JPS6399880A - ハイパサ−ミア用温度制御装置 - 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］ 本発明はハイパサーミア用温度制御装置、特に複数の加
温針によりマイクロ波を生体内に放射して加温領域の良
好な加温分布を得るハイパサーミア用温度制御装置に関
する。

［従来の技術］ ハイパサーミア装置によりマイクロ波を生体内に放射し
、患部を４２℃〜４５℃で一定時間加温して癌などを壊
死化させる癌治療が周知であり、非侵襲的に行える利点
を有することから多く用いられている。

この加温治療に用いられる装置として、患部に複数の加
温針（アプリケータ）を挿入し各加温針に異なる量のマ
イクロ波を供給し、加温領域全体の均一な加温を行う多
チヤンネル型のハイパサーミア装置が知られており、こ
れにより病巣部が比較的広範囲に存在する肝臓癌、脳腫
瘍などの有効な治療ができる。

このような多チヤンネル型の装置は、第４図に示される
ような構成から成り、図において、マイクロ波発信器１
０には複数のＰＩＮスイッチ（ダイオード）１２が接続
され、二のＰＩＮスイッチ１２はそれぞれのアプリケー
タ１６にマイクロ波の供給制御を行い、ＰＩＮスイッチ
１２には電力分配器１４からマイクロ波が供給される。

そして、加温針としてのアプリケータ１６の近傍に設け
られた温度センサ（例えば熱電対）１８の検出温度にて
前記ＰＩＮスイッチ１２はオン・オフ制御される。

すなわち、温度センサ１８の温度信号は増幅器２０を介
して比較器２２に出力されており、この比較器２２にて
設定されている基準値ＶｓによりＰＩＮスイッチ１２の
オンφオフ制御を行い、これによってそれぞれのアプリ
ケータ１６の周囲の生体内温度が設定温度に制御される
。

従って、それぞれのアプリケータ１６に対して所望のマ
イクロ波の供給制御を行うことにより所望の温度制御が
行え、例えば周囲のアプリケータ１６に中心のものより
マイクロ波を多（供給することにより、中心部分の過熱
を防止して均一な加温状態を得ることができ、また血管
が存在する組織ではこの血管の冷却作用により加温熱が
失われることになるので、血管が存在する部位に刺入さ
れたアプリケータ１６に十分なマイクロ波の供給をする
ことにより良好な加温治療を行うことができる。

また、従来ではＰＩＮスイッチ１２によるオン・オフ制
御によらず、各アプリケータ１２にマイクロ波発振器１
０をそれぞれ設け、供給電力の増幅度を変えながらそれ
ぞれのアプリケータ１２の出力制御をすることも行われ
ており、これによっても、複数のアプリケータ１２によ
る生体内の良好な温度制御が可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のＰＩＮスイッチ１２によるオン・
オフ制御では比較器２２の基準値に基づく大まかな粗い
制御となり、生体内の温度のきめの細かい制御を行うこ
とができないという問題があった。

温熱治療では主に癌を治療対象としており、均一な加温
状態が得られないために少しでも癌組織が壊死化せず残
存すると癌の完全な治療ができない。従って、癌組織を
残さず完全に壊死化させなければならず、対象患部に均
一な温度分布を与えることが必要となる。

また、それぞれのアプリケータ１６にマイクロ波発振器
１０を設ける方式ではマイクロ波発振器１０が複数個必
要となり、制作コストも高くなり極めて無駄が多い。

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的は、低コストにてきめの細かい良好な温度制御
を行うことのできるハイパサーミア用温度制御装置を提
供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、加温治療のため
複数個の加温針を生体内に挿入しこれら加温針にそれぞ
れ異なる供給量のマイクロ波を与えることにより生体内
の温度を制御するハイパサーミア用温度制御装置におい
て、温度制御はマイクロ波の供給制御をする供給制御パ
ルス信号のパルス占有率を加温針ごとに個別に変化させ
て行うことを特徴とする。

［作用］ 以上の構成によれば、まず患部組織の刺入位置によって
加温針ごとにマイクロ波の供給制御が行われているが、
このための供給制御パルス信号は生体内の個別の温度情
報に基づいて各加温針ごとにそのパルス占有率が変換さ
れることになり、この供給制御パルス信号は供給スイッ
チＣＰＩＮスイッチ）に出力される。従って、マイクロ
波発振器から出力されるマイクロ波は、前記供給制御パ
ルス信号に基づく供給スイッチの連続したオン・オフ動
作により加温針へ順次供給される。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図にはハイパサーミア用温度制御装置の概略構成が
示され、第２図にはＰＩＮスイッチの詳細な回路が示さ
れており、従来装置と同一の部材には同一符号を付して
説明を省略する。

本発明において特徴的なことは、それぞれの加温針、す
なわちアプリケータへのマイクロ波の供給をパルス占有
率の制御にて行うようにしたことであり、これはパルス
制御回路２４にて行われる。

このパルス制御回路２４はリレー２６を介して接続され
ており、実施例では所定温度までアプリケータ１６を温
めるときには、リレー２６を上側に切り換えてパルス制
御によらずに電力を全通電状態にする。そして、所定温
度まで達したときにはリレー２６をパルス制御回路２４
側（下側）に切り換える。

このパルス制御回路２４は実施例では三角波を発生させ
るブーストラップ（又はミラー積分）２８とパルス占有
率設定器３０とから成り、各アプリケータ１δにそれぞ
れ設けられている。

そして、発振器３２と矩形波形成器３４がパルス制御回
路２４に接続されている。従って、矩形波形成器３４か
ら出力される矩形波はブーストラップ２８にて三角波に
変換された後に、パルス占有率設定器に３０に供給され
、三角波の波高値により供給制御パルス信号のパルス幅
が決定される。

なお、実施例の比較器２２′は基準値Ｖｓ　”との差の
値を出力するものを用いている。

また、ＰＩＮスイッチ１２は第２図に示されるような構
成から成り、コネクタａが電力分割器１４に、コネクタ
ｂがアプリケータ１６に接続されているとすると、端子
Ｃが十になったときにａからｂに通電オンとなり、端子
Ｃが−になったときに通電オフとなる。

このような構成から成るハイパサーミア用温度制御装置
によれば、比較器２２の基準値Ｖｓ　”は各アプリケー
タ１６ごとにその付近の生体内温度において許容される
低い温度に対応する値に個別に設定され、温度センサ１
８の出力信号と比較して基準値Ｖｓ　”との差の電圧を
出力するので、この比較器２２の出力によってパルス占
有率設定器３０の三角波の波高値が決定される。従って
、そのときの三角波の幅にて制御パルスのパルス幅、つ
まりパルス占有率が定められ、この幅の供給制御パルス
信号がＰＩＮスイッチ１２に出力される。

このように、実施例では三角波によりパルス占有率を制
御しているので、正弦波等に比較して直線性のよい制御
ができる。

第３図には供給制御パルス信号が示されており、従来は
図（ａ）に示されるように、アプリケータ１６へのマイ
クロ波の供給をするか否かの単純なオン・オフ制御をし
たにすぎなかったが、本発明では図（ｂ）に示されるよ
うに、三角波の信号１００に比較器２２′の出力信号２
００を掛は合わせることにより、図（Ｃ）に示されるよ
うな供給制御パルス信号を得ることができる。このよう
なパルス占有率制御によってマイクロ波を供給すること
によってアプリケータ１６による生体内温度制御をきめ
細かく行うことができる。そして、このパルス占有率制
御はそれぞれのアプリケータ１６で個別に行われており
、これによって全部のアプリケータ１６により加温され
る患部の均一な温度分布を得ることが可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、マイクロ波の供
給制御パルス信号のパルス占有率を加温針ごとに変化さ
せるようにしたので、加温針へのマイクロ波の供給をき
め細かに制御することができ、複数個による加温針によ
り患部の均一な加温分布を得ることが可能となる。

また、比較的簡単な回路構成にて複数個の加温針の異な
る制御が行え、低コストにて効率のよいハイパサーミア
用温度制御装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハイパサーミア用温度制御装置の
好適な実施例を示す概略構成図、第２図はＰＩＮスイッ
チの内部構成を示す回路図、 第３図は供給制御パルス信号を説明するタイムチャート
図、 第４図は従来のハイパサーミア用温度制御装置を示す概
略構成図である。 １０　・・・　マイクロ波発振器 １２　・・・　ＰＩＮスイッチ １６　・・・　アプリケータ １８　・・・　温度センサ ２２．２２−　・・・　比較器 ２４　・・・　パルス制御回路 ２８　・・・　ブーストラップ ３０　・・・　パルス占有率設定器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加温治療のため複数個の加温針を生体内に挿入し
   これら加温針にそれぞれ異なる供給量のマイクロ波を与
   えることにより生体内の温度を制御するハイパサーミア
   用温度制御装置において、温度制御はマイクロ波の供給
   制御をする供給制御パルス信号のパルス占有率を加温針
   ごとに個別に変化させて行うことを特徴とするハイパサ
   ーミア用温度制御装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の温度制御装置におい
   て、三角波の波高値でパルス占有率の制御を行うことを
   特徴とするハイパサーミア用温度制御装置。