JPS622968A - 加温療法用の冷却液循環装置 - 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、加温療法用の冷ノ、１１液循環装置に係り、
とくに電Ｃ１ｔ波を用いて生体深部の所定箇所をＪａｎ
　ｌ！！治療する際に必要とされる加温療法用の冷却液
循環装置に関する。

〔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びており、特に悪性腫瘍を例え
ば４３°Ｃ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１１１１でこれを繰り返すことにより
、癌細胞のｉｊｉ　？−１−機能を１夕１１害・ｕシフ
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１告が相次いでなされている（旧制と制御νｏ１．
２２．隔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Ｎ、Ｉ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、電磁波
に。Ｌる方法、電研誘導による方法、超音波による方法
等が提案されている。

一方、発明者ら番よ、？ｉｔ　Ｌｆｉ波を用い°ζ生体
表面Ｉｔもとより？Ｖ体内深部の癌を加温治療する場合
のＦｒ−動性を、従来よす提案し研究をＪ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
のアプリう一夕につき、発明者；、　ｉ、＋、電６５ｉ
波のエネルギーを集中−）↓しめる必要１ノ＋から、Ｉ
ｒｔ来−１、。

り電波レンズを”＝ｔ’：　（＋ｆｔｉずルｌ：　イ’
＋干？Ｊ’、　ヲｉ’Ｋ　ｍ　Ｌ　−（イる。

具体的には、第４図に示す、にうに、アプリ／、−−−
夕ｌは、？ｎ波テ１１とし７ての機能を？＋ｉＮえた〕
Ｊ−−ス本体３と１、二のノＪ−−ス本体３の一６ｊｊ
；部内６．二鰻番Ｙられた電磁波給電部２古、他、Ｉ、
ｉｊｉ部内に設（ｌら］′１だ電波し・ンズ部４とを要
部として構成され、この電波（・ンズ部４の出力段には
）１一体Ａの表向の過熱を１；Ｉ月トするだめの冷却板
５が装備され、同時に当該冷Ｊｔｌｌ板５は冷却水Ｗに
より冷却されるようになっている。

〔発明が解決しよ）とする問題点〕

しかＵ２ながら、かかる従来例においては、使用ずろ冷
却液を中に液体ポンプ等を用いて冷却機構に送り込むだ
ｉＪであイ）ことから、かかる手法のものをそのフ［：
ま使用し液冷却手段とともに閉ループを形成し７た場合
にＵｌ、当該閉ループ内Ｑこ発生ずる気泡（例えば、ア
プリゲータ部う）で、ノ１゛体表１ｉｊの冷ノ、１１と
同時に発ノｌする気泡）を掛１（２１ご−４る。−、、
Ｌ：Ｔ：ｌ：　？ｉン易ではない。

−・方、かかる気ン包が冷Ｐ、ｌｌ液ＩＩ刊ｒイ＝：＋
　Ｆ／　１ろＪ−１液体ポンプの出力低下をきたすぽか
りでなく、−メブリケータ部分での電（ツタ波の反射が
＋＋ｃｔ人し１、これがため電磁わに出力が経時的ζこ
）フ友小４−ろという不都合が！１−している。

〔発明の「１的〕 本発明は、かかる従来例のｆｌする不都合を改善し、と
くに深部加温に際して使用される表血冷印用の冷却液内
に７Ｉ゛Ｌ；ろ気冷シを、連続画にり１部・・・（１１
出し、これによ−２てアプリゲータの出力（＋（Ｔ　、
ｔ、防１１・するととも乙、云加温部表面の冷却を有効
に行い、常に同一の冷却条（′１のもと乙こ円滑に深部
加温を継続することのできろ加温療法用の冷ｉｌｌ液循
環装置を１．３供する、−とを、その［」的と−４ろ。

〔問題点を解ｌＬｉするだめの手段］ そごで、本発明でｔｌｌ、電磁波を集中１−；４（がｔ
）出力するアプリゲータと、この了プリノ、−りの′電
磁波出力端に装ｆ＋ｔｆｉされ加温部の表面側を冷ｔｉ
ｌｔ−ＩＪろ冷却機構と、この冷却機構に冷ＩＩＩ液を
？ん入曽Ａｉ出−Ｄしめる冷却液循環機構とを設ｉＪ、
この冷却液循環機構を、前記冷Ｌｌ１機（ハからｊＸＩ
目１１さ求する冷）４１液を所定の温度にｍｊ；ｕする
液冷Ｊｕ１手段と、この液冷却手段から送り出される冷
却液を＋ｔｉｉ記冷ｉｌ１機＋ｊ４へ送り出ず力１出−
ボンブとにより構成し、ごの加１［ポンプのｍ１ｌｌ液
流入側にエアー抜き手段を装備するとい・う構成を採り
１、これによって前記ｌ」的を達成しようとするもので
ある。

〔作　　用〕

電磁波による４１′体内の加温治療に際ｔ７て（４１、
電磁波し、１牛体表血で吸収される割合が大きい、二と
もあって、当該生体ス；面が過熱され易い。ごのため、
電磁波照射側の生体表面は常に冷却液により冷却される
。この場合、生体表面を冷却した冷却？Ｐｊ、４１幾分
熱−ロられ、同時に気泡の発）Ｉ−を伴ってη一体表面
に配設し７た冷却機構から流出される。

−・方、冷却液中の気？１旧：ｌ、１１；１述し７たよ
うに電（ｌ電波の反射を増大せしめるばか幻でなく、当
該空気の圧縮＋’ｌにより、加圧ポンプの出力を著しく
わ友少せしめる。ごのためＺｌ：体表面の冷）、１１能
力がイ１ζドする。かかる事態の防１１−策とし、て、
本発明では加圧ポンプの冷却液入力端にエアー抜き−「
段を焚６Ｉ＋ｌ　Ｌ／た。ごの力旧１−ポンプの入力端
は、ポンプのｌ々引作用によって、幾分、負圧が牛ｊ、
′、でいる、二とから、冷却液内の気泡は膨張傾向にあ
り、従−９゛（浮力が強く働き脱気し２易い状況となっ
ている。このため、本発明では円滑に脱気が行われ、従
っ−ｒ　、　ｌ１ｌｌ　ｒ＋：ポンプは、常時同一・性
能を維持して冷却液を冷却液循環機構内に円滑に送り込
むことが可能となっている。

〔発明の実施例〕

１２λ下、本発明の−・実施例を第１図ないし７第３図
に基づいて説明する。

まず、第１図において、Ｉ　Ｏｉｌｌアプリ）ｆ−夕を
示し、３０は加温装置の装置本体を示し７．５　ｎ　Ｉ
−ｔ：制御手段を示す。

前記アプリゲ−タ１０　＋；ｔ：　、導波管としで機能
するケース本体１０Ａを−ｒ体に構成され、その内部に
、電磁波の洩負の少ない絶縁油が充１眞され、外部から
導いた電磁波が当該アプリゲータ内でへ哀するのを極力
抑えた形態が採られ了いる。、二のアプリケータ１０は
、電磁波放射：１ｉｉｉ部に表向冷却用の冷却機構ＩＩ
を（ｌ　ｌｉ’ｉしでおり、またその内側にＣ；ｌ電波
レンズ部（しじｌ、−１！ず）か着脱自在に装備され、
そして、中央部に３本のスタブチ１づ一機構１１１　Ｆ
＋が装？＋ｔｔｉされ、ごれにより−（牛体内の所定箇
所に効イ・シよく電磁波を集中Ｉｔ＜＋射し２所定ｌ晶
爪に７Ｉｌｌ温し得るようにな−、でいる。ｌ０ｃＩＩ
、前記／、−−ス本体１０Ａ内に収納ｊ−だ絶縁油の進
げ丁一段を、また、３１３２は各々冷月旨Ｐｊ、流入・
流出ガイＩを示す。第３図番Ｊ１このようにして形成さ
れたアプリゲータ１０の装ｆＴｅｔ状態を示す斜視図で
ある。矢ＦＩＩＣ，Ｉ）及び＋４．Ｆ＋１各々動作可能
／Ｊ向を示す。

このアプリゲータ１０に併設もしくは−・体的に装備さ
れた前記冷却機構１１し４、その液入山側にン仮ｌ目妥
衝手段１２を、又液出両側６．二液冷ｊ、ｌ［’ｆ手段
３を、各々連結装備している。そして、前記冷却機構１
１から流出する冷却液Ｃ１１、ｉ；目Ｌｉ液冷却十段１
３によって所定温度に冷却されたの／−）、次段に装備
されたエアー１ムき手段１４ζこよって脱気され、しか
るのら加圧ポンプ１５で加圧さね、イの後、前記ン夜ｆ
ｔ緩衝丁］役１２を介Ｌ７てｒｌｉびアプリケータ１０
の冷却機Ｊ’ｆ＃　Ｉ　１へと送り込まれるようになっ
ている。そ１ノで、これら・浬の液循環系は閉ループを
なして冷却？Ｐｌ循環機横１６を構成している。

前記エアー抜き手段１４は、冷１．ｌＩ液循環機横１６
内では最上（１”ｌの位置にル！ｊ　（ＩｆＡされてい
る。このエアー抜き手段１，１内で圓、第２図に示すよ
うに冷却液の流路１４Ａ番、＝一体的ζこ集気室１４Ｉ
３が設けられ、この集気室１．ＩＢに、冷却液内の気泡
が集められるよ・ろになっている。１４Ｃは、後述する
主制御部５０Ａに制御されて−・定時間鋤に開閉する開
閉バルブを示す。また、１４Ｉ〕は、前記開閉バルブ１
４０を直接駆動するソレノイ１′を示す。

更に、前記エアーｔｈき丁１段１４の前記集気室１４Ｂ
には、外部から冷却液循Ｉ１２機構１〔；ｃこ冷却液を
補給するだめの冷却液補給部１７が連結されている。

この冷Ｊｉｎ液袖紹部１７は、液補給槽１７Ａと、この
液補給槽１７Δの１一端部に閉１−’ｌされた補給「１
１７Ｂと、前記液補給槽１７Δの下渾１部に装置＋Ｗさ
れた開閉バルブＩ　７　Ｃと、前記液補給槽１７Ａを支
承する支承手段１８とからなり、伸１１ｎ自在の配管］
９を介して前記液補給槽１７Ａの開閉バルブ１７Ｃ部分
が前記エアー抜き手段１４の集気室１４Ｉ３に連結され
た構成となっている。

このため、後述する主制御部５０　Ａ　６：二付勢され
てエアー抜き手段１４の開閉バルブＩ　４　Ｃが開かれ
ると、集気室］、　４　ＩＩに集められた空気は自らに
土讐しｎｉｔ記液補液補給槽１７Ａして外部・＼ｈシ出
されるようになっている。

また、前記支承手段１日は、第１図の矢印Ａ５Ｂで示す
ように所定のスト１コークでＩ−下動可能に構成されて
いる。このため、前述したアプリゲータ１０の取り換え
若しくは当該アプリゲータ１０の部品交換等にあっては
、前記支承手段１８を降下さ・けることによっ゛ζ液補
給槽１７Ａをアプリケータ１０の下位に位置セしめ、し
かる後、冷却液用の配管をはずして前記アプリノｉ“−
９１０を交換するか或いは部品交換を行うと、水位の関
係から冷却液の噴出を免れる、二とができて都合が、１
−１い。

尚、冷却水としては例えば純水がｔｊｊましいが本実施
例では通常の水が使用されている。

また、前記液圧緩衝手段１２　＋、；＋、本実施例では
、内部が配管に連Ｊ　した蛇腹状伸縮器が使用されてい
る。この蛇腹状伸縮器は通常（Ｊ自らの弾性によって圧
縮された形態をとるものが使用されている。

尚、これも同等に機能するものであれば他の機構で置き
換えてもよい。

前記アプリケーク１０用の電磁波発振器２０は、実際に
はマグネトロンが使用されている。そして、この電磁波
発振器２０の出力番、［、方向性結合器２１を介して前
記アプリケータｌＯ／＼送られる。

この場合、方向性結合器２１には、最大出力に対して現
在送られている電磁波の割合を表示する出力表示部２１
Ａと、反射電磁波の割合を表示する反射波表示部２１Ｈ
とが装備されている。このため、反則波が多い場合は、
″１該反射波表示部２１１３を注視しながら前述したア
プリ／、−夕の三本のスタフ゛チュナー機ＦｉＩｌｌ　
ＯＴ−ｉを調整すること７．二より、当該反ルルヘルを
最低イ１１′Ｉに設定することができろ。

そして、上記各構成部材の内、トとシ、−（、電磁波発
振器２０．液冷１．１１手段１３．エアー抜き手段１４
、冷却液補給部１７および加圧ポンプ１５が加温装置本
体３０６）鑞反容され、必要に応（−７て液圧緩衝手段
１２および方向１’ｌ結合器２１も加温装置本体３０内
に収容されるようになっている。

また、前記液冷却手段１３．加圧ポンプ１５および電磁
波発振器２０の各々については、本実施例では制御手段
５０の工１−制御部５０Ａに制御されて各々稼働するよ
うになっている。

これを史に詳ｊホすると、前記」；制御部５０Ａに＋；
１：　、生体内の加温部１００の温度情報が第１の温度
計５１により、又電磁波が入射する部分の４１：体表面
の温度情報が第２の温度計５２により各々常時人力され
るようになっている。一方、前記主制御部５０Ａには、
各患者に応して予め定められた）に体表面の冷却１１！
Ａ度、生体内加温部の加温温度等及び具体的な制御１順
が、制御に際しての基〈１１８情報として入力部５０Ｉ
（から入力されろ、Ｌうになっている。このため、主制
御部５０Ａは、予め入力部５０　Ｂから入力され設定さ
れたイ１６およびミ「順に従って、電磁波発振器２０の
出力を増減側Ｊｎ　Ｌ、、又加圧ポンプ１５及び液冷却
手段］３の動作し・ベルを制御し、これによって前記加
温治療部１００の温度を常時４３°ＣないＬ４３．５゛
ｔ：の所定範囲内に保持するとともに、＋ｉｉｉ記ノ１
一体表面が熱傷を１！１わないように、前記第２の温度
旧５２からの情報に左づいて前述し７だ如く液冷却１段
１３お、１、び加圧ポンプ１５を駆動制御する構成とな
っている。

次に、本実施例の全体的な作用について説明する。

まず、加温治療の開始に際１−で心よ、予め当該力１１
温部の状況がチェックされ、加温温度の設定や加温時間
、冷却制御に必要な表面温度の設定および制御手段等の
情報が、前記入力部５０Ｂから１−制御部５０Ａへ入力
され、第１図に示す如く同時に加温部の表面部分−５の
アプリノＪ−−タ１０の配設および／詰度計！’１１．
５２の装備がなされる。

次に、装置全体の電源をオン（１−ＯＮ　、、、ｌ　）
とする表、本実施例では、まず電磁波発振器２０から最
大出力で電磁波が出力され、同時に加圧ポンプ１５も作
動して過熱され易い加温部表面側の冷却も開始される。

この場合、アプリケーク１０内のインピーダンス不整合
があった場合は方向性結合器２１の反射波表示部２１Ｂ
がその割合を表示することから、オペレータは直ちに三
木のスタブチュナー機構１０Ｂを調整し７て反射波をゼ
ロとし２、整合をとる。

この間、第１および第２の温度計５１．５２は、それぞ
れ生体内加温部および加温部の表面側の温度を連続測定
し、その情報を主制御部５０Ａへ送り込むようになって
いる。そして、主制御部では、加Ａ部１００の温度が４
３．５°Ｃを越えた場合又は電磁波発振器２０からの出
力を、降Ｆ若しく（」一時的停止Ｉ−なる制御を行い、
一方、表面温度が予め定めた所定温度（例えば２０℃）
を越えた場合は、液冷却手段による液の冷却を強めるか
、又は加圧ポンプ１５の速度を増加−１！シめ゛ζ流連
増を図り、これによって加温部表面の冷却効果を高める
という構成となっており、更に必要に応じて、表面冷却
のために電磁波出力を一時的に停止ト制御するという手
法も採り得るようになっている。

これら一連の加温治療は、１時間ないし２時間の間継続
され、更に必要Ｇこ応じ−ｒ繰り返し行われるようにな
っている。

一方、生体表面を冷却した冷Ｊｉｉｌ液は、幾分熱−１
夫られ同時に気泡の発生を伴って、牛体表面に配設した
冷却機構１１から流出される。この冷却液中の気泡は、
前述したように電磁波の反射を増大せしめるばかりでな
く、当該空気の圧縮性Ｇこより、加圧ポンプ１５の出力
を著しく減少せしめる。このため生体表面の冷却能力が
低下することから、かかる事態の防＋ｌ＝策として本発
明では、加圧ポンプ１５の冷却液入力側にエアー抜き手
段１４を装備した。この加圧ポンプ１５の入力側は、該
加圧ポンプ１５の吸引作用によって、幾分、負圧が生じ
ていることから、冷却液内の気泡は膨張傾向にあり、従
って効率、Ｌ＜　十ｙ／−することから脱気を行い易い
状況となっている。、二のため、本発明では円滑乙こ脱
気が行われ、従って、加１１ポンプ１５ば、常時同一性
能を維持し２て冷却液を円滑に冷却液ｊ、’Ｉ’４環機
構１６内に送り込むことが可能となっている。

〔発明の効果〕

本発明は以１−のよ）に構成され機能するので、これに
よると、生体内部の加温治療時に使用される表面冷却用
の冷却液内に発生ずる気泡を、連続的に略完全に脱気す
ることができ、これがためアプリ１１゛−夕の出力を低
下せしめることなく加温部の表面側を有効に冷却−ロー
しめるごとができ、ごれがため、かかる点において長時
間継続し７て常に同一の加温条件を維持することができ
、円滑にイＩ：体内深部の加温治療を継続することがで
きるという従来にない優れた加温療法用の冷却液循環装
置を提（１ｊ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ブロック図、第２図Ｃ
３１第１図内の一部をなず脱気手段の一例を示す部分断
面図、第３図は第１図中のアプリノ）−ク部分の装備例
を示す斜？ｔＦ図、第４図は従東例のアプリケータ部分
を示す斜視図である。 １０・・・・・・アプリゲータ、１１・旧・・冷Ｊａｉ
１機構、１３・・・・・・液冷却手段、１４・・・・・
・エアー抜き手段、１５・・・・・・加圧ポンプ、１６
・・・・・・冷却液ＪｌｉＩｉ環機構。 特許出願人　　　菊　　地　　　眞（夕１３名）第　　
２　　図 ′０″　　　　　　　　　　　　８ 第　　３　　図 ｔｏ　　　　　　　　Ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、電磁波を集束しながら出力するアプリケータと
   、このアプリケータの電磁波出力端に装備され加温部の
   表面側を冷却する冷却機構と、この冷却機構に冷却液を
   流入・流出せしめる冷却液循環機構とを設け、 この冷却液循環機構を、前記冷却機構から送り出される
   冷却液を所定の温度に冷却する液冷却手段と、この液冷
   却手段から送り出される冷却液を前記冷却機構へ送り出
   す加圧ポンプとにより構成し、 この加圧ポンプの冷却液流入側にエアー抜き手段を装備
   したことを特徴とする加温療法用の冷却液循環装置。