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DE68927343T2 - Anordnung zur lokalen heizung und stereoresonator dazu - Google Patents

Anordnung zur lokalen heizung und stereoresonator dazu

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DE68927343T2
DE68927343T2 DE68927343T DE68927343T DE68927343T2 DE 68927343 T2 DE68927343 T2 DE 68927343T2 DE 68927343 T DE68927343 T DE 68927343T DE 68927343 T DE68927343 T DE 68927343T DE 68927343 T2 DE68927343 T2 DE 68927343T2
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DE
Germany
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cavity
heated
local heating
resonator
cavity resonator
Prior art date
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DE68927343T
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Kazuo Kato
Jinichi Matsuda
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication of DE68927343T2 publication Critical patent/DE68927343T2/de
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/02Radiation therapy using microwaves

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Heizgerät, das einen Körper heizen kann, der bis zu seinen tiefen Bereichen zufriedenstellend aufzuheizen ist und der einen gewunschten Bereich intensiv aufheizt, und bezieht sich insbesondere auf ein lokal heizendes Heizgerät, das eine Hochfrequenzenergie an einen Stereoresonator, wie einen Hohlaumresonator, liefert, und das einen lokalen Bereich durch elektromagnetisches Feld aufheizt, das durch diese Energie erzeugt wird.
  • Technischer Hintergrund
  • Ein lokales Aufheizen, durch das ein spezifischer Bereich aufgeheizt wird, wurde umfassend in verschiedenen technischen Bereichen durchgeführt, zum Bei spiel in dem Gebiet der medizinischen Behandlung, Behandlungen von Blutzirkulationsstörungen, Entzündungsleiden, Neuralgien und dergleichen, die durch Zuführen von Hochfrequenzenergie zu dem beeinflußten Bereich eines menschlichen Körpers durchgeführt wurden. Es ist in letzter Zeit bekanntgeworden, daß Krebszellen durch Aufheizen des Krebsgewebes auf 43ºC oder mehr umkommen und daher wurde die medizinische Behandlung von Krebs durchgeführt, bei der lokal der Krebsgewebebereich aufgeheizt wurde.
  • Fig. 20 zeigt den Aufbau eines lokalen Heizgerätes nach dem Stand der Technik, das einen menschlichen Körper zum Zwecke der Behandlung von Krebs aufheizt.
  • Zwei ebene Elektroden 91, 92 sind derart angeordnet, daß zwischen ihnen ein beeinflußter Bereich 81 liegt. Wenn Hochfrequenzenergie den zwei ebenen Elektroden 91, 92 von einer Hochfrequenzversorgungseinheit 93 geliefert wird, wird der beeinflußte Bereich 81 zwischen den ebenen Elektroden 91 und 92 aufgeheizt.
  • In diesem Fall besteht ein Fettschicht auf der Oberfläche des menschlichen Körpers und diese Fettschicht ist besonders leicht zu heizen, da sie unter den Elektroden angeordnet ist und daher werden Kühlteile 94 und 95 zwischen den ebenen Elektroden 91 und 92 angeordnet und Kühlwasser zirkuliert über ein Kühlgerät 96. Dadurch wird der menschliche Körper vor dem Erleiden einer schädlichen Wirkung durch unnötiges Aufheizen der Fettschicht geschützt.
  • Bei dem lokalen Heizgerät nach dem Stand der Technik unter Verwendung von zwei ebenen Elektroden wird das Aufheizen durch einen Strom realisiert und es gibt daher die Tendenz, daß das Gewebe, das einen hohen elektrischen Widerstand wie die Fettschicht an der Oberfläche des menschlichen Körpers aufweist, intensiver aufgeheizt wird als das Gewebe, das einen niedrigen elektrischen Widerstand aufweist und ein tieferer Bereich des menschlichen Körpers entfernt von der Elektrode ist schwieriger aufzuheizen. Aus diesem Grund besteht das Problem, daß das auf einen lokalen Bereich konzentrierte Aufheizen schwer durchzuführen ist und es kann eine lokale Verbrennung in dem normalen Gewebe des Oberflächenfettbereichs oder derglei chen durch eine langzeitige Aufheizung bewirkt werden.
  • Wenn beispielsweise das Krebsgewebe bei 43º C oder höher aufgeheizt wird, kommen die Krebszellen um, aber wenn die in dem tieferen Teil des menschlichen Körpers existierenden Krebszellen auf 43º C oder höher aufgeheizt werden sollen, gibt es bei dem lokalen Aufheizgerät nach dem Stand der Technik die Gefahr, daß das nahe an der ebenen Elektrode liegende Gewebe auf 45º C oder höher aufgeheizt wird, was seine Grenztemperatur ist, und daher können die in dem tiefen Bereich angeordneten Krebszellen nicht zufriedenstellend aufgeheizt werden. Aus diesem Grund ist es zur Zeit allgemeine Praxis, daß mit dem lokalen Heiz gerät nur der Krebs, der nahe der Oberfläche des menschlichen Körpers existiert, behandelt werden kann.
  • US-A-4 378 806 offenbart ein lokales Heizgerät; das einen Mikrowellenstrahl verwendet. Dieses Gerät umfaßt eine Mikrowellenquelle, einen Resonanzhohlraum- Strahlteiler, Wellenleiter zum Leiten des geteilten Strahls und Anpaßmedien, die an jedem Ende der Wellenleiter vorgesehen sind. Ein lokaler Bereich des Kerpers wird durch die Anpaßmedien gehalten und der lokale Bereich wird durch den Mikrowellenstrahl geheizt. Das Anpaßmedium paßt eine intrinsische Impedanz der dielektrischen Last an die wirkliche Impedanz irgendeines Mediums in den Wellenleiter an. Unnötige Hitze wird aus einer dielektrischen Flüssigkeit eines dielektrischen Anpaßmediums entfernt, indem die dielektrische Flüssigkeit über einen Wärmetauscher strömt.
  • EP-A-0 171 620 offenbart ein Mikrowellen-Heizgerät, um Enzyme in Zellen eines Gehirns eines zu testenden Tieres in einem Moment des Verwendens der Mikrowelle inaktiv zu machen. Entsprechend dieser Veröffentlichung umfaßt das Mikrowellen-Heizgerät einen Hochleistungs-Mikrowellenoszillator, einen mit dem Oszillator verbundenen Wellenleiter, ein Impedanzanpaßteil, das mit dem äußeren Teil des Wellenleiters verbunden ist, einen Applikator und einen Behälter zum Befestigen eines Kopfes des Tieres.
  • Da entsprechend der EP-A-0 171 620 die Anstiegszeit der Ausgangsleistung des Oszillators kürzer ist als die Zeit des Zuführens der Mikrowelle zu dem zu prüfenden Tier und da das Aufheizen jedes zu prüfenden Tieres so effizient durch Anpassen der Impedanz durchgeführt wird, ohne irgendeine Wirkung auf das zu testende Tier vor dem Heizen zu beeinflussen, kann das Tier sehr effizient aufgeheizt werden, wodurch zufriedenstellende Daten erhalten werden.
  • Ein Resonanzraum, der in der US-A-4 378 806 offenbart ist, entspricht einem örtlichen Heizgerät, das zwei ebene Elektroden benutzt, die in dem Stand der Technik der vorliegenden Anmeldung beschrieben wurden.
  • Daher ist es schwierig, einen tieferen Teil des menschlichen Körpers entfernt von den Elektroden aufzuheizen, und es ist möglich, daß eine lokale Verbrennung in dem normalen Gewebe auftreten kann, wenn ein örtlich konzentriertes Aufheizen durchgeführt wird. Daher ist es notwendig, Wärme durch Verwendung eines Wärmetauschers nach der US-A-4 378 806 zu entfernen.
  • Nach EP-A-0 171 620 ist es möglich, den Kopf des Tieres bei den gleichen Heizbedingungen aufzuheizen, wobei der aufzuheizende Gegenstand nur ein Teil eines kleinen Tieres ist, und es ist nicht möglich, das gleiche für den menschlichen Körper anzuwenden.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein örtliches Heizgerät vorzusehen, das in der Lage ist, den menschlichen Körper, der sorgsam behandelt werden sollte, zu handhaben, das einen tiefen Bereich des menschlichen Körpers gut aufheizt, und das den gewünschten lokalen Bereich aufheizt, wobei die Nachteile des örtlichen Heizgerätes nach dem Stand der Technik vermieden werden sollen.
  • Somit ist der Zweck der vorliegenden Erfindung der, ein örtliches Heizgerät vorzusehen, das nicht die Nachteile des lokalen Heizgerätes nach dem Stand der Technik aufweist und das einen zu heizenden Körper zufriedenstellend bis in den tiefen Bereich aufheizen kann und das intensiv einen gewünschten örtlichen Bereich heizen kann und einen Stereoresonator zum örtlichen Aufheizen vorzusehen, der für dieses Gerät geeignet ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Daß das örtliche Heizgerät nach dem Stand der Technik nicht zufriedenstellend dem tiefen Bereich des menschlichen Körpers aufheizen kann, liegt daran, daß das Heizen durch einen Strom durchgeführt wird und der Strom zerstreut sich, wenn er von der Elektrode austritt.
  • Die vorliegende Erfindung, wie sie durch die Ansprüche 1 und 13 definiert ist, zielt auf diesen Punkt und beschränkt das elektrische Feld oder den innenliegenden Strom durch die Wirkung eines Magnetfeldes, das in seiner Peripherie vorhanden ist, um eine Diffusion des Stromes zu verhindern.
  • Um ein konzentriertes elektrisches Feld zum Heizen zu erzeugen, indem ein elektrisches Feld oder ein Strom begrenzt wird, weist der Hohlraumresonator zur lokalen Heizung nach der vorliegenden Erfindung eine Grundkonfiguration dahingehend auf, daß ein Hohlraum in Zylinderform gebildet wird, in dessen Achsen ein leitender Zylinder eines geringeren Durchmessers angeordnet ist, um einen Innenleiter zu bilden, daß ein elektromagnetisches Feld in dem Zwischenraum zwischen der Stirnfläche des Innenleiters und dem Hohlraum von einer Quelle für Mikrowellenenergie erzeugt wird, die durch eine Sonde mit dem Hohlraum gekoppelt ist.
  • Wenn eine Hochfrequenzenergie dem Hohlraumresonator mit dieser Konfiguration zugeführt wird und eine Resonanz in dem Hohlraum erzeugt wird, wird ein starkes elektrisches Feld durch die Wirkung der Innenelektrode zwischen der Innenelektrode und dem Leiter des Hohlraums oder zwischen zwei Innenelektroden, wo sie in entgegengesetzter Weise angeordnet sind, erzeugt und ein starkes Magnetfeld wird erzeugt, um so das elektrische Feld zu umgeben.
  • Dieses starke Magnetfeld begrenzt das elektrische Feld, um seine Diffusion zu vermeiden, und erzeugt eine starke Feldkonzentration auf der Mittenachse der Innenelektrode.
  • Somit kann ein zufriedenstellendes Aufheizen bis zu dem tiefen Bereich des aufzuheizenden Körpers erzielt werden.
  • Auch nimmt das örtliche Heizgerät nach der vorliegenden Erfindung einen Grundaufbau dahingehend an, daß der oben erwähnte Stereoresonator mit einer Hochfrequenzversorgungseinheit versehen ist. Durch diesen Aufbau kann das Aufheizen zufriedenstellend bis in den tiefen Bereich des aufzuheizenden Körpers durchgeführt werden und ein gewünschter lokaler Bereich kann intensiv aufgeheizt werden, ohne daß das normale Gewebe der Oberfläche verbrennt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Fig. 1 ist eine erläuternde Ansicht des Grundaufbaus eines Stereoresonators nach der vorliegenden Erfindung und eines Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels desselben.
  • Fig. 2 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines zweiten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 3 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines dritten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines vierten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines fünften Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines sechsten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines siebenten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines achten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 9 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines neunten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines zehnten Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 11 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines elften Ausführungsbeispiels des gleichen Stereoresonators.
  • Fig. 12 ist eine erläuternde Ansicht eines Grundaufbaus eines örtlichen Heizgeräts nach der vorliegenden Erfindung und eines Aufbaus eines ersten Ausführungsbeispiels desselben.
  • Fig. 13 ist eine erläuternde Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Aufbaus des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 14 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines vierten Ausführungsbeispiels des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 15 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines fünften Ausführungsbeispiels des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 16 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines sechsten Ausführungsbeispiels des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 17 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines siebenten Ausführungsbeispiels des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 18 ist eine erläuternde Ansicht eines Aufbaus eines achten Ausführungsbeispiels des gleichen örtlichen Heizgerätes.
  • Fig. 19 ist eine erläuternde Ansicht von Ergebnissen eines Heizexperiments durch das örtliche Heizgerät nach der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 20 ist eine erläuternde Darstellung eines lokalen Heizgerätes nach dem Stand der Technik.
  • Beste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
  • Um die vorliegende Erfindung in weitere Details zu beschreiben, wird im folgenden ihre Beschreibung entsprechend den beigefügten Zeichnungen gegeben.
  • Zusätzlich wird zum Zwecke der Vereinfachung der Beschreibung Ausführungsbeispiele des Stereoresonators für eine lokale Heizung und Ausführungsbeispiele des örtlichen Heizgerätes nach der vorliegenden Erfindung getrennt beschrieben.
  • (A) Ausführungsbeispiele des Stereoresonators
  • Es wird die Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Stereoresonators in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fign. 1 bis 11 gegeben. Zusätzlich wird eine Beschreibung über die Lage eines elektrischen Feldes, das durch Innenelektroden 13 jedes Stereoresonators 11 der vor liegenden Erfindung gebildet wird, in der Einzelheit des Heizexperiments gegeben. Auch sind auf der Zeichnung jedes Ausführungsbeispiels Darstellungen von Aufbauten weggelassen, die nicht direkt sich auf den Aufbau des Ausführungsbeispiels beziehen, es sei denn, sie werden verlangt.
  • (A1) Ausführungsbeispiel 1
  • Ein Stereoresonator 11 ist derart zusammengesetzt, daß eine Innenelektrode 13 durch ein ausgehöhltes Teil eines Hohlraums gebildet wird, das mit einem Leiter versehen ist, wie in Fig. 1(a) gezeigt wird, oder durch einen Leiter, wie einen getrennten Leiterzylinder oder ein Leiterstab, wie in Fig. 1(b) gezeigt wird.
  • Ein aufzuheizender Körper 10 wird zwischen die Innenelektrode 13 und dem entgegengesetzten Leiter des Hohlraums 12 gebracht. Der Querschnitt der Innenelektrode 13 kann in verschiedenen Formen ausgebildet sein, wie kreisförmig, elliptisch und rechteckig.
  • Wenn Hochfrequenzenergie von außen an den Stereoresonator 11 gelegt wird und Resonanz in dem Hohlraum 12 durch diesen Aufbau erzeugt wird, wird ein starkes elektrisches Feld E zwischen der Innenelektrode 13 und dem entgegengesetzten Leiter des Hohlraums- 12 erzeugt, wie in Fig. 1(c) gezeigt ist, und ein starkes Magnetfeld H wird in einer Weise erzeugt, daß es das elektrische Feld E umgibt. Dieses starke Magnetfeld H begrenzt das elektrische Feld E derart, daß es sich nicht zerstreut und erzeugt eine starke elektrische Feldkonzentration auf der Mittenachse der Innenelektrode 13. Zusätzlich wird eine detaillierte Beschreibung auf den Aspekt dieses elektrischen Feldes hinsichtlich des Heizexperiments des örtlichen Heizgerätes gegeben.
  • Aufgrund dieses Aufbaus kann ein Heizen zufriedenstellend bis in den tiefen Bereich des aufzuheizenden Körpers 10 durchgeführt werden. Gleichfalls gilt dies für einen gewünschten lokalen Bereich des normalen Gewebes der Oberfläche.
  • (A2) Ausführungsbeispiel 2
  • Zwei Innenelektroden 13a und 13b werden in einer Weise installiert, daß sie einander gegenüberstehen. Der zu heizende Körper 10 wird zwischen den beiden Innenelektroden 13a und 13b angeordnet. Fig. 2(a) zeigt ein Beispiel des Bildens der Innenelektroden 13a und 13b, indem ein Teil des Leiters des Hohlraums 12 ausgehöhlt wird, und Fig. 2(b) zeigt ein Beispiel des Bildens der Innenelektroden 13a und 13b mit getrenntern Leitern, wie Leiterzylindern oder Leiterstäben. Zusätzliche ist es auch möglich, daß eine der Innenelektroden 13a und 13b mit einer Höhlung und die andere mit einem Leiter gebildet wird.
  • Der aufzuheizende Körper 10 wird zwischen die beiden Innenelektroden 13a und 13b gebracht. Dieser Aufbau kann dem Grad der Konzentration des elektrischen Feldes erhöhen und die Heizwirkung verbessern.
  • Auch wird, wenn der menschliche Körper unter Verwendung des Stereoresonators 11 aufgeheizt wird, wie später in dem Punkt des Heizexperiments beschrieben wird, eine neue Wirkung dahingehend erhalten, daß das Aufheizen des Gewebes, das einen hohen elektrischen Widerstand, wie das Fettgewebe und Knochen, von denen kein Aufheizen gewünscht wird, bei niedrigen Graden unterdrückt wird und das Krebsgewebe, das das Ziel der Behandlung ist, wird effektiv aufgeheizt und die Wirkung der Behandlung wird in einem starken Maße verbessert. Da auch der Durchmesser des aufzuheizenden Bereichs auf einen kleinen Wert reduziert wird, wird die Gefahr des Aufheizens des normalen Gewebes in starkem Maße verringert, im Vergleich mit der konventionellen Technologie. Das bedeutet, daß dieser Aufbau in der Lage ist, das dem Aufheizen des menschlichen Körpers eigene Problem zu lösen.
  • (A3) Ausführungsbeispiel 3
  • Der Hohlraum 12 wird durch einen zylindrischen Leiter, wie in Fig. 3 gezeigt, gebildet und die Innenelektroden 13 (13a und 13b) sind auf seinen Stirnflächen 15 (15a und 15b) angeordnet. Für den mit dem Hohlraum 12 dieses zylindrischen Leiters gebildeten Stereoresonator entsteht beispielsweise der Resonator des wiedereintretenden Typs. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Innenelektroden 13a und 13b mit zwei Leitern versehen sind, die einander gegenüberstehen. Durch Anordnen der Innenelektroden 13 auf den Stirnflächen 15 in der Weise, wird ein guter Resonanzzustand erhalten und die Intensität und Konzentration des elektrischen Feldes werden intensiviert und dabei kann der Heizeffekt verbessert werden.
  • (A4) Ausführungsbeispiel 4
  • Wie in Fig. 4 gezeigt wird, sind Eintritte 14 (14a und 14b) zum Hinein- und Hinaustragen des aufzuheizenden Körpers 10 in dem Hohlraum 12 angeordnet, damit der aufzuheizende Körper 10 leicht in den Hohlraum 12 eingebracht werden kann. Wenn der gesamte aufzuheizende Körper 10 in den Hohlraum 12 eingebracht wird, reicht ein Eintritt 14. Wenn in diesem Fall ein mit einem Leiter versehener offen/geschlossen Deckel mit dem Eintritt (nicht dargestellt) befestigt ist, wird verhindert, daß das elektromagnetische Feld beim Heizen vom Hohlraum nach außen dringt und daher kann die Sicherheit verbessert werden. Da gleichfalls der Hochfrequenzstrom durch den offen/geschlossen Deckel fließt, wird das elektromagnetische Feld in dem Hohlraum 12 nicht gestört und es kann ein guter Resonanzfall realisiert werden.
  • Somit kann durch Anordnen von Eintritten 14 in den Hohlraum 12 der aufzuheizende Körper 10 leicht hinein- und hinausgetragen werden und die Handhabbarkeit wird verbessert.
  • (A5) Ausführungsbeispiel 5
  • Wenn die Elektrodenfläche der Innenelektrode 13 in einem Muster der variablen Verteilung des elektrischen Feldes angeordnet ist, wie in Fig. 5 gezeigt wird, kann die Konzentration des elektrischen Feldes vereinfacht werden und der Heizbereich kann verbreitet werden.
  • Das Muster der variablen Verteilung des elektrischen Feldes kann beispielsweise durch Installieren von Schlitzen oder Vertiefungen oder Vorsprüngen 131a bis 131d an der Elektrodenfläche in radialer Richtung, wie in Fig. 5(a) gezeigt, durch Realisieren von Schlitzen oder Vertiefungen oder Vorsprüngen 132a bis 132d an der Elektrodenfläche in Umfangsrichtung, wie in Fig. 5(b) gezeigt, oder durch Installieren von kleinen Löchern 133a bis 133n an der Elektrodenfläche in Umfangsrichtung, wie in Fig. 5(c) gezeigt, realisiert werden.
  • Die Form, Position, Anzahl und dergleicher dieser Schlitze, Vertiefungen, Vorsprünge oder Löcher werden geeignet in übereinstimmung mit der Größe des Heizbereichs ausgewählt.
  • Auchkann der Aufbau der variablen Verteilung des elektrischen Feldes durch die folgenden Verfahren realisiert werden.
  • 1 Der Durchmesser der Innenelektrode 13, insbesondere der Durchmesser des Bereichs der Spitze der Elektrode, wird größer gemacht.
  • 2 Die Form der Innenelektrode 13, insbesondere die Form des Spitzenbereichs der Elektrode, wird so ausgebildet, daß er mit der Art und Größe des Heizbereichs übereinstimmt (zum Beispiel Ellipse).
  • 3 Der Spitzenbereich der Elektrode der Innenelektrode 13 wird so ausgebildet, daß er in eine Mehrzahl von Stücke eintaucht (keines der Beispiele ist dargestellt).
  • Zusätzlich ist es möglich, daß der Spitzenbereich der Innenelektrode so aufgebaut ist, daß im vorhinein entfembare Adapter vorgesehen sind, die Spitzenelektrodenadapter mit dem oben beschriebenen Aufbauten der variablen Verteilung des elektrischen Feldes werden jeweils vorbereitet und ein Spitzenelektrodenadapter, der für die Größe und die Art des Heizbereiches geeignet ist, wird befestigt. Auch wenn zwei oder mehr Innenelektroden 13a und 13b angeordnet sind, ist es gleichfalls wirksam, daß mindestens eine von ihnen in einem Aufbau der variablen Verteilung des elektrischen Feldes ausgebildet ist.
  • Somit macht der Aufbau der variablen Verteilung des elektrischen Feldes es möglich, den Bereich der Konzentrationdes elektrischen Feldes einzustellen und die Größe des Heizbereichs kann auf die Größe des aufzuheizenden Bereichs angepaßt werden. Wenn beispielsweise der Durchmesser des Krebsgewebes einige Zentimeter oder weniger klein ist, kann das Aufheizen gut durch eine Kombination des Stereoresonators 11 und der Innenelektroden 13 durchgeführt werden. Allerdings kann für größere Krebsgewebe die Gesamtheit des großen Krebsgewebes gut aufgeheizt werden, indem der Bereich der Konzentration des elektrischen Feldes mittels eines Aufbaus der variablen Verteilung des elektrischen Feldes erweitert wird.
  • (A6) Ausführungsbeispiel 6
  • Die Einstellung des Konzentrationsbereiches des elektrischen Feldes, das durch die Innenelektroden 13 (13a und 13b) gebildet wird, wie in Fig. 6 gezeigt wird, kann realisiert werden, indem Einstellöcher 16 (16a und 16b) für die elektrische Feldverteilung in einem Teil des den Hohlraum 12 bildenden Leiters angeordnet werden. Dies bedeutet, daß durch Anordnen dieser Einstellöcher 16 (16a und 16b) für die Verteilung des elektrischen Feldes die gesamte Verteilung des elektromagnetischen Feldes in dem Hohlraum 12 geändert wird und durch diese Änderung wird der Bereich der Konzentration des durch die Innenelektroden 13 (13a und 13b) gebildeten elektrischen Feldes geändert.
  • 5 Wie in Fig. 6 gezeigt wird, arbeiten die Einstellöcher 16 (16a und 16b) der elektrischen Feldverteilung wirksam, wenn sie Form eines Schlitzes in der Richtung orthogonal zu der Richtung des durch den den Hohlraum 12 bildenden Leiter fließenden Stroms angeordnetsind und sie können als einfache kleine Löcher ausgebildet sein. Die Anzahl, Form und die Position der Anordnung der Einstellöcher für die elektrische Feldverteilung werden geeignet in Übereinstimmung mit Art und Größe des Heizbereichs ausgewählt.
  • In diesem Fall kann durch Befestigen von offen/geschlossen Gleitdeckel (nicht dargestellt) an den Einstellöchern 16 (16a und 16b) für die elektrische Feldverteilung und durch Vorsehen von variablen Abmessungen der Löcher der Bereich der Konzentration des elektrischen Feldes variabel gemacht werden.
  • Somit kann durch Anordnen von Einstellöchern 16 für die elektrische Feldverteilung an einem Teil des Hohlraums 12 der Bereich der Konzentration des elektrischen Feldes vergrößert werden und das Aufheizen kann gut über einen weiten Bereich wie im Fall von Ausführungsbeispiel 5 durchgeführt werden.
  • (A7) Ausführungsbeispiel 7
  • Wie in Fig. 7 gezeigt wird, wird die Einstellung des Bereichs der Konzentration des von den Innenelektrodnen 13 (13a und 13b) gebildeten elektrischen Feldes dadurch realisiert, daß Einstellglieder 22 (22a und 22b) für das elektrische Feld in dem Hohlraum 12 angeordnet werden.
  • Die Einstellglieder 22 (22a und 22b) für das elektri sche Feld werden durch Leiter, Dielektrika oder dergleichen gebildet und sie arbeiten effektiv, wenn sie an Stellen eines hohen Hochfrequenzpegels des elektrischen Feldes in dem Hohlraum 12 angeordnet werden. Diese Einstellglieder 22 (22a und 22b) für das elektrische Feld ändern die gesamte Verteilung des elektromagnetischen Feldes des Hohlraums 12 und aufgrund dieser Änderung wird gleichfalls der Bereich der Konzentration des durch die Innenelektroden 13 (13a und 13b) gebildeten elektrischen Feldes geändert.
  • Die Form, Anzahl, Befestigungspositionen der Einstellglieder 22 (22a und 22b) für das elektrische Feld werden geeignet in Übereinstimmung mit Art und Größe des Heizbereiches ausgewählt.
  • (A8) Ausführungsbeispiel 8
  • Die Resonanzfrequenz des Stereoresonators 11 variiert abhangig vom Volumen und von der Form des Hohlraums. Somit kann dies, wie in Fig. 8 gezeigt wird, dadurch realisiert werden, daß ein Teil des den Hohlraum 12 bildenden Leiters beweglich gemacht wird.
  • In Fig. 8 sind die Boden- und Deckenstirnflächen 15a und 15b des zylindrischen Hohlraums 12 beide beweglich. In diesem Fall kann jedoch nur eine der Stirnflächen 15a und 15b beweglich gemacht werden. Wenn der Hohlraum 12 rechteckig ist, können die Seitenflächen beweglich gemacht werden. Dieser Aufbau macht es möglich, die Resonanzfrequenz des Stereoresonators 11 einzustellen und die Resonanz in den festen Zustand zu bringen. Im umgekehrten Sinn kann auch der Ausgang, das heißt die Heizfähigkeit eingestellt werden, indem die Resonanzfrequenz aus der Frequenz der be sten Resonanzbedingung verschoben wird.
  • (A9) Ausführungsbeispiel 9
  • Die Dicke des aufzuheizenden Körpers 10 variiert ab hängig von jedem aufzuheizenden Körper und es ist vorteilhaft, die Elektrodenfläche der Innenelektrode 13 und den aufzuheizenden Körper 10 in den besten Kontaktzustand miteinander über die gesamte Zeit zu bringen.
  • Dies wird dadurch realisiert, daß ein Aufbau der variablen Position der Elektrodenfläche mindestens einer der Innenelektroden 13, die aus einem Leiter, wie einem leitenden Zylinder oder einem leitenden Stab, bestehen, gewählt wird.
  • Fig. 9 zeigt ein Beispiel des variablen Aufbus der Position der Elektrodenfläche und die aus einem Leiter bestehenden Innenelektroden 13a und 13b sind mit den Stirnflächen 15a und 15b in der Weise verbunden, daß sie sich nach oben und nach unten bewegen können.
  • Die Auf- und Abwärtsbewegung der Innenelektroden 13a und 13b kann durch verschiedene Verfahren realisiert werden und in diesem Fall ist die Dichte des Hochfrequenzstroms an dem Kontaktbereich der Innenelektroden 13a und 13b mit den Stirnflächen 15a und 15b groß und daher wird ein Leistungsverlust erzeugt, es sei denn, ein guter Kontakt wird aufrechterhalten. Um diesen Leistungsverlust zu verhindern, sind Kontaktglieder 18a und 18b, die aus einem gleitenden Federmaterial gebildet werden, an den Stirnflächen 15a und 15b befestigt und die Innenelektroden 18a und 18b bewegen sich nach oben und nach unten, während sie auf diesen Kontaktgliedern 18a und 18b gleiten.
  • Außerdem kann nur eine der Innenelektroden 13a und 13b in Auf- und Abwärtsrichtung veränderbar gemacht werden.
  • (A10) Ausführungsbeispiel 10
  • Wenn die Ausgangsleistung des Stereoresonators 11 groß ist, könnte eine Entladung von der Elektrodenfläche der Innenelektrode 13 auftreten.
  • Wie in Fig. 10 gezeigt wird, kann diese Entladung dadurch verhindert werden, daß die Elektrodenflächen der Innenelektroden 13 (13a und 13b) mit isolierenden Teilen 24 (24a und 24b) versehen werden.
  • Darüber hinaus arbeitet dieses isolierende Teil 24 wirksam, wenn es an beiden Innenelektroden 13a und 13b angeordnet ist.
  • Auch kann eine Entladung verhindert werden, indem ein Raum zwischen dem aufzuheizenden Körper 10 und der Innenelektrode 13 gebildet wird.
  • (A11) Ausführungsbeispiel 11
  • Die den besten Resonanzzustand des Stereoresonators 11 realisierende Resonanzfrequenz ist kritisch und daher muß zur Realisierung des besten Resonanzzustan des eine feine Einstellung der Resonanzfrequenz vorgenommen werden. Darüber hinaus weicht die Schwingung vom Resonanzzustand ab, die Ausgangsspannung fällt und somit wird die Heizfähigkeit gleichfalls verringert.
  • Um diese feine Einstellung der Resonanzfrequenz zu ermöglichen, werden, wie in Fig. 11 gezeigt wird, Frequenzeinsteliglieder 21 (21a, 21b und 21c) in dem Hohlraum 12 in einer Weise befestigt, die die Einführung ermöglicht.
  • Diese Frequenzeinsteliglieder 21a bis 21c werden als ein leitender Stab ausgebildet und seine Wirkung ist groß, wenn die Glieder an dem Bereich befestigt werden, bei dem der Pegel des elektrischen Feldes, das durch den durch den Hohlraum 12 fließenden HF-Strom erzeugt wird, groß ist. Die Anzahl der Frequenzeinsteliglieder 21 (21a bis 21c) wird abhängig von dem benötigten variablen Frequenzbereich ausgewählt. Auch wird die Einstellung der Position der Einführung (Maß der Einführung) durch verschiedene Methoden realisiert und kann durch eine automatische Steuerung durchgeführt werden, wie in dem folgenden Punkt (B2) gezeigt wird.
  • (B) Ausführungsbeispiele des örtlichen Heizgerätes
  • Es wird die Beschreibung von Ausführungsbeispielen des örtlichen Heizgerätes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fign. 12 bis 18 gegeben.
  • (B1) Ausführungsbeispiel 1
  • Ein örtliches Heizgerät nach der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung jedes Stereoresonators 11 für örtliches Heizen, wie sie in den zuvor beschriebenen Punkten (A1) bis (A11) dargestellt wurden, rea lisiert.
  • In Fig. 12 ist der Stereoresonator 11 einer der Stereoresonatoren für örtliches Heizen nach einem der oben beschriebenen Punkte (A1) bis (A11). Hochfre quenzenergie wird von einer Hochfrequenzversorgungseinheit 30 dem Stereoresonator 11 zugeführt, worauf dieser in den Resonanzzustand gesetzt wird.
  • In dem Resonanzzustand des Stereoresonators 11 erzeugt die Innenelektrode 13 ein starkes elektrisches Feld hoher Konzentration und dabei wird der aufzuheizende Körper 10 lokal bis zu einer ausreichenden Tiefe aufgeheizt. Auch kann ein gewünschter lokaler Bereich intensiv aufgeheizt werden, ohne das normale Gewebe der Oberfläche zu verbrennen.
  • Außerdem wird die Beschreibung eines spezifischen Aufbaus der Hochfrequenzversorgungseinheit 30 zusammen mit dem folgenden Ausführungsbeispiel 2 gegeben.
  • (B2) Ausführungsbeispiel 2
  • Ein anderes lokales Heizgerät nach der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung des Stereoresonators 11 nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel (A11) gebildet.
  • In Fig. 13 sind der Grundaufbau und die Betriebsweise des Stereoresonators 11, die Hochfrequenzversorgungseinheit 30, die Erfassungsvorrichtung für den Resonanzzustand und die Positionssteuermittel 50 wie zuvor beschrieben.
  • In der Hochfrequenzversorgungseinheit 30 geht die von einem Hochfrequenzgenerator 31 erzeugte Hochfrequenzenergie durch einen Richtungskoppler 32, eine Impedanzanpaßeinheit 33 und ein Kabel 34 und wird dem Stereoresonator 11 zugeführt, indem sie über eine Koppelsonde 35 in den Hohlraum 12 gekoppelt wird.
  • Dieimpedanzanpaßeinheit 33 führt eine Impedanzanpassung zwischen dem Richtungskoppler 32 und dem Stereoresonator 11 durch. Diese Anpassung kann auch automatisch durchgeführt werden.
  • Der Richtungskoppler 32 liefert die Hochfrequenzenergie von dem Hochfrequenzgenerator zu der Seite des Stereoresonators 11 und liefert die von dem Stereoresonator 11 reflektierte Hochfrequenzenergie an einen Widerstand 36. Dabei wird verhindert, daß die reflektierte Hochfrequenzenergie in den Hochfrequenzgenerator eintritt und ihn zerstört. Ein Verbindungsstück 37 ist an dem Hohlraum 12 befestigt und verbindet das Kabel 34 und die Koppelsonde 35.
  • Wie in Fig. 13(a) gezeigt wird, können die Erfassungsmittel 40 für den Resonanzzustand durch einen Detektor 41 für stehende Wellen gebildet werden. Der Detektor 41 für stehende Wellen ist zwischen dem Richtungskoppler 32 und der Impedanzanpaßeinheit 33 angeordnet und detektiert eine stehende Welle und zeigt sie an einer Anzeigeeinrichtung 42 für stehende Wellen an.
  • Wie in Fig. 13(b) gezeigt wird, können die Erfassungsmittel 40 für den Resonanzzustand durch einen Amplitudendetektor 43 gebildet werden. Der Amplitudendetektor 43 entnimmt ein Hochfrequenzausgangssignal des Stereoresonators 11 durch eine Detektorsonde 44, die in dem Hohlraum 12 angeordnet ist, wandelt es über einen Gleichrichter 45 in einen Gleichstrom um und läßt danach ein Amplitudenanzeigegerät 46 diesen Gleichstromwert anzeigen. Dieser Gleichstromwert zeigt die Amplitude des Hochfrequenzausgangssignals der Stereoresonators 11 an. Das Bezugszeichen 47 bezeichnet ein die Detektorsonde 44 und den Gleichrichter 45 verbindendes Verbindungsstück
  • In den Positionssteuermitteln bezeichnet das Bezugszeichen 51 eine Detektorsteuereinheit und das Bezugszeichen 52 bezeichnet eine Antriebseinheit, die die Positionseinstellung durchführt, indem ein Frequenzeinstellglied 21 angetrieben wird, das aus einem Motor gebildet wird.
  • Wenn der Resonanzzustand, der durch die Detektormittel 40 für den Resonanzzustand, die durch den Detektor 41 für stehende Wellen und den Amplitudendetektor 43 gebildet werden, detektiert wird, in die Positionssteuermittel 50 eingegeben wird, steuert die Detektorsteuereinheit 51 die Antriebseinheit 52 an, damit diese das Einstellmaß der Einführung des Frequenzeinsteligliedes 21 in den Hohlraum 12 in Übereinstimmung mit diesem detektierten Resonanzzustand einstellt. Die Antriebseinheit 52 dreht den Motor im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn entsprechend einer gegebenen Richtung, um das Einstellmaß der Einführung des Frequenzeinsteligliedes 21 in den Hohlraum 12 einzustellen.
  • In diesem Falle wird bei dem Verfahren der stehenden Welle unter Verwendung des Detektors 41 für stehende Wellen das Maß der Einführung des Frequenzeinstellgliedes 21 so gesteuert, daß das Verhältnis der stehenden Welle oder der reflektierten Welle, die durch das Anzeigegerät 42 für stehende Wellen angezeigt werden, minimiert wird. Bei dem Amplitudenanzeigeverfahren unter Verwendung des Amplitudendetektors 43 wird die Steuerung so durchgeführt, daß der durch das Amplitudenanzeigegerät 46 angezeigte Amplitudenwert maximal wird.
  • Somit kann der Stereoresonator 11 im besten Resonanzzustand über die gesamte Zeit gehalten werden und eine gute Aufheizung kann kontinuierlich durchgeführt werden, selbst wenn eine Person während der Behandlung sich bewegt oder die Resonanzbedingung des Stereoresonators 11 durch eine Änderung der elektrischen Konstante aufgrund des Anstiegs der Temperatur des aufzuheizenden Körpers 10 variiert wird.
  • Auch wird die elektromagnetische Feldverteilung in dem Resonator manchmal durch eine Änderung der elektrischen Konstanten oder dergleichen gestört, was einen Schmerz oder eine lokale Verbrennung des menschlichen Körpers oder einen Fehler bzw. Ausfall des Hochfrequenzgenerators 31 bewirken kann, aber diese Störungen können auch vermieden werden und ein sicheres und wirksames Aufheizen oder eine solche Behandlung kann durchgeführt werden.
  • (B3) Ausführungsbeispiel 3
  • Die Ausgangsleistung ist beim Resonanzzustand ein Maximum und wenn die Frequenz der dem Stereoresonator 11 zugeführten Hochfrequenzenergie von der Resonanzfrequenz abweicht, wird die Ausgangsleistung für das Heizen verringert. Somit kann die Ausgangsleistung des Stereoresonators 11 zum Aufheizen eingestellt werden, indem die Frequenz der dem Stereoresonator 11 zugeführten Hochfrequenzenergie variiert wird.
  • Ein Variieren der Frequenz der dem Stereoresonator 11 gelieferten Hochfrequenzenergie kann einfach dadurch realisiert werden, daß der Hochfrequenzgenerator 31 der Hochfrequenzversorgungseinheit 30 in einen variablen Frequenzgenerator umgewandelt wird. Darüber hinaus kann, wenn der Hochfrequenzgenerator 11 seinen Ausgang schrittweise variieren kann, durch Kombinieren mit einer Frequenzeinstellung der Ausgang der Hochfrequenzenergie kontinuierlich von einem niedrigen Pegel bis zu einem hohen Pegel über einen weiten Bereich eingestellt werden.
  • Somit kann die Ausgangsleistung, das heißt die Heizfähigkeit des Stereoresonators 11, über einen weiten Bereich eingestellt werden.
  • (B4) Ausführungsbeispiel 4
  • Wenn das elektrische Feld von der Innenelektrode 13 streut, werden andere Bereiche als der aufzuheizende Bereich des Körpers 10 aufgezeigt und es kann eine schädliche Wirkung auftreten.
  • Um diese Störung zu vermeiden, werden, wie in Fig. 14 gezeigt wird, Abschirmelemente 23 (23a und 23b) in dem Hohlraum installiert, die einen Verlust oder eine Leckage des elektromagnetischen Feldes auf andere Bereiche als auf den aufzuheizenden Bereich des Körpers 10 abschneidet.
  • Die Abschirmelemente 23 (23a und 23b) sind aus einem Leiter oder einem Dielektrikum gebildet und es kann für diesen Zweck eines der Elemente 23a und 23b vorgesehen werden und weiterhin können die Elemente in ihrer Anzahl erhöht werden.
  • (B5) Ausführungsbeispiel 5
  • Wenn die Ausgangsleistung des Stereoresonators 11 groß ist, erhöht sich die Temperatur der Innenelektrode 13 und es wird Wärme erzeugt, und wenn der aufzuheizende Körper 10 ein menschlicher Körper ist, können Verbrennungen auftreten.
  • Um diese Störung zu vermeiden, werden, wie in Fig. 15 gezeigt wird, Kühlelemente 25 (25a und 25b) an der Innenelektrode 13 (13a und 13b) vorgesehen und Kühlwasser wird durch eine Kühleinheit 60 zirkuliert.
  • Die Kühlelemente 25 (25a und 25b) können beispielsweise derart ausgebildet sein, daß Kühlrohre mit der Außenseite der Innenelektroden (13a und 13b) durch Umwickeln verbunden sind oder innerhalb der Innenelektroden 13 befestigt sind. Es kann eines der Kühlelemente 25 (25a und 25b) für einen wirksamen Betrieb vorgesehen sein.
  • (B6) Ausführungsbeispiel 6
  • Wenn der aufzuheizende Körper 10 nicht flach ist oder sich während des Heizens bewegt, wird ein Zwischenraum zwischen der Innenelektrode und dem Körper gebildet, wodurch sich die Heizfähigkeit verringert.
  • Um diese Verringerung zu vermeiden, werden, wie in Fig. 16 gezeigt wird, verlustarme Zwischenglieder 26 (26a und 26b) zwischen den Innenelektroden 13 (13a und 13b) und dem aufzuheizenden Körper eingeführt.
  • Die Zwischenglieder 26 (26a und 26b) werden bei spielsweise durch einen leitende Teilchen, niedrig durchlassende isolierende Teilchen, Gas oder Flüssigkeit enthaltenden Sack gebildet. Wenn ein solcher Sack verwendet wird, füllt er, selbst wenn der aufzuheizende Körper 10 nicht flach ausgebildet ist oder sich bewegt, die Lücken zwischen den Innenelektroden 13 (13a und 13b) und dem aufzuheizenden Körper 10 und kann den Kontakt zwischen beiden in gutem Zustand halten. Selbst eines dieser Zwischenelemente 26a und 26b arbeitet wirksam.
  • Zusätzlich kann dieses Gas oder diese Flüssigkeit eine kontinuierliche Kühlwirkung haben, wenn sie durch mit einer externen Kühleinheit verbundene Rohre geführt wird (nicht dargestellt).
  • (B7) Ausführungsbeispiel 7
  • Um die Befestigung und die Positionseinstellung der Zwischenelemente 26 (26a und 26b) zu vereinfachen und eine Einstellung jedes Teils in dem Hohlraum 12 zu überprüfen, ist, wie in Fig. 17 gezeigt wird, mindestens ein Fenster mit einer zu öffnenden und zu schließenden Abdeckklappe 27 in dem Hohlraum 12 angeordnet.
  • Wenn die zu öffnende und zu schließende leitende Abdeckklappe 27 installiert ist und während des Aufheizens geschlossen ist, so daß ein Hochfrequenzstrom auch ausreichend über diese Abdeckklappe 27 fließt, wie es der Fall in diesem Ausführungsbeispiel ist, kann eine Störung des elektromagnetischen Feldes aufgrund des Fensters 17 auf ein Minimum unterdrückt werden.
  • Weiterhin vermeidet die zu öffnende und zu schließende Abdeckklappe 27 eine Streuung der elektromagnetischen Welle aus dem Hohlraum 12 nach außen und dabei kann eine sichere Behandlung gewährleistet werden.
  • (B8) Ausführungsbeispiel 8
  • Wenn der Stereoresonator 11 relativ zu dem aufzuheizenden Körper 10 drehbar gemacht wird, kann ein gewünschter lokaler Bereich intensiv aufgeheizt werden, indem der aufzuheizende Körper in einer willkürlichen Richtung oder durch Drehen des Stereoresonators 11 aufgeheizt wird und somit kann die Wirkung der medizinischen Behandlung verbessert werden.
  • Fig. 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel in diesem Fall. In Fig. 18 bezeichnet das Bezugszeichen 71 einen Auflagetisch, auf dem der aufzuheizende Körper 10 gelegt wird, und Bezugszeichen 70 bezeichnet einen Drehmechanismus. In dem Drehmechanismus 70 bezeichnet das Bezugszeichen 72 ein kreisförmiges Drehgestell, das den Stereoresonator 11 über Tragrahmen 73 und 74 stützt. Die Bezugszeichen 75 und 76 bezeichnen kreisförmige Stützgestelle, die drehbar das Drehgestell 72 abstützen. Das Bezugszeichen 77 bezeichnet einen Stützfuß, der die Stützgestelle 75 und 76 festlegt und abstützt. Das Bezugszeichen 78 ist eine Drehantriebseinheit, das das Drehgestell 72 dreht.
  • Wenn bei diesem Aufbau das Drehgestell 72 durch die Drehantriebseinheit 78 gedreht wird, wird der Stereoresonator 11 gedreht und dabei kann der aufzuheizende Körper 10 in jeder Richtung aufgeheizt werden oder er kann aufgeheizt werden, während er gedreht wird.
  • (C) Aufheizexperimente
  • Fig. 19 zeigt die Ergebnisse der Aufheizversuche, die mit dem lokalen Heizgerät nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden.
  • Der Durchmesser der Innenelektroden 13a und 13b beträgt 30 cm, der Abstand zwischen den Elektroden ist 20 cm und die Frequenz ist 140,75 MHz Fig. 19(a) zeigt eine Verteilung der elektrischen Feldstärke und die Ordinate stellt die elektrische Feldstärke und die Abszisse den Abstand der Innenelektroden 13a und 13b von der Mittelachse dar. Fig. 19(b) zeigt eine Temperaturverteilung, wobei die Ordinate, die Temperatur und die Abszisse den Abstand der Innenelektroden 13a und 13b von der Mittelachse darstellen.
  • Diese Versuchsergebnisse zeigen, daß die Temperatur auf der Mittelachse der Innenelektroden 13a und 13b am größten wird und das elektrische Feld zu der Mittelachse konvergiert und sich konzentriert. Weiterhin wurden bei Aufheizversuchen, bei denen Fett und Muskeln übereinanderliegend angeordnet wurden, Fett kaum aufgeheizt und Muskeln intensiv aufgeheizt, wodurch die gewünschten Ergebnisse für die medizinische Behandlung erzielt wurden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben wurde, ist der Stereoresonator zum lokalen Heizen und das örtliche Aufheizgerät in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung nützlich zum zufriedenstellenden Aufheizen des aufzuheizenden Körpers und ist insbesondere für die Heizbehandlung zum Zerstören von Krebszellen geeignet.

Claims (19)

1. Hohlraumresonator zur lokalen Heizung eines Körpers durch Anlegen einer Hochfrequenz-Energie an den Resonator, gekennzeichnet durch einen zylinderförmigen Hohlraum (12), in dessen Achse zur Bildung einer Innenelektrode (13) ein leitender Zylinder geringeren Durchmessers angeordnet ist, wobei ein elektromagnetisches Feld in dem Zwischenraum zwischen der Stimseite des Innenleiters (13) und dem Hohlraum von einer Quelle (30) für Mikrowellenenergie erzeugt wird, die durch eine Sonde (37) in den Hohlraum eingekoppelt wird.
2. Hohlraumresonator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung von zwei Innenelektroden (13a,13b), die einander gegenüberstehen, wobei zwischen ihnen ein Zwischenraum verbleibt, in den der zu heizende Körper (10) einführbar ist.
3. Hohlraumresonator nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektroden (13,13a,13b) an den Stirnflächen (15,15a,15b) des zylindrischen Hohlraums (12) angeordnet sind.
4. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens einen Eingang (14,14a,14b) zum Tragen des zu heizenden Körpers (10) in oder aus dem Hohlraum (12).
5. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrodenfläche der Innenelektrode (13,13a,13b) einen Aufbau aufweist, der eine veränderliche Verteilung eines elektrischen Feldes erzeugt.
6. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens ein Einstelloch der Verteilung des elektrischen Feldes (16,16a,16b) zum Einstellen der durch die Innenelektrode (13) in einem Teil des den Hohlraum (12) bildenden Leiters geformten Verteilung des elektrischen Feldes.
7. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens ein Einstellelement (22,22a,22b) des elektrischen Feldes zum Einstellen der durch die Innenelektrode (13) in dem Hohlraum (12) gebildeten Verteilung des elektrischen Feldes.
8. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des den Hohlraum (12) bildenden Leiters beweglich gemacht ist.
9. Hohlraumsresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der mit einem Leiter gebildeten innenelektroden (13,13a,13b) einen Aufbau aufweist, der eine Veränderung der Position ihrer Elektrodenfläche ermöglicht.
10. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Elektrodenfläche der Innenelektroden (13,13a,13b) mit einem Isolierelement (24) bedeckt ist.
11. Hohlraumresonator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines von Frequenzeinstellelementen (21,21a, 21b,21c) zum Einstellen einer Resonanzfrequenz in einer in den Hohlraum (12) einführungsfähigen Weise befestigt ist.
12. Vorrichtung zum lokalen Heizen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlraumresonator (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 vorgesehen ist, wobei eine Versorgungseinheit (30) für Hochfrequenzleistung diesen Hohlraumresonator (11) zum lokalen Heizen mit Hochfrequenzenergie beliefert.
13. Vorrichtung zum lokalen Heizen mit einem Hohlraumresonator (11), dem Hochfrequenzenergie zum lokalen Heizen eines zu heizenden Körpers (10) durch ein von der Energie erzeugtes elektromagnetisches Feld zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen zylinderförmigen Hohlraum (12) mit einer koaxialen Innenelektrode (13), die durch-Aushöhlen eines Teils des Hohlraums (12) oder durch einen getrennten Leiter gebildet wird, wobei das elektromagnetische Feld in dem Zwischenraum zwischen der Stimseite der Innenelektrode (13) und dem Hohlraum (12) erzeugt wird, Frequenzeinstellelemente (21,21a,21b,21c) zum Einstellen von Resonanzfrequenz, die in einer Weise befestigt sind, daß sie in den Hohlraum (12) einführbar sind, eine Hochfrequenzleistungsversorgungseinheit (30) zum Versorgen des Hohlraumresonators (11) mit Hochfrequenzenergie einer Resonanzfrequenzerfassungseinrichtung (40) zum Erfassen des Resonanzzustandes des Hohlraumresonators (11) und einer Positionssteuervorrichtung (50) zum Einstellen der Positionen der Frequenzeinstellelemente (21,21a,21b, 21c), um den besten Resonanzzustand in Übereinstimmung mit dem erfaßten Resonanzzustand zu erhalten.
14. Vorrichtung zum lokalen Heizen nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der von der Hochfrequenzleistungs- Versorgungseinheit (30) erzeugten Hochfrequenzenergie veränderlich ist.
15. Vorrichtung zum lokalen Heizen nach einem der Ansprüche 12 bis 14, gekennzeichnet durch mindestens ein Abschirmelement (23,23a,23b) zum Abschirmen der Streuung des elektrischen Feldes auf andere Bereiche als den zu heizenden Bereich des zu heizenden Körpers (10).
16. Vorrichtung zum lokalen Heizen nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch Kühlelemente (25,25a,25b) in den Innenelektroden (13,13a,13b), und durch eine Kühleinheit (50), die diese Kühlelemente (25,25a,25b) mit Kühlwasser versorgt.
17. Vorrichtung zum lokalen Heizen nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenelemente mit niedrigem Verlust (26,26a,26b) zwischen mindestens eine der Innenelektroden (13,13a,13b) und den aufzuheizenden Körper (10) eingefügt sind.
18. Vorrichtung zum lokalen Heizen nach einem der Ansprüche 12 bis 17, gekennzeichnet durch mindestens ein Fenster (17) mit einer zu öffnenden und zu schließenden Abdeckklappe (27), die als ein Leiter als Teil des den Hohlraum (12) bildenden Leiters ausgebildet ist.
19. Vorrichtungzum lokalen Heizen nach einem der Ansprüche 12 bis 18, gekennzeichnet durch einen Auflegetisch (71) zum Auflegen des zu heizenden Körpers (10) und durch einen Drehmechanismus (70), der diesen Auflegetisch (71) relativ zu dem Hohlraumresonator (11) dreht.
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