JP2023163906A - がん治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】患部に印加される磁界をモニタリングするがん治療装置を提供する。【解決手段】がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、を備え、前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療するがん治療システム。【選択図】図７

Description

本開示は、がん治療システムに関する。

がんの治療に用いられる治療装置として、さまざまな種類のがん治療装置が知られている。

特許文献１及び特許文献２には、交番磁界によりがんを治療するがん治療装置が開示されている。

特許文献１及び特許文献２に開示のがん治療装置において、交番磁界により患部に磁界を印加したときに、患部に印加する磁界の大きさそのものががん細胞の増殖抑制に効果がある。がん治療装置を用いたときに、患部がん細胞の増殖を抑制するために、患部にどのくらいの大きさの磁界が累積で何時間あたっているかということをモニタリングする必要がある。

本開示は、患部に印加される磁界をモニタリングするがん治療装置を提供する。

開示の技術は、がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、を備え、前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療するがん治療システムである。

本開示のがん治療装置によれば、患部に印加される磁界をモニタリングできる。

図１は、本実施形態に係るがん治療装置の使用状態を示す上面図である。 図２は、本実施形態に係るがん治療装置の使用状態を示す正面図である。 図３は、本実施形態に係るがん治療装置の使用状態を示す側面図である。 図４は、本実施形態に係るがん治療装置における磁界発生部の斜視図である。 図５は、本実施形態に係るがん治療装置における磁界発生部の切断斜視図である。 図６は、第１実施形態に係るがん治療システムにおける磁界測定部の斜視図である。 図７は、第１実施形態に係るがん治療システムにおける磁界測定について説明する上面図である。 図８は、第１実施形態に係るがん治療システムにおける磁界測定について説明する上面図である。 図９は、第１実施形態に係るがん治療システムにおける磁界測定処理を説明するためのフロー図である。 図１０は、第２実施形態に係るがん治療システムにおける温度測定について説明する側面図である。 図１１は、第２実施形態に係るがん治療システムにおける温度測定について説明する側面図である。 図１２は、第２実施形態に係るがん治療システムにおける温度測定について説明する正面図である。 図１３は、第２実施形態に係るがん治療システムにおける温度測定処理を説明するためのフロー図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、理解を容易にするために、図面における各部の縮尺と、実際の縮尺とが異なる場合がある。

平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。平行、直角、直交、水平、垂直には、略平行、略直角、略直交、略水平、略垂直が含まれてもよい。

≪がん治療装置１０≫
最初に、本実施形態に係るがん治療システムを構成するがん治療装置１０について説明する。図１は、本実施形態に係るがん治療装置１０の使用状態を示す上面図である。図２は、本実施形態に係るがん治療装置１０の使用状態を示す正面図である。図３は、本実施形態に係るがん治療装置１０の使用状態を示す側面図である。

がん治療装置１０は、交流磁界をがん患部組織に印加してがん細胞の増殖を抑制するがん治療装置である。がん治療装置１０は、磁界発生部１００が備えるコイル１００ａにより生じる交流磁界をがん患部組織に印加することにより治療する磁気治療装置である。がん治療装置１０は、磁界発生部１００により発生する交流磁界中にガン患部を挿入して治療するがん治療装置である。

なお、がん治療装置１０は、発熱媒体を使用しない。また、がん治療装置１０は、発熱媒体を用いて磁界による発熱作用を用いた温熱効果によりがんを治療する装置ではなく、磁界発生部１００により患部に交流磁界を直接印加して治療するがん治療装置である。がん治療装置１０は、例えば、発熱媒体を用いて磁界による発熱作用を用いた温熱効果によりがんを治療するがん治療装置とは異なるがん治療装置である。いいかえると、がん治療装置１０は、発熱媒体を用いずに、かつ、磁界による発熱作用を用いた温熱効果によらずに、磁界発生部１００により発生する交流磁界中にがん患部を挿入して治療するがん治療装置である。

がん治療装置１０は、磁界発生部１００と、電源部１０１と、整合部１０２と、冷却部１０３と、を備える。また、がん治療装置１０は、患者Ｐを載置する治療台１０６を備える。

磁界発生部１００は、患者Ｐの患部に印加する交流磁界を発生する。磁界発生部１００は、電源部１０１から電流の供給を受ける。電源部１０１は、整合部１０２により、目標とする共振周波数、例えば２３０キロヘルツ、に安定して電流を磁界発生部１００に供給する。磁界発生部１００は、電源部１０１から供給された電流を、電磁誘導により磁界に変換する。磁界発生部１００は、例えば、コイルにより形成される。

電源部１０１は、磁界発生部１００に磁界を生成するための電流を供給する。電源部１０１は、例えば商用電源である電源ＰＳに接続する。電源部１０１は、電源ＰＳから供給された電力を用いて、例えば、周波数１００キロヘルツから３００キロヘルツのいずれかの周波数の交流電流を生成する。電源部１０１は、生成した交流電流を、整合部１０２を介して磁界発生部１００に供給する。また、電源部１０１は、磁界発生部１００において所望の磁束密度となる交流磁界を生成するように電流を調整する。

整合部１０２は、電源部１０１と磁界発生部１００との間のインピーダンスの整合を行う。整合部１０２は、インダクタ、コンデンサ及び抵抗により構成される直列回路又は並列回路といった既知の共振回路を含む。整合部１０２は、磁界発生部１００に、常に電流最大値が出力できるように周波数を調整する制御機能を有する。整合部１０２は、安定した電流を磁界発生部１００に供給する。

磁界発生部１００は、整合部１０２を介して電源部１０１から電流が供給されることにより、患部が配置される位置、例えば、コイル１００ａの中心、において、交流磁界を発生させる。磁界発生部１００が発生させる交流磁界における磁束密度は、例えば、１０から３０ミリテスラである。磁界発生部１００が発生する交流磁界は、略一定の強度でもよいし、規定された大きさの変化を伴う波形をあらかじめ決められた時間繰り返すパターンであってもよい。すなわち、磁界発生部１００が発生する交流磁界は略一定を含むあらかじめ規定された大きさの変化を伴う波形をあらかじめ決められた時間繰り返すパターンであってもよい。

冷却部１０３は、磁界発生部１００を冷却するために冷却液を供給する。磁界発生部１００は、電源部１０１から電流の供給を受けると発熱する。がん治療装置１０は、冷却部１０３が供給する冷却液により、磁界発生部１００を冷却する。

冷却部１０３は、磁界発生部１００を冷却する冷却液を供給する。また、冷却部１０３は、磁界発生部１００を冷却した冷却液を回収する。そして、冷却部１０３は、冷却液を一定の液温に保ちながら循環する。冷却部１０３は、例えば、チラーである。冷却部１０３は、例えば商用電源である電源ＰＳに接続する。冷却部１０３は、電源ＰＳからの電力を用いて冷却液を冷却する。冷却部１０３は、磁界発生部１００を冷却する冷却液を磁界発生部１００に供給する。なお、冷却液は、例えば、水でもよいし、不凍液を添加した水でもよいし、フッ素化液体系等の不活性液体でもよい。

冷却部１０３は、ホース１０５によりマニホールド１０４に冷却液を供給する。マニホールド１０４は、冷却部１０３が供給した冷却液を磁界発生部１００に供給する。また、マニホールド１０４は、供給した冷却液を磁界発生部１００から回収する。

なお、がん治療装置１０は、冷却部１０３から供給される冷却液を、マニホールド１０４で分岐して、例えば、電源部１０１及び整合部１０２に冷却液を供給してもよい。すなわち、がん治療装置１０は、冷却部１０３から供給される冷却液を用いて、電源部１０１及び整合部１０２の少なくとも一方を冷却するようにしてもよい。

がん治療装置１０は、治療台１０６の上に、非導電緩衝材１０９を備える。治療台１０６に金属が含まれている場合は、磁界発生部１００により発生する交流磁界が鎖交することによって渦電流が発生し、治療台１０６が発熱する可能性がある。治療台１０６の発熱を防止するために、がん治療装置１０は、磁界発生部１００から治療台１０６を十分な距離離すように非導電緩衝材１０９を備える。患者Ｐは、非導電緩衝材１０９の上に仰臥の姿勢で横たわる。例えば、患者Ｐの患部として、頭部の神経膠芽腫といった脳腫瘍を想定する。患者Ｐは、磁界発生部１００に、頭部を挿入する。磁界発生部１００は、患者Ｐの頭部が挿入可能な形状を有する。磁界発生部１００は、患者Ｐの頭部に磁界を印加する。

磁界発生部１００の構成について説明する。図４は、本実施形態に係るがん治療システムに用いられるがん治療装置１０における磁界発生部１００の斜視図である。

磁界発生部１００は、コイル１００ａと、パイプ１００ｂと、を備える。コイル１００ａ及びパイプ１００ｂのそれぞれを構成する材料は、導電性を有する材料を含む。コイル１００ａ及びパイプ１００ｂのそれぞれは、中空の管状の部材により構成される。なお、コイル１００ａ及びパイプ１００ｂのそれぞれは、円筒形状に限らず、例えば、楕円筒形状、角筒形状でもよい。なお、図４は、円筒形状のコイル１００ａを例として示している。

コイル１００ａは螺旋状の形状を有する。患者Ｐは、コイル１００ａの内側１００ａｉに、患部を挿入する。コイル１００ａの両端には、パイプ１００ｂが接続される。

コイル１００ａ及びパイプ１００ｂのそれぞれの内部には、冷却部１０３が供給する温度管理された冷却液が流れる。また、コイル１００ａ及びパイプ１００ｂのそれぞれの管には、電源部１０１から整合部１０２を介して電流が流れる。コイル１００ａ及びパイプ１００ｂに流れる電流により発生する熱は、コイル１００ａ及びパイプ１００ｂの内部を流れる冷却液により冷却される。コイル１００ａ及びパイプ１００ｂは、冷却液による冷却により一定温度に保たれる。

次に、コイル１００ａが備える絶縁構造について説明する。患者Ｐがコイル１００ａに接触すると感電する可能性がある。コイル１００ａは、感電を防止するために絶縁構造を有する。図５は、本実施形態に係るがん治療装置１０における磁界発生部１００の切断斜視図である。図５は、角筒形状のコイル１００ａを例として示している。

コイル１００ａは、金属配管１００ａ１と、絶縁シート１００ａ２と、保護シート１００ａ３と、を備える。金属配管１００ａ１を構成する材料は、金属、例えば、銅である。絶縁シート１００ａ２は、絶縁テープ、例えば、ポリイミド製テープである。保護シート１００ａ３は、絶縁シート、例えば、ガラスシートである。コイル１００ａが、金属配管１００ａ１の周りに、絶縁シート１００ａ２及び保護シート１００ａ３を備えることにより、絶縁シート１００ａ２及び保護シート１００ａ３は、金属配管１００ａ１を保護する。また、絶縁シート１００ａ２及び保護シート１００ａ３は、金属配管１００ａ１を患者Ｐ等から絶縁する。

なお、コイル１００ａが備える保護シート１００ａ３の外側に、布やゴム等の保護材を更に備えてもよい。コイル１００ａが備える保護シート１００ａ３の外側に、布やゴム等の保護材を更に備えることにより、人体との絶縁を確実に維持できる。

≪がん治療システム１≫
次に、第１実施形態に係るがん治療システム１について説明する。がん治療システム１は、がん治療装置１０と、磁界測定部１０７と、を備える。なお、本開示においては、がん治療システム１として説明するが、がん治療装置１０と磁界測定部１０７とを組み合わせてがん治療装置としてもよい。

特許文献１には、がん患部に約２０ミリテスラの磁束密度を有する磁界が印加されると、がんの増殖が抑制されることが開示されている。がん治療システム１は、特許文献１に開示のがん患部の発熱を要することなく、磁界をあてることによってがん細胞の増殖を抑制させる技術に基づく。がん治療システム１において、磁界が患部にどのくらいの量で印加されているかは、治療効果との関係において非常に重要である。したがって、がん治療システム１において、患部に所望の磁束密度を有する磁界が印加されているかどうかを測定によって確認する必要がある。

がん治療システム１が備える磁界測定部１０７について説明する。図６は、第１実施形態に係るがん治療システム１における磁界測定部１０７の斜視図である。

磁界測定部１０７は、磁界発生部１００が発生する交流磁界の強度を測定する。磁界測定部１０７は、例えば、サーチコイルである。

磁界の測定及びモニタリングは、他の産業分野では通常に見られる技術である。本実施形態に係るがん治療システム１は、周波数２３０キロヘルツで変動し、磁束密度が２０ミリテスラ程度である磁界を測定するために、サーチコイルを備える。がん治療システム１は、サーチコイル内に交流磁界によって誘導される交流電圧を測定し、例えば、電圧と磁界との対応表を用いて、磁界の大きさ、具体的には磁束密度を求める。なお、がん治療システム１において、ガウスメータにより、磁界を測定してもよい。

磁界測定部１０７は、支持部１１１により支持される。支持部１１１は、図６に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸により構成される三次元座標系において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれの方向に移動可能になっている。具体的には、支持部１１１は、磁界測定部１０７を、Ｘ軸方向Ｄｘ、Ｙ軸方向Ｄｙ及びＺ軸方向Ｄｚに沿って、設定された距離移動する。

がん治療システム１における磁界測定部１０７を用いた磁界測定について説明する。最初に、がん治療システム１において、治療前に実施する磁界測定について説明する。図７は、第１実施形態に係るがん治療システム１における治療前に実施する磁界測定について説明する上面図である。

がん治療システム１において、患者Ｐに治療する前に、磁界発生部１００が発生する磁界を測定する。

一方、磁界発生部１００は、コイル１００ａにより磁界を発生する。コイル１００ａのようなコイルを鎖交する磁束は、わずかな位置でも変化する。したがって、磁界発生部１００において、実際に患部が位置する場所における磁界について、実測して詳細に測定を行う必要がある。

第１実施形態に係るがん治療システム１においては、患者Ｐを治療する前に、磁界発生部１００において患者Ｐの患部が位置する場所の磁界を、磁界測定部１０７を用いて測定する。

がん治療システム１は、磁界測定部１０７であるサーチコイルにおいて、磁界により生じる電圧を検出する検出回路（図示せず）と、検出回路で得られた電圧信号を取得して磁界強度を算出し記録する記録部１０８と、記録部１０８によって記録された磁界の大きさを表示する表示部１１０と、を備える。

がん治療システム１は、支持部１１１を制御して、磁界測定部１０７によって、磁界発生部１００における磁界を測定する。そして、がん治療システム１は、記録部１０８によって、測定した結果を記録する。

なお、後述する患者Ｐを治療している間に、患者Ｐの患部が位置する場所（治療位置）の磁界を推定するために、磁界発生部１００の近傍における磁界も測定する。そして、患者Ｐの患部が位置する場所の磁界と、磁界発生部１００の近傍における磁界との対応関係を算出する。

次に、がん治療システム１において、治療中に実施する磁界測定について説明する。図８は、第１実施形態に係るがん治療システム１における治療中に実施する磁界測定について説明する上面図である。

上述のように、がん治療システム１において、磁界が患部にどのくらいの量で印加されているかは、治療効果との関係において非常に重要である。したがって、がん治療システム１において、実際に治療しているときに、患部に所望の磁束密度を有する磁界が印加されているかどうかを測定によって確認する必要がある。

第１実施形態に係るがん治療システム１においては、患者Ｐを治療中に、磁界発生部１００の近傍における磁界を、磁界測定部１０７を用いて測定する。がん治療システム１は、磁界測定部１０７を、磁界発生部１００の近傍、すなわち、治療位置の周囲、に配置する。なお、がん治療システム１は、磁界発生部１００の近傍における磁界を測定することにより、磁界発生部１００において患者Ｐの患部が位置する場所の磁界を推定する。

実際に患者Ｐを治療している間は、磁界発生部１００に患者Ｐの患部があるため、患者Ｐの患部が位置する場所の磁界そのものを測定できない。がん治療システム１は、磁界発生部１００の近傍における磁界の測定結果に基づいて、患者Ｐの患部が位置する場所の磁界を推定する。

記録部１０８は、例えば、パーソナルコンピュータである。記録部１０８は、ソフトウエアプログラムにより、磁界によりサーチコイルにおいて生じる電圧信号から磁束密度に変換する。記録部１０８は、例えば、対応表を用いて、電圧信号から磁束密度に変換を行ってもよいし、変換式を用いて、電圧信号から磁束密度に変換を行ってもよい。

また、記録部１０８は、磁束密度が、あらかじめ設定されている目標の磁束密度の上限値と下限値の間にあるかを判定してもよい。記録部１０８は、例えば、目標の上限値、下限値から外れている場合には、警告として警告音を発生してもよいし、表示部１１０に表示してもよい。

記録部１０８が警告を行うことにより、治療をおこなっている医師等の治療者に気づかせることができる。治療者は、警告により治療を中断するなどの選択が可能となる。また、がん治療システム１において、電源部１０１が出力する電流値を、磁界強度が上限値と下限値との間の範囲に入るように調整してもよい。なお、電源部１０１が出力する電流の調整は、記録部１０８から自動的に行ってもよいし、治療者が手動で設定してもよい。

次に、がん治療システム１による処理について説明する。図９は、第１実施形態に係るがん治療システム１における磁界測定処理を説明するためのフロー図である。

（ステップＳ１０）
最初に、冷却部１０３を起動する。冷却部１０３の電源を入れて冷却部１０３を起動すると、冷却部１０３は、予め設定された目標温度に冷却液を温度調整する。冷却部１０３は、温度調整した冷却液を磁界発生部１００のコイル１００ａに供給する。また、冷却部１０３は、コイル１００ａに供給した冷却液を回収する。すなわち、冷却部１０３が温度調整した冷却液は、冷却部１０３と磁界発生部１００のコイル１００ａとの間で循環する。

（ステップＳ２０）
次に、電源部１０１を起動する。電源部１０１の電源を入れて電源部１０１から磁界発生部１００に電源を供給できる状態にする。

（ステップＳ３０）
次に、電源部１０１は、磁界発生部１００が有するコイル１００ａへ電流の供給を開始する。例えば、電源部１０１が備える電流供給スイッチをオンにする。電流供給スイッチをオンにすると、電源部１０１は、コイル１００ａへ電流供給を開始する。

（ステップＳ４０）
次に、支持部１１１を制御して、磁界測定部１０７を磁界発生部１００のコイル１００ａの内部に挿入する。そして、磁界測定部１０７により、コイル１００ａの内部、すなわち、治療時に患者Ｐの患部が位置する場所、の磁束密度を測定する。例えば、磁界測定部１０７がサーチコイルである場合は、サーチコイルに発生する交流電圧を測定する。

なお、磁界測定部１０７を挿入する場所は、例えば、コイル１００ａの内部を複数箇所測定してもよいし、コイル１００ａの中心軸上の点において測定してもよい。

記録部１０８は、磁界測定部１０７で測定した結果を記録する。また、記録部１０８は、表示部１１０に結果を表示する。

なお、支持部１１１は、磁界測定部１０７を磁界発生部１００が有するコイル１００ａの内部に挿入する。支持部１１１は、例えば、モータにより自動的にアーム等を伸長させて挿入させてもよい。また、測定者が直接操作して、磁界測定部１０７をコイル１００ａの内部に挿入してもよい。

（ステップＳ５０）
次に、測定者は、表示部１１０に表示される磁束密度の測定結果と、あらかじめ設定してある磁束密度の目標値との差異を確認する。磁束密度の測定値と磁束密度の目標値との差異が規定の範囲内であって問題がない場合は、磁界測定部１０７は、コイル１００ａの内部から退避する。磁束密度の測定値と磁束密度の目標値との差異が規定の範囲外である場合、すなわち、測定値が予め設定された上限値又は下限値から外れている場合は、例えば、電源部１０１の電流設定値を調整する。

なお、電源部１０１の電流設定値の調整は、例えば、記録部１０８と電源部１０１とを接続して自動で行ってもよい。

（ステップＳ６０）
次に、電源部１０１から磁界発生部１００への電流供給を停止する。例えば、電源部１０１が備える電流供給スイッチをオフにする。電流供給スイッチをオフにすると、電源部１０１は、コイル１００ａへの電流供給を停止する。

なお、ステップＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０及びＳ６０の処理は、治療前の処理である。

（ステップＳ７０）
次に、患者Ｐは、がん治療装置１０の治療台１０６の上に仰臥する。ここでは、患者Ｐは、頭部に患部を有するとする。例えば、患者Ｐの患部が脳腫瘍の場合であるとする。患者Ｐは、患部である頭部を磁界発生部１００のコイル１００ａの内側に挿入する。

（ステップＳ８０）
次に、支持部１１１は、磁界測定部１０７を磁界発生部１００の近傍に移動して、位置決めする。磁界測定部１０７は、コイル１００ａの端面付近であって、患者Ｐと接触しない位置に位置する。磁界測定部１０７が位置する場所は、例えば、患者Ｐの患部の位置などにより適切な位置にする。

治療中は、支持部１１１は、磁界測定部１０７を患者に接触しないようなコイル１００ａの外側の適切な位置に移動し固定する。

（ステップＳ９０）
次に、電源部１０１は、磁界発生部１００が有するコイル１００ａへの電流の供給を開始する。すなわち、がん治療システム１は、電源部１０１から磁界発生部１００に電流を供給する。例えば、電源部１０１が備える電流供給スイッチをオンにする。電流供給スイッチをオンにすると、電源部１０１は、コイル１００ａへの電流供給を開始する。

（ステップＳ１００）
磁界発生部１００は、一定時間、患者Ｐの患部へ継続して磁界を印加する。いいかえると、磁界発生部１００は、一定時間、患者Ｐの患部に磁界があたっている状態を維持する。例えば、治療時間が３０分の場合について説明すると、磁界発生部１００は、３０分間、患者Ｐの患部へ磁界を印加する。磁界発生部１００が磁界を印加している間は、患者Ｐは可能な範囲で動かないようにする。

（ステップＳ１１０）
がん治療システム１は、患者Ｐの患部に磁界を印加している間、磁界測定部１０７で測定した磁束密度を記録する。磁界測定部１０７は、患者Ｐの患部へ磁界を印加している間、磁束密度を計測して、計測した結果を記録部１０８に出力する。記録部１０８は、磁界測定部１０７が測定した結果を記録する。記録部１０８は、例えば、磁界測定部１０７がサーチコイルである場合は、サーチコイルが測定した出力電圧を取得する。そして、記録部１０８は、対応表又は式によりサーチコイルが位置決めされている位置における磁束密度を算出する。そして、算出した磁束密度から、コイル１００ａにおける患者Ｐの患部が位置する場所の磁束密度を対応表又は式により算出する。

治療期間中、算出された磁束密度から、ステップＳ４０で測定した磁束密度と同じ磁束密度がコイル中心部で発生していることをモニタリングする。記録部１０８は、磁束密度の値を適切な時間間隔、例えば、１分おきに記録する。

（ステップＳ１２０）
定められた時間が経過して、定められた時間の間、患者Ｐの患部に磁界を継続して印加したら、電源部１０１から磁界発生部１００への電流供給を停止して、治療を終了する。例えば、予め定められた治療時間が３０分の場合は、磁界発生部１００が磁界を３０分間印加したら、治療を終了する。

（ステップＳ１３０）
次に、患者Ｐは、治療台１０６の上で起き上がって、治療台１０６から降りる。そして、患者Ｐは、がん治療装置１０から離れる。がん治療装置１０から離れた患者Ｐは、例えば、待合室等に移動する。

（ステップＳ１４０）
磁界測定部１０７は、予め定められた収納位置に退避する。そして、磁界測定部１０７は、動作を停止する。

（ステップＳ１５０）
次に、電源部１０１は、動作を停止する。具体的には、電源部１０１の電源を停止する。例えば、電源部１０１が備える電源スイッチをオフにする。

（ステップＳ１６０）
次に、冷却部１０３は、動作を停止する。具体的には、冷却部１０３の電源を停止する。例えば、冷却部１０３が備える電源スイッチをオフにする。

なお、記録部１０８は、治療中に測定した磁界強度と、あらかじめ設定されている上限値及び下限値と比較して、比較した結果を用いて、磁界強度が正常であるか異常であるかを判定してもよい。治療中に、モニタリングしている磁束密度が設定値の上限値を超えたり、下限値を下回ったりした事態が発生したときは、がん治療システム１は、ただちに警告音又は表示部１１０により治療を行っている医師など治療者に通知してもよい。治療者は、通知を受けることにより治療を中断することができる。

がん治療装置１０による治療は、上記の治療を１回として、たとえば週３回で３週間の治療を行う。そして、治療によるがん細胞の増殖抑制もしくは腫瘍の抑制の効果は、磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）もしくは単純Ｘ線コンピュータ断層撮影（単純Ｘ線ＣＴ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）もしくは造影コンピュータ断層撮影もしくはポジトロン断層撮影法（ＰＥＴ：Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）などにより確認する。また、必要に応じて繰り返し治療を行う。そのためには治療実績として累積でどのくらいの磁束密度を何時間、患部に印加しているかを治療中のモニタリングによって記録する。

＜まとめ＞
本実施形態に係るがん治療システム１によれば、交流磁界によってがん細胞の増殖抑制を行うがん治療装置１０において、治療目的に対して適切な大きさの磁束密度が患部に印加されているかを記録できる。また、がん治療システム１によれば、がん治療装置１０における治療実績を記録できる。さらに、がん治療システム１によれば、がん治療装置１０により行った治療実績に関する情報を医師に提供できる。

特許文献１に開示の技術は、磁界を患部に印加するがん治療装置である。印加される磁界は目に見えないために、実際に必要とされる磁界が患部に印加されているかは目視ではわからない。したがって、適切な治療が行われているかどうかは、磁界の大きさをモニタリングする必要がある。

がん治療システム１は、治療効果をモニタリングするためのセンサ、具体的には磁界測定部１０７を備える。磁界測定部１０７として、例えば、サーチコイル又はガウスメータを含む。がん治療システム１において、治療前の患部の位置での磁束密度及び治療中に患者に当たらない場所での磁束密度の少なくとも一方を測定することにより、治療目的に対して適切な大きさの磁束密度が患部に印加されているかを記録できる。

がん治療システム１は、人のがん治療装置として応用できる。がん治療システム１は、特に悪性神経膠芽腫（グリオブラストーマ）など、現状の外科及び化学療法の有効性が低い種類のがん種の治療に適用できる。また、がん治療システム１が対象とする治療対象は、人に限らず、犬や猫などのペット、さらに馬などの家畜への適用も可能である。また、がん治療システム１が対象とするがんの種類についても、神経膠芽腫以外のがんに対しても適用可能である。例えば、がん治療システム１は、神経膠芽腫、神経膠腫、すい臓がん、乳がん、悪性黒色腫、悪性中皮腫及び口腔がんのいずれかの治療に適用してもよい。

一方、公知の医療機器では、磁界をあてることによって発熱させ、がんを治療するハイパーサーミアがある。しかしながら、ハイパーサーミアは患部の温度上昇が治療の効果を決めているため、温度をモニタリングしているが、磁界の大きさはモニタリングしていない。

がん治療システム１は、磁界の大きさを測定することで、本来必要とされる磁界の大きさががん患部に印加されているかを、治療前および治療中にモニタリングできる。また、モニタリングしている磁界の大きさが、設定値の上下限を超える異常が発生したときは、がん治療システム１は、治療を中断する情報を医師などの治療者に提供することができる。さらに、がん治療システム１によれば、モニタリングした磁界の大きさは治療結果として記録され、継続的な治療に対して、患部にどのくらいの大きさの磁界が累積で何時間あたっているかという治療実績を提供することもできる。

なお、がん治療システム１は、例えば、治療前の磁界測定において、磁界測定部１０７は、サーチコイルを用いるとともに、治療中の磁界測定において、磁界測定部１０７は、ガウスメータを用いてもよい。

磁界発生部１００によって数ミリテスラの磁束密度を有する磁界が発生している。数ミリテスラ程度の強力な磁束密度の磁界測定は、サーチコイルを用いることが望ましい。したがって、治療前においてコイル１００ａの内部の磁束密度を測定する場合には、サーチコイルを用いることが望ましい。

一方、治療中の磁界測定においては、患者Ｐに接触しないように、コイル１００ａから例えば１５センチメートル程度離れた場所で測定する。コイル１００ａから離れることにより、磁束密度は１ミリテスラ以下になることから、磁束密度が低い場所における磁界測定は市販のガウスメータを用いてもよい。例えば、コイル１００ａの端部から１５センチメートル程度離れた位置にガウスメータを固定して、治療前、治療中にかかわらず常時磁界の大きさを測定できるようにしてもよい。

なお、磁界測定部１０７として、ホール素子、磁気抵抗効果素子等を用いてもよい。

≪がん治療システム２≫
がん治療装置１０において、周波数２３０キロヘルツ、磁束密度２０ミリテスラ程度の交流磁界を患部に印加すると、人や犬などの中型動物においては、組織内の液体がわずかずつ発熱し、体温が上昇する。発明者らは、がん治療装置１０において、磁束が鎖交する生体の断面積が大きいほど発熱しやすい傾向にあることを見いだした。がん治療装置１０において磁束が鎖交する生体の断面積が大きいほど発熱しやすいのは、生体内の約７０％を占める水分が電気伝導度を有する電解液のために電磁誘導によって渦電流が発生するためである。

したがって、がん治療装置１０において、渦電流による発熱の状態を、交流磁界を患部に印加している間、常時モニタリングする必要がある。特に、がん治療装置１０において、交流磁界が印加されている部分の温度を常時モニタリングする必要がある。がん治療装置１０において、交流磁界が印加されている部分の温度が設定された上限値を超える場合には治療を中止するか、又は一時的に交流磁界の発生を止める必要がある。そこで、第２実施形態に係るがん治療システム２は、磁界発生部１００が磁界を印加している患部又は患部周辺の温度を測定する温度測定部２０７を備える。

がん治療システム２は、がん治療装置１０と、患者Ｐの体温を測定するために温度測定部２０７及び温度測定部２１７の少なくとも一方と、を備える。図１０は、第２実施形態に係るがん治療システム２における温度測定にサーモビューワを用いた場合について説明する側面図である。温度測定部２０７は、例えば、サーモビューワである。温度測定部２０７は、記録部２０８に接続する。温度測定部２０７は、測定した測定データを記録部２０８に出力する。記録部２０８は、温度測定部２０７であるサーモビューワにより計測された温度情報を取得する。表示部２１０は、記録部２０８が取得した温度分布を表示する。

サーモビューワである温度測定部２０７は、磁界発生部１００から少なくとも１５センチメートル以上離れた位置から、患部又は患部周辺の表面温度を測定する。

また、温度測定部２０７は、サーモビューワに限らない。図１１は、第２実施形態に係るがん治療システム２における温度測定に光ファイバ温度計を用いた場合について説明する側面図である。温度測定部２１７は、光ファイバ温度計である。温度測定部２１７の光ファイバ２１７ａの先端部は、患部、患部の周辺、磁界発生手段、など複数の場所に、接触して固定させる。温度測定部２１７は、測定した測定データを記録部２０８に出力する。

図１２は、第２実施形態に係るがん治療システム１における温度測定について、光ファイバ温度計である温度測定部２１７が備える光ファイバ２１７ａの設置場所について説明する正面図である。

光ファイバ温度計である温度測定部２１７が備える光ファイバ２１７ａの先端は、例えば、患者Ｐの頭部ＰＨにおける額部ＰＴ１、側頭部ＰＴ２及び頭頂部ＰＴ３のそれぞれに位置する。なお、光ファイバ温度計である温度測定部２１７の先端について、上記の例は一例であって、例えば、額部ＰＴ１、側頭部ＰＴ２及び頭頂部ＰＴ３の少なくともいずれかに光ファイバ温度計である温度測定部２１７の光ファイバ２１７ａの先端を固定してもよい。また、例えば、額部ＰＴ１、側頭部ＰＴ２及び頭頂部ＰＴ３以外の場所に光ファイバ温度計である温度測定部２１７の光ファイバ２１７ａの先端を固定してもよい。

記録部２０８は、温度測定部２１７が測定した温度情報を取得する。表示部２１０は、記録部２０８が取得した温度情報を、温度を治療中は常時表示する。

記録部２０８は、ソフトウエアプログラムにより、計測された温度情報が、あらかじめ設定されている目標温度の上限値と下限値の間にあるかを判定する。記録部２０８は、計測された温度情報が、あらかじめ設定されている目標温度の上限値と下限値の間にあるかを判定することにより、正常か異常かを判断してもよい。

記録部２０８は、目標の上限値、下限値から外れている場合には、警告として警告音を発生してもよいし、表示部に表示してもよい。記録部２０８が報知することにより、治療をおこなっている医師など治療者に気づかせることができる。治療者は、記録部２０８が報知した場合、治療を中断するなどの選択が可能となる。また、電源部１０１は、入力電流値を上下限値に入るように調整してもよい。電源部１０１の電流値の調整は、自動的に行ってもよいし、計測者がマニュアルで設定してもよい。

次に、がん治療システム２による処理について説明する。図１３は、第２実施形態に係るがん治療システム２における温度測定処理を説明するためのフロー図である。

（ステップＳ２１０）
最初に、冷却部１０３を起動する。冷却部１０３の電源を入れて冷却部１０３を起動すると、冷却部１０３は、予め設定された目標温度に冷却液を温度調整する。冷却部１０３は、温度調整した冷却液を磁界発生部１００のコイル１００ａに供給する。また、冷却部１０３は、コイル１００ａに供給した冷却液を回収する。すなわち、冷却部１０３が温度調整した冷却液は、冷却部１０３と磁界発生部１００のコイル１００ａとの間で循環する。

（ステップＳ２２０）
次に、電源部１０１を起動する。電源部１０１の電源を入れて電源部１０１から磁界発生部１００に電源を供給できる状態にする。

（ステップＳ２３０）
次に、患者Ｐは、がん治療装置１０の治療台１０６の上に仰臥する。ここでは、患者Ｐは、頭部に患部を有するとする。例えば、患者Ｐの患部が脳腫瘍の場合であるとする。患者Ｐは、頭部を磁界発生部１００のコイル１００ａの内側に挿入する。

（ステップＳ２４０）
次に、温度測定部を設置する。最初に、温度測定部２０７を用いる場合について説明する。温度測定部２０７を患部の温度が測定できる位置に設置する。また、設置した温度測定部２０７の位置を固定する。そして、温度測定部２０７を起動する。

次に、温度測定部２１７を用いる場合について説明する。温度測定部２１７である光ファイバ温度計の光ファイバ２１７ａの先端を、患部、患部周辺及び磁界発生部１００の壁面などに固定する。そして、温度測定部２１７を起動する。

（ステップＳ２５０）
次に、がん治療システム２は、記録部２０８に取り込まれた温度情報を表示部２１０に表示させ、治療開始前の患部の表面温度が正常値にあることを確認する。

ステップＳ２１０、Ｓ２２０、Ｓ２３０、Ｓ２４０及びステップＳ２５０の処理は、治療前の処理である。

（ステップＳ２６０）
次に、電源部１０１は、磁界発生部１００が有するコイル１００ａへ電流の供給を開始する。例えば、電源部１０１が備える電流供給スイッチをオンにする。電流供給スイッチをオンにすると、電源部１０１は、コイル１００ａへ電流供給を開始する。

（ステップＳ２７０）
磁界発生部１００は、一定時間、患者Ｐの患部へ継続して磁界を印加する。いいかえると、磁界発生部１００は、一定時間、患者Ｐの患部に磁界があたっている状態を維持する。例えば、治療時間が３０分の場合について説明すると、磁界発生部１００は、３０分間、患者Ｐの患部へ磁界を印加する。磁界発生部１００が磁界を印加している間は、患者Ｐは可能な範囲で動かないようにする。

（ステップＳ２８０）
記録部２０８は、治療中に、モニタリングしている温度が設定値の上限値を超えたり、下限値を下回ったりしたときは、ただちに警告音又は表示部２１０により治療を行っている医師など治療者に通知する。治療者はこれにより治療を中断することができる。また、治療者は、一旦、電流供給のスイッチをオフにしてもよい。

（ステップＳ２９０）
記録部２０８は、モニタリングしている温度が上限値より下回った場合は、治療者の判断により電流供給のスイッチをオンにして治療を再開してもよい。

（ステップＳ３００）
表示部２１０に表示されている温度情報を治療者はモニタリングする。また、記録部２０８は温度情報を適切な時間間隔、例えば、１分おきに記録する。

（ステップＳ３１０）
定められた時間が経過して、定められた時間の間、患者Ｐの患部に磁界を継続して印加したら、電源部１０１から磁界発生部１００への電流供給を停止して、治療を終了する。例えば、予め定められた治療時間が３０分の場合は、磁界発生部１００が磁界を３０分間印加したら、治療を終了する。

（ステップＳ３２０）
次に、治療者は温度測定部を取り外す。光ファイバ温度計である温度測定部２１７が備える光ファイバ２１７ａの先端部を取り外す。また、治療者は、サーモビューワである温度測定部２０７を、患者が移動しやすい位置に移動する。

（ステップＳ３３０）
次に、冷却部１０３は、動作を停止する。具体的には、冷却部１０３の電源を停止する。例えば、冷却部１０３が備える電源スイッチをオフにする。

（ステップＳ３４０）
次に、患者Ｐは、治療台１０６の上で起き上がって、治療台１０６から降りる。そして、患者Ｐは、がん治療装置１０から離れる。がん治療装置１０から離れた患者Ｐは、例えば、待合室等に移動する。

（ステップＳ３５０）
次に、電源部１０１は、動作を停止する。具体的には、電源部１０１の電源を停止する。例えば、電源部１０１が備える電源スイッチをオフにする。

＜まとめ＞
本実施形態に係るがん治療システム２によれば、がん治療装置１０において、渦電流による発熱の状態を、常時モニタリングできる。特に、がん治療システム２は、交流磁界が印加されている患部を含む部分の温度を常時モニタリングできる。また、本実施形態に係るがん治療システム２によれば、がん治療装置１０において、交流磁界が印加されている部分の温度が設定された上限値を超える場合には治療を中止するか、又は一時的に交流磁界の発生を止めることができる。

なお、上記の説明では、がん治療システム２は、温度測定部２０７及び温度測定部２１７との両方を備えているが、温度測定部２０７及び温度測定部２１７のいずれか一方を備えるようにしてもよい。

また、上記の説明では、がん治療システム２は、温度が上限値以上の場合は、治療を中止するか、又は一時的に交流磁界の発生を止めていたが、例えば、患部を冷却するようにしてもよい。例えば、温度が上限値以上の場合に、がん治療システム２は、患部に冷えた空気を供給して患部を冷却してもよいし、患部を冷却する冷却バックに冷却水を供給して患部を冷却してもよい。

＜変形例＞
上記の説明では、磁界測定部１０７を備えるがん治療システム１と、温度測定部２０７及び温度測定部２１７を備えるがん治療システム２について説明したが、がん治療システムは、磁界測定と温度測定の両方を行うようにしてもよい。すなわち、がん治療システムは、磁界測定部１０７と、温度測定部２０７又は温度測定部２１７との両方を備えていてもよい。

がん治療装置１０における交流磁界の周波数や磁界の大きさは、上記に示した値に限定されず、他の周波数や磁界の大きさで治療を行ってもよい。

また、上記では、患者Ｐは仰臥して治療を受けている例を示したが、患者Ｐが座った状態で治療を受けてもよい。患者Ｐが座った状態で治療を受ける場合は、磁界発生部１００のコイル１００ａが、図１に対して鉛直方向に対して９０度回転した状態で固定されている。患者Ｐが座った状態で治療を受ける場合においても、磁界の大きさを測定、モニタリングすることは同様に実現可能である。

なお、本開示の実施形態には、次の形態を含む。
＜１＞
がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、
前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、
を備え、
前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療する、
がん治療システム。
＜２＞
前記磁界測定部で測定された磁界強度を記録する記録部を更に備える、
前記＜１＞に記載のがん治療システム。
＜３＞
前記記録部は、前記磁界強度をあらかじめ定められている上限値及び下限値と比較した結果に基づいて、前記磁界強度が正常であるか異常であるかを判定する、
前記＜２＞に記載のがん治療システム。
＜４＞
前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療の前に治療位置に挿入して前記交流磁界を測定する、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜５＞
前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療中に治療位置の周囲に配置して前記交流磁界を測定する、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜６＞
前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療の前に治療位置に挿入して前記交流磁界を測定し、
前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療中に前記治療位置の周囲に配置して前記交流磁界を測定する、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜７＞
前記磁界測定部は、ガウスメータを含む、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜８＞
前記磁界測定部は、ホール素子を含む、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜９＞
前記磁界測定部は、磁気抵抗効果素子を含む、
前記＜１＞から前記＜３＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜１０＞
前記がんは、神経膠芽腫、神経膠腫、すい臓がん、乳がん、悪性黒色腫、悪性中皮腫及び口腔がんのいずれかを含む、
前記＜１＞から前記＜９＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜１１＞
前記磁界発生部を冷却する冷却部を備える、
前記＜１＞から前記＜１０＞のいずれかに記載のがん治療システム。
＜１２＞
前記磁界発生部は、中空のコイルを備え、
前記冷却部は、前記コイルに冷却液を供給する、
前記＜１１＞に記載のがん治療システム。
＜１３＞
がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、
前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、
前記がん患部組織を含む前記がん患部組織の周辺の温度を計測する温度測定部と、
を備え、
前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療する、
がん治療システム。
＜１４＞
略一定の周波数で交流磁界が発生させられ、前記交流磁界ががん患部に印加されるがん治療方法において、
前記交流磁界を前記がん患部に印加する治療前に、前記交流磁界が前記がん患部に印加する位置の磁束密度を測定し、前記磁束密度の値を記録する工程及び前記交流磁界が前記がん患部に印加している時間に、前記交流磁界を前記がん患部に当たらない位置にて測定する工程の少なくともいずれかを含む、
がん治療方法。

なお、上記各実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１、２ がん治療システム
１０ がん治療装置
１００ 磁界発生部
１００ａ コイル
１００ａ１ 金属配管
１００ａ２ 絶縁シート
１００ａ３ 保護シート
１００ｂ パイプ
１０１ 電源部
１０２ 整合部
１０３ 冷却部
１０４ マニホールド
１０５ ホース
１０６ 治療台
１０７ 磁界測定部
１０８、２０８ 記録部
１０９ 非導電緩衝材
１１０、２１０ 表示部
１１１ 支持部
２０７、２１７ 温度測定部
２１７ａ 光ファイバ
Ｐ 患者
ＰＨ 頭部
ＰＴ１ 額部
ＰＴ２ 側頭部
ＰＴ３ 頭頂部

特許第６６０３８１２号公報 特開２０１９－２０１９２１号公報

Claims (13)

1. がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、
   前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、
   を備え、
   前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療する、
   がん治療システム。
2. 前記磁界測定部で測定された磁界強度を記録する記録部を更に備える、
   請求項１に記載のがん治療システム。
3. 前記記録部は、前記磁界強度をあらかじめ定められている上限値及び下限値と比較した結果に基づいて、前記磁界強度が正常であるか異常であるかを判定する、
   請求項２に記載のがん治療システム。
4. 前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
   前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療の前に治療位置に挿入して前記交流磁界を測定する、
   請求項１に記載のがん治療システム。
5. 前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
   前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療中に治療位置の周囲に配置して前記交流磁界を測定する、
   請求項１に記載のがん治療システム。
6. 前記磁界測定部は、サーチコイルを含み、
   前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療の前に治療位置に挿入して前記交流磁界を測定し、
   前記サーチコイルにより、前記がん患部に前記磁界を印加する治療中に前記治療位置の周囲に配置して前記交流磁界を測定する、
   請求項１に記載のがん治療システム。
7. 前記磁界測定部は、ガウスメータを含む、
   請求項１に記載のがん治療システム。
8. 前記磁界測定部は、ホール素子を含む、
   請求項１に記載のがん治療システム。
9. 前記磁界測定部は、磁気抵抗効果素子を含む、
   請求項１に記載のがん治療システム。
10. 前記がんは、神経膠芽腫、神経膠腫、すい臓がん、乳がん、悪性黒色腫、悪性中皮腫及び口腔がんのいずれかを含む、
    請求項１に記載のがん治療システム。
11. 前記磁界発生部を冷却する冷却部を備える、
    請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のがん治療システム。
12. 前記磁界発生部は、中空のコイルを備え、
    前記冷却部は、前記コイルに冷却液を供給する、
    請求項１１に記載のがん治療システム。
13. がん患部組織に印加する交流磁界を発生する磁界発生部と、
    前記磁界発生部によって発生された磁界の大きさを測定する磁界測定部と、
    前記がん患部組織を含む前記がん患部組織の周辺の温度を計測する温度測定部と、
    を備え、
    前記磁界発生部により発生する磁界中にがん患部を挿入して治療する、
    がん治療システム。

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