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大脳局所冷却プローブ及び脳機能マッピング装置 新技術説明会

国内特許コード P150012183
整理番号 H22-028
掲載日 2015年8月5日
出願番号 特願2012-507111
登録番号 特許第5688666号
出願日 平成23年3月25日(2011.3.25)
登録日 平成27年2月6日(2015.2.6)
国際出願番号 JP2011057424
国際公開番号 WO2011118802
国際出願日 平成23年3月25日(2011.3.25)
国際公開日 平成23年9月29日(2011.9.29)
優先権データ
  • 特願2010-071321 (2010.3.26) JP
発明者
  • 藤井 正美
  • 藤岡 裕士
  • 鈴木 倫保
  • 齊藤 俊
  • 梶原 浩司
  • 吉川 功一
  • 野村 貞宏
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 大脳局所冷却プローブ及び脳機能マッピング装置 新技術説明会
発明の概要 大脳局所冷却プローブは、ペルチエ素子とこれに接して配置された冷却液流通部とを有するハンドヘルドモジュールに配線、配管及び放熱部を接続して設けてあり、制御部による冷却液の循環、ペルチエ素子の動作を行い、ハンドヘルドモジュール先端部を大脳局所に接して冷却し、その応答により大脳局所の状態をモニタリングする。脳機能マッピング装置は、大脳局所冷却プローブと同様にペルチエ素子と冷却液流通部を有する冷却用モジュールを複数個並置してマッピングモジュールを構成し、各冷却用モジュールに配線、配管及び放熱部を接続して設けてあり、制御部により冷却用モジュールを選択的に動作させ、大脳局所を冷却した時の応答についてのデータを入力、蓄積し、マッピングデータを生成するための手段を備える。それにより大脳局所の状態のモニタリング、脳機能のマッピングに際し、安全性、操作性を向上させられる。
従来技術、競合技術の概要


脳腫瘍、難治性てんかんなどの疾患に対して脳外科的治療を行う際に、個々の患者における脳機能局在を詳細に評価(脳機能マッピング)することが、手術合併症を回避する上で非常に重要になる。



現状では、四肢運動機能を早期に検出するために、運動誘発電位(motor evoked potential: MEP)や覚醒下手術による脳機能(言語野)マッピングなどを行った上で切除範囲を決定する手法が用いられている。



従来行われている脳機能マッピングとしては、非特許文献1,2に示されるようなものがある。これらの従来の脳機能マッピングにおいては、脳局部に電気的刺激を与え、それに対する反応から脳機能マッピングを行うようにしている。このような脳機能マッピングにおいては、電気刺激による痙攣発作の誘発、電気刺激強度の設定に起因する測定結果解析のばらつきというような問題がある。



一方で、非特許文献3においては、術中脳機能マッピングの際、電気刺激により痙攣発作が誘発された場合に4℃の冷水を脳表に注ぎ痙攣発作が抑制されることについて記載されている。



また、脳局部を冷却してんかん発作を抑制するための装置として、特許文献1、2に開示されるようなものがあり、さらに、本発明者が提案したものとして、特許文献3、特許文献4に示されるものがある。

産業上の利用分野


本発明は、大脳局所冷却プローブ及びそれを用いた大脳マッピング装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段、温度検知手段を備えてなるハンドヘルドモジュールと、前記温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部とを備えてなり、前記ハンドヘルドモジュールの先端側を大脳局所に接触させ脳表を所定温度に冷却して大脳局所の状態をモニタリングするために用いる大脳局所冷却プローブであって、前記筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、該冷却液流通部と前記ハンドヘルドモジュール外に設けられた放熱部とを管路で連結して冷却液を循環させ放熱を行うようにし、前記ペルチエ素子の前面に金属板を配設して前記筒状ケーシング先端面として露出するようにし、該金属板内に前記温度検知手段を埋め込むようにして配接したことを特徴とする大脳局所冷却プローブ。

【請求項2】
筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段、温度検知手段を備えてなるハンドヘルドモジュールと、前記温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部とを備えてなり、前記ハンドヘルドモジュールの先端側を大脳局所に接触させ脳表を所定温度に冷却して大脳局所の状態をモニタリングするために用いる大脳局所冷却プローブであって、前記筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、該冷却液流通部と前記ハンドヘルドモジュール外に設けられた放熱部とを管路で連結して冷却液を循環させ放熱を行うようにし、前記ペルチエ素子の前面に金属板を配設して前記筒状ケーシング先端面として露出するようにし、該金属板内に前記温度検知手段及び脳波検知電極を埋め込むようにして配接したことを特徴とする大脳局所冷却プローブ。

【請求項3】
筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段、温度検知手段を備えてなるハンドヘルドモジュールと、前記温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部とを備えてなり、前記ハンドヘルドモジュールの先端側を大脳局所に接触させ脳表を所定温度に冷却して大脳局所の状態をモニタリングするために用いる大脳局所冷却プローブであって、前記筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、該冷却液流通部と前記ハンドヘルドモジュール外に設けられた放熱部とを管路で連結して冷却液を循環させ放熱を行うようにし、前記ペルチエ素子の前面に金属板を配設して前記筒状ケーシング先端面として露出するようにし、該金属板内に前記温度検知手段を埋め込むようにして配設し、前記金属板を脳波検知電極として用いるようにしたことを特徴とする大脳局所冷却プローブ。

【請求項4】
前記ハンドヘルドモジュールが5~10mmの範囲内の直径を有する円筒形状であり、前記ハンドヘルドモジュール先端部の温度を5~15℃の範囲内の所定温度に制御するものであることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の大脳局所冷却プローブ。

【請求項5】
それぞれ筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段と、温度検知手段とを備えてなる複数の冷却用モジュールを各冷却用モジュールの冷却先端面が同一平面内にあるように揃えて配設したものを1つのケーシング内に収容してなるマッピングモジュールと、
前記マッピングモジュールの各冷却用モジュールにおける温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部と、
前記マッピングモジュールにおける複数の冷却用モジュールのうち1つを選択し該選択された1つの冷却用モジュールのみについて冷却作用を行わせるようにするための冷却用モジュール選択手段と、
選択された前記冷却用モジュールの冷却作用に応じてモニタリングされた大脳局所の応答についての情報を入力するための応答入力手段と、
該応答入力手段により入力された情報を蓄積しマッピングデータを生成するためのマッピングデータ生成手段と、
を備えてなり、
前記マッピングモジュールにおける各冷却用モジュールの冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、前記複数の冷却用モジュールにおける冷却液流通部からの冷却液の流入管路及び流出管路がそれぞれ冷液用放熱部及び温液用放熱部のいずれか一方に連結可能にされ、選択された1つの冷却用モジュールに対して冷液の冷却液を循環させ、他の冷却用モジュールに対して温液の冷却液を循環させてそれぞれ前記冷液用放熱部及び温液用放熱部において放熱を行うようにしたことを特徴とする脳機能マッピング装置。

【請求項6】
それぞれ筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段と、温度検知手段とを備えてなる複数の冷却用モジュールを各冷却用モジュールの冷却先端面が同一平面内にあるように揃えて配設したものを1つのケーシング内に収容してなるマッピングモジュールと、
前記マッピングモジュールの各冷却用モジュールにおける温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部と、
前記マッピングモジュールにおける複数の冷却用モジュールのうち1つを選択し該選択された1つの冷却用モジュールのみについて冷却作用を行わせるようにするための冷却用モジュール選択手段と、
選択された前記冷却用モジュールの冷却作用に応じてモニタリングされた大脳局所の応答についての情報を入力するための応答入力手段と、
該応答入力手段により入力された情報を蓄積しマッピングデータを生成するためのマッピングデータ生成手段と、
を備えてなり、
前記マッピングモジュールにおける各冷却用モジュールの冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、前記複数の冷却用モジュールにおける冷却液流通部からの冷却液の流入管路及び流出管路がそれぞれ冷液用放熱部及び温液用放熱部のいずれか一方に連結可能にされ、選択された1つの冷却用モジュールに対して冷液の冷却液を循環させ、他の冷却用モジュールに対して温液の冷却液を循環させてそれぞれ前記冷液用放熱部及び温液用放熱部において放熱を行うようにし、前記マッピングモジュールにおける各冷却用モジュールのペルチエ素子の前面に金属板を配設して各冷却用モジュールの筒状ケーシング先端面として露出するようにし、該金属板内に前記温度検知手段を埋め込むようにして配接したことを特徴とする脳機能マッピング装置。

【請求項7】
それぞれ筒状ケーシングと、該筒状ケーシング内先端側に配設された冷却手段と、温度検知手段とを備えてなる複数の冷却用モジュールを各冷却用モジュールの冷却先端面が同一平面内にあるように揃えて配設したものを1つのケーシング内に収容してなるマッピングモジュールと、
前記マッピングモジュールの各冷却用モジュールにおける温度検知手段からの温度検知信号に応じて局所脳表を所定温度に制御するための冷却制御部と、
前記マッピングモジュールにおける複数の冷却用モジュールのうち1つを選択し該選択された1つの冷却用モジュールのみについて冷却作用を行わせるようにするための冷却用モジュール選択手段と、
選択された前記冷却用モジュールの冷却作用に応じてモニタリングされた大脳局所の応答についての情報を入力するための応答入力手段と、
該応答入力手段により入力された情報を蓄積しマッピングデータを生成するためのマッピングデータ生成手段と、
を備えてなり、
前記マッピングモジュールにおける各冷却用モジュールの冷却手段がペルチエ素子であり、該ペルチエ素子の後側である発熱面に接して冷却液流通部が配設され、前記複数の冷却用モジュールにおける冷却液流通部からの冷却液の流入管路及び流出管路がそれぞれ冷液用放熱部及び温液用放熱部のいずれか一方に連結可能にされ、選択された1つの冷却用モジュールに対して冷液の冷却液を循環させ、他の冷却用モジュールに対して温液の冷却液を循環させてそれぞれ前記冷液用放熱部及び温液用放熱部において放熱を行うようにし、前記マッピングモジュールにおける各冷却用モジュールのペルチエ素子の前面に金属板を配設して各冷却用モジュールの筒状ケーシング先端面として露出するようにし、前記マッピングモジュールの各冷却用モジュールの先端面における金属板を脳波検知電極として用いるようにしたことを特徴とする脳機能マッピング装置。

【請求項8】
前記マッピングモジュールを構成する各冷却用モジュールが5~10mmの範囲内の直径を有する円筒形状であり、前記冷却用モジュール先端部の温度を5~15℃の範囲内の所定温度に制御するものであることを特徴とする請求項5~7のいずれかに記載の脳機能マッピング装置。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2012507111thum.jpg
出願権利状態 登録
山口TLOは平成11年11月に山口大学の教官50名の出資により設立された、リエゾン一体型のTLO活動会社です。山口大学を主とし、山口県内の大学・高専の研究成果をご紹介致します。特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください。


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