JP5947469B2 - 高周波がん温熱治療装置 - Google Patents
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Description
従来の温熱治療装置は、治療テーブルの開口部(及び、横向き治療において開口部を塞ぐシャッター)の大きさが、電極の最大直径サイズである300mmに合わせて成形されている。そのため、仮に直径φが300mmを超えるようなサイズを有する大型の電極(例えば一般的な成人における人体の横幅程度の径サイズを有する電極)を開発したとしても、上下方向からの高周波電界による治療の場合、下部の電極と治療テーブルの開口部とが干渉してしまうため、大型の電極を適用することができない。さらに、横方向からの高周波電界による治療の場合には、大型電極のパッド部分と、治療テーブルの幅方向における両側の部分(側部上方の部分)とが干渉してしまうため、大型の電極を適用することができないと言う課題がある。
従来の温熱治療装置は、図12に例示したような電極の支持部502をガントリー52の本体に対して回転させることによって、電極板508,509の角度を変えるようにしている。その際、電極板508,509の表面は、ガントリー本体の内側面に沿った動き(ガントリー本体の円形開口部の中心部分を中心とした円弧状の動き)となる。そのため、従来の温熱治療装置では、電極板の径サイズを一般的な成人における人体の横幅程度のサイズに大型化すると、患者の体表との密着性が悪くなり、体内への電気力線の入射量が低下することが考えられる。
電極サイズの大型化に伴い、治療テーブルのサイズや、横臥姿勢での治療時に治療テーブルの上に敷くマットレスのサイズを大きくする必要があるが、設置スペースの課題が生じる。ここで、一般の高周波温熱治療装置において横臥姿勢での治療時に使用されるマットレスについて説明する。
従来の温熱治療装置は、ガントリー部の奥行きの長さも電極の最大直径サイズである300mmに合わせて成形されているため、大型の電極を採用した場合は、ガントリー部の奥行き方向に電極の一部がはみ出して、外部へ電磁波が漏洩してしまう。
上述したように、電極サイズを大型化して治療効果の向上を図るためには、従来の温熱治療装置を改良する必要が生じるが、その改良と共に、患者の負担を軽減する改造を行うことが望まれる。
前記患者が横たわる寝台部とその寝台部を昇降可能且つ水平移動可能に支持する寝台支持部とを有する温熱治療用ベッドと、前記寝台部の周りを旋回制御可能な回転リング(「回転ドラム」とも言う)の内周面からリング中心方向に突出して対向配置され且つ前記電極部が装着される一対の伸縮アームを有するガントリーと、前記高周波電界の発生及び装置各部の制御を行う高周波発生・制御部と、を備え、前記ガントリーに装着可能な最大サイズの電極部は、径サイズが300mmを超える大きさの電極板とその電極板に付設されるパッドとを有する電極部であり、更に、前記寝台部は、前記最大サイズの電極部が垂直方向から通過可能な大きさに形成された開口部と、前記開口部を開閉するシャッターと、前記開口部を前記シャッターで閉じた状態で生じる前記寝台部の寝台面における段差をフラット化するスライド式のテーブルを含む寝台面フラット化手段と、を有することによって達成される。
前記最大サイズの電極部は、平均的な成人における人体の横幅と同程度の径サイズを有する電極板を備えて構成されること、
前記電極部の面と前記患者の体表面とを密着させるための電極パッド密着手段を備え、且つ、前記電極パッド密着手段は、前記伸縮アームの先端部に設けられ前記電極部を任意方向に傾動自在に支持する球面継手と、前記電極部の傾動角度を固定する電極角度固定手段と、柔らかい材質のパッド表面と、を有すること、
前記温熱治療用ベッドで治療中の患者が視認可能な位置に設けられた患者用ディスプレイと、前記誘電加熱による治療中に前記患者の治療状況を示す情報、又は、観賞用映像音声を前記患者用ディスプレイに表示する表示制御手段と、備えること、
前記寝台支持部は、前記温熱治療用ベッドが設置される床面からの前記寝台部上面までの高さが500mm程度となるまで下降可能な寝台部昇降手段を備えていること、
前記寝台部昇降手段は、パンタアーム式の昇降装置で構成されること、
前記寝台部を水平移動させる手段は、サーボモータとその駆動制御手段によって構成されること、
前記スライド式のテーブルは、前記寝台部の長手方向における長さが前記シャッターの長さより長い第1分割テーブルと、前記寝台部の長手方向における長さが前記シャッターの長さと同じ長さの第2分割テーブルとを含み、且つ、前記電極部からの垂直方向の高周波によって治療する第1治療形態の場合は、前記患者が前記寝台部に横たわっている状態で前記第2分割テーブルと前記シャッターとが一体になって前記寝台部の下部に格納され、前記電極部からの水平方向の高周波によって治療する第2治療形態の場合には、前記第1分割テーブルが前記寝台部の長手方向において前記開口部の両側に渡って架設されると共に、前記開口部を閉じている前記シャッターを所定距離下降させることで、前記電極部のパッドの部分と前記寝台部の幅方向における両側の部分との干渉を回避する構成としていること、
前記電極部のパッドはそのパッド内を流れる冷水と温水との切り替えが可能なパッドであり、前記一対の電極部のパッド毎に独立して前記冷水及び前記温水の温度制御を行うことによって前記電極部のパッドの温度を前記パッド毎に調整する温度調整手段と、前記冷水及び前記温水の流量を監視する手段と、前記患者の体表面に対する前記パッドの押付け力の異常を監視する手段と、を備えること、
前記温度調整手段は、前記パッドを前記患者の体表面に接触させる前に予め、前記パッドの温度が前記患者の体温の平熱域の範囲内となるように前記パッドの温度を前記温水によって加温し、前記パッドを前記患者の体表面に接触させた後の操作に応じて、前記温水を前記冷水へと切り替え前記パッドの温度を下降させること、
前記高周波発生・制御部は、前記患者の最初の治療時には、前記患部の温度を検出するための温度センサの検出データのノイズ除去を行うことによる、誤差の少ない測定温度に基づいて、前記患部の温度が所定の温度範囲になるように前記電極板への高周波エネルギーの供給を制御すると共に前記患者の生体インピーダンスの測定データを記録し、前記患者の2回目以降の治療時には、前記温度センサを用いることなく、前記患者の生体インピーダンスの記録データに基づいて前記患部の温度が所定の温度範囲になるように前記電極板への高周波エネルギーの供給を制御する加熱制御手段を有すること、
前記ガントリーは、前記回転リングの奥行き方向の幅が前記最大サイズの電極部の径サイズを超える長さで形成されており、且つ、前記ガントリーのフレームの外装内側にアルミニウム製のシールド板が貼設されていること、
前記最大サイズの電極部の電極板は、その径サイズが350mm〜500mmの範囲内であること、
前記最大サイズの電極部の電極板は、その径サイズが400mmであること、
前記高周波がん温熱治療装置は、通信手段を介して医師用コンピュータと接続されており、前記医師用コンピュータは、前記患者の患者情報、前記患者の診断情報、前記誘電加熱による治療中の各種測定データ、前記患者のQOL調査結果を、前記患者毎に関連付けて患者データとして記録する患者データ記録手段と、前記医師用コンピュータでの閲覧操作に応じて前記患者データを表示装置に表示する患者データ閲覧手段と、を有すること、
によってそれぞれ一層効果的に達成される。
温熱治療用ベッド10は、治療対象の患者1が横たわる寝台部10Aと、その寝台部を昇降可能に且つ水平移動可能に支持する寝台支持部10Bとを備えて構成される。
図2は、寝台部10Aの内部構造を模式的に示す断面図であり、温熱治療用ベッド10は、設置面(床面)に対して寝台部10Aをその長手方向に水平移動させる寝台部出入手段11を寝台部10Aに備えている。この寝台部出入手段11は、ガントリー20内に寝台部10Aを出し入れするための手段であり、本実施の形態では、サーボモータを採用し、その駆動制御によって寝台部10Aを水平移動させるようにしている。
図3は、寝台支持部10Bの構成を模式的に示す断面図であり、温熱治療用ベッド10は、寝台部10Aを床面に対して垂直方向に昇降させる寝台部昇降手段12を寝台支持部10Bに備えている。この寝台部昇降手段12は、寝台部10Aへの患者1の乗り降りの負担を軽減するための患者昇降用の手段であり、本実施の形態では、従来採用していた油圧シリンダの代わりに、寝台部10Aをパンタアーム(X字状アーム)を介して水平に昇降させる「パンタアーム式昇降装置」を寝台部昇降手段12として備え、寝台部10Aの最低高さ(寝台部10Aを最大限下降させた状態での床面からの寝台部上面までの高さ)を500mm程度(本実施の形態では540mm)まで下降可能な構成としている。
次に、寝台部10Aに設けられている寝台面フラット化手段について説明する。その寝台面フラット化手段の構成を説明するに前に、患部の治療形態と、寝台部10Aに設けられている開口部(下部電極通過用の開口部)を開閉するシャッターとの関係について説明する。
患者の患部の治療形態としては、電極部24の配置の観点では、患者1が上下向き姿勢(仰臥位又は腹臥位の姿勢)の状態で、患者1を挟んで上下に対向配置される一対の電極部24(24A,24B)からの垂直方向の高周波によって治療する治療形態(以下、説明の便宜上「第1治療形態」と呼ぶ)と、患者1が横向き姿勢(右側臥位又は左側臥位の姿勢)の状態で、患者1を挟んで左右に対向配置される一対の電極部24(図3の破線部24を参照)からの水平方向の高周波によって治療する治療形態(以下、説明の便宜上「第2治療形態」と呼ぶ)とがある。
図5及び図6は、寝台面フラット化手段15の構成を説明するための模式図であり、図5は、第1治療形態における寝台面フラット化手段15(本例ではスライド式のテーブル15a,15b,15c)の配置構成を示し、図6は、第2治療形態における寝台面フラット化手段15の配置構成を示している。また、図5(A)及び(B)並びに図6(A)及び(B)は、寝台面フラット化手段15を備えた寝台部10Aの平面図、図5(C)及び図6(C)は、図5(A)及び図6(A)の寝台部10Aをそれぞれ矢印X方向から見た断面図、図6(D)は、図6(B)の寝台部10Aを矢印Y方向から見た側部断面図である。なお、図5(A)及び図6(A)〜(C)中の符号14Aで示す部分は、横向き治療において、寝台部10A(シャッター部)の下方に向けて回動自在な部材(「サイドカバー」と呼ぶ)であり、このサイドカバー14Aは、横向き治療時に大径電極との干渉を避けるための部材である。
本実施の形態では、寝台部10Aの長手方向にスライド可能なスライドテーブル15a,15b,15cを備えて構成される。
ここで、シャッター14と第2分割テーブル15bとから構成されるシャッター部の開閉動作について、図5を参照して説明する。
次に、第2治療形態におけるスライドテーブル15a,15b,15cの配置構成について図6を参照して説明する。
次に、ガントリー20の構成について説明する。
図8及び図9は、本発明に係わる電極パッド密着手段の構成を模式的に示す一部断面構造図である。
高周波発生・制御部30は、温熱治療装置の各部の駆動を制御する部分であり、高周波発生装置、インピーダンス測定装置、パッド温度調整装置、温度測定装置、及び制御用コンピュータなどから構成される。
パッド温度調整装置は、生体に接触する電極パッド24b(以下「体表温度調整用パッド」とも呼ぶ)と貯留タンクとの間で水を循環させる「循環装置」、及び、上記体表温度調整用パッド24b内を流れる水の温度を調整制御可能な「温度調整手段」などから構成される。
そして、例えば、上記手段からの検知信号と上記圧力測定機器からの測定値に基づいて押付け力をコンピュータによって監視し、患者に電極パッド26bを押付けすぎたと判定した場合は、アラームを発生し、それ以上押付けできないようにしている(押圧力の開放は可能としている)。なお、押付け力は、電極サイズ(各パッドの径サイズ)毎に最適な値が設定されており、温熱治療装置の制御部では、患者の体表面に対する圧力を電極パッド26bのサイズに応じて調整するようにしている。
患者用ディスプレイ40は、温熱治療用ベッド10で治療中の患者1が視認可能な位置(本例ではガントリー20の上部)に設けられた旋回・角度変更可能なディスプレイであり、高周波発生・制御部30の表示制御手段では、当該患者の治療状況を示す情報、又は、観賞用映像音声を患者用ディスプレイ40に表示する。
次に、医師用操作コントローラ50とそのコントローラを用いた温熱治療に係る操作手順について説明する。
・非常停止
・異常表示灯
・高周波発振表示灯
・電極部の体表面への密着操作(伸縮アーム22Aの伸張)
・治療終了後における電極部の体表面からの離間操作(伸縮アーム22Aの収縮)
・電極部の体表面への密着操作(伸縮アーム22Bの伸張)
・治療終了後における電極部の体表面からの離間操作(伸縮アーム22Bの収縮)
・ガントリー20の回転リング21の左回転操作(照射方向:患者の上下方向又は左右方向)
・ガントリー20の回転リング21の右回転操作(照射方向:患者の上下方向又は左右方向)
・電極部24Aの首振り(傾動)固定・解除
・電極部24Bの首振り(傾動)固定・解除
・電極部24Aのクランプ・アンクランプ
・電極部24Bのクランプ・アンクランプ
・寝台部10Aの下降操作
・寝台部10Aの上昇操作
・寝台部10Aのガントリー20内への移動操作
・寝台部10Aのガントリー20外への移動操作
・寝台部のシャッター14の開操作
・寝台部のシャッター14の閉操作
上記のような操作は、本実施の形態では各操作に制限(インターロック)が掛けられている。なお、その制限は、高周波発生・制御部30で監視し、制限無視のような操作で医師用操作コントローラ50から操作されたと判定したときには、その操作を受付けない形態としても良い。
次に、高周波発生・制御部30における加熱制御について説明する。
1a 患部(癌)
10 温熱治療用ベッド
10A 寝台部
10B 寝台支持部
11 寝台部出入手段(ガントリー内入出用装置)
12 寝台部昇降手段(パンタアーム式昇降装置)
13 下部電極通過用開口部
14 シャッター
14A サイドカバー
14a シャッター昇降サーボモータ
14b シャッター走行サーボモータ
15 寝台面フラット化手段(スライドテーブル)
15a 第1テーブル(開口部摺動渡しテーブル)
15b 第2テーブル(シャッター連動テーブル)
15c 第3テーブル
20 ガントリー
21 回転リング(回転ドラム)
21a ローラ(支持ローラ)
22 伸縮アーム(電極装着用アーム)
23 電極パッド密着手段
23a 球面継手
23b バネと偏芯カム(電極角度固定手段)
24,24A,24B 電極部
24a 電極板
24b 電極パッド(体表温度調整用パッド)
30 高周波発生・制御部
40 患者用ディスプレイ
50 医師用操作コントローラ
Claims (15)
- 患者を挟んで対向配置される一対の電極部間に高周波電界を発生させて前記患者の患部を誘電加熱して治療する高周波がん温熱治療装置において、
前記患者が横たわる寝台部とその寝台部を昇降可能且つ水平移動可能に支持する寝台支持部とを有する温熱治療用ベッドと、
前記寝台部の周りを旋回制御可能な回転リングの内周面からリング中心方向に突出して対向配置され且つ前記電極部が装着される一対の伸縮アームを有するガントリーと、
前記高周波電界の発生及び装置各部の制御を行う高周波発生・制御部と、を備え、
前記ガントリーに装着可能な最大サイズの電極部は、径サイズが300mmを超える大きさの電極板とその電極板に付設されるパッドとを有する電極部であり、更に、
前記寝台部は、前記最大サイズの電極部が垂直方向から通過可能な大きさに形成された開口部と、前記開口部を開閉するシャッターと、前記開口部を前記シャッターで閉じた状態で生じる前記寝台部の寝台面における段差をフラット化するスライド式のテーブルを含む寝台面フラット化手段と、を有すること
を特徴とする高周波がん温熱治療装置。 - 前記最大サイズの電極部は、平均的な成人における人体の横幅と同程度の径サイズを有する電極板を備えて構成されることを特徴とする請求項1に記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記電極部の面と前記患者の体表面とを密着させるための電極パッド密着手段を備え、且つ、前記電極パッド密着手段は、前記伸縮アームの先端部に設けられ前記電極部を任意方向に傾動自在に支持する球面継手と、前記電極部の傾動角度を固定する電極角度固定手段と、柔らかい材質のパッド表面と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記温熱治療用ベッドで治療中の患者が視認可能な位置に設けられた患者用ディスプレイと、前記誘電加熱による治療中に前記患者の治療状況を示す情報、又は、観賞用映像音声の視聴を前記患者用ディスプレイに表示する表示制御手段と、備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記寝台支持部は、前記温熱治療用ベッドが設置される床面からの前記寝台部上面までの高さが500mm程度となるまで下降可能な寝台部昇降手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記寝台部昇降手段は、パンタアーム式の昇降装置で構成されることを特徴とする請求項5に記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記寝台部を水平移動させる手段は、サーボモータとその駆動制御手段によって構成されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記スライド式のテーブルは、前記寝台部の長手方向における長さが前記シャッターの長さより長い第1分割テーブルと、前記寝台部の長手方向における長さが前記シャッターの長さと同じ長さの第2分割テーブルとを含み、且つ、前記電極部からの垂直方向の高周波によって治療する第1治療形態の場合は、前記患者が前記寝台部に横たわっている状態で前記第2分割テーブルと前記シャッターとが一体になって前記寝台部の下部に格納され、前記電極部からの水平方向の高周波によって治療する第2治療形態の場合には、前記第1分割テーブルが前記寝台部の長手方向において前記開口部の両側に渡って架設されると共に、前記開口部を閉じている前記シャッターを所定距離下降させることで、前記電極部のパッドの部分と前記寝台部の幅方向における両側の部分との干渉を回避する構成としていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記電極部のパッドはそのパッド内を流れる冷水と温水との切り替えが可能なパッドであり、前記一対の電極部のパッド毎に独立して前記冷水及び前記温水の温度制御を行うことによって前記電極部のパッドの温度を前記パッド毎に調整する温度調整手段と、前記冷水及び前記温水の流量を監視する手段と、前記患者の体表面に対する前記パッドの押付け力の異常を監視する手段と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記温度調整手段は、前記パッドを前記患者の体表面に接触させる前に予め、前記パッドの温度が前記患者の体温の平熱域の範囲内となるように前記パッドの温度を前記温水によって加温し、前記パッドを前記患者の体表面に接触させた後の操作に応じて、前記温水を前記冷水へと切り替え前記パッドの温度を下降させることを特徴とする請求項9に記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記高周波発生・制御部は、前記患者の最初の治療時には、前記患部の温度を検出するための温度センサの検出データのノイズ除去を行うことによる、誤差の少ない測定温度に基づいて、前記患部の温度が所定の温度範囲になるように前記電極板への高周波エネルギーの供給を制御すると共に前記患者の生体インピーダンスの測定データを記録し、前記患者の2回目以降の治療時には、前記温度センサを用いることなく、前記患者の生体インピーダンスの記録データに基づいて前記患部の温度が所定の温度範囲になるように前記電極板への高周波エネルギーの供給を制御する加熱制御手段を有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記ガントリーは、前記回転リングの奥行き方向の幅が前記最大サイズの電極部の径サイズを超える長さで形成されており、且つ、前記ガントリーのフレームの外装内側にアルミニウム製のシールド板が貼設されていることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記最大サイズの電極部の電極板は、その径サイズが350mm〜500mmの範囲内であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記最大サイズの電極部の電極板は、その径サイズが400mmであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
- 前記高周波がん温熱治療装置は、通信手段を介して医師用コンピュータと接続されており、前記医師用コンピュータは、前記患者の患者情報、前記患者の診断情報、前記誘電加熱による治療中の各種測定データ、前記患者のQOL調査結果を、前記患者毎に関連付けて患者データとして記録する患者データ記録手段と、前記医師用コンピュータでの閲覧操作に応じて前記患者データを表示装置に表示する患者データ閲覧手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の高周波がん温熱治療装置。
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