JPH05115561A

JPH05115561A - 温熱治療用アプリケータ

Info

Publication number: JPH05115561A
Application number: JP27821091A
Authority: JP
Inventors: Isamu Narabayashi; 勇楢林; Takeshi Kawai; 武司河合; Tomoaki Tatsumi; 智章辰巳; Kazuo Yanai; 一夫谷内; Atsushi Shimoyama; 淳下山; Noriyuki Takahashi; 則幸高橋
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】生体表面に高ＳＡＲ領域を出現させないと共
に、生体内の加温領域をコントロールできる温熱治療用
アプリケータを提供することである。【構成】アプリケータは、電極取付体１と、この電極
取付体１に水密に取付けた液バッグ２とを備え、電極取
付体１には電極３が固定され、液バッグ２内において、
電極３の周縁に取付具１２が取付けられ、この取付具１
２の周端に、低ＳＡＲの物質からなると共に、加温領域
に応じた形状を有する環状の挿入体１１が付設されてい
る。【作用】挿入体１１の形状により、生体の所定の加温
領域だけが加温される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、温熱治療用アプリケ
ータに関し、詳細には癌や腫瘍等の治療に使用される温
熱治療装置のアプリケータに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる誘電加温式の温熱治療装置は、
患部を平板状の電極で挟み、電極間に高周波電圧を印加
して、癌、腫瘍等の患部を加温し、細胞組織を壊死させ
るものであり、この温熱治療装置にアプリケータが備え
られている。図１４に示すように、アプリケータ６０
は、一般に偏平な筒体（電極取付体）６１の内部に電極
（図示せず）を設け、筒体６１にこれとほぼ同じ大きさ
の液バッグ６２を取付けたものである。電極には給電線
（図示せず）が接続され、給電線を通じて電力が電極に
供給される。又、液バッグ６２には冷却液循環用の液パ
イプ（図示せず）が連結され、液パイプを介して液バッ
グ６２内を冷却液が循環する。

【０００３】温熱治療に際しては、図１４に示すよう
に、生体Ａの癌や腫瘍等の患部を挟むように生体Ａに一
対のアプリケータ６０を対向させて押し当てる。そし
て、両電極間に高周波電圧を印加して、患部を加温治療
する。通常は、異なる大きさの複数組のアプリケータが
用意され、患部や症例に応じて使い分けられる。例え
ば、頭頸部では小さなアプリケータを用い、浅在部では
患部側に小さなアプリケータ、その反対側に大きなアプ
リケータを使用する。

【０００４】誘電加温においては、直径の大きな電極を
対で用いると生体Ａの深部まで加温することができる
が、患部以外の広範な領域が温められてしまう。逆に、
直径の小さな電極を対で用いると加温領域を小さくする
ことができるが、生体Ａの深部にある癌や腫瘍等を十分
に温めることができない。このように、一般に誘電加温
は加温領域のフォーカシングを行うのが困難な加温法で
ある。

【０００５】ところで、実際の臨床では心臓を加温する
と、全身に及ぼす影響が大きいので、心臓の加温を避け
る必要がある。又、生殖機能の低下を防ぐためにも、生
殖器の加温も避けなければならない。このため、心臓や
生殖器の近くに患部が在る場合、これらの臓器が加温さ
れないように、図１５に示すようにアプリケータ６０を
生体Ａにずらして装着することで対処している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１５
のようにアプリケータ６０を装着すると、患者はで囲ん
だ部分に疼痛や熱感等を訴えることが多い。このことを
理論的に説明するために、ＳＡＲの概念を導入する。Ｓ
ＡＲ（Specific Absorption Rate）は、外部から加えら
れたエネルギーによる発熱分を示し、一般に単位質量当
たりの電力値で表される。従って、ＳＡＲが大きいほ
ど、発熱量が大きいことになる。一方、温熱治療時に生
ずる疼痛や熱感等の問題は、このＳＡＲに加えて、アプ
リケータ（即ち液バッグ）と生体との接触面積が関係す
る。即ち、ＳＡＲが大きいほど、また接触面積が小さい
ほど、患者は疼痛や熱感等を訴え易い。図１５では、部
分が高ＳＡＲを示す領域であり、また部分は患者の体動
により液バッグ６２との接触面積が常に変動するところ
であるため、部分に疼痛や熱感等の訴えが多い訳であ
る。

【０００７】又、誘電加温のフォーカシング技術とし
て、環状スリットを設けた高周波遮断用マスクをアプリ
ケータと生体との間に介在させる高周波加温治療装置も
あるが、高周波遮断用マスクを用いても、基本的にはマ
スク開口部のエッジと生体との接触面が歪められた電界
の集中により高ＳＡＲ領域となり、望ましい解決策とは
言い難い。

【０００８】従って、本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、生体表面に高ＳＡＲ領域を出現させないと共に、生
体内の加温領域をコントロールできる温熱治療用アプリ
ケータを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の温熱治療用アプリケータは、電極と、この
電極と対象生体との間に介在させる低ＳＡＲの物質とを
有し、低ＳＡＲの物質が加温領域に応じた形状を持つこ
とを特徴とする。低ＳＡＲの物質を有することにより、
生体表面には高ＳＡＲ領域が出現しなくなる。このた
め、患者の疼痛や熱感等に対する愁訴が大幅に減るばか
りか、愁訴が減るため、生体の深部まで加温するのに十
分な電力を印加できるようになり、治療成績が良くな
る。

【００１０】更に、低ＳＡＲの物質が加温領域に応じた
形状を有するため、物質の形状を適宜設定することで、
意図する患部のみを効果的に加温することができる。こ
のため、たとえ患部付近に心臓や生殖器等の加温しない
方がよい臓器があっても、それらの臓器を避けて患部の
みを的確に温めることができる。本発明のアプリケータ
は、所望形状の低ＳＡＲの物質を有することが基本であ
り、患者の愁訴を減らすことができれば、低ＳＡＲの物
質の配置については特に限定はない。具体的には、態様：低ＳＡＲの物質を電極に取付ける。態様：電極を液バッグで包囲し、この液バッグに低Ｓ
ＡＲの物質を取付ける。態様：電極を液バッグで包囲し、この液バッグに当接
する分離液バッグに低ＳＡＲの物質を取付ける。の３例が示される。態様〜のいずれの場合も上記作
用効果が大差無く得られる。

【００１１】又、低ＳＡＲの物質の形状は、以下の実施
例からも分かるように特定されず、患部やその患部のあ
る部位に応じて最適な形状を選定すればよい。実用的に
は、所望の加温領域だけを加温するために、患者の症例
や患部状態に応じて物質を容易に交換できるようにして
おくことが好ましい。ここで、低ＳＡＲの物質における
ＳＡＲを算出するための理論式を下記に示す。

【００１２】

【数１】

【００１３】

【数２】

【００１４】

【数３】

【００１５】但し、Ｗ_h：高周波による発熱（Ｗ／ｍ³） φ ：電位（Ｖ） ε ：誘電率（Ｆ／ｍ） σ ：導電率（Ｓ／ｍ）Ｅ：電界強度（Ｖ／ｍ） ρ ：体積密度（ｋｇ／ｍ³）これらの式（１）〜（３）から、ＳＡＲを小さくするた
めには、次の〜の条件が定まる。：ρを大きくする〔式（３）参照〕。：Ｗ_hを小さくするために、σを小さくする〔式
（２）参照〕。：φを小さくするために、εを大きくする〔式（１）
参照〕。：Ｅはφを微分して得られるベクトル量であることか
ら、Ｅを小さくするために、使用する物質の体積を或る
程度大きくする（薄板状の物質は使用しない方がよ
い）。

【００１６】これより、上記条件〜の少なくとも１
つを満足するように設定すれば、ＳＡＲを小さくするこ
とができる。具体的に、使用する低ＳＡＲの物質のＳＡ
Ｒとしては、最大ＳＡＲの２０％程度以下であることが
好ましく、これを満たす物質としては、単胞シリコンス
ポンジ、発泡スチロール等が挙げられる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の温熱治療用アプリケータを実
施例に基づいて説明する。但し、アプリケータを装備す
る温熱治療装置は従来どおりであり、ここでは装置の説
明は省略する。前述したように、本発明のアプリケータ
は、電極と所望形状の低ＳＡＲの物質とを有することを
基本構成とするが、態様としては上記〜がある。ま
ず、態様のアプリケータの概略構成を図１に示す。こ
のアプリケータでは、電極２０に低ＳＡＲの物質２１が
直接取付けられ、生体Ａには、分離液バッグ２２を介し
て押し当てる。低ＳＡＲの物質２１は適度の柔軟性を持
っているため、アプリケータを生体Ａに押し付けた時
に、分離液バッグ２２の形状に対応して変形し、低ＳＡ
Ｒの物質２１と分離液バッグ２２とは密着する。

【００１８】態様のアプリケータの概略構成を図２に
示す。このアプリケータは、電極２０が液バッグ２３で
覆われたものであり、液バッグ２３の外側に低ＳＡＲの
物質２１が取付けられている。生体Ａの適用は、同様に
分離液バッグ２２を介して行い、低ＳＡＲの物質２１は
分離液バッグ２２に密着変形する。態様のアプリケー
タでは、図３に示すように、電極２０は液バッグ２３で
覆われているが、低ＳＡＲの物質２１は分離液バッグ２
２に取付けられている。図１〜図３には片方のアプリケ
ータしか示していないが、勿論、生体Ａには両方のアプ
リケータを装着する。又、液バッグ２２、２３内は、冷
却液（例えば生理食塩水、蒸留水）が循環しており、液
バッグ２２、２３は一定温度に保たれる。

【００１９】次に、態様〜のうち、態様のアプリ
ケータを取り上げ、これの詳細な構造について述べる。
図４はその一部破断正面図である。このアプリケータ
は、液バッグの内側に低ＳＡＲの物質が取付けられたも
のであり、電極３を有する電極取付体１と、この電極取
付体１に着脱可能に取付けられた液バッグ（ボーラスと
も呼ばれる）２とを備える。図５に示すように、電極取
付体１は、円形のプレートであり、中央に円形の開口１
ａ、周囲に冷却液のための流入口７と流出口８を有す
る。電極３は、円板状であり、中心から突出する心棒３
ａを有する。電極３の心棒３ａは電極取付体１の開口１
ａに挿入され、心棒３ａの先端に給電ブロック４が螺合
等により取付けられている。これにより、電極取付体１
の開口１ａを塞ぐような形態で電極３が電極取付体１に
一体に固定される。温熱治療装置からの高周波は給電ブ
ロック４を通じて電極３に供給される。

【００２０】電極取付体１には、この電極取付体１に液
バッグ２を取付けるための押付けリング５が設けられて
いる。押付けリング５は、高周波特性の良い樹脂からな
り、外周がノッチ部５ａになっている。このノッチ部５
ａに対応して、液バッグ２の外周には、締結リブ２ａが
形成されている。従って、液バッグ２の電極取付体１へ
の取付けは、締結リブ２ａをノッチ部５ａに嵌合させる
ことにより行われ、これによりアプリケータが液漏れの
無い水密構造となる。なお、押付けリング５には、固定
リング６が一体に設けられており、これらのリング５、
６は電極取付体１に螺着等により固定される。

【００２１】電極取付体１に設けた流入口７と流出口８
は液バッグ２内の空間（循環液流路）に連通し、温熱治
療装置から送られてくる冷却液９は、流入口７から液バ
ッグ２内に進入し、電極３を包囲するように液バッグ２
内を循環して、流出口８から出る（図中の矢印参照）。
この循環冷却液９によって、アプリケータを生体に密着
固定できる程度に液バッグ２が膨らみ、液バッグ２や生
体表面の温度上昇が防止される。

【００２２】更に、液バッグ２の内周面には、アプリケ
ータを生体に押付けた時の痛感を和らげるための緩衝材
１０が付設されている。液バッグ２内において、電極３
の付近には、本発明の特徴である低ＳＡＲの物質として
環状の挿入体１１が配設されている。この実施例では、
挿入体１１の外径は電極３の直径とほぼ同じであり、厚
さは約１ｃｍである。この挿入体１１は円板状の取付具
１２に固定され、取付具１２の周縁に形成したフック１
２ａを電極３の周縁に引っ掛けることにより、挿入体１
１が電極３に取付けられている。挿入体１１の形状は、
図１の線Ｘ−Ｘにおける断面図の一部を示す図６から分
かるように、中央部が不定形に切り取られた様相を呈す
る。これは、予め治療部位に合わせて切り取った挿入体
を取付具１２に貼付したものである。又、液バッグ２は
電極取付体１に対して着脱可能であるため、挿入体１１
はこれ以外の任意の形状の挿入体と容易に交換できる。

【００２３】なお、低ＳＡＲの物質を液バッグ内に配置
する場合、この物質の近傍には、一般にエッジ効果或い
は歪んだ電界の集中による高ＳＡＲ領域が出現する。従
って、生体表面又はその近傍に高ＳＡＲ領域が発生する
のを防ぐためには、このように低ＳＡＲの物質である挿
入体１１を特に液バッグ２内の電極３に近い側に設ける
ことが望ましい。

【００２４】かかる構造のアプリケータでは、高ＳＡＲ
領域は、液バッグ２内の冷却液９に出現し、液バッグ２
と生体表面との接触面には発生しない。このため、患者
の愁訴が減るだけでなく、安全な温熱治療を行うことが
できる。しかも、冷却液９の発熱は循環によって直ちに
排出されるので、アプリケータ自体の温度は上がらな
い。又、愁訴が減るため、生体の深部まで加温するのに
十分な電力を印加できるようになると共に、患部の温度
を速やかに所望値まで上昇させることができるようにな
り、治療成績が向上する。

【００２５】これらの利点の他に、挿入体１１の形状に
より、所定の加温領域だけを温めることができる訳であ
るが、これに関して更に述べる。図７は、一対のアプリ
ケータ３０で被加温体であるファントムＢを加温する場
合を模式的に示す。アプリケータ３０は、図４に示すよ
うな構造を有し、外周に緩衝材３１が配され、円板状の
電極３２には低ＳＡＲの挿入体３３が取付けられ、電極
３２を包囲するように冷却液３４が流れるものである。
この例では、アプリケータ３０は直径２５ｃｍであり、
図８に示すように挿入体３３は、同心上に内径１０ｃｍ
の切り取り部分３３ａを持つドーナツ状のものである。

【００２６】この場合の加温特性を図９に示す。ファン
トムＢにおいて、加温されて上昇した温度のうち、最高
温度の８０％以上の温度に達した領域は図中の斜線領域
になる。この斜線領域から、従来のアプリケータより
も、ファントムＢが狭く且つ深く加温されていることが
分かる。更に、別形状の挿入体を有するアプリケータを
用いてファントムＢを加温する場合を図１０に示す。こ
のアプリケータ４０も直径２５ｃｍであり、挿入体４３
以外の構造は図７と同じである。挿入体４３は、図１１
の（ａ）、（ｂ）に示すように、内径１０ｃｍの切り取
り部分４３ａを有し、この切り取り部分４３ａは挿入体
の同心上にはなく、偏心位置にある。この挿入体４３を
上下対称に配してある。

【００２７】アプリケータ４０の加温特性を図１２に示
す。ここでも同様に、加温されて上昇した温度のうち、
最高温度の８０％以上の温度に達した領域を斜線で示
す。この斜線領域も深く且つ狭く、しかもファントムＢ
を斜めに横切っている。このような斜め方向の加温は、
従来では一対のアプリケータを斜めに当てなければ不可
能であるが、本発明では一対のアプリケータを対向させ
て押し当てても実現できる。

【００２８】別の実施例として、態様のアプリケータ
を図１３に示す。このアプリケータは、前述したよう
に、電極に低ＳＡＲの物質としての挿入体を取付けたも
のである。図１３に示す例では、給電ブロック５１を有
する円板状の電極５０の下部に、電極５０とほぼ同サイ
ズの挿入体５２を着脱可能に固定してある。挿入体５２
は、加温領域に応じた切り取り部分５２ａと、等角度間
隔を置いて周囲に突設した４つのダボ５３を有する。こ
のダボ５３を、電極５０の下部に対応形成した孔（図示
せず）に嵌め込むことで、電極５０と挿入体５２が一体
になる。

【００２９】挿入体５２と生体との間に介在させる液バ
ッグ５４は、適度の柔軟性を持つ矩形状のもので、冷却
液のための流入口５５と流出口５６を有する。冷却液は
冷却効率を上げるために図中の点線のように蛇行して流
れる。まず、この液バッグ５４を生体に装着し、液バッ
グ５４に挿入体５２を押付ける。この時、生体と液バッ
グ５４、挿入体５２と液バッグ５４が密着することは勿
論である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の温熱治療用アプリケータは、以
上説明したように、加温領域に応じた形状の低ＳＡＲの
物質を有するので、下記の効果を有する。（１）生体表面に高ＳＡＲ領域が出現しなくなるため、
患者の疼痛や熱感等に対する愁訴が減る。（２）生体の深部まで加温するのに十分な電力を生体に
印加できる。（３）患部を速やかに目的温度まで上昇させることがで
きる。（４）温熱治療の安全性が高まると共に、治療成績が向
上する。（５）生体内部の加温領域をフォーカシングすることが
できる。（６）低ＳＡＲの物質を着脱可能にしておけば、患部や
症例に応じて物質を簡単に交換できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の態様に係るアプリケータの生体への
適用例を示す説明図である。

【図２】本発明の態様に係るアプリケータの生体への
適用例を示す説明図である。

【図３】本発明の態様に係るアプリケータの生体への
適用例を示す説明図である。

【図４】本発明の態様に係るアプリケータの一部破断
正面図である。

【図５】図４のアプリケータにおける電極と電極取付体
を示す分解斜視図である。

【図６】図４の線Ｘ−Ｘにおける一部省略断面図であ
る。

【図７】本発明のアプリケータをファントム（被加温
体）に適用した例を示す説明図である。

【図８】図７のアプリケータの挿入体を示す斜視図であ
る。

【図９】図７のアプリケータで得られる加温特性を示す
説明図である。

【図１０】本発明のアプリケータをファントム（被加温
体）に適用した別例を示す説明図である。

【図１１】図１０のアプリケータの挿入体を示す斜視図
である。

【図１２】図１０のアプリケータで得られる加温特性を
示す説明図である。

【図１３】本発明の態様に係るアプリケータの分解斜
視図である。

【図１４】従来のアプリケータの生体への適用例を示す
説明図である。

【図１５】従来のアプリケータの生体への別の適用例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１電極取付体２、２３液バッグ３、２０電極９冷却液２０、２１低ＳＡＲの挿入体（物質）２２分離液バッグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者下山淳京都市下京区中堂寺南町17番地サイエンスセンタービル株式会社オムロンライフサイエンス研究所内 (72)発明者高橋則幸京都市下京区中堂寺南町17番地サイエンスセンタービル株式会社オムロンライフサイエンス研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と、この電極と対象生体との間に介在
させる低ＳＡＲの物質とを有し、低ＳＡＲの物質が加温
領域に応じた形状を持つことを特徴とする温熱治療用ア
プリケータ。
【請求項２】前記低ＳＡＲの物質を電極に取付けたこと
を特徴とする請求項１記載の温熱治療用アプリケータ。
【請求項３】前記電極を液バッグで包囲し、この液バッ
グに低ＳＡＲの物質を取付けたことを特徴とする請求項
１記載の温熱治療用アプリケータ。
【請求項４】前記電極を液バッグで包囲し、この液バッ
グを当接する分離液バッグに低ＳＡＲの物質を取付けた
ことを特徴とする請求項１記載の温熱治療用アプリケー
タ。
【請求項５】前記低ＳＡＲの物質は着脱可能に取付けら
れていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項
に記載の温熱治療用アプリケータ。