(57)【要約】【課題】空洞共振器を利用して被治療体を加温する温熱治療装置であって、大掛かりな装置を用いることなく、安価、簡便でかつ効果的に局所加温することのできる温熱治療装置を提供する。【解決手段】空洞共振手段としての空洞共振器１と、この空洞共振器１に高周波電力を供給する高周波供給手段としての高周波発振器４，高周波アンプ５，同調・整合回路６と、高周波発振器４，高周波アンプ５，同調・整合回路６を制御する制御手段としての制御回路８とを備え、空洞共振器１内の電磁界分布を利用して被治療体２を加温する温熱治療装置において、空洞共振器１内に電界集束手段９を備えた。これにより、電界分布を集束させ、この集束電界10に基づいて局所的に加温することができ、治療効果を向上させることができる温熱治療装置を提供することができる。また、大掛かりな装置を用いることなく、安価、簡便でかつ効果的に局所加温することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞共振手段と、この空洞共振手段に高周波電力を供給する高周波供給手段と、この高周波供給手段を制御する制御手段とを備え、前記空洞共振手段内の電磁界分布を利用して被治療体を加温する温熱治療装置において、前記空洞共振手段内に電界集束手段を備えたことを特徴とする温熱治療装置。
【請求項２】
前記電界集束手段は誘電体からなり、前記誘電体の形状は、円筒状であることを特徴とする請求項１記載の温熱治療装置。
【請求項３】
前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、底面部より先端部にかけて内径が徐々に縮小する円錐台状又は凸形状であることを特徴とする請求項１記載の温熱治療装置。
【請求項４】
前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、この電極の直径方向を取り囲む同心円板状であることを特徴とする請求項１記載の温熱治療装置。
【請求項５】
前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体の直径は、この電極の直径に対して小さいことを特徴とする請求項１に記載の温熱治療装置。
【請求項６】
前記誘電体の円面部の中心軸は、前記空洞共振手段の円筒軸に対して平行に配置されることを特徴とする請求項２〜４いずれか１項に記載の温熱治療装置。
【請求項７】
前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して点対称になるように少なくとも２つ配置されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の温熱治療装置。
【請求項８】
前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して非対称になるように少なくとも２つ配置されることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の温熱治療装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記空洞共振手段内で生じる電界を前記被治療体又は加温領域に対して相対的に回転させる電界回転手段を制御するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の温熱治療装置。
【請求項１０】
前記電界回転手段は、回転速度、回転角度、停止位置、又は停止時間を制御可能に構成されたことを特徴とする請求項９記載の温熱治療装置。
【請求項１１】
前記空洞共振手段の側面に前記被治療体を挿入するための開口部を備えており、前記電界回転手段は、前記空洞共振手段の開口部の概略中心軸上を回転中心とするように構成されたことを特徴とする請求項９記載の温熱治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、癌の治療などに用いられる温熱治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の癌の治療法としては、外科治療、化学療法、放射線治療がよく知られている。しかし、これらの治療法は患者が受ける負担が甚大であるという問題があった。このような問題を解決する治療法として、被治療体を４３℃前後で加温して癌細胞のみを死滅させるハイパーサーミアという加温治療法が開発されつつある。この非侵襲的な治療法は、患者のＱＯＬ（Quality of Life）を改善するものであり、これまでに種々の加温方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、対向する一組の電極間に被治療体を配置し、これら電極間に高周波アンプから供給される電力を印加することで、誘電加温の原理に基づいて加温する方法が開示されている。しかし、この方法では、被治療体を一様に加温してしまい、癌細胞が分布する部分のみ局所的に加温することができないという欠点があった。
【０００４】
これに対して、特許文献２には、空洞共振器内の電磁界分布を利用した高周波温熱治療装置が開示されている。この方法は、図７に示すように空洞共振器101内に被治療体を配置し、ループアンテナから放射される電磁波によって被治療体を加温するもので、空洞共振器101内の電界がリエントラント部102近傍に集中することを利用するものである。この方法によれば、リエントラント部102近傍に配置した被治療体のみを局所的に加温することができる。しかし、この方法において、頭部、頸部などの局在性の癌を局所的に加温するには、依然として加温領域が大きく、効果的な治療が困難であった。
【０００５】
一方、局在性の癌細胞を効果的に加温するために、上記の空洞共振器を小型化して加温領域を縮小する試みがなされている（例えば、非特許文献１）が、小型化による共振周波数の増大による加温特性の劣化等の問題があり、実現可能な加温領域はリエントラント電極径程度の範囲に留まっていた。
【特許文献１】特開平６−７９００３号公報
【特許文献２】特開平８−１１７３４６号公報
【非特許文献１】松田、五反田、和田森、石原，頭部加温用リエントラント型アプリケータの基礎検討，日本ハイパーサーミア学会誌，２０巻，Ｓｕｕｐｌ．，５７，（２００４）．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、空洞共振器を利用して被治療体を加温する温熱治療装置であって、大掛かりな装置を用いることなく、安価、簡便でかつ効果的に局所加温することのできる温熱治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の温熱治療装置は、空洞共振手段と、この空洞共振手段に高周波電力を供給する高周波供給手段と、この高周波供給手段を制御する制御手段とを備え、前記空洞共振手段内の電磁界分布を利用して被治療体を加温する温熱治療装置において、前記空洞共振手段内に電界集束手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２記載の温熱治療装置は、請求項１において、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記誘電体の形状は、円筒状であることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３記載の温熱治療装置は、請求項１において、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、底面部より先端部にかけて内径が徐々に縮小する円錐台状又は凸形状であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４記載の温熱治療装置は、請求項１において、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、この電極の直径方向を取り囲む同心円板状であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５記載の温熱治療装置は、請求項１において、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体の直径は、この電極の直径に対して小さいことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項６記載の温熱治療装置は、請求項２〜４のいずれか１項において、前記誘電体の円面部の中心軸は、前記空洞共振手段の円筒軸に対して平行に配置されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項７記載の温熱治療装置は、請求項１〜６のいずれか１項において、前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して点対称になるように少なくとも２つ配置されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項８記載の温熱治療装置は、請求項１〜６のいずれか１項において、前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して非対称になるように少なくとも２つ配置されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項９記載の温熱治療装置は、請求項１〜８のいずれか１項において、前記制御手段は、前記空洞共振手段内で生じる電界を前記被治療体又は加温領域に対して相対的に回転させる電界回転手段を制御するものであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項１０記載の温熱治療装置は、請求項９において、前記電界回転手段は、回転速度、回転角度、停止位置、又は停止時間を制御可能に構成されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項１１記載の温熱治療装置は、請求項９において、前記空洞共振手段の側面に前記被治療体を挿入するための開口部を備えており、前記電界回転手段は、前記空洞共振手段の開口部の概略中心軸上を回転中心とするように構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１によれば、空洞共振手段と、この空洞共振手段に高周波電力を供給する高周波供給手段と、この高周波供給手段を制御する制御手段とを備え、前記空洞共振手段内の電磁界分布を利用して被治療体を加温する温熱治療装置において、前記空洞共振手段内に電界集束手段を備えたことにより、電界分布を集束させ、この集束電界に基づいて局所的に加温することができ、治療効果を向上させることができる温熱治療装置を提供することができる。また、大掛かりな装置を用いることなく、安価、簡便でかつ効果的に局所加温することができる。
【００１９】
本発明の請求項２によれば、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記誘電体の形状は、円筒状であることにより、電界をビーム状に形成し、集束することができる。
【００２０】
本発明の請求項３によれば、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、底面部より先端部にかけて内径が徐々に縮小する円錐台状又は凸形状であることにより、空洞共振手段の円筒軸に向かって電界分布を集束させることができる。特に、空洞共振手段がリエントラント型空洞共振手段である場合は、リエントラント電極間に形成されるＴＭ波（Transverse Magnetic Wave）を空洞共振手段の円筒軸に向かって集束することができる。
【００２１】
本発明の請求項４によれば、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体は、この電極の直径方向を取り囲む同心円板状であることにより、空洞共振手段の円筒軸に向かって電界分布を集束させることができる。特に、空洞共振手段がリエントラント型空洞共振手段である場合は、リエントラント電極と空洞共振手段の壁部との間に形成されるＴＥＭ波（Transverse Electro Magnetic Wave）を空洞共振手段の円筒軸に向かって集束することができる。
【００２２】
本発明の請求項５によれば、前記電界集束手段は誘電体からなり、前記空洞共振手段が略円筒状の電極を備えており、前記誘電体の直径は、この電極の直径に対して小さいことにより、電界分布の集束又は加温領域の限局をより効果的に行える。
【００２３】
本発明の請求項６によれば、前記誘電体の円面部の中心軸は、前記空洞共振手段の円筒軸に対して平行に配置されることにより、電界分布の集束又は前記加温領域の限局をより効果的に行える。
【００２４】
本発明の請求項７によれば、前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して点対称になるように少なくとも２つ配置されることにより、電界分布の対称性を保持して、電界分布又は加温領域を制御することができる。
【００２５】
本発明の請求項８によれば、前記電界集束手段は、前記被治療体の加温領域に対して非対称になるように少なくとも２つ配置されることにより、電界分布の対称性を制御して、電界分布、加温領域又は加温領域の中心位置を制御することができる。
【００２６】
本発明の請求項９によれば、前記制御手段は、前記空洞共振手段内で生じる電界を前記被治療体又は加温領域に対して相対的に回転させる電界回転手段を制御するものであることにより、集束したビーム状電界分布を前記被治療体又は前記被治療体の加温領域に対して相対的に回転させることができる温熱治療装置を提供することができる。したがって、加温領域が円筒状ではなくなり、より回転中心近傍に集中するため、加温領域をより限局することができる。また、頭頸部などの局在性腫瘍の治療に適応することが可能となる。
【００２７】
本発明の請求項１０によれば、前記電界回転手段は、回転速度、回転角度、停止位置、又は停止時間を制御可能に構成されたことにより、加温領域を制御できる。特に、回転角度が大きい又は停止時間が短いほど、加温領域をより限局することができる。
【００２８】
本発明の請求項１１によれば、前記空洞共振手段の側面に前記被治療体を挿入するための開口部を備えており、前記電界回転手段は、前記空洞共振手段の開口部の概略中心軸上を回転中心とするように構成されたことにより、開口部の概略中心軸上の任意の場所を中心として加温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、具体的な実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各実施例において、同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明の温熱治療装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
図１において、１は被治療体２を収容して被治療体２を加温する空洞共振手段としての円筒型の空洞共振器である。３は空洞共振器１内に被治療体２の加温対象の全体又は一部を収容するための開口部である。４は空洞共振器１に供給される高周波信号を発振する高周波発振器であり、この高周波発振器４で発振された高周波信号は、高周波アンプ５で増幅され、高周波アンプ５と空洞共振器１の同調・整合を図る同調・整合回路６にて同調・整合された後、空洞共振器１内のループアンテナ７に高周波電力として供給されるように構成されている。そして、高周波発振器４、高周波アンプ５、同調・整合回路６から、空洞共振器１に高周波電力を供給する高周波供給手段が構成されている。なお、高周波発振器４により発振される高周波の周波数は、空洞共振器１の形状、寸法に基づいて決定されるが、空洞共振器１に収容される被治療体２の大きさ、設置状態によって変化する。そこで、空洞共振器１内の共振周波数は、制御手段としての制御回路８により調整可能に構成されている。さらに、９は空洞共振器１内の電界分布を制御するための電界集束手段としての誘電体であり、電界分布を集束電界10として形成するように構成されている。11は被治療体２を集束電界10により加温することのできる加温領域である。
【００３２】
なお、空洞共振器１は、共振器内部に定在波を形成する空洞共振器であれば、特定のものに限定されないが、リエントラント型空洞共振器又は円筒型空洞共振器が好ましい。特に、リエントラント型空洞共振器を用いた場合はリエントラント部（リエントラント電極）間にＴＭ０１０モードの電界分布が形成されるため、この部分に被治療体２を配置することでジュール熱による加温効果が局所的に得られる。また、空洞共振器１は、少なくとも１つの開口部を有するのが好ましい。これにより、空洞共振器１内部に被治療体２の加温対象の全体又は一部を収容することができる。
【００３３】
図２は、誘電体９によりリエントラント型空洞共振器内の電界分布を制御した例を示す。図２（Ａ）に示すように、誘電体９として、底面部より先端部にかけて内径が徐々に縮小する円錐台状又は凸形状である誘電体導波路を用いた場合は、リエントラント電極間に形成されるＴＭ波（Transverse Magnetic Wave）を空洞共振器１の円筒軸に向かって集束させることができる。一方、図２（Ｂ）に示すように、誘電体９として、電極12の直径方向を取り囲む同心円板状である誘電体レンズを用いた場合は、電極12となるリエントラント電極と空洞共振器１の壁部との間に形成されるＴＥＭ波（Transverse Electro Magnetic Wave）を空洞共振器１の円筒軸に向かって集束させることができる。
【００３４】
ここで、誘電体９は、電界を集束することができる程度の比誘電率を有する誘電体であれば、特定のものに限定されないが、種々の形状又は円形に基づく形状の誘電体であってもよい。
【００３５】
さらに、誘電体９の比誘電率又は形状により、空洞共振器１内の電界分布を制御することができる。誘電体９の比誘電率又は形状を制御することにより、形成されるビーム状電界のビーム径又は加温領域11を制御することができる。誘電体９の形状は、種々の形状でもよいが、円筒状であるのが好ましい。また、誘電体９の形状が円筒状である場合、誘電体９の円面部の中心軸を、空洞共振器１の円筒軸に対して平行に配置するか、ＴＭ（Transverse Magnetic）モードとして形成される円筒軸に沿った電界に対して平行に配置することにより、電界をより効果的に集束することができる。また、誘電体９のうち少なくとも一部の直径は、電極12となるリエントラント電極の直径に対して小さい方が好ましい。また、誘電体９の直径がリエントラント電極の直径に対して小さくすることにより、加温領域11の限局を効果的に行うことができる。これにより、いかなるリエントラント電極の直径においても、共振周波数の増大又は加温特性の劣化させないように加温領域11を限局させることができる。
【００３６】
加えて、誘電体９の円面部又は底面部の中心軸は、空洞共振器１の円筒軸に対して略平行に配置されるのが好ましく、誘電体９又は電界集束手段は、被治療体２の加温領域11に対して点対称又は非対称になるように少なくとも２つ配置されるのが好ましい。誘電体９の円面部又は底面部の中心軸を空洞共振器１の円筒軸に対して略平行に配置した場合は、効果的に電界を集束することができる。また、誘電体９又は電界集束手段を、被治療体２の加温領域11に対して点対称になるように少なくとも２つ配置した場合は、電界分布の対称性を保持して、電界分布を制御することができる。さらに、誘電体９又は電界集束手を、被治療体２の加温領域11に対して非対称になるように少なくとも２つ配置した場合は、電界分布の対称性を制御して、電界分布、加温領域11又は加温領域11の中心位置を制御することができる。
【００３７】
つぎに、本実施例の温熱治療装置の動作について説明する。なお、以下の一連の動作は、制御回路８により制御される。
【００３８】
まず、空洞共振器１に収容された被治療体２を加温するために、空洞共振器１の形状、寸法などから決定される共振周波数を有する高周波信号を高周波発振器４から供給する。ここで、共振周波数は、空洞共振器１に収容される被治療体２の大きさ、設置状態によって若干変化するので、加温操作を行う前に微小な高周波信号を空洞共振器１へ印加し、高周波発振器４から発振される高周波の周波数を調整するとともに、同調・整合回路６により同調・整合する。
【００３９】
そして、被治療体２を加温するために、空洞共振器１へ供給される高周波電力が所定の値になるように、高周波発振器４から発振された高周波信号の出力を調整するとともに、この高周波信号を高周波アンプ５により増幅する。
【００４０】
制御回路８は、被治療体２内部又は加温領域11の温度が適切な温度になるように、空洞共振器１へ供給される高周波電力の値を調整する。
【００４１】
さらに、空洞共振器１へ供給された高周波電力により形成される電界又は電界分布は、誘電体９により制御され、誘電体９の比誘電率、形状又は配置に基づいた集束電界10となる。この集束電界10により被治療体２の加温領域11を局所的に加温する。
【００４２】
以下、誘電体９を用いた加温領域11の限局を行う原理について図３〜５を用いて説明する。
【００４３】
図３は、空洞共振器１としてのリエントラント型空洞共振器内に誘電体９を配置した場合の電磁解析条件を示す。図３（Ａ）は、円筒型の誘電体９を用いた場合の電磁解析条件であり、図３（Ｂ）は、集束型の誘電体９を用いた場合の電磁解析条件である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）のいずれにおいても、空洞共振器１は、直径が４００ｍｍ、高さが１０００ｍｍの円筒型をしており、上下面の中心にリエントラント電極なる直径が１００ｍｍ、高さが３００ｍｍの円筒型の導体を配置したと仮定した。また、上下リエントラント電極間の距離であるリエントラントギャップは４００ｍｍとした。
【００４４】
さらに、誘電体９は、直径を１２０ｍｍ、高さを１００ｍｍ、比誘電率εｒを５〜８０とし、ファントム13は直径を１６０ｍｍ、高さを１６０ｍｍ、比誘電率εｒを６３、電気伝導率σを０．４７とした。ここで、ファントム13は、擬似物体又は代替物のことである。本実施例では、人体の電気的特性を模擬したモデルを指す。
【００４５】
図４は、各電磁解析条件より得られた電界分布を示す。図４（Ａ）は誘電体９を未挿入の条件で得られた結果、図４（Ｂ）は円筒型で比誘電率εｒが５の誘電体９を挿入した条件で得られた結果、図４（Ｃ）は集束型で比誘電率εｒが５の誘電体９を挿入した条件で得られた結果、図４（Ｄ）は円筒型で比誘電率εｒが８０の誘電体９を挿入した条件で得られた結果である。結果より、リエントラント電極間に誘電体９を配置することにより、電界分布を制御することができることを確認した。被治療体２に対する加温は電界に基づくものであるため、電界が集中した部分を中心として局所的な加温を行うことができると言える。
【００４６】
図５は、各電磁解析条件より得られたＳＡＲ（Specific Absorption Rate）分布を示す。このＳＡＲ分布のプロファイルは、図４（Ａ）から（Ｄ）の電界分布に直接関与している。すなわち、電極12間に誘電体９を挿入すると、ＳＡＲ分布の半値幅が小さくなり、加温領域11を限局できることを示している。このように、空洞共振器１してリエントラント型空洞共振器を利用した加温装置の場合には、電極12間に誘電体９を挿入することで、加温特性を改善することが可能となり、頭部、頸部に限局した癌を効果的に加温治療することができる。
【００４７】
ここで、リエントラント型空洞共振器又は単純な円筒型空洞共振器の場合は、誘電体９の円面部の中心軸を、空洞共振器１の円筒軸に対して平行に配置するか、ＴＭモードとして形成される円筒軸に沿った電界に対して平行に配置することによって、より効果的に電界を集束できる。また、誘電体９は、被治療体２を挟む位置に点対称に配置することによって、電界分布の対称性を保持することができ、電界分布を制御しやすくなる。さらに、リエントラント型空洞共振器の場合は、挿入する誘電体９の大きさは、電極12の直径又は加温領域11よりも小さくすることにより、加温領域11の限局を効果的に行うことができる。加えて、図５より、誘電体９の比誘電率を大きくするほど、電界の円筒軸への集束効果が大きくなり、被治療体２の中央部に加え、表面部における電界強度も増減することができる。これは、誘電体９により形成されたビーム状の電界分布による効果であり、誘電体９の比誘電率又は形状により、このビーム形状の大きさを制御することができるため、加温領域11の制御を行うことができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の温熱治療装置は、空洞共振手段としての空洞共振器１と、この空洞共振器１に高周波電力を供給する高周波供給手段としての高周波発振器４，高周波アンプ５，同調・整合回路６と、高周波発振器４，高周波アンプ５，同調・整合回路６を制御する制御手段としての制御回路８とを備え、空洞共振器１内の電磁界分布を利用して被治療体２を加温する温熱治療装置において、空洞共振器１内に電界集束手段９を備えたことにより、電界分布を集束させ、この集束電界10に基づいて局所的に加温することができ、治療効果を向上させることができる温熱治療装置を提供することができる。また、大掛かりな装置を用いることなく、安価、簡便でかつ効果的に局所加温することができる。
【００４９】
また、電界集束手段は誘電体９からなり、誘電体９の形状は、円筒状であることにより、電界をビーム状に形成し、集束することができる。
【００５０】
また、電界集束手段は誘電体９からなり、空洞共振器１が略円筒状の電極12を備えており、誘電体９は、底面部より先端部にかけて内径が徐々に縮小する円錐台状又は凸形状であることにより、空洞共振器１の円筒軸に向かって電界分布を集束させることができる。特に、空洞共振器１がリエントラント型空洞共振器である場合は、電極12となるリエントラント電極間に形成されるＴＭ波を空洞共振器１の円筒軸に向かって集束することができる。
【００５１】
また、電界集束手段は誘電体９からなり、空洞共振器１が略円筒状の電極12を備えており、誘電体９は、この電極12の直径方向を取り囲む同心円板状であることにより、空洞共振器１の円筒軸に向かって電界分布を集束させることができる。特に、空洞共振器１がリエントラント型空洞共振器である場合は、電極12となるリエントラント電極と空洞共振器１の壁部との間に形成されるＴＥＭ波を空洞共振器１の円筒軸に向かって集束することができる。
【００５２】
また、電界集束手段は誘電体９からなり、空洞共振器１が略円筒状の電極12を備えており、誘電体９の直径は、この電極12の直径に対して小さいことにより、電界分布の集束又は加温領域11の限局をより効果的に行える。
【００５３】
また、誘電体９の円面部の中心軸は、空洞共振器１の円筒軸に対して平行に配置されることにより、電界分布の集束又は加温領域11の限局をより効果的に行える。
【００５４】
また、誘電体９又は電界集束手段は、被治療体２の加温領域11に対して点対称になるように少なくとも２つ配置されることにより、電界分布の対称性を保持して、電界分布又は加温領域11を制御することができる。
【００５５】
また、誘電体９又は電界集束手段は、被治療体２の加温領域11に対して非対称になるように少なくとも２つ配置されることにより、電界分布の対称性を制御して、電界分布、加温領域11又は加温領域11の中心位置を制御することができる。
【実施例２】
【００５６】
以下、本発明の温熱治療装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
本実施例では、図６に示した電界回転手段となる回転機構14を備えた温熱治療装置を構成する。
【００５８】
頭頸部などの局在性腫瘍のように、より限局した癌細胞のみを加温するためには、ビーム状に形成した電界のビーム径を小さくすればよい。しかしながら、ビーム径を小さくすることにより、加温領域11は被治療体２の表面から深部にわたり、加温領域11が円筒状になるため、領域全体が加温されてしまう。
【００５９】
これに対し、図６に示すように、ビーム状に形成された集束電界10を被治療体２に対して相対的に回転させるための回転機構14を制御回路８により制御することにより、平均的に回転中心近傍のみに電界を集中することができる。したがって、ビーム状電界のほぼ中央領域のみを局所的に加温することが可能となる。ここで、回転機構14は、サーボモーター又はパルスモーターなどにより構成されてもよく、空洞共振器１が回転するように構成してもよい。また、空洞共振器１内に生じた電界を回転させてもよい。
【００６０】
また、回転機構14の回転速度、回転角度、停止位置、又は停止時間は、制御可能に構成されるので、加温する領域を制御できる。特に、回転角度が大きい又は停止時間が短いほど、より限局した領域のみを加温することができる。さらに、回転機構14は、空洞共振器１の開口部３の概略中心軸上を回転中心とするように構成されるので、前記開口部の概略中心軸上の任意の場所を中心として加温することができる。仮に、加温領域11が、回転中心から外れる場合には、予め空洞共振器１内に挿入する誘電体９を非対称に配置すればよい。
【００６１】
制御回路８は、被治療体２内部又は加温領域11の温度が適切な温度になるように、空洞共振器１へ供給される高周波電力の値を調整するだけでなく、加温領域11がより限局されるように回転機構14を制御する。
【００６２】
この回転機構14以外の構成については上記第１実施例と略同様である。
【００６３】
以上のように、本実施形態の温熱治療装置は、制御手段としての制御回路８は、空洞共振手段としての空洞共振器１内で生じる電界を被治療体２又は加温領域11に対して相対的に回転させる電界回転手段としての回転機構14を制御するものであることにより、集束したビーム状電界分布を被治療体２又は加温領域11に対して相対的に回転させることができる温熱治療装置を提供することができる。したがって、加温領域11が円筒状ではなくなり、より回転中心近傍に集中するため、加温領域11をより限局することができる。また、頭頸部などの局在性腫瘍の治療に適応することが可能となる。
【００６４】
また、回転機構14は、回転速度、回転角度、停止位置、又は停止時間を制御可能に構成されたことにより、加温領域11を制御できる。特に、回転角度が大きい又は停止時間が短いほど、加温領域11をより限局することができる。
【００６５】
また、空洞共振器１の側面に被治療体２を挿入するための開口部３を備えており、回転機構14は、空洞共振器１の開口部３の概略中心軸上を回転中心とするように構成されたことにより、開口部３の概略中心軸上の任意の場所を中心として加温することができる。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えば、上記実施例では、電界分布を制御又は集束する方法として誘電体や回転手段を用いたが、これに限らず、磁界などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の温熱治療装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の温熱治療装置に誘電体を配置した際の電界集束を説明する断面図である。
【図３】本発明の温熱治療装置に誘電体を配置した際の電磁界解析条件を示す図である。
【図４】本発明の温熱治療装置に誘電体を配置した際の電界分布を示す図である。
【図５】本発明の温熱治療装置に誘電体を配置した際のＳＡＲ分布を示す図である。
【図６】本発明の温熱治療装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の空洞共振器の形状の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  空洞共振器（空洞共振手段）
２  被治療体
３  開口部
４  高周波発振器（高周波供給手段）
５  高周波アンプ（高周波供給手段）
６  同調・整合回路（高周波供給手段）
８  制御回路（制御手段）
９  誘電体（電界集束手段）
11  加温領域
12  電極
14  回転機構（電界回転手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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