JPH02185267A

JPH02185267A - マイクロ波治療装置

Info

Publication number: JPH02185267A
Application number: JP1005438A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Tagawa; 田川　元之; Shinji Hatta; 信二八田; Yoshihiro Kosaka; 小坂　芳広
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-07-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JP2680876B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、腫瘍部を加熱して治療するハイパサーミア装
置、マイクロ波凝固装置、あるいはマイクロ波手術装置
等のマイクロ波治療装置に関する。

［従来の技術］悪性腫瘍（癌）等の体内の有害組織を生態内において破
壊するものとして被破壊組織のみを選択的に長時間加熱
する治療法、つまりハイパーザミア（温熱療法）がある
。たとえば、特開昭６２２８４６５９号公報に示すよう
に、電磁波放り、ｊによって生体の加熱をアプリケータ
によって行いつつ同時に、そのアプリケータからの反射
波で定在波比を観Δｌｌｊすることにより、アプリケー
タの温度を制御するようにしたものであり、あるいは特
開昭６０−１９０９６９号公報に示すように、電磁波を
生体へ照射するアプリケータの電磁波の出力に対応して
加温個所の温度ＨＤＩ定を行い、このＡＰＩ定した温度
が所定レベル以上の時、電磁波の出力レベルを低くする
ことにより、生体内の所定の加［発明が解決しようとす
る課題］しかし、従来の技術では、マイクロ波発振器が治療用の
電力（数十Ｗ）を出力した場合の反射波を直接測定して
いるため、治療用アプリケータと装置との整合が悪い場
合には、出力電力のほとんどが測定器に入射してしまう
ことがある。このため、装置の破壊を防止するために、
／１１定可能な電力を考慮して数十Ｗに対応するもので
なければならず、大形化してしまうという欠点があった
。この発明は、このような欠点に管口してなされたもの
で、装置の破壊を防止し、効率良くマイクロ波を供給で
きる小形のマイクロ波治療装置を提供することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］この装置では、第１マイクロ波より小さな第２のマイク
ロ波を発振するマイクロ波発振手段２、治療時、上記マ
イクロ波発振手段２からの第１のマイクロ波を治療部へ
伝達し、測定時、上記マイクロ波発振手段２からの第２
のマイクロ波を治療部へ伝達し、この治療部からの反射
波を出力する″出力方向切換手段３、ｆｌｌｌ＋ｌｌｌ
上記マイクロ波発振手段２からの第２のマイクロ波と上
記出力方向切換手段３からの反射波とにより、反射率を
演算する反射率演算手段６、および治療時と測定時に、
上記マイクロ波発振手段２と上記出力方向切換手段３を
切換えるとともに、反射率演算手段６により得られた反
射率が所定値以上か否かに応じて、上記マイクロ波発振
手段２の発振出力の制御を行う制御手段７が設けられて
いる。

［作用］この装置では、治療時、切換手段７の指示に応じてマイ
クロ波発振手段からの第１のマイクロ波を出力方向切換
手段３を介して治療部へ伝達し、測定時、切換手段７の
指示に応じてマイクロ波発振手段からの第２のマイクロ
波を出力方向切換手段３を介して治療部−２伝達し、こ
の治療部からの反射波が出力方向切換手段３を介して反
射率演算手段６に導かれ、この反射率演算手段６で上記
マイクロ波発振手段２からの第２のマイクロ波と上記出
力方向切換手段３からの反射波とにより、反射率を演算
し、このｊりられた反射率が所定値以上か否かに応じて
、上記マイクロ波発振手段２の発振出力の制御を行うよ
うにしたものである。

［実施例］以下、この発明について説明する。

第１図から第３図はこの発明の第１実施例を示すもので
ある。

第１図、および第２図はこの発明のマイクロ波治療装置
（ハイパーサーミア装置）１を示すもので、マグネトロ
ン等で構成され、マイクロ波を発振するマイクロ波発振
器（マイクロ波発振手段）２、このマイクロ波発振器２
より発振されたマイクロ波の出力方向と治療部としての
アプリケータ１４からの反射波の出力方向を切換える出
力方向切換部（出力方向切換手段）３、上記アプリケタ
１４により加温される生体組織とこのマイクロ波治療装
置１との整合状態を調整する整合部４、上記出力方向切
換部３から供給される上記マイクロ波発振器２より発振
したマイクロ波の出力値と、上記アプリケータ１４から
の反射波の出力１直とを肖るマイクロ波測定部５、マイ
クロ波、’ＩＰＩ定部５加部５上記マイクロ波発振器２
より発振したマイクロ波の出力値と、上記アプリケータ
１４からの反射波の出力値とから反射率を得る反射率演
算部（反射率演算手段）６、上記マイクロ波発振器２川
の電源１３、および治療時と反射率ｌＤＪ定時とで出力
方向切換器３の出力方向を切換えるとももに、上記電源
１３による電源電圧を調整し、上記マイクロ波発振器２
の出力電力を変更して、第１のマイクロ波あるいは第２
のマイクロ波（第１のマイクロ波〉第２のマイクロ波）
が出力されるようにし、反射率側定時、反射率演算部６
からの反射率に応じて、上記電源１３による電源電圧の
上記マイクロ波発振器２への印加を制御する制御部（制
御手段）７によってもへ１成されている。

上１記制御部７による治療時と７１１１１定時とは、一
定時間ごとに自動的に切換えても、操作者の外部からの
入力によって切換えるようにしても良い。

また、上記制御部７は、その反射率をあらかじめ設定さ
れている２つの設定値Ｓｌ（ｍｌの設定値）、Ｓ２（第
２の設定値）と比較され（第１の設定値〉第２の設定値
）、反射率が第１の設定値Ｓ１より大きい場合、電源１
３によるマイクロ波発振器２への電源電圧の印加を停止
し、マイクロ波発振器２からのマイクロ波の発振を停止
し、反射率が第１の設定値Ｓ１より小さく、第２の設定
値Ｓ２より大きい場合、制御部７は電源１３によるマイ
クロ波発振器２への電源電圧をｉｌｌ定時のまま、つま
りマイクロ波発振器２からのマイクロ波の電力値をＪｌ
定時のままとし、反射率が適正でない旨を操作者に知ら
せる。これにより、操作者は整合部４の整合を調整し、
反射率を小さくし、反射率が第２の設定値となるように
する。

また、制御部７は、反射率が第１の設定値Ｓ１より小さ
い場合、電源１３によるマイクロ波発振器２への電源電
圧を大きくし、マイクロ波発振器２からのマイクロ波の
出力電力を大きくする。

上記マイクロ波治療装置１の反射率演算部６で得られた
反射率は表示部８で表示され、操作者に表示されるよう
になっている。

上記出力方向切換部３は、切換器１０．１１、および分
配器１２によって構成されており、治療時、制御部７か
らの切換信号により、切換器１０．１１のそれぞれの可
動接点１０ａ、ｌｌａは固定接点１０ｂ、ｌｌｂ側に切
り換わり、上記マイクロ波発振器２からのマイクロ波が
切換器１１．１０、および整合部４を介してアプリケー
タ１４に供給され、また反射率ｎ１定時、制御部７から
の切換信号により、切換器１０，１１のそれぞれの可動
接点１０　ａ　ｓ　１１　ａは固定接点１０ｃ、ｌｌａ
側に切り換わり、上記マイクロ波発振器２からのマイク
ロ波が切換器１１および分配器１２を介してマイクロ波
ａ―ｊ定部５に供給されるとともに、分配器１２からさ
らに切換器１０および整合部４を介してアプリケータ１
４に供給され、上記アプリケータ１４からの反射波は、
整合部４、切換器１０および分配器１２を介してマイク
ロ波測定部５に供給されるとともに、分配器１２からさ
らに切換器１１を介してマイクロ波発振器２に供給され
る。

上記治療用のアプリケータ１４は、たとえば内視鏡（図
示しない）の鉗子孔を介して生体内に挿入可能なものと
なっている。

次に、上記構成に基づく作用を、第３図に示すタイミン
グチャートを参照しつつ説明する。まず、制御部７から
の制御信号によって電源１３からのζ電源電圧がマイク
ロ波発振器２に出力される。これにより、マイクロ波発
振器２はマイクロ波（第１のマイクロ波）を発振し、こ
の発振されたマイクロ波は切換器１］へ供給されている
。

そして、治療時、制御部７からの切換信号により、切換
器１０．１１のそれぞれの可動接点１０ａ、ｌｌａは固
定接点１０ｂ、ｌｌｂ側に切り換わり、上記マイクロ波
発振器２からのマイクロ波が切換器１１．１０、および
整合部４を介してアプリケータ１４に供給される。この
結果、アプリケータ１４により腫瘍部（図示しない）が
加熱され、治療される。

また、反射率１１１１１定時、制御部７からの制御信号
によって電源１３から治療時よりも低い電源電圧がマイ
クロ波発振器２に出力される。これにより、マイクロ波
発振器２から出力され、るマイクロ波の電力値を、マイ
クロ波Ａ１１Ｊ定部５で測定可能な値まで小さくする。

そして、制御部７からの切換信号により、切換器１０．
１１のそれぞれの可動接点１０ａ、１１ａは固定接点１
０ｃ、ｌｌａ側に切り換わり、上記マイクロ波発振器２
からのマイクロ波（第２のマイクロ波）の１部は切換器
１１および分配器１２を介してマイクロ波７ＩＰＩ定部
５には給され、上記マイクロ波発振器２からのマイクロ
波の他部は、１ノ換器１１、分配器１２、切換器１０お
よび整合部４を介してアプリケータ１４に供給される。

また、上記アプリケータ１４からの反射波の一部は、整
合部４、切換器１０および分配器１２を介してマイクロ
波ΔＩＩＪ定部５に供給され、他部は、整合部４、切換
器１０、分配器１２、および切換器１１を介してマイク
ロ波発振器２に供給される。

マイクロ波ａＰｊ定部５は、供給されるマイクロ波の電
力値とアプリケータ１４からの反射波の電力値とを測定
し、それらの値を反射率演算部６へ出力する。反射率演
算部６は、供給されるマイクロ波の電力値とアプリケー
タ１４からの反射波の電力値とから反射率を演算し、こ
の演算した反射率を制御部７および表示部８へ出力する
。表示部８はその反射率を表示し、操作者にその反射率
を知らせる。

また、制御部７は、その反射率をあらかじめ設定されて
いる２つの設定値Ｓｌ（第１の設定値）、Ｓ２（第２の
設定値）と比較され、反射率が第１の設定値Ｓ１より大
きい場合、電源１３によるマイクロ波発振器２への電源
電圧の印加を停止し、マイクロ波発振器２からのマイク
ロ波の発振を停止し、反射率が第１の設定値Ｓ１より小
さく、第２の設定値Ｓ２より大きい場合、制御部７は電
源１３によるマイクロ波発振器２への電源電圧をｎ１定
時のまま、つまりマイクロ波発振器２からのマイクロ波
の電力値を、’ＩＰ１定時のままとし、反射率が適正で
ない旨を操作者に知らせる。これにより、操作者は整合
部４の整合を調整し、反射率を小さくし、反射率が第２
の設定値となるようにする。

上記したように、反射波の電力が大きくなった場合、マ
イクロ波出力を停止して装置の破損を防ぎ、また装置を
破損するほどでなくても、ある程度反射波の電力が大き
い場合は、それを操作者に知らせて、整合状態を良くさ
せて、常に効率良い加温ができる。

また、反射率７１１１定時には、マイクロ波の出力を小
さくするため、マイクロ波４１１１定部の大きさを小さ
くできる。

第４図はこの発明の第２実施例を示すものである。

この第２実施例は、第４図に示すように構成され、第１
実施例と同一部位には同一符号を付し、説明を省略する
。すなわち、上記第１実施例の切換器１０．１１の代り
に方向性結合部２１を設け、電源１３とマイクロ波発振
器２との間に出力電圧演算部２４を設け、方向性結合部
２１とマイクロ波ＡＩＩｊ定部５との間に切換器２２を
設け、切換器２２の上記マイクロ波測定部５とは別の出
力部には無反射終端２３が設けられている。

このような構成により、治療時には、制御部７からの切
換信号により、切換器２２の可動接点２２ａは固定接点
２２ｂ側に切り換わり、上記マイクロ波発振器２からの
マイクロ波が方向性結合器２１、および整合部４を介し
てアプリケータ１４こ供給される。この結果、アプリケ
ータ１４により腫瘍部（図示しない）が加熱され、治療
される。

この際、アプリケータ１４からの反射波は、整合部４、
方向性結合器２１、および切換器２２を介して無反射終
端２３へ入力され、ここで吸収される。

また、反射率測定時、制御部７からの制御信号によって
電源１３から治療時よりも低い電源電圧が出力電力演算
部２４を介してマイクロ波発振器２に出力される。これ
により、マイクロ波発振器２から出力されるマイクロ波
の電力値を、マイクロ波測定部５で測定可能な値まで小
さくする。この際、出力電力演算部２４は電Ｆｉ、１３
の電圧に対応した出力値を反射率演算部６゛へ出力され
る。

また、制御部７からの切換信号により、切換器２２の可
動接点２２ａは固定接点２２ｃ側に切り換えておく。

これにより、マイクロ波発振器２からのマイクロ波は、
方向性結合器２１および整合部４を介してアプリケータ
１４に１共給される。

また、上記アプリケータ１４からの反射波は、整合部４
、方向性結合器２１、および切換器２２を介してマイク
ロ波Δ＋＋＋定部５に供給される。

マイクロ波測定部５は、供給されるアプリケータ１４か
らの反射波の電力値をΔＰ１定し、その値を反射率演算
部６゛へ出力する。反射率演算部６′は、出力電力演算
部２４から供給される電力値とアプリケータ１４からの
反射波の電力値とから反射率を演算し、この演算した反
射率を制御部７および表示部８へ出力する。表示部８は
その反射率を表示し、治療者にその反射率を知らせる。

また、制御部７は、その反射率をあらかじめ設定されて
いる２つの設定値Ｓｌ（第１の設定値）、Ｓ２（第２の
設定値）と比較され、反射率が第１の設定値Ｓ１より大
きい場合、電源１３によるマイクロ波発振器２への電源
電圧の印加を停止し、マイクロ波発振器２からのマイク
ロ波の発振を停止し、反射率が第１の設定値Ｓ１より小
さく、第２の設定値Ｓ２より大きい場合、制御部７は電
源１３によるマイクロ波発振器２への電源電圧を測定時
のまま、つまりマイクロ波発振器２からのマイクロ波の
電力値をΔｐＩ定時のままとし、反射率が適正でない旨
を操作者に知らせる。これにより、操作者は整合部４の
整合を調整し、反射率を小さくし、反射率が第２の設定
値となるようにする。

また、反射率測定時には、マイクロ波の出力を小さくす
るため、マイクロ波ａｌｌｌ定部の大きさを小さくでき
る。

さらに、マイクロ波−Ｐ１定部が反射波に対する電力値
のみを測定すれば良いため、そのマイクロ波ｄＰｊ定部
の構成を簡単にできる。

第５図はこの発明の第３実施例を示すものである。

この第３実施例は、第５図に示すように構成され、第１
実施例と同一部位には同一符号を付し、説明を省略する
。すなわち、上記第１実施例の切換器１１を削除し、マ
イクロ波発振器２からのマイクロ波が切換器１０へ出力
され、分配器１２の一方の人力として、マイクロ波発振
器２からのマイクロ波の代りに小電力用マイクロ波発振
器３３からのマイクロ波が供給される。この小電力用マ
イクロ波発振器３３には電源１３からの電源電圧も印加
されるようになっている。

このような構成において、反射率測定時は、マイクロ波
発振器２からのマイクロ波の発振を停止し、小電力用マ
イクロ波発振器３３からマイクロ波が発振されるように
電源１３からの電源電圧を印加し、切換器１０を分配器
１２側、つまり可動接点］Ｏａを固定接点１０ｃ側に切
換える。以後の動作は、第１実施例と同じである。

この結果、マイクロ波発振器つまりマグネトロンが低出
力で発振が安定しないという欠点を除去して、正確な反
射率の測定を行うことができる。

第６図はこの発明の第４実施例を示すものである。

この第４実施例は、第６図に示すように構成され、第１
実施例と同一部位には同一符号を付し、説明を省略する
。すなわち、上記第１実施例の整合部４を削除したもの
である。

この場合、動作順序は第１実施例と同しだが、整合部４
による調整手順が除かれる。また、第１実施例の第２の
設定値は不要となり、反射率が第１の設定値より大きけ
れば、マイクロ波の発振を停止トし、小さければａｌｌ
ｌｌｌｌ後に治療時のマイクロ波を発振する。

この結果、整合部を無くすことで、装置の小形化ができ
、制御手順も簡単になる。また、整合部を削除すること
は第２、第３実施例でも可能である。

第１〜第３実施例では、整合部４を制御部７で自動的に
調整するようにしても良い。この方法としては、スタブ
型の整合部を制御部７の信号に応じてステッピングモー
タで動かして整合をとるものなどで実現できる。

また、整合部を調整している間は、反射率の測定間隔を
第７図（ａ）に示すように、短くしたり、同図（ｂ）に
示すように、連続にすることで、反射率が小さくなった
場合にすばやく出力電圧を治療時の値にすることができ
、腫瘍部の温度低下を小さくできる。

なお、本発明は、ハイパーサーミア装置についてのみ限
定されるものではなく、マイクロ凝固装置やマイクロ波
手術器などマイクロ波発振器で発振したマイクロ波を導
いて、なるべく反射波の少ない状態で対象部位を治療す
るマイクロ波治療装置について応用可能である。上記マ
イクロ凝固装置の場合には、アプリケータの代りに、第
８図に示すような形状のプローブ１４ａを用いるように
なっている。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、反射が少ない
状態で、効率良く治療を行うことができ、装置の破壊を
防ぐこともできる小形のマイクロ波治療装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を説明する図、第２図はこの発明の第
１実施例における全体の構成を示すブロック図、第３図
は第２図における要部の動作を説明するためのタイミン
グチャートであり、第４図はこの発明の第２実施例にお
ける全体の構成を示すブロック図を示すものであり、第
５図はこの発明の第３実施例における全体の構成を示す
ブロック図を示すものであり、第６図はこの発明の第４
実施例における全体の構成を示すブロック図を示すもの
であり、第７図は第１〜第３実施例において整合部の調
整をしている間の反射率のａ定間隔を示すものであり、
第８図は他の実施例におけるプローブの形状を示すもの
である。１・・・マイクロ波治療装置、２・・・マイクロ波発振
器（マイクロ波発振手段）、３・・・出力方向切換器（
出力方向切換手段）、６・・・反射率演算部（反射率演
算手段）、７・・・制御部（制御手段）、１４・・・ア
プリケータ（治療部）。出願人代理人　弁理士　　坪　井　　４第１図第　２　図第囚第図第６図第８ｖｌ：Ｊ−続辛市ｊ］三書事件の表５ｊで特願平１５４３８号発明の名称マイクロ波治療装置９山にをするとｉＬ件との関係　　特許出願人（０３７）オリンパス光学］二業抹式会社４、代理人東京都千代ＩＩＪ区霞が関３丁目７番２号（ａ）（ｂ）第　７　図７、補正の内容（１）明細書の第４頁第１５行目、および同頁第１２行
目に、「切換手段」とあるを、「制御手段」と：１正す
る。（２）明細書の第７頁第１７行目、第１２頁第５行目、
および第１５頁第１９行口に、「第２の設定値と」とあ
るを、「第２の設定値以下と」と訂正する。（３）明細書の第１７頁第２行ｌ」、および同頁第１２
行ｉ」に、「切換器１０」とあるを、「切換器３】」と
ｎ１止する。（４）明細書の第１７頁第１２行１１から第１３行ｌ」
にわたって、「可動接点１０ａを固定接点ｌＯｃ側に」
とあるを、「可動接点３１ａを固定接点３１ｃ側に」と
訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】第１のマイクロ波より小さな第２のマイクロ波を発振す
るマイクロ波発振手段と、治療時、上記マイクロ波発振手段からの第１のマイクロ
波を治療部へ伝達し、測定時、上記マイクロ波発振手段
からの第２のマイクロ波を治療部へ伝達し、この治療部
からの反射波を出力する出力方向切換手段と、測定時、上記マイクロ波発振手段からの第２のマイクロ
波と上記出力方向切換手段からの反射波とにより、反射
率を演算する反射率演算手段と、治療時と測定時に、上
記マイクロ波発振手段と上記出力方向切換手段を切換え
るとともに、上記反射率演算手段により得られた反射率
が所定値以上か否かに応じて、上記マイクロ波発振手段
の発振出力の制御を行う制御手段と、を具備したことを特徴とするマイクロ波治療装置。