JPH08332233A - 電極針及びこの電極針を用いた超短波加温治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】超短波加温治療において、生体内の異常組織の
みをその周辺の正常組織を損なうことなく確実かつ有効
に誘電加熱し、完全に壊死できるようにする。 【構成】 患部を挟んで生体表面に一対の電極板を装着
し、この電極板と電極針間に形成した高周波電界により
患部を誘電加熱する超短波加温治療において、高周波電
界を集中させるため上記患部Ｓ１内に第３電極として電
極針２を刺通させる。電極針２は導電性針部材２１とこ
の導電性針部材２１の先端部を除いた外周に設けられる
絶縁層部材２２とからなり、上記電極板間に形成される
高周波電界を電極針２の先端部に集中させ、患部Ｓ１の
みをその周辺の正常組織より確実かつ有効に治療温度に
誘電加熱し、正常組織を損なうことなく患部Ｓ１のみを
完全に壊死させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、癌等の異常な組織を挟
んで生体表面に一対の電極を装着し、この電極間に高周
波電界を発生させて誘電加熱により異常組織を死滅させ
る超短波加温治療装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば生体を挟んだ一対の電極か
ら高周波エネルギーを放射供給して、この生体内の異常
な組織を加温治療する超短波加温治療装置が知られてい
る（特開昭６２−１５２３６号）。

【０００３】この超短波加温治療装置は、例えば癌その
他の腫瘍を構成する異常組織と周辺の正常組織とを共に
４０℃以上の温度範囲で加温すると、前者の異常組織が
正常組織に比して２．０〜２．５℃だけ高温になるとい
う点に着目し、正常組織を壊死させない４３℃以下に保
持する一方、異常組織を４５℃前後にまで上昇させて壊
死壊滅させんとするものある。

【０００４】また、従来、生体内部の表面から比較的深
い位置に生じている異常組織を誘電加熱により有効に壊
死壊滅するものとして、高周波電界を発生させる一対の
電極間に第３電極を配置する方法が知られている（特開
平７−８５６４号公報）。

【０００５】図８は、上記従来の第３電極を備えた超短
波加温治療装置の概略構成図である。

【０００６】従来の超短波加温治療装置は、同図に示す
ように、高周波電界を発生させる一対の電極１０４，１
０５が生体１００の表面に配置され、第３電極１０６は
生体１００の腔所１０１内にバルーン１０７を介して配
置され、高周波発生制御装置１０８から高周波エネルギ
ーを供給して両電極１０４，１０５間に高周波電界１０
３が形成されるようになっている。

【０００７】そして、上記構成により電極１０４，１０
５間に形成された電気力線が第３電極１０６に集中し、
高周波電界１０３の強さがこの第３電極１０６の近傍部
分で大きくなり、腔所１０１の近傍にある癌等の異常組
織１０２に高周波が効果的に照射され、有効に加温治療
が行えるというものである。

【０００８】なお、１０９，１１０は冷却パッドで、冷
却水循環制御装置１１１により冷却水を循環させて電極
１０４，１０５の温度上昇を抑制するものである。ま
た、上記バルーン１０７内にも冷却水が循環するように
なされ、第３電極１０６の温度上昇が抑制されるように
なされている。また、異常組織１０２の上昇温度は、温
度センサ１１２及び温度計測器１１３により検知され、
この検知に基づいて異常組織１０２の上昇温度が所定の
温度範囲（４５℃前後）になるように高周波エネルギー
の供給が制御されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の超短波加温
治療装置の前者のものは、正常な細胞組織に対する加温
温度が４３℃を越えないように高周波エネルギーの出力
を制御しなければならないので、異常な細胞組織に対し
て４５℃以上に加温することは困難だった。こののた
め、４５℃前後の加熱で完全に壊死させることのできな
い異常な細胞組織に対しては上記超短波気温治療の他、
例えば薬物療法や放射線治療法等を併用して治療しなけ
ればならず、患者に対する治療負担が大きかった。

【００１０】また、上記従来の超短波加温治療装置の後
者のものは、一対の電極１０４，１０５間に設けられる
第３電極１０６が腔所１０１内に配置されているため、
胃、腸、食道、大腸等の管腔組織にできた異常組織にし
か適用できず、肝、腎、肺、脳等の全実質臓器にできた
異常組織を有効に誘電加熱することは困難である。

【００１１】また、異常組織１０２の部位に局所的に高
周波電界１０３を集中させるには上記第３電極１０６と
異常組織１０２間の距離を可及的短くすることが望まし
いが、上記第３電極１０６はバルーン１０７を介して配
置されているため、この第３電極１０６と異常組織１０
２間の距離を短縮するにも一定の限界がある。このため
腔所１０１の近くにある異常組織１０２とはいっても第
３電極１０６を用いた超短波加温治療方法が有効に適用
される治療対象は腔所１０１の極めて近傍位置にできた
異常組織１０２に限定されていた。

【００１２】このため、従来の超短波加温治療装置の後
者のものでも異常な細胞組織のみを４５℃以上の高温に
加熱し、完全に壊死させることは困難だった。

【００１３】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、任意の部位にできた異常な細胞組織内に直接、第３
電極を配置し、この異常な細胞組織のみを５０℃以上に
誘電加熱して完全に壊死させることのできる電極針及び
この電極針を用いた超短波加温治療装置を提供すること
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、超短波加温治
療における第３電極として生体患部に刺通される電極針
であって、導電性針部材とこの導電性針部材の先端部を
除いた外周に設けられる絶縁層部材とからなるものであ
る（請求項１）。

【００１５】なお、上記絶縁層部材は上記導電性針部材
に着脱可能に外装される筒状体で構成するとよい（請求
項２）。また、上記導電性針部材及び上記絶縁層部材は
屈曲可能にするとよい（請求項３）。

【００１６】更に上記絶縁層部材は筒状体からなり、上
記導電性針部材は上記絶縁層部材の内周面、先端外周面
及び先端表面に導電性の薄膜が形成されたもので構成す
るとよい（請求項４）。また、上記絶縁層部材は屈曲可
能にするとよい（請求項５）。

【００１７】また、本発明は、上記電極針と、上記患部
を挟んで生体表面に装着される一対の電極板と、上記一
対の電極板間に高周波を供給する高周波発生手段とを備
えたものである（請求項６）。

【００１８】また、本発明は、請求項４又は５記載の電
極針と、上記電極針を貫通して上記患部の電極針先端の
近傍位置に設けられる温度検出手段と、上記患部を挟ん
で生体表面に装着される一対の電極板と、上記一対の電
極板間に高周波を供給する高周波発生手段とを備えたも
のである（請求項７）。

【００１９】なお、上記超短波加温治療装置において、
上記導電性針部材の基端部は一対の電極のいずれか一方
に接続していてもよく、接地していてもよい（請求項
８，９）。また、上記導電性針部材の基端部は電気的に
浮遊していてもよく、インダクタンス部材を介して接地
していてもよい（請求項１０，１１）。更に上記電極針
を複数本用いるようにしてもよい（請求項１２）。

【００２０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、電極針は、患部
を挟んで生体表面に装着される一対の電極板（第１及び
第２電極）とこの電極板間に高周波を供給する高周波発
生手段とからなる超短波加温治療装置の第３電極として
使用される。電極針は体患部内に上記第３電極を配置す
べくその先端部が患部に達するまで刺し込まれる。

【００２１】上記一対の電極板に高周波が供給される
と、この電極間に形成される高周波電界の一部は電極針
に集中するが、上記電極針の先端部を除く外周部は絶縁
層部材で覆われているので、高周波電界が電極針の中間
部よりも先端部により多く集中し、患部のみの誘電加熱
効率が高くなる。

【００２２】請求項２記載の発明によれば、中空の絶縁
層部材に導電性針部材を貫通して電極針が構成される。
長さ及び厚みの異なる絶縁層部材を用いることにより絶
縁層の厚み及び針先端部の電極部寸法の異なる電極針が
簡単に構成される。

【００２３】請求項４記載の発明によれば、電極針は、
中空の絶縁層部材の内周面、先端外周面及び先端表面に
導電性薄膜を形成して導電性部材と絶縁層部材とが一体
的に構成され、構造が簡素で組立てが容易となる。

【００２４】請求項３及び５記載の発明によれば、患者
が姿勢を変更した場合にも患部に刺し込まれた電極針が
生体の変形に応じて柔軟に屈曲し、電極針による患者へ
の苦痛が低減される。

【００２５】請求項６記載の発明によれば、患部内に電
極針を刺し込むとともに、この患部を挟んで生体表面に
一対の電極板が装着され、この電極板間に高周波発生手
段から高周波が供給されて超短波加温治療が行われる。

【００２６】上記一対の電極板に高周波が供給される
と、この電極間に形成される高周波電界の一部が電極針
の先端部に集中し、患部のみがその周りの正常組織に比
して１０〜１５℃高く誘電加熱される。これにより正常
組織を損傷することなく患部のみが完全に壊死壊滅され
る。

【００２７】請求項７記載の発明によれば、中空の電極
針を患部に刺し込み、この電極針の管を貫通して温度検
出手段が患部の電極針先端の近傍位置に配置される。加
温治療中は上記温度検出手段により患部の温度が検知さ
れ、この検知結果は電極板に供給される高周波の制御に
利用される。

【００２８】請求項８，９記載の発明によれば、導電性
針部材の基端部は接地若しくは一対の電極のいずれか一
方に接続されているので、電極針の先端部への高周波電
界の集中が大きく、電極針の先端部近傍の異常組織のみ
を局所的に、壊死させるのに十分な温度に誘電加熱する
ことができる。

【００２９】請求項１０記載の発明によれば、導電性針
部材の基端部は電気的に浮遊しているので、電極針の先
端部への高周波電界の集中は導電性針部材の基端部を接
地若しくは一対の電極のいずれか一方に接続した場合よ
りも弱まり、異常組織の局所的な加熱範囲が導電性針部
材の基端部を接地した場合より広くなる。

【００３０】従って、異常組織の大きさに応じて導電性
針部材の基端部を接地若しくは電気的に浮遊させること
により必要な大きさの組織のみの誘電加熱が可能とな
る。

【００３１】請求項１１記載の発明によれば、インダク
タンス部材のインダクタンス値を調整することにより電
極針先端部の高周波電界分布が変化し、患部の加温範囲
及び加温温度の制御が可能となる。

【００３２】請求項１２記載の発明によれば、一対の電
極板に高周波が供給されると、この電極間に形成される
高周波電界の一部が複数本の電極針の各先端部に集中
し、この電極針が刺し込まれた各患部のみがその周りの
正常組織に比して１０〜１５℃高く誘電加熱される。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明に係る電極針を用いた超短波
加温治療装置の概略構成を示す図である。また、図２は
電極針を患部に刺し込んだ状態を示す要部断面図であ
る。

【００３４】超短波加温治療装置は、主として生体Ｓ内
の患部（癌細胞）Ｓ１を挟んで生体表面に装着される電
極１，１′、生体Ｓ内の患部Ｓ１内に刺し込まれる電極
針２、上記患部Ｓ１の温度を検知する温度検知器３、上
記電極１，１′及び電極針２に高周波エネルギーを供給
する高周波発生制御装置４、上記温度検知器３による検
知温度から患部Ｓ１の温度を計測する温度計測器５、上
記生体Ｓの上記電極１，１′が添接された部位を冷却す
る冷却パッド６，６′、この冷却パッド６，６′に冷却
水を循環させる冷却水循環制御装置７及び上記電極針２
に接続されるインダクタンス部材８から構成されてい
る。

【００３５】上記冷却パッド６，６′は生理食塩水、蒸
留水等の冷却水が充填可能になされ、上記冷却水循環制
御装置７により冷却パッド６，６′内に冷却水を循環さ
せて電極１，１′により誘電加熱された生体Ｓの表面が
冷却されるようになっている。

【００３６】上記電極針２は銅、アルミニウム、ステン
レス等の金属からなる中空の導電性針部材２１と、この
導電性針部材２１より長さ寸法の短い、例えばポリエチ
レン、テフロン等の樹脂からなる絶縁層部材２２とで構
成されている。また、先端部の金属部分の寸法は患部Ｓ
１の大きさに応じて変化し、例えば数mm〜３０mmに設定
されている。

【００３７】上記絶縁層部材２２は、電極針２の先端近
傍の異常組織を完全に壊死せしめる高温（例えば５０℃
前後）に誘電加熱した場合にも電極針２の患部近傍の正
常組織を壊死させない温度（たとえは４３℃以下）に保
持するための保護部材である。

【００３８】この絶縁層部材２２は導電性針部材２１が
貫着可能な絶縁チューブで構成してもよく、導電性針部
材２１の外周に絶縁性被膜を形成して構成してもよい。
絶縁層部材２２を絶縁チューブで構成したものでは、厚
み及び長さ寸法の異なる絶縁層部材２２と導電性針部材
２１とを組み合わせることにより任意の絶縁層の厚み及
び先端電極部の寸法を有する電極針２を簡単に構成する
ことができる。

【００３９】導電性針部材２１は、図３に示すように、
基端部に上記インダクタンス部材８が着脱可能に接続さ
れる装着部２１２が設けられている。導電性針部材２１
の針部２１１は、例えば１８ゲージの大きさで、２５cm
〜３０cmの長さを有している。

【００４０】なお、導電性針部材２１の針部２１１を中
空にしているのは、この電極針２により後述する温度検
知器３の温度センサ３１を患部内に埋設し得るようにす
るためで、針部２１は中実であってもよい。

【００４１】また、本実施例では導電性針部材２１を金
属針で構成しているが、樹脂材に炭素等の導電材を混入
してなる導電針で構成してもよく、或いは樹脂やセラミ
ックス等の絶縁部材からなる針部材の外周に金、銀、銅
等の導電性被膜を形成して構成してもよい。

【００４２】また、本実施例では、電極針２を導電性針
部材２１と絶縁層部材２２とで構成しているが、図４に
示すように、中空の絶縁性針部材１０（絶縁層部材２２
に相当）の内周部、先端表面及び先端外周部に導電性薄
膜１１（導電性針部材２１に相当）を形成して構成して
もよい。この場合は導電性針部材２１と絶縁層部材２２
とが一体的に構成されるので、電極針２の構造が簡素で
容易に製造することができる。

【００４３】更に好ましくは電極針２は屈曲可能に構成
するとよい。屈曲可能な電極針２を用いた場合、加温治
療中に患者が姿勢を変化させた場合にも患者に刺し込ま
れた電極針２が柔軟に変形してこの電極針２による患者
への苦痛を緩和することができる利点があり、加温治療
が複数回必要な患者の場合は、複数回の加温治療の期間
中、患者に比較的苦痛を与えることなく電極針２を刺し
た状態に保持しておくことが可能で、これにより治療の
度に電極針２が刺し込まれる患者の肉体的、心理的苦痛
を低減できる利点もある。

【００４４】屈曲可能な電極針２は、例えば中実の細針
で構成してもよいが、患部Ｓ１への刺込時の作業性を考
慮すると、筒状の細針で構成するのが好ましい。この場
合、図４に示す構造にすれば、所望の可撓性を有する電
極針２を簡単に製造することができる。

【００４５】なお、筒状の細針からなる電極針２は、剛
性の心棒を電極針２に挿入した状態で生体Ｓの適所から
患部Ｓ１に刺し込み、この後、上記心棒のみを抜き取る
ことにより患部Ｓ１に簡単に刺し込むことができる。

【００４６】また、電極針２は、超音波診断器やＣＴ
（Computerized Axial Tomography）スキャナ等を用い
て患部Ｓ１の位置をブラウン管に映し出し、この映像を
モニターしつつ患部Ｓ１に刺し込まれる。

【００４７】上記温度検知器３は、図２に示すように、
光ファイバー３１とこの光ファイバー３１の先端に設け
られ、温度により残光時間が変化する蛍光体が塗布され
た特殊なプリズム３２とからなり、このプリズム３２が
上記電極針２内を通して患部Ｓ１のこの電極針２の先端
から、例えば５〜６mm離れた前方位置に配置されてい
る。

【００４８】なお、温度検知器３は電極針２の先端部に
プリズム３２が突出しないように嵌入装着した状態でこ
の電極針２を生体Ｓの適所から患部Ｓ１に刺し込み、電
極針２の先端が患部Ｓ１内に達すると、電極針２のみを
所定寸法だけ生体Ｓから引き出して上記関係位置に配置
されている。

【００４９】上記光ファイバー３１は温度測定器５から
の発光を上記プリズム３２に伝送する照射光路とこのプ
リズム３２での反射光を温度測定器５に伝送する反射光
路とからなり、図１に示すように、その基端部は上記電
極針２内を貫通して上記温度測定器５に接続されてい
る。

【００５０】患部Ｓ１の温度は温度測定器５から光ファ
イバー３１を介して上記プリズム３２の蛍光体にパルス
状の光が照射され、この反射光からこの蛍光体の残光時
間を検出することにより温度変化を検出して測定され
る。温度測定器５で測定された患部Ｓ１の温度は高周波
発生制御装置４に入力され、この検出温度に基づき高周
波出力を制御して患部Ｓ１の誘電加熱が制御される。

【００５１】上記インダクタンス部材８は適宜長を有す
る金属板若しくは金属編組線からなる導体線で、一端は
上記電極針２の装着部２１２に接続され、他端は電気的
に浮遊されている。なお、インダクタンス部材８は上記
電極１又は電極１′に接続してもよく、アースに接地し
てもよい。

【００５２】インダクタンス部材８は、導電率の大きい
銅線が好ましいが、銀、アルミニウム、鉄等の任意の金
属線を用いることができる。また、樹脂等の支持材の表
面を銀、銅、白金等の導電部材で被覆したものでもよ
い。

【００５３】インダクタンス部材８を電極１（又は電極
１′）に接続若しくはアースに接地すると、後述するよ
うに電極針２の先端部への高周波電界の集中が大きくな
り、電極針２の先端近傍の狭い範囲の組織のみを極めて
高い温度に誘電加熱することができ、高周波発生制御装
置４の出力制御により患部Ｓ１をスポット的に加熱でき
る利点がある。

【００５４】なお、上記インダクタンス部材８に代えて
電極針２の導電性針部材２１を比較的長くし、この電極
針２を直接接地し、電極１，１′のいずれか一方に接続
し、若しくは電気的に浮遊させていてもよい。

【００５５】上記構成において、高周波発生制御装置４
から電極１，１′及び電極針２に高周波エネルギーを供
給すると、電極１と電極１′間及び電極１（又は電極
１′）と電極針２間に高周波電界９が形成され、この高
周波電界９により患部Ｓ１がその周囲の正常組織よりも
１０．０℃前後高くなるように誘電加熱されて壊死壊滅
される。

【００５６】なお、上記加温治療の間、温度検知器３及
び温度計測器５により患部Ｓ１の上昇温度が計測され、
この計測結果に基づき高周波発生制御装置４の出力が調
整される。また、冷却水循環制御装置７により冷却パッ
ド６，６′に冷却水が循環され、電極１，１′の温度上
昇が抑制されている。

【００５７】上記のように、上記電極１と電極１′間に
形成される高周波電界９は、電気力線の一部が電極１，
１′間に設けられた電極針２の先端に集中し、この電極
針２の先端近傍部分がその周辺部分よりも高い電束密度
を有する分布になっている。このため、患部Ｓ１が生体
Ｓの表面から深い位置に生じている場合にも電極針２を
直接、当該患部Ｓ１内に刺し込むことにより効果的に高
周波が照射され、誘電加熱により正常細胞を損傷するこ
となく患部Ｓ１を壊死壊滅させることができる。

【００５８】図５及び図６は、本発明に係る超短波加温
治療装置による加温効果の実験結果を示す図である。図
５はインダクタンス部材８をアースしたものであり、図
６はインダクタンス部材８を電気的に浮かした状態のも
のである。また、図７は、上記実験の測定系を示す図で
ある。

【００５９】実験は生体Ｓの誘電率と略同一の誘電率を
有する、例えば寒天からなる一辺３０cmの立方体状の試
料１２（以下、ファントム１２という）を用いて行った
もので、ファントム１２の上下面に冷却パッド６，６′
を介して直径２５cmの円形電極板１，１′を添接すると
ともに、ファントム１２の一方側面（図では右側面）に
先端がファントム１２の中心部に達するように電極針２
を刺し込み、上記電極板１，１′に高周波発生制御装置
４から所定出力の高周波を供給してファントム１２を誘
電加熱している。

【００６０】上記電極針２は中心Ｏを通る水平線Ｎより
３cmだけ上方にこの水平線Ｎと平行に刺し込まれてお
り、導電性針部材２１は先端部を１５mmだけ露出させて
ポリエチレン樹脂からなる絶縁層部材２２で被覆されて
いる。また、導電性針部材２１の装着部２１２には直径
０．３mm、長さ８０cmの銅線からなるインダクタンス部
材８が接続されている。

【００６１】また、Ｍ１〜Ｍ４は複数の測温点が設けら
れた測温ラインである。Ｍ１，Ｍ４は中心Ｏを通る垂直
線上の測温ラインであり、Ｍ２は上記中心Ｏより略６cm
程度外側の上記測温ラインＭ１に平行な測温ライン、Ｍ
３は上記中心Ｏより略１２cm程度外側の上記測温ライン
Ｍ１に平行な測温ラインである。

【００６２】上記測温ラインＭ１，Ｍ２，Ｍ３上におけ
る温度測定は、各測温ライン上の電極針２の近傍位置Ｐ
１〜Ｐ３にそれぞれ温度センサを配置し、所定の加温処
理後に温度センサを上方に１０mmずつ引き抜きながら行
った。また、測温ラインＭ４上における温度測定は、水
平線Ｎに対して測温ラインＭ１の温度センサの対称位置
Ｐ４に温度センサを配置し、所定の加温処理後に温度セ
ンサを下方に１０mmずつ引き抜きながら行った。

【００６３】上記測温ラインＭ１，Ｍ２，Ｍ３は、電極
針２による誘電加熱の効果を調べるための測温ラインで
あり、測温ラインＭ４は電極針２の影響が少なく、殆ど
電極１，１′による誘電加熱（以下、キャパシティブ加
温という。）と考えられる効果を調べるための測温ライ
ンであり、測温ラインＭ１，Ｍ２，Ｍ３の温度上昇分布
を測温ラインＭ４の温度上昇分布と比較して電極針２に
よる誘電加熱の効果を確認した。

【００６４】先ず、インダクタンス部材８をアースした
場合の加温効果について説明する。図５において、縦軸
は誘電加熱による上昇温度Δｔ（＝加温処理後の温度ｔ
１−加温処理前の温度ｔ０）であり、横軸は各測温ライ
ンＭ１〜Ｍ４に設けられた温度センサの引抜長ｄであ
る。なお、ｄ＝０cmは電極針２の刺し込まれていた位置
で、図７における位置Ｐ１〜Ｐ４に相当する。

【００６５】測温ラインＭ２〜Ｍ４上における上昇温度
Δｔの分布から明らかなように、ｄ＝０mmでは位置Ｐ
２，Ｐ３の温度上昇Δｔが位置Ｐ４の温度上昇Δｔより
１℃程高くなっているが、その他の位置（ｄ＝１〜４cm
の位置）では測温ラインＭ２，Ｍ３上における温度上昇
Δｔは測温ラインＭ４上における温度上昇Δｔと略同一
で、キャパシティブ加温によるものと変わらないことが
分かる。

【００６６】一方、測温ラインＭ１上における上昇温度
Δｔの分布によれば、電極針２の先端近傍部がその周辺
部よりも加熱効果が著しく大きいことがわかる。電極針
２による上昇温度（測温ラインＭ１上の上昇温度）とキ
ャパシティブ加温による上昇温度（測温ラインＭ４上の
上昇温度）との差で電極針２による加温効果を調べる
と、電極針２の先端で略２０℃、電極針２の先端から１
cm離れた位置で略５℃、電極針２の先端から２cm離れた
位置で略１℃それぞれ高くなっていることから、電極針
２の先端を中心にして直径略３cmの範囲の異常組織のみ
を局部的にその周辺の正常組織に比して３℃以上加熱し
て壊死できることが分かる。

【００６７】また、電極針２の先端を中心にして直径略
１cmの範囲の異常組織に対してはその周辺の正常組織に
比して５℃以上、特に電極針２の先端近傍では１０℃以
上に加熱できるので、この範囲の異常組織は誘電加熱に
より完全に壊死させられることが分かる。

【００６８】次に、インダクタンス部材８の先端を電気
的に浮かせた場合の加温効果について説明する。

【００６９】図６における縦軸及び横軸は図５と同一で
ある。図６と図５を比較すると、インダクタンス部材８
を電気的に浮かせると、アースするよりも電極針２の先
端近傍部おける加熱効果が抑制されることが分かる。本
実験では測温ラインＭ１のｄ＝０mmにおける上昇温度Δ
ｔが略１／３に抑えられている。その一方、測温ライン
Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４上における上昇温度Δｔの分布は、イ
ンダクタンス部材８を電気的に浮かせてもその影響を殆
ど受けることはない。

【００７０】インダクタンス部材８を電気的に浮かせる
と、比較的長いインダクタンス部材８がアンテナとして
作用し、電極針２は上記電極１，１′以外の外部と結合
して一定の電位を有するので、電極針２と上記電極１，
１′間に電位差が生じ、インダクタンス部材８の先端を
接地した場合と同様の効果が得られるものであるが、電
極針２の電極１，１′に対する相対電位はインダクタン
ス部材８の先端を接地したときよりも低下し、電極針２
の先端への電気力線の集中が低減されるから、インダク
タンス部材８を電気的に浮かせると、加熱効果が抑制さ
れるものと考えられる。

【００７１】従って、図５及び図６の実験結果から、高
周波発生制御装置の出力を制御して、例えば電極針２の
先端近傍の上昇温度Δｔがインダクタンス部材８をアー
スしたときと同程度の上昇温度Δｔとなるように調整す
ると、電極針２による加熱範囲はインダクタンス部材８
をアースしたときよりも広くなるから、異常組織が比較
的大きい場合は、インダクタンス部材８を電気的に浮か
せた状態にして高周波発生制御装置の出力を制御すれ
ば、好適に当該異常組織のみを正常組織に比して５℃以
上高く加熱でき、誘電加熱により完全に壊死せしめられ
ることがわかる。

【００７２】なお、インダクタンス部材８を電気的に浮
かせる方法は、浮かせた状態の影響を受けてインダクタ
ンス部材８のインダクタンス値が容易に変動し、電極針
２による加熱効果が変動する可能性がある。このため、
好ましくは、例えばインダクタンス部材８をアースする
とともに、その長さを可変（インダクタンス値を可変）
にし、インダクタンス部材８のインダクタンス値を調整
して電極針２による加熱範囲を調整するようにするとよ
い。

【００７３】上記のように、患部Ｓ１に電極針２を刺し
込み、電極１，１′間に生じる高周波電界９の一部を電
極針２の先端部に集中させて局部的に患部Ｓ１を誘電加
熱するようにしたので、生体Ｓ１の深所にある患部Ｓ１
のみを正常組織を損傷することなく効果的に壊死させる
ことができる。

【００７４】特に電極１，１′間に設けられる第３電極
を電極針２にしているので、電極針２の先端の小領域
（直径３cm程度の領域）のみをその周辺の正常組織に比
して１０℃以上高く加熱でき、除去すべき領域のみを誘
電加熱により完全に壊死させることができ、従来よりも
簡単で、しかも治療効率の高い超短波加温治療が可能と
なる。

【００７５】なお、上記実施例では、電極針２を１本用
いた場合について説明したが、複数本用いるようにして
もよい。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、超短波加温治療における第３電極として生
体患部に刺通される電極針であって、導電性針部材とこ
の導電性針部材の先端部を除いた外周に設けられる絶縁
層部材とから構成したので、この電極針を用いて生体内
に照射された高周波を患部に集中させ、この患部のみを
効果的に誘電加熱することができる。

【００７７】また、請求項２記載の発明によれば、上記
絶縁層部材を上記導電性針部材に着脱可能に外装される
筒状体で構成したので、長さ及び厚みの異なる絶縁層部
材を用いることにより絶縁層の厚み及び針先端部の電極
部寸法の異なる電極針を簡単に製造することができる。

【００７８】また、請求項４記載の発明によれば、中空
の絶縁層部材の内周面、先端外周面及び先端表面に導電
性薄膜を形成して導電性部材と絶縁層部材とを一体的に
構成したので、電極針の構造が簡素になり、組立てが容
易となる。

【００７９】また、請求項３又は５記載の発明によれ
ば、電極針を屈曲可能にしたので、患者が姿勢を変更し
た場合にも患部に刺し込まれた電極針が生体の変形に応
じて柔軟に屈曲し、電極針による患者への肉体的、精神
的苦痛を低減することができる。

【００８０】また、請求項６記載の発明によれば、患部
に電極針を刺通してこの患部内に第３電極を設けるとと
もに、この患部を挟んで生体表面に一対の電極板を装着
し、この電極板と電極針間に形成した高周波電界により
患部を誘電加熱するようにしたので、上記電極間に形成
される高周波電界の一部が患部に集中し、この患部のみ
が効果的の治療温度に誘電加熱され、周りの正常組織を
損傷することなく患部のみを完全に壊死壊滅することが
できる。

【００８１】また、請求項７記載の発明によれば、中空
の電極針を貫通して上記患部の電極針先端の近傍位置に
温度検出手段を設けたので、上記電極針とは別に温度セ
ンサ用の針を刺し込む必要がなく、治療のための配線が
簡単になるとともに、患者に与える苦痛が低減される。

【００８２】また、請求項８，９記載の発明によれば、
上記導電性針部材の基端部を一対の電極のいずれか一方
に接続し、若しくは接地しているので、電極針先端部へ
の高周波電界の集中が大きく、電極針の先端部近傍の異
常組織のみを、簡単かつ容易に治療温度に誘電加熱する
ことができる。

【００８３】また、請求項１０記載の発明によれば、上
記導電性針部材の基端部を電気的に浮遊させているの
で、電極針の先端部への高周波電界の集中が上記導電性
針部材の基端部を接地若しくは一対の電極のいずれか一
方に接続した場合よりも弱まり、電極針による加熱範囲
が広がる。これにより異常組織が比較的大きい場合にも
十分に治療温度に誘電加熱でき、確実に壊死させること
ができる。

【００８４】また、請求項１１記載の発明によれば、上
記導電性針部材の基端部をインダクタンス部材を介して
接地しているので、インダクタンス部材のインダクタン
ス値を調整することにより患部の加温範囲及び加温温度
の制御を比較的簡単に行うことができる。

【００８５】また、請求項１２記載の発明によれば、複
数本の電極針を用いているので、患部が比較的広い場合
や離散的に存在している場合にも効果的に加温治療を施
すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電極針を用いた超短波加温治療装
置の概略構成図である。

【図２】本発明に係る電極針を患部に刺し込んだ状態を
示す要部断面図である。

【図３】本発明に係る電極針の構造を示す断面図であ
る。

【図４】本発明に係る電極針の他の実施例の構造を示す
断面図である。

【図５】電気的に浮かせた状態のインダクタンス部材を
有する電極針を用いた超短波加温治療装置による加温効
果の実験結果を示す図である。

【図６】アースされたインダクタンス部材を有する電極
針を用いた超短波加温治療装置による加温効果の実験結
果を示す図である。

【図７】実験の測定系を示す図である。

【図８】従来の超短波加温治療装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１，１′ 電極（電極板） ２ 電極針 ２１ 導電性針部材 ２１１ 針部 ２１２ 装着部 ２２ 絶縁層部材 ３ 温度検知器（温度検出手段） ３１ プリズム ３２ 光ファイバー ４ 高周波発生制御装置（高周波発生手段） ５ 温度計測器 ６，６′ 冷却パッド ７ 冷却水循環制御装置 ８ インダクタンス部材 ９ 高周波電界 １０ 絶縁性針部材（絶縁層部材） １１ 導電性薄膜 １２ 生体試料（ファントム） Ｓ 生体 Ｓ１ 患部（癌細胞）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超短波加温治療における第３電極として
   生体患部に刺通される電極針であって、導電性針部材と
   この導電性針部材の先端部を除いた外周に設けられる絶
   縁層部材とからなることを特徴とする電極針。
2. 【請求項２】 上記絶縁層部材は上記導電性針部材に着
   脱可能に外装される筒状体からなることを特徴とする請
   求項１記載の電極針。
3. 【請求項３】 上記導電性針部材及び上記絶縁層部材は
   屈曲可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の
   電極針。
4. 【請求項４】 上記絶縁層部材は筒状体からなり、上記
   導電性針部材は上記絶縁層部材の内周面、先端外周面及
   び先端表面に導電性の薄膜が形成されたものであること
   を特徴とする請求項１記載の電極針。
5. 【請求項５】 上記絶縁層部材は屈曲可能であることを
   特徴とする請求項４記載の電極針。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の電極針
   と、上記患部を挟んで生体表面に装着される一対の電極
   板と、上記一対の電極板間に高周波を供給する高周波発
   生手段とを備えたことを特徴とする電極針を用いた超短
   波加温治療装置。
7. 【請求項７】 請求項４又は５記載の電極針と、上記電
   極針を貫通して上記患部の電極針先端の近傍位置に設け
   られる温度検出手段と、上記患部を挟んで生体表面に装
   着される一対の電極板と、上記一対の電極板間に高周波
   を供給する高周波発生手段とを備えたことを特徴とする
   電極針を用いた超短波加温治療装置。
8. 【請求項８】 上記導電性針部材の基端部は上記一対の
   電極のいずれか一方に接続されていることを特徴とする
   請求項６又は７記載の電極針を用いた超短波加温治療装
   置。
9. 【請求項９】 上記導電性針部材の基端部は接地されて
   いることを特徴とする請求項６又は７記載の電極針を用
   いた超短波加温治療装置。
10. 【請求項１０】 上記導電性針部材の基端部は電気的に
    浮遊していることを特徴とする請求項６又は７記載の電
    極針を用いた超短波加温治療装置。
11. 【請求項１１】 上記導電性針部材の基端部はインダク
    タンス部材を介して接地されていることを特徴とする請
    求項６又は７記載の電極針を用いた超短波加温治療装
    置。
12. 【請求項１２】 上記電極針は複数本であることを特徴
    とする請求項６〜７のいずれかに記載の電極針を用いた
    超短波加温治療装置。