温熱治療装置
【課題】 健康な臓器を傷つけることなく癌細胞のみを死滅させることが可能な温熱治療装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプ等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を収束させる収束レンズ１４と、収束レンズ１４により収束された光を癌細胞が存在する患部１０に向けて偏向する移動ミラー１５とを備える。
【解決手段】 温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプ等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を収束させる収束レンズ１４と、収束レンズ１４により収束された光を癌細胞が存在する患部１０に向けて偏向する移動ミラー１５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、温熱治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、癌の治療方法として、従来の、メスによる切開後の癌の摘出施術以外に、各種の治療方法が提案されている。
【０００３】
癌細胞は摂氏４３度になると死滅することを利用した、温熱療法（ハイパーサーミア）が提案されている（非特許文献１）。例えば、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）やエックス線ＣＴ装置を使用して、人体内部の癌の形状や位置を確認し、この癌の三次元画像を見ながら癌に向けて針を刺し、この針の先端に装着したヒータで癌を加熱して癌細胞を死滅させる治療法も提案されている（非特許文献２参照）。
【０００４】
また、ヒータを装着した針を刺す代わりに、エックス線源を人体内部の癌を中心として回転させ、癌細胞にＸ線を常時照射させることにより、癌細胞を死滅させる治療法も提案されている（非特許文献３参照）。
【０００５】
これらの治療法は、従来の、メスによる切開後の癌の摘出施術に比べると、患者への負担が大幅に軽減されるという利点がある。
【非特許文献１】”温熱療法（ハイパーサーミア）はなぜ“がん”に効くのでしょうか” 日本ハイパーサーミア学会 「平成１７年６月６日検索」 インターネット＜ＵＲＬ http://www.gakkai.net/JSHO/misc/hyp-1.html＞
【非特許文献２】資料名：J Magn Reson Imaging 標題：MR-guided microwave thermocoagulation therapy of liver tumors: initial clinical experiences using a 0.5 T open MR system. 著者名：Morikawa, Shigehiro; Inubushi, Toshiro; Kurumi, Yoshimasa; Naka, Shigeyuki; Sato, Koichiro; Tani, Tohru; Yamamoto, Ikuo; Fujimura, Masaki
【非特許文献３】資料名：医学のあゆみ 標題：前立腺癌治療の最近の進歩-とくに放射線療法 外部照射 著者名：五味光太郎, 道本幸一
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した新しい治療方法を採用した場合であっても、体内の深部にある癌の場合には、人体の表面から癌細胞に至る途中の健康な臓器を、針またはエックス線が傷つけるという問題を生ずる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、健康な臓器を傷つけることなく癌細胞のみを死滅させることが可能な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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、人体の患部に光エネルギーを照射するための温熱治療装置であって、光源と、前記光源から出射された光を、前記患部に対する照射角度を順次変更しながら、前記患部に対して収束させる光学系とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記収束レンズにより収束された光を前記患部に向けて偏向するミラーと、前記収束レンズと前記ミラーとを、前記収束レンズから前記患部までの光路長が一定となる状態で、光路に沿って移動させる移動手段とを備えている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズとを備え、前記コリメートレンズにより平行光とされた光を、前記フレネルレンズに対して垂直な方向から、その位置を移動させて入射させる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズと、前記コリメートレンズにより平行光とされた光をフレネルレンズに向けて偏向するミラーと、前記ミラーを、前記フレネルレンズと平行に移動させる移動手段とを備えている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて偏向するミラーと、 前記ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記ミラーと前記収束レンズとを、光路に沿って同期して移動させる移動手段とを備えている。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、当該光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記光源、前記コリメートレンズおよび前記収束レンズを、前記患部を中心とする円弧に沿って同期して移動させる移動手段とを備えている。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記収束レンズにより収束された光を偏向する第１ミラーと、前記第１ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて偏向する第２ミラーと、前記第１ミラーと前記第２ミラーとを、光路を中心に回転させる回転手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項７に記載の発明によれば、健康な臓器を傷つけることなく癌細胞のみを死滅させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００１７】
この温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を収束させる収束レンズ１４と、収束レンズ１４により収束された光を癌細胞が存在する患部１０に向けて偏向する移動ミラー１５とを備える。
【００１８】
なお、図１においては、コリメートレンズ１２や収束レンズ１４等のレンズを一枚のレンズで表現しているが、これらのレンズは、複数枚のレンズを組み合わせて機能させるものであってもよい。これは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００１９】
光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）やエックス線ＣＴ装置（以下、これらを総称して「ＭＲＩ等」と呼称する）が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００２０】
収束レンズ１４は、ベース部材２０に対して往復移動可能な第１移動架２１に連結されている。すなわち、第１移動架２１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、後述するモータ３５の作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００２１】
移動ミラー１５は、揺動機構２３を介して第２移動架２２に連結されている。この揺動機構２３は、後述するモータ３７の駆動を受け、移動ミラー１５を軸２４を中心に揺動させるためものもである。また、第２移動架２２は、第１移動架２１に対して往復移動可能となっている。すなわち、第２移動架２２は、図示しない案内部材を介して、第１移動架２１に連結されており、後述するモータ３６の作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。
【００２２】
図２は、上述した温熱治療装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２３】
この温熱治療装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ３１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ３２と、論理演算を実行するＣＰＵ３３とから成る制御部３０を備える。この制御部３０は、インターフェース３４を介して、上述した光源１１、第１移動架２１を往復移動するためのモータ３５、第２移動架２２を往復移動させるためのモータ３６、および、移動ミラー１５を揺動させるためのモータ３７と連結されている。
【００２４】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束レンズ１４により収束させ、移動ミラー１５により患部１０に収束させる。すなわち、この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００２５】
この状態において、モータ３５、３６の駆動により、収束レンズ１４と移動ミラー１５とを、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。そして、移動ミラー１５の移動にかかわらず折り返しミラー１３で偏向された光を患部１０に向かって収束させるために、モータ３７の駆動により揺動機構２３を動作させ、移動ミラー１５の角度を変更する。
【００２６】
なお、収束レンズ１４と移動ミラー１５との移動速度は、収束レンズ１４から移動ミラー１５を介して患部１０までの光路長が、常に、収束レンズ１４の焦点距離と一致する状態となる移動速度とする。制御部３０は、収束レンズ１４から移動ミラー１５を介して患部１０までの光路長が、常に、収束レンズ１４の焦点距離と一致し、折り返しミラー１３で偏向された光が患部１０に向かって収束するように、モータ３５、３６、３７の回転数を制御する。
【００２７】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。一般に、癌細胞は摂氏４３度になると死滅する。従って、収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００２８】
なお、収束レンズ１４と移動ミラー１５との移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、収束レンズ１４と移動ミラー１５とは、図１における左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、収束レンズ１４と移動ミラー１５とを複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００２９】
上述した実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定することにより、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することを可能とし、これにより、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することを可能としている。しかしながら、この発明はこのような形態に限定されるものではない。
【００３０】
図３はこの発明の第２実施形態に係る温熱治療装置の概要図であり、図４はこの発明の第３実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。なお、上述した第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
図３に示す第２実施形態に係る温熱治療装置においては、光源１１とコリメートレンズ１２とがベース部材２０に固定された構成を有する。また、図４に示す第３実施形態に係る温熱治療装置においては、光源１１とコリメートレンズ１２とが第１移動架２１に固定され、収束レンズ１４とともに移動する構成を有する。これらいずれの場合であっても、コリメートレンズ１２を通過後の光は平行光となっていることから、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００３２】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図５は、この発明の第４実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００３３】
この第４実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を偏向する移動ミラー４２と、移動ミラー４２により偏向された光を患部１０に向けて収束させるフレネルレンズ４３とを備える。
【００３４】
フレネルレンズ４３は、ベース部材２０に支持されている。このフレネルレンズ４３は、光照射時には、その光軸上の焦点が患部１０の位置と一致する位置に設置される。なお、このフレネルレンズ４３の移動ミラー４２の移動方向と直交する方向（図５における紙面に垂直な方向）の幅は、そこに入射する光の直径以上であればよい。
【００３５】
移動ミラー４２は、ベース部材２０に対して往復移動可能な移動架４１に連結されている。すなわち、移動架４１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、図示しないモータの作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００３６】
第１実施形態と同様、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、ＭＲＩ等が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００３７】
なお、この第４実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、移動ミラー４２を移動架４１とともに往復移動させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００３８】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、移動ミラー４２により偏向し、フレネルレンズ４３に垂直に入射させる。これにより、光をフレネルレンズ４３の作用で収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００３９】
この状態において、図示しないモータの駆動により、移動ミラー４２を、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。
【００４０】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００４１】
なお、移動ミラー４２の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、移動ミラー４２は、図５において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、移動ミラー４２を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００４２】
この第４実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定しているが、第２実施形態と同様、光源１１とコリメートレンズ１２とをベース部材２０に固定する構成を採用してもよい。また、移動架４１に対し、移動ミラー４２の替わりに光源１１とコリメートレンズ１２とを装着し、コリメートレンズ１２により平行光とされた光をフレネルレンズ４３に対して垂直な方向からその位置を移動させて入射させる構成を採用してもよい。
【００４３】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第５実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００４４】
この第５実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を偏向する移動ミラー５２と、移動ミラー５２により偏向された光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ５５とを備える。
【００４５】
移動ミラー５２と収束レンズ５５は、ベース部材２０に対して往復移動可能な移動架５１に連結されている。すなわち、移動架５１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、図示しないモータの作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００４６】
移動ミラー５２は、揺動機構５３を介して移動架５１に連結されている。この揺動機構５３は、図示しないモータの駆動を受け、移動ミラー５２を軸５４を中心に揺動させるためものもである。
【００４７】
第１〜第４実施形態と同様、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、ＭＲＩ等が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００４８】
なお、この第５実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、移動架５１を往復移動させるためのモータと、駆動機構を駆動するためのモータとを制御する制御部３０を備える。
【００４９】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、移動ミラー５２により偏向し、収束レンズ５５に入射させる。一般に、収束レンズ５５に平行光が角度θで入射すると、その光は収束レンズの光軸からｆ・ｔａｎθ離れた点に収束される。このため、移動架５１の位置に応じて移動ミラー５２の角度を制御し、光を患部１０に収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００５０】
この状態において、図示しないモータの駆動により、移動架５１を移動ミラー５２および収束レンズ５５とともに、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。そして、移動架５１の移動量に応じて移動ミラー５２の角度を制御し、光を患部１０に常に収束させる。
【００５１】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００５２】
なお、移動ミラー５２および収束レンズ５５の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、移動ミラー５２および収束レンズ５５は、図６において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、移動ミラー５２および収束レンズ５５を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００５３】
なお、この実施形態においては、収束レンズ５５としてｆ・θレンズを使用した場合には、移動架５１の移動速度を等速とすることができ、移動架５１を移動させるためのモータの制御を容易なものとすることが可能となる。
【００５４】
この第５実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定しているが、第２、第３実施形態と同様、光源１１とコリメートレンズ１２とを、ベース部材２０または移動架５１に固定する構成を採用してもよい。
【００５５】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第６実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００５６】
この第６実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ１４とを有する照射ヘッド５７を備える。この照射ヘッド５７は、円弧状の案内部材５８に沿って移動可能となっており、図示しないモータの駆動により、図７において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する構成となっている。なお、案内部材５８は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を備えており、光照射時には、その円弧の中心が患部１０の位置と一致する位置に設置される。
【００５７】
なお、この第６実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、照射ヘッド５７を往復移動させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００５８】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束ミラー１４により患部１０に収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００５９】
この状態において、図示しないモータの駆動により、照射ヘッド５７案内部材５８に沿って移動させる。これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００６０】
なお、照射ヘッド５７の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、照射ヘッド５７は、図７において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、照射ヘッド５７を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００６１】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図８は、この発明の第７実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００６２】
この第７実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ１４とを備える。これらの光源１１、コリメートレンズ１２および収束レンズ１４は、ベース部材２０に連結されている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００６３】
また、この第７実施形態に係る温熱治療装置は、第１ミラー６１および第２ミラー６２を備え、ベース部材２０に連結された軸６４を中心に回転可能な偏向部材６３を備える。この軸６４は、コリメートレンズ１２および収束レンズ１４の光軸上に配置される。そして、偏向部材６３は、図示しないモータの駆動により、軸６４を中心に回転する。
【００６４】
なお、この第８実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、偏向部材６３を回転させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００６５】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束レンズ１４により収束させる。そして、この光は、第１ミラー６１により第２ミラー６２に向けて偏向され、第２ミラー６２により患部１０に向けて偏向される。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００６６】
この状態において、図示しないモータの駆動により、偏向部材６３を、軸６４を中心に回転させる。これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を３６０度の範囲で変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００６７】
この第７実施形態においては、光源１１およびコリメートレンズ１２をベース部材２０に固定しているが、第１実施形態の場合と同様、光源１１およびコリメートレンズ１２を、ＭＲＩ等が設置された床に固定してもよい。
【００６８】
なお、上述した各実施形態に係る温熱治療装置をＭＲＩ等と連結し、ＭＲＩ等からの各種のデータを受け取って、自動的に患部１０に光を照射する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の第１実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図２】温熱治療装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図４】この発明の第３実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図５】この発明の第４実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図６】この発明の第５実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図７】この発明の第６実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図８】この発明の第７実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 患部
１１ 光源
１２ コリメートレンズ
１３ 折り返しミラー
１４ 収束レンズ
１５ 移動ミラー
２０ ベース部材
２１ 第１移動架
２２ 第２移動架
３０ 制御部
３５ モータ
３６ モータ
３７ モータ
４２ 移動ミラー
４３ フレネルレンズ
５２ 移動ミラー
５３ 揺動機構
５４ 軸
５５ 収束レンズ
５７ 照射ヘッド
５８ 案内部材
６１ 第１ミラー
６２ 第２ミラー
６３ 偏向部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、温熱治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、癌の治療方法として、従来の、メスによる切開後の癌の摘出施術以外に、各種の治療方法が提案されている。
【０００３】
癌細胞は摂氏４３度になると死滅することを利用した、温熱療法（ハイパーサーミア）が提案されている（非特許文献１）。例えば、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）やエックス線ＣＴ装置を使用して、人体内部の癌の形状や位置を確認し、この癌の三次元画像を見ながら癌に向けて針を刺し、この針の先端に装着したヒータで癌を加熱して癌細胞を死滅させる治療法も提案されている（非特許文献２参照）。
【０００４】
また、ヒータを装着した針を刺す代わりに、エックス線源を人体内部の癌を中心として回転させ、癌細胞にＸ線を常時照射させることにより、癌細胞を死滅させる治療法も提案されている（非特許文献３参照）。
【０００５】
これらの治療法は、従来の、メスによる切開後の癌の摘出施術に比べると、患者への負担が大幅に軽減されるという利点がある。
【非特許文献１】”温熱療法（ハイパーサーミア）はなぜ“がん”に効くのでしょうか” 日本ハイパーサーミア学会 「平成１７年６月６日検索」 インターネット＜ＵＲＬ http://www.gakkai.net/JSHO/misc/hyp-1.html＞
【非特許文献２】資料名：J Magn Reson Imaging 標題：MR-guided microwave thermocoagulation therapy of liver tumors: initial clinical experiences using a 0.5 T open MR system. 著者名：Morikawa, Shigehiro; Inubushi, Toshiro; Kurumi, Yoshimasa; Naka, Shigeyuki; Sato, Koichiro; Tani, Tohru; Yamamoto, Ikuo; Fujimura, Masaki
【非特許文献３】資料名：医学のあゆみ 標題：前立腺癌治療の最近の進歩-とくに放射線療法 外部照射 著者名：五味光太郎, 道本幸一
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した新しい治療方法を採用した場合であっても、体内の深部にある癌の場合には、人体の表面から癌細胞に至る途中の健康な臓器を、針またはエックス線が傷つけるという問題を生ずる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、健康な臓器を傷つけることなく癌細胞のみを死滅させることが可能な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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、人体の患部に光エネルギーを照射するための温熱治療装置であって、光源と、前記光源から出射された光を、前記患部に対する照射角度を順次変更しながら、前記患部に対して収束させる光学系とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記収束レンズにより収束された光を前記患部に向けて偏向するミラーと、前記収束レンズと前記ミラーとを、前記収束レンズから前記患部までの光路長が一定となる状態で、光路に沿って移動させる移動手段とを備えている。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズとを備え、前記コリメートレンズにより平行光とされた光を、前記フレネルレンズに対して垂直な方向から、その位置を移動させて入射させる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズと、前記コリメートレンズにより平行光とされた光をフレネルレンズに向けて偏向するミラーと、前記ミラーを、前記フレネルレンズと平行に移動させる移動手段とを備えている。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて偏向するミラーと、 前記ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記ミラーと前記収束レンズとを、光路に沿って同期して移動させる移動手段とを備えている。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、当該光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記光源、前記コリメートレンズおよび前記収束レンズを、前記患部を中心とする円弧に沿って同期して移動させる移動手段とを備えている。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記光学系は、前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、前記収束レンズにより収束された光を偏向する第１ミラーと、前記第１ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて偏向する第２ミラーと、前記第１ミラーと前記第２ミラーとを、光路を中心に回転させる回転手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至請求項７に記載の発明によれば、健康な臓器を傷つけることなく癌細胞のみを死滅させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００１７】
この温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を収束させる収束レンズ１４と、収束レンズ１４により収束された光を癌細胞が存在する患部１０に向けて偏向する移動ミラー１５とを備える。
【００１８】
なお、図１においては、コリメートレンズ１２や収束レンズ１４等のレンズを一枚のレンズで表現しているが、これらのレンズは、複数枚のレンズを組み合わせて機能させるものであってもよい。これは、後述する他の実施形態においても同様である。
【００１９】
光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、磁気共鳴装置（ＭＲＩ）やエックス線ＣＴ装置（以下、これらを総称して「ＭＲＩ等」と呼称する）が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００２０】
収束レンズ１４は、ベース部材２０に対して往復移動可能な第１移動架２１に連結されている。すなわち、第１移動架２１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、後述するモータ３５の作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００２１】
移動ミラー１５は、揺動機構２３を介して第２移動架２２に連結されている。この揺動機構２３は、後述するモータ３７の駆動を受け、移動ミラー１５を軸２４を中心に揺動させるためものもである。また、第２移動架２２は、第１移動架２１に対して往復移動可能となっている。すなわち、第２移動架２２は、図示しない案内部材を介して、第１移動架２１に連結されており、後述するモータ３６の作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。
【００２２】
図２は、上述した温熱治療装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００２３】
この温熱治療装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ３１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ３２と、論理演算を実行するＣＰＵ３３とから成る制御部３０を備える。この制御部３０は、インターフェース３４を介して、上述した光源１１、第１移動架２１を往復移動するためのモータ３５、第２移動架２２を往復移動させるためのモータ３６、および、移動ミラー１５を揺動させるためのモータ３７と連結されている。
【００２４】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束レンズ１４により収束させ、移動ミラー１５により患部１０に収束させる。すなわち、この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００２５】
この状態において、モータ３５、３６の駆動により、収束レンズ１４と移動ミラー１５とを、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。そして、移動ミラー１５の移動にかかわらず折り返しミラー１３で偏向された光を患部１０に向かって収束させるために、モータ３７の駆動により揺動機構２３を動作させ、移動ミラー１５の角度を変更する。
【００２６】
なお、収束レンズ１４と移動ミラー１５との移動速度は、収束レンズ１４から移動ミラー１５を介して患部１０までの光路長が、常に、収束レンズ１４の焦点距離と一致する状態となる移動速度とする。制御部３０は、収束レンズ１４から移動ミラー１５を介して患部１０までの光路長が、常に、収束レンズ１４の焦点距離と一致し、折り返しミラー１３で偏向された光が患部１０に向かって収束するように、モータ３５、３６、３７の回転数を制御する。
【００２７】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。一般に、癌細胞は摂氏４３度になると死滅する。従って、収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００２８】
なお、収束レンズ１４と移動ミラー１５との移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、収束レンズ１４と移動ミラー１５とは、図１における左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、収束レンズ１４と移動ミラー１５とを複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００２９】
上述した実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定することにより、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することを可能とし、これにより、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することを可能としている。しかしながら、この発明はこのような形態に限定されるものではない。
【００３０】
図３はこの発明の第２実施形態に係る温熱治療装置の概要図であり、図４はこの発明の第３実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。なお、上述した第１実施形態と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
図３に示す第２実施形態に係る温熱治療装置においては、光源１１とコリメートレンズ１２とがベース部材２０に固定された構成を有する。また、図４に示す第３実施形態に係る温熱治療装置においては、光源１１とコリメートレンズ１２とが第１移動架２１に固定され、収束レンズ１４とともに移動する構成を有する。これらいずれの場合であっても、コリメートレンズ１２を通過後の光は平行光となっていることから、第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００３２】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図５は、この発明の第４実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００３３】
この第４実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を偏向する移動ミラー４２と、移動ミラー４２により偏向された光を患部１０に向けて収束させるフレネルレンズ４３とを備える。
【００３４】
フレネルレンズ４３は、ベース部材２０に支持されている。このフレネルレンズ４３は、光照射時には、その光軸上の焦点が患部１０の位置と一致する位置に設置される。なお、このフレネルレンズ４３の移動ミラー４２の移動方向と直交する方向（図５における紙面に垂直な方向）の幅は、そこに入射する光の直径以上であればよい。
【００３５】
移動ミラー４２は、ベース部材２０に対して往復移動可能な移動架４１に連結されている。すなわち、移動架４１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、図示しないモータの作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００３６】
第１実施形態と同様、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、ＭＲＩ等が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００３７】
なお、この第４実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、移動ミラー４２を移動架４１とともに往復移動させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００３８】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、移動ミラー４２により偏向し、フレネルレンズ４３に垂直に入射させる。これにより、光をフレネルレンズ４３の作用で収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００３９】
この状態において、図示しないモータの駆動により、移動ミラー４２を、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。
【００４０】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００４１】
なお、移動ミラー４２の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、移動ミラー４２は、図５において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、移動ミラー４２を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００４２】
この第４実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定しているが、第２実施形態と同様、光源１１とコリメートレンズ１２とをベース部材２０に固定する構成を採用してもよい。また、移動架４１に対し、移動ミラー４２の替わりに光源１１とコリメートレンズ１２とを装着し、コリメートレンズ１２により平行光とされた光をフレネルレンズ４３に対して垂直な方向からその位置を移動させて入射させる構成を採用してもよい。
【００４３】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第５実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００４４】
この第５実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を偏向するための折り返しミラー１３と、折り返しミラー１３により偏向された光を偏向する移動ミラー５２と、移動ミラー５２により偏向された光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ５５とを備える。
【００４５】
移動ミラー５２と収束レンズ５５は、ベース部材２０に対して往復移動可能な移動架５１に連結されている。すなわち、移動架５１は、図示しない案内部材を介して、ベース部材２０に連結されており、図示しないモータの作用により、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に往復移動可能となっている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００４６】
移動ミラー５２は、揺動機構５３を介して移動架５１に連結されている。この揺動機構５３は、図示しないモータの駆動を受け、移動ミラー５２を軸５４を中心に揺動させるためものもである。
【００４７】
第１〜第４実施形態と同様、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３は、ＭＲＩ等が設置された床に固定されている。このため、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、収束レンズ１４から十分離れた別室等に設置することも可能となる。この場合には、光源１１のメンテナンス等を容易に実行することが可能となる。
【００４８】
なお、この第５実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、移動架５１を往復移動させるためのモータと、駆動機構を駆動するためのモータとを制御する制御部３０を備える。
【００４９】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、移動ミラー５２により偏向し、収束レンズ５５に入射させる。一般に、収束レンズ５５に平行光が角度θで入射すると、その光は収束レンズの光軸からｆ・ｔａｎθ離れた点に収束される。このため、移動架５１の位置に応じて移動ミラー５２の角度を制御し、光を患部１０に収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００５０】
この状態において、図示しないモータの駆動により、移動架５１を移動ミラー５２および収束レンズ５５とともに、折り返しミラー１３で偏向された光の光路と平行な方向に移動させる。そして、移動架５１の移動量に応じて移動ミラー５２の角度を制御し、光を患部１０に常に収束させる。
【００５１】
これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００５２】
なお、移動ミラー５２および収束レンズ５５の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、移動ミラー５２および収束レンズ５５は、図６において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、移動ミラー５２および収束レンズ５５を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００５３】
なお、この実施形態においては、収束レンズ５５としてｆ・θレンズを使用した場合には、移動架５１の移動速度を等速とすることができ、移動架５１を移動させるためのモータの制御を容易なものとすることが可能となる。
【００５４】
この第５実施形態においては、光源１１、コリメートレンズ１２および折り返しミラー１３を、ＭＲＩ等が設置された床に固定しているが、第２、第３実施形態と同様、光源１１とコリメートレンズ１２とを、ベース部材２０または移動架５１に固定する構成を採用してもよい。
【００５５】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第６実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００５６】
この第６実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ１４とを有する照射ヘッド５７を備える。この照射ヘッド５７は、円弧状の案内部材５８に沿って移動可能となっており、図示しないモータの駆動により、図７において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する構成となっている。なお、案内部材５８は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を備えており、光照射時には、その円弧の中心が患部１０の位置と一致する位置に設置される。
【００５７】
なお、この第６実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、照射ヘッド５７を往復移動させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００５８】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束ミラー１４により患部１０に収束させる。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００５９】
この状態において、図示しないモータの駆動により、照射ヘッド５７案内部材５８に沿って移動させる。これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００６０】
なお、照射ヘッド５７の移動速度は、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えない程度の速度であれば、高速である必要はない。また、照射ヘッド５７は、図７において実線で示す左端の位置から仮想線で示す右端の位置まで移動する１ストロークの間に患部１０への光照射を実行してもよく、また、照射ヘッド５７を複数回往復移動させて光照射を実行してもよい。
【００６１】
次に、この発明のさらに他の実施形態について説明する。図８は、この発明の第７実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【００６２】
この第７実施形態に係る温熱治療装置は、赤外線を含む光を出射するハロゲンランプまたはレーザ光源等の光源１１と、光源１１から出射された光を平行光とするためのコリメートレンズ１２と、コリメートレンズ１２により平行光となった光を患部１０に向けて収束させる収束レンズ１４とを備える。これらの光源１１、コリメートレンズ１２および収束レンズ１４は、ベース部材２０に連結されている。なお、ベース部材２０は、患部１０に対して上下・左右方向にその位置を調整し得る機構を介して、ＭＲＩ等が設置された床、あるいは、ＭＲＩ等自体に固定されている。
【００６３】
また、この第７実施形態に係る温熱治療装置は、第１ミラー６１および第２ミラー６２を備え、ベース部材２０に連結された軸６４を中心に回転可能な偏向部材６３を備える。この軸６４は、コリメートレンズ１２および収束レンズ１４の光軸上に配置される。そして、偏向部材６３は、図示しないモータの駆動により、軸６４を中心に回転する。
【００６４】
なお、この第８実施形態に係る温熱治療装置も、第１実施形態に係る温熱治療装置と同様、偏向部材６３を回転させるためのモータを制御する制御部３０を備える。
【００６５】
以上のような構成を有する温熱治療装置により治療を行う際には、予め、ＭＲＩ等を使用して、患部１０の位置を特定しておく。そして、光源１１からの光をコリメートレンズ１２により平行光とした後、収束レンズ１４により収束させる。そして、この光は、第１ミラー６１により第２ミラー６２に向けて偏向され、第２ミラー６２により患部１０に向けて偏向される。この光は、人体に侵入後、拡散や散乱を伴いながら患部１０に収束する。
【００６６】
この状態において、図示しないモータの駆動により、偏向部材６３を、軸６４を中心に回転させる。これにより、光源１１から出射された光は、患部１０に対する照射角度を３６０度の範囲で変更しながら患部１０に対して収束する。このため、光が収束した患部１０の温度が上昇する。この収束した光による患部１０の温度上昇により、癌細胞を有効に死滅させることが可能となる。このとき、人体に入射する光は、その照射角度を順次変更しながら患部１０に対して収束することから、癌の手前にある健康な臓器に損傷を与えることはない。
【００６７】
この第７実施形態においては、光源１１およびコリメートレンズ１２をベース部材２０に固定しているが、第１実施形態の場合と同様、光源１１およびコリメートレンズ１２を、ＭＲＩ等が設置された床に固定してもよい。
【００６８】
なお、上述した各実施形態に係る温熱治療装置をＭＲＩ等と連結し、ＭＲＩ等からの各種のデータを受け取って、自動的に患部１０に光を照射する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】この発明の第１実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図２】温熱治療装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の第２実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図４】この発明の第３実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図５】この発明の第４実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図６】この発明の第５実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図７】この発明の第６実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【図８】この発明の第７実施形態に係る温熱治療装置の概要図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 患部
１１ 光源
１２ コリメートレンズ
１３ 折り返しミラー
１４ 収束レンズ
１５ 移動ミラー
２０ ベース部材
２１ 第１移動架
２２ 第２移動架
３０ 制御部
３５ モータ
３６ モータ
３７ モータ
４２ 移動ミラー
４３ フレネルレンズ
５２ 移動ミラー
５３ 揺動機構
５４ 軸
５５ 収束レンズ
５７ 照射ヘッド
５８ 案内部材
６１ 第１ミラー
６２ 第２ミラー
６３ 偏向部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体の患部に光エネルギーを照射するための温熱治療装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を、前記患部に対する照射角度を順次変更しながら、前記患部に対して収束させる光学系と、
を備えたことを特徴とする温熱治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記収束レンズにより収束された光を前記患部に向けて偏向するミラーと、
前記収束レンズと前記ミラーとを、前記収束レンズから前記患部までの光路長が一定となる状態で、光路に沿って移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項３】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズとを備え、
前記コリメートレンズにより平行光とされた光を、前記フレネルレンズに対して垂直な方向から、その位置を移動させて入射させる温熱治療装置。
【請求項４】
請求項３に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光とされた光をフレネルレンズに向けて偏向するミラーと、
前記ミラーを、前記フレネルレンズと平行に移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項５】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて偏向するミラーと、
前記ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記ミラーと前記収束レンズとを、光路に沿って同期して移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項６】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
当該光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記光源、前記コリメートレンズおよび前記収束レンズを、前記患部を中心とする円弧に沿って同期して移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項７】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記収束レンズにより収束された光を偏向する第１ミラーと、
前記第１ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて偏向する第２ミラーと、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとを、光路を中心に回転させる回転手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項１】
人体の患部に光エネルギーを照射するための温熱治療装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を、前記患部に対する照射角度を順次変更しながら、前記患部に対して収束させる光学系と、
を備えたことを特徴とする温熱治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記収束レンズにより収束された光を前記患部に向けて偏向するミラーと、
前記収束レンズと前記ミラーとを、前記収束レンズから前記患部までの光路長が一定となる状態で、光路に沿って移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項３】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズとを備え、
前記コリメートレンズにより平行光とされた光を、前記フレネルレンズに対して垂直な方向から、その位置を移動させて入射させる温熱治療装置。
【請求項４】
請求項３に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させるフレネルレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光とされた光をフレネルレンズに向けて偏向するミラーと、
前記ミラーを、前記フレネルレンズと平行に移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項５】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて偏向するミラーと、
前記ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記ミラーと前記収束レンズとを、光路に沿って同期して移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項６】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
当該光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記光源、前記コリメートレンズおよび前記収束レンズを、前記患部を中心とする円弧に沿って同期して移動させる移動手段と、
を備える温熱治療装置。
【請求項７】
請求項１に記載の温熱治療装置において、
前記光学系は、
前記光源から出射された光を平行光とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光となった光を前記患部に向けて収束させる収束レンズと、
前記収束レンズにより収束された光を偏向する第１ミラーと、
前記第１ミラーにより偏向された光を前記患部に向けて偏向する第２ミラーと、
前記第１ミラーと前記第２ミラーとを、光路を中心に回転させる回転手段と、
を備える温熱治療装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−３４０７６７（Ｐ２００６−３４０７６７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６６７２７（Ｐ２００５−１６６７２７）
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月７日（２００５．６．７）
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]