JPS6360676B2 - - Google Patents
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- JPS6360676B2 JPS6360676B2 JP59034747A JP3474784A JPS6360676B2 JP S6360676 B2 JPS6360676 B2 JP S6360676B2 JP 59034747 A JP59034747 A JP 59034747A JP 3474784 A JP3474784 A JP 3474784A JP S6360676 B2 JPS6360676 B2 JP S6360676B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- case body
- electromagnetic wave
- heating
- heating medium
- dielectric
- Prior art date
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- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
〔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
[Field of the Invention] The present invention relates to an applicator for heating therapy, and particularly to an applicator for heating therapy for heating a predetermined location of a living body using electromagnetic waves. [Conventional technology and its problems] In recent years, heating therapy
本発明は、かかる従来技術の有する不都合を改
善し、特に生体表面での電磁波の反射を少なくす
るとともに電磁波を効果的に集束することができ
る深部加温に好適な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装
備された電磁波給電部と、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
開口部と電磁波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、ケー
ス本体の電磁波送出側の外端部に、加温媒質に近
い値の誘電率を有し且つ低損失の誘電体部材から
なる比較的軟質の整合層を配設する。さらに、ケ
ース本体の内壁における電磁波の電界成分に平行
な面に、低損失で比誘電率の比較的大きい誘電体
板を敷設せしめる、という構成をとつている。こ
れによつて前述した目的を達成しようとするもの
である。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第6図ないし第12
図に基づいて説明する。
まず、第9図ないし第10図において、符号1
1は電磁波を出力する電磁波給電部を示し、符号
12は電磁波給電部11から送られてくる電磁波
を加温媒質である生体側へ送り出すためのケース
本体を示す。この電磁波給電部11とケース本体
12とは、図に示す如く分離可能な構造となつて
いる。
この内、ケース本体12は、着脱用のフランジ
部12Fと本体導波管部13とにより構成されて
いる。この内、本体導波管部13内の電磁波送り
出し側の開口部13Aには電波レンズ部14(第
7図、第10図参照)が装備されている。この電
波レンズ部14に当接して、加温媒質用の整合層
15(第6図参照)と、電波レンズ部14内に充
填された誘電体部材16(第11図参照)と、電
波レンズ部14および整合層15を同時に冷却す
るための冷却手段17とが装着されている。
電磁波の周波数として、本実施例では2450MHz
を使用していることから、本体導波管部13と後
述する給電側導波管11Bとは、各々これに適合
したものが使用されている。また、電波レンズ部
14は、アプリケータ全体の小型化を図るため、
ホーン内に装備された従来例のものとは異なり本
体導波管部13の電磁波送り出し側の開口部13
Aに近接して配設されている。この電波レンズ部
14の構成は、具体的には前述した従来例と同一
のものが使用されている。
更に、この電波レンズ部14に充填される誘電
体部材16は、本実施例においては加温媒質Aに
近似した誘導率を有する誘電体が使用され、これ
によつて当該ケース本体12の断面積が約1/√
ε(但しεは誘電体部材16の誘電率)の大きさ
に小型化されるようになつている。
また、整合層15は、ケース本体12と加温媒
質Aとの間で生じる電磁波の反射防止用として介
装されるもので、これによりケース本体12から
加温媒質Aへ、電磁波を効果的に送り込むことが
できるように成つている。
この整合層15としては、本実施例では加温媒
質Aに近似した誘電率を有する軟質の誘電体部材
が使用され、これによつて加温媒質Aとの機械的
密着性を良好に保持するとともに、両者間での反
射波を極力減少せしめた構成となつている。
冷却手段17は、第6図にも示すように、整合
層15とともに一体化され、且つ加温媒質Aの形
状に合わせてその当接面が凹状に形成されてい
る。この冷却手段17は、本実施例では整合層1
5に格子状に組み込まれた複数の冷却用細管17
A,17A,…と、この各冷却用細管17A内を
流通する冷却水により成る。そして、この冷却用
細管17Aの各々は、前述した電波レンズ部14
を形成する各金属板14A,14A,…(第7図
参照)に当接されており、これによつて当該電波
レンズ部14と整合層15部分とを同時に且つ効
果的に冷却されるようになつている。
一方、電磁波給電部11は、同軸コネクタ11
Aと、これを装備した給電側導波管11Bとから
成り、更に当該給電側導波管11Bの内壁は、第
8図に示すように低損失で比較的比誘電率の大き
い誘電体板20が装着された構造となつている。
尚、この誘電体板20と同等に機能する誘電体板
30が、第11図にも示すように前述したケース
本体12の導電管部13の内壁にも装着されてい
る。また、11F,12Fは、第9図ないし第1
1図に示すように、電磁波給電部11とケース本
体12とを着脱自在に連結するためにフランジ部
を示す。これは、加温媒質Aの形及び大きさが
種々異なることから、常に最適のアプリケータ本
体12を選択使用し得るようにしたもので、具体
的には、電磁波送出面の大きさおよび冷却手段の
凹部の曲率半径等を種々変化せしめたものが予め
多数準備されるようになつている。
次に、上記実施例の全体的機能について説明す
る。
まず、同軸コネクタ11Aを介して所定の電磁
波が送られてくると、給電側導波管11Bではこ
れを前述したケース本体12側へ送る。この場
合、当該給電側導波管11Bおよびケース本体1
2の各内壁に装着された誘電体板20の作用によ
り、当該給電側導波管11B内での電界強度分布
Eは、従来例では第5図1,2の如くなつている
のに対し本実施例では第12図に示す如く一様と
なる。これによつて、エネルギー分布が略均一化
された電磁波を電波レンズ部14へ送ることがで
きるようになつている。そして、この電波レンズ
部14では平面波に近い電磁波がおくられてくる
ため、その集束機能を効果的に発揮し、同時に整
合層15にてマツチングがとられることにより、
少ない反射損失のもとに、当該電磁波が前述した
加温媒質Aへ高能率に送り込まれる。実験では、
前述した誘電体板20,30の有無により加温媒
質A上の温度上昇に明確な差異がみられ、その変
化の度合を換算すると略15%〜20%増の割合で電
磁波エネルギーによる生体内のより深部への加温
をなし得るという結果を得た。
また、冷却手段17は、前述した加温媒質Aを
冷却しその表面の過熱を防止するとともに、電波
レンズ部14および整合層15内部で生じるジユ
ール損による当該ケース本体12の温度上昇を防
止するためのものであり、これによつて、1時間
ないし2時間という長時間継続した加温療法が効
率よく行い得るようになつている。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によると、ケース本体の
電磁波送出側の外端部に、加温媒質に近い値の誘
電率を有し且つ低損失の誘電体部材からなる比較
的軟質の整合層を配設したことから、この整合層
の作用によりケース本体と加温媒質との間の整合
が良好となり、かかる点での電磁波の反射を減少
させて効率よく加温媒質内へ電磁波エネルギーを
送り込むことができ、ケース本体の内壁における
電磁波の電界成分に平行な面に、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るという
構成を採用したので、特に電波レンズ部へ送り込
まれる電磁波の電界強度が均一化され、全体的に
は平面波に近い状態で電波レンズ部へ送られるた
め、当該電波レンズ部では高能率に当該電磁波を
集束せしめて加温媒質のより深部へ送り込むこと
ができ、これにより加温効率を有効に改善するこ
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。
The present invention improves the disadvantages of the prior art and provides a heating therapy applicator suitable for deep heating, which can reduce the reflection of electromagnetic waves on the surface of a living body and effectively focus the electromagnetic waves. Its purpose is to. [Summary of the Invention] Therefore, in the present invention, a case main body having a function as a waveguide, an electromagnetic wave feeding section equipped at one end of the case main body, and an electromagnetic wave feeding section equipped at the other end of the case main body are provided. In the applicator for heating therapy, which has an opening for transmission and a radio wave lens section is disposed between the opening and the electromagnetic wave feeding section, the outer end of the case body on the electromagnetic wave sending side is provided with a heating device. A relatively soft matching layer made of a low-loss dielectric material and having a dielectric constant close to that of a hot medium is provided. Furthermore, a dielectric plate with low loss and a relatively large dielectric constant is laid on a plane parallel to the electric field component of the electromagnetic wave on the inner wall of the case body. This aims to achieve the above-mentioned purpose. [Embodiment of the Invention] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 6 to 12.
This will be explained based on the diagram. First, in FIGS. 9 and 10, reference numeral 1
Reference numeral 1 indicates an electromagnetic wave power supply section that outputs electromagnetic waves, and reference numeral 12 indicates a case body for sending the electromagnetic waves sent from the electromagnetic wave power supply section 11 to the living body side, which is a heating medium. The electromagnetic wave power supply section 11 and the case body 12 have a structure that can be separated as shown in the figure. Among these, the case body 12 is constituted by a flange portion 12F for attaching and detaching and a main body waveguide portion 13. Among these, a radio wave lens section 14 (see FIGS. 7 and 10) is equipped in an opening 13A on the electromagnetic wave sending side in the main body waveguide section 13. In contact with this radio wave lens part 14, a matching layer 15 for a heating medium (see FIG. 6), a dielectric member 16 filled in the radio wave lens part 14 (see FIG. 11), and a radio wave lens part 14 and a cooling means 17 for cooling the matching layer 15 simultaneously. In this example, the frequency of the electromagnetic wave is 2450MHz.
Therefore, the main body waveguide section 13 and the power feeding side waveguide 11B described later are each adapted to this. Furthermore, in order to downsize the entire applicator, the radio wave lens section 14 is
Unlike the conventional example equipped in the horn, the opening 13 on the electromagnetic wave sending side of the main body waveguide section 13
It is located close to A. Specifically, the configuration of this radio wave lens section 14 is the same as that of the conventional example described above. Furthermore, the dielectric member 16 filled in the radio wave lens section 14 is a dielectric material having a dielectric constant similar to that of the heating medium A in this embodiment, thereby reducing the cross-sectional area of the case body 12. is about 1/√
The size has been reduced to a size of ε (where ε is the dielectric constant of the dielectric member 16). Furthermore, the matching layer 15 is interposed to prevent reflection of electromagnetic waves generated between the case body 12 and the heating medium A, thereby effectively transmitting electromagnetic waves from the case body 12 to the heating medium A. It is designed so that it can be sent. In this embodiment, a soft dielectric material having a dielectric constant close to that of the heating medium A is used as the matching layer 15, thereby maintaining good mechanical adhesion with the heating medium A. At the same time, the structure is such that reflected waves between the two are reduced as much as possible. As shown in FIG. 6, the cooling means 17 is integrated with the matching layer 15, and its contact surface is formed in a concave shape to match the shape of the heating medium A. This cooling means 17 is the matching layer 1 in this embodiment.
A plurality of cooling tubes 17 incorporated in a lattice pattern in 5
A, 17A, . . . and cooling water flowing through each cooling thin tube 17A. Each of the cooling thin tubes 17A is connected to the radio wave lens section 14 described above.
(see FIG. 7), so that the radio wave lens section 14 and the matching layer 15 are simultaneously and effectively cooled. It's summery. On the other hand, the electromagnetic wave power supply section 11 includes a coaxial connector 11
A and a feeding waveguide 11B equipped with the same, and the inner wall of the feeding waveguide 11B is made of a dielectric plate 20 with low loss and a relatively large dielectric constant, as shown in FIG. The structure is equipped with
A dielectric plate 30, which functions in the same manner as this dielectric plate 20, is also attached to the inner wall of the conductive tube portion 13 of the case body 12, as shown in FIG. In addition, 11F and 12F are shown in Figures 9 to 1.
As shown in FIG. 1, a flange portion is shown for removably connecting the electromagnetic wave power supply section 11 and the case body 12. This allows the user to always select and use the most suitable applicator body 12 since the shapes and sizes of the heating medium A vary.Specifically, the size of the electromagnetic wave sending surface and the cooling means A large number of recesses with various radius of curvature etc. are prepared in advance. Next, the overall function of the above embodiment will be explained. First, when a predetermined electromagnetic wave is sent through the coaxial connector 11A, the power feeding waveguide 11B sends it to the case body 12 described above. In this case, the power feeding side waveguide 11B and the case body 1
Due to the action of the dielectric plates 20 attached to each inner wall of FIG. In the embodiment, it is uniform as shown in FIG. This makes it possible to send electromagnetic waves with substantially uniform energy distribution to the radio wave lens section 14. Since an electromagnetic wave similar to a plane wave is emitted from this radio wave lens section 14, its focusing function is effectively exhibited, and at the same time, matching is performed at the matching layer 15, so that
The electromagnetic waves are sent to the heating medium A described above with high efficiency with little reflection loss. In the experiment,
There is a clear difference in the temperature rise on the heating medium A depending on the presence or absence of the dielectric plates 20 and 30 mentioned above, and the degree of change is approximately 15% to 20% higher than the internal temperature increase due to electromagnetic energy. The results showed that it was possible to heat deeper parts of the body. In addition, the cooling means 17 cools the heating medium A described above to prevent its surface from overheating, and also to prevent the temperature of the case body 12 from rising due to Joule loss occurring inside the radio lens section 14 and the matching layer 15. This makes it possible to efficiently perform heating therapy for a long period of one to two hours. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a relatively low-loss dielectric member having a dielectric constant close to that of the heating medium is provided at the outer end of the case body on the electromagnetic wave sending side. Since a soft matching layer is provided, the action of this matching layer improves the matching between the case body and the heating medium, reducing the reflection of electromagnetic waves at these points and efficiently transmitting them into the heating medium. It is possible to send electromagnetic wave energy, and because we have adopted a structure in which a dielectric plate with low loss and a relatively large dielectric constant is laid on a plane parallel to the electric field component of the electromagnetic wave on the inner wall of the case body, it is especially effective in the radio wave lens section. The electric field strength of the electromagnetic waves sent to the heating medium is made uniform, and the electromagnetic waves are sent to the radio lens part in a state close to a plane wave as a whole, so the radio lens part focuses the electromagnetic waves with high efficiency and directs them deeper into the heating medium. It is possible to provide an unprecedented and excellent applicator for heating therapy, which can be delivered and thereby effectively improve heating efficiency.
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ケース本体の斜視図、第7
図はケース本体の導波管部分を示す斜視図、第8
図は給電部を示す斜視図、第9図は本実施例の全
体的平面図、第10図は第9図の−線に沿つ
た断面図、第11図は第10図のXI−XI線に沿つ
た断面図、第12図は第8図ないし第11図の導
波管内を伝播する電磁波の電界分布を示す説明図
である。
11……電磁波給電部、12……ケース本体、
13……ケース本体の一部をなす本体導波管部、
13A……開口部、14……電波レンズ部、15
……整合層。
Fig. 1 is a perspective view showing a conventional example, Fig. 2 is an explanatory view showing a radio wave lens section equipped in Fig. 1,
Figures 3 and 4 are explanatory diagrams of the operation of Figure 2, respectively;
5. FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams showing the propagation status of electromagnetic waves in the waveguides shown in FIGS. 1 and 2, respectively. FIG. 6 is a perspective view of the case body showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a perspective view showing the waveguide part of the case body.
The figure is a perspective view showing the power supply part, FIG. 9 is an overall plan view of this embodiment, FIG. 10 is a sectional view taken along the - line in FIG. 9, and FIG. 11 is a line XI-XI in FIG. 10. FIG. 12 is an explanatory diagram showing the electric field distribution of electromagnetic waves propagating in the waveguides of FIGS. 8 to 11. 11... Electromagnetic wave power supply section, 12... Case body,
13... Main body waveguide part forming part of the case main body,
13A...Aperture, 14...Radio wave lens part, 15
...Consistent layer.
Claims (1)
このケース本体の一端部に装備された電磁波給電
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、この開口部と前記電
磁波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、 前記ケース本体の電磁波送出側の外端部に、加
温媒質に近い値の誘電率を有し且つ低損失の誘電
体部材からなる比較的軟質の整合層を配設すると
ともに、 前記ケース本体の内壁における前記電磁波の電
界成分に平行な面に、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。[Claims] 1. A case body having a function as a waveguide,
The case body has an electromagnetic wave power feeding part equipped at one end of the case body, and an electromagnetic wave sending opening formed at the other end of the case body, and a radio wave is transmitted between the opening part and the electromagnetic wave power feeding part. In a heating therapy applicator provided with a lens part, the outer end of the case body on the electromagnetic wave sending side is made of a dielectric member having a dielectric constant close to that of the heating medium and having low loss. In addition to disposing a soft matching layer, a dielectric plate with low loss and a relatively large dielectric constant is laid on a plane parallel to the electric field component of the electromagnetic wave on the inner wall of the case body. Applicator for heating therapy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3474784A JPS60198162A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Applicator for heat treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3474784A JPS60198162A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Applicator for heat treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198162A JPS60198162A (en) | 1985-10-07 |
| JPS6360676B2 true JPS6360676B2 (en) | 1988-11-25 |
Family
ID=12422915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3474784A Granted JPS60198162A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Applicator for heat treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198162A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109697U (en) * | 1989-02-20 | 1990-09-03 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105464A (en) * | 1982-12-10 | 1984-06-18 | 株式会社トキメック | Electromagnetic wave generator for heat treatment |
| JPS59120172A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | 株式会社トキメック | Electromagnetic wave generator for heating theapeutic method |
| JPS59120173A (en) * | 1982-12-27 | 1984-07-11 | 株式会社トキメック | Electromagnetic wave generator for heating theapeutic method |
| JPS59182348A (en) * | 1983-03-31 | 1984-10-17 | Jeol Ltd | Analyzing method of kikuchi or pseudo kikuchi pattern |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP3474784A patent/JPS60198162A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02109697U (en) * | 1989-02-20 | 1990-09-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198162A (en) | 1985-10-07 |
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