JPH06181997A

JPH06181997A - マイクロ波アンテナ

Info

Publication number: JPH06181997A
Application number: JP6917589A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ishibashi; 純一石橋; Shinji Hatta; 信二八田; Takashi Tsukatani; 隆志塚谷; Koichiro Ishihara; 康一郎石原; Akira Murata; 晃村田; Makoto Inaba; 誠稲葉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1994-07-05

Abstract

(57)【要約】電子出願以前の出願であるので要約・選択図及び出願人の識別番号は存在しない。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被検対象体深部の温度分布情報の検出あるいは同深部の加温をする際に使用するマイクロ波アンテナに関する。

〔従来の技術〕

マイクロ波は生体組織を透過し易いことおよび生体組織はその温度状態に応じて電磁波を放射していて、この電磁波のうちでマイクロ波の領域が生体組織を透過し易いため、マイクロ波を利用して生体表面下の患部を検出して温度分布状情報を検出したり、逆に生体組織にマイクロ波を放射して加温治療することができる。

このため内視鏡の挿入部に超音波を発信および受信して患部を検出する超音波装置と、マイクロ波を放射して患部を治療する加温器とを設けた内視鏡、マイクロ波を検出するとともにマイクロ波を放射する送受信器を設けた内視鏡が提案されている。これらは特公昭63−14622号公報、特公昭 63−1064号公報に開示してある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のマイクロ波アンテナにおいては共振周波数（または動作周波数）は単一周波数であったり狭帯域であった。このため生体組織の深部からのマイクロ波を受信するにも、特定部位からの情報しか得られないという問題があった。この点はマイクロ波を放射する場合についても同様である。

本発明は、上記問題を解決すべく提案されるもので、多周波数で使用できるマイクロ波アンテナを提供することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明は、上記目的を達成すにため体腔内に挿入し深部情報を受信するマイクロ波アンテナにおいて、複数の周波数を受信できる手段とそれぞれの周波数を受信するための切換手段を設けたことを特徴とするものである。

このように多周波数で使用できるアンテナエレメントを切換え手段により操作することにより多周波数の使用ができる。

〔実施例〕第１図Ａ，Ｂ，Ｃは、本発明の第１実施例を示したもので、Ａ図はマイクロ波アンテナ１を先端に設けたプローブ２の斜視図である。このマイクロ波アンテナ１は、マイクロストリップアンテナ（ＭＳＡ）と称せられるもので、これは誘電体板６を導体板でサンドイッチ状にしたものである。

導体板３をアース部（グランド）とし表面の導体のストリップ（パッチ）４に高周波信号を印加すれば、その表面から電磁波（マイクロ波）を放射するようにしてある。一方、ストリップ４のそれぞれＡ，Ｂ，Ｃはダイオードスイッチ5a，5b，5c を介して導通(ON)させ、マイクロ波を受信できるようにＡ，Ｂ，Ｃのいずれかを選択できるようにしてある。７は給電線である。

Ｃ図は、ダイオードスイッチの詳細を説明するものであり、コントロール信号を＋Ｖにするとダイオード5b-1はグランド5b-2に導通してONとなりストリップの高周波が裏面のグランド5b-2に導通して給電線７と接続する。5b-3は高周波数信号を阻止するインダクタンス、5b-4は高周波数信号を通すキャパシタンスである。このようにコントロール信号を切り換えて、所定の波長だけが受信されるところのダイオードを導通させるのであるが、マイクロ波を受信した後は信号処理して生体組織の深度情報を得るのである。例えば深度情報により３種の輝度温度がほとんど同じであれば深部の情報はなく表面温度だけと判断し、だんだん波長を長くしてゆき、輝度温度が上ってきた場合、深部に温い部分があると判断するのである。

第２図Ａ，Ｂは、本発明の第２実施例を示したもので、第１実施例と同様にＭＳＡであるが、パッチのアンテナエレメントにマイクロストリップループ８を用いている。Ａ図は、ＭＳＡの斜視図であり導体板（グランド）３に導体６を設け、この導体６にパッチを設けている。２本の給電線Ａ，Ｂはそれぞれ位相を変えて送波のときは高周波信号を印加し、受波のときはそれから受信信号を得るようにしている。Ｂ図はアンテナエレメント８の拡大平面図である。図示のごとくSW₁,SW₂,SW₃, SW₄と等価回路のようなダイオードスイッチを設ける。Ｃ図は、このダイオードスイッチの説明図であるが、コントロール信号を＋Ｖ(V)にするとダイオード10aはONとなり低抵抗で導通し、コントロール信号を−Ｖ(V)にするとダイオード10a はOFFとなり高抵抗となり導通しない。この動作でスイッチのいずれかをONとすればループ長が変化してアンテナエレメント長を変えられるのである。例えばダイオードスイッチSW₁が導通して形成されるアンテナ、ダイオードスイッチSW₂が導通して形成されるアンテナ、ダイオードスイッチ SW₃、SW₄が導通して形成されるアンテナというようにである。したがって、ＡとＢの位相差異を同時に変化させると、異なる３種の周波数で動作するMASとなるのである。なお、10bは高周波数を阻止するインダクタンス、10cは高周波信号を通すキャパシタンスである。

第３図Ａ，Ｂは、本発明の第３実施例を示すもので、本実施例では共振周波数を変えるためにパッチの短絡点を変えて短絡面幅を可変するようにしたものである。このMSAもＡ図に示すように導体板（グランド）11に誘電体12を設け、誘電体12 に導体（パッチ）13を付設している。14は給電線である。

Ｂ図は、ダイオードスイッチ近傍の概略図であるが、Ｆは送波の際の給電個所であるとともに受波の際の受信個所である。パッチ13の一側部に本実施例では６個のダイオードスイッチ15を設け、それぞれのスイッチSW₁〜SW₆を介して切り換えるようにしている。そこでコントロール信号を＋Ｖにすると、ダイオードはグランドに導通してダイオードはONとなり、ハッチの高周波は裏面のグランドに導通する。そこで例えばダイオードスイッチSW₃、SW₄のみをONにする、あるいはダイオードスイッチSW₂、SW₃、SW₄、SW₅のみをONにする、あるいはダイオードスイッチSW₁、SW₂、SW₃、SW₄、 SW₅、SW₆の全てをONにするというようにすると、短絡面幅が可変となりMSAの共振周波数を変化させ、３種の動作周波数を設定できることとなる。

なお、16aは高周波信号を通すキャパシタンス、 16bは高周波を阻止するキャパシタンス、16cはダイオード、16dはグランドである。

これらMSAの周波数の波長は１GHz〜４GHzの範囲のものであるが、前記実施例のごとく３種に限定されるものでないことはいうまでもない。

第４図は、前記各実施例のMASをプローブ先端に回転可能に設けラジアルスキャンするようにしたものである。これにより生体組織の広範囲にわたる深部情報を得ることができる。MSA17は、軸受部18に支持された軸19に連結してあり、術者手元側の操作部20に設けてあるモータ21、これに連続した回転動力伝送軸22、これに連続したギヤ23 を介して回転するようにしてある。軸19の内部にはマイクロ波ケーブル24を延在してある。プローブを先端のケーシング25の内部には誘電体26を充填しているが、これは少なくとも人体の誘電率よりも高い誘電率をもつ液体とする。モータ21の回転動力により軸19を回転させるわけであるが、軸 19内のマイクロ波ケーブル24の信号は高誘電体部 27と擦動するように隣接している高誘電体部28とで授受され、信号ケーブル29へ伝送されて受信回路へと導かれるようにしてある。こうして生体組織内深部の情報が広範囲にわたり得られ、適正な治療の実現に寄与できるのである。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明はアンテナエレメントが多周波数で使用できるようにしてあり、切換手段を設けているので多周波数による生体組織内深部情報が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは、本発明の第１実施例を示した概要図、全体斜視図、スイッチ説明図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは、本発明の第２実施例を示した斜視図、一部拡大平面図、スイッチ説明図、第３図Ａ，Ｂは、本発明の第３実施例を示した斜視図、スイッチ説明図、第４図は、本発明の適用例を示した断面図である。３…導体板４…ストップ 5a…ダイオードスイッチ６…誘電体板７…給電線

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【手続補正書】

【提出日】平１．６．９ 1.明細書第１頁第19行の「温度分布状情報」を「温度分
布情報」に訂正する。 2.明細書第３頁第２行の「達成すにため」を「達成する
ため」に訂正する。 3.明細書第４頁第19行の「判断するのである。」の後に
「また、計算処理によって深さ方向への温度分布を得る
こともできる。」を加入する。 4.明細書第６頁第４行の「MAS」を「MSA」に訂正する。 5.明細書第７頁第１行の「ハッチ」を「パッチ」に訂正
し、同頁第８行の「３種の」を削除し、同頁第12〜13行
の「これらMSA……ものであるが、」を「一般的に生体
温度情報を得るために受信するマイクロ波の周波数は１
〜４GHzの範囲であるが、この範囲に限定されるもので
はない。また、」に訂正する。 6.明細書第８頁第８行の「高誘電体部」を「高誘電体充
填用形導波管」に訂正する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石原康一郎東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者村田晃東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者稲葉誠東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体腔内に挿入し深部情報を受信する
マイクロ波アンテナにおいて、複数の周波数を受信できる手段とそれぞれの周波数を受信するための切換手段を設けたことを特徴とするマイクロ波アンテナ。