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    公开号:WO1989007469A1
    申请号:PCT/JP1989/000163
    申请日:1989-02-17
    公开日:1989-08-24
    发明作者:Jinichi Matsuda；Kazuo Kato
    申请人:Shimadzu Corporation；Saito, Yoshiaki；
    IPC主号:A61N5-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 局所加温裟置及び局所加温用の立体共振器
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は ， 被加温体を深部迄十分に . かつ所望局所を集 中的に加温する こ と のでき る加温装置 ， 特に空胴共振器等 の立体共振器に髙周波エ ネ ノレギー を供給 し . それに よ つて 生 じる電磁界に よ D局所加温を行な う 局所加温装置に関す 0
    [0005] 背景技術
    [0006] 特定の部分を加温する局所加温は ， 各種の技術分野で広 く 行われている。 例えば ， 医療の分野では ， 高周波エ ネ /レ ギー を人体の息部に加えて加温 し ， 血行障害 ， 炎症性疾息， 神経痛等の治療を行っている。 ま た ， 癌龃織を 4 3 C fel上 に加温すれば癌細胞は死滅する こ と が最近では分 ている ので . 癌組織部分を局所的に加温する癌治療法が行われて いる。
    [0007] 第 2 0 図は * 癌治療の 目的で人体を加温する従来の局所 加温装置の基本搆成を示 した ものである。
    [0008] —対の平面電鳆 9 1 及び 9 2 は ， 人体 8 0 の息部 8 1 の 部分を挾むよ う に設置される。 この一対の平面電 9 1 及 び 9 2 に高周波電源装置 9 3 よ ] 高周波エ ネ /レ ギ ー を加え る と ， 平面電篚 9 1 及び 9 2 の間にある人体組織と と も に 息部 8 1 が加温される。
    [0009] この場合 ， 体表面には脂肪層が存在するが ， この脂肪層 は鬣極直下にあ って特に加温されやすいので ， 各平面電葰 9 1·及び 9 2 の直下に冷却部 9 4 及び 9 5 が設けられ ， 冷 却装置 9 6 によ ] 冷却用の水を循環させる よ う にする。 こ れによ U ， 脂肪層が不必要に加温されて人体に悪影響を生 じるのが防止される。
    [0010] 従来の一対の平面電箧を.用いた局所加温装.置では ， 電流 で加温するため ， 人体表面の脂肪層のよ う に電気抵抗の高 い組織が電気抵抗の低い組織.よ D も強 く 加温され ， 電陲か ら離れた人体深部に行 く程加温されに く い煩向があ った。 このため ， 人体の深部迄を十分に'加温でき い こ と ， 昴所 に集中 した加温ができに く いこ と ， 長期間加温すると表面 脂肪部分等の正常組織に局所熱傷を起すこ と がある とい う 問題があった。
    [0011] 例えば ， 癌組織を 3 で 上加温すれば癌細胞は死婊す るが ，'人俸深部ま で存在する癌細胞を 4 3 で ¾上に加温し よ う と すると ， 従来の局所加温装置では平面電铤近 く の組 織がその限界温度である 4 5 で以上に加温される危険があ るので ， 深部にある癌細胞を十分に加温する ことは出来 ¾ 。 このため ， 従来の局所加温装置では ， 人体表面近 く に 存在する癥しか治療でき い とい う のが現状である。
    [0012] 従って本発明は ， このよ う な従来の局所加温袋置の欠点 のない被加温体の深部迄 も 十分に加温 し ， かつ所望の局所 を集中的に加温する こ とが出来る局所加温装置及びこの装 置に好適な局所加温用の立体共振器を提供する こ と を目的 と している。
    [0013] 発明の開示 従来の局所加温装置が人体深部迄を十分に加温でき ない のは ， 電流加温する こ と ， 電流は電挺か ら離れるに従っ て 拡散する こ と に起因 している。
    [0014] 本発明は との点に着目 し ， 電界又は電流をその周辺に存 在する磁界の働き でその内部に閉 じ込めて拡散しない よ う に したも のである。
    [0015] 電界又は電流を閉 じ込めて加温用の集中電界を発生させ るために本発明の局所加温用の立体共振器は ， 導体で空.胴 を形成 し ， その空胴内に空胴を形成する導体の一部を窪ま せて ， 又は別個の導体によ ] 被加温体に電磁界を照射する 内部電 を形成 したこ と を基本構成と している。 この溝成 の立体共振器に高周波エ ネ ルギ ー を加え ， 空胴内に共振を 生じさせる と ， 内部電铤の^用で ， それと空胴の導体との 間ま たは 2 個の内部電 Sが対向 して配設されている場合は その間に強力な電界が発生する と と も に ， 電界を取 ] 巻 く よ う に強い磁界が発生する。
    [0016] . 'この強い磁界に よ ] 電界は拡散 しない よ う に閉 じ込め ら れ ， 内部電 Sの中心軸に集中 した強い電界を生 じる。
    [0017] これに よ つて ， 被加温体の深部ま で十分に加温する こ と ができ る。
    [0018] ま た ， 本発明の局所加温装置は ， 上記の立体共振器に髙 周波電源装置を備えたこ と を基本溝成と している。
    [0019] これに よ つて ， 被加温体の深部まで十分に加温する こと ができ ， ま た ， 表面の正常組織を熱傷する こ とな く 所望の 局所を集中的に加温する こ と ができ る。 図面の簡単 ¾説明
    [0020] 第 1 図は ， 本髡明の立体共振器の基本搆成及びその実施 . 例 1 の搆成の説明図 —. 第 2 図は ， 同立体共振器の実施例 2 の構成の説明図 ， 第 3 図は ， 同立体共振器の実施例 3 の搆 成の説明図 ， 第 4 図は ， 同立体共振器の実施例 4 の搆成の · 説明図 ， 第 5 図は ， 同立俸共振器の実施例 5 の搆成の説明 図 . 第 6 図は ， 同立体共振器の実施例 6 の 成の説明図 ， 第 7 図は ， 同立体共振器の実施例 7 の搆成の説明図 . 篛 8 図は ， 同立体共振器の実施例 8 の構成の説明図 ， 第 9 図は， 同立体共振器の実施例 9 の溝成の説明図 ， 第 1 0 図は . 同 立体共振器の実施例 1 0 の搆成の説明図 . 篛 1 1 図は ， 同 . -立体共振器の実施例 1 1 の溝成の説明図 ， 第 1 2図は ， 本 尧明の 所加温装置の基本搆成及びその実雄例 1 の構成の 説明図 . 第 1 3 図は ， 同局所加温袋置の実施例 2 の溝成の 説明図 ， 第 1 4 図は ， 同局所加温装 g ©実施例 4 の搆成の 説明図 第 1 5 図は ， 同局所加温装置の実施例 5 の搆成の 説明図 第 1 6 図は 同局-所加温装置の実施例 6 の構成の 譏明図 篛 1 7図は 同局所加温装置の実施例.7 の搆成の 説明図 第 1 8 図は 同局所加温装置 実施例 8 の搆成の 鋭明図 第 1 9 図は 本発明の局所加温装置によ る加温実 験結果の説明図 ，'第 2 0 図は ， 従来の局所加温装置の説明 図である。
    [0021] ' 発明を実施するための最良の形態
    [0022] 本発明を よ ] 詳細に説明するために ， は下添付図面に従 つて これを説明する。 ， 説明の便宜上 . 本発明の各実施例を * 局所加温用 の立体共振器の実施例と局所加温装置の実施例に分けて説 明する。
    [0023] (A) 立体共振器の実施例
    [0024] 本発明に係る各立体共振器の実施例を ， 第 1 図〜第 1 1 図を参照 して説明する。 なお ， 本発明の各立体共振器 1 1 の内部電瘙 ] 3 によ て形成される電界の様子については， 加温実験の項で説明する。 ま た ， 各実施例の図面には ， そ の実施例の搆成に直接関係 しない搆成の図示は ， 必要のる い限 ] 省略されている。
    [0025] 実施例 1
    [0026] 導体で搆成された空胴 1 2 の一部を ， 第 1 図（a)に示すよ う に窪ませる こ と に よ ， 又は第 1 図 0 )に示すよ う に別個 の導体筒や導体棒等の導体に よ ！） 内部電 ^ 1 3 を形成 して 立体共振器 1 1 を溝成する。
    [0027] 内部電 3 と空胴 1 2 の対向 する導体との間に被加温 体 1 0 が搬入される。 内部電铤.1 3 の断面形伏は円形 ， 精 円形 ， 角形等 ， 各種の形状とする こ と ができ る。
    [0028] この溝成によ ！？ ， 立体共振器 1 1 に外部よ ] 高周波エ ネ ルギ ー を供給し ， 空胴 1 2 内に共振を生 じさせる .と ， 内部 電瘗 1 3 と対向する空胴 1 2 の導体と の間に ， 第 1 図（ に 示すよ う に強力な電界 Eが発生する と と も に ， 電界 E を取 ,眷 く よ う に強い磁界 Hが発生する。 この強い磁界 Hによ j)電界 Eは拡散 し い よ う に閉 じ込め られ ， 内部電 3 の中心軸に集中 した強い電界を生 じる。 ¾お ， この電界の 様子については ， 局部加温 ¾置の加温実験の項で詳細に説 明する。
    [0029] これによ つて ， 被加温体 1 0 の深部ま で十分に加温する こ と ができ る。 また ， 表面の正常組織を熱傷する こ と な く 所望の局所も集中的に加温する ことができ る。
    [0030] (Λ2) 実施例 2
    [0031] 2個の内部電 S 1 3 a 及び 1 3 が相対向 して設けられ る 0 雨内部電餹 1 3 a 及び 1 3 b の間に被加温体 1 0 が搬 入される。 第 2 図（a)は空胴 1 2 の導俸の一部を窪ま せて内 部電 ¾ 1 3 a 及び 1 3 b を搆成 した例であ ， 第 2 図（b)は 別個の導体筒や導体棒等の導体で内部電 3 a 及び 1 3 b を溝成した例である。 なお ， 内部電 3 a 及び 1 3 ¾ .の一方を窪みで溝成し . 他方を導体で溝成す.る よ う に して も よ い。
    [0032] 両内部電痙 Ϊ 3 a 及び 1 3 b の間に被加温体 1 0 が搬入 される。 この溝成によ ]3 , 電界の集中度を上げ ， 加温効果 を向上させる こ とができ る。
    [0033] また * 立体共振器 1 1 を用い人体を加温する と ， 後で加 温実験の項で説明する よ う に本来加温 したく ない脂防層や 骨 どの電気抵抗の高い組織の加温は低 く 抑えられ ， 治療 目的である癌組織が有効に加温され治療効果を大幅に向上 させる とい う新しい劾杲が生 じる。 しかも加温される部分 直径が小さ く絞 られるので ， 正常組織を加温 して しま ぅ 危 険性が従来技術よ 1 大幅に減少する。 この よ う に人体加温 特有の問題点を解決する こ とが出来る効果を有する。 (A3) 実施例 3
    [0034] 空胴 1 2 が ， 第 3 図に示す よ う に円筒状導体で構成され， その端面 1 5 ( 1 5 3 , 1 5 1) ) に内部電^ 1 3 ( 1 3 3 ,
    [0035] 1 3 b ) が設け られる。 この円筒状導体の空胴 1 2 で構成 される立体共振器と して ， 例えば リ エ ン ト ラ ン ト 型共振器 ' がある。 第 3 図は ， 相対向する 2 個の導体で内部電 g 】 3 a 及び 1 3 b を溝成 した実施例を示 した ものである。 との よ う に端面 1 5 に内部電 S i 3 を設ける よ う にする と ， 良 好 ¾共振状態が得 られ ， 電界強度と集中度が強化され ， 加 温劫率を向上させる とができ る。
    [0036] (A4) 実施例 4
    [0037] 空胴 1 2 に . 第 4 図に示すよ う に ， 被加温体 I 0 を搬入 出するための搬入出口 1 4 1 4 a , 1 4 b ) を設け ， 被 加温体 1 0 を空胴 1 2 内に容易に搬入出来る よ う にする。 被加温体 】 0 全体が空胴 1 2 内に入る場合は ，'搬入出口 I 4 は 1 個でも よい。 この場合 ， 搬入出口 1 4 に導体で溝.成 された開閉盞を取 付ける よ う にする と （ 図示せず ） ， 加 温時に電磁界が空胴 1 2 の外部に漏筏するのが防止される ので ， 安全性を確保する こ とがで き る。 ま た ， 開閉盞にも 高周波電流が流れるので ， 空胴 〗 2 内の電磁界が乱されず， 良好な共振状態を実現する こ と ができ る。
    [0038] この よ う に空胴 I 2 に搬入出口 1 4 を設ける と ， 被加温 体 〗 0 の搬入出が容易 と な J ， ^業性が向上する。
    [0039] {A5) 実施例 5
    [0040] 內部電 3 の電 g面を ， 第 5 図に示す よ う に電界分布 可変溝造にする と ， 電界の集中度を緩和 して加温領域を広 げる ことが出来る。
    [0041] 電界分布可変構造は ， 例えば第 5 図（a)に示すよ う.に電窿 面の半径方向にス リ 'ク ト又は IHj凸 1 3 1 a 〜 l 3 1 d を設 ける こと に よ ]) ， 同図（ に示すよ う に ， 電 g面の円 周方向 に ス リ ツ ト 又は凹凸 ·】 3 2 a 〜 1 3 2 d を設ける こと によ ， 同図（c)に示すよ う に円周方向に小孔 1 3 3 a 〜 l 3 3 n を設ける こと によ ] 実現する こ とができ る。
    [0042] これらのス リ ッ ト ， 凹凸 . 小孔等の形状 ， 置 ， 個数等 は . 加温領域の広さに対 εε して適宜選定される。
    [0043] また ， ①内部電箧 1 3 の直径 ， 特にその先端の電 g部分 の直径を大き く する。 ②内部電 S i 3 の形伏 ， 特にその先 端の鼋隨部分の形状を加温領域の広さ に合せた形状 （ 例え ば楕 ΡΪ ) にする。 ③内部電痙 〗 3·の先端の電 ¾部分を複数 個に分割 した搆造にする いずれも 図示せず ） 等の方法に よ 電界分布町変搆造を実現する こ と ができ る。
    [0044] なお ， 内部電篚 1 3 の先端電篚部分 ¾取外 し可能なァダ ブ タ構造に しておき . 前述の各電界分布可変溝造を も った ものをそれぞれ用意 して ， 加温領域の広さに対 IS してそれ に適合した先端電陸ア ダ プ タ を取 ] 付ける よ う に して も よ い。 ま た.， 内部電窿 1 3 が 2 個 （ 1 3 a , 1 3 b ) あ る場 合は ， 少 く と もその一方を電界分布可変溝造と して も効果 がある。
    [0045] この よ う に内部電 S i 3 の電篚面を電界可変溝造と する ことによ 電界の集中範囲を調整する こ と が可能と ¾ D ， 被加温部分の大き さに対応 して加温領域を広げる こ と がで き る。 例えば癌の直径が数セ ン チ程度.迄の小さい も のであ れば立体共振器 1 1 と 内部電 S i 3 の組合せで旨 く 加温で き る。 しか し ， も っ と大き な癌に対 しては このよ う る電界 分布可変溝造によ ] 電界の集中範囲を広げる こと によ 1 . 大き な癌組織全体を良好に加温する こ とができ る。
    [0046] A6) 実施例 6
    [0047] 内部電 ^ 1 3 C 1 3 a . 1 3 ¾ ) に よ って形成される電 界の集中範囲の調整は . 第 6 図に示すよ う に ， 空胴 1 2 を 構成する導体の一部に電界分布調整孔 1 6 1 6 a , 1 6 b ) を設ける こ と に よ ]) 実現する と とができ る。 すな.わち . この電界分布調整孔 1 6 】 6 a , 1 6 b ) を設ける こ と に よ ] 空胴 1 2 内の全体の電磁界分布が変 ] ， それに伴 つて内部電篚 1 3 1 3 a , 1 3 b ) に よ って形成される 電界の集中範囲 も変化する。
    [0048] 電界分布調整孔 1 6 C 1 6 a , 1 6 b ) は . 第 6 図に示 すよ う に空胴 ：！ 2 を構成する導体を流れる高周波電流の方 向と直角方向にス リ ッ ト状に設ける と効果的であるが ， 単 る小孔で も よ い。 電界分布調整孔 1 6 の個数 ， 形状 ， 設 置位置等は ， 加温領域の広さに対 して適宜選定される。
    [0049] この場合 ， 例えば ， ス ラ イ ド式の開閉蓥 （ 図示せす ） を 電界分布調整孔 1 6 ( 1 6 a . 1 6 b ) に取 ] 付け ， その 孔の大き さ を変え られる よ う にする と ， 電界の集中範囲を 可変にする こ とが出来る。
    [0050] この よ う に空胴 〗 2 の一部に電界分布調整孔 1 6 を設け る こ と に よ ] ， 実施例 5 と同様に電界の集中範囲を広げて， 広い範囲を良好に加温する こ と ができ る。
    [0051] (Λ7 ) 実施例 7
    [0052] 内部電窿 3 ( 1 3 a , 1 3 ) によ って形成される電 界の集中範囲の調整は ， 第 7 図 示すよ う に ， 空胴 1 2 内. に電界調整部材 2 2 2 2 a , 2 2 ) を設ける こ と に よ 実現される。
    [0053] 電界調整部材 2 2 ( 2 2 a . 2 2 b ) は導体 ， 誘電体等 で.溝成され ， 空胴 1 2 内の高周波電界レ ベ ル の大きい所に 設置される と効果的である。 この電界調整部材 2 2 2 2 a , 2 2 ¾ ) に よ ] 空胴 1 2 内の全体の電磁界分布が変 ]) それに伴って内部電篚 1 3 1 3 a , 1 3 b ) に よ っ て形 成される電界の集中範囲 も変化する。
    [0054] 電界調整部材 2 2 ( 2 a , 2 2 b ) の形状 ， 個数 ， 取 付け 置等は ， 加温領域の広さに対応して適宜選定される。
    [0055] 8) 実施例 8
    [0056] 立体共振器 1 1 の共振周波数は ， 空胴の体積や形状に よ つて変化する。 したがって ， 第 8 図に示すよ う に ， 空胴 】 2 を溝成する導体の一部を移動可能にする こと によ ] 実現 する こ とができ る。
    [0057] 第 8 図は ， 筒状の空胴 ： I 2 の上下の端面 1 5 a 及び 1 5 b を と も に移動可能に している。 この場合 ， 端面 1 5 a 又は 1 5 ϊ> の何れか一方だけを移動可館に して も よい。 空 胴 1 2 が角型の場合は ， 偶 j面側を移動可能に して も よい。 この溝成によれば立体共振器 1 1 の共振局波数を調整 し ， 最良の共振状態に持 って行 く こ と ができ る。 また ， 逆に共 振周波数を最良の共振状態の周波数からずらすこ と によ 出力すなわち加温能力を調整する こ と ができ る。
    [0058] CA9) 実施例 9
    [0059] 被加温体 〗 0 の厚みは ， 各被加温体に よ ] 種々変化する が ， 内部電極 1 3 の電 ¾面と被加温体 1 0 とは ， 常に良好 な接触伏態にある よ う にする こ と が好ま しい。
    [0060] この こ とは ， 導体筒や導体棒等の導体で搆成された内部 電 1 3 の少 く と も 一方を ， その電極面位置を可変溝造に する こ と に よ 実現される。
    [0061] 第 9 図は電極面 置の可変溝造の一例 示 した も ので ， 導体で構成された内部電篚 1 3 a 及び 1 3 が ， 端面 1 5 a 及び 1 5 b に上下移動可能に取力 付け られる。
    [0062] 内部電艇 】 3 a 及び 1 3 b の上下移動は ， 各種の方法で 行 う と と ができ るが . その場合 ， 内部電窿 1 3 a 及び ： I 3 b と端面 1 5 a 及び 1 5 b の接触部分の高周波電流密度が 大き いので . 接触を良 く し ¾い と電力損失が生 じる。 これ を防 ぐために ， 摺動可能な パ ネ材質で溝成された接触部材 1 8 a 及び 1 8 1) を端面 1 5 a .及び 1. 5 b に取 付け ， 内 部電攛 1 3 a 及び ： I 3 h がこの接触部材 〗 8 .a 及び 1 8 を摺動 しながら上下する よ う に溝成される。
    [0063] なお ， 内部電铤 1 3 a 及び ； I 3 b の何れか一方だけを.上 . 下移動可能に して も よい。
    [0064] { 0 実施例 】 0
    [0065] 立体共振器 1 1 の出力電力が大き い と ， 内部電 S i 3.と 電攛表面から放電が生 じる恐れがある。
    [0066] この放電は ， 第 1 0 図に示すよ う に ， 内部電 g 1 3 ( 1 3 a ， 1 3 b ) の電 g面を絶縁部 2 4 2 4 a , 2 4 ¾ ) で覆う こ とによ ] 防止す.る こと ができ る。
    [0067] , ， この絶緣部材 2 4 は ， 內部電極 ： I 3 a 及び 1 3
    [0068] の何れか一方に設けて も効果がある。
    [0069] また ， 放電は ， 被加温体 1 0 と内部電挺 1 3 との間に空 間を作る こ と で防止する こ とができ る。
    [0070] 実施例 1 1
    [0071] 立体共振器 1 1 の最良の共振状態を実現する共振周波数 はク リ テ ィ 力 ノレであ るので ， 最良の共振状態を実現するた めには ， 共振周波数の徴細調整を行う こ とが必要である。
    [0072] お . 共振状態からずれる と出力電力は下が']) , したがつノ て加温能力 も低下する。
    [0073] この共振周波数の徴細調整は ， 第 1 1 図に示すよ う に ， 周波数調整部材 2 1 2 1 a . 2 1 . 2 1 c ) を ， 空胴 1 2 内に揷入可能に取 付けられる。
    [0074] .この周波数調整部材 2 1 a 〜 2 l c は導体棒で溝成され ， 空胴 1 2 を流れる高周波電界 レベ の大き 部分に取 ]) 付. け られる と効果が大きい。 周波数調整部材 2 1 2 】 a 〜 2 1 c ) の本数は ， 必要と する周波数可変範囲に じて選 定される。 ま た ， その揷入 置 揷入量 ） 調整は各種の方 法で行われるが ， 次の B 2 ) で示すよ う に自動制御によ ]3 行う こ と ができ る。
    [0075] (¾ 局所加温装置の実施例 2 3
    [0076] 本発明に係る各局所加温装置の実施例を ， 第 1 2 図
    [0077] 1 8 図を参照 して説明する。
    [0078] CB1 ) 実施例 1
    [0079] 本発明の局所加温装置は ， 前述の （Λΐ) (All )で例示 した 各局所加温用の立体共振器 ] 1 を用いて i成される。
    [0080] 第 〗 2 図において . 立体共振器 】 1 は 前述の (Al ) 〜 A11 ) で説明 した何れかの局所加温用の立体共振器である。 高周波電源装置 3 0 よ ！？ この立体共振器 1 1 に高周波エ ネ ギー を供給 し共振状態にする。
    [0081] 立体共振器 〗 1 の共振状態に いて ， 内部電痙 1 3 は集. 中度の高い強力な電界を発生 し ， これに よ ] 被加温体 1 0 が十分な深度迄局所的に加温される。 また表面の正常組織 を熱傷する こ と く 所望の局所を集中的に加温する こ とが でき る。
    [0082] なお ， 高周波電源装置 3 0 の具体的な構成については ， 次の実施例 2 において合せて説明する。
    [0083] B2) 実施例 2
    [0084] 本発明の他の局所加温装置は ， 前述の (Al l ) で説明 した 立体共振器 1 I を用いて搆成される。
    [0085] 第 〗 3 図において ， 立体共振器 1 1 は ， 高周波電源袋 S
    [0086] 3 0 ， 共振状態換出手段 4 0 ， 位置制御手段 5 0 の基本搆 成及びその動 については ， 先に説明 した と も、 である。
    [0087] 高周波電源装置 3 0 において ， 高周波エ ネ ギー発生器
    [0088] 3 1 から発生された高周波エ ネ ギー は ， 方向性結合器 3 2 , イ ン ピー ダ ン ス整合袋置 3 3 ， ケ ― フ， ノレ 3 4 を通 ] , 空胴 1 2 内にある結合プロ — プ 3 5 を介 して立体共振器 1 1 と結合 して高周波エ ネ ギーを供耠する。
    [0089] イ ン ピーダンス整合装置 3 3 は ， 方向性結合器と立体共 振器 Γ 1 との間のイ ン ビーダ ン ス整合を行う。 この整合.は 自動的に行.う と と も ffi来る。
    [0090] 方向性結合器 3 2は ， 高周波エ ネ ル ギ -発生器か らの高 局波エネ /レギー を立体共振器 1 1 側に伝え ， 立体共振器 1 I から反射されて来た高周波エ ネ ギ - を抵抗器 3 6 に伝 える。 これによ ] , 反射されて来た高周波エネ ノレギ—が高 10 周波エ ネ ギー発生器 3 1 に入って破壊するのを防止する こ とがで.き る。 コ ネ ク タ 3 7 は空胴 1 2 に取 ] 付けられ ， ケー ブ 3 4 と結合プロ ー ブ 3 5 を接続する。
    [0091] 共振状態撿 ffi手段 4 0は . 第 1 3 図（a)に示すよ う に '， 定 在波測定袋置 4 1 によ って溝成する こ とができ る。 定在波 測定装置 4 1 は ， 方向性結合器 3 2 と ィ ン ピーダ ン ス整合 装置 3 3 の間に結合 し . 定在波を險 ffi して定在波指示器 4 2 で指示する 。
    [0092] 共振状態後 ffi手段 4 0 は ， 第 1 3 図 0>)に示すよ う に ， 振 幅險出装置 4 3 に よ って溝成する と とができる。 振幅換出 ζσ装置 4 3 は ， 空胴 1. 2内に設け られた撿出プロ - プ 4 4 に よ 立体共振器 : I 1 の高周波出力を取 ] 出 し ， 整流器 4 5 で直流に変換.した後 ， 振幅指示器 4 6 にその直流値を指示 させる。 この直流値は立体共振器 1 1 の高周波出力振幅を 指示している。 4 7 は検出 プ ロ ー プ 4 4 と整流器 4 5 側と
    [0093] 25 を接続する コ ネ ク タ である。 位置制御手段 5 0 に いて ， 5 1 は検出制御装置 ， 5 2 は周波数調整部材 2 1 を駆動 して位置調整を行う 駆動装置 で ， モ ー タ で溝成される。
    [0094] 定在波測定装置 4 1 や振幅検出装置 4 3 に よ っ て搆成さ 5 れる共振状態検出手段 4 0 に よ つて検出された共振状態が ^置制御手段 5 0 に入力される と . 検出制御装置 5 1 は . この検出された共振状態に対 して駆動装置 5 2 に指示 し て周波数調整部材 2 1 の空胴 1 2 内への揷入量を加減させ る。 駆動装置 5 2 は与え られ 指示に従 ってモ ー タ を正又 ΐθ ·は逆方向に回転 して周波数調整部材 2 1 の空胴 1 2 への揷 入量を調整する。
    [0095] この場合 ， 定在波測定装置 4 1 を使用する定在波法では . 定在波指示器 4 2 ©指示する定在波比又は反射波が最小と る よ う に周波数調整部材 2 1 の揷入量が制御される。 振 幅換出装置 4 3 を使用する振幅指示法では ， 振幅指示器 4 6 の指示する振幅値が最大 と る よ う に制御される。 . これに よ ]) . 人が治療中に動いた ， 被加温体 1 0 の温 度上畀に よ る電気定数の変化等によ 立体共振器 1 1 の共 振条件が変化 して も ， 立体共振器 〗 1 を常に最良の共振状 Q 態に'維持 し ， 良好な加温を継続させる こ と ができ る。
    [0096] ま た ， 電気定数の変化等で共振器内の電磁界分布が乱れ， 人体に痛みや局所熱傷を起こ させた ， 高周波エ ネ ノレギー 発生器 3 . 1 を破壊する こ と も あるが . これ らを も防止 し安 全で効果的な加温や治療が行 ¾ える'。
    [0097] 5 B3) 実施例 3 共振状態に いて出力電力は最高であ ] ， 立体共振器- 1 1 に供給する高周波エネ /レギ一の周波数を共振時の周波数 からず らすと加温用の出力電力は低下する。 したがっ て 立体共振器.: I 1 の加温用の出力電力は ， 立体共振器 1 1 に 供袷する高周波エ ネ ギ ー の周波数を変える こ と に よ ] 調 整する こ とができ る。
    [0098] 立体共振器 1 1 に供給する富周波エ ネ ギー の周波数を 変化させる こ とは . 第 1 2 図及び第 1 3 図において高周波 電源装置 3 0 の高周波ェ.ネ ルギー発生器 3 1 を可変周波型 とする こと に よ ， 容易に実現する こ と ができ る。 更に ， 高周波エ ネ ルギ ー発生器 3 1 が段階的に出力を変える こと が可能の場合は . 周波数調整と組合せるこ と によ ] 広範囲 に高周波エ ネ ギーの出力を低い レ べノレか ら高い レ ぺ ノレま で連続して調整する こ とができ る。
    [0099] したがって立体共振篛 1 1 の出力電力す ¾わち加温能力 を広範囲に調整する ことができ る。
    [0100] B4) 実施例 4
    [0101] 内部電 3 よ ！） 電界が漏浅する と . 被加温体 I 0 の加 温部分 ¾外の部分が加温されて有害な作用を生 じる恐れが ある。
    [0102] これを防止するために ， 第 1 4 図に示すよ う に ， 空胴 1 2 内に遮蔽部材 2 3 〔- 2 3 a , 2 3 ) を設け ， 被加温体 1 0 の加温部分 fel外に電磁界が漏筏するのを遮断する よ う に,成する。
    [0103] 遮蔽部材 2 3 2 3 a ， 2 3 b ) は ， 導体又は誘電体で 嫁成されるが ， 2 3 a 又は 2 3 b の何れか一方でよ く ， 更 に個数を増や して も よ い。
    [0104] B5) 実施例 5
    [0105] 立体共振器 1 1 の出力電力が大きい場合は ， 内部電 S 】 3 が温度上昇 して発熱 し ， 被加温体 1 0 が人体の場合は熱 傷を生 じる恐れがある。
    [0106] これを防止するために . 第 】 5 図に示すよ う に . 内部電 ¾ 1 3 ( 1 3 3 , ：1 3 ¾ ) に冷却部豺 2 5 ( 2 5 3 , 2 5 b ) を設け ， 冷却装置 6 0 よ 冷却水を循環させる よ う に 搆成する。
    [0107] 冷却部枋 2 5 C 2 5 a , 2 5 b ) は ， 例えば冷却パイ プ を内部電铤 1 3 I 3 a , 1 3 b ) の外側に卷 .く よ う に し て取 j 付けたも の又は内部電餹 1 3 の内部に取付けたも の で搆成する こ と ができ る。 この冷却部材 2 5 a 及び 2 5 も ， 何れか一方で も効果がある。
    [0108] B6) 実施例 6
    [0109] 被加温体 1 0 が平らでなかった 1 ， 加温中に移動がある . と . 内部電篚との間に間隙が生 じて加温能力が低下する。
    [0110] ， これを防止するために · 第 1 6 図に示すよ う に ， 内部電 m 1 3 C 1 3 a , 1 3 b ：) と被加温钵との間に低損失の間 隙部材 2 6 ( 2 6 a . 2 6 b ) が揷入される。
    [0111] 間隙部材 2 6 2 6 a , 2 6 ) は . 例えば導体粒体や 損失の少ない絶縁粒体 ， 気体又は液体の入ったバ ッ グで搆 成される。 この よ う バ グと する と . その可 ^性に よ ΐ 被加温体 I 0 の形伏が平 らで ¾ く ， ま た移動があ て も 内部電 3 C 1 .3 a . 1 3 ) と被加温体 1 0 との簡隙 を埋め ， 両者の接触を良好 ¾状態に保持する こ とができ る この間隙部材 2 6 a 及び 2 6 b は ， 何れか一方だけでも効 杲がある。
    [0112] お . この気钵又は液体は外部冷却装置 図示せず ） と 接続したパイ プ中を流すこ と に よ ] ， 冷却勃果を継続 して 持たせる こ とができ る。
    [0113] (B7) 実施例 7
    [0114] 間隙部材 2 6 ( 2 6 a * 2 6 ¾> ) の取付けや位置調整 ， 空胴 1 2 内の各部の点撿ゃ調整を容易にするために ， 篛 1 7 図に示すよ う に . 空胴 1 2 に導電性の開閉蓥 2 7 を有す る窓 1 7 を少 く と も 1 個設け られる。
    [0115] ' この実施例のよ う に導電性の開閉盞 2 7 を設け . 加温中 は この開閉蓥 2 7 を閉 じて高周波電流がこの開閉篕 2 7 に も十分に流れるよ う にすれぱ窓 1 7 に よ る電磁界の乱れを 最小限にするこ とができ る。
    [0116] また ，.この開閉蓋 2 7 によ ] 電磁波が空胴 1 2 の外部に 漏筏するのが防止され ， 安全性を確保する こと ができ る。
    [0117] B8) 実施例 8
    [0118] 被加温体 1 0 に対し立体共振器 1 1 を相対的に回転可能 にする と ， 被加温体 1 0 を任意の方向から加温した ， 立 体共振器 1 1 を回転する こと によ ] 所望の局所部分を集中 的に加温する ことが町能と な ]) ， 治療劫果を向上させる こ とができ る。
    [0119] - 第 1 8 図は · この場合の一実施例を示 したも のである。 図において , 7 1 は被加温体 1 0 が搭載される搭載台であ ] , 7 0 は回転機溝である。 回転機搆 7 0 において ， 7 2 は円形の回転架で ， 支持枠 7 3 及び 7 4 によ ]3 立体共振器 1 1 を支持する。 7 5 及び 7 6 は円形の支持桀で ， 回転架 7 2 を回転可能に支持する。 7 7 は ， 支持架 7 5 及び 7 6 を固定支持する固定脚である。 7 8 は ， 回転架 7 2 を回転 する回転駆動装置である。
    [0120] との溝成で ， 回転駆動装置 7 8 で回転架 7 2 を回転する と ， 立体共振器 1 1 が回転され ， 被加温体 1 0 を住意の方 向か ら加温 した ] ， ま た回転 しながら加温する こ とができ る Ο
    [0121] (Q 加温実験
    [0122] 第 1 9 図は ， 本発明の局所加温装置に よ る加温実験結果 を示 した も のである。 .
    [0123] 内部電 ¾ 1 3 a および 1 3 b の直径は 3 0 セ ン チ ， 電搪 間間隔は 2 0 セ ン チ . 周波数は 1 4 0. 7 5 MHzである。 第 1 9 図（a)は電界強度分布を示 した も ので ， 縦軸は電界強度 を示 し ， 軸は内部電 S i 3 a , 1 3 b の中心軸からの距 離を示す。 同図 0)は温度分布を示 したも ので ， 縦軸は温度 を示 し ， 横軸は内部電 ¾ 1 3 a . 1 3 h の中心軸か らの距 離を示す。
    [0124] これ らの実験結果は ， 内部電攛 1 3 a , 1 3 b の中心軸 上で最 も 高温に ， 電界も 中心軸に絞 られて集中 して る こ と を示 している。 また ， 脂肪と筋肉を重ねて挾んだ加 温実験では ， 脂昉はほとんど加温されず ， 筋肉が強 く 加温 されて ， 治療上望ま しい結果が得られて る。
    [0125] 産業上の利用可能性
    [0126] 以上のよ う に ， 本発明にかかる局所加温用の立体共振器 及び局所加温袋置によれば ， 被加温体を深部迄十分に ， か つ集中的に加温するのに有用であ ] ， 特に人体の加温に適 用 し ， 癌組胞を死滅させる加温治療に適 している。
    权利要求:
    Claims

    請 求 の 範 囲
    1. 高周波エ ネ ギーを供給 し ， それに よ つ て生 じる電磁 界によ 被加温体 1 0 ) に局所加温を行 う局所加温用立 体の立体共振器 （： 1 1 であ って ， 導体で構成された立体
    5 共振器 （： 1 1 ：) の空胴 [ 1 2 内に ， 空胴 （ 1 2 の一部 を窪ませて ， 又は別個の導体に よ 加温用の集中電界を発 生する内部電極 （ 1 3 ；) を形成 した こ と を特徵とする立钵
    ¾ & f& o
    2. 被加漓体 1 0 揷入でき る間隔を置いて枏対向す0 る 2 侗の内部電極 t 1 3 a , 1 3 b を設けた こ とを特黴 とする請求の範囲第 1 項記載の立体共振器。
    3. 空胴 1 2 ；) を円筒状導体で構成 し ， その端面 1 5 , 1 5 a , 1 5 b に内部電極 （ 1 3 , 1 3 a , 1 3 b ； ¾
    '設けた こ と を特徵とする請求の範囲第 1 項又は第 2 項記載5 の立体共振器。
    - . 空胴 （ 1 2 ) に被加温体 （ 1 0 を搬入出するための 搬入出 CI 1 4 , 1 4 a , 1 4 b j ¾少 く と も 1 個設けた こと を特徵とする請求の範囲第 1 項か ら第 3 項ま でのいず れか 1.項記載の立体共振器。
    0 5. 内部電極 〔 1 3 , 1 3 a ， 1 3 b の少 く と も 一方の 電極面を電界分布可変構造 と した こ とを特徵とする請求の 範囲第 1 項から第 4 項までのいずれか 1 項記載の立体共振 '
    6. 空胴 〔 1 2 を構成する導体の一部に内部電極 （ 1 3：)5 の形成する電界分布を調整するための電界分布調整孔（16， 1 6 a , 1 6 b を少 ぐ と も 1 個設けた こ とを特徵とする 請求の範囲第 1 項か ら第 5 項までのいずれか 1 項記載の立 係共 ¾S器。
    7. 空胴 に内部電極 （ 1 3 の形成する電界分 5 希！：調整す ¾ための電界調整部材 〔 2 2 , 2 2 a , 2 2 b;
    を少 く と も 1 個設け'たこ と を特徵とする請求の範囲第 1 項か ら第 6 項までのいずれか 1 項記載の立体共振器。 .
    8. 空胴 1 2 を構成する導体の一部を移動可能と した こと ¾特徵とする請求の範囲第 1 項か ら第 7項までの ず
    10 れか 1 項記載の立体共振器。
    9. 導体で構成された内部電極 （ 1 3 ， 1 3 a ， 1 3 b ) の少 ¾ く と も一方を ， その電極面位置を可変構造に したこ - とを特徵とする'請求の範囲第 1 項から第 8 項ま でのいずれ か 1 項記載の立体共振器。
    15 10. 内部電極 し 1 3. , 1 3 a , 1 3 b ) の少る ぐ とも 一方 の電極面を絶籙部村 2 4 ) で覆 う よ う に した こ とを特徵 とする請求の範囲第 1 項から第 9 項までのいずれか 1 項記 の立俘兵振器。
    11. 空腼 〔 1 2 ) に共振周波数を調整するための周波数謌 20 整部材 〔 2 1 , 2 1 a , 2 1 b , 2 1 c が少 く と も ； I 個， 空胴 [ Γ2 〗 内に揷入可能に取 付けられたことを特徵と する請求の範囲第 1 項か ら第 1 0項ま でのいずれか 1 項記 載の立体共振器。
    12. 高周波エネ ギーを洪耠 し ， それによ つて生じる電磁-25 界によ 被加温体 〔 I 0 J に局所加温を行 う局所加温用立 体の立体共振器 （ 1 1 ク であ って， 導体で構成された立体 共振器 （ 1 1 ) の空胴 （ 1 2 ク 内に ， 空胴 （ 1 2 ) の一部 を窪ませて ， 又は別個の導体によ 加温用の集中電界を発 生する内部電極 （： 1 3 ； を形成 した立体共振器 と ， この局 所加温用の立体共据器 C 1 1 に高周波 エ ネ ルギーを烘給 する高周波電源装置 t 3 0 を備えた こ とを特徵とする局 所加温装置。
    13. 高周波エ ネ ギーを供給 し ， それに よ つて生 じる電磁 界に よ り被加温体 （： 1 0 に局所加温 ¾行 う局所加温用立 俘の立体共振器 〔 X 1 であ って ， 導体で構成された立体 共振器 （： 1 1 の空腩 1 2 ：) 内に ， 空脲 （ I 2 j の一部 を窪ませて ， 又は別個の導体で形成 した加温用の集中電界 を発生する P3部電極 t 1 3 と ， 前記空胴 〔 1 2 .) 内に揷 入可能に取 り付け られた共振周波数調整用の周波数調整部 材 （ 2 1 , 2 1 a , 2 1 b , 2 1 c ) と を有する立体共振 器 t 1 1 と ， この立体共振器 t 1 1 ) に高周波 ネ ギ —を供給する高周波電源装置 3 0 と ， 立体共振器 （ 1 1 の共振状態を換出する共振状態検出手段 4 0 ) と ， 換 fflされた共振状態に対応 して前記周波数調整部材 （ 2 1, 2 1 a , 2 1 b ， 1 c の位置を最良の共振妆態が得 ら れる位置に調整する位置制御手段 （ 5 0 ) を備えた こ と ¾ 特徵 とする局所加温装置 。
    14. 萵周波電源装置 〔 3 ひ ) の発生する高周波ヱ ネ ルギ一 の周波数が可変である こ と を特徵 とする請求の範囲第 1 2 項又は第 1 3項記載の局所加温装置 .。
    15. 空腼 1 2 ：) 内に ， 被加温.俘 (. 1 0 の加温部分 ¾外 に電界が漏洩するのを遮断する遮蔽部材 （ 2 3 , 2 3 a , 2 3 b 〕 を少 ぐ と も 1 個設けた こ とを特徵とする請求の範 面第 1 2項から第 1 4 項ま での ずれか 1 項記載の局所加 温装置。
    16- 内部電極 1 3 , 1 3 a , 1 3 b に冷却部材 （ 2 5 2 5 a , 2 5 b ) を設け ， この冷却部紂 【 2 5 , 2 5 a , 2 5 b に冷却水を供給する冷却裝懂 （ 5 0 を設けた こ とを特徵とする請求の範西第 1 2項か ら第 1 5項ま でのい ずれか 1 項記載の局所加温装置。
    17. 内部電極 （ 1 3 , 1 3 a , 1 3 1 ) の少 ¾ く と も一方 と被加温钵 （ 1 0 との間に低損失の間隙部材 （： 2 6 ， 2 6 a , 2 6 b ) を揷入する こ とを特徵とする請求の範囲第 1 2項から第 1 6 項までのいずれか 1 項記載の厣所加温装5' g o
    18. 空胴 ς ΐ 2 〗 を構成する導体の一部に ， 導体で構成さ れた開 ΙΪ可能な開閉蓋 （ 2 7 ¾有する窓 1 7 ) を少 く とも 1 個設けたこ とを特徵とする請求の範囲第 1 2項から 第 1 7項までのいずれか 1 項記載の局所加温装置.。
    19. 狻加温体 （： 1 0 を搭載する搭載合 ： 7 1 ； と ， この 搭載台 7 1 と立钵共振器 1 1 ) を相対的に回転す-る 回転機構 7 0 ； を設けたこ と ¾特徵とする請求の範囲第 1 2項から第 1 8 項ま でのいすれか 1 項記載の局所加温装 5
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP63/34049||1988-02-18||
    JP63034049A|JP2614887B2|1988-02-18|1988-02-18|局所加温装置及び局所加温用の立体共振器|DE1989627343| DE68927343T2|1988-02-18|1989-02-17|Anordnung zur lokalen heizung und stereoresonator dazu|
    EP89902542A| EP0386246B1|1988-02-18|1989-02-17|Device for local heating and stereoresonator for local heating|
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