JPS6362223B2 - - Google Patents
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- JPS6362223B2 JPS6362223B2 JP59162466A JP16246684A JPS6362223B2 JP S6362223 B2 JPS6362223 B2 JP S6362223B2 JP 59162466 A JP59162466 A JP 59162466A JP 16246684 A JP16246684 A JP 16246684A JP S6362223 B2 JPS6362223 B2 JP S6362223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- applicator
- temperature
- cooling
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/02—Radiation therapy using microwaves
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ハイパーサーミア用加温装置に係
り、特に複数の患者を同時に治療するのに好適な
集中管理方式を採用したハイパーサーミア用加温
装置に関する。
り、特に複数の患者を同時に治療するのに好適な
集中管理方式を採用したハイパーサーミア用加温
装置に関する。
近年、加温療法〔「ハイパーサーミア」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〔℃〕付近で1時間ないし2時
間の間連続加温するとともに、一定周期でこれを
繰返すことにより癌細胞の再生機能を阻害せし
め、同時にその多くを致死せしめることができる
という研究報告が相次いでなされている(計測と
制御Vol.22、No.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
法としては、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。
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〔℃〕付近で1時間ないし2時
間の間連続加温するとともに、一定周期でこれを
繰返すことにより癌細胞の再生機能を阻害せし
め、同時にその多くを致死せしめることができる
という研究報告が相次いでなされている(計測と
制御Vol.22、No.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
法としては、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。
一方、癌組織への加温は、当業研究者間におい
ては既に知られているように43〔℃〕付近が加温
効果のある温度とされており、これより低いと効
果が薄れ、逆にこれより高いと正常組織に対し害
を与え好ましくない。即ちハイパーサーミアで
は、癌組織に致死障害を与え、正常組織にはあま
り害を与えないような狭い温度範囲に生体を保た
ねばならない。
ては既に知られているように43〔℃〕付近が加温
効果のある温度とされており、これより低いと効
果が薄れ、逆にこれより高いと正常組織に対し害
を与え好ましくない。即ちハイパーサーミアで
は、癌組織に致死障害を与え、正常組織にはあま
り害を与えないような狭い温度範囲に生体を保た
ねばならない。
しかしながら、従来技術においては、生体の特
に深部加温については、生体機能の特殊性より当
該目的の部位を43〔℃〕前後の一定温度に1時間
ないし2時間の間保持することは容易でない。特
に電磁波による加温療法は、生体表面の電磁波吸
収率が著しく大きいことから、従来技術では深部
加温に適さないとされ、長い間放置されていた。
に深部加温については、生体機能の特殊性より当
該目的の部位を43〔℃〕前後の一定温度に1時間
ないし2時間の間保持することは容易でない。特
に電磁波による加温療法は、生体表面の電磁波吸
収率が著しく大きいことから、従来技術では深部
加温に適さないとされ、長い間放置されていた。
そこで、発明者らは、先に生体内の所定の加温
箇所を電磁波を用いて予め定めた所定の温度に継
続して一定時間高精度に加温することのできる制
御機能を備えたハイパーサーミア用加温装置を提
案している。
箇所を電磁波を用いて予め定めた所定の温度に継
続して一定時間高精度に加温することのできる制
御機能を備えたハイパーサーミア用加温装置を提
案している。
加温療法は、1回の治療時間が比較的長く(約
1時間)、また治療回数も一定期間をおいて複数
回(約5〜7回)繰り返して成されるため、患者
一人に対する合計治療時間が非常に長い。このた
め、多くの患者に対して早期に且つ迅速に治療を
行うには、必然的に複数の治療設備が必要とな
る。一方、このことは同時に莫大な設備投資を要
するばかりでなく、複数の設備に対してはそれら
を適確に操作して各患者の病状に対応した最適な
治療条件を設定する必要があり、そのためには多
くの時間と労力を要するという治療用医療機器特
有の課題が残されている。これがため、複数の加
温装置全体をいかにして迅速に管理し、且ついか
にして多くの患者に対して迅速に治療をなし得る
かが、加温療法に課せられた従来よりの重要な課
題の一つとされていた。
1時間)、また治療回数も一定期間をおいて複数
回(約5〜7回)繰り返して成されるため、患者
一人に対する合計治療時間が非常に長い。このた
め、多くの患者に対して早期に且つ迅速に治療を
行うには、必然的に複数の治療設備が必要とな
る。一方、このことは同時に莫大な設備投資を要
するばかりでなく、複数の設備に対してはそれら
を適確に操作して各患者の病状に対応した最適な
治療条件を設定する必要があり、そのためには多
くの時間と労力を要するという治療用医療機器特
有の課題が残されている。これがため、複数の加
温装置全体をいかにして迅速に管理し、且ついか
にして多くの患者に対して迅速に治療をなし得る
かが、加温療法に課せられた従来よりの重要な課
題の一つとされていた。
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、
例えば一台の電磁波発生手段を用いて複数の患者
を効率よく同時に治療するとともに装置全体の小
型化を図つたハイパーサーミア用加温装置を提供
することを、その目的とする。
例えば一台の電磁波発生手段を用いて複数の患者
を効率よく同時に治療するとともに装置全体の小
型化を図つたハイパーサーミア用加温装置を提供
することを、その目的とする。
そこで、本発明では、電磁波発生手段と、この
電磁波発生手段から出力される電磁波の生体の所
定の加温治療部へ照射せしめる複数のアプリケー
タと、この各アプリケータに装備される生体表面
用の冷却手段とを有し、電磁波発生手段と各アプ
リケータとの間に、当該各アプリケータに対応す
る複数の分岐出力部を備えた電磁波分岐手段を装
備し、各アプリケータに対応して電磁波吸収用の
ダミーロードを設けるとともに、アプリケータへ
の電磁波伝送を必要に応じてダミーロードへ切換
える電磁波切換手段を前記各分岐出力部と各アプ
リケータとの間に介装し、各冷却手段には、この
各冷却手段に送られる冷却液の液温を所定温度に
冷却する液冷却装置を各別に併設し、電磁波切換
手段に優先して前記液冷却装置を稼働制御する主
制御部を設ける等の構成を採つている。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。
電磁波発生手段から出力される電磁波の生体の所
定の加温治療部へ照射せしめる複数のアプリケー
タと、この各アプリケータに装備される生体表面
用の冷却手段とを有し、電磁波発生手段と各アプ
リケータとの間に、当該各アプリケータに対応す
る複数の分岐出力部を備えた電磁波分岐手段を装
備し、各アプリケータに対応して電磁波吸収用の
ダミーロードを設けるとともに、アプリケータへ
の電磁波伝送を必要に応じてダミーロードへ切換
える電磁波切換手段を前記各分岐出力部と各アプ
リケータとの間に介装し、各冷却手段には、この
各冷却手段に送られる冷却液の液温を所定温度に
冷却する液冷却装置を各別に併設し、電磁波切換
手段に優先して前記液冷却装置を稼働制御する主
制御部を設ける等の構成を採つている。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。
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第7図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す一部省略した
電気的ブロツク図である。この実施例においてハ
イパーサーミア用加温装置は、電磁波発生部とし
てのマイクロ波発生部2と、主制御部を含む制御
手段4と、加温部6とから構成されている。
電気的ブロツク図である。この実施例においてハ
イパーサーミア用加温装置は、電磁波発生部とし
てのマイクロ波発生部2と、主制御部を含む制御
手段4と、加温部6とから構成されている。
マイクロ波発生部2は、電磁波発生手段として
のマイクロ波発振器8と、複数人の患者(本実施
例では3人)に同時にマイクロ波を照射できるよ
うに発振器8から出力されるマイクロ波を例えば
3方向に分岐する電磁波分岐手段としての分岐回
路10と、この分岐回路10より分岐されたマイ
クロ波の出力をアプリケータ16側又はダミーロ
ードDM側に切換える電磁波切換機構としての同
軸スイツチ12と、反射波が分岐回路10に混入
しないように反射波の影響を防止するアイソレー
タ14とから構成されている。
のマイクロ波発振器8と、複数人の患者(本実施
例では3人)に同時にマイクロ波を照射できるよ
うに発振器8から出力されるマイクロ波を例えば
3方向に分岐する電磁波分岐手段としての分岐回
路10と、この分岐回路10より分岐されたマイ
クロ波の出力をアプリケータ16側又はダミーロ
ードDM側に切換える電磁波切換機構としての同
軸スイツチ12と、反射波が分岐回路10に混入
しないように反射波の影響を防止するアイソレー
タ14とから構成されている。
分岐回路10は、マイクロ波発振器8からの電
磁波エネルギーを本実施例では3方向に分岐する
ものであるが、この分岐する比率は分岐回路の構
造より特定されたものとなる。そして、この分岐
回路10で分岐された電磁波エネルギーはアプリ
ケータ16を介して癌部に供給される一方、各患
者の治療状況に合わせて同軸スイツチ12の切換
えによりダミーロードDM側に供給され、生体へ
の照射が中断されるようになつている。この同軸
スイツチ12の切換えは、主制御部36からの情
報により逐次行なわれている。
磁波エネルギーを本実施例では3方向に分岐する
ものであるが、この分岐する比率は分岐回路の構
造より特定されたものとなる。そして、この分岐
回路10で分岐された電磁波エネルギーはアプリ
ケータ16を介して癌部に供給される一方、各患
者の治療状況に合わせて同軸スイツチ12の切換
えによりダミーロードDM側に供給され、生体へ
の照射が中断されるようになつている。この同軸
スイツチ12の切換えは、主制御部36からの情
報により逐次行なわれている。
一方、加温部6は、本実施例ではマイクロ波を
生体へ照射するアプリケータ16と、このアプリ
ケータの開口部側すなわち生体表面を冷却するた
めの冷却液を冷却する冷却装置18と、この冷却
装置18を制御して冷却液の冷却調整を行う冷却
制御回路30と、該冷却装置で冷却された冷却液
を循環させるポンプ20と、癌組織の温度を検出
する温度センサ22とにより構成されている。こ
こで、第1図において他の2人の患者におけるア
プリケータ16、各種センサ等は省略してある。
生体へ照射するアプリケータ16と、このアプリ
ケータの開口部側すなわち生体表面を冷却するた
めの冷却液を冷却する冷却装置18と、この冷却
装置18を制御して冷却液の冷却調整を行う冷却
制御回路30と、該冷却装置で冷却された冷却液
を循環させるポンプ20と、癌組織の温度を検出
する温度センサ22とにより構成されている。こ
こで、第1図において他の2人の患者におけるア
プリケータ16、各種センサ等は省略してある。
アプリケータ16は、第2図に示すように生体
24に密着して、該生体24に電磁波を照射し、
目的の癌組織を加温するためのアンテナであり、
該アプリケータ16には生体表面を冷却し生体の
皮膚部分での誘電損失による過熱による熱傷の防
止と、生体表面から癌組織への熱伝導の調整とを
図るべく冷却部26が装備されている。
24に密着して、該生体24に電磁波を照射し、
目的の癌組織を加温するためのアンテナであり、
該アプリケータ16には生体表面を冷却し生体の
皮膚部分での誘電損失による過熱による熱傷の防
止と、生体表面から癌組織への熱伝導の調整とを
図るべく冷却部26が装備されている。
この冷却部26には、本実施例で冷却液として
使用している水を通すためのパイプ28が設けら
れており、冷却装置18で冷却された水をポンプ
20で強制的に循環させ、該冷却部26内を通過
させることでアプリケータ16の開口面すなわち
生体表面を冷却している。一方、水の温度は、冷
却制御回路30によつて制御されており、水温の
変化によつて生体表面を冷却し、マイクロ波によ
つて加温されている癌組織の温度を生体表面側か
ら調整している。
使用している水を通すためのパイプ28が設けら
れており、冷却装置18で冷却された水をポンプ
20で強制的に循環させ、該冷却部26内を通過
させることでアプリケータ16の開口面すなわち
生体表面を冷却している。一方、水の温度は、冷
却制御回路30によつて制御されており、水温の
変化によつて生体表面を冷却し、マイクロ波によ
つて加温されている癌組織の温度を生体表面側か
ら調整している。
生体内温度センサ22は、癌組織の温度を検出
するためのセンサであり、ここで得られる情報を
基にして、冷却装置18の出力の調整と同軸スイ
ツチ12の切換え制御が行なわれるようになつて
いる。
するためのセンサであり、ここで得られる情報を
基にして、冷却装置18の出力の調整と同軸スイ
ツチ12の切換え制御が行なわれるようになつて
いる。
一方、制御手段4は、オペレータからの各情報
を入力し、また、治療状況をオペレータに知らせ
るための入出力部34と、プログラムメモリ、デ
ータメモリに基づいて、入出力装置などを制御・
管理し、本システムの中枢となる主制御部32と
からなつている。
を入力し、また、治療状況をオペレータに知らせ
るための入出力部34と、プログラムメモリ、デ
ータメモリに基づいて、入出力装置などを制御・
管理し、本システムの中枢となる主制御部32と
からなつている。
この主制御部32には、3人の患者からそれぞ
れ3系統(3台からの情報、3台への情報)の情
報が入出力されており、この3系統からの情報を
主制御部内のマルチプレクサにより順次切り換
え、3系統が1台のA/D変換器(図示せず)、
D/A変換器(図示せず)で処理できるようにな
つている。
れ3系統(3台からの情報、3台への情報)の情
報が入出力されており、この3系統からの情報を
主制御部内のマルチプレクサにより順次切り換
え、3系統が1台のA/D変換器(図示せず)、
D/A変換器(図示せず)で処理できるようにな
つている。
つまり、主制御部32は、本実施例では上記3
名の患者のセンサ22で得られた情報をマルチプ
レクサにより順次切り換えてA/D変換器を介し
て入力し、この情報とオペレータの指示を受けた
入出力部34からの情報とに基づいて癌組織の温
度と生体表面の温度とが所望の値に保たれるよう
D/A変換器を介してマルチプレクサにより順次
切り換えながら、冷却装置18の出力と同軸スイ
ツチ12を切換えを制御するとともに、加温状態
をオペレータに知らせるべく上述した各情報を入
出力部34に送出するようになつている。
名の患者のセンサ22で得られた情報をマルチプ
レクサにより順次切り換えてA/D変換器を介し
て入力し、この情報とオペレータの指示を受けた
入出力部34からの情報とに基づいて癌組織の温
度と生体表面の温度とが所望の値に保たれるよう
D/A変換器を介してマルチプレクサにより順次
切り換えながら、冷却装置18の出力と同軸スイ
ツチ12を切換えを制御するとともに、加温状態
をオペレータに知らせるべく上述した各情報を入
出力部34に送出するようになつている。
次に第3図ないし第5図に基づいて、上記装置
の全体的な動作について説明する。ここで、癌組
織に対しての加温温度を43〔℃〕とする。
の全体的な動作について説明する。ここで、癌組
織に対しての加温温度を43〔℃〕とする。
まず、冷却装置18を始動させ(第3図50)、
十分に水が冷却された後、ポンプを始動させる
(同図52)。そして、この後オペレータから入力
された各患者に対する加温時間を設定する(第3
図54)。これは、各患者の病状に合わせて治療
時間を決める必要があるからである。
十分に水が冷却された後、ポンプを始動させる
(同図52)。そして、この後オペレータから入力
された各患者に対する加温時間を設定する(第3
図54)。これは、各患者の病状に合わせて治療
時間を決める必要があるからである。
以上のように初期値が設定された後は、各患者
に対してマイクロ波照射が行なわれる(同図5
6)。この詳細なフローチヤートは第4図に示し
てある。
に対してマイクロ波照射が行なわれる(同図5
6)。この詳細なフローチヤートは第4図に示し
てある。
ところで、この第4図のシステムソフトウエア
は、第5図に示す主制御部内のシステムクロツク
に同期して、行なわれるようになつている。
は、第5図に示す主制御部内のシステムクロツク
に同期して、行なわれるようになつている。
即ち、システムクロツク(例えば1)が入力さ
れると図に示すΔhと言うわずかな時間で第4図
に示すシステムソフトの処理がなされ、このシス
テムソフトにおける判断により、冷却装置18の
出力と次のマイクロ波照射時の同軸スイツチ12
の切換えの決定がなされる。そして、これに基づ
いて一定時間(図中H)マイクロ波の照射が行わ
れた後(システムソフトの判断によりマイクロ波
照射が行なわない場合も当然ある)、次に来るシ
ステムクロツク1に同期して、再びシステムソフ
トの処理が行なわれる。
れると図に示すΔhと言うわずかな時間で第4図
に示すシステムソフトの処理がなされ、このシス
テムソフトにおける判断により、冷却装置18の
出力と次のマイクロ波照射時の同軸スイツチ12
の切換えの決定がなされる。そして、これに基づ
いて一定時間(図中H)マイクロ波の照射が行わ
れた後(システムソフトの判断によりマイクロ波
照射が行なわない場合も当然ある)、次に来るシ
ステムクロツク1に同期して、再びシステムソフ
トの処理が行なわれる。
つまり、この一連の処理によつて患者1人の治
療が行なわれ、他方、他の患者に対してはシステ
ムクロツク2またはシステムクロツク3に同期し
てシステムソフトの処理が行なわれ、複数人の患
者を1つの制御部で同時に治療できるようになつ
ている。
療が行なわれ、他方、他の患者に対してはシステ
ムクロツク2またはシステムクロツク3に同期し
てシステムソフトの処理が行なわれ、複数人の患
者を1つの制御部で同時に治療できるようになつ
ている。
次に、第4図のフローチヤートを具体的に説明
する。
する。
上述したシステムクロツク(例えば1)が入力
されると、まず、癌部の温度を計測するために同
軸スイツチ12をダミーロードDM側に切換え、
生体へのマイクロ波の照射を避ける(第4図5
8,60)。このように温度計測時にマイクロ波
の照射を行なわないのは、生体内に挿入された前
記温度センサー22がマイクロ波の影響を受け、
誤差が生ずるからである。
されると、まず、癌部の温度を計測するために同
軸スイツチ12をダミーロードDM側に切換え、
生体へのマイクロ波の照射を避ける(第4図5
8,60)。このように温度計測時にマイクロ波
の照射を行なわないのは、生体内に挿入された前
記温度センサー22がマイクロ波の影響を受け、
誤差が生ずるからである。
温度計測がなされた後は、先に設定した加温時
間(第3図54参照)に達したか否かを判断し
(第4図62)、達している場合は、その患者の治
療のみを終了し、他の患者を治療するためのステ
ツプに移る(同図64、第3図78)。
間(第3図54参照)に達したか否かを判断し
(第4図62)、達している場合は、その患者の治
療のみを終了し、他の患者を治療するためのステ
ツプに移る(同図64、第3図78)。
一方、加温時間が達していない場合は、先に計
測した生体内部温度(癌部の温度)がオペレータ
によつて入力された生体内部温度の設定値(43
℃)より高いか否かが判断される(同図66)。
ここで内部温度が設定値より低い場合は、冷却装
置18の出力(冷却効果)を1ステツプダウン
(同図68)することによつて生体表面温度を上
げ(この場合冷却装置18の出力がオフとなつて
もよい。ポンプ20によつて水が循環されている
ことから生体の表層に熱傷が生ずることがないか
らである)、マイクロ波の照射によつて加温され
ている癌組織の温度が迅速に設定位置に達するよ
う生体表面側から調整し、同軸スイツチをアプリ
ケータ側に切換えて(同図70)、主制御部にお
けるマルチプレクサの切換えを行ない、主制御部
の入出力ポートを他の患者のセンサ22・各コン
トロールユニツト12,30に切換え(第3図7
8)、他の患者に対する処理を続けて行なう。そ
して、上述した次のシステムクロツク(例えば
1)が入力されたときに、ステツプ58、60、62を
介して再び生体内部温度の判断が行なわれる(第
4図66)。
測した生体内部温度(癌部の温度)がオペレータ
によつて入力された生体内部温度の設定値(43
℃)より高いか否かが判断される(同図66)。
ここで内部温度が設定値より低い場合は、冷却装
置18の出力(冷却効果)を1ステツプダウン
(同図68)することによつて生体表面温度を上
げ(この場合冷却装置18の出力がオフとなつて
もよい。ポンプ20によつて水が循環されている
ことから生体の表層に熱傷が生ずることがないか
らである)、マイクロ波の照射によつて加温され
ている癌組織の温度が迅速に設定位置に達するよ
う生体表面側から調整し、同軸スイツチをアプリ
ケータ側に切換えて(同図70)、主制御部にお
けるマルチプレクサの切換えを行ない、主制御部
の入出力ポートを他の患者のセンサ22・各コン
トロールユニツト12,30に切換え(第3図7
8)、他の患者に対する処理を続けて行なう。そ
して、上述した次のシステムクロツク(例えば
1)が入力されたときに、ステツプ58、60、62を
介して再び生体内部温度の判断が行なわれる(第
4図66)。
この一定時間の経過により、癌組織の温度が設
定値より上がつたならば、今度は冷却装置18の
出力(冷却効果)を1ステツプ上げることによつ
て生体表面温度を下げ(同図72)、癌組織の温
度が迅速に設定温度に達するよう生体表面側より
調整し、同軸スイツチ12はそのままの状態(同
図74)にして、他の患者に対する処理を続けて
行なう。
定値より上がつたならば、今度は冷却装置18の
出力(冷却効果)を1ステツプ上げることによつ
て生体表面温度を下げ(同図72)、癌組織の温
度が迅速に設定温度に達するよう生体表面側より
調整し、同軸スイツチ12はそのままの状態(同
図74)にして、他の患者に対する処理を続けて
行なう。
ところで、加温時間と癌組織を致死に至らしめ
るための相関関係は癌組織が43〔℃〕付近の温度
になつてからの時間によつて左右される。したが
つて、本実施例では、癌組織が初めて設定値を越
えた時点から加温時間を計測し(同図76)、上
述したようにオペレータによつて入力された加温
時間が到来したときに該当する患者に対する加温
を終了する(同図62,64)。
るための相関関係は癌組織が43〔℃〕付近の温度
になつてからの時間によつて左右される。したが
つて、本実施例では、癌組織が初めて設定値を越
えた時点から加温時間を計測し(同図76)、上
述したようにオペレータによつて入力された加温
時間が到来したときに該当する患者に対する加温
を終了する(同図62,64)。
第6図は、本実施例を用いて加温を行なつたと
きの患者一人に対する各マイクロ波照射時、非照
射時と温度計測時(第4図に示したシステムソフ
トの処理時)の癌組織の温度状態(図中A)と、
マイクロ波の出力状態(図中B)とを示してい
る。
きの患者一人に対する各マイクロ波照射時、非照
射時と温度計測時(第4図に示したシステムソフ
トの処理時)の癌組織の温度状態(図中A)と、
マイクロ波の出力状態(図中B)とを示してい
る。
この第6図において、温度分布が上昇している
間隔がマイクロ波照射時であり、温度分布が下降
している「Δh」間隔が第5図に示したようにシ
ステムクロツクに同期して行なわれる温度計測時
である。温度計測時には、マイクロ波の出力は零
となつている(第4図58参照)。図中C点はマ
イクロ波の照射の結果、内部温度が初めて設定温
度を越え、計測が始まつた時点を示しており、こ
こから上述した加温時間が開始される。そして、
この後は内部温度が43〔℃〕以下になるまで温度
計測時において同軸スイツチ12をダミーロード
DM側に切換えておくという判断をし続け(第4
図74:第6図CD間参照)、内部温度が43〔℃〕
以下になつた時点で再びマイクロ波の照射が行な
われる(図中DE間)。このCD間における時間I
は、例えば第5図に示す時間Iに該当する。
間隔がマイクロ波照射時であり、温度分布が下降
している「Δh」間隔が第5図に示したようにシ
ステムクロツクに同期して行なわれる温度計測時
である。温度計測時には、マイクロ波の出力は零
となつている(第4図58参照)。図中C点はマ
イクロ波の照射の結果、内部温度が初めて設定温
度を越え、計測が始まつた時点を示しており、こ
こから上述した加温時間が開始される。そして、
この後は内部温度が43〔℃〕以下になるまで温度
計測時において同軸スイツチ12をダミーロード
DM側に切換えておくという判断をし続け(第4
図74:第6図CD間参照)、内部温度が43〔℃〕
以下になつた時点で再びマイクロ波の照射が行な
われる(図中DE間)。このCD間における時間I
は、例えば第5図に示す時間Iに該当する。
このように本実施例においては、上記した制御
方式を採用している点から、癌組織を目的の温度
にまで素早く上昇させることができる一方、目的
温度を越えるとマイクロ波の照射を中止しかつ生
体表面を冷却することから、癌組織の温度を素早
く下降させることができ目的部位の温度をほぼ43
〔℃〕一定に保つことができる。
方式を採用している点から、癌組織を目的の温度
にまで素早く上昇させることができる一方、目的
温度を越えるとマイクロ波の照射を中止しかつ生
体表面を冷却することから、癌組織の温度を素早
く下降させることができ目的部位の温度をほぼ43
〔℃〕一定に保つことができる。
ところで、上述した実施例では、3名の患者を
対象としたが、患者数が増える場合(例えば5
人)はシステムクロツクを第7図1のように変更
すればよい。一方、このクロツクの周期をコント
ロールすることで、各装置の1回の温度計測から
温度計測までのマイクロ波の照射時間を決定する
ことができる。
対象としたが、患者数が増える場合(例えば5
人)はシステムクロツクを第7図1のように変更
すればよい。一方、このクロツクの周期をコント
ロールすることで、各装置の1回の温度計測から
温度計測までのマイクロ波の照射時間を決定する
ことができる。
したがつて、第7図2のようにクロツクの周期
を短縮すれば、当然温度計測から温度計測までの
マイクロ波の照射間隔が短くなることから、より
多数の患者の同時治療を行うことが可能となり、
温度計測時間「Δh」もほとんど無視できるため、
問題も全くない。また、患者数を増やした場合、
これに応じて分岐回路10の分岐数を増やせばよ
い。なお、第1図に示したアイソレータ14の代
わりに、サーキユレータとダミーロードを用いて
反射波の混入を防止するようにしてもよい。
を短縮すれば、当然温度計測から温度計測までの
マイクロ波の照射間隔が短くなることから、より
多数の患者の同時治療を行うことが可能となり、
温度計測時間「Δh」もほとんど無視できるため、
問題も全くない。また、患者数を増やした場合、
これに応じて分岐回路10の分岐数を増やせばよ
い。なお、第1図に示したアイソレータ14の代
わりに、サーキユレータとダミーロードを用いて
反射波の混入を防止するようにしてもよい。
次に、第2実施例について第8図および第9図
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
第2実施例は、癌組織の温度に加えて生体表面
温度をより正確に制御できるよう意図したもので
ある。
温度をより正確に制御できるよう意図したもので
ある。
第8図は、本発明の第2実施例に係るハイパー
サーミア用加温装置の電気的ブロツク図であり、
図に示すように生体内部温度センサ22のほかに
アプリケータ16の冷却部26の水の排出側に温
度センサ36を設け、これによつて生体表面も計
測し、ここからの情報をA/D変換器(図示せ
ず)を介して主制御部に入力させ、第9図に示す
システムフローチヤートに基づいて制御を行なう
ようになつている。その他の構成は第1実施例と
同様であり、第1実施例と同様な構成は同符号を
用いてある。
サーミア用加温装置の電気的ブロツク図であり、
図に示すように生体内部温度センサ22のほかに
アプリケータ16の冷却部26の水の排出側に温
度センサ36を設け、これによつて生体表面も計
測し、ここからの情報をA/D変換器(図示せ
ず)を介して主制御部に入力させ、第9図に示す
システムフローチヤートに基づいて制御を行なう
ようになつている。その他の構成は第1実施例と
同様であり、第1実施例と同様な構成は同符号を
用いてある。
即ち、第2実施例では、第1実施例と同様に初
期値を設定した後(第3図50,52,54参
照)、システムクロツクに同期して第9図に示す
システムソフトの処理を行なう。
期値を設定した後(第3図50,52,54参
照)、システムクロツクに同期して第9図に示す
システムソフトの処理を行なう。
次に、このシステムソフトについて説明する。
まず、第1実施例と同様に同軸スイツチ12を
ダミーロードDM側に切換え(第9図100)、
温度センサ22によつて癌組織の温度を温度セン
サ36によつて生体表面温度を計測し(同図10
2)、加温時間を調べた後(同図104,10
6)、生体内部温度の判断に入り(同図108)、
内部温度が設定値より低いと判断されたときは、
温度センサ36によつて計測された生体表面温度
の判断を行う(同図110)。ここで生体表面温
度が設定値より低い場合は冷却装置18の出力
(冷却効果)を1ステツプダウンして同軸スイツ
チ12をアプリケータ側に切換え(同図112,
114)、逆に設定値より高い場合は冷却装置1
8の出力(冷却効果)を1ステツプアツプして同
軸スイツチ12はそのままダミーロードDM側に
切換えておく(同図116,118)。第2実施
例では、このような制御方式を採用することによ
つて、癌部の温度と生体表面温度を一定に保つて
いる。
ダミーロードDM側に切換え(第9図100)、
温度センサ22によつて癌組織の温度を温度セン
サ36によつて生体表面温度を計測し(同図10
2)、加温時間を調べた後(同図104,10
6)、生体内部温度の判断に入り(同図108)、
内部温度が設定値より低いと判断されたときは、
温度センサ36によつて計測された生体表面温度
の判断を行う(同図110)。ここで生体表面温
度が設定値より低い場合は冷却装置18の出力
(冷却効果)を1ステツプダウンして同軸スイツ
チ12をアプリケータ側に切換え(同図112,
114)、逆に設定値より高い場合は冷却装置1
8の出力(冷却効果)を1ステツプアツプして同
軸スイツチ12はそのままダミーロードDM側に
切換えておく(同図116,118)。第2実施
例では、このような制御方式を採用することによ
つて、癌部の温度と生体表面温度を一定に保つて
いる。
次に、第3実施例について第10図ないし第1
1図に基づいて説明する。
1図に基づいて説明する。
第3実施例は、癌部が特に生体表面近く又は生
体表面に存在する場合(例えば皮膚癌など)の治
療に好適な装置を示したものである。
体表面に存在する場合(例えば皮膚癌など)の治
療に好適な装置を示したものである。
第10図は、本発明の第3実施例に係るハイパ
ーサーミア用加温装置の電気的ブロツク図であ
り、図に示すようにアプリケータ16の冷却部2
6の水の排出側に温度センサ36を設け、これに
よつて生体表面温度を計測し、ここからの情報を
A/D変換器を介して主制御部32に入力させ、
第11図に示すシステムフローチヤートに基づい
て制御を行なうようになつている。その他の構成
は第1実施例と同様であり、第1実施例と同様な
構成は同符号を用いてある。
ーサーミア用加温装置の電気的ブロツク図であ
り、図に示すようにアプリケータ16の冷却部2
6の水の排出側に温度センサ36を設け、これに
よつて生体表面温度を計測し、ここからの情報を
A/D変換器を介して主制御部32に入力させ、
第11図に示すシステムフローチヤートに基づい
て制御を行なうようになつている。その他の構成
は第1実施例と同様であり、第1実施例と同様な
構成は同符号を用いてある。
即ち、本システムでは、癌部が生体表面近くに
存在することから無侵襲(生体内部に温度センサ
30を挿入する必要がないこと)で、治療ができ
るようになつている。これは、癌部が生体表面近
くに存在する場合は、癌部の温度と生体表面温度
がほぼ等しいと考えてよいからである。したがつ
て上述したように生体内に挿入した温度センサ2
2の代わりに、生体表面温度センサ36からの情
報に基づいて冷却装置18と同軸スイツチ12の
制御を行なうようになつている。
存在することから無侵襲(生体内部に温度センサ
30を挿入する必要がないこと)で、治療ができ
るようになつている。これは、癌部が生体表面近
くに存在する場合は、癌部の温度と生体表面温度
がほぼ等しいと考えてよいからである。したがつ
て上述したように生体内に挿入した温度センサ2
2の代わりに、生体表面温度センサ36からの情
報に基づいて冷却装置18と同軸スイツチ12の
制御を行なうようになつている。
また、このような場合は、温度センサ36がマ
イクロ波の影響を受けないことから、温度計測時
に同軸スイツチ12をダミーロードDM側に切換
える必要はない。したがつて、第1実施例と同様
に初期値を設定した後(第3図参照)は、第11
図に示すように同軸スイツチ12を切換えずに、
生体表面温度計測にはいり(同図200)、そし
て加温時間が到来したか否かを判断した後(同図
202)、生体表面温度が設定値より高いか否か
を判断し(同図204)、表面温度が設定値より
低い場合は冷却装置の出力(冷却効果)を1ステ
ツプダウンして同軸スイツチ12をアプリケータ
側に切換え(同図206,208)、逆に高い場
合は冷却装置の出力(冷却効果)を1ステツプア
ツプして同軸スイツチ12をダミーロードDM側
に切換える(同図210,212)。第3実施例
では、このような制御方式を採用することによつ
て、癌部が生体表面近くに存在する場合の治療を
施している。
イクロ波の影響を受けないことから、温度計測時
に同軸スイツチ12をダミーロードDM側に切換
える必要はない。したがつて、第1実施例と同様
に初期値を設定した後(第3図参照)は、第11
図に示すように同軸スイツチ12を切換えずに、
生体表面温度計測にはいり(同図200)、そし
て加温時間が到来したか否かを判断した後(同図
202)、生体表面温度が設定値より高いか否か
を判断し(同図204)、表面温度が設定値より
低い場合は冷却装置の出力(冷却効果)を1ステ
ツプダウンして同軸スイツチ12をアプリケータ
側に切換え(同図206,208)、逆に高い場
合は冷却装置の出力(冷却効果)を1ステツプア
ツプして同軸スイツチ12をダミーロードDM側
に切換える(同図210,212)。第3実施例
では、このような制御方式を採用することによつ
て、癌部が生体表面近くに存在する場合の治療を
施している。
ここで、上記実施例においては電磁波切換手段
としての同軸スイツチ12を使用した場合を例示
したが、分岐回路10の各出力段の数と患者数と
を常に同一にして加温治療を行う場合等において
は、前記同軸スイツチ12を不要としても充分に
その目的を達成することができる。
としての同軸スイツチ12を使用した場合を例示
したが、分岐回路10の各出力段の数と患者数と
を常に同一にして加温治療を行う場合等において
は、前記同軸スイツチ12を不要としても充分に
その目的を達成することができる。
以上のように、本発明によると、例えば一台の
電磁波発生手段を用いて複数の患者を同時に治療
することができ、電磁波分岐手段、電磁波切換手
段及び冷却手段の作用により、各アプリケータ毎
に患者に合わせた自由な治療条件を設定すること
が可能となり、治療中に電磁波切換手段を作動さ
せて一定時間、出力を中断させる等の治療条件を
変えても他のアプリケータには何らの影響を与え
ることが無いことから各患者は安定した治療を長
時間受けることが可能となり、各アプリケータ毎
に独立して冷却手段を作動させることができるた
め、また、電磁波切換手段に優先して冷却能力を
増減制御するようにしたことから、電磁波出力の
変化に伴う温度変化のリツプルを少なくすること
ができ、電磁波照射レベルを一定にした治療で、
生体表面の熱傷発生を有効に防止するとともに深
部加温を有効に行うことができ、以上のように冷
却手段に流通される冷却液を必要に応じて各患者
ごとに直接的に冷却するという構成としたことか
ら、生体表面を効率よく冷却しながら深部加温を
継続させることができ、従つて患者の苦痛を大幅
に且つ速応的に減少させることができ、冷却液が
少なくてすむことから装置全体の小型化が可能と
なり、同時に可般性が良好となるという従来にな
い優れたハイパサーミア用加温装置を提供するこ
とができる。
電磁波発生手段を用いて複数の患者を同時に治療
することができ、電磁波分岐手段、電磁波切換手
段及び冷却手段の作用により、各アプリケータ毎
に患者に合わせた自由な治療条件を設定すること
が可能となり、治療中に電磁波切換手段を作動さ
せて一定時間、出力を中断させる等の治療条件を
変えても他のアプリケータには何らの影響を与え
ることが無いことから各患者は安定した治療を長
時間受けることが可能となり、各アプリケータ毎
に独立して冷却手段を作動させることができるた
め、また、電磁波切換手段に優先して冷却能力を
増減制御するようにしたことから、電磁波出力の
変化に伴う温度変化のリツプルを少なくすること
ができ、電磁波照射レベルを一定にした治療で、
生体表面の熱傷発生を有効に防止するとともに深
部加温を有効に行うことができ、以上のように冷
却手段に流通される冷却液を必要に応じて各患者
ごとに直接的に冷却するという構成としたことか
ら、生体表面を効率よく冷却しながら深部加温を
継続させることができ、従つて患者の苦痛を大幅
に且つ速応的に減少させることができ、冷却液が
少なくてすむことから装置全体の小型化が可能と
なり、同時に可般性が良好となるという従来にな
い優れたハイパサーミア用加温装置を提供するこ
とができる。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図はアプリケータの使用状態を示す斜視図、
第3図ないし第4図は各々第1図の動作例を示す
フローチヤート、第5図は第1図の動作例を示す
システムタイムチヤート、第6図は第1図の動作
説明図、第7図は患者数を増やした場合における
説明図、第8図は他の実施例を示すブロツク図、
第9図は第8図の動作を示すシステムフローチヤ
ート、第10図はその他の実施例を示すブロツク
図、第11図は第10図の動作を示すシステムフ
ローチヤートである。 8……電磁波発生手段としてのマイクロ波発振
器、10……電磁波分岐手段としての分岐回路、
12……電磁波切換え手段としての同軸スイツ
チ、16……アプリケータ、18……冷却液を冷
却する液冷却装置としての冷却装置、22,36
……温度計測手段としての温度センサ、26……
冷却手段としての冷却部、32……主制御部、
DM……ダミーロード。
第2図はアプリケータの使用状態を示す斜視図、
第3図ないし第4図は各々第1図の動作例を示す
フローチヤート、第5図は第1図の動作例を示す
システムタイムチヤート、第6図は第1図の動作
説明図、第7図は患者数を増やした場合における
説明図、第8図は他の実施例を示すブロツク図、
第9図は第8図の動作を示すシステムフローチヤ
ート、第10図はその他の実施例を示すブロツク
図、第11図は第10図の動作を示すシステムフ
ローチヤートである。 8……電磁波発生手段としてのマイクロ波発振
器、10……電磁波分岐手段としての分岐回路、
12……電磁波切換え手段としての同軸スイツ
チ、16……アプリケータ、18……冷却液を冷
却する液冷却装置としての冷却装置、22,36
……温度計測手段としての温度センサ、26……
冷却手段としての冷却部、32……主制御部、
DM……ダミーロード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電磁波発生手段と、この電磁波発生手段から
出力される電磁波を生体の所定の加温治療部へ照
射せしめる複数のアプリケータと、この各アプリ
ケータに装備される生体表面用の冷却手段とを有
し、 前記電磁波発生手段と各アプリケータとの間
に、当該各アプリケータに対応する複数の分岐出
力部を備えた電磁波分岐手段を装備し、 前記各アプリケータに対応して電磁波吸収用の
ダミーロードを設けるとともに、前記アプリケー
タへの電磁波伝送を必要に応じてダミーロードへ
切換える電磁波切換手段を前記各分岐出力部と各
アプリケータとの間に介装し、 前記各冷却手段には、この各冷却手段に送られ
る冷却液の液温を所定温度に冷却する液冷却装置
を各別に併設し、 前記電磁波切換手段に優先して前記液冷却装置
を稼働制御する主制御部を設けたことを特徴とす
るハイパーサーミア用加温装置。 2 電磁波発生手段と、この電磁波発生手段から
出力される電磁波の生体の所定の加温治療部へ照
射せしめる複数のアプリケータと、この各アプリ
ケータに装備される生体表面用の冷却手段とを有
し、 前記電磁波発生手段と各アプリケータとの間
に、当該各アプリケータに対応する複数の分岐出
力部を備えた電磁波分岐手段を装備し、 前記各アプリケータに対応して電磁波吸収用の
ダミーロードを設けるとともに、前記アプリケー
タへの電磁波伝送を必要に応じてダミーロードへ
切換える電磁波切換手段を前記各分岐出力部と各
アプリケータとの間に介装し、 前記各冷却手段には、当該各冷却手段に送られ
る冷却液の液温を所定温度に冷却する液冷却装置
を各別に併備するとともに、前記各アプリケータ
にて加温治療される部分の生体の温度測定を行う
温度計測手段を、各アプリケータに対応して各別
に装備し、 この温度計測手段からの出力信号により、前記
電磁波切換手段に優先して前記液冷却装置を駆動
制御する主制御部を設けたことを特徴とするハイ
パーサーミア用加温装置。 3 前記温度計測手段を、前記アプリケータが当
接される部分の加温治療部の温度を直接測定する
構造のものとしたことを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載のハイパーサーミア用加温装置。 4 前記温度計測手段を、前記冷却手段の冷却液
流出部に装備する構造のものとしたことを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載のハイパーサーミ
ア用加温装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16246684A JPS6137260A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246584A JPS6137259A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246484A JPS6137258A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246784A JPS6137261A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| US06/757,850 US4744372A (en) | 1984-07-31 | 1985-07-22 | Heating apparatus and method for hyperthermia |
| US07/121,218 US4873995A (en) | 1984-07-31 | 1987-11-16 | Heating apparatus for hyperthermia |
| US07/337,839 US5025810A (en) | 1984-07-31 | 1989-04-14 | Heating apparatus for hyperthermia |
| US07/662,102 US5231997A (en) | 1984-07-31 | 1991-02-28 | Heating apparatus and method for hyperthermia |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16246684A JPS6137260A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246584A JPS6137259A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246484A JPS6137258A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246784A JPS6137261A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6137260A JPS6137260A (ja) | 1986-02-22 |
| JPS6362223B2 true JPS6362223B2 (ja) | 1988-12-01 |
Family
ID=27473800
Family Applications (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16246484A Granted JPS6137258A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246584A Granted JPS6137259A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246784A Granted JPS6137261A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246684A Granted JPS6137260A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
Family Applications Before (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16246484A Granted JPS6137258A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246584A Granted JPS6137259A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
| JP16246784A Granted JPS6137261A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | ハイパ−サ−ミア用加温装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US4744372A (ja) |
| JP (4) | JPS6137258A (ja) |
Families Citing this family (77)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130920A (en) * | 1989-09-15 | 1992-07-14 | Eastman Kodak Company | Adaptive process control system, especially for control of temperature of flowing fluids |
| US5224492A (en) * | 1990-06-13 | 1993-07-06 | Omron Corporation | Thermotherapy apparatus |
| US5413588A (en) * | 1992-03-06 | 1995-05-09 | Urologix, Inc. | Device and method for asymmetrical thermal therapy with helical dipole microwave antenna |
| US5370670A (en) * | 1993-12-13 | 1994-12-06 | Thomas Jefferson University | Detrusor myoplasty and neuromuscular electrical stimulation of the urinary bladder |
| RU2057556C1 (ru) * | 1994-01-26 | 1996-04-10 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Центавр ZN" | Способ гипертермического лечения злокачественных новообразований и устройство для его осуществления |
| US5584830A (en) * | 1994-03-30 | 1996-12-17 | Medtronic Cardiorhythm | Method and system for radiofrequency ablation of cardiac tissue |
| US7006874B2 (en) | 1996-01-05 | 2006-02-28 | Thermage, Inc. | Treatment apparatus with electromagnetic energy delivery device and non-volatile memory |
| US7189230B2 (en) * | 1996-01-05 | 2007-03-13 | Thermage, Inc. | Method for treating skin and underlying tissue |
| US7473251B2 (en) | 1996-01-05 | 2009-01-06 | Thermage, Inc. | Methods for creating tissue effect utilizing electromagnetic energy and a reverse thermal gradient |
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| US7141049B2 (en) | 1999-03-09 | 2006-11-28 | Thermage, Inc. | Handpiece for treatment of tissue |
| US7452358B2 (en) | 1996-01-05 | 2008-11-18 | Thermage, Inc. | RF electrode assembly for handpiece |
| US7115123B2 (en) | 1996-01-05 | 2006-10-03 | Thermage, Inc. | Handpiece with electrode and non-volatile memory |
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| US7267675B2 (en) | 1996-01-05 | 2007-09-11 | Thermage, Inc. | RF device with thermo-electric cooler |
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| US6094599A (en) * | 1998-03-24 | 2000-07-25 | Ehti Medical Corporation | RF diathermy and faradic muscle stimulation treatment |
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