JP2019193748A - 体内埋込型温熱治療器 - Google Patents

Abstract

【課題】大掛かりな手術を要せずに体内に埋設することが可能なコンパクトな形状の体内埋込型温熱治療器を提供する。【解決手段】この体内埋込型温熱治療器１０は、内部に磁性体３１を有し、外部からの無線給電により発電する受電コイル３０と、前記受電コイル３０に接続された共振コンデンサー４０と、前記受電コイル３０及び前記共振コンデンサー４０が実装されたフレキシブル配線基板６０と、前記受電コイル３０、前記共振コンデンサー４０及び前記フレキシブル配線基板６０を含む構成部品を覆うカバー７０とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、体内の患部に埋設されて、適度な温度に発熱させることにより、温熱治療を行うために用いられる、体内埋込型温熱治療器に関する。

例えば体内の深部にできたガンの治療において、ガン組織ができた患部に温熱治療器を埋設して、患部を加温することにより、ガン組織を死滅させて、ガンを治療することが知られている。

このような治療器として、下記特許文献１には、被検者の体外に配置され、該被検者の所定位置に磁界を発生させる磁界発生部と、前記被検者の体内の加温対象部位の周辺部位または複数の該周辺部位の間に配置され、前記磁界発生部から発生された磁界の電磁誘導により生じる電力を受電する、柔軟性を有するリング状の受電コイルと、前記受電コイルの両端の各々に電気的に接続され、前記加温対象部位を挟むように配置される少なくとも一対の電極を含んで構成され、前記受電コイルが受電した電力により電極間に電界を発生させて、前記加温対象部位を局所的に加温する加温部と、を含む体内局所加温装置が開示されている。

特開２０１３−２１５３５４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された体内局所加温装置は、リング状の受電コイルと、該受電コイルに接続され、加温対象部位を挟むように配置される少なくとも一対の電極とを含むので、体内に埋設するには、大掛かりな手術が必要とされ、手軽に治療を行うことができないという問題があった。

したがって、本発明は、大掛かりな手術を要せずに体内に埋設することが可能なコンパクトな形状の体内埋込型温熱治療器を提供することを目的とする。

本発明の体内埋設型温熱治療器は、内部に磁性体を有し、外部からの無線給電により発電する受電コイルと、前記受電コイルに接続された共振コンデンサーと、前記受電コイル及び前記共振コンデンサーが実装されたフレキシブル配線基板と、前記受電コイル、前記共振コンデンサー及び前記フレキシブル配線基板を含む構成部品を覆うカバーとを備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、受電コイル及び共振コンデンサーが実装されたフレキシブル配線基板が、カバーで覆われた形状をなすので、カプセルのようなコンパクトな形状にすることができ、大掛かりな手術を必要とすることなく、例えばカテーテルや注射針などを通して体内に埋設することが可能となる。そして、外部の送電手段により、変動磁場を発生させると、発生された磁界が受電コイル内を通ることにより、受電コイルに電流が流れ、温熱治療器が発熱するので、ガン組織などの患部を加熱して温熱治療を行うことができる。

本発明においては、前記受電コイルと前記共振コンデンサーとで構成される共振回路の共振周波数が、１〜２４５０ＭＨｚとなるように設定されていることが好ましい。この態様によれば、共振特性がピークになる付近での熱変換効率が高まるので、より効果的に発熱させることができる。

また、本発明において、前記カバーは、樹脂よりも熱伝導率が高い充填材を含有する樹脂部材からなることが好ましい。この態様によれば、受電コイルと共振コンデンサーとで構成される共振回路により発熱がなされたときに、熱伝導率の高いカバーによって、周囲への熱伝導率を高め、加温効果を高めることができる。

また、本発明において、前記フレキシブル配線基板は、細長い板状をなしており、その端部がＬ字状に屈曲されて屈曲端部をなし、該屈曲端部に前記共振コンデンサーが実装され、前記屈曲端部以外の部分に前記受電コイルが実装されていることが好ましい。この態様によれば、カプセル状をなしたカバー内において、受電コイルと、共振コンデンサーと、フレキシブル配線基板とを、カバー内のスペースを有効に活用した、効率的なレイアウトで配置することでき、温熱治療器の更なるコンパクト化を図ることができる。

また、本発明において、前記磁性体は、温度によって透磁率が変化する性質を有しており、前記受電コイルの発電時に前記受電コイルが所定温度以上になると、前記透磁率の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されていることが好ましい。この態様によれば、磁性体は、温度によって透磁率が変化する性質を有しており、受電コイルの発電時に受電コイルが所定温度以上になると、透磁率の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されているので、受電コイルが所定温度以上になることを防ぐ、すなわち、過温度保護機能を付与することができる。

また、本発明において、前記共振コンデンサーは、温度によって静電容量が変化する性質を有しており、前記受電コイルの発電時に前記共振コンデンサーが所定温度以上になると、前記静電容量の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されていることが好ましい。この態様によれば、共振コンデンサーは、温度によって静電容量が変化する性質を有しており、受電コイルの発電時に共振コンデンサーが所定温度以上になると、静電容量の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されているので、受電コイルが所定温度以上になることを防ぐ、すなわち、過温度保護機能を付与することができる。

更に、本発明において、前記カバーは、前記受電コイル、前記磁性体、前記共振コンデンサー及び前記フレキシブル配線基板を含む構成部品を埋設するように一体成形された樹脂部材で形成されていることが好ましい。この態様によれば、それぞれの部品をしっかりと固定し、絶縁性を高めて覆うことができると共に、樹脂部材で全体が埋設されるので、優れた強度が得られ、熱伝導性も高めることができる。また、製造作業性がよい。

また、本発明において、前記カバーの外周には、体内の患部に係合可能な係合手段が設けられていることが好ましい。この態様によれば、カバーの外周に、前記患部に係合する係合手段が設けられているので、温熱治療器を体内の患部に埋設したとき、係合手段によってしっかりと固定することができる。

また、本発明の温熱治療器は、更に、チューブ状をなしたチューブステントを有しており、前記受電コイル、前記磁性体及び前記共振コンデンサーが実装された前記フレキシブル配線基板が、前記チューブステントの外周に筒状をなして巻かれるように配置され、このフレキシブル配線基板の外周を覆うように、前記カバーが配置されていることが好ましい。この態様によれば、チューブステントを有する温熱治療器を体内の管状器官の患部に挿入することにより、チューブステントの内腔によって管状器官の通路を確保しつつ、患部に温熱治療器を配置することができるので、管状器官内に形成されたガン組織などの治療を効果的に行うことができる。

本発明によれば、コンパクトな形状の温熱治療器にすることができるので、大掛かりな手術を必要とすることなく、例えばカテーテルや注射針などを通して体内に埋設することが可能となる。そして、外部の送電手段により変動磁場を発生させて、受電コイルに起電力を生じさせ、温熱治療器が発熱させることができるので、ガン組織などの患部を加熱して温熱治療を行うことができる。

本発明の温熱治療器の、第１実施形態を示す斜視図。 第１実施形態の温熱治療器の断面説明図。 第１実施形態の温熱治療器における、回路構造を示す斜視図。 第１実施形態の温熱治療器の、製造工程を示しており、（ａ）は第１工程の説明図、（ｂ）は第２工程の説明図、（ｃ）は第３工程の説明図。 第１実施形態の温熱治療器の、製造工程を示しており、（ａ）は第４工程の説明図、（ｂ）は第５工程の説明図、（ｃ）は第６工程の説明図。 第１実施形態の温熱治療器の、製造工程を示しており、（ａ）は第７工程の説明図、（ｂ）は第８工程の説明図、（ｃ）は第９工程の説明図。 第１実施形態の温熱治療器における、カバーの他形状を示し、（ａ）は第１他形状の説明図、（ｂ）は第２他形状の説明図、（ｃ）は第３他形状の説明図。 第１実施形態の温熱治療器の、使用状態を示す説明図。 本発明の温熱治療器の、受電コイルの過温度保護機能を説明するためのものであって、（ａ）は、送電手段における周波数と、温熱治療器の受電コイルによる受電量又は受電効率との関係を示す図表、（ｂ）は受電コイルの磁性体の温度特性が正特性を有する場合の、透磁率と温度との関係を示す図表、（ｃ）は受電コイルの磁性体の温度特性が負特性を有する場合の、透磁率と温度との関係を示す図表。 本発明の温熱治療器の、別の態様における、受電コイルの過温度保護機能を説明するためのものであって、（ａ）は、送電手段における周波数と、温熱治療器の受電コイルによる受電量又は受電効率との関係を示す図表、（ｂ）は共振コンデンサーの静電容量の温度特性が正特性を有する場合の、静電容量と温度との関係を示す図表、（ｃ）は共振コンデンサーの静電容量の温度特性が負特性を有する場合の、静電容量と温度との関係を示す図表。 本発明の温熱治療器の、第２実施形態を示し、（ａ）はカバーを断面にした説明図、（ｂ）はフレキシブル配線基板及びそれに実装された受電コイル等の斜視図、（ｃ）は全体を断面にした説明図。 第２実施形態の温熱治療器の、使用状態を示す説明図。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の温熱治療器の、第１実施形態についてさらに詳しく説明する。

図１及び図２に示すように、第１実施形態の発光型治療具１０は、外部の送電手段２０（図３参照）から付与される磁束の変化によって発電する受電コイル３０と、この受電コイル３０に接続された共振コンデンサー４０と、これらの部品が実装されたフレキシブル配線基板６０と、全体を覆うカバー７０とで構成されている。この実施形態におけるカバー７０は、所定方向に長く伸びると共に、その長手方向の先端部７１及び基端部７３の外周面が曲面状に形成された、カプセル状をなしている。

受電コイル３０は、略円柱状をなした磁性体３１と、この磁性体３１の長手方向両端部外周に取付けられた、円環状をなした一対の電極３５，３５と、磁性体３１の外周で、かつ、電極３５，３５の間に、所定線径の導線を互いに密接するようにして巻き付けられて形成されたコイル３３とから構成されている。前記コイル３３の両端は、電極３５，３５にそれぞれ接続されている。なお、磁性体３１は、内部に貫通孔を設けた円筒状としてもよい。

また、図４（ａ）に示すように、磁性体３１の外径Ｘ３は、好ましくは３ｍｍ以下とされ、より好ましくは２ｍｍ以下とされる。更に、磁性体３１の軸方向に沿った長さＸ４は、好ましくは５ｍｍ以下とされ、より好ましくは３ｍｍ以下とされる。

上記のような磁性体３１は、例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、フェライトから形成することができるが、この第１実施形態における磁性体３１は、温度によって透磁率が変化する性質を有しており、受電コイル３０の発電時に、受電コイル３０が所定温度以上になると、その透磁率の変化によって受電効率が低下して、温度が低下するように構成されたものとなっている。例えば、周知の感温磁性フェライト等によって、磁性体３１を形成することもできる。

また、上記コイル３３は、上述したように、導線を互いに密接して巻き付けてなるものであるが、導線間に隙間を設けて磁性体外周に巻き付けて、コイルを形成してもよい。なお、導線の線径としては、好ましくは０．１５ｍｍ以下とされ、より好ましくは０．１０ｍｍ以下とされる。

上記構造をなした受電コイル３０は、フレキシブル配線基板６０に実装されている。このフレキシブル配線基板６０は、柔軟性（可撓性）があり、折り曲げ可能とされている。フレキシブル配線基板６０は、プリント基板であってもよい。この実施形態におけるフレキシブル配線基板６０は長板状をなしており、その長手方向の一端部がＬ字状に折曲されて折曲部６３が設けられている。すなわち、このフレキシブル配線基板６０は、所定長さで長板状に伸びた基部６１と、該基部６１の長手方向一端から、同基部６１に対して直角に折曲して伸びる折曲部６３とからなる。

そして、図１及び図２に示すように、前記受電コイル３０は、その軸方向が、フレキシブル配線基板６０の長さ方向に沿って配置されて、前記一対の電極３５，３５を介して、同フレキシブル配線基板６０の基部６１の内面（折曲部６３の内側に近い面）側に実装されている。また、フレキシブル配線基板６０の、折曲部６３の内側（カバー７０の基端部７３に向く側）に、共振コンデンサー４０が配置されている。このフレキシブル配線基板６０には、特に図示しないが、受電コイル３０の一対の電極３５，３５や、共振コンデンサー４０を接続するための配線パターンが印刷されている。この配線パターンに、各部品３０，４０が、導電性のはんだや、導電性の接着剤等によって、接続されている。

以上説明した第１実施形態の温熱治療器１０においては、図１に示すように、Ｌ字状に折曲したフレキシブル配線基板６０の所定位置に、上述したように各部材がそれぞれ実装されることで、受電コイル３０と、共振コンデンサー４０とが、フレキシブル配線基板６０の長さ方向に沿って、同一線上に実装されたような構造とされ、また、この状態では、受電コイル３０の一端部に対して、共振コンデンサー４０が所定間隔を空けて対向して配置されるようになっている。

図３に示すように、受電コイル３０と、共振コンデンサー４０とで共振回路が構成されている。一方、温熱治療器１０が体内の患部に埋設されたとき、体外には、送電手段２０が配置されるようになっている。送電手段２０は、送電コイル２２と、共振コンデンサー２１と、インバーター回路２３とが接続されて構成されている。そして、体外に配置された送電手段２０に交流電力が供給されると、送電コイル２２によって変化する磁界が発生し、その磁界の影響を受けて、温熱治療器１０の受電コイル３０が電磁誘導によって発電する。その結果、受電コイル３０や共振コンデンサー４０が発熱し、温熱治療器１０の温度が上昇して、温熱治療器１０に接する体内組織が加熱されて温熱治療が施される。

カバー７０は、樹脂よりも熱伝導率が高い充填材を含有する樹脂部材からなることが好ましい。それによって、受電コイル３０と共振コンデンサー４０とで構成される共振回路により発熱がなされたときに、熱伝導率の高いカバー７０によって、周囲への熱伝導率を高め、加温効果を高めることができる。

カバー７０に用いられる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂などを用いることができる。また、樹脂に含有される熱伝導率が高い充填材としては、例えば、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＳｉＣ等のセラミックスフィラーや、カーボンフィラー、ガラスフィラーなどを用いることができる。カバー７０を構成する樹脂部材中の充填材の含有量は、３０〜９０質量％が好ましく、５０〜８０質量％がより好ましい。

この実施形態では、カバー７０は、受電コイル３０、共振コンデンサー４０、フレキシブル配線基板６０等の構成部品全体を埋設するように、一体成形された樹脂部材で構成されている。カバー７０を上記のように構成部品を埋設するように一体成形された樹脂部材で構成することにより、発熱体となる受電コイル３０や共振コンデンサー４０と直接接触することになり、外部への熱伝導性を高めることができる。また、構成部品の隙間も樹脂部材で埋めることによって、全体の強度や気密性を高めて、耐久性を付与することができる。更に、後述するような方法で、構成部品と一体成形することにより、製造作業性も高めることができる。

上記構造をなした温熱治療器１０は、例えば、図４〜６のような工程で製造することができる。

すなわち、図４（ａ）に示す磁性体３１に、図４（ｂ）に示すように、その長手方向両端部の外周に、電極３５，３５をそれぞれ取付ける。その後、図４（ｃ）に示すように、磁性体３１の外周であって、一対の電極３５，３５の間に、導線を巻き付けてコイル３３を形成し、同コイル３３の両端部を電極３５，３５にそれぞれ接続することで、受電コイル３０を製造する。なお、磁性体３１の外周に導線を巻き付けてコイル３３を形成した後、同コイル３３の両端部に接触するように電極３５，３５を取付けることで、受電コイル３０を製造してもよい。

一方、図５（ａ）に示すように、長板状をなし所定の配線パターンが予め印刷された、フレキシブル配線基板６０の先端部（折曲部６３となる部分）の一方の面に、共振コンデンサー４０を配置する。

次いで、図５（ｂ）に示すように、フレキシブル配線基板６０の上記一方の面に、共振コンデンサー４０から所定距離をおいて、一対の電極３５，３５を介して受電コイル３０を配置する。そして、リフローはんだ付けによって、共振コンデンサー４０及び受電コイル３０を、フレキシブル配線基板６０にそれぞれ実装する。

なお、フレキシブル配線基板６０に対する各部品３０，４０の接続は、上述したような、リフローはんだではなく、例えば、導電性の接着剤等によって行ってもよい。

そして、上記の図５（ｂ）に示す状態から、基部６１に対して折曲部６３を、Ｌ字状をなすように折曲させることで、図５（ｃ）に示すように、折曲部６３の内側に共振コンデンサー４０が配置されると共に、基部６１の内面側に配置された受電コイル３０の一端部に対して、共振コンデンサー４０が所定間隔を空けて対向して配置された状態となる。

上記のように、受電コイル３０及び共振コンデンサー４０を実装したフレキシブル配線基板６０を、複数個用意する。そして、図６（ａ）に示すように、カバー７０の外周形状を形成するための内周形状を有し、互いに近接離反可能とされた上下一対の射出成型用の金型１５０，１６０内に、各フレキシブル配線基板６０をそれぞれセットする。この状態では、図６（ａ）に示すように、金型１６０の支持部１６５に、フレキシブル配線基板６０の基端６５が支持されている。

次いで、図６（ｂ）に示すように、一対の金型１５０，１６０を近接させ、金型１６０の支持部１６５に支持されたフレキシブル配線基板６０の基端６５を挟持させて、一対の金型１５０，１６０を閉じる。その状態で、金型１５０，１６０のキャビティ１７０内に前述したような熱伝導率が高い充填材を含有する樹脂材料を充填する。その結果、受電コイル３０、及び共振コンデンサー４０を実装したフレキシブル配線基板６０の全体が、樹脂材料で埋設され、熱伝導性が良好な樹脂材料からなるカバー７０で覆われた温熱治療器１０を製造することができる（図６（ｂ）参照）。

その後、一対の金型１５０，１６０を開くことで、型内から温熱治療器１０を取り出し、それぞれの温熱治療器１０を連結するフレキシブル配線基板６０のはみ出た部分をカットして分離することにより、温熱治療器１０を製造できる（図６（ｃ）参照）。なお、図１，２，６では、便宜上、カバー７０の先端側に埋設される、フレキシブル配線基板６０の基端６５については省略している。

上記のように、この実施形態では、カバー７０を射出成形で一体形成するようにしたが、例えば、カバーを、半割状の２つのカプセル体からなるカプセル状として、一方のカプセル体に、各部材を実装したフレキシブル配線基板を挿入した後、他方のカプセル体を被せて、カバー内にフレキシブル配線基板を収容するようにしてもよい。この場合、半割状の２つのカプセル体は、軸方向に沿って縦方向に分割されたものであってもよく、軸方向の途中を横断するように分割されたものであってもよい。

なお、上記の場合、カバー内の、受電コイル３０、共振コンデンサー４０及びフレキシブル配線基板６０どうしの隙間が空洞のままとなっていてもよいが、上記隙間に樹脂材を充填した構造としてもよい。いずれの場合も、受電コイル３０、共振コンデンサー４０及びフレキシブル配線基板６０がカバー内で所定位置に固定されるようにすることが好ましい。

なお、図２に示すように、カバー７０の外径Ｘ１（言い換えると温熱治療器１０の外径）は、好ましくは３ｍｍ以下とされ、より好ましくは２ｍｍ以下とされる。更に、カバー７０の軸方向に沿った長さＸ２（言い換えると温熱治療器１０の長さ）は、好ましくは６ｍｍ以下とされ、より好ましくは５ｍｍ以下とされる。

また、カバーは、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、その外周に、体内のガン組織等の患部２００（図８参照）に係合する係合手段を設けた形状としてもよい。

図７（ａ）のカバー８０は、先端部８１に近接した部分の外周に、基端部８３側に向けて斜めに突出した突起８５が設けられている。なお、突起８５の、カバー８０の基端部８３側の端面は、カバー８０の長手方向に対して直角となっている。前記突起８５は、カバー８０の周方向に均等な間隔で複数設けたり、或いは、カバー８０の全周に亘って環状に設けたりしてもよい。そして、このカバー８０を備える温熱治療器１１は、カバー８０の先端部８１が患部２００内に挿入されたとき、突起８５が患部２００内で係合することで、患部２００に配置される。すなわち、カバー８０と一体に設けられた突起８５が、患部２００に係合する係合手段をなしている。

図７（ｂ）のカバー９０は、先端部９１の断面が、矢印のような形状をなしており、その最先端が鋭利な突起９５をなしている。そして、先端部９１の基端側が、カバー９０の胴部に対して突出する突起９７をなしている。なお、突起９７の、カバー９０の基端部９３側の端面は、カバー９０の長手方向に対して直角となっている。上記突起９７は、カバー９０の周方向に均等に設けた複数のもので構成されていてもよく、或いは、カバー９０の全周に亘って環状をなすものでもよい。そして、このカバー９０を備える温熱治療器１２は、カバー９０の先端部９１が患部２００内に挿入されたとき、突起９７が患部２００内で係合することで、患部２００に配置される。すなわち、突起９７が患部２００に係合する係合手段をなしている。

図７（ｃ）のカバー１００は、先端部１０１と、基端部１０３との間の、外周の途中に、軸方向に所定間隔をあけて、基端部１０３側に向けて斜めに突出した、複数の突起１０５が設けられている。なお、各突起１０５の、カバー１００の基端部１０３側の端面は、カバー１００の長手方向に対して直角となっている。前記突起１０５は、カバー１００の周方向に均等に設けたり、或いは、カバー１００の全周に亘って環状に設けたりしてもよい。そして、このカバー１００を備える温熱治療器１３は、カバー１００の先端部１０１が患部２００内に挿入されたとき、軸方向に設けた複数の突起１０５が患部２００内で係合することで、患部２００に配置される。すなわち、カバー１００と一体に設けられた突起１０５が患部２００に係合する係合手段である。

また、この実施形態では、受電コイル３０を構成する磁性体３１は、温度によって透磁率が変化する性質を有し、受電コイル３０の発電時に、受電コイル３０が所定温度以上になると、その透磁率の変化によって受電効率が低下して、温度が低下するように構成されている。それによって、受電コイル３０が所定温度以上になることを防ぐ、過温度保護機能を付与されている。このような磁性体３１としては、例えば、感温磁性フェライト等を用いることができる。ただし、多くの磁性体は、一般的に、多かれ少なかれ、温度によって透磁率が変化する特性を有しているので、高価な感温磁性フェライトを使わず、通常の磁性体を用いた場合でも、例えば、次のような構成とすることで、過温度保護機能を付与することができる。

すなわち、この温熱治療器で採用した、受電コイル３０及び共振コンデンサー４０により構成される共振回路の、共振周波数特性のピークの鋭さを表す値として、Ｑ値があるが、このＱ値は下記の数式（１）で示される。ここで、ωは角周波数（ｒａｄ／ｓ）、Ｌは受電コイル３０のインダクタンス（Ｈ）、Ｒは受電コイル３０の抵抗（Ω）、ｆは共振周波数（Ｈｚ）である。

また、下記数式（２）に、共振周波数ｆとインダクタンスＬ及び共振コンデンサーの静電容量Ｃとの関係を示す。

更に、インダクタンスＬと透磁率μは、比例関係にあるため、透磁率μの変化により、共振周波数ｆが変化する。

上記のＱ値が高い場合には、図９（ａ）に示すように、周波数がある範囲（ここでは受電効率９５％）を少しでもずれると、受電量が急激に低下するという性質（ピーキーな性質）を有する。なお、図９（ａ）の横軸は、送電手段２０における周波数（Ｈｚ）であり、縦軸は温熱治療器の受電コイル３０による受電量又は受電効率を示している。すなわち、送電手段２０における周波数と、温熱治療器の受電コイル３０における周波数とを、ほぼ一致させることができる場合には、高い受電量を得ることができ、温熱治療器１０を効果的に発熱させることができるが、周波数がずれると受電量が低下して温度が低下することになる。

また、図９（ｂ）には、受電コイル３０磁性体３１の温度特性が、正特性（温度が上がると透磁率が増える性質）を有する場合の、透磁率と温度との関係が示されており、図９（ｃ）には、受電コイル３０磁性体３１の温度特性が、負特性（温度が上がると透磁率が減る性質）を有する場合の、透磁率と温度との関係が示されている。

また、図９（ａ）における受電効率１００％での周波数を「ａ」，受電効率９５％での周波数を「ｂ」、「ｂ’」とし、これを図９（ｂ），（ｃ）に対応させて適用した場合に、「ａ」における透磁率を「μａ」，「ｂ」、「ｂ’」における透磁率を「「μｂ」とする。更に磁性体３１は、その温度が２０〜２５℃となる場合に、透磁率が「μａ」となり、温度が４３℃となる場合に、透磁率が「μｂ」となるものとする。すると、送電手段２０からの送電電力が上昇して、受電コイル３０の温度が４３℃を超えようとした場合には、受電量が急激に低下するので、受電コイル３０の温度が４３℃以上に上昇することを防止して、過温度保護機能を発揮させることができる。

また、図１０（ａ）における受電効率１００％での周波数を「ａ」，９５％を「ｂ」及び「ｂ’」とし、これを図１０（ｂ），（ｃ）に対応させて適用した場合に、「ａ」における静電容量を「Cａ」，「ｂ」,「ｂ’」における静電容量を「Cｂ」とする。更に共振コンデンサー４０は、その温度が２０〜２５℃となる場合に、静電容量が「Cａ」となり、温度が４３℃となる場合に、静電容量が「Cｂ」となるものとする。すると、送電手段２０からの送電電力が上昇して、共振コンデンサー４０の温度が４３℃を超えようとした場合には、受電量が急激に低下するので、共振コンデンサー４０の温度が４３℃以上に上昇することを防止して、過温度保護機能を発揮させることができる。

なお、温熱治療によってガン細胞を選択的に死滅させる効果は、４１℃以上で高くなり、４３℃でピークとなる傾向があり、４３℃が最も効果的である。

このように、磁性体の温度によって透磁率が変化する性質や、共振コンデンサーの温度によって静電容量が変化する性質を利用して、受電コイルの発電時に受電コイルが所定温度以上になると、透磁率の変化及び／又は静電容量の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成することができる。このような温度調整機構は、本発明の温熱治療具に限らず、受電コイルを有する、自走式カプセル内視鏡や、光免疫療法に利用される発光型カプセルにも適用することが可能である。

次に、本発明の温熱治療器１０の作用や効果について説明する。

本発明の温熱治療器は、カプセル形状など、全体としてコンパクトな形状にすることができる。このため、例えば図８に示すように、注射針３００に温熱治療器１０を装填して、人体２０１の患部２００に打ち込むことができる。

すなわち、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、注射針３００には、先端部の周壁の対向する部分に、軸方向に沿ったスリット３０１が形成されており、図７（ｂ）に示した温熱治療器１２の突起９７を上記スリット３０１に挿入して、温熱治療器１２を注射針３００に装填する。

なお、図８（ｃ）に示すように、注射針３００の内周に軸方向に沿った溝３０３を形成し、この溝３０３内に突起９７が入るようにしてもよい。そのようにすれば、注射針３００の基端側から温熱治療器１２を挿入することが可能となる。

次いで、注射針３００を人体２０１に突き刺して、その先端をガン組織などの患部２００に差し込む。その状態で、注射針３００の基端部側から挿入されたプッシャ３０２によって、温熱治療器１２を人体２０１内の患部２００内に挿入する。

これによって、温熱治療器１２の突起９７が患部２００に係合して、温熱治療器１２が患部２００内に少なくとも部分的に埋設された状態で固定配置される。なお、注射針３００の代わりに、ガイドワイヤ等を介して体内に挿入可能なシースやカテーテル等を用いることもできる。

こうして温熱治療器１２を患部２００に接触配置した状態で、図３に示した、体外に配置された送電手段２０に交流電力を供給すると、送電コイル２２によって変化する磁界が発生し、その磁界の影響を受けて、温熱治療器１２の受電コイル３０が電磁誘導によって発電する。その結果、受電コイル３０や共振コンデンサー４０が発熱し、温熱治療器１２の温度が４１〜４３℃に上昇して、温熱治療器１２に接する患部２００のガン組織等が加熱されて、ガン組織が死滅して温熱治療が施される。

このように、本発明の温熱治療器によれば、カプセルのようなコンパクトな形状にすることができるので、大掛かりな手術を必要とすることなく、例えばカテーテルや注射針などを通して体内に埋設して、外部の送電手段２０により、受電コイル３０を発電させて電流を流し、温熱治療器を発熱させて、ガン組織などの患部を加熱して温熱治療を行うことができる。

次に、図１１及び図１２を参照しながら、本発明の温熱治療器の、第２実施形態について詳しく説明する。

図１１（ａ）に示すように、この第２実施形態の温熱治療器１４は、チューブ状をなしたチューブステント１８０を有している。このチューブステント１８０は、長さ方向の両端部に、複数の体液流通穴１８１が形成されており、体内の体液を、チューブステント１８０の内部空間を通して流通可能となっている。また、チューブステント１８０の体液流通穴１８１よりも長さ方向の端部側には、渦巻き状をなした係止部１８３，１８３がそれぞれ設けられており、体内の内壁に係止させて所定位置に配置させることができる（なお、図１２においては、説明の便宜上、体内の内壁２２０には係止していないが、内壁２２０に係止させてもよい）。

また、図１１（ｂ）、（ｃ）に示すように、この実施形態のフレキシブル配線基板６６は、所定幅で且つ所定長さで伸びる長方形の板状をなしており、チューブステント１８０の外周に円筒状をなすように巻かれて、略円筒状に形成されている。このフレキシブル配線基板６６の外面側には、共振コンデンサー４０や、受電コイル３０が実装されている。なお、受電コイル３０を構成する磁性体３１は円筒状をなしており、その内周に円筒状に巻かれたフレキシブル配線基板６６が挿通され、受電コイル３０の電極３５がハンダ６７によってフレキシブル配線基板６６の図示しない回路パターンに接続されている。そして、チューブステント１８０も含めて、上記部品の外周を囲むように、カバー７７が一体成形されている。

この温熱治療器１４によれば、人体の管状器官（例えば胆管等）のガン組織等が形成された患部２００に挿入することができる。この状態で、チューブステント１８０の内部空間を通して体内の体液の流通が可能となるので、必要とされる治療期間に亘って留置が可能となる。そして、例えば通院等をして病院で、体外に配置された送電手段２０に交流電力を供給して、温熱治療器１４を発熱させることによって、温熱効果によって患部にできたガン組織等を死滅させて治療を行うことができる。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨の範囲内において、各種の変形実施形態が可能であり、それらの変形実施形態も本発明の範囲に含まれるものである。

１０，１１，１２，１３，１４ 温熱治療器
２０ 送電手段
２１ 共振コンデンサー
２２ 送電コイル
２３ インバーター回路
３０ 受電コイル
３１ 磁性体
３３ コイル
３５ 電極
４０ 共振コンデンサー
６０，６６ フレキシブル配線基板
６１ 基部
６３ 折曲部
６５ 基端
６７ ハンダ
７０，７７，８０，９０，１００ カバー
８１，９１，１０１ 先端部
８５，９５，９７，１０５ 突起
８３，９３，１０３ 基端部
１５０，１６０ 金型
１６５ 支持部
１７０ キャビティ
１８０ チューブステント
１８１ 体液流通穴
１８３ 係止部
２００ 患部
２０１ 人体
２２０ 内壁
３００ 注射針
３０１ スリット
３０２ プッシャ
３０３ 溝

Claims (9)

1. 内部に磁性体を有し、外部からの無線給電により発電する受電コイルと、
   前記受電コイルに接続された共振コンデンサーと、
   前記受電コイル及び前記共振コンデンサーが実装されたフレキシブル配線基板と、
   前記受電コイル、前記共振コンデンサー及び前記フレキシブル配線基板を含む構成部品を覆うカバーとを備えていることを特徴とする体内埋込型温熱治療器。
2. 前記受電コイルと前記共振コンデンサーとで構成される回路の共振周波数が、１〜２４５０ＭＨｚとなるように設定されている、請求項１記載の体内埋設型温熱治療器。
3. 前記カバーは、樹脂よりも熱伝導率が高い充填材を含有する樹脂部材からなる、請求項１又は２記載の体内埋設型温熱治療器。
4. 前記フレキシブル配線基板は、細長い板状をなしており、その端部がＬ字状に屈曲されて屈曲端部をなし、該屈曲端部に前記共振コンデンサーが実装され、前記屈曲端部以外の部分に前記受電コイルが実装されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。
5. 前記磁性体は、温度によって透磁率が変化する性質を有しており、前記受電コイルの発電時に前記受電コイルが所定温度以上になると、前記透磁率の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。
6. 前記共振コンデンサーは、温度によって静電容量が変化する性質を有しており、前記受電コイルの発電時に前記共振コンデンサーが所定温度以上になると、前記静電容量の変化によって受電効率が低下して温度が低下するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。
7. 前記カバーは、前記受電コイル、前記共振コンデンサー及び前記フレキシブル配線基板を含む構成部品を埋設するように一体成形された樹脂部材で形成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。
8. 前記カバーの外周には、体内の患部に係合可能な係合手段が設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。
9. 更に、チューブ状をなしたチューブステントを有しており、
   前記受電コイル、前記磁性体及び前記共振コンデンサーが実装された前記フレキシブル配線基板が、前記チューブステントの外周に筒状をなして巻かれるように配置され、
   このフレキシブル配線基板の外周を覆うように、前記カバーが配置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載の体内埋設型温熱治療器。