JPH1024112A - Ultrashort waves heating and therapeutic apparatus - Google Patents
Ultrashort waves heating and therapeutic apparatusInfo
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- JPH1024112A JPH1024112A JP18505896A JP18505896A JPH1024112A JP H1024112 A JPH1024112 A JP H1024112A JP 18505896 A JP18505896 A JP 18505896A JP 18505896 A JP18505896 A JP 18505896A JP H1024112 A JPH1024112 A JP H1024112A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生体内に高周波を
照射し、誘電加熱により生体内の癌細胞を壊死壊滅させ
る超短波加温装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrashort-wave heating apparatus for irradiating a living body with high-frequency waves and inducing cancer cells in the living body to be necrotized and destroyed by dielectric heating.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば生体を挾んだ１対の電極か
ら高周波エネルギーを放射供給して、この生体の患部を
加温治療する超短波加温治療装置が知られている（特開
平７−８００８５号公報等）。かかる超短波加温治療装
置では、直接、電極を生体に接触させると、電極との接
触近辺の発熱により生体表面を火傷するおそれがあるの
で、電極と生体間に冷却パッドを介在させ、生体表面の
温度上昇を抑制することが行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ultrashort-wave heating treatment apparatus for radiating high-frequency energy from a pair of electrodes sandwiching a living body to heat and treat an affected part of the living body (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1995). No. 80085). In such an ultra-high frequency heating treatment apparatus, if the electrode is brought into direct contact with the living body, heat generated in the vicinity of the contact with the electrode may burn the living body surface. Suppression of temperature rise has been performed.
【０００３】図１０は、従来の超短波加温治療装置の電
極部の概要を示す図である。超音波加温治療装置の電極
板５０１，５０２は、ガントリー本体５０３の中央に設
けられたリング状の支持部５０４に互いに対向させて突
設されたアーム５０５，５０６の先端にそれぞれ設けら
れている。支持部５０４は、ガントリー本体５０３に対
して回動可能に設けられ、この支持部５０４を回動させ
て図略の治療テーブルに横臥している患者に対して患部
を挟むような位置に電極板５０１，５０２を添接させる
ことができるようになっている。FIG. 10 is a diagram showing an outline of an electrode section of a conventional ultra-high frequency heating treatment apparatus. The electrode plates 501 and 502 of the ultrasonic heating treatment apparatus are respectively provided at the tips of arms 505 and 506 protruding from the ring-shaped support portion 504 provided at the center of the gantry body 503 so as to face each other. . The support portion 504 is provided rotatably with respect to the gantry main body 503, and the electrode plate is positioned such that the support portion 504 is rotated so as to sandwich the affected part with respect to a patient lying on a treatment table (not shown). 501 and 502 can be attached to each other.
【０００４】電極板５０１，５０２の内側面（生体に添
接される側の面）にはそれぞれ冷却パッド５０７，５０
８が取り付けられ、この冷却パッド５０７，５０８内に
冷却水を循環させて電極板５０１，５０２の近接位置に
おける生体の発熱が抑制されるようになっている。冷却
パッド５０７には冷却水が貯留されたタンク５１５から
ポンプ５０９内の供給ポンプ及び供給パイプ５１０を介
して冷却水が供給される一方、排出パイプ５１１及びポ
ンプ５０９内の排出ポンプを介して冷却パッド内の冷却
水がタンク５１５に排出され、これにより冷却パッド５
０７内を冷却水が循環して生体表面における発生熱の放
熱が行われるようになっている。冷却パッド５０８も冷
却パッド５０７と同様の冷却水の循環装置が設けられ、
生体表面における発生熱の放熱が行われるようになって
いる。The cooling pads 507 and 50 are provided on the inner surfaces (surfaces in contact with the living body) of the electrode plates 501 and 502, respectively.
The cooling water is circulated in the cooling pads 507 and 508 so that the heat generation of the living body in the vicinity of the electrode plates 501 and 502 is suppressed. Cooling water is supplied to the cooling pad 507 from a tank 515 storing the cooling water via a supply pump in the pump 509 and a supply pipe 510, while the cooling pad is supplied via a discharge pipe 511 and a discharge pump in the pump 509. The cooling water inside the cooling pad 5 is discharged to the tank 515,
The cooling water circulates through the inside of the housing 07 to radiate the heat generated on the surface of the living body. The cooling pad 508 is also provided with a cooling water circulation device similar to the cooling pad 507,
The generated heat on the surface of the living body is radiated.
【０００５】なお、上記冷却水の循環装置のポンプ５０
９，５１２及びタンク５１５はガントリー本体５０３の
外部に設けられ、供給パイプ５１０，５１３及び排出パ
イプ５１１，５１４は支持部５０４がガントリー本体５
０３に対して回動するため、支持部５０４及びアーム５
０５，５０６に沿ってコイル状に捲回され、伸縮自在に
なされている。また、冷却パッド５０７，５０８、供給
パイプ５１０，５１３及び排出パイプ５１１，５１４は
絶縁部材で構成されているが、ポンプ５０９，５１２の
筐体は金属製で、接地されている。The pump 50 of the cooling water circulating device
9, 512 and the tank 515 are provided outside the gantry main body 503, and the supply pipes 510, 513 and the discharge pipes 511, 514 are supported by the support section 504.
03, the support portion 504 and the arm 5
It is wound in a coil shape along 05,506, and is made expandable and contractible. The cooling pads 507 and 508, the supply pipes 510 and 513, and the discharge pipes 511 and 514 are formed of insulating members, but the casings of the pumps 509 and 512 are made of metal and grounded.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来の超短波加温治療
装置は、電極板５０１，５０２と生体との間に冷却パッ
ド５０７，５０８が介設され、この冷却パッド５０７，
５０８及び冷却水の循環機構が高周波発振器５１６に対
して負荷インピーダンスの一部を構成するにも拘らず、
この点に関する配慮は何らなされず、専ら放熱装置とし
て適当に配置されていた。特に、供給パイプ５１０，５
１１及び排出パイプ５１３，５１４のパイプ径や長さ
は、冷却水の循環性や伸縮性のみを考慮して設定されて
いた。また、タンク５１５の容量も冷却水の冷却効率の
みを考慮して設定されていた。In the conventional ultra-high frequency heating treatment apparatus, cooling pads 507 and 508 are provided between the electrode plates 501 and 502 and the living body, and the cooling pads 507 and 508 are provided.
Although 508 and the circulation mechanism of the cooling water constitute a part of the load impedance to the high-frequency oscillator 516,
No consideration was given in this regard, and they were properly located exclusively as heat radiators. In particular, supply pipes 510,5
The pipe diameters and lengths of 11 and the discharge pipes 513 and 514 were set in consideration of only the circulation and elasticity of the cooling water. Further, the capacity of the tank 515 is also set in consideration of only the cooling efficiency of the cooling water.
【０００７】しかしながら、冷却パッド５０７，５０
８、冷却水の循環機構及びタンク５１５の容量は等価的
に、生体の等価的な容量リアクタンスＸLに対して並列
に接続された容量リアクタンスＸCを構成すると考えら
れるが、容量リアクタンスＸLと容量リアクタンスＸCと
のバランスに対する考慮が全くされていないため、電極
板５０１，５０２の電圧が高く、電極間に形成される電
界が電極板５０１，５０２に集中し、生体表面の温度上
昇が非常に大きくなっていた。この結果、治療効率を低
減させることなく冷却パッド５０７，５０８による冷却
効果を高めることが困難で、患者の加温治療における苦
痛の低減も十分とはいえなかった。However, the cooling pads 507, 50
8, the capacity of the circulating mechanism and the tank 515 of the cooling water is equivalent, but against equivalent capacitive reactance X L of the living considered to constitute the capacitive reactance X C which are connected in parallel, the capacitive reactance X L since the consideration for the balance between the capacitance reactance X C is not at all a high voltage electrode plates 501 and 502, the electric field formed between the electrodes is concentrated on the electrode plates 501 and 502, the temperature rise of the biological surface is highly It was getting bigger. As a result, it is difficult to enhance the cooling effect of the cooling pads 507 and 508 without reducing the treatment efficiency, and it has not been sufficient to reduce the pain in the heating treatment of the patient.
【０００８】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、冷却水の循環装置のインピーダンスを好適に調整
し、治療効果を低減することなく電極板における温度上
昇を効果的に抑制することのできる高周波加温治療装置
を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to appropriately adjust the impedance of a cooling water circulating device and effectively suppress a temperature rise in an electrode plate without reducing a therapeutic effect. The object of the present invention is to provide a high-frequency heating treatment device that can be used.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、生体に添接さ
れる一対の電極の添接面に設けられた冷却パッド、水を
貯留したタンク及びこのタンク内の水を上記冷却パッド
に循環させる水循環部からなる冷却手段を備えた超短波
加温治療装置において、上記冷却手段は、等価的に上記
一対の電極間に並列接続される容量を構成する構造とし
たものである（請求項１）。According to the present invention, there is provided a cooling pad provided on a contact surface of a pair of electrodes contacting a living body, a tank storing water, and circulating water in the tank to the cooling pad. In an ultra-high frequency wave heating treatment apparatus provided with a cooling means comprising a water circulating unit to be cooled, the cooling means is equivalently configured to constitute a capacitor connected in parallel between the pair of electrodes (claim 1). .
【００１０】上記構成によれば、加温治療においては、
冷却パッド乃至タンクからなる冷却手段により構成され
る等価的な容量が電極間に挟まれた生体の等価的な容量
に等価的に並列接続され、これらの容量が負荷として電
極に接続された状態となる。冷却手段の等価的な容量の
並列接続により負荷のインピーダンスが適当に低下して
高周波発生源との整合が改善され、生体患部への電界照
射量を低減することなく電極間の電圧が低下する。これ
により、電極表面の電界集中が低減され、患部の加温効
率を低下させることなく電極が接触された生体表面の温
度上昇が抑制される。According to the above configuration, in the heating treatment,
A state in which an equivalent capacity constituted by a cooling means including a cooling pad or a tank is equivalently connected in parallel to an equivalent capacity of a living body sandwiched between the electrodes, and these capacities are connected to the electrodes as a load. Become. The parallel connection of the equivalent capacity of the cooling means appropriately lowers the impedance of the load, improves the matching with the high frequency generation source, and lowers the voltage between the electrodes without reducing the amount of electric field applied to the affected part of the living body. Thereby, the electric field concentration on the electrode surface is reduced, and the temperature rise on the surface of the living body contacted with the electrode is suppressed without lowering the heating efficiency of the affected part.
【００１１】なお、上記冷却水循環部は、パイプ体から
なる循環路を有し、パイプ体の長さ寸法を１．０〜２．
０ｍにするとよい（請求項２）。更に上記タンクは、２
０〜４０リットルの容量にするとよい（請求項３）。The cooling water circulating section has a circulating path composed of a pipe, and the length of the pipe is 1.0 to 2.
It is good to be 0m (claim 2). In addition, the tank
The capacity should be 0 to 40 liters (claim 3).
【００１２】上記構成によれば、冷却パッドと冷却水循
環部とを短寸法のパイプ体で接続することにより長寸法
のパイプ体で接続したものより等価容量が大きくなる。
また、タンクの容量を大容量にすることにより小容量の
ものより冷却手段の等価的な容量値が大きくなる。従っ
て、パイプを短寸法で構成し、あるいはタンク容量を大
きくした場合、パイプ体を長寸法で構成したものやタン
ク容量の小さいタンクを有するものに比して電極が接触
された生体表面の温度上昇の抑制効果が大きくなる。According to the above configuration, by connecting the cooling pad and the cooling water circulating section with a short-sized pipe, the equivalent capacity becomes larger than that obtained by connecting with a long-sized pipe.
Further, by increasing the capacity of the tank, the equivalent capacity value of the cooling means becomes larger than that of the small capacity tank. Therefore, when the pipe is configured with a short dimension or the tank capacity is increased, the temperature rise of the surface of the living body with which the electrode is in contact is higher than that when the pipe body is configured with a long dimension or a tank having a small tank capacity. The effect of suppressing the increase becomes large.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る超短波加温
治療装置の外観図である。また、図２は、同超短波加温
治療装置のブロック構成図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an external view of an ultra-high frequency heating treatment apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the microwave heating apparatus.
【００１４】超短波加温治療装置は、制御部１０、治療
テーブル２０、高周波発生部３０及びガントリー４０か
ら構成されている。The microwave heating and treatment apparatus comprises a control unit 10, a treatment table 20, a high frequency generator 30, and a gantry 40.
【００１５】制御部１０は、超短波加温治療装置の駆動
を制御する部分で、加温、冷却及び整合等を制御するた
めの操作部１０１、上記高周波発生部３０からの高周波
出力、加温状態及び患者の治療状態等をモニターする表
示部１０２、治療に関する各種データを出力するプリン
タ等の出力部１０３、治療に関する各種情報を入力する
入力部１０４を備えている。The control unit 10 is a part for controlling the driving of the ultra-high frequency heating treatment apparatus. The operation unit 101 controls the heating, cooling, matching, etc., the high-frequency output from the high-frequency generating unit 30 and the heating state. A display unit 102 for monitoring the treatment state of the patient; an output unit 103 such as a printer for outputting various data related to the treatment; and an input unit 104 for inputting various information related to the treatment.
【００１６】治療テーブル２０は、治療対象の患者が横
臥するテーブルである。高周波発生部３０は、ＭＨｚ帯
の高周波を発生するもので、電源回路３０１、高周波発
振器３０２、整合回路３０３及び高周波電力計３０４を
有している。The treatment table 20 is a table on which a patient to be treated lies. The high frequency generator 30 generates a high frequency in the MHz band, and includes a power supply circuit 301, a high frequency oscillator 302, a matching circuit 303, and a high frequency power meter 304.
【００１７】電源回路３０１は商用電源を変圧及び整流
して所定電圧の直流電源を生成し、この直流電源を高周
波発振器３０２に供給するものである。また、高周波発
振器３０２は自励発振方式により、例えば８MHzの高周
波を発生するもので、数１０Ｗ〜数１００Ｗ乃至２００
０Ｗの範囲で出力が変更可能になっている。なお、高周
波発振器３０２の出力は、制御部１０内の制御回路１０
５を介して制御される。すなわち、制御部１０の入力部
１０４から出力設定値が入力されると、制御回路１０５
はこの出力設定値に基づき出力制御信号を生成し、この
出力制御信号を高周波発振器３０２に入力してその出力
を制御する。The power supply circuit 301 transforms and rectifies a commercial power supply to generate a DC power supply having a predetermined voltage, and supplies the DC power supply to the high-frequency oscillator 302. The high-frequency oscillator 302 generates a high frequency of, for example, 8 MHz by a self-excited oscillation method.
The output can be changed in the range of 0W. The output of the high-frequency oscillator 302 is supplied to the control circuit 10 in the control unit 10.
5 is controlled. That is, when an output set value is input from the input unit 104 of the control unit 10, the control circuit 105
Generates an output control signal based on the output set value, and inputs the output control signal to the high frequency oscillator 302 to control the output.
【００１８】整合回路３０３は、高周波発振器３０２と
負荷インピーダンスとのインピーダンス整合を行うもの
で、制御回路１０５を介して自動調整可能になってい
る。The matching circuit 303 performs impedance matching between the high-frequency oscillator 302 and the load impedance, and can be automatically adjusted via the control circuit 105.
【００１９】高周波電力計３０４は、負荷（電極板４０
８，４０９に挾持される冷却パッド４１０，４１１及び
生体で構成される負荷）に供給される高周波電力Ｐを計
測するものである。この高周波電力計３０４は、電極板
４０８，４０９への入射電力Ｐiと電極板４０８，４０
９からの反射電力Ｐrを検出し、両電力から負荷側に供
給された供給電力Ｐ（＝Ｐi−Ｐr）を算出する。この高
周波電力計３０４の計測値は、制御回路１０５に入力さ
れ、表示部１０２に表示される。また、制御回路１０５
は、供給電力Ｐの変動に応じて整合回路３０３を調整
し、供給電力Ｐを最大値に保持するようになっている。The high-frequency wattmeter 304 includes a load (electrode plate 40).
The high-frequency power P supplied to the cooling pads 410 and 411 and the load constituted by the living body) to be held between the cooling pads 8 and 409 is measured. The high-frequency wattmeter 304 is configured so that the incident power Pi to the electrode plates 408 and 409 and the electrode plates 408 and 409
9 is detected, and the supply power P (= Pi-Pr) supplied to the load side from both powers is calculated. The measurement value of the high-frequency power meter 304 is input to the control circuit 105 and displayed on the display unit 102. Also, the control circuit 105
Adjusts the matching circuit 303 according to the fluctuation of the supply power P, and keeps the supply power P at the maximum value.
【００２０】ガントリー４０は、患者に高周波を照射す
るものである。ガントリー４０は、ガントリー本体中央
部に貫通孔４０１が設けられ、この貫通孔４０１の内側
面にはガントリー本体に対して回転可能に支持部４０２
が設けられている。この支持部４０２は、操作部４０３
によりその回転角が調整可能になっている。また、上記
支持部４０２には相対向させて一対の電極部４０４，４
０５が突設されている。この電極部４０４，４０５は、
径方向に伸縮可能なアーム４０６，４０７とこのアーム
４０６，４０７の先端に設けられた円盤状の電極板４０
８，４０９とこの電極板４０８，４０９の表面（生体に
添接される面）に設けられた冷却パッド４１０，４１１
とから構成され、治療に際し、上記アーム４０６，４０
７を伸縮させて電極板４０６，４０７が患者に添接され
るようになっている。The gantry 40 irradiates a patient with high frequency. The gantry 40 is provided with a through hole 401 at the center of the gantry main body, and a support portion 402 is provided on an inner surface of the through hole 401 so as to be rotatable with respect to the gantry main body.
Is provided. The support unit 402 includes an operation unit 403
, The rotation angle can be adjusted. Further, a pair of electrode portions 404, 4
05 is protruded. These electrode portions 404, 405
Arms 406 and 407 which can be expanded and contracted in the radial direction, and a disk-shaped electrode plate 40 provided at the tip of the arms 406 and 407
8, 409 and cooling pads 410, 411 provided on the surfaces (surfaces in contact with the living body) of the electrode plates 408, 409
The arms 406 and 40 are used for treatment.
The electrode plates 406 and 407 are attached to the patient by expanding and contracting the electrode plate 7.
【００２１】冷却パッド４１０，４１１は、治療中に生
体表面で発生する熱を放熱するものである。冷却パッド
４１０，４１１と、以下に説明する供給パイプ４１２，
４１４，排出パイプ４１３，４１５，ポンプ４１６，４
１７及び貯水タンク４１８等により冷却装置が構成され
ている。冷却パッド４１０，４１１は電極板４０８，４
０９の表面を覆うように構成した袋状のパッドで、その
中を冷却水が流動することで発生熱を除去するようなっ
ている。冷却パッド４１０，４１１にはそれぞれ冷却水
を供給する供給パイプ４１２，４１４と冷却水を排出す
る排出パイプ４１３，４１５とが接続されている。供給
パイプ４１２，４１４及び排出パイプ４１３，４１５
は、従来のようにガントリー本体内を通すことなく外部
から直接、ポンプ４１６，４１７に接続されている（図
２参照）。The cooling pads 410 and 411 radiate heat generated on the surface of the living body during treatment. Cooling pads 410, 411 and supply pipes 412, described below.
414, discharge pipes 413, 415, pumps 416, 4
A cooling device is constituted by the water storage tank 17 and the water storage tank 418. The cooling pads 410 and 411 are connected to the electrode plates 408 and 4
09 is a bag-like pad that is configured to cover the surface of the heat sink 09, and the generated heat is removed by flowing cooling water through the pad. Supply pipes 412 and 414 for supplying cooling water and discharge pipes 413 and 415 for discharging cooling water are connected to the cooling pads 410 and 411, respectively. Supply pipes 412,414 and discharge pipes 413,415
Are directly connected to the pumps 416 and 417 from the outside without passing through the inside of the gantry body as in the related art (see FIG. 2).
【００２２】貯水タンク４１８は所定量の冷却水を貯留
するものであり、ポンプ４１６，４１７は、この貯水タ
ンク４１８内の冷却水を冷却パッド４１０，４１１に循
環させるものである。ポンプ４１６，４１７及び貯水タ
ンク４１８は、高周波発生部３０のブロックに設けられ
ている。The water storage tank 418 stores a predetermined amount of cooling water, and the pumps 416 and 417 circulate the cooling water in the water storage tank 418 to the cooling pads 410 and 411. The pumps 416 and 417 and the water storage tank 418 are provided in a block of the high frequency generator 30.
【００２３】なお、冷却水としては冷水又は温水が治療
箇所に応じて使い分けられるようになっている。通常、
患部が生体の深層部にある場合は冷水が用いられ、患部
が生体の表層部にある場合は４０℃程度の温水が用いら
れる。表層部の患部に対する治療においては、表層部を
誘電加熱するため、冷水で生体表面を冷却すると、生体
表面だけでなく患部の加熱効果を低減させるため、加熱
温度より若干低い温水で冷却することにより患部の加熱
効果を低減することなく生体表面の温度上昇を抑制する
ためである。As the cooling water, cold water or hot water can be used depending on the treatment site. Normal,
Cold water is used when the affected part is in the deep part of the living body, and warm water of about 40 ° C. is used when the affected part is in the surface part of the living body. In the treatment of the affected part of the superficial part, when the surface of the living body is cooled with cold water to dielectrically heat the superficial part, to reduce the heating effect not only on the living body surface but also the affected part, by cooling with warm water slightly lower than the heating temperature This is for suppressing the temperature rise on the surface of the living body without reducing the heating effect of the affected part.
【００２４】ポンプ４１６，４１７は冷却水を冷却パッ
ド４１０，４１１に給送する供給ポンプと冷却パッド４
１０，４１１から冷却水を吸出する排出ポンプとを有
し、供給パイプ４１２，４１４はポンプ４１６，４１７
内の供給ポンプに接続され、排出パイプ４１３，４１５
はポンプ４１６，４１７内の排出ポンプに接続されてい
る。供給パイプ４１２，４１４及び排出パイプ４１３，
４１５は所定の短寸法に設定されたパイプ、例えば約
１．０ｍ〜２．０ｍの直線状に近いパイプで構成されて
いる。The pumps 416 and 417 include a supply pump for supplying cooling water to the cooling pads 410 and 411 and the cooling pad 4.
10 and 411, and a discharge pump for sucking cooling water from the supply pipes 412 and 414.
Connected to the supply pumps inside, and discharge pipes 413 and 415
Are connected to a discharge pump in the pumps 416 and 417. Supply pipes 412,414 and discharge pipes 413,
Reference numeral 415 denotes a pipe set to a predetermined short dimension, for example, a pipe having a linear shape of about 1.0 m to 2.0 m.
【００２５】図３は、上記超短波加温治療装置の加温特
性を示す実験データである。同図に示す実験データは、
生体のダミーとして図５に示す一辺２０cmの立方体状の
寒天からなるファントムＦを用いて超短波加温を行った
ときの上昇温度特性を示すものである。実線で示す，
のデータは、図１に示す超短波加温治療装置を用いた
場合を示し、点線で示す，のデータは、図１０に示
す構造の冷却装置を有する従来の超短波加温治療装置を
用いた場合を示している。また、太線のデータ，
は、ファントムＦの表面Ｓ１，Ｓ２（冷却パッド４１
０，４１１が接触する表面の温度）温度上昇を示し、細
線のデータ，は、ファントムＦの表面Ｓ１，Ｓ２か
ら１０ｃｍの深部（すなわち、ファントムＦの中心部）
の温度上昇を示している。FIG. 3 is experimental data showing the heating characteristics of the above-mentioned microwave heating treatment apparatus. The experimental data shown in FIG.
FIG. 6 shows a temperature rise characteristic when ultrahigh-frequency heating is performed using a phantom F made of a cubic agar having a side of 20 cm as shown in FIG. 5 as a living body dummy. Shown by solid line,
Data shows the case where the microwave heating treatment device shown in FIG. 1 was used, and the data indicated by the dotted line shows the case where the conventional microwave heating treatment device having the cooling device having the structure shown in FIG. 10 was used. Is shown. Also, bold line data,
Are the surfaces S1 and S2 of the phantom F (the cooling pad 41).
0, 411 indicates the temperature rise), and the data of the thin line is a depth of 10 cm from the surfaces S1, S2 of the phantom F (that is, the center of the phantom F).
Shows the rise in temperature.
【００２６】なお、従来の超短波加温治療装置（以下、
従来装置という。）と本発明に係る超短波加温治療装置
（以下、本治療装置という。）とは、上述したように冷
却パットとポンプ間を接続するパイプの構造のみが異な
っている。すなわち、本治療装置は、供給パイプ４１
２，４１４及び排出パイプ４１３，４１５は内径約７．
０ｍｍφ、長さ約１．５ｍのフレキシブルパイプをコイ
ル状に巻くことなく使用しているが、従来装置は、供給
パイプ５１０，５１１及び排出パイプ５１３，５１４は
内径約１０．０ｍｍφ、長さ約６．５ｍのフレキシブル
パイプをコイル状に巻いて伸縮自在の状態で使用してい
る。It should be noted that a conventional ultra-high-frequency heating treatment apparatus (hereinafter, referred to as "the apparatus")
It is called a conventional device. ) And the ultra-high-frequency heating treatment apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as the present treatment apparatus) differ only in the structure of the pipe connecting the cooling pad and the pump as described above. That is, the present treatment apparatus is provided with the supply pipe 41
2,414 and discharge pipes 413,415 have an inner diameter of about 7.
Although a flexible pipe having a diameter of 0 mm and a length of about 1.5 m is used without being wound in a coil shape, in the conventional apparatus, supply pipes 510 and 511 and discharge pipes 513 and 514 have an inner diameter of about 10.0 mm and a length of about 6 mm. A flexible pipe of 0.5 m is wound in a coil shape and used in a stretchable state.
【００２７】また、この実験では、ファントムＦの表面
温度の上昇が冷却により影響を受けないように、冷却パ
ッド４１０，４１１内には常温の水を充填し、冷却水に
よる冷却は行っていない。In this experiment, the cooling pads 410 and 411 are filled with room-temperature water so that the rise in the surface temperature of the phantom F is not affected by cooling, and cooling with cooling water is not performed.
【００２８】同図の実験データから明らかなように、フ
ァントムＦの深部における加熱効果においては、従来装
置と本治療装置との間にはほとんど差は見られないが、
ファントムＦの表面における加熱効果においては、著し
い差が見られ、本治療装置の方が従来装置よりも２℃〜
３℃程度、温度上昇が抑制できている。このことは、本
治療装置が患部の治療効果を低減することなく、患者に
与える熱的苦痛を緩和できることを示している。As is clear from the experimental data shown in FIG. 3, there is little difference between the conventional apparatus and the present treatment apparatus in the heating effect in the deep part of the phantom F.
A remarkable difference is seen in the heating effect on the surface of the phantom F, and the present treatment device is 2 ° C. to less than the conventional device.
The temperature rise was suppressed at about 3 ° C. This indicates that the present therapeutic apparatus can alleviate the thermal pain given to the patient without reducing the therapeutic effect on the affected area.
【００２９】図４は、上記超短波加温治療装置の他の加
温特性を示す実験データである。同図は、図３における
実験方法において、ファントムＦの表面Ｓ１，Ｓ２にラ
ードを１ｃｍの厚さで塗布した場合のものである。実際
の生体においては、腹部に１〜３ｃｍ程度の厚さで皮下
脂肪があることから、皮下脂肪の影響を考慮して模擬的
にファントムＦの表面Ｓ１，Ｓ２にラードを塗布したも
のである。なお、同図における〜は、それぞれ図３
の〜に対応している。FIG. 4 is experimental data showing other heating characteristics of the ultra-high frequency wave heating treatment apparatus. The drawing shows a case where lard is applied to the surfaces S1 and S2 of the phantom F with a thickness of 1 cm in the experimental method in FIG. In an actual living body, since the abdomen has subcutaneous fat with a thickness of about 1 to 3 cm, lard is applied to the surfaces S1 and S2 of the phantom F in a simulated manner in consideration of the influence of subcutaneous fat. Note that in FIG.
Corresponds to ~.
【００３０】同図の実験データから明らかなように、フ
ァントムＦの深部における加熱効果においては、図３の
場合と同様に従来装置と本治療装置との間にはほとんど
差は見られない。一方、ファントムＦの表面における加
熱現象においては、本治療装置は加熱開始後およそ１０
分間に急激に温度が上昇した後、低下するのに対し、従
来装置は加熱開始後およそ７分間は徐々に温度が上昇し
た後、急激に上昇するという温度上昇の仕方に相違があ
り、温度上昇が安定する１５分経過時においてても従来
装置の方が本治療装置よりも略１０℃、高くなるという
相違がある。As is clear from the experimental data shown in the figure, there is almost no difference in the heating effect in the deep part of the phantom F between the conventional device and the present treatment device, as in the case of FIG. On the other hand, in the heating phenomenon on the surface of the phantom F, the present treatment apparatus
The temperature rises sharply every minute and then falls, whereas the conventional equipment has a difference in the temperature rise method in which the temperature rises gradually for about 7 minutes after the start of heating and then rises rapidly. There is a difference that the conventional apparatus is higher by about 10 ° C. than the present treatment apparatus even after 15 minutes when the temperature becomes stable.
【００３１】ラードを塗布しない場合とラードを塗布し
た場合とを比較すると、ファントムＦの深部における加
熱現象においては、ラードの影響はほとんど受けない
が、ファントムＦの表面における加熱現象においては、
ラードの影響が大きい。すなわち、ラードを塗布した方
が上昇温度が高く、従来装置でも本治療装置でも３〜５
倍高くなる。これは生体を構成する組織の中でも脂肪組
織が最も加熱され易いことから、高周波エネルギーがラ
ードの部分で熱消費されたからと考えられる。Comparing the case where lard is not applied and the case where lard is applied, the heating phenomenon in the deep part of the phantom F is hardly affected by the lard, but the heating phenomenon on the surface of the phantom F is as follows.
The influence of lard is large. In other words, the temperature rise is higher when lard is applied, and 3 to 5 in both the conventional apparatus and the present treatment apparatus.
Twice as high. This is presumably because adipose tissue is most easily heated among tissues constituting a living body, and high-frequency energy was consumed in the lard.
【００３２】しかし、この場合でも従来装置と本治療装
置とを比較すると、加温開始直後は本治療装置の方が上
昇温度が高くなるものの、比較的上昇温度が安定した時
点では、従来装置の方が本治療装置より略１０℃高くな
り、本治療装置の方が従来装置に比して表面の温度上昇
が抑制される。However, even in this case, when the conventional apparatus and the present treatment apparatus are compared, the temperature of the present treatment apparatus becomes higher immediately after the start of heating, but when the temperature rise becomes relatively stable, the conventional apparatus becomes less effective. The temperature is higher by about 10 ° C. than that of the present treatment apparatus, and the temperature increase of the surface of the present treatment apparatus is suppressed as compared with the conventional apparatus.
【００３３】ファントムＦの深部の加熱現象に影響を与
えることなく、表面の加熱現象のみが低減するというこ
とは、ファントムＦの深部に浸透する高周波電界はほと
んど変化せず、電極板４０８，４０９の表面に集中する
高周波電界のみが低減しているということであるから、
本治療装置と従来装置の負荷条件を比較した場合、本治
療装置が従来装置に比して負荷インピーダンスが小さ
く、しかも整合回路３０３を介しての負荷インピーダン
スと高周波発振器３０２との整合性が改善され、ファン
トムＦ内への高周波電流を低減することなく電極板４０
８，４０９間の電圧を低下させることができていると考
えられる。The fact that only the surface heating phenomenon is reduced without affecting the heating phenomenon of the deep part of the phantom F means that the high-frequency electric field penetrating the deep part of the phantom F hardly changes, and that the electrode plates 408 and 409 Since only the high-frequency electric field concentrated on the surface is reduced,
When comparing the load conditions of the present therapy device and the conventional device, the load impedance of the present therapy device is smaller than that of the conventional device, and the matching between the load impedance via the matching circuit 303 and the high-frequency oscillator 302 is improved. The electrode plate 40 without reducing the high-frequency current into the phantom F.
It is considered that the voltage between 8,409 could be reduced.
【００３４】図６は、図３に示す実験条件において、電
極板の表面電圧を測定したものである。また、図７及び
図８は、同実験条件において、それぞれファントムＦ内
の電界強度とファントムＦの周りの磁界強度を測定した
ものである。同図において、実線で示す特性は本治療
装置を用いた場合を示し、点線で示す特性は従来装置
を用いた場合である。FIG. 6 shows the results obtained by measuring the surface voltage of the electrode plate under the experimental conditions shown in FIG. 7 and 8 show the measured electric field strength inside the phantom F and the magnetic field strength around the phantom F under the same experimental conditions. In the same figure, the characteristics shown by the solid line show the case where the present treatment apparatus is used, and the characteristics shown by the dotted line show the case where the conventional apparatus is used.
【００３５】図６〜図８の実験データから明らかなよう
に、本治療装置は、ファントムＦ内に照射される高周波
電界が従来装置のものとほとんど変わらないが、電極板
４０８，４０９の表面電圧が従来装置に比してかなり低
くなっている。例えば高周波発振器３０２の出力電力が
１０００〔Ｗ〕の場合、本治療装置の電極板４０８，４
０９の表面電圧は、従来装置のものに比して略１／２と
なっている。As is clear from the experimental data shown in FIGS. 6 to 8, the high-frequency electric field applied to the phantom F of the present treatment apparatus is almost the same as that of the conventional apparatus, but the surface voltages of the electrode plates 408 and 409 are different. Is considerably lower than the conventional device. For example, when the output power of the high-frequency oscillator 302 is 1000 [W], the electrode plates 408 and 4 of the present treatment apparatus are used.
The surface voltage at 09 is approximately half that of the conventional device.
【００３６】上記実験データから、冷却装置の冷却パッ
ド４１０，４１１乃至ポンプ４１６，４１７の部分の構
成が負荷インピーダンスに大きく影響し、この部分の電
気的特性を適当に調整すれば、患部への高周波照射の効
率を低減することなく電極板４０８，４０９の近接位置
における発熱を抑制することができるという効果が得ら
れることが分かる。According to the above experimental data, the configuration of the cooling pads 410 and 411 to the pumps 416 and 417 of the cooling device greatly affects the load impedance. It can be seen that the effect of suppressing heat generation at the positions close to the electrode plates 408 and 409 can be obtained without reducing the irradiation efficiency.
【００３７】冷却装置の電気的特性と上記効果との関係
について考察すると、電極板４０８，４０９間に挟まれ
た部分の負荷は、冷却パッド４１０，４１１間にファン
トムＦが挾まれ、この冷却パッド４１０，４１１内を電
極板４０８，４０９に接触して冷却水が循環しているこ
とから、図９に示すように、等価的にファントムＦの容
量ＣLと冷却水を介して容量接地された冷却パッド４１
０，４１１乃至ポンプ４１６，４１７の部分の容量ＣC
との並列接続と考えられ、この合成容量Ｃ（＝ＣL＋
ＣC）により負荷インピーダンスＸ（１／ωＣ）が構成
されていると考えられる。Considering the relationship between the electrical characteristics of the cooling device and the above-mentioned effects, the load on the portion sandwiched between the electrode plates 408 and 409 is that the phantom F is sandwiched between the cooling pads 410 and 411. the in 410, 411 from the cooling water in contact with the electrode plates 408 and 409 is circulated, as shown in FIG. 9, capacitively grounded via a capacitance C L of equivalently phantom F cooling water Cooling pad 41
Capacities C C of parts from 0,411 to pumps 416,417
And the combined capacitance C (= CL +
It is considered that the load impedance X (1 / ωC) is constituted by C C ).
【００３８】本治療装置の場合は、冷却パッド４１０，
４１１とポンプ４１６，４１７との間を所定の短い寸法
の供給パイプ４１２，４１４及び排出パイプ４１３，４
１５により接続したので、従来装置のものより容量ＣC
が大きくなり（すなわち、負荷インピーダンスＸが小さ
くなり）、端子ａ-ａ′間（すなわち、電極板４０８，
４０９間）の電圧がかなり低下したものと考えれる。一
方、容量ＣLの増加により負荷に供給された高周波エネ
ルギーの内、容量ＣLでアースにバイパスされるエネル
ギーが増加し、この分容量ＣLに供給される高周波エネ
ルギーの低下が考えられるが、負荷インピータダンスの
低下により整合回路３０３による高周波発振器３０２と
の整合性が改善され、負荷に供給される高周波エネルギ
ーの効率が向上するため、容量ＣLに供給される高周波
エネルギーはほとんど変化していないと考えられる。In the case of the present treatment apparatus, the cooling pad 410,
Supply pipes 412 and 414 and discharge pipes 413 and 4 having predetermined short dimensions are provided between the pump 416 and the pumps 416 and 417.
15, the capacity C C is higher than that of the conventional device.
Becomes large (that is, the load impedance X becomes small), and between the terminals aa ′ (that is, the electrode plates 408,
It is considered that the voltage (between 409 and 409) dropped considerably. On the other hand, among the high-frequency energy supplied to the load by increasing the capacitance C L, increased energy is bypassed to ground by capacitor C L, although reduction in RF energy supplied to the minute capacitance C L is considered, is consistent improvement in the high-frequency oscillator 302 according to the matching circuit 303 by a decrease in load-in repeater dance, the efficiency of the high-frequency energy supplied to the load is increased, the high-frequency energy supplied to the capacitor C L has been little change It is thought that there is no.
【００３９】従って、等価容量ＣCが大きくなるよう
に、冷却装置の冷却パッド４１０，４１１乃至タンク４
１６，４１７の部分を積極的に構成することが望まし
い。本実施の形態では、供給パイプ４１２，４１４及び
排出パイプ４１３，４１５の長さ寸法を従来のものより
略１／５まで短くするとともに、変形性も抑えて構成す
ることで、等価容量ＣCが大きくなるようにしている
が、供給パイプ４１２，４１４及び排出パイプ４１３，
４１５のパイプ径を大きくしたり、タンク４１６，４１
７に設けられた接地点を電極板４０８，４０９に近づけ
るようにしてもよい。このようにすると、上述した電極
板４０８，４０９が接触された生体表面の温度上昇が抑
制できるとともに、冷却装置の構成をコンパクトにする
ことができる。Therefore, the cooling pads 410 and 411 to the tank 4 of the cooling device are set so that the equivalent capacity C C is increased.
It is desirable to positively configure the portions 16 and 417. In this embodiment, the length of the supply pipe 412, 414 and the discharge pipe 413, 415 as well as shorter than the conventional to approximately 1/5, by constituting suppress deformation resistance and the equivalent capacitance C C Although it is set to be large, the supply pipes 412 and 414 and the discharge pipe 413 and
415, the tank diameter can be increased.
7 may be made closer to the electrode plates 408 and 409. By doing so, it is possible to suppress a rise in the temperature of the living body surface in contact with the above-mentioned electrode plates 408 and 409, and to make the configuration of the cooling device compact.
【００４０】また、貯水タンク４１８の貯水容量を適当
に選定することにより上述と同様の効果を得ることがで
きる。貯水タンク４１８の貯水容量を大きくすると、タ
ンクの電気的な容量が増大し、上記冷却装置の等価容量
ＣCを増大させることができる。しかし、貯水タンク４
１８の貯水容量は無制限に大きくすればよいというもの
ではなく、電極板４０８，４０９間に挟まれる患者の等
価容量との関係で相対的に決定されるもので、実験によ
れば、本実施の形態に係る超短波加温治療装置において
は、２０〜４０リットルに設定すると、電極板４０８，
４０９の電圧を低下させ、生体表面のみの温度上昇を効
果的に抑制することが確認できた。The same effect as described above can be obtained by appropriately selecting the water storage capacity of the water storage tank 418. When the water storage capacity of the water storage tank 418 is increased, the electric capacity of the tank is increased, and the equivalent capacity C C of the cooling device can be increased. However, the water storage tank 4
The water storage capacity of the fuel cell 18 is not limited to an unlimitedly large one, but is relatively determined in relation to the equivalent capacity of the patient sandwiched between the electrode plates 408 and 409. In the ultra-high frequency heating treatment apparatus according to the embodiment, if the setting is made to be 20 to 40 liters, the electrode plate 408,
It was confirmed that the voltage at 409 was reduced and the rise in temperature only on the surface of the living body was effectively suppressed.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
冷却パッド、タンク及び冷却水循環部とからなる冷却手
段を備えた超短波加温治療装置において、上記冷却手段
を、等価的に電極間に並列接続される容量を構成する構
造としたので、電極間に構成される負荷のインピーダン
スが冷却手段の有する容量により低減されて電極近傍位
置の電界集中が抑制される。これにより電極近傍の生体
表面の温度上昇が抑制され、相対的に冷却効果が向上
し、治療中の患者への熱的苦痛を緩和することができ
る。As described above, according to the present invention,
In the ultrashort-wave heating treatment apparatus provided with a cooling means comprising a cooling pad, a tank and a cooling water circulating portion, the cooling means is equivalently configured to have a capacity connected in parallel between the electrodes. The impedance of the configured load is reduced by the capacity of the cooling means, and the electric field concentration near the electrode is suppressed. As a result, a rise in the temperature of the living body surface near the electrode is suppressed, the cooling effect is relatively improved, and thermal pain on the patient during treatment can be reduced.
【００４２】また、上記冷却水循環部はパイプ体からな
る循環路を有し、その長さ寸法を１．０〜２．０ｍに
し、若しくは上記タンクの貯水容量を２０〜４０リット
ルとしたので、電極近傍の生体表面の温度上昇が抑制で
きるとともに、冷却手段をコンパクトに構成することが
できる。The cooling water circulating section has a circulating path composed of a pipe body, the length of which is 1.0 to 2.0 m, or the water storage capacity of the tank is 20 to 40 liters. The temperature rise of the nearby living body surface can be suppressed, and the cooling means can be made compact.
【図１】本発明に係る超短波加温治療装置の外観図であ
る。FIG. 1 is an external view of an ultra-high frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
【図２】本発明に係る超短波加温治療装置のブロック構
成図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an ultra-high frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
【図３】本発明に係る超短波加温治療装置の加温特性を
示す実験データである。FIG. 3 is experimental data showing the heating characteristics of the ultra-high-frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
【図４】本発明に係る超短波加温治療装置の他の加温特
性を示す実験データである。FIG. 4 is experimental data showing another heating characteristic of the ultra-high-frequency wave heating treatment apparatus according to the present invention.
【図５】ファントムの構造を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a structure of a phantom.
【図６】電極板の表面電圧の特性を示す実験データであ
る。FIG. 6 is experimental data showing characteristics of a surface voltage of an electrode plate.
【図７】ファントム内の電界強度の特性を示す実験デー
タである。FIG. 7 is experimental data showing characteristics of electric field strength in a phantom.
【図８】ファントムの回りの磁界強度の特性を示す実験
データである。FIG. 8 is experimental data showing characteristics of a magnetic field strength around a phantom.
【図９】本発明に係る超短波加温治療装置の等価回路を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an equivalent circuit of the ultrahigh-frequency heating treatment apparatus according to the present invention.
【図１０】従来の超短波加温治療装置の電極部の概要を
示す図である。FIG. 10 is a view showing an outline of an electrode section of a conventional ultra-high frequency heating treatment apparatus.
【符号の説明】 １０ 制御部 １０１ 操作部 １０２ 表示部 １０３ 出力部 １０４ 入力部 １０５ 制御回路 ２０ 治療テーブル ３０ 高周波発生部 ３０１ 電源回路 ３０２ 高周波発振器 ３０３ 整合回路 ３０４ 高周波電力計 ４０ ガントリー ４０１ 貫通孔 ４０２ 支持部 ４０４，４０５ 電極部 ４０６，４０７ アーム ４０８，４０９ 電極板 ４１０，４１１ 冷却パッド ４１２，４１４ 供給パイプ ４１３，４１５ 排出パイプ ４１６，４１７ ポンプ ４１８ 貯水タンク Ｆ ファントムDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 control unit 101 operation unit 102 display unit 103 output unit 104 input unit 105 control circuit 20 treatment table 30 high frequency generation unit 301 power supply circuit 302 high frequency oscillator 303 matching circuit 304 high frequency power meter 40 gantry 401 through hole 402 support Parts 404, 405 electrode parts 406, 407 arms 408, 409 electrode plates 410, 411 cooling pads 412, 414 supply pipes 413, 415 discharge pipes 416, 417 pumps 418 water storage tank F phantom
Claims (3)
設けられた冷却パッド、水を貯留したタンク及びこのタ
ンク内の水を上記冷却パッドに循環させる水循環部から
なる冷却手段を備えた超短波加温治療装置において、上
記冷却手段は、等価的に上記一対の電極間に並列接続さ
れる容量を構成する構造としたことを特徴とする超短波
加温治療装置。1. A cooling means comprising a cooling pad provided on a contact surface of a pair of electrodes contacting a living body, a tank storing water, and a water circulating unit for circulating water in the tank to the cooling pad. In the microwave heating treatment device provided, the cooling means has a structure equivalent to constituting a capacitance connected in parallel between the pair of electrodes.
路を有し、パイプ体の長さ寸法が１．０〜２．０ｍであ
ることを特徴とする請求項１記載の超短波加温治療装
置。2. The microwave heating treatment according to claim 1, wherein the water circulation section has a circulation path formed of a pipe, and a length of the pipe is 1.0 to 2.0 m. apparatus.
いて、上記タンクは、２０〜４０リットルの貯水容量を
有していることを特徴とする超短波加温治療装置。3. The ultra-short-wave heating treatment apparatus according to claim 2, wherein the tank has a water storage capacity of 20 to 40 liters.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18505896A JPH1024112A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Ultrashort waves heating and therapeutic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18505896A JPH1024112A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Ultrashort waves heating and therapeutic apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1024112A true JPH1024112A (en) | 1998-01-27 |
Family
ID=16164075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18505896A Pending JPH1024112A (en) | 1996-07-15 | 1996-07-15 | Ultrashort waves heating and therapeutic apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1024112A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015079931A1 (en) | 2013-11-26 | 2015-06-04 | 株式会社庄内クリエート工業 | Radio frequency cancer thermal treatment device |
-
1996
- 1996-07-15 JP JP18505896A patent/JPH1024112A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9878174B2 (en) | 2013-11-26 | 2018-01-30 | Shonai Create Industrial Co., Ltd. | High frequency cancer thermotherapy apparatus |
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