JPS6337672B2 - - Google Patents

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JPS6337672B2
JPS6337672B2 JP4079784A JP4079784A JPS6337672B2 JP S6337672 B2 JPS6337672 B2 JP S6337672B2 JP 4079784 A JP4079784 A JP 4079784A JP 4079784 A JP4079784 A JP 4079784A JP S6337672 B2 JPS6337672 B2 JP S6337672B2
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JP
Japan
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case body
section
radio wave
electromagnetic wave
opening
Prior art date
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Expired
Application number
JP4079784A
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English (en)
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JPS60190974A (ja
Inventor
Makoto Kikuchi
Yoshihisa Futagawa
Shinsaku Mori
Takanari Terakawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Keiki Inc
Original Assignee
Tokyo Keiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Keiki Co Ltd filed Critical Tokyo Keiki Co Ltd
Priority to JP4079784A priority Critical patent/JPS60190974A/ja
Priority to US06/707,445 priority patent/US4690156A/en
Publication of JPS60190974A publication Critical patent/JPS60190974A/ja
Publication of JPS6337672B2 publication Critical patent/JPS6337672B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕 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。 〔従来技術とその問題点〕 近年、加温療法
〔発明の目的〕
本発明は、かかる従来例の有する不都合を勘案
し、特に、アプリケータの設定位置からずれた位
置にある癌に対しても、電磁波を有効に集中照射
して局所加温することのできる可変電波レンズを
備えた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。 〔発明の概要〕 そこで、本発明では導波管としての機能を備え
たケース本体と、このケース本体の一端部に設け
られた電磁波給電部と、前記ケース本体の他端部
に形成された電磁波送出用の開口部とを有し、こ
の開口部に生体用の冷却機構が装備され且つ前記
開口部と前記給電部との間に電波レンズ部が配設
された加温療法用アプリケータにおいて、前記レ
ンズ部を形成する複数の金属プレートの各々を回
動自在に装備する等の構成を採り、これによつて
前記目的を達成しようとするものである。 〔発明の第1実施例〕 以下、本発明の第1実施例を第6図ないし第1
1図に基づいて説明する。 これらの図において、10は導波管として機能
するケース本体を示し、11は生体A(第1図参
照)の表面を冷却するための冷却機構を示す。前
記ケース本体10内には、第6図の左端部に給電
部12が、又同図の右端部の扇形部分には電波レ
ンズ部13が、各々設けられている。また、この
ケース本体10内には冷却を兼ねた液状誘電体部
材が充満され、この液状誘電体部材が、後述する
ようにケース本体10側から電磁波放射側の放射
開口部10Aへ流出し得る構造となつている。 前記給電部12の大きさは、第8図に示す如く
その幅Wが前記液状誘電体部材中における電磁波
の1/2〜1波長の寸法に設定されている。12A
は同軸コネクタを示し、12B(第7図参照)は
励振アンテナを示す。この給電部12の内壁に
は、当該電磁波の電界方向Eと平行な面の部分に
第8図に示す如く低損失で比誘電率の比較的大き
い誘電体板(例えばプラスチツク製)20が装着
され、これによつて、後述するように電界分布の
均一化を図つている。この誘電体板20は、ケー
ス本体10の内壁にまで延設された構造となつて
いる。 前記冷却機構11は、図に示す如く生体(第1
図のA参照)に合わせて弯曲せしめた誘電体板か
らなる当接支持板21と、この当接支持板21の
外側に固着された当接板22と、さらに当該当接
板22の外側に密封装着された軟質フイルム部材
23とを備えている。この内、前記当接支持板2
1の中央部には、前記ケース本体10の放射開口
部10Aに合わせた角型貫孔21Aが形成され、
この貫孔21Aより更に大きい角型切除孔22A
が、第8図に示す如く前記当接板22に形成さ
れ、これによつて前記ケース本体10内と冷却機
構11内の各冷却液とが極く自然に流通し得る構
造となつている。 また、前記冷却機構11に使用される冷却液
は、本実施例では水(比誘電率εr=80.36;但し
20℃、測定波長∞)が使用されている。そして前
記ケース本体10の第6図における中央には当該
冷却水を前記冷却機構へ送るための冷却液流入部
11Aが設けられ、又この冷却液の流出部11B
が第6図ないし第8図に示す如く前記当接支持板
21の四隅に設けられ、これによつて冷却液がケ
ース本体10内から生体Aの表面に至る範囲全部
を均一に且つ効果的に冷却し得るようになつてい
る。 前記電波レンズ部13は、前述した如く複数枚
の金属プレートとしての金属板13A,13A,
…からなり、当該各金属板13Aの各給電部側に
は回動支軸13B,13B,…が各々固着され、
この回動支軸13Bが前記ケース本体10に回動
自在に支持されている。また、前記回動支軸13
Bのケース本体10側には、本実施例ではすり合
わせた構造の回動係止手段25がばね座(図示せ
ず)を介して装備されており、これによつて当該
各金属板13Aを所定の範囲内で自由に回動せし
め且つ任意の位置に係止せしめることができるよ
うになつている。また13Dはその場合に使用さ
れる回動つまみを示し、13Eは指示針を、13
Fは角度目盛板を各々示す。 ここで、前記電波レンズ部13について更に詳
述すると、本実施例における電波レンズ部13の
各金属板については、前述した従来例(第2図な
いし第4図参照)と同一のものが使用されてい
る。一方、かかる電波レンズ部13については、
他に第10図に示す如く同一寸法で配列間隔の異
なるもの(但し、a>b>c>λ/2;λは波
長)、或いは第11図に示す如く同一間隔Sで放
射開口部側の端部が点線で示す如く同一線上にあ
り、また内壁側に長さの長い金属板を各々配設す
る構造のものであつてもよい(但し、S>λ/
2)。この場合、第10図のものは金属板13A
の間隔が狭い外側の方が電磁波の位相速度が早く
なり、また第11図のものは金属板13Aの長さ
が長い外側の方が照射面における電磁波の位相が
進み、従つていずれの場合も電波レンズ部として
有効に機能し得るようになつている。 前記給電部12の外端部(第6図の左端部)の
中央部には、エアー抜き用の液排出部26が設け
られている。この液排出部26は、必要に応じて
所定量の冷却液を断続的に若しくは微少量の冷却
液を連続的に流出せしめ、これによつて内部に発
生する気泡を外部へ排出し得るようになつてい
る。 また、27,27,…は、前記電波レンズ部1
3の各金属板13A,13A,…に貼付された誘
電体フイルムを示す。この誘電体フイルム27
は、前述したケース本体10の内壁に貼付したも
のと同一の性質を備えた誘電体部材で形成されて
いる。このため、この電波レンズ部13において
も、前述した第9図に示したのと同様の電界効果
を得ることができ、従つて、生体Aの加温表面の
温度をより均一化せしめ加温治療に際しての部分
的加熱による患者の苦痛を更にやわらげることが
可能となつた。 更に、前記冷却用の液は、前述した如く水(比
誘電率εr=80.36;但し20℃、測定波長∞)が使
用されていることから、前記ケース本体10およ
び電波レンズ部13の各寸法が空気を内包した場
合の約「1/√80.36」に小型化され、同時に生
体との整合が良好になるという効果を有してい
る。 次に、上記第1実施例の全体的動作について説
明すると、まず、給電部12内の励振アンテナ1
2Bからケース本体10内に送り込まれた電磁波
は、当該給電部12の内壁に装着された誘電体板
20の作用によりその電界強度が均一化され、こ
れがため電磁波エネルギが中央部に片寄ることな
くケース本体10の断面内において略均一化され
て電波レンズ部13へ送られる。このため、電波
レンズ部13では、電磁波に対するレンズ効果を
有効に発揮して放射開口部10A側へ集束電磁波
を送り出すようになつている。この放射開口部1
0Aは冷却機構11の冷却液および誘電体フイル
ム23を介して前述した生体Aに近接配置される
ことから、当該電波レンズ部13の焦点は生体A
の深部に形成される。このことから生体表面より
もその深部を有効に加温することが可能となつて
いる。 また、生体表面は電磁波の吸収が大きいため前
記レンズ効果とは別に温度上昇も比較的大きい。
これに対しては前記冷却機構11による冷却液の
流入流出により、前述した如く当該生体表面はも
とよりケース本体10内のジユール損および誘電
損による温度上昇も効果的に冷却されるようにな
つている。この場合、前記ケース本体10の内壁
および電波レンズ部13の各金属板13に装着さ
れた誘電体板20,27は、電磁波の進行方向に
直行する断面内において略均一の電界を形成せし
めることから電磁波エネルギも前述した如く略均
一される。このため、生体表面の加熱温度にむら
がなくなり、当該生体表面の中央部が周囲よりも
加熱が進むという従来例の不都合が大幅に改善さ
れている。 一方、前記電波レンズ部13を回動させた場合
の作用を第14図により説明する。この第14図
は、生体と等価な電気的、熱的定数を備えたフア
ントムモデルを用いた加温実験の結果を示す。同
図1では各金属板13A,13A,…をケース本
体10の中心軸線に平行に設定した場合(傾きな
し)の加温パターンを示し、同図2では極端な場
合を想定して片側の放射開口部10Aを閉鎖した
場合の加温パターンを示す(但し、等温線はΔT
=1℃、モデルの半径125mm、液温20℃一定)。 この結果、電波レンズ部13によつて可変照射
することにより、深部加温の中心部を極く容易に
移動せしめ、これによつて、比較的広い範囲の癌
組織を略均一に、または片寄つた位置にある癌組
織に対しても確実に電磁波をその焦点中心部でと
らえることができるという利点を有することがあ
きらかとなつた。 〔第2実施例〕 次に、第2実施例を第12図ないし第13図に
基づいて説明する。 この第2実施例は、給電部40と電波レンズ部
50とが着脱可能な構造となつており、これによ
つて予め複数の電波レンズ部50を準備してお
き、常に最適な電波レンズ部50を選択使用する
ことを意図したものである。 また、この実施例において、給電部40には、
比誘電率εr≒2.5の油が充填されている。この油
は、電磁波の減衰が著しく小さいものが選定され
ている。一方、前記電波レンズ部50の金属板5
1,51,…は、その回動支点51B,51B,
…を各金属板51の略中央に装備し、これによつ
て当該各金属板51の回動動作の円滑化を図つて
いる。さらに、冷却液流入部11Aが、本実施例
では当接支持板21の第12図における上下端部
中央(ケース本体60の中心軸線上)に設けら
れ、これによつて前記冷却液が、生体Aの中央部
側端から該生体表面および電波レンズ部50内に
流入し、前述したのと同様に冷却機構11の周囲
4隅から流出される構造となつている。なお、必
要に応じて冷却液の流入流出方向は適宜変えると
エアー抜きの実効を図ることができる。42,5
2は各々着脱用の連結フランジ部を示し、61は
シール部材をまた62は油封入板を各々示す。ま
た、この油封入板62は、その周囲が固定枠63
により前記給電部40側に固定されている。その
他の構成は前述した第1実施例と同一となつてい
る。 このように、本第2実施例によると、前述した
第1実施例と略同一の作用効果を有するほか、特
に給電部40に誘電損失の極めて小さい油を封入
したことから電磁波エネルギを効率よく生体内へ
送り込むことができ、生体の形状に合わせて電波
レンズ部を選択使用することができるという利点
を備えている。 なお、この第2実施例において、給電部40内
につめる誘電体物質は、電磁波の減衰が小さく且
つ高誘電率のものであれば、必ずしも油に限定さ
れず液状もしくは固体状の他の誘電体部材でおき
かえてもよい。 また、上記各実施例において、冷却機構11は
平坦な形状のものであつてもよい。また冷却液流
入部11Aは電波レンズ部13,50の各金属板
相互間の中央部に設けてもよい。さらに、前記電
波レンズ部13,50の各金属板13A,51
は、モータ駆動等により全体を同時に駆動すると
いう手法を採用してもよい。この場合、回動係止
手段は、駆動力伝達手段がそのまま回動係止手段
を兼ねることができる。 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によると、導波管として
の機能を備えたケース本体と、このケース本体の
一端部に設けられた電磁波給電部と、前記ケース
本体の他端部に形成された電磁波送出用の開口部
とを有し、この開口部に生体用の冷却機構が装備
され且つ前記開口部と前記給電部との間に電波レ
ンズ部が配設された加温療法用アプリケータにお
いて、前記レンズ部を形成する複数の金属プレー
トの各々を回動自在に装備する等の構成としたの
で、加温治療位置がケース本体の中心軸線からず
れていてもこれを有効にとらえて集中的に深部加
温することができ、加温箇所が比較的広くても順
次全体的にとらえ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。 また、特許請求の範囲第2項では、さらに生体
およびアプリケータ内部を同時に冷却することが
でき、従つて長時間の加温療法が可能となり、装
置の耐久性増大が図られるという効果を有してい
る。 さらに特許請求の範囲第3項では電波レンズ部
へ送り込む電磁波の電界分布を均一化し、これに
よつて電波レンズの集束機能を充分に発揮せしめ
て深部加温の効率向上を図り得るという利点があ
る。 また、特許請求の範囲第4項では電波レンズ部
の出力側の電界分布を均一化し、これによつて生
体表面を温度分布を均一化することができ、従つ
て患者の負担軽減を図り得るという利点を有して
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す斜視図、第2図は第1図
内に装備されている電波レンズ部を示す説明図、
第3図ないし第4図は各々第2図の動作説明図、
第5図1,2は各々第1図ないし第2図の導波管
内の電磁波の伝播状況を示す説明図、第6図は本
発明の一実施例を示す平面図、第7図は第6図の
正面図、第8図は第7図の−線に沿つた断面
図、第9図は第8図の右方向からみた給電部内の
電界分布を示す説明図、第10図ないし第11図
は各々電波レンズ部の他の例を示す概略平面図、
第12図は第2実施例を示す正面図、第13図は
第12図の−線に沿つた断面図、第14
図1,2は各々第1実施例の実験結果を示す説明
図である。 10……本体導波管部を含むケース本体、11
……冷却手段としての冷却機構、12……電磁波
給電部、13……電波レンズ部、13A,51…
…金属プレート、20……誘電体板、27……誘
電体板。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導波管としての機能を備えたケース本体と、
    このケース本体の一端部に設けられた電磁波給電
    部と、前記ケース本体の他端部に形成された電磁
    波送出用の開口部とを有し、この開口部に生体用
    の冷却機構が装備され且つ前記開口部と前記給電
    部との間に電波レンズ部が配設された加温療法用
    アプリケータにおいて、 前記レンズ部を形成する複数の金属プレートの
    各々を回動自在に装備したことを特徴とする加温
    療法用アプリケータ。 2 導波管としての機能を備えたケース本体と、
    このケース本体の一端部に設けられた電磁波給電
    部と、前記ケース本体の他端部に形成された電磁
    波送出用の開口部とを有し、この開口部に生体用
    の冷却機構が装備され且つ前記開口部と前記給電
    部との間に電波レンズ部が配設された加温療法用
    アプリケータにおいて、 前記電波レンズ部を形成する複数の金属プレー
    トの各々を回動自在に装備するとともに、当該各
    金属プレートを所定の回動位置に係止せしめる回
    動係止手段を設け、前記電磁波給電部と電波レン
    ズ部の各々に冷却液を充満せしめるとともに、当
    該冷却液を前記冷却機構の冷却液に連通せしめた
    ことを特徴とする加温療法用アプリケータ。 3 導波管としての機能を備えたケース本体と、
    このケース本体の一端部に設けられた電磁波給電
    部と、前記ケース本体の他端部に形成された電磁
    波送出用の開口部とを有し、この開口部に生体用
    の冷却機構が装備され且つ前記開口部と前記給電
    部との間に電波レンズ部が配設された加温療法用
    アプリケータにおいて、 前記電波レンズ部を形成する複数の金属プレー
    トの各々を回動自在に装備するとともに、当該各
    金属プレートを所定の回動位置に係止せしめる回
    動係止手段を設け、前記給電部の内壁における当
    該電磁波を電界方向と平行な面に、低損失で比誘
    電率の比較的大きい誘電体板を敷設せしめたこと
    を特徴とする加温療法用アプリケータ。 4 導波管としての機能を備えたケース本体と、
    このケース本体の一端部に設けられた電磁波給電
    部と、前記ケース本体の他端部に形成された電磁
    波送出用の開口部とを有し、この開口部に生体用
    の冷却機構が装備され且つ前記開口部と前記給電
    部との間に電波レンズ部が配設された加温療法用
    アプリケータにおいて、 前記電波レンズ部を形成する複数の金属プレー
    トの各々を回動自在に装備するとともに、当該各
    金属プレートを所定の回動位置に係止せしめる回
    動係止手段を設け、この各金属プレートに、低損
    失で比誘電率の比較的大きい誘電体板を装着した
    ことを特徴とする加温療法用アプリケータ。
JP4079784A 1984-03-04 1984-03-04 加温療法用アプリケ−タ Granted JPS60190974A (ja)

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JP4079784A JPS60190974A (ja) 1984-03-04 1984-03-04 加温療法用アプリケ−タ
US06/707,445 US4690156A (en) 1984-03-04 1985-03-01 Applicator for localized hyperthermia by electromagnetic waves

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4079784A JPS60190974A (ja) 1984-03-04 1984-03-04 加温療法用アプリケ−タ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60190974A JPS60190974A (ja) 1985-09-28
JPS6337672B2 true JPS6337672B2 (ja) 1988-07-26

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ID=12590611

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JP4079784A Granted JPS60190974A (ja) 1984-03-04 1984-03-04 加温療法用アプリケ−タ

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