JPH04116145A - Heat sensitive amorphous alloy coated with metal - Google Patents

Heat sensitive amorphous alloy coated with metal

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JPH04116145A
JPH04116145A JP23247990A JP23247990A JPH04116145A JP H04116145 A JPH04116145 A JP H04116145A JP 23247990 A JP23247990 A JP 23247990A JP 23247990 A JP23247990 A JP 23247990A JP H04116145 A JPH04116145 A JP H04116145A
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JP
Japan
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temperature
amorphous alloy
heating
alloy
heat sensitive
Prior art date
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Pending
Application number
JP23247990A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Henmi
浩二 逸見
Sakae Minagawa
皆川 栄
Hidetoshi Matsuki
英敏 松木
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Riken Corp
Original Assignee
Riken Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Riken Corp filed Critical Riken Corp
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Abstract

PURPOSE:To produce the heat sensitive amorphous alloy which can make induction heating to a prescribed temp. range at all times by coating the surface of an alloy contg. transition metals, such as Fe, Ni and Co and semimetals, such as P, C, Si, and B, and having a specific Curie temp. with a nonmagnetic metal. CONSTITUTION:The heat sensitive amorphous alloy for thermotherapy is produced by coating the surface of the alloy contg. one or >=2 kinds of the heat sensitive amorphous alloys, such as Fe, Ni and Co and one or, >=2 kinds of the semimetals, such as P, C, Si, and B, and having 42 to 90 deg.C Curie temp. with the nonmagnetic metal (metals, such as Cu, Ag and Au, having a good electric conductivity). The content of the above-mentioned semimetals is confined to about 10 to 30 atomic % in the alloy and the thickness of the film of the nonmagnetic metal is preferably about 5 to 10mum. The heat sensitive amorphous alloy which inductively heats an affected part to a prescribed temp. at all times is obtd. in this way without requiring special control and the stable thermotherapy is executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は生体加熱用磁性材料に関し、更に詳しくは癌な
どの悪性腫瘍治療法の1種であるハイパーサーミアにお
いて、局部加熱用インブラント材料として使用し得る惑
星性アモルファス合金に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a magnetic material for biological heating, and more specifically, for use as an implant material for local heating in hyperthermia, which is a type of treatment for malignant tumors such as cancer. Regarding possible planetary amorphous alloys.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

癌などの悪性腫瘍細胞と正常細胞との間に存在する熱感
受性の差異に着目して、腫瘍付近の温度を42℃成るい
はそれ以上に加熱することによって癌治療を行う手法(
ハイパーサーミア)が1960年頃から研究され始め、
最近の目ざましい加温技術の進歩により、広範囲な応用
が試みられつつある。ハイパーサーミアは、その加熱手
段によって全身温熱療法と局部温熱療法とに大別される
A method of cancer treatment that focuses on the difference in heat sensitivity that exists between malignant tumor cells such as cancer and normal cells, and heats the temperature near the tumor to 42 degrees Celsius or higher (
Hyperthermia) began to be researched around 1960,
With recent remarkable advances in heating technology, a wide range of applications are being attempted. Hyperthermia is broadly classified into whole body thermotherapy and local thermotherapy depending on the heating method used.

全身温熱療法には、温水や溶融パラフィンが用いられ、
我国では体外循環血液加温法が最も普及している。
Whole body thermotherapy uses warm water and melted paraffin.
In Japan, extracorporeal circulation blood warming is the most popular method.

局所温熱療法では、電磁波を用いるものが多く、マイク
ロ波加温(2,450MHz、 915MHz、 43
4MHz等)、RF誘導加温(27,12MHz、 1
3.56MHz )、RF誘電加温(13,56MHz
、 8MHz )及び超音波加温(1〜3 MHz)に
基づく種々の外部加温装置が厚生省の製造承認を得て臨
床応用に供されている。中でも皮下脂肪の少ない日本人
に対しては、RF誘電加温装置が主流となっている。
Local heat therapy often uses electromagnetic waves, such as microwave heating (2,450MHz, 915MHz, 43
4MHz, etc.), RF induction heating (27, 12MHz, 1
3.56MHz), RF dielectric heating (13,56MHz
, 8 MHz) and ultrasonic heating (1-3 MHz) have been approved for manufacturing by the Ministry of Health and Welfare and are in clinical application. In particular, RF dielectric heating devices are the mainstream for Japanese people who have little subcutaneous fat.

マイクロ波加温は原理的に表皮から数センチメートルの
深さまでが加熱限界であり、表在性の腫瘍に対してのみ
有効である。RF誘電加温では電極周囲や皮下脂肪が選
択的に加温され、患部のみの加温は難しい。また、RF
誘導加温では深部加温が可能であるが、生体内の不均一
インピーダンスによって発熱パターンも乱れやすく、病
巣以外も加温されてしまうという欠点がある。更に超音
波による加温は収束性も良好であり、深部の局所加温に
適してはいるが、骨や空気との境界面で反射されるため
適用部位に制限がある。
In principle, microwave heating can only be heated to a depth of several centimeters from the epidermis, and is effective only for superficial tumors. In RF dielectric heating, the area around the electrode and subcutaneous fat are selectively heated, making it difficult to heat only the affected area. Also, RF
Although induction heating allows deep heating, it has the disadvantage that the heat generation pattern is likely to be disrupted due to nonuniform impedance within the body, and areas other than the lesion are also heated. Furthermore, heating by ultrasonic waves has good convergence and is suitable for deep local heating, but there are limits to the areas where it can be applied because it is reflected at the interface with bones and air.

以上述べてきた方法は加温に関しては何れも非侵襲的で
あるという利点を有するものの、生体深部の局所加温を
確実に実現するのは容易ではない。
Although all of the methods described above have the advantage of being non-invasive in terms of heating, it is not easy to reliably achieve local heating deep within the body.

そこで不要な場所での高温領域(Hot 5pot )
の発生などを防ぐために、常時温度計測をする必要があ
り、結果として侵襲的となる。更にHot SρOtの
発生箇所は予測し難く、適切な温度分布計測法は未だ確
立されていない。また一般に電磁波を用いる場合、高周
波化すれば局所加温は可能であるものの深部加温が困難
になり、低周波化すれば深部加温は容易になるが加温範
囲が広くなるという本質的な問題を有している。
Therefore, high temperature areas in unnecessary places (Hot 5pot)
In order to prevent such occurrences, it is necessary to constantly measure the temperature, which results in an invasive method. Furthermore, it is difficult to predict the location where Hot SρOt occurs, and an appropriate temperature distribution measurement method has not yet been established. In general, when using electromagnetic waves, the essential point is that if the frequency is increased, local heating is possible but deep heating is difficult, and if the frequency is lowered, deep heating is easier but the heating range is wider. I have a problem.

これらの電磁波応用ハイパーサーミアの問題点をカバー
すべく近年開発されつつあるのが、ソフトヒーティング
法と呼ばれる方法である。この方法では感温性磁性材料
を生体内の腫瘍部に埋め込み、高周波交番磁界で励磁す
ることによって発生するヒステリシス損失等を発熱源と
して利用している。
A method called the soft heating method has been developed in recent years to overcome these problems with electromagnetic wave-applied hyperthermia. In this method, a temperature-sensitive magnetic material is implanted into a tumor in a living body, and hysteresis loss generated by excitation with a high-frequency alternating magnetic field is used as a heat source.

このソフトヒーティング法に使用するインブラント材と
して、従来から検討されて来た感温性磁性材料(フェラ
イト、Ni  Si、 Fe、、Cなど)は何れも常温
付近での加温効率が悪く、且つ治療に必要な温度の安定
維持が容易ではない。これらの実用特性を向上すべく、
磁性材料と非磁性材料との組み合せによる複合形発熱体
が考案されているが、不安定要因が多くなり、未だ実用
化に結びつく特性を得るに至っていない。
All of the temperature-sensitive magnetic materials (ferrite, NiSi, Fe, C, etc.) that have been considered as implant materials for this soft heating method have poor heating efficiency near room temperature. Moreover, it is not easy to maintain a stable temperature required for treatment. In order to improve these practical characteristics,
Composite heating elements made of a combination of magnetic and non-magnetic materials have been devised, but there are many instability factors, and characteristics that would lead to practical use have not yet been achieved.

最近、ハイパーサーミアのインブラント材としてアモル
ファス合金の粉末を使用することが提案された( rB
iomedical Thermography 」、
Voj!。
Recently, it has been proposed to use amorphous alloy powder as a hyperthermia implant material (rB
iomedical thermography”,
Voj! .

7、Nα1.7〜10頁、1987年)。このインブラ
ント材は寒天ファントムに埋設され、生体深部の癌患部
に挿入されて高周波の磁界により誘導加熱されるもので
ある。
7, Nα1.7-10, 1987). This implant material is embedded in an agar phantom, inserted into a cancerous area deep within a living body, and heated by induction using a high-frequency magnetic field.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながらこのインブラント材に用いられたアモルフ
ァス合金は数百゛Cと高いキュリー温度を有するために
、外部交番磁界をかけると、温度は約45℃を超えて高
(なりすぎる。従って患部を所望の温度に設定するため
には、外部磁界を制御し、温度調節を行なわなければな
らない。しかし、患部の位置や状態により加温状態が異
なり、かつ患部の温度を正確に検出しながら調節する必
要があるので、加温療法が複雑になるという問題がある
However, since the amorphous alloy used in this implant material has a high Curie temperature of several hundred degrees Celsius, when an external alternating magnetic field is applied, the temperature will exceed approximately 45 degrees Celsius (too high). In order to set the temperature, it is necessary to control the external magnetic field and adjust the temperature.However, the heating state differs depending on the location and condition of the affected area, and it is necessary to adjust the temperature while accurately detecting the temperature of the affected area. Therefore, there is a problem that heating therapy becomes complicated.

従って本発明の目的は、特別な制御を必要とせずに患部
を常に所定の温度範囲に誘導加)話し得るインブラント
材用の非磁性金属を表面被覆した感温性アモルファス合
金を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a temperature-sensitive amorphous alloy surface-coated with a non-magnetic metal for use as an implant material, which can constantly induce the affected area to a predetermined temperature range without requiring special control. be.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的に鑑み鋭意研究の結果、本発明者等は、アモル
ファス合金の組成系においてNi量を増加させることに
よりキュリー温度を所望のレベルにまで低下させると、
誘導加温において外部交番磁界を制御しなくでもアモル
ファス合金の加温温度を42〜45℃程度の所望のレベ
ルに常に維持することができることを発見し、これを特
開平2−52663号公報と特開平2−47・243号
公報に開示したが、これらに開示される磁性体をさらに
改良し、本発明を完成した。
As a result of intensive research in view of the above objectives, the present inventors have found that by increasing the amount of Ni in the composition system of an amorphous alloy, the Curie temperature can be lowered to a desired level.
It has been discovered that the heating temperature of an amorphous alloy can be constantly maintained at a desired level of about 42 to 45°C without controlling an external alternating magnetic field during induction heating, and this has been reported in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-52663 and The present invention was completed by further improving the magnetic materials disclosed in JP-A No. 2-47/243.

すなわち、本発明の温熱療法用感温性アモルファス合金
は、FC,Ni及びCoの1種又は2種以上の遷移金属
と、p、C,Si及びBの1種又は2種以上の半金属と
を含有し、42℃乃至90℃のキュリー温度を有し、感
温性アモルファス合金の表面に非磁性金属を被覆したこ
とを特徴とする。
That is, the temperature-sensitive amorphous alloy for thermotherapy of the present invention comprises one or more transition metals of FC, Ni, and Co, and one or more semimetals of p, C, Si, and B. It has a Curie temperature of 42°C to 90°C, and is characterized in that the surface of the temperature-sensitive amorphous alloy is coated with a non-magnetic metal.

ざらに、本発明は、アモルファス合金の組成系にCr及
び/又はMOを添加することによりキュリー点を所望の
レベルにまで低下させると、誘導加温において外部交番
磁界を制御しなくてもアモルファス合金の加温温度を4
2〜45℃程度の所望のレベルに常に維持することがで
きることを発見し、本発明を完成した。
Broadly speaking, the present invention shows that when the Curie point is lowered to a desired level by adding Cr and/or MO to the composition system of an amorphous alloy, the amorphous alloy can be formed without controlling an external alternating magnetic field during induction heating. heating temperature of 4
They discovered that it is possible to constantly maintain the desired level of about 2 to 45°C, and completed the present invention.

すなわち、本発明の温熱療法用感温性アモルファス合金
は、Fe、 Ni及びCoの1種又は2種以上の遷移金
属と、P、C,Si及びBの1種又は2種以上の半金属
と、Cr及び/Moとを含有し、42℃乃至90℃のキ
ュリー温度を有し、感温性アモルファス合金の表面に非
磁性金属を被覆したことを特徴とする。
That is, the temperature-sensitive amorphous alloy for thermotherapy of the present invention comprises one or more transition metals of Fe, Ni, and Co, and one or more semimetals of P, C, Si, and B. , Cr and /Mo, has a Curie temperature of 42° C. to 90° C., and is characterized in that the surface of the temperature-sensitive amorphous alloy is coated with a non-magnetic metal.

本発明を以下詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

本発明のアモルファス合金の基本組成は(Fe、Ni、
 Co)  (P、 C,Si、 B)である。
The basic composition of the amorphous alloy of the present invention is (Fe, Ni,
Co) (P, C, Si, B).

Niはキュリー温度を低下させる目的で添加する元素で
あり、同時に耐食性も付与する。特にキュリー温度の低
下はソフトヒーティング用磁性材料として重要であり、
悲性腫瘍治療温度への局部加温、及び治療温度の保持を
可能にするものである。
Ni is an element added for the purpose of lowering the Curie temperature, and at the same time imparts corrosion resistance. In particular, lowering the Curie temperature is important as a magnetic material for soft heating.
This enables local heating to the temperature for treating a tragic tumor and maintenance of the treatment temperature.

さらに、上記組成物に八!を添加することにより、キュ
リー温度をさらに低くすることができる。
Furthermore, the above composition has eight! By adding , the Curie temperature can be further lowered.

従って、AI!、添加の場合Niの添加量を抑制しても
低キユリー温度のアモルファス合金を得ることができる
。一般にNiの添力0量を増大するとアモルファス合金
の磁束密度が低下する傾向があるが、上記のように^2
を添加することによりNiの添加量を抑制すると、キュ
リー温度が低く磁束密度の低下が小ざいアモルファス合
金を得ることができる。
Therefore, AI! , an amorphous alloy with a low Curie temperature can be obtained even if the amount of Ni added is suppressed. In general, increasing the zero loading amount of Ni tends to decrease the magnetic flux density of the amorphous alloy, but as mentioned above, ^2
By suppressing the amount of Ni added, an amorphous alloy with a low Curie temperature and a small decrease in magnetic flux density can be obtained.

キュリー温度は42〜90℃の範囲である必要がある。The Curie temperature needs to be in the range of 42-90°C.

42℃以下では、ハイパーサーミアとして有効な温度域
までカロ温出来ず、また90’C以上ではインダクタン
ス減少温度が55℃を超え、治療温度域をオーバーして
過熱となるためである。
This is because if the temperature is 42°C or lower, the temperature cannot reach a temperature range effective for hyperthermia, and if it is 90'C or higher, the inductance reduction temperature exceeds 55°C, exceeding the therapeutic temperature range and resulting in overheating.

好ましいキュリー温度は60〜75℃である。このよう
な目的でNiはへ!添加合金中40〜50原子%程度で
あり、へ!無添加合金中55〜65原子%程度である。
The preferred Curie temperature is 60-75°C. Nihahe for this purpose! It is about 40 to 50 atomic % in the added alloy, and to! It is about 55 to 65 atomic % in the additive-free alloy.

なおへ2添加合金の場合、Afiの添加量は2〜5原子
%であるのが好ましい。
In the case of an alloy with 2 additions, the amount of Afi added is preferably 2 to 5 atomic %.

P、C,Si及びBの1種又は2種以上の半金属の含有
量は合金中10〜30原子%程度である。
The content of one or more metalloids of P, C, Si, and B is about 10 to 30 atomic % in the alloy.

非磁性金属は、Cu、Ag、 Auなど電気伝導性の良
好な金属が好ましい。なぜなら、交番磁界中における表
皮効果を上げ、うず電流用による発熱により、加温時の
昇温特性を改善させるためである。
The nonmagnetic metal is preferably a metal with good electrical conductivity such as Cu, Ag, or Au. This is because it increases the skin effect in an alternating magnetic field and improves the temperature rise characteristics during heating by generating heat due to eddy current.

非磁性金属の皮膜の厚さは感温性アモルファス合金粉末
の厚さ以下が好ましく、特に5μm〜10μmの皮膜厚
さが好ましい。皮膜厚さが薄いと、加温時の昇温特性に
おける改善が弱く、皮膜厚さが厚いとアモルファス合金
自体の実質充填率が下がり、加温カーブの恒温部分(p
lateau)がはっきりしなくなる。
The thickness of the non-magnetic metal film is preferably equal to or less than the thickness of the temperature-sensitive amorphous alloy powder, and a film thickness of 5 μm to 10 μm is particularly preferred. If the film thickness is thin, the improvement in temperature rise characteristics during heating will be weak, and if the film thickness is thick, the actual filling rate of the amorphous alloy itself will decrease, and the constant temperature part of the heating curve (p
lateau) become unclear.

このようなアモルファス合金の粉末は、通常の熔融急冷
法(単一ロール法、ダブルロール法、キャビテーション
法等)により製造したリボン又はフレークを粉砕するこ
とにより得たアモルファス合金粉末に化学的又は物理的
方法により、電導体金属をアモルファス合金粉末の表面
に被覆することにより得ることができる。
Such amorphous alloy powder is obtained by pulverizing ribbons or flakes produced by ordinary melt quenching methods (single roll method, double roll method, cavitation method, etc.), and then chemically or physically applied to the amorphous alloy powder. This method can be obtained by coating the surface of an amorphous alloy powder with a conductive metal.

[作 用〕 本発明のアモルファス合金は比較的低いキュリー温度を
有するために、加温治療温度付近において加温カーブが
平準化し、それ以上励磁しても昇温しない性質を有する
。この平準化したときの温度はキュリー温度よりやや低
く、むしろコイル励磁の場合のインダクタンスの泊、激
な低下温度に対応する。このような性質により、外部励
磁をコントロールしなくても、アモルファス合金の温度
は一定の温度以上には絶対に上昇せず、安定した加温治
療を行うことができる。また、金属表面被覆により治療
温度までの加温が迅速であり治療時間の短縮が達成でき
る。
[Function] Since the amorphous alloy of the present invention has a relatively low Curie temperature, the heating curve becomes flat near the heating treatment temperature, and the temperature does not rise even if it is further excited. This leveled temperature is slightly lower than the Curie temperature, and rather corresponds to a drop in inductance and a sharp drop in temperature in the case of coil excitation. Due to this property, the temperature of the amorphous alloy never rises above a certain temperature even without controlling external excitation, and stable heating treatment can be performed. In addition, the metal surface coating allows rapid heating to the treatment temperature, thereby shortening the treatment time.

さらに、本発明のアモルファス合金の基本組成は(Fe
、、Ni、、Co)MIM2 (ただし、N3はCr及び/又はMoであり、M2はP
lC,Si及びBの1種又は2種以上の半金属である。
Furthermore, the basic composition of the amorphous alloy of the present invention is (Fe
,,Ni,,Co)MIM2 (However, N3 is Cr and/or Mo, and M2 is P
It is one or more metalloids of 1C, Si, and B.

)である。).

?I、であるCr及び/又はMoはキュリー温度を低下
させる目的で添加する元素であり、同時に耐食性も付与
する。特にキュリー温度の低下はソフトヒーティング用
磁性材料として重要であり、悪性腫瘍治療温度への局部
加温、及び治療温度の保持を可能にするものである。
? I, Cr and/or Mo are elements added for the purpose of lowering the Curie temperature, and at the same time impart corrosion resistance. In particular, a reduction in the Curie temperature is important as a magnetic material for soft heating, and enables local heating to a malignant tumor treatment temperature and maintenance of the treatment temperature.

キュリー温度は42〜90℃の範囲である必要がある。The Curie temperature needs to be in the range of 42-90°C.

42℃以下では、ハイパーサーミアとして有効な温度域
まで加温出来ず、また90℃以上ではインダクタンス減
少温度が55℃を超え、治療温度域をオーバーして過熱
とするためである。
This is because if the temperature is 42°C or lower, it cannot be heated to a temperature range effective for hyperthermia, and if it is 90°C or higher, the inductance reduction temperature exceeds 55°C, exceeding the therapeutic temperature range and causing overheating.

好ましいキュリー温度は60〜75℃である。このよう
な目的でMlは合金中12〜13原子%程度である。
The preferred Curie temperature is 60-75°C. For this purpose, Ml is contained in the alloy in an amount of about 12 to 13 atomic percent.

半金属M2はP、C,Si、Bの1種又は2種以上で合
金中10〜30原子%程度である。
The semimetal M2 is one or more of P, C, Si, and B and accounts for about 10 to 30 atomic % in the alloy.

非磁性金属は、Cu、 Ag、 Auなど電気伝導性の
良好な金属が好ましい。なぜならば交@磁界中における
表皮効果を上げうず電流による発熱により加温時の昇温
特性を改善させるためである。皮膜の厚さはアモルファ
スフレークの厚さ以下が好ましく、特に5μm〜10μ
mの皮膜厚さが好ましい。
The nonmagnetic metal is preferably a metal with good electrical conductivity such as Cu, Ag, or Au. This is because it increases the skin effect in an alternating magnetic field and improves the temperature rise characteristics during heating due to heat generation due to eddy current. The thickness of the film is preferably equal to or less than the thickness of the amorphous flakes, particularly 5 μm to 10 μm.
A coating thickness of m is preferred.

厚さが薄いと昇温特性の改善が弱く厚さが厚いとアモル
ファス合金自体の実質充填率が下がり加温カーブの恒温
部分(plateaυ)がはっきりしなくなる。
If the thickness is small, the improvement in temperature rise characteristics is weak, and if the thickness is large, the actual filling rate of the amorphous alloy itself decreases, and the constant temperature portion (plateaυ) of the heating curve becomes unclear.

本発明の感温性アモルファス合金はインブラント材とし
て所望の形状に成形し得るように粉末状であるのが好ま
しい。アモルファス合金粉末の粒径が小さくなるに従っ
て加温カーブが緩やかになり、所望の温度に患部を加温
するのに時間を要するようになる。しかし、上記%’I
Q性アモルファス合金粉末の表面に非磁性金属を被覆す
ることにより、交番磁界を印加時のデ温速度を著しく向
上させることが出来る。
The temperature-sensitive amorphous alloy of the present invention is preferably in powder form so that it can be molded into a desired shape as an implant material. As the particle size of the amorphous alloy powder becomes smaller, the heating curve becomes gentler, and it takes more time to heat the affected area to the desired temperature. However, the above %'I
By coating the surface of the Q-characteristic amorphous alloy powder with a nonmagnetic metal, the heating rate when an alternating magnetic field is applied can be significantly improved.

このようなアモルファス合金の粉末は、通常の溶融急冷
法(単一ロール法、ダブルロール法、キャビテーション
法等)により製造したリボン又はフレークを粉砕するこ
とにより得たアモルファス合金粉末に、化学的又は物理
的方法により、非磁性金属をアモルファス合金粉末の表
面に被覆することにより得ることが出来る。
Such amorphous alloy powder is obtained by pulverizing ribbons or flakes produced by a normal melting and quenching method (single roll method, double roll method, cavitation method, etc.). It can be obtained by coating the surface of an amorphous alloy powder with a non-magnetic metal using a conventional method.

本発明のアモルファス合金は比較的低いキュリー温度を
有するために、加温治療温度付近において加温カーブが
平準化し、それ以上励磁しても昇温しない性質を有する
。この平準化したときの温度はキュリー温度よりやや低
く、むしろコイル励磁の場合のインダクタンスの急激な
低下温度に対応する。このような性質により、外部励磁
をコントロールしなくても、アモルファス合金の温度は
一定の温度以上には絶対に上昇せず、安定した加温治療
を行うことができる。また、治療温度までの加温が迅速
であり治療時間の短縮が達成できる。
Since the amorphous alloy of the present invention has a relatively low Curie temperature, the heating curve becomes flat near the heating treatment temperature, and the temperature does not increase even if the alloy is further excited. This leveled temperature is slightly lower than the Curie temperature, and rather corresponds to the temperature at which the inductance rapidly decreases in the case of coil excitation. Due to this property, the temperature of the amorphous alloy never rises above a certain temperature even without controlling external excitation, and stable heating treatment can be performed. In addition, heating to the treatment temperature is quick and treatment time can be shortened.

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in further detail by the following examples.

実画LfLL FeB、:+ N1bo、b Siq、、B12.4(
原子%)の組成を有する溶湯から、キャビテーション法
により、厚さ15〜25μm、長さ500〜100oO
μmの範囲のアモルファスフレークを作製し、粉砕によ
り63〜1000μmの長さの偏平状粉末を製造した。
Actual picture LfLL FeB,:+N1bo,b Siq,,B12.4(
From a molten metal having a composition of
Amorphous flakes with a length of 63 to 1000 μm were produced by pulverization.

得られたアモルファス合金粉末のキュリー温度は65℃
1結晶化温度は520 ’Cであった。
The Curie temperature of the obtained amorphous alloy powder is 65°C
1 The crystallization temperature was 520'C.

無電解メツキ法によりこの合金粉末に非磁性金属たるC
u (銅)を被覆した。皮膜の厚さは5〜8μmであっ
た。
C, a non-magnetic metal, is added to this alloy powder using an electroless plating method.
Coated with u (copper). The thickness of the film was 5-8 μm.

この粉末と非磁性金属を被膜しない偏平状粉末とを、夫
々分級し、Cuを被覆したものとしないものとの下記粒
径(長さ)範囲のサンプルを得た。
This powder and a flat powder not coated with a non-magnetic metal were classified, respectively, to obtain samples with and without Cu coating in the following particle size (length) range.

サンプルN。Sample N.

粒径(μm) 63〜 14 49〜 29 97〜 50 00〜100 第1図に示すように、内径D 6 m+n、長さL50
+nmの非磁性パイプ1内に各サンプルを充填し、バイ
ブ1の外周に50ターンの励磁用コイル2を巻きつけ、
周波数100KHzで2.C)KA/mの交番磁界を印
加した。非磁性金属を被覆していない各サンプルについ
ての昇温特性を第2図に、非磁性金属を被覆した各サン
プルについての昇温特性を第3図に示す。第2図から、
粒径が大きくなるに従って、反磁場係数の減少を反映し
て、昇温速度が早くなり、且つ温度制御特性も安定化す
ることがわかる。ここでの制御温度は63〜68℃であ
り、キュリー温度とほぼ一致している。第3図から非磁
性金属を被覆することにより治療温度までの時間が著し
く短縮されていることがわかる。
Particle size (μm) 63-14 49-29 97-50 00-100 As shown in Fig. 1, inner diameter D 6 m + n, length L50
Each sample was filled in a +nm non-magnetic pipe 1, and a 50-turn excitation coil 2 was wound around the outer circumference of the vibrator 1.
2 at a frequency of 100KHz. C) An alternating magnetic field of KA/m was applied. FIG. 2 shows the temperature rise characteristics for each sample not coated with a non-magnetic metal, and FIG. 3 shows the temperature rise characteristics for each sample coated with a non-magnetic metal. From Figure 2,
It can be seen that as the particle size increases, the temperature increase rate becomes faster and the temperature control characteristics become more stable, reflecting the decrease in the demagnetizing field coefficient. The controlled temperature here is 63 to 68°C, which is almost the same as the Curie temperature. It can be seen from FIG. 3 that the time required to reach the treatment temperature is significantly shortened by coating with non-magnetic metal.

次に第4図は各温度でのインダクタンスを粒度毎に示し
たものであり、インダクタンスの象、減、即ちインピー
ダンスの減少は40〜45゛C才起こっていることがわ
かる。
Next, FIG. 4 shows the inductance at each temperature for each grain size, and it can be seen that the inductance decrease, that is, the impedance decrease occurs by 40 to 45 degrees Celsius.

これより実施例のサンプルの昇温制御特性はほぼキュリ
ー温度であり、インダクタンスの温度変化に大きく影舌
を受けていることがわかる。
From this, it can be seen that the temperature increase control characteristic of the sample of the example is approximately the Curie temperature, and is greatly influenced by the temperature change of the inductance.

次葛乎1文 Fe7トNNi、 5ino Blz (合金A) 、
I’e8tl−X N;、Pro Ill+o  (合
金B)及びFC!75−X Nix PI3 B6 A
 I23(合金C)の組成(原子%)を有するアモルフ
ァス合金粉末を実施例1と同様にして!!造した。粉末
の粒度は63〜100077mであった。各Ni含有量
のサンプルについて、キュリー温度Tcを測定した結果
を第5図に示す。
Next 1 sentence Fe7 to NNi, 5ino Blz (alloy A),
I'e8tl-X N;, Pro Ill+o (alloy B) and FC! 75-X Nix PI3 B6 A
An amorphous alloy powder having the composition (atomic %) of I23 (alloy C) was prepared in the same manner as in Example 1! ! Built. The particle size of the powder was 63-100077 m. FIG. 5 shows the results of measuring the Curie temperature Tc for samples with various Ni contents.

第5図から、Ni含有量が増大するにつれて合金のキュ
リー温度Tcが低下することがわかる。Tcが42〜9
0℃の範囲内にあるためには、各系におけるNi含有量
はFe−Ni −5i −B系(合金Δ)の場合59.
0〜62.3原子%であり、Fc−N1−P−B系(合
金B)の場合60.8〜63.9原子%であり、Fe−
N1−P−B−Ar系(合金C)の場合44.3〜49
.4原子%である。つまり、3原子%のiの添加によっ
てNi添加量を15〜20原子%低くすることができる
。これによって、アモルファス合金の飽和磁束密度の低
下を抑制することができる。
It can be seen from FIG. 5 that the Curie temperature Tc of the alloy decreases as the Ni content increases. Tc is 42-9
In order to be within the range of 0°C, the Ni content in each system must be 59.0°C in the case of the Fe-Ni-5i-B system (alloy Δ).
In the case of Fc-N1-P-B system (alloy B), it is 60.8 to 63.9 at%, and Fe-
For N1-P-B-Ar system (alloy C) 44.3 to 49
.. It is 4 atom%. That is, by adding 3 atomic % of i, the amount of Ni added can be reduced by 15 to 20 atomic %. This makes it possible to suppress a decrease in the saturation magnetic flux density of the amorphous alloy.

本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in further detail by the following examples.

実J1殊1 Febb、 a Cr+3. ZP13.2C6,8(
原子%)の組成を有する溶湯から、キャビテーション法
により、厚さ15〜25μm1長さ500〜1oooμ
mの範囲のアモルファスフレークを作製し、粉砕により
63〜1000μmの長さの偏平状粉末を製造した。得
られたアモルファス合金粉末のキュリー温度は44℃1
結晶化温度は470℃1飽和磁束密度Bsは4200G
であった。無電解メツキ法によりCuを被膜した。皮膜
の厚さは5〜8μmであった。
Real J1 Special 1 Febb, a Cr+3. ZP13.2C6,8(
From a molten metal having a composition of
Amorphous flakes with a length of 63 to 1000 μm were produced by pulverization to produce flat powder with a length of 63 to 1000 μm. The Curie temperature of the obtained amorphous alloy powder is 44℃1
Crystallization temperature is 470℃ 1 Saturation magnetic flux density Bs is 4200G
Met. A Cu film was formed by electroless plating. The thickness of the film was 5-8 μm.

この粉末と非磁性金属を被膜しない粉末とを分級し、C
uを被覆したものとそうでないものの下記の粒径範囲の
サンプルを得た。
This powder and powder not coated with non-magnetic metal are classified, and C
Samples with and without U coating were obtained in the following particle size ranges.

サンプルNo     粒径(μm) 1      63〜149 2        149〜297 3        297〜500 4        500〜1000 第1図に示すように、内径D6mm、長さL50mmの
非磁性パイプ1内に各サンプルを充填し、パイプlの外
周に50ターンの励磁用コイル2を巻きつけ、周波数1
00KHzで2.OKA/mの交番磁界を印加した。非
(d性金属を被覆していない各サンプルについてのア温
特性を第6図に、非磁性金属を被覆した各サンプルにつ
いての昇温特性を第7図に示す。第6図から、粒径が大
きくなるに従って、反磁場係数の減少を反映して、昇温
速度が早くなり、且つ温度制御特性も安定化することが
わかる。
Sample No. Particle size (μm) 1 63-149 2 149-297 3 297-500 4 500-1000 As shown in Fig. 1, each sample was filled into a non-magnetic pipe 1 with an inner diameter D6 mm and a length L50 mm. A 50-turn excitation coil 2 is wound around the outer circumference of the pipe l, and a frequency of 1 is set.
2 at 00KHz. An alternating magnetic field of OKA/m was applied. Figure 6 shows the heating characteristics of each sample not coated with a non-magnetic metal, and Figure 7 shows the temperature rise characteristics of each sample coated with a non-magnetic metal. It can be seen that as the value increases, the temperature increase rate becomes faster and the temperature control characteristics become more stable, reflecting the decrease in the demagnetizing field coefficient.

第7図から非磁性金属を被覆することにより治療温度ま
での時間が著しく短縮されていることがわかる。
It can be seen from FIG. 7 that the time required to reach the treatment temperature is significantly shortened by coating with non-magnetic metal.

次に第8図は各温度でのインダクタンスを粒度毎に示し
たものであり、インダクタンスの急減、即ちインピーダ
ンスの減少は40〜45゛cで起こっていることがわか
る。
Next, FIG. 8 shows the inductance at each temperature for each particle size, and it can be seen that a sudden decrease in inductance, that is, a decrease in impedance occurs at 40 to 45 degrees Celsius.

これより実施例のサンプルの昇温制御特性はほぼキュリ
ー温度であり、インダクタンスの温度変化に大きく影響
を受けていることがわかる。
From this, it can be seen that the temperature increase control characteristic of the sample of the example is approximately the Curie temperature, and is greatly influenced by the temperature change of the inductance.

裏庭拠土 Fe5o−x Cr、 PH1C7(原子%)の組成を
有するアモルファス合金粉末を実施例3と同様にして製
造した。粉末の粒度は63〜11000aであった。
Backyard soil An amorphous alloy powder having a composition of Fe5o-xCr, PH1C7 (atomic %) was produced in the same manner as in Example 3. The particle size of the powder was 63-11000a.

各Cr含有量のサンプルについて、キュリー温度T C
%10KOeにおける磁束密度BIOk、及び1000
eにおける磁束密度B1゜。を測定した結果を第9図に
示す。
For each Cr content sample, the Curie temperature T C
Magnetic flux density BIOk at %10KOe, and 1000
Magnetic flux density B1° at e. The measurement results are shown in Figure 9.

第9図から、Cr含有量が増大するにつれて合金のキュ
リー温度Tcが低下するとともに、B1゜k、81゜0
も低下することがわかる。Tcが42〜90℃の範囲内
にあるためには、この系におけるCr含有量は11.5
〜13.7原子%である。
From Fig. 9, as the Cr content increases, the Curie temperature Tc of the alloy decreases, and B1°k, 81°0
It can be seen that the value also decreases. In order for Tc to be within the range of 42-90°C, the Cr content in this system must be 11.5
~13.7 at%.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述した通り、本発明の感温性アモルファス合金は
Ni添加量の増加により42〜90℃と低いキュリー温
度を有する。またAfを添加することにより、Ni添加
量を抑制してもキュリー温度を低下することができ、そ
れと同時に飽和磁束密度の低下を避けることができる。
As detailed above, the temperature-sensitive amorphous alloy of the present invention has a Curie temperature as low as 42 to 90°C due to the increased amount of Ni added. Further, by adding Af, the Curie temperature can be lowered even if the amount of Ni added is suppressed, and at the same time, a decrease in the saturation magnetic flux density can be avoided.

さらに、感温性アモルファス合金の表面に非磁性金属を
被覆することにより治療温度までの昇温時間を短縮する
ことが出来る。このような本発明のアモルファス合金は
外部磁界を大きくしてもキュリー温度と相関した所定の
温度以上に加温されることはない。従って、特別の制御
を必要とすることなく、常に癌等の患部の温度を所望の
レベルに定つことができ、癌治療等誘導加温式の療法に
有効である。
Furthermore, by coating the surface of the temperature-sensitive amorphous alloy with a non-magnetic metal, the time required to raise the temperature to the treatment temperature can be shortened. Such an amorphous alloy of the present invention will not be heated above a predetermined temperature correlated with the Curie temperature even if the external magnetic field is increased. Therefore, the temperature of the affected area, such as cancer, can always be set at a desired level without requiring special control, and is effective in induction heating therapy such as cancer treatment.

本発明の感温性アモルファス合金はCr及び/又はMo
の添加により42〜90℃と低いキュリー点を有する。
The temperature-sensitive amorphous alloy of the present invention contains Cr and/or Mo.
It has a low Curie point of 42-90°C due to the addition of .

また非磁性金属を表面被覆することにより昇温速度上昇
させ、発熱効率を上げることができる。このような本発
明のアモルファス合金は外部磁界を大きくしてもキュリ
ー温度と相関した所定の温度以上に加温されることはな
い。従って、特別の制御を必要とすることなく、常に癌
等の患部の温度を所望のレベルに定つことができ、癌治
療等誘導加温式の療法に有効である。
Furthermore, by coating the surface with a non-magnetic metal, the heating rate can be increased and the heat generation efficiency can be increased. Such an amorphous alloy of the present invention will not be heated above a predetermined temperature correlated with the Curie temperature even if the external magnetic field is increased. Therefore, the temperature of the affected area, such as cancer, can always be set at a desired level without requiring special control, and is effective in induction heating therapy such as cancer treatment.

以上要約すると、本発明は表面被覆により、交番磁界中
において渦電流による発熱により、加温時の昇温特性が
改善され、治療温度までの到達時間が著しく短くする。
In summary, the present invention improves the temperature rise characteristics during heating due to the surface coating due to heat generation by eddy current in an alternating magnetic field, and significantly shortens the time required to reach the treatment temperature.

また貴金属被覆により生体に有害と考えられる金属イオ
ンの流出も防ぐことができる。
Furthermore, the noble metal coating can also prevent the outflow of metal ions that are considered harmful to living organisms.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の感温性アモルファス合金粉末の昇温特
性及び磁気特性を測定するための装置を示す概略図であ
り、 第2図及び第6図は非磁性金属を被覆していない感温性
アモルファス合金粉末の粒径と昇温特性との関係を示す
グラフ図であり、 第3図及び第7図は本発明の感温性アモルファス合金粉
末の粒径と昇温特性を示すグラフ図であり、 第4図は本発明の感温性アモルファス合金粉末の各温度
とインダクタンスとの関係を示すグラフ図であり、 第5図は本発明の感温性アモルファス合金粉末のNi含
有量とキュリー温度との関係を示すグラフ図であり、 第8図は各温度とインダクタンスの関係を示すグラフ図
であり、および 第9図はCr含有量とキュリー温度との関係を示すグラ
フ図である。 図中:  1−非磁性バイブ、 2−励磁コイル、代理
人 弁理士  桑 原 英 明 第 図 含凋t(Of%) 第 図 C「 含項量(at%] (自発) 手続補正書 平成3年 8月2A日
Fig. 1 is a schematic diagram showing an apparatus for measuring the temperature rise characteristics and magnetic properties of the temperature-sensitive amorphous alloy powder of the present invention, and Figs. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the particle size and temperature rise characteristics of the temperature-sensitive amorphous alloy powder, and FIGS. 3 and 7 are graphs showing the particle size and temperature rise characteristics of the temperature-sensitive amorphous alloy powder of the present invention. FIG. 4 is a graph showing the relationship between each temperature and inductance of the temperature-sensitive amorphous alloy powder of the present invention, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the Ni content and Curie of the temperature-sensitive amorphous alloy powder of the present invention. FIG. 8 is a graph showing the relationship between each temperature and inductance, and FIG. 9 is a graph showing the relationship between Cr content and Curie temperature. In the figure: 1-Non-magnetic vibrator, 2-Exciting coil, agent: Hideaki Kuwahara, patent attorney.Figure C: Contained amount (at%) (Voluntary) Procedural amendment form 1991 August 2A,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)Fe、Ni及びCoの1種又は2種以上の遷移金
属と、P、C、Si及びBの1種又は2種以上の半金属
とを含有し、42℃乃至90℃のキュリー温度を有する
合金の表面に、非磁性金属を被覆したことを特徴とする
温熱療法用感温性アモルファス合金。
(1) Contains one or more transition metals of Fe, Ni, and Co and one or more metalloids of P, C, Si, and B, and has a Curie temperature of 42°C to 90°C 1. A temperature-sensitive amorphous alloy for thermotherapy, characterized in that the surface of the alloy is coated with a non-magnetic metal.
(2)請求項1に記載の温熱療法用感温性アモルファス
合金において、少量のAlを添加したものであることを
特徴とする温熱療法感温性アモルファス合金。
(2) The temperature-sensitive amorphous alloy for thermotherapy according to claim 1, characterized in that a small amount of Al is added thereto.
(3)請求項1に記載の温熱療法用感温性アモルファス
合金において、Cr及び/又はMoを含有することを特
徴とする温熱療法用感温性アモルファス合金。
(3) The temperature-sensitive amorphous alloy for thermotherapy according to claim 1, which contains Cr and/or Mo.
JP23247990A 1990-09-04 1990-09-04 Heat sensitive amorphous alloy coated with metal Pending JPH04116145A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505795A (en) * 2005-08-30 2009-02-12 サーム メッド エルエルシー Enhanced system and method for RF guided hyperthermia II
CN106086826A (en) * 2016-07-25 2016-11-09 东莞市逸昊金属材料科技有限公司 A kind of surface height light non-crystaline amorphous metal part and preparation method thereof

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