JP6883866B2

JP6883866B2 - 高周波加温治療用冷却水及び高周波加温治療装置

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Publication number: JP6883866B2
Application number: JP2018236013A
Authority: JP
Inventors: 山本　泰司; 泰司山本; 庸男高杉
Original assignee: 山本ビニター株式会社
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: JP2020096704A

Description

本発明は、電極間に高周波電力を供給し、誘電加熱によって患部を加温治療する際に適用される高周波加温治療用冷却水及び高周波加温治療装置に関する。

従来、体内の腫瘍患部を生体表面から円板状の電極で対向させて挾み、電極間に高周波電力を供給することで、患部を誘電加熱によりがん細胞を壊死させる治療を行う高周波加温治療装置が知られている。電極を生体表面に接触させて高周波を印加する場合、電極の端縁と接触する体表部位に電流が集中するエッジ効果によって局部的な過熱、疼痛を生じる場合があることが知られている。そこで、従来の装置では、電極面のうち、対向する側の面を覆うように樹脂製シートで袋状をなし、内部に所要の導電率を示す濃度０．９％の電解質である生理食塩（NaCl）水が満たされたボーラスを貼り付けて体表との接触をより広くかつ均一化させてエッジ効果を緩和させていた。特に患部が体内深層部に位置する場合、高周波電流が表層の皮下脂肪層に対して作用して局部的な過熱を生じ、患者に疼痛や不快感（電気的な刺激、例えばピリピリ感）を与えるという課題があった。

特許文献１，２及び非特許文献１，２には、かかる課題を解消するべく、前記電極に貼り付けられたレギュラーボーラスの他に、このレギュラーボーラスと生体との間に、より広面積を有するオーバーレイボーラスを敷設して２層構造とした高周波加温治療装置が提案されている。かかる高周波加温治療装置は、オーバーレイボーラスに液温１０℃程度の冷却食塩水を循環させて皮下脂肪層に対するより効率的な冷却と、高周波電流のより均一密度での体内への流入とを可能にしている。

非特許文献１には、レギュラーボーラス、オーバーレイボーラスにそれぞれ濃度３％の食塩水が配合された実験例の記載があり、非特許文献２には、レギュラーボーラスに濃度２．０％の食塩水が、オーバーレイボーラスに濃度が０．４５％又は０．５％の食塩水が貯留された実験例の記載があり、皮下脂肪層（体表）及び筋肉層（生体内）をより均一に高周波電流が流れることが示されている。

特開昭６２−１５９６６２号公報特開２０１２−２２３３０２号公報

柳川繁雄，曽根康博，土井偉誉，山本五郎：ＲＦ電界型加温装置による深部加温技術の改良―"オーバーレイボーラス"によるedge効果の改善とその臨床的有用性について―；日本ハイパーサーミア誌，第１巻（昭和60年）：P187- P191 加藤博和，兵藤一行，赤坂展昌，西村克之，笠井俊文，内田伸恵，杉村和朗：誘電型加熱におけるボーラスの最適化；日本ハイパーサーミア誌13 [1]：P10- P17（平成9年）

前記先行技術文献に記載された高周波加温治療装置は、レギュラーボーラス内、またオーバーレイボーラス内に、食塩水を所要密度（％）溶解させて使用しているため、以下のような問題があった。すなわち、電極側のレギュラーボーラス内の食塩水は、電極の材料である真鍮等の金属と直に接しているため、また、オーバーレイボーラス内の冷却食塩水は、循環部構造であるタンク、冷却部、ポンプの接続具を構成する一部に、またパイプに採用されている鉄鋼やステンレス材等の金属部材と直に接するため、時間経過に伴って食塩水の変質や晒されている金属部材の表面の変質、変形を招き、その結果、腐食が影響して、装置の耐久性、長期安定動作を損なう虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、溶液の性質が安定して、装置の耐久性向上、長寿命化に貢献する高周波加温治療用冷却水及び高周波加温治療装置を提供するものである。

本発明に係る高周波加温治療用冷却水は、生体内の患部に高周波を印加する電極の主面に貼り付けられ、内部に電解質溶液が貯留された第１のボーラスと前記生体との間に介設される第２のボーラスに貯留される溶液であって、電解質として、硫酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硝酸亜鉛、クロム酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、及びパラターシャリブチル安息香酸ナトリウムの少なくとも一つが配合され、かつ前記第１のボーラスに貯留される前記電解質溶液より低い導電率を有するものである。

本発明によれば、硫酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硝酸亜鉛、クロム酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、及びパラターシャリブチル安息香酸ナトリウムの少なくとも一つを用いることで、生理食塩水を溶液として採用した場合と異なり、溶液が接する電極その他の金属部品の腐食（錆）が抑制乃至阻止されることで溶液の性質が安定して、装置の耐久性向上、長寿命化が図れる。しかも、電極その他の金属部品に高周波電流が流れるために腐食がより進行するという特殊性から例えば配管経路で水漏れを生じるなどの腐食に起因する大きな故障の発生が、抑制乃至阻止される。なお、硫酸カリウムが有効な防腐、防腐食（防錆）性能を有し、高周波加温治療用冷却水用の電解質として有益であることは、出願人による長年の試験研究の結果見いだしたものであり、また、モリブデン酸ナトリウムが電解質を有する他、鋼等の金属に対して耐腐食性能を示すことは知られており、有意であると考えられる。さらに、他の電解質も有益である。これにより、生理食塩水を使用する場合には濃度が高くなる程、前記したように電極や金属の腐食が問題となって、濃度の制限があり、好適な導電率に設定することが困難であったという従来の課題は解消される。また、第２のボーラスに貯留される溶液を、第１のボーラスに貯留される溶液よりも低い導電率を有するように濃度調整することで、第１のボーラス内での高周波電流の透過性を高くしてエネルギを効率良く透過させ、かつ溶液の発熱を抑制し、また、第２のボーラス内での高周波電流の透過性を相対的に低くして過熱、疼痛等の患者への電気的な刺激を抑制されるようにした。

なお、第１、第２のボーラスに配合する溶液の量は、設定した導電率を重量％濃度に換算して、溶媒に配合すればよい。また、高周波加温治療用冷却水は、患部が生体の深層部にある場合には冷水が冷却用として用いられ、患部が生体の表層部にある場合には温水が表層部に対する冷却用として用いられる。

また、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、０．３％〜１．０％濃度の硫酸カリウムを含むものである。この構成によれば、患部は治療のための適温に加温されると共に、過熱、疼痛等の患者表層への電気的な刺激はより抑制される。

また、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、防腐剤を含むものである。この構成によれば、溶液の腐敗が抑止されることで、液質を長期に安定させ得て装置の長寿命化が図れる。

また、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、防錆剤を含むものである。この構成によれば、溶液と接する金属の腐食が抑制され、電極等の耐久性が向上し、かつ電極等のメンテナンスの手間が軽減する。

また、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、氷点降下剤（いわゆる不凍液）を含むものである。この構成によれば、より低い温度の冷却水を用いる場合に、溶液の生成及び循環性を高め得て装置の長寿命化が図れる。

また、本発明に係る高周波加温治療装置は、前記高周波加温治療用冷却水を貯留するタンクと、前記タンクと前記第２のボーラスとを連通するパイプと、前記パイプの途中に設けられたポンプとを有する循環部を備えたものである。本発明によれば、溶液の性質が安定して装置の長寿命化が図れると共に、循環部によって高周波加温治療用冷却水が第２のボーラスとタンクとの間を循環することで、その間を利用して放熱が図れる。

また、前記循環部は、前記パイプを流れる前記高周波加温治療用冷却水を冷却する温度調整部を備えたものである。この構成によれば、溶液が所定の温度に調整され得る。

また、前記第２のボーラスは、前記第１のボーラスに比して、縦横サイズが大きく、かつ厚さが薄いことを特徴とする。この構成によれば、体表面により広く巻き付け可能となり、また、第１のボーラスとの接触及び体表面との接触がより均一となり、これらにより第１のボーラスからの高周波電流のエッジ効果が緩和され、過熱、疼痛等の患者への電気的な刺激が抑制される。

また、前記第１のボーラスに貯留される前記溶液は、１．０％〜５．０％濃度の硫酸カリウムであり、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、０．３％〜１．０％濃度の硫酸カリウムを含むものである。この構成によれば、第１のボーラスで高周波電流の進入効率を高めて溶液の発熱が抑制され、第２のボーラスで進入効率を抑制して、過熱、疼痛等の患者への電気的な刺激を抑制する。

本発明によれば、溶液の性質を安定させて装置の耐久性向上、長寿命化を図ることができる。

本発明に係る高周波加温治療装置の一実施形態を示す側面視による構成図で、横臥した患者とオーバーレイボーラスの使用状態を示す図である。高周波の印加状態を示す正面図で、（Ａ）は高周波部と循環部との構成を示す正面図、（Ｂ）はレギュラーボーラスのみの場合の電気力線の粗密の状況を示す説明図、（Ｃ）はオーバーレイボーラスを敷設した場合の電気力線の粗密の状況を示す説明図である。循環部の一例を示す構成図である。オーバーレイボーラスの外観図で、（Ａ）は第１実施形態を示し、（Ｂ）は第２実施形態を示す図である。高周波加温治療装置の一実施形態を示すブロック図である。熱感効果を含む治療例を示す図表である。加温効率の試験例を示す図表である。

図１は、本発明に係る高周波加温治療装置の一実施形態を示す側面視による構成図で、横臥した患者とオーバーレイボーラスの使用状態を示す図である。高周波加温治療装置１は、患者に高周波を照射するためのガントリー１０と、治療条件の設定乃至治療動作の制御、監視等を行う、例えば別筐体の制御部２０（図５参照）とを備えている。ガントリー１０は、立設された例えば直方体形状をなす本体１０１と、本体１０１の中央部に円形の貫通孔１０２が形成され、この貫通孔１０２の内周側面には、図１の左右方向に延びる水平軸上で本体１０１に対して回転可能に環状部材（図略）が嵌合されている。この環状部材には、貫通孔１０２の中心に向けて一対の電極部の内の上部側となる電極部１１が突設されている。なお、下部側の電極部１２は、後述するように基台１０３側のスライダ１０４に上向きで設けられ、図１に示す状態のように、電極部１１と対向可能にされている。

電極部１１，１２は、位置調整用として対向方向に伸縮可能なアームの先端に設けられた、例えば黄銅製の厚さ数ｃｍ、例えば０．５〜１ｃｍの円板状の電極１１１，１２１とを備えている。電極１１１，１２１は、主面が対向面、すなわち貫通孔１０２の中心に向けられている。電極１１１，１２１の主面には、その表面を覆うように、ボーラス１１２，１２２（以下、レギュラーボーラス１１２，１２２という。）が貼り付けられている。レギュラーボーラス１１２，１２２は、本実施形態では、透明かつ軟質の樹脂製、例えばウレタン製やポリ塩化ビニル製シートからなる袋体で厚さ３ｃｍ程度を有し、内部には、導電性を示す溶液（以下、レギュラー溶液という。）が満たされている。

レギュラー溶液は、例えば電解質の溶液であり、代表例として硫酸カリウム（K_２SO_４）を溶媒（例えば水）に溶解させたもので、そのイオン濃度とイオンのモル抵抗値との積から溶液の導電率（Ｓ／ｍ：ジーメンス毎メートル）が算出される。なお、溶液の濃度と導電率との関係は公知のように換算可能であるから、以降においては、溶液濃度（重量％）で説明する。硫酸カリウム濃度を例えば２％程度とすることで、電極１１１，１２１から印加される高周波電磁界（すなわち電流）に対して透過を促すと共に、レギュラーボーラス１１２，１２２内の溶液の発熱を抑制するようにしている。

基台１０３は、直方体形状の筐体で、ガントリー１０の貫通孔１０２を臨むように、図１の左右方向に向けて配置され、上面には治療対象の患者が横臥するスライダ１０４を左右にスライド可能に搭載している。スライダ１０４の上面には、弾性材又はクッション材、例えばエアマットが敷設されていてもよい。本実施形態では、スライダ１０４に電極部１２が取り付けられている。接点部１３１は基台１０３側に取り付けられ、コネクタ１３２はスライダ１０４側に取り付けられている。スライダ１０４が、電極部１２と電極部１１との対応位置までスライドされた状態で、コネクタ１３２が接点部１３１に接触して電気的に接続されて、電極１１１，１２１間への高周波電力の供給が可能となる。

本実施形態では、基台１０３の筐体内に、図５に示す高周波回路部２４（電源回路２５〜整合回路２７（なお、高周波電力計２８は見えていない））が収容されており、装置の省スペース化を図っている。また、図２に示す循環部３０を収容した態様としてもよい。制御部２０は、筐体を備えており、図５で後述するように操作部２２、表示部２３を外部に備え、内部に処理部２１を備えている。なお、制御部２０は、別筐体に設ける他、ガントリー１０の一部適所に配置する態様でもよい。

図２は、高周波の印加状態を示す正面図で、（Ａ）は高周波部と循環部との構成を示す正面図、（Ｂ）はレギュラーボーラスのみの場合の電気力線の粗密の状況を示す説明図、（Ｃ）はオーバーレイボーラスを敷設した場合の電気力線の粗密の状況を示す説明図である。図３は、循環部の一例を示す構成図である。図２において、胴体部分を模擬した人体Ｐの横断面の内部には患部（濃い部位）が例示してあり、その上下対向する位置に電極１１１，１２１が配置されて治療が行われる状態を想定したものである。なお、図２（Ｂ），（Ｃ）に示す破線は、電気力線を例示している。以下、図１〜図３を参照してオーバーレイボーラス４１，４２を説明する。

レギュラーボーラス１１２と人体Ｐとの間、及びレギュラーボーラス１２２と人体Ｐとの間には、人体Ｐに巻き付けられるようにして、オーバーレイボーラス４１，４２が敷設されている。図３に示すように、循環部３０は、冷却水を貯留するタンク３１、及びタンク３１とオーバーレイボーラス４１とをそれぞれ連通する、所要径を有する、例えばＳＵＳ等の金属製のパイプ３２，３３を備え、パイプ３２には、送水用のポンプ３４、温調部３５が配設されている。温調部３５は、パイプ３２，３３内を流れる溶液を所定温度に調整するもので、後述するように、冷却器３５１及び加熱器３５２を備えている。加熱器３５２は必要に応じて設ける態様でもよい。なお、循環部３０’（図３参照）は、循環部３０と同一構成をなし、オーバーレイボーラス４２に対応して設けられるものである。

オーバーレイボーラス４１，４２は、縦横に長方形で厚さ方向に薄層形状を有し、透明かつ軟質の樹脂製、例えばポリ塩化ビニル製シートで、内部に所定の導電性を有する溶液（以下、オーバーレイ溶液という。）が満たされた状態で、例えば厚さ２ｃｍ程度となる袋状体であって、縦横寸法はレギュラーボーラス１１２，１２２に比して大きなサイズを有する。縦横サイズをレギュラーボーラス１１２，１２２より大きめとし、人体に巻き付け可能な材質かつ構造とすることで、身体との密着がより良好となり、またレギュラーボーラス１１２，１２２との接触が均一かつ密となり、さらにエッジ部を経て延びる電気力線（図２の左右端側参照）がより均一化し、全体として過熱感乃至疼痛を緩和させる。

図２（Ｂ）に示すように、レギュラーボーラス１１２のみの場合には、人体Ｐの表皮に接するレギュラーボーラス１１２の端縁域（エッジ）に電気力線が集中、すなわち「密」となり、いわゆるエッジ効果によって表皮に対する電気的刺激が強くなる。一方、図２（Ｃ）のように、レギュラーボーラス１１２にオーバーレイボーラス４１を積層した場合には、人体Ｐの表皮に接するオーバーレイボーラス４１の端縁域で電気力線の集中が緩和、すなわち全体的に均一化された「粗」となり、エッジ効果がなくなって表皮に対する電気的刺激が抑制される。

オーバーレイ溶液は、レギュラー溶液に比して低い導電性を有するように設定される。オーバーレイ溶液は、本実施形態では、水に、氷点降下剤（いわゆる不凍液）を混合し、さらに電解質の溶液、例えば硫酸カリウム（K_２SO_４）を溶解させて生成している。これにより、レギュラーボーラス１１２，１２２では効率良く高周波電流を透過させ、オーバーレイボーラス４１，４２では高周波電流の透過を抑制して、人体Ｐに対する過熱及び疼痛等の電気的刺激（ピリピリ感）の緩和を図っている。オーバーレイボーラス４１，４２の厚さをレギュラーボーラス１１２，１２２より薄くして２層のボーラス構成とすることで、両面側での均一かつ密着性の向上を図ると共に、加熱効率と人体への刺激の緩和とを両立を図っている。

パイプ３２は、オーバーレイボーラス４１に対して給水路となり、パイプ３３は排水路となる。ポンプ３４は、金具からなる弁あるいは回転機構を利用する公知の送水機構が採用可能であり、タンク３１とオーバーレイボーラス４１との間に介在されて、冷却されたオーバーレイ溶液をパイプ３２、パイプ３３を経由して循環させる。なお、ポンプ３４は、給水路側、又は排水路側に設けた態様としてもよく、あるいは給水路と排水路との双方に設けて給水動作と排水動作とを行わせる態様としてもよい。また、パイプ３２、ポンプ３４及び温調部３５、またタンク３１とパイプ３２，３３との各連結部には必要に応じて金具を用いた締結構造が採用されてもよい。

冷却器３５１は、循環するオーバーレイ溶液を冷却するもので、種々の構造のものが採用可能である。冷却器３５１は、図略の温度センサで水温を監視して、オーバーレイ溶液を設定温度の冷却水として維持するように、処理部２１からの、例えば冷却動作のオンオフ信号を受けて制御される。冷却水としては治療箇所に応じて冷水又は温水が使い分けられるようになっていてもよい。通常、患部が生体の深層部にある場合には５℃〜１５℃程度（又は０℃〜２０℃程度）の冷水が冷却用として用いられ、患部が生体の表層部にある場合には２５℃〜４０℃程度の温水が表層部に対する冷却用として用いられる。表層部の患部に対する治療の場合、表層部を誘電加熱するため、低い冷水で生体表面を冷却すると患部の加熱治療効果を低減させるため、加熱器３５２によって、誘電加熱される温度より若干低い温水を生成し、この温水を冷却用として生体表面の冷却を行うようにしている。

図４は、オーバーレイボーラスの外観図で、（Ａ）は第１実施形態を示し、（Ｂ）は第２実施形態を示す図である。図４（Ａ）は、図２、図３で使用されている四角形形状のオーバーレイボーラス４１を示しており、パイプ３２，３３はオーバーレイボーラス４１の所定位置、例えば両端側に設けられている。図４（Ｂ）は、円形のオーバーレイボーラス４１ａを示しており、パイプ３２，３３はオーバーレイボーラス４１ａの所定位置、例えば周方向の反対側に設けられている。なお、パイプ３２，３３との間で、オーバーレイボーラス４１内には千鳥状の仕切り壁による流路が、オーバーレイボーラス４１ａ内には２重らせん形の仕切り壁による流路が形成されて、冷却液が全域に亘る流路を構成するものとしてもよい。

図５は、高周波加温治療装置の一実施形態を示すブロック図である。高周波加温治療装置１は、制御部２０と高周波回路部２４とを備えている。制御部２０は、高周波加温治療動作を制御する部分で、加温、整合及び冷却等の条件を設定入力する操作部２２、高周波回路部２４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２３を備えている。処理部２１は、好ましくはマイクロコンピュータで構成され、予め図略のメモリに記憶された処理プログラムを読み出して実行させることで高周波加温治療動作を実行する。

高周波回路部２４は、電源回路２５、高周波発振器２６、整合回路２７、高周波電力計２８を有する。高周波発振器２６は、ＭＨｚ帯、例えば８ＭＨｚの高周波を数百Ｗ〜数千Ｗの範囲で出力する。整合回路２７は、高周波発振器２６と負荷（レギュラーボーラス１１２，１２２、オーバーレイボーラス４１，４２及び人体Ｐで構成される負荷）のインピーダンスとの整合を行うもので、処理部２１を介して自動調整可能になっている。高周波電力計２８は、前記負荷に供給される高周波電力を計測するもので、電極１１１，１２１への入射電力と電極１１１，１２１からの反射電力を検出し、両電力から負荷に供給された供給電力を算出する。処理部２１は、温度上昇に伴う負荷インピーダンスの変化に対応した、供給電力（又は反射電力）の変動に応じて整合回路２７を調整し、電力供給を高効率で行うように整合条件（例えば、ＬＣ成分回路の少なくとも一方）を可変する指令を行う。

続いて、レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液について説明する。各溶液は、所定の導電率を有するように電解質の溶液が配合されたものである。電解質としては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、リン酸イオン、又は炭酸水素イオン等を生じる塩が挙げられる、そのうち、電解質として、塩化ナトリウム、アジ化ナトリウム、硫酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、さらに硝酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硝酸亜鉛、クロム酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、又はパラターシャリブチル安息香酸ナトリウム等が挙げられるが、本実施形態では、硫酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硝酸亜鉛、クロム酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、又はパラターシャリブチル安息香酸ナトリウム等が好ましい。各溶液は、硫酸カリウム等を含むことにより、導電性を有する。また、硫酸カリウム等を用いる場合、塩化ナトリウムと異なり、各溶液が接する電極その他の金属部品の腐食が阻止乃至抑制される現象が出願人によって見いだされた。

レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液のうち、少なくともオーバーレイ溶液は、氷点降下剤を含んでもよい。氷点降下剤は、特にオーバーレイ溶液を０℃付近まで冷却した状態でも好適な循環を実現させるために使用される。氷点降下剤は、さらにオーバーレイ溶液を所定の温度以下に維持し易くなり、過熱の抑制に貢献する。なお、電解質が混入される溶剤として、例えば水と氷点降下剤とを所定比率で、例えば半分ずつ含むものとしてもよい。

氷点降下剤としては、例えば、メタノール、イソプロパノール等のアルコール類、又はプロピレングリコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類が用いられる。なお、氷点降下剤は、アルコール等に限らず、その他氷点を降下するものであれば、採用することができる。

レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液は、防腐剤を含んでもよい。レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液を長期間使用する場合、バクテリアや細菌等による腐敗又は藻類が繁殖する場合があるが、防腐剤を含めることにより、藻類の繁殖や腐敗が抑制される。このため、溶液の衛生面が向上する。また、藻類の繁殖及び腐敗の抑制により、溶液の変色、悪臭の発生が防止でき、ユーザに見た目の不快感を与えることを抑制できる。さらに、レギュラーボーラス１１２，１２２、オーバーレイボーラス４１，４２及び溶液が透明である場合、レギュラーボーラス１１２，１２２及びオーバーレイボーラス４１，４２を通して患者の皮膚が視認できる。従って、溶液が変色せずに透明性を維持することで、オペレータは患者の体表状況をより的確にモニタリングすることができる。

防腐剤としては、例えば、塩化ベンザルコニウム等の第四級アンモニウム塩類、アルキルイミダゾール化合物等のアミン類等の細菌又は藻類の繁殖を抑制するものであれば、採用することができる。

レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液は、防錆剤を含んでもよい。各溶液は、電極１１１，１２１又は他の金属部品に直接接して使用される。各溶液が防錆剤を含むことにより、各溶液が接する金属の腐食が抑制されるため、電極１１１，１２１等の耐久性が向上し、かつ電極１１１，１２１等のメンテナンスの手間が軽減する。

防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール等の環状複素環化合物若しくはこれらの金属化合物、セバシン酸若しくはテレフタル酸等の有機酸、さらに電解質性も示す、リン酸カリウム塩又は無機カリウム塩等のリン酸塩系物質（主に鉄）、水酸化リチウム若しくは水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、モリブデン酸ナトリウム、又はケイ酸ナトリウムが挙げられる。電極１１１，１２１として黄銅を使用する場合、また、他の部品としてアルミニウムや銅を使用する場合、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール等の環状複素環化合物を使用することが好ましく、加えてモリブデン酸ナトリウム及びケイ酸ナトリウムは、鉄に対しても有意である。ベンゾトリアゾールは、防錆剤としてのみならず、防腐剤としても機能するため、各溶液における組成を少なくすることができる。また、硫酸カリウム等は、塩化ナトリウムと比較して、少なくとも鋼、銅、銅合金、ステンレスＳＵＳに対する防錆（耐腐食）性能の点で有意である。また、モリブデン酸ナトリウム等は電解質であり、硫酸カリウムに代えて使用することができ、かつ鋼等の金属に対して耐腐食性能を有することからも有意である。また、安息香酸ナトリウム及びパラターシャリブチル安息香酸ナトリウムは、鉄に対する防錆剤として有意である。さらに、鉄、銅、黄銅、アルミニウム、及びニッケルに対して例えば、３−（２−ベンゾチアジルチオ）プロピオン酸「商品名：サンビット（登録商標）」も有意である。なお、防錆剤としては、さらに電極１１１，１２１その他の金属部品の腐食を抑制するものであれば、採用することができる。

なお、各溶液は、電解質の溶液の他に、氷点降下剤、防腐剤及び防錆剤の少なくとも１種類を混合したものであってもよい。また、複数の機能を兼ねる液剤、例えばモリブデン酸ナトリウムを用いると、組成を少なくすることができる。

また、レギュラー溶液とオーバーレイ溶液とは、同一の組成で生成される必要はなく、例えば、レギュラー溶液は、電解質との関係で、及び／又は電解質の他に電極１１１，１２１の材質との関係で、防錆剤及び／又は防腐剤を含んでいればよく、一方、オーバーレイ溶液は、電解質との関係で、及び／又は電解質の他に溶液と直接接する金属部品との関係で、防錆剤及び／又は防腐剤を含んでいればよい。さらに、図２に示すように、レギュラー溶液を循環しない完全貯留型とし、一方、オーバーレイ溶液を循環式の貯留型とする態様に応じて配合する液剤を適宜なものとすることが可能である。さらに、オーバーレイ溶液の冷却性を考慮して、オーバーレイ溶液にのみ氷点降下剤を配合してもよい。さらに、レギュラー溶液とオーバーレイ溶液とへの液剤の配合は、図２とは異なる、両方を循環式の貯留型とする場合、両方を完全貯留型とする場合にも同様に適用してもよい。

次に、熱感効果について、図６に示す治療例を参照して説明する。図６の治療例は、医療機関において、高周波加温治療装置を用いて実際に行われた治療例１〜１６を示す。これらは、過去の治療において、レギュラーボーラスのみを用いた場合（治療例１〜３，１４〜１６）と、レギュラーボーラス及びオーバーレイボーラスの双方を用いた場合（治療例４〜１３）とを示している。いずれの場合も、冷却水は塩化ナトリウムを電解質として配合したものである。なお、硫酸カリウム（１４９（モル導電率：Ｓｃｍ^２／ｍｏｌ））と塩化ナトリウム（１２４（モル導電率：Ｓｃｍ^２／ｍｏｌ））とのモル導電率から、硫酸カリウムの％濃度は、換算により求めることができるが、両者のモル導電率は比較的近似しており、同等として扱うこともできる。他の電解質を使用する場合にも、同様の導電率の溶液となるように、％濃度を換算して求めればよい。

治療例１〜３，１４〜１６における「熱感の状況」では、レギュラーボーラスの溶液の％濃度は０％（水道水）か０．９％であり、治療例１〜３では、熱感の影響を受けて、出力低下を強いられたことが認められる。

一方、治療例４〜６，１０，１１では、レギュラー溶液２．０％及びオーバーレイ溶液０．９％では、全体的には、熱感の影響がないか、あるいはピリピリ感や弱い熱感が認められたものの、その出力を維持したまま治療が継続されたことが認められる。治療例７，８，１２，１３（レギュラー溶液２．０％及びオーバーレイ溶液０．５％）では、全体的には、熱感の影響がないか弱い熱感が認められるものの、その出力を維持したまま治療が継続されたことが認められる。そして、レギュラー溶液２．０％において、オーバーレイ溶液が０．５％の場合、オーバーレイ溶液０．９％の場合よりも、ピリピリ感や熱感が低減されていることから、オーバーレイ溶液は０．５％よりも低い濃度、例えば０．３％程度でもよいと考えられる。

続いて、加温効率について、図７に示す試験例を用いて説明する。

[試験例]
［ファントムモデルにおける試験］
人体の代わりにファントムモデルを用いた試験により、レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液の硫酸カリウム濃度を変えた場合（条件１〜１０：図７参照）のファントムモデルの加温特性を得た。本試験は各濃度（条件）について３回ずつ行った。

本試験における試験条件を以下に示す。

［試験条件］
・ファントムモデル：水１００％に対して、アガロースゲル４％、塩化ナトリウム０．２４％、アジ化ナトリウム０．１％を加熱溶解後、冷却したもの
・ファントムモデルサイズ：直径２５ｃｍ×高さ１６ｃｍの円柱
・電極サイズ：直径２５ｃｍ（上下同様）
・レギュラーボーラスサイズ：直径２８ｃｍ×厚さ３ｃｍ（上下同様）
・オーバーレイボーラスサイズ：３８ｃｍ×４２ｃｍ×厚さ２ｃｍ（上下同様）
・オーバーレイボーラス内循環水：ファントムモデルの初期設定温度（例えば３６．５℃）と同等になった時点で、循環を停止
・温度測定：電極間の中間位置と電極の中心軸との交点に留置した熱電対センサ
・高周波出力：１０００Ｗ
・加温時間：６分間
[試験結果]
図７に示すように、条件１〜条件５では、レギュラー溶液の硫酸カリウム濃度を２．００％に固定し、オーバーレイ溶液の硫酸カリウム濃度を０．００％〜２．００％の範囲で変更した場合の加温状況を示す。条件６〜条件１０では、オーバーレイ溶液の硫酸カリウム濃度を０．５０％に固定し、レギュラー溶液の硫酸カリウム濃度を０．００％〜５．００％の範囲で変更した場合の加温状況を示す。

以下、図６の治療例、図７の試験例を参照して、レギュラー溶液及びオーバーレイ溶液として（モル導電率が塩化ナトリウムと近似した）硫酸カリウムを用いた場合における、硫酸カリウムの濃度範囲について説明する。

条件１では、初期設定温度に対して、平均で５．２７℃しか上昇しておらず、加温効率が低いことが確認された。一方、条件２では、初期設定温度に対して、平均で５．７３℃上昇し、さらに条件３，４，５では、初期設定温度に対して、平均で６．２０℃、６．４３℃、７．０３℃のように一層上昇した。これによれば、レギュラー溶液２．０％において、オーバーレイ溶液０．２５〜２．０％で、加温効率が良好であることが認められた。なお、図６の治療例で示したように、オーバーレイ溶液の濃度が０．９％を超えて、例えば２．０％のように高くなると、加温効率はより上昇する一方、高周波電流が増大して、ピリピリ感や熱感の影響が一層大きくなるため、オーバーレイ溶液は硫酸カリウムを重量比で、０．３％〜１．０％濃度程度とすることが好ましい。なお、上記において、オーバーレイ溶液は導電率換算で、３．０〜４．５（Ｓ／ｍ）程度に設定されるのが好ましい。

さらに、条件６では、初期設定温度に対して、平均で５．０７℃しか上昇しておらず、加温効率が低いことが確認された。一方、条件７，８，９，１０では、初期設定温度に対して、平均で５．８３℃、６．１３℃、６．３０℃、６．３０℃のように一層上昇した。これによれば、オーバーレイ溶液０．５％において、レギュラー溶液１．０〜５．０％で、加温効率が良好であることが認められた。なお、レギュラー溶液の濃度が高くなる程、加温効率は上昇するものの、５．０％を超えると、溶液の結晶化を生じ、好ましくない。これによれば、レギュラー溶液は、硫酸カリウムを重量比で、１．０〜５．０％濃度とすることが好ましく、さらに、２．０〜４．０％濃度とすることがより好ましい。

このように、オーバーレイ溶液の導電率をレギュラー溶液の導電率に比して低く設定することで、レギュラーボーラス１１２，１２２を透過する高周波電流を相対的に増大させる一方、オーバーレイボーラス４１，４２に進入する高周波電流を抑止して、加温効率をできるだけ下げることなく深部を加温するようにし、オーバーレイボーラス４１，４２で高周波電流の進入と局部集中を抑制して、過熱、疼痛等のピリピリ感や熱感を抑えることが可能となる。このとき、オーバーレイ溶液が加熱されるため、冷却する構成（温調部３５の他、循環放熱式等でもよい。）を採用することが望ましい。

１高周波加温治療装置
１１１，１２１電極
１１２，１２２レギュラーボーラス
４１，４２オーバーレイボーラス
３０循環部
３１タンク
３２，３３パイプ
３４ポンプ
３５温調器

Claims

生体内の患部に高周波を印加する電極の主面に貼り付けられ、内部に電解質溶液が貯留された第１のボーラスと前記生体との間に介設される第２のボーラスに貯留される溶液であって、電解質として、硫酸カリウム、モリブデン酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、硝酸亜鉛、クロム酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、及びパラターシャリブチル安息香酸ナトリウムの少なくとも一つが配合され、かつ前記第１のボーラスに貯留される前記電解質溶液より低い導電率を有する高周波加温治療用冷却水。
前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、０．３％〜１．０％濃度の硫酸カリウムを含む請求項１に記載の高周波加温治療用冷却水。
前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、防腐剤を含む請求項１又は２に記載の高周波加温治療用冷却水。
前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、防錆剤を含む請求項１〜３のいずれかに記載の高周波加温治療用冷却水。
前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、氷点降下剤を含む請求項１〜４のいずれかに記載の高周波加温治療用冷却水。
請求項１〜５のいずれかに記載の高周波加温治療用冷却水を貯留するタンクと、前記タンクと前記第２のボーラスとを連通するパイプと、前記パイプの途中に設けられたポンプとを有する循環部を備えた高周波加温治療装置。
前記循環部は、前記パイプを流れる前記高周波加温治療用冷却水を冷却する温度調整部を備えた請求項６に記載の高周波加温治療装置。
前記第２のボーラスは、前記第１のボーラスに比して、縦横サイズが大きく、かつ厚さが薄いことを特徴とする請求項６又は７に記載の高周波加温治療装置。
前記第１のボーラスに貯留される前記溶液は、１．０％〜５．０％濃度の硫酸カリウムであり、前記第２のボーラスに貯留される前記溶液は、０．３％〜１．０％濃度の硫酸カリウムを含む請求項６〜８のいずれかに記載の高周波加温治療装置。