JPS58183176A - 加温治療用マイクロ波放射器 - Google Patents

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】 本発明は加温治療用マイクロ波放射器、特に生体内部の
温度をマイクロ波による誘電損を利用して上昇させるマ
イクロ波放射器に関する。

癌等の悪性腫瘍は４３〜４５°Ｃで一定時間加温すると
癌細胞が死滅したり、他の治療法がより効果的となるこ
とが知られている。

このため、生体内部における患部を加温する装置として
、マイクロ波放射器が提案されている。

このマイクロ波放射器は、生体内部の患部に向はマイク
ロ波を放射し生体内に引き起こされる誘電損を利用して
患部を加温するものである。このような加温治療にあっ
ては、患部を均一な温度に加温することが望ましい。し
かし、従来の装置にあっては、患部に向けてマイクロ波
を均一に放射するため、患部中Ｉシ・付近の温度が上昇
し過ぎてしまい、好ましくなかった〇 本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたもので、
その目的は例えば生体等の患部を均一な温度に加温する
・ことの可能な加温治療用マイクロ波放射器を提供する
ことにある。

上記目的を達成するだめ、本発明は被加温体に向はドー
ナツ状の広がりをもつマイクロ波を放射することを特徴
とする。

次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。

第１図および第２図は本発明の加温治療用マイクロ波放
射器の詳細説明図である。図において、。

１０はコネクタであり、１２はこのコネクタ１ｏを介し
て同軸ケーブル１１に接続されている加温治療用マイク
ロ波放射器である。このマイクロ波放射器１２は、導電
材をもって形成されかつ同軸上に設けられて成る外部コ
ーン１４と内部コーン１６とから成り、外部コーン１４
はコネクタ１ｏを介して同軸ケーブル１１のシールド線
側に接続され、内部コーン１６はコれている。そして、
同軸ケーブル１１を介して伝送されてくる電力を内部コ
ー／１６にてマイクロ波に変換し、外部コーン１４と内
部コーン１６との間のドーナツ形状の開口部１８からマ
イクロ波を放射する０本発明は以上の構成から成り、次
にその作用を説明する。

本発明のマイクロ波放射器１２を用い、生体の患部を加
温治療するに際しては、まずマイクロ°波放射器Ｉ２の
開口部を生体に密着させ、同軸ケーブル１１からの給電
により内部コーン１６に約２４５０　Ｍｌ−Ｊｚ付近の
周波数をもつマイクロ波を発生させる。このマイクロ波
は、外部コーン１４と内部コーン１６との間のドーナツ
形状の開口部】８から生体内部の患部に向はドーナツ形
の広がりをもって放射される。

このようにして５マイクロ波の放射された患部は誘電加
温され、患部に存する癌細胞等の治療に非常に効果を上
げることができる。ここにおいて、本発明のマイクロ波
放射器は患部に向はドーナツ形の広がりをもつマイクロ
波を放射することとなるだめ、患部はその周囲から徐々
に中心部に向けて加温されていき、該患部は均一な温度
に加温されることとなる。従って、従来のマイクロ波放
射器を使用した場合のように１．Ｃ部中心の温度が上昇
し過ぎるという問題は生ぜず、有効な治療効果を得るこ
とが可能となる。

ところで、このようなマイクロ波放射においては、同軸
ケーブル１１との接続部での反射および生体との接触界
面での反射が問題となる。本実施例にあっては、このよ
うな反射の問題を次のような手段を講じることによシ解
決している。まず外部コーン１４の半径を６１内部コー
ン１６の半径をαと置くと、−マイクロ波放射器１２の
同軸インビーダンで表わされる。ただし、μは透磁率、
とは誘電率であり　４７−は空気の場合１２０πである
。そして、上記各コーン１４，１．６の半径す、αを調
整することにより、コネクタＪＯとの接続部分における
マイクロ波放射器の同軸インピーダンスＺを同軸ケーブ
ル１１のインピーダンス５０Ωと等しく設定して両部材
間の整合をとり、更にマイクロ波放射器の開ｉｊ部１８
の同軸インピーダンスＺを生体にマイクロ波が効率よく
伝送される値（本実施例においては１８Ω）に設定し、
両部材間の整合をとる。以上の構造とすることにより、
同軸ケーブル１１からマイクロ波放射器１２にマイクロ
波エネルギを供給する際、その接続部分において生ずる
反射を大幅に抑制でき、更にマイクロ波放射器１２の開
口部１８から生体に向はマイクロ波を放射する際、その
開口部１８と生体との界面において生ずる反射を大幅に
抑制することができる。なお外部コーン１４と内部コー
ン１６との空隙２０に高誘電率の誘電利、例えばアルミ
ナ・・イカセメント（誘電率ε、−８）を充填し、上記
整合を更に良好なものとすることができる。この場合に
は、前記第１式におけるＦ万はＪ刀刀−一／７グー２　
となる。

・　・　　　β「 第３図は放射するマイクロ波の波長をλとし、外部コー
ン１４の長さｌをｌ−■とし、コネクタ接合部分から開
口部１８に向は同軸インピーダンスＺを５０Ωから９０
にゆるやかに減少させるマイクロ波放射器を用い、開口
部１８に密着させた手に向けてマイクロ波を放射した場
合の反射係数特性図である。第４図は同じマイクロ波放
射器から薄膜ビニールを間にはさみマイクロ波を手に向
けて放射した場合の反射係数特性図である０同図からも
明らかなように、開口部１８に直接手を密着してマイク
ロ波を放射し、マイクロ波周波数を２，１００〜２５０
０ＭＨｚの間で可変する。と、マイクロ波エネルギの反
射係数は−ｌ　Ｑ　ｄＢ以下（伝達率９０チ以上）とな
ることが理解される０同様にして、開口部１８に薄膜ビ
ニールを介して手を密着させた場合にも、マイクロ波エ
ネルギの反射係数は−Ｉ　Ｑ　ｄＢ以下、最大で一２７
ｄＢ以下（伝送率９９８％以上）とすることができる。

第３図および第４図のデータから次表が得られる。

（以下余白） また第２表および第３表は、開口部１８における同軸イ
ンピーダンスＺを変化させることにより得られるマイク
ロ波エネルギの反射係数の実測値を示すものであり、第
２表はマイクロ波放射器１２の空隙２０を空気で満たし
た場合の測定値、第３表は上記空隙２０をアルミナハイ
カセメントで満たした場合の測定値である。第２表およ
び第３表から、空隙２０をアルミナハイカセメントで満
たし、マイクロ波放射器１２の開口部１８の同軸インピ
ーダンスＺを９Ωに設定した場合に良好な特性を得るこ
とができるのが理解される。

第　　２　表 第　　３　表 なおこのようなマイクロ波放射器を用いて実際の加温治
療を行うに際しては、絶縁のため開口部１８にテフロン
やシリコンゴム等のカバーを施して使用することが考え
られる。この場合においても、外部コーン１４の長さｌ
やマイクロ波放射器の同軸インピーダンスＺを調整する
ことにより前述と同様の特性を得ることができる。まだ
高誘電率の銹亀材で空隙２０を満たすことにより外部コ
ーン１４と内部コーン１６の寸法を縮少することができ
る。

また本実施例のマイクロ波放射器１２は、同軸ケーブル
１１の側方向照射型として有効である。

以上のように、本発明によれば、被加温体に向はドーナ
ツ状の広がりをもつマイクロ波を放射することにより、
被加温体例えば生体の患部等を均一な温度に加温するこ
とができ、特に癌等の治療を効果的に行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る加温治療用マイクロ波数、射器の
側面説明図、第２図はその正面説明図、第３図はマイク
ロ波放射器に手を密着しこの手にマイクロ波を放射した
場合の反射係数特性図、第４図はマイクロ波放射器にビ
ニールを介して手を密着しこの手に向はマイクロ波を放
射した場合の反射係数特性図である。 各図中対応する部材には同一符号を付し、】２はマイク
ロ波放射器、１４は外部コーン、１６は内部コーン、１
８は開口部、　２０は空隙である。 出願人　アロカ株式会社 オ　１　図 才３図 第２図 才４ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被加温体に向はドーナツ状の広がりをもつマイク
   ロ波を放射することを特徴とする加温治療用マイクロ波
   放射器。 （２、特許請求の範囲（１）記載の放射器において、同
   軸ケーブルの心線と接続された内部コーンと、上記同軸
   ケーブルの７−ルド線と接続され上記内部コーンと同軸
   上に設けられた外部コーンと、を備え、上記外部コーン
   と内部コーンとの間隙開口部からドーナツ状の広がりを
   もつマイクロ波を放射することを特徴とする加温治療用
   マイクロ波放射器。 （３）特許請求の範囲（２）記載の放射器において、外
   部コーンと内部コーンとの直径比率を調整することによ
   り、同軸ケーブルとの接続個所における同軸インピーダ
   ンスを同軸ケーブルのインピーダンスに等しく設定し、
   更にマイクロ波が放射される間隙開口部における同軸イ
   ンピーダンスを被加温体にマイクロ波が効率よく伝送さ
   れる値に設定することを特徴とする加温治療用マイクロ
   波放射器。 （４）特許請求の範囲＋２１　、　ｆ３＋のいずれかに
   記載の放射器において、外部コーンと内部コーンとの空
   隙に高誘電率の誘電体を充填することを特徴とする加温
   治療用マイクロ波放射器。