JPS622961A - 加温療法用アプリケ−タ - Google Patents
加温療法用アプリケ−タInfo
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業−1−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
法用アプリゲータに関する。 〔従来の技術〕 近年、加温療法
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
法用アプリゲータに関する。 〔従来の技術〕 近年、加温療法
【「ハイバー−リ゛−ミア1ともいう】
を用いた治療法が脚光を浴ひており、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、一定置11)1でごれを繰り返すことにより
、癌細胞の再4↑:機能を阻害−υ゛しめ、同時にその
多くを致死セしめることかできる吉いう研究報告が相次
いでなされている(計測と1i11 御vo ] 、
22 、 No、 10)。この種の加温療法とし、で
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IIJを選択的に温める局所加温法と
して、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1に案されている。 一方、発明者らは、電磁波を用いて仕体表面はもとより
生体内深部の癌を加温治療する場合の有効性を、従来よ
り提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、電磁波のエネルギーを集束せしめる必要性
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ば、
導波管としての機能を備えたケース本体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
端部内に設けられた電波レンズ部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
過熱を防止するための冷却板5を装備し、同時に当該冷
却板5ば冷却水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、アプリケータ
1の内部において電磁波のエネルギ損失が比較的大きい
。このため発明者らは、当該アプリケータ内に電磁波の
減衰の少ないオイルを充填することを既に提案している
(特願昭59−8692号)。 一方、このオイル充填のアプリケータにおいても、電波
レンズ部および冷却機構さらには加温部側とに対するイ
ンピーダンス不整合による電磁波の反射が生し、これが
ため電磁波給電部その他室磁波伝送系に定在波が発生し
、これに起因して電磁波伝送系が過熱され著しいエネル
ギ損をきたすという不都合がある。そして、かかる不都
合を改善するため、前記電波レンズ部と電磁波給電部と
の間に整合部材を充填する試みが一部で成されている。 しかしながら、この場合においても、かかる整合部材は
固定されたものであるため、複数箇所のインピーダンス
変化および前記電波レンズ部の選択使用とともに生しる
形状変化に伴・うインピーダンス変化等に対し、これに
対応してインピーダンス整合を充分にとることができな
いという不都合が生じている。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、複数
箇所にインピーダンス不整合が生じる場合のとくに電磁
波給電部側と電波レンズ部側との間のインピーダンス整
合を充分にとり、これによって電磁波エネルギを効率よ
く生体内の所定箇所に集束せしめて加温することのでき
る加温療法用アプリケータを提供することを、その目的
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
端部に電波レンズ部及び電磁波放射端部を備えたケース
本体を設け、このケース本体の前記電磁波放射端部に加
温部の表面側冷却用の冷却機構を併設して成る加温療法
用アプリケークにおいて、前記電磁波給電部に電磁波の
減衰の小さい絶縁油を充填するとともに、前記電波レン
ズ部と電磁波給電部との間に、調整可能な三本のスタブ
から成るスタブ整合手段を装備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〕 電磁波給電部から導波管としてのケース本体内を伝播し
て電磁波放射端部から外部へ放射せしめる電磁波に対し
ては、まず電波レンズ部から、続いて生体表面から2そ
れぞれインピーダン予不整合に基づく反射波rが生じる
。この場合、本発明では調整可能な三本のスタブ整合手
段によって前記電磁波給電部に対して反射波r′を形成
せしめるとともに、三本のスタブ整合手段を調整して、
r’=−r(振幅が等しく逆位相)に設定する。 このようにすると、反射rとr′は相互に打ち消し合っ
て前記電磁波給電部からみると無反射となり、負荷側に
対するインピーダンス整合が完全に成立する。従って反
射波がほとんどなくなり、それに伴うエネルギ損も大幅
に抑えられる。 〔発明の第1実施例〕 以下、本発明の第1実施例を、第1図ないし第11図に
基づいて説明する。 まず、第1図において、10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10は、第2図
ないし第3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が設けられ、又その中間部には電磁波整合
用のスタブ整合手段として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iJる右端部は、開「1されて電磁波放射’!j
j部]4を形成し、同時にこの電磁波放射O;1)部1
4には、当該電磁波放射端部14を夕(側から覆うよう
にして生体表面冷却用の冷却機+1!15が装MNされ
ている。 前記電磁波給電部11は、ケース本体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11Aと、この励
振アンテナ11Δに接続された防水形で電磁波用の同軸
コネクタ11.8とにより形成されている。そして、こ
れにより、同軸コネクタ1.1. T3を介して送り込
まれる電磁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
構13の装備箇所をも含めて、電磁波の減衰が小さい絶
縁油(以下、単に「オイル」という)10Cが充填され
ている。IODは前記オイル10Cを封入するための誘
電体部材から成るオイル封入仕切板を示す。 前記スタブチュナー機構13は、本実施例では所定間隔
をおいて同一線−1−に配設された3本−5J1のスタ
ブヂュナーa横が使用されている。これを更に詳述ずろ
と、これら各スタブチュナ−15A。 1313.13Cの各々は、−・端が開口されたシリン
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、このビスI・ン部材22に一
体化され目、つスタブ整合機能を備えたねじ部材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
一又ハ21以−1−の貫孔25とにより構成され、各ね
じ部材23を回転せしめることにより当該ねじ部材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。 ごの場合、前記連jm貫孔25は、前記ビスI・ン部材
22の往復動に伴って牛しる前記オイル10Cの移動用
の流通口を示す。 また、かかるオイルIOCの流動すなわち前記ピストン
部材22の往復移動を円滑なさしめるため、また連続使
用によって生じるケー・ス本体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]、OAの
一部にはオイル逃げ機構16が設けられている。 このオイル逃げ機構16は、本実施例では前記給電部導
波管10Aの三箇所に所定間隔をおいて形成された貫孔
16A、16Aと、この各貫孔16Aを内側から覆うよ
うにして配設され装備された比較的口の細かい金網16
Bと、前記各貫孔16Aに連結されたガイド管]、6C
,16Cと、この各ガイド管16Cに連結され上方に延
設された比較的軟質のオイル逃げチューブ16D、16
Dとにより構成されている。そして、この内のガイド管
16Cとチューブ16Dとにより流体ガイド手段が形成
されている。ここで、前記金網16Bば、電磁波給電部
11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ても又無数
の貫通小孔を有する板状金属部材で置き換えてもよい。 更に、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、Jilt ii!!を部の表面
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jホすると、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4Ji30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3OA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口30Bと、
これらの各冷却液df、入・流出1]30A、3013
及び前記電磁波放射端部14の開口1. OB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および冷却液流出口3
0Bに連結固定された冷却液ガイド31.32と、O1
工起電電磁放射端部14の略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子、A33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ば、外側に凸状で内側が
開口された皿状をなし、電磁波の減衰の少ないフィルl
、状誘電体により形成されている。そして、冷却液流入
ml 30 Aから流入した冷却水は当該絶縁膜部)A
33の内側を流動して第1M矢印fの如く冷却液流出口
30B−、送り出されるが、この間に当該絶縁膜部材3
3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。 前記ケース本体10の第1図における右端部に装備され
た電波レンズ部12ば、本実施例では第4図ないし第8
図に示すように対向する二面が開口された箱形状に形成
され、その全体が前記ケース本体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、前記電波レンズ部12は、同一
寸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図における一I= ’1”端部を係
止する枠体41とにより形成されている。 この内、前記各金属板40は、その相互間が同図に示す
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4. ’l A i5.旨すづ
くに従って小さくなるように設定されたα1、α2.α
3の寸法幅(イ目し、α。〉α1 〉α2〉α3)によ
り配設され、これによって到来電磁波に対し7て第10
図の点&lk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1、前記各金属板40は、前記電磁波給電部
11例の端部中央が弓形状に切除された形状となってお
勾、これによって、前述したものと同一の到来電磁波に
対して第9図に示すように他方の方向にも所定のl/ア
ンス果を発揮し得るよう乙こ設定されている。第11図
は、このようにし2て形成された電波レンズ部12をケ
“−ス本体10に収納した場合の第1図におりる右側面
図を示ず((!l’l、 L絶縁膜部材(33を取り除
いた状態)。この場合、前記電波レンズ部12ば、その
電磁波人!]=j側と電磁波放射側とがいづれも開放さ
れており、ごれが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ン!li人・流出し
得る構造となっている。また、第1図においで42は前
記電波レンズ部12を係1)−するための止めねじを示
す。そして、−1−記の如く着脱自在に形成された箱型
の電波レンズ部】2は実際には患部に応して予め数10
個準備され、適宜選択使用されるようになっている。 さらに、前記電波レンズ部12の前記電磁波給電部11
側には、前記冷却液流出用の冷却液ガイド32に連通さ
れた気泡逃げ手段として比較的直径の小さい配管39が
装備され、治療r1弓こ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における加
温療法用のアプリケータ50は、両側面の支持部U’l
OG、 ]、 OH部分にて第11図に示すように
逆U字状のアプリケータ保持手段51によって矢印C,
D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は図示しない支持機構に支持され珪つ矢印
E、 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ことができるよ・う
になっている。 次に、十記第1実施例の全体的な作用について説明する
9 まず、同軸コネクタ1113を介し、で人力され11つ
励振アンブナIIAからケース本体10内に向げて出力
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ス部12へ送られる。そして、
この電波1771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Z7、こ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内を伝播したのち表面か
ら生体側へと伝播されるが、この間、まずノ42体表面
で一部反射し、次いで当該仕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1.とくに
電波レンズによる全方向のIメ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。 −・力、iif記生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1、かかるイン
ピーダンス変化はtiii記電波し・ンズ部12の入射
側でも生じている。このためJliJ+振アンテナ1、
]、 A側からめると、前述した電波I、・ンス部1
2及び加温部表面の両方からの電磁波の反射を検知し得
る。この場合、前記スフブチ−2−ナー機構13を適当
に調整するごとにより直ちに前述した電波レンス部】2
及び加温部側に対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。 ずなわら、電磁波給電部1】からで波管とし7てのケー
ス本体10内を伝播して電磁波放射6rjt部14から
外部へ放射せし、める電磁波に対しては、まず電波レン
ス部12から、続いて生体表面から。 それぞれインピーダンス不整合に基づく反射波rが生じ
る。この場合、本発明では調整可能な三本のスタブ整合
手段によって前記電磁波給電部11に刑して反射波r′
を形成せしめるとともに、三本のスタブチュナー機構1
3を調整し、て、r′ −−1” (振幅が等しく逆位
相)に設定す2)。このよ・うにすると、反射rJr’
は相互に打ち消し合って前記電磁波給電部11からめ
ると無反射となり、負前側に対ずろインピーダンス1ン
3合が完冷に成立する。従って反射波が(、Jとんどな
くなり、それに伴うエネルギ1員も大幅に抑えられる。 ここで、スタブチュナー機構13によるインピーダンス
整合は、具体的には、前記同軸コネクタ11T3に連結
使用される方1;旧イ1結合器の反射電磁波表示手段(
図示・υず)に表示される反則の;’ji合を頒1忍し
ながら、オペレータによってとり行われる。 前記スタブ千ユナー機構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(1’ ・うエネルギ1員
が生じており、これがアプリb゛−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。この場G 合、これを放置すると、例えばオイル封入仕切板1.0
Dを破損せしめるが、これに対しては前述したオイル逃
げ機構16が作用し、熱膨張により増大した充填オイル
10 Cの増加分を外部へ容易に送出し得るようになっ
ている。このオイル逃げ機構16 v;+:、一方では
充填オイル10Cの交換に際しても、そっくりそのまま
使用し得るという機能をも(jt#えている。 また、電波レンズ部12は、極く容易に交換し得るjR
造となっていることから、深部の位置に対応して集束度
の異なる電波レンズ部12を選択使用すると効率のよい
加温療法をなし得る。 このため、本実施例においては、異なった生体深部に対
する加温療法に際し、インピーダンス整合の調整を含め
てその切換え【1」備作業をより迅速に成し得ることが
でき、その分たり加温時間を充分に設定することができ
、一方、多くのアプリゲータを準備する必要がないこと
から装置全体を比較的安価に入手し得るという利点があ
る。 〔第2実施例〕 次に、本発明の第2実施例を第12図ないし第14図に
基づいて説明する。 この実施例は、前述した第1実施例のスタブ17合手段
13(第1図参照)を改善するととも乙、=充填オイル
IOCを完全蜜月方式とした点が前述した第1実施例と
相違する。 すなわち、第12図ないし第14図において、10は、
前述した第1実施例の場合と同様己こ導波管としての機
能を備えたケース本体を示す。このケース本体10には
、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が設けられ、又その中間部に電磁
波整合用のスタブ整合手段としてのメタブチ1ナー機構
63が装備されている。 前記スタブチュナー機構63は、三本のスタブバー66
から成り、この各スタブバ−66は前記ケース本体10
内に対してその適当量が各別に突出可能に形成されてい
る。 これを更に詳述すると、前記スタゾチュナー機構63の
内の三本の各スタブチュナー機構は、−端部が開口され
たシリンダ部64と、このシリンダ部64内を往復移動
するビスI・ン部材65の一部に固着され前記ケース本
体10に形成された所定の貫孔]、 OSを遊挿して当
該ケース本体内に突出されるように装備されたスタブバ
ー66と、前記シリンダ部64の開口部分に回転自在に
装備され前記ビスI・ン部材に往復動を付勢するねし機
構67とにより構成されている。この内、前記ねし機構
67は、駆動ねじ部67Aを固着するとともに回転のみ
が許容されて前記シリンダ部64に装着された駆動部子
167Bと、ごの駆動部材67Bの外部への離脱を係止
するスナップビン67Cと、前記駆動部材67Bに装着
されたシール部材67Dとにより形成されている。そし
て、第14図に示すように、前記駆動部材67Bに形成
された2つの駆動用小孔部67B、67Bを介して当該
駆動部材67Bを回転せしめると、これと一体化されて
いる駆動ねし部67Aがその位置を変えることなく回転
し、このため、その回転反力によって前記ピストン部材
65がシリンダ部64内を注文は復移動し7、これによ
、って当該ピストン部+7465に一体化されたスタブ
バー6 Eiの前記ノ)−・−ス本体10内への突出軍
が適当に、!I+整されるよ・うになっている。64△
、65八は、各々オ・イル流動孔を示す。 また、前記ノアース本体]Oの第12図ζこおけろ左端
部には、流体収容手段76が設ム−)られCいろ。 この流体収容手段76は、前記ケース本体10の第12
図におりる左端RIIlこ設けられた一定の空間領域を
有する流体収納部10Bと、この流体収納部10Eと前
記給電部導波管10八部分との間を仕切る1」の細かい
金fi=j2176 Aと、前記流体収納部10E内に
外部から挿入するよ・うにしζ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76Bと、このカップ
状軟質部子476Y3の中央部を外側から前記電磁波給
電部11側へゆるやかに常時押圧するコイルばね76C
と、この′:、1イルばね76Cを係止するとともに前
記カップ状軟質部材76Bを前記ケース本体10に密封
装着する蓋部材76Dとにより構成されている。76
Eは前記コイルばね76Cを係止するねじを示し、76
I?ば蓋部材76Dに形成された通気孔を示す。 ここで、前記金網76Aは、電磁波給電部11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ても又無数の貫通小孔を
有する板状金属部材で置き換えてもよい。 このため、前記スタブチュナー機構63によるインピー
ダンス整合の場合はもとより例えば熱により充填オイル
1.0 Cが体積膨張した場合であっても直ちに前記流
体収容手段76が作用し、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76B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
オイルの増加分が収容される。 その他の構成は、第12図ないし第14図に示すように
、前述した第1実施例と全く同一 とな−。 ている。 このようにすると、前述した第1実施例と同一・の作用
効果を有ずろほか、特にスタブ整合手段63の調整に際
しても充填オイルIOCのケース本体10内に押し出さ
れるVが僅かな計となり、従って流体収容手段76を小
形化することが可能となり、Vl、つ充填オイルを完全
密封型として全体的に取扱い易いアプリゲータを得るこ
とができろという利点がある。 なお、上記各実施例においては、特にl+!A度変化に
伴う充填オイルIOCの体積膨張、およびスタブチュナ
ー機構13.63の操作による密封容積内の充填オイル
IOCの「力変化に対し、それぞれ、オイ、ル逃げ機構
16又は流体収容手段76を用いてこれに対応し得る場
合を例示しまたが、スタブチュナー機構13.63の調
整が不要な場合。 たとえば常に一定温度にケース本体10が外部から冷却
されている場合および常乙こ同一・箇所の加温療法を行
う場合には、予めインピーダンス整合を行っておくこと
により、前jホしたオイル逃げ機構16および流体収容
手段76が不要となる。 〔発明の効果〕 本発明は1ン上のように構成され機能するので、これに
よると、電磁波給電部側に向かって複数箇所からの反射
電磁波が伝播してきても、これらを三本のスクブ整合手
段により極く容易に整合をとることが可能となり、これ
がため、生体の深部加温に際しても効率よく電磁波エネ
ルギを集束しながら送り込むことができ、従って深部力
旧にkを能率よく行うことができるという従来にない優
れノ、−加温療法用アプリケータを提供することができ
る。
を用いた治療法が脚光を浴ひており、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、一定置11)1でごれを繰り返すことにより
、癌細胞の再4↑:機能を阻害−υ゛しめ、同時にその
多くを致死セしめることかできる吉いう研究報告が相次
いでなされている(計測と1i11 御vo ] 、
22 、 No、 10)。この種の加温療法とし、で
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IIJを選択的に温める局所加温法と
して、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1に案されている。 一方、発明者らは、電磁波を用いて仕体表面はもとより
生体内深部の癌を加温治療する場合の有効性を、従来よ
り提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、電磁波のエネルギーを集束せしめる必要性
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ば、
導波管としての機能を備えたケース本体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
端部内に設けられた電波レンズ部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
過熱を防止するための冷却板5を装備し、同時に当該冷
却板5ば冷却水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、アプリケータ
1の内部において電磁波のエネルギ損失が比較的大きい
。このため発明者らは、当該アプリケータ内に電磁波の
減衰の少ないオイルを充填することを既に提案している
(特願昭59−8692号)。 一方、このオイル充填のアプリケータにおいても、電波
レンズ部および冷却機構さらには加温部側とに対するイ
ンピーダンス不整合による電磁波の反射が生し、これが
ため電磁波給電部その他室磁波伝送系に定在波が発生し
、これに起因して電磁波伝送系が過熱され著しいエネル
ギ損をきたすという不都合がある。そして、かかる不都
合を改善するため、前記電波レンズ部と電磁波給電部と
の間に整合部材を充填する試みが一部で成されている。 しかしながら、この場合においても、かかる整合部材は
固定されたものであるため、複数箇所のインピーダンス
変化および前記電波レンズ部の選択使用とともに生しる
形状変化に伴・うインピーダンス変化等に対し、これに
対応してインピーダンス整合を充分にとることができな
いという不都合が生じている。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、複数
箇所にインピーダンス不整合が生じる場合のとくに電磁
波給電部側と電波レンズ部側との間のインピーダンス整
合を充分にとり、これによって電磁波エネルギを効率よ
く生体内の所定箇所に集束せしめて加温することのでき
る加温療法用アプリケータを提供することを、その目的
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
端部に電波レンズ部及び電磁波放射端部を備えたケース
本体を設け、このケース本体の前記電磁波放射端部に加
温部の表面側冷却用の冷却機構を併設して成る加温療法
用アプリケークにおいて、前記電磁波給電部に電磁波の
減衰の小さい絶縁油を充填するとともに、前記電波レン
ズ部と電磁波給電部との間に、調整可能な三本のスタブ
から成るスタブ整合手段を装備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〕 電磁波給電部から導波管としてのケース本体内を伝播し
て電磁波放射端部から外部へ放射せしめる電磁波に対し
ては、まず電波レンズ部から、続いて生体表面から2そ
れぞれインピーダン予不整合に基づく反射波rが生じる
。この場合、本発明では調整可能な三本のスタブ整合手
段によって前記電磁波給電部に対して反射波r′を形成
せしめるとともに、三本のスタブ整合手段を調整して、
r’=−r(振幅が等しく逆位相)に設定する。 このようにすると、反射rとr′は相互に打ち消し合っ
て前記電磁波給電部からみると無反射となり、負荷側に
対するインピーダンス整合が完全に成立する。従って反
射波がほとんどなくなり、それに伴うエネルギ損も大幅
に抑えられる。 〔発明の第1実施例〕 以下、本発明の第1実施例を、第1図ないし第11図に
基づいて説明する。 まず、第1図において、10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10は、第2図
ないし第3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が設けられ、又その中間部には電磁波整合
用のスタブ整合手段として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iJる右端部は、開「1されて電磁波放射’!j
j部]4を形成し、同時にこの電磁波放射O;1)部1
4には、当該電磁波放射端部14を夕(側から覆うよう
にして生体表面冷却用の冷却機+1!15が装MNされ
ている。 前記電磁波給電部11は、ケース本体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11Aと、この励
振アンテナ11Δに接続された防水形で電磁波用の同軸
コネクタ11.8とにより形成されている。そして、こ
れにより、同軸コネクタ1.1. T3を介して送り込
まれる電磁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
構13の装備箇所をも含めて、電磁波の減衰が小さい絶
縁油(以下、単に「オイル」という)10Cが充填され
ている。IODは前記オイル10Cを封入するための誘
電体部材から成るオイル封入仕切板を示す。 前記スタブチュナー機構13は、本実施例では所定間隔
をおいて同一線−1−に配設された3本−5J1のスタ
ブヂュナーa横が使用されている。これを更に詳述ずろ
と、これら各スタブチュナ−15A。 1313.13Cの各々は、−・端が開口されたシリン
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、このビスI・ン部材22に一
体化され目、つスタブ整合機能を備えたねじ部材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
一又ハ21以−1−の貫孔25とにより構成され、各ね
じ部材23を回転せしめることにより当該ねじ部材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。 ごの場合、前記連jm貫孔25は、前記ビスI・ン部材
22の往復動に伴って牛しる前記オイル10Cの移動用
の流通口を示す。 また、かかるオイルIOCの流動すなわち前記ピストン
部材22の往復移動を円滑なさしめるため、また連続使
用によって生じるケー・ス本体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]、OAの
一部にはオイル逃げ機構16が設けられている。 このオイル逃げ機構16は、本実施例では前記給電部導
波管10Aの三箇所に所定間隔をおいて形成された貫孔
16A、16Aと、この各貫孔16Aを内側から覆うよ
うにして配設され装備された比較的口の細かい金網16
Bと、前記各貫孔16Aに連結されたガイド管]、6C
,16Cと、この各ガイド管16Cに連結され上方に延
設された比較的軟質のオイル逃げチューブ16D、16
Dとにより構成されている。そして、この内のガイド管
16Cとチューブ16Dとにより流体ガイド手段が形成
されている。ここで、前記金網16Bば、電磁波給電部
11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ても又無数
の貫通小孔を有する板状金属部材で置き換えてもよい。 更に、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、Jilt ii!!を部の表面
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jホすると、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4Ji30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3OA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口30Bと、
これらの各冷却液df、入・流出1]30A、3013
及び前記電磁波放射端部14の開口1. OB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および冷却液流出口3
0Bに連結固定された冷却液ガイド31.32と、O1
工起電電磁放射端部14の略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子、A33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ば、外側に凸状で内側が
開口された皿状をなし、電磁波の減衰の少ないフィルl
、状誘電体により形成されている。そして、冷却液流入
ml 30 Aから流入した冷却水は当該絶縁膜部)A
33の内側を流動して第1M矢印fの如く冷却液流出口
30B−、送り出されるが、この間に当該絶縁膜部材3
3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。 前記ケース本体10の第1図における右端部に装備され
た電波レンズ部12ば、本実施例では第4図ないし第8
図に示すように対向する二面が開口された箱形状に形成
され、その全体が前記ケース本体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、前記電波レンズ部12は、同一
寸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図における一I= ’1”端部を係
止する枠体41とにより形成されている。 この内、前記各金属板40は、その相互間が同図に示す
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4. ’l A i5.旨すづ
くに従って小さくなるように設定されたα1、α2.α
3の寸法幅(イ目し、α。〉α1 〉α2〉α3)によ
り配設され、これによって到来電磁波に対し7て第10
図の点&lk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1、前記各金属板40は、前記電磁波給電部
11例の端部中央が弓形状に切除された形状となってお
勾、これによって、前述したものと同一の到来電磁波に
対して第9図に示すように他方の方向にも所定のl/ア
ンス果を発揮し得るよう乙こ設定されている。第11図
は、このようにし2て形成された電波レンズ部12をケ
“−ス本体10に収納した場合の第1図におりる右側面
図を示ず((!l’l、 L絶縁膜部材(33を取り除
いた状態)。この場合、前記電波レンズ部12ば、その
電磁波人!]=j側と電磁波放射側とがいづれも開放さ
れており、ごれが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ン!li人・流出し
得る構造となっている。また、第1図においで42は前
記電波レンズ部12を係1)−するための止めねじを示
す。そして、−1−記の如く着脱自在に形成された箱型
の電波レンズ部】2は実際には患部に応して予め数10
個準備され、適宜選択使用されるようになっている。 さらに、前記電波レンズ部12の前記電磁波給電部11
側には、前記冷却液流出用の冷却液ガイド32に連通さ
れた気泡逃げ手段として比較的直径の小さい配管39が
装備され、治療r1弓こ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における加
温療法用のアプリケータ50は、両側面の支持部U’l
OG、 ]、 OH部分にて第11図に示すように
逆U字状のアプリケータ保持手段51によって矢印C,
D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は図示しない支持機構に支持され珪つ矢印
E、 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ことができるよ・う
になっている。 次に、十記第1実施例の全体的な作用について説明する
9 まず、同軸コネクタ1113を介し、で人力され11つ
励振アンブナIIAからケース本体10内に向げて出力
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ス部12へ送られる。そして、
この電波1771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Z7、こ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内を伝播したのち表面か
ら生体側へと伝播されるが、この間、まずノ42体表面
で一部反射し、次いで当該仕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1.とくに
電波レンズによる全方向のIメ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。 −・力、iif記生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1、かかるイン
ピーダンス変化はtiii記電波し・ンズ部12の入射
側でも生じている。このためJliJ+振アンテナ1、
]、 A側からめると、前述した電波I、・ンス部1
2及び加温部表面の両方からの電磁波の反射を検知し得
る。この場合、前記スフブチ−2−ナー機構13を適当
に調整するごとにより直ちに前述した電波レンス部】2
及び加温部側に対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。 ずなわら、電磁波給電部1】からで波管とし7てのケー
ス本体10内を伝播して電磁波放射6rjt部14から
外部へ放射せし、める電磁波に対しては、まず電波レン
ス部12から、続いて生体表面から。 それぞれインピーダンス不整合に基づく反射波rが生じ
る。この場合、本発明では調整可能な三本のスタブ整合
手段によって前記電磁波給電部11に刑して反射波r′
を形成せしめるとともに、三本のスタブチュナー機構1
3を調整し、て、r′ −−1” (振幅が等しく逆位
相)に設定す2)。このよ・うにすると、反射rJr’
は相互に打ち消し合って前記電磁波給電部11からめ
ると無反射となり、負前側に対ずろインピーダンス1ン
3合が完冷に成立する。従って反射波が(、Jとんどな
くなり、それに伴うエネルギ1員も大幅に抑えられる。 ここで、スタブチュナー機構13によるインピーダンス
整合は、具体的には、前記同軸コネクタ11T3に連結
使用される方1;旧イ1結合器の反射電磁波表示手段(
図示・υず)に表示される反則の;’ji合を頒1忍し
ながら、オペレータによってとり行われる。 前記スタブ千ユナー機構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(1’ ・うエネルギ1員
が生じており、これがアプリb゛−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。この場G 合、これを放置すると、例えばオイル封入仕切板1.0
Dを破損せしめるが、これに対しては前述したオイル逃
げ機構16が作用し、熱膨張により増大した充填オイル
10 Cの増加分を外部へ容易に送出し得るようになっ
ている。このオイル逃げ機構16 v;+:、一方では
充填オイル10Cの交換に際しても、そっくりそのまま
使用し得るという機能をも(jt#えている。 また、電波レンズ部12は、極く容易に交換し得るjR
造となっていることから、深部の位置に対応して集束度
の異なる電波レンズ部12を選択使用すると効率のよい
加温療法をなし得る。 このため、本実施例においては、異なった生体深部に対
する加温療法に際し、インピーダンス整合の調整を含め
てその切換え【1」備作業をより迅速に成し得ることが
でき、その分たり加温時間を充分に設定することができ
、一方、多くのアプリゲータを準備する必要がないこと
から装置全体を比較的安価に入手し得るという利点があ
る。 〔第2実施例〕 次に、本発明の第2実施例を第12図ないし第14図に
基づいて説明する。 この実施例は、前述した第1実施例のスタブ17合手段
13(第1図参照)を改善するととも乙、=充填オイル
IOCを完全蜜月方式とした点が前述した第1実施例と
相違する。 すなわち、第12図ないし第14図において、10は、
前述した第1実施例の場合と同様己こ導波管としての機
能を備えたケース本体を示す。このケース本体10には
、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が設けられ、又その中間部に電磁
波整合用のスタブ整合手段としてのメタブチ1ナー機構
63が装備されている。 前記スタブチュナー機構63は、三本のスタブバー66
から成り、この各スタブバ−66は前記ケース本体10
内に対してその適当量が各別に突出可能に形成されてい
る。 これを更に詳述すると、前記スタゾチュナー機構63の
内の三本の各スタブチュナー機構は、−端部が開口され
たシリンダ部64と、このシリンダ部64内を往復移動
するビスI・ン部材65の一部に固着され前記ケース本
体10に形成された所定の貫孔]、 OSを遊挿して当
該ケース本体内に突出されるように装備されたスタブバ
ー66と、前記シリンダ部64の開口部分に回転自在に
装備され前記ビスI・ン部材に往復動を付勢するねし機
構67とにより構成されている。この内、前記ねし機構
67は、駆動ねじ部67Aを固着するとともに回転のみ
が許容されて前記シリンダ部64に装着された駆動部子
167Bと、ごの駆動部材67Bの外部への離脱を係止
するスナップビン67Cと、前記駆動部材67Bに装着
されたシール部材67Dとにより形成されている。そし
て、第14図に示すように、前記駆動部材67Bに形成
された2つの駆動用小孔部67B、67Bを介して当該
駆動部材67Bを回転せしめると、これと一体化されて
いる駆動ねし部67Aがその位置を変えることなく回転
し、このため、その回転反力によって前記ピストン部材
65がシリンダ部64内を注文は復移動し7、これによ
、って当該ピストン部+7465に一体化されたスタブ
バー6 Eiの前記ノ)−・−ス本体10内への突出軍
が適当に、!I+整されるよ・うになっている。64△
、65八は、各々オ・イル流動孔を示す。 また、前記ノアース本体]Oの第12図ζこおけろ左端
部には、流体収容手段76が設ム−)られCいろ。 この流体収容手段76は、前記ケース本体10の第12
図におりる左端RIIlこ設けられた一定の空間領域を
有する流体収納部10Bと、この流体収納部10Eと前
記給電部導波管10八部分との間を仕切る1」の細かい
金fi=j2176 Aと、前記流体収納部10E内に
外部から挿入するよ・うにしζ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76Bと、このカップ
状軟質部子476Y3の中央部を外側から前記電磁波給
電部11側へゆるやかに常時押圧するコイルばね76C
と、この′:、1イルばね76Cを係止するとともに前
記カップ状軟質部材76Bを前記ケース本体10に密封
装着する蓋部材76Dとにより構成されている。76
Eは前記コイルばね76Cを係止するねじを示し、76
I?ば蓋部材76Dに形成された通気孔を示す。 ここで、前記金網76Aは、電磁波給電部11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ても又無数の貫通小孔を
有する板状金属部材で置き換えてもよい。 このため、前記スタブチュナー機構63によるインピー
ダンス整合の場合はもとより例えば熱により充填オイル
1.0 Cが体積膨張した場合であっても直ちに前記流
体収容手段76が作用し、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76B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
オイルの増加分が収容される。 その他の構成は、第12図ないし第14図に示すように
、前述した第1実施例と全く同一 とな−。 ている。 このようにすると、前述した第1実施例と同一・の作用
効果を有ずろほか、特にスタブ整合手段63の調整に際
しても充填オイルIOCのケース本体10内に押し出さ
れるVが僅かな計となり、従って流体収容手段76を小
形化することが可能となり、Vl、つ充填オイルを完全
密封型として全体的に取扱い易いアプリゲータを得るこ
とができろという利点がある。 なお、上記各実施例においては、特にl+!A度変化に
伴う充填オイルIOCの体積膨張、およびスタブチュナ
ー機構13.63の操作による密封容積内の充填オイル
IOCの「力変化に対し、それぞれ、オイ、ル逃げ機構
16又は流体収容手段76を用いてこれに対応し得る場
合を例示しまたが、スタブチュナー機構13.63の調
整が不要な場合。 たとえば常に一定温度にケース本体10が外部から冷却
されている場合および常乙こ同一・箇所の加温療法を行
う場合には、予めインピーダンス整合を行っておくこと
により、前jホしたオイル逃げ機構16および流体収容
手段76が不要となる。 〔発明の効果〕 本発明は1ン上のように構成され機能するので、これに
よると、電磁波給電部側に向かって複数箇所からの反射
電磁波が伝播してきても、これらを三本のスクブ整合手
段により極く容易に整合をとることが可能となり、これ
がため、生体の深部加温に際しても効率よく電磁波エネ
ルギを集束しながら送り込むことができ、従って深部力
旧にkを能率よく行うことができるという従来にない優
れノ、−加温療法用アプリケータを提供することができ
る。
第1図は本発明の一実施例を示す冷却液ガイド部分を含
む断面図、第2図は第1図の右(!!II i?ii
1図、第3図は第1図の平面図、第4図ないし第5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6Mは第4図の矢印■からめた正面図、第7図は
第6図の■−■線に沿った断面図、第8図は第7図の■
−■線に沿った断面図、第9図ないし第10図は各々電
波レンズ部の作用を示す説明図、第11図は第1図のア
プリケータの使用時における取(=1状態を示す斜視図
、第12図は第2実施例を示1冷却液ガイド部分を含む
断面図、第13図1ンl第12図の左側面図、第14図
は第12図の平面図、第15図は従来例を示す斜視図で
ある。 10・・・・・・ケース本体、100・・・・・・絶縁
油、11・・・・・・電磁波給電部、12・・・・・・
電波1771部、13゜63・・・・・・スクブ整合手
段としてのスクブチュナー機構、14・・・・・・電磁
波放射端部。 特許出願人 菊 地 眞(外3名)第6図
第7図 ■ 第ε図 12第9図 第1O図
む断面図、第2図は第1図の右(!!II i?ii
1図、第3図は第1図の平面図、第4図ないし第5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6Mは第4図の矢印■からめた正面図、第7図は
第6図の■−■線に沿った断面図、第8図は第7図の■
−■線に沿った断面図、第9図ないし第10図は各々電
波レンズ部の作用を示す説明図、第11図は第1図のア
プリケータの使用時における取(=1状態を示す斜視図
、第12図は第2実施例を示1冷却液ガイド部分を含む
断面図、第13図1ンl第12図の左側面図、第14図
は第12図の平面図、第15図は従来例を示す斜視図で
ある。 10・・・・・・ケース本体、100・・・・・・絶縁
油、11・・・・・・電磁波給電部、12・・・・・・
電波1771部、13゜63・・・・・・スクブ整合手
段としてのスクブチュナー機構、14・・・・・・電磁
波放射端部。 特許出願人 菊 地 眞(外3名)第6図
第7図 ■ 第ε図 12第9図 第1O図
Claims (1)
- (1)、一端部に電磁波給電部を有し、他端部に電波レ
ンズ部及び電磁波放射端部を備えたケース本体を設け、
このケース本体の前記電磁波放射端部に加温部の表面側
冷却用の冷却機構を併設して成る加温療法用アプリケー
タにおいて、 前記電磁波給電部に、電磁波の減衰の小さい絶縁油を充
填するとともに、 前記電波レンズ部と電磁波給電部との間に、調整可能な
三本のスタブから成るスタブ整合手段を装備したことを
特徴とする加温療法用アプリケータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354985A JPS622961A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 加温療法用アプリケ−タ |
| US06/878,329 US4841990A (en) | 1985-06-29 | 1986-06-25 | Applicator for use in hyperthermia |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354985A JPS622961A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 加温療法用アプリケ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622961A true JPS622961A (ja) | 1987-01-08 |
| JPS6365342B2 JPS6365342B2 (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15341327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14354985A Granted JPS622961A (ja) | 1985-06-29 | 1985-06-29 | 加温療法用アプリケ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622961A (ja) |
-
1985
- 1985-06-29 JP JP14354985A patent/JPS622961A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365342B2 (ja) | 1988-12-15 |
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