JPS63242275A

JPS63242275A - ハイパ−サ−ミア装置

Info

Publication number: JPS63242275A
Application number: JP7646187A
Authority: JP
Inventors: 康弘植田; 修一高山; 塚谷　隆志; 匡志阿部; 信二八田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-07

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〕本発明は温熱療法によって腫瘍を治療するのに用いるハ
イパーサーミア装置に関するものである。

［従来の技術］ハイパーサーミア装置は癌細胞が正常細胞に比べて熱に
弱いことに着目して癌細胞を４２〜４３°Ｃ以上の温度
に選択的に加熱するものであり、従来より種々の提案が
為されている。例えば特開昭６０−１１９９６２号公報
には体内電極と体外電極との間に高周波エネルギーを与
えて生体を加温するに当たり、正常細胞が過度に加熱さ
れてしまうことがないように電極と、この電極を包囲す
るバルーンとを一体的に設けたアプリケータを用い、こ
のバルーンを経て冷却媒体を循環させるようにしたもの
が開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のハイパーサーミア装置においては、例え
ば体内用アプリケータの電極を包囲するバルーンと体外
用アプリケータの電極を包囲するバルーンとに対して共
通の冷却媒体Ｗｉ環平手段設けることができるが、この
場合には冷却媒体を介して両電極が短絡されるのを避け
るためには電気絶縁性の媒体を用いる必要がある。しか
しながら、電極を絶縁性冷却媒体で包囲してしまうと、
電極間のインピーダンスが増大し、効率良く高周波エネ
ルギーを生体に与えることができず、生体を所望の温度
に加温することが困難となる。そこで冷却媒体としては
一般に導電性の生食水が用いられている。このような導
電性冷却媒体を用いる場合には、それぞれのアプリケー
タのバルーンを経て冷却媒体を循環させる手段を分離し
て設ける必要があるが、従来の装置ではこれらが完全に
分離されていない。例えば、バルーンに連結されたパイ
プや冷却装置よび冷却媒体を循環させるためのポンプは
別個に設けても、冷却装置やポンプのモータが共通の電
源ラインに接続されていると、これを介して冷却媒体が
導通してしまう恐れがあり、安全上も好ましくなかった
。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、２つの電極を包
囲するバルーンを経て循環される冷却媒体の間を電気的
に完全に分離して短絡事故を防止することができ、安全
性の高いハイパーサーミア装置を提供することを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
電極と、これを包囲するように設けたバルーンとを一体
的に設けたアプリケータを２個以上設け、これら゛電極
間に高周波エネルギーを与えて生体を加温するとともに
バルーンを経て温度制御された媒体を循環させるように
したハイパーサーミア装置において、前記各アプリケー
タのバルーンに媒体を循環させる複数の手段を電気的に
完全に絶縁して設けたことを特徴とするものである。

このような本発明のハイパーサーミア装置によれば、２
つのアプリケータのバルーンを経て循環される媒体とし
て導電性の液体を用いても、これらの媒体は電気的に完
全に分離されているので、短絡事故が発生することはな
くなり、きわめて安全性が高くなる。

また、冷却手段の各種の電気器機は共通の電源ラインに
接続しても何ら不都合は生じないので、構成はそれだけ
簡単となる。

〔実施例〕

第１図は本発明によるハイパーサーミア装置の一実施例
の全体の構成を示すものであり、第２図は同じくその流
体系の構成を主として示すものである。ハイパーサーミ
ア装置はＲＦ電源部１および冷却部２とを具えており、
ＲＦ電源部はＲＦケーブル３を経て体内用アプリケータ
４に接続されるとともにＲＦケーブル５を経て体外用ア
プリケータ６に接続されている。また、冷却部２は注水
および排水パイプ７および８を介して体内用アプリケー
タ４に連結されているとともに注水および排水パイプ９
およびＩＯを介し体外用アプリケータ６に連結されてい
る。体内用アプリケータ４は生体１１の体腔内に挿入し
易い形状となっている。

第２図に示すように、体内用アプリケータ４は絶縁性を
有するとともに可撓性を有するロッド１２を有しており
、このロッドの先端部に電極１３が設げられ、さらにこ
の電極を包囲するように絶縁材料製のバルーン１４が一
体的に設けられている。ロッド１２の内部には絶縁性注
水パイプ７に連結されるダクト１５と、絶縁性の排水パ
イプ８に連結されるダクＨ６が形成され、これらダクト
はバルーン１４の内部に開口している。また、ロッド１
２の外表面にはＲＦケーブル３に接続される導体コート
１７が電極１３まで延在するように形成されている。さ
らにバルーン１４の外表面には熱電対針１８が取付けて
あり、これは導線１９を経てＲＦ電源部ｌ内に設けた温
度計測部２０に接続されている。

体外用アプリケータ６は、ＲＦケーブル５に接続される
電極２１と、この電極を包囲するように電極と一体的に
設けた絶縁性バルーン２２とを具えており、このバルー
ンは絶縁性注水および排水パイプ９および１０に連結さ
れている。また、バルーン２２の外表面には熱電対針２
３が設けてあり、これは導線２４を経て温度計測部２５
に接続されている。これらの温度計測部２０および２５
で計測した温度情報は電源コントローラ２６に供給し、
この電源コントローラの出力信号でＲＦ電源２７を制御
するように構成する。

冷却部２には加温冷却装置２８と、これに連結された熱
交換器２９とが設けてあり、加熱冷却装置で加熱または
冷却した媒体３０、例えば水を熱交換器２９を経て循環
させるようになっている。この熱交換器２９には注水お
よび排水パイプ７および８に連結した絶縁性コイル３１
を配置する。また、注水パイプ７の途中にはローラポン
プ３２を配置し、生食水より成る媒体３３をポンプ３２
−パイプ７−ダクト１５−バルーン１４−ダクト１６−
パイプ８−コイル３１−パイブ７−ポンプ３２の経路を
経て循環させるように構成する。熱交換器２９では、コ
イル３１の内部を流れる媒体３３と水３０との間で熱交
換が行なわれ、媒体３３を所定の温度に制御する。ここ
で体内用アプリケータ４のバルーン１４を経て循環させ
る媒体３３は生体を冷却するだけでなく加温するように
も作用する。すなわち、温熱療法では癌細胞は４２〜４
３°Ｃ以上の温度に加温する必要があり、例えば通電初
期においては媒体３３によって加熱した方が望ましいた
めである。一方、正常な細胞を破壊することがないよう
に、正常な部位の温度は４３〜４４°Ｃ以下の温度に保
つ必要があるので媒体３３による冷却も勿論必要となる
。このように生体温度に応じて媒体３３の温度を制御で
きるように温度計測部２０の出力で加熱冷却装置２８を
制御している。

一方、体外用アプリケータ６においては冷却をするだけ
でよいので、冷却部２には冷却装置３４と、これに連結
された熱交換器３５とを設け、この熱交換器には絶縁性
のパイプ９および１０に連結された絶縁性コイル３６を
配置する。また、パイプ９にはローラポンプ３７を配置
し、ポンプ３７−パイプ９−バ′ルーン２２−パイプ１
０−コイル３６−パイプ９−ポンプ３７の経路を経て生
食水３８を循環させている。

また、温度計測部２５で測定した温度情報によって冷却
装置３４を制御し、バルーン２２を循環する生食水３８
の温度を制御するようにしている。

本例においては、熱交換器２９．３５において、バルー
ン１４．２２を循環する生食水３３．３８と、加温冷却
装置２８．３４を循環する水３０．３９とは電気的に完
全に分離されているのでこれら加温冷却装置２８゜３４
を共通の電源ラインに接続しても生食水３３と３８が短
絡する恐れはまったくない。また、生食水３３゜３８を
循環させるローラポンプ３２．３７もチューブをしごい
て流体を搬送する形式のものであるから、ローラを回転
させるモータを共通の電源ラインに接続しても生食水３
３と３８とが短絡される恐れはまったくない。

第３図は本発明のハイパーサーミア装置の他の実施例に
おける媒体温度制御部の構成を示すものであり、本例で
は２個の体外用アプリケータを用いるものとする。この
場合にはアプリケータのバルーンを経て循環させる媒体
は冷却だけを行なうものでよいから、１つの冷却装置５
０とこれに連結された熱交換器５１を設け、この熱交換
器の内部に２つのコイル５２および５３を配置し、一方
のコイル５２を一方の体外用アプリケータのバルーンに
連結される注水、排水パイプ５４．５５に連結し、他方
のコイル５３を他方の体外用アプリケータのバルーンに
連結される注水、排水パイプ５６．５７に連結する。

本例でも両アプリケータのバルーンを経て循環される生
食水を完全に絶縁することができる。

第４図は温度制御手段のさらに他の実施例を示すもので
ある。本例では熱交換器６０のハウジングの外表面にペ
ルチェ素子６１を取付け、このペルチェ素子に通電する
ことにより熱交換器６０の温度を調整できるようにする
。熱交換器６０の内部にはコイル６２を配置し、このコ
イルをアプリケータのバルーンに連結された注水、排水
バイブロ３．６４に連結する。

第５図は上述したＲＦ電源部１の一例の構成を主として
示すブロック図である。この例では、発振器１２１から
のＲＦ倍信号高周波増幅器１２２および整合器１２３を
経て同軸ケーブル１２４に供給する。

同軸ケーブル１２４の出力端は、患者の近傍に配置され
るインターフェース１２５に連結する。インターフェー
ス１２５には、可変整合器１２６、切換スイッチ１１４
およびコネクタ１３１．１３２．１３３を設け、これら
コネクタ１３１〜１３３にそれぞれ導線を介して３個の
アプリケータの電極を接続できるようにし、これら電極
から切換スイッチ１１４により２個の電極を切換え選択
して、その選択された電極間に同軸ケーブル１２４を経
て供給されるＲＦ倍信号可変整合器１２６および切換ス
イッチ１１４を経て印加するようにする。

この例では、切換スイッチ１１４による電極の切換えを
、主制御部１３４により予め定められたプログラムに従
って制御する。また、インターフェース１２５には温度
検知器用のコネクタ１３５．１３６．１３７を設け、こ
れらコネクタ１３５〜１３７に電極による加温部分の温
度を検知する熱電対針を接続して、それらの出力を主制
御部１３４に供給する。なお、切換スイッチ１１４はこ
のようにして検出した温度をパラメータとしてプログラ
ム制御することもできる。

一方、高周波増幅器１２２と整合器１２３との間には、
位相測定器１３８および透過形量力計１３９を接続し、
位相測定器１３８によりＲＦ倍信号位相を、透過形量力
計１３９によりＲＦ倍信号入射電力および反射電力をそ
れぞれ測定する。これら位相測定器１３８および透過形
量力計１３９の出力は、主制御部１３４に供給すると共
に自動整合制御部１４０に供給し、該自動整合制御部１
４０により可変整合器１２６を制御して切換スイッチ１
１４で選択された２個の電極を含む入力インピーダンス
と、同軸ケーブル１２４すなわちＲＦ発振装置１１５の
出力インピーダンスとの整合をとるようにする。

高周波増幅器１２２は電源部１４１によって駆動すると
共に、この電源部１４１を主制御部１３４の制御の下に
出力０Ｎ１０１’Ｆ制御部１４２により制御して高周波
増幅器１２２の出力を０Ｎ１０ＦＦ制御する。これによ
り、例えば切換スイッチ１１４での電極の切換え選択時
にＲＦ信号出力をＯＦＦにしたり、また温度検知器で検
知された加温部分の温度が設定温度以上となったときに
ＯＦＦ　、設定温度以下となったときにＯＮするように
制御する。

また、透過形量力計１３９で測定した反射電力は過反射
監視部１４３にも供給し、ここで所定の基準値と比較し
て反射電力が基準値を越えたときに、その信号を過反射
表示器１４４に供給して過反射の発生を表示させると共
に、主制御部１３４および強制ＯＦＦ制御部１４５に供
給して、該強制ＯＦＦ制御部１４５により出力０Ｎ１０
ＦＦ制御部１４２および電源部１４１を介して高周波増
幅器１２２からのＲＦ信号出力を強制的にＯＦＦするよ
う制御する。これにより、電極のコネクタ１３１〜１３
３からの脱落等による急激なインピーダンス不整合に基
く過大な反射電力による機器の損傷を防止する。

更に、この例では高周波増幅器１２２の増幅率を主制御
部１３４により制御するようにし、これにより例えば発
振開始時、切換スイッチ１１４での電極の切換え時や、
インピーダンス不整合時および可変整合器１２６でのイ
ンピーダンス整合中において高周波増幅器１２２の出力
を低出力とし、インピーダンス整合後にその出力を所定
の高出力にするよう制御する。このようにして、発振開
始時や発振中におけるインピーダンス不整合による機器
の損傷を防止する。なお第５図では示していないが、主
制御部１３４によって冷却装置２８．３４　（第２図）
の動作を制御するようにする。

〔発明の効果〕

上述したように本発明のハイパーサーミア装置によれば
、生体に高周波エネルギーを与えるために生体内部また
は外表面に接触して設けられるアプリケータのバルーン
を経て循環される媒体は互いに電気的に完全に分離され
ているので、冷却装置や循環装置を介して短絡事故が発
生したりすることがないので、安全性が非常に高くなる
。また、媒体として導電性を有する生食水を用いること
ができるので、高周波エネルギーを生体に効率良く与え
ることができ、生体部位を所望の温度に加温することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のハイパーサーミア装置の一実施例の全
体の構成を示す図、第２図は同じくその詳細な構成を示す図、第３図は本発
明のハイパーサーミア装置に用いる熱交換器の他の例を
示す図、第４図は同、しく熱交換器のさらに他の例を示す図、第５図はＲＦ電源部の一例の構成を示すブロック図であ
る。１・・・ＲＦ電源部　　　　２・・・冷却部４・・・体
内用アプリケータ６・・・体外用アプリケータ７、８．９．１０・・・パイプ　１３．２１・・・電極
１４、２２・・・バルーン　　　２８．３４．５０・・
・冷却装置２９、３５．５１．６０・・・熱交換器３Ｌ
　３６．５２．５３．６２・・・コイル３２、３７・・
・ローラポンプ３３．３８・・・媒体（生食水）６１・・・ペルチェ素子特　許　出　願　人　　オリンパス光学工業株式会社代
理人弁理士　杉　　村　　暁　　秀同　　　　弁理士　　　杉　　　　村　　　　興　　　
　作第１図

Claims

【特許請求の範囲】

１、生体を加温するための高周波エネルギーを与える電
極と、温度制御された媒体が循環されるバルーンとを一
体的に設けたアプリケータを複数個有するハイパーサー
ミア装置において、前記複数のアプリケータの各々のバ
ルーンを経て媒体を循環させる複数の媒体循環手段を電
気的に完全に絶縁して設けたことを特徴とするハイパー
サーミア装置。