JPS59222163A - 高周波加温療法における患部温度検出装置 - 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】 この発明は、生体内部の患部を対象とした高周波加温療
法における上記患部についての温度検出方法に係り、高
周波エネルギーで加温されつつある患部の温度を、その
高周波エネルギーに影響されることなく正確且つ容易に
検出可能ならしめんとするものである。

ところで、癌もしくはその他の腫瘍、即ち生体の異常な
細胞組織で構成された患部を治癒させるについては、そ
の−療法として、いわゆる加温療法（ハイパーサーミア
）の有効であることが、近年明らかにされてきた。かか
る加温療法を施すに際しては、その患部が生体の内部に
存する場合、該患部のみを集中的に加温し得るものとし
て、誘電発熱を応用した高周波加温が広く採用されてい
る。即ちこの高周波加温の代表例は、２個一組の高周波
電極たる加温用電極体で生体内部の患部を生体外部から
挟むようにし乍ら、それら両電極体間へ高周波エネルギ
ーを供給して、上記患部の誘電発熱により該患部を加温
せしめようとするものであり、また他の例は、生体の外
部ないし腔所に置かれたアンテナから患部へ電磁波を照
射して、同じく該患部を加温せしめようとするものであ
る。

一方、この加ＩＡ療法に於いて最も留意すべき点は、生
体内部に存する患部の温度を治療に効果があるとされる
４５°Ｃ前後へ如何にして保たしめるかにあり、それ以
上の温度では患部周囲の正常な細胞組織に悪い影響を与
え、またそれ以下の温度では治療効果が挙がらない。従
って患部を上記の所要温度に保たしめるためには、該患
部の温度を市時検出する必要がある。

かかる患部温度の検出には、剣状の検出端を有する熱電
対形の温度センサーが適当であり、公知の温度測定機器
に接続せしめた当該センサーの上記検出端を、生体内部
の患部まで到達させ得るよう突き刺し或いは挿入してお
くことで、その患部温度を直接的に然も容易に検出でき
る。

然し乍ら、この温度センサーを前記の高周波加温に使用
するときは、該センサーの検出端が高周波電界内へ置か
れることに伴って、種々の問題を生じる。

まず一般的な問題としては、上記センサーの検出端から
流れ込む高周波成分が温度測定機器に与える影響であり
、該成分に対する何等かの対応手段を講じておかないと
正確な温度測定が行えず、場合によってはその測定機器
を破損させることにもなりかねない。尤もこの問題につ
いては、高周波成分に対し遮断効果のある低域フィルタ
ーを温度センサーと温度測定機器との間へ挿入すること
で、一応の解決を図っているのが通例であるが、然しな
お、次のような問題が残される。

即ち高周波電界内での上記した温度センサーによる温度
測定では、如何に細心の注意を払ったとしても、加温さ
れつつある患部の温度が予想される温度より常に数度は
ど高く検出されてしまう、という傾向がみられ、結果的
にはこの温度差が検出誤差となっていた。このような事
態を招く原因の−として、従来では上記の温度測定機器
へ及ぼされる高周波成分の影響がまず考えられた。従っ
て高周波成分のより完全なる遮断を図るため、前記の低
域フィルターとして、高周波域での遮断効果に優れたＬ
Ｃフィルター、特にこれのコンデンサを２個もつπ形フ
ィルターが採用され、更には該フィルターの複数組を前
後幾段にもわたって梯子状に直列接続することさえ行わ
れていた。然し乍らこのような対策をとってもなお、上
記した温度差の問題は依然として解決されるに至ってい
ない。

次に考えられるのは、温度センサーの検出温度が実は正
しいのではないか、ということである。

即ち温度センサーの検出端を高周波電界内へ置くと、該
検出端が前記の加温用電極体に対し擬似的に第３の高周
波電極となり、或いは照射される電磁波が集中して、そ
の付近の温度を局部的に上昇させることがある。そして
この局部的に上昇した温度を温度センサーで検出するが
ため、予想した温度よりも高めに測定されてしまうので
はないかと考えられる。とすれば、そのような局部的な
温度上昇を抑制すること、換言すれば上記センサーの検
出端を高周波電極として機能させないようにすることが
、解決策となる。

そこで、かかる考察のもとに於いて、上記した局部的な
温度上昇の原因につき更に追求したところ、その原因が
実はＬＣフィルターにあることが判明した。即ちＬＣフ
ィルターは、コンデンサの−ｍを接地した状態で使用さ
れるため、このコンデンサが温度センサーと前記した加
温用電極体もしくは電磁波照射用アンテナとで新たに副
次的な高周波回路を構成し、そのセンサー検出端を第３
の高周波電極に擬して、付近の温度を局部的に上昇させ
ていたのである。従って、高周波成分の流入阻止を強化
しようとするのあまりに、ＬＣフィルターをできるだけ
温度センサーに近づけて接続し、且つ該フィルターの数
を増すようなことは、却って上記の新たな高周波回路へ
流れる高周波成分を多くし、センサー検出端の高周波電
極としての機能を徒に強化するという逆効果を招いて、
検出誤差と誤認されていた前記の温度差を更に拡大する
ことになる。また一般に温度センサーは、患部全体につ
いてのできるだけ正確な温度分布を知るため、一度に数
本ないし１０本近く使用されることもあるが、かかる使
い方は、上記の判明した事実によれば、各センサー検出
端ごとの局部的な温度上昇が競合して患部全体の過度な
加温を招くため、できるだけ避けねばならないことにな
る。

本発明は、上記したような考察にもとすいて、高周波エ
ネルギーで加温されつつある患部の温度を熱電射影温度
センサーで正確且つ容易に検出可能ならしめるため、コ
ンデンサを有するフィルターに替えてチョークコイルを
該センサーと直列に使用し、そのセンサー検出端が第３
の高周波電極となることを避は乍ら温度測定機器への高
周波成分の流入を充分抑制できるようにしたものである
。

以下その詳細を、図面に示す実施例に基づいて説明する
。

まず第１図に於いて、生体】Ｏの内部に存する患部１１
は、高周波エネルギー供給源２０に接続された２個一組
の相対向する加温用電極体２１．２２で該生体の外部か
ら挟まれ、高周波電界内に置かれる。

一方、上記患部１１の温度検出に使用される熱電射影温
度センサー３０の針状なる検出端３１ば、その患部へ到
達するように生体１０の外部から突き刺されるか、或い
は適当な体内器官の管状ないし腔状部分を利用して挿入
される。従ってその検出端３１に可撓性をもたせるか否
かは、使用条件に応し適宜選択すればよい。

かかる温度センサ−３０は、市販の温度測定機器３２へ
検出信号搬送路３３を介して接続されるが、更にそれら
両者間へは、チョークコイル３４が直列に挿入接続され
る。このコイル３４は、それ自体は公知のものであるが
、上記の挿入接続に際しては、できるだけ温度センサー
３０の近くへ位置させるように留意される。またこのコ
イル３４としては、後述する実験結果よりみて、少なく
とも９００μＩＩないしそれ以上のインダクタンスを持
つものが採用される。尤もこのコイル３４は、上記のイ
ンダクタンスが（Ｍられる限りに於いて、１個のみであ
っても複数個に分けられていてもよい。

なお上記のコイル３４は、これ自体が低域フィルターの
機能を有して、高周波成分の流入をかなり抑制するが、
前記した温度測定機器３２への該成分の流入をより確実
に阻止するためには、必要に応じて更にＬＣフィルター
３５を併用し、これを該機器とコイル３４との間へ挿入
接続せしめてもよい。

但しこのフィルター３５は、前記したセンサー検出端３
１への好ましくない影響を避けるため、できるだけ温度
センサー３０から離して、温度測定機器３２のごく近く
に位置させるか或いは該機器内へ収められるものとする
。

上記の如く＄備された状態のもとに於いて、加温用電極
体２１．２２間へ高周波エネルギーを供給すると、高周
波電界内に置かれた生体１０内の患部１１は、公知の如
く誘電発熱により加温される。なおこのときの高周波エ
ネルギーの供給は、患部１１が周囲の正常な細胞組織か
らなる部分よりも２〜２．５℃はど高い４５℃程度とな
るように制御し乍ら行われるものとする。

このようにして加温されつつある患部１１の温度は、温
度センサー３０の検出端３１で検出され、温度測定機器
３２によって測定される。またこの状態での上記検出端
３１からの高周波成分の流入は、チョークコイル３４の
低域フィルターとしての機能によってかなり抑制される
ため、該成分の温度測定機器３２に与える影響を殆ど無
視でき、該機器の近くにＬＣフィルター３５が付加され
ておれば、その影響は略完全になくなる。

一方、上記のチョークコイル３４は、フィルター機能を
有するといえどもコンデンサを持たず、従って接地され
てはいないため、この位置に置かれていた従来のＬＣフ
ィルターと異なって、加温用電極体２］、　２２のいず
れか一方もしくは双方と温度センサー３０とを含めた副
次的な高周波回路を新たに構成せしめることがなく、該
センサーの検出端３１を第３の高周波電極に擬すること
もない。然も必要に応して付加的に用いられるＬＣフィ
ルター３５ば、温度センサ−３０から遠く離されており
、且つチョークコイル３４で辛うして抑制され得なかっ
たごく僅かな高周波成分が到来するだけであるから、こ
れまた上記の副次的な高周波回路を構成する虞がない。

よってセンサー検出端３１の付近における局部的な温度
上昇は、該検出端が第３の高周波電極に擬されたときと
比べれば追かに少なく、無視できる程度の僅かな範囲内
に収まる。

然して例え僅かといえども生じる検出端３１付近での上
記した局部的な温度上昇は、高周波成分が僅か乍らもチ
ョークコイル３４を漏れ通ることに起因する。従ってこ
のコイル３４には、できるだけインダクタンスの大なる
ものを用いるのが望ましく、そのインダクタンスが前記
のように９００μ■もあれば、一応満足できる。

この点を明らかにした実験結果は、第２図に示されてい
る。即ちこの実験は、高周波加温された患部ＩＩの温度
が同図中の太い実線（Ａ）で示ず如＜４５℃に保たれて
いることを、他の方法、例えば高周波エネルギーの供給
を一時的に中断して高周波電界の影響をなくした状態で
、温度センサー３゜および温度測定機器３２のみにより
確認した直後、行ったものである。かかる実験によれば
、ＬＣフィルターを使用する従来の温度検出方法では、
同図中の破線（Ｂ）で示す如く、患部１１の温度が実際
より数度高く検出されたのに対し、チョークコイル３４
を使用する本発明の温度検出方法では、患部１１の温度
が、該コイルのインダクタンスを９００μＨ，ｌ！ニジ
たとき、同図中の細い実線（Ｃ）で示す如く、実際より
僅かに０．６℃だけ高く検出されるにとどまった。

そこで更に、温度センサー３０の検出端３１および該セ
ンサーから温度測定機器３２までの検出信号搬送路３３
へ次のような手段を施すと、より一層に好ましい結果か
えられる。即ち公知の如く、上記の検出端３１には熱電
対素子およびこれに接続した２本−組のリードワイヤが
内装されており、また検出信号搬送路３３は２本−組の
通電線で構成されている。かかる各２本のリードワイヤ
および通電線に対し、夫々撚りを掛けておくのである。

この撚りは、長さｌ　ｃｍ当たりにつき少な（とも２回
ないしそれ以上であることが望ましい。なお検出端３１
については、撚られた２本のリードワイヤおよび熱電対
素子をテフロン樹脂で包んだ構造としてもよい。

このようなＩ然りを掛けると、僅か乍らも流入した高周
波成分によってリードワイヤ間および通電線間の微少な
各空間へ夫々性せしめられる交番磁界で、その高周波成
分により誘起された誘導電流力＜　＋１’　”）消され
て、温度検出信号以外の好ましくないノイスが大幅に減
衰させられるため、温度測定機器３２での検出誤差が少
なくなる。従ってかかる手段を講したときの実験結果で
は、第２図中の細い実線（Ｄ）で示す如く、患部１１の
温度は実際よりも僅か０．２°Ｃだけ高く検出されたに
過ぎない。

然してこのような実験結果における温度差０．６℃は、
実用上に於いて何等の不都合をも来たさない範囲内に収
まり、温度差０．２℃は実用上に於いて全く無視できる
。

なお」１記した本発明の実施例は、一対の加温用電極体
間へ高周波電界を構成する方式の高周波加温についての
ものであるが、アンテナから電磁波を照射する方式の高
周波加温についても、本発明を同様に実施できることは
勿論である。

以上の如く、本発明は高周波電界内で加温されつつある
患部の温度を熱電対形温度センザーで検出するにつき、
インダクタンスが少なくとも９００μＨ以上であるよう
なチョークコイルを該センサーと直列に接続して高周波
成分の流入を抑制し、上記患部へ到達させたセンサー検
出端が第３の高周波電極となる事態を避は乍らその患部
温度を検出するようにしたものであるから、かかる本発
明によれば、センサー検出端付近の局部的な温度上昇を
ごく僅かに抑え得て、高周波エネルギーが連続的に供給
される状態のもとでも、その高周波成分に禍されること
なく患部温度を正確且つ容易に検出させることができ、
従ってその患部温度を富に的確に把握し乍ら、生体内部
の患部に対する高周波加温療法を効率よく安全に施させ
得る効果が期待てきる。

また本発明によれは、患部温度の正確な検出を容易に実
現できるが故に、その検出温度で高周波エネルギーの供
給を自動的に制御ａ１１させることも可能となる。

更に本発明では、患部のセンザー検出端付近での局部的
な温度上昇をごく僅かにとどめ得るため、患部全体につ
いての正確な温度分布を知る目的で一度に数本ないし１
０本前後の温度センサーを使用しても、各センザー検出
端ごとの局部的な温度上昇が競合して患部全体の過度な
加温を招くような膚はなく、従ってその温度分布のより
正確な検出を容易にして、加温状況の適正な把握と、こ
れにもとすくきめ細かい加温制御とを可能ならしめうる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は加
温中の患部温度および検出温度を示したグラフである。 ＩＯ−生体、１１−患部、２〇−高周波エネルギー供給
源、２１．２２−加温用電極体、３０一温度センサー、
３１−検出端、３２一温度測定機器、３３−検出信号搬
送路、３４−ヂョークコイル、３５ＬＣフイルタ一特許
出願人　山本ヒニター株式会社 代理人　谷　　昇 第２両口 繭

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内部の患部を高周波電界内に置き、この電界
   内での誘電発熱を利用して該患部を加温させるようにし
   た高周波加温療法に於いて、検出端を生体外部から上記
   患部へ到達させた状態にある熱電射影温度センサーと温
   度測定機器との間におけるできるだけ該センサーに近い
   位置へ、少なくとも９００μＨ以上のインダクタンスを
   もつチョークコイ）Ｌ、ヲ直列に挿入接続し、このチョ
   ークコイルで上記温度センサーからの高周波成分の流入
   を抑制し′「ら前記患部の温度を検出させるようにした
   ことを特徴とする高周波加温療法における患部温度検出
   方法。
2. （２）検出端の内部における熱電対素子に接続された２
   本−組のリードワイヤが長さｌ　ｃｍ当たりにつき少な
   くとも２回ないしそれ以上撚られているような熱電射影
   温度センサーを使用し、且つ該センサーと温度測定機器
   との間の検出信号搬送路を構成する２本−組の通電線も
   同様に撚っておくことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載された患部温度検出方法。