JP2015093100A - Heating probe - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating probe that enables heating by an electromagnetic wave, and also enables precise temperature measurement of the center of a heating part.SOLUTION: A heating probe 17 is provided for heating a heating object in the vicinity of a tip of a needle 18 of the probe 17 by radiating an electromagnetic wave. An inner conductor is projected by a predetermined length more than an outer conductor in the tip part of the needle of a coaxial cable structure. The inner conductor is a thin cylindrical metal, and a thermocouple being a temperature sensor 20 comprises the inner conductor as one metal (copper) for constituting the thermocouple. The other metal (constantan) line is applied with insulating coating and is built in the inside of the cylindrical metal, and comes into contact with the cylindrical metal of the inner conductor only at the tip part of the needle.

Description

本発明は、加熱プローブに関するものであり、特に加熱と同時に加熱部の温度測定が可能な加熱プローブに関するものである。 The present invention relates to a heating probe, and more particularly to a heating probe capable of measuring the temperature of a heating unit simultaneously with heating.

従来、例えば悪性腫瘍などの患部に刺入し、患部をマイクロ波などの電磁波によって加熱して死滅(凝固)させるためのプローブを備えた加熱装置が各種提案されている。例えば下記の特許文献1には、マイクロ波凝固療法用同軸アンテナが開示されている。このアンテナ装置は、外部電極2と、この外部電極2の内側に絶縁体3を介して設けられた中心電極4とを備えており、外部電極2の先端部より突出した部分に中心電極4と接続されたマイクロ波照射部(アンテナ)5が形成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, various heating devices including probes for inserting into an affected area such as a malignant tumor and heating the affected area with electromagnetic waves such as microwaves to kill (coagulate) have been proposed. For example, Patent Document 1 below discloses a coaxial antenna for microwave coagulation therapy. The antenna device includes an external electrode 2 and a center electrode 4 provided inside the external electrode 2 via an insulator 3, and the central electrode 4 is provided at a portion protruding from the tip of the external electrode 2. A connected microwave irradiation part (antenna) 5 is formed.

特開2007−029457号公報JP 2007-029457 A

マイクロ波による加熱(凝固)療法においては、加熱すべき患部の温度管理が必要であるが、上記したような従来のマイクロ波同軸アンテナにおいては、患部の温度を測定するために別途、温度測定用のプローブを患部に刺入し、患部の温度を測定するなどの方法を取っていたので、加熱部分の中心部の温度を正確に測定することができないという問題点がある。特に、初期の悪性腫瘍など患部が小さい場合には、複数 (アンテナと温度センサー)のプローブを患部の中心部分に配置することが困難である。 In microwave heating (coagulation) therapy, it is necessary to control the temperature of the affected area to be heated. However, in the conventional microwave coaxial antenna as described above, in order to measure the temperature of the affected area, the temperature is separately measured. Since the method of inserting the probe into the affected part and measuring the temperature of the affected part has been taken, there is a problem that the temperature at the center of the heated part cannot be measured accurately. In particular, when the affected area is small, such as an early malignant tumor, it is difficult to place a plurality of (antenna and temperature sensor) probes at the center of the affected area.

また、温度測定用のプローブによって放射パターンに影響が出る上、複数のプローブを患部に挿入することにより患者の負担が増すという問題点がある。 発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、加熱と同時に加熱部の中心の正確な温度測定が可能な加熱プローブを提供することにある。 In addition, the radiation pattern is affected by the temperature measurement probe, and the burden on the patient is increased by inserting a plurality of probes into the affected area. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a heating probe capable of accurately measuring the temperature of the center of a heating unit simultaneously with heating.

本発明の加熱プローブは、電磁波を輻射することによってプローブの針の先端近傍の加熱対象物を加熱する加熱プローブにおいて、同軸ケーブル構造のプローブの針の先端部において前記プローブの内導体が外部導体よりも所定の長さだけ突出しており、かつ突出した前記内導体の内部に温度センサーが配置されていることを主要な特徴とする。 The heating probe of the present invention is a heating probe that heats an object to be heated near the tip of the probe needle by radiating electromagnetic waves, and the inner conductor of the probe is more external than the outer conductor at the tip of the probe needle of the coaxial cable structure. Also, the main feature is that a temperature sensor is protruded by a predetermined length and a temperature sensor is disposed inside the protruding inner conductor.

また、上記した加熱プローブにおいて、前記温度センサーは内導体を一方の金属とする熱電対である点にも特徴がある。また、上記した加熱プローブにおいて、前記内導体は薄い筒状の金属であり、前記熱電対は前記内導体を一方の金属とし、前記熱電対を構成する他方の金属線は絶縁被覆が施されて前記筒状の金属の内部に内蔵されており、プローブの針の先端部でのみ前記内導体の筒状の金属と接触している点にも特徴がある。 Further, the above-described heating probe is characterized in that the temperature sensor is a thermocouple having an inner conductor as one metal. In the heating probe described above, the inner conductor is a thin cylindrical metal, the thermocouple has the inner conductor as one metal, and the other metal wire constituting the thermocouple has an insulating coating. It is also characterized in that it is built in the cylindrical metal and is in contact with the cylindrical metal of the inner conductor only at the tip of the probe needle.

また、上記した加熱プローブにおいて、前記プローブの針の後端において、前記内導体を構成している金属管は電磁波が供給されるストリップラインあるいは同軸ケーブルに接続されると共に、電磁波の供給に影響を与えることなく熱電対を構成する2種類の金属線をそのまま電磁波の伝送路から引き出すための分離回路が設けられている点にも特徴がある。 In the heating probe described above, at the rear end of the probe needle, the metal tube constituting the inner conductor is connected to a strip line or a coaxial cable to which electromagnetic waves are supplied, and influences the supply of electromagnetic waves. There is also a feature in that a separation circuit is provided for drawing out the two types of metal wires constituting the thermocouple as they are from the electromagnetic wave transmission line without giving them.

本発明によれば、以下のような効果がある。(1)電磁波の放射分布に影響を与えることなく、電磁波の供給先の中心部の正確な温度測定が可能となるので、ガン細胞個体差で生じる電磁波吸収率の差による加熱速度のばらつきがあっても、電磁波電力の調整により温度を最適状態に保つように制御することが可能となり、周辺の正常細胞への影響を最小限に抑えることが可能となる。 The present invention has the following effects. (1) Accurate temperature measurement at the center of the electromagnetic wave supply destination is possible without affecting the radiation distribution of the electromagnetic wave, so there is a variation in the heating rate due to the difference in electromagnetic wave absorption caused by individual cancer cell differences. However, it is possible to control the temperature to be kept at an optimum state by adjusting the electromagnetic wave power, and the influence on the surrounding normal cells can be minimized.

(2)本発明の構造により、0.5mm以下というような非常に細い針を製造可能であるので、鍼灸針の様に麻酔無しでも刺入可能となり、患者の負担を軽減できる。(3)本発明の構造により加熱範囲を小さくでき、かつ初期ガンのような小さな患部の加熱部を正確に温度コントロール可能であるので、検出能力向上に伴って発見が可能になった小径(5mm以下)の初期ガンの無切開治療が可能である。 (2) Since a very thin needle of 0.5 mm or less can be manufactured by the structure of the present invention, it can be inserted without anesthesia like an acupuncture needle, and the burden on the patient can be reduced. (3) Since the heating range can be reduced by the structure of the present invention, and the temperature of a heated part of a small affected part such as an initial cancer can be accurately controlled, a small diameter (5 mm) that can be found with improved detection capability. The following non-incision treatment of initial cancer is possible.

図1は本発明の加熱プローブを使用した加熱装置の使用例の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an example of use of a heating apparatus using the heating probe of the present invention. 図2は本発明の加熱プローブの構成を示す平面図および側面図である。FIG. 2 is a plan view and a side view showing the configuration of the heating probe of the present invention. 図3は本発明の加熱プローブの針の構成例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the needle of the heating probe of the present invention.

以下に図面を参照して実施例について説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の加熱プローブを使用した加熱装置の使用例の構成を示すブロック図である。加熱装置10には、CPU11、パネル12、高周波電源回路13、温度測定回路14が内蔵されている。本発明の加熱プローブ17は針18を備え、加熱装置10と、ストリップラインを構成するフレキシブル印刷配線基板15および熱電対線16によって接続されている。ストリップラインの特性インピーダンスは一定値(例えば50オーム)になるように設計し、基板の材質としては誘電体損失がなるべく小さいものを採用する。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an example of use of a heating apparatus using the heating probe of the present invention. The heating device 10 includes a CPU 11, a panel 12, a high frequency power supply circuit 13, and a temperature measurement circuit 14. The heating probe 17 of the present invention includes a needle 18 and is connected to the heating device 10 by a flexible printed wiring board 15 and a thermocouple wire 16 constituting a strip line. The characteristic impedance of the strip line is designed to be a constant value (for example, 50 ohms), and a material having a dielectric loss as small as possible is adopted as the material of the substrate.

本発明の加熱プローブ17を使用した加熱装置10は、例えば超音波3D画像撮影装置などを使用しながら生体25の患部(加熱対象物)26の中心に針18の先端部を刺し、加熱装置10からフレキシブル印刷配線基板15を介してマイクロ波を供給して針18の先端部から周囲に放射することによって患部26を加熱し、患部細胞を死滅させるために使用される。フレキシブル印刷配線基板を使用する理由は、フレキシブル印刷配線基板の方が同軸ケーブルより可撓性が高く、加熱プローブ17に不所望な力がかかって針18の先端位置が移動してしまうことを防ぐためである。 The heating device 10 using the heating probe 17 of the present invention pierces the tip of the needle 18 at the center of the affected part (heating target) 26 of the living body 25 while using, for example, an ultrasonic 3D image capturing device or the like. Is used to heat the affected part 26 by supplying microwaves through the flexible printed wiring board 15 and radiating it from the tip part of the needle 18 to the surroundings to kill the affected part cells. The reason for using the flexible printed wiring board is that the flexible printed wiring board is more flexible than the coaxial cable, and prevents the tip position of the needle 18 from moving due to an undesired force applied to the heating probe 17. Because.

加熱装置10のCPU11は、CPU、ROM、RAM、デジタル入出力端子、アナログ入力端子(A/D変換回路)等を備えた周知のプログラム制御コントローラであり、必要な機能を備えた任意のCPUを採用可能である。加熱装置10のCPU11としては、市販のCPUに、パネル12からの温度や時間の設定に基づいて、患部の温度を測定して患部が所定の温度で所定の時間だけ加熱されるように高周波電源回路13の出力電力を制御する温度管理プログラムを作成し、書き込んだものを使用する。 The CPU 11 of the heating device 10 is a well-known program control controller having a CPU, ROM, RAM, digital input / output terminal, analog input terminal (A / D conversion circuit), etc., and an arbitrary CPU having a necessary function. It can be adopted. As the CPU 11 of the heating device 10, a commercially available CPU measures the temperature of the affected area based on the setting of the temperature and time from the panel 12, so that the affected area is heated at a predetermined temperature for a predetermined time. A temperature management program that controls the output power of the circuit 13 is created and written.

高周波電源回路13は、トランジスタを使用し、CPU11からの制御に基づき、例えば2.45GHzで最大数十ワット程度のマイクロ波を出力可能な周知の高周波電源回路である。出力部にはストリップライン15、針18、伝送路および針の先端のアンテナ部分との整合をとるための周知のマッチング回路が備えられている。更に、出力部は電源からの電流が熱電対線に流れ込まないようにするために、コンデンサーあるいはカプラーによる直流カット回路となっている。 The high frequency power supply circuit 13 is a known high frequency power supply circuit that uses a transistor and can output a microwave of about several tens of watts at a maximum of 2.45 GHz, for example, based on control from the CPU 11. The output section is provided with a known matching circuit for matching the strip line 15, the needle 18, the transmission path, and the antenna portion at the tip of the needle. Further, the output unit is a DC cut circuit using a capacitor or a coupler in order to prevent current from the power source from flowing into the thermocouple wire.

なお、高周波電源回路13のトランジスタとしては、全反射を想定して許容電力の大きなものを採用する。また、必要に応じてトランジスタとマッチング回路の間にサーキュレーターおよび固定減衰器を設けてもよい。 In addition, as a transistor of the high frequency power supply circuit 13, a transistor having a large allowable power is adopted assuming total reflection. Moreover, you may provide a circulator and a fixed attenuator between a transistor and a matching circuit as needed.

温度測定回路14は、端子21において熱電対から発生する電圧を所定の増幅率で差動増幅し、CPU11のアナログ入力端子へ出力する差動増幅器22、熱電対の測定値を補正するために端子21の温度を測定し、CPU11のアナログ入力端子へ出力する端子温度センサー20を備えている。 The temperature measurement circuit 14 differentially amplifies the voltage generated from the thermocouple at the terminal 21 with a predetermined amplification factor, and outputs the differential amplifier 22 to the analog input terminal of the CPU 11 and a terminal for correcting the measured value of the thermocouple. A terminal temperature sensor 20 that measures the temperature of 21 and outputs it to the analog input terminal of the CPU 11 is provided.

熱電対線16は、針18の先端部に配置された熱電対を構成する2種類の金属がそのまま引き出された接続電線であり、同種(例えば銅)の金属製の2個の端子21の間には、針18の先端部と端子21の温度の差に比例した電圧が発生する。CPU11は差動増幅器14から出力される電圧および端子温度センサー20から出力される電圧に基づいて針18の先端部の温度を計算し、先端部がパネルにおいて設定された所望の温度になるように高周波電源回路13を制御する。なお、端子21を恒温槽に収納し、氷などで冷やしてもよい。 The thermocouple wire 16 is a connecting electric wire in which two types of metal constituting the thermocouple arranged at the tip of the needle 18 are drawn out as they are, and between two terminals 21 of the same type (for example, copper) metal. A voltage proportional to the temperature difference between the tip of the needle 18 and the terminal 21 is generated. The CPU 11 calculates the temperature of the tip of the needle 18 based on the voltage output from the differential amplifier 14 and the voltage output from the terminal temperature sensor 20 so that the tip reaches a desired temperature set in the panel. The high frequency power supply circuit 13 is controlled. The terminal 21 may be housed in a constant temperature bath and cooled with ice or the like.

加熱プローブ17の針18は、詳細は後述するが、例えば長さが100mm程度で直径が0.5mm程度と非常に細く、かつ先端部分にマイクロ波を放射するアンテナ部分を備えると共に、アンテナ部分に熱電対からなる温度センサーを内蔵している。 The needle 18 of the heating probe 17 will be described in detail later. For example, the needle 18 of the heating probe 17 has a length of about 100 mm and a diameter of about 0.5 mm, and is provided with an antenna portion that radiates microwaves at the tip portion. Built-in temperature sensor consisting of thermocouple.

図2は、本発明の加熱プローブの構成を示す平面図および側面図である。なお、上側の平面図においては上部のケース30を除いた状態を、下側の側面図においては上下のケース30およびフレキシブル印刷配線基板15を半分切り欠いた状態を示している。 FIG. 2 is a plan view and a side view showing the configuration of the heating probe of the present invention. In the upper plan view, the state in which the upper case 30 is removed is shown, and in the lower side view, the upper and lower cases 30 and the flexible printed wiring board 15 are cut out in half.

加熱プローブ17のケース30は上面および下面に2分割されており、針18およびストリップラインを構成するフレキシブル印刷配線基板15を挟んで固定し、図示しないネジでお互いに固着されている。フレキシブル印刷配線基板15にはケース30の内面に設けられた突起と係合する位置決め用の2つの孔39が設けられている。 The case 30 of the heating probe 17 is divided into an upper surface and a lower surface. The case 30 is fixed with the needle 18 and the flexible printed wiring board 15 constituting the strip line interposed therebetween, and is fixed to each other with screws (not shown). The flexible printed wiring board 15 is provided with two positioning holes 39 that engage with protrusions provided on the inner surface of the case 30.

また、針18の後端部の外部導体は金属板からなる接続板36にはんだ付けなどによって固着され、この接続板36はストリップラインを構成する3層のフレキシブル印刷配線基板15の下面および上面の接地層37、38と導電性接着剤やばね、圧着などによって固着されている。 Further, the outer conductor at the rear end of the needle 18 is fixed to a connecting plate 36 made of a metal plate by soldering or the like, and this connecting plate 36 is provided on the lower surface and the upper surface of the three-layer flexible printed wiring board 15 constituting the strip line. The ground layers 37 and 38 are fixed to each other by a conductive adhesive, a spring, pressure bonding, or the like.

針18の後端部において針18から引き出された内導体である筒状金属31は電磁波が供給されるストリップラインの導体32に接続されると共に、更にこの接続点35から延長されて、ケース30の外部まで引き出され、熱電対線16として加熱装置10の温度測定回路14の入力端子21に接続されている。 A cylindrical metal 31 which is an inner conductor drawn out from the needle 18 at the rear end portion of the needle 18 is connected to a strip line conductor 32 to which electromagnetic waves are supplied, and is further extended from the connection point 35 to form a case 30. And is connected to the input terminal 21 of the temperature measurement circuit 14 of the heating device 10 as a thermocouple wire 16.

また、筒状金属31は、前記接続点32から使用するマイクロ波の周波数において1/4波長の長さに相当する所定の長さのところで2個のチップコンデンサー33(例えば容量が100pF×2)を介してフレキシブル印刷配線基板15の上面の接地層38に接地されている。フレキシブル印刷配線基板15の上面の接地層38へ接着された1層の印刷配線基板34は、筒状金属31と2個のチップコンデンサー33とを接続、保持するためのランドを備えている。なお、フレキシブル印刷配線基板15の上面の接地層38の一部を切り離してランドとして使用してもよい。但し、この場合はランドをストリップラインの中心から遠くずらして配置する必要がある。また、チップコンデンサーの代わりに貫通コンデンサーを使用してもよい。 The cylindrical metal 31 has two chip capacitors 33 (for example, a capacity of 100 pF × 2) at a predetermined length corresponding to the length of a quarter wavelength at the microwave frequency used from the connection point 32. Is grounded to the ground layer 38 on the upper surface of the flexible printed wiring board 15. The one-layer printed wiring board 34 bonded to the ground layer 38 on the upper surface of the flexible printed wiring board 15 includes lands for connecting and holding the cylindrical metal 31 and the two chip capacitors 33. A part of the ground layer 38 on the upper surface of the flexible printed wiring board 15 may be separated and used as a land. In this case, however, it is necessary to dispose the land far from the center of the stripline. A feedthrough capacitor may be used instead of the chip capacitor.

2個のチップコンデンサー33は、マイクロ波の周波数においては直接接地されているのとほとんど等価であるので、筒状金属31を接続点32から使用するマイクロ波の周波数において1/4波長の長さに相当する所定の長さ(例えば2.45GHzであれば約3cm程度)とすることにより、伝送路(接続点32)からみた筒状金属31のインピーダンスが非常に大きくなり、マイクロ波の伝送に影響を与えなくなる。 Since the two chip capacitors 33 are almost equivalent to being directly grounded at the microwave frequency, the length of 1/4 wavelength is obtained at the microwave frequency using the cylindrical metal 31 from the connection point 32. Is set to a predetermined length (for example, about 3 cm for 2.45 GHz), the impedance of the cylindrical metal 31 viewed from the transmission path (connection point 32) becomes very large, and transmission of microwaves is possible. No effect.

即ち、ケース30内の熱電対線である筒状金属31および2個のチップコンデンサー33は、電磁波の供給に影響を与えることなく熱電対を構成する2種類の金属線(筒状金属31)をそのまま電磁波の伝送路(接続点32)から引き出すための分離回路を構成している。 That is, the cylindrical metal 31 and the two chip capacitors 33 that are the thermocouple wires in the case 30 connect the two types of metal wires (cylindrical metal 31) constituting the thermocouple without affecting the supply of electromagnetic waves. A separation circuit for drawing out from the electromagnetic wave transmission path (connection point 32) as it is is constituted.


た、筒状金属31はインダクタンスを持っているので、2個のチップコンデンサー33と筒状金属31によってローパスフィルター回路が形成されている。従って、例えば筒状金属31をコイル状に巻いたり、筒状金属31をフェライトビーズに通すなどして筒状金属31のインダクタンスを大きくすることによって分離回路を構成してもよい。このようにすれば、筒状金属31の全長を短くすることができ、ケース30を小型、軽量化できる。
Further, since the cylindrical metal 31 has an inductance, a low-pass filter circuit is formed by the two chip capacitors 33 and the cylindrical metal 31. Therefore, for example, the separation circuit may be configured by increasing the inductance of the cylindrical metal 31 by winding the cylindrical metal 31 in a coil shape or passing the cylindrical metal 31 through a ferrite bead. If it does in this way, the full length of the cylindrical metal 31 can be shortened, and the case 30 can be reduced in size and weight.

図3は、本発明の加熱プローブの針の構成例を示す断面図である。図3(a)は針18の中央部分の縦断面および横断面を、図3(b)は針18の先端部分の縦断面を示している。針18は同心円の5層構造であり、図示しない表面のめっき層を入れると6層となる。針18は中心から単線のコンスタンタン線46、絶縁体層45、箔、厚膜からなる薄い筒状の金属である銅管層44、誘電体層43、金属管あるいは箔からなる外部銅管層42となっている。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the needle of the heating probe of the present invention. 3A shows a longitudinal section and a transverse section of the central portion of the needle 18, and FIG. 3B shows a longitudinal section of the distal end portion of the needle 18. As shown in FIG. The needle 18 has a concentric five-layer structure. When a plating layer on the surface (not shown) is inserted, the needle 18 has six layers. The needle 18 includes a constant wire 46 from the center, an insulating layer 45, a copper tube layer 44, a thin cylindrical metal made of foil, a thick film, a dielectric layer 43, and an external copper tube layer 42 made of a metal tube or foil. It has become.

外部銅管層42の表面には図示しないニッケル−金メッキあるいは絶縁体樹脂のコーティングが施されている。前記した筒状金属31および熱電対線16は、コンスタンタン線46、絶縁体層45、銅管層44からなっている。また、内導体である銅管層44、誘電体層43、外部銅管層42によってマイクロ波の伝送路となる同軸ケーブル構造が形成されている。針18の特性インピーダンスはやはりおおよそ50オーム程度となるように設計し、誘電体層43の材質としては誘電体損失が小さいものを採用する。 The surface of the external copper tube layer 42 is coated with a nickel-gold plating or an insulating resin (not shown). The cylindrical metal 31 and the thermocouple wire 16 described above are composed of a constantan wire 46, an insulator layer 45, and a copper tube layer 44. A coaxial cable structure serving as a microwave transmission path is formed by the copper pipe layer 44, the dielectric layer 43, and the outer copper pipe layer 42 which are inner conductors. The characteristic impedance of the needle 18 is designed to be about 50 ohms, and the dielectric layer 43 is made of a material having a small dielectric loss.

針18の先端部分においては、同軸ケーブル構造の内導体である銅管層44が誘電体層43と共に外部導体である外部銅管層42よりも所定の長さだけ突出しており、この突出部51がアンテナを形成している。突出部51の先端は円錐状に尖っている。また、突出部51の更に先端部においては、絶縁体層45が存在せず、コンスタンタン線46と銅管層44とが直接接触しており、この接触部分が温度センサーとなる熱電対50を形成している。なお、熱電対を構成する2種類の金属としては公知の任意の組み合わせを採用可能である。 At the tip of the needle 18, the copper tube layer 44 that is the inner conductor of the coaxial cable structure protrudes together with the dielectric layer 43 by a predetermined length from the outer copper tube layer 42 that is the outer conductor. Form an antenna. The tip of the protrusion 51 is pointed conically. Further, the insulating layer 45 does not exist at the tip of the protruding portion 51, and the constantan wire 46 and the copper tube layer 44 are in direct contact, and this contact portion forms a thermocouple 50 that serves as a temperature sensor. doing. In addition, as the two kinds of metals constituting the thermocouple, any known combination can be adopted.

突出部51の長さは患部に合わせて0.5mm〜数mmに調整する。アンテナ輻射部は細く短い為、マイクロ波の反射量が大きくなるが、マイクロ波電源回路13の出力部に備えたマッチング回路により整合をとる。実験の結果、アンテナ部が0.5mmの長さでもマイクロ波が放射され、アンテナ周囲部をガン死滅に必要な温度まで加熱されることが確認された。なお、アンテナ部分の見かけ上の長さを稼ぐために、アンテナ部分の誘電体層43を高誘電率の誘電体にしたり、内導体をコイル状に巻いてもよい。 The length of the protrusion 51 is adjusted to 0.5 mm to several mm according to the affected part. Since the antenna radiating section is thin and short, the amount of reflected microwaves increases, but matching is achieved by a matching circuit provided in the output section of the microwave power supply circuit 13. As a result of the experiment, it was confirmed that even when the antenna part was 0.5 mm long, microwaves were radiated and the surrounding part of the antenna was heated to a temperature necessary for killing the gun. In order to increase the apparent length of the antenna portion, the dielectric layer 43 of the antenna portion may be made of a high dielectric constant, or the inner conductor may be wound in a coil shape.

温度センサーとなる熱電対50の製造方法としては、メッキ工法、蒸着工法、接着工法、セラミック工法等の混成工法を使用して製造可能である。例えば、コンスタンタンの金属線のアンテナとなる先端部の数mm以外の部分を公知の耐熱性、絶縁性樹脂でコーティングし、その後、線の表面にメッキあるいは蒸着により銅箔(銅管)を形成することにより、先端部が熱電対である長い熱電対線を製造できる。 As a manufacturing method of the thermocouple 50 used as a temperature sensor, it can manufacture using hybrid construction methods, such as a plating construction method, a vapor deposition construction method, an adhesion construction method, and a ceramic construction method. For example, a portion other than a few millimeters at the tip of the constantan metal wire antenna is coated with a known heat-resistant and insulating resin, and then a copper foil (copper tube) is formed on the surface of the wire by plating or vapor deposition. Thus, a long thermocouple wire whose tip is a thermocouple can be manufactured.

プローブの針の製造方法としては、まず熱電対線に誘電体である樹脂をコーティングすることによって誘電体層を形成し、必要な場合には直径を所定値に合わせるために周囲を切削する。その後、コーティングした熱電対線の表面に銅メッキあるいは銅の蒸着により外部銅管層を形成する。あるいは、圧延(引抜)工法を使用し、少し大きい銅パイプの中にコーティングした熱電対線を入れて、所定の寸法の金型(ダイス)の中を通して圧延する(引き抜く)ことにより外部銅管層を形成する。最後に、刃を対称状につけた旋盤あるいは砥石で針の先端部を研削して尖らす。 As a probe needle manufacturing method, first, a dielectric layer is formed by coating a thermocouple wire with a dielectric resin, and if necessary, the periphery is cut to adjust the diameter to a predetermined value. Thereafter, an external copper tube layer is formed on the surface of the coated thermocouple wire by copper plating or copper deposition. Alternatively, the outer copper pipe layer is formed by using a rolling (drawing) method, putting a coated thermocouple wire into a slightly larger copper pipe, and rolling (drawing) it through a die of a predetermined size. Form. Finally, the tip of the needle is ground and sharpened with a lathe with a symmetrical blade or a grindstone.

以上、実施例について説明したが、以下のような変形例も考えられる。実施例においてはマイクロ波の周波数が2.45GHzである例を開示したが、周波数は任意であり、より高い方がアンテナが短くても放射効率が向上すると共に、小さな患部のみをより正確に加熱する事ができる。 Although the embodiments have been described above, the following modifications are also conceivable. In the embodiment, an example in which the frequency of the microwave is 2.45 GHz is disclosed. However, the frequency is arbitrary, and the higher one improves the radiation efficiency even if the antenna is shorter, and more precisely heats only a small affected part. I can do it.

突出部(アンテナ部)51の長さは任意であり、ガン患部の大きさに対応した加熱プローブを選択することにより、正常細胞への影響を最小限に抑えることが可能である。 The length of the protruding portion (antenna portion) 51 is arbitrary, and it is possible to minimize the influence on normal cells by selecting a heating probe corresponding to the size of the cancer affected area.

実施例においては加熱プローブと加熱装置の間をストリップラインによって接続する例を開示したが、ストリップラインの長さを短くし、途中で同軸ケーブルに接続して加熱装置と接続してもよい。 In the embodiment, the example in which the heating probe and the heating device are connected by the strip line has been disclosed. However, the length of the strip line may be shortened and connected to the coaxial cable in the middle to be connected to the heating device.

本発明は温度管理が必要な任意の電磁波による加熱装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a heating device using any electromagnetic wave that requires temperature control.

10…加熱装置 11…CPU 12…パネル 13…高周波電源回路 14…温度測定回路 15…フレキシブル印刷配線基板(ストリップライン) 16…熱電対線 17…加熱プローブ 18…針 20…端子温度センサー 21…端子 22…差動増幅器 25…生体 26…患部(加熱対象物) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heating device 11 ... CPU 12 ... Panel 13 ... High frequency power supply circuit 14 ... Temperature measurement circuit 15 ... Flexible printed wiring board (strip line) 16 ... Thermocouple wire 17 ... Heating probe 18 ... Needle 20 ... Terminal temperature sensor 21 ... Terminal 22 ... Differential amplifier 25 ... Living body 26 ... Affected part (heating target)

Claims (4)

電磁波を輻射することによってプローブの針の先端近傍の加熱対象物を加熱する加熱プローブにおいて、 同軸ケーブル構造のプローブの針の先端部において前記プローブの内導体が外部導体よりも所定の長さだけ突出しており、かつ突出した前記内導体の内部に温度センサーが配置されていることを特徴とする加熱プローブ。 In a heating probe that heats an object to be heated near the tip of the probe needle by radiating electromagnetic waves, the inner conductor of the probe protrudes by a predetermined length from the outer conductor at the tip of the probe needle of the coaxial cable structure. And a temperature sensor is disposed inside the protruding inner conductor. 前記温度センサーは内導体を一方の金属とする熱電対であることを特徴とする請求項1に記載の加熱プローブ。 The heating probe according to claim 1, wherein the temperature sensor is a thermocouple having an inner conductor as one metal. 前記内導体は薄い筒状の金属であり、前記熱電対は前記内導体を一方の金属とし、前記熱電対を構成する他方の金属線は絶縁被覆が施されて前記筒状の金属の内部に内蔵されており、プローブの針の先端部でのみ前記内導体の筒状の金属と接触していることを特徴とする請求項2に記載の加熱プローブ。 The inner conductor is a thin cylindrical metal, the thermocouple has the inner conductor as one metal, and the other metal wire constituting the thermocouple is provided with an insulating coating inside the cylindrical metal. The heating probe according to claim 2, wherein the heating probe is built-in and is in contact with the cylindrical metal of the inner conductor only at the tip of the probe needle. 前記プローブの針の後端において、前記内導体を構成している金属管は電磁波が供給されるストリップラインあるいは同軸ケーブルに接続されると共に、電磁波の供給に影響を与えることなく熱電対を構成する2種類の金属線をそのまま電磁波の伝送路から引き出すための分離回路が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の加熱プローブ。 At the rear end of the probe needle, the metal tube constituting the inner conductor is connected to a strip line or a coaxial cable to which electromagnetic waves are supplied and constitutes a thermocouple without affecting the supply of electromagnetic waves. The heating probe according to claim 3, wherein a separation circuit for pulling out two types of metal wires as they are from an electromagnetic wave transmission path is provided.
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