JPS622958A - 加温療法用アプリケ−タ - 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】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、加温療法用アプリケータに係り、とくに電磁
波を用いて生体の所定箇所を加温治療するための加温療
法用アプリケータに関する。 〔従来の技術〕 近年、加温療法

【［ハイバーザーミγ−１ともいう］を
用いた治療法が脚光を浴びており、旧に悪性腫瘍を例え
ば４３℃イ、、■近で１時間ないし２２時間の間連続加
温するとともに、−・定周期でこれを繰り返すことによ
り、癌細胞の再４Ｆ機能を■害・口し７め、同時にその
多くを致死セしめるごとができるとい・う研究報告が相
次いでなされている（計測と制御νｏｌ　、２２．　Ｎ
ｎ　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で、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。 −・方、発明者らは、電磁波を用いて、イＩ゛体表面は
もとより生体内深部の癌を加温治療する場合の有効性を
従来より（に案し研究を進めている。この場合、とくに
電磁波を生体内へ送り込むための加温用のアプリケータ
につき、発明者らは１．電磁波のエネルギーを隼束せし
める必要性から、従来より電波レンズを装備するという
手法を採用している。 具体的には、第１５図に示すようにアプリケータ１は、
導波管としての機能を備えたノｒ・−ス本体３と、この
ケース本体３の一端部内に設けられた電磁波給電部２と
、他端部内に設げられた電波Ｉ／ンズ部４とを要部とし
て構成され、この電波レンズ部４の出力段には生体Ａの
表面の過熱を防雨するだめの冷却機５を装備し、同時に
当該冷却板５は冷却水Ｗにより冷却し得るようになって
いる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、かかる従来例においては、冷却板５を冷
却してから加温部表面を冷却するという間接冷却の方式
を採用していることから冷却能力が劣るという欠点があ
り、さらに冷却板５の内部を切除して冷却液による直接
冷却の方式を採用した場合であっても電波レンズを構成
する各金属板の配列と冷却液の流動方向とが必ずしも規
則的でないため、冷却液の流動が円滑になされず、これ
がため電波レンズから出力された電磁波の電場が乱され
て電波が１１シ乱してレンズ効犀が阻害されるという不
都合が４１し、又冷却液の流れが乱されることから気泡
が発生し易いとい）欠点を常に備えたものとなっている
。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改傅し、冷却
液の流動を円滑に行わしめ、これによって効率よく電磁
波を集中・ｌ；シ、め、同時に気泡の発生を少なくした
加温療法用アプリケータを（に供するごとを、その１」
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明では、一端部に電磁波給電部を有し他端
部に電波レンズ及び電磁波放射端部を備えたケース本体
と、このケース本体の前記電磁波放射端部に１１ｎ記電
波レンズ部に連通して装備された加温部の表面側冷却用
の冷却機構と、この冷却機構内に冷却液を流）ｍせしめ
る配管部とを有する加温療法用アプリケータにおいて、
前記冷却機構を偏平状に形成するとともに、当該冷却機
構内の冷却液の流れの方向に沿って前記電波レンス部の
各金属板を配設するという構成を採り、これによって前
記目的を達成しようとするものである。 〔作　　用〕 ケース本体の電磁波放射端部から出力される電磁波は、
電波レンズの作用によりその出力側から収束しながら生
体内へ放射される。 この場合、生体表面も同時に異常加温されることから、
これを抑えるために表面冷却機構が必要となる。本発明
の冷却機構は偏平状に形成され［つ冷却液の流動方向が
電波レンズ部の各金属板の配列方向に沿っていることか
ら、当該電波１／ンズ部内での電場を乱すことな（円滑
に冷却液を流動せしめることができ、従って、かかる点
において気泡の発生が抑えられ、又電磁波の散乱及びこ
れに伴うエネルギ損失も抑えられる。 （発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を、第１図ないし第１４図に基
づいて説明する。 まず、第１図において、ＩＯは導波管としての機能を備
えたケース本体を示す。このケース本体ｔｏａａ：、第
２図ないし第４図でも明らかのように箱形を成し、その
一端部に電磁波給電部１１が設けられ、その他端部に電
波レンズ部１２が設ＤＪられ、又その中間部には電磁波
整合用のスタブチュナー機構１３が装備されている。さ
らに、前記電波レンズ部１２の第１図における右端部は
、開「１されて電磁波放射端部１４を形成１−１同時に
ごの電磁波放射端部１４には、当該電磁波放射端部１４
を外側から覆うようにして生体表面冷却用の冷却機構１
５が装備されている。 前記電磁波給電部１１は、／ｒ−ス本体１０の一部を成
ず給電部導波管１０Ａと、この給電部導波管１０Ａの中
央部に突出して配設された励振アンテナＩＩＡと、この
励振アンテナＩＩＡに接続された防水形で電磁波用の同
軸コネクタＩＩＢとにより形成されている。そして、ご
れにより、同軸コネクタ］、　１　Ｂを介して送り込ま
れる電（イを波は効率よくケース本体１０内へ導入され
るようになっている。 前記給電部導波管１０Ａ内には、前記スタブチュナー機
横り３装備箇所をも含めて、電磁波の減衰が小さい絶縁
油（以下、１トに１オイル−１という）１００が充填さ
れている。１０Ｄは、前記オイル１０Ｃを↑、ｊ入する
だめの誘電体部＋４から成るオ・ｆル封入仕切板を示す
。 前記スタブチェナー機構１３は、本実施例では所定間隔
をおいて同一線Ｉ−に配設された３本−に、ｌのスタブ
チュナー機構が使用されている。これを更に詳述すると
、これら各スタブチｊ４ナー１３Ａ。 １３Ｂ、１３Ｃの各々は、一端が開［１されたシリンダ
部２１と、このシリンダ部２１内を往復移動する防水形
のピストン部材２２と、このピストン部材２２に一体化
され詐つスタブ整合機能を倫えたねし部材２３と、この
ねじ部材２３を螺合貫挿せしめるねし穴２４と、前記ケ
ース本体１０内とシリンダ部２１内とを連通ずる−又は
２以上の貫孔２５とにより構成され、各ねし部材２３を
回転せしめることにより当該ねし部材２３が前記ケース
本体１０内に適当に突設されて必要な整合が採られるよ
うになっている。 この場合、前記連通貫孔２５は、前記ピストン部材２２
の往復す１１　ｔｒ：伴って生しる前記オイル１０Ｃの
移動用の流１１１１ｒ−１を示す。 また、かかるオイル１００の流動ずなわら前記ビス（・
ン部材２２の往復移動を円滑なさしめるため、また連続
使用によって牛しるケース本体１０の過熱に伴う充填オ
イルの熱膨張を許容するため、前記給電部導波管１０Ａ
の・部にし：１当該給電部導波管１０Ａ内に連通ずる流
動体収容手段２６が併設されている。この？ん通収容手
段２６は、前記ケース本体１０の第１１図における左端
部に設けられた一定の空間領域を有する流体収納部１０
　Ｅと、この流体収納部１０１＞と前記給電部導波管１
ＯＡ部分との間を仕切るト１の細かい金網２６Ａと、＋
ｉｉｉ記流体体数部１０Ｅ内に外部から挿入するように
してその中央の凸部が配設された断面凹状のカップ状軟
質部材２６Ｂと、このカップ状軟質部材２６　Ｂの中央
部を外側から前記電磁波給電部Ｉｌ側へゆるやかに常時
押圧するコイルばね２６０と、このコイルばね２　ｆｉ
　Ｃを係止するとともに前記カップ状軟質部材２６Ｂを
前記ケース本体１０に密封装着する蓋部材２６１）とに
より構成されている。 ２６Ｅは前記コイルばね２６Ｃを係止するねじを示し、
２６　Ｆは蓋部＋４２６　Ｄに形成された通気孔を示す
。 ここで、前記金網２６Ａは、電磁波給電部の側壁の一部
を構成するものであり、従ってこれと同等に機能するも
のであれば、例えば電磁波給電部１１の内壁に直接複数
の小孔を設けたものであっでも又無数の貫通小孔を有す
る板軟金属部材で置き換えてもよい。 また、前記ケース本体１０の電磁波放射端部１４に装備
された冷却機構１５は、加温部の表面を効率よく冷却す
るために偏平型に形成されている。 これを更に詳述すると、冷却機構１５は、前記ケース本
体１０に一体的に固着された係着基板３０と、この係着
基板３０の一端部に形成された矩形状の冷却液流入口３
０Ａと、これに対応して当該係着基板３０の他端部に形
成された同じく矩形状の冷却液流出ｒｌ　３０　Ｂと、
これらの各冷却液流入・流出口３０Ａ、３０Ｂ及び前記
電磁波放射端部１４の開口］、ＯＥを取り囲むようにし
て刻設された防水用の絶縁膜防止溝３０Ｃと、これらの
各冷却液流入口３０Ａおよび冷却液流出１１３０　Ｂに
連結固定された冷却液ガイド３１．３２と、Ａｊｆ記電
磁電磁波放射端部１４全面を被覆するようにして配設さ
れた偏平形の絶縁膜部材３３と、この絶縁膜部材３３を
その周囲を防水した状態で前記係着基板３０に着脱自在
に装着する枠板３４とにより形成されている。この内、
前記絶縁膜部材３３は、外側に凸状で内側が開［１され
た皿状をなし、電磁波の減衰の少ないフィルム状誘電体
により形成されている。そして、冷却液流入［１３０Ａ
から流入した冷却水は当該絶縁膜部材３３の内側を流動
して第１図矢印ｆの如く冷却液流出［１３０Ｂへ送り出
されるが、この間に当該絶縁膜部材３３を介して生体表
面を効率よく冷却し得るようになっている。 具体的には、一方の冷却液ガイド３１は、そのＯ 冷却液流入口３０Ａとの連結部が扇形に形成されている
ことから、冷却液は片影状に形成された当該冷却液流入
目３０Δの全開ｒ］にわたって略均−・に導入される。 そして、このＳＪｉ形状の冷却液流入口３０Ａから冷却
機構１５内に導かれた冷却液は冷却機構１５が偏平状を
なしていることがら略そのままの形で当該冷却機構１５
内を矢印ｆの方向に均一に流動し、しかるのら前記流入
ｒ’ｌ　３０　Ａと略同−形状の冷却液流出「１３０　
）（から他方の冷却ガイド３２より夕１部へ円滑に送り
出されるようになっている。この場合、他方の冷却ガイ
ド３２も、その冷却液流出ｒ−１３０１３との連結部が
扇状に形成されている。これがため、冷却液流出ｒｌ　
３０　Ｂ部分での流動抵抗も少なく、又乱流の発生も抑
えられた状態が得られている。従って、当該冷却機構１
５は、その絶縁膜部（４３３部分において加温部表面を
均一に■一つ効率よく冷却し得るようになっている。 ここで、前記冷却液流入口３０Ａおよび冷却液流出口３
０Ｂについては、例えば第１３図に示すよ・うに冷却ガ
イＩ・３１．３２にｊ！ｒい所の開［１部の幅Ｓ２を狭
く形成し、これより遠い所の開［’１部の幅Ｓ、を広く
形成する）Ｊ一式、す−なわら同図におい”ζＳ、＞Ｓ
２としてもよい。このようにすると冷却液の流入・流出
は更乙こ円滑化されることから全面の均一冷却には好適
である。 前記ケース本体】０の第１図にＪｉＪる右端部に装備さ
れた電波レンズ部１２は、本実施例では第５図ないし第
９図に示すように対向する二面が開目された箱形状に形
成され、その全体がｉ″ｌＩ記ゲースケー１０内に着脱
自在に収納されるようになっている。 これを更に詳述すると、前記電波し・ンズ部１２は、同
一　＝−Ｊ−法から成る複数枚の金属板４０．４０・・
・と、この各金属板４０の第６図におｉＪる一１下端部
を係＋ｔ−する枠体４１とにより形成されている。 この内、前記各金属板４０ば、その相Ｕ間が同図に示す
ように、その中央部の寸法幅α。を最大寸法とするとと
もに前記枠体４１の側壁４１Ａに近づくに従って小さく
なるように設定されたα１゜α２．α３の寸法幅（但し
、α０〉α１　〉α２〉α３）により配設され、これに
よって到来電磁波に対して第１１図の点線で示す如く各
金属板４０の全体で一方の方向に所定のレンズ効果を発
揮し得るように設定されている。また、前記各金属板４
０は、前記電磁波給電部１１側の端部中央が弓形状に切
除された形状となっており、これによって、前述したも
のと同一の到来型（ｌＲ波に対して第１０図に示すよう
に他方の方向にも所定のレンズ効果を発揮し得るように
設定されζいる。第１２図は、このようにして形成され
た電波レンズ部１２をケース本体１０に収納した場合の
第１図乙こおける右側面図を示す（但し絶縁膜部材３３
を取り除いた状Ｂ）。この場合、前記電波レンズ部１２
は、その電磁波入射側と電磁波放射側とがいづれも開放
されており、同時に各金属板４０が冷却液の流れの方向
へに沿って配設されている。ごのため、前述した冷却機
構１５内の冷却液は極く容易に当該電波レンズ部内に流
入・流出し得る。 また、第１図において４２は前記電波レンズ部１２を係
１１−するための＋ｌめねし７を示ず。そし７Ｙ、−１
−記の如く着脱自在に形成された箱型の電波レンズ部１
２は、実際ニハ２．部１：：　Ｌ＋ｆｌ、シ”（予め数
１０　（Ｉ１１準備され、通宜選）ｊ（使用されるよう
になっている。 さらに、前記電波１／ンズ部１２の前記電研波給電部１
１側には、前記冷却液ガイドの冷却液ガイド３２に連ｊ
ｍされた気泡逃げ手段として比較的直径の小さい配管３
９が装備され、治療中に生じた気泡が冷却液の流動に伴
う負圧によって当該冷却液ガイド３２から直接外部へ吸
い出されるようになっている。 そして、このようにして形成された本実施例ζこお＆Ｊ
る力旧品療法用のアプリケータ５０ば、両側面の支持部
材１０Ｇ、ＩＯＨ部分にて第１４図に示すように逆ｔＪ
字状のアプリケータ保持１段５１４．二よって矢印Ｃ，
Ｉ’）の如く起伏回動自在に保持される。このアプリケ
ータ保持手段５１　ｔ、；ｉ図示し、ない支持機構に支
持され珪つ矢印す、Ｆの如く回転自在に構成され、これ
によって加温部に適合した任意の姿勢をとる、二とがで
きるよ一’）　？、’ｍなっている。 次に、上記実施例の全体的な作用につい゛ζ説明する。 まず、同軸コネクタ１１Ｂを介して人力され目つ励振ア
ンテナＩＩＡからケース本体１０内に向けて出力された
電磁波は、オイルＩＯＣ中でほとんど減衰することなく
、そのまま電波レンズ部１２へ送られる。そｔ７て、こ
の電波レンズ部１２を伝播する過程で中央部よりも外側
の方の位相が進み、ごれがため当該電波レンズ部１２か
ら放射される時点で電磁波にレンズ効果が付され、放射
及び集束が同時になされる。このレンズ効果を付された
電磁波は、冷却機構１５内を伝播したのら表面から生体
側へと伝播されるが、この間、まず生体表面で一部反射
し、次いで当該４ト体表面及び深部の加熱に入る。この
場合、生体表面は、前述した冷却機構１５により有効に
冷却される。また、深部については、とくに電波１／ン
ズによる全方向のレンズ効果によって集束されることか
ら所定の深さの焦点位置及びその周囲が能率よく加温さ
れる。 一方、前記１１’体表面での反射波は電磁波伝送系のイ
ンピーダンスの相違によるものであり、かかるインピー
ダンス変化は前記電波レンズ部１２の入射側でも生し７
ている。このため励振−？ンテナ１１Ａ側からみると、
前ｉホした電波レンズ部１２及び加温部表面の両方から
の電Ｃイシ波の反射を検知し得る。この場合、前記スタ
ブチュナー機構１３を適当に調整することにより直らに
前述した電波し・ンズ部１２及び加温部側に月するイン
ピーダンス整合を採ることができ、これによって反射電
磁波の発生が押さえられることから、電磁エネルギーは
効率よく加温部内へ送り込まれる。 ここで、スタブチュナー機横１３によるインピーダンス
整合は、具体的には、前記同軸二１不クタ１１　Ｂに連
結使用される方向性結合器の反射電磁波表示す段（図示
・υず）に表示される反射の割合をｔ＋育＃忍しながら
、オペレータによっ°ことり行われる。 前記スタブナ工ナー機構１３によるインピーダンス整合
とは別に、前記ケース本体１０内では僅かながらも電磁
波伝送系のインピーダンスに伴うエネルギｔｉが牛（−
７−ζおり、これがアプリノｒ−夕の連続使用によって
ケース本体１０及び充填オイル１０Ｃを常時加熱するこ
とから充填オイルＩＯＣの熱膨張が生じ、その対策が問
題となる。ごの場合、これを放置すると、例えばオイル
ｔｉ＝を人任切板１０Ｄを破損せしめるが、これに対し
ては前述した流体収容手段２６が作用し、熱膨張により
増大した充填オイルＩＯＣの増加分を収容し得るように
なっている。具体的には、オイル圧力に押されて前記カ
ップ状軟質部材２６Ｂの中央部が圧縮され、これによっ
て広げられた流体収納部１０Ｅに充填オイル１０　Ｃの
増加分が収容される。前述したスタブチュナー機構１３
の調整に際し７でも、当該流体収容手段２６は同様に作
用してケース本体１０内のインピーダンス整合の調整が
円滑Ｃご行い得るようになっている。 なお、１−記実施例は、特に深部加温用のアプリケータ
につき例示したが、本発明は必ずしもこれに限定されず
、例えば出力エネルギを下げ■一つ冷却機構１５を削除
する構成により、表面部加温用のアプリケータにもその
まま適用があるものである。 〔発明の効果〕 本発明はＤＪ上のように構成され機能するので、これに
よると、電波レンズ部からは有効にレンズ効果が伺され
た電磁波を出力するごとができ、冷却液の流れの乱れが
防止されるので、これによって従来生していた気泡の発
生を少なくすることができ、かかる点において冷却液の
乱流に起因した電磁波の反射もしくは散乱及びそれに伴
うエネルギ損を少なくすることができるという従来にな
い優れた加温療法用アプリケータを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷却液ガイドを含んだ
断面図、第２図は第１図の左側面図、第３図は第１図の
右側面図、第４図は第１図の平面図、第５図ないし第６
図は各々第１図中に使用されている電波レンズ部を示す
斜視図、第７図は第５図の矢印Ｖｌｌからみた電波レン
ズ部の止面図、第８図は第７図の■−■綿に沿った断面
図、第９図は第８図のＩＸ　−ＩＸ線に沿った断面図、
第１０図ないし第１Ｉ図は各々電磁波の収束状況を示す
説明図、第１２図は第１図で絶縁成部材を取り除いた場
合の右側面図、第１３図は第１２図における液体流入口
および流出口の他の実施例を示す説明図、第１４図は第
１図の取付状態を示す斜視図、第１５図は従来例を示す
斜視図である。 １０・・・・・・ケース本体、１０Ｃ・・・・・・絶縁
油としてのオイル、１１・・・・・・電磁波給電部、１
４・・・・・・電磁波放射端ａ））、３０Ａ・・・・・
・冷却？ｆ１．流入口、３０Ｂ・・・・・・冷却液出入
［」、４０・・・・・・電波レンズ部を形成する金属板
、ｆ・・・・・・冷却液の流れる方向。 特許出願人　　菊　　地　　　眞（外３名）第７図　　
　第８図 Ｖ７１７ 第９図 １２第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、一端部に電磁波給電部を有し他端部に電波レン
   ズ及び電磁波放射端部を備えたケース本体と、このケー
   ス本体の前記電磁波放射端部に前記電波レンズ部に連通
   して装備された加温部の表面側冷却用の冷却機構と、こ
   の冷却機構内に冷却液を流通せしめる配管部とを有する
   加温療法用アプリケータにおいて、 前記冷却機構を偏平状に形成するとともに、当該冷却機
   構内の冷却液の流れの方向に沿って前記電波レンズ部の
   各金属板を配設したことを特徴とする加温療法用アプリ
   ケータ。