JPH0449977A - 温熱治療装置 - Google Patents

温熱治療装置

Info

Publication number
JPH0449977A
JPH0449977A JP15448590A JP15448590A JPH0449977A JP H0449977 A JPH0449977 A JP H0449977A JP 15448590 A JP15448590 A JP 15448590A JP 15448590 A JP15448590 A JP 15448590A JP H0449977 A JPH0449977 A JP H0449977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distribution
living body
image
temp
estimating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15448590A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Takahashi
高橋 則幸
Tamaki Sakamoto
坂本 環
Atsushi Shimoyama
淳 下山
Eiji Kasai
笠井 英治
Makoto Saito
誠 斉藤
Jinichi Matsuda
松田 甚一
Kazuo Kato
和夫 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP15448590A priority Critical patent/JPH0449977A/ja
Priority to KR1019910009565A priority patent/KR940000191B1/ko
Priority to US07/713,358 priority patent/US5224492A/en
Publication of JPH0449977A publication Critical patent/JPH0449977A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、温熱治療時の生体内の温度分布を推定し、
治療計画を容易に立てられるようにするための、治療計
画支援機能を有する温熱治療装置に関する。
(ロ)従来の技術 温熱治療、例えば高周波温熱治療では、生体を一対のア
プリケータで挟み、これらアプリケータ内の電極に高周
波を印加して、生体を誘電加温する。また、アプリケー
タは生体に密着する液バックを備えており、この液バッ
グ内に恒温液を循環させて生体を加温又は冷却し、腫瘍
のところの温度が高くなるように設定し、この腫瘍を壊
死にいたらしめる。
(ハ)発明が解決しようとする課題 上記温熱治療にあたっては、実際に加温を行って、生体
に刺入された温度センサで検出される温度が、大体所定
の値(42,5〜43.0″C)になるよう高周波印加
電力を制御する。これは、ある意味でカットアンドトラ
イ的な要素が非常に多い治療法であり、放射線治療のよ
うに綿密な治療計画がたてられてはいなかった。
ところが、高周波誘電加温では電極の径は数1から数+
1にも及び、高周波は面から照射されるものであるから
、温度分布も本来は領域として捉える必要がある。これ
に対し、温度センサでは、センサの先端という点の温度
を捉えるのみであり、生体に刺入できる温度センサの数
も限られるから、温度分布を領域として捉えることはで
きない。
従って、思わぬ部分で予期せぬ高温域(ホットスポット
)が出現したり、患者が火傷を負ったりするという事例
の生ずることも少なくなく、安全かつ効果的に治療を行
うためには操作者に高度の熟練が要求される問題点があ
った。
この発明は、上記に鑑みなされたものであり、綿密な治
療計画を立てることを容易にし、安全かつ効果的な治療
を行うことを可能とする温熱治療用治療針側支援機能を
有する温熱治療装置の提供を目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段及び作用上記課題を解
決するため、この発明の温熱治療装置は、生体に高周波
を印加するための電極を備えたアプリケータと、この電
極に印加する高周波を発生する高周波発生手段とを備え
てなるものにおいて、生体OCT画像を取り込むCT画
像取り込み手段と、生体の各組織・臓器のパラメータを
記憶する生体パラメータ記憶手段と、前記取り込まれた
CT画像と生体パラメータに基づいて、治療に最適な電
極の大きさ、位置、高周波出力、印加時間の内少なくと
も1つの条件を報知する治療条件報知手段と、その治療
条件における生体のCT断面での温度分布を推定する温
度分布推定手段と、この推定された温度分布を表示・記
録する表示・記録手段とを備えてなるものである。
この発明の温熱治療装置では、設定した加温条件におけ
る、CT断面での温度分布を領域として予測することが
できる。したがって、実際に治療を行う前に、種々の加
温条件を設定して、最も望ましい温度分布が得られるよ
う治療計画を立てることが可能となる。そして、この治
療計画に基づいて安全かつ効果的な治療を行うことがで
き、また、操作者にも高度の熟練が要求されなくなる。
(ホ)実施例 この発明の一実施例を図面に基づいて以下に説明する。
第2図は、実施例温熱治療装置の構成を示すブロック図
である。なお、アプリケータ、このアプリケータの電極
に高周波を印加する高周波発生装置、及びアプリケータ
の液バッグに恒温液を循環させる恒温液循環装置は、い
ずれも周知のものであるので、この第2図では省略して
いる。
MPU2は、CT画像を取り込む機能、加温条件を自動
的に設定する機能、CT断面での温度分布を推定(シミ
ュレーション)する機能等を有している。
3は、イメージスキャナであり、フィルムに落とされた
CT画像をMPU2に取り込むためのものである。この
イメージスキャナ3に代えて、ビデオカメラによりCT
画像を取り込む構成としてもよい。これは、CTjii
j像がフィルムとしか残ってない場合に有効である。
4は、CTゼインフェースであり、CTIIがデータを
直接オンラインで伝送できる場合に使用するものである
。CTIIからのデータは、こOCTインタフェース4
を介してMPU2に取り込まれる。
5は、フロッピディスクドライバ(FDD)である。こ
のFDD5は、フロンピディスクに格納されているデー
タベースにアクセスし読み出す、あるいは温度分布の推
定の結果を落とし込むために使用される。また、CT画
像データがフロンピディスクに落とし込まれている場合
に、このデータをMPU2に取り込むためにも使用され
る。なお、データベースを格納するには、ハードディス
クや光ディスク等の記憶手段も適用できる。
CRT6は、取り込んだ07画像、温度分布推定結果、
加温条件、その他データや装置の状態を表示するための
ものである。なお、CRTに代えて、液晶表示器等を適
用することもできる。また、プリンタ7は、これら温度
分布推定結果等をプリントアウトする。
キーボード8は、各種コマンドや修正する加温条件等を
入力するためのものである。また、MPU2には、マウ
スインタフェース9を介してマウス10も接続される。
このマウス10は組織・臓器の輪郭を修正したり、アプ
リケータの形状等を書き込むために使用される。なお、
マウスに代えて、タブレットを適用することもできる。
次に、実施例温熱治療装置の動作を第1図を主に参照し
ながら説明する。
まず、07画像がMPU2に取り込まれる〔スチップ(
以下STという)1〕。こOCT画像の取り込みは、前
述したように、イメージスキャナ3、オンライン又はフ
ロッピディスクのいずれかの手段を用いる。
次に、操作者がマウス10を用いて、各組織・臓器の輪
郭を抽出して07画像に書き込む(ST2)。この抽出
は、07画像の濃度差、又はCT値(例えばX線CTの
場合は、XvAの透過係数)の違いにより、ある程度自
動的に行うこともできるが、組織・臓器が明確に区別さ
れないこともあるため、この場合には操作者がマウス1
0を用いて輪郭を修正する。これらの方法は、状況に応
じて最も適切なものを、操作者が選択する。
ST3では、操作者がマウス10を用いて、上記07画
像にIII瘍Tを描き加える。腫瘍は、濃度差やCT値
等で抽出できないからである。第6図は、取り込んだ0
7画像において組織・臓器の輪郭を抽出し、腫瘍Tを描
き加えたところの一例を示している。なお、Mは筋肉、
Fは脂肪、Bは骨、mは骨髄をそれぞれ示している。
ST4では、操作者が室温、人体の初期温度をキーボー
ド8やマウス10で設定する。もっともこれらの値は、
ある決まった範囲にあることが多いので、装置が備える
デフォルト値を使用してもよい。
ST5で、最適加温条件が自動選択される。この加温条
件には、例えば次の5種類のものが提示される。
i)アプリケータサイズ・位置 11)冷却水温 ij)印加電力 iv)加温時間 ■)予冷却時間 提示する加温条件は、以下のように自動選択される。前
記データベースには、第4図に示すように腫瘍の中心位
置及びその大きさのデータが含まれており、ST3で入
力された腫瘍の位置及び大きさに合致する又は最も近い
ものを選び出す。選び出されたデータには、第5図に示
すように、さらにアプリケータ位置のデータ、アプリケ
ータサイズ、冷却水温等のデータが連なっている。これ
らは、予め温度分布計算を行ったものをデータベース化
したものである。操作者は、CRT6に表示される画像
に、マウス10を用いてアプリケータを描き込む。これ
は、イメージスキャナにより取り込んだ07画像のデー
タが、第4図に示すデータベースに格納されているデー
タとは一般には異なるためである。この後、画像データ
を第7図に示すように矩形(又は三角形)の微小領域に
分割し、臓器、腫瘍、アプリケータの形状を各微小領域
で自動的に近似する。第7図において、eは電極、Wは
、ポーラス(恒温水)を示している。
ST6では、MPU2は、電界解析を行う。この電界解
析は、各微小領域毎に電位φを求めるもので、φに関す
るラプラス方程式(1)を解く。
ε8θ2φ/θX2+ε、θ2φ/θy2=0  ・・
・(1)ここでε(F/m)は、組織・臓器の比誘電率
ε。
より求まる。このε、は第3図に示すように、データベ
ースに各組織・臓器毎の値が含まれておリ、該当する組
織・臓器の値を選び出して用いる。
Sr7では、エネルギ解析、すなわち各微小領域で発生
する熱エネルギwhを算出する。電位φを微分すること
で電界強度Eが求まり、この已に以下の(2)式を適用
してwhを算出する。
Wh=1/2σIE12  ・・・(2)この(2)式
で、σ(S/m)電気伝導率であり、第3図のデータベ
ースより、各微小領域の組織・臓器に該当するものを選
び出して用いる。
Sr1では、温度分布解析、すなわち各微小領域の温度
T、を求める。ここでは(3)式の生体熱輸送方程式を
解く。
・・・(3) ここで、ρ、C,に、Fは、各組織・臓器の体積密度(
kg/ボ)、比熱(J/kg″C)、熱伝導率(W/m
″C)、血流量(ボ/kg・S)であり、第3図のデー
タベースより該当するものを選び出す。
また、ρゎ、Cb 、Tmは、それぞれ血液の体積密度
、比熱、温度である。(3)式の左辺第1項は生体内の
蓄熱、左辺第2項は熱伝導、右辺第2項は血流等による
冷却を示している。
上記ST6〜8の処理では、この実施例では、有限要素
法を適用して解析を行っている。もちろん、解析方法は
、有限要素法以外にも、境界要素法(有限要素法と比較
すると若干精度は低下する)、差分法等が適用でき、適
宜変更可能である。
Sr1では、Sr1で得られた各微小領域ごとの温度T
、を用いて温度分布を作成し、これをCRT6にグラフ
ィック表示し、又はプリンタ7よりプリントアウトする
。第8図は、こうして推定された温度分布の一例を示し
ている。
操作者は、表示またはプリントアウトを見て、希望する
温度分布を得られているか否かを判断する。この判定が
YESの場合には、処理を終了する。この時の加温条件
が最適条件であり、実際治療に使われる。
一方、5TIOの判断がNoの場合には、5T11に分
岐し、操作者が加温条件を修正する。そして、再びST
6〜9の処理が行われ、修正された加温条件での温度分
布が作成され、表示、プリントアウトされる(STIO
)。希望する温度分布が得られるまで、ST6〜11が
繰り返される。
なお、この発明は、高周波温熱治療装置だけではなく、
超音波温熱治療装置等にも通用可能である。
(へ)発明の詳細 な説明したように、この発明の温熱治療装置では、生体
OCT画像を取り込むCT画像取り込み手段と、生体の
各m織・臓器のパラメータを記憶する生体パラメータ記
憶手段と、前記取り込まれたCTiDi像と生体パラメ
ータに基づいて、治療に最適な電極の大きさ、位置、高
周波出力、印加時間の内生なくとも1つの条件を報知す
る治療条件報知手段と、その治療条件における生体CT
断面での温度分布を推定する温度分布推定手段と、この
推定された温度分布を表示・記録する表示・記録手段と
を備えてなるものであるから、綿密な治療計画をたて、
安全かつ効果的な治療が行える利点を有している。また
、高度の熟練がなくとも、最適な加温条件を設定できる
利点も有している。
さらには、モデル計算として利用することにより、実験
の代用ともできる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例に係る温熱治療装置の治
療計画支援機能を説明するフロー図、第2図は、同温熱
治療装置の治療計画支援部の構成を説明するブロック図
、第3図、第4図及び第5図は、それぞれ同温熱治療装
置のデータベースの構成を説明する図、第6図は、同温
熱治療装置において、組織・臓器の輪郭及び腫瘍の位置
・大きさを描き込まれたCT画像の一例を示す図、第7
図は、同温熱治療装置において、CT画像を微小領域に
分割した状態の一例を示す図、第8図は、同温熱治療装
置で推定された温度分布の一例を示す図である。 2:MPU、    3:イメージスキャナ、5:FD
D、     6:CRT。 7:プリンタ、   8:キーボード、:マウス。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)生体に高周波を印加するための電極を備えたアプ
    リケータと、この電極に印加する高周波を発生する高周
    波発生手段とを備えてなる温熱治療装置において、 生体のCT画像を取り込むCT画像取り込み手段と、生
    体の各組織・臓器のパラメータを記憶する生体パラメー
    タ記憶手段と、前記取り込まれたCT画像と生体パラメ
    ータに基づいて、治療に最適な電極の大きさ、位置、高
    周波出力、印加時間の内少なくとも1つの条件を報知す
    る治療条件報知手段と、その治療条件における生体のC
    T断面での温度分布を推定する温度分布推定手段と、こ
    の推定された温度分布を表示・記録する表示・記録手段
    とを備えてなることを特徴とする温熱治療装置。
  2. (2)前記アプリケータには体表面冷却用の液バッグが
    備えられると共に、この液バックに恒温液を循環させる
    恒温液循環手段を備えてなる、請求項1記載の温熱治療
    装置。
  3. (3)前記治療条件報知手段は、最適治療条件として、
    前記液バックの恒温液温度、予冷却時間、循環量の内少
    なくとも一つをも報知する、請求項2記載の温熱治療装
    置。
JP15448590A 1990-06-13 1990-06-13 温熱治療装置 Pending JPH0449977A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15448590A JPH0449977A (ja) 1990-06-13 1990-06-13 温熱治療装置
KR1019910009565A KR940000191B1 (ko) 1990-06-13 1991-06-11 온열치료장치
US07/713,358 US5224492A (en) 1990-06-13 1991-06-11 Thermotherapy apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15448590A JPH0449977A (ja) 1990-06-13 1990-06-13 温熱治療装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0449977A true JPH0449977A (ja) 1992-02-19

Family

ID=15585277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15448590A Pending JPH0449977A (ja) 1990-06-13 1990-06-13 温熱治療装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0449977A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230279A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Meiji Univ 局所加温用加温モード特定方法及び装置
JP2016535645A (ja) * 2013-08-23 2016-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 治療システムを制御する複数のディスプレイを有する医療用機器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230279A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Meiji Univ 局所加温用加温モード特定方法及び装置
JP2016535645A (ja) * 2013-08-23 2016-11-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 治療システムを制御する複数のディスプレイを有する医療用機器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5224492A (en) Thermotherapy apparatus
US8275442B2 (en) Treatment planning systems and methods for body contouring applications
EP2571436B1 (en) Temperature distribution determining apparatus
DE60037487T2 (de) Erwärmungsapparat
US20060184163A1 (en) System and methods for image-guided thermal treatment of tissue
JP2010508130A (ja) 皮下高脂質細胞または皮下高脂質組織を冷却する方法およびその装置
JP2010507437A (ja) 高周波アブレーション療法を最適化するための熱的画像形成フィードバック
US20100211060A1 (en) Radio frequency treatment of subcutaneous fat
CN107847276A (zh) 用于提供对生物热传递的个性化估计的系统和方法
AU2020247622A1 (en) Ultrasound transducer and system for skin treatments
Demmink et al. The variation of heating depth with therapeutic ultrasound frequency in physiotherapy
Sherar et al. Helical antenna arrays for interstitial microwave thermal therapy for prostate cancer: tissue phantom testing and simulations for treatment
JPH0449977A (ja) 温熱治療装置
Hendrikx et al. POD-based recursive temperature estimation for MR-guided RF hyperthermia cancer treatment: a pilot study
新藤康弘 et al. A support system in virtual reality for effective hyperthermia treatments: Heating properties of needle applicator for brain tumors
EP0461658A2 (en) Thermotherapy apparatus
JP2521954B2 (ja) ハイパ−サ−ミア装置
KR940000191B1 (ko) 온열치료장치
JP2682122B2 (ja) ハイパーサーミア装置
Shindo et al. Virtual reality support system for hyperthermia treatment
EP3294405B1 (en) Apparatus of non-invasive directional tissue treatment using radiofrequency energy
JPH0595909A (ja) 温熱治療効果判定支援装置
JPH0531079A (ja) 温度モニタ装置
久保允則 et al. Heating properties of needle applicator made of shape memory alloy for brain tumor hyperthermia
Lianru et al. A Computational and Experimental Study to Compare the Effectiveness of Bipolar Mode With Phase‐Shift Angle Mode in Radiofrequency Fat Dissolution on Subcutaneous Tissue