JPS6365344B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、加温療法用アプリケータに係り、と
くに電磁波を用いて生体の所定箇所を加温治療す
るための加温療法用アプリケータに関する。 〔従来の技術〕 近年、加温療法

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる従来例においては、アプ
リケータ１の内部において電磁波のエネルギ損失
が比較的大きい。このため発明者らは、当該アプ
リケータ内に電磁波の減衰の少ないオイルを充填
することを既に提案している（特願昭59―8692
号）。 一方、このオイル充填をアプリケータにおいて
も、電波レンズ部および冷却機構さらには加温部
側とに対するインピーダンス不整合による電磁波
の反射が生じ、これがため電磁波給電部その他電
磁波伝送系に定在波が発生し、これに起因して電
磁波伝送系が過熱され著しいエネルギ損をきたす
という不都合がある。そして、かかる不都合を改
善するため、前記電波レンズ部と電磁波給電部と
の間に整合部材を充填する試みが一部で成されて
いる。 しかしながら、この場合においても、かかる整
合部材は固定されたものであるため、複数箇所の
インピーダンス変化および前記電波レンズ部の選
択使用とともに生じる形状変化に伴うインピーダ
ンス変化等に対し、これに対応してインピーダン
ス整合をとることができないという不都合が生じ
ている。 〔発明の目的〕 本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、複数箇所にインピーダンス不整合が生じる場
合のとくに電磁波給電部側と電波レンズ部側との
間のインピーダンス整合を状況変化に対応して充
分にとることのできる操作性良好な加温療法用ア
プリケータを提供することを、その目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明では、一端部に電磁波給電部を
有し、他端部に電波レンズ部及び電磁波放射端部
を備えたケース本体を設け、このケース本体の前
記電波レンズ部を除く他の部分に電磁波の減衰の
少ない絶縁油を充填するとともに、この絶縁油を
充填した部分の前記ケース本体の内壁の一部に流
体収容手段を併設し、前記ケース本体の電磁波給
電部と電波レンズ部との間にスタブ整合手段を装
備するとともに、このスタブ整合手段を、一端部
が開口されたシリンダ部と、このシリンダ部内を
往復移動するとともに適当なオイル流通孔を備え
たピストン部材と、このピストン部材の一部に固
着され前記ケース本体に形成された所定の貫孔を
遊挿して当該ケース本体内に突出されるように装
着されたスタブバーと、前記シリンダ部の開口部
分に回転自在に装備され前記ピストン部材に往復
動を付勢する防水型のねじ式駆動機構とにより形
成するという構成を採り、これによつて前記目的
を達成しようとするものである。 〔作用〕 電磁波給電部から導波管としてのケース本体内
を伝播して電磁波放射端部から外部へ放射せしめ
られる電磁波に対しては、まず電波レンズ部か
ら、続いて生体表面から、それぞれインピーダン
ス不整合に基づく反射波ｒが生じる。この場合、
本発明では調整可能なスタブ整合手段によつて前
記電磁波給電部に対して反射波r′を形成せしめる
とともに、スタブ整合手段を調整して、r′＝−ｒ
（振幅が等しく逆位相）に設定する。このように
すると、反射ｒとr′は相互に代ち消し合つて前記
電磁波給電部からみると無反射となり、負荷側に
対するインピーダンス整合が完全に成立する。従
つて反射波がほとんどなくなり、それに伴うエネ
ルギ損も大幅に抑えられる。 この場合、インピーダンス整合はねじ式駆動機
構を回転操作することによりなされる。具体的に
は、外力によつてねじ式駆動機構を回転せしめる
と、シリンダ部内のピストン部材が、オイルを押
し出すことなくスタブバーとともに移動する。こ
の場合、ねじ式駆動機構は定位置にて回転するに
留められており、又オイル流通孔が作用して、シ
リンダ部内のオイルはケース本体内へ殆ど流出し
ない。また、前記ねじ式駆動機構は防水型である
ことから操作中においても外部へのオイル漏れは
有効に防止される。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を、第１図ないし第１
２図に基づいて説明する。 まず、第１図において、１０は導波管としての
機能を備えたケース本体を示す。このケース本体
１０は、第２図ないし第３図でも明らかのように
箱形を成し、その一端部に電磁波給電部１１が設
けられ、その他端部に電波レンズ部１２が設けら
れ、又その中間部には電磁波整合用のスタブ整合
手段としてのスタブチユーナ機構６３が装備され
ている。さらに、前記電波レンズ部１２の第１図
における右端部は、開口されて電磁波放射端部１
４を形成し、同時にこの電磁波放射端部１４に
は、当該電磁波放射端部１４を外側から覆うよう
にして生体表面冷却用の冷却機構１５が装備され
ている。 前記電磁波給電部１１は、ケース本体１０の一
部を成す給電部導波管１０Ａと、この給電部導波
管１０Ａの中央部に突出して配設された励振アン
テナ１１Ａと、この励振アンテナ１１Ａに接続さ
れた防水形で電磁波用の同軸コネクタ１１Ｂとに
より形成されている。そして、これにより、同軸
コネクタ１１Ｂを介して送り込まれる電磁波は効
率よくケース本体１０内へ導入されるようになつ
ている。 前記給電部導波管１０Ａ内には、前記スタブチ
ユナー機構６３の装備箇所をも含めて、電磁波の
減衰が小さい絶縁油（以下、単に「オイル」とい
う）１０Ｃが充填されている。１０Ｄは、前記オ
イル１０Ｃを封入するための誘電体部材から成る
オイル封入仕切板を示す。 前記スタブチユナー機構６３は、三本のスタブ
バー６６から成り、この各スタブバー６６は前記
ケース本体１０内に対してその適当量が各別に突
出可能に形成されている。 これを更に詳述すると、前記スタブチユナー機
構６３の内の三本の各スタブチユナー機構は、一
端部が開口されたシリンダ部６４と、このシリン
ダ部６４内を往復移動するピストン部材６５の一
部に固着され前記ケース本体１０に形成された所
定の貫孔１０Ｓを遊挿して当該ケース本体内に突
出されるように装備されたスタブバー６６と、前
記シリンダ部６４の開口部分に回転自在に装備さ
れ前記ピストン部材に往復動を付勢するねじ式駆
動機構６７とにより構成されている。この内、前
記ねじ機構６７は、駆動ねじ部６７Ａを固着する
とともに回転のみが許容されて前記シリンダ部６
４に装着された駆動部材６７Ｂと、この駆動部材
６７Ｂの外部への離脱を係止するスナツプピン６
７Ｃと、前記駆動部材６７Ｂに装着されたシール
部材６７Ｄとにより形成されている。そして、第
１４図に示すように、前記駆動部材６７Ｂに形成
された２つの駆動用小孔部６７Ｅ，６７Ｅを介し
て当該駆動部材６７Ｂを回転せしめると、これと
一体化されている駆動ねじ部６７Ａがその位置を
変えることなく回転し、このためその回転反力に
よつて前記ピストン部材６５がシリンダ部６４内
を往又は復移動し、これによつて当該ピストン部
材６５に一体化されたスタブバー６６の前記ケー
ス本体１０内への突出量が適当に調整されるよう
になつている。６４Ａ，６５Ａは、各々オイル流
動孔を示す。 また、前記ケース本体１０の第１図における左
端部には、流体収容手段７６が設けられている。
この流体収容手段７６は、前記ケース本体１０の
第１図における左端部に設けられた一定の空間領
域を有する流体収納部１０Ｅと、この流体収納部
１０Ｅと前記給電部導波管１０Ａ部分との間を仕
切る目の細かい金網７６Ａと、前記流体収納部１
０Ｅ内に外部から挿入するよようにしてその中央
の凸部が配設された断面凹状のカツプ状軟質部材
７６Ｂと、このカツプ状軟質部材７６Ｂの中央部
を外側から前記電磁波給電部１１側へゆるやかに
常時押圧するコイルばね７６Ｃと、このコイルば
ね７６Ｃを係止するとともに前記カツプ状軟質部
材７６Ｂを前記ケース本体１０に密封装着する蓋
部材７６Ｄとにより構成されている。７６Ｅは前
記コイルばね７６Ｃを係止するねじを示し、７６
Ｆは蓋部材７６Ｄに形成された通気孔を示す。 ここで、前記金網７６Ａは、電磁波給電部１１
の側壁の一部を構成するものであり、従つてこれ
と同等に機能するものであれば、例えば電磁波給
電部１１の内壁に直接複数の小孔を設けたもので
あつても又無数の貫通小孔を有する板状金属部材
で置き換えてもよい。 このため、前記スタブチユナー機構６３による
インピーダンス整合の場合はもとより、例えば熱
により充填オイル１０Ｃが体積膨張した場合であ
つても、直ちに前記流体収容手段７６が作用し、
充填オイル１０Ｃの増加分を収容し得るようにな
つている。具体的には、オイル圧力に押されて前
記カツプ状硬質部材７６Ｂの中央部が圧縮され、
これによつて広げられた流体収納部１０Ｅに充填
オイルの増加分が収容される。 更に、前記ケース本体１０の電磁波放射端部１
４に装備された冷却機構１５は、加温部の表面を
効率よく冷却するために偏平型に形成されてい
る。 これを更に詳述すると、冷却機構１５は、前記
ケース本体１０に一体的に固着された係着基板３
０と、この係着基板３０の一端部に形成された矩
形状の冷却液流入口３０Ａと、これに対応して当
該係着基板３０の他端部に形成された同じく矩形
状の冷却液流出口３０Ｂと、これらの各冷却液流
入・流出口３０Ａ，３０Ｂ及び前記電磁波放射端
部１４の開口１０Ｅを取り囲むようにして刻設さ
れた防水用の絶縁膜係止溝３０Ｃと、これらの各
冷却液流入口３０Ａおよび冷却液流出口３０Ｂに
連結固定された冷却液ガイド３１，３２と、前記
電磁波放射端部１４の略全面を被覆するようにし
て配設された偏平形の絶縁膜部材３３と、この絶
縁膜部材３３をその周囲を防水した状態で前記係
着基板３０に着脱自在に装着する枠板３４とによ
り形成されている。この内、前記絶縁膜部材３３
は、外側に凸状で内側が開口された皿状をなし、
電磁波の減衰の少ないフイルム状誘電体により形
成されている。そして、冷却液流入口３０Ａから
流入した冷却水は当該絶縁膜部材３３の内側を流
動して第１図矢印ｆの如く冷却液流出口３０Ｂへ
送り出されるが、この間に当該絶縁膜部材３３を
介して生体表面を効率よく冷却し得るようになつ
ている。 前記ケース本体１０の第１図における右端部に
装備された電波レンズ部１２は、本実施例では第
５図ないし第９図に示すように対向する二面が開
口された箱形状に形成され、その全体が前記ケー
ス本体１０内に着脱自在に収納されるようになつ
ている。 これを更に詳述すると、前記電波レンズ部１２
は、同一寸法から成る複数枚の金属板４０，４０
…と、この各金属板４０の第７図における上下端
部を係止する枠体４１とにより形成されている。
この内、前記各金属板４０は、その相互間が同図
に示すように、その中央部の寸法幅α₀を最大寸法
とするとともに、前記枠体４１の側壁４１Ａに近
づくに従つて小さくなるように設定されたα₁，
α₂，α₃の寸法幅（但し、α₀＞α₁＞α₂＞α₃）により
配設され、これによつて到来電磁波に対して第１
１図の点線で示す如く各金属板４０の全体で一方
の方向に所定のレンズ効果を発揮し得るように設
定されている。また、前記各金属板４０は、前記
電磁波給電部１１側の端部中央が弓形状に切除さ
れた形状となつており、これによつて、前述した
ものと同一の到来電磁波に対して第１０図に示す
ように他方の方向にも所定のレンズ効果を発揮し
得るように設定されている。第１２図は、このよ
うにして形成された電波レンズ部１２をケース本
体１０に収納した場合の第１図における右側面図
を示す（但し絶縁膜部材３３を取り除いた状態）。
この場合、前記電波レンズ部１２は、その電磁波
入射側と電磁波放射側とがいづれも開放されてお
り、これがため前述した冷却機構１５内の冷却液
は極く容易に当該電波レンズ部内に流入・流出し
得る構造となつている。また、第１図において、
４２は前記電波レンズ部１２を係止するための止
めねじを示す。そして、上記の如く着脱自在に形
成された箱型の電波レンズ部１２は実際には患部
に応じて予め数10個準備され、適宜選択使用され
るようになつている。 さらに、前記電波レンズ部１２の前記電磁波給
電部１１側には、前記冷却液流出用の冷却液ガイ
ド３２に連通された気泡逃げ手段として比較的直
径の小さい配管３９が装備さ、治療中に生じた気
泡が冷却液の流動に伴う負圧によつて当該冷却液
ガイド３２から直接外部へ吸い出されるようにな
つている。 そして、このようにして形成された本実施例に
おける加温療法用のアプリケータ５０は、両側面
の支持部材１０Ｇ，１０Ｈ部分にて第１２図に示
すように、逆Ｕ字状のアプリケータ保持手段５１
によつて矢印Ｃ，Ｄの如く起状回動自在に保持さ
れる。このアプリケータ保持手段５１は図示しな
い支持機構に支持され且つ矢印Ｅ，Ｆの如く回転
自在に構成され、これによつて、加温部に適合し
た任意の姿勢をとることができるようになつてい
る。 次に、上記実施例の全体的な作用について説明
する。 まず、同軸コネクタ１１Ｂを介して入力され且
つ励振アンテナ１１Ａからケース本体１０内に向
けて出力された電磁波は、オイル１０Ｃ中でほと
んど減衰することなくそのまま電波レンズ部１２
へ送られる。そして、この電波レンズ部１２を伝
播する過程で中央部よりも外側の方の位相が進
み、これがため当該電波レンズ部１２から放射さ
れる時点で電磁波にレンズ効果が付され、放射及
び集束が同時になされる。このレンズ効果を付さ
れた電磁波は冷却機構１５内を伝播したのち表面
から生体側へと伝播されるが、この間、まず生体
表面で一部反射し、次いで当該生体表面及び深部
の加熱に入る。この場合、生体表面は、前述した
冷却機構１５により有効に冷却される。また、深
部については、とくに電波レンズによる全方向の
レンズ効果によつて集束されることから所定の深
さの焦点位置及びその周囲が能率よく加温され
る。 一方、前記生体表面での反射波は電磁波伝送系
のインピーダンスの相違によるものであり、かか
るインピーダンス変化は前記電波レンズ部１２の
入射側でも生じている。このため励振アンテナ１
１Ａ側からみると、前述した電波レンズ部１２及
び加温部表面の両方からの電磁波の反射を検知し
得る。この場合、前記スタブチユナー機構６３を
適当に調整することにより直ちに前述した電波レ
ンズ部１２及び加温部側に対するインピーダンス
整合を採ることができ、これによつて反射電磁波
の発生が押さえられることから電磁エネルギーは
効率よく加温部内へ送り込まれる。 すなわち、電磁波給電部１１から導波管として
ケース本体１０内を伝播して電磁波放射端部１４
から外部へ放射せしめる電磁波に対しては、まず
電波レンズ部１２から、続いて生体表面から、そ
れぞれインピーダンス不整合に基づく反射波ｒが
生じる。この場合、本発明では調整可能な三本の
スタブ整合手段によつて前記電磁波給電部１１に
対して反射波r′を形成せしめるとともに、三本の
スタブチユナー機構６３を調整して、r′＝−ｒ
（振幅が等しく逆位相）に設定する。このように
すると、反射ｒとr′は相互に打ち消し合つて前記
電磁波給電部１１からみると無反射となり、負荷
側に対するインピーダンス整合が完全に成立す
る。従つて反射波がほとんどなくなり、それに伴
うエネルギ損も大幅に抑えられる。 この場合、インピーダンス整合はねじ式駆動機
構６７を回転操作することによりなされる。具体
的には、外力によつてねじ式駆動機構６７を回転
せしめると、シリンダ部６４内のピストン部材６
５がスタブバー６６とともに移動する。この場
合、ねじ式駆動機構６７は定位置にて回転するに
留められていることから、シリンダ部６４内のオ
イルはケース本体１０内へ殆ど流出しないように
なつている。また、前記ねじ式駆動機構６７は防
水型であることから操作中においても外部へのオ
イル漏れは有効に防止される。 ここで、スタブチユナー機構１３によるインピ
ーダンス整合は、具体的には、前記同軸コネクタ
１１Ｂに連結使用される方向性結合器の反射電磁
波表示手段（図示せず）に表示される反射の割合
を確認しながら、オペレータによつてとり行われ
る。 前記スタブチユナー機構６３によるインピーダ
ンス整合とは別に、前記ケース本体１０内では僅
かながらも電磁波に伝送系のインピーダンスに伴
うエネルギ損が生じており、これがアプリケータ
の連続使用によつてケース本体１０及び充填オイ
ル１０Ｃを常時加熱することから充填オイル１０
Ｃの熱膨張が生じ、その対策が問題となる。この
場合、これを放置すると、例えばオイル封入仕切
板１０Ｄを破損せしめるが、これに対しては前述
した液体収容手段７６が作用し、熱膨張により増
大した充填オイル１０Ｃの増加分を容易に収納し
得るようになつている。 このため、本実施例においては、異なつた生体
深部に対する加温療法に際し、インピーダンス整
合の調整を含めてその切換え準備作業をより迅速
に成し得ることができ、その分だけ加温時間を充
分に設定することができ、一方、多くのアプリケ
ータを準備する必要がないことから装置全体を比
較的安価に入手し得るという利点がある。 また、本実施例においては、特にスタブ整合手
段６３の調整に際しても充填オイル１０Ｃのケー
ス本体１０内に押し出される量が僅かな量となつ
ていることから、流体収容手段７６を小形化する
ことが可能となり、且つ充填オイルを完全密封型
とすることが可能となり全体的に取扱い易いアプ
リケータを得ることができるという利点がある。 なお、上記各実施例は三本一組のスタブチユナ
ー機構６３を用いた場合を例示したが、本発明は
必ずしもこれに限定されず一本のスタブチユナー
機構を用いたものについてもそのまま適用される
ものである。 〔発明の効果〕 本発明は以上のように構成され機能するので、
これによると、電磁波給電部側に向かつて複数個
所からの反射電磁波が伝播してきても、これらを
スタブ整合手段により極く容易に整合をとること
が可能となり、これがため、生体の深部加温に際
しても効率よく電磁波エネルギを集束しながら送
り込むことができ、従つて深部加温を能率よく行
うことができ、前記スタブ整合手段は防水型とし
たことから、ケース本体内のオイル漏れを防止し
ながらインピーダンス整合を容易に且つ円滑にな
し得ることができ、更にインピーダンス整合に必
要なスタブバーの突出量をねじ式駆動機構により
微細に調整し得ることから状況変化に対応した充
分なインピーダンス整合が可能となり、またスタ
ブバーを駆動するねじ式駆動機構を固定式とした
ので、シリンダ部内のオイルがケース本体内へ流
出するのを極端に少なくすることができ、従つて
流体収容手段を小型化することができるという従
来にない優れた加温療法用アプリケータを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷却液ガイド
部分を含む断面図、第２図は第１図のスタブチユ
ーナ機構部分の拡大詳細図、第３図は第１図の左
側面図、第４図は第１図の平面図、第５図ないし
第６図は各々第１図中に使用されている電波レン
ズ部を示す斜視図、第７図は第５図の矢印から
みた正面図、第８図は第７図の―線に沿つた
断面図、第９図は第８図の―線に沿つた断面
図、第１０図ないし第１１図は各々電波レンズ部
の作用を示す説明図、第１２図は第１図のアプリ
ケータの使用時における取付状態を示す斜視図、
第１３図は従来例を示す斜視図である。 １０…ケース本体、１０Ｃ…絶縁油、１１…電
磁波給電部、１２…電波レンズ部、１４…電磁波
放射端部、６３…スタブ整合手段としてのスタブ
チユナー機構、６４…シリンダ部、６５…ピスト
ン部材、６５Ａ…オイル流通孔、６６…スタブバ
ー、６７…ねじ式駆動機構、７６…流体収容手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端部に電磁波給電部を有し、他端部に電波
   レンズ部及び電磁波放射端部を備えたケース本体
   を設け、このケース本体の前記電波レンズ部を除
   く他の部分に、電磁波の減衰の少ない絶縁油を充
   填するとともに、この絶縁油を充填した部分の前
   記ケース本体の内壁の一部に流体収容手段を併設
   し、 前記ケース本体の電磁波給電部と電波レンズ部
   との間に、スタブ整合手段を装備するとともに、 このスタブ整合手段を、一端部が開口されたシ
   リンダ部と、このシリンダ部内を往復移動すると
   ともに適当なオイル流通孔を備えたピストン部材
   と、このピストン部材の一部に固着され前記ケー
   ス本体に形成された所定の貫孔を遊挿して当該ケ
   ース本体内に突出されるように装着されたスタブ
   バーと、前記シリンダ部の開口部分に回転自在に
   装備され前記ピストン部材に往復動を付勢する防
   水型のねじ式駆動機構とにより形成したことを特
   徴とする加温療法用アプリケータ。