JP2009125257A - Hyperthermia apparatus and hyperthermia method - Google Patents

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拓也 高田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hyperthermia apparatus capable of killing cancer cells efficiently while reducing burdens on a living body. <P>SOLUTION: The hyperthermia apparatus includes: a heating means for heating an lesion by radiating electromagnetic waves non-invasively the lesion of the living body; a permittivity detecting means for detecting permittivity of the living body by irradiating the electromagnetic waves to the living body non-invasively; and a control unit for adjusting output of the heating means on the basis of an amount of change in permittivity of the lesion of the living body. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体の患部を加温する温熱治療装置及び温熱治療方法に関するものである。   The present invention relates to a thermotherapy device and a thermotherapy method for heating an affected area of a living body.

癌の治療法として、ハイパーサーミア法という温熱療法がある。
このハイパーサーミア法とは、癌細胞が、正常細胞よりも酸性度が高く正常細胞に比べて熱に弱いこと、また、癌細胞で形成された領域にある血管が正常な血管とは異なり温度が上昇しても広がらないため加温されても放熱が充分にできず高温になりやすいことを利用し、患部を加温することで癌細胞を死滅させる方法である。
There is a thermotherapy called hyperthermia as a cancer treatment.
In this hyperthermia method, cancer cells have higher acidity than normal cells and are less susceptible to heat than normal cells, and blood vessels in areas formed with cancer cells rise in temperature unlike normal blood vessels However, since it does not spread, it is a method of killing cancer cells by heating the affected area, taking advantage of the fact that even if it is heated, it cannot sufficiently dissipate heat and tends to become high temperature.

このようなハイパーサーミア法を用いた温熱療法では、事前にX線、MRI等の画像診断により癌細胞のある領域(以下「患部」という。)を特定し、患部の大きさ、数量に応じて少なくとも1本以上の針状温度センサを患部に刺入し、針状温度センサの検出結果に基づいて加温量を制御しながら、患部を目標領域内の温度に加温する方法がある。ここで、患部の加温方法としては、患部に電磁波を照射し、加温する方法がある。
しかしながら、針状温度センサを患部に刺入して温度測定を行うと、生体(患者)に苦痛を与える等の負担が大きくなるという問題がある。また、温度の分布を把握するため、複数の患部の温度を測定するために、複数本の針状温度センサを刺入して温度測定を行う場合、及び/または、長時間温度を測定する場合は、生体に与える負担がより一層大きくなるという問題もある。
また、加温手段に電磁波を用いる場合は、加温のために照射している電磁波が温度検出手段の温度センサの検出信号のノイズとなり、正確な温度検出が困難であり、また、温度検出のために生体に刺入している針状温度センサ(のプローブ)が電磁波を吸収してしまい加温効率を低下させるという問題もある。
In hyperthermia using such a hyperthermia method, an area with cancer cells (hereinafter referred to as “affected part”) is identified in advance by image diagnosis such as X-ray and MRI, and at least according to the size and quantity of the affected part. There is a method in which one or more needle-shaped temperature sensors are inserted into the affected area, and the affected area is heated to a temperature within the target region while controlling the amount of heating based on the detection result of the needle-shaped temperature sensor. Here, as a method for heating the affected part, there is a method of irradiating the affected part with electromagnetic waves and heating it.
However, when a needle-like temperature sensor is inserted into an affected area and temperature measurement is performed, there is a problem that a burden such as pain on a living body (patient) increases. Also, when measuring temperature by inserting multiple needle-shaped temperature sensors and / or measuring temperature for a long time in order to grasp the temperature distribution and measure the temperature of multiple affected areas There is also a problem that the burden on the living body is further increased.
In addition, when electromagnetic waves are used for the heating means, the electromagnetic waves radiated for heating become noise of the detection signal of the temperature sensor of the temperature detection means, and accurate temperature detection is difficult. For this reason, there is also a problem that the needle-like temperature sensor (probe) inserted into the living body absorbs electromagnetic waves and reduces the heating efficiency.

この問題を解決した温熱治療装置としては、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載されている生体に非侵襲で患部の温度を検出する温熱治療装置がある。
特許文献1には、先端にアンテナが内蔵され生体の体腔内に挿入が可能なアプリケータを生体と接触させ、先端のアンテナから加温波を放射して生体を加温する温熱治療装置が記載されている。
また、引用文献2には、加温対象の温度を検出するための加温温度センサと異なる少なくとも1つの熱傷防止用温度センサを加温温度センサとは異なる位置に配設し、熱傷防止用温度センサの測定温度が危険な温度域になった事を検出した場合は、マイクロ波発振部から出力されるマイクロ波を制御して熱傷防止用温度センサの測定温度が危険な温度域から離脱するように制御するマイクロ波温熱治療装置が記載されている。
As a thermotherapy device that solves this problem, for example, there is a thermotherapy device that detects the temperature of an affected area in a non-invasive manner in a living body described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2.
Patent Document 1 describes a thermal treatment device that warms a living body by bringing an applicator that has an antenna built into the distal end thereof into contact with the living body and radiates a heating wave from the antenna at the distal end. Has been.
Further, in cited document 2, at least one burn prevention temperature sensor different from the heating temperature sensor for detecting the temperature to be heated is disposed at a position different from the heating temperature sensor, and the burn prevention temperature is set. When it is detected that the measured temperature of the sensor is in a dangerous temperature range, the microwave output from the microwave oscillation unit is controlled so that the measured temperature of the temperature sensor for preventing burns leaves the dangerous temperature range. A microwave thermotherapy device to be controlled is described.

特開平07−185018号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-185018 特開平06−319814号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-31814

引用文献1及び2に記載されているように、生体に非侵襲な状態で温度を測定することにより、温熱治療時に生体へ与える負担を少なくすることができる。
ここで、温熱治療装置では、温度を測定しつつ、予め設定された時間の間(例えば30分から1時間)、患部を加温している。
As described in Cited Documents 1 and 2, by measuring the temperature in a non-invasive state in the living body, it is possible to reduce the burden on the living body during the thermal treatment.
Here, in the thermotherapy apparatus, the affected part is heated for a preset time (for example, 30 minutes to 1 hour) while measuring the temperature.

しかしながら、癌細胞の特性は、生体によって異なるため、つまり、癌細胞が出来ている位置や患者個人個人により異なり、組織差、個人差があるため、温度によって加温を制御し、癌細胞を死滅できる温度に一定時間に達した状態で加温しても癌細胞が死滅していない場合や、癌細胞を死滅できる温度に一定時間に達していなくても癌細胞が死滅している場合がある。また、既に癌細胞が死滅していている場合でも設定した時間まで継続して加温している場合もある。   However, because the characteristics of cancer cells differ from living body to living body, that is, depending on the location where the cancer cells are made and the individual patient, there are tissue differences and individual differences. Cancer cells may not have been killed even when heated to a temperature that has reached a certain time, or cancer cells may have been killed even if the temperature has not reached a certain time at which the cancer cells can be killed . In addition, even when cancer cells have already been killed, they may be continuously heated up to a set time.

また、電磁波を照射して患部を加温する方法では、加温手段と患部との間の表皮や患部周辺の正常細胞は、患部の温度以上の温度に加温され、正常細胞が死滅する温度(46℃以上)に達することがある。加温手段と患部との間の正常細胞が死滅する温度まで加温されると、加温された部分が熱傷等になり、生体、つまり患者に痛みが生じ、また患者に負担をかけることになる。そのため、患者に痛みが生じた場合は、患部を充分に加温することができない、あるいは、一定時間に達する前に加温を停止してしまうため、癌細胞を死滅できない。
さらに、温度を測定しつつ患部を設定温度に加温をしても患部の温度を一定に保つことが困難であるため、癌細胞を効率よく死滅させることができない。
In addition, in the method of heating the affected area by irradiating electromagnetic waves, the epidermis between the heating means and the affected area and normal cells around the affected area are heated to a temperature higher than the temperature of the affected area, and the normal cells die. (46 ° C or higher) may be reached. When the temperature is increased to a temperature at which normal cells between the heating means and the affected part die, the heated part becomes a burn or the like, causing pain in the living body, that is, the patient, and placing a burden on the patient. Become. For this reason, when pain occurs in the patient, the affected area cannot be sufficiently heated, or the heating is stopped before reaching a certain time, so that the cancer cells cannot be killed.
Furthermore, even if the affected area is heated to a set temperature while measuring the temperature, it is difficult to keep the temperature of the affected area constant, and cancer cells cannot be killed efficiently.

本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、生体への負担を少なくしつつ、効率よく癌細胞を死滅させることができる温熱治療装置及び温熱治療方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a thermotherapy device and a thermotherapy method that can eliminate the problems based on the above-described conventional technology and efficiently kill cancer cells while reducing the burden on the living body.

上記課題を解決するために、本発明は、生体の患部に非侵襲で電磁波を照射し、前記患部を加温する加温手段と、前記生体に非侵襲で電磁波を照射し、前記生体の誘電率を検出する誘電率検出手段と、前記生体の前記患部の誘電率の変化量に基づいて前記加温手段の出力を調整する制御部とを有することを特徴とする温熱治療装置を提供するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to non-invasively irradiating an affected part of a living body with electromagnetic waves, heating means for heating the affected part, non-invasively irradiating electromagnetic waves to the living body, and A thermotherapy apparatus comprising: a dielectric constant detection means for detecting a rate; and a control section for adjusting an output of the heating means based on a change amount of a dielectric constant of the affected part of the living body. It is.

ここで、前記制御部は、前記患部の誘電率の変化量がしきい値を超えたことを検出した場合に前記加温手段による加温を停止することが好ましい。
また、前記しきい値は、高含水成分の細胞の誘電率と低含水成分の細胞の誘電率との差分であることが好ましい。
Here, it is preferable that the control unit stops heating by the heating unit when detecting that the amount of change in dielectric constant of the affected part exceeds a threshold value.
The threshold value is preferably the difference between the dielectric constant of cells having a high water content and the dielectric constant of cells having a low water content.

さらに、前記生体の外に配置された基準誘電体と、前記誘電率検出手段が検出した基準誘電体の誘電率に基づいて、前記誘電率検出手段の検出値を補正する補正手段とを有することが好ましい。
また、前記基準誘電体は、前記誘電率検出手段と当接して配置されていることが好ましい。
前記誘電率検出手段は、チャープパルス方式またはUWB方式の電磁波を照射し、前記患部の誘電率を検出することが好ましい。
And a correction unit that corrects a detection value of the dielectric constant detection unit based on a dielectric constant of the reference dielectric detected by the dielectric constant detection unit. Is preferred.
The reference dielectric is preferably disposed in contact with the dielectric constant detecting means.
It is preferable that the dielectric constant detection means irradiates a chirp pulse type or UWB type electromagnetic wave to detect a dielectric constant of the affected part.

さらに、前記加温手段から照射され前記生体の表皮で反射された電磁波の強度を検出する反射電磁波検出手段を有し、前記制御部は、前記加温手段から放射された電磁波の強度と前記反射電磁波検出手段が検出した前記生体の表皮で反射された電磁波の強度との差分が設定した強度となる強度の電磁波を前記加温手段から放射させることが好ましい。
さらに、前記誘電率検出手段が検出した前記生体の誘電率から前記生体の温度を算出する温度算出手段を有し、前記制御部は、前記温度算出手段で算出した前記生体の温度に基づいて、前記患部の温度が設定温度となるように前記加温手段から放射する電磁波の強度を調整することが好ましい。
Furthermore, it has a reflected electromagnetic wave detecting means for detecting the intensity of the electromagnetic wave irradiated from the heating means and reflected by the skin of the living body, and the control unit is configured to detect the intensity of the electromagnetic wave radiated from the heating means and the reflection. It is preferable that the heating means emits an electromagnetic wave having an intensity that is a difference between the intensity of the electromagnetic wave reflected by the skin of the living body and detected by the electromagnetic wave detection means.
Furthermore, it has temperature calculation means for calculating the temperature of the living body from the dielectric constant of the living body detected by the dielectric constant detection means, and the control unit is based on the temperature of the living body calculated by the temperature calculation means, It is preferable to adjust the intensity of the electromagnetic wave radiated from the heating means so that the temperature of the affected area becomes a set temperature.

また、上記課題を解決するために、本発明は、生体の患部に電磁波を照射し、患部を加温する温熱治療方法であって、前記生体に非侵襲で電磁波を照射し、前記患部の誘電率を検出する誘電率検出ステップと、前記誘電率検出ステップで検出した前記患部の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記患部の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させる出力切替ステップとを有することを特徴とする温熱治療方法を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention provides a thermal treatment method for irradiating an affected part of a living body with electromagnetic waves and heating the affected part, irradiating the living body with electromagnetic waves non-invasively, and The dielectric constant detection step for detecting the rate and the change amount of the dielectric constant of the affected part detected in the dielectric constant detection step and the threshold value were compared, and the change amount of the dielectric constant of the affected part exceeded the threshold value In this case, the present invention provides a thermotherapy method characterized by including an output switching step for terminating irradiation of electromagnetic waves.

さらに、患部の位置を特定する患部特定ステップを有することが好ましい。
また、前記患部特定ステップは、前記生体の誘電率に基づいて前記患部の位置を特定することが好ましい。
また、前記出力切替ステップは、前記生体を加温する時間が設定時間を超えたら電磁波の照射を終了させることが好ましい。
また、前記出力切替ステップは、前記電磁波の出力する電力量の積算値が設定量を超えたら電磁波の照射を終了させることが好ましい。
Furthermore, it is preferable to have an affected part specifying step for specifying the position of the affected part.
Moreover, it is preferable that the said affected part identification step specifies the position of the said affected part based on the dielectric constant of the said biological body.
Further, it is preferable that the output switching step terminates the irradiation of electromagnetic waves when the time for heating the living body exceeds a set time.
In the output switching step, it is preferable that the irradiation of the electromagnetic wave is terminated when the integrated value of the electric energy output by the electromagnetic wave exceeds a set amount.

また、前記誘電率検出ステップは、さらに、前記患部の周辺部の誘電率を検出し、前記出力切替ステップは、前記患部の周辺部の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記患部の周辺部の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させることが好ましい。
また、前記誘電率検出ステップは、さらに、前記生体の表皮の誘電率を検出し、前記出力切替ステップは、前記表皮の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記表皮の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させることが好ましい。
The dielectric constant detecting step further detects a dielectric constant of a peripheral portion of the affected part, and the output switching step compares a change amount of a dielectric constant of the peripheral part of the affected part with a threshold value, and the affected part When the change amount of the dielectric constant in the peripheral part of the substrate exceeds the threshold value, it is preferable to end the irradiation of the electromagnetic wave.
Further, the dielectric constant detection step further detects a dielectric constant of the skin of the living body, and the output switching step compares a change amount of the dielectric constant of the epidermis with a threshold value to determine a dielectric constant of the skin. When the amount of change exceeds the threshold value, it is preferable to end the irradiation of electromagnetic waves.

本発明によれば、癌細胞が死滅したか否かを検出しつつ生体の患部を加温することができる。これにより、生体への負担を少なくしつつ、効率よく癌細胞を死滅させることができる。   According to the present invention, it is possible to warm an affected area of a living body while detecting whether or not cancer cells have been killed. Thereby, cancer cells can be killed efficiently while reducing the burden on the living body.

本発明に係るに温熱治療装置及び温熱治療方法について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。   A thermotherapy device and a thermotherapy method according to the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

図1(A)は、本発明の温熱治療装置の一実施形態であるハイパーサーミアシステム10の概略構成を示すブロック図であり、図1(B)は、図1(A)に示すハイパーサーミアシステム10の生体Bの周辺部を拡大して示す拡大側面図であり、図2は、図1に示すハイパーサーミアシステムの加温手段の概略構成を示すブロック図であり、図3は、図2に示す加温手段の出力端子の概略構成を示す断面図であり、図4は、図1に示すハイパーサーミアシステムの温度検出手段のアレイアンテナの概略構成を示す斜視図であり、図5は、図1に示すハイパーサーミアシステムの温度検出手段の概略構成を示すブロック図である。   FIG. 1 (A) is a block diagram showing a schematic configuration of a hyperthermia system 10 which is an embodiment of the thermotherapy device of the present invention, and FIG. 1 (B) shows a hyperthermia system 10 shown in FIG. 1 (A). FIG. 2 is an enlarged side view showing an enlarged peripheral portion of the living body B, FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a heating means of the hyperthermia system shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a heating shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of an array antenna of a temperature detecting means of the hyperthermia system shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a hyperthermia shown in FIG. It is a block diagram which shows schematic structure of the temperature detection means of a system.

図1(A)及び図1(B)に示すハイパーサーミアシステム10は、生体(つまり被検体、患者)Bの患部Tにマイクロ波を照射することで、患部Tを加温するシステムであり、マイクロ波を照射する加温手段12と、患部Tを生体の誘電率を検出する誘電率検出手段14と、誘電率検出手段14の検出結果に基づいて加温手段12の出力を調整する制御部16と、検出結果を表示し、各種条件を入力する入力表示手段18を有する。
ここで、患部Tは、癌細胞である。また、本実施形態では、患部Tを一箇所としたが、患部Tが複数箇所の場合も同様の動作で患部Tを加温することができる。
A hyperthermia system 10 shown in FIGS. 1A and 1B is a system that heats an affected part T by irradiating the affected part T of a living body (that is, a subject, a patient) B with a microwave. A heating means 12 for irradiating a wave, a dielectric constant detection means 14 for detecting the dielectric constant of the living body of the affected part T, and a control unit 16 for adjusting the output of the heating means 12 based on the detection result of the dielectric constant detection means 14 And an input display means 18 for displaying detection results and inputting various conditions.
Here, the affected part T is a cancer cell. Further, in the present embodiment, the affected part T is one place, but the affected part T can be heated by the same operation even when the affected part T has a plurality of places.

以下、ハイパーサーミアシステム10の各部について詳細に説明する。
まず、加温手段12は、基本的に、患部Tに対向する生体Bの外周に配置され、電磁波を生成し出力する出力部22と、出力部22から出力された電磁波を生体Bに向けて放射する出力端子20と、出力端子20と生体Bとの間に配置され、出力端子20から出力された電磁波を均一に拡散させるボーラス36と、ボーラス36を冷却する冷却部38とを有する。なお、加温手段12(特に出力端子20)の配置位置は、生体Bの外周に限定されず、生体Bの前面、側面、背面に配置してもよい。
Hereinafter, each part of the hyperthermia system 10 will be described in detail.
First, the heating means 12 is basically disposed on the outer periphery of the living body B facing the affected part T, and generates and outputs an electromagnetic wave, and the electromagnetic wave output from the output unit 22 is directed to the living body B. The output terminal 20 that radiates, the bolus 36 that is disposed between the output terminal 20 and the living body B and uniformly spreads the electromagnetic waves output from the output terminal 20, and the cooling unit 38 that cools the bolus 36 are included. In addition, the arrangement | positioning position of the heating means 12 (especially output terminal 20) is not limited to the outer periphery of the biological body B, You may arrange | position to the front surface, side surface, and back surface of the biological body B.

出力部22は、発振部30と、アイソレータ31と、方向性結合器32と、電力計33a、33bと、減衰器34a、34bと、整合回路35とを有する。
発振部30は、マイクロ波を生成し、増幅して出力するものである。
発振部30から出力されたマイクロ波は、アイソレータ31、方向性結合器32、整合回路35を通過し、出力端子20に供給される。
The output unit 22 includes an oscillating unit 30, an isolator 31, a directional coupler 32, power meters 33 a and 33 b, attenuators 34 a and 34 b, and a matching circuit 35.
The oscillation unit 30 generates a microwave, amplifies it, and outputs it.
The microwave output from the oscillating unit 30 passes through the isolator 31, the directional coupler 32, and the matching circuit 35 and is supplied to the output terminal 20.

アイソレータ31は、発振部30から方向性結合器32に向う方向のマイクロ波は通過させ、方向性結合器32から発振部30に向う方向のマイクロ波は通過させない非可逆伝送回路素子であり、マイクロ波が発振部30側に流れることを防止する。   The isolator 31 is a non-reciprocal transmission circuit element that allows microwaves in the direction from the oscillating unit 30 to the directional coupler 32 to pass and does not allow microwaves in the direction from the directional coupler 32 to the oscillating unit 30 to pass. A wave is prevented from flowing to the oscillation unit 30 side.

方向性結合器32は、発振部30から出力されたマイクロ波の一部を電力計33aおよび減衰器34aに供給し、出力端子20から射出された後、生体の表皮で反射され、再び出力端子20に入力されたマイクロ波の一部を電力計33bおよび減衰計34bに供給する。なお、方向性結合器32が電力計33a及び減衰計34aまたは電力計33b及び減衰計34bに供給するマイクロ波は、入力されたマイクロ波のうち一定割合のマイクロ波である。   The directional coupler 32 supplies a part of the microwave output from the oscillating unit 30 to the wattmeter 33a and the attenuator 34a. After being emitted from the output terminal 20, the directional coupler 32 is reflected by the epidermis of the living body and is again output. A part of the microwave input to 20 is supplied to the wattmeter 33b and the attenuator 34b. The microwaves supplied from the directional coupler 32 to the wattmeter 33a and the attenuator 34a or the wattmeter 33b and the attenuator 34b are a certain percentage of the input microwaves.

電力計33a及び減衰計34aは、方向性結合器32から供給されたマイクロ波の電力を算出することで、発振部30から出力されたマイクロ波の強度を検出し、制御部16に送信する。
また、電力計33b及び減衰計34bは、方向性結合器32から供給されたマイクロ波の電力を算出することで、表皮で反射されたマイクロ波の強度を検出し、制御部16に送信する。
The wattmeter 33 a and the attenuator 34 a calculate the power of the microwave supplied from the directional coupler 32, thereby detecting the intensity of the microwave output from the oscillating unit 30 and transmitting it to the control unit 16.
Further, the wattmeter 33 b and the attenuator 34 b calculate the power of the microwave supplied from the directional coupler 32, thereby detecting the intensity of the microwave reflected by the skin and transmitting it to the control unit 16.

整合回路35は、方向性結合器32と出力端子20との間に配置され、発振部30(つまり電源側)と生体(つまり負荷側)とのインピーダンス整合をとる。   The matching circuit 35 is disposed between the directional coupler 32 and the output terminal 20 and performs impedance matching between the oscillation unit 30 (that is, the power supply side) and the living body (that is, the load side).

出力端子20は、マイクロストリップ型アプリケータであり生体Bに対向して配置され、図3に示すように、同軸コネクタ100と、接地部102と、誘電体基板104と、アンテナ106とを有する。
同軸コネクタ100は、出力部22から供給されたマイクロ波をアンテナ106に供給する。
また、接地部102と誘電体基板104とアンテナ106とは、同軸コネクタ100側から接地部102、誘電体基板104、アンテナ106の順に積層されている。
誘電体基板104は、厚さ数mmの薄い平板状誘電体である。
接地部102及びアンテナ106は、薄い金属板であり、誘電体基板104を挟むように配置されている。接地部102は、接地されており、アンテナ106は、同軸コネクタ100と接続されている。
このように出力端子20を薄い板状にすることで、柔軟にすることができ、また、大面積化が可能で広範囲を加温することができる。
The output terminal 20 is a microstrip type applicator and is disposed to face the living body B, and includes a coaxial connector 100, a grounding unit 102, a dielectric substrate 104, and an antenna 106 as shown in FIG.
The coaxial connector 100 supplies the microwave supplied from the output unit 22 to the antenna 106.
In addition, the ground portion 102, the dielectric substrate 104, and the antenna 106 are laminated in this order from the coaxial connector 100 side, the ground portion 102, the dielectric substrate 104, and the antenna 106.
The dielectric substrate 104 is a thin flat dielectric having a thickness of several mm.
The ground unit 102 and the antenna 106 are thin metal plates and are arranged so as to sandwich the dielectric substrate 104 therebetween. The ground unit 102 is grounded, and the antenna 106 is connected to the coaxial connector 100.
Thus, by making the output terminal 20 into a thin plate shape, it can be made flexible, and the area can be increased and a wide range can be heated.

ボーラス36は、導波管型アプリケータであり、生体Bと出力端子20との間に挿入されている。ボーラス36は、出力端子20から出力されたマイクロ波を生体Bに均一に伝達する。
さらに、冷却部38は、ボーラス36の表面を冷却する冷却機構である。
冷却部38によりボーラス36の表面を冷却することで、ボーラス36と接している領域の生体Bを冷却することができ、ボーラス36と接触している領域の生体(特に表皮)が加温されすぎ、火傷となることを防止できる。
The bolus 36 is a waveguide type applicator and is inserted between the living body B and the output terminal 20. The bolus 36 uniformly transmits the microwave output from the output terminal 20 to the living body B.
Further, the cooling unit 38 is a cooling mechanism that cools the surface of the bolus 36.
By cooling the surface of the bolus 36 by the cooling unit 38, the living body B in the area in contact with the bolus 36 can be cooled, and the living body (particularly the epidermis) in the area in contact with the bolus 36 is overheated. , Can prevent burns.

加温手段12は、出力部22の発振部30からマイクロ波を出力し、方向性結合器32及び整合回路35を介して、出力端子20に出力する。出力端子20は、出力部22から供給されたマイクロ波を同軸コネクタ100からアンテナ106に供給し、生体Bを加温する。   The heating means 12 outputs a microwave from the oscillation unit 30 of the output unit 22 and outputs the microwave to the output terminal 20 via the directional coupler 32 and the matching circuit 35. The output terminal 20 supplies the microwave supplied from the output unit 22 to the antenna 106 from the coaxial connector 100 and warms the living body B.

誘電率検出手段14は、生体Bの外周に患部Tを挟み込むように配置され、マイクロ波を送受信するアレイアンテナ24a、24bと、アレイアンテナ24a、24bが送信するマイクロ波を生成し、アレイアンテナ24a,24bが受信したマイクロ波を解析するマイクロ波制御解析部26とを有し、減衰定数(誘電率)の変化により電波の反射・透過特性が変化するという特性に基づいて、患部Tを含む生体Bを透過、反射したマイクロ波を測定し、測定結果から患部Tを含む生体Bの各部の誘電率を算出する。   The dielectric constant detection means 14 is arranged so that the affected part T is sandwiched between the outer circumferences of the living body B, and generates array antennas 24a and 24b that transmit and receive microwaves, and microwaves that are transmitted by the array antennas 24a and 24b, and the array antenna 24a. , 24b and the microwave control analysis unit 26 for analyzing the received microwave, and the living body including the affected part T based on the characteristic that the reflection / transmission characteristic of the radio wave changes due to the change of the attenuation constant (dielectric constant). The microwave transmitted and reflected through B is measured, and the dielectric constant of each part of the living body B including the affected part T is calculated from the measurement result.

アレイアンテナ24aとアレイアンテナ24bとは、生体Bを挟んで互いに対抗する位置に配置されている。ここで、アレイアンテナ24aとアレイアンテナ24bとは、同様の形状、構成であるので、以下、代表してアレイアンテナ24aについて説明する。   The array antenna 24a and the array antenna 24b are arranged at positions facing each other across the living body B. Here, since the array antenna 24a and the array antenna 24b have the same shape and configuration, the array antenna 24a will be described below as a representative.

アレイアンテナ24aは、図3に示すように、断面が円弧となり、温度を測定する領域の断面よりも大きい表面積を有する板状の基材40と、基材40にアレイ状に配置された複数(本実施形態では、m×n個)のアンテナエレメント42とを有する。
また、複数のアンテナエレメント42は、少なくとも送信するマイクロ波の波長の半分以上の距離離間させ、等間隔で基材40に配置されている。
As shown in FIG. 3, the array antenna 24 a has a plate-like base 40 having a circular cross section and a surface area larger than the cross section of the temperature measurement region, and a plurality of ( In this embodiment, it has m × n antenna elements 42.
In addition, the plurality of antenna elements 42 are arranged on the base material 40 at equal intervals with a distance of at least half the wavelength of the microwave to be transmitted.

アンテナエレメント42は、生体Bに向けてマイクロ波を放射するマイクロ波用送信アンテナ44(以下単に「送信アンテナ44」ともいう。)、および、生体Bを透過したマイクロ波を受信するマイクロ波用受信アンテナ46(以下単に「受信アンテナ46」ともいう。)とをそれぞれ1つずつ有する。   The antenna element 42 is a microwave transmission antenna 44 that emits microwaves toward the living body B (hereinafter also simply referred to as “transmission antenna 44”), and a microwave reception that receives microwaves that have passed through the living body B. One antenna 46 (hereinafter also simply referred to as “receiving antenna 46”) is provided.

次に、マイクロ波制御解析部26は、図5に示すように、基本的に、チャープパルスのマイクロ波を発生するチャープパルス発生器48と、マイクロ波を生体(被検体)に走査するために、マイクロ波を送信する送信アンテナ44を選択的に切り替える送信側マルチプレクサ54およびマイクロ波を受信する受信アンテナ46を選択的に切り替える受信側マルチプレクサ56と、送信したマイクロ波と受信したマイクロ波とのビート信号を取り出す帯域通過フィルタ62と、ビート信号のうち、マイクロ波を送受信した送信アンテナ44および受信アンテナ46間を直進するマイクロ波に相当する周波数成分を選択的に取り出すFFTアナライザ64と、取り出された周波数成分から、生体B内の三次元の比誘電率分布を表す三次元画像データを生成する三次元画像データ生成回路66とを有する。   Next, as shown in FIG. 5, the microwave control analyzer 26 basically scans the living body (subject) with a chirp pulse generator 48 that generates a chirp pulse microwave. The transmission side multiplexer 54 that selectively switches the transmission antenna 44 that transmits microwaves, the reception side multiplexer 56 that selectively switches the reception antenna 46 that receives microwaves, and the beat between the transmitted microwave and the received microwave A band-pass filter 62 that extracts signals, an FFT analyzer 64 that selectively extracts frequency components corresponding to microwaves that travel straight between the transmitting antenna 44 and the receiving antenna 46 that transmit and receive microwaves from the beat signal, and the extracted beat signals. Three-dimensional image data representing the three-dimensional relative permittivity distribution in the living body B from the frequency component. And a three-dimensional image data generating circuit 66 which generates a.

チャープパルス発生器48は、数GHzの周波数帯域のマイクロ波を規定の掃引周波数で時間に応じて掃引し、チャープパルスのマイクロ波(以下単に「マイクロ波」という。)を発生させる。チャープパルス発生器48で発生されたマイクロ波は、分配器50によって、増幅器52およびミキサー60に分配される。すなわち、増幅器52、およびミキサー60には、分配器50から同一のマイクロ波が入力される。   The chirp pulse generator 48 sweeps a microwave in a frequency band of several GHz according to time at a specified sweep frequency, and generates a chirp pulse microwave (hereinafter simply referred to as “microwave”). The microwave generated by the chirp pulse generator 48 is distributed to the amplifier 52 and the mixer 60 by the distributor 50. That is, the same microwave is input from the distributor 50 to the amplifier 52 and the mixer 60.

増幅器52は、分配器50から入力されたマイクロ波を所定の増幅率で増幅し、送信側マルチプレクサ54に出力する。
送信側マルチプレクサ54は、2m×n個の送信アンテナ44のうち、マイクロ波を放射する一個の送信アンテナ44を選択的に切り替える。具体的には、送信側マルチプレクサ54は、アレイアンテナ24aの基材30の曲面の軸方向の一番上(つまり、頭部に最も近い位置)の任意のアンテナエレメント42の送信アンテナ44からマイクロ波を放射し、次に、そのアンテナエレメント42に隣接したアンテナエレメント42の送信アンテナ44からマイクロ波を放射する。このようにマイクロ波を放射する送信アンテナ44を、アレイアンテナ24a及びアレイアンテナ24bの周方向にわたって2m個の送信アンテナ44を順次一個ずつ選択し切り替える。その後、アレイアンテナ24aの基材30の曲面の軸方向の上から2段目のアンテナエレメント42についても同様に各送信アンテナ44から順次マイクロ波を放射させ、全周終了したら、さらに一段下のアンテナエレメントについても行い、これを軸方向にn回繰り返す。
The amplifier 52 amplifies the microwave input from the distributor 50 with a predetermined amplification factor and outputs the amplified microwave to the transmission side multiplexer 54.
The transmission-side multiplexer 54 selectively switches one transmission antenna 44 that radiates microwaves among the 2m × n transmission antennas 44. Specifically, the transmission-side multiplexer 54 receives microwaves from the transmission antenna 44 of an arbitrary antenna element 42 at the top of the curved surface of the base material 30 of the array antenna 24a (that is, the position closest to the head). Next, microwaves are radiated from the transmitting antenna 44 of the antenna element 42 adjacent to the antenna element 42. In this way, the transmission antennas 44 that radiate microwaves are sequentially selected and switched one by one from the 2m transmission antennas 44 in the circumferential direction of the array antenna 24a and the array antenna 24b. Thereafter, microwaves are sequentially radiated from the transmitting antennas 44 in the same manner for the antenna element 42 in the second stage from the top in the axial direction of the curved surface of the base material 30 of the array antenna 24a. This is also performed for the element, and this is repeated n times in the axial direction.

次に、受信アンテナ33には、送信側マルチプレクサ54と同様の機能を有する受信側マルチプレクサ56が接続されている。受信側マルチプレクサ56は、2m×n個の受信アンテナ46のうち、送信側マルチプレクサ54で選択され、マイクロ波を放射する送信アンテナ44と対向する位置に配された受信アンテナ46が選択されるように切り替える。つまり、送信アンテナ44から放射されたマイクロ波は、点線矢印で示すように生体Bの体内を一部透過して、マイクロ波を放射した送信アンテナ44と対向する位置に配された受信アンテナ46で受信される。   Next, a reception side multiplexer 56 having the same function as the transmission side multiplexer 54 is connected to the reception antenna 33. The reception side multiplexer 56 is selected by the transmission side multiplexer 54 out of the 2m × n reception antennas 46 so that the reception antenna 46 arranged at a position facing the transmission antenna 44 that radiates microwaves is selected. Switch. That is, the microwave radiated from the transmission antenna 44 is partially transmitted through the body of the living body B as indicated by a dotted arrow, and is received by the reception antenna 46 disposed at a position facing the transmission antenna 44 that radiates the microwave. Received.

増幅器58は、受信側マルチプレクサ56で選択された受信アンテナ46で受信したマイクロ波を所定の増幅率で増幅し、ミキサー60に出力する。
ミキサー60は、分配器50から入力(送信)されたマイクロ波と、増幅器58から入力(送信)されたマイクロ波とを掛け合わせ、帯域通過フィルタ62に出力する。
帯域通過フィルタ62は、分配器50から入力されたマイクロ波と、増幅器62から入力されたマイクロ波とのビート信号を選択的に取り出す。
The amplifier 58 amplifies the microwave received by the reception antenna 46 selected by the reception side multiplexer 56 with a predetermined amplification factor, and outputs the amplified microwave to the mixer 60.
The mixer 60 multiplies the microwave input (transmitted) from the distributor 50 and the microwave input (transmitted) from the amplifier 58 and outputs the result to the band pass filter 62.
The band pass filter 62 selectively extracts a beat signal between the microwave input from the distributor 50 and the microwave input from the amplifier 62.

FFTアナライザ64は、帯域通過フィルタ62で取り出されたビート信号に対して、高速フーリエ変換を用いたスペクトル分析を行う。FFTアナライザ64は、ビート信号のうち、マイクロ波を送受信した送信アンテナ44および受信アンテナ46間を直進するマイクロ波に相当する時間遅れをもつ周波数成分のみを選択的に取り出す。これにより、時間遅れと所定時間異なる時間遅れをもった回折波や反射波がビート信号から除去され、略直進波成分のみを取り出すことができる。すなわち、マイクロ波をあたかもX線のような直線伝搬するビームとして扱うことができる。   The FFT analyzer 64 performs spectrum analysis using the fast Fourier transform on the beat signal extracted by the band pass filter 62. The FFT analyzer 64 selectively extracts only a frequency component having a time delay corresponding to the microwave that travels straight between the transmitting antenna 44 and the receiving antenna 46 that transmit and receive the microwave, from the beat signal. Thereby, the diffracted wave and the reflected wave having a time delay different from the time delay by a predetermined time are removed from the beat signal, and only the substantially straight wave component can be extracted. In other words, the microwave can be treated as a linearly propagating beam such as an X-ray.

FFTアナライザ64で取り出したデータ(以下「一次元画像データ」ともいう。)は、マイクロ波を送受信した送信アンテナ44および受信アンテナ46間における一次元的なマイクロ波の減衰量を積分した値となっている。マイクロ波の減衰量は、対象物(この場合は生体Bの体内)の導電率と比誘電率によって決まる。このため、マイクロ波の減衰量を解析すれば、対象物の比誘電率分布を知ることができ、比誘電率の変化分を色の階調値に変換して表せば画像化することができる。   Data taken out by the FFT analyzer 64 (hereinafter also referred to as “one-dimensional image data”) is a value obtained by integrating the one-dimensional microwave attenuation between the transmitting antenna 44 and the receiving antenna 46 that transmit and receive microwaves. ing. The amount of attenuation of the microwave is determined by the electrical conductivity and relative dielectric constant of the object (in this case, the body of the living body B). Therefore, by analyzing the attenuation amount of the microwave, it is possible to know the relative permittivity distribution of the object, and it can be imaged by converting the change in relative permittivity into a color gradation value and expressing it. .

三次元画像生成回路66は、X線CTなどで用いられる周知の画像再構成法、ボリュームレンダリング法に基づいて、比誘電率分布の一次元画像データから比誘電率分布の三次元画像データを生成する。具体的には、三次元画像生成回路66は、まず、画像再構成法を適用して、アレイアンテナ24a、24bの周方向にわたる2m個分の一次元画像データを元に、アレイアンテナ24a、24bの軸方向に直交する面における二次元誘電率分布を表す二次元画像データを求める。   The three-dimensional image generation circuit 66 generates the three-dimensional image data of the relative permittivity distribution from the one-dimensional image data of the relative permittivity distribution based on the well-known image reconstruction method and volume rendering method used in X-ray CT and the like. To do. Specifically, the three-dimensional image generation circuit 66 first applies an image reconstruction method and uses the array antennas 24a, 24b based on 2m one-dimensional image data extending in the circumferential direction of the array antennas 24a, 24b. Two-dimensional image data representing a two-dimensional permittivity distribution in a plane orthogonal to the axial direction is obtained.

二次元画像データは、アンテナエレメント42が軸方向にn個並んでいるので、n個分求められる。二次元画像データは、送信アンテナ44および受信アンテナ46間にある生体を、アレイアンテナ24a、24bの軸方向に直交する面で輪切りした断層像を表している。   Since two antenna elements 42 are arranged in the axial direction, n pieces of two-dimensional image data are obtained. The two-dimensional image data represents a tomographic image obtained by cutting a living body between the transmission antenna 44 and the reception antenna 46 on a plane orthogonal to the axial direction of the array antennas 24a and 24b.

三次元画像生成回路66は、ボリュームレンダリング法により、適当な方法で隣り合う二次元画像データ間の画素補間などを行いつつ、n個分の二次元画像データから三次元画像データを算出する。つまり、二次元画像データで表される断層像を、アレイアンテナ24a、24bの軸方向にn個分積み重ねることで比誘電率分布の三次元画像データを算出する。   The three-dimensional image generation circuit 66 calculates three-dimensional image data from n pieces of two-dimensional image data while performing pixel interpolation between adjacent two-dimensional image data by a volume rendering method. That is, the three-dimensional image data of the relative permittivity distribution is calculated by stacking n tomographic images represented by the two-dimensional image data in the axial direction of the array antennas 24a and 24b.

このように、誘電率検出手段14は、チャープパルスのマイクロ波を生体Bに照射して、生体B内の比誘電率分布を検出する。
ここで、チャープパルスのマイクロ波による比誘電率の空間分解能は数mmであるため、本実施形態のように測定することで、高い精度で患部の誘電率を検出することができる。
As described above, the dielectric constant detection unit 14 irradiates the living body B with the microwave of the chirp pulse and detects the relative permittivity distribution in the living body B.
Here, since the spatial resolution of the relative permittivity by the chirped pulse microwave is several mm, the permittivity of the affected part can be detected with high accuracy by measuring as in the present embodiment.

制御部16は、設定されている加温条件、誘電率検出手段14により検出された患部Tの誘電率、つまり癌細胞の誘電率に基づいて、加温手段12の出力を調整する。
具体的には、検出した患部Tの誘電率の変化量がしきい値を超えたことを検出したら、癌細胞が死滅したと判断し、加温手段12からのマイクロ波の照射を停止し、加温を終了する。
The control unit 16 adjusts the output of the heating unit 12 based on the set heating condition and the dielectric constant of the affected part T detected by the dielectric constant detection unit 14, that is, the dielectric constant of cancer cells.
Specifically, if it is detected that the amount of change in the dielectric constant of the detected affected area T exceeds the threshold value, it is determined that the cancer cell has been killed, and microwave irradiation from the heating means 12 is stopped, Finish heating.

ここで、癌細胞と誘電率の関係について説明する。
図6(A)は、水における誘電率と温度との関係を示すグラフであり、図6(B)は、高含水性組織(高含水性の細胞)および低含水性組織(低含水性の細胞)についての比誘電率と測定周波数との関係を示すグラフである。図6(A)に示すグラフは、縦軸を誘電率とし、横軸を温度とした。また、図6(B)に示すグラフは、縦軸を比誘電率とし、横軸を周波数とした。
図6(A)に示すように、温度と誘電率とは、略比例関係であるため、患部Tを加温すると、誘電率は一定割合で徐々に変化する。なお、図6(A)は、水における誘電率と温度との関係であるが、生体は、基本的に水分で構成されているため、生体の癌細胞、正常細胞も基本的に同様の傾向を有する。
次に、図6(B)に示すように、高含水性組織と低含水性組織とでは、比誘電率が大きく異なる。ここで、高含水性組織としては、水分で構成される組織である、血液、筋肉、心臓等の血液を多く含む臓器が例示され、低含水性組織としては、水分の少ない組織である、骨や脂肪が例示される。これらの組織を2.45GHzのマイクロ波で、空気の比誘電率を1として測定したところ、血液の比誘電率は、58.2であり、筋肉の比誘電率は、54.4であり、心臓の比誘電率は、50であり、骨の比誘電率は、38.8であり、脂肪の比誘電率は、5.28であった。また、皮膚(表皮)の比誘電率は、37.9であった。測定結果を下記表1に示す。なお、本測定結果は、一例であり、相対的な関係は同様であるが、比誘電率の値は、測定条件、基準により変化する。
Here, the relationship between cancer cells and dielectric constant will be described.
FIG. 6 (A) is a graph showing the relationship between the dielectric constant and temperature in water, and FIG. 6 (B) shows a high water content tissue (high water content cell) and a low water content tissue (low water content). It is a graph which shows the relationship between the dielectric constant about (cell), and a measurement frequency. In the graph shown in FIG. 6A, the vertical axis is a dielectric constant, and the horizontal axis is temperature. In the graph shown in FIG. 6B, the ordinate represents the relative dielectric constant, and the abscissa represents the frequency.
As shown in FIG. 6A, since the temperature and the dielectric constant are in a substantially proportional relationship, when the affected part T is heated, the dielectric constant gradually changes at a constant rate. FIG. 6A shows the relationship between the dielectric constant and temperature in water, but since a living body is basically composed of water, the same tendency applies to cancer cells and normal cells in the living body. Have
Next, as shown in FIG. 6B, the relative dielectric constant is greatly different between the highly hydrous tissue and the low hydrous tissue. Here, examples of the highly hydrous tissue include organs containing a lot of blood, such as blood, muscle, heart, etc., which are tissues composed of water, and examples of the low hydrous tissue include bones, which are tissues with little water. And fat are exemplified. When these tissues were measured with a microwave of 2.45 GHz and the relative permittivity of air was 1, the relative permittivity of blood was 58.2 and the relative permittivity of muscle was 54.4. The relative permittivity of the heart was 50, the relative permittivity of the bone was 38.8, and the relative permittivity of fat was 5.28. The relative dielectric constant of the skin (skin) was 37.9. The measurement results are shown in Table 1 below. Note that this measurement result is an example, and the relative relationship is the same, but the value of the relative permittivity varies depending on the measurement condition and the reference.

Figure 2009125257
Figure 2009125257

ここで、癌細胞は、加温されて死滅すると細胞の性質が変化する。具体的には、癌細胞は、正常な組織(細胞)と異なり、周辺の血管から急いで延長された血管が形成されているだけであるため、細胞に対して血管の配置量及び配置位置が不完全な状態である。つまり、癌細胞は、細胞に対して血管がにわか作りである。そのため、癌細胞は、周囲の温度に応じて血管を拡張したり収縮したりして血流を調整するような機能を有していない。そのため、加温されると癌細胞の部分だけ高い温度が持続し、細胞あるいは細胞壁が壊れることになる。
癌細胞は、加温されて死滅すると、細胞が壊れ、水分が流動化し、高含水性組織から低含水性組織に変化する。したがって、図6(B)に示すように癌細胞は、死滅すると比誘電率が大きく変化する。この図6(B)に示すような細胞の死滅時の変化は、図6(A)に示すような細胞の温度による変化よりも変化量が格段に大きく、明らかな差異があるため検出することができる。
Here, when the cancer cells are heated and die, the properties of the cells change. Specifically, unlike normal tissues (cells), cancer cells are formed only by blood vessels that are suddenly extended from the surrounding blood vessels. Incomplete state. In other words, a cancer cell is a blood vessel made of cells. Therefore, cancer cells do not have a function of adjusting blood flow by expanding or contracting blood vessels according to the ambient temperature. Therefore, when heated, only a portion of the cancer cell maintains a high temperature, and the cell or cell wall is broken.
When cancer cells are heated and killed, the cells are broken, fluid is fluidized, and changes from a highly hydrous tissue to a low hydrous tissue. Therefore, as shown in FIG. 6B, when the cancer cell dies, the relative permittivity changes greatly. The change at the time of cell death as shown in FIG. 6 (B) is much larger than the change due to the temperature of the cell as shown in FIG. Can do.

制御部16は、上述の関係に基づいて、生存している癌細胞の誘電率と死滅した癌細胞の誘電率との差をしきい値とし、患部Tの誘電率の変化から癌細胞が死滅したか否かを検出する。   Based on the above-described relationship, the control unit 16 sets the difference between the dielectric constant of the surviving cancer cells and the dielectric constant of the dead cancer cells as a threshold value, and the cancer cells are killed from the change in the dielectric constant of the affected part T. Detect whether or not.

また、制御部16は、さらに、図6(A)の関係に基づいて検出した生体の誘電率から温度も検出し、検出した生体の温度に基づいても加温手段12の出力を調整する。
例えば、制御部16は、1回の治療(つまり生体を加温する時間)を30分程度とすると、約10分程度で患部Tの温度を設定温度まで上昇させ、その後20分間は、設定温度に維持する。ここで、制御部16は、誘電率検出手段14により検出した患部Tの誘電率から算出した温度に基づいてPID制御(例えばフィードバック制御)や、フィードフォワード制御により加温手段12の出力を制御し、患部Tの加温量を制御することで患部Tの温度を制御する。なお、設定温度は、1℃から数℃の範囲(幅)を持つ温度範囲としてもよい。
Further, the control unit 16 also detects the temperature from the dielectric constant of the living body detected based on the relationship shown in FIG. 6A, and adjusts the output of the heating means 12 based on the detected temperature of the living body.
For example, if the one treatment (that is, the time for warming the living body) is about 30 minutes, the control unit 16 increases the temperature of the affected part T to the set temperature in about 10 minutes, and then the set temperature for 20 minutes. To maintain. Here, the control unit 16 controls the output of the heating unit 12 by PID control (for example, feedback control) or feedforward control based on the temperature calculated from the dielectric constant of the affected part T detected by the dielectric constant detection unit 14. The temperature of the affected area T is controlled by controlling the amount of heating of the affected area T. The set temperature may be a temperature range having a range (width) of 1 ° C. to several ° C.

表示入力部18は、画面を表示する表示部とオペレータが条件を入力することができる入力部とを有するPC(パーソナルコンピュータ)等であり、制御部16と接続されている。
表示入力部18は、誘電率検出手段14で検出した生体の各部、具体的には患部とその周辺部の温度分布や、各種条件を表示する。また、表示入力部18は、入力部から入力された加温時間(治療時間)や、しきい値、患部の温度の上限値、下限値、設定温度や、患部の場所(加温する領域)を制御部16に送信する。
The display input unit 18 is a PC (personal computer) having a display unit for displaying a screen and an input unit through which an operator can input conditions, and is connected to the control unit 16.
The display input unit 18 displays each part of the living body detected by the dielectric constant detection unit 14, specifically, the temperature distribution of the affected part and its peripheral part, and various conditions. The display input unit 18 also includes a heating time (treatment time) input from the input unit, a threshold value, an upper limit value and a lower limit value of the affected part temperature, a set temperature, and a location of the affected part (a region to be heated). Is transmitted to the control unit 16.

本実施形態のハイパーサーミアシステム10は基本的に以上のような構成である。
次に、ハイパーサーミアシステム10の動作を説明することで、本発明の温熱治療装置及び温熱治療方法についてより詳細に説明する。
The hyperthermia system 10 of this embodiment is basically configured as described above.
Next, the operation of the hyperthermia system 10 will be described to explain the thermotherapy device and the thermotherapy method of the present invention in more detail.

図7は、本発明のハイパーサーミアシステム10を用いた本発明の温熱治療方法の一例を示すフロー図であり、図8は、制御部16による加温手段12の出力の決定方法の一例を示すフロー図である。   FIG. 7 is a flowchart showing an example of the thermal treatment method of the present invention using the hyperthermia system 10 of the present invention. FIG. 8 is a flowchart showing an example of a method for determining the output of the heating means 12 by the control unit 16. FIG.

以下、図7を用いて、ハイパーサーミアシステム10を用いた温熱治療方法を説明する。
まず、生体B内の患部Tを検出し、患部Tの位置を特定する(ステップS10)。
例えば、検査で生体内に癌細胞があることを発見したら、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、PET(Positron Emission Tomography)検査等の精密検査で癌細胞を含有する患部Tを検出する。また、患部Tの検出時に生体B内での患部Tの位置も検出する。
次に、患部Tを検出する際に検出した位置データに基づいて、生体B内における患部Tの位置を特定する。さらに、患部Tに電磁波を照射でき、かつ、患部Tの誘電率を検出できるように、出力端子20a、20bの配置位置、アレイアンテナ24a、24bの配置位置及び生体Bの位置との位置関係を決定し、出力端子20、アレイアンテナ24a、24bを及び生体Bを決定した位置に配置する。
Hereinafter, a thermotherapy method using the hyperthermia system 10 will be described with reference to FIG.
First, the affected part T in the living body B is detected, and the position of the affected part T is specified (step S10).
For example, if it is found by the examination that cancer cells are present in the living body, the affected part T containing the cancer cells is detected by a close examination such as MRI (Magnetic Resonance Imaging), PET (Positron Emission Tomography). Further, the position of the affected part T in the living body B is also detected when the affected part T is detected.
Next, the position of the affected part T in the living body B is specified based on the position data detected when the affected part T is detected. Further, the positional relationship between the arrangement positions of the output terminals 20a and 20b, the arrangement positions of the array antennas 24a and 24b, and the position of the living body B so that the affected area T can be irradiated with electromagnetic waves and the dielectric constant of the affected area T can be detected. Then, the output terminal 20, the array antennas 24a and 24b, and the living body B are arranged at the determined positions.

次に、加温条件を決定する(ステップS12)。
入力表示手段18により入力された各種条件、予め制御部16に設定されている条件、患部の位置、大きさ、状態等から、患部の誘電率の変化量のしきい値、加温手段12により患部を加温する時間、患部の温度の上限値、下限値、設定温度、また、初期時の入力電力、目標電力、マイクロ波の出力等の加温条件を決定する。
Next, a heating condition is determined (step S12).
Based on various conditions input by the input display means 18, conditions set in the control unit 16 in advance, the position, size, state, etc. of the affected area, the threshold value of the change amount of the dielectric constant of the affected area, and the heating means 12 The time for heating the affected area, the upper limit value, the lower limit value, the set temperature of the affected area temperature, and the heating conditions such as the initial input power, target power, and microwave output are determined.

次に、患部Tの誘電率を検出する(ステップS14)。
ステップS10で特定した位置情報に基づいて、患部Tの誘電率を誘電率検出手段14で検出する。ここで、誘電率検出手段14は、上述したように生体を通るようにマイクロ波を送受信し、その検出結果から生体の各部の誘電率を算出する。算出した生体Bの各部の誘電率から患部Tに相当する位置の誘電率を抽出し、抽出した誘電率を患部Tの誘電率とする。
Next, the dielectric constant of the affected part T is detected (step S14).
Based on the positional information specified in step S10, the dielectric constant detecting means 14 detects the dielectric constant of the affected part T. Here, the dielectric constant detection means 14 transmits and receives microwaves through the living body as described above, and calculates the dielectric constant of each part of the living body from the detection result. The dielectric constant at the position corresponding to the affected area T is extracted from the calculated dielectric constant of each part of the living body B, and the extracted dielectric constant is used as the dielectric constant of the affected area T.

次に、ステップS12で決定された加温条件、およびステップS14で検出された患部Tの誘電率に基づいて、検出した患部Tの誘電率の変化量がしきい値を超えているか(つまり、患部Tの誘電率の変化量≦しきい値であるか否か)を判定する(ステップS16)。ここで、変化量は、最初に検出した誘電率を初期値として、その初期値と検出した誘電率との差を変化量として、直前の測定で検出した誘電率との差を変化量としてもよい。また、事前に標準的な人体の誘電体データサンプルを用意し、この値を初期値として用いてもよい。   Next, based on the heating condition determined in step S12 and the dielectric constant of the affected part T detected in step S14, whether the detected change amount of the dielectric constant of the affected part T exceeds a threshold value (that is, It is determined whether or not the amount of change in the dielectric constant of the affected part T ≦ the threshold value (step S16). Here, the amount of change may be the initial value of the detected dielectric constant, the difference between the initial value and the detected dielectric constant as the amount of change, and the difference between the dielectric constant detected in the previous measurement as the amount of change. Good. Alternatively, a standard human body dielectric data sample may be prepared in advance, and this value may be used as an initial value.

患部Tの誘電率の変化量がしきい値以下である場合は、加温制御を行い(ステップS18)、その後ステップS14に進む。ここで、加温制御とは、加温条件と検出した生体Bの状態に基づいて、加温手段12の出力を調整することである。加温制御については後ほど説明する。
また、ステップS18において、患部Tの誘電率の変化量がしきい値より大きい場合は、処理を終了する。
When the amount of change in the dielectric constant of the affected part T is equal to or less than the threshold value, heating control is performed (step S18), and then the process proceeds to step S14. Here, the heating control is to adjust the output of the heating means 12 based on the heating condition and the detected state of the living body B. The heating control will be described later.
If the amount of change in the dielectric constant of the affected part T is larger than the threshold value in step S18, the process is terminated.

このように、患部Tの誘電率の変化量を検出し、変化量がしきい値を超えているか否かを検出することで、癌細胞が生存しているか、死滅しているかを確実に検出することができる。また、癌細胞が死滅したことを検出したら、処理を終了することで、生体の加温量を必要以上に加温することを防止できるため、生体(患者)にかかる負担を小さくすることができる。また、医師、技師の作業時間や、装置の稼働時間を高効率にすることができる。   Thus, by detecting the amount of change in the dielectric constant of the affected part T and detecting whether the amount of change exceeds the threshold value, it is possible to reliably detect whether the cancer cell is alive or dead. can do. In addition, if it is detected that the cancer cell has been killed, it is possible to prevent the warming amount of the living body from being heated more than necessary by terminating the processing, and thus the burden on the living body (patient) can be reduced. . In addition, the working time of doctors and engineers and the operating time of the apparatus can be made highly efficient.

次に、図8を用いて、ステップS18の加温制御、つまり加温手段12の出力の決定方法の一例について説明する。
まず、入力電力と反射電力との差分が目標電力であるか、つまり、入力電力−反射電力=目標電力であるかを判定する(ステップS32)。
ここで、入力電力とは、発振部30から出力されるマイクロ波の強度であり、電力計33aでの検出値に基づいて算出される値である。また、反射電力とは、生体の表皮で反射されたマイクロ波の強度であり、電力計33bでの検出値に基づいて算出される値である。したがって、入力電力と反射電力との差分は、生体に入射したマイクロ波の強度となる。
Next, an example of the heating control in step S18, that is, an output determination method of the heating means 12 will be described with reference to FIG.
First, it is determined whether the difference between the input power and the reflected power is the target power, that is, whether input power−reflected power = target power (step S32).
Here, the input power is the intensity of the microwave output from the oscillating unit 30, and is a value calculated based on the detection value of the wattmeter 33a. The reflected power is the intensity of the microwave reflected by the skin of the living body, and is a value calculated based on the detection value of the wattmeter 33b. Therefore, the difference between the input power and the reflected power is the intensity of the microwave incident on the living body.

入力電力−反射電力=目標電力ではない場合は、入力電力と反射電力との差分が目標電力より小さいか(つまり、入力電力−反射電力<目標電力であるか)を判定する(ステップS32)。
入力電力−反射電力<目標電力である場合は、入力電力を大きくし(ステップS34)、ステップS30に進む。
入力電力−反射電力<目標電力ではない、つまり入力電力−反射電力>目標電力である場合は、入力電力を小さくし(ステップS36)、その後ステップS30に進む。
If the input power-reflected power is not equal to the target power, it is determined whether the difference between the input power and the reflected power is smaller than the target power (that is, whether input power-reflected power <target power) (step S32).
If input power-reflected power <target power, the input power is increased (step S34), and the process proceeds to step S30.
If input power-reflected power <not target power, that is, input power-reflected power> target power, the input power is decreased (step S36), and then the process proceeds to step S30.

次に、ステップS30において、入力電力−反射電力=目標電力である場合は、検出温度と目標温度とが等しいか(つまり、検出温度=目標温度)であるかを判定する(ステップS38)。   Next, in step S30, when input power-reflected power = target power, it is determined whether the detected temperature is equal to the target temperature (that is, detected temperature = target temperature) (step S38).

検出温度=目標温度ではない場合は、検出温度が目標温度より小さいか(つまり、検出温度<目標温度であるか)を判定する(ステップS40)。ここで、検出温度とは、誘電率に基づいて算出した患部の温度である。
検出温度<目標温度である場合は、目標電力を大きくし(ステップS42)、ステップS30に進む。
検出温度<目標温度ではない、つまり検出温度>目標温度である場合は、目標電力を小さくし(ステップS44)、その後ステップS30に進む。
次に、ステップS38において、検出温度=目標温度である場合は、加温制御を終了する。
If the detected temperature is not the target temperature, it is determined whether the detected temperature is lower than the target temperature (that is, whether the detected temperature <the target temperature) (step S40). Here, the detected temperature is the temperature of the affected area calculated based on the dielectric constant.
If the detected temperature is smaller than the target temperature, the target power is increased (step S42), and the process proceeds to step S30.
If the detected temperature is not the target temperature, that is, the detected temperature is higher than the target temperature, the target power is decreased (step S44), and then the process proceeds to step S30.
Next, in step S38, when the detected temperature is equal to the target temperature, the heating control is terminated.

以上のようにして、加温制御を行い、加温手段12から生体Bに向けてマイクロ波の出力を調整することで、生体Bの患部Tを目標温度に加温する。
また、マイクロ波の入力電力と反射電力とを検出し、入射電力と反射電力との差から生体に入射して生体の加温に寄与しているマイクロ波の強度を検出し、検出結果に基づいて入力電力の強度を調整することで、生体の加温に寄与しているマイクロ波の強度を一定にすることができる。これにより、患部をより高い精度で加温することができる。
As described above, the heating control is performed, and the affected part T of the living body B is heated to the target temperature by adjusting the output of the microwave from the heating means 12 toward the living body B.
In addition, the input power and reflected power of the microwave are detected, and the intensity of the microwave that is incident on the living body and contributes to the heating of the living body is detected from the difference between the incident power and the reflected power, and based on the detection result. By adjusting the intensity of the input power, the intensity of the microwave contributing to the warming of the living body can be made constant. Thereby, the affected part can be heated with higher accuracy.

なお、上記実施形態では、誘電率から患部の温度を算出し、患部の温度が目標温度になるように加温手段の出力を調整したが、温度を検出することなく、目標誘電率を設定し、患部の誘電率が目標誘電率となるように、加温手段の出力を調整してもよい。
この場合は、図6(A)に示すような誘電率と温度の関係が略比例関係となる領域の誘電率を目標誘電率として設定することが好ましい。
また、上記実施形態では、目標電力と目標温度の両方を設定したが、いずれか一方としてもよい。具体的には、目標電力のみを設定し、生体に入射するマイクロ波の強度が一定となるようにマイクロ波の強度を調整する制御制御としても、目標温度のみを設定し、患部の温度が一定となるようにマイクロ波の強度を調整する加温制御としてもよい。
In the above embodiment, the temperature of the affected area is calculated from the dielectric constant, and the output of the heating means is adjusted so that the temperature of the affected area becomes the target temperature, but the target dielectric constant is set without detecting the temperature. The output of the heating means may be adjusted so that the dielectric constant of the affected area becomes the target dielectric constant.
In this case, it is preferable to set the dielectric constant in a region where the relationship between the dielectric constant and temperature as shown in FIG.
Moreover, in the said embodiment, although both target electric power and target temperature were set, it is good also as either one. Specifically, only the target power is set, and control control for adjusting the intensity of the microwave so that the intensity of the microwave incident on the living body becomes constant. It is good also as heating control which adjusts the intensity | strength of a microwave so that it may become.

ここで、上記実施形態では、患部の誘電率の変化量のみに基づいて、患部の加温を終了するか否かを判定したが、本発明はこれに限定されず、患部の誘電率の変化量に加え、表皮の誘電率の変化量、患部の周辺部の誘電率の変化量、患部の加温を開始してからの経過時間等で患部の加温を終了するか否かを判定してもよい。   Here, in the above embodiment, whether or not to end the heating of the affected part is determined based only on the change amount of the dielectric constant of the affected part, but the present invention is not limited to this, and the change of the dielectric constant of the affected part is determined. In addition to the amount, the amount of change in the dielectric constant of the epidermis, the amount of change in the dielectric constant around the affected area, the elapsed time since the start of heating the affected area, etc. May be.

図9にハイパーサーミアシステム10を用いた温熱治療方法の他の一例のフロー図を示す。なお、図7に示す温熱治療方法と同様のステップは、同様のステップ番号を付す。
まず、生体B内の患部Tを検出し、患部Tの位置を特定する(ステップS10)。
次に、加温条件を決定する(ステップS12)。
FIG. 9 shows a flowchart of another example of the thermotherapy method using the hyperthermia system 10. In addition, the same step number is attached | subjected to the step similar to the thermotherapy method shown in FIG.
First, the affected part T in the living body B is detected, and the position of the affected part T is specified (step S10).
Next, a heating condition is determined (step S12).

次に、生体の誘電率を検出する(ステップS50)。
具体的には、ステップS10で特定した位置情報に基づいて、患部Tの誘電率を誘電率検出手段14で検出する。ここで、誘電率検出手段14は、上述したように生体を通るようにマイクロ波を送受信し、その検出結果から生体の各部の誘電率を算出する。算出した生体Bの各部の誘電率から患部Tに相当する位置、患部Tの周辺部に相当する位置、生体Bの表皮に相当する位置の誘電率を抽出し、抽出した誘電率をそれぞれ患部Tの誘電率、周辺部の誘電率、表皮の誘電率とする。
Next, the dielectric constant of the living body is detected (step S50).
Specifically, based on the position information specified in step S10, the dielectric constant of the affected part T is detected by the dielectric constant detection means 14. Here, the dielectric constant detection means 14 transmits and receives microwaves through the living body as described above, and calculates the dielectric constant of each part of the living body from the detection result. From the calculated dielectric constant of each part of the living body B, the position corresponding to the affected part T, the position corresponding to the peripheral part of the affected part T, and the position corresponding to the epidermis of the living body B are extracted. , Dielectric constant of the peripheral portion, and dielectric constant of the skin.

次に、ステップS12で決定された加温条件、および、ステップS14で検出された表皮の誘電率に基づいて、検出した表皮の誘電率の変化量がしきい値を超えているか(つまり、表皮の誘電率の変化量≦しきい値であるか否か)を判定する(ステップS52)。ここで、誘電率の変化量は、上述した患部の誘電率の変化量と同様に、最初に検出した誘電率を初期値として、その初期値と検出した誘電率との差を変化量として、直前の測定で検出した誘電率との差を変化量としてもよい。また、しきい値は、表皮に対応したしきい値を別途設定することが好ましいが、患部と同様のしきい値としてもよい。   Next, based on the heating condition determined in step S12 and the dielectric constant of the epidermis detected in step S14, whether the detected change amount of the dielectric constant of the epidermis exceeds a threshold value (that is, epidermis) It is determined whether or not the change amount of the dielectric constant ≦ the threshold value (step S52). Here, the amount of change in dielectric constant is the same as the amount of change in dielectric constant of the affected part described above, with the initial detected dielectric constant as the initial value, and the difference between the initial value and the detected dielectric constant as the amount of change. The difference from the dielectric constant detected in the immediately preceding measurement may be used as the amount of change. The threshold value is preferably set separately for the epidermis, but may be the same threshold value as the affected area.

表皮の誘電率の変化量がしきい値より大きい場合は、処理を終了し、表皮の誘電率の変化量がしきい値以下である場合は、ステップ54に進む。   If the change amount of the dielectric constant of the skin is larger than the threshold value, the process ends. If the change amount of the dielectric constant of the skin is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to step 54.

次に、ステップS12で決定された加温条件、および、ステップS14で検出された周辺部の誘電率に基づいて、検出した周辺部の誘電率の変化量がしきい値を超えているか(つまり、周辺部の誘電率の変化量≦しきい値であるか否か)を判定する(ステップS54)。ここで、誘電率の変化量は、上述した患部の誘電率の変化量と同様で種々の設定にすることができる。また、しきい値は、周辺部に対応したしきい値を別途設定することが好ましいが、患部や表皮と同様のしきい値としてもよい。   Next, based on the heating conditions determined in step S12 and the peripheral dielectric constant detected in step S14, whether the detected change in the peripheral dielectric constant exceeds a threshold value (ie, Then, it is determined whether or not the amount of change in the dielectric constant of the peripheral portion ≦ the threshold value (step S54). Here, the amount of change in the dielectric constant can be set in various manners similar to the amount of change in the dielectric constant of the affected part described above. The threshold value is preferably set separately for the peripheral part, but may be the same threshold value as the affected part or the epidermis.

周辺部の誘電率の変化量がしきい値より大きい場合は、処理を終了し、周辺部の誘電率の変化量がしきい値以下である場合は、ステップ56に進む。   If the change amount of the dielectric constant in the peripheral portion is larger than the threshold value, the process is terminated.

次に、ステップS12で決定された加温条件、および、ステップS14で検出された患部Tの誘電率に基づいて、検出した患部Tの誘電率の変化量がしきい値を超えているか(つまり、患部Tの誘電率の変化量≦しきい値であるか否か)を判定する(ステップS56)。   Next, based on the heating condition determined in step S12 and the dielectric constant of the affected part T detected in step S14, whether the detected change amount of the dielectric constant of the affected part T exceeds a threshold (that is, Then, it is determined whether or not the amount of change in the dielectric constant of the affected part T ≦ the threshold value (step S56).

患部Tの誘電率の変化量がしきい値より大きい場合は、処理を終了し、患部Tの誘電率の変化量がしきい値以下である場合は、ステップ58に進む。   If the amount of change in the dielectric constant of the affected area T is larger than the threshold value, the process ends. If the amount of change in the dielectric constant of the affected area T is equal to or smaller than the threshold value, the process proceeds to step 58.

次に、患部の加温を開始してからの時間(以下「経過時間」という。)がしきい値を超えているか(つまり、経過時間≦しきい値であるか否か)を判定する(ステップS58)。
経過時間がしきい値以下である場合は、加温制御を行い(ステップS18)、その後ステップS50に進む。
また、経過時間がしきい値より大きい場合は、処理を終了する。
Next, it is determined whether the time since the start of heating of the affected part (hereinafter referred to as “elapsed time”) exceeds a threshold value (that is, whether or not the elapsed time ≦ the threshold value) ( Step S58).
If the elapsed time is less than or equal to the threshold value, heating control is performed (step S18), and then the process proceeds to step S50.
If the elapsed time is greater than the threshold value, the process ends.

このように、表皮の誘電率の変化量にも基づいて、表皮の誘電率の変化量が一定値を超えたら患部の加温を停止することで、生体の表皮(生体表面の正常組織(正常細胞))の損傷(例えば火傷)を抑制することができる。また、患部の周辺部の誘電率の変化量に基づいて、患部の周辺部の変化量が一定値を超えたら患部の加温を停止することで、患部の周辺部の正常組織(正常細胞)の損傷を抑制することができる。
また、生体の表皮及び正常細胞の場合は、生存している細胞と死滅した細胞との誘電率の差をしきい値とすることに限定されず、細胞の温度が所定温度変化した場合の誘電率の変化量をしきい値としてもよい。
Thus, based on the amount of change in the dielectric constant of the epidermis, when the amount of change in the dielectric constant of the epidermis exceeds a certain value, the heating of the affected area is stopped, so that the living body's epidermis (normal tissue on the surface of the living body (normal Cell)) damage (for example, burns) can be suppressed. In addition, based on the amount of change in the dielectric constant around the affected area, when the amount of change in the affected area exceeds a certain value, heating of the affected area is stopped, so that normal tissue (normal cells) around the affected area is stopped. Damage can be suppressed.
In the case of living body epidermis and normal cells, the threshold is not limited to the difference in dielectric constant between living and dead cells. The amount of change in rate may be used as a threshold value.

さらに、制御部16による患部の加温の終了タイミング(具体的には、マイクロ波照射の終了のタイミング)は、上述した癌細胞の死滅を検出した場合に加温を終了することに加えて、種々の方法で決定すればよく、例えば、全体の加温時間(つまり、患部Tを加温するために、加温手段12からマイクロ波を照射させ始めてからの時間、治療時間)や設定温度に達してからの時間が設定された時間を経過したら加温手段による加温を停止(終了)する方法、患部が設定温度(たとえば45℃)となっていた時間が一定時間(例えば20分)に達したら加温手段による加温を停止する方法、基準温度(設定温度の一種であり、例えば定常体温)から温度上昇した温度と時間の積が規定値を超えたら加温手段12による加温を終了する方法等がある。
ここで、患部Tの癌細胞を効果的に壊死(死滅)させることができるため、患部Tが一定の温度となっていた時間が一定時間、もしくは、基準温度から温度上昇した温度と時間の積が規定値以上となるまで患部を加温することが好ましい。
Furthermore, the end timing of the heating of the affected area by the control unit 16 (specifically, the timing of the end of the microwave irradiation), in addition to ending the heating when the above-described death of the cancer cell is detected, What is necessary is just to determine by various methods, for example, to the whole heating time (that is, the time after starting to irradiate the microwave from the heating means 12 in order to heat the affected part T, the treatment time) and the set temperature A method of stopping (ending) the heating by the heating means when the set time has elapsed, and the time when the affected area has reached the set temperature (for example, 45 ° C.) within a certain time (for example, 20 minutes) When the temperature has reached, the heating means 12 stops heating. When the product of the temperature and time that has risen from the reference temperature (a kind of set temperature, for example, steady body temperature) exceeds the specified value, the heating means 12 performs heating. How to end That.
Here, since cancer cells in the affected area T can be effectively necrotic (killed), the time during which the affected area T has been at a constant temperature is a certain time, or the product of the temperature and the temperature that has risen from the reference temperature. It is preferable to heat the affected area until is equal to or greater than a specified value.

また、上記実施形態では、誘電率から温度を検出したが、熱電対等の検出対象に接触して温度を検出する温度センサを用いて生体の各部の温度を検出してもよい。特に生体の表皮の温度は、非侵襲で測定できるため、温度センサを用いた場合も生体への負担を少なくすることができるため好ましい。   Moreover, in the said embodiment, although temperature was detected from the dielectric constant, you may detect the temperature of each part of a biological body using the temperature sensor which contacts detection objects, such as a thermocouple, and detects temperature. In particular, since the temperature of the epidermis of a living body can be measured non-invasively, it is preferable to use a temperature sensor because the burden on the living body can be reduced.

また、上記実施形態では、加温時間が設定時間以上経過している場合に、処理を終了つまり患部Tの加温を終了したが、本発明はこれに限定されず、上述したように、設定温度に達してからの時間が設定された時間を経過したら処理を終了するようにしても、患部が設定温度となっていた時間が一定時間に達したら処理を終了するようにしても、基準温度から温度上昇した温度と時間の積が規定値を超えたら処理を終了するようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, when the heating time has passed for the set time or more, the processing is finished, that is, the heating of the affected part T is finished. However, the present invention is not limited to this, and as described above, the setting is made. Whether the process is terminated when the set time has elapsed after reaching the temperature, or the process is terminated when the time during which the affected area has reached the set temperature reaches a certain time, the reference temperature The process may be terminated when the product of the temperature and the time increased from the time exceeds a specified value.

また、上記実施形態の加熱手段は、出力端子と生体との間にボーラスを配置したが、これに限定されず、出力端子を生体に直接接触させる構成としてもよい。
出力端子と生体とを直接接触させることで、出力端子と生体との位置関係を簡単に調整することができ、さらに、照射するマイクロ波を効率よく生体に伝達することができる。
また、上記実施形態のようにボーラスを配置した場合は、凹凸がある部分を加熱する場合も好適に加温することができる。
Moreover, although the heating means of the said embodiment arrange | positioned the bolus between the output terminal and the biological body, it is not limited to this, It is good also as a structure which makes an output terminal contact a biological body directly.
By directly contacting the output terminal and the living body, the positional relationship between the output terminal and the living body can be easily adjusted, and the irradiated microwave can be efficiently transmitted to the living body.
Moreover, when the bolus is arrange | positioned like the said embodiment, when heating a part with an unevenness | corrugation, it can heat suitably.

また、ハイパーサーミアシステムは、生体の外に誘電率が既知の基準誘電体を配置し、誘電率検出手段は、基準誘電体の誘電率を測定し、測定結果と既知の誘電率とに基づいて、キャリブレーション(較正)を行い、誘電体検出手段の検出値を補正することが好ましい。
このように、基準誘電体を設け、キャリブレーションをすることで、生体の各部の誘電率をより正確に検出することができる。
Further, the hyperthermia system places a reference dielectric having a known dielectric constant outside the living body, and the dielectric constant detecting means measures the dielectric constant of the reference dielectric, and based on the measurement result and the known dielectric constant, Calibration (calibration) is preferably performed to correct the detection value of the dielectric detection means.
Thus, by providing a reference dielectric and performing calibration, the dielectric constant of each part of the living body can be detected more accurately.

ここで、基準誘電体は、誘電率検出手段に当接させて配置することが好ましい。
基準誘電体と誘電率検出手段とを当接させることで、誘電率検出手段のキャリブレーションをより高精度に行うことができる。
また、基準誘電体としては、プリント基板、FPC(Flexible printed circuits)、ボーラスであることが好ましい。基準誘電体を、プリント基板、FPC、ボーラスとすることで、新たな部材を用いる必要がなくなるため、装置構成を簡単にすることができ、また、誘電率の変化が少ないため、正確にキャリブレーションを行うことができる。
また、基準誘電体としては、食塩水、FR4を用いることも好ましい。
基準誘電体として、食塩水、FR4を用いることで、生体の高含水性組織、低含水性組織、癌細胞等の誘電率に近いまたは同一の誘電率を基準誘電体の誘電率とすることができ、より高精度にキャリブレーションを行うことができる。
Here, the reference dielectric is preferably arranged in contact with the dielectric constant detection means.
By bringing the reference dielectric and the dielectric constant detection means into contact with each other, calibration of the dielectric constant detection means can be performed with higher accuracy.
The reference dielectric is preferably a printed board, FPC (Flexible printed circuits), or a bolus. By using a printed circuit board, FPC, or bolus as the reference dielectric, it is not necessary to use a new member, which simplifies the device configuration, and because the change in dielectric constant is small, calibration is accurate. It can be performed.
Further, it is also preferable to use saline and FR4 as the reference dielectric.
By using saline or FR4 as the reference dielectric, the dielectric constant of the reference dielectric can be set to a dielectric constant close to or the same as the dielectric constant of a highly hydrous tissue, low hydrous tissue, or cancer cell of a living body. It is possible to perform calibration with higher accuracy.

ここで、温熱治療装置は、患部Tを42℃以上44℃以下に加温することが好ましい。
患部Tの温度を上記範囲とすることで、本発明の効果をより好適に得ることができる。
Here, it is preferable that the thermotherapy device heats the affected part T to 42 ° C. or higher and 44 ° C. or lower.
By setting the temperature of the affected part T within the above range, the effect of the present invention can be more suitably obtained.

また、上記実施形態では、誘電率検出手段12で検出した患部の誘電率に加え、生体の患部の温度を検出したが、生体の患部の温度に加え、または替えて、生体Bの患部Tの周辺部(より正確には、生体の患部の周辺部の正常細胞)Aの温度を検出してもよい。なお、上記実施形態の温度検出手段12は、患部Tの周辺部Aの温度を、患部Tの温度の検出と同様の方法で、さらに、患部Tの温度の検出と同時に検出することができる。
本実施形態のように、患部の温度と患部の周辺の温度とを同一の手段で同時に検出することで、装置構成を簡単にすることができる。
Further, in the above embodiment, the temperature of the affected part of the living body is detected in addition to the dielectric constant of the affected part detected by the dielectric constant detecting means 12, but in addition to or instead of the temperature of the affected part of the living body, the affected part T of the living body B is detected. The temperature of the peripheral part (more precisely, normal cells in the peripheral part of the affected part of the living body) A may be detected. In addition, the temperature detection means 12 of the said embodiment can detect the temperature of the peripheral part A of the affected part T by the method similar to the detection of the temperature of the affected part T, and also simultaneously with the detection of the temperature of the affected part T.
As in this embodiment, the apparatus configuration can be simplified by simultaneously detecting the temperature of the affected area and the temperature around the affected area with the same means.

また、制御部16は、温度検出手段12が検出した生体Bの患部Tの温度に替えて、または、生体Bの患部Tの温度とともに、温度検出手段12が検出した患部Tの周辺部Aの温度に基づいて磁気発生手段14の出力を調整してもよい。
例えば、制御部16で、誘電率検出手段12の検出結果から患部Tの周辺部の温度を算出し、患部Tの周辺部の正常細胞の温度が規定温度(たとえば40℃)以上であることを検出した場合は、加温手段12は、発振部30に出力する電力を弱め、または停止させ、加温手段12が発生させるマイクロ波を弱く、または加温手段12によるマイクロ波の発生を停止させる。
このように、誘電率検出部14で検出した患部Tの周辺部Aの正常細胞の誘電率から温度を検出し、その検出結果に基づいて制御部16により加温手段12の出力を調整し、正常細胞を規定温度(つまりオペレータ等により設定された温度、たとえば40℃)より低い温度に保持することで、正常細胞を高温にすることなく、患部Tの癌細胞だけを高温(例えば45℃程度)にすることができる。これにより、正常細胞を死滅させるまたは正常細胞に負担をかけることなく、患部の癌細胞を死滅させることができる。
なお、より確実に患部の温度と周辺部の温度を調整でき、正常細胞を死滅させるまたは正常細胞に負担をかけることなく、患部の癌細胞を死滅させることができるため、誘電率検出手段12で検出した誘電率から患部と周辺部の両方の温度を検出し、制御部16は、両方の温度の検出結果にも基づいて加温手段12の出力を調整することが好ましい。
Further, the control unit 16 replaces the temperature of the affected part T of the living body B detected by the temperature detecting unit 12 or, together with the temperature of the affected part T of the living body B, the peripheral part A of the affected part T detected by the temperature detecting unit 12. The output of the magnetism generating means 14 may be adjusted based on the temperature.
For example, the controller 16 calculates the temperature around the affected area T from the detection result of the dielectric constant detecting means 12, and the normal cell temperature around the affected area T is equal to or higher than a specified temperature (for example, 40 ° C.). If detected, the heating means 12 weakens or stops the power output to the oscillating unit 30, weakens the microwave generated by the heating means 12, or stops the generation of microwaves by the heating means 12. .
Thus, the temperature is detected from the dielectric constant of normal cells in the peripheral part A of the affected part T detected by the dielectric constant detection unit 14, and the output of the heating means 12 is adjusted by the control unit 16 based on the detection result, By maintaining normal cells at a temperature lower than a specified temperature (that is, a temperature set by an operator, for example, 40 ° C.), only the cancer cells in the affected part T are heated to a high temperature (for example, about 45 ° C.) without increasing the normal cells. ). Thereby, the cancer cell of an affected part can be killed, without killing a normal cell or putting a burden on a normal cell.
In addition, since the temperature of the affected part and the temperature of the peripheral part can be adjusted more reliably and the normal cells can be killed or cancer cells can be killed without imposing a burden on the normal cells, the dielectric constant detecting means 12 It is preferable that the temperature of both the affected part and the peripheral part is detected from the detected dielectric constant, and the control unit 16 adjusts the output of the heating means 12 based on both temperature detection results.

また、上記実施形態では、誘電率検出手段14の検出結果と設定された条件に基づいて、制御部16が加温手段12の出力、つまり、加温手段14で発生させるマイクロ波の強度を自動的に調整したが、本発明はこれに限定されず、誘電率検出手段14の検出結果に基づいてオペレータが調整してもよい。
具体的には、まず、誘電率検出手段14の検出結果を入力表示手段18の表示部に表示する。次に、オペレータは、表示部にされた検出結果に基づいて、加温手段12が発生させる磁界の強度を判断し、所望の強度の数値や、磁界を発生させるか、磁界の発生を停止するか等を入力表示手段18の入力部に入力する。
そして、制御部16は、入力された情報に基づいて加温手段12を制御する。
Moreover, in the said embodiment, based on the detection result of the dielectric constant detection means 14, and the set conditions, the control part 16 automatically outputs the output of the heating means 12, that is, the intensity of the microwave generated by the heating means 14. However, the present invention is not limited to this, and the operator may adjust based on the detection result of the dielectric constant detection means 14.
Specifically, first, the detection result of the dielectric constant detection unit 14 is displayed on the display unit of the input display unit 18. Next, the operator determines the strength of the magnetic field generated by the heating means 12 based on the detection result displayed on the display unit, and generates a numerical value of a desired strength, a magnetic field, or stops the generation of the magnetic field. Is input to the input unit of the input display means 18.
And the control part 16 controls the heating means 12 based on the input information.

このように、表示入力手段18からの入力に基づいて制御部16で加温手段12の出力を調整しても、誘電率検出手段14により患部Tの癌細胞が死滅したか否かで出力を調整することができるため、生体に負担をかけることなく患部Tの癌細胞を死滅させることができ、患部Tの加温を必要以上加温することを防止できる等の上記効果を得ることができる。   Thus, even if the control unit 16 adjusts the output of the heating unit 12 based on the input from the display input unit 18, the output is determined by whether or not the cancer cells of the affected part T have been killed by the dielectric constant detection unit 14. Since it can be adjusted, the cancer cells of the affected area T can be killed without imposing a burden on the living body, and the above effects such as preventing the heating of the affected area T more than necessary can be obtained. .

以上、本発明に係る温熱治療装置及び温熱治療方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。   As described above, the thermotherapy device and the thermotherapy method according to the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Changes may be made.

例えば、本実施形態では、生体の患部にマイクロ波を照射して患部を加温するマイクロ波加温方式を用いたが、生体に高周波電流を通電して患部を加温するRF(ラジオ波)誘電加温方式、生体に高周波磁界を印加することで生体内に誘導電流を流し、その抵抗加温により患部を加温するRF誘導加温方式を用いることも好ましい。マイクロ波加温方式、RF誘導加温方式、RF誘導過熱方式等の非侵襲で生体の患部を加温する方式を用いることで、加温時の生体への負担を少なくすることができる。   For example, in the present embodiment, a microwave heating method is used in which the affected area of the living body is irradiated with microwaves to heat the affected area, but RF (radio wave) that heats the affected area by applying a high-frequency current to the living body. It is also preferable to use a dielectric heating method or an RF induction heating method in which an induction current is caused to flow in a living body by applying a high-frequency magnetic field to the living body and the affected area is heated by resistance heating. By using a non-invasive method such as a microwave heating method, an RF induction heating method, or an RF induction overheating method, the burden on the living body during heating can be reduced.

また、本実施形態では、生体を挟みこむように2つのアレイアンテナを配置し、生体を透過したマイクロ波の強度から誘電率を検出したが、これに限定されず、生体で反射されたマイクロ波の強度から誘電率を検出してもよい。
また、本実施形態では、高い測定精度で各位置の誘電率を検出することができるため、チャープパルスのマイクロ波を照射し、透過または反射したマイクロ波の出力から誘電率を検出する検出手段を用いたが、UWB方式の電磁波を照射し、誘電率を検出する方法を用いることも好ましい。
また、本発明はこれらにも限定されず、生体に非侵襲で、生体の誘電率を測定することができればよく、例えば、インピーダンス方式等種々の誘電率検出手段を用いることが出来る。
In this embodiment, two array antennas are arranged so as to sandwich the living body, and the dielectric constant is detected from the intensity of the microwave transmitted through the living body. However, the present invention is not limited to this, and the microwave reflected by the living body is detected. The dielectric constant may be detected from the intensity.
Further, in this embodiment, since the dielectric constant at each position can be detected with high measurement accuracy, a detection means for irradiating the microwave of the chirp pulse and detecting the dielectric constant from the transmitted or reflected microwave output is provided. Although used, it is also preferable to use a method of detecting a dielectric constant by irradiating UWB electromagnetic waves.
The present invention is not limited to these, and any dielectric constant detecting means such as an impedance method can be used as long as the dielectric constant of the living body can be measured without being invasive to the living body.

また、上記実施形態では、加温手段と誘電率検出手段とを別々の装置としたが、1つの電磁波を照射する装置で患部の加温と誘電率の検出を行ってもよい。
また、本実施形態では、電磁波としてマイクロ波を用いたが、これに限定されず、数MHz帯からUHF帯、ミリ波の30GHz帯等の種々の波長の電磁波を用いることができる。
In the above embodiment, the heating means and the dielectric constant detection means are separate devices, but the affected area may be heated and the dielectric constant detected by a device that emits one electromagnetic wave.
In the present embodiment, microwaves are used as electromagnetic waves. However, the present invention is not limited to this, and electromagnetic waves having various wavelengths such as several MHz band to UHF band, millimeter wave 30 GHz band, and the like can be used.

また、上記実施形態では、加熱手段の出力端子及び誘電率検出手段のアレイアンテナを生体の外周に配置したが、これに限定されず、出力端子及び/またはアレイアンテナを食道、胆管、尿道などの管腔臓器に挿入するようにしてもよい。出力端子及び/またはアレイアンテナを内視鏡等とあわせて管腔に挿入することで、生体に非侵襲で出力端子及び/またはアレイアンテナをより患部に近接させることができ、患部を効率よく加熱することができ、また患部の誘電率をより正確に検出することができる。
また、この場合は、管腔粘膜の火傷を防止するため、冷却部により出力端子を冷却することが好ましい。
In the above embodiment, the output terminal of the heating unit and the array antenna of the dielectric constant detection unit are arranged on the outer periphery of the living body. However, the present invention is not limited to this, and the output terminal and / or the array antenna may It may be inserted into a luminal organ. By inserting the output terminal and / or array antenna into the lumen together with an endoscope, etc., the output terminal and / or array antenna can be brought closer to the affected area in a non-invasive manner, and the affected area is efficiently heated. And the dielectric constant of the affected area can be detected more accurately.
In this case, it is preferable to cool the output terminal by the cooling unit in order to prevent burns of the luminal mucosa.

(A)は、本発明の温熱治療装置の一実施形態のハイパーサーミアシステムの概略構成を示すブロック図であり、(B)は、(A)に示すハイパーサーミアシステムの生体の周辺部を拡大して示す拡大側面図である。(A) is a block diagram which shows schematic structure of the hyperthermia system of one Embodiment of the thermotherapy apparatus of this invention, (B) expands and shows the peripheral part of the biological body of the hyperthermia system shown to (A). It is an enlarged side view. 図1に示すハイパーサーミアシステムの加温手段の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the heating means of the hyperthermia system shown in FIG. 図2に示す加温手段の出力端子の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the output terminal of the heating means shown in FIG. 図1に示すハイパーサーミアシステムの温度検出手段のアレイアンテナの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the array antenna of the temperature detection means of the hyperthermia system shown in FIG. 図1に示すハイパーサーミアシステムの温度検出手段の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the temperature detection means of the hyperthermia system shown in FIG. (A)は、誘電率と温度との関係を示すグラフであり、(B)は、比誘電率と測定周波数との関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship between a dielectric constant and temperature, (B) is a graph which shows the relationship between a dielectric constant and a measurement frequency. ハイパーサーミアシステムを用いた温熱治療方法の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the thermotherapy method using a hyperthermia system. ハイパーサーミアシステムの動作の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of a hyperthermia system. ハイパーサーミアシステムを用いた温熱治療方法の他の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows another example of the thermotherapy method using a hyperthermia system.

符号の説明Explanation of symbols

10 ハイパーサーミアシステム
12 加温手段
14 誘電率検出手段
16 制御部
18 入力表示手段
20 出力端子
22 出力部
24a、24b アレイアンテナ
26 マイクロ波制御解析部
30 発振部
31 アイソレータ
32 方向性結合器
33a、33b 電力計
34a、34b 減衰器
35 整合回路
36 ボーラス
38 冷却部
40 基材
42 アンテナエレメント
44 マイクロ波用送信アンテナ
46 マイクロ波用受信アンテナ
48 チャープパルス発生器
50 分配器
52、58 増幅器
54 送信側マルチプレクサ
56 受信側マルチプレクサ
60 ミキサー
62 帯域通過フィルタ
64 FFTアナライザ
66 三次元データ画像生成回路
100 同軸コネクタ
102 接地部
104 誘電体基板
106 アンテナ
B 生体
T 患部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hyperthermia system 12 Heating means 14 Dielectric constant detection means 16 Control part 18 Input display means 20 Output terminal 22 Output part 24a, 24b Array antenna 26 Microwave control analysis part 30 Oscillation part 31 Isolator 32 Directional coupler 33a, 33b Electric power Total 34a, 34b Attenuator 35 Matching circuit 36 Bolus 38 Cooling unit 40 Substrate 42 Antenna element 44 Microwave transmission antenna 46 Microwave reception antenna 48 Chirp pulse generator 50 Distributor 52, 58 Amplifier 54 Transmission side multiplexer 56 Reception Side multiplexer 60 Mixer 62 Band pass filter 64 FFT analyzer 66 Three-dimensional data image generation circuit 100 Coaxial connector 102 Grounding part 104 Dielectric substrate 106 Antenna B Living body T Affected part

Claims (15)

生体の患部に非侵襲で電磁波を照射し、前記患部を加温する加温手段と、
前記生体に非侵襲で電磁波を照射し、前記生体の誘電率を検出する誘電率検出手段と、
前記生体の前記患部の誘電率の変化量に基づいて前記加温手段の出力を調整する制御部とを有することを特徴とする温熱治療装置。
Non-invasively irradiating the affected area of the living body with electromagnetic waves, and heating means for heating the affected area;
A dielectric constant detecting means for non-invasively irradiating the living body with electromagnetic waves and detecting a dielectric constant of the biological body;
And a control unit that adjusts an output of the heating means based on a change amount of a dielectric constant of the affected part of the living body.
前記制御部は、前記患部の誘電率の変化量がしきい値を超えたことを検出した場合に前記加温手段による加温を停止する請求項1に記載の温熱治療装置。   The thermotherapy apparatus according to claim 1, wherein the control unit stops heating by the heating unit when detecting that the amount of change in dielectric constant of the affected part exceeds a threshold value. 前記しきい値は、高含水成分の細胞の誘電率と低含水成分の細胞の誘電率との差分である請求項2に記載の温熱治療装置。   The thermotherapy apparatus according to claim 2, wherein the threshold value is a difference between a dielectric constant of cells having a high water content and a dielectric constant of cells having a low water content. さらに、
前記生体の外に配置された基準誘電体と、
前記誘電率検出手段が検出した基準誘電体の誘電率に基づいて、前記誘電率検出手段の検出値を補正する補正手段とを有する請求項1〜3のいずれかに記載の温熱治療装置。
further,
A reference dielectric disposed outside the living body;
The thermotherapy device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a correction unit that corrects a detection value of the dielectric constant detection unit based on a dielectric constant of a reference dielectric detected by the dielectric constant detection unit.
前記基準誘電体は、前記誘電率検出手段と当接して配置されている請求項4に記載の温熱治療装置。   The thermotherapy apparatus according to claim 4, wherein the reference dielectric is disposed in contact with the dielectric constant detection means. 前記誘電率検出手段は、チャープパルス方式またはUWB方式の電磁波を照射し、前記患部の誘電率を検出する請求項1〜5のいずれかに記載の温熱治療装置。   The thermal treatment apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the dielectric constant detection means detects a dielectric constant of the affected part by irradiating a chirp pulse type or UWB type electromagnetic wave. さらに、前記加温手段から照射され前記生体の表皮で反射された電磁波の強度を検出する反射電磁波検出手段を有し、
前記制御部は、前記加温手段から放射された電磁波の強度と前記反射電磁波検出手段が検出した前記生体の表皮で反射された電磁波の強度との差分が設定した強度となる強度の電磁波を前記加温手段から放射させる請求項1〜6のいずれかに記載の温熱治療装置。
Furthermore, it has a reflected electromagnetic wave detection means for detecting the intensity of the electromagnetic wave irradiated from the heating means and reflected by the skin of the living body,
The controller is configured to generate an electromagnetic wave having an intensity that is a difference between the intensity of the electromagnetic wave radiated from the heating means and the intensity of the electromagnetic wave reflected from the skin of the living body detected by the reflected electromagnetic wave detection means. The thermotherapy device according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermotherapy device emits radiation from a heating means.
さらに、前記誘電率検出手段が検出した前記生体の誘電率から前記生体の温度を算出する温度算出手段を有し、
前記制御部は、前記温度算出手段で算出した前記生体の温度に基づいて、前記患部の温度が設定温度となるように前記加温手段から放射する電磁波の強度を調整する請求項1〜7のいずれかに記載の温熱治療装置。
Furthermore, it has a temperature calculation means for calculating the temperature of the living body from the dielectric constant of the living body detected by the dielectric constant detection means,
The said control part adjusts the intensity | strength of the electromagnetic waves radiated | emitted from the said heating means so that the temperature of the said affected part may become preset temperature based on the temperature of the said biological body calculated with the said temperature calculation means. The thermotherapy apparatus in any one.
生体の患部に電磁波を照射し、患部を加温する温熱治療方法であって、
前記生体に非侵襲で電磁波を照射し、前記患部の誘電率を検出する誘電率検出ステップと、
前記誘電率検出ステップで検出した前記患部の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記患部の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させる出力切替ステップとを有することを特徴とする温熱治療方法。
A thermotherapy method of irradiating an affected part of a living body with electromagnetic waves and heating the affected part,
A dielectric constant detecting step for non-invasively irradiating the living body with electromagnetic waves and detecting a dielectric constant of the affected area;
The amount of change in the dielectric constant of the affected area detected in the dielectric constant detection step is compared with a threshold value. If the amount of change in the dielectric constant of the affected area exceeds the threshold value, the output for ending the irradiation of electromagnetic waves A thermotherapy method comprising: a switching step.
さらに、患部の位置を特定する患部特定ステップを有する請求項9に記載の温熱治療方法。   The thermotherapy method according to claim 9, further comprising an affected part specifying step of specifying the position of the affected part. 前記患部特定ステップは、前記生体の誘電率に基づいて前記患部の位置を特定する請求項10に記載の温熱治療方法。   The thermal treatment method according to claim 10, wherein the affected part specifying step specifies a position of the affected part based on a dielectric constant of the living body. 前記出力切替ステップは、前記生体を加温する時間が設定時間を超えたら電磁波の照射を終了させる請求項9〜11のいずれかに記載の温熱治療方法。   The thermotherapy method according to any one of claims 9 to 11, wherein the output switching step terminates the irradiation of electromagnetic waves when a time for heating the living body exceeds a set time. 前記出力切替ステップは、前記電磁波の出力する電力量の積算値が設定量を超えたら電磁波の照射を終了させる請求項9〜12のいずれかに記載の温熱治療方法。   The thermotherapy method according to any one of claims 9 to 12, wherein the output switching step ends the irradiation of the electromagnetic wave when an integrated value of the electric energy output by the electromagnetic wave exceeds a set amount. 前記誘電率検出ステップは、さらに、前記患部の周辺部の誘電率を検出し、
前記出力切替ステップは、前記患部の周辺部の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記患部の周辺部の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させる請求項9〜13のいずれかに記載の温熱治療方法。
The dielectric constant detection step further detects a dielectric constant of a peripheral portion of the affected area,
In the output switching step, the amount of change in the dielectric constant in the periphery of the affected area is compared with a threshold value. If the amount of change in the dielectric constant in the periphery of the affected area exceeds the threshold value, the electromagnetic wave irradiation is performed. The thermotherapy method according to any one of claims 9 to 13, wherein the method is terminated.
前記誘電率検出ステップは、さらに、前記生体の表皮の誘電率を検出し、
前記出力切替ステップは、前記表皮の誘電率の変化量としきい値とを比較し、前記表皮の誘電率の変化量がしきい値を超えていた場合は、電磁波の照射を終了させる請求項9〜14のいずれかに記載の温熱治療方法。
The dielectric constant detection step further detects a dielectric constant of the skin of the living body,
The output switching step compares a change amount of the dielectric constant of the skin with a threshold value, and terminates the irradiation of electromagnetic waves when the change amount of the dielectric constant of the skin exceeds the threshold value. The thermotherapy method in any one of -14.
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