JPH0767969A

JPH0767969A - 断層面温度分布表示方法及びその装置

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Publication number: JPH0767969A
Application number: JP5230528A
Authority: JP
Inventors: Goro Yamamoto; 五郎山本
Original assignee: CHUO DENSHI KEISOKU KK; YAMAMOTO BINITAA KK; YAMAMOTO VINYTER
Current assignee: CHUO DENSHI KEISOKU KK; YAMAMOTO BINITAA KK; YAMAMOTO VINYTER
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1995-03-14
Anticipated expiration: 2018-12-10
Also published as: JP3476871B2

Abstract

(57)【要約】【目的】生体内加温治療の際の温度監視の重要情報と
しての生体内温度分布を表示する。【構成】断層写真４を取り込むカメラ５と、高周波を
印加する電極間の高周波エネルギー分布を記憶するＲＯ
Ｍ３と、カメラ５で取り込んだ密度分布情報とＲＯＭ３
の高周波エネルギー分布とを掛け合して断層面の各部の
温度を算出するコンピュータ１と、求めた各部の温度を
表示する表示部８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波加温治療におけ
る人体等の加温対象物の断層面の温度分布を表示する方
法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば生体を挾んだ１対の電極か
ら高周波エネルギーを放射供給して、この生体の患部を
加温治療する高周波加温治療装置が知られている（特開
昭５５−１３０６７５号、特開昭５６−８０２６５号公
報）。この高周波加温治療装置は、例えば癌その他の腫
瘍を構成する異常な細胞組織と周囲の正常な細胞組織と
を共に４０℃以上の温度範囲で加温すると、前者の異常
な細胞組織が正常な細胞組織に比して２〜２.５℃だけ
高温になるという点に着目し、正常な細胞組織を壊死さ
せない４３℃以下に保持する一方、異常な細胞組織を４
５℃前後にまで上昇させて壊死崩壊させんとしたもので
ある。

【０００３】従って、かかる装置では生体内温度の監視
が極めて重要であり、そのため加温治療の際には、生体
内の温度を監視するために高周波エネルギーが放射され
る体内に所要数の針状温度計を差し込んで、温度計測を
行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加温治
療装置の電極から放射される高周波エネルギーは場所に
よって均一ではなく、しかも電極構造や生体の患部の位
置等により左右されるため、体温計測用の温度計が少な
いと温度計測が好適に行われない虞れがあり、一方、多
数の体温計を用いると温度監視は好適に行い得るが、患
者の苦痛は勢い増大することとなる。また、実際には数
箇所以上に針を刺すのは非現実的であり、従って、体内
温度の計測には一定の精度的限界があった。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
例えば電極間の高周波エネルギー分布、生体の特性等を
用いて実際に近い生体内の温度分布を求め、これを表示
するようにして加温治療の際の温度監視の重要情報とし
て利用し得るようにした断層面の温度分布表示方法及び
その装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、高周波により
誘電加熱される被加温体の温度分布を該被加温体の断層
面に重畳して表示する断層面温度分布表示方法であっ
て、高周波を印加する電極間の高周波エネルギー分布を
予め求めて記憶しておき、断層面の密度分布情報を取り
込んで、上記被加温体に供給される高周波エネルギー量
と上記密度分布情報と上記高周波エネルギー分布とから
上記断層面各部の温度を算出し、この各部に対する算出
温度を、表示面上に表示するようにしたものである（請
求項１）。

【０００７】なお、上記高周波エネルギー量は、被加温
体の近傍位置における電磁界の強度を検出し、該検出結
果に基づき算出するとよい（請求項２）。

【０００８】また、本発明は、高周波により誘電加熱さ
れる被加温体の温度分布を該被加温体の断層面に重畳し
て表示する断層面温度分布表示装置であって、上記断層
面の密度分布情報を取り込む情報取込手段と、高周波を
印加する電極間の高周波エネルギー分布を記憶する分布
記憶手段と、上記被加温体に供給される高周波エネルギ
ー量を検出する検出手段と、該検出手段で検出された高
周波エネルギー量と上記情報取込手段で取り込んだ密度
分布情報と上記分布記憶手段からの高周波エネルギー分
布とから断層面の各部の温度を算出する演算手段と、上
記各部の演算結果を表示する表示手段とを備えてなるも
のである（請求項３）。

【０００９】なお、上記高周波エネルギー量の検出手段
は、被加温体の近傍位置における電磁界の強度を検出す
る電磁界検出手段と、検出された電磁界強度から被加温
体に供給される高周波エネルギー量を算出する演算手段
とから構成するとよい（請求項４）。

【００１０】また、本発明は、断層面各部の温度Ｔ(x,
y)i+1を、前回の計算値Ｔ(x,y)iを元に、造影剤不使用
時の密度による温度上昇率Ｄ0(x,y)、高周波エネルギー
による温度上昇率β・ｅ(x,y)及び温度上昇に伴う冷却
効率Ｕ(x,y)等を加味して算出し、算出された各部の温
度Ｔ(x,y)i+1を表示するようにしたものである（請求項
５）。

【００１１】なお、上記冷却効率Ｕ(x,y)は、造影剤不
使用時の密度による温度上昇寄与率Ｄ0(x,y)と造影剤使
用時の密度による温度上昇寄与率Ｄ1(x,y)とから実際の
血流による放熱効果に基づく補正係数Ｋ(x,y)（＝{Ｄ0
(x,y)−Ｄ1(x,y)}・Ｕ(T)/ｎ）を求め、この補正係数Ｋ
(x,y)を乗じて、より実際的な冷却効率Ｕ(x,y)′＝Ｋ
(x,y)・Ｕ(x,y)に補正するとよい（請求項６）。

【００１２】また、上記高周波エネルギー量の検出手段
は、被加温体の近傍位置における電磁界の強度を検出す
る電磁界検出手段と、検出された電磁界強度から被加温
体に供給される高周波エネルギー量を算出する演算手段
とから構成するとよい（請求項７）。

【００１３】また、表示を色信号で行うようにしてもよ
いし（請求項８）、濃度信号で行うようにしてもよい
（請求項９）。更に、断層面の適所に温度計を設置し、
この温度計からの実際の温度で、演算温度に補正を加え
ることが好ましい（請求項１０）。

【００１４】

【作用】本発明によれば、高周波を印加する電極間の高
周波エネルギー分布が予め求めて記憶されており、この
後、断層面の密度分布情報と被加温体に供給される高周
波エネルギー量とが取り込まれ、この密度分布情報と上
記高周波エネルギー量と上記予め求めておいた高周波エ
ネルギー分布とから上記断層面の各部の温度が算出され
る。そして、この各部に対する算出温度が断層面に重畳
されて逐次、表示手段の表示面上に表示される（請求項
１，３）。

【００１５】また、本発明によれば、上記高周波エネル
ギー量は、被加温体の近傍位置における電磁界強度が検
出され、この検出結果に基づき算出される（請求項２，
４）。

【００１６】また、本発明によれば、断層面各部の温度
Ｔ(x,y)i+1が前回の計算値Ｔ(x,y)iを元に、造影剤不使
用時の密度による温度上昇寄与率Ｄ0(x,y)、高周波エネ
ルギー量に基づく温度上昇率β、高周波エネルギー分布
による温度上昇寄与率ｅ(x,y)及び温度上昇に伴う冷却
効率Ｕ(x,y)等を加味した所定の演算式により繰り返し
算出される。そして、算出される各部の温度Ｔ(x,y)i+1
が断層面に重畳されて逐次、表示手段に表示される（請
求項５）。

【００１７】また、本発明によれば、造影剤不使時の密
度による温度上昇寄与率Ｄ0(x,y)と造影剤使用時の密度
による温度上昇寄与率Ｄ1(x,y)とから実際の血流に基づ
く補正係数Ｋ(x,y)が算出され、冷却効率Ｕ(x,y)にこの
補正係数Ｋ(x,y)を乗じて実際の血流に応じた冷却効率
Ｕ(x,y)′が算出される。そして、断層面各部の温度Ｔ
(x,y)i+1が前回の計算値Ｔ(x,y)iを元に、実際の血流に
応じた冷却効率Ｕ(x,y)′を加味した所定の演算式によ
り繰り返し算出される（請求項６）。

【００１８】また、本発明によれば、被加温体の近傍位
置における電磁界強度を検出し、該検出結果に基づき高
周波エネルギー量が算出され、更にこの算出結果に応じ
て上記温度上昇係数βが演算される（請求項７）。

【００１９】また、本発明によれば、表示手段への温度
表示は色別で行われる（請求項８）。また、表示手段へ
の温度表示は濃度別に行われる（請求項９）。更に断層
面の適所に設置された温度計からの実際の温度で、演算
手段による演算温度に補正が加わえられる（請求項１
０）。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明に係る断層面温度分布表示装
置が適用される高周波加温治療装置のブロック構成図を
示すものである。

【００２１】高周波加温治療装置は体内温度を演算する
コンピュータ１、断層面の密度分布情報を取り込むカメ
ラ５及びアンプ６、高周波エネルギーを患部に照射する
ための加温部７、得られた体内温度を表示する表示部８
及び操作部９，９１等から構成されている。

【００２２】コンピュータ１は、高周波加温治療装置の
全体を統括的に制御するもので、制御プログラムの他、
後述する演算式、生体に関する各種情報及び高周波エネ
ルギーの分布情報等が記憶されたＲＯＭ２と処理内容を
一時的に保存記憶するためのＲＡＭ３とが接続されてい
る。

【００２３】４は断層面の密度（デンシティ）分布情報
を有する断層写真で、この断層写真４はＣＴ（Computer
Tomography）スキャナーによるＸ線写真やＭＲＩ（Mag
netic Resonance Imaging）による組織の分布写真であ
る。なお、この密度情報は重量密度の他、水素密度に関
するものでもよい。

【００２４】カメラ５は撮像部に多数配列のＣＣＤ（Ch
arge-Coupled Device；固体撮像素子）を有し、上記断
層写真４を密度分布情報として読み取るもので、読み取
られた情報は電気信号に変換されて時系列信号でアンプ
６に入力される。断層写真４の密度分布はカメラ５で、
例えば２５６階調で読み取られ、アンプ６を介してコン
ピュータ１に導かれて、写真濃度に左右されないように
正規化すべく所要のレベル数、例えば１６レベルに変換
されてＲＡＭ３に記憶される。

【００２５】この１６レベルの信号はＤ１〜Ｄ１６のよ
うに属性が割り付けられ、係数への変更処理が容易に行
えるようにしている。コンピュータ１は取り込んだ撮像
信号を一旦ＲＡＭ３あるいは別の表示メモリに記憶した
後、これを静止画で表示部８に表示する。また、この１
６レベルの撮像信号は、不図示の外部メモリに記憶さ
れ、後日の利用の便宜が図れるようにしている。

【００２６】なお、断層の密度分布情報が、例えば通信
手段を介して伝送されるくる場合、あるいは外部メモリ
から取り込まれる場合には、カメラ５に代えてインター
フェースを用いてデータ受信すればよい。

【００２７】操作部９はテンキーや操作指示のためのキ
ーを有するキーボード操作部で、取り込んだ断層写真４
の画像を必要に応じて適正な濃淡状態に補正して、後述
の生体特性との対応を取るものである。この濃淡補正
は、例えば断層写真４の最も密度の高い箇所を骨と見做
し、この骨の密度を基準にそれ以下の密度に対して順次
補正を加えるようにするものである。また、キーボード
操作部９は、後述するように各種情報の選択、例えば電
極のタイプを実際に使用される電極の種類に合致させる
べく選択指示するものである。

【００２８】操作部９１は表示部８に表示された画像に
対して操作可能なトラックボール（あるいはマウス）
で、表示部８に静止画表示された断層写真４に対して、
後述の温度演算を施す領域を指定するものである。な
お、演算領域の指定のための生体輪郭の抽出は画像処理
技術を利用してコンピュータ１が行うようにすることも
できる。

【００２９】加温部７は公知の高周波エネルギー発生構
造を有するもので、１対の電極７１，７２、数ＭＨｚの
高周波発生部７３、インピーダンス整合部７４及び高周
波電力計７５を備えてなるものである（図２、参照）。
上記１対の電極７１，７２は断層写真４に一致する生体
の横断面上で、患部１２１を挾むようにして密着配設さ
れ、この状態で、高周波発生部からの高周波電界あるい
は磁界等の高周波エネルギーを患部１２１を中心に照射
するものである。

【００３０】上記１対の電極７１，７２から発せられる
高周波エネルギーの、電極間における分布状態（高周波
電界分布）は予めＲＯＭ２に取り込まれている。ここ
で、高周波エネルギーの分布状態の予備測定について説
明する。

【００３１】ダミーとして密度均一、かつ人体密度に近
似した、例えば寒天等を用い、その両側に電極７１，７
２を密着配置した状態で、定格パワーの高周波エネルギ
ーを一定時間だけ放射する。一定時間放射後、高周波エ
ネルギーの照射断面を切断して、この断面をサーモグラ
フィ等の遠隔温度測定装置を用いて温度分布を計測す
る。供給される高周波エネルギーの強弱に応じて被加温
体の上昇温度は一義的に決まるから、密度均一の条件下
では断面温度分布は高周波エネルギーの強度分布に対応
している。そこで、この温度分布を高周波エネルギー分
布に置き換えてＲＯＭ２に記憶する。

【００３２】なお、患部１２１の位置等により大小、形
状等の異なる電極７１，７２が使用され、更に電極間寸
法が異なる場合には、それぞれの電極の種類、電極間寸
法に対して同様に分布情報を測定し、これらを電極の種
類に対応させてＲＯＭ２に記憶する。

【００３３】次に、ＲＯＭ２に予め取り込まれる生体の
各種特性について説明する。ＲＯＭ２には下記表１に示
す各種特性値が予め取り込まれている。

【００３４】

【表１】

【００３５】なお、(x,y)は断層面各部の位置を示すも
ので、例えばＲＡＭ３のアドレスに対応するものであ
る。

【００３６】表１において、温度上昇寄与率ｅ(x,y)は
高周波エネルギーの分布情報から一義的に決定される値
である。なお、この値ｅ(x,y)は前述したサーモグラフ
ィの測定温度を正規化して得られた数値を採用したもの
でもよい。また、温度上昇寄与率Ｄ0(x,y)は密度に応じ
て決定される値で、前記カメラ５から取り込まれた造影
剤不使用時の密度情報（例えば、ρ(x,y)）が、後述の
演算に際して変換設定される。

【００３７】冷却効率Ｕ(T)は生体温度に関係する値
で、生体が加温される程、熱発散が大きくなることに着
目して設定されるものである。冷却効率Ｕ(T)は、各臓
器について経験的に求められており、この一般的な値を
用いることができる。しかし、上記放熱は主として血流
により行なわれ、しかも実際の血流状態は各臓器により
それぞれ異なるから、望ましくは血流による放熱効果を
加味した、より実際的な冷却効率Ｕ(T)′を用いるほう
がよい。なお、この冷却効率Ｕ(T)′については後述す
る。

【００３８】また、β0は高周波エネルギーの定格パワ
ーＰ0に対する温度上昇係数を示すもので、下記数３に
より算出される。

【００３９】

【数３】

【００４０】因みに、この温度上昇係数β0はｅ(x,y)＝
Ｄ0(x,y)＝１のとき、１となる。

【００４１】なお、上記加温部７の高周波発生部７３の
出力が常に定格パワーＰ0を出力するものでは、被加温
体の加温部の体積Ｖに応じて温度上昇係数β0を予め算
出し、この算出結果をＲＯＭ２に記憶しておけばよい
が、出力が任意に可変できるものでは、実際に出力され
たパワーＰに対する温度上昇係数βに変換する必要があ
る。この場合は、上記定格パワーＰ0に代えて出力パワ
ーＰを用いて上記数３により、或いは予め算出された温
度上昇係数β0に定格パワーＰ0に対する実際の出力パワ
ーＰの比率Ｒ（＝Ｐ／Ｐ0）を乗じて温度上昇係数β
（＝Ｒ・β0）を算出することができる。

【００４２】続いて、断層面温度の算出について説明す
る。各部の温度Ｔ(x,y)i+1は、下記数４を繰り返し演算
して予め算出される。

【００４３】

【数４】

【００４４】なお、上記初期温度Ｔ0は通常の体温計等
を使用して測定することができる。また、上記温度上昇
係数βは、上記のように加温体７の高周波発生部７３の
出力パワーＰに基づき上記数３乃至定格パワーＰ0に対
する温度上昇係数β0を補正することにより算出され
る。加温体７の高周波発生部７３の出力が定格パーＰ0
の場合は、上記温度上昇係数βとして定格パワーＰ0に
対する温度上昇係数β0を用いればよい。特に、ｅ(x,y)
＝Ｄ0(x,y)＝１のときは、温度上昇係数β0＝１となる
ので、β0・ｅ(x,y)・Ｄ0(x,y)＝１となり、上記数４の第
２項を考慮することなく温度Ｔ(x,y)i+1を演算すること
ができる。

【００４５】ところで、上記加温部７はインピーダンス
整合部７４を備えているが、電極７１，７２は生体（被
加温体）に圧接され、生体が動くことによりマッチング
状態が変化することから、電極７１，７２と生体間を完
全にマッチングさせることは困難である。このため、加
温部７の高周波発生部７３から上記電極７１，７２を介
して生体に供給される高周波電力には伝送ロスが生じ易
くなっている。一方、生体の誘電加熱による温度上昇
は、高周波電界の誘電体損による発熱に起因するもの
で、上記電極７１，７２間の高周波エネルギー分布、す
なわち生体に実際に供給された高周波エネルギー量に直
接、関係するものである。

【００４６】従って、上記温度上昇係数βは、生体内に
実際に供給された高周波に基づき算出するのが好まし
い。すなわち、生体内に実際に供給された高周波電力
Ｐ′により数３を用いて算出された温度上昇係数β′を
数４に適用するのが好ましい。

【００４７】電極７１，７２に実際に供給された高周波
電力は、一部が放射ロス（電極７１，７２から空間に電
磁波となって放射することによるロス）となるから、上
記高周波電力の内、生体内に実際に供給される高周波電
力Ｐ′、すなわち、誘電加熱に寄与する高周波電力Ｐ′
を直接、計測することは、一般に困難である。しかし、
出願人によれば、生体の近傍位置における電磁界の強度
が上記高周波電力Ｐ′と良好な相関性をし、該電磁界強
度から算出した温度上昇係数β′を用いて上記温度Ｔ
(x,y)i+1を演算すると、その演算結果と実際の温度との
誤差がより小さくなることが確かめられた。

【００４８】従って、生体の近傍位置における電磁界の
強度Ｗは等価的に上記高周波電力Ｐ′として取り扱うこ
とが可能で、該電磁界強度Ｗと上記温度上昇係数β′と
の相関関数Ｆ（＝ｋ・Ｗ，ｋ；比例係数）を実験等によ
り予め算出しておけば、上記数３に代えて該相関関数Ｆ
を用いることにより電磁界強度Ｗから上記温度上昇係数
β′を算出することができる。

【００４９】図２は、上記電磁界強度の計測方法を示す
概略図である。同図において、電磁界強度計１３は、微
小コイルからなるセンサ部１３１と電磁界を受信するレ
シーバ１３２とから構成され、センサ部１３１は、生体
１４の近傍位置に高周波磁界Ｈがコイル面を略直角に鎖
交するように配置されている。

【００５０】加温部７の高周波発生部７３からインピー
ダンス整合部７４及び高周波電力計７５を介して生体１
４を挟んで取り付けられた電極７１，７２に高周波電力
が供給されると、該電極７１，７２間に高周波電界Ｅ
（同図、実線矢印）が生じるとともに、該高周波電界Ｅ
の回りに高周波磁界Ｈ（同図、点線矢印）が生じる。電
磁界強度計１３のセンサ部１３１は、上記電磁界の磁界
成分をピックアップし、レシーバ１３２で該高周波磁界
Ｈの強度Ｗが検出される。レシーバ１３２は電磁界強度
Ｗをエネルギー量（W/m²）、電界強度（V/m）又は磁界
強度（A/m）に換算して出力可能になされ、検出した高
周波磁界Ｈの強度Ｗを設定された単位で出力する。な
お、上記電磁界の電界成分を検出して電磁界の強度Ｗを
算出するようにしてもよい。

【００５１】そして、実験等により予め算出された上記
相関関数Ｆを上記ＲＯＭ２に記憶しておき、上記レシー
バ１３２の検出結果Ｗをコンピュータ１にフィードバッ
クさせるようにすれば、上記相関関数Ｆから該検出結果
Ｗを用いて上記温度上昇係数β′が算出され、更に数４
により各部の温度Ｔ(x,y)i+1が自動的に演算される。

【００５２】なお、上記ＲＯＭ２に上記相関関数Ｆに代
えて電磁界強度Ｗと上記温度上昇係数β′との変換テー
ブルを記憶しておき、該変換テーブルにより電磁界強度
Ｗから直接、温度上昇係数β′を求めるようにしてもよ
い。

【００５３】次に、上記冷却効率Ｕ(T)′の算出方法に
ついて説明する。上記冷却効率Ｕ(T)′は、例えば各部
の実際の血流状態を調べ、実際の血流量に基づく放熱効
果を加味した補正係数Ｋ(x,y)を算出し、この補正係数
Ｋ(x,y)を上記冷却効率Ｕ(T)に乗じて算出することがで
きる。そして、上記補正係数Ｋ(x,y)は、例えば造影剤
を注入せずに撮影した断層写真４と造影剤を注入して血
流状態を一層顕在化した断層写真４とをそれぞれカメラ
５で読み取り、読み取った画像を比較して患部付近の臓
器の実際の血流状態を調べることにより算出することが
できる。すなわち、造影剤を使用して撮影した断層写真
４から得られる密度による温度上昇率をＤ１(x,y)、密
度の分解能をｎとすると、補正係数Ｋ(x,y)は、下記数
５で表される。

【００５４】

【数５】

【００５５】従って、上記数４に代えて下記数６により
各部の温度Ｔ(x,y)i+1を算出することにより、より実際
に近い温度分布を算出することができる。

【００５６】

【数６】

【００５７】上記のように、コンピュータ１は、取り込
んだ密度分布情報、すなわちＤ0(x,y)と、予め記憶され
た高周波エネルギー分布、すなわちｅ(x,y)に、加温部
７から供給される高周波エネルギー量に相当する値、す
なわち温度上昇係数β又はβ′等に基づいて断層面各部
の温度Ｔ(x,y)i+1を直前の温度Ｔ(x,y)iを元に算出す
る。

【００５８】算出された温度Ｔ(x,y)i+1は表示部８の対
応する位置(x,y)に表示される。この表示は、例えば温
度に対応する白黒のトーンで階調表示するものでもよい
し、あるいは温度に対応させて、高温側から所定温度幅
毎に、白、赤、ピンク、黄、緑、青、水色となるように
色別表示するようにしてもよい。また、特定位置、ある
いは患部とその周辺の指定位置を数値データのまま、例
えば表形式で表示するようにしてもよい。

【００５９】図３は、表示部８の表示状態を示す図であ
る。図において、７１，７２は電極で、１０は生体断層
面である。この生体断層面１０内には、脊髄１１、各臓
器１２，１２、…があり、その一部に患部１２１があ
る。なお、図中、トーンあるいは色別表示は省略してあ
るが、断層面の表示は前述した輪郭表示のみならず、密
度がある程度異なる境界に対しても輪郭表示するように
してもよい。これにより、各臓器間の密度の相違、また
臓器と該臓器内の患部とを輪郭線で明確に表示すること
ができ、臓器の位置や形状等の把握性も向上する。

【００６０】図４は、高周波加温治療装置による温度分
布表示の動作を説明するフローチャートである。

【００６１】先ず、電源(パワー)が投入され（Ｓ１）、
この状態で、例えば断層写真４であるＣＴフィルムがカ
メラ５の前面適所にセットされる（Ｓ３）。そして、カ
メラ５は内蔵する測光手段や自動焦点調節手段により、
ピント、ズーム及び絞りが自動調整される（Ｓ５）。こ
の作業は操作者がマニュアルで設定するようにしてもよ
い。そして、キーボード操作部９からの操作によって、
ＣＴフィルムの断層写真４が画像データとして取り込ま
れ（Ｓ７）、ここで必要に応じて濃淡補正を施した後、
コンピュータ１により、２５６階調が１６階調に変換さ
れる（Ｓ９）。

【００６２】次いで、取り込まれた画像からトラックボ
ール９１による指示により不要な画像データが削除さ
れ、前記数４の演算領域を指定するための生体の輪郭が
抽出される（Ｓ１１）。この画像輪郭抽出処理は画像処
理技術を用いて自動的に行うようにしてもよい。

【００６３】続いて、実際に使用される電極７１，７２
の種類をキーボード操作部９で選択設定し、更に電極位
置、傾きを指示する（Ｓ１５）。電極位置は、電極間寸
法であり、傾きはＲＯＭ２に記憶されている高周波エネ
ルギー分布に電極傾斜に合った回転を与えるためであ
る。

【００６４】この後、前記数４に基づいて温度算出のた
めの計算が開始される（Ｓ１７）。すなわち、先ず、加
温部７を駆動させ、パワー調整が行われた後、この高周
波エネルギーＰ、すなわち投入パワーＰのデータを受信
し、それを元に入力されている、例えば電界分布、生体
の密度分布により、Ｓ１１で指定された領域内に対して
各画素毎に温度を計算する（Ｓ１９）。なお、高周波エ
ネルギーが常に定格出力される装置である場合には、前
記係数βを一定値、例えば“１”として、すなわち考慮
することなく、演算処理するようにしてもよい。

【００６５】次いで、上記数４により得られた温度分布
は対応する色別信号に変換されてモニターである表示部
８に表示される（Ｓ２１）。このとき、画像輪郭と温度
分布との位置関係を対応させておくと、重畳表示ができ
る。そして、指定範囲に対して温度計算が終了したら、
最初の画素位置に戻って計算を繰り返し実行する（Ｓ２
３）。このように計算を繰り返すことで、前回の温度を
元に今回の温度を継続的に算出することが可能となる。

【００６６】なお、上記数６に基づいて各部の温度を演
算する場合は、上記ステップＳ３〜Ｓ９において、造影
剤を使用していないＣＴフィルムの画像データを取り込
り、ステップＳ９とステップＳ１１間で造影剤を使用し
ているＣＴフィルムの画像データを取り込むとともに、
両画像データから補正係数Ｋ(x,y)を算出し、ステップ
Ｓ１７及びステップＳ１９で数４に代えて数６に基づい
て温度算出のための計算を行なうようにするとよい。

【００６７】また、ステップＳ１９〜Ｓ２３の処理を所
定時間、例えば１分置きに行うようにすれば、温度上昇
変化を定量的に把握することが容易となる。あるいは、
ステップＳ２３の終了後直ちに最初の画素に戻って温度
計算を開始するようにしてもよいし、所要の計算周期を
マニュアル設定し得るようにしてもよい。更に、温度の
上昇勾配に応じて計算周期を適宜可変にして、温度変化
に効果的に追尾し得るようにしてもよい。このようにす
ることで、よりリアルタイムに近い温度表示が可能とな
る。この場合、前記β，β′、ｅ(x,y)、Ｄ(x,y)、Ｄ0
(x,y)、Ｄ1(x,y)、Ｕ(T)の各値は計算周期に対応した複
数の数値テーブルが記憶されていることが必要となる。

【００６８】なお、本実施例では、今回の温度を前回の
温度を元に計算したが、本発明は、かかる計算方法に限
定されず、例えばその都度、初期温度を元に現在の温度
を算出する方法を採用してもよい。

【００６９】また、断層面内の適所(x,y)に１本あるい
は少数本だけ、例えば針状温度計を刺し込むようにし、
この温度計からの実際の温度と演算による求まる温度と
のずれを比較し、ずれがあるときは、そのずれを補正す
るようにすれば、より正確な温度表示が可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高周波により誘電加熱される被加温体の温度分布を該被
加温体の断層面に重畳して表示する断層面温度分布表示
方法であって、高周波を印加する電極間の高周波エネル
ギー分布を予め求めて記憶しておき、断層面の密度分布
情報を取り込んで、上記被加温体に供給される高周波エ
ネルギー量と上記密度分布情報と上記高周波エネルギー
分布とから上記断層面の各部の温度を算出し、この各部
に対する算出温度を表示するようにしたので、例えば生
体内温度を、電極間の高周波エネルギー分布、生体の特
性等を用いて実際に近い温度分布を求め、これを表示す
ることにより加温治療の際の温度監視の重要情報として
利用し得る。

【００７１】また、高周波により誘電加熱される被加温
体の温度分布を該被加温体の断層面に重畳して表示する
断層面温度分布表示装置であって、被加温体に供給され
る高周波エネルギー量に応じた温度上昇係数β、冷却効
率Ｕ(T)を加味して、前回の温度Ｔ(x,y)iを元に今回の
温度Ｔ(x,y)i+1を繰り返し求めるようにしたので、より
実際の温度に近いものにすることができる。

【００７２】また、上記冷却効率Ｕ(T)を、造影剤不使
用時の密度による温度上昇寄与率Ｄ0(x,y)と造影剤使用
時の密度による温度上昇寄与率Ｄ1(x,y)とから得られる
補正係数Ｋ(x,y)を乗じて、実際の血流による放熱効果
を加味したより実際的な冷却効率Ｕ(T)′に補正するよ
うにしたので、加温体の各部の温度の算出精度がより向
上する。

【００７３】また、被加温体の近傍位置における電磁界
の強度を検出し、該検出結果に基づき被加温体に供給さ
れる高周波エネルギー量を算出するようにしたので、こ
の高周波エネルギー量に対する温度上昇係数βはより実
際のものに近くなり、被加温体各部の温度の算出精度が
更に向上する。

【００７４】また、求めた温度を濃度別や色別で段階表
示するので、温度把握が容易となる。更に、実際の温度
との補正ができるようにしているので、より正確な温度
表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る断層面温度分布表示装置が適用さ
れる高周波加温治療装置のブロック構成図を示すもので
ある。

【図２】生体の近傍位置における電磁界の強度の計測方
法を示す概略図である。

【図３】表示部の表示状態を示す図である。

【図４】本発明が適用される高周波加温治療装置による
温度分布表示の動作を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１コンピュータ２ＲＯＭ３ＲＡＭ４断層写真５カメラ６アンプ７加温部７１，７２電極７３高周波発生部７４インピーダンス整合部７５電力計８表示部９，９１操作部１３電磁界強度計１３１センサ部１３２レシーバ部１４生体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波により誘電加熱される被加温体の
温度分布を該被加温体の断層面に重畳して表示する断層
面温度分布表示方法であって、高周波を印加する電極間
の高周波エネルギー分布を予め求めて記憶しておき、断
層面の密度分布情報を取り込んで、上記被加温体に供給
される高周波エネルギー量と上記密度分布情報と上記高
周波エネルギー分布とから上記断層面各部の温度を算出
し、この各部に対する算出温度を、表示面上に表示する
ようにしたことを特徴とする断層面温度分布表示方法。
【請求項２】請求項１記載の断層面温度分布表示方法
において、上記高周波エネルギー量は、被加温体の近傍
位置における電磁界の強度を検出し、該検出結果に基づ
き算出されることを特徴とする断層面温度分布表示方
法。
【請求項３】高周波により誘電加熱される被加温体の
温度分布を該被加温体の断層面に重畳して表示する断層
面温度分布表示装置であって、上記断層面の密度分布情
報を取り込む情報取込手段と、高周波を印加する電極間
の高周波エネルギー分布を記憶する分布記憶手段と、上
記被加温体に供給される高周波エネルギー量を検出する
検出手段と、該検出手段で検出された高周波エネルギー
量と上記情報取込手段で取り込んだ密度分布情報と上記
分布記憶手段からの高周波エネルギー分布とから断層面
各部の温度を算出する温度演算手段と、上記各部の演算
結果を表示する表示手段とを備えてなる断層面温度分布
表示装置。
【請求項４】請求項３記載の断層面温度分布表示装置
において、上記高周波エネルギー量の検出手段は、被加
温体の近傍位置における電磁界の強度を検出する電磁界
検出手段と、検出された電磁界強度から上記高周波エネ
ルギー量を算出する演算手段とからなることを特徴とす
る断層面温度分布表示装置。
【請求項５】高周波により誘電加熱される被加温体の
温度分布を該被加温体の断層面に重畳して表示する断層
面温度分布表示装置であって、上記被加温体の断層面の
密度分布情報を取り込む情報取込手段と、この情報取込
手段で取り込んだ密度分布情報を温度上昇寄与率Ｄ0(x,
y)に変換して、記憶する第１の記憶手段と、高周波を印
加する電極間の高周波エネルギー分布におけるエネルギ
ー強度に起因する温度上昇寄与率ｅ(x,y)を記憶する第
２の記憶手段と、上記被加温体に供給される高周波エネ
ルギー量を検出する検出手段と、検出された高周波エネ
ルギー量に応じた温度上昇係数βを算出する第１の演算
手段と、断層面各部の温度Ｔ(x,y)i+1を下記数１の演算
式を繰り返し実行して算出する第２の演算手段と、算出
された各部の温度Ｔ(x,y)i+1を表示する表示手段とを備
えてなる断層面温度分布表示装置。【数１】
【請求項６】請求項５記載の断層面温度分布表示装置
において、上記情報取込手段で取り込んだ造影剤使用時
の密度分布情報を温度上昇寄与率Ｄ1(x,y)に変換して、
記憶する第３の記憶手段を備え、上記第２の演算手段
は、断層面の各部の温度Ｔ(x,y)i+1を上記数１に代えて
下記数２の演算式を繰り返し実行して算出することを特
徴とする断層面温度分布表示装置。【数２】
【請求項７】請求項５又は６記載の断層面温度分布表
示装置において、上記高周波エネルギーの検出手段は、
被加温体の近傍位置における電磁界の強度を検出する電
磁界検出手段と、検出された電磁界強度から上記高周波
エネルギー量を算出する演算手段とからなることを特徴
とする断層面温度分布表示装置。
【請求項８】前記表示手段への表示は前記演算結果を
色信号で行うものであることを特徴とする請求項３〜７
のいずれかに記載の断層面温度分布表示装置。
【請求項９】前記表示手段への表示は前記演算結果を
濃度信号で行うものであることを特徴とする請求項３〜
７のいずれかに記載の断層面温度分布表示装置。
【請求項１０】請求項３〜７のいずれかに記載の断層
面温度分布表示装置において、前記断層面の適所(x,y)
に１または複数の温度計を設置し、この測定温度値で前
記演算手段の演算結果に補正を加えることを特徴とする
断層面温度分布表示装置。