JPH0123143B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は油液を用いたハイパーサーミア装置、
特に生体内の患部組織にマイクロ波を照射して生
体内の加温を良好に行うことのできる油液を用い
たハイパーサーミア装置に関する。

［従来の技術］ 生体内の癌組織等の患部組織に高周波、特にマ
イクロ波を照射して組織の温度を42〜45℃程度に
加温し、これを連続的あるいは間欠的に行うこと
によつて、患部組織の治療を行うハイパーサーミ
ア装置が周知である。このハイパーサーミア装置
は、所定周波数域の交番電界中に生体を置くとこ
の生体がマイクロ波エネルギにより加熱されるこ
とを利用したものであり、このマイクロ波エネル
ギによつて患部組織の加温治療が非侵襲的に行わ
れている。

そして、癌組織は他の正常組織に比べて血液の
流れが悪いことから冷却効果が低く、生体内に所
定周波数のマイクロ波を照射すれば正常組織を傷
つけることなく癌組織のみを選択的に加温して治
ゆさせることができる。

ところで、マイクロ波を生体内に照射する場合
には、インピーダンスマツチングをとるためアプ
リケータと生体表面との間に整合層を設けてお
り、アプリケータから放射されたマイクロ波を生
体内に効率良く作用させることが行われている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 しかしながら、従来では前記整合層自体が固体
から形成されており、固体の整合層では生体表面
との密着が悪いため加温むらができ、生体表面の
均一な加温ができないという問題があつた。

また、整合層が生体表面の保温作用を行うこと
によつて正常の生体表面を加熱してしまい、患部
組織のみを効率良く加温することができなかつ
た。

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、整合層に冷却効果を持たせ
生体表面の温度を調整できる油液を用いたハイパ
ーサーミア装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、従来の
固体物質から成る整合層の代わりにインピーダン
スマツチングを行う油液を収容しかつこの油液の
厚さを15mm〜20mm程度に維持できる整合層バツグ
を形成し、温度センサ装置と循環装置とを設けた
ことを特徴とする。

そして、この温度センサ装置は油液の温度を検
出し、循環装置は温度センサ装置出力に基づいて
温度を一定に保つため油液を整合層バツグ内に循
環させ、これにより生体表面を所定の適切な温度
に保つ冷却作用を行う。

整合層の物質を選ぶ場合、例えば、整合層の比
誘電率εが ε＝√空間の比誘電率生体の比誘電率 の関係から求められる。従つて、マイクロ波
（2450MHz）の場合、空間が１、生体が47である
から、整合層の比誘電率は７程度となり、液体で
は水が80程度で使えないことから、本出願人はヒ
マシ油、シリコンオイル又はこれと同等の油液を
整合層として使用することを提案するものであ
る。

［作用］ 以上の構成によれば、生体に向けて照射された
マイクロ波は整合層バツグと生体内を加温する
が、この時整合層バツグ内の油液の温度が常に検
出されており、この温度が所定温度になるように
油液が循環装置にて循環させる。

従つて、生体表面の温度が上がつても整合層バ
ツグによつて冷却することができ、生体表面を所
望の温度に保つことができる。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

第１図には、ハイパーサーミア装置が示されて
おり、マイクロ波を照射するアプリケータ１０と
生体１２との間には整合層バツグ１４が生体表面
に密着して設けられている。

そして、前記整合層バツグ１４には温度センサ
１６と循環チユーブ１８が取り付けられ、この循
環チユーブ１８には恒温槽２０及び循環ポンプ２
２が設けられている。また温度センサ１６には温
度計２４が接続され、この温度計２４の出力は恒
温槽２０に供給されている。

実施例では、油液としてヒマシ油を用いてお
り、整合層バツグ１４内のヒマシ油の厚さを15mm
としており、実験によれば15〜20mmの厚さが最も
加温効率の良い厚さであることが確められた。

すなわち、第２図に示されるように、筋肉と等
価のフアントム２６の上にヒマシ油２８を配置し
て、アプリケータ１０をフアントム２６から15cm
離して配置する。そして、フアントム２６には深
さ方向へ５mm毎に30mmまで熱電対３０を配置して
2.450MHzのマイクロ波を照射する。この場合、
ヒマシ油２８の厚さを５mm毎に増やして行き、そ
の都度、フアントム２６内の各測定点で加温前後
の温度を測定する。なお、マイクロ波照射時間を
20秒とする。

このようにして得られた実験結果は次のように
して評価する。

イ 加温前後の各点での温度差をその点の深さで
の上昇温度とする。

ロ 深さと上昇温度Ｔとの関係を次式の指数関数
でフイツテイングする。

上昇温度Ｔ＝To・exp［−α×（深さ）］ 従つて、図からTo、αを求めることができ
る。

ハ 照射時のマイクロ波出力をPoとし、加温効
率を次式で評価する。

加温効率＝１／Po∫^∞ _pTo・e^-〓^Zdz このような評価方式に従つて求められた加温効
率のヒマシ油層の厚さに対する変化は、第３図に
示されており、ヒマシ油２８の厚さが15〜20mmの
ときに最大効率となつた。

本発明は以上の構成から成り、以下にその作用
を説明する。

まず、アプリケータ１０からマイクロ波が整合
層バツグ１４を介して生体１２内に照射され、患
部組織を加温するが、患部組織が温められると同
時に生体表面及び整合層バツグも温められる。

この場合、ヒマシ油は循環装置２２により整合
層バツグ１４内を循環しておりヒマシ油の温度は
所定の温度に維持される。従つて、マイクロ波に
より加温されるのにもかかわらず、生体表面の温
度を所定温度に保つことができる。

この結果、整合層の過加熱を防止して生体表面
の温度を自由に制御することができ、良好な加温
治療を行うことができる。すなわち、患部組織は
42℃〜45℃に加温されれば壊死化して治ゆする
が、正常組織はなるべく低い温度に保つたほうが
良く、また生体表面の正常組織の温度を正常温度
に維持することにより、患者に苦痛等を与えるこ
ともなくなる。

なお、実施例は整合層としてヒマシ油を用いて
いるが、シリコン油やこれらと同等のインピーダ
ンスを有する油液を適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、油液を
用いて整合層バツグを形成するとともに整合層バ
ツグ内の油液厚を15mm〜20mm程度に維持し、かつ
この油液を循環させるようにしたので、インピー
ダンスマツチングを行うを同時に生体表面を冷却
してその温度をコントロールすることができ、効
率よく加温治療を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の油液を用いたハイパーサー
ミア装置の実施例を示す説明図、第２図は、ヒマ
シ油を用いた実験方法を示す説明図、第３図は、
第２図の実験結果を示すグラフ図である。 １０……アプリケータ、１２……生体、１４…
…整合層バツグ、１６……温度センサ、２２……
循環ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロ波を照射して生体内を加温するハイ
   パーサーミア装置において、インピーダンスマツ
   チングを行う油液を収容しかつこの油液の厚さを
   15mm〜20mm程度に維持できる整合層バツグと、前
   記油液の温度を検出する温度センサ装置と、生体
   内表面を所定の温度に冷却するために前記温度セ
   ンサ装置出力に基づいて油液をその温度が一定に
   保たれるように整合層バツグ内に循環させる循環
   装置と、を設けたことを特徴とする油液を用いた
   ハイパーサーミア装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、前記
   油液としてヒマシ油を用いたことを特徴とする油
   液を用いたハイパーサーミア装置。