JPS6138709B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁波の照射による癌組織の加温で
癌細胞の再生機能を停止して致死に至らしめる温
熱療法で用いる電磁波発生器に関する。

本願発明者等は、装置を大型化することなく
500MHz以下の周波数をもつ電磁波を発生するた
め、人体の比誘電率に略等しい誘電物質で形成し
た柱状誘電体の内部にループアンテナ等の励振ア
ンテナを封じ込めた構造の電磁波発生器を提案し
ている。

この電磁波発生器は人体の深部に存在する癌組
織に電磁波エネルギを収束させ、癌組織をスポツ
ト的に約43℃に必要な時間加温する局所加温を可
能にするものであり、しかも小型サイズで浸透度
の深いメガヘルツオーダの電磁波を人体の内部に
集中的に放射することができる。

ところで、500MHz以下の周波数でアンテナを
励振するための給電線路としては同軸ケーブルを
使用することができるが、同軸ケーブルと励振ア
ンテナとのインピーダンス整合が必要となり、同
軸線路と平行線路の整合接続装置として知られた
バランを用いることが考えられる。

しかしながら、人体の比誘電率は例えば筋組織
ではε＝50〜70、脂肪ではε＝４〜７と大きく異
なり、温熱治療を要する組織によつて比誘電率が
大きくバラつく。このため誘電体アンテナとして
作動する電磁波発生器のアンテナインピーダンス
も人体の接触場所に応じて異なりバランによる固
定的なインピーダンス整合では想定したアンテナ
インピーダンスから外れたときに整合損失が増加
して励振アンテナに充分に給電できなくなる恐れ
があつた。

またバランによる整合は、使用周波数における
４分の１波長の阻止がい管を必要とするため医療
用としては整合装置が大型化するという問題もあ
つた。

本発明は、上間に鑑みてなされたもので、柱状
誘電体に封じ込められた励振アンテナのインピー
ダンスが変つても同軸ケーブルとの整合接続を低
損失で行なうことができ、また整合装置を医療用
として充分に小型化することができる温熱療法用
電磁波発生器を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明は、励振アンテ
ナの給電線を引出した柱状誘電体側に同軸ケーブ
ルとの整合をとるπ型整合回路を一体に組付け、
且つ整合インピーダンスの可変調整手段を設けた
構造とし、電磁波発生器に同軸ケーブルをコネク
タ接続するだけでアンテナインピーダンスに応じ
た整合インピーダンスの設定により低損失のアン
テナ給電により電磁波を照射できるようにしたも
のである。

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示した斜視図であ
る。

まず、構成を説明すると、１は人体の比誘電率
に略等しい誘電物質、例えばεｒ＝80となる誘電
物質で作られた柱状誘電体であり、一端に人体に
接触して人体内部に電磁波を入射させる放射面１
ａを形成し、放射面１ａに相対した他面側の内部
に励振アンテナとしてのループアンテナ２を封じ
込めている。柱状誘電体１の内部に封じ込められ
たループアンテナ２の大きさは、500MHz以下と
なる使用周波数で定まる大気中におけるループア
ンテナの大きさの１／√となる大きさをもつ
て柱状誘電体の内部に封じ込められており、例え
ばεｒ＝80とすると大気中で使用するループアン
テナの約1/9の大きさを持ち、従つて500MHz以
下の周波数を使用してもループアンテナ２の大き
さで決まる柱状誘電体１は医療用として充分小型
に形成することができる。

ループアンテナ２を封じ込めた柱状誘電体１側
には同軸ケーブルとループアンテナ２とのインピ
ーダンス整合を取るための整合ユニツト３が一体
に設けられ、整合ユニツト３の端部には同軸ケー
ブルをコネクタ接続するための同軸コネクタ４が
取付けられ、更に整合ユニツト３の周側には整合
インピーダンスを可変するための調整ビス７ａ，
７ｂが設けられている。

第２図は第１図に示す本発明の一実施例の断面
図であり、整合ユニツト３は柱状誘電体１のルー
プアンテナ２よりの給電線６，６′の引出し側に
設けられ、同軸ケーブルが接続される同軸コネク
タ４とループアンテナ２の給電線６，６′を入出
力接続した整合回路５を内蔵している。

第３図は第２図の実施例で用いる整合回路５の
一実施例を示した回路図であり、容量Ｃ１，Ｃ２
とインピーダンスＬをπ型接続した整合回路が用
いられ、入力端子７に接続した同軸ケーブル８の
インピーダンスをＺ１、出力端子９に接続したル
ープアンテナ２のインピーダンスをＺ２とする
と、整合回路５のインピーダンスＺ３は Z3＝√1・2 の条件が得られたときに同軸ケーブル８よりの信
号を反射損を生ずることなくループアンテナ２に
供給することができる。

ここで同軸ケーブル８のインピーダンスＺ１は
一定値として得られているが、柱状誘電体１に封
じ込められたループアンテナ２のインピーダンス
Ｚ２は柱状誘電体１の対射面１ａを接触させる人
体の比誘電率により変化することから、整合回路
５における容量Ｃ１，Ｃ２を可変容量とし、第１
図に示す調整ビス７ａ，７ｂにより整合回路５の
容量Ｃ１，Ｃ２を調整して完全なインピーダンス
整合がとれるようにしている。

次に本発明の作用を説明すると、柱状誘電体１
に封じ込められたループアンテナ２よりの給電線
引出し側に一体に整合回路５を整合ユニツト３の
組付けをもつて装着しているため、整合回路５に
接続するループアンテナ２の給電線６，６′の長
さを最小にすることができ、又同軸ケーブルの接
続側に同軸コネクタ４一体に備えているため同軸
ケーブルの着脱が容易となり、人体の深部に存在
する癌組織をスポツト加熱する際には複数の電磁
波発生器を配列し癌組織に対し各電磁波発生器よ
りの電磁波エネルギを集中させるように配置する
ことなるが、この場合における電磁波発生器に対
する同軸ケーブルの接続を極めて簡単なものとす
る。

また電磁波発生器を接触させる人体の比誘電率
によつてアンテナインピーダンスＺ２が異なる
が、整合ユニツト３における容量Ｃ１，Ｃ２の調
整によりアンテナインピーダンスに合せた整合イ
ンピーダンスの設定で同軸ケーブルとのインピー
ダンス整合をとることができ、整合損失を生ずる
ことなく効率の良いアンテナ給電が可能となる。

尚、上記の実施例は円形断面形状を有する柱状
誘電体を例にとるものであつたが、この他に多重
モードの発生を防止するようにした長円形、楕円
形、若しくは多角形断面を有する柱状誘電体も使
用され、この断面形状に合せた整合ユニツト３を
一体に組付けることは勿論である。

また励振アンテナの他に500MHz以下の周波数
帯で使用されるダイポールアンテナ、折返しアン
テナ等の線状アンテナ若しくは一対の電極板を用
いた板状アンテナ等が使用でき、これらのアンテ
ナの使用についてもアンテナインピーダンスに合
せた整合回路のインピーダンス調整を行なうこと
が勿論である。

以上説明してきたように本発明によれば、柱状
誘電体に封じ込められた励振アンテナよりの給電
線引出し側に一体に同軸ケーブルとのインピーダ
ンス整合をとる可変の調整手段を備えたπ型整合
回路を組付けるようにしたため、人体の接触場所
に応じて異なるアンテナインピーダンスに適合し
た整合インピーダンスを設定して同軸ケーブルと
の整合をとることができ、また誘電体アンテナと
して作動する電磁波発生器と一体に同軸ケーブル
との整合回路が設けられているため、整合装置を
含む電磁波発生器の小型化を図ると共にアンテナ
を励振するための同軸ケーブルの接続を極めて簡
単に行なうことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した断面図、第
２図は第１図の断面説明図、第３図は本発明で用
いる整合回路の一実施例を示した回路図である。 １：柱状誘電体、１ａ：放射面、２：ループア
ンテナ、３：整合ユニツト、４：同軸ユニツト、
５：整合回路、６，６′：給電線、７：入力端
子、８：同軸ケーブル、９：出力端子、７ａ，７
ｂ：調整ビス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 人体の比誘電率に略等しい誘電物質で形成さ
   れた柱状誘電体と、該柱状誘電体に封じ込められ
   外部に給電線を引出した励振アンテナとを有し、
   該励振アンテナと同軸ケーブルのインピーダンス
   を整合するインピーダンス可変調整手段を有する
   整合回路を前記柱状誘電体と一体に設けたことを
   特徴とする温熱療法用電磁波発生器。