ＲＦエネルギにより誘発される局所高体温を与える非侵襲性の装置及び方法
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置は、アプリケータボディ部と、アプリケータボディ部と操作上関連する複数のアンテナを含む。アプリケータボディ部は、アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定する。アンテナは、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列して配置された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列されている。利用時には、乳房や胸郭などの組織が、キャビティ内に浸される、若しくはキャビティに搭載されるピローの上で支持される。キャビティは、ＲＦエネルギが伝達され組織を加熱する消イオン水などの流体を含む。高体温処置は放射線治療若しくは化学療法などのガン関連治療の効果を増すために用いられてもよい。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００３年５月１４日出願の米国特許出願シリアル番号１０／４３７８３８号を基礎にして優先権を主張するものであり、その内容の全体が参照されて本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［政府の権益］
本発明は、国立衛生研究所により認められた認可番号５Ｐ０１ ＣＡ ４２７ ４５−１６の下での政府支援により形成された。政府は本発明に確固たる権利を有するものである。
【０００３】
［技術分野］
本発明は、概略、生体組織などの所望のターゲット内に高体温を誘発することに関する。特に、本発明は、電子エネルギの定常波を生体組織へ向ける位相アンテナを用いて、腫瘍包含組織などの組織に局所的に高体温を非侵襲で誘発することに関する。本発明の有効利用は、ガン関連治療処置の効果を高めるものである。
【０００４】
［背景技術］
乳ガン、特に炎症性且つ局所性腫瘍などの、あるタイプのガンは、従来の処置に抵抗することがしばしばである。そのような乳房腫瘍の罹病者の６０〜７０％は５年後生存していないことが、統計上示されている。放射線療法や化学療法などの、ガン治療の従来の方法の効力は、安全のため投薬量に関する制約の必要性のために、制限がある。例えば、化学療法は、腫瘍の全てのガン細胞を実質的に殺すのに十分な量で、加えても良いことが知られている。しかしながら、このことを達成するのに必要な化学療法の量は、患者の中毒症及び／又は過度の副作用を発生するのに十分な量でもある。別の例として、放射線療法に従って加えられるＸ線ビーム強度は、近傍の重要な機関及び周辺の健康な組織を損傷する程高いものであってはならない。従って、現存のガン関連治療処置を向上させ、これにより健康組織への損傷のリスクを増加させず且つガン患者の更なる不快を生じないで、有効性を高める技術を開発するという、進行中のニーズが存在する。
【０００５】
ガン治療を改良するための昨今のアプローチの一つは、高体温処置に腫瘍を曝す、というものである。ガンへの熱の利用は、種々の提示された理由のために、所定のタイプの治療の効力を増強することが、見出されている。マイクロ波及び無線周波数（ＲＦ）エネルギ源は、高体温処置を行うのに採用されている。マイクロ波エネルギは、波動管を利用して腫瘍に加えられる。しかしながら、マイクロ波が伝搬する比較的高い周波数は、組織内への深い浸透には不適切である。ＲＦエネルギもいくらか利用され、比較的低い周波数のためより大きい浸透を達成する可能性を有する。しかしながら、マイクロ波とＲＦ周波数は、ワイヤ、カテーテル、ルーメン、プローブ、レシーバ等の、侵襲性要素の利用を必要とした。これらの侵襲性要素は、通常、腫瘍位置にて電磁気エネルギの適切な連結と集束を保証するために、処置されるべき腫瘍の中に挿入され、若しくは嵌め込まれる。侵襲性要素の利用により手順の複雑生が増してしまい、患者に対する不快源となる。マイクロは及びＲＦエネルギを利用する侵襲性加熱技術の例は、米国特許番号５９２８１５９号、６２７５７３８号、６３５８２４６号、６３９１０２６号及び６４６８２７３号に開示される。
【０００６】
従って、制御可能で干渉可能なように、腫瘍に対して電磁気エネルギ、望ましくはＲＦエネルギを加え、従来技術に係る問題点を回避し又は減少させるような、腫瘍内の高体温を非侵襲で減少する方法及び装置を提示することが望ましい。
【０００７】
［発明の概要］
一つの実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置は、アプリケータボディ部と複数のアンテナを含む。アプリケータボディ部は、アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定する。アンテナは、アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列されている。
【０００８】
別の実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法は、以下の工程を含む。腫瘍含有組織が、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して、配置される。ＲＦエネルギが、アンテナから流体を介して組織まで伝達され組織を加熱する。
【０００９】
更に別の実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法は、以下の工程を含む。腫瘍含有組織が、腫瘍関連治療手順を実施することによって処置される。組織が、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して配置される。ＲＦエネルギが、アンテナから流体を介して組織の中まで伝達され組織を加熱する。
【００１０】
従って、制御されたＲＦエネルギを印加して局所の高体温を誘発する装置及び方法を与えることが目的である。
【００１１】
上記目的は本発明の全体としての若しくは部分的な目的であるが、以下に最も良く示すように、添付の図面と関連付けると、説明が進むにつれ別の目的も明らかとなる。
【００１２】
［発明の詳細な説明］
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、概略符号ＨＴＡが付される、本発明の一つの実施形態に係る高体温処置装置が示される。高体温処置装置ＴＨＡは、まず、概略符号ＴＡを付される処置アプリケータと、概略符号ＥＣを付される関連電気回路（図２Ｃ及び図８参照、以下に詳述する）とを含む。処置アプリケータＴＡは、概略符号１２が付されるボディ部を有し、該ボディ部１２は、腫瘍発生組織などの生物組織が電磁気連結を介してＲＦ電磁気エネルギに曝されるように近位に配置され得るような開口キャビティを形成するべく構築される。一つの実施形態では、ボディ部１２は、ＬＥＸＡＮ（登録商標）などの透明ポリマ部材から構築される。ボディ１２のプロファイルは図のように多角形でもよく、概略半球体でも半卵形体でもよい。本明細書に示す高体温処置装置ＨＴＡの実施形態は、乳房及び胸郭の壁の腫瘍の処置に対して、特に有効である。このために、処置アプリケータＴＡは、（例えば、テーブル、ベッド若しくは寝椅子などの）適切な患者支持構造２０のカットアウト部位内に搭載され、このときキャビティ１４は患者支持構造２０の上部面２０Ａに向かって開口する。一つの実施形態では、患者支持構造２０は、ベース部２２及び詰め物部２４を含む。この構成により、患者は、処置すべき乳房若しくは胸郭壁がキャビティ１４内の下方に寄りかかることで若しくは向くことで、上部面２０Ａにうつ伏せ状態で快適に横たわることができる。
【００１３】
ある実施形態では、高体温処置装置ＨＴＡは更に、ネジ、ボルト及びナットなどの適切な固定手段（図示せず）により処置アプリケータＴＡの上面に固定される（例えば、乳房若しくは胸郭壁などの）組織支持構造３０を含む。図１Ａ及び図１Ｂでは、組織支持構造３０は、キャビティ１４の中に延在し乳房のための付加的な支持を与えるコンテナ３２を含む。組織支持構造３０の利用は、概略乳房の大きさに拠る。更に、コンテナ３２はカップ形状若しくはボウル形状で示されているが、コンテナ３２の大きさ及び形状は概略乳房の大きさ及び形状に拠るものである。
【００１４】
更に図１Ａ及び図１Ｂに示すように、好適な実施形態に係る高体温処置装置ＨＴＡの操作の間、処置アプリケータＴＡのキャビティ１４及び組織支持構造３０のコンテナ３２は（利用時には）消イオン水などの適切な流体Ｆで充たされている。乳房若しくは他の組織は、処置の間流体Ｆ内に浸されている。図１Ｂで示すように、流体Ｆを概略矢印で示すようにキャビティ１４の入口３４Ａ及び出口３４Ｂを介して循環させ組織周りに均等に熱を配給することによって、流体Ｆの温度は、皮膚のやけどを回避し患者の快適性を向上するように調整され得る。図１Ｂの矢印は、適切な温度調整システムＴＲＳと連絡する液体コンジットを経由する流体の流れを表す。誘電率が患者の組織と同様であり、最小限の反射エネルギで（以下に述べるように）処置アプリケータＴＡによってＲＦエネルギが実効的に伝搬され指図されるので、水は流体Ｆとして有用である。少なくとも、空気は水ほど実効的に熱を伝導できず誘電率が約１０倍水と異なることから、流体Ｆとしての水の利用は、空気に優ると考えられる。
【００１５】
図２Ａ図２Ｄを参照すると、４アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡの詳細が示される。処置アプリケータＴＡのボディ部１２は、６ボディ区画若しくは壁部画定キャビティ１４を含む。図示する例では、ボディ部１２の区画は、ボディ部１２のアパーチャ３６面に概略直交する２つの対向側面区画１２Ｅ、１２Ｆと、アパーチャ３６に対して角度をなす２つの対向側面区画１２Ａ、１２Ｄと、２つの角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃを含む。アパーチャ３６は、直交する側面区画１２Ｅ、１２Ｆ、及び角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄの夫々の上部縁により、形成される。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃの各々の中に、夫々配置される。但し、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃには、それ以上若しくはそれ以下のアンテナは配置され得ない。角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃの内側面にアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４を接着することなどの適切な方法で、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４がボディ部１２に固定され得る。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、水などの選ばれた流体を介してＲＦエネルギを伝達するのに適切であれば、どんなデザインであってもよい。本明細書に示される好適な実施形態では、個々のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、概略Ｃ形状アンテナ素子３８Ａ、３８Ｃのペアから構成される“ボータイ”若しくは“Ｈ”形状を有する。個々のペアに対して、アンテナ素子３８Ａ、３８Ｂ（図２Ｃ）は、互いに逆向きになっており、夫々の対応する脚部が互いから離れて開口している。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃに沿って配列され、このことによりキャビティ１４内に若しくはキャビティ１４を覆って配置される組織に向かって、ＲＦ定常波が干渉して収束し得る。図２Ｂは、乳房ＢＲの腫瘍塊ＴＭに集束するＲＦ定常波の可干渉性パターンを概略示す。図２Ｃに示されるように、個々のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、個々の低損失出力ケーブルＯＣ１−ＯＣ４を介して電気回路ＥＣと接続し、以下に説明するようにＲＦエネルギを供給する。
【００１６】
図３を参照すると、組織支持構造３０は、コンテナ３２が下方に延在するプレート４２を含む。プレート４２はキャビティ１４を覆う寸法であり、このことにより組織支持構造３０は、例えばリム４４において、ボディ部１２上に搭載されることが可能となる。組織支持構造３０は適切な手段によりボディ部１２に固定されればよい。一つの例として、プレート及びリム４４の個々のアパーチャ４２Ａ、４４Ａを介して切られるネジ（図示せず）、又は、アパーチャ４２Ａ、４４Ａを介して伸展しナットで保持されるボルトを、利用することが挙げられる。
【００１７】
更に図３に示されるように、ある実施形態では、磁気コイルデバイスＭＣは、処置すべき乳房若しくは他の組織の周りを囲うように、コンテナ３２の内側若しくは外側に搭載される。磁気コイルデバイスＭＣは、適切な磁気共鳴映像（ＭＲＩ）デバイスＭＲＩに接続し、これにより処置の間乳房の中の腫瘍の画像を生成できる。他の公知の視覚装置の利用と異なり、ＭＲＩ映像は温度と相関し得るため、磁気コイルデバイスＭＣは温度感知デバイスとして利用できる。別の実施形態では、温度感知デバイスは、当業者に知られているように、カテーテルなどを介して乳房の中に物理的に挿入される温度計の形態で、設定される。しかしながら、磁気コイルデバイスＭＣの利用は非侵襲性のものであり、処置を受ける患者に対して与える不快感はずっと少ない。
【００１８】
図４を参照すると、５アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡが示される。処置アプリケータＴＡのボディ部５２は、キャビティ１４を画定する５区画即ち壁を含む。図示される例では、ボディ部１２区画は、ボディ部１２のアパーチャ３６面に概略直交する２つの対向側面区画５２Ｄ、５２Ｅと、アパーチャ３６に対して角度をなす２つの対向側面区画５２Ａ、５２Ｃと、アパーチャ３６に略平行な底面区画５２Ｂを含む。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ５は、角度をなす側面区画５２Ａ、底面区画５２Ｂ、角度をなす側面区画５２Ｃ、直交する側面区画５２Ｄ、及び直交する側面区画５２Ｅの中に、夫々配置される。但し、個々の区画５２Ａ−５２Ｅには、それ以上若しくはそれ以下のアンテナは配置され得ない。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ５は、図２Ａ−図２Ｄ及び図３に関して本明細書に記すように、適切な方法でボディ部５２に固定されればよく、どのようなデザインでもよい。図４に示す実施形態では、側面区画５２Ａ、５２Ｃは、角度をなす部位５４Ａ、５４Ｂ及び直交部位５６Ａ、５６Ｂの両方を夫々含み、更に、部位５４Ａ、５６Ａ及び５４Ｂ、５６Ｂの両方を覆って配置される対応するアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３を含み、該アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３は、ＲＦ定常波がキャビティ１４内に配置される組織に向かって伝搬する付加的な方向を与える。
【００１９】
図５を参照すると、６アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡが示される。処置アプリケータＴＡのボディ部１２は、図２Ａ−図２Ｄ及び図３に示されるものと類似する。しかしながら、図５では、２本の追加のアンテナＡＮＴ５、ＡＮＴ６が加えられ、垂直の側面区画１２Ｅ、１２Ｆに夫々設けられる。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ６は、適切な方法でボディ部１２に固定されればよく、図２Ａ−図２Ｄに関して本明細書に述べるようなボータイ形状などの、どのようなデザインであってもよい。
【００２０】
所与の高体温処置に対する、処置アプリケータＴＡの４、５、若しくは６本のアンテナの形態の選択は、乳房の寸法及び／又は形状などの処置すべき組織のタイプ、処置すべき腫瘍のタイプ、配置及び進行度、及び所与の腫瘍の処置のために最適と判断されるＲＦ定常波のパターンなどを含む要因により、決定され得る。処置アプリケータＴＡと共に組織支持構造３０を利用するか否かの決定は、これらの要因にも依存し得る。例えば、組織支持構造３０の無い処置アプリケータＴＡの４アンテナの実施形態の利用は、左右相称の疾病に罹っている大きい寸法の乳房に対して、提示され得るものである。
【００２１】
図６及び図７を参照すると、組織支持構造３０が、消イオン水などの適切な流体Ｆで充たされたピロー６２の形態で与えられ更にシラスティック膜６４などの平面構造に付属された別の実施形態の処置アプリケータＴＡが、示される。図１Ａ、図１Ｂ、図３及び図４に示される組織支持構造３０のプレートと同様に、膜６４は、キャビティ１４を覆う寸法であり、ピロー６２を処置アプリケータＴＡのボディ部１２上に搭載できるものである。図７に示すように、ピロー６２は、患者支持構造３０の上部面２０Ａと略面一になる寸法である。ピロー６２は、表在性の即ち皮膚の疾患、及び乳房切除後の胸郭壁再生を処置するのに有用である。患者は患者支持構造２０上にうつ伏せ状に快適に配置され、処置アプリケータＴＡのアンテナＡＮＴと操作上配列されて、胸郭壁をピロー６２上に配置する。
【００２２】
図８を参照すると、ブロック図が、高体温処置装置ＨＴＡ（例えば、図１Ａ及び図１Ｂ参照）のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４を駆動するのに適切な電気回路ＥＣの一つの実施形態を示している。電気回路ＥＣの第１の機能は、所望の周波数（例えば、約１３０−１６０ＭＨｚ）でのＲＦ信号を生成し、独立のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の信号のパワーを分割して高体温処置装置ＨＴＡに設けられる対応のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４に供給することである。更に、好適な実施形態の電気回路ＥＣにより、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４内で、ＲＦ信号の振幅の減衰がチャネルＣＨ１−ＣＨ４における最終的な出力パワーを制御し得ることになる。しなしながら、チャネルＣＨ１−ＣＨ４のうちの少なくとも幾つかでは、電気回路ＥＣにより、ＲＦ信号の位相の変動が、高体温処置装置ＨＴＡのキャビティ１４内にＲＦ定常波を確立できる。そのＲＦ定常波は、利用される高体温処置装置ＨＴＡの形態、処置される組織のタイプ、組織を侵す腫瘍の特性、（例えば、手術前、乳房切除後などの）患者の状態、及び（例えば、化学治療、放射線治療などの）高体温処置装置ＨＴＡにより高められるべき治療のタイプに対して、最適なものである。更なる実施形態では、電気回路ＥＣは、高体温処置手順の間の、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の振幅及び位相の閉ループ制御を行う。更なる実施形態では、電気回路ＥＣにより、インピーダンス整合が、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４へのＲＦパワーの転送を最適化できる。
【００２３】
図８に示す例示の形態では、電気回路ＥＣは適切なタイプのＲＦ信号ジェネレータ１０２を含み、タイプの一つの例は（カリフォルニア州パロアルト）ヒューレットパッカードから入手可能なＨＰ８６４７Ａ信号ジェネレータである。ＲＦ信号ジェネレータ１０２は、システムのための初期ＲＦ信号を生成する。初期信号は２ウエイパワーデバイダ１０４で分割され、以下に述べる目的のため参照ラインＲＬを超える参照信号を供給する。メインの初期信号は、プレアンプ１０６により増幅され４ウエイパワーデバイダ１０８に供給される。４ウエイパワーデバイダ１０８では、増幅された信号が４つのチャネルＣＨ１−ＣＨ４の中に分割される。但し、それ以上若しくはそれ以下のチャネルは配置され得ない。
【００２４】
簡潔のために、図８は、第１、第２、及び第３のチャネルＣＨ１−ＣＨ３と関連する要素の全ては示していない。しかしながら、第１、第２、及び第３のチャネルＣＨ１−ＣＨ３と関連する回路は、第４の回路ＣＨ４の回路と同様である。全てのチャネルＣＨ１−ＣＨ４は、電子可変減衰器１１０を含む。この形態における一つの主要な差異は、第１のチャネルＣＨ１は電子可変位相シフタ１１２を含まないが、第２、第３及び第４のチャネルＣＨ２−ＣＨ４の各々は、位相シフタ１１２を含む、ということである。
【００２５】
例示の第４のチャネルＣＨ４を辿っていくと、第４のチャネルＣＨ４に対して供される分割されたＲＦ信号は、可変減衰器１１０に供給され、ここで第４のチャネルＣＨ４の信号の振幅、従って最終の出力パワーが制御され得る。第４のチャネルＣＨ４の出力位相は位相シフタ１１２により制御される。信号の位相及び振幅が設定された後、高パワー増幅器１１４が信号を例えば１６０Ｗなどの最大動力まで増幅する。適切な高パワー増幅器１１４の一つの例は、（アイダホ州ポストフォール）ＬＣＦエンタープライズから入手可能である。信号が適切に調整されると、信号は、低損失出力ケーブルＯＣ４の長さに渡って転送され、処置アプリケータＴＡ（例えば、図２Ｃ参照）のキャビティ１４の中に信号が出力される第４のアンテナＡＮＴ４に到る。
【００２６】
図８を参照すると、電子回路ＥＣは、高パワー増幅器１１４の後に配置される循環器１１６であって、第４のチャネルＣＨ４の残部から高パワー増幅器１１４を分離し装荷状況にて信頼性高く高パワー増幅器１１４が動作しうる循環器１１６を、含み得る。循環器１１６は臨床例で特に有用である。けだしアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４の装荷状況は処置毎に異なりインピーダンス不整合に繋がり得るからである。更に、高域濾波器１１８が、所定のカットオフ周波数で信号を濾波するために設けられている。この例では、システムの帯域幅は約１００−２００ＭＨｚの幅となる。但し、実際の帯域幅は循環器１１６及び広域濾波器１１８を利用するために、更に狭くなり得る。ＲＦ周波数は、適切な浸透を供するには高過ぎる周波数にて本明細書で伝搬すると考察されるマイクロ波などの他の周波数の範囲とは全く異なって、腫瘍が存在する組織の中に充分な深さの浸透を保証し得るほど、充分に低いものであるべきである。
【００２７】
電子回路ＥＣは、動作の間振幅及び位相をモニタし調整するための閉ループフィードバック回路も、含む。第４のチャネルＣＨ４の出力にて、二元方向カプラ１２０が、出力ケーブルＯＣ４内の前方パワー及び反射パワーの一部を分岐し、夫々のサンプルラインＳＬ１−ＳＬ２を介してこれらのサンプル信号をスイッチ１２２に供給する。適切な二元方向カプラ１２０の例は、（オハイオ州ソロン）バード電子から入手可能である。他のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の夫々の二元方向カプラ１２０も、追加のサンプルラインＳＬｎに示すように、スイッチ１２２へのサンプル信号を供給する。スイッチ１２２は、選択されたチャネルＣＨ１−ＣＨ４をベクトル電圧計１２４に接続する。該ベクトル電圧計１２４はサンプル化されたチャネルＣＨ１−ＣＨ４の振幅及び位相を計測する。スイッチ１２２は、チャネルＣＨ１−ＣＨ４の全てを介して循環し若しくは走査するように制御され、このことにより全てのチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対する位相及び振幅の計測が毎秒数回コンピュータ１２６によりベクトル電圧計１２４から読み取られる。適切なコンピュータ１２６の例は、ＤＥＬＬ（登録商標）モデルＮｏ．ＸＰ１２０Ｃ ＰＣコンピュータである。コンピュータ１２６は、コンピュータ１２６の中央処理装置（ＣＰＵ）により実行可能なソフトウエアアルゴリズムに対する入力として、ベクトル電圧計１２４により生成される計測値を受ける。アルゴリズムはこれらの計測値を所定の設定のポイントと対照し、制御信号ラインＣＬ１、ＣＬ２を超えて可変減衰器１１０及び位相シフタ１１２の夫々に制御信号を送ることによって、適切な調整を行う。
【００２８】
全ての信号ＣＨ１−ＣＨ４に対する位相計測は、同じ参照信号に関して為されるべきである。第１のチャネルＣＨ１の位相は常にゼロであり位相シフタ１１２を要求しないのであるから、本実施形態では第１のチャネルＣＨ１はシステムの参照チャネルとして任意に選択される。したがって、第１のチャネルＣＨ１は、ベクトル電圧計１２４へ参照入力を与えるための論理的選択となる。しなしながら、ある処置に対しては、第１のチャネルＣＨ１は閉じられ無活動であることもある。ベクトル電圧計１２４がこの状況の下でも計測を確実にできるようにするために、メインの信号が４ウエイパワーデバイダ１０８でチャネルＣＨ１−ＣＨ４の中に分割される前に、（処置の間常にオンである）ＲＦ信号ジェネレータ１０２からの信号の一部が、２ウエイパワーデバイダ１０４により参照ラインＲＬを超えてベクトル電圧計１２４にまで経路付けられる。
【００２９】
電気回路ＥＣにより与えられるＲＦパワーシステムは較正され、これによりベクトル電圧器１２４は個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４からサンプルされた信号を正確に計測することができる。サンプルはスイッチ１２２からベクトル電圧計１２４への選択された入力に対応するポイントＢにて計測されるが、ＲＦ信号の位相及び振幅はポイントＡにおいてより大きい利得となる。ここで出力ケーブルＯＣ４はアンテナＡＮＴ４に付属する。個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４を較正するために、二元方向カプラ１２０の入力は信号生成器に繋がり、通常アンテナＡＮＴ４に繋がる出力ケーブルＯＣ４のポイントＡが、参照ラインＲＬの適所にベクトル電圧計１２４の参照信号ポートに接続し、従ってベクトル電圧計１２４に対する参照信号となる。ベクトル電圧計１２４は、周波数帯に渡ってポイントＡとポイントＢの間の位相及び振幅の差異を計測する。システムが図８に示される標準的な動作構成内に再接続されると、コンピュータ１２６は較正の間に計測される値を引き出し、それらをポイントＢにおけるベクトル電圧計１２４読み出し値に追加しポイントＡにおける振幅及び位相を再構築する。このプロセスはコンピュータ１２６内で実行されるソフトウエアにより実装される。
【００３０】
ＲＦエネルギ源からアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４へのパワー転送の効率を増すため、電気回路ＥＣはインピーダンス整合するように設定されるのがよい。当業者には理解されるように、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４から放射されるパワー量は周波数依存のものである。所定のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４のインピーダンスが対応する出力ケーブルＯＣ１−ＯＣ４のもの（通常５０オームインピーダンス）に近くないならば、インピーダンス不整合が生じ、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４に送られるＲＦエネルギの多くは、ダミー負荷１２８が吸収するシステムの中に戻されることになる。所定のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４の入力インピーダンスは、処置アプリケータＴＡの内部に配置される負荷の材料及び形状に依存し得る。負荷は処置によって変化するので、どの周波数が最良のインピーダンス整合であるかを知ることは必ずしも可能ではない。この問題は、システムの利用可能な帯領域に渡って個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４を走査し、個々の周波数において隠避―断上記ス整合（即ち、送りのパワーに対する戻りのパワーの比率）を記録することによって、解決し得る。チャネルＣＨ１−ＣＨ４が類似の周波数で全て整合する一方で、それらは厳密に同じ周波数においては整合しない。個々の周波数における全体のシステムの整合は、その周波数における最悪のチャネルの整合で採られるべきである。全体システムが最良の整合となる周波数を治療専門家が利用することが、提案されている。
【００３１】
処置の間、インピーダンスが例えば患者の動きのために変わることがあり得る。結果として、システムのインピーダンス整合が処置の間に変わることがあり得ることになる。コンピュータ１２６によって実行されるソフトウエアによって実装され得る整合アルゴリズムは、処置の間どのポイントでも実施可能であり、周波数を変えることが有利であるか否かを判断する。整合アルゴリズムに対する入力は、ＲＦ信号ジェネレータ１０２の周波数設定、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の増幅器（例えば、第４のチャネルＣＨ４の高パワー増幅器１１４）に対するパワー設定、及び個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対する位相設定を含む。個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対して、コンピュータ１２６は、ベクトル電圧計１２４により計測される送りのパワー、戻りのパワー、及び位相を、更には増幅器電流を、表示できる。ベクトル電圧計１２４は、適宜の間隔（例えば、毎秒２０回）で個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４内の位相、送りのパワー及び戻りのパワーをサンプル化し、夫々の設定値と対照し、制御信号ラインＣＬ１、ＣＬ２における夫々の電圧を調整して個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に罹る可変減衰器１１０及び可変シフタ１１２を制御する。
【００３２】
このように、電気回路ＥＣが処置アプリケータＴＡ（図１−７）に対して４チャネルＲＦパワー源を与えることがわかる。このパワー源は７段階の自由度、即ち調整度（約０−１６０Ｗの範囲の４つのパワー設定、約−１８０〜＋１８０°の範囲の３つの相対位相設定）を伴う。この例において４つのチャネルＣＨ１−ＣＨ４全てがフルパワーで動作するならば、システムは６４０Ｗの全体出力を供給し得る。
【００３３】
図８の例により示される電子回路ＥＣは処置アプリケータＴＡ（図２Ａ−図３）の４アンテナの形態を駆動するように構成されているが、（例えば、図４−図７などの）処置アプリケータＴＡの他のどの形態にも適応するように電子回路ＥＣを変更すること、若しくは類似の回路を得ることが可能であることは、当業者には理解し得るところである。例えば、処置アプリケータ（図４）の５アンテナの形態を利用する場合、第４のチャネルＣＨ４の出力は、１つではなく２つのアンテナＡＮＴ４及びＡＮＴ５を駆動する同軸２ウエイスプリッタを用いて分割され得る。
【００３４】
更に、上述のアルゴリズムは、ビジュアルベーシック、Ｃ＋＋などの適当な言語で書かれた適切なソフトウエアによって実装され得ることは、当業者には理解され得るところである。
【００３５】
動作時には、高体温処置装置ＨＴＡ（図１Ａ−図８参照）が、同期アンテナアレイから消イオン水などの媒体を介して繋がれる可干渉性集束ＲＦエネルギの利用により利を得る部材を加熱するために、採用され得る。上述のように、高体温処置装置ＨＴＡは、手術前の患者の局所進行した若しくは炎症性の乳ガンの、及び乳房切除後の胸郭疾患の再発の処置に、特に有効である。処置すべき内部の組織及び腫瘍の性質に依存して、処置アプリケータＴＡの構成は、例えば以下の点から選択される。処置アプリケータＴＡの４、５、６、又は他の数のアンテナの形態を利用するのかどうか、組織支持構造３０を用いるのかどうか（例えば、図３、図４、図５及び図７参照）、及びコンテナ３２（図３、図４参照）ピロー６２（図６、図７参照）が組織維持構造３０として利用されるのかどうか、などである。
【００３６】
処置アプリケータＴＡが選択されると、アクティブとなるべき電気回路ＥＣのチャネルＣＨ１−ＣＨ４が選択され、更に個々のアクティブチャネルＣＨ１−ＣＨ４に伝えるべき信号のための所望の設定（例えば、振幅及び位相）が選択される。更に、ＲＦ信号ジェネレータ１０２の周波数設定が選択される。これらの種々の設定は、例えば処置アプリケータＴＡに対して選択された構成に合わせて作られた処置アプリケータＴＡのキャビティ１４内に有益なＲＦ定常波パターンを作成するように、選択される。コンピュータ１２６（図８）により実行されるソフトウエアはこの最適化でアシストするように構成されてもよい。患者は、上述のように腫瘍含有組織が処置アプリケータＴＡ上若しくは内で支持されて、患者支持構造２０上に配置される。概略、組織はアンテナＡＮＴを操作上整列させて特徴付けされ得る。つまり、組織は、電磁気結合と直接ＲＦ定常波を腫瘍に適切に加えるようにキャビティ１４内に浸される、又はキャビティ１４を覆って支持される若しくは近位に近接して支持される、ということである。電気回路ＥＣは上述のように、ＲＦエネルギを処置アプリケータＴＡに供給するように動作され、アンテナＡＮＴはＲＦエネルギをキャビティ１４を介して腫瘍含有組織にブロードキャストし、これにより腫瘍は加熱される。更に、処置アプリケータＴＡは、患者にとって快適な温度設定でキャビティ１４を介して消イオン水などの流体Ｆを循環するように、温度調整デバイスＴＲＤ（図１Ｂ）と接続するのが好ましい。所定のスケジュールに従って（例えば、サイクルあたり１時間、３週間に１サイクル、全体で４サイクル）高体温処置はこのように進行する。
【００３７】
高体温処置装置ＨＴＡは、ガン患者に加えられる腫瘍関連治療処置を向上するメカニズムとして、特に有効である。治療処置は通常高体温処置装置ＨＴＡの利用の前に実施されるが、本明細書に開示される形態の実施は、腫瘍関連治療及び高体温処置が実施される順序に限定されるものではない、と思われる。一つの例は放射線治療であり、その効果は、処置される腫瘍へ熱を加えることで改善されることが示されている。別の例は化学療法である。
【００３８】
特に、あるタイプの化学療法は、リポソームカプセル若しくはコーティングで患者に投与される。処置アプリケータＴＡが患者の腫瘍にＲＦエネルギを集束するのに採用される場合、組織の結果としての加熱には多数の利点がある。加熱は、化学療法に付随するリポソームの分解を促進する。加熱は血流からリポソームを引き出し諸苦節に腫瘍位置に加え、リポソームが最も必要な場所に化学療法に付随するリポソームを集中させる。腫瘍の血管は、通常の血管よりもずっと漏れやすく無秩序である。加熱は通常よりも血管を引き離し、これによりリポソームは漏れ出して腫瘍の間質の空間の中に溜まることができる。従って、化学療法薬は腫瘍に優先的に供給され周囲組織には供給されない。高体温処置の間に加熱されない患者身体の通常組織では、化学療法薬は、通常３若しくは４週間の期間をかけて、患者の肝臓及び脾臓が有毒側面の効果に鈍くなるような充分な遅さで、ゆっくりと漏れ出す。更に、本明細書で開示される高体温により与えられる熱は、ガン細胞そのものへの化学療法薬の摂取の速度を増す。更に加熱は、腫瘍内の酸素レベルを増し、このことは、適切な機能が酸素に大きく依存する多くの化学療法薬にとって、有効である。又、ガン細胞が複製し得る能力を制御するメカニズムを妨げることによって、加熱は化学療法薬の効能を高める。更に、加熱は、通常ＤＮＡ損傷を修復する酵素を抑制することによって、化学療法がガン細胞に加えるＤＮＡ損傷のレベルを、増幅する。
【００３９】
昨今、加熱に応じて素早く溶融し、約２０秒の加熱の時間内にその中身を直接腫瘍の中にダンプする“融解する”リポソームが開発されている。これらのリポソームうちには、約４０°Ｃ（１０４°Ｆ）などの正確に決定された融解点を有するものがある。このようなリポソーム内にカプセル化された化学療法薬の効果は、本明細書に開示された実施形態に係る高体温処置を実施することで、高められることが好ましい。例えば、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、処置アプリケータＴＡのキャビティ１４内で循環する流体Ｆの浴槽は、温度調節デバイスにより４０°Ｃに維持され得る。この４０°Ｃは、加熱の利点を保証するには充分な暖かさであり、患者の皮膚のやけどを回避するには充分な冷却さである。
【００４０】
リポソームを介する化学療法薬の注入を伴う高体温処置装置ＨＴＡを用いた高体温処置を経験する患者に関する、治療前及び位相Ｉの治療の研究から、データが得られた。特に、新たに診断された乳ガンに苦しむ２１人の女性が、１２週の高体温トライアルに参加した。リポソームの内側に化学療法薬をカプセル化すると、従来の技術と比較して腫瘍の位置に３０倍以上の化学療法薬の供給が可能になりしかも体の残部には何ら毒を与えない。患者は、従来の化学療法よりも、吐き気、頭痛、及び心性毒性を経験することが概略少ない。更に、結果は、組み合わされた治療は全ての患者の腫瘍の成長を停止し、少なくとも患者の半分の腫瘍を縮めた、というものであった。１１パーセントの患者は、外科的残物を分析して乳房組織にガンが見出されなかったということを意味する完全な病理的反応を有した。３３パーセントの患者は、腫瘍の可視的徴候がもはや検出されなかったということを意味する完全な臨床反応を有した。１７パーセントの患者は、乳房切除の候補者から乳腺腫瘤摘出の候補者に変更された。
【００４１】
組み合わされた治療／高体温治療の限定の無い例の一つとして、従来のガン治療（例えば、化学療法及び／又は放射線療法）を患者に与え、続いて組織内に腫瘍の正確な配置を位置付けるＣＴ若しくは他の適切な操作技術を行う、というものがある。高体温処置は上述のように与えられる。最終的な高体温処置が与えられた後、腫瘍放射担当者は適切な手段により腫瘍の収縮を計測し、腫瘍を除去するのに最も侵襲の少ないタイプの手術を推奨する。この段階で指示があれば、手術後、組織内の非検出のガン細胞を殺す追加の治療及び高体温処置を行う。
【００４２】
ガン治療の従来の順序では、手術が先ず行われ、最後に化学療法及び放射線が行われる。本明細書で開示される方法はその従来の順序を留保するものとして特徴付けられ得ることが、先述の開示内容から理解され得る。高体温処置装置ＨＴＡは、処置が手術の前に生じることを意味する、“新補助的手段”治療と呼ばれる最近の治療モデルの一部として、実装される。多くのケースにおいて、新補助的手段治療は、より論理的な順序の処置事象である。けだし、より侵襲の少ない手術を要求するからであり、より広範囲の処置関連の選択肢を患者に提示するからである。さらに、本明細書に開示される方法は更に、周囲組織を損傷せず且つ誤ったガン細胞を残すことなく医者が充分にうまく除去できる程腫瘍を収縮するという処置の目標を有し得る。
【００４３】
上述の実施形態は、細胞壊死、化学反応速度、及び触媒作用などの、ガン治療の直接の範囲の他の潜在的な利用例を含む、ということが理解され得る。
【００４４】
本発明の様々な細部は、本発明の範囲から乖離することなく変更しうることが理解される。更に、本発明は本明細書に設定される請求項により定義されるのであるが、上述の説明は例示のみの目的のものであり、限定の目的のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】図１Ａは、本明細書に開示される実施形態に係る高体温処置装置の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示される高体温処置装置の平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本明細書に開示される一つの実施形態に係る高体温処置装置に備わる処置アプリケータの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示される処置アプリケータの側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａに示される処置アプリケータの平面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ａに示される処置アプリケータの正面図である。
【図３】図３は、図２Ａに示される処置アプリケータと、本明細書に開示される一つの実施形態に係る組織支持構造との、分解斜視図である。
【図４】図４は、別の実施形態に係る処置アプリケータと、組織支持構造との分解斜視図である。
【図５】図５は、更に別の実施形態に係る処置アプリケータの斜視図である。
【図６】図６は、更に別の実施形態に係る組織支持構造の斜視図である。
【図７】図７は、図２Ｂに示す処置アプリケータと図６に示す組織支持構造を含む高体温処置装置の部分側面図であり、両方とも患者支持構造内に搭載される。
【図８】図８は、本明細書に開示される実施形態に係る高体温処置装置に備わる電気回路の概要図である。
【符号の説明】
【００４６】
ＨＴＡ・・・高体温処置装置、ＴＡ・・・処置アプリケータ、１２・・・アプリケータボディ部、１４・・・キャビティ、２０・・・患者支持構造、３０・・・組織支持構造、１０２・・・ＲＦ信号ジェネレータ、１０８・・・４ウエイパワーデバイダ、１２４・・・ベクトル電圧計、１２６・・・コンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２００３年５月１４日出願の米国特許出願シリアル番号１０／４３７８３８号を基礎にして優先権を主張するものであり、その内容の全体が参照されて本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［政府の権益］
本発明は、国立衛生研究所により認められた認可番号５Ｐ０１ ＣＡ ４２７ ４５−１６の下での政府支援により形成された。政府は本発明に確固たる権利を有するものである。
【０００３】
［技術分野］
本発明は、概略、生体組織などの所望のターゲット内に高体温を誘発することに関する。特に、本発明は、電子エネルギの定常波を生体組織へ向ける位相アンテナを用いて、腫瘍包含組織などの組織に局所的に高体温を非侵襲で誘発することに関する。本発明の有効利用は、ガン関連治療処置の効果を高めるものである。
【０００４】
［背景技術］
乳ガン、特に炎症性且つ局所性腫瘍などの、あるタイプのガンは、従来の処置に抵抗することがしばしばである。そのような乳房腫瘍の罹病者の６０〜７０％は５年後生存していないことが、統計上示されている。放射線療法や化学療法などの、ガン治療の従来の方法の効力は、安全のため投薬量に関する制約の必要性のために、制限がある。例えば、化学療法は、腫瘍の全てのガン細胞を実質的に殺すのに十分な量で、加えても良いことが知られている。しかしながら、このことを達成するのに必要な化学療法の量は、患者の中毒症及び／又は過度の副作用を発生するのに十分な量でもある。別の例として、放射線療法に従って加えられるＸ線ビーム強度は、近傍の重要な機関及び周辺の健康な組織を損傷する程高いものであってはならない。従って、現存のガン関連治療処置を向上させ、これにより健康組織への損傷のリスクを増加させず且つガン患者の更なる不快を生じないで、有効性を高める技術を開発するという、進行中のニーズが存在する。
【０００５】
ガン治療を改良するための昨今のアプローチの一つは、高体温処置に腫瘍を曝す、というものである。ガンへの熱の利用は、種々の提示された理由のために、所定のタイプの治療の効力を増強することが、見出されている。マイクロ波及び無線周波数（ＲＦ）エネルギ源は、高体温処置を行うのに採用されている。マイクロ波エネルギは、波動管を利用して腫瘍に加えられる。しかしながら、マイクロ波が伝搬する比較的高い周波数は、組織内への深い浸透には不適切である。ＲＦエネルギもいくらか利用され、比較的低い周波数のためより大きい浸透を達成する可能性を有する。しかしながら、マイクロ波とＲＦ周波数は、ワイヤ、カテーテル、ルーメン、プローブ、レシーバ等の、侵襲性要素の利用を必要とした。これらの侵襲性要素は、通常、腫瘍位置にて電磁気エネルギの適切な連結と集束を保証するために、処置されるべき腫瘍の中に挿入され、若しくは嵌め込まれる。侵襲性要素の利用により手順の複雑生が増してしまい、患者に対する不快源となる。マイクロは及びＲＦエネルギを利用する侵襲性加熱技術の例は、米国特許番号５９２８１５９号、６２７５７３８号、６３５８２４６号、６３９１０２６号及び６４６８２７３号に開示される。
【０００６】
従って、制御可能で干渉可能なように、腫瘍に対して電磁気エネルギ、望ましくはＲＦエネルギを加え、従来技術に係る問題点を回避し又は減少させるような、腫瘍内の高体温を非侵襲で減少する方法及び装置を提示することが望ましい。
【０００７】
［発明の概要］
一つの実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置は、アプリケータボディ部と複数のアンテナを含む。アプリケータボディ部は、アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定する。アンテナは、アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列されている。
【０００８】
別の実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法は、以下の工程を含む。腫瘍含有組織が、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して、配置される。ＲＦエネルギが、アンテナから流体を介して組織まで伝達され組織を加熱する。
【０００９】
更に別の実施形態によると、ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法は、以下の工程を含む。腫瘍含有組織が、腫瘍関連治療手順を実施することによって処置される。組織が、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して配置される。ＲＦエネルギが、アンテナから流体を介して組織の中まで伝達され組織を加熱する。
【００１０】
従って、制御されたＲＦエネルギを印加して局所の高体温を誘発する装置及び方法を与えることが目的である。
【００１１】
上記目的は本発明の全体としての若しくは部分的な目的であるが、以下に最も良く示すように、添付の図面と関連付けると、説明が進むにつれ別の目的も明らかとなる。
【００１２】
［発明の詳細な説明］
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、概略符号ＨＴＡが付される、本発明の一つの実施形態に係る高体温処置装置が示される。高体温処置装置ＴＨＡは、まず、概略符号ＴＡを付される処置アプリケータと、概略符号ＥＣを付される関連電気回路（図２Ｃ及び図８参照、以下に詳述する）とを含む。処置アプリケータＴＡは、概略符号１２が付されるボディ部を有し、該ボディ部１２は、腫瘍発生組織などの生物組織が電磁気連結を介してＲＦ電磁気エネルギに曝されるように近位に配置され得るような開口キャビティを形成するべく構築される。一つの実施形態では、ボディ部１２は、ＬＥＸＡＮ（登録商標）などの透明ポリマ部材から構築される。ボディ１２のプロファイルは図のように多角形でもよく、概略半球体でも半卵形体でもよい。本明細書に示す高体温処置装置ＨＴＡの実施形態は、乳房及び胸郭の壁の腫瘍の処置に対して、特に有効である。このために、処置アプリケータＴＡは、（例えば、テーブル、ベッド若しくは寝椅子などの）適切な患者支持構造２０のカットアウト部位内に搭載され、このときキャビティ１４は患者支持構造２０の上部面２０Ａに向かって開口する。一つの実施形態では、患者支持構造２０は、ベース部２２及び詰め物部２４を含む。この構成により、患者は、処置すべき乳房若しくは胸郭壁がキャビティ１４内の下方に寄りかかることで若しくは向くことで、上部面２０Ａにうつ伏せ状態で快適に横たわることができる。
【００１３】
ある実施形態では、高体温処置装置ＨＴＡは更に、ネジ、ボルト及びナットなどの適切な固定手段（図示せず）により処置アプリケータＴＡの上面に固定される（例えば、乳房若しくは胸郭壁などの）組織支持構造３０を含む。図１Ａ及び図１Ｂでは、組織支持構造３０は、キャビティ１４の中に延在し乳房のための付加的な支持を与えるコンテナ３２を含む。組織支持構造３０の利用は、概略乳房の大きさに拠る。更に、コンテナ３２はカップ形状若しくはボウル形状で示されているが、コンテナ３２の大きさ及び形状は概略乳房の大きさ及び形状に拠るものである。
【００１４】
更に図１Ａ及び図１Ｂに示すように、好適な実施形態に係る高体温処置装置ＨＴＡの操作の間、処置アプリケータＴＡのキャビティ１４及び組織支持構造３０のコンテナ３２は（利用時には）消イオン水などの適切な流体Ｆで充たされている。乳房若しくは他の組織は、処置の間流体Ｆ内に浸されている。図１Ｂで示すように、流体Ｆを概略矢印で示すようにキャビティ１４の入口３４Ａ及び出口３４Ｂを介して循環させ組織周りに均等に熱を配給することによって、流体Ｆの温度は、皮膚のやけどを回避し患者の快適性を向上するように調整され得る。図１Ｂの矢印は、適切な温度調整システムＴＲＳと連絡する液体コンジットを経由する流体の流れを表す。誘電率が患者の組織と同様であり、最小限の反射エネルギで（以下に述べるように）処置アプリケータＴＡによってＲＦエネルギが実効的に伝搬され指図されるので、水は流体Ｆとして有用である。少なくとも、空気は水ほど実効的に熱を伝導できず誘電率が約１０倍水と異なることから、流体Ｆとしての水の利用は、空気に優ると考えられる。
【００１５】
図２Ａ図２Ｄを参照すると、４アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡの詳細が示される。処置アプリケータＴＡのボディ部１２は、６ボディ区画若しくは壁部画定キャビティ１４を含む。図示する例では、ボディ部１２の区画は、ボディ部１２のアパーチャ３６面に概略直交する２つの対向側面区画１２Ｅ、１２Ｆと、アパーチャ３６に対して角度をなす２つの対向側面区画１２Ａ、１２Ｄと、２つの角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃを含む。アパーチャ３６は、直交する側面区画１２Ｅ、１２Ｆ、及び角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄの夫々の上部縁により、形成される。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃの各々の中に、夫々配置される。但し、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃには、それ以上若しくはそれ以下のアンテナは配置され得ない。角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃの内側面にアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４を接着することなどの適切な方法で、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４がボディ部１２に固定され得る。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、水などの選ばれた流体を介してＲＦエネルギを伝達するのに適切であれば、どんなデザインであってもよい。本明細書に示される好適な実施形態では、個々のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、概略Ｃ形状アンテナ素子３８Ａ、３８Ｃのペアから構成される“ボータイ”若しくは“Ｈ”形状を有する。個々のペアに対して、アンテナ素子３８Ａ、３８Ｂ（図２Ｃ）は、互いに逆向きになっており、夫々の対応する脚部が互いから離れて開口している。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、角度をなす側面区画１２Ａ、１２Ｄ及び角度をなす底面区画１２Ｂ、１２Ｃに沿って配列され、このことによりキャビティ１４内に若しくはキャビティ１４を覆って配置される組織に向かって、ＲＦ定常波が干渉して収束し得る。図２Ｂは、乳房ＢＲの腫瘍塊ＴＭに集束するＲＦ定常波の可干渉性パターンを概略示す。図２Ｃに示されるように、個々のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４は、個々の低損失出力ケーブルＯＣ１−ＯＣ４を介して電気回路ＥＣと接続し、以下に説明するようにＲＦエネルギを供給する。
【００１６】
図３を参照すると、組織支持構造３０は、コンテナ３２が下方に延在するプレート４２を含む。プレート４２はキャビティ１４を覆う寸法であり、このことにより組織支持構造３０は、例えばリム４４において、ボディ部１２上に搭載されることが可能となる。組織支持構造３０は適切な手段によりボディ部１２に固定されればよい。一つの例として、プレート及びリム４４の個々のアパーチャ４２Ａ、４４Ａを介して切られるネジ（図示せず）、又は、アパーチャ４２Ａ、４４Ａを介して伸展しナットで保持されるボルトを、利用することが挙げられる。
【００１７】
更に図３に示されるように、ある実施形態では、磁気コイルデバイスＭＣは、処置すべき乳房若しくは他の組織の周りを囲うように、コンテナ３２の内側若しくは外側に搭載される。磁気コイルデバイスＭＣは、適切な磁気共鳴映像（ＭＲＩ）デバイスＭＲＩに接続し、これにより処置の間乳房の中の腫瘍の画像を生成できる。他の公知の視覚装置の利用と異なり、ＭＲＩ映像は温度と相関し得るため、磁気コイルデバイスＭＣは温度感知デバイスとして利用できる。別の実施形態では、温度感知デバイスは、当業者に知られているように、カテーテルなどを介して乳房の中に物理的に挿入される温度計の形態で、設定される。しかしながら、磁気コイルデバイスＭＣの利用は非侵襲性のものであり、処置を受ける患者に対して与える不快感はずっと少ない。
【００１８】
図４を参照すると、５アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡが示される。処置アプリケータＴＡのボディ部５２は、キャビティ１４を画定する５区画即ち壁を含む。図示される例では、ボディ部１２区画は、ボディ部１２のアパーチャ３６面に概略直交する２つの対向側面区画５２Ｄ、５２Ｅと、アパーチャ３６に対して角度をなす２つの対向側面区画５２Ａ、５２Ｃと、アパーチャ３６に略平行な底面区画５２Ｂを含む。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ５は、角度をなす側面区画５２Ａ、底面区画５２Ｂ、角度をなす側面区画５２Ｃ、直交する側面区画５２Ｄ、及び直交する側面区画５２Ｅの中に、夫々配置される。但し、個々の区画５２Ａ−５２Ｅには、それ以上若しくはそれ以下のアンテナは配置され得ない。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ５は、図２Ａ−図２Ｄ及び図３に関して本明細書に記すように、適切な方法でボディ部５２に固定されればよく、どのようなデザインでもよい。図４に示す実施形態では、側面区画５２Ａ、５２Ｃは、角度をなす部位５４Ａ、５４Ｂ及び直交部位５６Ａ、５６Ｂの両方を夫々含み、更に、部位５４Ａ、５６Ａ及び５４Ｂ、５６Ｂの両方を覆って配置される対応するアンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３を含み、該アンテナＡＮＴ１、ＡＮＴ３は、ＲＦ定常波がキャビティ１４内に配置される組織に向かって伝搬する付加的な方向を与える。
【００１９】
図５を参照すると、６アンテナの実施形態に係る処置アプリケータＴＡが示される。処置アプリケータＴＡのボディ部１２は、図２Ａ−図２Ｄ及び図３に示されるものと類似する。しかしながら、図５では、２本の追加のアンテナＡＮＴ５、ＡＮＴ６が加えられ、垂直の側面区画１２Ｅ、１２Ｆに夫々設けられる。アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ６は、適切な方法でボディ部１２に固定されればよく、図２Ａ−図２Ｄに関して本明細書に述べるようなボータイ形状などの、どのようなデザインであってもよい。
【００２０】
所与の高体温処置に対する、処置アプリケータＴＡの４、５、若しくは６本のアンテナの形態の選択は、乳房の寸法及び／又は形状などの処置すべき組織のタイプ、処置すべき腫瘍のタイプ、配置及び進行度、及び所与の腫瘍の処置のために最適と判断されるＲＦ定常波のパターンなどを含む要因により、決定され得る。処置アプリケータＴＡと共に組織支持構造３０を利用するか否かの決定は、これらの要因にも依存し得る。例えば、組織支持構造３０の無い処置アプリケータＴＡの４アンテナの実施形態の利用は、左右相称の疾病に罹っている大きい寸法の乳房に対して、提示され得るものである。
【００２１】
図６及び図７を参照すると、組織支持構造３０が、消イオン水などの適切な流体Ｆで充たされたピロー６２の形態で与えられ更にシラスティック膜６４などの平面構造に付属された別の実施形態の処置アプリケータＴＡが、示される。図１Ａ、図１Ｂ、図３及び図４に示される組織支持構造３０のプレートと同様に、膜６４は、キャビティ１４を覆う寸法であり、ピロー６２を処置アプリケータＴＡのボディ部１２上に搭載できるものである。図７に示すように、ピロー６２は、患者支持構造３０の上部面２０Ａと略面一になる寸法である。ピロー６２は、表在性の即ち皮膚の疾患、及び乳房切除後の胸郭壁再生を処置するのに有用である。患者は患者支持構造２０上にうつ伏せ状に快適に配置され、処置アプリケータＴＡのアンテナＡＮＴと操作上配列されて、胸郭壁をピロー６２上に配置する。
【００２２】
図８を参照すると、ブロック図が、高体温処置装置ＨＴＡ（例えば、図１Ａ及び図１Ｂ参照）のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４を駆動するのに適切な電気回路ＥＣの一つの実施形態を示している。電気回路ＥＣの第１の機能は、所望の周波数（例えば、約１３０−１６０ＭＨｚ）でのＲＦ信号を生成し、独立のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の信号のパワーを分割して高体温処置装置ＨＴＡに設けられる対応のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４に供給することである。更に、好適な実施形態の電気回路ＥＣにより、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４内で、ＲＦ信号の振幅の減衰がチャネルＣＨ１−ＣＨ４における最終的な出力パワーを制御し得ることになる。しなしながら、チャネルＣＨ１−ＣＨ４のうちの少なくとも幾つかでは、電気回路ＥＣにより、ＲＦ信号の位相の変動が、高体温処置装置ＨＴＡのキャビティ１４内にＲＦ定常波を確立できる。そのＲＦ定常波は、利用される高体温処置装置ＨＴＡの形態、処置される組織のタイプ、組織を侵す腫瘍の特性、（例えば、手術前、乳房切除後などの）患者の状態、及び（例えば、化学治療、放射線治療などの）高体温処置装置ＨＴＡにより高められるべき治療のタイプに対して、最適なものである。更なる実施形態では、電気回路ＥＣは、高体温処置手順の間の、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の振幅及び位相の閉ループ制御を行う。更なる実施形態では、電気回路ＥＣにより、インピーダンス整合が、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４へのＲＦパワーの転送を最適化できる。
【００２３】
図８に示す例示の形態では、電気回路ＥＣは適切なタイプのＲＦ信号ジェネレータ１０２を含み、タイプの一つの例は（カリフォルニア州パロアルト）ヒューレットパッカードから入手可能なＨＰ８６４７Ａ信号ジェネレータである。ＲＦ信号ジェネレータ１０２は、システムのための初期ＲＦ信号を生成する。初期信号は２ウエイパワーデバイダ１０４で分割され、以下に述べる目的のため参照ラインＲＬを超える参照信号を供給する。メインの初期信号は、プレアンプ１０６により増幅され４ウエイパワーデバイダ１０８に供給される。４ウエイパワーデバイダ１０８では、増幅された信号が４つのチャネルＣＨ１−ＣＨ４の中に分割される。但し、それ以上若しくはそれ以下のチャネルは配置され得ない。
【００２４】
簡潔のために、図８は、第１、第２、及び第３のチャネルＣＨ１−ＣＨ３と関連する要素の全ては示していない。しかしながら、第１、第２、及び第３のチャネルＣＨ１−ＣＨ３と関連する回路は、第４の回路ＣＨ４の回路と同様である。全てのチャネルＣＨ１−ＣＨ４は、電子可変減衰器１１０を含む。この形態における一つの主要な差異は、第１のチャネルＣＨ１は電子可変位相シフタ１１２を含まないが、第２、第３及び第４のチャネルＣＨ２−ＣＨ４の各々は、位相シフタ１１２を含む、ということである。
【００２５】
例示の第４のチャネルＣＨ４を辿っていくと、第４のチャネルＣＨ４に対して供される分割されたＲＦ信号は、可変減衰器１１０に供給され、ここで第４のチャネルＣＨ４の信号の振幅、従って最終の出力パワーが制御され得る。第４のチャネルＣＨ４の出力位相は位相シフタ１１２により制御される。信号の位相及び振幅が設定された後、高パワー増幅器１１４が信号を例えば１６０Ｗなどの最大動力まで増幅する。適切な高パワー増幅器１１４の一つの例は、（アイダホ州ポストフォール）ＬＣＦエンタープライズから入手可能である。信号が適切に調整されると、信号は、低損失出力ケーブルＯＣ４の長さに渡って転送され、処置アプリケータＴＡ（例えば、図２Ｃ参照）のキャビティ１４の中に信号が出力される第４のアンテナＡＮＴ４に到る。
【００２６】
図８を参照すると、電子回路ＥＣは、高パワー増幅器１１４の後に配置される循環器１１６であって、第４のチャネルＣＨ４の残部から高パワー増幅器１１４を分離し装荷状況にて信頼性高く高パワー増幅器１１４が動作しうる循環器１１６を、含み得る。循環器１１６は臨床例で特に有用である。けだしアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４の装荷状況は処置毎に異なりインピーダンス不整合に繋がり得るからである。更に、高域濾波器１１８が、所定のカットオフ周波数で信号を濾波するために設けられている。この例では、システムの帯域幅は約１００−２００ＭＨｚの幅となる。但し、実際の帯域幅は循環器１１６及び広域濾波器１１８を利用するために、更に狭くなり得る。ＲＦ周波数は、適切な浸透を供するには高過ぎる周波数にて本明細書で伝搬すると考察されるマイクロ波などの他の周波数の範囲とは全く異なって、腫瘍が存在する組織の中に充分な深さの浸透を保証し得るほど、充分に低いものであるべきである。
【００２７】
電子回路ＥＣは、動作の間振幅及び位相をモニタし調整するための閉ループフィードバック回路も、含む。第４のチャネルＣＨ４の出力にて、二元方向カプラ１２０が、出力ケーブルＯＣ４内の前方パワー及び反射パワーの一部を分岐し、夫々のサンプルラインＳＬ１−ＳＬ２を介してこれらのサンプル信号をスイッチ１２２に供給する。適切な二元方向カプラ１２０の例は、（オハイオ州ソロン）バード電子から入手可能である。他のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の夫々の二元方向カプラ１２０も、追加のサンプルラインＳＬｎに示すように、スイッチ１２２へのサンプル信号を供給する。スイッチ１２２は、選択されたチャネルＣＨ１−ＣＨ４をベクトル電圧計１２４に接続する。該ベクトル電圧計１２４はサンプル化されたチャネルＣＨ１−ＣＨ４の振幅及び位相を計測する。スイッチ１２２は、チャネルＣＨ１−ＣＨ４の全てを介して循環し若しくは走査するように制御され、このことにより全てのチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対する位相及び振幅の計測が毎秒数回コンピュータ１２６によりベクトル電圧計１２４から読み取られる。適切なコンピュータ１２６の例は、ＤＥＬＬ（登録商標）モデルＮｏ．ＸＰ１２０Ｃ ＰＣコンピュータである。コンピュータ１２６は、コンピュータ１２６の中央処理装置（ＣＰＵ）により実行可能なソフトウエアアルゴリズムに対する入力として、ベクトル電圧計１２４により生成される計測値を受ける。アルゴリズムはこれらの計測値を所定の設定のポイントと対照し、制御信号ラインＣＬ１、ＣＬ２を超えて可変減衰器１１０及び位相シフタ１１２の夫々に制御信号を送ることによって、適切な調整を行う。
【００２８】
全ての信号ＣＨ１−ＣＨ４に対する位相計測は、同じ参照信号に関して為されるべきである。第１のチャネルＣＨ１の位相は常にゼロであり位相シフタ１１２を要求しないのであるから、本実施形態では第１のチャネルＣＨ１はシステムの参照チャネルとして任意に選択される。したがって、第１のチャネルＣＨ１は、ベクトル電圧計１２４へ参照入力を与えるための論理的選択となる。しなしながら、ある処置に対しては、第１のチャネルＣＨ１は閉じられ無活動であることもある。ベクトル電圧計１２４がこの状況の下でも計測を確実にできるようにするために、メインの信号が４ウエイパワーデバイダ１０８でチャネルＣＨ１−ＣＨ４の中に分割される前に、（処置の間常にオンである）ＲＦ信号ジェネレータ１０２からの信号の一部が、２ウエイパワーデバイダ１０４により参照ラインＲＬを超えてベクトル電圧計１２４にまで経路付けられる。
【００２９】
電気回路ＥＣにより与えられるＲＦパワーシステムは較正され、これによりベクトル電圧器１２４は個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４からサンプルされた信号を正確に計測することができる。サンプルはスイッチ１２２からベクトル電圧計１２４への選択された入力に対応するポイントＢにて計測されるが、ＲＦ信号の位相及び振幅はポイントＡにおいてより大きい利得となる。ここで出力ケーブルＯＣ４はアンテナＡＮＴ４に付属する。個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４を較正するために、二元方向カプラ１２０の入力は信号生成器に繋がり、通常アンテナＡＮＴ４に繋がる出力ケーブルＯＣ４のポイントＡが、参照ラインＲＬの適所にベクトル電圧計１２４の参照信号ポートに接続し、従ってベクトル電圧計１２４に対する参照信号となる。ベクトル電圧計１２４は、周波数帯に渡ってポイントＡとポイントＢの間の位相及び振幅の差異を計測する。システムが図８に示される標準的な動作構成内に再接続されると、コンピュータ１２６は較正の間に計測される値を引き出し、それらをポイントＢにおけるベクトル電圧計１２４読み出し値に追加しポイントＡにおける振幅及び位相を再構築する。このプロセスはコンピュータ１２６内で実行されるソフトウエアにより実装される。
【００３０】
ＲＦエネルギ源からアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４へのパワー転送の効率を増すため、電気回路ＥＣはインピーダンス整合するように設定されるのがよい。当業者には理解されるように、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４から放射されるパワー量は周波数依存のものである。所定のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４のインピーダンスが対応する出力ケーブルＯＣ１−ＯＣ４のもの（通常５０オームインピーダンス）に近くないならば、インピーダンス不整合が生じ、アンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４に送られるＲＦエネルギの多くは、ダミー負荷１２８が吸収するシステムの中に戻されることになる。所定のアンテナＡＮＴ１−ＡＮＴ４の入力インピーダンスは、処置アプリケータＴＡの内部に配置される負荷の材料及び形状に依存し得る。負荷は処置によって変化するので、どの周波数が最良のインピーダンス整合であるかを知ることは必ずしも可能ではない。この問題は、システムの利用可能な帯領域に渡って個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４を走査し、個々の周波数において隠避―断上記ス整合（即ち、送りのパワーに対する戻りのパワーの比率）を記録することによって、解決し得る。チャネルＣＨ１−ＣＨ４が類似の周波数で全て整合する一方で、それらは厳密に同じ周波数においては整合しない。個々の周波数における全体のシステムの整合は、その周波数における最悪のチャネルの整合で採られるべきである。全体システムが最良の整合となる周波数を治療専門家が利用することが、提案されている。
【００３１】
処置の間、インピーダンスが例えば患者の動きのために変わることがあり得る。結果として、システムのインピーダンス整合が処置の間に変わることがあり得ることになる。コンピュータ１２６によって実行されるソフトウエアによって実装され得る整合アルゴリズムは、処置の間どのポイントでも実施可能であり、周波数を変えることが有利であるか否かを判断する。整合アルゴリズムに対する入力は、ＲＦ信号ジェネレータ１０２の周波数設定、個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４の増幅器（例えば、第４のチャネルＣＨ４の高パワー増幅器１１４）に対するパワー設定、及び個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対する位相設定を含む。個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に対して、コンピュータ１２６は、ベクトル電圧計１２４により計測される送りのパワー、戻りのパワー、及び位相を、更には増幅器電流を、表示できる。ベクトル電圧計１２４は、適宜の間隔（例えば、毎秒２０回）で個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４内の位相、送りのパワー及び戻りのパワーをサンプル化し、夫々の設定値と対照し、制御信号ラインＣＬ１、ＣＬ２における夫々の電圧を調整して個々のチャネルＣＨ１−ＣＨ４に罹る可変減衰器１１０及び可変シフタ１１２を制御する。
【００３２】
このように、電気回路ＥＣが処置アプリケータＴＡ（図１−７）に対して４チャネルＲＦパワー源を与えることがわかる。このパワー源は７段階の自由度、即ち調整度（約０−１６０Ｗの範囲の４つのパワー設定、約−１８０〜＋１８０°の範囲の３つの相対位相設定）を伴う。この例において４つのチャネルＣＨ１−ＣＨ４全てがフルパワーで動作するならば、システムは６４０Ｗの全体出力を供給し得る。
【００３３】
図８の例により示される電子回路ＥＣは処置アプリケータＴＡ（図２Ａ−図３）の４アンテナの形態を駆動するように構成されているが、（例えば、図４−図７などの）処置アプリケータＴＡの他のどの形態にも適応するように電子回路ＥＣを変更すること、若しくは類似の回路を得ることが可能であることは、当業者には理解し得るところである。例えば、処置アプリケータ（図４）の５アンテナの形態を利用する場合、第４のチャネルＣＨ４の出力は、１つではなく２つのアンテナＡＮＴ４及びＡＮＴ５を駆動する同軸２ウエイスプリッタを用いて分割され得る。
【００３４】
更に、上述のアルゴリズムは、ビジュアルベーシック、Ｃ＋＋などの適当な言語で書かれた適切なソフトウエアによって実装され得ることは、当業者には理解され得るところである。
【００３５】
動作時には、高体温処置装置ＨＴＡ（図１Ａ−図８参照）が、同期アンテナアレイから消イオン水などの媒体を介して繋がれる可干渉性集束ＲＦエネルギの利用により利を得る部材を加熱するために、採用され得る。上述のように、高体温処置装置ＨＴＡは、手術前の患者の局所進行した若しくは炎症性の乳ガンの、及び乳房切除後の胸郭疾患の再発の処置に、特に有効である。処置すべき内部の組織及び腫瘍の性質に依存して、処置アプリケータＴＡの構成は、例えば以下の点から選択される。処置アプリケータＴＡの４、５、６、又は他の数のアンテナの形態を利用するのかどうか、組織支持構造３０を用いるのかどうか（例えば、図３、図４、図５及び図７参照）、及びコンテナ３２（図３、図４参照）ピロー６２（図６、図７参照）が組織維持構造３０として利用されるのかどうか、などである。
【００３６】
処置アプリケータＴＡが選択されると、アクティブとなるべき電気回路ＥＣのチャネルＣＨ１−ＣＨ４が選択され、更に個々のアクティブチャネルＣＨ１−ＣＨ４に伝えるべき信号のための所望の設定（例えば、振幅及び位相）が選択される。更に、ＲＦ信号ジェネレータ１０２の周波数設定が選択される。これらの種々の設定は、例えば処置アプリケータＴＡに対して選択された構成に合わせて作られた処置アプリケータＴＡのキャビティ１４内に有益なＲＦ定常波パターンを作成するように、選択される。コンピュータ１２６（図８）により実行されるソフトウエアはこの最適化でアシストするように構成されてもよい。患者は、上述のように腫瘍含有組織が処置アプリケータＴＡ上若しくは内で支持されて、患者支持構造２０上に配置される。概略、組織はアンテナＡＮＴを操作上整列させて特徴付けされ得る。つまり、組織は、電磁気結合と直接ＲＦ定常波を腫瘍に適切に加えるようにキャビティ１４内に浸される、又はキャビティ１４を覆って支持される若しくは近位に近接して支持される、ということである。電気回路ＥＣは上述のように、ＲＦエネルギを処置アプリケータＴＡに供給するように動作され、アンテナＡＮＴはＲＦエネルギをキャビティ１４を介して腫瘍含有組織にブロードキャストし、これにより腫瘍は加熱される。更に、処置アプリケータＴＡは、患者にとって快適な温度設定でキャビティ１４を介して消イオン水などの流体Ｆを循環するように、温度調整デバイスＴＲＤ（図１Ｂ）と接続するのが好ましい。所定のスケジュールに従って（例えば、サイクルあたり１時間、３週間に１サイクル、全体で４サイクル）高体温処置はこのように進行する。
【００３７】
高体温処置装置ＨＴＡは、ガン患者に加えられる腫瘍関連治療処置を向上するメカニズムとして、特に有効である。治療処置は通常高体温処置装置ＨＴＡの利用の前に実施されるが、本明細書に開示される形態の実施は、腫瘍関連治療及び高体温処置が実施される順序に限定されるものではない、と思われる。一つの例は放射線治療であり、その効果は、処置される腫瘍へ熱を加えることで改善されることが示されている。別の例は化学療法である。
【００３８】
特に、あるタイプの化学療法は、リポソームカプセル若しくはコーティングで患者に投与される。処置アプリケータＴＡが患者の腫瘍にＲＦエネルギを集束するのに採用される場合、組織の結果としての加熱には多数の利点がある。加熱は、化学療法に付随するリポソームの分解を促進する。加熱は血流からリポソームを引き出し諸苦節に腫瘍位置に加え、リポソームが最も必要な場所に化学療法に付随するリポソームを集中させる。腫瘍の血管は、通常の血管よりもずっと漏れやすく無秩序である。加熱は通常よりも血管を引き離し、これによりリポソームは漏れ出して腫瘍の間質の空間の中に溜まることができる。従って、化学療法薬は腫瘍に優先的に供給され周囲組織には供給されない。高体温処置の間に加熱されない患者身体の通常組織では、化学療法薬は、通常３若しくは４週間の期間をかけて、患者の肝臓及び脾臓が有毒側面の効果に鈍くなるような充分な遅さで、ゆっくりと漏れ出す。更に、本明細書で開示される高体温により与えられる熱は、ガン細胞そのものへの化学療法薬の摂取の速度を増す。更に加熱は、腫瘍内の酸素レベルを増し、このことは、適切な機能が酸素に大きく依存する多くの化学療法薬にとって、有効である。又、ガン細胞が複製し得る能力を制御するメカニズムを妨げることによって、加熱は化学療法薬の効能を高める。更に、加熱は、通常ＤＮＡ損傷を修復する酵素を抑制することによって、化学療法がガン細胞に加えるＤＮＡ損傷のレベルを、増幅する。
【００３９】
昨今、加熱に応じて素早く溶融し、約２０秒の加熱の時間内にその中身を直接腫瘍の中にダンプする“融解する”リポソームが開発されている。これらのリポソームうちには、約４０°Ｃ（１０４°Ｆ）などの正確に決定された融解点を有するものがある。このようなリポソーム内にカプセル化された化学療法薬の効果は、本明細書に開示された実施形態に係る高体温処置を実施することで、高められることが好ましい。例えば、図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、処置アプリケータＴＡのキャビティ１４内で循環する流体Ｆの浴槽は、温度調節デバイスにより４０°Ｃに維持され得る。この４０°Ｃは、加熱の利点を保証するには充分な暖かさであり、患者の皮膚のやけどを回避するには充分な冷却さである。
【００４０】
リポソームを介する化学療法薬の注入を伴う高体温処置装置ＨＴＡを用いた高体温処置を経験する患者に関する、治療前及び位相Ｉの治療の研究から、データが得られた。特に、新たに診断された乳ガンに苦しむ２１人の女性が、１２週の高体温トライアルに参加した。リポソームの内側に化学療法薬をカプセル化すると、従来の技術と比較して腫瘍の位置に３０倍以上の化学療法薬の供給が可能になりしかも体の残部には何ら毒を与えない。患者は、従来の化学療法よりも、吐き気、頭痛、及び心性毒性を経験することが概略少ない。更に、結果は、組み合わされた治療は全ての患者の腫瘍の成長を停止し、少なくとも患者の半分の腫瘍を縮めた、というものであった。１１パーセントの患者は、外科的残物を分析して乳房組織にガンが見出されなかったということを意味する完全な病理的反応を有した。３３パーセントの患者は、腫瘍の可視的徴候がもはや検出されなかったということを意味する完全な臨床反応を有した。１７パーセントの患者は、乳房切除の候補者から乳腺腫瘤摘出の候補者に変更された。
【００４１】
組み合わされた治療／高体温治療の限定の無い例の一つとして、従来のガン治療（例えば、化学療法及び／又は放射線療法）を患者に与え、続いて組織内に腫瘍の正確な配置を位置付けるＣＴ若しくは他の適切な操作技術を行う、というものがある。高体温処置は上述のように与えられる。最終的な高体温処置が与えられた後、腫瘍放射担当者は適切な手段により腫瘍の収縮を計測し、腫瘍を除去するのに最も侵襲の少ないタイプの手術を推奨する。この段階で指示があれば、手術後、組織内の非検出のガン細胞を殺す追加の治療及び高体温処置を行う。
【００４２】
ガン治療の従来の順序では、手術が先ず行われ、最後に化学療法及び放射線が行われる。本明細書で開示される方法はその従来の順序を留保するものとして特徴付けられ得ることが、先述の開示内容から理解され得る。高体温処置装置ＨＴＡは、処置が手術の前に生じることを意味する、“新補助的手段”治療と呼ばれる最近の治療モデルの一部として、実装される。多くのケースにおいて、新補助的手段治療は、より論理的な順序の処置事象である。けだし、より侵襲の少ない手術を要求するからであり、より広範囲の処置関連の選択肢を患者に提示するからである。さらに、本明細書に開示される方法は更に、周囲組織を損傷せず且つ誤ったガン細胞を残すことなく医者が充分にうまく除去できる程腫瘍を収縮するという処置の目標を有し得る。
【００４３】
上述の実施形態は、細胞壊死、化学反応速度、及び触媒作用などの、ガン治療の直接の範囲の他の潜在的な利用例を含む、ということが理解され得る。
【００４４】
本発明の様々な細部は、本発明の範囲から乖離することなく変更しうることが理解される。更に、本発明は本明細書に設定される請求項により定義されるのであるが、上述の説明は例示のみの目的のものであり、限定の目的のものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１Ａ】図１Ａは、本明細書に開示される実施形態に係る高体温処置装置の側面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示される高体温処置装置の平面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本明細書に開示される一つの実施形態に係る高体温処置装置に備わる処置アプリケータの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに示される処置アプリケータの側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ａに示される処置アプリケータの平面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ａに示される処置アプリケータの正面図である。
【図３】図３は、図２Ａに示される処置アプリケータと、本明細書に開示される一つの実施形態に係る組織支持構造との、分解斜視図である。
【図４】図４は、別の実施形態に係る処置アプリケータと、組織支持構造との分解斜視図である。
【図５】図５は、更に別の実施形態に係る処置アプリケータの斜視図である。
【図６】図６は、更に別の実施形態に係る組織支持構造の斜視図である。
【図７】図７は、図２Ｂに示す処置アプリケータと図６に示す組織支持構造を含む高体温処置装置の部分側面図であり、両方とも患者支持構造内に搭載される。
【図８】図８は、本明細書に開示される実施形態に係る高体温処置装置に備わる電気回路の概要図である。
【符号の説明】
【００４６】
ＨＴＡ・・・高体温処置装置、ＴＡ・・・処置アプリケータ、１２・・・アプリケータボディ部、１４・・・キャビティ、２０・・・患者支持構造、３０・・・組織支持構造、１０２・・・ＲＦ信号ジェネレータ、１０８・・・４ウエイパワーデバイダ、１２４・・・ベクトル電圧計、１２６・・・コンピュータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項２】
ボディ部が複数のボディ区画を含み、複数のアンテナが一つ又はそれ以上のボディ区画に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ボディ部が６つのボディ部区画を含み、複数のアンテナが４つのアンテナを含み、各々のアンテナは６つのボディ部区画の一つに搭載されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
６つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、２つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
個々のアンテナが、２つの角度を為す側面区画と２つの底面区画との夫々に搭載されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
更に２つのアンテナを含む、それらの２つのアンテナの各々は夫々の直交する側面区画に搭載されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ボディ部が、５つのボディ部区画を含み、複数のアンテナが５つのアンテナを含み、個々のアンテナが対応するボディ部区画に搭載されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
５つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、１つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
個々のアンテナは、２つのアンテナ素子の概略対称的構成を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
個々のアンテナ素子が概略Ｃ形状であり、他のアンテナ素子から離れて開口することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
個々のアンテナはボータイ形状であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持するための組織支持体を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
組織支持体が温度感知デバイスを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
温度感知デバイスが、組織支持体に搭載され、ＭＲＩデバイスと通信するための磁気コイルであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
組織支持体が、キャビティの中に伸展し、内部で組織を支持するための開口コンテナを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
組織支持体が、上面の組織を支持するための流体充填ピローを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
高体温処置の間に患者を支持するのに適切な患者支持体を含み、アプリケータボディ部が患者支持体に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
キャビティと連絡し、温度調節流体を循環するための温度調節デバイスを含む請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
ボディ部が、キャビティと流体連絡し、流体を循環する入口及び出口を含む請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
アンテナと連絡するＲＦ信号ジェネレータを含む請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、一つ又は複数のアンテナにより受信されるＲＦ信号の個々の振幅を制御するための可変減衰器を含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、一つ又は複数のアンテナにより受信されるＲＦ信号の個々の位相を制御するための可変位相シフタを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、ＲＦ信号ジェネレータにより生成されるＲＦ信号をアンテナのアレイに対応する複数のチャネルの中に分割するためのパワーデバイダを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
一つ又は複数のチャネルによって選択式で通信し、選択されたチャネル内で伝えられるチャネル信号の振幅及び／又は位相を計測するためのデバイスを含む請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処理を与える方法であって、
（ａ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して腫瘍含有組織を配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項２６】
組織の温度をモニタする工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
モニタする工程が、温度感知デバイスを組織の中に挿入する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
モニタする工程が、組織の中にカテーテルを挿入しカテーテルの中に温度感知デバイスを挿入する工程を含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
モニタする工程が、組織を取り囲みＭＲＩデバイスに繋がれた磁気コイルを利用する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
キャビティ内に含まれる流体は消イオン水であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
操作上整列して配置する工程が、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
処置される組織のタイプに基づいて支持体のタイプを選択する工程と、選択された支持体をキャビティに搭載する工程とを含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
操作上整列して配置する工程が、キャビティの中に伸展する流体充填コンテナ内で組織を浸す工程を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
処置される組織のサイズに基づいてコンテナのサイズを選択する工程と、選択されたコンテナをキャビティに搭載する工程とを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
支持する工程が、組織を流体充填ピロー上に配置する工程を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
ＲＦ信号を所望の周波数でアンテナの各々に伝達する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
周波数は約１３０Ｍｈｚから約１６０Ｍｈｚの範囲であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
一つ又は複数のアンテナに出力されるＲＦ信号の個々の振幅を制御する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】
一つ又は複数のアンテナに出力されるＲＦ信号の個々の位相を制御する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項４０】
組織が患者の腫瘍含有の乳房であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４１】
組織が患者の腫瘍含有の胸郭であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４２】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処置を与える方法であって、
（ａ）腫瘍関連治療手順を実施することによって腫瘍含有組織を処置する工程と、
（ｂ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程と、
（ｃ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項４３】
操作上整列して配置する工程が、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
支持する工程が、キャビティの中に伸展する流体充填コンテナの中に組織を浸す工程を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
支持する工程が、組織を流体充填ピロー上に配置する工程を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
組織が患者の腫瘍含有の乳房であることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
組織が患者の腫瘍含有の胸郭であることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
組織を処置する工程が、化学療法を加える工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
化学療法を加える工程が、化学療法薬を含むリポソームを投与する工程を含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
組織を処置する工程が、放射線療法を加える工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、６つのボディ部区画を含み、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナは６つのボディ部区画の夫々に搭載されており、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項５２】
６つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、２つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
個々のアンテナが、２つの角度を為す側面区画と２つの底面区画との夫々に搭載されることを特徴とする請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
更に２つのアンテナを含む、それらの２つのアンテナの各々は夫々の直交する側面区画に搭載されることを特徴とする請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、５つのボディ部区画を含み、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナは対応するボディ部区画に搭載されており、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項５６】
５つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、１つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナが２つのアンテナ素子の概略対称形構成を含み、個々のアンテナ素子がＣ形状であり他のアンテナ素子から離れて開口する、複数のアンテナを含み、
（ｃ）更に、複数のアンテナは、アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列されたことを特徴とする装置。
【請求項５８】
ガン治療を向上する高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと、
（ｃ）アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持し、温度感知デバイスを含む組織支持体であって、温度感知デバイスは、該組織支持体に搭載されＭＲＩデバイスと通信するための磁気コイルを含む、組織支持体と
を含む装置。
【請求項５９】
ガン治療を向上する高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと、
（ｃ）アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持し、キャビティの中に伸展し内部の組織を支持する開口コンテナを含む、組織支持体と
を含む装置。
【請求項６０】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と、
（ｃ）組織を取り囲みＭＲＩデバイスに繋がれた磁気コイルを利用して、組織の温度をモニタする工程と
を含む方法。
【請求項６１】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、流体含有支持体で組織を支持する工程を含み、該支持体は処置される組織のタイプに基づくものでありキャビティに搭載される、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項６２】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程及びキャビティの中に伸展する流体充填コンテナの中に組織を浸す工程を含む、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項６３】
処置される組織のサイズに基づいてコンテナのサイズを選択する工程と、選択されたコンテナをキャビティに搭載する工程とを含む請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、キャビティに搭載される流体充填ピロー上に組織を配置することによって組織を支持する工程を含む、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項１】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項２】
ボディ部が複数のボディ区画を含み、複数のアンテナが一つ又はそれ以上のボディ区画に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ボディ部が６つのボディ部区画を含み、複数のアンテナが４つのアンテナを含み、各々のアンテナは６つのボディ部区画の一つに搭載されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
６つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、２つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
個々のアンテナが、２つの角度を為す側面区画と２つの底面区画との夫々に搭載されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
更に２つのアンテナを含む、それらの２つのアンテナの各々は夫々の直交する側面区画に搭載されることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ボディ部が、５つのボディ部区画を含み、複数のアンテナが５つのアンテナを含み、個々のアンテナが対応するボディ部区画に搭載されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項８】
５つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、１つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
個々のアンテナは、２つのアンテナ素子の概略対称的構成を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
個々のアンテナ素子が概略Ｃ形状であり、他のアンテナ素子から離れて開口することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
個々のアンテナはボータイ形状であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持するための組織支持体を含む請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
組織支持体が温度感知デバイスを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
温度感知デバイスが、組織支持体に搭載され、ＭＲＩデバイスと通信するための磁気コイルであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
組織支持体が、キャビティの中に伸展し、内部で組織を支持するための開口コンテナを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
組織支持体が、上面の組織を支持するための流体充填ピローを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
高体温処置の間に患者を支持するのに適切な患者支持体を含み、アプリケータボディ部が患者支持体に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
キャビティと連絡し、温度調節流体を循環するための温度調節デバイスを含む請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
ボディ部が、キャビティと流体連絡し、流体を循環する入口及び出口を含む請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
アンテナと連絡するＲＦ信号ジェネレータを含む請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、一つ又は複数のアンテナにより受信されるＲＦ信号の個々の振幅を制御するための可変減衰器を含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、一つ又は複数のアンテナにより受信されるＲＦ信号の個々の位相を制御するための可変位相シフタを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
ＲＦ信号ジェネレータとアンテナの間を相互接続し、ＲＦ信号ジェネレータにより生成されるＲＦ信号をアンテナのアレイに対応する複数のチャネルの中に分割するためのパワーデバイダを含む請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
一つ又は複数のチャネルによって選択式で通信し、選択されたチャネル内で伝えられるチャネル信号の振幅及び／又は位相を計測するためのデバイスを含む請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処理を与える方法であって、
（ａ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して腫瘍含有組織を配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項２６】
組織の温度をモニタする工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
モニタする工程が、温度感知デバイスを組織の中に挿入する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
モニタする工程が、組織の中にカテーテルを挿入しカテーテルの中に温度感知デバイスを挿入する工程を含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
モニタする工程が、組織を取り囲みＭＲＩデバイスに繋がれた磁気コイルを利用する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
キャビティ内に含まれる流体は消イオン水であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
操作上整列して配置する工程が、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３２】
処置される組織のタイプに基づいて支持体のタイプを選択する工程と、選択された支持体をキャビティに搭載する工程とを含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
操作上整列して配置する工程が、キャビティの中に伸展する流体充填コンテナ内で組織を浸す工程を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
処置される組織のサイズに基づいてコンテナのサイズを選択する工程と、選択されたコンテナをキャビティに搭載する工程とを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
支持する工程が、組織を流体充填ピロー上に配置する工程を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３６】
ＲＦ信号を所望の周波数でアンテナの各々に伝達する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３７】
周波数は約１３０Ｍｈｚから約１６０Ｍｈｚの範囲であることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
一つ又は複数のアンテナに出力されるＲＦ信号の個々の振幅を制御する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項３９】
一つ又は複数のアンテナに出力されるＲＦ信号の個々の位相を制御する工程を含む請求項２５に記載の方法。
【請求項４０】
組織が患者の腫瘍含有の乳房であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４１】
組織が患者の腫瘍含有の胸郭であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項４２】
ガン治療を向上するための胸領域への高体温処置を与える方法であって、
（ａ）腫瘍関連治療手順を実施することによって腫瘍含有組織を処置する工程と、
（ｂ）アパーチャから伸展する内側面を有し、少なくとも概略凹状の下方部位を有し、流体を含むキャビティを画定するボディ部と、操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程と、
（ｃ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項４３】
操作上整列して配置する工程が、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
支持する工程が、キャビティの中に伸展する流体充填コンテナの中に組織を浸す工程を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
支持する工程が、組織を流体充填ピロー上に配置する工程を含む請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
組織が患者の腫瘍含有の乳房であることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
組織が患者の腫瘍含有の胸郭であることを特徴とする請求項４２に記載の方法。
【請求項４８】
組織を処置する工程が、化学療法を加える工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４９】
化学療法を加える工程が、化学療法薬を含むリポソームを投与する工程を含む請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
組織を処置する工程が、放射線療法を加える工程を含む請求項４２に記載の方法。
【請求項５１】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、６つのボディ部区画を含み、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナは６つのボディ部区画の夫々に搭載されており、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項５２】
６つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、２つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
個々のアンテナが、２つの角度を為す側面区画と２つの底面区画との夫々に搭載されることを特徴とする請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
更に２つのアンテナを含む、それらの２つのアンテナの各々は夫々の直交する側面区画に搭載されることを特徴とする請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、５つのボディ部区画を含み、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナは対応するボディ部区画に搭載されており、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと
を含む装置。
【請求項５６】
５つのボディ部区画が、アパーチャを画定する４つの側面区画と、１つの底面区画とを含み、側面区画の２つは対向して間隔を空ける関係で配置され概略アパーチャに直交し、他の２つの側面区画は対向して間隔を空ける関係で配置されアパーチャに対して角度を為すことを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）複数のアンテナであって、個々のアンテナが２つのアンテナ素子の概略対称形構成を含み、個々のアンテナ素子がＣ形状であり他のアンテナ素子から離れて開口する、複数のアンテナを含み、
（ｃ）更に、複数のアンテナは、アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列されたことを特徴とする装置。
【請求項５８】
ガン治療を向上する高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと、
（ｃ）アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持し、温度感知デバイスを含む組織支持体であって、温度感知デバイスは、該組織支持体に搭載されＭＲＩデバイスと通信するための磁気コイルを含む、組織支持体と
を含む装置。
【請求項５９】
ガン治療を向上する高体温処置を与える装置であって、
（ａ）アパーチャから伸展する凹状プロファイルを有し、ＲＦ定常波を受けるための開口キャビティを画定するアプリケータボディ部と、
（ｂ）アプリケータボディ部と操作上関連し、夫々の選択された振幅及び相対位相のＲＦ定常波をキャビティの中へ更にアンテナと操作上整列された腫瘍含有組織に向かって、伝達するために配列された、複数のアンテナと、
（ｃ）アパーチャに搭載され、アンテナと操作上整列して組織を支持し、キャビティの中に伸展し内部の組織を支持する開口コンテナを含む、組織支持体と
を含む装置。
【請求項６０】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と、
（ｃ）組織を取り囲みＭＲＩデバイスに繋がれた磁気コイルを利用して、組織の温度をモニタする工程と
を含む方法。
【請求項６１】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、流体含有支持体で組織を支持する工程を含み、該支持体は処置される組織のタイプに基づくものでありキャビティに搭載される、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項６２】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、キャビティに搭載される流体含有支持体で組織を支持する工程及びキャビティの中に伸展する流体充填コンテナの中に組織を浸す工程を含む、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【請求項６３】
処置される組織のサイズに基づいてコンテナのサイズを選択する工程と、選択されたコンテナをキャビティに搭載する工程とを含む請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
ガン治療を向上するための高体温処置を与える方法であって、
（ａ）流体を含むキャビティを画定するボディ部と操作上関連するアンテナの同期アレイと操作上整列して組織を配置する工程であって、キャビティに搭載される流体充填ピロー上に組織を配置することによって組織を支持する工程を含む、配置する工程と、
（ｂ）アンテナから流体を介して組織の中までＲＦエネルギを伝達し組織を加熱する工程と
を含む方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２００７−５０１０８９（Ｐ２００７−５０１０８９Ａ）
【公表日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３２４４７（Ｐ２００６−５３２４４７）
【出願日】平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１２３２２
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０３４５６
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５０２３４７０８７）デューク・ユニバーシティ (19)
【氏名又は名称原語表記】ＤＵＫＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年４月２２日（２００４．４．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１２３２２
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０３４５６
【国際公開日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（５０２３４７０８７）デューク・ユニバーシティ (19)
【氏名又は名称原語表記】ＤＵＫＥ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
【Ｆターム（参考）】
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