JP5142222B2 - マイクロ波治療装置用照射部 - Google Patents

Description

本発明は、生体組織にマイクロ波を照射して温熱治療を行うマイクロ波治療装置用照射部に関するものである。

下記特許文献１にはマイクロ波治療器の放射器としてヘリカルアンテナ（螺旋状アンテナ）を採用した技術が開示されている。ヘリカルアンテナは主に該アンテナの延伸方向にマイクロ波を放射する特性をもつものである。

従って、ヘリカルアンテナは狭小面積の患部にスポット的にマイクロ波を照射する際には有効であるが、広範面積の患部に対して拡がりを持たせてマイクロ波を照射することができないといった問題点を有していた。そして、下記特許文献１には、放射器の形状はヘリカルアンテナに限定されない旨が記載されているが、ヘリカルアンテナ以外の具体的な放射器形状及び放射器の設置態様等については一切言及されていない。

又、下記特許文献２にはスリットアンテナのスリットを穿設してなるスリット面にスリットを開閉する可動戸を摺接設置し、可動戸で複数個のスリットを適宜個数開口又は閉塞するスリットアンテナを用いたマイクロ波治療装置が開示されている。
特許文献２に記載のスリットアンテナは、数個のスリットを常時開口し、可動戸の摺動で残りのスリットを開閉させる構成であるので、患部面積に応じてマイクロ波を照射できるという利点があるが、患部の面積及び形状に応じてアンテナの形態を適宜可変しアンテナ全体を効率的に活用し患部に集約してマイクロ波を照射することはできないものであり、故に患者は強い温感を感じながら温熱治療を受けることができないものであった。

実用新案登録第３０１１４６２号 実公平３-４１７２２号

本発明は上記の諸問題点に鑑みてなされたもので、狭小面積及び広範面積の患部の温熱治療を可能とすると共により優れた温感を患者に付与しながら効率的な温熱治療が施せるマイクロ波治療装置用照射部を提供することを目的とする。

上記の目的を実現する為に、請求項１記載の発明は、所定周波数のマイクロ波を患部に向けて照射する一単位の照射部の骨格を相互に区分けされたマイクロ波を反射する三個以上の奇数個の基体から構成し、該奇数個の基体を左右方向に隣り合うよう配置すると共に隣り合う前記基体間を回動固定自在に連結し、前記奇数個の基体のうち、中央位置に配置される前記基体にアンテナ部を形成し、前記各基体をマイクロ波が透過する材質からなるカバーで被覆し、前記アンテナ部からのマイクロ波を受けて発光する発光体を前記基体と前記カバーとの間に設け、前記アンテナ部からマイクロ波が照射されている旨を施療者等に知らしめるようにし、前記アンテナ部を前後方向ないし前記基体の左右方向に拡がりをもってマイクロ波が放射される形状としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記アンテナ部は、一端が伝送線と接続される基柱部と、該基柱部の他端に接合形成される接合部とから成る断面視略Ｔ字形状の放射器を備え、前記接合部はその軸線が略上下方向を指向するように前記基柱部に対して接合形成されることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、所定周波数のマイクロ波を患部に向けて照射する一単位の照射部の骨格を相互に区分けされたマイクロ波を反射する三個以上の奇数個の基体から構成し、該奇数個の基体を左右方向に隣り合うよう配置すると共に隣り合う前記基体間を回動固定自在に連結し、前記奇数個の基体のうち、中央位置に配置される前記基体にアンテナ部を形成し、前記各基体をマイクロ波が透過する材質からなるカバーで被覆し、前記アンテナ部からのマイクロ波を受けて発光する発光体を前記基体と前記カバーとの間に設け、前記アンテナ部からマイクロ波が照射されている旨を施療者等に知らしめるようにし、前記アンテナ部を前後方向ないし前記基体の左右方向に拡がりをもってマイクロ波が放射される形状とした構成である。

請求項１に記載の発明によれば、温熱治療に際して、患者毎の患部面積及び形状等に応じて、基体を適宜回転させ患部全域或いは一領域を包囲する態様に照射部の形態を可変させることにより、アンテナ部から放射されるマイクロ波を狭小面積の患部だけでなく広範面積の患部に対しても集約して照射でき、更に、患者に患部が包み込まれるような優れた温感を付与しながら効果的な温熱治療が施せる。

又、発光体の発光により放射器からマイクロ波が出力されている旨を施療者又は患者に知らしめることができる。

又、前述したように患者毎の患部面積及び形状等に応じて適宜基体を回転させることで空気中に漏出するマイクロ波量をより低減させることができ、照射に要する電力を低く抑えることができ、故に、マイクロ波治療装置の消費電力を低減することが可能となる。

更に、マイクロ波の不要輻射を低減でき、本マイクロ波治療装置の周囲に設置される他の治療装置及び他者の人体への輻射による悪影響を軽減できるというメリットがある。

照射部の骨格を三個の基体から構成し、該三個の基体のうち、中央位置に配置される基体にアンテナ部を形成した場合は、左右両側の基体を適宜回転させ患部全域或いは一領域を包囲する態様に照射部の形態を可変させることにより、中央位置の基体に形成されるアンテナ部から放射されるマイクロ波を狭小面積の患部だけでなく広範面積の患部に対しても集約して照射でき、更に、患者に患部が包み込まれるような優れた温感を付与しながら効果的な温熱治療が施せる。

請求項２に記載の発明によれば、アンテナ部は一端が伝送線と接続される基柱部と、該基柱部の他端に接合形成される接合部とから成る略Ｔ字形状の放射器を備えるから、略Ｔ字形状の放射器の放射特性を最大限に活用しながら、放射器から放射されるマイクロ波を左右両側の基体で患部方向へ好適に反射させながら照射することで狭小面積の患部だけでなく広範面積の患部に対しても効果的な温熱治療が可能となる。

また、放射器の接合部はその軸線が略上下方向を指向するように基柱部に対して接合形成されるから、略Ｔ字形状の放射器から左右前後方向に略円柱状に似た拡がりをもってマイクロ波を放射でき、左右方向に放射されるマイクロ波を基体で患部方向へ好適に反射させながら照射することで狭小面積の患部だけでなく広範面積の患部に対しても効果的な温熱治療が可能となる。

又、接合部の軸線を基柱部の一端が固定される基体面と非平行にすれば、同軸ケーブルとされる伝送線の末端位置に取着されるコネクタ端子部位で揆ね返される電力（反射波電圧）を低量に抑えることができ、即ち、電圧定在波比（ＶＳＷＲ）値を低値に抑えることができ、従って、伝送線からの電力を効率よく放射器に伝達供給でき、故に放射器から放射されるマイクロ波の照射効率を向上でき、効率的な温熱治療が施せる。

本発明の実施例１に係る前面カバーを取り外した状態のマイクロ波治療装置の照射部を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係るマイクロ波治療装置の照射部を示す斜視図である。 本発明の実施例１に係るアンテナ部の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施例１に係るマイクロ波治療装置の外観を示す斜視図である。 本発明の実施例２に係るアンテナ部の構成を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施例１を図１乃至４を参照して説明する。図１は前面カバー２３ａを取り外した状態のマイクロ波治療装置２４の照射部１を示す斜視図、図２はマイクロ波治療装置２４の照射部１を示す斜視図、図３はアンテナ部６の構成を示す部分断面図、図４はマイクロ波治療装置２４の外観を示す斜視図である。

マイクロ波治療装置２４の本体部２５にはマグネトロン、スイッチング素子、昇圧トランス等の部材を主たる構成要素とする不図示のマイクロ波発振部が内蔵されており、マイクロ波発振部からは所定周波数（２.４５ＧＨｚ）のマイクロ波が発振される。前記マグネトロンから発振出力されるマイクロ波は、前記マイクロ波発振部から照射部１にかけて引き延ばされる同軸ケーブル等の伝送線１１を介して照射部１へ伝送供給され、照射部１からマイクロ波が大気中に照射される。

略直方体状の本体部２５上面は後面側が前面側より高位置となる傾斜面状に形成されており、この傾斜面にモーターボリューム或いはエンコーダ等によって構成され手動にてマイクロ波出力を増減調整する出力調整摘み１５の他、マイクロ波の出力状況をリアルタイムに表示する出力レベル表示部及び治療時間をデジタル表示する治療時間表示部等の各部材が配備される操作パネル部２６が設けられる。

図４に示すように本体部２５の両側面部には同一構成とされる二基のアーム部２７・２７が取着される。本発明の要旨とは関係ないので詳細な説明は省略するが、アーム部２７は一方管端部に照射部１が取着される内管体２８が外管体２９に同心円状に内嵌されて構成され、内管体２８は外管体２９に対して進退動（図４中の両矢視Ａ方向）及び回動（図４中の両矢視Ｂ方向）可能である。外管体２９の他方管端部は支持部材３０に対して水平方向に回動可能に設けられるアーム関節部３１を介して本体部２５に取着されており、アーム部２７全体は水平方向（図４中の両矢視Ｃ方向）及び鉛直方向（図４中の両矢視Ｄ方向）に回動可能である。

次に、照射部１の構成について説明する。図１に示すように照射部１の骨格は中央基体２と、中央基体２の左右にそれぞれ隣り合うように配設された左基体３及び右基体４とで構成される。中央基体２は開口部１２を有する略コ字形状を成しており、左基体３は右側面と前面、右基体４は左側面と前面が取り除かれ、それぞれ開口部１３・１４を有する四面体の略函形状を成している。三個の基体２・３・４は、それぞれ開口部１２・１３・１４が同方向を向くように隣接配置されている。

中央基体２の鉛直面２ａ左側部と左基体３の鉛直面３ａ右側部、及び中央基体２の鉛直面２ａ右側部と右基体４の鉛直面４ａ左側部を、それぞれ二個のヒンジ部５・５を介して蝶着しており、左基体３及び右基体４はそれぞれ中央基体２に対して回動可能とされている。具体的には、左基体３及び右基体４はそれぞれ中央基体２に対して略６０乃至１６０度の角度範囲（開口部側における中央枠２の鉛直面２ａと左基体３の鉛直面３ａ、或いは鉛直面２ａと右基体４の鉛直面４ａとの成す角度範囲を指す）内で回動が許容されている。

ヒンジ部５は左基体３及び右基体４が中央基体２に対して不必要に回動しないよう適度な摩擦抵抗を付与しており、左基体３及び右基体４は前記角度範囲内における任意の角度位置での固定が可能である。尚、各基体間の回動固定手段は上述したヒンジに限定されることなくその他の手段を用いても勿論良い。

前記三個の基体２・３・４の各鉛直面２ａ・３ａ・４ａには発光体１７としての熱陰極管１８がその管轄線が上下を指向するように略コ字形状の固定部材１９を介して取着されている。図１では鉛直面２ａにおいて放射器７を左右から挾むように該放射器７から等距離位置にそれぞれ熱陰極管１８・１８を取着するとともに、左・右基体３・４の左右中央位置にそれぞれ一本の熱陰極管１８を鉛直方向に取着した態様を示している。尚、左・右基体３・４に取着される各熱陰極管１８は左右水平方向に取着してもよい。

図３に示すように中央基体２の鉛直面２ａの上下中央位置よりやや下方位置には、アンテナ部６が開口部１２方向に向かって突出状に設けられている。アンテナ部６は、鉛直面２ａと直交する方向に配置される基柱部８と、基柱部８の他端に接合形成された接合部９とから構成される断面視略Ｔ字形状の放射器７を備えている。

基柱部８の一端は鉛直面２ａを貫通して導入された伝送線１１の中心導体１１ａとはんだ付けにより接続されている。伝送線１１先端部に締結されたコネクタ端子３３は鉛直面２ａの後面にフランジ部３５ａを介して取着された挿入部３５の円筒部３５ｂ内に挿嵌されている。図示は省略するが、円筒部３５ｂ外周面にはネジ溝が形成されており、このネジ溝に螺合する締付部材１６にてコネクタ端子３３が挿入部３５に対して固定されている。尚、図３中、１１ｂは絶縁体、１１ｃは外部導体、１１ｄは外皮である。

接合部９はその軸線Ｙ―Ｙが鉛直面２ａの略上下方向を指向するように基柱部８に対して接合されている。基柱部８の軸線Ｘ―Ｘと、接合部９の軸線Ｙ―Ｙとの成す仰角θは電圧定在波比（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ：ＶＳＷＲ）値が低値となるような適切角度に設定され、軸線Ｙ―Ｙは鉛直面２ａと非平行、より具体的には軸線Ｙ―Ｙが図３中、下方から上方に向かうにしたがって鉛直面２ａから離間する態様で傾斜している。

軸線Ｘ―Ｘと軸線Ｙ―Ｙとの交点（以下、接合点１０）から接合部９の上端面９ａ・下端面９ｂまでの寸法Ｌ１・Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２となるように設計されている。このように接合点１０（給電点）を接合部９に対して下方向にずらし給電（オフセット給電）することで伝送線１１と放射器７とのインピーダンス整合を図り、コネクタ端子３３部位において伝送線１１方向へ反射される電力（反射波電圧）を軽減することができ、電圧定在波比値をより低値にすることができ、伝送線１１からの電力を無駄なく効率的に放射器７へ供給することが可能である。

又、放射器７の接合部９の上方部は、断面視略Ｌ字形状の取付金具３２を介して鉛直面２ａと直交する方向に張り出し状に設けられた保持板２２の凹孔２２ａに緩嵌され、伝送線１１が軸線回りに捻じり操作された際に放射器７が鉛直面２ａ方向に対して不必要に回転しないよう回転規制が施されている。

図１及び図２に示すように各基体２・３・４前面（開口部側）及び後面にはそれぞれ放射器７から照射されたマイクロ波を透過する材質からなる前面カバー２３ａ及び後面カバー２３ｂが基体の回動を妨げないように被覆され、前面カバー２３ａと後面カバー２３ｂとが緊合されている。

中央基体２前面に被覆される前面カバー２３ａの左右両側にはそれぞれ上下方向に伸びる二列の縦溝３４が削成され、左・右基体３・４前面に被覆される前面カバー２３ａ・２３ａの略中央部にもそれぞれ四列の縦溝３４が削成されている。縦溝３４は放射マイクロ波の電力を受けて発光する熱陰極管１８の光を照射部１の外部に放出し、放射器７からマイクロ波が出力されている旨を施療者又は患者に知らしめる為のものである。

次に、マイクロ波治療装置２４の照射部１の使用方法について説明する。施療者はマイクロ波治療装置２４に備えられる不図示の電源スイッチをオンにし、アーム部２７を適宜、回転操作或いは進退操作し、照射部１を患者毎の温熱治療に適した位置に配置する。次に、患部と所定距離をあけた位置にまで照射部１を接近させた後、患部全域或いは患部の一領域を包囲するように左・右基体３・４を手動にて中央基体２に対して適宜、回転操作する。

狭小面積の患部を温熱治療する場合には、患部面積、形状等に応じて左基体３及び右基体４をそれぞれＥ方向（図２参照）へ回転操作し三個の基体で包囲される空間を狭めればよい。一方、広範面積の患部を治療する場合には患部形状等に応じて左基体３及び右基体４をそれぞれＦ方向（図２参照）へ回転操作し三個の基体で包囲される空間を拡げればよい。

出力調整摘み１５を所定方向に回転操作し患者毎に所望の設定出力値まで出力を漸増的に上昇させ、伝送線１１を介して放射器７に電力を供給し放射器７からマイクロ波を放射させる。マイクロ波の放射電力を受けた熱陰極管１８は発光し、その光が前面カバー２３ａの縦溝３４から大気中に放出される。これによって、施療者及び患者は放射器７からマイクロ波が放射されていることを容易に認知することができる。

電力が供給されると、略Ｔ字形状の放射器７からマイクロ波が前後左右方向に略円柱状に似た拡がりをもって放射される。前方向に放射されたマイクロ波は前カバー２３ａを透過して患部に向かって直接的に照射され、左右方向に放射されたマイクロ波は回転操作された左・右基体３・４にて反射され患部方向へ照射される。従って、放射器７から放射されるマイクロ波を患部に好適に集約し照射することができ、且つ患部全域が包み込まれるような優れた温感を患者に付与しながら効率的な温熱治療が可能となる。

次に、本発明の実施例２について図５を参照して説明する。図５は、アンテナ部６の構成を示す部分断面図である。尚、図５において図３と同一又は同等の構成要素については、同一符号を付記して、特に説明を要する場合を除いて構成要素の説明は省略する。実施例２に係るアンテナ部６は、中央基体２の鉛直面２ａに削成されるスリット孔３６である。スリット孔３６は上下方向に伸びる矩形状の孔であり、鉛直面２ａには少なくとも一つ以上のスリット孔３６が適宜削成される。

鉛直面２ａ後面側には基体２と上下寸法及び左右寸法が略同等とされる函形状の枠体３７が当接固着され、枠体３７の鉛直面３７ａに伝送線１１先端部が固定されている。周囲が絶縁体１１ｂに被覆される中心導体１１ａの先端部は鉛直面３７ａを貫通し基体２の鉛直面２ａと枠体３７の内周面とで囲まれる空間内に挿通されている。中心導体１１ａを伝送したマイクロ波はスリット孔３６から大気中に向けて放射される。

従って、患部形状、面積に応じて左・右基体３・４を適宜回転操作することで、スリット孔３６から放射され左右に拡散するマイクロ波を患部方向へ集約照射することができる。

尚、本発明は上記の実施例１及び実施例２で述べた態様のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においてアンテナ部の構成、基体の形状、個数等を適宜変更できることは言うまでもない。例えば、アンテナ部は略Ｓ字形状の照射器としてもよく、要は前後左右方向に拡がりをもってマイクロ波を放射する特性を有するものであれば如何なる形状のものであってもよい。又、基体の形状も略コ字形状及び略函形状に形成したものとせずに略矩形の平板状の部材を用いてもよく、基体の個数についても三個に限定されるものではない。

更に、実施例１では、照射器を、接合部の軸線が下方から上方に向かうにしたがって基体の鉛直面から離間する態様で鉛直面に対して固定した例を説明したが、これとは逆に接合部の軸線が上方から下方に向かうにしたがって基体の鉛直面から離間するように鉛直面に対して固定してもよい。

本発明は、生体組織にマイクロ波を照射して温熱治療を行うマイクロ波治療装置用の照射部に適用できる。

１ 照射部
２ 中央基体
２ａ 鉛直面
３ 左基体
４ 右基体
６ アンテナ部
７ 放射器
８ 基柱部
９ 接合部
１１ 伝送線
３７ スリット孔

Claims (2)

1. 所定周波数のマイクロ波を患部に向けて照射する一単位の照射部の骨格を相互に区分けされたマイクロ波を反射する三個以上の奇数個の基体から構成し、
   該奇数個の基体を左右方向に隣り合うよう配置すると共に隣り合う前記基体間を回動固定自在に連結し、前記奇数個の基体のうち、中央位置に配置される前記基体にアンテナ部を形成し、
   前記各基体をマイクロ波が透過する材質からなるカバーで被覆し、
   前記アンテナ部からのマイクロ波を受けて発光する発光体を前記基体と前記カバーとの間に設け、前記アンテナ部からマイクロ波が照射されている旨を施療者等に知らしめるようにし、
   前記アンテナ部を前後方向ないし前記基体の左右方向に拡がりをもってマイクロ波が放射される形状としたことを特徴とするマイクロ波治療装置用照射部。
   
2. 前記アンテナ部は、一端が伝送線と接続される基柱部と、該基柱部の他端に接合形成される接合部とから成る断面視略Ｔ字形状の放射器を備え、
   前記接合部はその軸線が略上下方向を指向するように前記基柱部に対して接合形成されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ波治療装置用照射部。

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