JPS61265153A - 温熱治療用被誘導加熱体 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、誘導加熱式の温熱治療装置に使用する温熱治
療用被誘導加熱体に関する。

（従来の技術） 癌細胞に対する温熱治療とは、正常細胞が４３℃以上で
死滅するのに対し、あらゆる癌細胞は４０℃以上４３℃
未満で増殖機能を失う点に着目して為されるもので、こ
の温熱治療に供される温熱治療装置としては、癌の発生
部位近傍の体表を、塩水と電極板の入った袋から成る一
対の電極袋で挾圧し、該電極袋を介して８Ｍヘルツ程度
の高周波電流を直接人体に流して癌細胞を加熱するよう
に構成されたもの、或いは、２４．５０　Ｍヘルツ程度
のマイクロ波を癌細胞近傍の体表に放射し、マイクロ波
が生体組織に入射する際のエネルギーの熱変換により、
癌細胞を加熱するように構成されたものが提供されてい
る。

しかしながら、この種の温熱治療装置では、体表近傍の
癌細胞だけしか加熱することができず、体表から１５ａ
ｎ程度の深部が限界であるため、癌の発生部位によって
は治療が困難な場合もあり、しかも、癌細胞だけでなく
正常細胞をも加熱することになるから、特に連続治療、
長期治療に際しては正常細胞への影響が問題となってい
た。

そこで、従来から、癌細胞だけを加熱するため、生体内
の患部に金属棒や金属針などの被誘導加熱体を入れ、生
体を高周波磁界の中に置いて、該誘導加熱体を加熱して
患部を温熱治療する技術が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来誘導加熱式の温熱治療装置に使用されて
いる被誘導加熱体は、上述のように金属棒、金属片又は
金属針であるから、これらの物を生体に入れるには、生
体の切開、生体への穿刺。

或いは生体肛門からの挿入といった手段を採らなければ
ならなかった。このため、被誘導加熱体を生体に入れる
のに手間がかかるばかりが、患者にも苦痛を与えてしま
い、長期治療や連続治療には困難を伴っていた。しかも
、従来の被誘導加熱体は、金属塊或いはそれに類似した
ものだから、患部を斑なく均一に加熱することも難しく
、特に消化器系などの空洞状臓器への適応性に欠け、患
部だけを均一に加熱するという誘導加熱式温熱治療装置
の初期の目的を充分に発揮させることができなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、癌がいか
なる部位に発生していようともその部位に簡単に入れる
ことができ、しかも、高周波磁界内においては患部を均
一に加熱することができる温熱治療用被誘導加熱体を得
ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 斯る問題点を解決する手段として、本発明の温熱治療用
被誘導加熱体は、導電性材料を主体とする多数の微粒子
と、該微粒子に混合して同微粒子を被加療体の癌細胞か
ら成る患部に移送する移送体とによって構成したもので
ある。

（作　用） 本発明においては、多数の微粒子を移送体に混合し、静
脈注射、皮下注射或いは口からの注入などによって移送
体と共に微粒子を被加療体の癌細胞から成る患部に移送
し、その後高周波磁界内に入れられることによって微粒
子が発熱して、患部を加熱治療する。

（実施例） 本発明に係る温熱治療用被誘導加熱体は、第１図に示す
ように導電性材料を主体ととする多数の微粒子１と、該
微粒子１に混合して同微粒子１を被加療体の癌細胞から
成る患部、即ち、生体の患部に移送する移送体２とによ
って構成されている。

上記微粒子１は、高周波磁界内において渦電流損によっ
て発熱するもので、鉄、タングステン、アルミナ、コバ
ルト−クローム合金、ステンレススチール、チタン、ニ
ッケルーチタン合金などのように、毒性やアレルギー反
応を示さず化学的に安定で、血液凝固や溶血を起こさず
、発癌性がないといったように生物学的に著しい悪影響
を及ぼさない金属などを主体とするものであればその材
質は限定されない。尚、この微粒子１を磁性材料とすれ
ば、治療後に該微粒子１をマグネットによって血液中な
どから分離排出することが可能であ　゛る。

特に、微粒子１としては、４０℃以上４３℃未満の所望
の温度で逆変態する全方位型の形状記憶合金（例えばニ
ッケルーチタン合金、銅−亜鉛−アルミニウム合金）を
材料とし、該逆変態温度の前後で外形寸法が異なるよう
に予め形状設定したものを採用することができる。例え
ば、逆変態温度前後の形状としては、第２図（Ａ）に示
すように逆変態温度以下においては扁平形を呈し、第２
図（Ｂ）に示すように逆変態温度以上では粒形を成すよ
うに形状設定することができ、更に、棒状と湾曲平板状
といった様にその他の適宜形状を設定することも可能で
ある。上述の形状設定を行うには、例えば、形状記憶合
金の母相状態、即ち、逆変態温度共」二の温度において
第２図（Ｂ）の形状を設定しておき、次に逆変態温度よ
りも低いマルテンサイト変態温度以下の温度で第２図（
Ａ）に示す形状に変形させればよい。このように全方位
型の形状記憶合金を使用すれば、逆変態温度の前後にお
ける超音波エコー信号の強弱に基づいて、即ち、微粒子
１からの反射量の変化に基づいて、被誘導加熱体の温度
制御ができるから、熱電対などの温度検出器を患者に穿
設しなくても、容易に、且つ、高精度な温度制御を行う
ことが可能になる。

また、微粒子１の粒径については、小さい程伝熱放熱性
が良く患部の均一加熱を達成することができるが、逆に
小さ過ぎると誘導加熱による発熱性が低下してしまう。

実験によれば、粒径１００人程度までであれば比較的良
好な発熱性を維持することができた。

更に、上記微粒子１は、生体適合性の一層の向上を図る
ために、表面をラテックスなどで被覆しておくこともで
きる。特に、移送体２として後述するモノクローナル抗
体を利用する場合には、モノクローナル抗体との親和性
を増すラテックスで被覆した微粒子１、例えば粒径が１
００人程度の鉄粉の回りをメチルメタアクリレート（Ｍ
ＭＡ）を主体とする合成ラテックスにＯＨ（水酸基）と
Ｃ００Ｈ（カルボキシル基）の二つの官能基を持たせた
もので被覆した微粒子１を使用することが望ましｕ’ａ 次に上記移送体２について説明する。

この移送体２は、上記微粒子１を移送する部位や治療目
的によって種々のものを採用でき、例えば、治療部位に
相当する特定の癌細胞にだけ付着するモノクローナル抗
体を利用することができる。

移送体２にモノクローナル抗体を利用すれば、癌細胞が
如何なる部位にあろうとも、該モノクローナル抗体は確
実に所定の癌細胞に結合するから、正常細胞を全く傷付
けずに癌細胞だけを選択的に温熱治療するという所謂ミ
サイル療法的効果を期待することができる。

また、上記微粒子１を穿刺針を介して直接癌細胞に分散
注入するといった手段を採る場合には、−’／　　− 成形外科用シリコンや、細胞が取り込む事のできる血し
ょうなどの生体適合性の液体を移送体２として利用する
ことができる。特にこの場合には、微粒子１の注入操作
が簡単であるばかりでなく、温熱治療の対象にする部位
を任意に設定することができるから、癌の再発の恐れの
ある細胞をも温熱治療の対象にすることが可能である。

更に、消化器系などの空洞状臓器（胃、腸など）を治療
対象とするときには、移送体２は、微粒子１を安定的に
拡散保持することができる生体適合性の高粘性液体、例
えばバリウム溶液にすることができる。バリウム溶液の
ような高粘性液体であれば、患者の口から注入して空洞
状臓器内に溜っても、微粒子１が臓器内に沈殿すること
なく充分に拡散するから、高周波磁界内においては臓器
内を均一に加熱でき、空洞状臓器への適応性に優れる。

ここで上記温熱治療用被誘導加熱体を使用する温熱治療
装置について説明する。

先ず、温熱治療装置をブロック図で示す第３図及びその
外観を示す第４図において、この温熱治療装置は、高周
波電流印加回路３を介して高周波電流が印加される誘導
子４により、上記温熱治療用被誘導加熱体が注入されて
いる被加療体５の癌細胞から成る患部６を、該微粒子１
を介して加熱する誘導加熱手段７を備えている。上記誘
導子４は、ベースフレーム８に固定配置した環状フレー
ム９の開口１０内に設けられていて、該開口１０内に位
置した環状フレーム９上に枢支された３本のローラ１１
（第３図においては１本、第４図においては２本を図示
）で回転自在に支持されている筒状の誘電性基体１２外
周面に複数回巻回されて成り、該誘電性基体１２の筒内
に高周波磁界を形成するようになっている。そして、誘
電性基体１２は、該誘電性基体１２に挿通配置した非導
電性材料から成るベッド１３上に載置される被加療体５
の患部６に対して、高周波磁界を均一に与えるようにす
るため、上記ローラ１１の一つが可逆モータ１４に接続
され、モータ駆動口＠１５を介して１回転毎に正逆転す
る構造を有する。なお、高周波磁界を均一に与えるため
の構造としては、上記とは逆に誘電性基体１２を固定し
ておき、ベッド１３を該誘電性基体１２に対して偏心し
た状態で回転させるようにすることもできる。

上記誘導加熱手段７によって加熱する患部６の温度は、
あらゆる癌細胞が増殖能力を失う４０℃以上４３℃未満
に設定されるもので、そのために、先ず、該患部６の温
度を検出する温度検出手段１６が設けられている。

この温度検出手段１６は、使用する温熱治療用被誘導加
熱体に応じて種々の構造のものを採用することができる
。

例えば、形状記憶合金から成る微粒子１を用いる場合に
は、上述した逆変態温度前後における微粒子１からのエ
コー信号を検出する超音波プローブ２０、及びそのエコ
ー信号の強弱の変化に基づいて温度検出のための処理を
行う信号処理部２１などから成る超音波検出装置によっ
て構成することができる。尚、上記信号処理部２１は、
コントロールパネル３０上での処理モードの切換を行っ
た場合には、通常の超音波診断装置と同様に被加療体５
の断層像をコントロールパネル３０上のＣＲＴ３１に適
宜の画像表示モードで表示できるようになっており、図
示はしないが、上記超音波検出装置には、送信部、送受
信切換部、高周波増幅部、検波部、ビデオ増幅部が装備
されている。

また、他の温度検出手段１６としては、癌細胞から成る
患部６に穿刺可能な長さを有すると共に電磁遮蔽物質で
被覆した熱電対と、この熱電対がらの熱起電力による電
流を入力して温度を測定する温度測定回路とによって構
成することもできる。

この場合、熱電対としては、直径が０．２５ｍｍのアル
メル・クロメルを電磁遮蔽物質から成るインコネル封管
に絶縁した状態で封入した構造を採用することができる
。特に、熱電対を主体としたものは、簡単な構造であり
ながら比較的精度の高い温度測定を行うことができ、更
に、外径寸法が０゜５■程度であるから容易に被加療体
５に穿刺することが可能で、しかも、電磁遮蔽物質で被
覆されているから高周波磁界内にあっても異常に発熱す
ることはなく、体表から患部へ至る穿刺経路が高温化し
てしまうことはない。

温度検出手段１６は、上述のように直接患部６の温度を
検出する構造ばかりでなく、比熱や熱伝導率などの熱的
特性の点において生体類似の液体たとえば生理食塩水中
に微粒子１を注入して成るファントムを、被加療体５の
体表近傍に配置し、このファントムの温度を熱電対で計
測し、その結果から患部６の温度をシミュレートして得
る構造にしてもよく、或いは、被加療体５の皮下に、治
療に使用する温熱治療用被誘導加熱体と同じものを注入
し、その部位を熱電対で代用測定するようにしてもよい
。尚、上述したように高周波磁界を患部６の各部に対し
て均一に与えることができるようにするため上記誘電性
基体１２は可逆回転するから、患部とは異なった部位に
おける代用測定であってもその誤差を最小限に押さえる
ことが可能である。

そして、上記温度検出手段１６からの検出情報に基づい
て上記誘導加熱手段７へ印加する高周波電流を制御する
ための制御手段２２として、例えばＣＰ　Ｕ　２．３　
、メモリ２４．入力回路２５．出力回路２６から成るマ
イクロコンピュータ２７と、該ＣＰＵ２３からの制御信
号に基づいて高周波電流の周波数制御を行う周波数制御
回路２８とを有している。尚、マイクロコンピュータ２
７及び周波数制御回路２８は、上記高周波電流印加回路
３、モータ駆動回路１５、並びに信号処理部２１と共に
第４図に示す如くコントロールボックス２９内に収納さ
れ、このコントロールボックス２９の上部にはコントロ
ールパネル３０及びＣＲＴ３１が　　・配置されている
。

次に、以上のように構成した温熱治療用被誘導加熱体の
作用を温熱治療装置の作用と共に説明する。

先ず、ベッド１３に被加療体５を載置し、次いで、多数
の微粒子１を移送体２に混合し、静脈注射、皮下注射或
いは口からの注入などによって移送体２と共に微粒子１
を被加療体５の癌細胞から成る患部６に移送する。この
とき、患部６に注入する温熱治療用被誘導加熱体は、治
療部位や治療目的に応じて上述した複数種類の微粒子１
と移送体２との中から適宜組み合わせて選択することが
でき、更に、温熱治療用被誘導加熱体を患部６に入れる
ときには、従来のように切開手術、穿刺、肛門からの挿
入といった手間のかかる作業が不要で、しかも、患者に
苦痛を与えることもない。

ここで、例えば温熱治療用被誘導加熱体として、形状記
憶合金から成る微粒子１とバリウム溶液で成る移送体２
とを混合したものを採用したとすれば、先ず、温熱治療
用被誘導加熱体が所定の臓器に到達したことを、ＣＲＴ
３１上に映し出された臓器の断層像を見て確認する。そ
して、誘導子４に高周波電流を印加すると、微粒子１が
渦電流損によって発熱して患部６が加熱される。このと
き、超音波プローブ２０で患部６の温度を検出し、その
検出情報に基づいて印加高周波電流の周波数制御が行わ
れるから、患部６は、予め設定された４０℃以上４３℃
未満の所定の温度に維持される。

従って、患部６のみが、それを構成する癌細胞の増殖機
能を停止させるに足る温度で加熱されることになり、癌
が被加療体５の如何なる部位に発生していようとも、正
常細胞に何等悪影響を及ぼすことなく、癌細胞だけを斑
なく加熱治療することができる。

尚、超音波プローブ２０による温度測定は、超音波プロ
ーブ２０が高周波磁界の影響を受けないようにするため
、環状フレーム９の開口１０の外側で行うことが望まし
いが、把持部を電磁遮蔽物質で被覆した超音波プローブ
２０を利用すれば、一層安定的に温度測定を行うことが
できる。

以上のようにして温熱治療を行うとき、温熱治療用被誘
導加熱体を構成する微粒子１は患部６の中で分散してい
るから、比較的大きな金属片などを患部６に埋め込んで
加熱するものに比べ、癌細胞全体を斑なく加熱治療する
ことができ、患部だけを加熱するという誘導加熱式温熱
治療装置の所期の目的を効果的に達成させることができ
る。しかも、従来のように金属片などを患部に埋め込む
ための切開手術なども不要で、温熱治療用被誘導　１Ｇ
　− 加熱体を簡単に被加療体５に入れることができるから、
−回の治療時間の短縮を図ることができると共に、患者
に苦痛を与えることがなく、複数回に分けた継続治療に
も好適である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の温熱治療用被誘導加熱体は
、導電性材料を主体ととする多数の微粒子と、該微粒子
に混合して同微粒子を被加療体の癌細胞から成る患部に
移送する移送体とによって構成したから、癌がいかなる
部位に発生していようともその部位に簡単に入れること
ができ、しかも、高周波磁界内においては患部を均一に
加熱することができるという効果を得るものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る温熱治療用被誘導加熱体の構成説
明図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は形状記憶合金から成る微
粒子の逆変態温度以下での形状を示す斜視図、同逆変態
温度以上での形状を示す斜視図、第３図は本発明に係る
温熱治療用被誘導加熱体を使用する温熱治療装置の一例
を示す構成ブロック図、第４図は同装置の外観斜視図で
ある。 １・・・微粒子、　　２・・・移送体、　　４・・・誘
導子、５・・・被加療体、　　６・・・患部、７・・・
誘導加熱手段、　　　１６・・・検出手段、２０・・・
超音波プローブ、　　２１・・・信号処理部、２２・・
・制御手段、　２７・・・マイクロコンピュータ、２８
・・・周波数制御回路、

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性材料を主体ととする多数の微粒子と、該微
   粒子に混合して同微粒子を被加療体の癌細胞から成る患
   部に移送する移送体とを具備することを特徴とする温熱
   治療用被誘導加熱体。
2. （２）微粒子は、官能基を持ったラテックスで表面を被
   覆した金属粉である特許請求の範囲第１項記載の温熱治
   療用被誘導加熱体。
3. （３）微粒子は、４０℃以上４３℃未満の所望の温度で
   逆変態する全方位型の形状記憶合金から成り、該逆変態
   温度の前後で外形寸法が異なるように予め形状設定した
   ものである特許請求の範囲第１項記載の温熱治療用被誘
   導加熱体。
4. （４）移送体は、微粒子を拡散させる生体適合性の高粘
   性液体である特許請求の範囲第１項又は第３項記載の温
   熱治療用被誘導加熱体。
5. （５）移送体は、バリウム溶液である特許請求の範囲第
   ４項記載の温熱治療用被誘導加熱体。
6. （６）移送体は、特定癌細胞と結合するモノクローナル
   抗体である特許請求の範囲第２項記載の温熱治療用被誘
   導加熱体。