全身癌治療用焦点磁場ハイパーサーミアシステムの開発

开发用于全身癌症治疗的聚焦磁场热疗系统

• 批准号: 10F00772
• 负责人: 半田 宏
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00772/
• 关键词: 磁気ハイパーサーミア; 抗がん治療法; 磁性ビーズ; 高周波磁界発生装置; 励磁コイル; フェライトコア; デジタル制御; 磁気温熱治療; コイル; フレックスコンセントレータ; インダクタンス損失; アスペクト比; 磁気温熱療法; ハイパーサーミア; 交流磁界発生装置; がん治療; 磁性粒子

磁性ビーズを癌細胞の内部または表面に固定し、交流磁界で発熱させて癌細胞を熱で殺す「抗がん磁気ハイパーサーミア」療法が、副作用無い抗がん治療法として期待されている。その実用化を目指してこれに用いる高周波電源回路と励磁コイルの高効率化を次の通り図った。a.高効率・高周波電源回路の開発従来の高周波磁界発生装置の励磁コイルに高周波電流を供給する電流原はアナログ式であったが、これをデジタル方式の信号原とアナログ式の直流アンプを組み合わせることによって高効率化を図った。すなわちデジタル方式の信号原として、いわゆるDDS(Direct Digital Synthesizer、直接デジタルシンセサイザー)によって高周波信号を発生させ、そのデジタル信号をPDM(Pulse Density Modulation、パルス密度変調)によって振幅をデジタル制御できる回路を作製することが出来た。b.励磁コイルの高効率化励磁コイルの内部に軟磁性フェライトコアを挿入して磁界の増強が図られてきたがフェライトコアの形状、コアとコイルの相対的位置関係および寸法比を変えて、損失(交流抵抗による)を抑えて強い磁界を得るための最適設計を探査した。とくに、フェライトコアを中空構造とすることによって空冷の効果を増大させることも目指した。すなわち、計算機シミュレーションによって、最適値を推定し、実際に作製したコイルにフェライトコア(TDK社製)を配置して実測によって真の最適値を割り出すとともに、その解析結果をフィードバックして更なる最適化を計った。その結果、最適設計として、5×5×120mm^3のフェライトコアを断面が正方形になるよう3×3=9本を積み重ねてその中心部の一本を抜き去って(8本からなる)中空構造とし、その周囲に10ターンのコイルを配置した励磁コイルに15Aの電流を流すことによって、目標値(体表面から30mmの深部で16 0e以上)の磁界強度を発生できると期待できることを明らかにした。

The magnetic field can fix the inside of cancer cells and the surface, and the AC magnetic field can heat and kill cancer cells. "Anti-がんMagnetic 気ハイパーサーミア" therapy has no side effects. Anti-いがん treatment method is expected to be used. The high-frequency power supply circuit and the high-efficiency excitation of the high-frequency power supply circuit are used in the high-frequency circuit. a. High-efficiency, high-frequency power supply circuit, high-frequency magnetic field generation device, high-frequency current supply circuit, and high-frequency current source. The original signal of the formula is the original signal of the formula. The DC actuator is a high-efficiency converter. DDS (Direct Digital Signal) Synthesizer, direct high frequency signal, high frequency signal, PDM (Pulse Density) Modulation, パルス density adjustment) によって amplitude をデジタルcontrol できるcircuit することが出た. b. High-efficiency excitation magnets. Internal soft magnetic magnets.アをINSERT してMagnetic world のincreasing strength が図られてきたがフェライトコアの shape, The positional relationship of the コアとコイルのphase is およびinch law ratio を変えて, loss (AC resistance による) を suppress えて strong い magnetic boundary をget るための optimal design を exploration した.とくに、フェライトコアをHollow structure とすることによってAir-cooling の effect を Increase large させることも Eye finger した.すなわち, computer シミュレーションによって, optimum value recommendation Customized and manufactured by TDK Corporation )をconfigurationして実measureによって真のoptimal valueをcutり出すとともに、 The analysis results of the analysis are updated and the optimization results are optimized. Result, optimal design, 5×5×120mm^3 cross-section Square になるよう3×3=9本を集み重ねてその中部の本を抜き去って(8 This product has a hollow structure, a 10-inch hollow structure, and a magnetic excitation system.ル15A current flow, target value (body surface 30mm depth 16 0e or above) The magnetic field strength is the same as the magnetic field strength.