JPH01209073A - 局所加温装置及び局所加温用の立体共振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 立体共振器に高周波エネルギーを供給し、それによって
生じる電磁界により被加温体に局所加温を行う局所加温
装置及びその局所加温用立体共振器に関し、導体よりな
る空胴内ｊご、空胴の一部を窪ませて又は別個の導体に
より被加温体に電磁界を照射する内部電極を形成させて
立体共振器を構成し、この立体共振器を用いて被加温体
の所望部分の局所加温を行う。これにより、集中度の高
い電界を形成して被加温体を深部まで十分に加温し、所
望局所を集中的に加温することができ、治療に用いると
所望の局所だけ加温されて治療効果を向上させることが
できる。

〔産業上の利用分野〕 本発明は、空胴共振器等の立体共振器に高周波エネルギ
ーを供給し、それによって生じる電磁界により局所加温
を行う局所加温装置に関する。

〔従来の技術〕

特定の部分を加温する局所加温は、各種の技術分野で広
く行われている。例えば、医療の分野では、高周波エネ
ルギーを人体の患部に加えて加温し、血行障害、炎症性
疾患、神経痛等の治療を行っている。また、癌組織を４
３℃以上に加温すれば癌細胞は死滅することが最近では
分っているので、癌組織部分を局所的に加温する癌治療
法が行われている。

第２０図は、癌治療の目的で人体を加温する従来の局所
加温装置の基本構成を示したものである。

一対の平面電極９１及び９２は、人体８０の患部８１の
部分を挟むように設置される。この一対の平面電極９１
及び９２に高周波電源装置９３より高周波エネルギーを
加えると、平面電極９１及び９２の間にある人体組織と
ともに患部８１が加温される。

この場合、体表面には脂肪層が存在するが、この脂肪層
は電極直下にあって特に加温されやすいので、各平面電
極９１及び９２の直下に冷却部９４及び９５が設けられ
、冷却装置９６により冷却用の水を循環させるようにす
る。これにより、脂肪層が不必要に加温されて人体に悪
影響を生じるのが防止される。

［発胡が解決しようとする課題〕 従来の一対の平面電極を用しまた局所加温装置では、電
流で加温するため、人体表面の脂肪層のように電気抵抗
の高い組織が電気抵抗の低い組織よりも強く加温され、
電極から離れた人体深部に行く程加温されｊこくい傾向
があった。このため、人体の深部迄を十分に加温できな
いこと、局所に集中した加温ができにくいこと、長期間
加温すると表面脂肪部分等の正常組織に局所熱傷を起す
ことがあるという問題があった。

例えば、癌組織を４３℃以上加温すれば癌細胞は死滅す
るが、人体深部まで存在する癌細胞を４３℃以上に加温
しようとすると、従来の局所加温装置では平面電極近く
の組織がその限界温度である４５℃以上に加温される危
険があるので、深部にある癌細胞を十分に加温すること
は出来ない。

このため、従来の局所加温装置では、人体表面近くに存
在する癌しか治療できないというのが現状である。

本発明は、被加温体の深部迄も十分に加温し、かつ所望
の局所を集中的に加温することが出来る局所加温装置及
びこの装置に好適な局所加温用の立体共振器を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

従来の局所加温装置が人体深部上を十分に加温できない
のは、電流で加温すると、電流は電極から離れるに従っ
て拡散するためである。本発明はこの点に着目し、電界
又は電流をその周辺に存在する磁界の働きでその内部に
閉じ込めて拡散しないようにしたものである。以下、前
述の目的を達成するために本発明が採用した手段を、第
１図を参照して各請求項毎に分けて説明する。第１図は
、本発明の局所加温用の立体共振器の基本構成を示した
ものである。

（Ａ）局所加温用の立体共振器 （Ａ１）　　高周波エネルギーを供給し、それによって
生じる電磁界により被加温体１０に局所加温を行う局所
加温用の立体共振であって、導体で構成された立体共振
器１１の空胴１２内に、空胴１２の一部を窪ませて、又
は別個の導体により加温用の集中電界を発生する内部電
極１３を形成するように構成する（請求項１）。第１図
（ａ）は、内部導体１３を空胴１２の一部を窪ませて形
成した場合を示し、同図（ｂ）は、導体筒や導体棒等の
導体により内部電極１３を形成した場合を示す。

（Ａ２）　　内部電極１３は、相対向させて２個設け、
面内部電極１３ａ、１３ｂの間に被加温体１０を挿入す
る構成とすることができる（請求項２、第２図、なお、
第２図ｊごついては実施例の項で説明する、以下の各請
求項の第１図以外の図面についても同様である）。

（Ａ３）　　立体共振器１１の１つの好ましい構成１は
、空胴１２を円筒状導体で構成し、その端面１５に内部
電極１３を設ける構成とすることである（請求項３、第
３図）。

（Ａ４）　　空胴１２内に被加温体１０を容易に搬入出
できるようにするために、空胴１２に搬入出口１４ａ、
１４ｂを設けるようにする（請求項４、第４図）。

なお、被加温体１０全体が空胴１２内に入る大きさの場
合には、搬入出口は１個でよい。以下、個数を問題にし
ないときは、単に搬入出口１４で表すことにする。

（Ａ５）　　内部電極１３に形成される電界の集中範囲
を調整する場合には、内部電極１３の電極面を電界分布
可変構造にする（請求項５、第５図）（八６）　　内部
電極１３により形成される電界の集中範囲の調整は、ま
た空胴１２を構成する導体の一部に電界分布を調整する
ための電界分布調整孔１６を設けることにより実現する
ことができる（請求項６、第６図）。

（Ａ７）　　電界の集中範囲の調整は、さらに、空胴１
２内に電界分布を調整するための電界調整部材２２を設
けることにより実現することができる（請求項７、第７
図）。

（Ａ８）　　立体共振器１１の共振周波数を調整するた
めに、空胴１２を構成する導体の一部を移動可能構造と
する（請求項８、第８図）。

（Ａ９）　　内部電極１３の電極面と被加温体ｌＯの接
触を良好にするためには、導体で構成された内部電極１
３の少くとも一方を、その電極面位置を可変構造にする
（請求項９、第９図）。

（八ＩＯ）内部電極１３の電極表面からの放電を防止す
る場合には、内部電極１３の電極面を絶縁部材２４で覆
うようにする（請求項１０、第１０図）。

（、’１ｌｌ）立体共振器１１の共振周波数を可変にす
る場合には、空胴１２に周波数調整部材２１が空胴に１
２内に挿入可能に取り付けられる（請求項１１、第１１
図）。

（Ｂ）局所加温装置 本発明の局所加温装置を第１２図及び第１３図を参照し
て説明する。

（Ｂ１）　　本発明の局所加温装置は、第１２図に示す
ように、前述の（Ａ　）項で説明した局所加温用の各立
体共振器１１とこれに高周波エネルギーを供給する高周
波電源装置３０によって構成される。

１０は、被加温体である（請求項１２、第１２図）。

（Ｂ２）　　本発明の他の局所加温装置は、第１３図に
示すように、（Ａｌｌ）で説明した請求項１１の立体共
振器１１と、この立体共振器１１に高周波エネルギーを
供給する高周波電源装置３０と、立体共振器１１の共振
状態を検出する共振状態検出手段４０と、検出された共
振状態に対応して周波数調整部材２１の位置を最良の共
振状態が得られる位置に調整する位置制御手段５０によ
り構成される（請求項１３、第１３図）。

（Ｂ３）　　立体共振器１１の共振状態の設定を可変に
する場合には、高周波電源装置３０の発生する高周波エ
ネルギーの周波数を可変にすることにより実現すること
ができる（請求項１４、第１２図。

第１３図）。

（Ｂ４）　　被加温体１０の加温部分以外の部分が加温
されるのを確実に防止する場合には、空胴１２内に、被
加温体１０の加温部分以外に電界が漏洩するのを遮断す
る遮蔽部材２３を設けるようにする（請求項１５、第１
４図）。

（Ｂ５）　　内部電極１３の温度上昇による発熱を防止
する場合には、内部電極１３に冷却部材２５を設置３ け冷却水を循環させる（請求項１６、第１５図）。

（Ｂ６）　　内部電極１３と被加温体１０間の間隙を埋
める場合には、内部電極１３と被加温体ｌＯとの間に低
損失の間隙部材２６を特徴する請求項１７、第１６図）
。

（Ｂ７）　　間隙補填部＋）ｉ２６の取付けや位置調整
等を容易にする場合には、空胴１２を構成する導体の一
部：ご、導体で構成された開閉可能な開閉蓋２７を有す
る窓１７が設けられる（請求項１８、第１７図）。

（Ｂ８）　　被加温体１０の加温方向を可変にする場合
には、被加温体１０と立体共振器１１を相対的に回転可
能にする（請求項１９、第１８図）。

〔作　用〕

本発明の作用を、各請求項毎に分けて説明する。

（Ａ）局所加温用の立体共振器の作用 （Ａ１）　　請求項１ 立体共振器１１に高周波エネルギーを加え、空胴１２内
に共振を生じさせる。これにより、内部電極１３と対向
する空胴１２の導体との間に、第１図（Ｃ）に示すよう
に強力な電界Ｅが発生するとともに、電界Ｅを取り巻く
ように強い磁界Ｈが発生する。この強い磁界Ｈにより磁
界Ｅは拡散しないように閉じ込められ、内部電極１３の
中心軸に集中した強い電界を生じる。

これによって、被加温体１０の深部まで十分に加温する
ことができる。また、表面の正常組織を熱部することな
（所望の局所も集中的：こ加温することができる。

（Ａ２）　　請求項２（第２図） 相対向した２個の内部電極１３ａ、１３ｂを設けること
により、電界の集中度を上げ、加温効率を向上させるこ
とができる。

（Ａ３）　　請求項３（第３図） 空胴１２を円筒状導体で構成し、その端面１５に内部電
極１３を設けるようにすると、良好な共振状態が得られ
、電界強度と集中度が強化され、加温効率を向上させる
ことができる。

（Ａ４）　　請求項４（第４図） 空胴１２に搬入出口１２を設けると、被加温体１０の搬
入用が容易となり、作業性が向上する。

（Ａ５）　　請求項５　（第５図） 内部電極１３の電極面を電界可変構造とすることにより
、電界の集中範囲を調整することが可能となり、被加温
部分の大きさに対応して加温領域を広げることができる
。例えば癌の直径が数センチ程度化の小さいものであれ
ば立体共振器１１と内部電極１３の組合せて旨く加温で
きる。しかし、もっと大きな癌に対してはこのような電
界分布可変構造により電界の集中範囲を広げることによ
り、大きな癌組織全体を良好に加温することができる。

（Ａ６）　　請求項６　（第６図） 空胴１２の一部に電界分布調整孔１６を設けることによ
り、同様に電界の集中範囲を広げて、広い範囲を良好に
加温することができる。

（Ａ７）　　請求項７（第７図） 空胴１２内に電界調整部材２２を設けることにより、同
様に電界の集中範囲を広げて、広い範囲を良好に加温す
ることができる。

（Ａ８）　　請求項８（第８図） 立体共振器１１の共振周波数は空胴１２の体積や形状を
変えることにより変化する。空胴１２を構成する導体の
一部を移動可能とすることにより、立体共振器１１の共
振周波数を調整し、最良の共振状態に持って行くことが
できる。また、逆に共振周波数を最良の共振状態の周波
数からずらすことにより、出力すなわち加温能力を調整
することができる。

（Ａ９）　　請求項９（第９図） 内部電極１３の電極面位置を可変構造とすることにより
、被加温体１０の厚みに対応して電極面位置を上下に移
動させることができる。これにより被加温体１０と電極
面とを良好に接触させて、加温を良好に行うことができ
る。

（ＡＩＯ）請求項１０　（第１０図） 立体共振器１１の出力電力が大きい場合は、内部電極１
３の電極表面から放電を生じて被加温体１０に感作用を
及ぼす恐れがある。内部電極１３の電極面を絶縁部材２
４で覆うようにすることにより、有害な放電の発生を防
止することができる。

（Ａｌｌ）請求項１１　（第１１図） 立体共振器１１は、共振状態において最大出力を発生す
るが、共振状態からずれると出力電力はは下り、したが
って加温能力も低下する。周波数調整部材２１を空胴１
２に取り付け、空胴１２の挿入量を調整することにより
、共振周波数を調整して最良の共振状態に持って行くこ
とができる。

（Ｂ）局所加温装置の作用 （Ｂ１）　　請求項１２（第１２図） 前述の（Ａ）項で説明した各立体共振器１１を用いて局
所加温装置を構成することにより、前記（Ａ１）で説明
したように、被加温体１０の深部まで十分に加温するこ
とができる。また表面の正常組織を熱傷することなく所
望の局所を集中的に加温することができる。

（Ｂ２）　　請求項１３（第１３図） 被加温体１０は加温により温度が上昇すると、その電気
定数が変化したり、また被加温体１０が人体の場合、加
温中に移動して内部電極１３との接触状態が変化したり
して、立体共振器１１がその最良の共振状態からずれ、
加温能力が低下する場合が生じる。

共振状態検出手段４０と位置制御手段５０を設け、検出
された共振状態に対応して周波数副整部材の位置を制御
することにより、前述の問題を解決し、立体共振器１１
を常に最良の共振状態に維持させて、良好な加温を継続
させることができる。

（Ｂ３）　　請求項１４（第１２図、第１３図）立体共
振器１１の共振状態の設定は、立体共振器１１に供給す
る入力の周波数を変えることにより変化することができ
る。したがって、高周波電源装置３０の発生する高周波
エネルギーの周波数を可変とすることにより、立体共振
器１１の加温用の出力電力を調整し、その加温能力を任
意に調整することができる。

立体共振器１１の加温用の出力電力は、高周波電源装置
３０の出力を変えることによっても変えることが出来る
が、高周波電源装置３０の出力が段階的にしか変えられ
ない場合は、各段階間を周波数を変えるようにすれば、
その出力電力を低いレベルから高いレベルまで連続して
変化することができる。したがって立体回路１１の出力
電力すなわち加温能力を広範囲に調整することができる
。

（Ｂ４）　　請求項１５（第１４図） 内部電極１３より電界が漏洩すると、被加温体１０の加
温部分以外の部分が加温されて有害な作用を生じる恐れ
がある。空胴１２内に遮蔽部材２３を設け、被加温体１
０の加温部分以外：こ電磁界が漏洩するのを遮断するこ
とにより、前述の問題を解消することができる。

（Ｂ５）　　請求項１６（第１５図） 立体共振器１１の出力電力が大きし１場合は、内部電極
１３が温度上昇して発熱するようになる。

内部電極１３に冷却部材２５を設けて冷却水を循環させ
ることにより、内部電極１３の温度上昇を抑え、有害な
発熱を防止することができる。

（Ｂ６）　　請求項１７　（第１６図）被加温体１０の
表面が平らでない場合、内部電極１３の電極面との間に
間隙が生じやすい。また被加温体１０が人体の場合、加
温中に移動して内部電極１３の電極面との間に間隙を生
じて加温能力が低下する場合が生じる。

低損失の間隙補填部材２６を内部電極１３と電極面と被
加温体１０との間に挿入することにより前述の問題は解
消され、被加温体１０と内部電極１３の電極面を常に良
好に接触させることができる。

（Ｂ７）　　請求項１８（第１７図） 間隙部材２６の取付けや位置調整、空胴１２内の各部の
点検や調整を容易に行えるようにすることが望ましい。

空胴１２に窓１７を設ければ、このような取付け、調整
２点検等を何時でも容易に行うことが出来る。この場合
、この窓による電磁界の乱れを最小にするため、導電性
の開閉蓋２７を設け、加温動作中はこの開閉蓋２７を閉
じて高周波電流がこの開閉蓋２７にも十分に流れ得るよ
うにする。また、この開閉蓋２７により電磁波が空胴１
２の外部に漏洩するのが防止され、安全性を確保するこ
とができる。

（８８）　　請求項１９　（第１８図）被加温体１０に
対し立体共振器１１を相対的に回転可能にすることによ
り、被加温体１０を任意の方向から加温したり、また立
体共振器１１を相対的に回転させながら加温することが
可能となり、加温効果を向上させることができる。特に
立体共振器１１を相対的に回転させながら加温すると、
一方向の場合は円筒状で加温されるのに対し球状で加温
が行われるので、所望の局所部分だけを集中的に加温す
ることが可能となり、治療効果を向上させることができ
る。

〔実施例〕

本発明の各実施例を、局所加温用の立体共振器の実施例
と局所加温装置の実施例に分けて説明する。

（Ａ）立体共振器の実施例 本発明に係る各立体共振器の実施例を、第２図〜第１１
図を参照して説明する。なお、本発明の各立体共振器１
１の内部電極１３によって形成される電界の様子につい
ては、加温実験の項で説明する。また、各実施例の図面
には、その実施例の構成に直接関係しない構成の図示は
、必要のない限り省略されている。

（Ａ１）　　実施例１　（請求項１の一実施例）導体で
構成された空胴１２の一部を、第１図（ａ）に示すよう
に窪ませることにより、又は第１図（ｂ）に示すように
別個の導体筒や導体棒等の導体により内部電極１３を構
成して立体共振器１１を構成する。

内部電極１３と空胴１２の対向する導体との間に被加温
体１０が搬入される。内部電極１３の断面形状は円形、
楕円形、角形等、各種の形状とすることができる。

この構成により、立体共振器１１に外部より高周波エネ
ルギーを供給し、空胴１２内に共振を生じさせると、内
部電極１３と対向する空胴１２の導体との間に、先に説
明したように内部電極１３の中心軸に集中した強い電界
を生じる（第１図（Ｃ）参照）。この電界の様子につい
ては、局部加温装置の加温実験の項で詳細に説明する。

（Ａ２）　　実施例２　（請求項２の一実施例）２個の
内部電極１３ａ及び１３ｂが相対向して設けられる。側
内部電極１３ａ及び１３ｂの間に被加温体１０が搬入さ
れる。第２図（ａ）は空胴１２の導体の一部を窪ませて
内部電極１３ａ及び１３ｂを構成した例であり、第２図
（ｂ）は別個の導体筒や導体棒等の導体で内部電極１３
ａ及び１３ｂを構成した例である。なお、内部電極１３
ａ及び１３ｂの一方を窪みて構成し、油力を導体で構成
するようにしてもよい。

側内部電極１３ａ及び１３ｂの間に被加温体１０が搬入
される。この構成により、電界の集中度を上げ、加温効
果を向上させることができる。

（Ａ３）　　実施例３（請求項３の一実施例）空胴１２
が、第３図に示すように円筒状導体で構成され、その端
面１５　　（１５ａ、１５ｂ）に内部電極１３　（１３
ａ、１３ｂ）が設けられる。この円筒状導体の空胴１２
で構成される立体共振器として、例えばりエンドラント
型共振器がある。

第３図は、相対向する２個の導体で内部電極１３ａ及び
１３ｂを構成した実施例を示したものである。

（Ａ４）　　実施例４　（請求項４の一実施例）空胴１
２に、第４図に示すように、被加温体１０を搬入用する
ための搬入出口１４　（１４ａ、　　１４ｂ）を設け、
被加温体１０を空胴１２内に容易に搬入出来るようにす
る。被加温体１０全体が空胴１２内に入る場合は、搬入
出口１４は１個でもよい。この場合、搬入出口１４に導
体で構成された開閉蓋を取り付けるようにすると（図示
せず）、加温時に電磁界が空胴１２の外部に漏洩するの
が防止されるので、安全性を確保することができる。

また、開閉蓋にも高周波電流が流れるので、空胴１２内
の電磁界が乱されず、良好な共振状態を実現することが
できる。

（Ａ５）　　実施例５　（請求項５の一実施例）内部電
極１３の電極面を、第５図に示すように電界分布可変構
造にすると、電界の集中度を緩和して加温領域を広げる
ことが出来る。

電界分布可変構造は、例えば第５図（ａ）に示すように
電極面の半径方向にスリット又は凹凸１３１ａ〜１３１
ｄを設けることにより、同図（ｂ）に示すように、電極
面の円周方向にスリット又は凹凸１３２ａ〜１３２ｄを
設けることにより、同図（Ｃ）に示すように円周方向に
小孔１３３ａ〜１３３ｎを設けることにより実現するこ
とができる。

これらのスリット、凹凸、小孔等の形状９位置。

個数等は、加温領域の広さに対応して適宜選定される。

また、■内部電極１３の直径、特にその先端の電極部分
の直径を大きくする。■内部電極１３の形状、特にその
先端の電極部分の形状を加温領域の広さに合せた形状（
例えば楕円）にする。■内部電極１３の先端の電極部分
を複数個に分割した構造にする（いずれも図示せず）等
の方法により電界分布可変構造を実現することができる
。

なお、内部電極１３の先端電極部分を取外し可能なアダ
プタ構造にしておき、前述の各電界分布可変構造をもっ
たものをぞれぞれ用意して、加温領域の広さに対応して
それに適合した先端電極アダプタを取り付けるようにし
てもよい。また、内部電極１３が２個（１３ａ、１３ｂ
）ある場合は、少くともその一方を電界分布可変構造と
しても効果がある。

（Ａ６）　　実施例６　（請求項６の一実施例）内部電
極１３　（１３ａ、１３ｂ）によって形成される電界の
集中範囲の調整は、第６図に示すように、空胴１２を構
成する導体の一部に電界分布調整孔１６　　（１６ａ、
１６ｂ）を設けることにより実現することができる。す
わなち、この電界分布調整孔１６　（１６ａ、１６ｂ）
を設けることにより空胴１２内の全体の電磁界分布が変
り、それに伴なって内部電極１３　（１３ａ、１３ｂ）
によって形成される電界の集中範囲も変化する。

電界分布調整孔１６　　（１６ａ、１６ｂ）は、第６図
に示すように空胴１２を構成する導体を流れる高周波電
流の方向と直角方向にスリット状に設けると効果的であ
るが、隼なる小孔でもよい。電界分布調整孔１６の個数
、形状、設置位置等は、加温領域の広さに対応して適宜
選定される。

この場合、例えば、スライド式の開閉蓋（図示せず）を
電界分布調整孔１６　　（１６ａ、１６ｂ）に取り付け
、その孔の大きさを変えられるようにすると、電界の集
中範囲を可変にすることが出来る。

（Ａ７）　　実施例７　（請求項７の一実施例）内部電
極１３　（１３ａ、１３ｂ）によッテ形成される電界の
集中範囲の調整は、第７図に示すように、空胴１２内に
電界調整部材２２（２２ａ。

２２ｂ）を設けることにより実現される。

電界調整部材２２　　（２２ａ、　　２２　ｂ）は導体
。

誘電体等で構成され、空胴１２内の高周波電界レベルの
大きい所に設置されると効果的である。この電界調整部
材２２　（２２ａ、　　２２　ｂ）により空胴１２内の
全体の電磁界分布が変り、それに伴って内部電極１３　
（１３ａ、１３ｂ）によって形成される電界の集中範囲
も変化する。

電界調整部材２２　　（２２ａ、　　２２　ｂ）の形状
。

個数、取付は位置等は、加温領域の広さに対応して適宜
選定される。

（Ａ８）　　実施例８（請求項８の一実施例）立体共振
器１１の共振周波数は、空胴の体積や形状によって変化
する。したがって、第８図に示すように、空胴１２を構
成する導体の一部を移動可能にすることにより実現する
ことができる。

第８図は、円筒状の空胴１２の上下の端面１５ａ及び１
５ｂをともに移動可能にしている。この場合、端面１５
ａ又は１５ｂの何れか一方だけを移動可能にしてもよい
。空胴１２が角型の場合は、側面側を移動可能にしても
よい。

（Ａ９）　　実施例９（請求項９の一実施例）被加温体
１０の厚みは、各被加温体により種々変化するが、内部
電極１３の電極面と被加温体１０とは、常に良好な接触
状態にあるようにすることが好ましい。

このことは、導体筒や導体棒等の導体で構成された内部
電極１３の少くとも一方を、その電極面位置を可変構造
にすることにより実現される。

第９図は電極面位置の可変構造の一例を示したもので、
導体で構成された内部電極１３ａ及び１３ｂが、端面１
５ａ及び１５ｂに上下移動可能に取り付けられる。

内部電極１３ａ及び１３ｂの上下移動は、各種の方法で
行うことができるが、その場合、内部電極１３ａ及び１
３ｂと端面１５ａ及び１５ｂめ接触部分の高周波電流密
度が大きいので、接触を良くしないと電力損失が生じる
。これを防ぐために、摺動可能なバネ材質で構成された
接触部材１８ａ及び１８ｂを端面１５ａ及び１５ｂに取
り付け、内部電極１３ａ及び１３ｂがこの接触部材１８
ａ及び１８ｂを摺動しながら上下するように構成される
。

なお、内部電極１３ａ及び１３ｂの何れか一方だけを上
下移動可能にしてもよい。

（ＡＩＯ）実施例１０　（請求孔１０の一実施例）立体
共振器１１の出力電力が大きいと、内部電極１３と電極
表面から放電が生じる恐れがある。

この放電は、第１０図に示すように、内部電極１３　（
１３ａ、１３ｂ）の電極面を絶縁部２４　（２４ａ、　
　２４　ｂ）で覆うことにより防止することがてきる。

なお、この絶縁部材２４は、内部電極１３ａ及び１３ｂ
の何れか一方に設けても効果がある。

また、放電は、被加温体１０と内部電極１３との間に空
間を作ることで防止することができる。

（Ａｌｌ）実施例１１　（請求項１１の一実施例）立体
共振器１１の最良の共振状態を実現する共振周波数はク
リティカルであるので、最良の共振状態を実現するため
ｊごは、共振周波数の微細調整を行うことかで必要であ
る。

この共振周波数の微細調整は、第１１図に示すように、
周波数調整部材２１　　（２１ａ、２１ｂ。

２１Ｃ）を、空胴１２内に挿入可能に取り付けられる。

この周波数調整部材２１ａ〜２１ｃは導体棒で構成され
、空胴１２を流れる高周波電界レベルの大きい部分に取
り付けられると効果が大きい。周波数調整部材２１（２
１ａ〜２１ｃ）の本数は、必要とする周波数可変範囲に
応じて選定される。

また、その位置調整は各種の方法で行われるが、次の実
施例１３で示すように自動制御により行うことができる
。

（Ｂ）局所加温装置の実施例 本発明に係る各局所加温装置の実施例を、第１２図〜第
１９図を参照して説明する。

（Ｂ１）　　実施例１　（請求項１２の一実施例）本発
明の局所加温装置は、前述の（Ａ１）〜（Ａｌｌ）で例
示した各局所加温用の立体共振器１１を用いて構成され
る。

第１２図において、立体共振器１１は、前述の（Ａ１）
〜（Ａｌｌ）で説明した何れかの局所加温用の立体共振
器である。高周波電源装置３０よりこの立体共振器１１
に高周波エネルギーを供給し共振状態にする。

立体共振器１１の共振状態において、内部電極１３は集
中度の高い強力な電界を発生し、これにより被加温体１
０が十分な深度迄局所的に加温される。

なお、高周波電源装Ｍ３０の具体的な構成については、
次の実施例２において合せて説明する。

（Ｂ２）　　実施例２（請求項１３の一実施例）本発明
の池の局所加温装置は、前述の（Ａｌｌ）で説明した立
体共振器１１を用いて構成される。

第１３図において、立体共振器１１は、高周波電源装置
３０．共振状態検出手段４０２位置制御手段５０の基本
構成及びその動作については、先に説明したとおりであ
る。

高周波電源装置３０において、高周波エネルギー発生器
３１から発生された高周波エネルギーは、方向性結合器
３２．インピーダンス整合装置３３゜ケーブル３４を通
り、空胴１２内にある結合プローブ３５を介して立体共
振器１１と結合して高周波エネルギーを供給する。

インピーダンス整合装置３３は、方向性結合器と立体共
振器１１との間のインピーダンス整合を行う。この整合
は自動的に行うことも出来る。

方向性結合器３２は、高周波エネルギー発生器からの高
周波エネルギーを立体共振器１１側に伝え、立体共振器
１１から反射されて来た高周波エネルギーを抵抗器３６
に伝える。これにより、反射されて来た高周波エネルギ
ーが高周波エネルギー発生器３１に入って破壊するのを
防止することができる。コネクタ３７は空胴１２に取り
付けられ、ケーブル３４と結合プローブ３５を接続する
。

共振状態検出手段４０は、第１３図（ａ）に示すように
、定在波測定装置４１によって構成することができる。

定在波測定装置４１は、方向性結合器３２とインピーダ
ンス整合装置３３の間に結合し、定在波を検出して定在
波指示器４２で指示する。

共振状態検出手段４０は、第１３図（ｂ）に示すように
、振幅検出装置４３によって構成することができる。振
幅検出装置４３は、空胴１２内に設けられた検出プロー
ブ４４により立体共振器１１の高周波出力を取り出し、
整流器４５で直流に変換した後、振幅指示器４６にその
直流値を指示させる。この直流値は立体共振器１１の高
周波出力振幅を指示している。４７は検出プローブ４４
と整流器４５側とを接続するコネクタである。

位置制御手段５０において、５１は検出制御装置、５２
は周波数調整部材２１を駆動して位置調整を行う駆動装
置で、モータで構成される。

定在波測定装置４１や振幅検出装置４３によって構成さ
れる共振状態検出手段４０によって検出された共振状態
が位置制御手段５０に入力されると、検出制御装置５１
は、この検出された共振状態に対応して駆動装置５２に
指示して周波数調整部材２１の空胴１２内への挿入量を
加減させる。

駆動装置５２は与えられた指示！ご従ってモータを正又
は逆方向に回転して周波数調整部材２１の空胴１２への
挿入量を調整する。

この場合、定在波測定装置４１を使用する定在波法ては
、定在波指示器４２の指示する定在波比又は反射波が最
小となるように周波数調整部材２１の挿入量が制御され
る。振幅検出装置４３を使用する振幅指示法では、振幅
指示器４６の指示する振幅値が最大となるように制御さ
れる。

これにより、被加温体１０の温度上昇による電気定数の
変化等により立体共振器１１の共振条件が変化しても、
立体共振器１１を常に最良の共振状態に維持し、良好な
加温を継続させることができる。

（Ｂ３）　　実施例３（請求項１４の一実施例）共振状
態において出力電力は最高であり、立体共振器１１に供
給する高周波エネルギーの周波数を共振時の周波数から
ずらすと加温用の出力電力は低下する。したがって、立
体共振器１１の加温用の出力電力は、立体共振器１１に
供給する高周波エネルギーの周波数を変えることにより
調整することができる。

立体共振器１１に供給する高周波エネルギーの周波数を
変化させることは、第１２図及び第１３図において高周
波電源装置３０の高周波エネルギー発生器３１を可変周
波型とすることにより、容易に実現することができる。

更に、高周波エネルギー発生器３１が段階的に出力を変
えることが可能の場合は、周波数調整と組合せることに
より広範囲に高周波エネルギーの出力調整が可能になる
ことは、先に説明した通りである。

（Ｂ４）　　実施例４（請求項１５の一実施例）内部電
極１３より電界が漏洩すると、被加温体１０の加温部分
以外の部分が加温されて有害な作用を生じる恐れがある
。

これを防止するために、第１４図に示すように、空胴１
２内に遮蔽部材２３　（２３ａ、　　２３　ｂ）を設け
、被加温体１０の加温部分以外に電磁界が漏洩するのを
遮断するように構成する。

遮蔽部材２３　（２３ａ、２３ｂ）は、導体又は誘電体
で構成されるが、２３ａ又は２３ｂの阿れか一方でよく
、更に個数を増やしてもよい。

（Ｂ５）　　実施例５　（請求項１６の一実施例）立体
共振器１１の出力電力が大きい場合は、内部電極１３が
温度上昇して発熱し、被加温体１０が人体の場合は熱傷
を生じる恐れがある。

これを防止するために、第１５図に示すように、内部電
極１３　（１３ａ、１３ｂ）に冷却部材２５（２５ａ、
　　２５　ｂ）を設け、冷却装置６０より冷却水を循環
させるように構成する。

冷却部材２５　　（２５ａ、　　２５　ｂ）は、例えば
冷却パイプを内部電極１３　（１３ａ、１３ｂ）の外側
に巻くようにして取り付けたもの又は内部電極１３の内
部に取付けたもので構成することができる。この冷却部
材２５ａ及び２５ｂも、何れか一方でも効果がある。

（Ｂ６）　　実施例６　（請求項１７の一実施例）被加
温体１０が平らでなかったり、加温中に移動があると、
内部電極との間に間隙が生じて加温能力が低下する。

これを防止するために、第１６図に示すように、内部電
極１３　（１３ａ、１３ｂ）と被加温体との間に低損失
の間隙部材２６　　（２６ａ、　　２６　ｂ）が挿入さ
れる。

間隙部材２６　　（２６ａ、　　２６　ｂ）は、例えば
導体粒体や損失の少ない絶縁粒体、気体又は液体の入っ
たバッグで構成される。このようなバッグとすると、そ
の可撓性により被加温体１０の形状が平らでなく、また
移動があっても、内部電極１３（１３ａ、　　１３　ｂ
）と被加温体１０との間隙を埋め、両者の接触を良好な
状態に保持することができる。この間隙部材２６ａ及び
２６ｂは、何れか一方だけでも効果がある。

なお、この気体又は液体は外部冷却装置（図示せず）と
接続したパイプ中を流すことにより、冷却効果を継続し
て持たせることができる。

（Ｂ７）　　実施例７　（請求項１８の一実施例）間隙
部材２６　　（２６ａ、　　２６　ｂ）の取付けや位置
調整、空胴１２内の各部の点検や調整を容易にするため
に、第１７図に示すように、空胴１２に導体性の開閉蓋
２７を有する窓１７を少くとも１個設けられる。この開
閉蓋２７は導体であるので、加温動作中は閉じることに
より先に説明したように、空胴内の電磁界の乱れを少く
するとともに、空胴１２の外部に電磁波が漏洩するのを
防止することができる。

（Ｂ８）　　実施例８（請求項１９の一実施例）被加温
体１０に対し立体共振器１１を相対的に回転可能にする
と、被加温体１０を任意の方向から加温したり、立体共
振器１１を回転することにより所望の局所部分を集中的
に加温することが可能となり、治療効果を向上させるこ
とができる。

第１８図は、この場合の一実施例を示したものである。

図において、７１は被加温体１０が搭載される搭載台で
あり、７０は回転機構である。回転機構７０において、
７２は円形の回転架で、支持枠７３及び７４により立体
共振器１１を支持する。７５及び７６は円形の支持架で
、回転架７２を回転可能に支持する。７７は、支持架７
５及び７６を固定支持する固定脚である。７８は、回転
架７２を回転する回転駆動装置である。

この構成で、回転駆動装置７８て回転架７２を回転する
と、立体共振器１１が回転され、被加温体１０を任意の
方向から加温したり、また回転しながら加温することが
できる。

（Ｃ）加温実験 第１９図は、本発明の局所加温装置による加温実験結果
を示したものである。

内部電極１３ａおよび１３ｂの直径は３０センチ、電極
間間隔は２０センチ、周波数は１４０．７５ＭＨｚであ
る。第１９図（ａ）は電界強度分布を示したもので、縦
軸は電界強度を示し、横軸は内部電極１３ａ、１３ｂの
中心軸からの距離を示す。同図（ｂ）は温度分布を示し
たもので、縦軸は温度を示し、横軸は内部電極１３ａ、
１３ｂの中心軸からの距離を示す。

これらの実験結果は、内部電極１３ａ、１３ｂの中心軸
上で最も高温になり、電界も中心軸に絞られて集中して
いることを示している。また、脂肪と筋肉を重ねて挟ん
だ加温実験では、脂肪はほとんど加温されず、筋肉が強
く加温されて、治療上望ましい結果が得られている。

〔発明の効果〕

本発明の局所加温用の立体共振器及び局所加温装置によ
り、被加温体を深部化十分に、かつ集中的に加温するこ
とができる。

立体共振器１０の内部を加温のために用いるという工夫
は今までなく、更に人体１の加温に用いた場合、本来加
温したくない脂肪層や骨などの電気抵抗の高い組織の加
温は低く抑えられ、治療目的である癌組織が有効に加温
され治療効果を大幅に向上させるという新しい効果が生
じる。しかも加温される部分直径が小さく絞られるので
、正常組織を加温してしまう危険性が従来技術より大幅
に減少する。このように人体加温特有の問題点を解決す
ることが出来る効果を有する。また、人が治療中に動い
たり、人体組織が温度上昇と共にその電気定数が変化す
る特性を有するが、このような状態になると共振器内の
電磁界分布が乱れ、人体１に痛みや局所熱傷を起こさせ
たり、高周波エネルギー発生装置３０を破壊することも
あるが、自動的に共振を取り直す機構によって安全で効
果的な加温や治療が行なえるようになった。空胴共振器
等の立体共振器の原理はマイクロ波通信の領域で周知の
ものであるが、これを生体加温に応用することによって
、生体の治療とそれに伴う独特の問題（脂肪を加温しな
いこと、人体深部化加温すること、局所に集中した加温
）を解決することが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の立体共振器の基本構成及びその実施
例１の構成の説明図、 第２図は、同立体共振器の実施例２の構成の説明図、 第３図は、同立体共振器の実施例３の構成の説明図、 第４図は、同立体共振器の実施例４の構成の説明図、 第５図は、同立体共振器の実施例５の構成の説明図、 第６図は、同立体共振器の実施例６の構成の説明図、 第７図：ま、同立体共振器の実施例７の構成の説明図、 第８図は、同立体共振器の実施例８の構成の説明図、 第９図は、同立体共振器の実施例９の構成の説明図、 第１０図は、同立体共振器の実施例１０の構成の説明図
、 第１１図は、同立体共振器の実施例１１の構成の説明図
、 第１２図は、本発明の局所加温装置の基本構成及びその
実施例１の構成の説明図、 第１３図は、同局所加温装置の実施例２の構成の言免明
図、 第１４図は、同局所加温装置の実施例４の構成の説明図
、 第１５図は、同局所加温装置の実施例５の構成の説明図
、 第１６図は、同局所加温装置の実施例６の構成の説明図
、 第１７図は、同局所加温装置の実施例７の構成の説明図
、 第１８図は、同局所加温装置の実施例８の構成の説明図
、 第１９図は、本発明の局所加温装置による加温実験結果
の説明図、 第２０図は、従来の局所加温装置の説明図である。 第１図〜第１８図において、 １０・・被加温体、１１・・立体共振器、１２・・空胴
、１３　（１３ａ、　　１３ｂ）−内部電極、１４（ｌ
ａ。 １４ｂ）−＝搬入出口、１５　　（１５ａ、１５ｂ）−
端面、１６　（１６ａ、１６ｂ）・＝電界分布調整孔、
１７＝−窓、１８　（１８ａ、１８ｂ）　　接触部材、
２１　　（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）−・周波数調整部
材、２２　　（２２ａ、２２ｂ）　・・・電界調整部材
、２３　（２３ａ、２３ｂ）−遮蔽部材、２４（２４ａ
。 ２４ｂ）・＝絶縁部材、２５　　（２５ａ、２５ｂ）−
冷却部材、２６　（２６ａ、２６ｂ）−間隙部材、２７
　開閉蓋、３０　・高周波電源装置、３１・・・高周波
エネルギー発生器、３２・・方向性結合器、３３・・・
インピーダンス整合装置、３４・・・ケーブル、３５・
結合プローブ、３６・・・抵抗器、３７・・・コネクタ
、４０　・共振状態検出手段、４１・・定在波測定装置
、４２・・定在波指示器、４３・・・振幅検出装置、４
４・・・検出プローブ、４５・・・整流器、４６・・・
振幅指示器、４７・・・コネクタ、５０・・・位置制御
手段、６０・・・冷却装置、７０・・回転機構、７１・
・・搭載台、７２・・回転架、７３．７４・・・支持枠
、７６゜７６・・支持架、７７・・固定脚、７８・・回
転駆動装置。 （ｂ）　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｃ）第１図 第 第３鼎 （ｂ） ２　図 第４図 第８図 第１０図 第９図 第１１図 （ｂ） 第１ ５　　　　１０　　　　　ｊ５　　　　２０γｃｍ （ａ） １９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高周波エネルギーを供給し、それによって生じる電
   磁界により被加温体（１０）に局所加温を行う局所加温
   用立体の立体共振器（１１）であって、導体で構成され
   た立体共振器（１１）の空胴（１２）内に、空胴（１２
   ）の一部を窪ませて、又は別個の導体により加温用の集
   中電界を発生する内部電極（１３）を形成したことを特
   徴とする立体共振器。 ２、被加温体（１０）を挿入できる間隔を置いて相対向
   する２個の内部電極（１３ａ、１３ｂ）を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の立体共振器。 ３、空胴（１２）を円筒状導体で構成し、その端面（１
   ５、１５ａ、１５ｂ）に内部電極（１３、１３ａ、１３
   ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の立
   体共振器。 ４、空胴（１２）に被加温体（１０）を搬入出するため
   の搬入出口（１４、１４ａ、１４ｂ）を少くとも１個設
   けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の立体共
   振器。 ５、内部電極（１３、１３ａ、１３ｂ）の少くとも一方
   の電極面を電界分布可変構造としたことを特徴とする請
   求項１、２、３又は４記載の立体共振器。 ６、空胴（１２）を構成する導体の一部に内部電極（１
   ３）の形成する電界分布を調整するための電界分布調整
   孔（１６、１６ａ、１６ｂ）を少くとも１個設けたこと
   を特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の立体共
   振器。 ７、空胴（１２）内に内部電極（１３）の形成する電界
   分布を調整するための電界調整部材（２２、２２ａ、２
   ２ｂ）を少なくとも１個設けたことを特徴とする請求項
   １、２、３、４、５又は６記載の立体共振器。 ８、空胴（１２）を構成する導体の一部を移動可能とし
   たことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は
   ７記載の立体共振器。 ９、導体で構成された内部電極（１３、１３ａ、１３ｂ
   ）の少なくとも一方を、その電極面位置を可変構造にし
   たことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７
   又は８記載の立体共振器。 １０、内部電極（１３、１３ａ、１３ｂ）の少なくとも
   一方の電極面を絶縁部材（２４）で覆うようにしたこと
   を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又
   は９記載の立体共振器。 １１、空胴（１２）に共振周波数を調整するための周波
   数調整部材（２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）が少くと
   も１個、空胴（１２）内に挿入可能に取り付けられたこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８
   、９又は１０記載の立体共振器。 １２、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１
   ０又は１１記載の局所加温用の立体共振器（１１）と、
   この局所加温用の立体共振器（１１）に高周波エネルギ
   ーを供給する高周波電源装置（３０）を備えたことを特
   徴とする局所加温装置。 １３、請求項１１記載の局所加温用の立体共振器（１１
   ）と、この立体共振器（１１）に高周波エネルギーを供
   給する高周波電源装置（３０）と、立体共振器（１１）
   の共振状態を検出する共振状態検出手段（４０）と、検
   出された共振状態に対応して周波数調整部材（２１、２
   １ａ、２１ｂ、２１ｃ）の位置を最良の共振状態が得ら
   れる位置に調整する位置制御手段（５０）を備えたこと
   を特徴とする局所加温装置。 １４、高周波電源装置（３０）の発生する高周波エネル
   ギーの周波数が可変であることを特徴とする請求項１２
   又は１３記載の局所加温装置。 １５、空胴（１２）内に、被加温体（１０）の加温部分
   以外に電界が漏洩するのを遮断する遮蔽部材（２３、２
   ３ａ、２３ｂ）を少くとも１個設けたことを特徴とする
   請求項１２、１３又は１４記載の局所加温装置。 １６、内部電極（１３、１３ａ、１３ｂ）に冷却部材（
   ２５、２５ａ、２５ｂ）を設け、この冷却部材（２５、
   ２５ａ、２５ｂ）に冷却水を供給する冷却装置（５０）
   を設けたことを特徴とする請求項１２、１３、１４又は
   １５記載の局所加温装置。 １７、内部電極（１３、１３ａ、１３ｂ）の少なくとも
   一方と被加温体（１０）との間に低損失の間隙部材（２
   ６、２６ａ、２６ｂ）を挿入することを特徴とする請求
   項１２、１３、１４、１５又は１６記載の局所加温装置
   。 １８、空胴（１２）を構成する導体の一部に、導体で構
   成された開閉可能な開閉蓋（２７）を有する窓（１７）
   を少くとも１個設けたことを特徴とする請求項１２、１
   ３、１４、１５、１６又は１７記載の局所加温装置。 １９、被加温体（１０）を搭載する搭載台（７１）と、
   この搭載台（７１）と立体共振器（１１）を相対的に回
   転する回転機構（７０）を設けたことを特徴とする請求
   項１２、１３、１４、１５、１６、１７又は１８記載の
   局所加温装置。