JPH0615008A - マイクロ波温熱治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、出力調節部の構成の簡略化とともに
その出力調節の操作性を向上し、かつ効率の良い治療を
確保できるマイクロ波温熱治療装置を提供することを目
的とする。 【構成】被加温部に照射するためのマイクロ波を出力す
るアプリケータ１５を駆動する通電駆動用電源部１は、
絶縁トランス２と昇圧トランス３とを有し、前記絶縁ト
ランス２の２次側と前記昇圧トランス３の１次側との間
の閉回路内にあって、前記各トランス２，３の少なくと
も一方に２つ以上の出力端子７と、この複数の出力端子
７から所望の出力端子７を選択して通電閉回路を形成す
る切換えスイッチ８を設け、さらに、前記通電閉回路の
オンオフを制御する通電制御スイッチ９を設け、切換え
スイッチ８により前記出力端子７を選択して出力の段階
を切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体の治療部位にマイ
クロ波を照射して、その生体組織を目標温度に加温して
治療するマイクロ波温熱治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の温熱治療装置としては、例え
ば、特開平 2−180279号公報において見られるように、
体腔内にアプリケータを挿入し、アンテナ部よりマイク
ロ波を放射して目標部位の加温を行っている。この加温
に利用するマイクロ波の出力量は、モニターで確認しな
がら発振器に供給する電力をスライダックやサイリスタ
を用いて変化させて決めている。また、生体組織の温度
は、アプリケータに内蔵されたセンサーによって測温モ
ニターされる。そして、生体組織が設定された目標温度
に加温されるように、スライダックやサイリスタを微調
整してマイクロ波の出力を微妙に変えて加温制御を行っ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
温熱治療においての状況を検討した結果、従来のように
加温出力を微妙に調整する必要がないことがわかった。
つまり、マイクロ波の出力が例えば30Ｗと35Ｗで加温し
たとしても、その加温状態に大きな違いはなく、出力の
段階が数段階あれば充分である。このような状態で、ス
ライダックやサイリスタを用いて出力を調整するのは手
間がかかり、操作性も悪い。

【０００４】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、出力調節部の構成の簡略
化とともにその出力調節の操作性を向上し、かつ効率の
良い治療を確保できるマイクロ波温熱治療装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】前記問題点を解
決するために本発明は、被加温部に照射するためのマイ
クロ波を出力するマイクロ波発振部と、このマイクロ波
発振部に通電してこれを駆動する通電駆動用電源部と、
加温温度を測定する温度測定部と、前記加温温度が設定
温度になるように前記マイクロ波発振部の駆動を制御す
る温度制御部とを具備したマイクロ波温熱治療装置にお
いて、前記電源部は、絶縁トランスと昇圧トランスとを
有し、前記絶縁トランスの２次側と前記昇圧トランスの
１次側との間の閉回路内にあって、前記各トランスの少
なくとも一方に２つ以上の端子と、この複数の端子から
所望の端子を選択して通電閉回路を形成する切換えスイ
ッチを設け、さらに、前記温度制御部からの指令で前記
通電閉回路のオンオフを制御する通電制御スイッチを設
けたものである。切換えスイッチにより端子を選択して
出力の段階を切り換えるため、出力調節部の構成の簡略
化とともにその出力調節の操作性が向上する。また、実
際上効率の良い治療を確保できる。

【０００６】

【実施例】図１の（ａ）は、本発明の第１の実施例の構
成を示している。このマイクロ波温熱治療装置における
マイクロ波発振部の電源部１は、絶縁トランス２と昇圧
トランス３を有しており、その絶縁トランス２の一次側
コイルには交流電源４が接続されている。絶縁トランス
２の二次側は第１の二次コイル５と第２の二次コイル６
からなり、第１の二次コイル５には複数のタップが設け
られている。その各タップにはそれからそれぞれ導出す
る出力端子７が設けられている。

【０００７】この複数の出力端子７は切換えスイッチ８
によって選択され、この選択された出力端子７は通電制
御スイッチ９を介して昇圧トランス３の一次側コイルの
一端に接続される。昇圧トランス３の一次側コイルの他
端は絶縁トランス２の第１の二次コイル５の一端に接続
される。切換えスイッチ８は例えば手動により絶縁トラ
ンス２の出力端子７のいずれかを選択し、その選択した
出力端子７を通電制御スイッチ９のオンオフに応じて昇
圧トランス３の一次側コイルに導通させる。

【０００８】昇圧トランス３の２次側コイルの一端は、
整流回路１１を介してマグネトロン１２の陽極に接続さ
れ、昇圧トランス３の２次側コイルの他端はマグネトロ
ン１２のヒータ兼用の陰極に接続される。整流回路１１
はマグネトロン１２を駆動するための半波整流を行う。
前記絶縁トランス２における第２の二次コイル６は、降
圧トランス１３に１００Ｖの電圧を供給する。降圧トラ
ンス１３はその電圧を下げてマグネトロン１２の陰極に
供給する。つまり、この降圧トランス１３はマグネトロ
ン１２の電子を放出するための陰極をヒーティングする
低電圧を供給する。前記昇圧トランス３は、マグネトロ
ン１２中に電界を発生させるために陽極と陰極の間に印
加する高電圧を供給する。マイクロ波の出力量を可変さ
せるにはその高電圧を変化させればよい。

【０００９】一方、マイクロ波を被加温部に照射するた
めのアプリケータ１５には温度センサが付設されてい
る。この温度センサで検出した信号は測温部１６に入力
され、この測温部１６において被加温部の温度を算出す
る。この温度情報は温度制御部１７に入力され、発振器
制御部１８により、前記通電制御スイッチ９のオンオフ
を制御する。温度制御部１７は入力部１９により設定さ
れた加温すべき温度になるように発振器制御部１８を操
作する。

【００１０】しかして、前記マグネトロン１２を発振さ
せる場合、交流電源４から絶縁トランス２の第２の二次
コイル６から降圧トランス１３を介してマグネトロン１
２の陰極に供給してそれをヒーティングする。また、前
記絶縁トランス２の第１の二次コイル５からは切換えス
イッチ８で選択した出力端子７を通電制御スイッチ９の
オンオフに応じて昇圧トランス３の一次側コイルに供給
し、これを昇圧トランス３で高電圧に昇圧し、これをマ
グネトロン１２に印加してマイクロ波を発振させる。マ
イクロ波の発振出力量は絶縁トランス２の端子電圧によ
って一意的に決まっている。例えば、９２．５Ｖの出力
端子７を選択してこれに接続すると３０Ｗのマイクロ波
が出力し、９５．０Ｖの出力端子７に接続すると４０Ｗ
のマイクロ波が出力する。切換えスイッチ８は接続する
出力端子７を切り換えて、昇圧トランス３の１次側コイ
ルに接続する。通電制御スイッチ９は絶縁トランス２と
昇圧トランス３の間に直列に位置し、発振器制御部１８
の操作を受けてその通電回路のオン／オフを行う。

【００１１】このときの被加温部の温度は、アプリケー
タ１５に内蔵された温度センサの検出信号を測温部１６
で受けて測温される。この測温結果は温度制御部１７に
入力され、入力部１９で入力した設定温度になるように
制御信号を発振器制御部１８に出力する。発振器制御部
１８は入力された信号に従って通電制御スイッチ９をオ
ンオフする制御信号を出力する。したがって、被加温部
に照射するマイクロ波の出力量に応じてそのマイクロ波
の照射時間が調節され、被加温部を所定の温度に調節す
ることができる。

【００１２】しかして、この構成によれば、絶縁トラン
ス２の二次側の出力端子７を切り換えるだけで、一意的
にマイクロ波の出力量が得られるため、マイクロ波の出
力量を調節する操作性が向上する。

【００１３】図１の（ｂ）は、本発明の第２の実施例の
を示すものである。この実施例は絶縁トランス２の第１
の二次コイル５にはタップを設けないで、その代わりに
昇圧トランス３の１次側コイルに複数のタップを設け、
これにそれぞれ入力端子７を接続している。この複数の
出力端子７を切換えスイッチ８によって選択するように
なっている。絶縁トランス２の第１の二次コイル５の一
端が通電制御スイッチ９を介してその切換えスイッチ８
に接続され、第１の二次コイル５の他端が昇圧トランス
３の一次側コイルの他端に接続されている。そして、複
数の出力端子７を切換えスイッチ８によって選択するこ
とによりマイクロ波の出力量を切り換える。その他の構
成は前述した第１の実施例のものと同じである。

【００１４】このようにマイクロ波の出力を切り換える
ための出力端子７を、昇圧トランス３の１次側コイルに
設けたものであるが、この構成によっても、前述した実
施例のものと同様、出力端子７を切り換えるだけで、一
意的にマイクロ波の出力量が得られ、操作性が向上す
る。また、絶縁トランス２の端子には、この他、制御回
路用の電源端子もあり、絶縁トランス２に端子を少なく
することで、その絶縁トランス２を小形化することがで
きる。

【００１５】図２は本発明の第３の実施例を示し、これ
は前述した実施例の構成を組み込んでなるマイクロ波温
熱治療装置である。入力部２１を介して出力設定部２２
と目標温度設定部２３の初期設定を行う。温度制御部１
７で発振器制御部１８を操作し、発振部２４の発振動作
をオンオフ制御する。発振部２４は前述した第１または
２の実施例の昇圧トランス３、整流回路１１、マグネト
ロン１２および降圧トランス１３を含み、通電制御スイ
ッチ９によって、その発振動作がオンオフされる。

【００１６】この発振部２４の発振動作のオン時間は、
出力時間計測部２５で検出される。ＯＮ／ＯＦＦ比演算
部２６では、マイクロ波の出力オン時間とタイマー２７
の総加温時間からそのオン時間とオフ時間の比、つま
り、オン・オフ比を求める。出力制御部２８は、その前
記のＯＮ／ＯＦＦ比演算部２６の出力に従ってマイクロ
波の出力量を出力切換部２９で自動的に切り換える。出
力切換部２９は前述した第１または２の実施例における
出力端子７と切換えスイッチ８を含む。

【００１７】しかして、この構成において、目標温度設
定部２３で設定した目標温度に対して、アプリケータ１
５に内蔵された温度センサーで検出する温度を保つた
め、温度制御部１７は発振器制御部１８を通じて発振部
２４にマイクロ波の出射のＯＮ／ＯＦＦ信号を送る。

【００１８】この制御信号は発振器制御部１８に出力す
るのと同時に出力時間計測部２５にも送られる。この出
力時間計測部２５ではマイクロ波の出力時間を算出し、
これをＯＮ／ＯＦＦ比演算部２６に出力する。前記ＯＮ
／ＯＦＦ比演算部２６では、同時に入力されるタイマー
２７からの総加温時間に対する、発振部２４からマイク
ロ波が出力されている時間の比率を求める。例えば、１
０分経過しても、マイクロ波出力が９５％以上のとき、
マイクロ波の出力量が少ないと判断する。前記比率を出
力制御部２８に出力すると、その比率に従って、出力制
御部２８は、マイクロ波の出力量を変更するよう出力切
換部２９に制御信号を出力する。前記出力切換部２９で
出力端子７の切り換えを行って、マイクロ波の出力を自
動的に切り換える。このとき、マイクロ波の出力中に出
力端子７が切り替わらないように、発振器制御部１８に
信号を出力し、切り換え時のみ出力を強制的に停止す
る。

【００１９】前述した第１，第２の実施例ではマイクロ
波の出力が半固定であったのに対し、この第３の実施例
ではマイクロ波の出力比率から自動的にマイクロ波出力
を可変でき、治療効果を上げることができる。なお、こ
の第３の実施例は前述した第１，第２の実施例のいずれ
にも適用できる。

【００２０】図３は前述した構成のマイクロ波温熱治療
装置３０に恒温装置３１を一体的に付設した概略図であ
る。その恒温装置３１は図４で示すように誘電率が既知
でマイクロ波の吸収率の高い均一な物質によって形成し
た中実な部材３２の中に前述したアプリケータ１５を差
し込む孔３３を設け、この差込み孔３３の周囲の部材３
２の中にはその差込み孔３３の周面から深度に応じて配
置されたＡ列、Ｂ列、Ｃ列の各列に複数の測定点を設
け、その各測定点の温度をそれぞれ測定センサで測定し
て温度分布を測定する温度分布測定部３５を構成してい
る。つまり、温度分布測定部３５には、Ａ，Ｂ，Ｃ列の
３本の多点熱電対が埋め込まれている。また、温度分布
測定部３５の温度は約３７℃に保たれている。

【００２１】アプリケータ１５は温熱治療装置３０のマ
イクロ波出力端３６と熱電対入力部３７と接続される。
アプリケータ１５のアンテナ部３８は温度分布測定部３
５の差込み孔３３内に位置させられている。アプリケー
タ１５のアンテナ部３８の軸方向中心付近には温度セン
サ３９を内蔵している。

【００２２】図５は温度分布測定部３５からの温度検出
信号によって、そのＡ，Ｂ，Ｃ列の多点の熱電対、およ
びアプリケータ１５の内蔵の温度センサ３９の温度を測
定するシステムを示す。すなわち、測温部４０、温度デ
ータをデータ処理するデータ処理部４１、温度分布のピ
ーク値を求めるピーク値演算部４２と、アプリケータ１
５の内蔵温度センサ３９と、温度分布のピーク位置の比
較を行う比較部４３と、そのデータによりピーク位置と
内蔵の温度センサ３９との温度差を求める温度差演算部
４４、及び表示部４５を有する。このシステムによって
測定した温度分布の結果をグラフ化したものが図６であ
る。また、図７は、前記構成のシステムに入力部４６で
入力し、設定した目標温度の初期値を温度差演算部４４
からの信号で補正する目標温度設定部４７を付設した構
成を示す。

【００２３】ところで、この種の温熱治療を行う場合、
アプリケータ１５による加温分布が重要になる。この温
度分布の測定装置に関して従来では、マトリックス状に
配列した測温点を順次切り換えて測温している。しか
し、この実施例では、アプリケータ１５から、例えば、
０mm、５mm、１０mmの距離にあるＡ，Ｂ，Ｃ列の多点熱
電対を同時に測温する。この結果は、測温部４０、デー
タ処理部４１を介して、表示部４５に図６で示したごと
く表示される。３本の多点熱電対の測定値からピーク値
演算部４２で加温中心を求め、比較部４３で内蔵温度セ
ンサ３９との温度を比較し、温度差演算部４４により温
度差Δｔを算出できる。同時に加温中心に対して内蔵し
た温度センサ３９の位置がどの程度ずれているかΔｄも
算出可能である。

【００２４】温熱治療をする場合、アプリケータ１５に
内蔵された温度センサ３９で加温制御をする。したがっ
て、前記温度センサ３９は加温の中心にある必要があ
る。温度センサ３９の位置がずれていた場合、加温中心
で制御していないことになり、一部温度が高くなる可能
性がある。そこで、図７に示すように、前記温度差演算
部４４により温度差Δｔを求め、目標温度設定部４７で
初期設定にその温度差Δｔ分だけ目標温度の設定値を下
げると言う補正をかける。温度制御部１７では、目標温
度設定部４７の補正の目標値に対して温度制御を行える
ようにした。しかして、アプリケータによる加温分布と
加温中心と内蔵センサの温度補正を行うことで、より安
全な治療が行える。本発明は前記各実施例のものに限定
されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能なものである。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
体の治療部位にマイクロ波を照射して、その生体組織を
目標温度に加温して治療するマイクロ波温熱治療装置に
おいて、その出力調節部の構成の簡略化とともに、その
出力調節の操作性を向上し、さらに、効率の良い治療を
確保できるマイクロ波温熱治療装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施例の構成を概略
的に示す説明図、（ｂ）は本発明の第２の実施例の構成
を概略的に示す説明図。

【図２】本発明の第３の実施例を示し、前述した実施例
の構成を組み込んでなるマイクロ波温熱治療装置のブロ
ック図。

【図３】前記マイクロ波温熱治療装置に恒温装置を一体
的に付設したものの概略図。

【図４】その恒温装置の断面図。

【図５】測温システムのブロック図。

【図６】前記システムによって測定した温度分布の結果
をグラフ化した図。

【図７】他の測温システムのブロック図。

【符号の説明】

１…電源部、２…絶縁トランス、３…昇圧トランス、４
…交流電源、７…出力端子、８…切換えスイッチ、９…
通電制御スイッチ、１２…マグネトロン、１５…アプリ
ケータ、１６…測温部、１７…温度制御部、１８…発振
器制御部。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】図１の（ｂ）は、本発明の第２の実施例の
を示すものである。この実施例は絶縁トランス２の第１
の二次コイル５にはタップを設けないで、その代わりに
昇圧トランス３の１次側コイルに複数のタップを設け、
これにそれぞれ入力端子７を接続している。この複数の
入力端子７を切換えスイッチ８によって選択するように
なっている。絶縁トランス２の第１の二次コイル５の一
端が通電制御スイッチ９を介してその切換えスイッチ８
に接続され、第１の二次コイル５の他端が昇圧トランス
３の一次側コイルの他端に接続されている。そして、複
数の入力端子７を切換えスイッチ８によって選択するこ
とによりマイクロ波の出力量を切り換える。その他の構
成は前述した第１の実施例のものと同じである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】このようにマイクロ波の出力を切り換える
ための入力端子７を、昇圧トランス３の１次側コイルに
設けたものであるが、この構成によっても、前述した実
施例のものと同様、入力端子７を切り換えるだけで、一
意的にマイクロ波の出力量が得られ、操作性が向上す
る。また、絶縁トランス２の端子には、この他、制御回
路用の電源端子もあり、絶縁トランス２に端子を少なく
することで、その絶縁トランス２を小形化することがで
きる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】この発振部２４の発振動作のオン時間は、
出力時間計測部２５で検出される。ＯＮ／ＯＦＦ比演算
部２６では、マイクロ波の出力オン時間とタイマー２７
の総加温時間からそのオン時間とオフ時間の比、つま
り、オン・オフ比を求める。出力制御部２８は、その前
記のＯＮ／ＯＦＦ比演算部２６の出力に従ってマイクロ
波の出力量を出力切換部２９で自動的に切り換える。出
力切換部２９は前述した第１または２の実施例における
出力端子（入力端子）７と切換えスイッチ８を含む。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】この制御信号は発振器制御部１８に出力す
るのと同時に出力時間計測部２５にも送られる。この出
力時間計測部２５ではマイクロ波の出力時間を算出し、
これをＯＮ／ＯＦＦ比演算部２６に出力する。前記ＯＮ
／ＯＦＦ比演算部２６では、同時に入力されるタイマー
２７からの総加温時間に対する、発振部２４からマイク
ロ波が出力されている時間の比率を求める。例えば、１
０分経過しても、マイクロ波出力が９５％以上のとき、
マイクロ波の出力量が少ないと判断する。前記比率を出
力制御部２８に出力すると、その比率に従って、出力制
御部２８は、マイクロ波の出力量を変更するよう出力切
換部２９に制御信号を出力する。前記出力切換部２９で
出力端子７の切り換えを行って、マイクロ波の出力を自
動的に切り換える。このとき、マイクロ波の出力中に出
力端子（入力端子）７が切り替わらないように、発振器
制御部１８に信号を出力し、切り換え時のみ出力を強制
的に停止する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １…電源部、２…絶縁トランス、３…昇圧トランス、４
…交流電源、７…出力端子（入力端子）、８…切換えス
イッチ、９…通電制御スイッチ、１２…マグネトロン、
１５…アプリケータ、１６…測温部、１７…温度制御
部、１８…発振器制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加温部に照射するためのマイクロ波を
   出力するマイクロ波発振部と、このマイクロ波発振部に
   通電してこれを駆動する通電駆動用電源部と、加温温度
   を測定する温度測定部と、前記加温温度が設定温度にな
   るように前記マイクロ波発振部の駆動を制御する温度制
   御部とを具備したマイクロ波温熱治療装置において、 前記電源部は、絶縁トランスと昇圧トランスとを有し、
   前記絶縁トランスの２次側と前記昇圧トランスの１次側
   との間の閉回路内にあって、前記各トランスの少なくと
   も一方に２つ以上の端子と、この複数の端子から所望の
   端子を選択して通電閉回路を形成する切換えスイッチを
   設け、さらに、前記温度制御部からの指令で前記通電閉
   回路のオンオフを制御する通電制御スイッチを設けたこ
   とを特徴とするマイクロ波温熱治療装置。