JP2018126431A - 高周波温熱治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者のヒューマンエラー等に起因して過大な高周波電力が患部に照射されることを防止して、より安全に温熱治療を実施することができる高周波温熱治療装置を提供する。【解決手段】高周波温熱治療装置１は、対向配置される一対の電極軸３４，３５と、一対の電極軸３４，３５に着脱可能に装着されて患部を挟んで対向する一対の円盤電極３７，４７とを備え、一対の円盤電極３７，４７間に高周波電力を印加し、誘電加熱によって患部１０１を温熱治療するものであって、高周波電力の最大出力を設定する最大出力設定部としての制御回路５５（図６；Ｓ４）と、高周波電力が最大出力を超えないように出力制御を行う出力制御部としての制御回路５５（図６；Ｓ５）と、を備えている。を備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、円盤電極間に高周波電力を印加し、誘電加熱によって患部を温熱治療する高周波温熱治療装置に関する。

従来、一対の円盤電極間に患部を挟み、円盤電極間に周波数１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚの高周波電力を供給してがん患部に高周波電磁界を照射し、誘電加熱により患部を加温することで、がん治療を行う高周波温熱治療装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

かかる従来の高周波温熱治療装置において、一対の円盤電極は、治療する部位、あるいは患部の深さによって電極径の異なるものを使用するようにしている。すなわち、部位に適合する電極径を使用する場合や、治療する患部が、表在性病巣部の場合、浅在性病巣部の場合、又は深部性病巣部の場合とで、電極径の異なる円盤電極を使用するようにしている。

特許第５９４７４６９号公報

しかしながら、従来の高周波温熱治療装置において、電極の種類を加温部位に適するものに適宜交換して使用した場合においても、出力される電力の上限は電極の種類に拘わらず同一であった。このため、操作者は出力調整を注意深く行う必要があるが、誤って過大な高周波電力が患部に照射される可能性も残っており、安全性の向上を図る必要があるという課題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、操作者のヒューマンエラー等に起因して過大な高周波電力が患部に照射されることを防止して、より安全に温熱治療を実施することができる高周波温熱治療装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、対向配置される一対の電極軸（３４，３５）と、前記一対の電極軸に着脱可能に装着されて患部を挟んで対向する一対の円盤電極（３７，４７）とを備え、前記一対の円盤電極間に高周波電力を印加し、誘電加熱によって患部（１０１）を温熱治療する高周波温熱治療装置において、前記高周波電力の最大出力を設定する最大出力設定部（５５，Ｓ４）と、前記高周波電力が前記最大出力を超えないように出力制御を行う出力制御部（５５，Ｓ５）と、を備えている。

この構成によれば、最大出力設定部が高周波電力の最大出力を設定し、出力制御部は高周波電力が最大出力を超えないように出力制御を行うので、操作者のヒューマンエラー等に起因して過大な高周波電力が患部に照射されることを防止して、より安全に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

請求項２に記載の発明は、前記最大出力設定部は、前記円盤電極の電極径に基づいて前記最大出力を設定する。

この構成によれば、治療する患部の深さによって異なる円盤電極の電極径に基づいて最大出力が設定されるので、より安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

請求項３に記載の発明は、前記電極軸に装着された前記円盤電極の電極径を識別する電極径識別部（４０）を備え、前記最大出力設定部は、前記電極径識別部により識別された前記電極径に基づいて前記最大出力を設定する。

この構成によれば、電極径識別部が、一対の電極軸に装着された円盤電極の電極径を識別し、最大出力設定部は、電極径識別部により識別された電極径に基づいて最大出力を設定するので、円盤電極の電極径を自動的に識別することにより操作者の負担を軽減できると共に、より確実にヒューマンエラー等に起因する過大な高周波電力の照射を防止することができるという効果を奏する。

請求項４に記載の発明は、操作者の入力操作によって前記円盤電極の電極径を入力する電極径入力部（７０，７１ａ〜７１ｆ）を備え、前記最大出力設定部は、前記電極径入力部により入力された前記円盤電極の電極径に基づいて前記最大出力を設定する。

この構成によれば、電極径入力部は操作者の入力操作によって円盤電極の電極径を入力し、最大出力設定部は、電極径入力部により入力された円盤電極の電極径に基づいて最大出力を設定するので、操作者により直接入力された電極径に基づいて設定された最大出力以下で出力制御が行われることにより、安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

請求項５に記載の発明は、操作者の入力操作によって前記最大出力を入力する最大出力入力部（７０，７２ａ〜７２ｆ）を備え、前記最大出力設定部は、前記最大出力入力部により入力された前記最大出力に基づいて前記最大出力を設定する。

この構成によれば、最大出力入力部は、操作者の入力操作によって最大出力を入力し、最大出力設定部は、最大出力入力部により入力された最大出力に基づいて最大出力を設定するので、操作者により直接入力された最大出力以下で出力制御が行われることにより、安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態の高周波温熱治療装置の概略構成を示す外観図である。 患者を治療中の高周波温熱治療装置を図１のII線矢視方向から視た図である。 円盤電極を上面視して示す平面図である。 高周波温熱治療装置の電気的回路構成を示すブロック図である。 最大出力参照テーブルの一例を示す表である。 実施形態における出力制御処理の流れを示すフローチャートである。 第一変形例における電極径入力画面の表示例を示す図である。 第一変形例における出力制御処理の流れを示すフローチャートである。 第二変形例における最大出力入力画面の表示例を示す図である。 第二変形例における出力制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を具体化した高周波温熱治療装置の実施形態について説明する。

まず、本実施形態の高周波温熱治療装置１の構成について、図１乃至図６を参照しつつ説明する。図１は、高周波温熱治療装置の概略構成を示す外観図、図２は、患者１００を治療中の高周波温熱治療装置１を図１のII線矢視方向から視た図、図３は、円盤電極３７を上面視して示す平面図、図４は、高周波温熱治療装置１の電気的回路構成を示すブロック図、図５は、最大出力参照テーブル５５Ｔの一例を示す表、図６は、出力制御処理の流れを示すフローチャートである。

高周波温熱治療装置１は、図１等に示すように、寝台１０と、ガントリ３０と、高周波発生装置５０と、コンソール７０とを備えて構成される。

寝台１０は、治療対象の患者が横臥する寝台部であって、水平にスライド移動可能に構成され、ガントリ３０の開口３２内を出し入れするようになっている。

ガントリ３０は、患者１００の患部１０１に高周波電力を照射する装置であって、本体３１中央に円形の開口３２が設けられている。ガントリ３０は、開口３２を挟む上下に一対の電極軸としての上部電極軸３４，下部電極軸３５を備えると共に、これらに着脱自在に装着される一対の電極アタッチメント３６，４６を備えている。

すなわち、開口３２内側面の最上部において、絶縁材からなる支持部３３を貫通して金属製の上部電極軸３４が下向きに突設されている。また、開口３２内側面の最下部において、金属製の下部電極軸３５が上部電極軸３４と対向するように上向きに突設されている。上部電極軸３４及び下部電極軸３５は、ともに中空円筒状に形成され、中空内部には冷却パッド３８又は冷却パッド４８内に冷却水を循環させるための冷却水流入用と流出用の２本のパイプが挿通されている（図示せず）。また、ガントリ３０は、開口３２を囲む外周側で周方向移動可能な回転部（図示せず）を内蔵しており、上部電極軸３４を支持する支持部３３は、その回転部において径方向に伸縮可能に設けられている。

上部電極アタッチメント３６は、上部電極軸３４に着脱可能に装着される電極アタッチメントであって、円盤電極３７と、冷却パッド３８と、バーコードシール３９とを備えている。

円盤電極３７は、円盤状を呈する電極板であって、下面は冷却パッド３８で覆われている。また、円盤電極３７は、図３に示すように、上面にバーコードシール３９が貼り付けられている。円盤電極３７は、中心に係合穴３７ａが形成されており、この係合穴３７ａに上部電極軸３４が挿入され且つ係合することによって、上部電極アタッチメント３６が上部電極軸３４に装着される。

冷却パッド３８は、ウレタンフィルム等の柔軟性のある樹脂材料等からなるドーム状部材であって、内部を冷却水が循環するようになっている。バーコードシール３９は、当該円盤電極３７の電極径の値を含むバーコードが印刷された粘着シールである。

また、支持部３３にはバーコードリーダ４０が設けられており、上部電極アタッチメント３６が上部電極軸３４に装着された状態で、バーコードリーダ４０の読み取り部が円盤電極３７上面のバーコードシール３９に対向し、バーコードを読み取り可能となっている。

下部電極アタッチメント４６は、下部電極軸３５に着脱可能に装着される電極アタッチメントであって、円盤電極４７と、冷却パッド４８とを備えている。円盤電極４７は、円盤状を呈する電極板であって、上面は冷却パッド４８で覆われている。円盤電極４７及び冷却パッド４８は、それぞれ円盤電極３７、冷却パッド３８と同様の物であるので、詳細説明を省略する。

尚、上部電極アタッチメント３６及び下部電極アタッチメント４６は、円盤電極３７、４７の直径（電極径φ）の異なる複数種類が用意されており、治療部位に適したサイズの物を選択して使用される。

高周波発生装置５０は、一対の円盤電極３７，４７に印加される数ＭＨｚ（例えば、８ＭＨｚ）の高周波を発生する装置である。高周波発生装置５０は、図４のブロック図に示すように、電源回路５１と、高周波発生回路５２と、整合回路５３と、高周波電力計５４と、制御回路５５とを備えて構成される。

電源回路５１は、高周波発生回路５２に電源を供給する電気回路である。電源回路５１は、商用電源を変圧及び整流して所定電圧の直流電源を生成し、生成された直流電源を高周波発生回路５２に供給する。

高周波発生回路５２は、自励発振方式により数ＭＨｚ（例えば、８ＭＨｚ）の高周波を発生する電気回路であって、数１０Ｗ〜数１００Ｗから１５００Ｗの範囲で出力が変更可能になっている。高周波発生回路５２の出力は、制御回路５５からの出力制御信号によって制御される。

整合回路５３は、高周波発生回路５２と円盤電極３７，４７間に配置される負荷である患者Ｐとのインピーダンス整合を行う電気回路であって、制御回路５５から調整可能となっている。

高周波電力計５４は、円盤電極３７，４７間の患者１００に供給される高周波電力を計測する装置である。高周波電力計５４は、円盤電極３７，４７への入射電力Ｐｉと円盤電極３７，４７からの反射電力Ｐｒを検出し、入射電力Ｐｉと反射電力Ｐｒとの差を算出することにより、負荷である患者１００側に供給された供給電力Ｐｓを求める。供給電力Ｐｓの値は、制御回路５５を介してコンソール７０へ送られて画面表示される。

制御回路５５は、中央演算装置（ＣＰＵ）やＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等の記憶部を有するコンピュータを備えた装置であって、コンソール７０からの入力に応じて電源回路５１、高周波発生回路５２、整合回路５３を制御する。

すなわち、制御回路５５は、コンソール７０からの起動指令によって電源回路５１を起動する。また、制御回路５５は、円盤電極３７，４７の電極径φの値に基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定し、その最大出力Ｐｍａｘを超えないように高周波発生回路５２の出力制御を行う。以下、高周波発生回路５２の処理の流れについて、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。

制御回路５５は、ステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップも同様。）で最大出力Ｐｍａｘが設定済みか否かを判断する。尚、温熱治療装置１が電源オン直後である場合や電極アタッチメントが交換された直後の場合、最大出力Ｐｍａｘは未設定であり、判定はＮｏとなる。Ｓ１でＮｏの場合、Ｓ２へ進む。Ｓ２では、バーコードリーダ４０を起動し、円盤電極３７上面のバーコードシール３９に印刷されたバーコードの読み取りを実行する。続いて、Ｓ３で、読み取ったバーコードから電極径φの値を取得する。次に、Ｓ４で、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されている最大出力参照テーブル５５Ｔを参照し、電極径φに対応する最大出力の値を最大出力Ｐｍａｘとして設定する。例えば、電極径φが２１０ｍｍである場合は、最大出力Ｐｍａｘが１０５０Ｗに設定される。

そして、Ｓ５で、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。すなわち、制御回路５５は、最大出力Ｐｍａｘを超えないように出力制御信号を生成し、この出力制御信号を高周波発生回路５２に入力して出力を制御する。最大出力Ｐｍａｘが既に設定済みの場合、Ｓ１でＹｅｓと判定され、Ｓ２〜Ｓ４を実行することなく、Ｓ５へ進み、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。

また、制御回路５５は、整合回路５３の調整を行う処理や、高周波電力計５４から受け取った供給電力Ｐｓの値をコンソール７０へ送る処理を行う。更に、制御回路５５は、冷却パッド３８，４８へ冷却水を循環させるための図示しないポンプを動作制御する処理を行う。

コンソール７０は、医師等の操作者による入力操作や各種表示を行うための入出力装置であって、例えば、タッチパネル装置によって構成される。すなわち、コンソール７０を介して操作者より入力された情報は制御回路へ送られ、制御回路から送られる各種の出力が画面表示される。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、高周波温熱治療装置１は、対向配置される一対の電極軸としての上部電極軸３４及び下部電極軸３５と、一対の上部電極軸３４及び下部電極軸３５に着脱可能に装着されて患部を挟んで対向する一対の円盤電極３７，４７とを備え、一対の円盤電極３７，４７間に高周波電力を印加し、誘電加熱によって患部１０１を温熱治療するものであって、高周波電力の最大出力を設定する最大出力設定部としての制御回路５５（図６のＳ４）と、高周波電力が最大出力を超えないように出力制御を行う出力制御部としての制御回路５５（図６のＳ５）と、を備えている。

この構成によれば、制御回路５５がＳ４の処理ステップで高周波電力の最大出力を設定し、制御回路５５はＳ５の処理ステップで高周波電力が最大出力を超えないように出力制御を行うので、操作者のヒューマンエラー等に起因して過大な高周波電力が患部に照射されることを防止して、より安全に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

また、本実施形態では、制御回路５５は、Ｓ４の処理ステップで、円盤電極３７の電極径φに基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定する。

この構成によれば、治療する患部の深さによって異なる円盤電極３７の電極径φに基づいて最大出力Ｐｍａｘが設定されるので、より安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

また、本実施形態では、上部電極軸３４に装着された円盤電極３７の電極径φを識別する電極径識別部としてのバーコードリーダ４０を備え、制御回路５５は、Ｓ４の処理ステップで、バーコードリーダ４０により識別された電極径φに基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定する。

この構成によれば、バーコードリーダ４０が、上部電極軸３４に装着された円盤電極３７の電極径φを識別し、制御回路５５は、Ｓ４の処理ステップで、バーコードリーダ４０により識別された電極径φに基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定するので、円盤電極３７の電極径φを自動的に識別することにより操作者の負担を軽減できると共に、より確実にヒューマンエラー等に起因する過大な高周波電力の照射を防止することができるという効果を奏する。

尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変更を施すことが可能である。以下に示す各変形例において、上記実施形態と同一部材には同一符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。

上記実施形態では、円盤電極３７に付されたバーコードに含まれる電極径φの値をバーコードリーダ４０で読み取り、電極径φの値を直接的に取得する例を示したが、これには限られない。例えば、バーコードが円盤電極の種類を識別するための識別情報（ＩＤコード等）を含むものとし、この識別情報に対応する電極径φの値を間接的に取得するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、上部電極軸３４を支持する支持部３３にバーコードリーダ４０を設けて円盤電極３７に付されたバーコードを読み取る構成としたが、下部電極軸３５の近傍にバーコードリーダを設けて下部電極軸３５に装着される円盤電極４７に付されたバーコードを読み取る構成としてもよい。或いは、上部電極軸３４と下部電極軸３５両方の近傍にバーコードリーダ４０を設けて上下両方の円盤電極３７，４７のバーコードを読み取る構成としてもよい。この場合、上下の円盤電極３７，４７の電極径の値のうち、値が小さい方の電極径に基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定するようにしてもよい。

また、円盤電極３７に電極径φを含む情報が記録されたＩＣチップを埋め込むと共に、ガントリ３０側にＩＣリーダを設け、ＩＣリーダを介してＩＣチップから電極径φを読み取る構成としてもよい。

また、円盤電極３７から自動的に電極径φを取得する上記実施形態の構成に代えて或いは加えて、操作者による操作によって電極径φを入力するようにしてもよい。以下、第一変形例について、図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、第一変形例における電極径入力画面の表示例を示す図である。図８は、第一変形例における出力制御処理の流れを示すフローチャートである。

制御回路５５は、図８に示すように、Ｓ１１で最大出力Ｐｍａｘが設定済みか否かを判断する。Ｓ１でＮｏの場合、Ｓ１２へ進む。Ｓ１２では、コンソール７０へ電極径入力画面を表示する（図７参照）。電極径入力画面では、＜電極径を選択してください＞というメッセージが上部に表示されると共に、電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆが表示される。続いて、Ｓ１３で、電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆが押下されたか否かを判定する。Ｓ１３で電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆが押下されなかった場合はＮｏとなり、Ｓ１３を繰り返す。Ｓ１３で電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆが押下された場合は、Ｙｅｓとなり、Ｓ１４へ進む。Ｓ１４で、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されている最大出力参照テーブル５５Ｔを参照し、押下されたボタンの電極径φに対応する最大出力の値を最大出力Ｐｍａｘとして設定する。例えば、「２５０ｍｍ」の電極径選択ボタン７１ｅが押下された場合は（図７参照）、最大出力Ｐｍａｘが１２５０Ｗに設定される。そして、Ｓ５で、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。Ｓ１１で最大出力Ｐｍａｘが既に設定済みの場合、Ｙｅｓと判定されてＳ１５へ進み、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。

つまり、第一変形例では、操作者の入力操作によって円盤電極３７の電極径φを入力する電極径入力部としてのコンソール７０（電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆ）を備え、制御回路５５は、Ｓ１４の処理ステップで、電極径選択ボタン７１ａ〜７１ｆの押下によって入力された電極径φに基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定する。

この構成によれば、操作者により直接入力された電極径φに基づいて設定された最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が行われることにより、安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

或いは、上記実施形態及び第一変形例の構成に代えて或いは加えて、操作者による操作によって最大出力Ｐｍａｘを入力するようにしてもよい。図９は、第二変形例における最大出力入力画面の表示例を示す図である。図１０は、第二変形例における出力制御処理の流れを示すフローチャートである。

制御回路５５は、図１０に示すように、Ｓ２１で最大出力Ｐｍａｘが設定済みか否かを判断する。Ｓ２１でＮｏの場合、Ｓ２２へ進む。Ｓ１２では、コンソール７０へ最大出力入力画面を表示する（図９参照）。最大出力入力画面では、＜最大出力を選択してください＞というメッセージが上部に表示されると共に、最大出力選択ボタン７２ａ〜７２ｆが表示される。続いて、Ｓ２３で、最大出力選択ボタン７２ａ〜７２ｆが押下されたか否かを判定する。Ｓ２３でボタンが押下されなかった場合はＮｏとなり、Ｓ２３を繰り返す。Ｓ２３で最大出力選択ボタン７２ａ〜７２ｆのいずれかが押下された場合は、Ｓ２３でＹｅｓとなり、Ｓ２４へ進む。Ｓ２４で、押下されたボタンに対応する最大出力を最大出力Ｐｍａｘとして設定する。例えば、「７００Ｗ」の最大出力選択ボタン７２ｃが押下された場合は（図９参照）、最大出力Ｐｍａｘが７００Ｗに設定される。そして、Ｓ２５で、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。Ｓ２１で最大出力Ｐｍａｘが既に設定済みの場合、Ｙｅｓと判定されてＳ２５へ進み、最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が実行される。

つまり、第二変形例では、操作者の入力操作によって最大出力を入力する最大出力入力部としてのコンソール７０（最大出力選択ボタン７２ａ〜７２ｆ）を備え、制御回路５５は、Ｓ２４の処理ステップで、最大出力選択ボタン７２ａ〜７２ｆにより入力された最大出力に基づいて最大出力Ｐｍａｘを設定する。

この構成によれば、操作者により直接入力された最大出力Ｐｍａｘ以下で出力制御が行われることにより、安全且つ確実に温熱治療を実施することができるという効果を奏する。

１ 高周波温熱治療装置
３４ 上部電極軸
３５ 下部電極軸
３７ 円盤電極
４０ バーコードリーダ
４７ 円盤電極
５５ 制御回路
７０ コンソール
７１ａ〜７１ｆ 電極径選択ボタン
７２ａ〜７２ｆ 最大出力選択ボタン
１０１ 患部

Claims (5)

1. 対向配置される一対の電極軸（３４，３５）と、前記一対の電極軸に着脱可能に装着されて患部（１０１）を挟んで対向する一対の円盤電極（３７，４７）とを備え、前記一対の円盤電極間に高周波電力を印加し、誘電加熱によって患部を温熱治療する高周波温熱治療装置において、
   前記高周波電力の最大出力を設定する最大出力設定部（５５，Ｓ４，Ｓ１４，Ｓ２４）と、
   前記高周波電力が前記最大出力を超えないように出力制御を行う出力制御部（５５，Ｓ５，Ｓ１５，Ｓ２５）と、
   を備えた高周波温熱治療装置。
2. 前記最大出力設定部は、前記円盤電極の電極径に基づいて前記最大出力を設定する請求項１に記載の高周波温熱治療装置。
3. 前記電極軸に装着された前記円盤電極の電極径を識別する電極径識別部（４０）を備え、
   前記最大出力設定部は、前記電極径識別部により識別された前記電極径に基づいて前記最大出力を設定する請求項２に記載の高周波温熱治療装置。
4. 操作者の入力操作によって前記円盤電極の電極径を入力する電極径入力部（７０，７１ａ〜７１ｆ）を備え、
   前記最大出力設定部は、前記電極径入力部により入力された前記円盤電極の電極径に基づいて前記最大出力を設定する請求項２又は３に記載の高周波温熱治療装置。
5. 操作者の入力操作によって前記最大出力を入力する最大出力入力部（７０，７２ａ〜７２ｆ）を備え、
   前記最大出力設定部（５５，Ｓ２４）は、前記最大出力入力部により入力された前記最大出力に基づいて前記最大出力を設定する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の高周波温熱治療装置。

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