JPH0256107B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は、ハイパーサーミア用加温装置に係
り、特に電磁波を利用して生体内の癌組織を局所
加温し、これによつて当該癌組織の再生機能を停
止せしめ致死に至らしめるためのハイパーサーミ
ア用加温装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field to which the invention pertains] The present invention relates to a heating device for hyperthermia, and in particular, uses electromagnetic waves to locally heat cancer tissue in a living body, thereby heating the cancer tissue. This invention relates to a heating device for hyperthermia that stops the regeneration function and causes death.
近年、加温療法(「ハイパーサーミア」ともい
う)による治療法が脚光を浴びており、特に悪性
腫瘍を例えば43〔℃〕付近で1時間ないし2時間
の関連続加温するとともに、一定周期でこれを繰
り返すことにより癌細胞の再生機能を阻害せし
め、同時にその多くを致死せしめることができる
という研究報告が相次いでなされている(計測と
制御Vol、22、No.10)。この種の加温療法として
は、全体加温法と局所加温法とがある。この内、
癌組織およびその周辺だけを選択的に温める局所
加温法としては、電磁波による方法、電磁誘導に
よる方法、超音波による方法等が提案されてい
る。
In recent years, treatment methods using hyperthermia (also called "hyperthermia") have been in the spotlight, in particular by continuously heating malignant tumors at around 43 degrees Celsius for one to two hours, and at regular intervals. A number of research reports have been made that by repeating this, it is possible to inhibit the regenerative function of cancer cells and at the same time kill many of them (Measurement and Control Vol. 22, No. 10). This type of heating therapy includes a general heating method and a local heating method. Of these,
As local heating methods for selectively warming only the cancer tissue and its surroundings, methods using electromagnetic waves, methods using electromagnetic induction, methods using ultrasound, and the like have been proposed.
一方、癌組織への加温は、当業研究者間におい
ては既に知られているように43〔℃〕付近が加温
効果のある温度とされており、これより低いと効
果が薄れ、逆にこれよりあまり高いと正常組織に
対し害を与え好ましくない。即ちハイパーサーミ
アでは、癌組織に致死障害を与え、正常組織には
あまり害を与えないような狭い温度範囲に生体温
度を保たなければならない。 On the other hand, as is already known among researchers in the art, the heating effect on cancer tissue is said to be around 43 [℃], and if it is lower than this, the effect will be diminished, and vice versa. If the concentration is too high, it may harm normal tissues and is not desirable. That is, in hyperthermia, the temperature of the body must be maintained within a narrow temperature range that causes lethal damage to cancerous tissues but does not cause much harm to normal tissues.
しかしながら、従来技術においては、生体内の
深部加温については、生体機能の特殊性、例えば
血流による冷却作用等により、当該目的の部位を
43〔℃〕前後の一定温度に1時間ないし2時間の
間保持することは容易ではない。特に電磁波によ
る加温療法は、生体表面の電磁波吸収率が著しく
大きいことから、従来技術では深部加温に適さな
いとされ、長い間放置されていた。
However, in the conventional technology, deep heating within the body is difficult to achieve by heating the target area due to the specificity of biological functions, such as the cooling effect of blood flow.
It is not easy to maintain a constant temperature of around 43°C for one to two hours. In particular, heating therapy using electromagnetic waves has been abandoned for a long time because the electromagnetic wave absorption rate of the surface of a living body is extremely high, so conventional techniques were considered unsuitable for deep heating.
本発明は、かかる従来例の有する不都合を勘案
し、とくに、当該加温箇所を予め定めた所定の温
度以下に継続して一定時間加温するとともに、加
温開始時の急激な温度上昇に伴う周囲の正常組織
への悪影響を有効に防止することのできるハイパ
ーサーミア用加温装置を提供することを、その目
的とする。
The present invention takes into consideration the disadvantages of the conventional example, and particularly aims to continuously heat the heating area below a predetermined temperature for a certain period of time, and to prevent the temperature from increasing rapidly at the start of heating. It is an object of the present invention to provide a hyperthermia heating device that can effectively prevent adverse effects on surrounding normal tissues.
そこで、本発明では、電磁波を出力する電磁波
発生手段と、この電磁波発生手段から出力される
電磁波を生体へ照射するアプリケータとを備えて
いる。さらに、電磁波発生手段の出力に対応して
加温箇所の温度を一定時間ごとに検出する温度計
測手段と、この温度計測手段が予め設定した温度
以上の生体温度を検知した場合に当該生体温度が
所定温度に下がるまで電磁波発生手段の出力を中
断制御する出力中断制御機能を備えた主制御部を
備えている。そして、この主制御部が、出力中断
制御機能と同時に作動し温度計測手段による温度
測定のたびに、電磁波発生手段の出力レベルを1
ステツプづつ降下制御する出力降下設定機能を備
えている、という構成を採つている。これによつ
て前述した目的を達成しようとするものである。
Therefore, the present invention includes an electromagnetic wave generating means that outputs electromagnetic waves, and an applicator that irradiates the living body with the electromagnetic waves output from the electromagnetic wave generating means. Furthermore, a temperature measuring means detects the temperature of the heated area at regular intervals in response to the output of the electromagnetic wave generating means, and when the temperature measuring means detects a biological temperature higher than a preset temperature, the biological temperature is determined. The main control section has an output interruption control function that interrupts and controls the output of the electromagnetic wave generating means until the temperature drops to a predetermined temperature. This main control section operates simultaneously with the output interruption control function and reduces the output level of the electromagnetic wave generating means to 1 every time the temperature measurement means measures the temperature.
The system is equipped with an output drop setting function that controls the output step by step. This aims to achieve the above-mentioned purpose.
アプリケータを加温部の表面に当接したのち電
磁波発生手段の出力を徐々に上昇させると、当接
面における生体表面および生体内部の電磁波照射
部分の温度が上昇する。
When the output of the electromagnetic wave generating means is gradually increased after the applicator is brought into contact with the surface of the heating section, the temperature of the living body surface and the electromagnetic wave irradiated portion inside the living body at the contact surface increases.
この場合、主制御部は、出力中断制御機能と出
力降下設定機能とを作動させて加温箇所が予め定
めた加温温度になるように温度計測手段からの温
度情報に基づいて電磁波発生手段の出力を有効に
制御する。 In this case, the main control unit activates the output interruption control function and the output drop setting function to control the electromagnetic wave generation means based on the temperature information from the temperature measurement means so that the heating point reaches a predetermined heating temperature. Effectively control output.
以下、本発明の一実施例を第1図ないし第7図
に基づいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
第1図は本発明の一実施例を示す全体的系統図
である。この第1図において、ハイパーサーミア
用加温装置は、電磁波発生部としてのマイクロ波
発生部2と、第1ないし第4の制御機能を含む制
御部4と、マイクロ波照射部6とを、その要部と
して構成されている。 FIG. 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the hyperthermia heating device includes a microwave generation section 2 as an electromagnetic wave generation section, a control section 4 including first to fourth control functions, and a microwave irradiation section 6. It is organized as a department.
マイクロ波発生部2は、電磁波発生手段として
のマグネトロン8と、このマグネトロン8の出力
側に装備された方向性結合器10と、この方向性
結合器10を介してマグネトロン8の出力レベル
を検出するセンサとしてのダイオード12と、マ
グネトロン8の出力を調整するパワーコントロー
ルユニツト14とから成る。この内、パワーコン
トロールユニツト14は、サイリスタによる制御
でマグネトロン8のアノード電圧を変化させて当
該マグネトロン8の出力を調整する制御回路であ
る。 The microwave generator 2 includes a magnetron 8 as an electromagnetic wave generating means, a directional coupler 10 installed on the output side of the magnetron 8, and detects the output level of the magnetron 8 via the directional coupler 10. It consists of a diode 12 as a sensor and a power control unit 14 that adjusts the output of the magnetron 8. Of these, the power control unit 14 is a control circuit that adjusts the output of the magnetron 8 by changing the anode voltage of the magnetron 8 under control using a thyristor.
また、方向性結合器10は、入射波と反射波を
別々に分離して取り出す装置であり、ここで取り
出された電磁波はダイオード12で検波され、電
圧変換された後アナログ−デジタル変換器(以
下、単に「A/D変換器」という)16を介して
制御部4における主制御部18へ送出されるよう
になつている。 Further, the directional coupler 10 is a device that separately separates and takes out incident waves and reflected waves, and the electromagnetic waves taken out here are detected by a diode 12, converted into voltage, and then converted to an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as , simply referred to as an "A/D converter") 16 to the main control section 18 in the control section 4.
この主制御部18では、取り出された入射波の
パワーレベル値と反対波のパワーレベル値との差
をとることにより後述するアプリケータ20に有
効に供給されるマイクロ波のパワーを算出し、こ
の結果に基づいて当該主制御部18内の第1ない
し第4の制御手段を機能させてマグネトロン8の
出力を制御するようになつている。 The main control unit 18 calculates the power of the microwave effectively supplied to the applicator 20, which will be described later, by calculating the difference between the power level value of the extracted incident wave and the power level value of the opposite wave. Based on the results, the first to fourth control means in the main control section 18 are operated to control the output of the magnetron 8.
一方、マイクロ波照射部6は、本実施例ではマ
イクロ波を生体32へ照射するアプリケータ20
と、このアプリケータ20の開口部側すなわち生
体32の表面を冷却するための冷却機構34とに
より構成され、さらに癌組織の温度を検出する温
度センサー30を装備した構成となつている。 On the other hand, in this embodiment, the microwave irradiation unit 6 includes an applicator 20 that irradiates the living body 32 with microwaves.
and a cooling mechanism 34 for cooling the opening side of the applicator 20, that is, the surface of the living body 32, and is further equipped with a temperature sensor 30 for detecting the temperature of cancer tissue.
アプリケータ20は、第2図に示すように生体
32に密着して、該生体32に電波を照射し、目
的の癌組織を加温するためのアンテナである。こ
のアプリケータ20には、生体32との接触面に
は皮膚部分での誘電損失による加熱によつて皮膚
に熱傷が起きないようにする必要性から、前述し
たように冷却機構34が設けられている。この冷
却機構34には、本実施例で冷却液として使用し
ている水を通すためのバイブ36が設けられてい
る。この冷却機構34では、冷却装置21で冷却
された水をポンプ22で強制的に循環させて当該
冷却機構34内に通過させ、これにより、アプリ
ケータ20の開口面に位置する生体表面が冷却す
るようになつている。 As shown in FIG. 2, the applicator 20 is an antenna that is brought into close contact with a living body 32 and irradiates the living body 32 with radio waves to heat the target cancerous tissue. The applicator 20 is provided with a cooling mechanism 34 on the surface that comes into contact with the living body 32, as described above, in order to prevent skin burns due to heating due to dielectric loss in the skin portion. There is. This cooling mechanism 34 is provided with a vibrator 36 for passing water, which is used as a cooling liquid in this embodiment. In this cooling mechanism 34, the water cooled by the cooling device 21 is forcibly circulated by the pump 22 and passed through the cooling mechanism 34, thereby cooling the biological surface located on the opening surface of the applicator 20. It's becoming like that.
温度センサー30は、癌組織の温度を検出する
ためのセンサーであり、ここで得られる情報を基
にして、マグネトロン8の出力調整が第1ないし
第4の制御機能により行われるようになつてい
る。 The temperature sensor 30 is a sensor for detecting the temperature of cancer tissue, and based on the information obtained here, the output of the magnetron 8 is adjusted by the first to fourth control functions. .
一方、主制御部18は、更に、冷却液交換制御
機能を有している。そして、この主制御部18で
は、上記各センサー12,30で得られた情報を
A/D変換器16,42を介して入力した場合、
この情報とオペレータの指示を受けた入出力部4
4からの情報とに基づいて癌組織の温度が所望の
値に保たれるようポンプ22の回転数とマグネト
ロン8の出力を制御するとともに(図示せず)、
加温状態をオペレータに知らせるべく、上述した
各情報を入出力部44に送出するようになつてい
る。 On the other hand, the main control section 18 further has a coolant exchange control function. In this main control section 18, when the information obtained by each of the sensors 12 and 30 is inputted via the A/D converters 16 and 42,
Input/output section 4 that receives this information and instructions from the operator
In addition to controlling the rotation speed of the pump 22 and the output of the magnetron 8 so that the temperature of the cancer tissue is maintained at a desired value based on the information from 4 (not shown),
In order to notify the operator of the heating state, the above-mentioned information is sent to the input/output section 44.
次に、第3図に基づいて、上記装置の全体的な
動作について説明する。ここで、ガン組織に対し
ての加温を43.5〔℃〕とする。 Next, the overall operation of the above device will be explained based on FIG. Here, the heating for the cancer tissue is set to 43.5 [°C].
ここで、この実施例においては、以下に説明す
るように、第1の制御機能が出力が降下制御機能
として、第2の制御機能が出力中断制御機能とし
て、第3の制御機能が出力上昇制御機能として、
また、第4の制御機能が最大レベル制御機能とし
て各々作用し、更に冷却液制御機能が冷却液流量
制御機能として作用するように構成されている。 Here, in this embodiment, as explained below, the first control function is an output decrease control function, the second control function is an output interruption control function, and the third control function is an output increase control function. As a function,
Further, the fourth control functions are configured to each act as a maximum level control function, and the coolant control function is configured to act as a coolant flow rate control function.
まず、冷却装置21を稼動させ(第3図50)、
十分に水が冷却された後、主制御部18の冷却液
制御機能によつて、ポンプ22の回転数の制御が
行われる(同図52)。そして、その後オペレー
タは、癌組織の深部に合わせて予めマグネトロン
8の最大出力レベルを定め、これを入出力部44
に設定する(同図54)。 First, the cooling device 21 is operated (FIG. 3 50),
After the water has been sufficiently cooled, the rotation speed of the pump 22 is controlled by the coolant control function of the main control unit 18 (52 in the same figure). Thereafter, the operator determines the maximum output level of the magnetron 8 in advance according to the deep part of the cancer tissue, and sets this to the input/output section 44.
(54 in the same figure).
ここで、マグネトロン8の最大出力を癌組織の
深部に合わせて設定するのは、マイクロ波の出力
が大であると加温時の温度ピークが表面近くにな
るのに対し、出力が小であると温度が徐々に深部
へ浸透するため温度ピークが深部へ移行するから
である。 Here, the reason why the maximum output of the magnetron 8 is set to match the deep part of the cancer tissue is that if the microwave output is large, the temperature peak during heating will be near the surface, but if the output is small, the temperature peak will be near the surface. This is because the temperature gradually penetrates deeper and the temperature peak moves deeper.
第4図は、生体に近似したフアントムモデルを
作成し、これについて行つた実験結果で、2450
〔MHz〕のマイクロ波をある基準量に基づいて照
射した場合に得られる温度分布(A)と、この場合の
基準量に対し出力を3〔dB〕減じた場合のマイク
ロ液の照射によつて得られる温度分布(B)との比較
を示す。かかる周波数帯は加温療法用としては最
も周波数の高い領域であり、従つて加温深さは表
層に限定されている。それにもかかわらず3
〔dB〕出力を減じた温度分布(B)の方が約0.25〔cm〕
奥で温度ピークに達していることがわかる。但
し、出力を減じると癌組織を目的の温度にするの
にかなりの時間を要する。第5図は一定時間ごと
に測定した加温部の温度変化を示す実験例であ
り、その曲線は本実施例における加温特性曲線と
しての性質を表したものとなつている。 Figure 4 shows the results of an experiment conducted on a phantom model that approximates a living body.
Temperature distribution (A) obtained when microwaves of [MHz] are irradiated based on a certain reference amount, and the irradiation of the micro liquid when the output is reduced by 3 [dB] from the reference amount in this case. A comparison with the obtained temperature distribution (B) is shown. This frequency band is the highest frequency range for heating therapy, and therefore the heating depth is limited to the superficial layer. nevertheless 3
[dB] Temperature distribution (B) with reduced output is approximately 0.25 [cm]
You can see that the temperature has reached its peak in the back. However, when the output is reduced, it takes a considerable amount of time to bring the cancer tissue to the desired temperature. FIG. 5 is an experimental example showing temperature changes in the heating section measured at regular intervals, and the curve represents the properties of the heating characteristic curve in this example.
一方、マグネトロン8の動作中における最大出
力の設定は、方向性結合器10からの情報に基づ
いて主制御部18内の第4の制御機能により行わ
れる。即ち、該方向性結合器10で検出される入
射波と反射波のパワー値の差から、アプリケータ
20に有効に供給されるマイクロ波の出力を求
め、この出力を入出力部44でオペレータによつ
て設定された値にあわせることで、マグネトロン
8の最大出力の設定が行われる。なお、この場
合、予めフアントムモデルを使つて所定レベルに
出力の設定を行つておいてもよい。 On the other hand, setting of the maximum output during operation of the magnetron 8 is performed by a fourth control function in the main control section 18 based on information from the directional coupler 10. That is, from the difference in the power values of the incident wave and the reflected wave detected by the directional coupler 10, the output of the microwave that is effectively supplied to the applicator 20 is determined, and this output is sent to the operator via the input/output section 44. The maximum output of the magnetron 8 is set by adjusting it to the thus set value. In this case, the output may be set to a predetermined level using a phantom model in advance.
マグネトロン8の出力の設定が行われた後、一
定時間マイクロ波の照射を行い(第3図56)、
その後、マグネトロン8の出力を切り(同図5
8)、続いて温度計測にはいる(同図60)。 After the output of the magnetron 8 is set, microwave irradiation is performed for a certain period of time (Fig. 3, 56).
After that, turn off the output of magnetron 8 (see Figure 5).
8), then temperature measurement is started (60 in the same figure).
この温度計測は、癌組織の温度を計測するため
の温度センサー30によつてなされる。温度計測
時にマイクロ波の照射を行なわないのは、生体内
に挿入された温度センサー30がマイクロ波の影
響を受けて、誤差が生ずる場合があるからであ
る。従つて、マイクロ波の影響の少ない温度セン
サを使用する場合には、前述した「マグネトロン
の出力オフ」(第3図ステツプ58)なる動作は
不要となる。 This temperature measurement is performed by a temperature sensor 30 for measuring the temperature of cancer tissue. The reason why microwave irradiation is not performed during temperature measurement is that the temperature sensor 30 inserted into the living body may be affected by the microwaves and errors may occur. Therefore, when using a temperature sensor that is less affected by microwaves, the above-described operation of "turning off the magnetron output" (step 58 in FIG. 3) is not necessary.
温度計測がなされた後は、加温箇所の内部温度
がオペレータによつて入力された内部温度設定値
(43.5〔℃〕)より高いか否かが判断される(同図
62)。 After the temperature is measured, it is determined whether the internal temperature of the heating location is higher than the internal temperature set value (43.5 [°C]) input by the operator (62 in the same figure).
ここで内部温度がオペレータによつて入力され
た内部温度設定値よりも低いとき、主制御部18
内では、直ちに第3の制御機能が作用してパワー
コントロールユニツト14に指示を与え、マグネ
トロン8の出力設定値を上げる(同図64)。但
し、この場合、最初に設定した最大入力パワーを
越えることはない。そして、次のマイクロ波照射
時が来たときには、この設定値に基づいてマイク
ロ波の照射がなされるようになつている。即ち、
癌組織が設定値よりも高くなるまでマイクロ波の
照射と計測が繰り返され、この計測時を利用して
マグネトロン8の出力の設定値を1ステツプ毎高
くし、次の照射時には、計測時において設定され
た出力によつて、マイクロ波の照射がなされる。 Here, when the internal temperature is lower than the internal temperature set value input by the operator, the main control unit 18
Immediately, the third control function acts to give an instruction to the power control unit 14 to increase the output setting value of the magnetron 8 (64 in the same figure). However, in this case, the maximum input power set initially will not be exceeded. Then, when the next microwave irradiation time comes, the microwave irradiation is performed based on this set value. That is,
Microwave irradiation and measurement are repeated until the cancer tissue becomes higher than the set value, and this measurement time is used to increase the set value of the output of the magnetron 8 one step at a time, and for the next irradiation, the set value is set at the time of measurement. Microwave irradiation is performed by the generated output.
この結果、癌組織の温度が内部設定温度より高
くなつた場合は、主制御部18の第2の制御機能
が作用して癌組織の温度が設定値より下がるまで
マイクロ波の照射を中断し、温度計測ループを繰
り返す。かかる制御は総て主制御部18でなされ
る。 As a result, if the temperature of the cancerous tissue becomes higher than the internal set temperature, the second control function of the main control unit 18 acts to interrupt microwave irradiation until the temperature of the cancerous tissue falls below the set value, Repeat the temperature measurement loop. All such controls are performed by the main control section 18.
一方、この間を利用して制御部4では第1制御
機能を作用させ、マグネトロン8の出力設定値を
1ステツプごと下げ(同図68)、次の照射時の
ための出力設定を行う。 On the other hand, using this time, the control unit 4 activates the first control function to lower the output setting value of the magnetron 8 one step at a time (68 in the figure), and sets the output for the next irradiation.
ところで、加温時間と癌組織を致死に至らしめ
るための相関関係は、癌組織が43〔℃〕付近の温
度になつてからの時間によつて左右される。した
がつて、本実施例では、癌製織の温度が設定値を
越えた時点から加温時間を計測し、予めオペレー
タによつて入力された加温時間が到来したときに
加温を終了する(同図72)。 By the way, the correlation between the heating time and the lethality of cancer tissue depends on the time it takes for the cancer tissue to reach a temperature around 43 degrees Celsius. Therefore, in this embodiment, the heating time is measured from the time when the temperature of the cancerous weaving exceeds the set value, and the heating is finished when the heating time entered in advance by the operator has arrived ( Figure 72).
第6図は、各マイクロ波照射時と計測時の癌組
織の温度状態とマグネトロン8の出力状態との関
係を示している。この図において、温度分布が上
昇している間隔がマイクロ波照射じであり、温度
分布が下降している間隔が温度計測時である。温
合計測時にはマグネトロン8の出力は零となつて
いる。 FIG. 6 shows the relationship between the temperature state of the cancer tissue and the output state of the magnetron 8 during each microwave irradiation and measurement. In this figure, the intervals during which the temperature distribution is rising are during microwave irradiation, and the intervals during which the temperature distribution is falling are during temperature measurement. At the time of temperature measurement, the output of the magnetron 8 is zero.
図中B点は、マグネトロン8の最大出力による
マイクロ波の照射の結果、内部温度が初めて設定
温度を越え、計測が始まつた時点を示しており、
ここから上述した加温時間が開始される。そし
て、この後は、内部温度が43.5〔℃〕以下になる
まで計測を続け(図中、B,C)、この間に、主
制御部18内の第1の制御機能が作動してマグネ
トロン8の出力を1ステツプ降下制御し(第3図
68)、これによつて、次に照射すべきマイク波
の設定が行われる。従つて、CD間ではAB間に
対して傾きが下がつている。また、温度計測時に
おいてマグネトロン8の出力設定値を下げすぎて
しまつたため、次の照射時で温度が43.5〔℃〕に
達しなかつた場合(例えば図中EF)は、第3図
のフローチヤート内のステツプ64で示したよう
に、次の計測期間(例えば第6図中FG)で出力
のアツプが図られることから、傾きが再び上昇す
る(同図中GH)。このような制御の繰り返しに
よつて、ほとんどリツプルのない温度制御が得ら
れる。 Point B in the figure indicates the point at which the internal temperature exceeds the set temperature for the first time as a result of microwave irradiation using the maximum output of the magnetron 8, and measurement begins.
From here, the above-mentioned heating time starts. After that, measurement continues until the internal temperature falls below 43.5 [°C] (B and C in the figure), and during this time, the first control function in the main control section 18 is activated to control the magnetron 8. The output is controlled to drop by one step (FIG. 3, 68), thereby setting the next microwave to be irradiated. Therefore, the slope between CD and AB is lower. In addition, if the output setting value of the magnetron 8 was lowered too much during temperature measurement and the temperature did not reach 43.5 [℃] at the next irradiation (for example, EF in the figure), the flowchart in Figure 3. As shown in step 64 in FIG. 6, since the output is increased in the next measurement period (for example, FG in FIG. 6), the slope rises again (GH in the same figure). By repeating such control, temperature control with almost no ripples can be obtained.
ここで、マイクロ波照射時間中、最初に43.5
〔℃〕を越える時点で43.5〔℃〕を越えても、1.5
〔℃〕以上上昇しないようにマグネトロン8の最
大出力と照射時間を設定しておく必要がある。
1.5〔℃〕以上上昇すると45〔℃〕を越えることと
なり、正常細胞に悪影響を与えてしまうからであ
る。 Here, during the microwave irradiation time, initially 43.5
Even if it exceeds 43.5 [℃] at the point when it exceeds [℃], it will be 1.5
It is necessary to set the maximum output and irradiation time of the magnetron 8 so that the temperature does not rise above [°C].
This is because if the temperature rises by more than 1.5 degrees Celsius, it will exceed 45 degrees Celsius, which will have an adverse effect on normal cells.
この設定値を定める方法として、例えばマイク
ロ波の照射の初期の段階(第6図中OP)の温度
上昇を3〔℃〕以下にするという設定方法が考え
られる。これは第5図に示したように、各時間の
音と上昇率が初期の段階では上昇し易く、43.5
〔℃〕付近では上昇率が1/2程度になつていること
が根拠となつている。 As a method for determining this set value, for example, a setting method may be considered in which the temperature rise at the initial stage of microwave irradiation (OP in FIG. 6) is set to 3 [° C.] or less. This is because, as shown in Figure 5, the sound and rate of rise at each hour tend to increase in the early stages, and 43.5
This is based on the fact that the rate of increase is about 1/2 in the vicinity of [℃].
第7図は、第6図と比較し、マグネトロン8の
最大出力を低く設定した場合の癌組織温度状態を
示しており、加温開始時が第6図のときのものと
くらべて遅れている。 Figure 7 shows the cancer tissue temperature when the maximum output of the magnetron 8 is set low compared to Figure 6, and the start of heating is delayed compared to Figure 6. .
なお、深部加温を行うには比較的低い周波数を
用いればよいことから、上記実施例で用いたマグ
ネトロン8の代わりに低い周波数のマイクロ波の
発振を行うのに適している発振器およびリニアア
ンプを用いてもよい。その場合パワーの可変は、
マグネトロンを制御した場合と同様に、サイリス
タによる制御で発振器のパワー、又はリニアアン
プのプレート電圧を変化させて行う。但し、この
場合、反射波による影響をなくすためにアイソレ
ータを用いる必要がある。 In addition, since it is sufficient to use a relatively low frequency to perform deep heating, an oscillator and a linear amplifier suitable for oscillating low-frequency microwaves were used instead of the magnetron 8 used in the above embodiment. May be used. In that case, the variable power is
Similar to controlling the magnetron, this is done by changing the oscillator power or the linear amplifier plate voltage using thyristor control. However, in this case, it is necessary to use an isolator to eliminate the influence of reflected waves.
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、生体内の所定箇所の表面下の
深度が異なるものに対しても、加温治療を有効に
行うことができ、過熱状態の発生を有効に抑える
ことができ、また加温箇所の温度が低下して再度
電磁波を照射する場合であつても温度低下の度合
いに応じて電磁波の出力が自動的に設定され照射
が開始されるため、患者の熱通を緩和し正常組織
の損傷を有効に防止することができるという従来
にない優れたハイパーサーミア用加温装置を提供
することができる。
Since the present invention is configured and functions as described above, it is possible to effectively perform heating treatment even for predetermined locations within a living body at different subsurface depths, and to prevent overheating. This can effectively suppress the generation of electromagnetic waves, and even if the temperature of the heated area drops and the electromagnetic waves are irradiated again, the output of the electromagnetic waves is automatically set and irradiation starts according to the degree of temperature drop. Therefore, it is possible to provide a hyperthermia heating device that is unprecedented and excellent in that it can alleviate heat transmission to the patient and effectively prevent damage to normal tissues.
第1図は本発明の一実施例を示す全体的系統
図、第2図はアプリケータの一例を示す斜視図、
第3図は第1図の動作を示すフローチヤート、第
4図ないし第7図は各々第1図の実施例における
作用および動作を示す線図である。
8……電磁波発生手段としてのマグネトロン、
10……方向性結合器、18……出力中断制御機
能、最大出力制御機能、出力降下設定機能及び出
力上昇制御機能を備えた主制御部、20……アプ
リケータ、30……温度計測手段としての温度セ
ンサー。
FIG. 1 is an overall system diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing an example of an applicator,
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of FIG. 1, and FIGS. 4 to 7 are diagrams showing the action and operation of the embodiment of FIG. 1, respectively. 8...Magnetron as a means of generating electromagnetic waves,
10...Directional coupler, 18...Main control unit equipped with output interruption control function, maximum output control function, output drop setting function, and output increase control function, 20...Applicator, 30...As temperature measuring means temperature sensor.
Claims (1)
磁波発生手段から出力される電磁波を生体へ照射
するアプリケータとを備えたハイパーサーミア用
加温装置において、 前記電磁波発生手段の出力に対応して加温箇所
の温度を一定時間ごとに検出する温度計測手段を
設け、 この温度計測手段が予め設定した温度以上の生
体温度を検知した場合に、当該生体温度が所定温
度に下がるまで前記電磁波発生手段の出力を中断
制御する出力中断制御機能を備えた主制御部を装
備するとともに、 この主制御部が、さらに前記出力中断制御機能
と同時に作動し前記温度計測手段による温度測定
のたびに、前記電磁波発生手段の出力レベルを1
ステツプづつ降下制御する出力降下設定機能を備
えていることを特徴とするハイパーサーミア用加
温装置。[Scope of Claims] 1. In a hyperthermia heating device comprising an electromagnetic wave generating means that outputs electromagnetic waves and an applicator that irradiates a living body with the electromagnetic waves output from the electromagnetic wave generating means, the output of the electromagnetic wave generating means comprises: Correspondingly, a temperature measuring means is provided that detects the temperature of the heated area at regular intervals, and when this temperature measuring means detects a biological temperature that is higher than a preset temperature, the temperature measuring means detects the temperature of the heated area at a predetermined temperature. A main control section is equipped with an output interruption control function that interrupts and controls the output of the electromagnetic wave generating means, and this main control section further operates simultaneously with the output interruption control function to control the output of the electromagnetic wave generating means every time the temperature is measured by the temperature measuring means. , the output level of the electromagnetic wave generating means is set to 1.
A hyperthermia heating device characterized by having an output drop setting function that controls the drop in steps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6731285A JPS6133669A (en) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | Heating apparatus for hyperthermia |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6731285A JPS6133669A (en) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | Heating apparatus for hyperthermia |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6133669A JPS6133669A (en) | 1986-02-17 |
| JPH0256107B2 true JPH0256107B2 (en) | 1990-11-29 |
Family
ID=13341372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6731285A Granted JPS6133669A (en) | 1985-03-31 | 1985-03-31 | Heating apparatus for hyperthermia |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6133669A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5940792A (en) * | 1982-08-31 | 1984-03-06 | Nec Corp | Individual calling system |
-
1985
- 1985-03-31 JP JP6731285A patent/JPS6133669A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6133669A (en) | 1986-02-17 |
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