JP2008073488A - 赤外線、遠赤外線の波長による悪性腫瘍等の温熱治療 - Google Patents

Abstract

【課題】赤外線、遠赤外線を一定温度のなかで悪性腫瘍等の細胞に照射し温熱治療する方法を提供する。
【解決手段】マイクロ波を磁性体によって波長転換した２．５μｍ〜２０μｍの赤外線、遠赤外線について、温度を下げるために水を冷却水として利用すると水が吸収する波長２．５μｍ〜３．５μｍ及び６μｍを除いた波長が輻射され、水によって除かれた残りの波長の領域は身体細胞がが吸収する波長と整合する。輻射する波長と吸収する波長が整合し、輻射する波長が黒体輻射以上の密度になると、エネルギーのトンネル効果から身体の外部から輻射しても身体の内部に高い温度で輻射できる。水が吸収する波長は始めに除かれており、血液の水分は温度制御の循環機能として効果的に温熱治療が出来る。
【選択図】図−１

Description

赤外線、遠赤外線の波長の領域、２．５μｍ〜２０μｍをピークにし、その波長の密度を黒体輻射以上に高めて、一定温度のなかで悪性腫瘍等の細胞に照射し温熱治療をする方法。

背景の技術

悪性腫瘍の温熱治療方法は、これまでも多くの方法が研究され利用されている。
温熱治療の最適温度は４３℃とされており、その治療時間は１回に３０分から６０分を２度以上継続すると効果が見られると医学会の報告がある。
身体内部のガン細胞を高温で処理するとき、他の健全な細胞を破壊しない温熱治療が理想的であり、これまで効果的温熱治療の方法として、日本では、ハイパーサーミア治療システム、高周波のＲＦ波を体内に照射し、細胞分子の回転による誘電加熱方式が広く取り入れられている。他に放射線治療も一種の熱による細胞破壊による治療である。
高周波のＲＦ波がガン細胞に照射し、ガン細胞同士の分子摩擦から自己発熱する方法である。この方法は身体のガン細胞が存在する位置の上下に電極をおき、ＲＦ波を両極から交互に照射し、ガン細胞の温度を高めている。このとき身体の深部に存在するガン細胞や骨に隣接したガン細胞をターゲットにするとき、及び大動脈や大静脈に隣接したガン細胞では操作の複雑さが生じることが多い。他に骨格部ではＲＦ波が透過しない欠点がある。
これまでの温熱治療は、単に加熱温度の範囲を提示されている。温度には必ず輻射する波長の領域があり、細胞等のタンパク質で構成されている組織は、最適温度と輻射する波長の領域の設定が求められる。これまでの治療では、最適温度のなかで最適波長の範囲が提示されておらず、身体の細胞組成構造から細胞組成が吸収する波長には一定の領域があり、輻射する波長の領域を定め一定温度を保ち、波長の密度を高め温熱治療がされていない。加熱する物質が有する波長の領域と最適加熱温度から波長の密度を高め熱輻射すると効率的で早い加熱ができる。

これまで赤外線、遠赤外線の波長の領域は、表面吸収され、深部まで輻射することが出来ないとされていた。
身体の細胞の多くは、水分、脂肪、タンパク質等で構成されており、身体組成が有する吸収波長であるために皮膚の表面の細胞で吸収され深部まで到達しない。
しかし、波長の密度を黒体輻射以上に高め、輻射する波長と物質が吸収する波長を整合させ、輻射すると相互作用から波長のトンネル効果が生じ、身体の表面から輻射しても深部の温度が早く上昇することが解った。特許申請人により特願２００６−１６０２５９によって示している。
２．５μｍ〜２０μｍの波長の領域では、３ｍｍ以上の水の層に波長を輻射すると全波長が吸収され透過しないと遠赤外線学会では報告されている。他に「遠赤外線の最新技術とその応用」清水賢他Ｐ１３〜１５、技術情報センター１９９０、しかし、この時の波長の密度は黒体輻射以内の波長密度の状態で計測されており、波長密度を黒体輻射以上の密度に高めて輻射すると透過する波長に違いがあり、エネルギー波長のトンネル現象が起きることが実験によって示された。

ガン細胞は、温度が高くなると細胞間の温度制御機能が低下し、細胞の再生が出来ずに死滅することが知られている。
細胞が吸収する波長の密度を高め輻射するとガン細胞の表面から吸収共嗚が生じガン細胞全体に熱吸収し一定の温度に到達でき、短時間に温熱治療ができる。

サイパーサーミヤの温熱治療は、身体の外部から高周波を輻射し、治療されている。
３．５μｍ〜２０μｍの波長を黒体輻射以上の高密度の状態で赤外線ファイバーの管のなかを通し、身体の外部から直接ガン細胞に輻射し最適温度で温熱治療は取られていない。

赤外線、遠赤外線の波長を磁性体によって集束し、波長密度を上げ、細いファイバー管の内部に輻射し、身体内部に輻射する方法は取られていない。

慢性関節リュウマチの温泉治療はこけれまで多く利用されている。温熱治療は幹部の外部から加熱する方法であるが、温度とその波長の領域の波長２．５μｍ〜２０μｍの範囲で波長の密度を高め、熱輻射し治療する方法は取られていない。
細胞の核となるタンパク質が吸収する波長の領域を定めた輻射による治療は行われていない。
慢性関節リュウマチは免疫異常から生じる疾患であり、関節の周囲の結合組織の炎症とされている。医薬学的には、ビタミンＣ、ビタミンＢ６、ビタミンＥ７やオメガ３系脂肪酸、グルコサミン等が治療に利用されている。温熱治療との併用の効果はとられてられない。

マイクロ波の波長を磁性体によって熱輻射するときに渦電流損が生じる構造にしなければ磁化が高くならず波長密度は黒体輻射以上の密度の輻射にならない。渦電流損が生じる構造は湾曲した半円球の内面に磁性体を燒結していると磁化が高くなり内面に向かって熱輻射する。このときに湾曲した面から輻射する波長は均一ではなく、吸収面の距離によって較差が出来、温度の分布は一定でない。
温度の格差は輻射面からの距離によって較差が生じる。
身体の外部から内部に波長を吸収させるときに、身体の外部の構造は一定ではなく変化の多い湾曲の状態においても身体内部に波長が到達しなければ、温熱の安定性が低下する。磁性体から輻射する波長は、凹面の湾曲した面の半径が小さいほどマイクロ波による磁化が早く高くなり、渦電流損が生じ熱輻射が早くなる。熱輻射の輻射角度は凹レンズと同じで凹面の半径の形状によって輻射方向が決められる。マイクロ波から波長転換する半円形のセラミックの内部に凹面の小さな磁性が発生する面を複数に設置すると多方向に向かって熱輻射し、身体の複雑な湾曲の構造にも対応した熱輻射ができる。

悪性腫瘍による死亡率は高く、日本人の死亡疾患の３０％以上になっている。
国民医療費の高騰に対して如何に軽減するかは、国家的な課題である。悪性腫瘍の治療では外科的治療、放射線治療、化学治療等は患者の肉体的負担が大きく、常に課題となっている。患者にダメージの少ない治療方法として、温熱治療が脚光を浴びた。温熱治療の単独治療や他の化学治療、放射線治療との併用として利用されている。
しかし、温熱治療の高周波加熱ではガン細胞全体が４３℃を維持するのに平均して３０分〜６０分の治療時間を用している。
温熱治療は設定温度４３℃とされているが、ＲＦ波は細胞の分子回転から生じる熱であり、この温度帯の波長の領域は計測できない。細胞の多くはタンパク質の組成で構成されており、タンパク質が吸収する波長の領域の多くは、３．３μｍ〜１５μｍにあり、この領域の波長を温度を定め高密度で波長輻射すると吸収共鳴が生じ、ガン細胞の熱吸収が早くなり均一な温度が得られる。

身体が吸収する波長と悪性腫瘍が吸収する波長は、水分や脂質、タンパク質が吸収する波長と類似しており、２．５μｍ〜２０μｍの領域にあり、悪性腫瘍の多くは異形のタンパク質とされている。ガン細胞が吸収するおもな波長の領域は３．５μｍ〜１５μｍである。２．５μｍ〜２０μｍ波長の領域は、水から脂質、タンパク質が吸収する波長であり、その中で水が吸収する波長の領域範囲は２．５μｍ〜３．５μｍにピークがあり、他に６μｍに小さな吸収波長があり、水が吸収しない波長の多くは透過する。透過の条件は波長の密度が黒体輻射以上の密度で輻射するときにエネルギーの巨視的トンネル現象によって生じる。
身体の組成の多くは水分であり、身体外部から熱輻射する場所に水を冷却水として利用し循環すると水が吸収する波長の領域は身体内部には到達しない。２．５μｍ〜２０μｍの波長のなから２．５μｍ〜３．３μｍ及び６μｍの波長を除いた波長を身体の外部から内部に輻射し、身体内部の水は、加熱されないために身体の内部が高温になると血液中の水分は冷却の役割が得られ、３．５μｍ〜２０μｍの多くの波長がガン細胞内部で吸収共鳴し加熱される。多くの健康的な細胞には血液が流れ、血液中の水分の温度上昇が遅く、血流によって健全な細胞の破壊を阻止することができる。ガン細胞は血液の流れが悪く、血流によるガン細胞の冷却機能が低下していると２００４年６月のガン温熱治療の学会において報告がある。
温熱治療では輻射する波長の選択によってガン細胞に温熱のダメージを与えることが出来る。ガン細胞は血流が悪くなっていることは、血流による冷却機能が低下していることを示しており、３．５μｍ〜２０μｍの波長を照射するとガン細胞だけが早く高温になり、他の正常細胞は血液に含まれる水分の温度上昇が遅く、水分の冷却機能が維持され高温のダメージが少なくなり、ガン細胞と正常細胞との正確な温度格差が生じる。
赤外線、遠赤外線の波長による加熱は分子回転ではなく、分子振動による熱伝導であり、波長密度が高くなると吸収共鳴しながらガン細胞全体に早い熱伝導が得られる。

２．５μｍ〜２０μｍの波長を高密度で輻射する方法は、マイクロ波の波長２．４５ＧＨｚの波長をマンガン亜鉛フェライト、マンガンニッケルフェライト等の磁性体に照射し、波長転換によって、赤外線、遠赤外線の波長が黒体輻射以上の密度で輻射が得られることは、申請人によって特願２００５−３４８４３４によって説明している。特に２．５μｍ〜２０μｍの波長の領域をピークとして密度が高く輻射する物質は、磁性体のキュリー温度２００℃〜２３０℃のマンガン亜鉛フェライト、マンガン亜鉛ニッケルフェライトである。
波長の密度を高めるには、構造的に誘導加熱並びに渦電流損が生じる構造によって、磁性体の組成から磁化が高くなり、磁性体の原子スピンの励起によって生じ、原子スピンの数が多い磁性体を選択することによって波長の密度が高い熱輻射ができる。
渦電流損によって磁化が早く高くなる方法は、特許申請人によって特願２００６−１６０２５９提出している。
渦電流損の磁化は同じ素材でも半径の小さな湾曲の構造や凹凸の面に磁性体が均一に燒結している程、磁化が早く高くなり、磁化の高い場所に電磁波の波長は収束し輻射する。

これまでの悪性腫瘍の温熱治療医学界の報告では、ガン細胞は温熱感受性が強いとされている。この現象は熱吸収の強さを示している。
ガン細胞の発症は身体のどのような場所にも見られ、一定ではなく、転移も多く、広範囲に広がりを見せる場合もある。
身体のどのような場所にも温熱治療が出来る構造が望まれ、表皮から深部にかけて、ガン細胞に赤外線、遠赤外線が輻射する必要がある。身体の外部から波長を輻射するときに、表皮の近い位置にガン細胞が存在するときは、表面から面的な広さからガン細胞に向かって波長を輻射するとガン細胞に吸収され短時間に一定の温度に到達する。表皮から深部にガン細胞が広がりが見られるときもエネルギーの巨視的トンネル現象によって、波長は整合させることから吸収共鳴が生じ皮膚の表面から深部に向かって波長を輻射すると、波長がが到達し加熱できるできる。
球面の内部に磁性体が存在すると外部からマイクロ波を輻射すると赤外線、遠赤外線に波長転換し、球面の内面から輻射する。輻射の角度は凹凸レンズに光を照射したときと同じであり、凹面の輻射角度から青体内のガン細胞の位置に焦点を合わせることができ、大きなガン細胞には複数の輻射体から身体内部のガン細胞に波長を焦点を合わせて集積することができる。
身体の外部の湾曲した構造は個人差が大きく、一定ではない。身体の外部から深部に波長を吸収させるには、輻射する半球面の内部に大きさが異なる凹面の小さな磁性体の面を複数に配列し、複数の輻射面から深部に波長が到達できる構造にすると身体外部の変化、悪性腫瘍の位置の変化にも安定した輻射に対応できる。
身体の温度は平均し、３６℃前後であり、ガン細胞が死滅する温度は４３℃とされており、温度格差はわずか７℃である。組成内の比熱では水が約４．１７８Ｊ．ｇ^−１．Ｋ^−１／４０℃であり、他の組成の比熱は水の１／２〜１／２以下であり、ガン細胞の重量はおおきくて３００ｇ以下であり、ガン細胞を加熱するのに必要な熱エネルギーは大きな熱エネルギーを必要としない。
３００ｇのガン細胞に必要な熱エネルギーは、８，３７２．１ＫＪ以下である。
ガン細胞など身体の温度制御４３℃にするには、磁性体から輻射する波長の温度が２００℃であっても身体と輻射体の中間で石英ガラスやテフロン樹脂で構成された冷却水の層を作り、水が吸収する波長を取り除き、一定の温度で循環して輻射する波長の温度を制御し、３．５μｍ〜２０μｍの波長を輻射させることができる。このときに輻射する温度は４０℃〜７５℃の範囲で制御するとガン細胞に対して効果的な温度が得られ、身体の他の部分に影響が少ない。
マイクロ波の波長が磁性体によって転換された赤外線、遠赤外線の波長は一定量の水冷の場所を透過し、温度制御して輻射し、安定した温度の制御には、マイクロ波の出力を調整することによって制御できる。この現象は波長の密度が黒体輻射以上でなければ生じないエネルギーの巨視的トンネル効果によって始めて得る現象である。

マイクロ波の波長を磁性体によって、赤外線、遠赤外線の波長に転換するとき、強磁場に波長が集束する特長がある。特願−２００６−１６０２５９において赤外線、遠赤外線が強磁性体に集束する構造を出願している。
磁性体の球形や半円形、円筒形の内部に波長を集束することができ、集束した赤外線、遠赤外線の波長を円筒形の磁性体から、テフロン樹脂の管、石英ガラス並びに銀ハロゲンの管を導波管を通し誘導することも出来る。２．５μｍ〜２０μｍの波長を１ｍｍ〜３ｍｍのファイバー管の内部に透過させる素材は少なく、ファイバー管を透過する波長の温度を計測する赤外線温度計も限られている。テフロン、石英ガラスは赤外線、遠赤外線を透過することから可能になり、他に銀ハロゲンのファイバー管によって可能である。
温度の制御は波長転換している磁性体の外部から水によって冷却でき、一定の温度制御のなかで波長の領域を選択し輻射することができる。水は波長の２．５μｍ〜２０μｍ内２．５μｍ〜３．５μｍと６μｍの波長を吸収し、他の波長はそのままファイバー管を通り輻射する。
悪性腫瘍が身体内部の深部に存在するときに、身体内部に導波管によって誘導する工程でファイバー管の外部に純水を循環し冷却するスパイラル管の中を通し温度制御を行い、身体の外部から身体内部にファイバー管によって誘導した赤外線、遠赤外線、３．５μｍ〜２０μｍの波長を細い石英ガラスの組成で作られた管から直接ガン細胞に吸収させると、吸収共鳴が生じ、ガン細胞全体に波長が振動し熱伝導する。輻射する波長の領域が３．５μｍ〜２０μｍに搾られており、身体内の血液に含まれる水分は、細胞の冷却効果を高め、温度の制御を行う、ガン細胞以外の正常な細胞への冷却機能として存在し、ガン細胞に輻射する初発温度が４３℃を越えても他の正常細胞への影響が少ない、温熱治療ができる。多くの身体内組成は水分率約６５％、タンパク質、脂質が約３３．５％となっている。
赤外線、遠赤外線を誘導する導波管の外形は１ｍｍ〜３ｍｍの細い管によって誘導でき、疾患者にダメージの少ない治療ができる。

これまでの温熱治療の一つ、ハイパーサーミアでは、放射線治療、化学治療との併用の報告が多い。本発明の方法においても同様に併用されても何ら身体に悪い影響は考えられない。
温熱治療では血液循環の効果から身体全体の免疫力の改善等の報告があるが、代替医療は基礎免疫力を上げる要素の成分が多く含まれており、代替医療との併用も何ら身体に悪い影響は見られない。

慢性関節リュウマチは免疫機能の異常から生じるとされており、まだ医薬学的に完全に解明されていない。症例の状態は常に一定でないことが多い。
医薬学的には、症例の緩和としてオメガ３系脂肪酸とグルコサミンの服用とビタミンＣ、ビタミンＢ６、ビタミンＥの併用が多くの症例では見られる。
温熱治療の一つとして温泉治療は古くから存在し、症例の変化は見られるが完全な治療には至っていない。
波長の領域、３．５μｍ〜２０μｍの波長密度を高め、温度４０℃〜４２℃で身体の外部から熱輻射し症例の患部に熱輻射すると正常細胞は熱防御作用から血液の流れが促進され温熱治療と医薬学治療の併用が期待できる。

悪性腫瘍の温熱治療の効果は、患者の肺炎等高熱による疾患から悪性腫瘍が改善され、多くの方法が研究されていた。なかでもサイパーサーミヤの高周波の方法はその最先端とされている。高周波による加熱は細胞の分子回転によって生じる熱によって細胞が壊死し改善する方法である。分子回転は高周波を照射する全体に波長が照射されており、時間を掛けて特定のガン細胞の温度が上がる時間を待つ必要がある。
加熱の方法はタンパク質が吸収する熱吸収波長を特定し輻射する方法ではない。
有機物の温度を上げる方法には、物質が有する熱吸収波長に整合する波長の密度を最適温度で輻射すると熱効率が高くなる。他の細胞に与える負荷が少なくなる。
悪性腫瘍のガン細胞も正常細胞もタンパク質から構成されており、タンパク質の熱吸収には波長の領域が存在している。その波長の領域は３．５μｍ〜２０μｍであり、この波長の密度を高め一定の温度で制御するとガン細胞を短時間に４３℃に到達することができる。波長の密度を黒体輻射以上に高め輻射すると輻射する波長と吸収する波長が整合したとき波長は同調し吸収共鳴を起こし、短時間に熱吸収を起こす。
ガン細胞は血液の循環機能が低下しており、温度を制御する機能が低下しており、ガン細胞と正常細胞との間に正確な温度差が生じ、効果的加熱ができる。
悪性腫瘍の細胞と正常細胞の違いは、正常細胞は温度が高くなると血流が増加し、温度制御の機能が増し、細胞へのダメージを少なくする。悪性腫瘍の細胞は血液循環が正常でなく、一度高温になると細胞の温度の制御機能が喪失する。
ガン細胞は、臓器内で均一に増殖しておらず、部分的であったり、部分的に転移していることが多い。本発明の赤外線、遠赤外線を輻射する方法は身体の臓器全体に広範囲に同時に熱輻射することができ、部分的に輻射する場所別に選別して輻射できる。

血液の中は水分が全体の約５０％、タンパク質は血漿と赤血球を合わせると４５．７％、他に無機塩類、白血球、血小板等で構成されている。
赤外線、塩赤外線のなかで水が吸収する波長は２．５μｍ〜３．５μｍ及び６μｍに小さな吸収波長の範囲にあり、この波長をカットすると血液の５０％が熱波長の影響を受けず、細胞が血流による温度上昇を制御できる。
アミノ酸類やタンパク質が有する吸収波長は３．５μｍ〜２０μｍの範囲であり、無機塩類などのミネラルが吸収する波長の多くは０．５μｍ〜２．５μｍと２０μｍ〜６０μｍの範囲である。水やミネラルが吸収する波長の領域を除いて波長照射すると直接悪性腫瘍のガン細胞に輻射する効率が高くなる。
赤外線、塩赤外線を輻射する構造において、水を冷却水として利用し循環すると輻射する場所の温度制御と同時にこの波長が冷却水に吸収され選択した波長が温度の制御のなかで輻射できる。
従来、遠赤外線学会では２．５μｍ〜２０μｍの波長の領域は３ｍｍ以上の水の層を透過することはないとされていた。又表皮を透過し身体内部の到達することもないとされていた。しかし波長の密度を黒体輻射以上にあげて輻射すると従来の学説とは異なることが実験によって確認できた。

マイクロ波の波長２．４５ＧＨｚをマンガン亜鉛フェライト、マンガンニッケルフェライト、キュリー温度２００℃に吸収させ、赤外線、遠赤外線の波長に転換し輻射すると、波長の領域のピークは２．５μｍ〜２０μｍとなる。このときに磁性体の構造を渦電流損が生じる湾曲、凹凸、球等の構造にすると磁性体の磁化が高くなり、磁性体のスピンが励起し、黒体輻射以上の高い密度で輻射する。この事例は特許出願人が、特願２００５−１８５６７３、特願２００５−３４８４３４、特願２００６−１６０２５９にって出願されている。
輻射する波長の領域の計測は、外部加熱による赤外線放射率計測によって行った。
磁性体によって波長転換した波長の温度は温度２００℃であり、そのまま直接身体に照射するとやけどの症例が生じ、やけどしない温度に下げる必要がある。
温熱治療の細胞への最適温度は４３℃とされており、身体の外部から照射し、身体の深部の温度を高くするには、輻射する温度２００℃から温度を下げて波長の密度を維持しなければ、身体への影響があり、４３℃の温度を輻射しても深部の温度が４３℃の波長は到達しない。２．５μｍ〜２０μｍの波長から水が吸収する波長２．５μｍ〜３．５μｍと６μｍを水に吸収させることで輻射する温度２００℃から身体に照射してもやけどにならない温度に制御し、水を循環させ冷却しながら３．５μｍ〜２０μｍの波長を透過し身体内部にエネルギーの巨視的トンネル現象を利用し温度の制御が可能になる。
この現象は、輻射する波長の密度が黒体輻射以上でなければ波長の透過が見られない。
基礎的データの実験として、水の層に対してエネルギーの巨視的トンネル効果を確認した。実験で使用したセラミックスは、マンガン亜鉛フェライトを平均１０μｍの粉体にし、耐熱性ペタライトが主成分となるセラミックスの容器の内部に１２５０℃の温度で燒結した。セラミックスの容器は大きさ外形２７ｃｍ内径２６ｃｍ高さ２２．５ｃｍの円形の容器でフタと容器に分かれた構造にした。セラミックス容器の内部に３００ｃｃのビーカーに水２００ｃｃを入れビーカーの内部に鶏のレバー５０ｇを入れたガラスの三角フラスコを入れ、ビーカーの水の中に沈め、電子レンジ２．４５ＧＨｚの波長で０．７ｋｗの出力の中にセラミックの容器を入れ加熱した。
加熱前の水温は、１６℃、鶏のレバーは、１０℃、外気温度は３０℃で行った。
温度の上昇は、６０秒経過後の鶏のレバーの温度は４６℃、水温は２８℃、容器内部の温度３２℃に上昇した。鶏のレバーは３６℃、温度が上がり、水温は１２℃の上昇であった。水温よりも、水２００ｃｃの中に沈めた、鶏のレバーが高い温度を示した。
エネルギーの巨視的トンネル現象を示している。
次ぎに水温を一定にした状態で鶏のレバーの温度が一定に制御出来るかを確認する実験を行った。
ビーカーの水をガラス管で循環し、冷却し１０℃を維持して６０秒加熱した、レバーの温度４２℃。初期の実験よりも鶏のレバーの温度は４℃低く、水温管理による効果を確認した。容器内部の温度は２８℃で初期の温度３０℃よりも低下し維持していた。このことから水を冷却水として利用でき、水が吸収する以外の波長はレバーに吸収されていることを示している。鶏のレバーの吸収波長と輻射する波長の同調から鶏のレバーの温度が始めに高くなっており、波長の密度を黒体輻射以上に上げて輻射するとエネルギーの巨視的トンネル効果を示している。
身体の外皮が大気中で一定時間のなかで温度に耐えられる温度と比熱の高い物質に接して耐える温度には格差がある。サウナ風呂は室温が６５℃を越えても一定時間耐えられるが、風呂のお湯は４３℃が瞬時の限界温度ある。皮膚から輻射する温度が４３℃以下で外部から輻射しても身体内部のガン細胞の温度は４３℃にはならない。輻射する温度を４３℃〜６５℃で制御し波長密度が高いときに身体の深部に熱輻射することが判断できる。輻射する波長の範囲は３．５μｍ〜２０μｍ、水が吸収する波長は始めに除去しており、照射されないために、血液中の水分が温度の制御の役割を行い、ガン細胞に多くの波長が吸収でき温熱治療の効果を上げる。

赤外線、遠赤外線の波長はこれまで表面輻射するだけで、深部まで到達しないとされていた。マイクロ波の波長を磁性体に吸収させ、波長転換すると波長の密度が高まり、物質の吸収波長と波長転換した輻射する波長が整合したとき、同調し波長のトンネル効果が生じることを、出願人によって特願−２００６−１６０２５９において説明している。
吸収波長と輻射する波長が整合し、波長密度が高いとき、赤外線、遠赤外線の波長は表面輻射ではなく、深部に到達する。一定の出力のなかで６０秒以上輻射すると表面温度よりも深部の温度が始めに高くなる。この現象からガン細胞のように熱吸収が早い細胞では、表面温度よりも早く、上昇する。

赤外線、遠赤外線の波長も磁性に集まる性質がある。出願人によって特願−２００６−１６０２５９において説明している。
波長を磁性によって集束し、集束した波長をテフロン樹脂の管、石英ガラス又は銀ハロゲンファイバー管によって直径１ｍｍ〜３ｍｍの細い管の中に波長を誘導し、身体の内部に管を通して外部から波長を輻射することが出来る。
マイクロ波の波長を磁性体によって波長転換するときに湾曲や凹凸、球等の構造にすると渦電流損が生じ、磁化が高くなる。波長は磁化の高い位置に収束し集まる。
電子レンジのマグネトロンから放射されたマイクロ波を３０ｃｍの容器全体で波長を内部に取り込み、磁性体によって波長転換された波長は１ｃｍの凹面のセラミックスの内部に磁性体が燒結していると、その中に収束する。１ｃｍの凹面に収束した波長は１ｍｍ同じ素材で作られた凹面の磁性体に収束することができる。凹レンズに光が集束するように波長も収束し輻射する。渦電流損により発生する磁化は凹面の半径が小さいほど早く高くなり、磁化の高い位置に波長は集まり、磁性体の凹面の磁化の高い場所に収束し輻射する。石英ガラスや銀ハロゲンファイバー管を輻射する凹面磁性体に接合すると管の内部に波長は輻射される。ファイバー管から輻射する波長と吸収する波長が整合すると吸収共鳴によって早い加熱ができる。
磁性体から輻射する波長をファイバー管に通す工程で、スパイラルの石英管の中に純水を循環させ、その中にファイバー管を通し、ファイバー管の温度を一定温度で制御させ、同時に純水によって２．５μｍ〜２０μｍのうち２．５μｍ〜３．５μｍ及び６μｍの波長を吸収させ、他の波長を透過させファイバーの管の先を身体内部に入れ、波長の領域３．５μｍ〜２０μｍを直接悪性腫瘍の細胞に直接輻射し温熱治療ができる。
この場合は切開する大きさが小さく、身体の外科的ダメージが少なく悪性腫瘍の細胞に直接輻射することができる。
ファイバーの管の経が小さくとも波長の密度が高く輻射するとガン細胞は吸収共鳴を起こしガン細胞全体に熱伝導し温度が上昇する。

リュウマチの温熱治療は既にあり、温泉治療もその一つである。この効果は、患部の血液循環による効果と温熱による免疫改善とされている。
本発明による効果は患部の細胞、タンパク質が直接加熱され血液による循環によって温度を制御することから血液循環機能が患部全体に広がり、血液の循環が改善される。

エネルギーの巨視的トンネル効果を確認するために、表皮とタンパク質の多い肉類を波長が通り内蔵部に波長が輻射され、内蔵部の加熱が表皮よりも早く温度が上昇するかを鶏一羽分を利用し確認した。鶏の一羽、羽を取り除き、首と足を落とし、内蔵が入ったままの状態で、外部から赤外線、遠赤外線の２．５μｍ〜２０μｍの波長を黒体輻射以上の密度で輻射し、鶏肉の内部臓器の温度の変化と表皮の温度及び表皮を水で循環したときの表皮の冷却効果を確認した。鶏肉は既に死亡しているので、生体と違い血液循環による温度の制御は存在しないために、鶏肉内部の温度の制御は生じないが鶏肉の骨で被われている内蔵部分の温度の上昇を確認すると、人体への生体内部に赤外線波長が輻射され温熱治療の効果が判断できる。
実験は電子レンジの中にセラミックの内部を磁性体によって燒結した容器を入れて電子レンジのマイクロ波２．４５ＧＨｚ、０．７ｋｗの出力で温度の変化を見た。
電子レンジのなかに入れるセラミックの容器は、容器の内部に磁性体、マンガン亜鉛フェライト、キュリー温度２００℃を１０μｍに粉砕し厚さ２０μｍで満遍なく燒結した。容器はフタの部分と容器の部分に分離できる構造にした。
セラミックの容器の内部に石英ガラスの容器を入れ、その中に純水を６００ｃｃ入れ、別の石英ガラスに鶏肉を一羽分を丸のままで入れ、純水を入れた石英ガラスの中に入れ、２重の石英ガラスの構造にした。磁性体を燒結されているセラミックの容器に石英ガラスの２重の構造を入れ、電子レンジに入れマイクロ波によって加熱した。
純水を入れた石英ガラスの容器には純水が外部と循環し一定温度を保ち冷却装置を設置した。
鶏肉の重量は８３０ｇ内蔵部品温は１０℃、表皮は２３℃、容器の純水は６００ｃｃ、水温は１６℃、外気温度２８℃、石英ガラスの水の層は平均１ｃｍ以上が保たれている。
電子レンジの波長は２．４５ＧＨｚ、出力は０．７ｋｗ、鶏肉の温度は、表面の皮と内蔵部分の品温の２点を計測した。始めは水の温度は制御せずに加熱した。
６０秒で鶏肉の表皮の温度は３０℃、内蔵部分の温度は１８℃、水温は２０℃に上昇した。
１８０秒では、表皮は４５℃、内蔵部は３９℃、水温は２７℃に上昇した。
３００秒では、表皮は５３℃、内蔵部は６２℃、水温は３４℃に上昇した。
３００秒で表皮よりも内蔵部の温度が高くなり、内臓部との温度の格差が大きく生じた。
水温は、始めの６０秒の加熱と次の６０秒間の加熱では温度の変化に違いがあり、内部温度が高くなるにつれて水温の温度の上昇が高く、一定の冷却を行うことによる表面温度の冷却効果を示した。
次ぎに純水を冷却循環し、水温を１０℃で維持し、同じ加熱実験を行った。
６０秒では、表皮の温度２６℃、内蔵温度１７℃、水温１０℃。
１８０秒では、表皮の温度３５℃、内蔵温度３９℃、水温１０℃。
３００秒では、表皮の温度４２℃、内蔵温度５８℃、水温１０℃。
純水の冷却効果があり、表皮の温度がほぼ維持され、内部温度をたかめることが示された。
次ぎに一定温度維持するために３００秒からマイクロ波の出力を０．２ｋｗにして６０秒間照射した表皮の温度は４１℃内蔵温度５９℃、水温は１０℃を保っていた。
次ぎに同じ０．２ｋｗの状態で１８０秒間継続したその結果は表皮の温度は３９℃、内蔵温度６０℃、水温は１０℃を維持していた。この現象から内蔵温度を一定温度で維持するには、マイクロ波の出力を調整し、水温管理を行うと内蔵温度が一定温度で保つことが出来ることが立証できた。
内蔵部は表皮から計測し４．８ｃｍ位置にある温度を計測した。
加熱開始時間から内蔵部が５０℃以上に到達した時間２４０秒程度である。ガンに対する温熱治療の温度は４３℃であり、内蔵部であれば表皮から５ｃｍ〜８ｃｍ程度内部に腫瘍が存在している場合もある。生体内の血液循環から見ると２４０秒〜３００秒で治療温度に到達する温熱治療の時間は大きく短縮できる。
この実験から表面の温度を一定の温度で維持し臓器の温度を高め加熱できることが証明できた。エネルギーの巨視的トンネル効果が見られる。

００２２の実験では生体反応を示さない鶏肉であり、内部の臓器の温度が上昇しても温度の制御機能は喪失している。悪性腫瘍の温熱治療の報告では、ガン細胞は血液循環が悪く、血液による温度の制御機能が低下し、温熱治療の効果が示されている。
純水を循環すると表皮の部分の温度は外部から制御でき、生体内部は血液循環によって正常細胞は温度の制御が可能である。
悪性腫瘍の温熱治療の利用効果を示すことが出来る。

実験では電子レンジを利用したが人体を電子レンジに入れ加熱することは出来ない。生体ではマイクロ波を導波管によって外部に誘導でき、誘導した波長は、磁性体によって波長転換をする事が出来る。磁性体の構造が湾曲、凹凸面、球等によって、渦電流損が生じ、渦電流損が生じると磁化が高くなり、電子スピンの励起によって波長の密度が高くなる。この構造は電子レンジの内部とおなじである。
図−１は、マグネトロンから取り出した波長の転換と身体への輻射の構造を示す。
マグネトロン発振器からマイクロ波を照射し（１）導波管によってマイクロ波を誘導し（２）マイクロ波波長転換装置（３）で波長を２．５μｍ〜２０μｍに転換し、下部の水の層で水が吸収する波長２．５μｍ〜３．５μｍ、６μｍを吸収させ、温度を制御し身体に他の波長を輻射する。輻射する波長の温度は赤外線温度センサーから計測し、最適温度マイクロ波の出力によって調整する。冷却水はチラー水循環装置によって一定温度を制御する。図Ａ、図Ｂ輻射する人体の構造、悪性腫瘍の位置によって選択する。
図−２は湾曲する磁性体の波長転換で面ＣとＤの間が均一な温度が輻射される構造を示し凹面の（１５）（１６）（１７）直径が小さいほど磁化が早く高くなり、波長の輻射が早くなり、キュリー温度に近づくと磁化が低下し順次大きな凹面に磁化の変化が進み、１５〜１７の間で輻射する最高温度が移動し、結果的に均一な温度輻射が見られる。
図−３は電子レンジ（１８）を利用し、内部に入れる磁性体は丸い２重の形状のセラミックス（１９）を作り、内面に磁性体（２０）を燒結した、丸い磁性体の一カ所に凹面の磁性体（２１）によって磁性体２０で波長転換した波長を収束し、その波長を磁性体の小さな凹面（２２）に収束し輻射する。この波長はマイクロ波の波長全てを２２によって磁化収束され、石英ガラスのファイバー管（２３）に輻射される。２３は２重の層になり、中心部は波長の透過（３１）、波長の外側は水の層（２９）によって、水が吸収する波長を吸収し、水を循環（２９）し、冷却装置（２８）で水の温度を制御し赤外線波長（３１）の冷却を行う。２３は石英ガラス（３２）を耐熱皮膜被い（３３）、石英ガラス（３０）の２重の構造を示す。
ファイバー管の赤外線の温度は赤外線温度計（２７）によって計測し、マイクロ波の出力を調整し温度の制御を行う（２４）。ファイバー管を身体内部誘導し赤外線が（３４）悪性腫瘍に直接３．５μｍ〜２０μｍの波長を輻射し、温熱治療を行う。

赤外線、塩赤外線の温熱治療は患者に肉体的ダメージの少ない治療方法である。悪性腫瘍の治療で患者の肉体にダメージが生じない治療は、単に肉体的ダメージだけではなく、精神的にも与えるダメージが軽減できる。
乳ガンの外科的摘出治療は、精神的にも肉体的にもダメージが大きい。化学治療、放射線治療では多くの場合、髪の毛が脱毛し、女性には、絶望感さえ与えている。
これまでの温熱治療でも乳ガンの治療が多くみられる、赤外線、塩赤外線の温熱治療では皮膚の表面に近いほど温熱治療の波長輻射が簡便である。本発明では、面的な広がりに対しても均一に熱輻射でき、リンパ腺などに転移していても温熱治療が同時に出来る。

国民の３人に１人が悪性腫瘍で死亡している。悪性腫瘍の治療費が高いことが国民医療費の高騰する原因になっている。国民医療費の高さは、産業界では社会保険負担の増加になり経済界全てに悪影響を与えている。４０才〜５０才代の悪性腫瘍の罹患は死亡率が高く、医学的治療方法の多くは今後の課題となっている。この治療方法は年齢に関係なく治療の効果があり、早い進行を阻止できる方法である。
高周波による温熱治療においても設備価格が高い。赤外線、塩赤外線の温熱治療は、マイクロ波から波長転換し熱輻射する方法であり、マグネトロン０．５ｋｗ〜１ｋｗの低出力であり、設備コストが安く、治療に必要な電気の出力も小さく、設備の償却費用からみても治療費用が軽減できる。

人体に利用する医療機器は何よりも安全性が求められる。マイクロ波の波長は磁性体によって１００％波長転換しており、マイクロ波による人体への影響が生じない。
赤外線、遠赤外線の波長は他の温熱治療で利用されており、波長の照射による影響は高温によるやけど以外は生じない。γ線、ｘ線とは違い生体内におれる影響もこれまで医学界では報告されていない。

温熱治療の機器はマイクロ波発振器及び操作盤（１）、マイクロ波の波長転換装置（３）、水冷循環機器（４）によって構成されており、身体への温度の制御は、赤外線温度センサーによって表示される温度からマイクロ波の出力を調整する。身体に設置している場所の温度は、冷却水の水温を熱伝対温度計から一定温度に制御する。マイクロ波発振器の出力は、０．１ｋｗ〜０．７ｋｗの間で０．１ｋｗの間隔で調整する。マイクロ波の波長転換は、患部の状態に合わせて身体の表面に近い場所、深部並びに大きさに合わせて輻射する方法を調整する。マイクロ波の波長はマグネトロン発振器、（１）から発信し、導波管、（２）の中を通り、セラミックスの内部に磁性体を燒結した波長転換装置、（３）に吸収され、赤外線、遠赤外線の波長に転換し、純水の層（１２）によって２．５μｍ〜３．５μｍ及び６μｍの波長を吸収させ身体、（５）に熱輻射する。赤外線、遠赤外線が身体に接する位置は、軟性のテフロン樹脂（１１）によって身体に馴染み一部が変形できる構造から熱輻射し、熱が外部に漏れない構造をとる。赤外線、遠赤外線を輻射する位置に純水が循環するスペースを石英ガラス又はテフロン樹脂で被い、輻射する波長２．５μｍ〜２０μｍの中から２．５μｍ〜３．５μｍ及び６μｍの波長を純水によって吸収させ、他の波長３．５μｍ〜２０μｍを身体に輻射させる。チラー水循環装置は（４）純水を一定温度に冷却し、輻射温度の制御を目的にする。身体への温度制御は赤外線温度計（６）による身体への輻射温度によってマグネトロンの出力を調整し行う。純水の冷却水の循環は接地面の温度上昇を押さえると同時に温度の安定によって水に吸収される波長の安定性を保つ。図−１−Ａは、広い範囲の波長の輻射に利用し、図−１−Ｂは局部的に輻射する場合に利用する構造を示し。磁性体Ａ（１０）の小さな凹面はその部分に輻射する波長が集中し、輻射角度と目的とする局部に整合させ輻射することが出来る。 熱輻射を均一に行う構造を示す。図−２は図−１のマイクロ波の波長転換装置の図−Ａに装置する。同じ磁性体の輻射面から均一に身体に輻射するとき、湾曲の中心部の温度から身体までの距離によって温度差が生じるが、輻射する面のから均一に輻射するときは小さな凹面（１５）の半径が小さいほど早く温度が上がり熱輻射し、次ぎに（１６）（１７）の順番に熱輻射が始まる。全体から輻射するときは、輻射面の温度が均一になる。 身体内部に直接、赤外線、遠赤外線をファイバー管によって輻射する構造を示す。マグネトロンから（１８）マイクロ波が球形のセラミックス（１９）の内部に磁性体によってマイクロ波の波長を赤外線、遠赤外線の波長に転換し、転換した波長を凹面（２１）の磁性に収束し、再度凹面の小さな磁性体（２２）に収束し、石英ガラスのファイバー管（２３）を通し、ファイバー管の冷却装置（２８）で水温の安定を計り身体に直接輻射（３４）する。 （２３）のファイバー管は２重の石英管（３０）（３２）によって構成されており、中心部は赤外線が透過し、外部の（３０）と（３２）の空間は水（２９）が循環し水によって一部の波長を吸収する。他の波長が（３４）に透過される。（２９）の冷却水は冷却装置（２８）によって一定温度を維持する。赤外線の温度は（２７）の赤外線温度計によって計測し、マグネトロンの出力を調整する。

Claims (6)

1. マイクロ波の波長を磁性体によって赤外線、遠赤外線の波長に転換し、その波長の領域の密度を黒体輻射以上に高め、身体の外部から波長を輻射し、悪性腫瘍の温熱治療を行う方法
2. マイクロ波の波長を磁性体によって赤外線、遠赤外線の波長に転換し、その波長の密度を黒体輻射以上に高め、身体の外部から赤外線ファイバーの管の内部に波長を透過し、悪性腫瘍の細胞に直接、熱輻射し温熱治療を行う方法
3. 赤外線、遠赤外線の波長の輻射密度を黒体輻射以上に高め、水が吸収する波長の領域２．５μｍ〜３．５μｍを水によって吸収させ、水を冷却循環し、３．５μｍ〜２０μｍの波長の領域を輻射のピークにし、悪性腫瘍の細胞に照射し、温熱治療を行う方法
4. マイクロ波の波長を磁性体によって赤外線、遠赤外線の波長に転換し、その波長の領域の密度を黒体輻射以上に高め、身体の外部から波長を輻射し、身体内部の細胞の温度を安定させ、２．５μｍ〜２０μｍの波長の密度を高め、身体に外部から輻射し、慢性関節リュウマチの温熱治療を行う方法
5. マイクロ波の波長を赤外線、遠赤外線の波長に転換するときに半円球の湾曲の面から輻射する波長のエネルギーを一定の面に均一に輻射する構造並びに身体の湾曲した外部から輻射し波長を身体内部に均一に透過させ悪性腫瘍に吸収させる方法
6. 赤外線、遠赤外線の波長を磁性体によって集束し輻射するときに磁性体の構造を渦電流損が生じる湾曲構造にして波長の吸収面の磁化を高め波長が輻射する面積を集束し、ファイバー管等の細い管の内部に輻射する方法。

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