JPH0241977B2 - - Google Patents
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- JPH0241977B2 JPH0241977B2 JP14271885A JP14271885A JPH0241977B2 JP H0241977 B2 JPH0241977 B2 JP H0241977B2 JP 14271885 A JP14271885 A JP 14271885A JP 14271885 A JP14271885 A JP 14271885A JP H0241977 B2 JPH0241977 B2 JP H0241977B2
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- electromagnetic wave
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- heating
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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、ハイパーサーミア用加温装置に係
り、特に複数の患者に対し、各別に治療し得るよ
うに構成されたハイパーサーミア用加温装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a hyperthermia heating device, and more particularly to a hyperthermia heating device configured to be able to treat a plurality of patients individually.
近年、加温療法(「ハイパーサーミア」ともい
う)による治療法が脚光を浴びており、特に悪性
腫瘍を例えば43〔℃〕付近で1時間ないし2時間
の間連続加温するとともに、一定周期でこれを繰
り返すことにより癌細胞の再生機能を阻害せし
め、同時にその多くを致死せしめることができる
という研究報告が相次いでなされている(計測と
制御Vol,22,No.10)。この種の加温療法として
は、全体加温法と局所加温法とがある。この内、
癌組織およびその周辺だけを選択的に温める局所
加温法としては、電磁波による方法、電磁誘導に
よる方法、超音波による方法等が提案されてい
る。 In recent years, a treatment method using heating therapy (also called "hyperthermia") has been in the spotlight, in particular by heating malignant tumors continuously for 1 to 2 hours at around 43 degrees Celsius, and at regular intervals. A number of research reports have been made that by repeating this process, it is possible to inhibit the regenerative function of cancer cells and at the same time kill many of them (Measurement and Control Vol. 22, No. 10). This type of heating therapy includes a general heating method and a local heating method. Of these,
As local heating methods for selectively warming only the cancer tissue and its surroundings, methods using electromagnetic waves, methods using electromagnetic induction, methods using ultrasound, and the like have been proposed.
一方、癌組織への加温は、当業研究者間におい
ては既に知られているように43〔℃〕付近が加温
効果のある温度とされており、これより低いと効
果が薄れ、逆にこれよりあまり高いと正常組織に
対し害を与え好ましくない。即ちハイパーサーミ
アでは、癌組織に致死障害を与え、正常組織には
あまり害を与えないような狭い温度範囲に生体温
度を保たなければならない。 On the other hand, as is already known among researchers in the art, the heating effect on cancer tissue is said to be around 43 [℃], and if it is lower than this, the effect will be diminished, and vice versa. If the concentration is too high, it may harm normal tissues and is not desirable. That is, in hyperthermia, the temperature of the body must be maintained within a narrow temperature range that causes lethal damage to cancerous tissues but does not cause much harm to normal tissues.
しかしながら、従来技術においては、生体の特
に深部加温については、生体機能の特殊性より当
該目的の部位を43〔℃〕前後の一定温度に1時間
ないし2時間の間保持することは容易ではない。
特に電磁波による加温療法は、生体表面の電磁波
吸収率が著しく大きいことから、従来技術では深
部加温に適さないとされ、長い間放置されてい
た。 However, with conventional technology, it is not easy to maintain the target area at a constant temperature of around 43 [℃] for 1 to 2 hours due to the special nature of biological functions, especially when it comes to deep heating of the living body. .
In particular, heating therapy using electromagnetic waves has been abandoned for a long time because the electromagnetic wave absorption rate of the surface of a living body is extremely high, so conventional techniques were considered unsuitable for deep heating.
そこで、発明者らは、先に生体内の所定の加温
箇所を、電磁波を用いて予め定めた所定の温度に
継続して一定時間高精度に加温することのできる
制御機能を備えたハイパーサーミア用加温装置を
提案している(特願昭59―40793号)。 Therefore, the inventors developed a hyperthermia device with a control function that can continuously and accurately heat a predetermined heating point within a living body to a predetermined temperature using electromagnetic waves for a certain period of time. We are proposing a heating device for heating (Japanese Patent Application No. 40793/1983).
加温療法は、1回の治療時間が比較的長く(約
1時間)、また治療回数も一定期間をおいて複数
回(約5〜7回)繰り返して成されるため、患者
一人に対する合計治療時間が非常に長い。このた
め、多くの患者に対して早期に且つ迅速に治療を
行うには、必然的に複数の治療設備が必要とな
る。一方、このことは同時に莫大な設備投資を要
するばかりでなく、複数の設備に対してはそれら
を的確に操作して各患者に対応した最適な治療条
件を設定する必要があり、そのためには多くの時
間と労力を要するという治療用医療機器特有の課
題があり、また、加温療法における患部治療中
に、いかにしてその患部周囲の正常組織を保護す
るかという技術的課題が残されている。これがた
め、設備投資を極力抑えるとともに複数の加温装
置をいかにして迅速に管理し、且ついかにして多
くの患者に対して正常組織を保護しながら迅速に
治療をなし得るかが、従来より加温療法に課せら
れた重要な課題とされていた。
For heating therapy, one treatment time is relatively long (about 1 hour), and the number of treatments is repeated multiple times (about 5 to 7 times) at regular intervals, so the total treatment for one patient is The time is very long. Therefore, in order to treat many patients early and quickly, a plurality of treatment facilities are inevitably required. On the other hand, this not only requires a huge investment in equipment, but also requires precise operation of multiple equipment to set the optimal treatment conditions for each patient. There is a problem unique to therapeutic medical devices in that it requires time and effort, and there remains the technical problem of how to protect the normal tissue around the affected area during treatment of the affected area using heating therapy. . For this reason, the challenge is how to minimize capital investment, quickly manage multiple heating devices, and provide rapid treatment to many patients while protecting normal tissue. This was considered an important issue for heating therapy.
本発明は、上記事柄に鑑み成されたものであ
り、複数の患者を効率よく個々に独立管理して治
療するとともに、これら各患者に対する並行治療
に際しての電磁波発生手段の設備投資を抑え且つ
患部周囲の正常組織の保護を図つたハイパーサー
ミア用加温装置を提供することを、その目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and allows efficient and independent management and treatment of a plurality of patients, suppresses equipment investment for electromagnetic wave generation means when concurrently treating each of these patients, and enables The object of the present invention is to provide a hyperthermia heating device that protects the normal tissue of the patient.
そこで、本発明では、単一の電磁波発生手段
と、この電磁波発生手段から出力される電磁波を
複数の出力部に分岐する電磁波分岐手段と、この
複数の出力部に対応して装備される複数のアプリ
ケータと、この各アプリケータに装備される生体
表面冷却用の冷却機構とを有するハイパーサーミ
ア用加温装置において、各アプリケータと電磁波
分岐手段の各出力部との間に、それぞれ電磁波切
換機構を装備するとともに、この電磁波切換機構
と冷却機構とをアプリケータ毎に各別に駆動制御
する複数の主制御部を設けている。さらに、各ア
プリケータが当接される部分の生体内加温治療部
の温度測定を行う第1の温度計測手段と、各アプ
リケータが当接する生体表面部分の温度測定を行
う第2の温度計測手段と、各加温治療部と生体表
面との間の生体内中間部の温度測定を行う第3の
温度計測手段とをそれれ各アプリケータごとに具
備している。そして、各主制御部が、更に、第2
の温度計測手段の出力の大小に応じて冷却機構の
冷却能力を増加もしくは減少制御する第1の機能
と、第3の温度計測手段が所定温度以上の温度を
検出した場合、対応する電磁波切換機構を予め電
磁波吸収用として別に装備されたダミーロード側
に切換え制御する第2の制御機能と、第1の温度
計測手段で計測される温度が最初に設定値以上と
なり同時に第2の温度計測手段で計測される温度
が設定値以下であつた場合に直ちに加温治療時間
の進行を開始せしめる第3の機能を備えていると
いう構成を採り、これによつて前記目的を達成し
ようとするものである。
Therefore, in the present invention, a single electromagnetic wave generating means, an electromagnetic wave branching means for branching the electromagnetic waves outputted from the electromagnetic wave generating means into a plurality of output parts, and a plurality of electromagnetic wave branching means installed corresponding to the plurality of output parts are provided. In a hyperthermia heating device that includes an applicator and a cooling mechanism for cooling the surface of a living body that is installed in each applicator, an electromagnetic wave switching mechanism is provided between each applicator and each output part of the electromagnetic wave branching means. In addition, a plurality of main control sections are provided to drive and control the electromagnetic wave switching mechanism and the cooling mechanism separately for each applicator. Furthermore, a first temperature measurement means for measuring the temperature of the in-vivo heating treatment part that is in contact with each applicator, and a second temperature measurement unit that measures the temperature of the body surface part that is in contact with each applicator. Each applicator is provided with a third temperature measuring means for measuring the temperature of an intermediate portion in the living body between each heating treatment section and the surface of the living body. Then, each main control section further controls the second control section.
a first function that increases or decreases the cooling capacity of the cooling mechanism according to the magnitude of the output of the temperature measuring means, and a corresponding electromagnetic wave switching mechanism when the third temperature measuring means detects a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. a second control function that controls switching to the dummy load side that is separately equipped for electromagnetic wave absorption; The device is designed to have a third function of immediately starting the heating treatment time when the measured temperature is below a set value, thereby attempting to achieve the above purpose. .
各アプリケータを各患者の加温部の表面に当接
したのち、電磁波発生手段より電磁波分岐手段を
介して電磁波を照射すると、この当接部分におけ
る生体表面,その直下の生体内中間部および加温
治療部である生体内患部の温度が上昇する。この
場合、生体表面,その直下の生体内中間部および
生体内患部の温度は、これら各部に設けた第1及
び第2の温度計測手段により所定時間ごとに常時
計測され、各患者に対する個々の情報が対応する
個々の主制御部に送られて処理される。そして、
各患者に対する加温制御は、個別的に装備された
主制御部により各別に独立して行われる。この場
合、加温治療の開始に際し、内部の加温箇所の温
度が設定値を越え、同時に生体表面の温度が設定
値以下の場合に、主制御部の第3の機能が作用し
て加温時間の計数が開始される。そして、生体内
中間部における設定値以上の加温状態において
は、対応する主制御部の指示により直ちに対応す
る電磁波切換機構がダミーロード側に切換え制御
され、これによつて電磁波の照射が一定時間の
間、中断制御される。このため、本発明では、複
数の患者に対する生体内患部の加温治療が、生体
内中間部の正常組織を保護しながら、患者が苦痛
を伴うことなく、それぞれ個々の主制御部に管理
され、各別に継続して長時間安全に行われる。
After each applicator is brought into contact with the surface of the heating section of each patient, electromagnetic waves are irradiated from the electromagnetic wave generating means via the electromagnetic wave branching means, and the body surface at this contact portion, the intermediate part of the body immediately below it, and the The temperature of the affected area in the body, which is the warm treatment area, increases. In this case, the temperature of the living body surface, the intermediate part of the living body immediately below it, and the affected part of the living body are constantly measured at predetermined time intervals by first and second temperature measuring means provided at each of these parts, and individual information for each patient is obtained. are sent to the corresponding individual main control units for processing. and,
Heating control for each patient is performed independently by a main control section equipped individually. In this case, when starting heating treatment, if the temperature of the internal heating point exceeds the set value and at the same time the temperature of the surface of the living body is below the set value, the third function of the main control unit operates to heat the area. Time counting begins. When the intermediate part of the body is heated to a temperature higher than the set value, the corresponding electromagnetic wave switching mechanism is immediately switched to the dummy load side according to instructions from the corresponding main control unit, and the irradiation of electromagnetic waves is thereby stopped for a certain period of time. Interruption is controlled during this period. Therefore, in the present invention, heating treatment of the affected areas in the body of multiple patients can be managed by each individual main control unit without causing pain to the patients while protecting the normal tissue in the middle part of the body. Each test is carried out safely and continuously over a long period of time.
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第9図
に基づいて説明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 9.
この第1図ないし第9図に示す実施例は、単一
の電磁波発生手段としてのマイクロ波発振器8か
ら出力される電磁波を複数の出力部に分岐する電
磁波分岐手段としての分岐回路10と、この複数
の出力部に対応して装備される複数のアプリケー
タ24と、この各アプリケータ24に装備される
生体表面冷却用の冷却機構44とを備えている。
この複数の各アプリケータ24と分岐回路10の
各出力部との間に、電磁波切換吸収機構としての
同軸スイツチ12とダミーロードDM1が装備さ
れている。この同軸スイツチ12と冷却機構44
とをアプリケータ24毎に駆動制御する複数の主
制御部22が装備されている。 The embodiment shown in FIGS. 1 to 9 includes a branching circuit 10 as electromagnetic wave branching means for branching electromagnetic waves outputted from a microwave oscillator 8 as a single electromagnetic wave generating means into a plurality of output parts, and A plurality of applicators 24 are provided corresponding to a plurality of output sections, and a cooling mechanism 44 for cooling the surface of a living body is provided in each applicator 24.
A coaxial switch 12 and a dummy load DM1 as an electromagnetic wave switching and absorption mechanism are provided between each of the plurality of applicators 24 and each output section of the branch circuit 10. This coaxial switch 12 and cooling mechanism 44
A plurality of main control units 22 are provided to drive and control each applicator 24.
さらに、各アプリケータ24が当接される部分
の生体内加温治療部の温度測定を行う第1の温度
計測手段としての第1の温度センサ40と、各ア
プリケータ24が当接する生体表面部分の温度測
定を行う第2の温度計測手段としての第2の温度
センサ38と、各加温治療部と生体表面との間の
生体内中間部の温度測定を行う第3の温度計測手
段としての温度センサ42とが、それぞれ各アプ
リケータごとに備えられている。 Furthermore, a first temperature sensor 40 serving as a first temperature measuring means for measuring the temperature of the in-vivo heating treatment portion of the portion to which each applicator 24 comes into contact, and a living body surface portion to which each applicator 24 comes into contact. a second temperature sensor 38 as a second temperature measuring means for measuring the temperature of A temperature sensor 42 is provided for each applicator.
複数の各主制御部22は、更に、前述した第2
の温度センサ38の出力の大小に応じて冷却機構
44の冷却能力を増加若しくは減少制御する第1
の機能と、第3の温度センサ42が所定温度以上
の温度を検出した場合、対応する同軸スイツチ1
2を別に装備された電磁波吸収用のダミーロード
DM1に切換え制御する第2の機能と、前述した
第1の温度センサ40で計測される温度が最初に
設定値以上となり、同時に第2の温度センサ38
で計測される温度が設定値以下であつた場合に直
ちに加温治療時間の進行を開始せしめる第3の機
能とを備えた構成となつている。 Each of the plurality of main control units 22 further includes the second
A first control unit that increases or decreases the cooling capacity of the cooling mechanism 44 according to the magnitude of the output of the temperature sensor 38.
function, and when the third temperature sensor 42 detects a temperature higher than a predetermined temperature, the corresponding coaxial switch 1
2 separately equipped dummy load for electromagnetic wave absorption
The second function switches to DM1 and the temperature measured by the first temperature sensor 40 first becomes equal to or higher than the set value, and at the same time the second temperature sensor 38
The third function is to immediately start the heating treatment time when the measured temperature is below the set value.
これを更に詳述すると、この第1図におけるハ
イパーサーミア用加温装置は、電磁波出力部2
と、複数の主制御部を含む制御手段4と、表面冷
却部6と、加温治療部に対する電磁波照射部とし
ての複数のアプリケータ24とから構成されてい
る。 To explain this in more detail, the hyperthermia heating device shown in FIG.
, a control means 4 including a plurality of main control sections, a surface cooling section 6, and a plurality of applicators 24 as electromagnetic wave irradiation sections for the heating treatment section.
電磁波出力部2は、電磁波発生手段としてのマ
イクロ波発振器(以下「発振器」という)8と、
複数人の患者(本実施例では3人)に同時にマイ
クロ波を照射できるように発振器8から出力され
るマイクロ波を3方向に分岐する電磁波分岐手段
としての分岐回路10と、この分岐回路10より
分岐されたマイクロ波の出力をアプリケータ24
側又はダミーロードDM1側に切換える電磁波切
換機構としての同軸スイツチ12と、該同軸スイ
ツチ12を介して供給されるマイクロ波の出力を
調整する電磁波可変減衰手段としての減衰器14
と、反射波が分岐回路10に混入しないように反
射波の影響を防止するアイソレータ16と、さら
にこれらに対応して装備された方向性結合器18
及びダイオード20とから構成されている。 The electromagnetic wave output unit 2 includes a microwave oscillator (hereinafter referred to as "oscillator") 8 as an electromagnetic wave generating means,
A branch circuit 10 as an electromagnetic wave branching means for branching the microwave output from the oscillator 8 into three directions so that microwaves can be irradiated to a plurality of patients (three in this example) at the same time; The output of the branched microwave is transferred to the applicator 24.
a coaxial switch 12 as an electromagnetic wave switching mechanism for switching to the side or dummy load DM1 side, and an attenuator 14 as an electromagnetic wave variable attenuation means for adjusting the output of the microwave supplied via the coaxial switch 12.
, an isolator 16 that prevents the influence of reflected waves from entering the branch circuit 10, and a directional coupler 18 that is equipped correspondingly.
and a diode 20.
分岐回路10は、発振器8から出力されるマイ
クロ波を本実施例では3方向に分岐するものであ
るが、この分岐する比率は、分岐回路10の構造
によつて特定されたものとなる。そして、この分
岐回路10で分岐されたマイクロ波は、各患者の
治療状況に合わせて各減衰器14で調整され各ア
プリケータ24を介して加温治療部に個別的に供
給される一方、後述するように、生体内の中間部
温度が設定値を越えた時等における同軸スイツチ
12の切換えによりダミーロードDM1側に供給
され、生体への照射を中断できるようになつてい
る。この同軸スイツチ12の切換えと減衰器14
の減衰量の調整は、これに対応して各別に装備さ
れた主制御部22からの情報により逐次行われる
ようになつている。 The branch circuit 10 branches the microwave output from the oscillator 8 into three directions in this embodiment, and the branching ratio is specified by the structure of the branch circuit 10. The microwave branched by this branch circuit 10 is adjusted by each attenuator 14 according to the treatment situation of each patient and is individually supplied to the heating treatment section via each applicator 24. In this way, when the temperature of the intermediate part inside the living body exceeds a set value, the irradiation is supplied to the dummy load DM1 by switching the coaxial switch 12, and the irradiation to the living body can be interrupted. The switching of this coaxial switch 12 and the attenuator 14
Adjustment of the amount of attenuation is performed sequentially based on information from the main control section 22, which is separately provided in accordance with the adjustment.
また、方向性結合器18は、入射波と反射波を
別々に分離して取り出す装置であり、ここで取り
出されたマイクロ波はダイオード20で検波さ
れ、電圧変換された後、A/D変換器(図示せ
ず)を介して、対応する一の主制御部22へ送出
されるようになつている。この主制御部22は、
取り出された入射波のパワーレベル値と反射波の
パワーレベルとの差をとり、後述するアプリケー
タ24に有効に供給されるマイクロ波のパワーを
算出して、この結果から減衰器14の減衰量を調
整する機能を備えている。 Further, the directional coupler 18 is a device that separates and takes out the incident wave and the reflected wave, and the microwave taken out here is detected by the diode 20, converted into voltage, and then sent to the A/D converter. (not shown) to the corresponding main control unit 22. This main control section 22 is
The difference between the power level value of the extracted incident wave and the power level of the reflected wave is calculated, and the power of the microwave effectively supplied to the applicator 24, which will be described later, is calculated. From this result, the attenuation amount of the attenuator 14 is calculated. It has the ability to adjust.
一方、表面冷却部6は、本実施例では各アプリ
ケータ24の開口部側すなわち生体表面部冷却用
の冷却液を冷却する複数の冷却装置26と、この
各冷却装置26の出力(冷却能力)を各別に調整
する複数の冷却制御回路30とを有している。そ
して、これらに各々対応して、該冷却装置26で
冷却される冷却液を後述するアプリケータ24に
併設された冷却機構44に循環せしめるポンプ2
8と、冷却液の流量を調整するためのバルブ32
と、該バルブ32を制御するためのバルブコント
ロールユニツト34と、冷却液の流量を検出する
流量センサ36とが併設され、更に冷却液の温度
を検出する第2の温度計測手段として第2の温度
センサ38と、加温治療部である癌組織(生体内
患部)の温度を検出する第1の温度計測手段とし
ての第1の温度センサ40と、生体表面と癌組織
の間すなわち生体内中間部の温度を検出する第3
の温度計測手段としての第3の温度センサ42と
が装備されている。ここで、この第1図におい
て、他の2人の患者におけるアプリケータ、各種
センサ、各種コントローラ、主制御部、同軸スイ
ツチ等位は省略してある。 On the other hand, in this embodiment, the surface cooling unit 6 includes a plurality of cooling devices 26 that cool the cooling liquid for cooling the opening side of each applicator 24, that is, the biological surface, and the output (cooling capacity) of each cooling device 26. The cooling control circuit 30 has a plurality of cooling control circuits 30 that adjust the cooling control circuits individually. Corresponding to each of these, a pump 2 circulates the coolant cooled by the cooling device 26 to a cooling mechanism 44 attached to the applicator 24, which will be described later.
8, and a valve 32 for adjusting the flow rate of the cooling liquid.
, a valve control unit 34 for controlling the valve 32, and a flow rate sensor 36 for detecting the flow rate of the coolant, and a second temperature measuring means for detecting the temperature of the coolant. A sensor 38, a first temperature sensor 40 as a first temperature measuring means for detecting the temperature of a cancer tissue (affected part in a living body) which is a heating treatment part, and a temperature sensor 40 which is a temperature sensor 40 which is a temperature sensor 40 which is a temperature sensor that detects the temperature of a cancer tissue (affected part in a living body) which is a heating treatment part; 3rd to detect the temperature of
A third temperature sensor 42 is provided as a temperature measuring means. Here, in this FIG. 1, the applicators, various sensors, various controllers, main control section, and coaxial switch coordinates for the other two patients are omitted.
また、アプリケータ24は、第2図に示すよう
に生体46に当接して、該生体46にマイクロ波
を照射し、目的の癌組織を加温するためのアンテ
ナであり、生体46との接触面には皮膚部分での
誘電損失による過熱によつて皮膚に熱傷が起きな
いようにする必要性から、各アプリケータ24ご
との冷却機構44が設けられている。該冷却機構
44には、本実施例で冷却液として使用している
水を通すためのパイプ49が設けられており、冷
却装置26で冷却された水をポンプ28で強制的
に循環させ、バルブ32によつて流量を調整し、
該冷却機構44内を通過させることでアプリケー
タ24の開口面に位置する生体表面を冷却してい
る。 Further, as shown in FIG. 2, the applicator 24 is an antenna that comes into contact with a living body 46 to irradiate the living body 46 with microwaves and heat the target cancer tissue. A cooling mechanism 44 is provided for each applicator 24 in order to prevent skin burns due to overheating due to dielectric loss in the skin area. The cooling mechanism 44 is provided with a pipe 49 for passing the water used as the cooling liquid in this embodiment, and the water cooled by the cooling device 26 is forcibly circulated by the pump 28, and the valve Adjust the flow rate by 32,
By passing through the cooling mechanism 44, the biological surface located on the opening surface of the applicator 24 is cooled.
一方、バルブ32の開閉度はバルブコントロー
ルユニツト34によつて制御されており、このバ
ルブ32の開閉度によつて冷却水の流量を変化さ
せるとともに、冷却制御回路30を介して、冷却
装置26の出力(冷却能力)の調整を行い、該冷
却液の水温を調整することにより生体46の表面
の温度調整をしている。水の流量は流量センサー
36によつて検出されており、この検出された情
報はA/D変換器(図示せず)を介して主制御部
22へ送出れ、これがバルブ32の開閉度を制御
するための1つの基準値となる。また、冷却機構
44の水温を検出するための温度センサー38が
当該冷却機構44の水の排出側に設けられてお
り、ここで検出される温度情報を基にして、アプ
リケータ24と接触している生体46の表面温度
を求める構成となつている。この表面温度はバル
ブ32の開閉度及び冷却装置26の出力を調整す
るためのメイン情報となる。 On the other hand, the degree of opening and closing of the valve 32 is controlled by a valve control unit 34, and the flow rate of cooling water is changed depending on the degree of opening and closing of the valve 32. The temperature of the surface of the living body 46 is adjusted by adjusting the output (cooling capacity) and adjusting the water temperature of the cooling liquid. The flow rate of water is detected by a flow rate sensor 36, and this detected information can be sent to the main control unit 22 via an A/D converter (not shown), which controls the degree of opening and closing of the valve 32. This is one reference value for Further, a temperature sensor 38 for detecting the water temperature of the cooling mechanism 44 is provided on the water discharge side of the cooling mechanism 44, and based on the temperature information detected here, the temperature sensor 38 is connected to the applicator 24. The structure is such that the surface temperature of the living body 46 is determined. This surface temperature becomes the main information for adjusting the opening/closing degree of the valve 32 and the output of the cooling device 26.
第1の温度センサ40は、前述したように癌組
織の温度を検出するためのセンサであり、また第
3の温度センサ42は生体表面と癌組織の間の生
体内中間部の温度を検出するためのセンサで、こ
れら各センサで得られる情報を基にして、減衰器
14の減衰量の調整が主制御部22で行われるよ
うになつている。 The first temperature sensor 40 is a sensor for detecting the temperature of the cancer tissue as described above, and the third temperature sensor 42 detects the temperature of the intermediate part in the body between the surface of the body and the cancer tissue. The attenuation amount of the attenuator 14 is adjusted by the main control unit 22 based on the information obtained by each of these sensors.
一方、制御手段4は、オペレータからの各情報
を入力し、また、治療状況をオペレータに知らせ
るために各患者ごとに設けられた複数の入出力部
48と、この各入出力部に対応して設けられたプ
ログラムメモリ及びデータメモリに基づいて入出
力装置などを制御・管理し本システムの中枢とな
る複数の主制御部22とからなつている。 On the other hand, the control means 4 includes a plurality of input/output sections 48 provided for each patient in order to input various information from the operator and inform the operator of the treatment status, and a plurality of input/output sections 48 corresponding to each of the input/output sections. It is comprised of a plurality of main control sections 22 that control and manage input/output devices and the like based on the provided program memory and data memory, and serve as the core of this system.
即ち、主制御部22は、各センサ20,36,
38,40,42で得られた情報をA/D変換器
(図示せず)を介して入力し、この情報に基づい
て癌組織の温度、生体内中間部及び生体表面温度
が所望の値に保たれるようにバルブ32の開閉度
と冷却装置の出力と減衰器14の減衰量と同軸ス
イツチ12の切換えを制御するとともに、加温状
態をオペレータに知らせるべく上述した各情報を
入出力部48に送出するようになつている。 That is, the main control unit 22 controls each sensor 20, 36,
The information obtained in steps 38, 40, and 42 is input via an A/D converter (not shown), and based on this information, the temperature of the cancer tissue, the internal body middle part, and the body surface temperature are set to desired values. The opening/closing degree of the valve 32, the output of the cooling device, the amount of attenuation of the attenuator 14, and the switching of the coaxial switch 12 are controlled so that the temperature is maintained, and the above-mentioned information is sent to the input/output section 48 in order to notify the operator of the heating state. It is now being sent to
次に、第3図に基づいて上記装置の全体的な動
作について説明する。ここで、アプリケータ24
と接触する生体表面温度を20〔℃〕、その直下の生
体中間部温度40〔℃〕、癌組織に対しての加温を
43.5〔℃〕とする。 Next, the overall operation of the above device will be explained based on FIG. Here, the applicator 24
The temperature of the surface of the body that comes into contact with the body is 20 [℃], the temperature of the intermediate part of the body immediately below it is 40 [℃], and the temperature of the cancer tissue is
The temperature shall be 43.5 [℃].
まず、冷却装置26を始動させ(第3図50)、
十分に水が冷却された後、ポンプ28を始動させ
(同図52)、流量センサ36から検出される情報
によつて、冷却水が最小循環されるようにバルブ
32の制御を行う(同図54,56)。そして、
この後、オペレータが患者の癌組織の深部に合わ
せて入力した発振器8の出力レベル値を減衰器1
4の最小減衰量として設定する(同図58)。こ
のように減衰器14の最小減衰量を癌組織の深部
に合わせて設定するのは、マイクロ波の出力が大
(この場合、最小減衰量の値は小)であると加温
時の温度ピークが表面近くになるのに対し、マイ
クロ波の出力が小(最小減衰量の値は大)である
と温度が徐々に深部へ浸透するように温度ピーク
が支部へ移行することから、各患者に適した値に
設定する必要があるからである。第4図は2450
〔MHz〕のマイクロ波を基準量に基づいて照射し
た場合に得られる温度分布(A)と、この場合の基準
量に対し3〔dB〕出力を減じた場合のマイクロ波
の照射によつて得られる温度分布(B)との比較を示
す。かかる周波帯は加温治療用としては最も周波
数の高い領域であり、従つて加温深さは表層に限
定されている。それにもかかわらず出力を減じた
方が約0.25〔cm〕奥で温度ピークに達しているこ
とがわかる。但し、出力を減じると癌組織を目的
の温度にするのにより多くの時間を要する。第5
図は一定時間ごとの温度分布上昇を示しており、
時間の経過とともに、上昇率が下降している。こ
れは生体表面が冷却されていることから内部の温
度が上がるにつれて外部へ熱が奪われてしまうこ
とと、生体の血流作用に影響されるからである。 First, the cooling device 26 is started (FIG. 3 50),
After the water has been sufficiently cooled, the pump 28 is started (52 in the same figure), and the valve 32 is controlled based on the information detected from the flow rate sensor 36 so that the cooling water is circulated to a minimum level (52 in the same figure). 54, 56). and,
Thereafter, the output level value of the oscillator 8 inputted by the operator according to the depth of the patient's cancerous tissue is adjusted to the attenuator 1.
4 (58 in the same figure). The reason why the minimum attenuation of the attenuator 14 is set according to the deep part of the cancer tissue is that when the microwave output is large (in this case, the value of the minimum attenuation is small), the temperature peaks during heating. is close to the surface, whereas when the microwave output is small (the minimum attenuation value is large), the temperature peak shifts to the branch so that the temperature gradually penetrates deeper, so each patient This is because it is necessary to set it to an appropriate value. Figure 4 is 2450
Temperature distribution (A) obtained when microwaves of [MHz] are irradiated based on the reference amount, and temperature distribution obtained by irradiating microwaves when the output is reduced by 3 [dB] from the reference amount in this case. A comparison is shown with the temperature distribution (B). This frequency band is the highest frequency range for heating treatment, and therefore the heating depth is limited to the superficial layer. Despite this, it can be seen that when the output is reduced, the temperature peaks approximately 0.25 cm deeper. However, reducing the power requires more time to bring the cancer tissue to the desired temperature. Fifth
The figure shows the rise in temperature distribution over a certain period of time.
As time passes, the rate of increase is decreasing. This is because the surface of the living body is cooled, so as the internal temperature rises, heat is taken away to the outside, and it is also affected by the blood flow of the living body.
上述した減衰器14の最小減衰量の設定は、方
向性結合器18からの情報に基づいて主制御部2
2で行われる。即ち、該方向性結合器18で検出
される入射波と反射波のパワー値の差から、アプ
リケータ24に有効に供給されるマイクロ波の出
力を求め、この出力を入出力部48でオペレータ
によつて設定された値に合わせることで減衰器1
4の最小減衰量の設定が行われる。なお、この場
合、予めフアントムモデルを使つて最小減衰量の
設定を行つてもよい。また、ここでの減衰器14
の最小減衰量の設定に基づく各患者に対するマイ
クロ波の最大出力をそれぞれP1,P2,P3とする。
最小減衰量の設定が行われた後、マイクロ波照射
を開始し(第3図60)、生体各部の温度計測に
入る。これは、マイクロ波照射における生体の加
温には、マイクロ波照射開始後ある程度時間が経
過しないと生体各部が設定値近くまで加温されな
いためである。 The minimum attenuation amount of the attenuator 14 described above is set by the main controller 2 based on information from the directional coupler 18.
It is done in 2. That is, from the difference in the power values of the incident wave and the reflected wave detected by the directional coupler 18, the output of the microwave that is effectively supplied to the applicator 24 is determined, and this output is sent to the operator via the input/output section 48. Attenuator 1 is then adjusted to the set value.
The minimum attenuation amount of 4 is set. Note that in this case, the minimum attenuation amount may be set in advance using a phantom model. Also, the attenuator 14 here
Let P 1 , P 2 , and P 3 be the maximum outputs of microwaves for each patient based on the minimum attenuation setting of .
After the minimum attenuation amount is set, microwave irradiation is started (FIG. 3, 60), and temperature measurement of each part of the living body is started. This is because, when heating a living body during microwave irradiation, each part of the living body is not heated to near the set value until a certain amount of time has elapsed after the start of microwave irradiation.
温度計測がなされた後は、まず生体内中間部の
温度がオペレータによつて予め入力された設定値
(40〔℃〕)より高いか否かが判断される(同図6
4)。そしてこの温度が設定値より高い場合、直
ちに主制御部22の制御により同軸スイツチ12
がダミーロードDM1側に切換えられ、生体に対
するマイクロ波の照射を中断し(同図66)、再
び生体内の中間部温度を計測した後、生体内中間
部温度が低レベル設定値に下るまで温度計測ルー
プを繰り返す(同図68,70)。この場合、マ
イクロ波照射を中断し、所定温度に下るまで次の
処理に移らないのは、生体内中間部が設定値(40
〔℃〕)以上に加温された状態で、これ以上マイク
ロ波を継続照射すると、たとえマイクロ波の照射
レベルを降下制御したとしても、生体内中間部の
温度が上昇し続け、正常組織に悪影響を及ぼす温
度に容易に、到達することが実験的に明らかなの
で、これを事前に防止するためである(第8図参
照)。 After the temperature is measured, it is first determined whether the temperature at the middle part of the body is higher than a set value (40 [°C]) input in advance by the operator (see Figure 6).
4). If this temperature is higher than the set value, the coaxial switch 12 is immediately controlled by the main control section 22.
is switched to the dummy load DM1 side, the microwave irradiation to the living body is interrupted (66 in the same figure), and the temperature at the middle part of the living body is measured again. The measurement loop is repeated (68, 70 in the same figure). In this case, the reason why the microwave irradiation is interrupted and the next process is not started until the temperature drops to the predetermined temperature is because the in-vivo intermediate part is at the set value (40
If you continue to irradiate microwaves in a state heated above [℃]), the temperature in the middle part of the body will continue to rise even if the microwave irradiation level is controlled to decrease, which will have a negative impact on normal tissue. This is to prevent this in advance, since it has been experimentally clear that the temperature easily reaches the temperature that causes the reaction (see Fig. 8).
そして、この温度が低レベル設定値まで下つた
ならば、主制御部22は、減衰器14の減衰量を
1ステツプ上げるとともに、同軸スイツチ12を
アプリケータ24側に切換え、生体に対するマイ
クロ波照射を再開し(同図72,74)再び同図
中のステツプ62に戻り温度計測を行う。 When this temperature has fallen to the low level set value, the main controller 22 increases the attenuation amount of the attenuator 14 by one step, switches the coaxial switch 12 to the applicator 24 side, and stops microwave irradiation to the living body. The process is restarted (72, 74 in the same figure) and returns to step 62 in the figure again to measure the temperature.
一方、中間部温度がオペレータによつて入力さ
れた設定値(40〔℃〕)よりも低い場合は当該中間
部の正常組織は完全であることから、次に生体表
面温度がオペレータによつて予め入力された設定
値(20〔℃〕)より高いか否かが判断される(第3
図76)。そして表面温度が高い場合には、主制
御部22の制御によりバルブコントロールユニツ
ト34を介してバルブ32が1ステツプ開放され
るとともに、冷却制御回路30を介して冷却装置
26の出力が1ステツプアツプされ(同図78)、
図中ステツプ62に戻り処理を続ける。すなわ
ち、ここで生体表面温度が設定値以下になるま
で、バルブ32の開度を1ステツプ毎上げると同
時に冷却装置26の出力を1ステツプ毎アツプす
ることにより、冷却水の温度を下げることで生体
表面の冷却を行う。そして、これによつて表面温
度が設定値以下になつたならば、生体46の表面
を冷却しすぎないようにバルブ32の開度を1ス
テツプ閉鎖する(但し、冷却水が最小循環量を下
まわることはない)と同時に冷却装置26の出力
を1ステツプ下げ(同図80)、その後、生体内
患部(癌組織)の温度調整にはいる(同図86)。
この場合、ポンプ28によつて水が循環されてい
ることから、生体46の表層に熱傷が生ずること
がないため冷却装置26の出力を「オフ
(OFF)」してもよい。 On the other hand, if the intermediate region temperature is lower than the set value (40 [℃]) input by the operator, the normal tissue in the intermediate region is intact. It is determined whether the temperature is higher than the input set value (20 [℃]) (third
Figure 76). When the surface temperature is high, the valve 32 is opened by one step via the valve control unit 34 under the control of the main controller 22, and the output of the cooling device 26 is increased by one step via the cooling control circuit 30. Figure 78),
The process returns to step 62 in the figure and continues processing. That is, by increasing the opening degree of the valve 32 one step at a time and at the same time increasing the output of the cooling device 26 one step at a time until the biological surface temperature falls below the set value, the temperature of the cooling water is lowered and the biological body is Perform surface cooling. When the surface temperature falls below the set value, the opening of the valve 32 is closed by one step to prevent the surface of the living body 46 from being cooled too much (however, if the cooling water drops below the minimum circulation rate) At the same time, the output of the cooling device 26 is lowered by one step (80 in the same figure), and then temperature adjustment of the affected part (cancer tissue) in the body is started (86 in the same figure).
In this case, since water is being circulated by the pump 28, no burns will occur on the surface layer of the living body 46, so the output of the cooling device 26 may be turned off.
ここで、生体内患部温度がオペレータによつて
入力された患部温度設定値(43.5〔℃〕)よりも高
いか否かが判断され(同図86)、低いときは主
制御部22の制御により減衰器14の減衰量が1
ステツプダウンされ、生体へ照射されるマイクロ
波の電磁波エネルギの出力設定値を上げる。但
し、この場合、最初に設定した最小減衰量を上回
らないようにする(同図89,90)。すなわち、
癌組織が設定値よりも高くなるまで減衰器14の
減衰量を1ステツプ毎ダウンさせることによつ
て、マイクロ波の出力設定値を徐々に上げて生体
に対する照射がなされる。 Here, it is determined whether the temperature of the affected part in the living body is higher than the set temperature of the affected part (43.5 [°C]) input by the operator (86 in the same figure), and if it is lower, the temperature is controlled by the main control unit 22. The attenuation amount of the attenuator 14 is 1
Step down and increase the output setting value of the microwave electromagnetic wave energy irradiated to the living body. However, in this case, the amount of attenuation should not exceed the initially set minimum attenuation amount (89, 90 in the same figure). That is,
By decreasing the attenuation amount of the attenuator 14 step by step until the cancer tissue becomes higher than the set value, the microwave output set value is gradually increased and the living body is irradiated.
この結果、癌組織の温度が患部設定温度を初め
て越えたかどうか判断し(同図81)、初めて越
えたならば加温時間の測定を開始(同図82)し
て図中84に進む。即ち、癌組織の温度が初めて
患部設定温度を越えた時より加温時間の測定を開
始し、次に主制御部22の制御により減衰器14
の減衰量を1ステツプ毎アツプする(同図84)。 As a result, it is determined whether the temperature of the cancerous tissue has exceeded the set temperature of the affected area for the first time (81 in the same figure), and if it has exceeded it for the first time, measurement of the heating time is started (82 in the same figure) and the process proceeds to 84 in the figure. That is, the measurement of the heating time is started when the temperature of the cancerous tissue exceeds the set temperature of the affected area for the first time, and then the attenuator 14 is controlled by the main controller 22.
The attenuation amount is increased every step (84 in the same figure).
続いて、主制御部22はバルブコントロールユ
ニツト34を介してバルブ32を1ステツプ開放
すると同時に冷却制御回路30を介して冷却装置
26の出力を1ステツプアツプし(同図78)、
再び温度計測を行う(同図62)。これは、第3
図中80でバルブ32を1ステツプ閉鎖すると同
時に冷却装置26の出力を1ステツプダウンした
ことを填補するためである。つまり、癌組織の温
度が設定値より高くなつた時は、なるべく早く癌
組織の温度を設定値に近づけるように生体表面を
冷やす必要があるからである。 Next, the main control section 22 opens the valve 32 by one step via the valve control unit 34, and at the same time increases the output of the cooling device 26 by one step via the cooling control circuit 30 (78 in the same figure).
The temperature is measured again (62 in the same figure). This is the third
This is to compensate for the fact that the output of the cooling device 26 is decreased by one step at the same time as the valve 32 is closed by one step at 80 in the figure. In other words, when the temperature of the cancerous tissue becomes higher than the set value, it is necessary to cool the surface of the living body so that the temperature of the cancerous tissue approaches the set value as quickly as possible.
ところで、加温時間と癌組織を致死に至らしめ
るための相関関係は癌組織が43〔℃〕付近の温度
になつてからの時間によつて左右される。したが
つて、本実施例では、癌組織が設定値を越えた時
点から加温時間を計測し(同図82)、上述した
ようにオペレータによつて入力された加温時間が
到来したときに加温を終了する(同図92,6
4)。 By the way, the correlation between the heating time and the lethality of cancer tissue depends on the time it takes for the cancer tissue to reach a temperature around 43 [°C]. Therefore, in this example, the heating time is measured from the time when the cancer tissue exceeds the set value (see 82 in the same figure), and when the heating time input by the operator as described above has arrived. Finish heating (92, 6 in the same figure)
4).
第6図は、各マイクロ波照射時と計測時の癌組
織の温度状態と、マグネトロン8の出力状態とを
示している。この図において、温度分布が上昇し
ている間隔がマイクロ波出力上昇時であり、温度
分布が下降している間隔がマイクロ波出力降下時
である。図中、A点は減衰器14の最小減衰量に
よるマイクロ波の照射の結果、患部温度が初めて
設定温度を超え、計測が始まつた時点を示してお
り、ここから上述した加温時間が開始される。そ
して、この後は患部温度が43.5〔℃〕以下になる
までマイクロ波出力降下制御が続けられる(図中
BC)。したがつて、BC間ではAB間に対して傾き
が下がつている。またマグネトロン8の出力設定
値を下げすぎてしまつたため、早急に温度が43.5
〔℃〕に達しなかつた場合(例えば図中CD)は、
第3図のフローチヤートのステツプ90で示した
ように直ちに減衰量のダウンが図られることか
ら、再び傾きが上昇する(例えば図中DE)。この
ような制御の繰り返しによつて、ほとんどリツプ
ルのない温度制御が得られる。 FIG. 6 shows the temperature state of the cancer tissue and the output state of the magnetron 8 during each microwave irradiation and measurement. In this figure, intervals where the temperature distribution is rising are times when the microwave output is rising, and intervals where the temperature distribution is falling is when the microwave output is falling. In the figure, point A indicates the point at which the temperature of the affected area exceeds the set temperature for the first time as a result of microwave irradiation using the minimum attenuation amount of the attenuator 14, and measurement begins, and the above-mentioned heating time starts from this point. be done. After this, the microwave output reduction control continues until the temperature of the affected area falls below 43.5 [℃] (in the figure).
BC). Therefore, the slope between BC and AB is decreasing. Also, because I had lowered the output setting value of magnetron 8 too much, the temperature quickly dropped to 43.5.
If the temperature does not reach [℃] (for example, CD in the figure),
As shown in step 90 of the flowchart of FIG. 3, the attenuation amount is immediately reduced, so the slope rises again (for example, DE in the figure). By repeating such control, temperature control with almost no ripples can be obtained.
なお、マイクロ波照射時間中に最初に43.5〔℃〕
を越える時点で43.5〔℃〕を越えても1.5〔℃〕以
上上昇しないようにマグネトロン8の最大出力と
照射時間を設定しておく必要がある。1.5〔℃〕以
上上昇すると45〔℃〕を越えることとなり、正常
組織に悪影響を与えてしまうからである。この設
定値を定める方法として、例えばマイクロ波の照
射の初期の段階(第6図中OP)の温度上昇を3
℃以下にするという設定方法が考えられる。これ
は第5図に示したように、各時間の温度上昇率が
初期の段階では上昇し易く、43.5〔℃〕付近では
上昇率が1/2程度になつていることが根拠となつ
ている。 In addition, during the microwave irradiation time, the temperature was initially 43.5 [℃].
It is necessary to set the maximum output and irradiation time of the magnetron 8 so that the temperature does not rise more than 1.5 [°C] even if the temperature exceeds 43.5 [°C]. This is because if the temperature rises by more than 1.5 degrees Celsius, the temperature will exceed 45 degrees Celsius, which will have an adverse effect on normal tissue. As a method of determining this set value, for example, the temperature rise at the initial stage of microwave irradiation (OP in Figure 6) is
One possible setting method is to set the temperature below ℃. This is based on the fact that, as shown in Figure 5, the temperature increase rate for each hour tends to increase in the early stages, and the rate of increase becomes about 1/2 at around 43.5 [℃]. .
一方、第7図は、比較的深部に癌組織があるた
め、減衰器14の最小減衰量を高く設定した場
合、即ちマイクロ波の最大出力を低く設定したし
た場合P2の癌組織の温度状態を示している。 On the other hand, FIG. 7 shows the temperature state of the cancer tissue at P 2 when the minimum attenuation of the attenuator 14 is set high, that is, the maximum output of the microwave is set low because the cancer tissue is located relatively deep. It shows.
第8図に中間部温度が設定値以上の温度を検出
した場合の生体内患部の温度状態を示す。この図
において仮にA′点において中間部温度が設定値
を越えた場合、マイクロ波を継続照射すると、そ
のマイクロ波の強弱に関係なく、生体内中間部は
大幅に許容温度(43.5〔℃〕)を越え(図中B′点)
てしまうので、このような場合は直ちにマイクロ
波の照射を中断しなければならない。 FIG. 8 shows the temperature state of the affected part in the body when the intermediate part temperature is detected to be higher than the set value. In this figure, if the temperature of the middle part exceeds the set value at point A', if microwaves are continuously irradiated, the middle part of the body will significantly increase the permissible temperature (43.5 [℃]) regardless of the strength of the microwave. (point B′ in the figure)
In such cases, microwave irradiation must be immediately interrupted.
このように、上記実施例においては、複数(3
つ)の出力段を備えた分岐回路10を装備し、
個々の患者に対応した複数(3つ)の主制御部2
2をもつことから、複数(2〜3人)の患者に対
し1つのマイクロ波発振器を使用して同時に加温
治療をなし得ることができ、複数の主制御部22
がそれぞれ独自に対応する各マイクロ波出力部2
ごとに出力レベル調整及び冷却液の温度調整等を
行つているので、加温温度のリツプルの少ない安
定した治療状態を比較的長い時間維持することが
でき、表面冷却部6の作用により患者の苦痛を大
幅に緩和することができるとともに、生体内中間
部温度を常に計測しているので、癌部に対する異
常加温を防止でき、更に、生体各部の温度計測時
においてマイクロ波の照射を中断しないためエネ
ルギー損失が少ないという利点がある。 In this way, in the above embodiment, a plurality (3
Equipped with a branch circuit 10 having two output stages,
Multiple (3) main control units 2 corresponding to individual patients
2, it is possible to perform heating treatment on multiple (2 to 3) patients at the same time using one microwave oscillator.
Each microwave output section 2 corresponds to each
Since the output level and temperature of the coolant are adjusted at each time, a stable treatment state with little ripple in the heating temperature can be maintained for a relatively long time, and the action of the surface cooling unit 6 reduces patient pain. In addition to being able to significantly alleviate the temperature of the body's intermediate parts, it is possible to prevent abnormal heating of the cancerous area because it constantly measures the temperature at the intermediate part of the body, and it also does not interrupt the microwave irradiation when measuring the temperature of each part of the body. It has the advantage of low energy loss.
ここで、上述した実施例においては、生体表面
の温度を冷却水の温度を検出することにより判断
していたが、本発明はこれに限らず、生体表面を
直接計測できる温度計測手段を用いてもよい。 Here, in the above-mentioned embodiment, the temperature of the biological surface was determined by detecting the temperature of the cooling water, but the present invention is not limited to this. Good too.
なお、本実施例における生体加温治療は、実際
上第9図に示すように、主制御部が予めマイクロ
波照射の為の最低基準時間を定めたソフトウエア
による基本クロツクをもち、この基本クロツクに
従つて上述した第3図に示すフローチヤートを実
効するようになつている。即ち、生体に対する最
低マイクロ波照射―温度計測間隔をhとすれば、
本実施例では、2h間隔で温度計測を行いΔhの間
に第3図のフローチヤートを処理し、この間に次
のマイクロ波出力レベルで照射し、再び温度計測
を行い、次のマイクロ波出力レベルを決定すると
いう処理を加温時間終了まで繰り返し行い治療を
行う。 In addition, in the living body warming treatment in this embodiment, as shown in FIG. Accordingly, the flowchart shown in FIG. 3 described above is implemented. That is, if the minimum microwave irradiation-temperature measurement interval for a living body is h,
In this example, the temperature is measured every 2 hours, the flowchart shown in Fig. 3 is processed during Δh, irradiation is performed at the next microwave output level during this period, the temperature is measured again, and the next microwave output level is set. The treatment is performed by repeating the process of determining the temperature until the end of the heating time.
また、第10図は蒸気実施例において生体各部
の温度計測時にマイクロ波の照射を中断した場合
のフローチヤート(第3図のフローチヤートの点
線部分を変更したものである)を示す。即ち、減
衰器14の最小減衰量設定後、一定時間マイクロ
波を生体に対して照射し(第10図100)、そ
の後同軸スイツチ12をDM1側に初換え(同図
101)、生体表面,中間部,患部の温度計測を
行い(同図102)、生体中間部温度が設定値よ
り高い場合は、該中間部温度が低レベル設定値に
下るまで中間部温度計測ループを繰り返し(同図
104,105)、下つたならば、減衰器14の
減衰量を1ステツプアツプするように設定し、再
び一定時間マイクロ波照射を行うようにする(同
図100)。一方、中間部温度が設定値より低い
場合は、前述した第3図に示すフローチヤート同
様の処理がなされるが、生体表面温度又は生体内
患部温度が設定値よりも高かつた場合(同図10
7,110参照)、それぞれ温度を下げるために
温度計測ループ(同図111,112,113,
108参照)に入るが、この時、第10図では、
表面温度や患部温度が設定値に下るまで温度計測
ループを繰り返し、前記これらの温度が設定値以
下に下つたならば、再びこの間に調整した減衰器
14の減衰量に従つて図中100に戻り一定時間
マイクロ波を照射する。その他の構成は、第3図
と同様である。 Moreover, FIG. 10 shows a flowchart (the dotted line portion of the flowchart in FIG. 3 has been changed) when microwave irradiation is interrupted when measuring the temperature of each part of a living body in the steam embodiment. That is, after setting the minimum attenuation amount of the attenuator 14, microwaves are irradiated to the living body for a certain period of time (100 in Fig. 10), and then the coaxial switch 12 is changed to the DM1 side for the first time (101 in the same figure), and the (102 in the same figure), and if the temperature in the middle part of the body is higher than the set value, the middle part temperature measurement loop is repeated until the middle part temperature falls to the low level set value (104 in the same figure, 105), if it has decreased, the attenuation amount of the attenuator 14 is set to increase by one step, and microwave irradiation is performed again for a certain period of time (100 in the same figure). On the other hand, if the intermediate part temperature is lower than the set value, the same process as shown in the flowchart shown in Figure 3 above is carried out, but if the body surface temperature or the affected part temperature in the body is higher than the set value (Fig. 10
7, 110), and temperature measurement loops (see 111, 112, 113,
108), but at this time, in Figure 10,
The temperature measurement loop is repeated until the surface temperature and the affected area temperature drop to the set value, and when these temperatures drop below the set value, the temperature returns to 100 in the figure according to the attenuation amount of the attenuator 14 adjusted during this time. Irradiate microwaves for a certain period of time. The other configurations are the same as in FIG. 3.
以上のように構成しても、第11図に示すよう
に癌組織の加温に対し、多少立上がり時間が長く
なるが、ほぼ第3図のものと同様の効果が得ら
れ、特に高い周波数の電磁波を使用する加温治療
に有利となる。 Even with the above configuration, as shown in FIG. 11, the rise time for heating cancer tissue is somewhat longer, but almost the same effect as that in FIG. 3 can be obtained, especially at high frequencies. This is advantageous for heating treatments that use electromagnetic waves.
なお、上記各実施例では、電磁波用の減衰器1
14を用いてマイクロ波の出力レベルを制御する
場合を例示したが、同軸スイツチ12の切換え制
御を有効に使用することにより減衰器14を削除
しても略同等の作用効果を得ることができる。 In addition, in each of the above embodiments, the electromagnetic wave attenuator 1
Although the case where the output level of the microwave is controlled using the attenuator 14 has been exemplified, substantially the same effect can be obtained even if the attenuator 14 is omitted by effectively using the switching control of the coaxial switch 12.
本発明は以上のように構成され作用するので、
これによると、複数の患者に対して個々に独立管
理して電磁波照射を必要に応じて切換制御し、並
行して治療することができるばかりでなく、電磁
波発生手段の作動を停止させることなく各患者に
適応した電磁波の照射を個別的に中断したり継続
したりすることができ、電磁波発生手段として単
一のものを共同使用し得るようにしたことから設
備投資を有効に抑えることができ、とくに、主制
御部の各々が第1の温度計測手段で計測される温
度が最初に設定値以上となり同時に前記第2の温
度計測手段で計測される温度が設定値以下であつ
た場合に直ちに加温治療時間の進行を開始せしめ
る第3の機構を備える等の構成を採つていること
から、治療中における患者の正常組織例えば生体
表面がより有効に保護されるという従来にない優
れたハイパーサーミア用加温装置を提供すること
ができる。
Since the present invention is configured and operates as described above,
According to this, it is not only possible to independently manage multiple patients individually, switch and control electromagnetic wave irradiation as necessary, and treat them in parallel, but also to treat each patient in parallel without stopping the operation of the electromagnetic wave generating means. Electromagnetic wave irradiation adapted to each patient can be interrupted or continued individually, and a single electromagnetic wave generation means can be used jointly, making it possible to effectively suppress equipment investment. In particular, when the temperature measured by the first temperature measuring means is initially equal to or higher than the set value and at the same time the temperature measured by the second temperature measuring means is equal to or lower than the set value, each of the main control parts immediately applies the Since it is equipped with a third mechanism that starts the progression of the warm treatment time, it is an unprecedented and excellent addition to hyperthermia that more effectively protects the patient's normal tissue, such as the biological surface, during treatment. A heating device can be provided.
第1図は本発明の一実施例を示す全体的系統
図、第2図はアプリケータの使用状態を示す斜視
図、第3図は各々第1図の動作例を示すフローチ
ヤート、第4図ないし第7図は各々第1図の動作
説明図、第8図は生体内中間部の異常加温状態を
示す説明図、第9図1,2は各々実際の治療にお
けるマイクロ波照射時と温度計測を示すタイムチ
ヤート、第10図はその他の実施例を示すフロー
チヤート、第11図はその他の実施例におけるマ
イクロ波照射時と温度計測時の癌組織の温度状態
とマイクロ波の照射出力状態とを示す説明図であ
る。
8……電磁波発生手段としてのマイクロ波発振
器、10……電磁波分岐手段としての分岐回路、
12……電磁波切換機構としての同軸スイツチ、
22……主制御部、24……アプリケータ、38
……第2の温度計測手段としての温度センサ、4
0……第1の温度計測手段としての温度センサ、
42……第3の温度計測手段としての温度セン
サ、44……冷却機構、46……生体、DM1…
…ダミーロード。
FIG. 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing how the applicator is used, FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of FIG. 1, and FIG. 4 7 to 7 are respectively explanatory diagrams of the operation of FIG. 1, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the abnormal heating state of the middle part of the body, and FIG. A time chart showing the measurement, FIG. 10 is a flow chart showing another example, and FIG. 11 shows the temperature state of cancer tissue and microwave irradiation output state during microwave irradiation and temperature measurement in another example. FIG. 8... Microwave oscillator as electromagnetic wave generating means, 10... Branch circuit as electromagnetic wave branching means,
12... Coaxial switch as an electromagnetic wave switching mechanism,
22... Main control unit, 24... Applicator, 38
...Temperature sensor as second temperature measuring means, 4
0...Temperature sensor as a first temperature measurement means,
42... Temperature sensor as third temperature measuring means, 44... Cooling mechanism, 46... Living body, DM1...
...Dummy load.
Claims (1)
段から出力される電磁波を複数の出力部に分岐す
る電磁波分岐手段と、この複数の出力部に対応し
て装備される複数のアプリケータと、この各アプ
リケータに装備される生体表面冷却用の冷却機構
とを有するハイパーサーミア用加温装置におい
て、 前記各アプリケータと前記電磁波分岐手段の各
出力部との間に、それぞれ電磁波切換機構を装備
するとともに、この電磁波切換機構と前記冷却機
構とをアプリケータ毎に各別に駆動制御する複数
の主制御部を設け、 前記各アプリケータが当接される部分の生体内
加温治療部の温度測定を行う第1の温度計測手段
と、前記各アプリケータが当接する生体表面部分
の温度測定を行う第2の温度計測手段と、前記各
加温治療部と前記生体表面との間の生体内中間部
の温度測定を行う第3の温度計測手段とをそれぞ
れ各アプリケータごとに具備し、 前記各主制御部が、更に、 前記第2の温度計測手段の出力の大小に応じて
前記冷却機構の冷却能力を増加もしくは減少制御
する第1の機能と、 前記第3の温度計測手段が所定温度以上の温度
を検出した場合、対応する前記電磁波切換機構を
予め電磁波吸収用として別に装備されたダミーロ
ード側に切換え制御する第2の制御機能と、 前記第1の温度計測手段で計測される温度が最
初に設定値以上となり同時に前記第2の温度計測
手段で計測される温度が設定値以下であつた場合
に直ちに加温治療時間の進行を開始せしめる第3
の機能を備えていることを特徴としたハイパーサ
ーミア用加温装置。[Claims] 1. A single electromagnetic wave generating means, an electromagnetic wave branching means for branching the electromagnetic waves outputted from the electromagnetic wave generating means into a plurality of output parts, and a plurality of electromagnetic wave branching means installed corresponding to the plurality of output parts. In the hyperthermia heating device, which has an applicator and a cooling mechanism for cooling the surface of a living body installed in each applicator, electromagnetic waves are transmitted between each of the applicators and each output part of the electromagnetic wave branching means. In addition to being equipped with a switching mechanism, a plurality of main control units are provided to separately drive and control the electromagnetic wave switching mechanism and the cooling mechanism for each applicator, and perform in-vivo heating treatment of the part that is in contact with each of the applicators. a first temperature measuring means for measuring the temperature of the part of the body, a second temperature measuring means for measuring the temperature of the body surface part that each of the applicators comes into contact with, and a space between each of the heating treatment parts and the body surface. each applicator is provided with a third temperature measuring means for measuring the temperature of the intermediate part of the living body, and each of the main controllers further comprises: a first function of increasing or decreasing the cooling capacity of the cooling mechanism; and when the third temperature measuring means detects a temperature equal to or higher than a predetermined temperature, the corresponding electromagnetic wave switching mechanism is separately equipped in advance for absorbing electromagnetic waves. a second control function for switching control to the dummy load side when the temperature is set, and the temperature measured by the first temperature measuring means first becomes equal to or higher than a set value, and at the same time the temperature measured by the second temperature measuring means is set. The third step is to immediately start the heating treatment time if the temperature is below the specified value.
A heating device for hyperthermia that is characterized by having the following functions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14271885A JPS625362A (en) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | Warming apparatus for hyperthermia |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14271885A JPS625362A (en) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | Warming apparatus for hyperthermia |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS625362A JPS625362A (en) | 1987-01-12 |
| JPH0241977B2 true JPH0241977B2 (en) | 1990-09-20 |
Family
ID=15321959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14271885A Granted JPS625362A (en) | 1985-06-30 | 1985-06-30 | Warming apparatus for hyperthermia |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS625362A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2020002869A (en) | 2017-09-15 | 2020-07-24 | Aduro Biotech Inc | Pyrazolopyrimidinone compounds and uses thereof. |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60142719A (en) * | 1983-12-29 | 1985-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic ac voltage variable device |
-
1985
- 1985-06-30 JP JP14271885A patent/JPS625362A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS625362A (en) | 1987-01-12 |
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