(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、磁力線に対する発熱特性の異方性の問題を解決することができ、患部へ留置する際の取り扱いを容易にすることができる生体加熱器具の提供。【解決手段】  生体１０ａ内の患部１０ｂに留置して、患部１０ｂ以外に誘導加熱による影響を与えない程度の低周波数の交流磁場で患部１０ｂを加熱する生体加熱器具１において、交流磁場で発熱する強磁性金属からなる発熱部４と、発熱部４の発熱を抑える磁気遮蔽性及び生体適合性を有し、常磁性体金属からなる外筒２とを備え、発熱部４を、外筒２の空芯部３の全部又は一部に一端部より充填又は挿入し、外筒２は、その厚みｔと表皮深さδとの比が０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内の患部に留置して、該患部以外に誘導加熱による影響を与えない程度の低周波数の交流磁場で該患部を加熱する生体加熱器具において、
上記交流磁場で発熱する強磁性金属からなる発熱部と、
上記発熱部の発熱を抑える磁気遮蔽性及び生体適合性を有し、常磁性体金属からなる外筒とを備え、
上記発熱部を、上記外筒の空芯部の全部又は一部に充填又は挿入し、
上記外筒は、その厚みｔと上記表皮深さδとの関係が、０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内にあることを特徴とする生体加熱器具。
【請求項２】
上記外筒は、その厚みｔと上記表皮深さδとの関係が、０．３３≦ｔ／δ＜１の範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の生体加熱器具。
【請求項３】
上記外筒は、その厚みｔと上記表皮深さδとの関係が、０．３３≦ｔ／δ≦０．８３の範囲内にあることを特徴とする請求項２記載の生体加熱器具。
【請求項４】
上記外筒は、チタンからなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の生体加熱器具。
【請求項５】
生体内の患部に留置した生体加熱器具を該患部以外の誘導加熱による影響を与えない程度の低周波数の交流磁場で発熱させ、患部を加熱する治療器具において、
請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の生体加熱器具を複数本基台部に立設してなることを特徴とする治療器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流磁場で発熱する強磁性金属を発熱部として用い癌等の患部を加熱して患部を焼灼する生体加熱器具及びこれを用いた治療器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
本件出願人の発明者は、特願２００６−０７４９１３号において、生体内の患部に穿刺して交流磁場で患部を加熱する生体加熱針において、交流磁場で発熱する強磁性金属でなる発熱部を、生体適合性を有する針管の空芯部の全部又は一部に充填してなる生体加熱針を提案している。この生体加熱針によれば、交流磁場で発熱する発熱部となる強磁性金属を針管内の空芯部に設け、針管の穴部を針管とは別の生体適合材料により閉塞したので、強磁性金属が生体と直接接することが無くなり、体液等によってイオン化すると言った問題点を解決することができる。また、針管の交流磁場に対する遮蔽効果によって、強磁性金属の発熱を抑え、全体の発熱温度を、生体の焼灼に適した温度とすることができる。
【０００３】
ところで、強磁性金属に交流磁場を印加した場合には、磁力線に対する発熱特性の異方性の問題がある。すなわち、図１０に示すように、磁性球体Ｍ１を一様の磁場に入れたとき、磁力線Ｈは、磁性球体に吸い付けられる特性を有し、この特性は、磁性球体Ｍ１が直線状のとき強く現れる。したがって、図１１に示すように、直線状の磁性体Ｍ２を一様の磁場に入れた場合、磁力線Ｈは、その向きと直線状の磁性体Ｍ２の向きが一致しているとき、直線状の磁性体の一端部に集中し、他端部より放射され、発熱も大きくなる。一方、図１２に示すように、磁力線Ｈの向きと直線状の磁性体Ｍ２の向きが垂直なとき、磁力線Ｈが直線状の磁性体Ｍ２に集中せず、発熱が小さくなる。
【０００４】
上述した生体加熱針は、図１１及び図１２に示す直線状の磁性体Ｍ２に相当するから、磁力線の向きとの関係で発熱温度にばらつきが発生してしまう。この生体加熱針は、癌等の患部に穿刺して用いるものであるが、患部に対して、同じ向きに揃えて生体加熱針を穿刺することは熟練を要する。
【０００５】
特許文献１には、上記生体加熱針と類似の生体加熱針が記載されている。この特許文献１の生体加熱針では、磁力線に対する発熱特性の異方性の問題を、３つのコイルを用いて解決するようにしている。しかしながら、特許文献１の方式では、コイルの数が増えてしまい、磁場発生装置の構成が複雑となり、また、大型化してしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開平０２−７９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、磁力線に対する発熱特性の異方性の問題を解決することができ、患部へ留置する際の取り扱いを容易にすることができる生体加熱器具及びこれを用いた治療器具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る生体内の患部に留置して、該患部以外に誘導加熱による影響を与えない程度の低周波数の交流磁場で該患部を加熱する生体加熱器具は、上記交流磁場で発熱する強磁性金属からなる発熱部と、上記発熱部の発熱を抑える磁気遮蔽性及び生体適合性を有し、常磁性体金属からなる外筒とを備える。そして、上記発熱部を、上記外筒の空芯部の全部又は一部に充填又は挿入し、上記外筒は、その厚みｔと表皮深さδとの関係が、０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内にあることを特徴とする。
【０００９】
なお、ここで用いられる強磁性金属は、鉄、コバルト、ニッケルやこれらを主成分とする合金と言った狭義の強磁性体の他に、フェリ磁性を有するフェライトを含む広義の強磁性金属である。
【００１０】
ここで、外筒は、常磁性体金属であるチタン、ステンレスといった金属であり、発熱部となっている強磁性金属を被覆することで、交流磁場に対する遮蔽効果によって強磁性金属の発熱を抑え、全体を生体の焼灼に適した発熱温度とすると共に、体液等によってイオン化を防止する。そして、このような生体加熱器具では、外筒が、交流磁場の磁束の透過する深さである表皮深さより小さい厚みを有し、具体的には、外筒の厚みｔと表皮深さδとの関係が、０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内にある。発熱部としての強磁性体金属を常磁性体金属で被覆した際には、交流磁場はこの表皮深さ以上には侵入しないことから、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が小さい場合の発熱を抑えることができるとともに、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が大きい場合には、常磁性体針に近い性質を奏することができる。生体加熱器具は、生体加熱器具の外筒の厚みと表皮深さとの比を１より小さい値とする、すなわち、外筒の厚みｔと表皮深さδとの関係を、ｔ／δ＜１とすることにより、交流磁場の磁力線が外筒を透過し、空芯部に充填等された発熱部を発熱させ、生体加熱器具全体が発熱され、焼灼に必要な温度上昇が得られるようにしている。また、生体加熱器具は、生体加熱器具の外筒の厚みと表皮深さとの比を小さい値、すなわち、外筒の厚みｔと表皮深さδとの関係を、０．２０≦ｔ／δとすることにより、外筒の厚みが薄すぎることにより発熱部の発熱が大きくなるという、特に、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が小さい場合の温度上昇を抑えることができる。また、生体加熱器具は、外筒の厚みｔと表皮深さδとの関係を、０．２０≦ｔ／δとすることで、表皮深さが大きくなりすぎることによる交流磁場の周波数が高くなることを抑え、患部以外への誘導加熱による影響を低減する。生体加熱器具は、外筒の厚みｔと表皮深さδとの関係が上述のような範囲内にあるときは、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が小さい場合の温度上昇を抑え、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が大きい場合の温度上昇に近づけることができる。その結果、本発明に係る生体加熱器具は、磁力線の向きに伴う発熱の温度差を小さくすることができる。
【００１１】
以上のような本発明に係る生体加熱器具は、単体又は復数本を、患部に留置し、発熱させることによって、患部を焼灼することができる。患部の焼灼には、開腹して患部に生体加熱器具を穿刺する方法、カテーテルにより生体加熱器具を搬送して患部に留置する方法がある。
【００１２】
更に、本発明に係る生体加熱器具は、基台部に、複数本、立設されることで、本発明に係る治療器具を構成することができる。これによって、患部に複数本の生体加熱器具を一度に留置することができる。すなわち、広範に亘って焼灼治療を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外筒が、表皮深さより小さい上述のような所定の範囲の厚みを有する。発熱部としての強磁性体金属を常磁性体金属で被覆した際には、交流磁場は表皮深さ以上には侵入しないことから、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が小さい場合の発熱を抑えるとともに、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が大きい場合には、常磁性体針に近い性質を奏することから、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が小さい場合の発熱を抑え、交流磁場の磁束と外筒とのなす角が大きい場合の発熱に近づけることができ、磁力線の向きに伴う発熱の温度差を小さくすることができる。したがって、磁力線の向きを気にすること無く、患部へ本発明に係る生体加熱器具を留置すれば良いことから、取り扱いを容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した生体加熱器具について図面を参照して説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本発明を適用した生体加熱器具１は、外筒２の空芯部３に、強磁性金属でなる発熱部４が設けられている。
【００１５】
ここで、外筒２は、生体に留置されるものであるから、生体適合性を有し、更に、発熱部４の発熱を抑える交流磁場に対する遮蔽性を有する金属、例えばチタン管やステンレス管が用いられる。そして、外筒２の空芯部３には、広義の強磁性金属の粉体又は細線が充填又は挿入され、交流磁場内で発熱する発熱部４となっている。具体的に、発熱部４となる金属には、鉄、コバルト、ニッケル、これら金属の合金、炭素綱等の狭義の強磁性金属やＭＦｅ２Ｏ４（但し、Ｍは、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕから選択された少なくとも一の金属である。）と言ったフェライト材料が用いられる。ここで、狭義の強磁性金属を用いるときには、安価で加工が容易で、生体不適合の金属の割合の少ない炭素綱（ＳＳ４００）等が特に好ましく、フェライト材料を用いるときには、生体適合性のあるＭｇフェライト、Ｍｇ−Ｃａフェライト、マグネタイト等が特に好ましい。なお、外筒２の材料として、チタン管やステンレス管を例に示したが、生体適合性、磁場遮蔽性、及び常磁性を有する金属であれば、これに限定されないことは勿論である。
【００１６】
ここで、外筒２には、発熱部４となる強磁性金属が、外筒２の内部全体に亘って形成された空芯部３に挿入又は充填されている。
【００１７】
また、外筒２は、空芯部３と連続する複数の穴部２ａが形成されている。そこで、外筒２は、空芯部３の一部又は全部に強磁性金属を充填又は挿入した後、生体適合性材料５で閉塞し、密閉し、外形がカプセル状をなすように形成されている。なお、穴部２ａを密閉する生体適合性材料５としては、外筒２と同様の材料である、チタン、ステンレス、金、白金などの生体適合性を有する金属、フッ素系樹脂（テフロン、登録商標）、塩化ビニール樹脂、シリコーンゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、４−メチルペンテン−１樹脂、ポリカーボネート等を用いることができる。
【００１８】
なお、外筒２は、上述のような形状に限らず、図１（Ｃ）に示すような注射針状の形状を有するようにしてもよい。図１（Ｃ）に示すような生体加熱器具１は、外筒２の一端部が、断面鋭角となるよう形成され、図１（Ｂ）に示す生体加熱器具と同様に、穴部２ａを生体適合材料５により密閉するようにしている。
【００１９】
また、外筒２は、交流磁場の磁力線の透過する深さである表皮深さより小さい厚みを有する。具体的に、外筒２は、その厚みｔと表皮深さδとの比が、０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内である。外筒２の厚みｔと表皮深さδとの比が、１以上であると、交流磁場の磁力線が外筒２を透過し発熱部４を発熱することができないため、患部の焼灼に必要な温度上昇が得られない。また、外筒２の厚みｔと表皮深さδとの比が、０．２０より小さいと、発熱部４の発熱を外筒２が遮蔽効果により十分に抑えることができず、生体加熱器具１全体の発熱が、所望とする温度以上となる。特に、外筒２の厚みｔと表皮深さδとの比が、０．２０より小さいと、交流磁場の磁束に対して外筒２のなす角が小さい、すなわち、外筒２が磁束と平行する方向に近い場合には、温度上昇は大きく、交流磁場の磁束に対して外筒２のなす角が大きい、すなわち、外筒２が磁束と直交する方向に近い場合と比較して、その温度上昇の差が大きくなりすぎる。
【００２０】
生体加熱器具１は、外筒２の厚みｔと表皮深さδとの比を上述の範囲内とすることにより、生体加熱器具１を交流磁場の磁束内に配置した際に、その磁束に対して外筒のなす角による発熱量の変化を小さくすることができる。すなわち、生体加熱器具１を交流磁場の磁束に対して略平行とした場合と、略直交するように配置した場合との発熱量の差を小さくすることができる。これは、生体加熱器具１を交流磁場の磁束に対して略平行とした場合には、交流磁場の磁束に対して略直交するように配置した場合と比較して、外筒の厚みによる生体加熱器具の発熱量への影響が大きくなり、そのため、生体加熱器具１を交流磁場の磁束に対して略平行とした場合の生体加熱器具全体の発熱量（温度上昇）を、交流磁場の磁束に対して略直交するように配置した場合の生体加熱器具全体の発熱量に近づけることができ、磁力線の向きに伴う発熱の温度差を小さくすることができる。
【００２１】
なお、表皮深さとは、交流磁場の磁束の透過する深さであり、外筒に使用する材質、交流磁場の強度によって変化する値であり、下記の式１に示す計算式により求められる。なお、式１中のδは表皮深さ、ωは角周波数、μは導体の透磁率、σは導電率を示している。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
なお、外筒２の少なくとも一端部には、当該一端部での焼灼を行わないようにするため、空芯部３と連続する穴部２ａを設けず発熱部４とならないようにしてもよい。これは、患部１０ｂに留置した際に患部１０ｂを突き抜けた一端部が、この一端部が接する患部１０ｂ以外の正常部分までも焼灼してしまうことを防止するためである（図２参照。）。この一端部側の強磁性金属を挿入又は充填しない部分の長さは、外筒２の全体の長さや形状、患部１０ｂの大きさとのバランスで決められるものである。
【００２４】
ここで、以上のような生体加熱器具１が用いられる加熱装置１１について説明すると、図２に示すように、この加熱装置１１は、患者等の生体１０ａの外部に配設され交流磁場を発生させる誘導コイル１２を有している。この誘導コイル１２は、電源装置に接続され、交流電流が供給されることによって、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度の低周波数の交流磁場を発生させる。
【００２５】
本発明が適用された生体加熱器具１は、針先から癌等の患部１０ｂに留置されて用いられる。生体加熱器具１は、図３に示すように、針状に形成されたガイド針管１３を患部１０ｂに穿刺し、生体加熱器具１を所望とする位置に留置するようにしている。この加熱装置１１は、誘導コイル１２で低周波数の交流磁場を発生させ、患部１０ｂに留置されている生体加熱器具１を発熱させることによって患部１０ｂを焼灼する。具体的に、生体加熱器具１は、交流磁場によって強磁性金属でなる発熱部４が発熱し、加熱された外筒２と接する患部１０ｂを焼灼する。この際、生体加熱器具１は、発熱部４となる強磁性金属が生体適合性のあるチタン管やステンレス管といった外筒２で被覆され密閉されていることから、留置された部分がイオン化しやすいと言った問題点も解決することができる。
【００２６】
また、ここで、発生させる交流磁場は、１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度の低周波数であることから、患部１０ｂ以外への誘導加熱による影響を小さくすることができる。例えば、患部１０ｂが癌の場合には、この生体加熱器具１のみを癌の焼灼温度である６０℃〜８０℃程度に加熱することができる。
【００２７】
加えて、一般に、強磁性金属は、交流磁場中でヒステリシス損と渦電流損とによって発熱する。工業的に多用されている高周波誘導加熱法による金属や合金の溶解は、この原理に基づくものであり、到達温度は１２００℃程度となる。このような温度では、生体の焼灼には用いることができない。生体の焼灼に必要な発熱温度は、上述のように６０℃〜８０℃程度である。本発明が適用された生体加熱器具１では、発熱部４となる強磁性金属をチタン管、ステンレス管といった交流磁場に対する遮蔽効果のある外筒２で覆うことによって、外筒２の遮蔽効果で全体の温度を生体の焼灼に適した温度にまで下げ、患部１０ｂ以外の部分までも焼灼してしまうことを防止するようにしている。
【００２８】
更に、生体加熱器具１の外筒２は、その厚みｔと交流磁場の磁束の透過する深さである表皮深さδとの比が０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内であることから、生体加熱器具１を交流磁場の磁束内に配置した際に、その磁束に対して外筒のなす角が小さい場合における生体加熱器具の発熱量を小さくすることができる。すなわち、生体加熱器具１を交流磁場の磁束に対して略平行とした場合と、略直交するように配置した場合との発熱量の差を小さくとすることができ、磁力線の向きに伴う発熱の温度差を小さくすることができる。
【００２９】
具体的に、図１（Ｂ）に示すように、生体加熱器具１が、誘導コイル１２で発生される磁界における磁力線の向きと略平行となる方向に配置される、すなわち、図１（Ｂ）中ｘ方向に磁力線Ｈ１が沿うとき、磁力線Ｈ１は、磁性体である発熱部４に吸い寄せられるが、外筒２の厚みにより、その吸い寄せられる磁力線Ｈ１の量が減らされ発熱部４による発熱が抑えられる。これに対して、生体加熱器具１が、誘導コイル１２で発生される磁界における磁力線の向きと直交する、すなわち、図１（Ｂ）中ｙ方向に磁力線Ｈ２が沿うとき、磁力線Ｈ２は、もともと直線状の磁性体である発熱部４に集中せず、発熱が小さくなる。この生体加熱器具１は、全体として発熱量が抑えられることになるが、磁力線の向きと外筒２とのなす角が小さい、すなわち、磁力線Ｈ１の向きの場合における生体加熱器具１の発熱温度を小さくすることができ、磁力線の向きと外筒２とのなす角が大きい、すなわち、磁力線Ｈ２の向きの場合における生体加熱器具１の発熱温度に近づけることができ、患部１０ｂへの留置方向を磁力線の向きに関係なく決めることができる。
【００３０】
図４は、生体適合性樹脂で形成された基台部２１に、本発明が適用された図１（Ｃ）に示した注射針状の生体加熱器具１を、複数本立設した治療器具２０である。このような治療器具２０によれば、広範な患部１０ｂを、一度に焼灼することができる。なお、基台部２１に立設される生体加熱器具１の本数は、患部１０ｂの大きさによって適宜決定される。
【００３１】
なお、基台部２１を用いなくても、患部１０ｂに対して複数本の生体加熱器具１を留置することによって、広い範囲を焼灼することができ、更に、複数本の生体加熱器具１に囲まれた内側の領域では、各生体加熱器具１の加熱範囲が重なることによって、重なった部分の加熱を速めることができる。
【００３２】
なお、本発明に関連して超高温温熱療法に関する研究がある（INNERVISION(18.8)2003.
P33参照）。この研究は、マイクロ波印加によって磁性体に金属環を付した複合型発熱体
を発熱させて焼灼を行うものである。この研究では、磁性体の温度がキュリー温度より低いとき、磁性体の効果で磁束が集中し、金属環に誘導される短絡電流によって複合型発熱体が発熱するが、磁性体の温度がキュリー温度より高いとき、磁性体が磁性を失い磁束の集中が生じなくなるため複合型発熱体の発熱が小さく一定となることに着目し、磁性体の温度がキュリー温度より高い領域を利用して焼灼を行うようにしている。このため、代表的な磁性金属である鉄に、多数の異種金属元素を加え、多元系合金とし、鉄に多種類且つ多量の添加元素を加えることで、磁気変態点（キュリー温度）を７６８℃（鉄のキュリー温度は７６８℃である。）から６０℃〜８０℃程度にまで低下させるようにしている。
【００３３】
これに対して、本発明が適用された生体加熱器具１は、磁気変態点（キュリー温度）を磁性金属である鉄に多数の異種金属元素を加えて低くし、キュリー温度より高い領域を利用して焼灼するものではなく、キュリー温度に関係なく、強磁性金属の周囲の外筒２の交流磁場に対する遮蔽効果と、印加する交流磁場の周波数によって、発熱温度を制御するものであり、この研究の複合型発熱体より容易に強磁性金属を選択し、容易に製造できるものである。
【００３４】
上述のように、本発明の適用された生体加熱器具１は、管本体部２ａに形成された空芯部３に強磁性金属を挿入又は充填し、外筒２の厚みｔと表皮深さδとの比を０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内とすることで、磁力線の向きに伴う発熱の温度差を小さくする、すなわち磁力線に対する発熱特性の異方性の問題を解決するものである。そこで、ここでは、本発明に係る生体加熱器具１の効果確認として次のような実験を行った。
【００３５】
先ず、本発明が適用された生体加熱器具１は、上記図１に示した大きさのものを使用し、外筒２に、チタン管（９９．５％）を使用した。また、強磁性金属としては、鉄（Ｆｅ）を使用した。
【００３６】
そして、このような生体加熱器具１を、図５に示すような実験装置３０に設置し、発熱特性を測定した。実験装置３０は、図５に示すように、コイル３１の中央部に設置された生体加熱器具１に対し、光ファイバ温度計（安立計器株式会社製 AMOTH FL2000）３２を密着させ、温度計測を行ったものである。具体的には、コイル３１は、直径６ｍｍの銅パイプ３１ａを内径４８ｍｍ、高さ４０ｍｍの環状となるように多数回巻かれて形成されたものである。生体加熱器具１及び光ファイバ温度計３２は、光ファイバ温度計３２が生体加熱器具１の略中央と接するように、油粘土３３内に配置されている。実験装置３０は、生体加熱器具１をコイル３１による磁力線となす角を、０°、４５°、９０°となるように配置し、それぞれの場合における発熱温度を計測した。また、生体加熱器具１としては、長さ１０ｍｍ、外径１．８ｍｍのチタン管とチタン丸棒（発熱部４の未充填）を使用し、チタン管の厚みを０．１ｍｍから０．５ｍｍまで０．１ｍｍ刻みで変化させたものを使用した。
【００３７】
なお、磁力線と生体加熱器具１とのなす角は、この実験に使用したコイル３１の中心軸を磁力線の方向とし、この中心軸に対する生体加熱器具１の角度を分度器等で測定したものである。また、チタン丸棒は、空芯部３を有さない丸棒であり、すなわち、発熱部４が未充填のものであるため、便宜上、肉厚として半径を示した。
【００３８】
また、本加熱実験においては、コイル３１からの交流磁場として、測定周波数が３００ｋＨｚ、高周波出力１００Ｗ、磁場強度１．７７ｋＡ／ｍとなるように出力を調整し、同一条件下で測定を行った。ここで、外筒２として用いられるチタン管の上述の交流磁場における表皮深さδは、δ＝０．６である。なお、表皮深さδは、本実験においては、０．６であったが、交流磁場の強さや、外筒として用いられる材質によってその値は変化することはもちろんである。
【００３９】
ここで、表１は、外筒にチタン管を用い、発熱部に強磁性金属であるＦｅ細線を用いた生体加熱器具の実験結果を示す。なお、表１で示した各上昇温度における測定時間は、測定開始から５００秒後の上昇温度である。
【００４０】
【表１】
2008220718.tif 000004
【００４１】
なお、表１中に示したｔ／δは、外筒の厚みｔを、交流磁場の磁束の透過する深さである表皮深さδで除した値である。
【００４２】
図６は、表１に示す肉厚０．１ｍｍとした生体加熱器具を用いた場合の実験結果である。図６に示すように、肉厚０．１ｍｍの生体加熱器具では、ｔ／δが０．１７であり、磁力線に平行方向（０°）及び斜め方向（４５°）の場合には、上昇温度（ΔＴ）は１８０秒の短時間で５０℃以上に達する。しかしながら、磁力線に垂直方向（９０°）の場合には、１２００秒経過後であっても、上昇温度（ΔＴ）は２７．２℃に過ぎなかった。このことから、肉厚０．１ｍｍの生体加熱器具の磁力線となす角の相違によるΔＴの差は過大であることがわかる。
【００４３】
また、図７は、発熱部４としての鉄線が挿入されていない直径０．９ｍｍのチタン丸棒を使用した場合の実験結果である。図７に示すように、直径０．９ｍｍのチタン丸棒では、多少の温度上昇が認められるが、これは、渦電流損の影響によるものと考えられ、交流磁場を強くしても焼灼に必要な温度上昇は得られなかった。
【００４４】
また、図８は、肉厚０．３ｍｍの生体加熱器具を使用した場合の実験結果であり、図９は、肉厚０．５ｍｍの生体加熱器具を使用した場合の実験結果である。図８及び図９に示す実験結果から、肉厚０．１ｍｍの生体加熱器具（図６）と比較して、角度に対する依存性が抑制されていることがわかる。また、肉厚０．５ｍｍの生体加熱器具の場合においては、垂直方向（９０°）と斜め方向（４５°）の発熱特性がほぼ同一となっていることがわかる。
【００４５】
以上のことから、生体加熱器具１は、外筒が、表皮深さより小さい厚みを有する、すなわち、外筒の厚みｔと、表皮深さδとの比がｔ／δ＜１であれば、外筒２の厚みｔ以上に表皮深さδが設けられることから、発熱部４を被覆する外筒２を介して発熱部４が発熱し、生体加熱器具１の表面が発熱する。生体加熱器具１は、ｔ／δが１よりも小さい、すなわち、外筒が表皮深さより小さい厚みでないと、空芯部３に充填等された発熱部４まで、交流磁場の磁力線が透過せず、十分な発熱を得られない。
【００４６】
生体加熱器具１は、ｔ／δの値を小さくし過ぎる、例えば、０．２０より小さい値とすると、すなわち、外筒２の厚みを表皮深さと比較して薄くすると、交流磁場の磁力線と生体加熱器具とのなす角が小さい場合における生体加熱器具の発熱量を十分に抑えることができず、磁力線の向きによる発熱温度の差を小さくすることができない。したがって、生体加熱器具１は、ｔ／δの値を０．２０以上とすることがよく、磁力線の向きによる発熱量の差を２０℃前後とするためには、ｔ／δの値を０．３３以上とすることが好ましい。さらに、上述の発熱量の差を１０℃以内するためには、ｔ／δの値を０．５以上とすることが最適である。
【００４７】
また、生体加熱器具１は、ｔ／δの値を大きくし過ぎる、例えば、１以上とすると、すなわち、外筒２の厚みを表皮深さと比較して厚くすると、交流磁場の磁力線と生体加熱器具とのなす角が小さい場合における生体加熱器具の発熱量を十分に抑えることができるが、発熱部４まで透過する磁束によって発熱部４が発熱され、生体加熱器具の表面の温度を焼灼に必要な温度とするための十分な発熱が得られない。生体加熱器具１は、交流磁場の周波数を高くすることで、十分な発熱を得るようにすることもできるが、このようにすると、表皮深さが大きくなる分、交流磁場による患部以外への誘導加熱による影響が大きくなる。この点、生体加熱器具１は、交流磁場の周波数を高くすることで、必要な温度に調整することができるが、患部以外への誘導加熱による影響を考慮すると、ｔ／δの値を０．８３程度とすることが好ましい。
【００４８】
以上のような生体加熱器具１は、ｔ／δの値を、０．２０≦ｔ／δ＜１の範囲内、好ましくは、０．５０≦ｔ／δ≦０．８３の範囲内とすることで、十分な発熱が得られるとともに、磁力線の向きによる影響を小さく、具体的には、１０℃以内に抑えることができる。また、生体加熱器具１は、上述の範囲内に外筒２の厚みを有することから、十分な強度を保つことができ、より実用的である。したがって、磁力線の向きを気にすること無く、患部へ本発明に係る生体加熱器具を留置すれば良いことから、取り扱いを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明を適用した生体加熱器具であり、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は縦断面図であり、（Ｃ）は針状に形成した生体加熱器具の縦断面図である。
【図２】本発明を適用した生体加熱器具を用いて治療を行う際に用いられる加熱装置を示す図である。
【図３】本発明を適用した生体加熱器具を患部に留置するための方法を説明するための概略図である。
【図４】本発明を適用した治療器具の斜視図である。
【図５】本発明を適用した生体加熱器具の発熱特性の測定するための実験装置を示した図である。
【図６】外筒の厚みを０．１ｍｍとした生体加熱器具の実験結果を示す図である。
【図７】チタン丸棒における実験結果を示す図である。
【図８】外筒の厚みを０．３ｍｍとした生体加熱器具の実験結果を示す図である。
【図９】外筒の厚みを０．５ｍｍとした生体加熱器具の実験結果を示す図である。
【図１０】磁性球体を一様の磁場に入れたときの磁力線と磁性球体との関係を示す図である。
【図１１】直線状の磁性体を磁力線と沿うように一様の磁場に入れたときの磁力線と磁性球体との関係を示す図である。
【図１２】直線状の磁性体を磁力線と直交するように一様の磁場に入れたときの磁力線と磁性球体との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  生体加熱器具、２  外筒、２ａ  管本体部、３  空芯部、４  発熱部、５  穴部、１０ａ  生体、１１  加熱装置、１２  誘導コイル、２０  治療器具、２１  基台部、３０  実験装置、３１  コイル、３２  光ファイバ温度計、３３  油粘土
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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