(57)【要約】【課題】干渉源が人体に接触した状態での植込み型医療機器への影響を評価できるファントムを提供する。【解決手段】本発明の電磁干渉評価用ファントムは、外殻、医療機器保持部、液剤、干渉源保持部を備える。外殻は、上側が開放されている。医療機器保持部は、外殻内に配置される被干渉側の医療機器を保持する。液剤は、人体に近い電気定数を有し、外殻内の医療機器よりも高い所定位置まで充填されている。干渉源保持部は、電磁波を出力する干渉源を配置する。そして、干渉源保持部は、所定位置と同じ高さに干渉源の下面を配置し、かつ、干渉源が接触する部分は人体に近い電気定数を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側が開放された外殻と、
前記外殻内に配置される被干渉側の医療機器を保持する医療機器保持部と、
前記外殻内の前記医療機器よりも高い所定位置まで充填された人体に近い電気定数を有する液剤と、
電磁波を出力する干渉源を配置する干渉源保持部と
を備え、
前記干渉源保持部は、前記所定位置と同じ高さに前記干渉源の下面を配置し、かつ、前記干渉源が接触する部分は干渉源の接触面積と同等以上の面積が人体に近い電気定数を有する
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項２】
請求項１記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記干渉源保持部は、前記干渉源を配置できる干渉源保持板と、前記干渉源保持板を支える支持手段とを備える
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項３】
請求項１記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記干渉源保持部は、前記医療機器の上面と前記所定位置との距離に相当する厚みを有し、前記干渉源を配置できる干渉源保持板である
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項４】
請求項２または３記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記干渉源保持板の上側の面の外周に、前記干渉源保持板の前記干渉源を配置する部分よりも高い凸部を備える
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項５】
請求項１記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記干渉源保持部は、前記外殻の上側を覆う板である
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項６】
請求項５記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記板の上面には、前記医療機器の位置を示す印が付されている
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項７】
請求項５または６記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記板は、前記外殻の上側を密閉できる
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項８】
請求項５から７のいずれかに記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記板のたわみを防止する板保持部も備える
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の電磁干渉評価用ファントムであって、
前記干渉源保持部の前記干渉源が接触する部分は、カーボンを混合したシリコンゴムで形成されている
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の電磁干渉評価用ファントムであって、前記被干渉側の医療機器を保持する医療機器保持部が、心臓に電気刺激を与えるための電極と、電極と本体とを繋ぐリード線を有する医療機器を保持する機構を有する
ことを特徴とする電磁干渉評価用ファントム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放出された電磁波が植込み型医療機器に与える影響を評価するための電磁干渉評価用ファントムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植込み型医療機器への電磁干渉評価に用いるファントムとしては、非特許文献１や非特許文献２に示されたファントムが従来技術として知られている。図１は非特許文献１に示されたファントムの構造を示す図であり、図１（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けたファントムの前面図、図１（Ｂ）はＡ−Ａ線での断面図である。図２は非特許文献２に示されたファントムの構造を示す図であり、図２（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けたファントムの平面図、図２（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。
【０００３】
ファントム８０は、外殻６００、医療機器保持部７００、液剤６５０で構成される。図１では、ファントム８０に医療機器９００が取り付けられている。医療機器９００は、医療機器本体９１０、心房用電極９２０、心室用電極９３０、リード線９４０で構成されている。医療機器保持部７００は複数の杭で構成されており、医療機器本体９１０、心房用電極９２０、心室用電極９３０、リード線９４０を保持している。液剤６５０は０．１８重量％の食塩水であり、外殻６００内に医療機器９００が完全に浸るように充填されている。外殻６００はアクリルで形成されており、密閉された状態である。
【０００４】
ファントム９０は、外殻１００、医療機器保持部２００、液剤６５０で構成される。図２でも、ファントム９０に医療機器９００が取り付けられている。医療機器保持部２００は、医療機器保持板２１０と支持棒２２０とで構成されている。外殻１００は、アクリルで形成されており、上側が開放されている。液剤６５０は、医療機器９００よりも高い所定の位置まで満たされている。図２では外殻１００の最上部まで満たされている。
【０００５】
ファントム８０およびファントム９０は、所定の距離だけ離れた干渉源からの電磁波の影響を評価するために用いられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】総務省，“電波の医用機器等への影響に関する調査研究報告書”，平成16年3月，［平成２２年１１月１１日検索］、インターネット<URL: http://www.tele.soumu.go.jp/resource/j/ele/medical/15.htm >．
【非特許文献２】総務省，“電波の医療機器等への影響に関する調査研究報告書”，平成22年3月，［平成２２年１１月１１日検索］、インターネット<URL: http://www.soumu.go.jp/main_content/000066216.pdf >．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術は、人体からある程度離れた位置で使用される干渉源（携帯電話、携帯端末など）が植込み型医療機器に与える影響を評価するためのファントムであり、人体に接触させたときに電磁波の出力を大きくするような干渉源の評価ができないという課題がある。例えば、図１のファントムの場合、外殻にアクリルが使用されているが、アクリルの比誘電率は３、導電率はほぼ０なので、人体の電気定数（周波数５ＭＨｚで比誘電率がおよそ３００、導電率がおよそ０．６Ｓ／ｍ）とは大きく異なる。したがって、図１のファントムに、人体に接触させたときに電磁波の出力を大きくするような干渉源を接触させても、出力は大きくならず、正確な電磁干渉評価が実施できない。また、図２のファントムの場合、皮膚側に相当する上側は液体であり、干渉源を濡らしてしまうので測定に適していない。
【０００８】
また、固体の材料のみで形成したファントムも存在する。しかし、いろいろな形状、寸法の植込み型医療機器の評価を行う場合に、固体ファントムでは、ファントムと医療機器との間に空気の層ができてしまう。この空気の層は測定ごとに体積や形状が変化するので、測定精度を低下させてしまう。
【０００９】
本発明は、干渉源が人体に接触した状態での植込み型医療機器への影響を評価できるファントム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】
【００１０】
本発明の電磁干渉評価用ファントムは、外殻、医療機器保持部、液剤、干渉源保持部を備える。外殻は、上側が開放されている。外殻の形状は直方体の上面が取り除かれた形状でもよいし、円柱の上面が取り除かれた形状等、他の形状でもよい。医療機器保持部は、外殻内に配置される被干渉側の医療機器を保持する。液剤は、人体に近い電気定数を有し、外殻内の医療機器よりも高い所定位置まで充填されている。具体的には、０．１８重量％の食塩水を用いればよい。干渉源保持部は、電磁波を出力する干渉源を配置する。そして、干渉源保持部は、所定位置と同じ高さに干渉源の下面を配置し、かつ、干渉源が接触する部分は人体に近い電気定数を有する。人体に近い電気定数とは、例えば周波数５ＭＨｚで比誘電率がおよそ３００、導電率がおよそ０．６Ｓ／ｍであり、許容される測定精度の範囲内での誤差を含んだ電気定数である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電磁干渉評価用ファントムによれば、干渉源が接触する部分は人体に近い電気定数の材質にできる。また、干渉源保持部と医療機器との間には液剤が隙間なく存在するので、干渉源の下面（干渉源保持部の上面）から医療機器までの間に空気の層がない。したがって、人体に接触した際に出力が大きくなるような干渉源の場合にも、植込み型医療機器への影響を正確に評価できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の１つめのファントムの構造を示す図。
【図２】従来の２つめのファントムの構造を示す図。
【図３】実施例１の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す図。
【図４】実施例１変形例の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す図。
【図５】実施例２の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す図。
【図６】実施例２変形例１の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す図。
【図７】実施例２変形例２の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【００１４】
図３に実施例１の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す。図３（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けた電磁干渉評価用ファントムの平面図、図３（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。電磁干渉評価用ファントム１０は、外殻１００、医療機器保持部２００、液剤６５０、干渉源保持部４００を備える。外殻１００は、上側が開放されている。図３では外殻１００の形状は直方体の上面が取り除かれた形状であるが、円柱の上面が取り除かれた形状など、他の形状でもよい。医療機器保持部２００は、医療機器保持板２１０と支持棒２２０とで構成され、外殻１００内に配置される被干渉側の医療機器９００を保持する。医療機器９００とは、例えば、心臓のペースメーカなどの植込み型医療機器であり、医療機器本体９１０、心房用電極９２０、心室用電極９３０、リード線９４０で構成されている。医療機器９００は、心房用電極９２０、心室用電極９３０、リード線９４０を持たないものでも構わない。液剤６５０は、人体に近い電気定数を有し、外殻内の医療機器９００よりも高い所定位置まで充填されている。具体的には、０．１８重量％の食塩水を用いればよい。
【００１５】
干渉源保持部４００は、電磁波を出力する干渉源８００（例えば、人体を利用した通信を行う機器であって、人体に触れたときに電磁波の出力を大きくするような機器）を保持する。そして、干渉源保持部４００は、所定位置と同じ高さに干渉源８００の下面（人体に接触する面）を配置し、かつ、干渉源８００が接触する部分は人体に近い電気定数を有する。人体に近い電気定数とは、例えば周波数５ＭＨｚで比誘電率がおよそ３００、導電率がおよそ０．６Ｓ／ｍであり、許容される測定精度の範囲内での誤差を含んだ電気定数である。図３の干渉源保持部４００は、干渉源８００を配置できる干渉源保持板４１０、干渉源保持板４１０を支える支持手段４２０、干渉源保持板４１０の上側の面の外周に干渉源保持板４１０の干渉源８００を配置する部分よりも高い凸部４３０を備える。この例では、干渉源保持板４１０の厚みと支持手段４２０の長さによって、所定位置と同じ高さに干渉源８００の下面が配置されるように調整すればよい。
【００１６】
本発明の電磁干渉評価用ファントムによれば、干渉源が接触する部分は人体に近い電気定数の材質にできる。また、干渉源保持部と医療機器との間には液剤が隙間なく存在するので、干渉源の下面（干渉源保持部の上面）から医療機器までの間に空気の層がない。したがって、人体に接触したことを検出して出力を大きくするような干渉源の場合にも、植込み型医療機器への影響を正確に評価できる。また、凸部４３０によって、干渉源８００（干渉源保持板４１０の上面）が液剤６５０で濡れることを防ぐことができる。さらに、干渉源保持部４００は、干渉源８００を下面の高さを所定位置に維持したまま医療機器保持板２１０上の任意の位置に設置できる。
【００１７】
［変形例］
図４に実施例１変形例の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す。図４（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けた電磁干渉評価用ファントムの平面図、図４（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。電磁干渉評価用ファントム１０’は干渉源保持部４００’が電磁干渉評価用ファントム１０と異なる。干渉源保持部４００’は干渉源８００を配置できる干渉源保持板４１０、干渉源保持板４１０の上側の面の外周に干渉源保持板４１０の干渉源８００を配置する部分よりも高い凸部４３０を備える。この例では、干渉源保持板４１０を支える支持手段４２０がない。干渉源保持板４１０の設置方法例としては、医療機器本体９１０の上に乗せることが挙げられる。干渉源保持部４００’は、干渉源８００を医療機器本体９１０の直近に配置した場合の影響のみを評価するための干渉源保持部である。そして、干渉源保持板４１０の厚みによって、所定位置と同じ高さに干渉源８００の下面が配置されるように調整すればよい。
【００１８】
なお、本変形例の電磁干渉評価用ファントム１０’は、干渉源８００を配置できる場所が医療機器本体９１０の直近に限定されること以外は、実施例１の電磁干渉評価用ファントムと同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００１９】
図５に実施例２の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す。図５（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けた電磁干渉評価用ファントムの平面図、図５（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。電磁干渉評価用ファントム２０は、外殻１００、医療機器保持部２００、液剤６５０、干渉源保持部５００を備える。電磁干渉評価用ファントム２０は、干渉源保持部５００が電磁干渉評価用ファントム１０と異なる。干渉源保持部５００は、外殻の上側を覆う板５１０と、板５１０を固定する固定手段５２０で構成されている。板５１０は人体に近い電気定数を有する。例えば、カーボンを混合したシリコンゴムで形成されている。なお、図５（Ａ）に示すように、医療機器本体９１０が配置される位置に印５１５を付加しておけば、干渉源８００を配置するときに便利である。固定手段５２０は、板５１０の上面が医療機器９００よりも所定位置だけ高くなるように板５１０を外殻１００に固定する。固定手段５２０を用いずに、接着剤等によって板５１０を固定してもよい。液剤６５０は、板５１０の下面まで充填されている。
【００２０】
本発明の電磁干渉評価用ファントムによれば、干渉源が接触する部分は人体に近い電気定数の材質にできる。また、干渉源保持部と医療機器との間には液剤が隙間なく存在するので、干渉源の下面（干渉源保持部の上面）から医療機器までの間に空気の層がない。したがって、人体に接触したことを検出して出力を大きくするような干渉源の場合にも、植込み型医療機器への影響を正確に評価できる。また、液剤６５０は板５１０の下面までしか充填とする必要がないので、実施例１の凸部４３０がなくても、干渉源８００（干渉源保持板４１０の上面）が液剤６５０で濡れにくい。さらに、干渉源保持部５００は、外殻１００の上面を覆うように配置されるので、干渉源８００を、下面の高さを所定位置に維持したまま任意の位置に移動できる。また、板５１０が外殻１００の開放された部分を密閉できる構造にし、医療機器保持部２００の代わりに医療機器保持部７００（医療機器９００を把持し、固定できるタイプ）を用いてもよい。この場合は、実際の評価時には電磁干渉評価用ファントム２０を縦置きにしてもよい。
【００２１】
［変形例１］
図６に実施例２変形例１の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す。図６（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けた電磁干渉評価用ファントムの平面図、図６（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。電磁干渉評価用ファントム２０’の干渉源保持部５０１は、外殻の上側を覆う板５１１と、板５１１を固定する固定手段５２０で構成されている。実施例２と異なる点としては、板５１１が、人体に近い電気定数を有する干渉源用板５０５と、干渉源用板５０５を保持するための保持用板５３０で構成されていている点である。保持用板５３０は電波の擾乱を起こしにくい材質、例えばアクリルや発泡スチロールで構成する。
【００２２】
［変形例２］
図７に実施例２変形例２の電磁干渉評価用ファントムの構成例を示す。図７（Ａ）は植込み型医療機器を取り付けた電磁干渉評価用ファントムの平面図、図７（Ｂ）はＢ−Ｂ線での断面図である。実施例２の電磁干渉評価用ファントム２０と異なる点としては、電磁干渉評価用ファントム２０”は、板５１１がたわまないよう、板保持部５１２を具備する点である。板保持部５１２は電波の擾乱を起こしにくい材質、例えばアクリルや発泡スチロールで構成する。板保持部５１２は、医療機器保持板２１０の上に移動可能な状態で置いてもよいし、医療機器保持板２１０または板５１０に接着しておいてもよい。本変形例は実施例２変形例１の電磁干渉評価用ファントムにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は、電磁波を放出する機器が医療機器に与える影響を評価するために利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０、１０’、２０  電磁干渉評価用ファントム
８０、９０  ファントム                  １００、６００  外殻
２００、７００  医療機器保持部          ２１０  医療機器保持板
２２０  支持棒                          ４００、４００’  干渉源保持部
４１０  干渉源保持板                    ４２０  支持手段
４３０  凸部                            ５００、５０１  干渉源保持部
５０５  干渉源用板                      ５１０、５１１  板
５１２  板保持部                        ５１５  印
５２０  固定手段                        ５３０  干渉源用板
６５０  液剤                            ８００  干渉源
９００  医療機器                        ９１０  医療機器本体
９２０  心房用電極                      ９３０  心室用電極
【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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