JPS631063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は生体腔内に生じた患部の検出と治療
とをマイクロ波で行なうようにしたマイクロ波装
置に関する。

生体に生じた悪性腫瘍部分などの患部を加熱す
ることによりその細胞を死滅させて治療する原理
はすでに知られている。しかしながら、この原理
による有効な治療手段はいまだにないといつてよ
い。たとえば、生体腔内の患部を加熱治療する手
段として次のようなものが知られている。まず、
内視鏡の先端構成部に設けた送気送水口と吸引口
を利用し、この送気送水口から温風または温水を
生体腔内の患部に吹き付けるとともに、吸引口か
らその温風または温水を回収して加熱治療する方
法がある。しかし、この方法は悪性腫瘍部分が生
体の表面に露出している場合にはある程度の効果
を期待できるが、深部にあるときには表面側にあ
る正常組識における血液循環によつて温度が上昇
しないように生体側で自からコントロールしてし
まうため、深部まで熱が伝わらず、効果がない。

また、他の手段として従来の内視鏡用の高周波
メスやレーザメスを用いることも考えられている
が、これらの器具は本来患部を外科的に切除する
ために用いるものであり、誤つて正常な組識に接
触させると、その正常な組識まで死滅させてしま
う危険があるため実用的でない。しかも、仮にそ
の出力を落せたとしても深部にある患部に対して
は前述したと同様の理由により効果がない。

一方、生体腔内の患部を治療するに際しては、
事前に患部の有無やその位置などを検出しなけれ
ばならない。しかしながら、従来においては、患
部の検出と上述した種々の手段による治療とを連
続して行なうことができなかつた。すなわち、内
視鏡のチヤンネルを介して検出手段を挿通して患
部を検出したのち、この検出手段をチヤンネルか
ら抜出し、ついでこのチヤンネルに高周波メスや
レーザメスなどの治療手段を通して治療するよう
にしていた。したがつて、患部を検出してから治
療するまでに多くの時間や手間が掛り、極めて操
作性が悪いばかりか、検出手段によつて検出した
患部を治療手段によつて治療する際には内視鏡が
体腔内でずれ動いてしまうから、患部を確実に治
療することができないという危険性があつた。

また、上述した検出手段としては、生体組識に
生じたガンや腫瘍などの患部が正常組識に比べて
約１℃程度高温になることを利用して上記患部を
検出することが行なわれている。たとえばチヤン
ネルに温度測定用プローブを挿入し、これを生体
腔の内表面に押し当てることによつて測温した
り、液晶膜を生体腔の内表面に押し当てこの液晶
膜の色彩変化を観察することにより温度判定を行
なうなどのものがある。

しかしながら、これらの検出手段は接触による
熱伝導を利用するため、その生体内の表面温度し
か測定できず、粘膜下の患部を確実に発見するこ
とができない。もちろん、検出手段を挿入するこ
とができない膵臓や肝臓などに生じた患部は到底
発見することができない。

すなわち、従来においては生体腔の表面下にあ
る患部を確実に検出して確実に治療することが難
かしいばかりか、患部の検出と治療とを連続して
簡単かつ迅速に行なうことができなかつた。

この発明は上記事情にもとづきなされたもの
で、この目的とするところは、マイクロ波が生体
組識を透過しやすいことおよび生体組識はその温
度状態に応じて電磁波を放射していて、この電磁
波のうちでマイクロ波の領域が生体組識を透過し
やすいことに着目し、マイクロ波を利用して生体
表面下の患部を確実に検出、治療することがで
き、しかも検出と治療とを連続して迅速に行なえ
るようにしたマイクロ波装置を提供することにあ
る。

以下、この発明の一実施例を第１図と第２図を
参照して説明する。第１図中１は内視鏡であり、
この内視鏡本体２は生体腔内に挿入する挿入部３
と手元側の操作部４とから構成されている。上記
挿入部３は可撓管部５の先端に湾曲部６を介して
先端構成部７を連結してなり、上記湾曲部６は操
作部４の操作ノブ８を回動操作することにより湾
曲され、先端構成部７の向きを選択操作すること
ができるようになつている。さらに、上記操作部
４には可撓性のライトガイドケーブル９が連結さ
れていて、このライトガイドケーブル９の先端に
は照明用光源装置１０のソケツト部１１に装着さ
れるコネクタ１２が取付固定されている。そし
て、内視鏡本体２の挿入部３、操作部４およびラ
イトガイドケーブル９の各部にわたつてたとえば
光学繊維束からなるライトガイド１３が内挿され
ていて、このライトガイド１３によつて照明用光
源装置１０からの照明光を先端構成部７に導き、
この先端構成部７に形成された照明窓１４から照
明光が出射されるようになつている。また、内視
鏡本体２の挿入部３と操作部４の各内部にわたつ
てたとえば光学繊維束からなるイメージガイド１
５が内挿されていて、先端構成部７に形成された
観察窓１６および対物レンズ１７を介して得られ
る光像を操作部４の接眼部１８に導き、生体腔内
の視野を観察できるようになつている。なお、上
記照明窓１４および観察窓１６は先端構成部７の
本体１９の先端面２０に並べて設置されていて、
いわゆる直視型の内視鏡を構成している。

上記先端構成部７には第２図に示すようにその
本体１９の先端面に位置して生体腔内の患部を加
熱するためのマイクロ波を出射する加熱器２１が
埋め込まれる状態で設けられている。この加熱器
２１はマイクロ波を発射するポール型のアンテナ
２２とその発射したマイクロ波を前方に向けて指
向性を与える反射体２３とからなり、この反射体
２３は内周面を反射面２３ａとした回転放物反射
体が用いられている。なお、反射体２３は副射防
止のため金属材料によつて作られ、その前面開口
には内部に体液などが浸入しないように低誘導率
の材料、たとえば塩化ビニールによつて形成され
た保護膜２４が取り付けられている。上記アンテ
ナ２２はポール型に限らず、ダイポール型などで
あつてもよく、その形状は限定されない。なお、
反射体２３が埋め込まれた先端構成部７の本体１
９は、エポキシ樹脂やセラミツクなどの難燃性絶
縁材で、しかも強度的に高い材料で作ることが望
ましい。

上記加熱器２１のアンテナ２２は内視鏡本体２
内に挿入配置した伝送路、たとえば伝送線２５に
接続されている。すなわち、伝送線２５は、内視
鏡本体２の挿入部３および操作部４にわたつて設
けられ、その先端に上記アンテナ２２が取着され
ている。また、伝送線２５は後端部を操作部４に
接続されたユニバーサルコード２６に挿通してい
る。このユニバーサルコード２６の末端にはコネ
クタ２７が連結固定され、このコネクタ２７は制
御装置２８のソケツト部２９に接続される。上記
伝送線２５はいわゆる同軸ケーブルによつて構成
されており、これは第２図に示すように芯線３０
とこれを囲む誘電体材３１およびこの外側を被覆
したシールド材３２からなる。

上記伝送線２５は、制御装置２８においてマイ
クロ波電源装置３３に接続される。このマイクロ
波電源装置３３は第２図に示すように調整器３
４、上記伝送線２５にマイクロ波用電流を送る発
振器３５を有する発振部３６および上記発振管３
５を冷却する冷却部３７とから構成されている。

また、先端構成部７には第２図に示すようにそ
の本体１９に加熱器２１と隣接して体腔壁から放
射されるマイクロ波を検出する検出器３８が設け
られている。すなわち、この検出器３８は上記イ
メージガイド１５による観察方向に向いて導電性
材料からなるホーン状のマイクロ波の受信アンテ
ナ３９、 この受信アンテナ３９に接続された導波管４
０、この導波管４０に接続され導波管４０を経て
受信されたマイクロ波のうち特定波長のものを共
振させる検出共振部４１およびこの検出共振部４
１で発振したマイクロ波の強さを電気信号に変換
する電力測定部４２とからなる。この電力測定部
４２には信号線４３が接続され、この信号線４３
は上記ユニバーサルコード２６に挿通されてい
る。そして、上記信号線４３はユニバーサルコー
ド２６を上記制御装置２８に接続することにより
この内部に設けられた信号処理部４４に接続さ
れ、この信号処理部４４で上記電力測定部４２か
らの電気信号が処理されて表示部４５に温度とし
て表示されるようになつている。なお、上記受信
アンテナ３９の前面開口は内部に体液などが浸入
しないよう塩化ビニールなどの低誘導率の材料か
らなる保護膜３９ａで閉塞されている。

つぎに、作用について説明する。内視鏡本体２
の挿入部３を体腔内に導入してこの体腔内を観察
すると、その観察視野方向からのマイクロ波が検
出器３８の受信アンテナ３９から導波管４０を経
て検出共振部４１に受信されることにより、この
検出共振部４１の大きさによつて定まるある特定
の波長のものだけが共振する。そして、この共振
するマイクロ波は電力測定部４２で電気信号に変
換され、信号線４３を流れて信号処理部４４で処
理されたのち表示部４５に温度として表示され
る。ところで、癌や腫瘍などの患部がある部分
は、正常な組識よりもマイクロ波の放射量が多い
ため温度が高くなる。しかもマイクロ波は上述し
たように生体組識を透過して放射される。したが
つて、正常な組識よりも高い温度を示す部位にお
いてその表面あるいは表面下にある患部を検出す
ることができる。

このようにして、患部を検出することができた
ならば、マイクロ波電源装置３３の調整器３４を
調整しながら発振部３６からの出力を加熱器２１
に送る。すると、アンテナ２２からマイクロ波が
発振され反射体２３で反射して加熱器２１から出
射し、上記検出器３８によつて検出した患部がマ
イクロ波の放射を受ける。すると、患部および正
常な組識がともに温度上昇するが、正常組識は血
液の活発な循環によつてわずかに温度上昇するだ
けであるが、患部は血液の循環が悪いためにマイ
クロ波の放射量に応じて温度上昇する。そして、
患部の温度が約42℃に達するとその組識の細胞は
熱により破壊されるため、この患部が治療され
る。また、マイクロ波は上述したように生体組識
を透過するから、その表面にある患部だけでなく
表面下にある患部も治療することができる。

すなわち、検出器３８によつて患部を検出した
ならば、これと連続し、しかも内視鏡本体２の挿
入部３を動かさずに加熱器２１により上記患部を
治療することができる。

なお、この発明は上記一実施例に限定されず、
第３図に示すような構成であつてもよい。すなわ
ち、この実施例においては、マイクロ波電源装置
３３の発振部３６を発振管３５に接続された筒状
の発振共振部４６およびこの発振共振部４６に移
動自在に嵌挿された第１の短絡板４７とから構成
した。この第１の短絡板４７には操作ワイヤ４８
を介してラツク４９が連結され、このラツク４９
には第１のモータ制御部５０によつて制御される
モータ５１の軸に嵌着されたピニオン５２が噛合
している。したがつて、モータ５１によりピニオ
ン５２を回転することにより第１の短絡板４７が
移動して上記発振共振部４６の共振空間５３の体
積が変化するようになつている。

また、検出器３８は、検出共振部４１の内部を
共振空間５４とした筒状体５５およびこの筒状体
５５に移動自在に嵌挿された第２の短絡板５６と
から構成し、上記筒状体５５の外周壁に電力測定
部４２を設けた。上記第２の短絡板５６にはワイ
ヤ５７が一端を連結して設けられている。このワ
イヤ５７の他端は操作部４に導かれ、ここでラツ
ク５８に連結されている。このラツク５８にはピ
ニオン５９が噛合しており、このピニオン５９は
上記操作部４に内蔵されたモータ６０の軸に嵌合
している。このモータ６０は上記制御装置２８に
内蔵された第２のモータ制御部６１に電気的に接
続されている。したがつて、モータ６０によりピ
ニオン５９を回転してラツク５８を介してワイヤ
５７を押し引きし第２の短絡板５６を移動させる
ことにより検出共振部４１の共振空間５４の体積
を変化させることができるようになつている。

このような構成によれば検出器３８で共振する
マイクロ波の周波数と加熱器２１から放射される
マイクロ波の周波数を変えることができる。すな
わち、検出共振部４１の共振空間５４の体積を減
少させれば、この共振空間５４において共振する
マイクロ波の周波数を高くすることができ、上記
発振共振部４６の共振空間５３の体積を増加させ
れば、ここから発振されるマイクロ波の周波数を
低くすることができる。

ところで、一般にマイクロ波とは、第４図に示
すように10⁹〜３×10¹⁰〔Hz〕の周波数を有する電
磁波といわれている。そして、マイクロ波は周波
数が高いほど放射量が多く、物体の温度が高いほ
どにこの物体からの放射量が多い。なお、第４図
においてT₁＞T₂である。したがつて、患部を検
出する際にはできるだけ高い周波数を共振させた
方がよい。なぜならば、低い周波数よりも放射量
が多いので、深部にある患部から放出される微弱
なマイクロ波を検出し、患部を見落すことがな
く、また波長が短かいから分解能が高く、小さな
患部も発見できるからである。

一方、マイクロ波を放射して加熱治療する場合
には低い周波数を用いた方がよい。なぜならば、
組識に吸収させる率が低く貫通力があるので、よ
り深部の患部まで加熱治療することができるから
である。

したがつて、第３図に示す実施例のごとく検出
器３８で共振するマイクロ波の周波数と加熱器２
１から放射されるマイクロ波の周波数とを変える
ことができる構成とすることにより、深部にある
小さな患部を検出し、この患部を確実に加熱治療
することができるものである。

以上述べたようにこの発明は、生体腔内に挿入
できる挿入部の先端部に体腔壁から放射されるマ
イクロ波を検出する検出範と、体腔壁に向つてマ
イクロ波を放射する加熱器とを設けたから、体腔
壁の表面だけでなく表面下にある患部を確実に検
出して加熱治療することができる。また、患部の
検出と加熱治療とを上記挿入部を生体腔内に挿入
したままで連続して行なえるから、操作が迅速に
行なえ、しかも容易であるなど実用上極めて有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す装置全体の
斜視図、第２図は同じく要部の断面図、第３図は
この発明の他の実施例を示す要部を断面した概略
的構成図、第４図はマイクロ波の一般的特性を示
す説明図である。 ３……挿入部、２１……加熱器、２５……伝送
線、３３……マイクロ波電源装置、３６……発振
部、３８……検出器、４１……検出共振部、４７
……第１の短絡板、５３，５４……共振空間、５
６……第２の短絡板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生体腔内に挿入できる挿入部の先端部に、体
   腔壁から放射されるマイクロ波を検出する検出器
   と、体腔壁に向つてマイクロ波を放射する加熱器
   とを設けたことを特徴とするマイクロ波装置。 ２ 上記検出器は、マイクロ波を検出する検出共
   振部と、この検出共振部の共振空間の体積を変化
   させる短絡板とを備えたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のマイクロ波装置。 ３ 上記加熱器は伝送線を介してマイクロ波の発
   振部に接続されていて、この発振部は発振共振部
   と、この発振共振部の共振空間の体積を変化させ
   る短絡板とを備えたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のマイクロ波装置。