JPH06142060A - 無侵襲温度計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブ（アンテナを含む）と測定対象物と
の密着度に影響を受けることなく、適正な測定のみ可能
とする信頼性にすぐれた無侵襲温度計測装置を提供す
る。 【構成】 校正モード時および測定モード時にラジオメ
ータ７の感度を測定し、その各測定感度を用い、さらに
あらかじめ判っているアンテナ４と水槽１３内液体との
境界面の電力反射係数Ｒｗを用い、測定モード時のアン
テナ４と生体１との境界面の電力反射係数Ｒを求める。
この求まる電力反射係数Ｒと上記あらかじめ判っている
電力反射係数Ｒｗとを比較することにより測定の可否を
判定し、その判定結果を報知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、測定対象物から放出
される雑音電力を受信することにより無侵襲で測定対象
物の温度を測定する無侵襲温度計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】参照雑音源から発せられる雑音電力をア
ンテナから測定対象物（たとえば生体）に向けて放出
し、同測定対象物で反射される雑音電力および同測定対
象物から放出される雑音電力（マイクロ波成分）をアン
テナで受信し、その受信信号をラジオメータ（radiomet
er）に取込み、ラジオメータの処理により生体の温度を
無侵襲で測定する技術がある。また、マイクロ波を受信
して生体の温度を測定する技術が特公昭63-1064 に示さ
れている。このラジオメータを用いた無侵襲温度計測で
は、アンテナと測定対象物との境界面に電力反射係数が
存在し、それが計測に悪影響を及ぼしてしまう。

【０００３】この電力反射係数の影響を除去する手段と
して、バランス法ラジオメトリなる方法が知られてお
り、実際に、参照雑音源から発せられる参照雑音温度を
生体からの熱雑音に合わせて調節し、上記境界面におけ
るラディエーション・バランス（radiation balance ）
をとるものがある。このラディエーション・バランス法
ラジオメトリについては、Electronics Letters, Vol.1
4 No.6 194〜196 に示されている。

【０００４】ただし、ラディエーション・バランスにお
いては、参照雑音温度の値を正しく把握しておくことが
重要であり、そのため測定の合間など、使用者により校
正モードが設定され、基準温度対象物の温度が参照雑音
温度の参照雑音に対する校正用として測定される。

【０００５】また、アンテナとラジオメータとを結ぶ同
軸ケーブルの温度変化が測定値の誤差となって現われて
しまうことに対処し、たとえば特開平3-293526に示され
るように、同軸ケーブルの温度を検知し、その検知温度
に応じて測定値を補正するものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】基準温度対象物の雑音
温度を測定する校正やケーブルの温度に応じての補正
は、ラディエーション・バランスは、校正時の電力反射
係数と測定時の電力反射係数がほぼ等しいことを前提に
成り立つ。

【０００７】ところが、プローブ（アンテナを含む）と
測定対象物との密着度などが影響し、校正時の電力反射
係数と測定時の電力反射係数が大きく異なることがあ
る。これは、プローブが体腔内挿入型である場合に起こ
り易く、せっかく校正がなされても、またケーブル温度
補正がなされても、適正な測定が困難となる。

【０００８】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、プローブ（アンテナを含む）
と測定対象物との密着度にかかわらず、常に適正な測定
を可能とする信頼性にすぐれた無侵襲温度計測装置を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、参照雑音源
から発せられる雑音電力をアンテナから測定対象物に向
けて放出し、同測定対象物で反射される雑音電力および
同測定対象物から放出される雑音電力をアンテナで受信
し、その受信信号をラジオメータに供給し、ラディエー
ション・バランスにより上記測定対象物の温度を測定す
る無侵襲温度計測装置において、基準温度対象物の温度
を上記参照雑音源の参照雑音に対する校正用として測定
するための校正モードを設定する手段と、上記測定対象
物の温度を実際に測定するための測定モードを設定する
手段と、校正モード時および測定モード時に上記ラジオ
メータの感度を測定する手段と、この測定される各感度
および上記アンテナと上記基準温度対象物との境界面の
あらかじめ判っている電力反射係数から測定モード時の
上記アンテナと上記測定対象物との境界面の電力反射係
数を求める手段と、この求められる電力反射係数に応じ
て測定の可否を判定する手段と、この判定結果を報知す
る手段とを備える。

【００１０】

【作用】この発明では、校正モード時および測定モード
時にラジオメータの感度が測定される。この測定される
各感度を用い、さらにアンテナと基準温度対象物との境
界面のあらかじめ判っている電力反射係数を用い、測定
モード時のアンテナと測定対象物との境界面の電力反射
係数が求められる。この求められる電力反射係数に応じ
て測定の可否が判定され、その判定結果が報知される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の第１実施例について図面を
参照して説明する。

【００１２】図１において、１は測定対象物であるとこ
ろの生体（体腔内）で、その生体１の任意の箇所にバル
ーン２が当接される。このバルーン２は、体腔内挿入用
のプローブ３の先端周囲に設けられており、図示しない
送水チューブおよび送水ポンプによる外部からの液体の
注入で膨らむことによりプローブ３を生体１の体腔内に
保持する働きをする。

【００１３】プローブ３はアンテナ４を有する。このア
ンテナ４はマイクロ波を送受信するもので、同軸ケーブ
ル５およびコネクタ６を介してラジオメータ（マイクロ
波受信器とも称す）７に接続される。

【００１４】ラジオメータ７は、内部の参照雑音源から
発せられる雑音電力をアンテナ４に供給し、かつアンテ
ナ４の受信信号を取込み、その受信信号を処理すること
により生体１の輝度温度を測定する。この測定温度は制
御部１０に送られる。

【００１５】制御部１０は、装置全般にわたる制御を行
なうもので、マイクロコンピュータおよびその周辺回路
からなる。この制御部１０に、操作部１１、表示部１
２、基準温度対象物である校正用恒温水槽１３、および
温度計１４が接続される。

【００１６】操作部１１は、動作モードを設定するため
のスイッチやキーボードを有する。表示部１２は、モー
ドの表示、測定温度の表示、測定可否の表示などを行な
う。校正用恒温水槽１３は、マイクロ波に対する減衰効
果の大きい液体（生理食塩水などの電解液）を収容し、
その液体を制御部１０の指令に応じて加熱する機能を有
する。温度計１４は、同軸ケーブル５に取付けられる多
点温度センサ１５、および水槽１３内に挿入される温度
センサ１６を有し、温度センサ１５を使って同軸ケーブ
ル５の軸方向における温度分布Ｔｃ（ｚ）を測定すると
ともに、温度センサ１６を使って水槽１３内の液体温度
Ｔｗを測定する。

【００１７】制御部１０にはメモリ１０ａがあり、その
メモリ１０ａに、ラジオメータ７の測定温度や温度計１
４の測定温度などが逐次に記憶される。さらにメモリ１
０ａに、プローブデータとして、アンテナ４と水槽１３
内の液体との境界面の電力反射係数Ｒｗ、および同軸ケ
ーブル５の長さＬ、および同軸ケーブル５の電力減衰定
数αがあらかじめ記憶される。電力反射係数Ｒｗについ
ては、ネットワークアナライザ等であらかじめ測定され
る。ラジオメータ７の具体的な構成を図２に示す。

【００１８】アンテナ４で受信される雑音電力（マイク
ロ波）がディッキ・スイッチ２１を介してサーキュレー
タ２２のポートに入力される。ディッキ・スイッチ２１
は、同期信号発生器２３から発せられる矩形波信号によ
りオン，オフを繰り返し、オン時に同軸ケーブル５とサ
ーキュレータ２２の間を導通させる。

【００１９】サーキュレータ２２は、３つのポートを有
しており、信号伝達方向の順にアイソレータ２４、参照
雑音源２５、および上記ディッキ・スイッチ２１がそれ
ぞれ接続される。アイソレータ２４を出た信号はＲＦア
ンプ２６を介してミキサ２７に供給される。アイソレー
タ２４は、ＲＦアンプ２６以降で反射される信号を吸収
する働きをする。

【００２０】ミキサ２７は、ＲＦアンプ２６の出力とＬ
Ｏ端子に入力される減衰器２８の出力とを乗算し、減衰
器２８の出力周波数を測定用周波数（＝中心周波数）と
した周波数変換を行なう。減衰器２８は、ミキサ２７の
感度調整のために局部発信器２９からのマイクロ波電力
を減衰させ、最適なＬＯ端子入力を送り込めるよう調整
されている。

【００２１】ミキサ２７の出力はＩＦアンプ３０を介し
て検波器３１に供給され、そこでＤＣ成分として検波さ
れた後にロックインアンプ３２に供給される。ロックイ
ンアンプ３２は、上記同期信号発生器２３の矩形波信号
に基づいてディッキ・スイッチ２１のオン，オフと同期
をとり、そのディッキ・スイッチ２１のオン時に入力さ
れる信号電圧とオフ時に入力される信号電圧との差に比
例する電圧信号を出力する。このロックインアンプ３２
の出力は制御部１０に供給される。制御部１０は、次の
機能手段を備える。 ［１］水槽１３内の液体の温度を参照雑音源２５の参照
雑音Ｔref に対する校正用として測定するための校正モ
ードを設定する手段。 ［２］校正モード時、温度計１４で測定される液体温度
Ｔｗを監視しながら水槽１３の加熱を制御し、液体温度
Ｔｗを所定値に維持する手段。

【００２２】［３］校正モード時、ロックインアンプ３
２の出力電圧が零レベルとなるよう参照雑音源２５の参
照雑音温度Ｔref ´を調節し、これによりアンテナ４と
基準温度対象物（水槽１３内の液体）との境界面におけ
るラディエーション・バランスをとり、バランスがとれ
たときの参照雑音温度Ｔref ´、および温度計１４で測
定される同軸ケーブル５の温度分布Ｔｃ（ｚ）´を上記
液体温度Ｔｗに対応付けてメモリ１０ａに記憶する手
段。 ［４］校正モード時、ラジオメータ７の感度を測定する
手段。

【００２３】［５］測定対象物の温度を実際に測定する
ための測定モードを設定する手段。 ［６］測定モード時、ロックインアンプ３２の出力電圧
が零レベルとなるよう参照雑音源２５の参照雑音温度Ｔ
ref を調節し、これによりアンテナ４と測定対象物との
境界面におけるラディエーション・バランスをとり、バ
ランスがとれたときの参照雑音温度Ｔref を測定対象物
の熱雑音温度（輝度温度）Ｔobj として捕らえる手段。

【００２４】［７］測定モード時、温度計１４で測定さ
れる温度分布Ｔｃ（ｚ）を取込み、さらにメモリ１０ａ
内の校正用データＴｗ，Ｔref ´，Ｔｃ（ｚ）´および
プローブデータを読込み、これら種々のデータを用いた
演算の実行により上記捕らえた温度Ｔobj を補正する手
段。 ［８］測定モード時、補正後の温度Ｔobj を測定温度と
して表示部１２で表示する手段。 ［９］測定モード時、ラジオメータ７の感度を測定する
手段。

【００２５】［10］校正モードおよび測定モードで測定
した各感度、およびアンテナ４と水槽１３内の液体との
境界面のあらかじめ判っている電力反射係数Ｒｗから、
測定モード時のアンテナ４と測定対象物との境界面の電
力反射係数Ｒを求める手段。 ［11］この求めた電力反射係数Ｒと電力反射係数Ｒｗと
を比較することにより測定の可否を判定する手段。 ［12］この判定結果を表示部１２で表示（報知）する手
段。 つぎに、上記の構成の作用を説明する。初めに、ラジオ
メータ７の作用について説明する。

【００２６】ラジオメータ７では、ディッキ・スイッチ
２１がオン，オフを繰返す。ディッキ・スイッチ２１の
オン時、参照雑音源２５から発せられている参照雑音が
サーキュレータ２２およびディッキ・スイッチ２１を介
してアンテナ４に送られ、そこからマイクロ波として測
定対象物に向け放出される。

【００２７】放出されるマイクロ波は、測定対象物に吸
収されるとともに、一部がアンテナ４と測定対象物との
境界面で反射される。この反射電波は測定対象物が放出
する雑音電力（マイクロ波）と共にアンテナ４で受信さ
れ、その受信信号がディッキ・スイッチ２１を介して取
込まれる。このディッキ・スイッチ２１のオン時、ロッ
クインアンプ３２に入力される電圧Ｖonは、下式（１）
で表わされる。 Ｖon＝ｋ・Ｇ・Ｃｄ・（１−Ｒ）・Ｔobj ・Ｂ ＋ｋ・Ｇ・Ｃd ・Ｒ・Ｔref ・Ｂ ……（１）

【００２８】なお、ｋはボルツマン定数。ＧはＩＦアン
プ３０までのシステム・ゲイン。Ｃｄは検波器３１の感
度定数。Ｒはアンテナ４と測定対象物との境界面の電力
反射係数。Ｂは帯域幅。Ｔobj は測定対象物が放出する
熱雑音温度。Ｔref は参照雑音源２５から発せられる参
照雑音温度である。要するに、測定対象物から放出され
てアンテナ４に入るマイクロ波のエネルギ量は、境界面
で反射される分｛Ｔobj ・Ｒ｝だけ少なく、｛Ｔobj −
Ｔobj ・Ｒ｝と見ることができる。アンテナ４から放出
されて境界面で反射され、再びアンテナ４に入るマイク
ロ波のエネルギ量は、｛Ｔref ・Ｒ｝と見ることができ
る。このことから、ディッキー・スイッチ２１のオン時
にロックインアンプ３２に入るエネルギ量は、｛（Ｔob
j −Ｔobj ・Ｒ）＋（Ｔref ・Ｒ）｝と見ることができ
る。ディッキ・スイッチ２１のオフ時は、参照雑音源２
５から発せられる熱雑音のみがサーキュレータ２２を通
して取込まれる。このディッキ・スイッチ２１のオフ
時、ロックインアンプ３２に入力される電圧Ｖoff は、
下式（２）で表わされる。 Ｖoff ＝ｋ・Ｇ・Ｃｄ・Ｔref ・Ｂ ……（２） 要するに、ディッキー・スイッチ２１のオフ時にロック
インアンプ３２に入るエネルギ量は、（Ｔref ）と見る
ことができる。

【００２９】ロックインアンプ３２は、入力電圧Ｖonと
入力電圧Ｖoff との差に比例する電圧Ｖlockを出力す
る。これを下式（３）に示す。なお、Ｇsys はシステム
全体のゲインである。 Ｖlock＝ｋ・Ｇsys ・Ｂ（１−Ｒ）・（Ｔobj −Ｔref ） ……（３）

【００３０】そして、制御部１０により、ロックインア
ンプ３２の出力電圧Ｖlockが零レベルとなるよう、参照
雑音源２５の参照雑音温度Ｔref が調節される。これ
が、アンテナ４と測定対象物との境界面におけるラディ
エーション・バランスである。要するに、Ｒ≠１であれ
ば、ラディエーション・バランスがとれたとき、｛（Ｔ
obj −Ｔobj ・Ｒ）＋（Ｔref ・Ｒ）＝（Ｔref ）｝と
見ることができる。これは、｛（Ｔobj −Ｔobj ・Ｒ）
＋（Ｔref ・Ｒ）＝（Ｔref ）｝であり、よって｛Ｔob
j ＝Ｔref ｝である。

【００３１】このとき、制御部１０は、参照雑音温度Ｔ
ref をそのまま測定対象物の熱雑音温度Ｔobj として捕
らえることになる。こうして、アンテナ４と測定対象物
との境界面の電力反射係数Ｒにかかわらず、測定対象物
の熱雑音温度Ｔobj を直接的に測定することができる。

【００３２】なお、測定対象物が生体１である場合、生
体１から放出される雑音電力は微弱であるため、受信信
号がディッキ・スイッチ２１以降の処理系のバックグラ
ウンド・ノイズに埋もれてしまうのではないかという心
配があるが、処理系はロックインアンプ３２においてデ
ィッキ・スイッチ２１のオン，オフに同期した２つの系
統に分かれ、しかも両系統の差検出が行なわれるので、
両系統のバックグラウンド・ノイズは相殺されることに
なり、心配はない。次に、校正モードについて説明す
る。測定の合間など、使用者により、参照雑音温度Ｔre
f を校正するための校正モードが設定される。

【００３３】操作部１１で校正モードが設定され、その
開始操作がなされると、制御部１０は、水槽１３の加熱
動作を開始するとともに、その加熱を温度計１４の測定
温度Ｔｗを監視しながら制御し、液体温度Ｔｗを所定値
に維持する。

【００３４】この状態で、プローブ３（アンテナ４を含
む）を液体の充満したバルーン２と共に水槽１３内に水
没させると、液体温度Ｔｗがラジオメータ７で測定され
る。つまり、アンテナ４と水槽１３内の液体との境界面
におけるラディエーション・バランスがとられ、バラン
スがとれたときの参照雑音温度Ｔref ´が測定温度とし
て捕らえられる。この測定温度Ｔref ´は、温度計１４
で測定される同軸ケーブル５の温度分布Ｔｃ（ｚ）´と
ともに、液体温度Ｔｗに対応付けされてメモリ１０ａに
記憶される。なお、ｚは図１に矢印で示すように同軸ケ
ーブル５の軸方向の位置である。バルーン２内の液体温
度については、水槽１３内の液体温度Ｔｗに一致するよ
う調節される。

【００３５】ある温度範囲で液体温度Ｔｗを変化させな
がらこの測定を繰返し実行することにより、メモリ１０
ａに、液体温度Ｔｗと測定温度Ｔref ´との相関、さら
に液体温度Ｔｗ´または測定温度Ｔref ´と温度分布Ｔ
ｃ（ｚ）´との相関がそれぞれ記憶される。

【００３６】次に実際の測定では、生体１の体腔内にプ
ローブ３を挿入して任意の箇所でバルーン２を膨らま
せ、プローブ３を保持する。そして、操作部１１で測定
モードを設定し、その開始操作を行なう。

【００３７】すると、生体１の温度がラジオメータ７で
測定される。つまり、アンテナ４と生体１との境界面に
おけるラディエーション・バランスがとられ、バランス
がとれたときの参照雑音温度Ｔref が測定温度として捕
らえられる。

【００３８】このとき、制御部１０は、温度計１４で測
定される同軸ケーブル５の温度分布Ｔｃ（ｚ）を取込
み、さらにメモリ１０ａ内のＴｗ，Ｔref ´，Ｔｃ
（ｚ）´の相関データ、およびプローブデータ（電力反
射係数Ｒｗ、同軸ケーブル長Ｌ、電力減衰定数α）を読
込み、下式（４）の演算を実行する。これにより、測定
温度Ｔref を補正し、同軸ケーブル５の電力減衰や熱雑
音の影響を除去して生体１の正しい熱雑音温度（輝度温
度）Ｔobj を求める。

【００３９】

【数１】 なお、ΔＴｃ（ｚ）＝Ｔｃ（ｚ）−Ｔｃ（ｚ）´であ
る。

【００４０】この式（４）は、校正モード時のアンテナ
４と水槽１３内の液体との境界面の電力反射係数Ｒｗ
と、測定モード時のアンテナ４と生体１との境界面の電
力反射係数Ｒとが、ほぼ等しいことを仮定している。実
際、アンテナ４はこの仮定が成立つように設計されてお
り、また体腔内近傍は高含水組織で形成されていること
からその仮定が成立つ。また、式（４）は、電子情報通
信学会EMCJ88-71 “医用ラジオメータの輝度温度測定誤
差軽減法”の文献に記載の（10）式に対応する。求めら
れた生体１の熱雑音温度Ｔobj は、測定温度として表示
部１２に表示され、使用者に報知される。なお、校正は
測定前に毎回行なう必要はなく、定期的に、あるいはア
ンテナ４の変更時に行なうレベルでよい。

【００４１】ところで、アンテナ４と測定対象物との境
界面の電力反射係数が校正時と実測時とで大きく異なる
ことがあり、その場合はせっかく校正がなされても、ま
たケーブル温度補正がなされても、適正な測定が困難に
なる。この不具合は、プローブ３（実際にはバルーン
２）と測定対象物との密着度が原因で起こることが多
い。ここで、前記した、ラジオメータ７におけるロック
インアンプ３２の出力電圧Ｖlockを表わす式（３）につ
いて考慮してみる。 Ｖlock＝ｋ・Ｇsys ・Ｂ（１−Ｒ）・（Ｔobj −Ｔref ） ……（３）

【００４２】この式から判ることは、アンテナ４の受信
電力が一定で、かつ電力反射係数Ｒも一定であれば、参
照雑音温度Ｔref を変化させたときの出力電圧Ｖlockの
変化量の相間関数、つまり感度は、アンテナ４の電力透
過係数（＝１−Ｒ）に比例することである。

【００４３】そこで、校正モード時に、参照雑音温度Ｔ
ref を所定値ΔＴref だけ変化させ、そのときの出力電
圧Ｖlockの変化量ΔＶlockを測定し、それをラジオメー
タ７の感度ΔＶｗとして電力反射係数Ｒｗ（アンテナ４
と水槽１３内の液体との境界面のあらかじめ判っている
電力反射係数）とともにメモリ１０ａに記憶しておく。

【００４４】そして、測定モード時、実際の測定に入る
前に、生体１内にプローブ３を保持した状態で、参照雑
音温度Ｔref を所定値ΔＴref だけ変化させ、そのとき
の出力電圧Ｖlockの変化量ΔＶlockを測定し、それをラ
ジオメータ７の感度ΔＶとする。

【００４５】こうして、校正モード時の感度ΔＶｗおよ
び測定モード時の感度ΔＶが求まることで、式（３）か
ら下式（５）が導かれ、アンテナ４と生体１との境界面
の電力反射係数Ｒが求まる。 Ｒ＝１−｛ΔＶ・（１−Ｒｗ）／ΔＶｗ｝ ……（５） 電力反射係数Ｒが求まったところで、それと電力反射係
数Ｒｗとを比較する。この比較では、閾値ａを基準とす
る下式（６）の判定を行なう。

【００４６】

【数２】 ＲがＲｗに対してそれほど大きくなく、式（６）が満足
される状態にあれば、上記式（３）が有効であるとして
表示部１２で測定可能を表示する。

【００４７】ＲがＲｗに対してかなり大きく、式（６）
が満足されない状態にあれば、プローブ３と生体１との
密着度が悪い旨を表示部１２で表示する。この表示は測
定不可を意味するもので、使用者は、生体１に対するプ
ローブ３の挿入および保持をやり直すことになる。

【００４８】挿入および保持のやり直しにもかかわら
ず、式（６）が満足されない場合には、アンテナ４の変
形や同軸ケーブル５の異常の旨を表示部１２で表示す
る。この表示は測定不可を意味する。

【００４９】したがって、使用者は、表示部１２を見る
ことで正しい測定が可能であるか否かを容易に判断する
ことができ、常に適正な測定のみ行なわれることにな
る。よって、温度測定に対する信頼性の向上が図れる。
この発明の第２実施例について説明する。

【００５０】基本的には第１実施例と同じである。測定
時に電力反射係数Ｒが求まったら、それとＲｗとを比較
することはせず、ＲおよびＲｗをそのまま用いて下式
（７）によるケーブル温度補正に入る。

【００５１】

【数３】 この式（７）は、電子情報通信学会EMCJ88-71 “医用ラ
ジオメータの輝度温度測定誤差軽減法”の文献に記載の
（８）式に対応する。

【００５２】この方法を用いることにより、たとえＲｗ
に対するＲの変化が大きくても、それに対応いるケーブ
ル温度分の補正がなされるため、Ｒの変化を気にするこ
となく測定を行なうことができる。この発明の第３実施
例について説明する。

【００５３】第１実施例および第２実施例の両方の手法
を用いている。測定モード時に電力反射係数Ｒを求める
ところまでは第１実施例と同じであり、その電力反射係
数Ｒが求まったところで、それと電力反射係数Ｒｗとを
比較する。この比較では、上記した式（６）の判定を行
なう。式（６）が満足され、ＲをＲｗの近似値として許
容できる状態にあれば、上記式（４）を用いてケーブル
温度補正を行なう。式（６）が満足されず、ＲをＲｗの
近似値として許容できない状態にあれば、上記式（７）
を用いてケーブル温度補正を行なう。すなわち、式
（４）と式（７）の使い分けであり、計算が複雑で時間
のかかる式（７）はＲとＲｗの近似が不可能な場合のみ
使用することになる。この発明の第４実施例を図３に示
す。

【００５４】ここでは、同軸ケーブル５を同軸スイッチ
４０に接続し、その同軸スイッチ４０を温度測定用同軸
ケーブル４１を介してラジオメータ７に接続する。さら
に、同軸スイッチ４０を加温用同軸ケーブル４２を介し
てマイクロ波発振器４３に接続する。

【００５５】同軸スイッチ４０は、制御部１０の指令に
応じて、同軸ケーブル５と同軸ケーブル４１との接続、
および同軸ケーブル５と同軸ケーブル４２との接続を選
択的に切換える機能を有する。マイクロ波発振器４３
は、制御部１０の指令に応じて、マイクロ波の発生およ
び出力が制御される。温度計１４が多点温度センサ１７
を有しており、その温度センサ１７を同軸ケーブル４１
に取付ける。他の構成については第１実施例と同じであ
る。

【００５６】作用を説明する。校正モードでは、同軸ス
イッチ４０が温度測定側に切換えられ、同軸ケーブル５
が同軸ケーブル４１を介してラジオメータ７に接続され
る。このとき、同軸ケーブル５，４１の温度が温度セン
サ１５，１７を介して温度計１４で測定される。そし
て、ラジオメータ７の感度であるところのΔＶｗが測定
される。測定モードでは、マイクロ波による加温治療と
測定とが交互に行なわれ、測定結果に応じてマイクロ波
のオン，オフおよび出力調整がなされる。

【００５７】まず、加温タイミングにおいて、同軸スイ
ッチ４０が加温側に切換えられ、同軸ケーブル５が同軸
ケーブル４２を介してマイクロ波発振器４３に接続され
る。この状態でマイクロ波発振器４３が動作し、マイク
ロ波が発せられる。このマイクロ波は同軸ケーブル４
２、同軸スイッチ４０、および同軸ケーブル５を介して
アンテナ４に伝えられ、生体１に向けて放出される。こ
れにより、生体１の患部が加温治療される。測定タイミ
ングでは、マイクロ波発振器４３の動作が停止され、か
つ同軸スイッチ４０が温度測定側に切換えられて測定が
開始される。

【００５８】すなわち、まずはラジオメータ７の感度で
あるΔＶが測定され、それと校正モード時に測定された
感度ΔＶｗを用いて第１実施例と同じくアンテナ４と生
体１との境界面の電力反射係数Ｒが求められる。電力反
射係数Ｒが求まったところで、それと電力反射係数Ｒｗ
とを比較する。この比較では、上記した式（６）の判定
を行なう。

【００５９】式（６）が満足され、ＲをＲｗの近似値と
して許容できる状態にあれば、上記式（４）を用いてケ
ーブル温度補正を行なう。そして、加温治療の実行を許
容する。式（６）が満足されず、ＲをＲｗの近似値とし
て許容できない状態にあれば、上記式（７）を用いてケ
ーブル温度補正を行なう。ただし、ここではさらに下式
（８）の判定を行ない、式（８）が満足される場合のみ
加温治療の実行を許容する。ｂは閾値である。 Ｒ≦ｂ …（８）

【００６０】式（８）が満足されなければ、プローブ３
が加温治療に適さない状態にあるとの判断の下に、加温
治療の実行を禁止し、かつプローブ３と生体１との密着
度が悪い旨を表示部１２で表示する。この表示は加温治
療不可を意味するもので、使用者は、生体１に対するプ
ローブ３の挿入および保持をやり直すことになる。

【００６１】挿入および保持のやり直しにもかかわら
ず、式（８）が満足されない場合には、プローブ３（ア
ンテナ４を含む）が加温治療に適さず、よってプローブ
３の交換が必要である旨を表示部１２で表示する。

【００６２】したがって、使用者は、表示部１２を見る
ことで正しい加温治療が可能であるか否かを容易に判断
することができ、常に適正な加温治療のみ行なわれるこ
とになる。よって、加温治療に対する信頼性の向上が図
れる。

【００６３】なお、この第４実施例ではマイクロ波によ
る加温治療を例に説明したが、アンテナ４をＲＦ誘電加
温用の体腔内電極として兼用し、ＲＦ加温とマイクロ波
加温の併用を行なう場合についても同様に実施できる。
ＲＦ加温においてもプローブと測定対象物との密着度は
重要なファクターであり、電力反射係数を用いて密着度
具合を調べることは非常に有用である。密着度以外の原
因による電力反射係数の増大は有り得るが、密着度が悪
いときにも電力反射係数が小さいという現象はほとんど
ない。この発明の第５実施例について説明する。

【００６４】ここでは、ラジオメータ７を温度測定用と
してではなく、プローブ３と生体１との密着度の確認、
つまり感度測定から電力反射係数Ｒを求めるためだけに
用いる。よって、ケーブル温度補正は不要であり、温度
計１４等を設けなくてよい。他の構成および作用は第４
実施例と同じである。

【００６５】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、校
正モード時および測定モード時にラジオメータの感度を
測定し、この各感度およびアンテナと基準温度対象物と
の境界面のあらかじめ判っている電力反射係数を用いて
測定モード時のアンテナと測定対象物との境界面の電力
反射係数を求め、この求められる電力反射係数に応じ測
定の可否を判定し、その判定結果を報知する構成とした
ので、プローブ（アンテナを含む）と測定対象物との密
着度にかかわらず、常に適正な測定を可能とする信頼性
にすぐれた無侵襲温度計測装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例、第２実施例、および第
３実施例の構成図。

【図２】この発明の各実施例におけるラジオメータの構
成図。

【図３】この発明の第４実施例および第５実施例の構成
図。

【符号の説明】

１…生体（測定対象物）、２…バルーン、３…プロー
ブ、４…アンテナ、５…同軸ケーブル、７…ラジオメー
タ、１０…制御部、１３…校正用恒温水槽（基準温度対
象物）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 参照雑音源から発せられる雑音電力をア
   ンテナから測定対象物に向けて放出し、同測定対象物で
   反射される雑音電力および同測定対象物から放出される
   雑音電力をアンテナで受信し、その受信信号をラジオメ
   ータに供給し、ラディエーション・バランスにより前記
   測定対象物の温度を測定する無侵襲温度計測装置におい
   て、基準温度対象物の温度を前記参照雑音源の参照雑音
   に対する校正用として測定するための校正モードを設定
   する手段と、前記測定対象物の温度を実際に測定するた
   めの測定モードを設定する手段と、校正モード時および
   測定モード時に前記ラジオメータの感度を測定する手段
   と、この測定される各感度および前記アンテナと前記基
   準温度対象物との境界面のあらかじめ判っている電力反
   射係数から測定モード時の前記アンテナと前記測定対象
   物との境界面の電力反射係数を求める手段と、この求め
   られる電力反射係数に応じて測定の可否を判定する手段
   と、この判定結果を報知する手段とを備えたことを特徴
   とする無侵襲温度計測装置。