JP6085800B2 - 装填器 - Google Patents

Description

本発明は、刺入器に小線源を装填する装填器に関する。

口腔がんの治療方法のひとつに小線源治療がある。小線源治療は、小線源を舌や頬などの腫瘍の周囲に挿入し、内部から放射線を照射する治療法である。従来の手術療法と比べて器官の機能・形態の温存に優れ、患者の体に負担が少ない。

小線源治療のひとつに、低線量率小線源であるＡｕ粒子を半永久的に埋め込む永久刺入法がある。永久刺入法では、医師は特殊な針（以下、「刺入器」とよぶ）を用いて小線源を刺入する。

従来、永久刺入法による小線源治療を行う場合、医師は手作業で刺入器に小線源を装填していた。このため、手術の準備段階で医師は被ばくしていた。また、小線源が装填済みの刺入器を、刺入する小線源の数（通常１０本程度）だけ用意し、それを傍らに置いて手術を行っていた。このため、傍らに置かれた刺入器に装填されている小線源によっても被ばくしていた。この被ばくのため、各医師が扱うことのできる治療件数には制限がある。そして、小線源治療の普及の足かせとなっている。具体的には、年間の症例件数は日本全体で１５０〜２００件程度にすぎない。小線源治療が普及すれば、口腔がんで苦しむ多くの患者が救われる可能性がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は小線源治療時の医療従事者の被ばく量を低減する装填器の提供にある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の装填器は、小線源治療において小線源を刺入するために用いる刺入器に小線源を装填する装填器であって、小線源は、外部からの圧力にしたがって移送管を介して本装填器に送られ、刺入器は、小線源を装填するための挿入口を有する。本装填器は、移送管に接続される入口と、挿入口と対向する出口と、当該入口と当該出口とを連通する連通孔であって、当該入口に送り込まれた小線源がその内部を通って挿入口に導かれるように形成された連通孔とが設けられた装填部を備える。

この態様によると、移送管を介して装填器に送られた小線源が、刺入器の挿入口に装填される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、小線源治療時の医療従事者の被ばく量を低減できる。

実施の形態に係る小線源装填システムの構成を示す図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、刺入器がセットされた状態の装填器をそれぞれ示す斜視図である。 図１の装填器の断面図である。 図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ小線源を装填するときの動作を説明する説明図である。 手術時の被ばく量低減効果についての考察結果を示す図である。 実施の形態の変形例に係る装填器の断面図である。 図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ小線源を装填するときの動作を説明する説明図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

実施の形態の概要は以下のとおりである。
実施の形態に係る小線源装填システムは、小線源が格納される小線源格納容器と、刺入器がセットされる装填器とを備える。小線源は、圧縮空気が流れる低摩擦チューブを介して小線源格納容器から装填器に送られる。装填器には、低摩擦チューブに接続される入口と、挿入口に対向する出口と、入口と出口とを連通する連通孔が設けられている。装填器に送られた小線源は、この連通孔を通って、刺入器の挿入口に落下する。つまり、小線源が刺入器に自動で装填される。このため、手術準備時の医師の被ばく量が低減される。また、比較的容易に小線源を装填できるため、小線源が装填済みの刺入器を用意しておく必要はない。手術時に、刺入する度に装填すればよい。このため、手術時の医師の被ばく量が低減される。

図１は、実施の形態に係る小線源装填システム１の構成を示す。小線源装填システム１は、装填器１０と、小線源格納容器１２と、バルブ１４と、コンプレッサー１６と、低摩擦チューブ１８と、制御端末２０と、を備える。

小線源格納容器１２は、小線源１０２ａ、小線源１０２ｂ、小線源１０２ｃ、・・・、小線源１０２ｄ（以下、まとめて「小線源１０２」とよぶ）を格納する。小線源格納容器１２は鉛で形成される。そのため、小線源格納容器１２に格納された小線源１０２からの放射線を遮蔽でき、医療従事者の被ばく量を低減できる。なお、例えばタングステンなど、放射線を遮蔽できる他の材料によって形成されてもよい。小線源格納容器１２は、手術室、すなわち装填器１０が置かれている部屋とは別の部屋に置かれる。なお、小線源格納容器１２は、刺入器１００と同じ部屋に置かれてもよい。この場合は、例えば、装填器１０と小線源格納容器１２との間を、放射線を遮蔽できる遮蔽板で仕切ってもよい。小線源格納容器１２に格納される小線源１０２はＡｕ線源であり、直径約０．８ｍｍ、長さ約２．５ｍｍの円柱形状を有する。小線源１０２は、図１のごとく、一列に整列して格納される。例えば公知の自動整列機を用いれば、容易に一列に並列して小線源１０２を格納できる。

低摩擦チューブ１８は、小線源１０２の移送経路として機能する。ここでは、低摩擦チューブ１８は内径１．０ｍｍのテフロン（登録商標）チューブである。低摩擦チューブ１８の内径が小線源１０２の直径と比べて大きすぎないため、低摩擦チューブ１８内を流れる空気の圧力が小線源１０２に加わりやすい。そのため、比較的小さい空気圧でも、小線源１０２を移動させられる。この低摩擦チューブ１８を通って小線源格納容器１２から装填器１０に小線源１０２が送られる。

コンプレッサー１６は、低摩擦チューブ１８に圧縮空気を送り込む。この空気の圧力で低摩擦チューブ１８内を小線源１０２が移動する。バルブ１４を開閉することによって圧縮空気の供給・停止を制御できる。

制御端末２０は、医師により操作される情報処理端末である。制御端末２０は、デスクトップ型のコンピュータである。もちろん、ノート型のコンピュータ、タブレット端末などであってよい。制御端末２０は、不図示のネットワークを介してバルブ１４と接続されている。医師は制御端末２０を操作して、バルブ１４の開閉を制御する。

装填器１０は、その内部に刺入器１００を収容した上で、小線源格納容器１２から送られた小線源１０２を、刺入器１００に装填する。装填器１０は、刺入器１００を支持する支持部２２と、蓋のように支持部２２と重なり合う装填部２４とを有する。装填器１０の詳細な構成については、図２、３で後述する。支持部２２および装填部２４はいずれも鉛で形成される。そのため、刺入器１００に装填された小線源１０２からの放射線を遮蔽でき、医師の被ばく量を低減できる。なお、小線源格納容器１２と同様に、放射線を遮蔽可能な他の材料によって形成されてもよい。

図２（ａ）、（ｂ）は、刺入器１００がセットされた状態の装填器１０を示す斜視図である。図２（ａ）は装填部２４が外れた状態を示し、図２（ｂ）は装填部２４がセットされた状態を示す。図２（ａ）、（ｂ）から明らかなように、装填部２４は支持部２２に対して着脱可能に構成される。なお、「着脱可能」には、支持部２２と装填部２４とがヒンジで固定され、開閉可能な場合も含まれる。

図３は、装填器１０の断面図である。図３では、刺入器１００がセットされた状態を示す。具体的には、刺入器１００は挿入口１０４が上を向いた状態で支持部２２に置かれ、支持部２２と装填部２４とによって挟み込まれている。

装填部２４は、低摩擦チューブ１８に接続される入口２６と、セットされた刺入器１００の挿入口１０４と対向する出口２８と、入口２６と出口２８とを連通する連通孔３０を有する。この連通孔３０に送り込まれた小線源１０２は、低摩擦チューブ１８からの圧力によって出口２８側に落下し、刺入器１００の挿入口１０４に装填される。つまり、連通孔３０は、小線源１０２がその内部を通って挿入口１０４に導かれるように形成される。

装填部２４の下面３４には、刺入器１００に対応する凹部および／または凸部が形成されている。この凹部および／または凸部にあわせて刺入器１００に装填部２４をセットすると、図３のごとく、連通孔３０の出口２８と刺入器１００の挿入口１０４とが対向する。ここでは、支持部２２の上面３６にも、刺入器１００に対応する凹部および／または凸部が形成されている。もちろん、どちらか一方にだけ凹部および／または凸部が形成されてもよい。

また、装填器１０には、低摩擦チューブ１８から送り込まれるコンプレッサー１６からの空気を逃がすための穴３８が設けられている。具体的には、穴３８は、出口２８の鉛直上方に形成され、連通孔３０と外気とを連通している。

以上の構成による動作を説明する。図４（ａ）、（ｂ）は小線源を装填するときの動作を説明する説明図である。図４（ａ）のごとく、まず、刺入器１００の先端にジェル３２を付ける。これにより、刺入器１００に小線源１０２が装填されたのち、装填器１０から取り出した刺入器１００を傾けても、小線源１０２が刺入器１００から落ちにくくなる。医師は、ジェル３２が付いた刺入器１００を装填器１０にセットする。

次に、制御端末２０を操作してバルブ１４を開き、コンプレッサー１６から圧縮空気を低摩擦チューブ１８に送る。これにより、別の部屋に置かれた小線源格納容器１２から低摩擦チューブ１８内を通って小線源１０２が移動してくる。そして、小線源１０２は連通孔３０内を通り、図４（ｂ）のごとく刺入器１００の挿入口１０４に装填される。

このようにして、刺入器１００に小線源１０２が装填される。医師は、小線源１０２が装填された刺入器１００を用いて小線源１０２を患者に刺入する。刺入する小線源の数だけ、図４（ａ）、（ｂ）の動作を繰り返し、小線源治療を行う。

本実施の形態に係る小線源装填システム１によると、自動で小線源１０２が刺入器１００に装填される。このため、手術準備時の被ばく量が低減できる。また、比較的容易に小線源を装填できるため、小線源１０２が装填済みの刺入器１００を用意しておく必要はない。手術時に、刺入器１００に装填すればよい。そのため、手術時の被ばく量が低減される。

本発明者は、小線源装填システム１を用いることによる、手術時の被ばく量低減効果について考察した。図５（ａ）、（ｂ）は、その結果を示す。図５（ａ）は従来の小線源治療における手術時の被ばく量を示す概念図であり、図５（ｂ）は本実施の形態の小線源装填システム１を用いた小線源治療における手術時の被ばく量を示す概念図である。ここでは、１０個の小線源を患者に刺入する場合について考察した。

従来の小線源治療では、小線源１０２が装填された刺入器１００をあらかじめ用意する。そのため、手術開始時には、医師の傍らに１０本の刺入器１００が用意されている。そのため、図５（ａ）のごとく、１０本の刺入器１００から被ばくする。手術を進めるにつれ、小線源１０２が装填された刺入器１００は減り、手術終了時にはゼロになる。一方、患者に刺入された小線源１０２は、手術開始時はゼロで、手術を進めるにつれ増える。手術終了時には１０個の小線源が刺入されている。これより、従来の小線源治療では、延べ１１０個の小線源から被ばくしていることが分かる。

これに対し、小線源装填システム１を用いた小線源治療では、小線源１０２が装填された刺入器１００は刺入するときに用意する。そのため、図５（ｂ）のごとく、手術中を通して、１本の刺入器１００からだけしか被ばくしない。手術終了時は、従来と同様、当然ゼロになる。一方、患者に刺入された小線源１０２からの被ばく量は従来と同様である。これより、本実施の形態では、延べ６５個の小線源から被ばくしていることが分かる。

この考察結果から、手術時だけで、約４割被ばく量を低減できることが分かる。これに加え、小線源装填システム１を用いると手作業で刺入器１００に小線源１０２を装填する必要がなくなるため、手術準備時の被ばく量を低減できる。さらには、小線源格納容器１２への小線源１０２の格納を公知の自動整列機で自動で行えば、この際の被ばく量も低減できる。このように、小線源装填システム１を用いると、手術時に加え、手術準備時の被ばく量も低減できる。つまり、手術全体に渡る被ばく量を低減できる。

以上、実施の形態に係る小線源装填装置について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

（変形例１）
図６は、実施の形態の変形例に係る装填器を示す。図６は図３に対応する。本変形例では、刺入器１００は、支持部２２と装填部２４によって先端まで収容されている。つまり、刺入器１００の先端は塞がれた状態になっている。そのため、低摩擦チューブ１８および連通孔３０を介して送り込まれたコンプレッサー１６からの空気が、刺入器１００の先端に流れ込みにくい。したがって、刺入器１００の先端に付けたジェル３２は吹き飛びにくい。

また、本変形例では、装填部２４は刺入器１００の挿入口１０４に突出するガイド部４０を有する。ガイド部４０は、挿入口１０４の先端側の側面１０４ａと、ガイド部４０との間に、小線源１０２が装填されないような位置に設けられる。一例としては、ガイド部４０は挿入口１０４の側面１０４ａに接するように設けられる。また、ガイド部４０は、刺入器１００の先端と反対側に傾く側面４０ａを有する。装填器によって装填された小線源１０２が挿入口１０４の側面１０４ａに寄りかかった状態になると、小線源１０２を刺入器１００に導くのが困難になるところ、これを抑止できる。なお、側面４０ａの傾きの方向によらず、ガイド部４０が存在するだけでも、小線源１０２が挿入口１０４の側面１０４ａよりかかった状態になるのが抑止できる。

また、本変形例では、装填部２４は、ストッパー４２とセンサ４４とを有する。ストッパー４２は、連通孔３０に進退自在に構成される。連通孔３０に進入したストッパー４２は、小線源１０２が挿入口１０４に落下するのを妨げる。つまり、小線源１０２はストッパー４２上に落下する。なお、図６では、ストッパー４２が連通孔３０から退出した状態を示している。センサ４４は、ネットワークを介して制御端末２０（図６では不図示）と接続されている。センサ４４は、小線源１０２が送られてきたことを検知すると、その旨を制御端末２０に通知する。

ストッパー４２およびセンサ４４を備える変形例１の動作を確認する。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は小線源を装填するときの動作を説明する説明図である。図７（ａ）のごとく、まず、刺入器１００の先端にジェル３２を付け、ジェル３２が付いた刺入器１００を装填器にセットする。

次に、制御端末２０を操作してバルブ１４を開き、コンプレッサー１６から圧縮空気を低摩擦チューブ１８に送る。これにより、別の部屋に置かれた小線源格納容器１２から低摩擦チューブ１８内を通って小線源１０２が移動してくる。小線源１０２は連通孔３０内を通り、図７（ｂ）のごとくストッパー４２の上に落下する。センサ４４は、小線源１０２が到達したことを検知し、制御端末２０に通知する。通知を受けた制御端末２０は、バルブ１４を閉じ、コンプレッサー１６からの圧縮空気の供給を停止する。

次に、図７（ｃ）のごとく、ストッパー４２をスライドさせて、小線源１０２を刺入器１００に落下させる。つまり、小線源１０２を刺入器１００に装填する。このようにして、刺入器１００に小線源１０２が装填される。

（変形例２）
実施の形態では、装填器１０は支持部２２と装填部２４とで構成される場合について説明したが、これに限られない。例えば、装填器１０が装填部２４だけで構成されてもよい。装填器１０の製造コストを低減できる。この場合、台に置かれた刺入器１００に装填部２４を被せて使用する。

（変形例３）
実施の形態では、小線源１０２はＡｕ線源である場合について説明したが、これに限られない。例えば、小線源１０２は、コバルト線源やイリジウム線源であってもよい。

（変形例４）
実施の形態では、装填器１０と刺入器１００とが別体である場合について説明したが、これに限られず、装填器１０と刺入器１００とが一体に形成されてもよい。つまり、装填器１０が刺入器１００の機能も有するようにしてもよい。この場合、小線源１０２からの放射線が装填器１０で遮蔽されるため、医師の被ばく量が低減される。

（変形例５）
実施の形態では、低摩擦チューブ１８に、コンプレッサー１６から空気を送り込む場合について説明したが、これに限られない。例えば、コンプレッサー１６の代わりに、炭酸ガスやその他の圧縮ガスが封入されたボンベを低摩擦チューブ１８に接続し、そのガスを低摩擦チューブ１８に送り込むようにしてもよい。なお、装填器１０に送り込まれたガスは、空気の場合と同様に、穴３８から装填器１０の外に出ていく。

１ 小線源装填システム、 １０ 装填器、 １２ 小線源格納容器、 １４ バルブ、 １６ コンプレッサー、 １８ 低摩擦チューブ、 ２０ 制御端末、 ２２ 支持部、 ２４ 装填部、 ３０ 連通孔、 １００ 刺入器、 １０２ 小線源。

Claims (4)

1. 小線源治療において小線源を刺入するために用いる刺入器に小線源を装填する装填器であって、
   小線源は、外部からの圧力にしたがって移送管を介して本装填器に送られ、
   前記刺入器は、小線源を装填するための挿入口を有し、
   本装填器は、
   前記移送管に接続される入口と、前記挿入口と対向する出口と、当該入口と当該出口とを連通する連通孔であって、当該入口に送り込まれた小線源がその内部を通って前記挿入口に導かれるように形成された連通孔とが設けられた装填部と、
   前記刺入器を、挿入口が上を向いた状態で置くことが可能な支持部と、を備え、
   前記装填部は、前記装填部と前記支持部によって前記刺入器を挟み込むように前記支持部に対して着脱可能に構成され、
   前記刺入器は、前記支持部と前記装填部によってその先端まで収容されることを特徴とする装填器。
2. 前記装填部には、前記刺入器に対応する凹部および／または凸部が形成されており、
   前記装填部は、当該装填部をその凹部および／または凸部にあわせて前記刺入器にセットしたときに、前記挿入口と前記出口とが対向するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の装填器。
3. 前記装填部には、前記移送管から送り込まれる気体を逃がすための穴が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の装填器。
4. 前記装填部は、刺入器が装填器にセットされたときに、前記挿入口に突出するガイド部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装填器。

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