JP2621143B2 - Hyperthermia device - Google Patents
Hyperthermia deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、癌や悪性腫瘍等に効果あるものと期待さ
れている温熱療法（ハイパーサーミア）を行なうための
装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for performing hyperthermia, which is expected to be effective for cancer, malignant tumors, and the like.
従来の技術 ハイパーサーミアでは、癌などのターゲットを43〜45
℃程度に加温することが、その治療効果を達成する上で
重要である。他方、正常組織についてはなるべく温度上
昇させないようにする必要があり、温度測定および温度
コントロールが大きな課題となっている。Conventional technology Hyperthermia targets 43 to 45 targets such as cancer.
Heating to about ° C is important for achieving its therapeutic effect. On the other hand, it is necessary to keep the temperature of normal tissues from rising as much as possible, and temperature measurement and temperature control have become major issues.
従来のハイパーサーミア装置では、生体にサーミスタ
等の温度計を刺し入れて温度を測定しているので、有限
個の点について温度の測定ができるにすぎず、２次元
（面）での温度分布をとらえることは難しいばかりか、
生体に傷を付けるという点で問題である。In the conventional hyperthermia device, a thermometer such as a thermistor is inserted into a living body to measure the temperature. Therefore, only a limited number of points can be measured, and a two-dimensional (plane) temperature distribution is captured. It's not only difficult,
It is a problem in that it damages the living body.
そこで、これらに鑑み、たとえば特開昭60−188177号
公報や特願昭61−13955号公報などにおいて提案がなさ
れている。前者は、加温ビームを斜めに横断するよう断
層面を定め、この断層面でのＸ線CT像やNMR像を撮影す
るというものである。後者は、加温用超音波プローブの
機械的保持機構から得たプローブの機械的位置を示す信
号にもとづいて超音波の集束点を計算するというもので
ある。In view of these, proposals have been made in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-188177 and Japanese Patent Application No. 61-13955. In the former method, a tomographic plane is determined so as to obliquely cross the heating beam, and an X-ray CT image or an NMR image is taken at this tomographic plane. In the latter, the focal point of the ultrasonic wave is calculated based on a signal indicating the mechanical position of the probe obtained from the mechanical holding mechanism of the ultrasonic probe for heating.
発明が解決しようとする問題点 しかし、これらの提案は、なるほど生体に対し非侵襲
的なものではあるが、前者では単に加温ビームの通過位
置を確認するというだけにすぎず、後者ではプローブの
機械的位置から超音波集束点を推定する域を出ない。す
なわち、これらは、温度を直接測定するものではなく、
間接的な観測にとどまり、温度の２次元分布の測定には
程遠いものとなっている。生体各部が実際にどれ位の温
度になっているかを確認することはできず、ターゲット
が所定の温度にまでなっていないことや、あるいはター
ゲット以外の部分にホットスポットが生じて火傷の危険
があること等までは到底知り得ようがないものである。Problems to be Solved by the Invention However, although these proposals are non-invasive to the living body, the former merely checks the passing position of the heating beam and the latter does not There is no area where the ultrasonic focusing point is estimated from the mechanical position. That is, they do not measure temperature directly,
It is far from an indirect observation and a measurement of the two-dimensional distribution of temperature. It is not possible to check the actual temperature of each part of the living body, there is a risk that the target has not reached the predetermined temperature or there is a hot spot on other parts than the target and there is a risk of burns It is impossible to know anything at all.
この発明は、最も適切な断面での温度の２次元分布を
非侵襲に測定できるようにするとともに、加温ビームが
どこに放射されているかの位置関係の把握が容易にでき
るように改善した、ハイパーサーミア装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention provides a hyperthermia that enables non-invasive measurement of the two-dimensional distribution of temperature at the most appropriate cross-section and facilitates grasping the positional relationship of where the heated beam is emitted. It is intended to provide a device.
問題点を解決するための手段 この発明によるハイパーサーミア装置は、断層撮影装
置と、該断層撮影装置において得られた断層像から温度
分布像に変換する温度計算装置と、上記断層撮影装置の
断層面により加温ビームが実質的に縦断されるような位
置・方向に設定される加温用アプリケータと、上記温度
分布像を表示する表示装置と、加温ビームパターンを発
生する装置と、該加温ビームパターンを上記加温用アプ
リケータの位置・方向に応じて制御し上記表示装置にお
いて温度分布像に重ねて表示させる装置とを備える。Means for Solving the Problems The hyperthermia apparatus according to the present invention comprises a tomographic apparatus, a temperature calculating apparatus for converting a tomographic image obtained by the tomographic apparatus into a temperature distribution image, and a tomographic plane of the tomographic apparatus. A heating applicator that is set in a position and direction such that a heating beam is substantially longitudinally crossed, a display device that displays the temperature distribution image, a device that generates a heating beam pattern, A device for controlling the beam pattern according to the position and direction of the heating applicator and displaying the beam pattern on the temperature distribution image in the display device.
作用 断層撮影装置において得られた断層像から温度を求め
ているので、２次元的な温度分布を測定することができ
る。しかもこの温度分布像を求める断面は、断層撮影装
置で撮影する断面であり、この断面は、加温ビームを実
質的に縦断するような位置関係となっている。The temperature is obtained from the tomographic image obtained by the tomography apparatus, so that a two-dimensional temperature distribution can be measured. Moreover, the cross section for obtaining the temperature distribution image is a cross section taken by a tomography apparatus, and the cross section has a positional relationship that substantially crosses the heating beam.
したがって、加温ビームの主な通過領域が含まれる断
面での２次元的な温度分布像を非侵襲に測定でき、加温
ビームによる加温の状況をより広い範囲で、より適確に
把握することができる。Therefore, it is possible to non-invasively measure a two-dimensional temperature distribution image in a cross section including the main passage area of the heating beam, and to more accurately grasp the state of heating by the heating beam in a wider range. be able to.
そのため、ターゲットが適温に加温されているか、タ
ーゲット以外の部分でホットスポットが生じていない
か、等を確実に観測できる。Therefore, it is possible to reliably observe whether the target is appropriately heated, whether a hot spot is generated in a portion other than the target, and the like.
さらに、加温ビームパターンを発生する装置を備え、
この加温ビームパターンを加温用アプリケータの位置・
方向に応じて制御し温度分布像に重ねて表示するため、
加温ビームがどこに放射されているかの位置関係の把握
が容易にできるようになり、加温ビームを適切に位置決
めすることなどができる。Furthermore, a device for generating a heating beam pattern is provided,
This heating beam pattern is applied to the position of the heating applicator.
In order to control according to the direction and display it over the temperature distribution image,
The positional relationship of where the heating beam is emitted can be easily grasped, and the heating beam can be appropriately positioned.
実 施 例 第１図において、Ｘ線CT装置１のＸ線管11と検出器12
とに挟まれる領域に患者２が置かれ、Ｘ線管11と検出器
12とが患者２を中心に一体に回転することによって患者
２の体軸に直角な患部21を含む断面での断層像が得られ
るようにされている。Embodiment Example In FIG. 1, an X-ray tube 11 and a detector 12 of an X-ray CT apparatus 1 are shown.
The patient 2 is placed in the region sandwiched between the X-ray tube 11 and the detector.
By rotating integrally with the patient 2 around the patient 2, a tomographic image in a cross section including the affected part 21 perpendicular to the body axis of the patient 2 can be obtained.
加温用アプリケータ31はマイクロ波や超音波等の加温
エネルギを放射して患者２の特定部位を加温するもの
で、保持機構32により特定の３次元的（Ｘ、Ｙ、Ｚ方
向）位置に保たれ、所定の方向に向けられている。この
位置および方向は制御装置33によって制御され、加温用
アプリケータ31から放射される加温ビームが上記のＸ線
CT装置１の断層像を得る断面によって縦断されるような
ものとされている。すなわち、制御装置33にはトラック
ボール等の座標および方向入力装置が備えられ、これに
よりアプリケータの位置・方向を任意に定めることによ
り、加温ビームの中心軸が上記の断面上に乗るように加
温用アプリケータ31の位置・方向の設定がなされる。The heating applicator 31 emits heating energy such as microwaves or ultrasonic waves to heat a specific portion of the patient 2, and is held in a specific three-dimensional (X, Y, Z directions) by a holding mechanism 32. Position and oriented in a predetermined direction. This position and direction are controlled by the control device 33, and the heating beam emitted from the heating applicator 31
It is configured so as to be traversed by a section for obtaining a tomographic image of the CT apparatus 1. That is, the control device 33 is provided with a coordinate and direction input device such as a trackball, and by arbitrarily determining the position and direction of the applicator so that the center axis of the heating beam rides on the cross section. The position and direction of the heating applicator 31 are set.
加温用アプリケータ31には加温エネルギ発生装置34か
ら加温エネルギが供給される。Ｘ線CT装置１から得られ
た断層像（のデータ）はCPU35に入力され、CRT37によっ
て第３図Ａ、Ｂのように表示される。The heating applicator 31 is supplied with heating energy from a heating energy generator 34. The tomographic image (data) obtained from the X-ray CT apparatus 1 is input to the CPU 35 and displayed by the CRT 37 as shown in FIGS. 3A and 3B.
温度計算装置36は、加温前と後での断層像データ（各
画素におけるCT値）の変化により上昇した温度を求め
る。すなわち、CT値と温度との間には第２図に示すよう
な直線的な関係があるため、これを利用して温度を求め
る。加温前の断層像（第３図Ａ）から加温後の断層像
（第３図Ｂ）を減算することのよって温度分布像が求め
られ、これがCRT37によって第３図Ｃのように表示され
る。The temperature calculation device 36 obtains a temperature that has increased due to a change in tomographic image data (CT value at each pixel) before and after heating. That is, since there is a linear relationship between the CT value and the temperature as shown in FIG. 2, the temperature is determined using this. A temperature distribution image is obtained by subtracting the tomographic image after heating (FIG. 3B) from the tomographic image before heating (FIG. 3A), and this is displayed by the CRT 37 as shown in FIG. 3C. You.
加温ビームパターン発生装置38は、第３図各図に示し
た矢印などの加温ビームを表わすためのパターンを発生
するものである。加温用アプリケータ31の実際の位置・
方向を検出するエンコーダが保護機構32に備えられてお
り、その検出信号が制御装置33を介してこの加温ビーム
パターン発生装置38に送られてきており、この検出信号
に応じて、このパターンの表示面上での位置・方向が制
御される。このパターンは第３図Ｃのように温度分布像
に重ねて表示されるため、加温前と後の画像の減算によ
って輪郭等が失われ分りずらくなっている温度分布像で
の位置関係の把握に役立っている。加温前または画の画
像においても第３図Ａ、Ｂのようにこのパターンを表示
することによって加温ビーム患部21からずれていないか
の確認もできる。The heating beam pattern generator 38 generates a pattern for expressing a heating beam such as an arrow shown in each figure of FIG. Actual position of the heating applicator 31
An encoder for detecting the direction is provided in the protection mechanism 32, and a detection signal of the encoder is sent to the heating beam pattern generation device 38 via the control device 33, and in response to the detection signal, The position and direction on the display surface are controlled. Since this pattern is superimposed on the temperature distribution image as shown in FIG. 3C, the positional relationship in the temperature distribution image in which the outline and the like are lost due to the subtraction of the image before and after the heating is lost. It is useful for grasping. By displaying this pattern as shown in FIGS. 3A and 3B even before heating or in an image of an image, it is possible to confirm whether or not the heating beam is displaced from the affected part 21.
第３図Ｄのように、この温度分布像に、表示色を違え
て（たとえばモノクロ）加温前の断層像を重ねて表示す
ることもでき、こうすることによって温度分布の断層像
上での位置関係をより正確にとらえることができる。As shown in FIG. 3D, a tomographic image before heating can be displayed in a different display color (for example, monochrome) on the tomographic image by superimposing it on the temperature distribution image. The positional relationship can be grasped more accurately.
なお、Ｘ線CT装置１において、Ｘ線管11と検出器12と
を一体に保持して回転させるための図示しないフレーム
等に保持機構32を取り付けて、これらと一体に加温用ア
プリケータ31を回転させるようにすれば、加温ビームの
患部２への入射位置が移動していくので表面部分にホッ
トスポットが生じることを避けることができる。In the X-ray CT apparatus 1, a holding mechanism 32 is attached to a frame or the like (not shown) for holding and rotating the X-ray tube 11 and the detector 12 integrally, and the heating applicator 31 is integrally formed therewith. Is rotated, the incident position of the heating beam on the affected part 2 moves, so that it is possible to avoid the generation of a hot spot on the surface portion.
上記では断層撮影装置として第３世代（Rotate−Rota
te方式）のＸ線CT装置１を用いたが、他の方式のＸ線CT
装置はもちろん、超音波式あるいはマイクロ波式の断層
撮影装置や、NMR（核磁気共鳴）を利用した断層撮影装
置などを使用することができる。In the above, the third generation (Rotate-Rota)
te method) X-ray CT apparatus 1 was used, but other methods of X-ray CT
As well as the apparatus, an ultrasonic or microwave tomographic apparatus, a tomographic apparatus using NMR (nuclear magnetic resonance), or the like can be used.
発明の効果 この発明のハイパーサーミア装置によれば、加温ビー
ムを縦断するような断面において広い範囲で温度分布を
非侵襲的に測定し、その温度分布像を表示することがで
きるとともに、その温度分布像に重ねて加温ビームパタ
ーンを表示することができる。そのため、適切な断面で
の温度分布像を観察することができ、患部が所定の温度
に加温されており且つ他の部分が無用に加温されていな
いことを容易に確認できるとともに、加温ビームがどこ
に放射されているかの位置関係の把握が容易にできる。
そのため、癌等のハイパーサーミアを安全に且つ効果的
に実施することができ、実際の医療に役立つものとな
る。According to the hyperthermia apparatus of the present invention, it is possible to non-invasively measure a temperature distribution over a wide range in a section that traverses a heating beam, display a temperature distribution image, and display the temperature distribution image. The heated beam pattern can be displayed superimposed on the image. Therefore, it is possible to observe a temperature distribution image in an appropriate cross section, and to easily confirm that the affected part is heated to a predetermined temperature and that the other parts are not unnecessarily heated. It is easy to grasp the positional relationship where the beam is emitted.
Therefore, hyperthermia such as cancer can be safely and effectively performed, which is useful for actual medical treatment.
第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は温
度とCT値との関係を表わすグラフ、第３図Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄは表示された画像を表わす図である。 １……Ｘ線CT装置、11……Ｘ線管 12……検出器、２……患者 21……患部、31……加温用アプリケータ 32……保持機構、33……制御装置 34……加温エネルギ発生装置、35……CPU 36……温度計算装置、37……CRT 38……加温ビームパターン発生装置FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a relationship between a temperature and a CT value, and FIGS.
D is a diagram representing the displayed image. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray CT apparatus, 11 ... X-ray tube 12 ... Detector 2, ... Patient 21 ... Affected part, 31 ... Applicator for heating 32 ... Holding mechanism, 33 ... Control device 34 ... ... heating energy generator, 35 ... CPU 36 ... temperature calculator, 37 ... CRT 38 ... heating beam pattern generator
Claims (1)
得られた断層像から温度分布像に変換する温度計算装置
と、上記断層撮影装置の断層面により加温ビームが実質
的に縦断されるような位置・方向に設定される加温用ア
プリケータと、上記温度分布像を表示する表示装置と、
加温ビームパターンを発生する装置と、該加温ビームパ
ターンを上記加温用アプリケータの位置・方向に応じて
制御し上記表示装置において温度分布像に重ねて表示さ
せる装置とを備えるハイパーサーミア装置。1. A tomographic apparatus, a temperature calculating apparatus for converting a tomographic image obtained by the tomographic apparatus into a temperature distribution image, and a heating beam is substantially traversed by a tomographic plane of the tomographic apparatus. A heating applicator set to such a position and direction, and a display device that displays the temperature distribution image,
A hyperthermia apparatus comprising: a device for generating a heating beam pattern; and a device for controlling the heating beam pattern according to the position and direction of the heating applicator and displaying the heating beam pattern on a temperature distribution image on the display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204965A JP2621143B2 (en) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | Hyperthermia device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204965A JP2621143B2 (en) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | Hyperthermia device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359951A JPS6359951A (en) | 1988-03-15 |
| JP2621143B2 true JP2621143B2 (en) | 1997-06-18 |
Family
ID=16499230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61204965A Expired - Lifetime JP2621143B2 (en) | 1986-08-30 | 1986-08-30 | Hyperthermia device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621143B2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232540A (en) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | アロカ株式会社 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| FR2563725B1 (en) * | 1984-05-03 | 1988-07-15 | Dory Jacques | APPARATUS FOR EXAMINING AND LOCATING ULTRASONIC TUMORS WITH A LOCALIZED HYPERTHERMAL TREATMENT DEVICE |
| JPS6173655A (en) * | 1984-09-20 | 1986-04-15 | 株式会社東芝 | Ultrasonic cancer treatment apparatus |
| JPS61154666A (en) * | 1984-12-28 | 1986-07-14 | 株式会社東芝 | Ultrasonic warm heat treatment apparatus |
-
1986
- 1986-08-30 JP JP61204965A patent/JP2621143B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359951A (en) | 1988-03-15 |
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