JP2831590B2 - 高周波加温治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体内に高周波を照射
し、誘電加熱により生体内の癌細胞を壊死壊滅させる高
周波加温治療装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば生体を挟んだ一対の電極か
ら高周波エネルギーを放射供給して、この生体内の患部
を加温治療する高周波加温治療装置が知られている（特
開昭６２−１５２３６号）。この高周波加温治療装置
は、例えば癌その他の腫瘍を構成する異常な細胞組織と
周辺の正常な細胞組織とを共に４０℃以上の温度範囲で
加温すると、前者の異常な細胞組織が正常な細胞組織に
比して２．０℃〜２．５℃だけ高温になるという点に着
目し、正常な細胞組織を壊死させない４３℃以下に保持
する一方、異常な細胞組織を４５℃前後にまで上昇させ
て壊死壊滅させんとするものである。

【０００３】図１４は、従来の高周波加温治療装置の構
成を示す概略図である。従来の高周波加温治療装置１０
０は、生体深所に患部１０２が存在する生体１０１の表
面に、該患部１０２を挟むようにして一対の電極板１０
３，１０４を冷却パッド１０５，１０６を介して添接さ
せ、高周波発生源１０７から両電極板１０３，１０４に
数ＭＨｚ乃至十数ＭＨｚの高周波エネルギーを供給する
ように構成されている。

【０００４】なお、高周波発生源１０７と電極板１０
３，１０４間には整合器１０８が設けられ、高周波発生
源１０７と負荷（電極板１０３，１０４で挟まれた冷却
パッド１０５，１０６及び生体１０１）とのインピーダ
ンス整合が取られ、高周波発生源１０７から出力された
高周波エネルギーが有効に負荷に供給されるようになさ
れている。

【０００５】上記電極板１０３，１０４に高周波エネル
ギーが供給されると、電極板１０３と電極板１０４間に
高周波電界Ｅが形成され、この高周波電界Ｅにより生体
１０１の細胞が誘電加熱される。電極板１０３，１０４
間に形成される高周波電界Ｅは電極板１０３，１０４の
近傍に集中し、電極板１０３，１０４を直接、生体１０
１に添接すると、生体１０１の表面部が生体１０１の患
部１０２よりも高い温度に加熱され、患者に火傷等を負
わせる危険性があるので、通常、上記冷却パッド１０
５，１０６により生体表面部が冷却されるようになって
いる。

【０００６】冷却パッド１０５，１０６は、生体１０１
の表面部に発生する熱を放熱するとともに、電極板１０
３，１０４を生体１０１の表面から数ｃｍ離して生体１
０１の表面部に集中する電気力線の密度を低減させ、誘
電加熱による温度上昇を抑制する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際に従来
の高周波加温治療装置１００を用いて高周波加温治療を
行なった場合、冷却パッド５，６で生体表面部を冷却し
ていても、患者に対し、上記生体表面部の温度上昇と高
周波の電気的刺激とに起因する苦痛を与えることとなっ
ている。

【０００８】冷却パッド１０５，１０６による生体表面
部の温度上昇の抑制は、生体２が固定されている場合は
有効であるが、実際の治療現場では治療中に患者が姿勢
を変えることが多く、生体１０１に対する電極板１０
３，１０４及び冷却パッド１０５，１０６の接触状態が
常に変化するので、冷却パッド１０５，１０６のみで患
者が苦痛を感じない程度に生体表面部の温度上昇を抑制
することは困難である。

【０００９】その一方、患者が苦痛を感じないように高
周波エネルギーの出力を抑制することも考えられるが、
このようにすると患部を所望の治療温度にまで上昇させ
ることが困難となり、治療の実効が得られなくなる。

【００１０】また、高周波の電気的刺激は、電極板１０
３，１０４に入力された高周波電流が電極板の周縁（エ
ッジ）部に集中し（エッジ効果）、電極板１０３，１０
４のエッジ部近傍の高周波電界Ｅがその周囲より強くな
ることに起因すると考えられるが、従来の高周波加温治
療装置１００は、高周波電流の伝送線路が電極板１０
３，１０４で終端され、電極板１０３，１０４に入力さ
れた高周波電流がバイパスされる部分がないので、上記
エッジ効果を抑制することは困難で、高周波の電気的刺
激を低減することも困難である。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、患部の誘電加熱効果を損なうことなく生体表面部の
温度上昇及び電気的刺激を抑制し、治療中における患者
の苦痛を軽減することのできる高周波加温治療装置を提
供供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
患部を挟んで生体表面に一対の電極を添接し、該電極間
に発生させた高周波電界により上記患部を誘電加熱する
高周波加温治療装置において、上記一対の電極に並列に
設けられる少なくとも１のインダクタンス部材を備えた
ものである。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、上記高周波
加温治療装置において、上記インダクタンス部材の両端
は、それぞれ上記一対の電極に直接、接続されているも
のである。

【００１４】また、請求項３記載の発明は、上記高周波
加温治療装置において、誘電加熱による温度上昇を抑制
すべく各電極と生体間に介設される冷却パッドを備え、
上記インダクタンス部材は、その両端が上記冷却パッド
に接続され、該冷却パッドを介して上記電極に容量結合
されているものである。

【００１５】なお、上記インダクタンス部材として金属
リボン若しくは短冊状のフレキシブル基板の表面に導電
膜を形成してなる導電性リボンを用いるとよい（請求項
４，５）。

【００１６】

【作用】本発明によれば、一対の電極に挟持された生体
（等価的に抵抗と容量との直列回路を構成）と、該一対
の電極に直接、並列接続された金属リボン又は導電性リ
ボンからなるインダクタンス部材若しくは冷却パッドに
より容量結合させて並列接続された上記インダクタンス
部材との並列回路（並列共振回路）により高周波加温治
療装置の高周波発生装置に対する負荷インピーダンスが
構成される。そして、高周波発生装置で発生された高周
波エネルギーは、上記並列回路に供給され、インダクタ
ンス部材及び生体内に共振電流が流れる。

【００１７】電極に流入した高周波電流の一部は、直接
若しくは冷却パッドを介してインダクタンス部材に流
れ、インダクタンス部材を設けないものに比して上記電
極のエッジ部を流れる高周波電流が低減される。これに
より電極が添接された生体表面部の電界の強さが弱めら
れ、上記生体表面部の誘電加熱による温度上昇及び高周
波の電気的刺激が低減される。

【００１８】

【実施例】図１は、本発明に係る高周波加温治療装置の
概略構成を示す図である。高周波加温治療装置１は、生
体２内の癌細胞２１を挟んで生体表面に添接される電極
３，４、該電極３，４と生体２間に介在され、生体表面
を冷却する冷却パッド５，６、上記電極３と電極４間に
接続されるインダクタンス部材７，８、上記電極３，４
に高周波エネルギーを供給する高周波発生装置９及びイ
ンピーダンス整合を行なう整合器１０から構成されてい
る。

【００１９】上記電極３，４は、直径数ｃｍ〜数十ｃｍ
の円盤状をなしている。また、上記冷却パッド５，６
は、厚さ２〜３ｃｍで上記電極３，４よりも大きい径を
有する円盤状をなし、内部に蒸留水、生理食塩水等の冷
却水を循環させる循環路が設けられている。冷却パッド
５，６には冷却制御装置に接続された冷却管が接続さ
れ、この冷却装置により冷却水を循環させて冷却パッド
５，６の温度が６℃〜８℃に保持されるようになってい
る。

【００２０】上記インダクタンス部材７，８は、適宜長
を有する短冊状の銅板若しくは銅編組線からなる銅リボ
ンで、両端が電極３，４の周面に電気的に接続されてい
る。なお、インダクタンス部材７，８は、患者への電極
３，４の装着容易性を考慮して、例えば電極３，４に接
続端子板を突設する一方、インダクタンス部材７，８の
両端に導電性クリップを取付け、該クリップを上記接続
端子板に挟み付けて電極３，４に着脱可能に取り付ける
ようにするとよい。

【００２１】また、インダクタンス部材７，８は、等価
的に負荷インピーダンスを調整する機能を果たすもの
で、インダクタンス値の調整容易化及び電極３，４への
着脱容易性を考慮してリボン状の導体が用いられてい
る。

【００２２】従来の高周波加温治療装置においては、高
周波発生装置９に対して電極３，４間に挟まれた生体２
が負荷として接続され、この負荷が高周波発生装置９の
内部回路と共振回路を構成するようになっているが、本
実施例では、図２に示すように、電極３，４間に挟まれ
た生体２のインピーダンスＺ_Lとインダクタンス部材
７，８のインダクタンスＬｅとの並列回路Ｚ_L′が高周
波発生装置９に対する負荷となり、この負荷Ｚ_L′が高
周波発生装置９の内部回路と共振回路を構成するように
なっている。

【００２３】一般に、人体は半導体に属し、電気的には
抵抗Ｒと容量Ｃとの直列回路と取り扱うことができる。
従って、負荷Ｚ_L′は、抵抗Ｒ及び容量Ｃの直列回路と
インダクタンスＬｅとの並列回路（共振回路）として扱
うことができる。

【００２４】なお、インダクタンス部材７及びインダク
タンス部材８は、図３に示すように、好ましくは電極
３，４において点対象の位置に設けるとよいが、これ以
外の位置に設けてもよい。また、本実施例では、２本の
インダクタンス部材７，８を用いているが、１本でもよ
く、３本以上であってもよい。

【００２５】また、インダクタンス部材７，８は、高周
波に対してインダクタンスとして作用するものであれば
よく、上記銅板又は銅編組線の銅リボンに限られず、
鉄、真鍮、アルミニウム、ニッケル、白金等の金属製リ
ボン、若しくはフレキシブルな樹脂等からなる絶縁性基
板の表面に銅、白金、銀、金等の導電膜を形成してなる
導電性リボンを用いてもよい。

【００２６】上記高周波発生装置９は、自励発振方式に
より、例えば８ＭＨｚの高周波を発生するもので、数１
０Ｗ〜１０００Ｗの範囲で出力が変更可能になってい
る。また、上記整合器１０は、例えばバリアブルコンデ
ンサ等の可変容量回路からなり、高周波周波発生装置９
から見た負荷インピーダンス（電極３，４に挾持された
生体１及び電極３と電極４間に接続されるインダクタン
ス部材７，８からなる負荷のインピーダンスＺ_L′）を
可及的、高周波発生装置９の出力インピーダンスに整合
させるものである。

【００２７】なお、通常、高周波加温治療においては、
患者が姿勢を頻繁に変更し、負荷インピーダンスＺ_L′
の変動が激しいので、実際の装置では電極３，４の入力
端に電気計が設けられ、該電力計の出力に基づき上記整
合器１０が自動調整される。

【００２８】図４は、上記高周波加温治療装置によりフ
ァントム（生体模型）を誘電加熱した場合の深さ方向に
おける上昇温度分布を示す図である。

【００２９】同図は、３０（縦）×３０（横）×２０
（高さ）〔ｃｍ〕のサイズを有する立方体のファントム
Ｆを用い、このファントムＦの中心位置Ｏ（高さ方向の
中心線Ｍ上の上面から１０ｃｍの位置）を所定温度まで
誘電加熱した場合の高さ方向における上昇温度の分布を
示している。なお、ファントムＦは筋肉等価の寒天
（０．２％の塩，４．０％の寒天，９５．８％の水）で
構成されている。

【００３０】同図において、横軸はファントムＦの上面
からの深さｄ１〔ｃｍ〕であり、ｄ１＝２０ｃｍはファ
ントムＦの下面に相当する。また、縦軸は上昇温度
（℃）であるが、説明の便宜上、各位置の上昇温度Ｔ
は、上記中心位置Ｏの上昇温度Ｔｃを基準（ｒｅｆ）と
した上昇温度差Δｔ（＝Ｔ−Ｔｃ）（℃）で表示してい
る。

【００３１】分布は、電極３，４間をインダクタンス
部材７，８で接続したものであり、分布は、電極３，
４間をインダクタンス部材７，８で接続しなかったもの
である。

【００３２】なお、ファントムＦと電極３，４間にはそ
れぞれ冷却パッド５，６を介在させ、所要の冷却を行な
っている。また、電極３，４は直径φ＝２５ｃｍの円盤
電極、インダクタンス部材７，８は１０（幅）×７５０
（長さ）×０．０７（厚さ）〔ｍｍ〕の銅リボンを用
い、発振周波数８ＭＨｚ、発振出力１ｋＷの発振条件で
実験を行なった。

【００３３】同図から明らかなように、電極３と電極４
間をインダクタンス部材７，８で接続したものは、接続
しなかったものに比して、ファントムＦの上面部及び下
面部（表面から略３ｃｍの部分）における上昇温度が２
〜３℃低くなっている。このことから電極３，４間をイ
ンダクタンス部材７，８で接続すると、電極３，４が添
接された生体表面部の温度上昇を従来のもの以上に抑制
しながら、生体２内の患部２１を有効に誘電加熱できる
ことが分かる。

【００３４】また、電極３と電極４間をインダクタンス
部材７，８で接続すると、ファントムＦの上面部及び下
面部のみの上昇温度が抑制されることから、電極３と電
極４間をインダクタンス部材７，８で接続すると、電極
３，４の近傍位置の電界の強さが低減されることが分か
る。

【００３５】図５〜図８は、上記高周波加温治療装置に
よりファントムを誘電加熱した場合の横方向における上
昇温度分布を示す図である。図５は、電極３と電極４間
をインダクタンス部材７，８で接続しなかった場合、図
６〜図８は、それぞれ電極３と電極４間に接続されたイ
ンダクタンス部材７，８の長さＬを５０ｃｍ、８５ｃ
ｍ、１００ｃｍとした場合である。

【００３６】図５〜図８において、横軸はファントムＦ
の一方側面（図では左側面）からの距離ｄ２〔ｃｍ〕で
あり、ｄ２＝３０ｃｍはファントムＦの他方側面（図で
は右側面）に相当する。また、縦軸は誘電加熱による上
昇温度（℃）である。

【００３７】分布は、ファントムＦの中心位置Ｏを略
７℃上昇させたときの該中心位置Ｏを通る横方向の中心
線Ｎ上の温度上昇を示している。また、分布は、ファ
ントムＦの中心位置Ｏを略７℃上昇させたときの上面か
ら深さ１．５ｃｍにおける横方向の中心線Ｎ′（上記中
心線Ｎと平行な直線）上の上昇温度を示している。

【００３８】なお、ファントムＦ及び電極３，４のサイ
ズ、発振周波数、発振出力及び冷却の条件は、図４の場
合と同一である。

【００３９】電極３と電極４とをインダクタンス部材
７，８で接続しなかった場合（図５参照）、中心位置Ｏ
の上昇温度（略７℃）と上記中心線Ｎ′上の中心位置
Ｏ′（高さ方向の中心線Ｍと中心線Ｎ′との交点）の上
昇温度とを比較すると、図５のΔＴ_Oで示すように、中
心位置Ｏ′の方が中心位置Ｏに比して上昇温度が略１℃
高くなっている。これは、中心位置Ｏ′が電極３の近傍
位置で、電界の強さが中心位置Ｏより大きいからであ
る。

【００４０】一方、深さが１．５ｃｍ及び１０ｃｍの両
端位置（ｄ２＝０ｃｍ，３０ｃｍ）では、温度はほとん
ど上昇せず、上昇温度の差も見られない。これは、上記
両端位置が電極３と電極４とが対向する領域の外にあ
り、電気力線の密度が小さいため、有効に誘電加熱され
ないからである。この現象は、電極３と電極４間をイン
ダクタンス部材７，８で接続した場合も同様である（図
６〜図８参照）。

【００４１】横方向の同一位置（左側面から同一距離の
位置）であって、深さ１．５ｃｍにおける上昇温度Ｔ１
と深さ１０ｃｍにおける上昇温度Ｔ２との温度差をΔＴ
（＝Ｔ１−Ｔ２）とすると、両端位置から３ｃｍ〜５ｃ
ｍの内側位置（ｄ２≒５ｃｍ，２７ｃｍ）の温度差ΔＴ
_E（略３℃〜５℃）は、中央（ｄ２＝１５ｃｍ）の温度
差ΔＴ_O（略１℃）よりも大きくなっている。これは、
上記内側位置が電極３，４のエッジに対向する位置で、
電気力線が電極３，４の内部よりエッジ部により多く集
中するエッジ効果のためである。

【００４２】電極３と電極４とをインダクタンス部材
７，８で接続した場合、上記温度差ΔＴ_O及び温度差Δ
Ｔ_Eを調べると、長さＬ＝５０ｃｍのインダクタンス部
材７，８を用いたものは、インダクタンス部材７，８で
接続しなかったものと、ほとんど変わりがなく（図６参
照）、電極３と電極４間にインダクタンス部材７，８を
設ける優位性はないことが分かる。

【００４３】一方、長さＬ＝８５ｃｍのインダクタンス
部材７，８を用いたものは、インダクタンス部材７，８
で接続しなかったものに比して、中央位置の温度差ΔＴ
_Oは略０．５℃小さくなり、電極３，４のエッジに対向
する位置（以下、エッジ位置という）の温度差ΔＴ_Eも
略１／２（略１．５〜２．５℃）に低減され（図７参
照）、生体２の電極３，４の近傍位置の上昇温度が有効
に抑制されていることが分かる。

【００４４】また、長さＬ＝１００ｃｍのインダクタン
ス部材７，８を用いたものも、インダクタンス部材７，
８で接続しなかったものに比して、中央位置の温度差Δ
Ｔ_O及びエッジ位置の温度差ΔＴ_Eが小さくなり、生体２
の電極３，４の近傍位置の上昇温度が有効に抑制される
ことがわかる（図８参照）。ただし、その上昇温度の抑
制効果は、長さＬ＝８５ｃｍのインダクタンス部材７，
８を用いたものより少し低くなっている（図７，図８参
照）。

【００４５】以上の実験結果から、電極３と電極４とを
８５cm前後の適当な長さＬのインダクタンス部材７，８
で接続すると、生体２の患部２１の誘電加熱効果を損な
うことなく電極３，４が添接された生体表面部の温度上
昇を抑制できることが分かる。

【００４６】次に、上記実験結果が得られた理由につい
て検討する。前述したように、電極３と電極４とをイン
ダクタンス部材７，８で接続すると、高周波発生装置９
に対する負荷は生体２とインダクタンスＬｅとの並列回
路（共振回路）からなる負荷Ｚ_L′となるから、負荷
Ｚ_L′にはインダクタンス部材７，８と生体２内とを流
れる共振電流が流れる。

【００４７】電極３と電極４とをインダクタンス部材
７，８で接続しない場合、高周波電流は電極板の電極板
のエッジ部に集中し、電極３電極４間に生じる高周波電
界は、電極板のエッジ部の近傍が強くなる。このエッジ
効果は、図５の実験結果でも明らかである。

【００４８】一方、電極３と電極４とをインダクタンス
部材７，８で接続した場合、電極３，４に入力された高
周波電流は、インダクタンス部材７，８でバイパスされ
るため、電極板のエッジ部への集中が低減され、この分
エッジ効果が低減される。このエッジ効果の低減により
電極３，４が添接された生体２の表面部の高周波電界の
集中が軽減され、当該生体表面部における温度上昇が抑
制される。

【００４９】なお、上記インダクタンス部材７，８の効
果は、発信周波数に関係した所定の共振電流が負荷
Ｚ_L′に流れることにより発揮されるから、インダクタ
ンス部材７，８は高周波発生装置９で発生される高周波
の周波数に関係した所定のインダクタンス値を有する必
要がある。長さ５０ｃｍのインダクタンス部材７，８を
用いた場合、有益な効果が見られなかったのは、インダ
クタンス部材７，８のインダクタンス値が不十分だった
からである。上記実験結果より、８ＭＨｚの高周波を用
いる場合は、インダクタンス部材７，８の長さは８５ｃ
ｍ前後に設定するのが好ましい。

【００５０】上記実施例では、インダクタンス部材７，
８の両端を直接、電極３，４に接続していたが、容量結
合させて電極３，４に接続するようにしても同様の効果
を得ることができる。

【００５１】図９は、インダクタンス部材７，８の両端
を電極３，４に容量結合した第２実施例の一例を示す概
略構成図である。

【００５２】同図は、図１において、インダクタンス部
材７，８の両端を冷却パッド５，６の側面に取り付けた
ものである。すなわち、図１０に示すように、冷却パッ
ド５，６の側面適所に銅板等の金属板からなる導電板５
２，６２を組み込み、この導電板５２，６２にインダク
タンス部材７，８の両端がそれぞれ接続されている。な
お、同図において、５１，６１は冷却パッド５，６に取
り付けられた冷却管である。

【００５３】上記構成により、インダクタンス部材７，
８の両端は、図１１の等価回路に示すように、導電板５
２と電極３間及び導電板６２と電極４間に形成される容
量Ｃｏにより電極３，４に容量結合され、高周波的に接
続されている。

【００５４】図１２は、第２実施例に係る高周波加温治
療装置によりファントムを誘電加熱した場合の深さ方向
における上昇温度分布を示す図である。また、図１３
は、同高周波加温治療装置によりファントムを誘電加熱
した場合の、上面から深さ８ｍｍの横方向における温度
上昇を示す図である。

【００５５】図１２及び図１３は、２５（縦）×２５
（横）×２０（高さ）〔ｃｍ〕のサイズを有するファン
トムＦ、直径φ＝２５ｃｍの円盤電極３，４、１０
（幅）×７０（長さ）×０．０７（厚さ）〔ｍｍ〕の銅
リボンからなるインダクタンス部材７，８を用い、ファ
ントムＦの材質、発振条件、冷却パッドの冷却条件及び
加熱条件は第１実施例の場合と同一条件で実験を行った
ものである。

【００５６】また、図１２において、横軸はファントム
Ｆの上面からの深さｄ１〔ｃｍ〕であり、縦軸は中心位
置Ｏの上昇温度Ｔｃを基準（ｒｅｆ）とした上昇温度差
Δｔ（＝Ｔ−Ｔｃ）（℃）である。また、図１３におい
て、横軸はファントムＦの一方側面（図では左側面）か
らの距離ｄ２〔ｃｍ〕であり、縦軸は上昇温度（℃）で
ある。また、図１２及び図１３において、分布はイン
ダクタンス部材７，８がある場合、分布はインダクタ
ンス部材７，８がない場合である。

【００５７】ファントムＦの深さ方向における温度上昇
では、図１２から明らかなように、冷却パッド５と冷却
パッド６間にインダクタンス部材７，８を設けた場合、
インダクタンス部材７，８を設けなかったものに比して
ファントムＦの上面部及び下面部における上昇温度が１
〜２℃低くなる。これより冷却パッド５と冷却パッド６
間にインダクタンス部材７，８を設けた場合は、ファン
トムＦの表面から内部まで均一に温度を上昇させること
ができることがわかる。

【００５８】冷却パッド５と冷却パッド６間にインダク
タンス部材７，８を設けた場合、電極３と電極４間にイ
ンダクタンス部材７，８を設けた場合（図４参照）に比
してファントムＦのエッジ部の上昇温度が高く、上昇温
度差Δｔは小さくなるが、これはインダクタンス部材
７，８の両端が容量Ｃｏにより電極３，４に結合されて
いるため、インダクタンス部材７，８に流れる高周波電
流が小さくなるからと考えられる。

【００５９】一方、ファントムＦの表面部の横方向にお
ける温度上昇では、図１３から明らかなように、冷却パ
ッド５と冷却パッド６間にインダクタンス部材７，８を
設けた場合、インダクタンス部材７，８を設けなかった
ものに比して上昇温度が全体的に略２．５℃低くなる。

【００６０】また、電極３と電極４間にインダクタンス
部材７，８を設けた場合（例えば図７の結果）と比較す
ると、電極３と電極４間に設けた場合は、ファントムＦ
の両端部と中央部とにおける温度差ΔＴ_E，ΔＴ_Oはそれ
ぞれΔＴ_E≒３℃〜５℃、ΔＴ_O≒略１℃であるのに対
し、冷却パッド５と冷却パッド６間に設けた場合は、フ
ァントムＦの両端部と中央部とにおける温度差ΔＴ_E，
ΔＴ_OはそれぞれΔＴ_E≒４℃、ΔＴ_O≒２．５℃とな
り、ファントムＦの両端部における温度差ΔＴ_Eはあま
り変わらないが、中央部の温度差ΔＴ_Oは冷却パッド５
と冷却パッド６間に設けた方が１℃〜２℃程度低くな
る。

【００６１】以上からインダクタンス部材７，８を直
接、電極３，４に接続するよりも冷却パッド５，６に接
続し、該冷却パッド５，６を介して容量結合させた方が
電極３，４のエッジ部への高周波電界の集中が緩和され
るとともに、電極３，４の近傍の高周波電界が全体的に
弱められ、生体２の電極３，４近傍の表面部と内部との
高周波電界の分布差が可及的小さくなることが分かる。
すなわち、電極３，４に挟まれた生体２の表面部と内部
深所との誘電加熱による上昇温度差が小さくなることが
わかる。

【００６２】従って、インダクタンス部材７，８を冷却
パッド５，６を介して電極３，４に容量結合させた場合
は、生体２の表面部における誘電加熱及び高周波電界が
より抑制され、患者の熱的、電気的苦痛をより緩和する
ことができる。

【００６３】なお、上記実験は筋肉等価の生体模型を用
いて行ったものであるが、出願人は、豚を用いて上記効
果の確認実験も行っている。かかる確認実験は、肝臓を
挟むように豚の腹部表面に冷却パッド５，６を介して、
長さ８５ｃｍのインダクタンス部材７，８で接続された
電極３，４（２５ｃｍφの円板電極）を添接し、該電極
３，４に８ＭＨｚ，８００Ｗの高周波を供給して上記肝
臓を約５分間誘電加熱したものである。

【００６４】この確認実験により、誘電加熱による電極
３，４の下方位置（生体表面から２．５ｃｍの深さの位
置）にある脂肪の温度上昇量（上昇温度−初期温度）が
肝臓の温度上昇量と同等若しくはそれ以下になることが
分かった。細胞組織の構成上、脂肪は肝臓より高周波抵
抗が大きく、誘電加熱され易いことが知られている。従
って、上記豚を用いた確認実験においてもインダクタン
ス部材７，８を設けることにより電極３，４が添接され
た生体表面部の温度上昇を有効に抑制できることが確認
できた。

【００６５】また、インダクタンス部材７，８を冷却パ
ッド５，６に接続し、該冷却パッド５，６を介して電極
３，４に容量結合させたものも同様に実験したが、電極
３，４に接続した場合と同様に生体表面部の温度上昇を
有効に抑制することができた。

【００６６】以上の結果から、実際の治療に上記高周波
加温治療装置１を適用すると、電極３，４が添接された
生体２の表面部の高周波電界の集中が低減されるため、
該生体表面部の誘電加熱による温度上昇が抑制されると
ともに、高周波の電気的刺激が軽減され、患者に熱及び
電気的刺激による苦痛を与えることなく高周波加温治療
を行うことができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
患部を挟んで生体表面に一対の電極を添接し、該電極間
に発生させた高周波電界により上記患部を誘電加熱する
高周波加温治療装置において、上記一対の電極に少なく
とも１のインダクタンス部材を並列に設けたので、上記
電極のエッジ部を流れる高周波電流が低減され、上記電
極のエッジ部に電界が集中するエッジ効果が低減され
る。これにより生体深所の患部における誘電加熱効果を
損なうことなく電極が添接された生体表面部の温度上昇
及び高周波の電気的刺激を抑制することができ、患者に
熱的、電気的刺激による苦痛を与えることなく効果的に
高周波加温治療を施すことが可能になる。

【００６８】特に電極と生体間に冷却パッドを設け、イ
ンダクタンス部材の両端を該冷却パッドに接続し、該冷
却パッドを介して上記インダクタンス部材を上記電極に
容量結合したので、電極近傍の高周波電界の集中がより
緩和され、高周波加温治療における患者に対する熱的、
電気的刺激による苦痛をより和らげることができる。

【００６９】また、上記インダクタンス部材を銅リボン
若しくは導電性リボンで構成したので、長さを調整する
ことにより容易にインダクタンス値が調整できるととも
に、生体を挟んだ状態における電極への装着脱が容易に
行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波加温治療装置の概略構成を
示す図である。

【図２】本発明に係る高周波加温治療装置の負荷インピ
ーダンスの等価回路を示す図である。

【図３】インダクタンス部材の取付位置を示す斜視図で
ある。

【図４】本発明に係る高周波加温治療装置によりファン
トムを誘電加熱した場合の深さ方向における上昇温度分
布を示す図である。

【図５】電極間にインダクタンス部材を接続しないでフ
ァントムを誘電加熱した場合の横方向における上昇温度
分布を示す図である。

【図６】電極間に５０ｃｍのインダクタンス部材を接続
してファントムを誘電加熱した場合の横方向における上
昇温度分布を示す図である。

【図７】電極間に８５ｃｍのインダクタンス部材を接続
してファントムを誘電加熱した場合の横方向における上
昇温度分布を示す図である。

【図８】電極間に１００ｃｍのインダクタンス部材を接
続してファントムを誘電加熱した場合の横方向における
上昇温度分布を示す図である。

【図９】本発明に係る高周波加温治療装置の第２実施例
の一例を示す概略構成図である。

【図１０】第２実施例に係る高周波加温治療装置のイン
ダクタンス部材の取付構造を示す斜視図である。

【図１１】第２実施例に係る高周波加温治療装置の負荷
インピーダンスの等価回路を示す図である。

【図１２】第２実施例に係る高周波加温治療装置により
ファントムを誘電加熱した場合の深さ方向における上昇
温度分布を示す図である。

【図１３】第２実施例に係る高周波加温治療装置により
ファントムを誘電加熱した場合の横方向における上昇温
度分布を示す図である。

【図１４】従来の高周波加温治療装置の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

１ 高周波加温治療装置 ２ 生体 ２１ 癌細胞 ３，４ 電極 ５，６ 冷却パッド ５１，６１ 冷却管 ５２，６２ 導体板 ７，８ インダクタンス部材 ９ 高周波発生装置 １０ 整合器 Ｆ ファントム

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患部を挟んで生体表面に一対の電極を添
   接し、該電極間に発生させた高周波電界により上記患部
   を誘電加熱する高周波加温治療装置において、上記一対
   の電極に並列に設けられる少なくとも１のインダクタン
   ス部材を備えたことを特徴とする高周波加温治療装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の高周波加温治療装置にお
   いて、上記インダクタンス部材の両端は、それぞれ上記
   一対の電極に直接、接続されていることを特徴とする高
   周波加温治療装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の高周波加温治療装置にお
   いて、誘電加熱による温度上昇を抑制すべく各電極と生
   体間に介設される冷却パッドを備え、上記インダクタン
   ス部材は、その両端が上記冷却パッドに接続され、該冷
   却パッドを介して上記電極に容量結合されていることを
   特徴とする高周波加温治療装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の高周波
   加温治療装置において、上記インダクタンス部材は、金
   属リボンであることを特徴とする高周波加温治療装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載の高周波
   加温治療装置において、上記インダクタンス部材は、短
   冊状のフレキシブル基板の表面に導電膜を形成してなる
   導電性リボンであることを特徴とする高周波加温治療装
   置。