(57)【要約】【課題】出力波が正弦波に近くて効率が高い安定的なＲＦ信号を提供する高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータを提供する。【解決手段】オシレータから出力される発振周波数を高出力に増幅させて電極に供給する高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータにおいて、前記オシレータから出力される発振周波数を、周波数が４８０ＫＨｚで、ＲＭＳ出力が３０〜２００ワットである高出力正弦波に処理して電極に伝達する共振型インバータとを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オシレータから出力される発振周波数を高出力に増幅させて電極１０に供給する高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータにおいて、
前記オシレータから出力される発振周波数を、周波数が４８０ＫＨｚで、ＲＭＳ出力が３０〜２００ワット（ｗａｔｔｓ）である高出力正弦波に処理して電極１０に伝達する共振型インバータ１１とを含むことを特徴とする、高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータ。
【請求項２】
前記共振型インバータ１１は、前記共振型インバータ１１に供給される高圧をスイッチングする発振周波数と一致する共振周波数を共振させるために、インダクタＬ１とキャパシタＣ１が直列で接続された直列共振回路部１２と、前記直列共振回路部１２の出力を２次共振させて純粋な正弦波の交流出力を電極１０に伝達するために、キャパシタＣ２とトランスＴ１の１次コイルが並列で接続された並列共振回路部１３とからなることを特徴とする、請求項１に記載の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータ。
【請求項３】
前記インダクタＬ１は、高いＱを持つフェライト素材を使ってエネルギー効率を高めるようになっていることを特徴とする、請求項２に記載の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータ。
【請求項４】
前記インダクタＬ１は単一巻線でなることを特徴とする、請求項２に記載の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータ。
【請求項５】
前記共振型インダクタ１１と前記電極１０との間に出力インピーダンスとして誘導性のトランスＴ１を接続して生体細胞の容量性インピーダンスと相殺させて、純粋な生体細胞抵抗成分に対する最大電力を供給することを特徴とする、請求項１に記載の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は肝臓や甲状腺などの癌組職に対する施術の際、周辺医療機器に電磁波干渉の影響を与えない高効率、高精度の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータに関する。特に、本発明はクロックオシレータから出力される出力周波数が４８０ＫＨｚの正弦波として電極に供給されるとき、３０〜２００ワットのＲＭＳ出力を持つようにする高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人の身体器官、例えば肝臓のような器官で発生する癌組職などを治療する方法としては、薬物や放射線などを利用して非手術的に癌組職の成長を抑制させて除去する方法と、手術によって該当癌組職を外科的に除去する方法とがある。
【０００３】
前述したような治療方法のうち、外科的に癌組職を除去する方法は、癌組職などが位置する病変部位の身体を切除しなければならないので、その部位が非常に広いため、手術そのものが難しく、施術部位が完治するまで長い時間を要するうえ、完治した後には該当部位に大きな傷あとが残ることになる。
【０００４】
特に、癌組職などは再発する場合が多い。この場合、既に切除した病変部位を再び切除しなければならないため、患者に危険性の高い手術を施さなければならない苦痛とともに経済的な負担までも与える。
【０００５】
それで、最近には外科的に手術を施さなくて癌組職などを除去する方法、つまり肝動脈塞栓療法や経皮的エタノール注入療法、全身的坑癌化学療法、局所熱治療などのような方法が広く施術されている。このうち、局所熱治療法が広く施術される最も効果的な方法である。
【０００６】
前述した局所熱治療には、高周波熱治療、マイクロウエーブ焼灼術、レーザー焼灼術などがある、この中で高周波による熱治療が最も効果的である。前記高周波熱治療は、身体器官、例えば肝臓に癌組職が発生すれば、これを切除せずに高周波熱によって癌組職のみを焼灼して死滅させる方法である。
【０００７】
前述したように、癌組職（細胞）を高周波熱治療によって除去するための装置としては、一定レベルの高周波を発生させる高周波熱治療用ＲＦジェネレータと、前記高周波熱治療用ＲＦジェネレータで発生する高周波が加わる一つの電極を持つことを例として挙げることができる。
【０００８】
したがって、既に出願されて登録された特許文献１の‘高周波熱治療用マルチＲＦジェネレータ’は一つの高周波熱治療用ＲＦジェネレータから多数の電極に高周波を供給して大きな癌細胞を効率よく死滅させるようにするとともに焼灼範囲の拡大と安全性を高めることができるのはもちろんのこと、一つ以上のチャネルを制御して、二元病変に対して同時に施術できるようにしている。
【０００９】
しかし、高周波熱治療用ＲＦジェネレータは４８０ＫＨｚの高出力（３０〜２００Ｗ）で肝臓や甲状腺などの癌組職に対する施術の際に電極を通じて癌組職を加熱して死滅させることができる機器で、周辺の医療機器に電磁波干渉を与える。特に、高周波熱治療用ＲＦジェネレータとともに医療陣に施術部位の映像を提供する超音波診断機のような映像診断器機が使用される。この映像診断器機は電磁波に鋭敏な機器であり、高周波熱治療用ＲＦジェネレータから発生する電磁波によって医療陣に鮮明な映像を提供することができない場合がある。
【００１０】
前述した超音波診断機の超音波プローブは、その用途によって４ＭＨｚないし１３ＭＨｚの周波数帯域を使用するため、高周波熱治療用ＲＦジェネレータから発生する４８０ＫＨｚの高調波（２ｎｄ、３ｒｄ、・・・・、Ｎｔｈ）が超音波診断機の使用周波数帯域に分布して診断映像に干渉を引き起こすことになる。特に、高周波熱治療用ＲＦジェネレータに使用されているプッシュプル方式は、高周波の発生が多く、出力インピーダンスが容量性のもので生体細胞が持つ容量性負荷とインピーダンスマッチングが難しくて効率的な焼灼にならない。
【００１１】
図１は従来の高周波熱治療用ＲＦジェネレータの一例を示すもので、スイッチＳ１１、Ｓ１２は電子スイッチで、一般的にパワーＭＯＳＦＥＴが広く使用される。前記スイッチＳ１１、Ｓ１２は１８０度の位相差の動作タイミングを持つもので、スイッチＳ１１は矩形波のプラスサイクルを、スイッチＳ１２は矩形波のマイナスサイクルを担当することになる。
【００１２】
前記トランスＴ１１に高圧（ＨＶ）が印加される状態で、スイッチＳ１１、Ｓ１２の動作の際、キャパシタＣ１１とキャパシタＣ２を経ってトランスＴ１２の１次コイルに伝達された矩形波交流信号はトランスＴ１２の２次コイルのインダクタンス値（Ｌｔ２）とキャパシタＣ１３のキャパシタンス値によって並列で共振することになる。この信号はキャパシタＣ１４を経って電極１０１に伝達されることになる。
【００１３】
ここで、出力インピーダンスはキャパシタＣ４によって容量性になる。
【００１４】
前述したようなＲＦジェネレータにおいて、信号は二つのトランスＴ１、Ｔ２を経ながら損失が生じ、負荷側に共振回路が連結されているので、負荷の大きさによって共振回路のＱが減少して正弦波信号に歪みが生じ、高調波が増加する問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】大韓民国特許登録第１０−７３９００２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前述したような従来の問題点を解決するために、本発明は、出力波が正弦波に近くて効率が高い安定的なＲＦ信号を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前述したような目的を達成するために、本発明は、オシレータから出力される発振周波数を高出力に増幅させて電極に供給する高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータにおいて、前記オシレータから出力される発振周波数を、周波数が４８０ＫＨｚで、ＲＭＳ出力が３０〜２００ワットである高出力正弦波に処理して電極に伝達する共振型インバータとを含む、高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータを提供する。
【００１８】
前記共振型インバータは、前記共振型インバータに供給される高圧をスイッチングする発振周波数と一致する共振周波数を共振させるために、インダクタＬ１とキャパシタＣ１が直列で接続された直列共振回路部と、前記直列共振回路部の出力を２次共振させて純粋な正弦波の交流出力を電極に伝達するために、キャパシタＣ２とトランスＴ１の１次コイルが並列で接続された並列共振回路部とからなることができる。
【００１９】
前記インダクタＬ１は、高いＱを持つフェライト素材を使ってエネルギー効率を高めるようになることができる。
【００２０】
前記インダクタＬ１は単一巻線でなることができる。
【００２１】
前記共振型インダクタと前記電極との間に出力インピーダンスとして誘導性のトランスＴ１を接続して生体細胞の容量性インピーダンスと相殺させて、純粋な生体細胞抵抗成分に対する最大電力を供給することができる。
【発明の効果】
【００２２】
したがって、本発明によれば、単一巻線の直列共振インダクタを使用するので、製作が簡単であり、高いＱ値を得ることができ、標準キャパシタ値に合わせやすい。
【００２３】
また、本発明は、負荷抵抗（Ｒ）に代わって、結合トランスとキャパシタを並列で連結して２次共振を引き起こすことで、もう一度基本周波数をフィルタリングすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の高周波熱治療用ＲＦジェネレータを示す図である。
【図２】本発明による高周波熱治療用ＲＦジェネレータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明による高周波熱治療用ＲＦジェネレータの共振型インバータを示すもので、オシレータ（図示せず）から出力される発振周波数を高出力に増幅させて電極１０に供給するとき、共振型インバータ１１を配置して、オシレータで出力される発振周波数を周波数が４８０ＫＨｚで、ＲＭＳ出力が３０〜２００ワット（ｗａｔｔｓ）である高出力正弦波に処理して電極１０に伝達するものである。
【００２７】
前記共振型インバータ１１は、高圧（ＨＶ）が印加され、オシレータから供給される４８０ＫＨｚの発振周波数によって交互にスイッチング動作する二つのスイッチＳ１、Ｓ２と電極１０との間に位置し、直列共振回路部１２と並列共振回路部１３とから構成される。ここで、直列共振回路部１２は、共振型インバータ１１に供給される高圧（ＨＶ）をスイッチングする発振周波数と一致する共振周波数を共振させるためにインダクタＬ１とキャパシタＣ１が直列で接続された構造を持ち、並列共振回路部１３は、直列共振回路部１２の出力を２次共振させて純粋な正弦波の交流出力を電極１０に伝達するためにキャパシタＣ２とトランスＴ１の１次コイルが並列で接続された構造を持つ。
【００２８】
ここで、インダクタＬ１は高いＱを持つフェライト素材を使用することでエネルギー効率を高めることができる。また、単一巻線のインダクタＬ１を使用するので、製作が簡単で、高いＱ値を得ることができる。
【００２９】
また、本発明は、共振型インダクタ１１と電極１０との間に出力インピーダンスとして誘導性のトランスＴ１を接続することで生体細胞の容量性インピーダンスと相殺させることにより、純粋な生体細胞抵抗成分に対する最大電力を供給することができる。
【００３０】
前述したような本発明の動作例を説明する。
【００３１】
動作説明に先立ち、一端に高圧（ＨＶ）が印加されるスイッチＳ１と、一端が接地されたスイッチＳ２は、電子スイッチとしてパワーＭＯＳＦＥＴを例として挙げることができる。このスイッチＳ１、Ｓ２は、従来技術と同様に、１８０度の位相差動作タイミングを持つもので、スイッチＳ１は矩形波のプラスサイクルを、スイッチＳ２は矩形波のマイナスサイクルを担当することになる。
【００３２】
オシレータ（図示せず）から供給される発振周波数、つまりスイッチング周波数によってスイッチＳ１が‘オン’状態に連結されれば、高圧（ＨＶ）による充電電流が直列共振回路部１２、つまりインダクタＬ１とキャパシタＣ１を通じて流れ、さらにスイッチング周波数によってスイッチＳ２が‘オン’状態に、スイッチＳ１が‘オフ’状態に転換されれば、放電電流が逆方向に流れることになる。
【００３３】
この際、スイッチング周波数をＦＣとすると、インダクタＬ１とキャパシタＣ１によっての下記数式１のような直列共振周波数がスイッチング周波数と一致すれば、矩形波電流成分の中で基本波だけ通過して負荷（Ｒ）、つまり電極１０に伝達される。
【００３４】
【数１】
2011067590.tif 000003
【００３５】
ここで、Ｆｒｓは直列共振周波数である。
【００３６】
また、前述したように得られた共振周波数は、並列共振回路部１３、つまりキャパシタＣ２とトランスＴ１の１次コイルによる２次共振によって下記数式２のような並列共振周波数の純粋な正弦波の交流出力がトランスＴ１を通じて電極１０に加わることになる。
【００３７】
【数２】
2011067590.tif 000004
【００３８】
ここで、Ｆｒｐは並列共振周波数である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、肝臓のような人の身体器官で発生する癌組職などを治療するのに適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    電極
１１    共振型インバータ
１２    直列共振回路部
１３    並列共振回路部
Ｓ１、Ｓ２    スイッチ
Ｔ１    トランス
Ｃ１、Ｃ２    キャパシタ
Ｌ１    インダクタ
【図１】
2011067590.tif 000005
【図２】
2011067590.tif 000006