JP2829997B2 - 温熱療法のためのセラミック発熱体の製法 - Google Patents
温熱療法のためのセラミック発熱体の製法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、癌などの温熱療法に使用する発熱体の製
法、特に、体内に埋入したとききわめて優れた生体親和
性を示し、しかも交流磁場のもとで患部だけを局部的に
効率よく加熱するのに適したセラミック発熱体の製法に
関する。
法、特に、体内に埋入したとききわめて優れた生体親和
性を示し、しかも交流磁場のもとで患部だけを局部的に
効率よく加熱するのに適したセラミック発熱体の製法に
関する。
（従来の技術） 一般に癌細胞は熱に弱く、43℃付近まで加熱されると
死滅すると言われている。しかも癌の患部は血流が少な
いので周囲に比べて加熱されやすい。したがって、癌の
患部を局部的に加熱する温熱療法はきわめて有力な癌の
治療方法である。
死滅すると言われている。しかも癌の患部は血流が少な
いので周囲に比べて加熱されやすい。したがって、癌の
患部を局部的に加熱する温熱療法はきわめて有力な癌の
治療方法である。
従来、癌の患部を局部的に加熱する方法としては、温
水、赤外線、超音波、マイクロ波、高周波などが試みら
れている。特開昭58−209350号および同61−158931号公
報参照。
水、赤外線、超音波、マイクロ波、高周波などが試みら
れている。特開昭58−209350号および同61−158931号公
報参照。
しかしながら、これらいずれも骨腫瘍のような深部癌
には有効ではない。
には有効ではない。
例えば、癌の発生部位近傍の人体表面（「体表」とい
う）を、塩水と電極板の入った袋から成る一対の電極袋
で挟圧し、該電極袋を介して8M Hz（メガヘルツ）程度
の高周波電流を直接人体に流して癌細胞を加熱するよう
に構成した温熱治療装置が提案されているが、この種の
温熱治療装置では体表近傍の癌細胞だけしか加熱するこ
とができず、体表から15cm程度の深部が限界である。し
かも、癌細胞だけでなく正常細胞をも加熱することにな
るから、特に連続治療、長期治療に際しては、正常細胞
への影響が問題となる。
う）を、塩水と電極板の入った袋から成る一対の電極袋
で挟圧し、該電極袋を介して8M Hz（メガヘルツ）程度
の高周波電流を直接人体に流して癌細胞を加熱するよう
に構成した温熱治療装置が提案されているが、この種の
温熱治療装置では体表近傍の癌細胞だけしか加熱するこ
とができず、体表から15cm程度の深部が限界である。し
かも、癌細胞だけでなく正常細胞をも加熱することにな
るから、特に連続治療、長期治療に際しては、正常細胞
への影響が問題となる。
そこで、従来から、癌細胞だけを加熱するため、生体
内の患部に、金属棒や金属張り、金属粉などの強磁性体
を投与埋入して交流磁場下で発熱させる方法が試みられ
ている。しかし、金属材料は電気伝導度が高いので発熱
効率が低く、しかも有害なイオンを溶出しやすく、体内
に埋入するのに適していない。
内の患部に、金属棒や金属張り、金属粉などの強磁性体
を投与埋入して交流磁場下で発熱させる方法が試みられ
ている。しかし、金属材料は電気伝導度が高いので発熱
効率が低く、しかも有害なイオンを溶出しやすく、体内
に埋入するのに適していない。
なお、特開昭57−17647号公報には、強磁性フェライ
ト含有のガラス、結晶化ガラスおよび焼結セラミックを
温熱治療用の材料として使用した例が開示されている。
しかし、かかる材料は、特に優れた生体親和性を有する
とは言えない。
ト含有のガラス、結晶化ガラスおよび焼結セラミックを
温熱治療用の材料として使用した例が開示されている。
しかし、かかる材料は、特に優れた生体親和性を有する
とは言えない。
（発明が解決しようとする課題） ここに、本発明の一般的目的は、深部癌の温熱治療に
適した生体親和性にすぐれたセラミック発熱体およびそ
の製法を提供することである。
適した生体親和性にすぐれたセラミック発熱体およびそ
の製法を提供することである。
本発明のより具体的な目的は、長期間体内に埋入して
も安全で周囲の生体組織ときわめて優れた親和性を示
し、長期にわたって安定に維持され、しかも人体の深部
も含め患部を選択的に効率よく加熱し得る生体内発熱体
およびその製法を提供することである。
も安全で周囲の生体組織ときわめて優れた親和性を示
し、長期にわたって安定に維持され、しかも人体の深部
も含め患部を選択的に効率よく加熱し得る生体内発熱体
およびその製法を提供することである。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、これまで詳細な実験により、水溶液中
で作られたままの水酸化物の形態のアパタイト（以下、
「水酸アパタイト」という）は生体内で周囲の骨と自然
に結合するほど優れた生体親和性を示すことを明らかに
してきた。この生体活性な無機質層であるアパタイトの
膜は生体内の骨組織と直接に化学結合し得るほど、生体
と馴染みが良く、しかも筋肉、皮膚などの柔らかい組織
とも優れた親和性を示す。
で作られたままの水酸化物の形態のアパタイト（以下、
「水酸アパタイト」という）は生体内で周囲の骨と自然
に結合するほど優れた生体親和性を示すことを明らかに
してきた。この生体活性な無機質層であるアパタイトの
膜は生体内の骨組織と直接に化学結合し得るほど、生体
と馴染みが良く、しかも筋肉、皮膚などの柔らかい組織
とも優れた親和性を示す。
この点、従来の発熱体は、毒性を有する金属イオンの
溶出がない場合でも生体内で異物と見られ、繊維性被膜
で覆われている。この繊維性被膜は、材料の生体適合性
が悪くなる程厚くなる。
溶出がない場合でも生体内で異物と見られ、繊維性被膜
で覆われている。この繊維性被膜は、材料の生体適合性
が悪くなる程厚くなる。
そこで、上述のような知見をもとに前記目的を達成す
べく種々検討を重ねた結果、強磁性フェライト粒子と前
記生体活性な無機質膜、特に水酸アパタイト膜との組合
せがすぐれていることを知り、本発明を完成した。
べく種々検討を重ねた結果、強磁性フェライト粒子と前
記生体活性な無機質膜、特に水酸アパタイト膜との組合
せがすぐれていることを知り、本発明を完成した。
ここに、本発明は強磁性を示すフェライト粒子の水性
懸濁液に、水溶性カルシウム塩および水溶性リン酸塩を
Ca/P比が1.4〜1.8の範囲になるように加え、更にカルシ
ウム塩の２倍モル量以上の尿素を加え、得られた懸濁液
を60℃以上に加熱して前記フェライト粒子表面に水酸ア
パタイトを被覆することを特徴とする温熱療法のための
セラミックス発熱体の製法である。
懸濁液に、水溶性カルシウム塩および水溶性リン酸塩を
Ca/P比が1.4〜1.8の範囲になるように加え、更にカルシ
ウム塩の２倍モル量以上の尿素を加え、得られた懸濁液
を60℃以上に加熱して前記フェライト粒子表面に水酸ア
パタイトを被覆することを特徴とする温熱療法のための
セラミックス発熱体の製法である。
なお、「生体活性な無機質層」とは強磁性フェライト
と組合わせて本発明の目的が達成されるものであれば、
特に制限ない。例えばCaO−SiO2系ガラス、ウォラスト
ナイト（β−CaO・SiO2）なども挙げられるが、アパタ
イト系ガラス特に好ましくは水酸アパタイトである。無
機質ということでフェライト粒子との接着もよく、さら
に生体活性ということで体内に埋入したときの親和性に
もすぐれている。
と組合わせて本発明の目的が達成されるものであれば、
特に制限ない。例えばCaO−SiO2系ガラス、ウォラスト
ナイト（β−CaO・SiO2）なども挙げられるが、アパタ
イト系ガラス特に好ましくは水酸アパタイトである。無
機質ということでフェライト粒子との接着もよく、さら
に生体活性ということで体内に埋入したときの親和性に
もすぐれている。
このように、本発明にかかる発熱体は、強磁性フェラ
イト粒子を生体活性な無機質層で包んだ構造を有するこ
とを特徴とするのであって、その発熱体は体内に埋入さ
れたとき、周囲の組成ときわめて優れた生体親和性を示
し、長期にわたって安定に維持され、特に骨内部もしく
はその周辺に埋入されたときには、周囲の骨と自然に結
合し、長期にわたってそこに安定にとどまる。さらに、
交流磁場下におかれたとき磁気誘導現象により体内深部
においてもその埋入された周辺部のみを局部的にきわめ
て効果的に加熱しうる。
イト粒子を生体活性な無機質層で包んだ構造を有するこ
とを特徴とするのであって、その発熱体は体内に埋入さ
れたとき、周囲の組成ときわめて優れた生体親和性を示
し、長期にわたって安定に維持され、特に骨内部もしく
はその周辺に埋入されたときには、周囲の骨と自然に結
合し、長期にわたってそこに安定にとどまる。さらに、
交流磁場下におかれたとき磁気誘導現象により体内深部
においてもその埋入された周辺部のみを局部的にきわめ
て効果的に加熱しうる。
このように、本発明にかかる発熱体は、生体活性を示
す無機質層で包んだ強磁性フェライト粒子を生体が異物
として認識し得ないという特徴を有するのであって、さ
らにそれに加えて磁気ヒステリシス損のみの発熱能も有
し、温熱療法には理想的な多機能材料である。
す無機質層で包んだ強磁性フェライト粒子を生体が異物
として認識し得ないという特徴を有するのであって、さ
らにそれに加えて磁気ヒステリシス損のみの発熱能も有
し、温熱療法には理想的な多機能材料である。
（作用） 次に、本発明にかかるセラミック発熱体の製法および
その効果についてさらに具体的に説明する。
その効果についてさらに具体的に説明する。
以下の説明にあって生体活性の無機質層として水酸ア
パタイトを例にとり説明する。
パタイトを例にとり説明する。
まず、本発明の温熱療法のためのセラミック発熱体
は、マグネタイト（Fe3O4）、リチウムフェライト（LiF
e5O8）、マグネシウムフェライト（MgFe2O4）などの強
磁性を示すフェライト粒子の懸濁液に水溶性カルシウム
塩、水溶性リン酸塩、および尿素を加えて、得られた水
溶液を60℃以上に加熱して強磁性フェライト粒子表面に
水酸アパタイトを被覆することによって製造し得る。
は、マグネタイト（Fe3O4）、リチウムフェライト（LiF
e5O8）、マグネシウムフェライト（MgFe2O4）などの強
磁性を示すフェライト粒子の懸濁液に水溶性カルシウム
塩、水溶性リン酸塩、および尿素を加えて、得られた水
溶液を60℃以上に加熱して強磁性フェライト粒子表面に
水酸アパタイトを被覆することによって製造し得る。
フェライト粒子はこれまでも温熱療法用の発熱体とし
てその利用が提案され、本発明にあってもそれをそのま
ゝ利用すればよい。一般には平均粒径100Å〜10μｍの
粒子であればよい。
てその利用が提案され、本発明にあってもそれをそのま
ゝ利用すればよい。一般には平均粒径100Å〜10μｍの
粒子であればよい。
水溶性カルシウム塩としては、塩化カルシウム、硝酸
カルシウム等、水溶性リン酸塩としてはリン酸ナトリウ
ム、リン酸アンモニウム等を用いることができ、これら
の添加比（重量）はアパタイトのCa2+/PO4 2-比である1.
67に近く、Ca/P比で1.4〜1.8とする。また、尿素は添加
するカルシウム塩に対してモル比で２倍以上必要であ
り、これ以下であると水酸アパタイトが生成しない。こ
の水溶液の加熱温度が60℃より低温では水酸アパタイト
が十分に生成しない。
カルシウム等、水溶性リン酸塩としてはリン酸ナトリウ
ム、リン酸アンモニウム等を用いることができ、これら
の添加比（重量）はアパタイトのCa2+/PO4 2-比である1.
67に近く、Ca/P比で1.4〜1.8とする。また、尿素は添加
するカルシウム塩に対してモル比で２倍以上必要であ
り、これ以下であると水酸アパタイトが生成しない。こ
の水溶液の加熱温度が60℃より低温では水酸アパタイト
が十分に生成しない。
フェライト粒子を被覆する生体活性な無機質層、例え
ば水酸アパタイトの量は、好ましくは10〜80重量％であ
り、10重量％未満では強磁性フェライト粒子表面を十分
に被覆できない。また、80重量％超では磁気ヒステリシ
ス損失により発熱能が十分なものとならない。
ば水酸アパタイトの量は、好ましくは10〜80重量％であ
り、10重量％未満では強磁性フェライト粒子表面を十分
に被覆できない。また、80重量％超では磁気ヒステリシ
ス損失により発熱能が十分なものとならない。
このように、本発明の発熱体の主な特徴は、強磁性の
粒子を生体活性な無機質で包んだ構造を有する点にあ
り、生体内で周囲の組織ときわめて優れた親和性を示し
長期にわたってそこに安定してとどまる利点を有する。
粒子を生体活性な無機質で包んだ構造を有する点にあ
り、生体内で周囲の組織ときわめて優れた親和性を示し
長期にわたってそこに安定してとどまる利点を有する。
本発明にかかる被誘導加熱体は、微粉末の他種々の方
法で成形体あるいは繊維状の形態に加工して利用するこ
とが可能であり、そしてそれに応じて静脈注射、皮下注
射、あるいは口からの注入、あるいは埋入手術などによ
って、被加療体の癌細胞からなる患部に移送し、その
後、該患部と共に交流磁場に置くことによって、強磁性
体フェライト粒子が磁気ヒステリシス損失により発熱し
て患部を加熱治療することができる。
法で成形体あるいは繊維状の形態に加工して利用するこ
とが可能であり、そしてそれに応じて静脈注射、皮下注
射、あるいは口からの注入、あるいは埋入手術などによ
って、被加療体の癌細胞からなる患部に移送し、その
後、該患部と共に交流磁場に置くことによって、強磁性
体フェライト粒子が磁気ヒステリシス損失により発熱し
て患部を加熱治療することができる。
なお、被加療体への埋入はこれまで一般に行われてい
る手段で十分に行うことができるのであって、これ以上
の具体的説明は省略する。
る手段で十分に行うことができるのであって、これ以上
の具体的説明は省略する。
以下に、本発明の実施例を示す。なお、本実施例にお
いて磁気特性は振動試料型磁力計（TOEI社製VSM−３
型）を用いて最大印加磁場10KOeにて測定した値であ
る。
いて磁気特性は振動試料型磁力計（TOEI社製VSM−３
型）を用いて最大印加磁場10KOeにて測定した値であ
る。
実施例 平均粒径0.5μｍのマグネタイトFe3O4（飽和磁化値＝
88emu/g、保磁力＝100Oe）10gを300mlの蒸留水に分散さ
せて懸濁液とする。塩化カルシウム（CaCl2・2H2O）11.
10g、リン酸アンモニウム（（NH4）3PO4）12.19g、およ
び尿素60.06gを別に200mlの蒸留水に溶解させた後マグ
ネタイトの懸濁液に加える。ゆるやかに攪拌しながら該
水溶液を４℃/minの昇温速度で80℃まで加熱し、その温
度で４時間保持した後、室温まで冷却した。沈殿物は、
十分に蒸留水で洗浄したのち、アセトンで置換して約40
℃にて乾燥させた。粉末Ｘ線回折によるとFe3O4と微粒
子の水酸アパタイト｛Ca10（PO4）６（OH）２の混合物
であることが認められ、走査型電子顕微鏡観察の結果、
この水酸アパタイトはFe3O4粒子表面を十分に被覆して
おり、この複合体の磁気特性は飽和磁化値62emu/g、保
磁力110Oeであった。
88emu/g、保磁力＝100Oe）10gを300mlの蒸留水に分散さ
せて懸濁液とする。塩化カルシウム（CaCl2・2H2O）11.
10g、リン酸アンモニウム（（NH4）3PO4）12.19g、およ
び尿素60.06gを別に200mlの蒸留水に溶解させた後マグ
ネタイトの懸濁液に加える。ゆるやかに攪拌しながら該
水溶液を４℃/minの昇温速度で80℃まで加熱し、その温
度で４時間保持した後、室温まで冷却した。沈殿物は、
十分に蒸留水で洗浄したのち、アセトンで置換して約40
℃にて乾燥させた。粉末Ｘ線回折によるとFe3O4と微粒
子の水酸アパタイト｛Ca10（PO4）６（OH）２の混合物
であることが認められ、走査型電子顕微鏡観察の結果、
この水酸アパタイトはFe3O4粒子表面を十分に被覆して
おり、この複合体の磁気特性は飽和磁化値62emu/g、保
磁力110Oeであった。
このセラミックス発熱体の350メッシュ（44μｍ）以
下の粒度の粒子2gを直径400mm×110mmの大きさの寒天の
中央部に埋入し、これを内径50mm、長さ240mmの空芯コ
イルの中心に置き、コイルに100kHz、最大5kwの電流を
流し、発熱体の温度変化をその中心部に挿入した銅−コ
ンスタンタン熱電対により測定した。寒天は比熱、密度
などにおいて人体の組織に近似している。この実験によ
って、170Oeの磁場下において発熱体中心部の温度が約
５分以内に43℃に達することが明らかになった。
下の粒度の粒子2gを直径400mm×110mmの大きさの寒天の
中央部に埋入し、これを内径50mm、長さ240mmの空芯コ
イルの中心に置き、コイルに100kHz、最大5kwの電流を
流し、発熱体の温度変化をその中心部に挿入した銅−コ
ンスタンタン熱電対により測定した。寒天は比熱、密度
などにおいて人体の組織に近似している。この実験によ
って、170Oeの磁場下において発熱体中心部の温度が約
５分以内に43℃に達することが明らかになった。
本例のセラミックス発熱体はその組成からも、いわゆ
る貴金属イオンの溶出がみられないのは明らかである。
また生体親和性については、骨と直接結合し得るほど良
好であった。
る貴金属イオンの溶出がみられないのは明らかである。
また生体親和性については、骨と直接結合し得るほど良
好であった。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明にかかるセラミック発熱
体である温熱治療用被誘導加熱体は、加温特性、骨との
生体親和性に優れ、骨腫瘍のような深部癌に特に有効で
あり、金属のような有害イオンを溶出することもなく、
長期治療や連続治療には特に効果的であることが分か
る。
体である温熱治療用被誘導加熱体は、加温特性、骨との
生体親和性に優れ、骨腫瘍のような深部癌に特に有効で
あり、金属のような有害イオンを溶出することもなく、
長期治療や連続治療には特に効果的であることが分か
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山室 隆夫 京都府向日市物集女町北ノ口100番33号 (72)発明者 阿部 光幸 京都府京都市左京区吉田神楽岡町６番３ 号 (56)参考文献 特開 平２−88059（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61N 1/42
Claims (1)
- 【請求項１】強磁性を示すフェライト粒子の水性懸濁液
に、水溶性カルシウム塩および水溶性リン酸塩をCa/P比
が1.4〜1.8の範囲になるように加え、更にカルシウム塩
の２倍モル量以上の尿素を加え、得られた懸濁液を60℃
以上に加熱して前記フェライト粒子表面に水酸アパタイ
トを被覆することを特徴とする温熱療法のためのセラミ
ックス発熱体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325250A JP2829997B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 温熱療法のためのセラミック発熱体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325250A JP2829997B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 温熱療法のためのセラミック発熱体の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02168971A JPH02168971A (ja) | 1990-06-29 |
| JP2829997B2 true JP2829997B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18174713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325250A Expired - Fee Related JP2829997B2 (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 温熱療法のためのセラミック発熱体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829997B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004065306A1 (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Hitachi Maxell, Ltd. | 複合粒子およびその製造方法 |
| JP2008137911A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Tokyo Institute Of Technology | 生体親和性の高いアパタイト被覆磁性ナノ粒子 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100791731B1 (ko) * | 2007-01-04 | 2008-01-03 | 고려대학교 산학협력단 | 자성체 코어 - 세라믹 쉘 나노 결정 및 그의 제조방법 |
-
1988
- 1988-12-23 JP JP63325250A patent/JP2829997B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004065306A1 (ja) * | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Hitachi Maxell, Ltd. | 複合粒子およびその製造方法 |
| JP2008137911A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Tokyo Institute Of Technology | 生体親和性の高いアパタイト被覆磁性ナノ粒子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02168971A (ja) | 1990-06-29 |
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