JP3556964B2 - Ultra-high frequency heating treatment equipment - Google Patents

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Description

【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超短波加温装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば生体を挾んだ1対の電極から高周波エネルギーを放射供給して、この生体の患部を加温治療する超短波加温治療装置が知られている(特開昭55−130675号、特開昭56−80265号公報)。この超短波加温治療装置は、例えば癌その他の腫瘍を構成する異常な細胞組織と周囲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2〜2.5℃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崩壊させんとしたものである。
【0003】
かかる装置では、上記のように患部の加熱温度の条件が厳しいため、体内温度の監視が極めて重要であり、加温治療の際には、生体内の温度を監視するために高周波エネルギーが放射される体内に所要数の針状温度計を差し込んで温度計測が行われている。そして、この測温結果をモニターしながら高周波エネルギーの出力を調整することにより加温温度の制御が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の超短波加温治療装置は、生体内の温度を目安にして高周波エネルギーの出力を調整しているが、実際には高周波エネルギーの出力に対する加温温度の相関性が低く、生体内の測温結果を目安にしているとはいっても好適な加温温度の制御を行うことは非常に困難になっている。すなわち、超短波加温治療装置は、加療中、患者が動いたり、温度上昇等による生体の条件変化により装置と生体間のインピーダンス不整合が生じ易く、電極位置で伝送ロスが発生する。このため、例えば比較的大きい伝送ロスがある場合は、装置本体から出力された高周波エネルギーのうち、生体に照射される高周波電界に有効に利用されるエネルギー量が不安定であるから、高周波エネルギーの出力から生体の加温温度を予測することが困難になる。
【0005】
また、生体内に所要数の針状温度計を差し込み、直接、患部の温度を計測しているので、治療の間、患者に苦痛を与えることとなっている。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、生体内に実際の供給される高周波エネルギーをモニターすることにより出力制御を容易に行える超短波加温治療装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の電極間に生体内部の患部を置き、該電極間に高周波電界を発生させて上記患部を誘電加熱する超短波加温装置において、上記電極に供給される高周波を発生する出力変更可能な高周波発生手段と、誘電加熱時の上記生体近傍位置における磁界強度をモニターすべく検出する検出手段とを備えたものである(請求項1)。
【0008】
また、本発明は、上記検出手段により検出された電磁界強度を表示する表示手段を備えたものである(請求項2)。
【0009】
また、本発明は、上記電極に供給される高周波電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段により検出された高周波電力を表示する電力表示手段とを備えたものである(請求項3)。
【0010】
また、本発明は、上記検出手段で検出された電磁界強度から生体内の温度を算出する温度演算手段を備え、表示手段は、上記算出された温度を表示するものである(請求項)。
【0011】
【作用】
本発明によれば、高周波発生手段から電極に供給される高周波電力が表示されると共に、生体の近傍位置における電磁界の強度が検出され、この検出結果が表示される。上記電磁界は生体内に生じて高周波電界に起因して生じるから、その強度は上記高周波電界のエネルギー量と相関性を有する。一方、上記高周波電界のエネルギー量は、生体の誘電加熱による加温温度に直接、関係するから、上記電磁界強度は生体の誘電加熱による加温温度と相関性を有する。
【0012】
従って、電磁界強度をモニターすることにより高周波発生手段で生成された高周波電力が有効に誘電加熱に利用されているか否かを知ることができ、この情報と供給された高周波電力とを基に高周波電力の出力調整を効率よく行うことができる。
【0013】
また、本発明によれば、上記電磁界強度が生体の温度に変換されて表示され、この温度情報により生体の実際の加温温度の予測が可能になる。
【0014】
【実施例】
図2は、本発明に係る超短波加温治療装置の外観図である。超短波加温治療装置は、制御部100、治療テーブル200、ガントリー300及び高周波発生部400から構成されている。
【0015】
上記制御部100は、加温、冷却及び整合等を制御するための操作部101、上記高周波発生部400からの高周波出力、加温状態及び患者の治療状態等をモニターする表示部102、治療に関する各種データを出力するプリンタ等の出力部103、治療に関する各種情報を入力する入力部104を備えている。
【0016】
上記ガントリー300は、患者に高周波を照射するもので、ガントリー本体中央部に貫通孔301が設けられている。この貫通孔301の内側面には、ガントリー本体に対して回転可能に支持部302が設けられ、操作部303によりその回転角が調整可能になっている。上記支持部302には相対向させて一対の電極部304,305が突設されている。この電極部304,305は、先端部に冷却パッド308,309で被覆された同一若しくは相似形の円盤状の電極板306,307が設けられている。上記電極部304,305は、径方向に移動可能になされ、治療に際し、上記電極板306,307を患者に圧接させるようになっている。なお、上記電極部304,305も操作部303により操作可能になっている。また、治療テーブル200はガントリー300を挾む対構造を有している。
【0017】
また、上記支持部302であって上記電極部304,305の軸と直交する軸上に電磁界強度計310が突設されている。この電磁界強度計310は、治療中に患者の周辺に生じる電磁界の磁界を検出することにより生体内に実際に供給された高周波エネルギー量を検出するもので、先端部に磁界をピックアップするセンサ部311を有している。上記電磁界強度計310は半径方向及び周方向に移動可能になされ、上記センサ部311を生体近傍の所望の位置に任意に設定可能になっている。通常、加温治療に際し、上記センサ部311は、生体の可及的近傍位置における電磁界の強度を検出するように、例えば上記電極板306,307の中間位置であって生体から15cm乃至これ以下の近傍位置に配設される。なお、電極板306,307が同一でなく、一方が小さい場合は、上記センサ部311を小さい電極板の方に偏らせて配設するようにしてもよい。
【0018】
上記電磁界強度計310も上記操作部303により操作可能になっているが、上記電極部304,305の電極板の大きさや設定位置に応じて上記電磁界強度計310を所定位置に自動設定させるようにすることもできる。また、電磁界強度計310の検出データは、上記制御部100に入力されるようになっている。
【0019】
高周波発生部400は、上記電極板306,307に印加される、例えば数MHzの高周波を発生するもので、電源回路、高周波発生回路、整合回路及び高周波電力計を有している。この高周波発生部400の各部の駆動は、上記制御部100から制御されるようになっている。
【0020】
図1は、本発明に係る超短波加温治療装置のブロック構成図である。同図において、電源回路401、高周波発生回路402、整合回路403及び高周波電力計404は、上記高周波発生部400に設けられている。電源回路401は、高周波発生回路402に所定の電源を供給するものである。また、高周波発生回路402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10W〜数100W乃至1000Wの範囲で出力が変更可能になっている。なお、上記高周波発生回路402の出力は、制御部100内の制御回路105を介して制御される。すなわち、制御部100の入力部104から出力設定値が入力されると、制御回路105は該出力設定値に基づき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402に入力してその出力を制御する。
【0021】
整合回路403は、上記高周波発生回路402と電極板306,307間に置かれる生体(負荷)500とのインピーダンス整合を行うもので、上記制御回路105を介して調整可能になっている。
【0022】
高周波電力計404は、上記電極板306,307間の生体500に供給される高周波電力Pを計測するものである。この高周波電力計404は、電極板306,307への入射電力Piと電極板306,307からの反射電力Prを検出し、両電力から負荷側に供給された供給電力P(=Pi−Pr)を算出する。この高周波電力計404の計測値は、上記制御回路105に入力され、表示部102に表示される。
【0023】
上記電磁界強度計310は、上記センサ部311とレシーバ部312とから構成されている。上記センサ部311は、磁界Hをピックアップする微小コイルからなり、生体500の近傍位置に磁界Hがコイル面を垂直に交差するように配置される。また、レシーバ部312は、上記センサ部311でピックアップされた電磁界の強度Pwを検出し、この検出データを上記制御回路105に入力する。制御回路105は、上記検出データの結果を直接、若しくは所要の単位に変換して表示部104に表示する。例えば磁界強度H(A/m)を電界強度(V/m)若しくは電力(W/m2)等の単位に換算して表示部102に表示する。
【0024】
上記供給電力Pと別個に上記生体500の近傍位置における電磁界の強度Pwを表示させているのは、負荷側に供給される供給電力Pの一部は電極板306,307から直接、空間に電磁波となって放射され(以下、放射ロスという)、すべてが電極板306,307間の電磁界のエネルギーに利用されないことを考慮したものである。
【0025】
図3は、上記供給電力P(W)と被加温体の上昇温度ΔT(=T−T0(初期温度))(℃)との関係を示す図、図4は、上記電磁界の強度(A/m)と被加温体の上昇温度ΔT(℃)との関係を示す図である。
【0026】
両図は、図3に示すように、電極306,307間に生体500のダミーとして一辺20cmの立方体状の寒天Kを配置するとともに、電極板306,307間の中間位置で、寒天Kから15cmの距離に電磁界強度計310のセンサ部311を配置して該寒天Kの近傍位置における電磁界の強度Pwと該寒天Kの上昇温度ΔTとの関係を調べたものである。
【0027】
また、両図は、電極板307が直径25cmで、電極板306の直径が10cm,14cm,25cmの3種類の異なるサイズの円盤状電極板について実験したもので、円付き数字の「1」,「2」,「3」は、電極板306の直径が10cm,14cm,25cmのものであり、一方、温度計は、それぞれ対向する電極板の軸上であって、「1」の場合は電極板306の下方3〜4cm位置に、「2」の場合は電極板306の下方4〜5cm位置に、「3」の場合は電極板306,307の中間位置に差し込まれている。これは、病巣が生体内の偏った位置に存在する場合、その部分で電磁界の集中を図るべく、病巣側の電極板として小サイズのものを採用するという医療現場の実状を考慮したものである。
【0028】
図3に示すように、供給電力Pと被加温体の上昇温度ΔTとは相関性が弱く、供給電力Pの積算値から被加温体の加温温度を予測することは困難である。従って、供給電力Pのみをモニターして高周波発生回路402の出力調整を行っても生体500の加温温度を好適に制御することは困難であることが分かる。これは、電極板306,307における放射ロス等の生体内の電磁界エネルギーとして利用されないロスの影響が大きいことに起因していると考えられる。実際の医療現場では、負荷としての生体500の特性が一様でなく、しかも治療中に患者が動くことにより電極板306,307と生体500間の接触条件が容易に変化することを考慮すると、供給電力Pと被加温体の上昇温度ΔTとの相関性は更に弱くなると推定される。
【0029】
これに対し、磁界強度Hと被加温体の上昇温度ΔTとの関係は、図4に示すように、良好な相関性を有し、生体500の近傍位置における電磁界の強度Pwをモニターして高周波発生回路402の出力調整を行えば、生体500の加温温度Tを比較的好適に制御し得ることが分かる。生体500の近傍位置における電磁界は、電極板306,307間に実際に形成される電磁界の一部であるから、該電磁界の強度Pwは、生体500内の電磁界の強度、すなわち、電磁界エネルギー量と強い相関性を有すると考えられる。一方、誘電加熱現象は生体500内に照射された電磁界エネルギーが誘電損により熱消費されるものであるから、上記電磁界の強度Pwは、誘電加熱による温度特性に強い相関性を示すものと考えられる。
【0030】
従って、上記供給電力Pと生体500の近傍位置における電磁界の強度Pwとをモニターすれば、電磁界の強度Pwから実際の生体500の加温状態が予測できるから、これに基づき高周波発生器402の出力(供給電力P)を調整することにより有効かつ効率的に加温治療を制御することが可能となる。
【0031】
なお、上記実施例では、電磁界の強度Pwを直接、磁界強度、電界強度及び電力等で表示するようにしたが、電磁界の強度Pwと生体500の上昇温度ΔTとの相関性を利用して電磁界の強度Pwを生体500の加温温度Tに変換し、この加温温度Tを表示させるようにしてもよい。
【0032】
例えば電磁界の強度Pwの積算値をPW(=Pw・t(時間))とし、生体500の上昇温度ΔTがK・PWで表されるとすると、生体500の加温温度Tは、T=K・PW+T0(初期温度)で表されるから、この演算式を用いて電磁界の強度Pwから生体500の加温温度Tを予測することができる。
【0033】
なお、一般に初期温度T0により上記比例係数Kは変化するから、初期温度T0に応じて複数個の演算式を用意し、初期温度T0に応じて対応する演算式を用いるようにすれば、加温温度Tの演算値の精度が向上する。また、上記比例係数Kは、加温温度Tにより変化するから、該加温温度Tに対する関数K(T)として設定しておけば、加温温度Tの演算値の精度がより向上する。また、高周波発生回路402から高周波が断続的に供給される場合は、出力停止期間において、生体500の加温温度Tが低下するから、上記演算式にこの低下分を補正する補正項を追加するようにするとよい。
【0034】
なお、上記演算式に代えて予め変換テーブルを用意しておき、初期温度T0と電磁界強度Pwの積算値PWとから該変換テーブルを用いて直接、加温温度Tを算出するようにしてもよい。
【0035】
また、電磁界の強度Pwに検出データから高周波発生回路402の出力制御値を概算し、その概算値を表示させるようにしてもよい。このようにすれば、操作者は、高周波発生回路402のおよその出力制御値を知ることができ、出力制御の操作性が向上させることができる。
【0036】
なお、好ましくは供給電力Pと電磁界の強度Pwとを表示させるようにするとよいが、生体500の加温状態を確認するための目安として電磁界の強度Pwのみを表示させるようにしてもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一対の電極間に生体内部の患部を置き、該電極間に発生された高周波電界により上記患部を誘電加熱する超短波加温装置において、生体の近傍位置における電磁界の強度を検出し、この検出結果をモニターするようにしたので、生体内に実際に供給された高周波エネルギー量及び生体の加温温度の予測が容易になり、高周波発生手段の有効かつ効率的な出力制御が可能になる。
【0038】
また、上記電磁界強度を生体の加温温度に変換して表示するようにしたので、生体の加温温度の予測がより確実に行え、高周波発生手段の出力制御をより効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超短波加温治療装置のブロック構成図である。
【図2】本発明に係る超短波加温治療装置の外観図である。
【図3】供給電力Pと被加温体の上昇温度ΔT(℃)との関係を示す図てある。
【図4】被加温体の近傍位置における電磁界の強度と被加温体の上昇温度ΔT(℃)との関係を示す図である。
【符号の説明】
100 制御部 101 操作部
102 表示部 103 出力部
104 入力部 105 制御回路
200 治療テーブル 300 ガントリー
304,305 電極部 306,307 電極板
310 電磁界強度計 311 センサ部
312 レシーバ部 400 高周波発生部
401 電源回路 402 高周波発生回路
403 整合回路 404 高周波電力計
500 生体
[0001]
[Industrial applications]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultra-high-frequency heating device that irradiates a living body with high-frequency waves and necrotices and destroys cancer cells in the living body by dielectric heating.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ultrashort-wave heating treatment apparatus for radiating and supplying high-frequency energy from a pair of electrodes sandwiching a living body to heat and treat a diseased part of the living body (Japanese Patent Laid-Open No. 55-130675, for example). JP-A-56-80265). This ultra-high frequency heating treatment apparatus, for example, when both abnormal cell tissue constituting cancer and other tumors and surrounding normal cell tissue are heated in a temperature range of 40 ° C. or more, the former abnormal cell tissue becomes normal. Paying attention to the fact that the temperature becomes higher by 2 to 2.5 ° C. than that of the cell tissue, the temperature is kept at 43 ° C. or less which does not necrotize the normal cell tissue, and the abnormal cell tissue is raised to around 45 ° C. Necrosis and collapse.
[0003]
In such a device, since the condition of the heating temperature of the affected part is severe as described above, monitoring of the internal temperature is extremely important.In the case of heating treatment, high-frequency energy is emitted to monitor the temperature in the living body. A required number of needle-shaped thermometers are inserted into the body to measure the temperature. The heating temperature is controlled by adjusting the output of high-frequency energy while monitoring the temperature measurement result.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional ultra-short-wave heating treatment devices adjust the output of high-frequency energy based on the temperature in the living body, but in reality, the correlation of the heating temperature with the output of high-frequency energy is low, and the temperature measurement in the living body is difficult. Even though the results are used as a guide, it is very difficult to control a suitable heating temperature. That is, in the ultra-high frequency heating treatment apparatus, impedance mismatch between the apparatus and the living body is apt to occur due to movement of the patient during treatment, or a change in the condition of the living body due to an increase in temperature, and transmission loss occurs at the electrode position. For this reason, for example, when there is a relatively large transmission loss, of the high-frequency energy output from the apparatus main body, the amount of energy effectively used for the high-frequency electric field applied to the living body is unstable. It becomes difficult to predict the warming temperature of the living body from the output.
[0005]
In addition, since a required number of needle thermometers are inserted into the living body and the temperature of the affected part is directly measured, the patient is in pain during the treatment.
[0006]
The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide an ultra-high frequency heating treatment apparatus capable of easily controlling output by monitoring high-frequency energy actually supplied into a living body.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an ultrashort-wave heating device that places a diseased part inside a living body between a pair of electrodes and generates a high-frequency electric field between the electrodes to dielectrically heat the diseased part. a high frequency generation means capable, in which a detection means for detecting in order to monitor the magnetic field strength in the raw material near neighbor position during dielectric heating (claim 1).
[0008]
Further, the present invention comprises a display means for displaying the electromagnetic field strength detected by the detection means (claim 2).
[0009]
Further, the present invention includes power detection means for detecting high-frequency power supplied to the electrode, and power display means for displaying high-frequency power detected by the power detection means (claim 3). .
[0010]
Further, the present invention comprises a temperature calculating means for calculating the temperature of the body from the electromagnetic field intensity detected by the detection means, the display means is for displaying the calculated temperature (claim 4) .
[0011]
[Action]
According to the present invention, the high-frequency power supplied from the high-frequency generation means to the electrode is displayed, the strength of the electromagnetic field at a position near the living body is detected, and the detection result is displayed. Since the electromagnetic field is generated in a living body and is caused by a high-frequency electric field, the intensity thereof has a correlation with the energy amount of the high-frequency electric field. On the other hand, the energy amount of the high-frequency electric field is directly related to the heating temperature of the living body due to the dielectric heating. Therefore, the electromagnetic field intensity has a correlation with the heating temperature of the living body due to the dielectric heating.
[0012]
Therefore, by monitoring the intensity of the electromagnetic field, it is possible to know whether or not the high-frequency power generated by the high-frequency generation means is effectively used for dielectric heating. Based on this information and the supplied high-frequency power, the high-frequency power can be determined. Power output adjustment can be performed efficiently.
[0013]
Further, according to the present invention, the electromagnetic field strength is converted into the temperature of the living body and displayed, and the temperature of the living body can be predicted based on the temperature information.
[0014]
【Example】
FIG. 2 is an external view of the ultra-high-frequency heating treatment apparatus according to the present invention. The ultrahigh-frequency heating treatment apparatus includes a control unit 100, a treatment table 200, a gantry 300, and a high-frequency generation unit 400.
[0015]
The control unit 100 includes an operation unit 101 for controlling heating, cooling, matching, and the like, a high-frequency output from the high-frequency generation unit 400, a display unit 102 for monitoring a heating state, a treatment state of a patient, and the like, and a treatment. An output unit 103 such as a printer for outputting various data and an input unit 104 for inputting various information related to treatment are provided.
[0016]
The gantry 300 irradiates a patient with high-frequency waves, and has a through hole 301 in the center of the gantry body. A support portion 302 is provided on the inner surface of the through hole 301 so as to be rotatable with respect to the gantry body, and the rotation angle thereof can be adjusted by an operation portion 303. A pair of electrode portions 304 and 305 project from the support portion 302 so as to face each other. The electrode portions 304 and 305 are provided with the same or similar disk-shaped electrode plates 306 and 307 covered with cooling pads 308 and 309 at the tips. The electrode portions 304 and 305 are movable in the radial direction, and press the electrode plates 306 and 307 against a patient during treatment. The electrode units 304 and 305 can also be operated by the operation unit 303. The treatment table 200 has a paired structure sandwiching the gantry 300.
[0017]
Further, an electromagnetic field strength meter 310 is protrudingly provided on an axis of the support section 302 which is orthogonal to the axis of the electrode sections 304 and 305. The electromagnetic field strength meter 310 detects the amount of high-frequency energy actually supplied into the living body by detecting the magnetic field of the electromagnetic field generated around the patient during treatment, and a sensor that picks up the magnetic field at the distal end. A part 311 is provided. The electromagnetic field strength meter 310 is movable in a radial direction and a circumferential direction, and the sensor unit 311 can be arbitrarily set at a desired position near a living body. Usually, at the time of heating treatment, the sensor unit 311 is, for example, at an intermediate position between the electrode plates 306 and 307 and 15 cm or less from the living body so as to detect the strength of the electromagnetic field at a position as close to the living body as possible. Is located in the vicinity of When the electrode plates 306 and 307 are not the same and one of them is small, the sensor unit 311 may be arranged to be biased toward the smaller electrode plate.
[0018]
The electromagnetic field strength meter 310 is also operable by the operation unit 303, but the electromagnetic field strength meter 310 is automatically set to a predetermined position according to the size and the set position of the electrode plates of the electrode units 304 and 305. You can also do so. Further, the detection data of the electromagnetic field strength meter 310 is input to the control unit 100.
[0019]
The high-frequency generator 400 generates, for example, a high frequency of several MHz applied to the electrode plates 306 and 307, and includes a power supply circuit, a high-frequency generation circuit, a matching circuit, and a high-frequency power meter. The driving of each unit of the high frequency generation unit 400 is controlled by the control unit 100.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrahigh-frequency heating treatment apparatus according to the present invention. In the figure, a power supply circuit 401, a high-frequency generation circuit 402, a matching circuit 403, and a high-frequency power meter 404 are provided in the high-frequency generation section 400. The power supply circuit 401 supplies a predetermined power to the high frequency generation circuit 402. The high-frequency generation circuit 402 generates a high frequency of, for example, 8 MHz by a self-excited oscillation method, and its output can be changed within a range of several tens of watts to several hundreds of watts to 1,000 watts. Note that the output of the high-frequency generation circuit 402 is controlled via the control circuit 105 in the control unit 100. That is, when an output set value is input from the input unit 104 of the control unit 100, the control circuit 105 generates an output control signal based on the output set value, and inputs the output control signal to the high frequency generation circuit 402 to output the output control signal. Control the output.
[0021]
The matching circuit 403 performs impedance matching between the high-frequency generation circuit 402 and the living body (load) 500 placed between the electrode plates 306 and 307, and is adjustable via the control circuit 105.
[0022]
The high-frequency power meter 404 measures the high-frequency power P supplied to the living body 500 between the electrode plates 306 and 307. The high-frequency wattmeter 404 detects the incident power Pi to the electrode plates 306 and 307 and the reflected power Pr from the electrode plates 306 and 307, and the supply power P (= Pi-Pr) supplied from both powers to the load side. Is calculated. The measurement value of the high-frequency power meter 404 is input to the control circuit 105 and displayed on the display unit 102.
[0023]
The electromagnetic field strength meter 310 includes the sensor unit 311 and the receiver unit 312. The sensor section 311 is composed of a minute coil that picks up the magnetic field H, and is arranged at a position near the living body 500 so that the magnetic field H vertically intersects the coil surface. The receiver 312 detects the intensity Pw of the electromagnetic field picked up by the sensor 311 and inputs the detection data to the control circuit 105. The control circuit 105 displays the result of the detection data directly or in a required unit on the display unit 104. For example, the magnetic field strength H (A / m) is converted into a unit such as electric field strength (V / m) or electric power (W / m 2 ) and displayed on the display unit 102 .
[0024]
The strength Pw of the electromagnetic field at a position near the living body 500 is displayed separately from the supply power P because a part of the supply power P supplied to the load side is directly transmitted from the electrode plates 306 and 307 to the space. The radiation is emitted as an electromagnetic wave (hereinafter referred to as radiation loss), and it is taken into consideration that all of the radiation is not used for the energy of the electromagnetic field between the electrode plates 306 and 307.
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the supply power P (W) and the temperature increase ΔT (= T−T0 (initial temperature)) (° C.) of the object to be heated, and FIG. (A / m) and the temperature rise ΔT (° C.) of the body to be heated.
[0026]
In both figures, as shown in FIG. 3, a cubic agar K having a side of 20 cm is placed as a dummy of the living body 500 between the electrodes 306 and 307, and at a position between the electrode plates 306 and 307, 15 cm from the agar K. The relationship between the strength Pw of the electromagnetic field in the vicinity of the agar K and the temperature increase ΔT of the agar K was examined by disposing the sensor unit 311 of the electromagnetic field strength meter 310 at a distance of.
[0027]
In both figures, experiments were performed on three types of disc-shaped electrode plates having a diameter of 25 cm for the electrode plate 307 and diameters of 10 cm, 14 cm, and 25 cm for the electrode plate 306 . “2” and “3” indicate that the diameter of the electrode plate 306 is 10 cm, 14 cm, and 25 cm. On the other hand, the thermometer is on the axis of the opposing electrode plate. It is inserted at a position 3 to 4 cm below the plate 306, in the case of “2” , 4 to 5 cm below the electrode plate 306, and in the case of “3” , it is inserted at an intermediate position between the electrode plates 306 and 307. This is in consideration of the actual situation at the medical site where a small-sized electrode plate on the lesion side is used in order to concentrate the electromagnetic field at that portion when the lesion is located in a biased position in the living body. is there.
[0028]
As shown in FIG. 3, the power supply P and the temperature increase ΔT of the body to be heated have a weak correlation, and it is difficult to predict the temperature of the body to be heated from the integrated value of the power supply P. Therefore, it can be seen that it is difficult to suitably control the heating temperature of the living body 500 even if the output of the high-frequency generation circuit 402 is adjusted by monitoring only the supplied power P. This is considered to be due to a large influence of a loss that is not used as electromagnetic field energy in a living body such as radiation loss in the electrode plates 306 and 307. Considering that in actual medical practice, the characteristics of the living body 500 as a load are not uniform and the contact conditions between the electrode plates 306 and 307 and the living body 500 easily change due to movement of the patient during treatment. It is estimated that the correlation between the supplied power P and the temperature increase ΔT of the heated object is further weakened.
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the relationship between the magnetic field strength H and the temperature rise ΔT of the body to be heated has a good correlation, and the strength Pw of the electromagnetic field at a position near the living body 500 is monitored. It is understood that if the output of the high-frequency generation circuit 402 is adjusted, the heating temperature T of the living body 500 can be controlled relatively favorably. Since the electromagnetic field near the living body 500 is a part of the electromagnetic field actually formed between the electrode plates 306 and 307, the strength Pw of the electromagnetic field is the strength of the electromagnetic field in the living body 500, that is, It is considered to have a strong correlation with the amount of electromagnetic field energy. On the other hand, in the dielectric heating phenomenon, the electromagnetic field energy irradiated into the living body 500 is consumed by heat due to dielectric loss. Therefore, the intensity Pw of the electromagnetic field is strongly correlated with the temperature characteristic due to the dielectric heating. Conceivable.
[0030]
Therefore, if the supplied power P and the intensity Pw of the electromagnetic field at a position near the living body 500 are monitored, the actual heating state of the living body 500 can be predicted from the intensity Pw of the electromagnetic field. By adjusting the output (supply power P), the heating treatment can be effectively and efficiently controlled.
[0031]
In the above-described embodiment, the strength Pw of the electromagnetic field is directly displayed as the magnetic field strength, the electric field strength, the power, and the like, but the correlation between the strength Pw of the electromagnetic field and the temperature increase ΔT of the living body 500 is used. Alternatively, the electromagnetic field strength Pw may be converted into the heating temperature T of the living body 500, and the heating temperature T may be displayed.
[0032]
For example, assuming that the integrated value of the electromagnetic field strength Pw is PW (= Pw · t (time)) and the temperature rise ΔT of the living body 500 is represented by K · PW, the heating temperature T of the living body 500 is T = Since it is represented by K · PW + T0 (initial temperature), the warming temperature T of the living body 500 can be predicted from the strength Pw of the electromagnetic field using this equation.
[0033]
Since the proportional coefficient K generally changes depending on the initial temperature T0, if a plurality of arithmetic expressions are prepared in accordance with the initial temperature T0 and the corresponding arithmetic expressions are used in accordance with the initial temperature T0, the heating may be performed. The accuracy of the calculated value of the temperature T is improved. Further, since the proportional coefficient K changes depending on the heating temperature T, if it is set as a function K (T) for the heating temperature T, the accuracy of the calculated value of the heating temperature T is further improved. When the high frequency is intermittently supplied from the high frequency generation circuit 402, the heating temperature T of the living body 500 decreases during the output suspension period. Therefore, a correction term for correcting the decrease is added to the above-described arithmetic expression. It is good to do.
[0034]
It should be noted that a conversion table may be prepared in advance in place of the above arithmetic expression, and the heating temperature T may be directly calculated from the initial temperature T0 and the integrated value PW of the electromagnetic field strength Pw using the conversion table. Good.
[0035]
Further, the output control value of the high-frequency generation circuit 402 may be estimated from the detected data to the intensity Pw of the electromagnetic field, and the estimated value may be displayed. By doing so, the operator can know the approximate output control value of the high-frequency generation circuit 402, and the operability of the output control can be improved.
[0036]
It is preferable to display the supply power P and the intensity Pw of the electromagnetic field, but it is also possible to display only the intensity Pw of the electromagnetic field as a guide for checking the heated state of the living body 500. .
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an ultrashort-wave heating device that places an affected part inside a living body between a pair of electrodes and dielectrically heats the affected part by a high-frequency electric field generated between the electrodes, Since the strength of the electromagnetic field at the time is detected and the detection result is monitored, it is easy to predict the amount of high-frequency energy actually supplied into the living body and the heating temperature of the living body. Efficient output control becomes possible.
[0038]
In addition, since the electromagnetic field intensity is converted into the warming temperature of the living body and displayed, the warming temperature of the living body can be predicted more reliably, and the output control of the high frequency generator can be more effectively performed. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultra-high frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an external view of an ultrahigh-frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between supply power P and a temperature increase ΔT (° C.) of a heated body.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the strength of an electromagnetic field at a position near a heated body and a temperature increase ΔT (° C.) of the heated body.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 control unit 101 operation unit 102 display unit 103 output unit 104 input unit 105 control circuit 200 treatment table 300 gantry 304, 305 electrode unit 306, 307 electrode plate 310 electromagnetic field intensity meter 311 sensor unit 312 receiver unit 400 high frequency generation unit 401 power supply Circuit 402 High frequency generation circuit 403 Matching circuit 404 High frequency power meter 500 Living body

Claims (4)

一対の電極間に生体内部の患部を置き、該電極間に高周波電界を発生させて上記患部を誘電加熱する超短波加温装置において、上記電極に供給される高周波を発生する出力変更可能な高周波発生手段と、誘電加熱時の上記生体近傍位置における磁界強度をモニターすべく検出する検出手段とを備えたことを特徴とする超短波加温治療装置。In an ultrashort-wave heating device that places a diseased part inside a living body between a pair of electrodes and generates a high-frequency electric field between the electrodes to dielectrically heat the diseased part, an output-changeable high-frequency generation that generates a high-frequency wave supplied to the electrodes means and, VHF warming therapy apparatus characterized by comprising a detecting means for detecting in order to monitor the magnetic field strength in the raw material near neighbor position during dielectric heating. 上記検出手段により検出された電磁界強度を表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の超短波加温治療装置。 2. The apparatus according to claim 1 , further comprising display means for displaying the intensity of the electromagnetic field detected by said detection means . 上記電極に供給される高周波電力を検出する電力検出手段と、上記電力検出手段により検出された高周波電力を表示する電力表示手段とを備えたことを特徴とする請求項1または2記載の超短波加温治療装置。3. The ultrashort wave processing device according to claim 1, further comprising: power detection means for detecting high-frequency power supplied to the electrode; and power display means for displaying high-frequency power detected by the power detection means. Heat treatment device. 請求項1乃至3のいずれかに記載の超短波加温治療装置において、上記検出手段で検出された電磁界強度から生体内の温度を算出する温度演算手段を備え、表示手段は、上記算出された温度を表示するものであることを特徴とする超短波加温治療装置。 4. The ultra-short-wave heating treatment apparatus according to claim 1, further comprising a temperature calculating unit for calculating a temperature in a living body from an electromagnetic field intensity detected by the detecting unit, and wherein the display unit displays the calculated temperature. An ultra-high frequency heating treatment device for displaying a temperature.
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