JPH07275377A - 電磁波発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロ波出力の安定したマイクロ波加温治
療装置を提供すること。 【構成】 マイクロ波を発振するマイクロ波発振部９
と、このマイクロ波発振部に電源を供給する電源部１ｐ
と、マイクロ波発振部に流れる陽極電流を検出する陽極
電流検出回路１０と、この陽極電流検出回路１０で検出
された陽極電流を負帰還してマイクロ波発振部９から出
力されるマイクロ波の出力を設定値に保つように電源の
出力を調整するマイクロ波出力安定部６とから構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波を照射して、
生体組織を目標温度に加温するマイクロ波温熱治療装置
に適用される電磁波発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マイクロ波を利用した温熱治療装
置が特開平２−２９１８７５号で知られている。マイク
ロ波を用いた温熱治療は、体腔内にアプリケータを挿入
し、アンテナ部よりマイクロ波を放射して目標部位の加
温を行っている。アプリケータが接する生体組織表面の
温度は、アプリケータに内蔵された温度センサーによっ
て測温モニターされる。そして、生体組織表面が設定温
度になるようにマイクロ波を出力し、加温制御を行って
いる。

【０００３】例えば、２４５０ＭＨｚのマイクロ波の発
振器にはマグネトロンが使用される。マグネトロンは非
常に小型軽量な発振器であり、その出力を容易に可変で
きる。

【０００４】前立腺肥大の温熱治療では、前立腺内部の
到達温度によって４２〜４３℃に加温するハイパーサー
ミアと組織壊死温度まで加温するサーモセラピーの２種
類の方法がある。

【０００５】アプリケータ内に冷却水を還流し尿道粘膜
の熱傷を防止し、前立腺内部を尿道粘膜面より高く加温
する。この還流量を増加させるか、設定温度を上げるか
すれば、前立腺内部を高温にまで上昇させることができ
る。ここで、マイクロ波出力値は治療条件に合わせて選
択される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マグネ
トロンは動作原理上、印加電圧を変化させるとマイクロ
波の出力が変化する。つまり、施設によって又は治療
中、電源電圧が異なったり変動するとマイクロ波の出力
値が大きく変動し、安定した治療および効果が得られな
くなるという問題があった。

【０００７】本発明の上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は電源電圧が変動しても電磁波（マイクロ
波）を安定して出力することができる電磁波発生装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係わる電磁波
発生装置は、所定量の発振電流を電磁波発振器に供給す
ることにより、供給された発振電流に対応した電磁波出
力を発生する電磁波発生装置において、前記電磁波発振
器に供給される発振電流の電流量を検出する発振電流量
検出手段と、前記電磁波発振出力を監視する基準信号を
発生する基準信号発生手段と、前記発振電流量検出手段
で検出された電流量と前記基準信号発生手段で発生され
た基準信号とに基づき前記電磁波発振器に供給される発
振電流の電流量を制御する発振電流供給制御部とを具備
したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】電磁波発振器に供給される発振電流の電流量を
検出し、その電流量と基準信号とに基づいて電磁波発振
器に供給される発振電流の電流量を制御するようにして
いる。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の第１実施例に係
わるマイクロ波温熱治療装置について説明する。図１は
マイクロ波温熱治療装置のブロック図、図２は図１の詳
細なブロック図、図３は図１の出力調整回路１３の詳細
な回路図、図４は図２の参照波発生回路の詳細な回路
図、図５は図１の陽極電流検出回路の具体的回路例を示
す図、図６は動作を説明するための波形図、図７は陽極
電流検出回路１０で検出されるパルス波を示す図、図８
は陽極電流パルス面積（半値幅×高さ）とマイクロ波出
力部から出力されるマイクロ波出力値を示す図、図９は
図２の位相制御回路７によりなされる位相制御の動作を
説明する図、図１０は図２の切換遅延回路の詳細な構成
を示す回路図、図１１は図２の絶縁回路の詳細な構成を
示す回路図である。

【００１１】図１及び図２において、１は絶縁トランス
である。この絶縁トランス１の１次コイル側には商用電
源１ｐが接続されている。絶縁トランス１の２次コイル
は絶縁トランス１の二次コイルに発生する上記商用電源
１ｐと同じ交流電圧を降圧する降圧トランス２の一次コ
イル及び絶縁トランス１の二次コイルに発生する交流電
圧に同期した参照波を生成するための制御用トランス３
の一次コイルに接続される。

【００１２】さらに、絶縁トランス１の二次コイルの一
端は交流電圧を高電圧に昇圧するための昇圧トランス４
の一次コイルの一端に接続される。また、絶縁トランス
１の二次コイルの他端は開閉スイッチ５、マイクロ波出
力安定部６内の位相制御回路７を介して昇圧トランス４
の一次コイルの他端に接続されている。

【００１３】この位相制御回路７は絶縁トランス１の二
次コイル側に発生する商用電源の位相角を制御して後述
するマイクロ波発振部に供給する電圧を制御している。
この位相制御回路７には絶縁回路８を介して後述する位
相角を制御する制御信号ａが後述する比較回路から入力
されている。この絶縁回路８は位相制御回路７と比較回
路とを電気的に絶縁するために設けられているフォトト
ライアックより構成される回路であり、位相制御回路７
及び絶縁回路８から構成されるマイクロ波出力安定部６
の詳細な構成については図１１を参照して後述する。

【００１４】昇圧トランス４の二次コイルの一端はマグ
ネトロンから構成されるマイクロ波発振部９に接続さ
れ、その他端はマイクロ波発振部９に高電圧を印加した
ときにマイクロ波発振部９に流れ込む電流である陽極電
流を検出する陽極電流検出回路１０を介してマイクロ波
発振部９に接続される。

【００１５】この陽極電流検出回路１０の詳細な構成に
ついては図５を参照して後述する。マイクロ波発振部９
は昇圧トランス４から供給される高電圧及び降圧トラン
ス２から供給される商用電源を降圧した電圧を入力し、
マイクロ波を発振する。

【００１６】このマイクロ波発振部９にはマイクロ波出
力部１１が接続されており、このマイクロ波出力部１１
はマイクロ波発振部９から出力されるマイクロ波出力部
１１から放射される。このマイクロ波出力部１１はマイ
クロ波発振部９から同軸ケ−ブルを介してアプリケ−タ
（図示しない）に導かれ、このアプリケ−タ内に設けら
れたアンテナを意味する。このアンテナからマイクロ波
を放射することにより、患部を加温治療することができ
る。

【００１７】この陽極電流検出回路１０で検出された陽
極電流は前述したマイクロ波発振部９から出力されるマ
イクロ波の出力レベルを設定する出力設定部１２に入力
される。

【００１８】この出力値設定部１２は陽極電流検出回路
１０で検出された陽極電流を５０Ｗ用及び３０Ｗ用にそ
の出力を調整する出力調整回路１３に出力され、この出
力調整回路１３から出力される３０Ｗあるいは５０Ｗ用
に設定された出力は出力値切換回路１４を介していずれ
かの出力が選択されて陽極電流比較部１５に出力レベル
信号ｃとして出力される。この出力の選択は制御信号入
力部１５ａからの切換信号ｂに応じて切り換えられる。
なお、出力調整回路１３の詳細な構成については図３を
参照して後述する。

【００１９】陽極電流比較部１５において、前述した出
力値切換回路１４から出力される出力レベル信号ｃとダ
ミ−信号発生回路１６から出力されるダミ−信号ｄとは
切換遅延回路１７とが切換えられて比較回路１８に出力
される。この切換遅延回路１７による切換え動作は制御
信号入力部１５ａからの切換信号ｅに応じて切り換えら
れる。このダミ−信号発生回路１６及び切換遅延回路１
７の詳細な構成については、図１０を参照して後述す
る。

【００２０】また、陽極電流比較部１５において、前述
した制御トランス３の二次コイルの出力は陽極電流のパ
ルスに同期した三角波信号ｆを生成する参照波発生回路
１９に入力される。この参照波発生回路１９の詳細な説
明については図４を参照して後述する。

【００２１】この参照波発生回路１９から出力される三
角波信号ｆは参照波調整回路１９に出力される。参照波
調整回路１９は入力される三角波信号ｆの三角波の波高
値Ｖｗ及びバイアス値Ｖｂを適当な値となるように調整
する。

【００２２】そして、この参照波調整回路２０から出力
される調整された後の三角波信号ｆ′は比較回路１８に
入力される。この比較回路１８は参照波調整回路１９か
ら出力される三角波信号ｆ′と前述した切換遅延回路１
７を介して出力される出力レベル信号ｃあるいはダミ−
信号ｄとを比較し、その結果出力される制御信号ａを前
述した絶縁回路８に出力する。

【００２３】まず、陽極電流検出回路１０の詳細な構成
について図５を参照して説明する。図５に示すように、
昇圧トランス４の二次コイルの他端は結合コンデンサＣ
１を介してマイクロ波発振部９に出力される。

【００２４】また、昇圧トランス４の二次コイルの他端
はダイオ−ドＤ１、シャント抵抗Ｒ１を介して接地され
ると共に、抵抗Ｒ２，Ｒ３，コンデンサＣ２を介して接
地される。

【００２５】この抵抗Ｒ３とコンデンサＣ２との接続点
はオペアンプ３１の「＋」端子に接続され、オペアンプ
３１の出力はその「−」端子に接続されると共にコンデ
ンサＣ３を介して抵抗Ｒ２とＲ３との接続点に接続され
ている。

【００２６】抵抗Ｒ２，Ｒ３とコンデンサＣ２とでロ−
パスフィルタが構成される。シャント抵抗Ｒ１の両端の
電圧は図６（Ｆ）に示すようなパルス電圧として検出さ
れる。

【００２７】そして、図７に示すような高さ及び半波値
を有するパルス波としての陽極電流がマイクロ波発振部
９に供給された場合に、マイクロ波出力部１１から出力
されるマイクロ波の出力は図８に示すようになる。つま
り、そのマイクロ波出力は陽極電流の１パルスの面積に
比例している。

【００２８】そして、オペアンプ３１の出力は図６
（Ｇ）に示すように平滑して出力される。次に、出力調
整回路１３の詳細な構成について図３を参照して説明す
る。この出力調整回路１３は陽極電流検出回路１０から
出力される図６（Ｇ）に示す信号を５０Ｗ用オペアンプ
３２、３０Ｗ用オペアンプ３３でそれぞれ増幅して出力
値切換回路３４に出力する。

【００２９】つまり、マイクロ波の出力が５０Ｗの場合
と３０Ｗとの場合とで、陽極電流検出回路１０から出力
される電圧レベルを５０Ｗ用と３０Ｗ用とで増幅度を変
えて出力している。

【００３０】この出力値切換回路３４は制御信号入力部
１５ａから出力される切換信号ｂに応じて入力される２
つの信号を切り分けて出力する。次に、ダミ−信号発生
回路１６及び切換遅延回路１７の詳細な説明を図１０を
参照して説明する。図９に示すように、ダミ−信号ｄは
後述する参照波rwのピ−ク値より高い値を有している。
このダミ−信号ｄは切換スイッチ３５のOFF 端子を介
し、抵抗Ｒ10とダイオ−ドＤ２との並列接続体、コンデ
ンサＣ10を介して接地され、このコンデンサＣ10の非接
地側端子はダイオ−ドＤ３を介して比較回路１８に出力
される。

【００３１】また、陽極電流検出回路１０で検出された
陽極電流は抵抗Ｒ11を介してコンデンサＣ10の非接地側
端子とダイオ−ドＤ３との接続点に接続されている。つ
まり、切換スイッチ３５がオフ（OFF ）位置では、図９
（Ａ）に示すダミ−信号ｄがダイオ−ドＤ２，Ｄ３を介
して比較回路１７に出力される。この場合に、コンデン
サＣ10に所定の電圧が充電される。ここで、制御信号入
力部１５ａの制御により開閉スイッチ５がオフ制御され
ると、同時に制御信号入力部１５ｅの制御によりこの切
換スイッチ３５はオフ位置に切換えられる。また、制御
信号入力部１５ａの制御により開閉スイッチ５がオン制
御されると、同時に制御信号入力部１５ｅの制御により
切換スイッチ３５はオン位置に切換えられる。

【００３２】陽極電流検出回路１０で検出された陽極電
流が抵抗Ｒ11，ダイオ−ドＤ３を介して比較回路２０に
出力される。一方、切換スイッチ３５がオン（ON）位置
に切換わると、コンデンサＣ10に充電された電荷が抵抗
Ｒ10、切換スイッチ３５を介してア−スに流れ込む。

【００３３】このようにすることにより、切換スイッチ
３５をオフからオン位置に切換えた直後に陽極電流がゼ
ロとなり、マイクロ波発振部９からマイクロ波がフルパ
ワ−で出力されることを防止している。

【００３４】つぎに、参照波発生回路１９について図４
を参照して説明する。図４において、制御用トランス３
の二次コイルの両端にはダイオ−ドブリッジＤＢの入力
端に接続される。

【００３５】このダイオ−ドブリッジＤＢの出力端は抵
抗Ｒ21を介して接地され、その抵抗Ｒ21の非接地側端子
はベ−ス抵抗Ｒ22を介してトランジスタＱ１のベ−スに
接続される。このトランジスタＱ１のベ−スは接地さ
れ、そのコレクタにはコレクタ抵抗Ｒ23を介して電源が
供給されている。

【００３６】そして、トランジスタＱ１のコレクタはベ
−ス抵抗Ｒ24を介してトランジスタＱ２のベ−スに接続
される。このトランジスタＱ２のベ−スは抵抗Ｒ25を介
して接地され、そのコレクタは抵抗Ｒ26を介して電源が
供給される。

【００３７】このトランジスタＱ２のコレクタは平滑コ
ンデンサＣ21を介して接地され、平滑コンデンサＣ21の
非接地側端子は参照波調整回路２０に出力される。この
ように参照波発生回路１９を構成しておくことにより、
ダイオ−ドブリッジＤＢの出力段Ａでの電圧波形は図６
（Ａ）に示すように全波整流された波形となり、トラン
ジスタＱ１のコレクタ出力は図６（Ｂ）に示すようなパ
ルス電圧となり、さらにトランジスタＱ２のコレクタ出
力は図６（Ｃ）に示すように図６（Ｂ）のパルス電圧を
反転させたパルス電圧となる。そして、トランジスタＱ
２のコレクタ出力はコンデンサＣ21で積分されるため、
図６（Ｄ）に示すように、参照波発生回路１９の出力は
商用電源１ｐの周波数に同期した三角波となる。

【００３８】次に、図１１を参照してマイクロ波出力安
定部６の詳細な構成について説明する。比較回路２０か
ら出力される制御信号ａは図９（Ｂ）に示すように参照
波が陽極電流信号ｃより大きい期間でＨレベル信号とな
る。ここで、陽極電流信号ｃは陽極電流検出部１０で検
出された陽極電流信号の大きさに応じて増減する。

【００３９】比較回路２０から出力される制御信号ａは
トランジスタＱ１０のベ−スに入力される。このトラン
ジスタＱ１０のエミッタはフォトトライアック４１の発
光素子４２、抵抗Ｒ30を介して接地される３３このフォ
トトライアック４１内に設けられた受光素子４３の一端
は商用電源１ｐ側に接続され、その他端は抵抗Ｒ31を介
してトライアック４４のゲ−ト４４のベ−スにトリガ信
号として供給されると共に、抵抗Ｒ32を介してトイアッ
ク４４の一方の電極に接続される。

【００４０】さらに、このトライアック４４の他方の電
極は前述した昇圧トランス４の一次コイルに接続されい
る。次に、上記のように構成された本発明の第１実施例
について説明する。まず、制御信号入力部１５ａの制御
により開閉スイッチ５が閉じられると、商用電源１ｐが
絶縁トランス１、昇圧トランス４を介して昇圧された
後、マイクロ波発振部９に供給される。

【００４１】また、商用電源１ｐは降圧トランス２を介
して降圧された後、マイクロ波発振部９に供給される。
マイクロ波発振部９は降圧トランス２及び昇圧トランス
４を介して入力される電圧を駆動としてマイクロ波を発
振する。そして、このマイクロ波発振部９で発振したマ
イクロ波はアプリケ−タに設けられたマイクロ波出力部
１１から患部に向けて放射され、患部が加温治療され
る。

【００４２】マイクロ波発振部９においてマイクロ波が
発振すると、そのマイクロ波の出力に応じた陽極電流が
マイクロ波発振部９に流入する。そして、この陽極電流
は陽極電流検出回路１０により検出される。つまり、陽
極電流は図６（Ｆ）に示すようなパルス波形をしてお
り、陽極電流検出回路１０内でその波形を積分すること
により、図６（Ｇ）に示すような平滑された陽極電流が
出力値設定部１２に出力される。

【００４３】この平滑された陽極電流は図３に示した出
力調整回路１３に出力される。出力調整回路１３は陽極
電流検出回路１０から出力される図６（Ｇ）に示す信号
を５０Ｗ用オペアンプ３２、３０Ｗ用オペアンプ３３で
それぞれ増幅して出力値切換回路３４に出力する。

【００４４】この出力値切換回路３４は制御信号入力部
１５ａから出力される切換信号ｂに応じて入力される２
つの信号を切り分けて出力する。そして、出力値切換回
路３４は図９（Ａ）に示すような陽極電流信号ｃを陽極
電流比較部１５に出力する。この陽極電流信号ｃは切換
遅延回路１７を介して比較回路１８の一方の入力端に入
力されている。

【００４５】この切換遅延回路１７は図１０に示すよう
に、開閉スイッチ５がオフ制御されると同時に切換スイ
ッチ３５はオフ位置にされる。この切換スイッチ３５が
オフ状態のときには、図９（Ａ）に示すように参照波ｒ
ｗのピ−ク値よりも高い値を有するダミ−信号がダミ−
信号発生回路１６で発生され、切換回路１７を介して比
較回路１８に出力される。

【００４６】このため、図１１のトランジスタＱ１０は
オフされるため、フォトトライアック４１はオフする。
従って、昇圧トランス４の一次コイルには商用電源１ｐ
は供給されなくなり、マイクロ波発振部９でのマイクロ
波の発振が停止される。

【００４７】このように、ダミ−信号発生回路１６から
ダミ−信号ｄを供給することにより、マイクロ波発振部
９でのマイクロ波の発振を強制的に停止させることがで
きる。

【００４８】従って、マイクロ波発振部９からのマイク
ロ波の発振を停止させるために、開閉スイッチ５をオフ
制御させても、機械的な故障により開閉スイッチ５をオ
フ位置に制御できなかった場合でも、ダミ−信号発生回
路１６からダミ−信号ｄを切換遅延回路１７を介して比
較回路１８に供給させることにより、マイクロ波発振部
９からのマイクロ波の発振を強制的にオフさせることが
できる。

【００４９】ところで、商用電源１ｐの電圧が変動する
と、それに伴いマイクロ波発振部９に供給される高電圧
が変動し、マイクロ波発振部９で発振されるマイクロ波
の出力が変動する。

【００５０】このマイクロ波の出力が増減すると、陽極
電流検出回路１０で検出される陽極電流が増減する。つ
まり、図９（Ａ）に示すように矢印ｘで示すように上下
に変動する。

【００５１】例えば、陽極電流が図９（Ｄ）の状態から
図９（Ａ）に示す位置まで上昇した場合には、比較回路
１８から出力される制御信号ａのパルス幅は図９（Ｅ）
に示した状態から図９（Ｂ）に示すように狭くなる。

【００５２】従って、図１０のトランジスタＱ１０が導
通する時間は図９（Ｆ）の状態から図９（Ｃ）に示すよ
うに短くなる。従って、マイクロ波発振部９に供給され
る電力は減少されるため、マイクロ波発振部９て発振す
るマイクロ波の出力を低減することができる。

【００５３】このようにして、陽極電流を負帰還させる
ことにより、マイクロ波発振部９に供給する電源電圧が
変動してもマイクロ波発振部９から発振されるマイクロ
波の出力を一定に保つようにすることができる。

【００５４】従って、マイクロ波出力部１１をアプリケ
−タ内に設けて、患部を加温治療するようにしている装
置において、患部の加温能力を一定に保つことができ
る。次に、本発明の第２実施例について説明する。前述
した第１実施例では陽極電流を負帰還させて、昇圧トラ
ンスの一次コイルに供給する商用電源の大きさをタップ
切り換えにより供給するようにしている。

【００５５】図１２において、図１と同じ部分には同一
番号を付し、その詳細な説明については省略する。図１
２において、絶縁トランス１の二次コイルは図１１に示
すように、複数のタップ切り換えにより出力電圧を段階
的に切換えるトランスファ切換手段５１を備えている。

【００５６】そして、このトランスファ切換手段５１で
のタップの切換えは、切換制御手段５２によりなされ
る。また、マグネトロンよりなるマイクロ波発振部９に
流れ込む陽極電流は陽極電流検出部１０で検出され、こ
の陽極電流検出部１０で検出された陽極電流は切換制御
手段５２に出力される。

【００５７】次に、図１３を参照して切換制御手段５２
の詳細な構成について説明する。図１３において、陽極
電流検出部１０から出力される陽極電流信号ｃは、陽極
電流のレベルが３０Ｗ上限値内であるかを判断する３０
Ｗ上限比較部５３、陽極電流のレベルが３０Ｗ下限値内
であるかを判断する３０Ｗ下限比較部５４、陽極電流が
５０Ｗ上限値内であるかを判断する５０Ｗ上限比較部５
５、陽極電流が５０Ｗ下限値内であるかを判断する５０
Ｗ下限比較部５６にそれぞれ入力される。

【００５８】３０Ｗ上限比較部５３に設定する３０Ｗ上
限値及び３０Ｗ下限比較部５４に設定する３０Ｗ下限値
はそれぞれ３０Ｗレベル設定部５７で設定され、５０Ｗ
上限比較部５５に設定する５０Ｗ上限値及び５０Ｗ下限
比較部５６に設定する５０Ｗ下限値はそれぞれ５０Ｗレ
ベル設定部５８で設定される。

【００５９】また、５９はマイクロ波の出力を３０Ｗあ
るいは５０Ｗに切り換える出力値切換回路である。この
出力値切換回路５９から出力される３０Ｗあるいは５０
Ｗに切り換えを意味する信号は出力レベル認識部６０に
出力される。

【００６０】この出力レベル認識部６０は前述した３０
Ｗ上限比較部５３，３０Ｗ下限比較部５４、５０Ｗ上限
比較部５５、５０Ｗ下限比較部５６からの比較信号と出
力値切換回路５９から出力される３０Ｗあるいは５０Ｗ
に切り換えを意味する信号に基づいて出力レベルを認識
する。

【００６１】つまり、マイクロ波の出力が３０Ｗ下限比
較部５４に設定する３０Ｗ下限値より小さい場合あるい
は５０Ｗ下限比較部５６に設定する５０Ｗ下限値より小
さい場合には、ＵＰ信号出力部６１にその出力信号を供
給する。

【００６２】また、マイクロ波の出力が３０Ｗ上限比較
部５３に設定する３０Ｗ上限値より大きい場合あるいは
５０Ｗ上限比較部５５に設定する５０Ｗ上限値より大き
い場合には、ＤＯＷＮ信号出力部６２にその出力信号を
供給する。

【００６３】ＵＰ信号出力部６１は出力レベル認識部６
０からの出力信号を受けると、トランス切換手段５１に
マイクロ発振部９に供給する電圧を上昇すべくタップ位
置を切り換える切換信号を出力する。また、ＤＯＷＮ信
号出力部６２は出力レベル認識部６０からの出力信号を
受けるとトランス切換手段５１にマイクロ発振部９に供
給する電圧を下降すべくタップ位置を切り換える信号を
出力する。

【００６４】次に、上記のように構成された本発明の第
２実施例の動作について説明する。まず、開閉スイッチ
５を閉じると、商用電源ｐ１が絶縁トランス１、昇圧ト
ランス４を介して昇圧された後、マイクロ波発振部９に
供給される。

【００６５】また、商用電源１ｐは降圧トランス２を介
して降圧された後、マイクロ波発振部９に供給される。
マイクロ波発振部９は降圧トランス２及び昇圧トランス
４を介して入力される電圧を駆動としてマイクロ波を発
振する。そして、このマイクロ波発振部９で発振したマ
イクロ波はマイクロ波出力部１１から患部に向けて放射
される。

【００６６】マイクロ波発振部９においてマイクロ波が
発振すると、そのマイクロ波の出力に応じた陽極電流が
マイクロ波発振部９に流入する。そして、この陽極電流
は陽極電流検出回路１０により検出される。

【００６７】そして、陽極電流検出回路１０において、
その陽極電流が検出される。この陽極電流は３０Ｗ上限
値以内であるかを判断する３０Ｗ上限比較部５３、３０
Ｗ下限値内であるかを判断する３０Ｗ下限比較部５４、
陽極電流が５０Ｗ上限値内であるかを判断する５０Ｗ上
限比較部５５、陽極電流が５０Ｗ下限値内であるかを判
断する５０Ｗ下限比較部５６にそれぞれ出力される。

【００６８】例えば、マイクロ波の出力が３０Ｗに切り
換えられている場合に、陽極電流が３０Ｗの下限値を下
回った場合には、ＵＰ信号出力部６１に信号が出力され
て、トランス切換手段５１に切換信号を出力する。つま
り、絶縁コイル１の二次コイルの巻線が多くなるタップ
位置に切り換えられる。

【００６９】このため、マイクロ波発振部９に入力され
る高電圧が増加されるため、マイクロ波発振部９から発
振されるマイクロ波の出力を上げることができる。一
方、陽極電流が３０Ｗの上限値を上回った場合には、Ｄ
ＯＷＮ信号出力部６２に信号が出力されて、トランス切
換手段５１に切換信号を出力する。つまり、絶縁コイル
１の二次コイルの巻線が少なくなるタップ位置に切り換
えられる。

【００７０】このため、マイクロ波発振部９に入力され
る高電圧が小さくなるため、マイクロ波発振部９から発
振されるマイクロ波の出力を下げることができる。この
ようにして、例えば商用電源ｐ１の出力が変動してマイ
クロ波の出力が変動して許容範囲を越えた場合には、負
帰還させてその変動を抑えるように、商用電源１ｐの出
力をタップ切り換えにより変動させるようにしたので、
商用電源ｐ１の出力が変動した場合でも、マイクロ波の
出力を一定に保つことができる。

【００７１】従って、マイクロ波発振部９から発振され
るマイクロ波をアプリケ−タに設けたアンテナから患部
に放射するようにしている加温装置において、電源電圧
が変動してもマイクロ波の出力を一定に保つことができ
る。

【００７２】次に、図１４及び図１５を参照して本発明
の第３実施例について説明する。図１４は本発明の第３
実施例に係わるマイクロ波温熱治療装置について説明す
る。図１４において、図１と同じ部分には同一番号を付
し、その詳細な説明については省略する。

【００７３】図１４において、６０ｐは商用交流電源で
ある。この商用交流電源６０ｐの一極は昇圧トランス６
１の一次コイルの一端に接続され、他極は出力制御部６
２を介して昇圧トランス６１の他端に接続されている。
この出力制御回路６２は商用交流電源の位相角を制御す
ると共にオン，オフ制御している。

【００７４】また、昇圧トランス６１の二次コイルの一
端は陽極電流を検出する陽極電流検出部１０を介してマ
グネトロンより構成されるマイクロ波発振部９のアノ−
ド６３に接続され、その他端はカソ−ド（ヒ−タ）６４
に接続されている。

【００７５】また、商用電源６５ｐの電圧は降圧トラン
ス６６で降圧されてカソ−ド（ヒ−タ）６４の両端に供
給されている。また、このマイクロ波発振部９には、マ
イクロ波を出力する出力部９ａが設けられ、この出力部
９ａにアプリケ−タ（図示しない）が接続されている。

【００７６】陽極電流検出部１０で検出された陽極電流
値は比較部６７の一方の入力端に入力される。この比較
部６７の他方の入力端には閾値設定部６８で設定された
図１５に示す閾値が入力されている。

【００７７】ところで、出力部９ａに接続される負荷に
より陽極電流は変化する。つまり、アプリケータ（図示
しない）が接続されているマッチングがとれている状態
と、アプリケータ（図示しない）が接続されていないマ
ッチングがとれていない状態により、陽極電流値が変化
する。

【００７８】図１５に示すように、出力部９ａにアプリ
ケータ（図示しない）が接続されていない時の陽極電流
値Ａは接続されている時の電流値Ｂの約２倍に上昇する
ことがわかる。閾値設定部６８の閾値Ｃはその間の値を
設定しておく。

【００７９】そして、比較部６７は陽極電流検出部１０
で検出された陽極電流が図１５の閾値より大きい場合に
は、その旨を示す信号を出力制御部６２に出力する。出
力制御部６２には異常を警報する告知部６９が接続され
ている。

【００８０】次に、上記のように構成された本発明の第
３実施例の動作について説明する。出力部９ａにアプリ
ケータを接続せずにマイクロ波を出力しようとすると、
陽極電流値がしきい値以上になるため、比較部６７で異
常検知する。

【００８１】そして、出力制御部２６で比較部６７から
の異常検知信号を受けて回路をオフ制御する。このた
め、昇圧コイル６１の一次コイルには商用電源６０ｐが
供給されなくなるため、マイクロ波発振部９からのマイ
クロ波の出力は緊急停止される。また、告知部６９で異
常が警報される。

【００８２】逆にアプリケータが接続されていると陽極
電流値はしきい値以下であり、比較部６７は正常に接続
されていると判断し、出力制御部６２はマイクロ波出力
を継続する。

【００８３】このように第３実施例によれば、アプリケ
ータ未装着状態でのマイクロ波発振を防ぐことで、加温
されない治療ミス及び、マイクロ波発振部９の故障を防
止することができる。

【００８４】次に、本発明の第４実施例について図１６
を参照して説明する。この第４実施例ではマイクロ波の
出力を複数段切換え可能であり、各段毎に陽極電流の閾
値を設定しておき、その閾値を越えた場合にマイクロ波
の出力を停止するようにしている。

【００８５】図１６において、７１は商用交流電源であ
る、この交流電源７１の両端は絶縁トランス７２の一次
コイルの両端に接続されている。そして、この絶縁トラ
ンス７２の二次コイルの一端は昇圧トランス７３の一端
に接続されている。

【００８６】この昇圧トランス７３の他端は出力制御部
７４に接続される。絶縁トランス７２の二次コイルに設
けられた複数のタップはトランス切換手段７５を介して
出力制御部７４に接続される。

【００８７】この出力制御部７４は商用交流電源７１の
位相角を制御して出力を制御している（オン、オフ制御
も含む）。トランス切換手段７５によるタップの切換え
は後述する制御部７６により制御される。

【００８８】昇圧トランス７３の二次コイルの一端は陽
極電流を検出する陽極電流検出部１０を介してマイクロ
波発振部９のアノ−ド６３に接続され、その他端はカソ
−ド（ヒ−タ）６４に接続されている。

【００８９】また、商用電源６５ｐの電圧は降圧トラン
ス６６で降圧されてカソ−ド（ヒ−タ）６４の両端に供
給されている。また、このマイクロ波発振部９には、マ
イクロ波を出力する出力部９ａが設けられ、この出力部
９ａにアプリケ−タ（図示しない）が接続されている。

【００９０】陽極電流検出部１０で検出された陽極電流
値は制御部７６に入力される。この制御部７６には前述
した出力制御部７４が接続されると共に、異常を告知す
るための告知部７７が接続される。

【００９１】制御部７６には３つの比較部７７ａ〜７７
ｃが接続されている。この比較部７７ａ〜７７ｃは陽極
電流検出部１０で検出された陽極電流とそれぞれ第１の
閾値設定部７８ａ、第２の閾値設定部７８ｂ、第３の閾
値設定部７８ｃに設定された閾値とを比較する。

【００９２】つまり、トランス切換手段７５によりタッ
プが切換えられて、マイクロ波の出力を複数段に切換え
た場合に、それに応じて閾値も複数段に切換えるように
している。

【００９３】次に、上記のように構成された本発明の第
４実施例の動作について説明する。制御部７６の制御に
よりトランス切換手段７５のタップが切換えられると、
マイクロ波発振部９から出力されるマイクロ波の出力が
切換えられる。

【００９４】そして、商用交流電源７１がトランス切換
手段７５を介して二次コイルの出力電圧が切換えられた
後、昇圧トランス７３を介して昇圧された後、マイクロ
波発振部９に供給される。そして、このマイクロ波発振
部９からマイクロ波が発振される。

【００９５】このマイクロ波発振部９からマイクロ波が
発振されると、陽極電流がマイクロ波発振部９に流れ
る。この陽極電流は陽極電流検出部１０で検出される。
そして、陽極電流検出部１０で検出された陽極電流値は
制御部７６に出力される。

【００９６】制御部７６は前述したように出力制御部７
４にタップ切換え信号を出力することにより切換えられ
たマイクロ波の出力に対する閾値を閾値設定部７８ａ〜
７８ｃから選択し、比較部７７ａ〜７７ｃのいずれかで
比較する。

【００９７】そして、前述した第３実施例と同じように
して、陽極電流が閾値以上になると出力制御部７４で回
路がオフ制御される。このため、マイクロ波発振部９か
らのマイクロ波の発振は停止される。また、制御部７６
から告知部７７に制御信号が出力されて、その旨が告知
される。

【００９８】例えば、アプリケータを接続せずにマイク
ロ波を出力しようとすると、陽極電流値がしきい値以上
になるため、比較部７７ａ〜７７ｃで異常検知し、出力
制御部７４で回路がオフされ、マイクロ波発振部９から
マイクロ波の出力が緊急に停止される。

【００９９】逆に、アプリケータが接続されていると陽
極電流値はしきい値以下であり、比較部７７ａ〜７７ｃ
はアプリケ−タが正常に接続されていると判断し、出力
制御部７４はマイクロ波の出力を継続して行う。

【０１００】このように第４実施例によれば、アプリケ
ータ未装着状態でのマイクロ波発振を防ぐことで、加温
されない治療ミス及び、マイクロ波発振部９の故障を防
止することができる。

【０１０１】この際に、マイクロ波の出力に応じて閾値
も変化させるようにしたので、マイクロ波の出力を変化
させた場合でも、異常を的確に検出することができる。
次に、本発明の第５実施例について図１７を参照して説
明する。図１７の同軸ケ−ブルは前述した第１乃至第４
実施例のマイクロ波発振部９で発振されるマイクロ波を
導くもので、アプリケ−タ内にまで設けられている。

【０１０２】図１７において、８１は同軸ケ−ブルの中
心に設けられた中心導体、８２はその中心導体８１を中
心として円筒状に設けられた外部導体、８３はこの外部
導体８２を覆う外被（誘電体Ａという）である。この外
部導体８２には２種類の誘電体のλA ／４とλB ／４の
間の距離Ｌだけ同軸ケーブルの先端から手前の位置にス
リット８４が設けられている。同軸被膜の誘電体Ａと生
体組織Ｂの有効波長の１／４をλA ／４とλB ／４とす
ると同軸ケーブルの先端から λA ／４＜Ｌ＜λB ／４ なる距離Ｌにスリット８４が設けられている。

【０１０３】従来においては同軸ケーブルのスリットを
その先端から外部誘電体の有効波長のλ／４の距離に入
れていた。しかし、実際の使用状態では同軸ケーブルと
生体組織の間に被膜や液体の２種類以上の媒体があり、
一意的に同軸ケーブルの外部の誘電体の有効波長だけで
スリット位置を決定したのでは、加温効率が悪くなる。

【０１０４】本発明の第５実施例では、マイクロ波の及
ぶ範囲の誘電体の中間値をとることで、生体組織に届く
までのマイクロ波のトータルの減衰を最小にできる。次
に本発明の第６実施例について図１８を参照して説明す
る。図１８において、９１は同軸ケ−ブルの中心に設け
られた中心導体、９２はその中心導体９１を中心として
円筒状に設けられた外部導体、９３はこの外部導体９２
を覆う外被（誘電体Ａという）である。

【０１０５】ここで、Ａは外被９３である誘電体を意味
し、Ｂはアプリケ−タ９４内を循環する冷却水である誘
電体を意味し、Ｃはアプリケ−タ９４が挿入された部位
の生体組織である誘電体を意味し、それぞれの誘電体の
有効波長をλA ，λB ，λCとするし、その有効波長の
うち最大なものをλmax ，最小なものをλmin とする。

【０１０６】スリット９５は、同軸ケーブルと生体組織
間の各誘電体のλ／４の中でその最大値λmax ／４と最
小値λmax ／４の間にあり、どの誘電体のλ／４にも該
当しない距離Ｌだけ、同軸ケーブルの先端から手前の位
置に設けられている。

【０１０７】例えば、λA ／４＜λB ／４＜λC ／４と
すると、同軸ケーブルの先端から λA ／４＜Ｌ＜λC ／４ 但し、Ｌ≠λB ／４ なる距離Ｌにスリット９５を設ける。

【０１０８】このようにして、マイクロ波の及ぶ範囲の
誘電体の中間値をとることで、生体組織に届くまでのマ
イクロ波のトータルの減衰を最小にできる。かつ、生体
組織でのマイクロ波の深達距離を長くとれるため加温範
囲が広がる。

【０１０９】前述した説明の構成によれば、以下に列記
するような各内容が得られる。 （１）電源部を制御することにより出力される所定量の
発振電流をマイクロ波発振器の発振入力端に供給するこ
とにより供給された発振電流に対応したマイクロ波出力
を発生するマイクロ波発生装置において、前記マイクロ
波発振器のマイクロ波発振時に供給される前記発振電流
の電流量を検出する発振電流量検出手段と、前記マイク
ロ波発振器のマイクロ波発振出力を監視するための基準
信号を発生する基準信号発生手段と、前記発振電流量検
出手段で検出された電流量と前記基準信号発生手段で発
生された基準信号とに基づき前記電源部を制御する電源
部制御手段と、を具備したことを特徴とするマイクロ波
発生装置。

【０１１０】このように構成することにより、電源部の
出力が変動してもマイクロ波出力を一定に保つことがで
きる。 （２）前記発振電流検出手段は、マイクロ波発振時に前
記マイクロ波発振器に周期的に供給される発振電流の電
流量を検出し、前記基準信号発生手段は、前記発振電流
が供給される周期と同期した周期的な基準信号を発生す
るものであることを特徴とする請求項１記載のマイクロ
波発生装置。

【０１１１】（３）前記基準信号発生手段は、前記電源
部から供給される供給電力の有している所定の周期に基
づき、周期的な基準信号を発生するものであることを特
徴とする請求項２記載のマイクロ波発生装置。

【０１１２】以上のように請求項２，３に記載の構成に
よれば、発振電流を負帰還して電源部の出力を制御する
ようにしたので、電源部の変動によるマイクロ波出力の
変動を的確に抑制することができる。

【０１１３】（４）前記マイクロ波発生装置は、前記発
振電流量検出手段で検出される前記発振電流とは無関係
な所定の擬似信号を出力する擬似信号出力手段をさらに
具備し、前記電源部制御手段は、前記マイクロ波発振器
の発振停止指示入力時に、前記擬似信号に基づいて前記
電源部を制御することを特徴とする請求項１〜３記載の
マイクロ波発生装置。

【０１１４】このように構成することにより、発振停止
指示入力時に確実にマイクロ波の発振を停止させること
ができる。 （５）前記電源部制御手段は、前記マイクロ波発振器の
発振開始指示入力時に、前記擬似信号に基づく制御から
前記発振電流検出手段で検出された電流に基づく制御に
過渡的に切換えられる切換制御手段を具備したことを特
徴とする請求項４記載のマイクロ波発生装置。

【０１１５】このように構成することにより、擬似信号
に基づく制御から前記発振電流検出手段で検出された電
流に基づく制御に切換わった直後に、マイクロ波がフル
パワ−で出力されるのを防止することができる。

【０１１６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
源電圧が変動しても電磁波（マイクロ波）の出力が変化
しようとしても、その変化を打ち消すように電源電圧を
調整するようにしたので、電源電圧が変動しても電磁波
（マイクロ波）を安定して出力することができる電磁波
発生装置装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるマイクロ波温熱治
療装置のブロック図。

【図２】第１実施例に係わり、図１の詳細なブロック
図。

【図３】第１実施例に係わり、図２の出力調整回路１３
の詳細な回路図。

【図４】第１実施例に係わり、図２の参照波発生回路１
９の詳細な回路図。

【図５】第１実施例に係わり、図２の陽極電流検出回路
１０の具体的な回路例を示す図。

【図６】第１実施例に係わり、動作を説明するための波
形図。

【図７】第１実施例に係わり、陽極電流検出回路１０で
検出されるパルス波を示す図。

【図８】第１実施例に係わり、陽極電流パルス半値幅と
マイクロ波出力部から出力されるマイクロ波出力値を示
す図。

【図９】第１実施例に係わり、図２の位相制御回路７に
よりなされる位相制御の動作を説明する図。

【図１０】第１実施例に係わり、図２の切換遅延回路１
７の詳細な構成を示す回路図。

【図１１】第１実施例に係わり、図２の絶縁回路８の詳
細な構成を示す回路図。

【図１２】本発明の第２実施例に係わるマイクロ波温熱
治療装置の回路図。

【図１３】第２実施例の切換制御手段の詳細な構成を示
すブロック図。

【図１４】本発明の第３実施例に係わるマイクロ波温熱
治療装置の回路図。

【図１５】第３実施例の閾値を示す図。

【図１６】本発明の第４実施例に係わるマイクロ波温熱
治療装置の回路図。

【図１７】本発明の第５実施例に係わる同軸ケ−ブルの
断面図。

【図１８】本発明の第６実施例に係わる同軸ケ−ブルの
断面図。

【符号の説明】

１…絶縁トランス、２…降圧トランス、３…制御トラン
ス、４…昇圧トランス、５…開閉スイッチ、６…マイク
ロ波出力安定部、７…位相制御回路、８…絶縁回路、９
…マイクロ波発振部、１０…陽極電流検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定量の発振電流を電磁波発振器に供給
   することにより、供給された発振電流に対応した電磁波
   出力を発生する電磁波発生装置において、 前記電磁波発振器に供給される発振電流の電流量を検出
   する発振電流量検出手段と、 前記電磁波発振出力を監視する基準信号を発生する基準
   信号発生手段と、 前記発振電流量検出手段で検出された電流量と前記基準
   信号発生手段で発生された基準信号とに基づき前記電磁
   波発振器に供給される発振電流の電流量を制御する発振
   電流供給制御部とを具備したことを特徴とする電磁波発
   生装置。