JPH01119728A - 生体内温度計測法 - Google Patents
生体内温度計測法Info
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- JPH01119728A JPH01119728A JP62275827A JP27582787A JPH01119728A JP H01119728 A JPH01119728 A JP H01119728A JP 62275827 A JP62275827 A JP 62275827A JP 27582787 A JP27582787 A JP 27582787A JP H01119728 A JPH01119728 A JP H01119728A
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Landscapes
- Radiation Pyrometers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は生体内温度計測法に係り、特にがんの診断やハ
イパーサーミア（温熱療法）における温度計測に好適な
無侵襲かつ高感度な体内温度計測法に関する。
イパーサーミア（温熱療法）における温度計測に好適な
無侵襲かつ高感度な体内温度計測法に関する。
人体深部の温度情報が得られれば、乳がんなどの皮膚下
組織の高温部位の検知が可能となり１診断に有効でらる
。また、がん治療法の一つであるハイパーサーミアにお
いては、患部を目的の温度に正確にコントロールするた
めに、加温中の患部の温度をモニターしなければならな
い。そのために、正確な体内温度計測法の開発が望まれ
ている。
組織の高温部位の検知が可能となり１診断に有効でらる
。また、がん治療法の一つであるハイパーサーミアにお
いては、患部を目的の温度に正確にコントロールするた
めに、加温中の患部の温度をモニターしなければならな
い。そのために、正確な体内温度計測法の開発が望まれ
ている。
従来１人体深部温度計測法としては、熱電対やサーミス
タなどを患部に刺入する方法１体表面上にヒータを置い
た熱流補償型のサーミスタ深部温度計、Ｘ＠、超音波Ｎ
Ｍ几イメージング争などが提案されている。最近１本発
明に関連したマイクロ波を用いた体内温度計測法の報告
（漂出ら、電子通信学会論文誌６５−Ｃ，６４５−６５
１（１９８２） ）がある。これは、生体内から放射さ
れるマイクロ波帯の熱輻射を体外からラジオメータで捕
えることにより体内温度を測定するものである。この計
測法は、非観血無侵襲で、かつ受動的な測定であるため
危険性がまったくない、またハイパサーミアとの併用に
適しているなどの利点があり、有用な体内温度計測法と
して期待されている。実際、ラジオメータ（１−２Ｇ
Ｈｚ帯）と人体接触型アンテナ（導波管型アダプタ）と
からなる高感度受信システムが試作され、温度分解能０
．０６に、横方向空間分解能約４×４２が得られている
。しかしながら１体内の高温部位をより正確に検知する
には、横方向空間分解能の向上が必要であり、その検討
が進められている。
タなどを患部に刺入する方法１体表面上にヒータを置い
た熱流補償型のサーミスタ深部温度計、Ｘ＠、超音波Ｎ
Ｍ几イメージング争などが提案されている。最近１本発
明に関連したマイクロ波を用いた体内温度計測法の報告
（漂出ら、電子通信学会論文誌６５−Ｃ，６４５−６５
１（１９８２） ）がある。これは、生体内から放射さ
れるマイクロ波帯の熱輻射を体外からラジオメータで捕
えることにより体内温度を測定するものである。この計
測法は、非観血無侵襲で、かつ受動的な測定であるため
危険性がまったくない、またハイパサーミアとの併用に
適しているなどの利点があり、有用な体内温度計測法と
して期待されている。実際、ラジオメータ（１−２Ｇ
Ｈｚ帯）と人体接触型アンテナ（導波管型アダプタ）と
からなる高感度受信システムが試作され、温度分解能０
．０６に、横方向空間分解能約４×４２が得られている
。しかしながら１体内の高温部位をより正確に検知する
には、横方向空間分解能の向上が必要であり、その検討
が進められている。
本発明の目的は、上記実慣に鑑み、マイクロ波を用い、
横方向空間分解能および温度分解能に優れた生体内温度
計測法を提供することにある。
横方向空間分解能および温度分解能に優れた生体内温度
計測法を提供することにある。
上記目的は、ラジオメータとアンテナ（アダプタ）とか
らなる測定システムにおいて、アンテナ部に表面弾性波
（ＳＡＷ）共振器を装着することにより、達成される。
らなる測定システムにおいて、アンテナ部に表面弾性波
（ＳＡＷ）共振器を装着することにより、達成される。
生体組織は、その温度に応じた強さで電波を熱雑音の形
で放射している。体表から数ｍまでの深さにある組織か
ら放射された電波のうちのマイクロ波成分は減衰しなが
らも体表に達し１体外に放射される。これ２体外におい
たマイクロ波アンテナで受信し、ラジオメータ（高感度
熱雑音受信機）によって測定する。測定を一周波数でお
こなえば。
で放射している。体表から数ｍまでの深さにある組織か
ら放射された電波のうちのマイクロ波成分は減衰しなが
らも体表に達し１体外に放射される。これ２体外におい
たマイクロ波アンテナで受信し、ラジオメータ（高感度
熱雑音受信機）によって測定する。測定を一周波数でお
こなえば。
体表からある深さまでの平均温度が測定できる。
また、測定を複数の周波数でおこない２体内の温度分布
モデル関数を仮定し、測定データを処理することにより
、いろいろな深さにおける組織温度を推定することがで
きる。
モデル関数を仮定し、測定データを処理することにより
、いろいろな深さにおける組織温度を推定することがで
きる。
アンテナは従来１体表に接触する型で、低損失誘電体（
比誘電率３０）を充填した方形導波管と同軸−導波管変
換器よりなっている。この導波管の開口寸法がほぼ横方
向の空間分解能を決めている。例えば、開口寸法が３４
．２ｒａＡＸ ２５．４類を用いた場合の横方向空間分
解能は４ｘ４ｉである。
比誘電率３０）を充填した方形導波管と同軸−導波管変
換器よりなっている。この導波管の開口寸法がほぼ横方
向の空間分解能を決めている。例えば、開口寸法が３４
．２ｒａＡＸ ２５．４類を用いた場合の横方向空間分
解能は４ｘ４ｉである。
この空間分解能を高めるには、比誘電率のより高い誘電
体を用いて、アンテナの小型化をはかる方向が一つ考え
られる。もう一つの方策が本発明でおる。本発明では、
方形導波管と同軸−導波管変換器の間にマイクロ波帯（
８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ）のＳＡＷ共振器を入れる。Ｓ
ＡＷ共振器のＱ値は１００程度と導波管（Ｑ＝〜１）に
比べて高いため、導波管に入ったマイクロ波の周波数を
狭い範囲に限って取りだすことができる。そのため、導
波管の開口寸法を小さくしても、感度を下ることなく特
定周波数域を受信することができる。また、ＳＡＷ、＃
ｉ器４つけることによりアンテナの寸法を従来のｌ／１
０程度に小さくでき幾何学的分解能、すなわち横方向分
解能を高められると同時に。
体を用いて、アンテナの小型化をはかる方向が一つ考え
られる。もう一つの方策が本発明でおる。本発明では、
方形導波管と同軸−導波管変換器の間にマイクロ波帯（
８００ＭＨｚ〜２ＧＨｚ）のＳＡＷ共振器を入れる。Ｓ
ＡＷ共振器のＱ値は１００程度と導波管（Ｑ＝〜１）に
比べて高いため、導波管に入ったマイクロ波の周波数を
狭い範囲に限って取りだすことができる。そのため、導
波管の開口寸法を小さくしても、感度を下ることなく特
定周波数域を受信することができる。また、ＳＡＷ、＃
ｉ器４つけることによりアンテナの寸法を従来のｌ／１
０程度に小さくでき幾何学的分解能、すなわち横方向分
解能を高められると同時に。
温度に対応する周波数のみをピックアップすることがで
きるため、温度分解能の向上もみられる。
きるため、温度分解能の向上もみられる。
以下本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例ｊ
第１図に本実施例で用いた装置のブロック図を示す。本
構成はデイクタＪ）ｉ ｃｋｅ型スーパーヘテロダイン
方式で、参照負荷１３からの熱雑音電力とアンテナ１７
より受信される人体からの熱雑音電力をスイッチ４によ
り交互に切換え、高周波増幅。
構成はデイクタＪ）ｉ ｃｋｅ型スーパーヘテロダイン
方式で、参照負荷１３からの熱雑音電力とアンテナ１７
より受信される人体からの熱雑音電力をスイッチ４によ
り交互に切換え、高周波増幅。
中間周波増幅した後マイクロ波検波し、ロックインアン
プで同時検波して比較測定する。通過帯域幅は高周波増
幅段１〜４ＧＨｚ、中間周波増幅段５〜５００ ＭＨｚ
’ｆ！：もつ。
プで同時検波して比較測定する。通過帯域幅は高周波増
幅段１〜４ＧＨｚ、中間周波増幅段５〜５００ ＭＨｚ
’ｆ！：もつ。
人体とラジオメータとを結合するアンテナ部の構造を第
２図に示す。誘電体（比誘電率３０）を充填した方形導
波管アンテナで、開口寸法は１０ｇ Ｘ ８ ｒｍであ
り、二つのプローブアンテナからの信号は各々直接結合
されたＳＡＷ共振器全通して同軸ケーブルに入り、受信
機へ導かれる。この時のＳＡＷ共振器のサイズは１ｒＩ
ａ角で、基板ＬｉＴａＯ５゜一つは電極幅１μｍ、ピッ
チ２μｍのものを用い。
２図に示す。誘電体（比誘電率３０）を充填した方形導
波管アンテナで、開口寸法は１０ｇ Ｘ ８ ｒｍであ
り、二つのプローブアンテナからの信号は各々直接結合
されたＳＡＷ共振器全通して同軸ケーブルに入り、受信
機へ導かれる。この時のＳＡＷ共振器のサイズは１ｒＩ
ａ角で、基板ＬｉＴａＯ５゜一つは電極幅１μｍ、ピッ
チ２μｍのものを用い。
その共振周波数はＩ Ｇ Ｈｚであり、もう一つは電極
幅０．５μｍ、ピッチ１μｍでその周波数は２ＧＨｚで
めった。
幅０．５μｍ、ピッチ１μｍでその周波数は２ＧＨｚで
めった。
１チ食塩水（人体のマイクロ波に対する減衰の比較的大
きな組織（皮膚、筋肉）の特性に近い）を用いて、性能
評価実験？おこなった結果、温度分解能０．０３に、横
方向分解能ｌＸ１ｃａを得た。
きな組織（皮膚、筋肉）の特性に近い）を用いて、性能
評価実験？おこなった結果、温度分解能０．０３に、横
方向分解能ｌＸ１ｃａを得た。
また、深さ３ｃｒｎ、直径１ｃ１ｒ１．温度差約２０の
高温部位を明確に検知することもできた。
高温部位を明確に検知することもできた。
本実施例ではＳＡＷ共憑器を２つ設けた例を述べたが、
これに限定されるものではなく、共振周波数の異なるＳ
ＡＷ共振器を３個あるいはそれ以上接続することもでき
る。これにより、多周波で温度計測が可能となり、生体
内の深さ方向の温度分布を推定することもできる。
これに限定されるものではなく、共振周波数の異なるＳ
ＡＷ共振器を３個あるいはそれ以上接続することもでき
る。これにより、多周波で温度計測が可能となり、生体
内の深さ方向の温度分布を推定することもできる。
以上述べてきたように、生体内から放射されるマイクロ
波帯域の熱輻射強度を体外から測定する装置において、
導波管からなるアンテナ部に表面弾性波共撮器を具備し
た本発明に係る生体内温度計測は、無侵襲でかつ高感度
、高精度な体内温度計測を実現することができる。した
がって１本発明の計測法はがんの診断やハイパーサーミ
アにおける深部温度計測に好適であり、その医療上の効
果は犬である。
波帯域の熱輻射強度を体外から測定する装置において、
導波管からなるアンテナ部に表面弾性波共撮器を具備し
た本発明に係る生体内温度計測は、無侵襲でかつ高感度
、高精度な体内温度計測を実現することができる。した
がって１本発明の計測法はがんの診断やハイパーサーミ
アにおける深部温度計測に好適であり、その医療上の効
果は犬である。
第１図は本発明の一実施例における体内温度計測装置の
ブロック図であり、第２図はアンテナ部の構造図である
。 １・・・人体％ ２・・・導波管、３・・・ＳＡＷ共振
器、４・・・ＰＩＮスイッチ、５・・・サーキュＶ−タ
、６・・・アイソソータ、７・・・ＲＦアンプ、８・・
・ミキサ、９・・・ＩＦアンプ、工Ｏ・・・２乗検波器
、１１・・・ロックインアンプ、１２・・・プローブ、
１３・・・参照負荷。 １４・・・局部発振器、１５・・・スイッチ信号発生器
。
ブロック図であり、第２図はアンテナ部の構造図である
。 １・・・人体％ ２・・・導波管、３・・・ＳＡＷ共振
器、４・・・ＰＩＮスイッチ、５・・・サーキュＶ−タ
、６・・・アイソソータ、７・・・ＲＦアンプ、８・・
・ミキサ、９・・・ＩＦアンプ、工Ｏ・・・２乗検波器
、１１・・・ロックインアンプ、１２・・・プローブ、
１３・・・参照負荷。 １４・・・局部発振器、１５・・・スイッチ信号発生器
。
Claims (1)
- １、生体内から放射される熱輻射のマイクロ波成分の放
射強度を体外から測定する方法において、アンテナ部に
表面弾性波（ＳＡＷ）共振器を具備させたことを特徴と
する生体内温度計測法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275827A JPH01119728A (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 生体内温度計測法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62275827A JPH01119728A (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 生体内温度計測法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01119728A true JPH01119728A (ja) | 1989-05-11 |
Family
ID=17560978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62275827A Pending JPH01119728A (ja) | 1987-11-02 | 1987-11-02 | 生体内温度計測法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01119728A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100839969B1 (ko) * | 2006-11-03 | 2008-06-19 | 중앙대학교 산학협력단 | 마이크로 공진기 센서 |
| JP2019113525A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-07-11 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 水分検出のための同期されたフェーズドアレイ及び赤外線検出器システム |
| USRE48970E1 (en) | 2003-12-15 | 2022-03-15 | Ip2Ipo Innovations Limited | Implantable surface acoustic wave devices for long term clinical monitoring |
-
1987
- 1987-11-02 JP JP62275827A patent/JPH01119728A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE48970E1 (en) | 2003-12-15 | 2022-03-15 | Ip2Ipo Innovations Limited | Implantable surface acoustic wave devices for long term clinical monitoring |
| KR100839969B1 (ko) * | 2006-11-03 | 2008-06-19 | 중앙대학교 산학협력단 | 마이크로 공진기 센서 |
| JP2019113525A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-07-11 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 水分検出のための同期されたフェーズドアレイ及び赤外線検出器システム |
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