JPH0244230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、加温療法用アプリケータに係り、と
くに電磁波を用いて生体の所定箇所を加温治療す
るための加温療法用アプリケータに関する。 〔従来の技術〕 近年、加温療法

【「ハイパーサーミア」ともい
う】を用いた治療法が脚光を浴びており、特に悪
性腫瘍を例えば43℃付近で１時間ないし２時間の
間連続加温するとともに、一定周期でこれを繰り
返すことにより、癌細胞の再生機能を阻害せし
め、同時にその多くを到死せしめることができる
という研究報告が相次いでなされている（計測と
制御vol.22.No.10）。この種の加温療法としては、
全体加温法と局所加温法とがある。この内、癌組
織およびその周辺だけを選択的に温める局所加温
法として、電磁波による方法、電磁誘導による方
法、超音波による方法等が提案されている。 一方、発明者らは、電磁波を用いて生体内深部
の癌を加温治療する場合の有効性を、従来より提
案し研究を進めている。この場合、電磁波を生体
内へ送り込むための加温用のアプリケータにつ
き、発明者らは、電磁波のエネルギーを集束せし
める必要性から、従来より電波レンズを装備する
という手法を採用している。 具体的には、第４図ないし第５図に示すように
アプリケータ１は、導波管としての機能を備えた
ケース本体３と、このケース本体３の一端部内に
設けられた電磁波給電部２と、他端部内に設けら
れた電波レンズ部４とを要部として構成され、こ
の電波レンズ部４の出力段には生体表面の過熱を
防止するための冷却板５を装備し、同時に当該冷
却板５は冷却水により冷却し得るようになつてい
る。 電波レンズ部４は、第５図に示すように、一定
間隔ａを隔てて金属板６Ａ，６Ａ…を配設したも
のよりなり、この各金属板６Ａには、電磁波給電
部２から送り出される球面波状の電磁波を平面波
に変換するために、第６図に示す如く当該電磁波
到来側を全体的に凹状に形成し、さらに、当該凹
状部分の作用により形成された平面波を集束せし
めるために、その電磁波送出側の中央部には、長
さの短い金属板を第７図に示す如く配設し全体的
には電磁波送出側の配列が凹状を成すように配設
され固定されたものとなつている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、かかる従来例においては、前述
したように金属板から成る電波レンズ部が装備さ
れ或いは必要に応じて冷却部材が充填使用される
ことから、これらと生体との整合不良もしくは電
磁波給電部との整合不良が生じて内部に反射定在
波が発生し、電磁波エネルギーが著しく損失する
という不都合が生じていた。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来技術の有する不都合を勘
案し、特に電磁波発生手段側への反射波を少なく
するとともに、電磁波エネルギーを効果的に集束
して所定箇所を照射加温せしめることのできる加
温療法用アプリケータを提供することを、その目
的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明では、ケース本体の一端部に設
けられた電磁波給電部と、このケース本体の他端
部に装備された電波レンズ部とを有している。電
磁波給電部内に、電磁波の減衰が比較的小さく且
つ比誘電率が比較的大きいマシン油等の誘電体部
材を充填せしめ、当該電磁波給電部内の前記電波
レンズ部内に、電磁波整合層を装備している。こ
の電磁波整合層を、その比誘電率が中央部から両
側壁に向けて徐々に小さくなるように形成すると
いう構成を採つている。これによつて前述した目
的を達成しようとするものである。 〔作用〕 ケース本体は導波管として機能し、また電磁波
給電部は当該ケース本体内に電磁波を送り込む中
継点としての機能を有している。このケース本体
の電磁波給電部に送り込まれる電磁波は、当該ケ
ース本体の他端部の開口部から外部へ伝播送出さ
れる。この場合、ケース本体は誘電体部材の作用
によつて電磁波の減衰が大幅に緩和され、同時に
電磁波用の整合層の作用によつて生体表面との間
の整合がとられることから反射波の発生が防止さ
れる。かかる点において、アプリケータからの電
磁波出力が全体的に効率よく成される。 〔第１実施例〕 以下、本発明の主要部に係る実施例を第１実施
例として第１図ないし第２図に基づいて説明す
る。 この第１図ないし第２図において、符号１０は
ケース本体を示す、符号２０は冷却機構を示し、
５０は電磁波給電部を示す。ケース本体１０は、
給電部導波管１１とレンズ部導波管１２とにより
構成されている。給電部導波管１１には励振アン
テナ１３と同軸コネクタ１３Ａとが装備され、こ
の内、励振アンテナ１３の周囲には減衰が少ない
油などの誘電体部材１４が充填され、この誘電体
部材１４からレンズ部導波管１２に至る前記給電
部導波管１１内に複数の誘電体板からなる電磁波
用の整合層１５が配設され、これによつてレンズ
部導波管１２側へ電磁波を能率よく送り込めるよ
うになつている。また、整合層１５は、励振アン
テナ１３からレンズ部導波管１２に向かつてその
誘電率が徐々に大きくなるように所定の誘電率を
備えた部材が選択使用されている。 一方、レンズ部導波管１２内には、その全域に
わたつて生体に近似した誘電率を有し、かつ電磁
波の減衰の少ない固形もしくは半固形の誘電体部
材１８が充填され、これによつて当該レンズ部導
波管１２部分の小型化および生体への整合が図れ
るようになつている。また、このレンズ部導波管
１２内には、生体内に電磁波エネルギーを集束せ
しめるための複数の金属板１６Ａ，１６Ａ，…か
らなる電波レンズ部１６が装備されている。この
電波レンズ部１６は長さの異なる金属板１６Ａが
使われ、中央部に短い金属板１６Ａが、また内壁
側に長い金属板１６Ａが使われている。これらの
金属板１６Ａ相互間の寸法は同じにしてある。こ
の結果、当該電波レンズ部１６に送られてくる電
磁波は、まず内壁側の金属板１６Ａから徐々に全
体にわたつて分割されることとなり、従つて比較
的整合効果が図られた電波レンズ部１６となつて
いる。 そして、ケース本体１０の内壁には、電磁波の
電界の方向Ｅに平行に、比較的誘電率が高くかつ
減衰の少ない誘電体板１９が装備され、これによ
つて、電波エネルギーが中央のみに集中するとい
う従来例の有する不都合が防止されている。 さらに、冷却機構２０は、図に示す如く生体
（第４図のＡ参照）に合わせて湾曲せしめた誘電
体板からなる当該支持板２１と、この当該支持板
２１の外側に固着された当接板２２と、さらに当
該当接板２２の外側に密封装着された軟質フイル
ム部材２３とを備えている。この内、当該支持板
２１の中央部には、ケース本体１０の放射開口部
１０Ａに合わせた角型貫孔２１Ａが形成され、こ
の角型貫孔２１Ａより更に大きい角型切除孔２２
Ａが、第１図に示す如く当接板２２に形成され、
これによつてケース本体１０内と冷却機構２０内
の冷却液とが極く自然に流通し得る構造となつて
いる。 また、冷却機構２０に使用される冷却液は、本
実施例では水（比誘電率ε_r＝80.36；但し 20℃、
測定波長∞）が使用されている。そして冷却機構
２０の周端部には、冷却水の流入・流出部２０
Ａ，２０Ｂが各々複数個対称に設けられ、これに
よつて冷却水を流す方向を適宜選択し設定するこ
とができるようになつている。１１Ａ，１２Ａは
着脱用のフランジ部を示す。 このように構成された上記第１実施例において
は、ケース本体１０内が、励振アンテナ１３から
電波レンズ部１６の外端に至るまで、全体的に反
射の少ないインピーダンスマツチングの良くとれ
た構造となつており、これがため、電磁波発生手
段としてのマグネトロン等から送られてくる電磁
波を能率よく集束せしめながら外部へ送出し得る
という利点がある。 〔第２実施例〕 次に、第２実施例を第３図に基づいて説明す
る。 この実施例は、周波数が比較的低い電磁波を使
用した場合の実施例であり、特に電磁波給電部５
０の励振アンテナ３３の周囲の寸法が大きい値に
設定され、その内部には油等の低損失誘電体部材
３４が充填されている。また電波レンズ部３６は
同図に示す如く電磁波照射部が外側からみて凹状
に配列されたものが使用されている。そして、こ
の電波レンズ部３６を構成する各金属板３６Ａ，
３６Ａ…相互間には誘電率の異なつた低損失の誘
電体部材３７が充填されている。 この場合、中央部分には比誘電率の大きい部材
が、また内壁側には比誘電率の小さい部材が各々
配設され、これによつて、電磁波の集束が効果的
になされるとともに生体へのマツチングおよびケ
ース本体３０の全体の小型化が図られている。そ
の他の構成および作用効果については、前述した
第１実施例と同一となつている。 〔発明の効果〕 本発明は以上のように構成され機能するので、
これによると、電磁波給電部内に装備された整合
層の作用によりアプリケータが当接する生体表面
側からの電磁波の反射を著しく減少せしめること
ができ、しかも誘電体部材の作用によつて電磁波
給電部における電磁波の減衰を大幅に少なくする
ことができ、さらに、電波レンズ部内の誘電体部
材を中央部から両側壁に向かつて徐々に小さくな
るように形成したことから、レンズ効果が付加さ
れ、これがため、生体に対しては電磁波エネルギ
ーを更に有効に集束しながら内部に伝播せしめる
ことができるという従来にない優れた加温療法用
アプリケータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図の正面図、第３図は第２実施例を示す
断面図、第４図は従来例を示す斜視図、第５図は
第４図内に装備されている電波レンズ部を示す説
明図、第６図ないし第７図は各々第５図の動作説
明図である。 １０，３０……ケース本体、１４，３４……誘
電体部材としての油、１５……電磁波整合層、１
６，３６……電波レンズ部、１８，３７……誘電
体部材、２０……冷却機構、５０……電磁波給電
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケース本体の一端部に設けられた電磁波給電
   部と、このケース本体の他端部に装備された電波
   レンズ部とを有する加温療法用アプリケータにお
   いて、 前記電磁波給電部内に、電磁波の減衰が比較的
   小さく且つ比誘電率が比較的大きいマシン油等の
   誘電体部材を充填せしめ、 当該電磁波給電部内の前記電波レンズ部内に、
   電磁波整合層を装備するとともに、 この電磁波整合層を、その比誘電率が中央部か
   ら両側壁に向けて徐々に小さくなるように形成し
   たことを特徴とする加温療法用アプリケータ。