JPS62159642A - Method and system for measuring temperature in living body by ultrasonic wave - Google Patents

Method and system for measuring temperature in living body by ultrasonic wave

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JPS62159642A
JPS62159642A JP161986A JP161986A JPS62159642A JP S62159642 A JPS62159642 A JP S62159642A JP 161986 A JP161986 A JP 161986A JP 161986 A JP161986 A JP 161986A JP S62159642 A JPS62159642 A JP S62159642A
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JP
Japan
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living body
frequency
temperature
sensor
piezoelectric vibrator
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Pending
Application number
JP161986A
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Japanese (ja)
Inventor
宏一 平間
剛 大島
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Toyo Communication Equipment Co Ltd
Original Assignee
Toyo Communication Equipment Co Ltd
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波による生体内温度測定方法及びそのシ
ステムに係り、特に、センサに照射する高周波電磁エネ
ルギーに周波数変調を施すと共に、超音波を媒体として
圧電振動子の振幅変調歪を検出し、それに基づきセンサ
に照射する出力周波数が常にセンサの共振周波数に一致
するようにして自動的且つ、連続して生体内温度を測定
することができる生体内温度測定方法及びそのシステム
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and system for measuring temperature in a living body using ultrasonic waves. The amplitude modulation strain of the piezoelectric vibrator is detected using the oscillator as a medium, and based on this, the output frequency irradiated to the sensor always matches the resonant frequency of the sensor, so that the temperature inside the body can be automatically and continuously measured. The present invention relates to a method and system for measuring temperature in a living body.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、癌の治療法の1つとして、患部に高周波エネル
ギーを照射し、患部を42.5℃以上の温度に加熱して
、癌細胞を死滅させるものがある。この加熱に際し、正
常細胞部が43℃を超えた場合には、癌細胞のみならず
周囲の正常細胞をも死滅させてしまう。このため、加熱
対象部分に複数個の生体内測定温度センサを植込み、生
体内温度を常時測定し、この測定結果に基づいて自動的
あるいは手動によって高周波エネルギーの照射量及び照
射時間をコントロールし、癌部を42.5℃以上に加熱
しながら正常細胞部が43℃以上にならないように制御
しなければならない。
For example, one method of treating cancer is to irradiate the affected area with high-frequency energy and heat the affected area to a temperature of 42.5° C. or higher to kill cancer cells. During this heating, if the normal cell portion exceeds 43° C., not only the cancer cells but also the surrounding normal cells will be killed. For this reason, multiple in-vivo measurement temperature sensors are implanted in the area to be heated to constantly measure the in-vivo temperature, and based on the measurement results, the amount and time of high-frequency energy irradiation are controlled automatically or manually. While heating the normal cell part above 42.5°C, it must be controlled so that the temperature of the normal cell part does not exceed 43°C.

従来においては、温度変化に応じて共振周波数が変化す
る圧電振動子のみを含むセンサを生体内に植込みその電
磁波吸収現象を利用して生体内温度を測定していたが、
センサが吸収する電磁波レベルは極めて微弱であり、且
つ、被測定体が生体である場合電磁波が生体外に至るま
で大きな減衰を受けるため、結果的に生体内センサから
得られる温度情報をもった信号レベルが非常に微量とな
り、測定が非常に困難であった。
Previously, a sensor containing only a piezoelectric vibrator whose resonant frequency changes according to temperature changes was implanted into a living body and its electromagnetic wave absorption phenomenon was used to measure the temperature inside the living body.
The level of electromagnetic waves absorbed by the sensor is extremely weak, and if the object to be measured is a living body, the electromagnetic waves are greatly attenuated even outside the living body.As a result, the signal with temperature information obtained from the in-vivo sensor The level was so small that it was very difficult to measure.

そこで第2図に示すような生体内における減衰が比較的
少なく、且つ雑音成分レベルが小さい超音波を利用する
方法が提案されている(特願昭60−21542号)。
Therefore, a method has been proposed that utilizes ultrasonic waves that have relatively little attenuation in the living body and have a low noise component level, as shown in FIG. 2 (Japanese Patent Application No. 60-21542).

第2図(イ)に示すセンサ1は、アンテナコイル2と、
水晶振動子3と、超音波トランスデユーサ4とを直列に
接続し、これら王者が閉ループを構成している。
The sensor 1 shown in FIG. 2(a) includes an antenna coil 2,
The crystal oscillator 3 and the ultrasonic transducer 4 are connected in series, and these kings form a closed loop.

超音波トランスデユーサ4は、例えばチタン酸バリウム
振動子或いは水晶振動子等の圧電振動子を厚み縦振動モ
ードで用い、その共振周波数を水晶振動子3とほぼ同一
の例えば、13.56 MHzとする。
The ultrasonic transducer 4 uses a piezoelectric vibrator, such as a barium titanate vibrator or a crystal vibrator, in a thickness longitudinal vibration mode, and has a resonance frequency that is approximately the same as that of the crystal vibrator 3, for example, 13.56 MHz. do.

超音波トランスデユーサ4の構造として、例えば、第2
図(Il+)に示すようなものがある。即ち、共振周波
数が水晶振動子3とほぼ等しくなる様な共振周波数をも
ったチタン酸バリウムを厚み縦振動モードで用いた振動
子1)の振動方向両端に電極12a、12bを付加する
と共に、該電極12bを挟みエポキシ樹脂9にニッケル
の微粉末13を混入したものを振動子1)の厚みのほぼ
2倍の長さ付加せしめることによって、超音波トランス
デユーサ4の感度を使用周波数内でほぼ一定とすると共
に、不要なスプリアスの出現を防いだ超音波トランスデ
ユーサ4と水晶振動子3とアンテナコイル2と電極12
a、12bとを直列に接続するよう構成されている。
As the structure of the ultrasonic transducer 4, for example, the second
There is one as shown in Figure (Il+). That is, electrodes 12a and 12b are added to both ends in the vibration direction of a vibrator 1) using barium titanate in thickness longitudinal vibration mode, which has a resonance frequency almost equal to that of the crystal vibrator 3. By adding the epoxy resin 9 mixed with fine nickel powder 13 to a length approximately twice the thickness of the transducer 1) with the electrode 12b in between, the sensitivity of the ultrasonic transducer 4 can be increased within the operating frequency. The ultrasonic transducer 4, crystal oscillator 3, antenna coil 2, and electrode 12 are kept constant and prevent the appearance of unnecessary spurious signals.
a and 12b are connected in series.

第2図(ハ)は、第2図(イ)に示したセンサlを用い
て生体内温度を測定する外部測定装置の一実施例を示す
。所定周波数の電磁波をセンサ1に対、して照射する送
信用アンテナコイル6を備えた可変周波数発振器20と
、可変周波数発振器20に接続され出力周波数をカウン
トする周波数カウンタ5と、センサlが発振した超音波
を受信し、電気信号に変換するマイクロホン7と、マイ
クロホン7からの電気信号を所定のレベルまで増幅する
高周波アンプ8と超音波と同一周波数の電気信号を抽出
するフィルタ9と、フィルタ9により抽出された電気信
号レベルを観測するレベル計10とから構成される。
FIG. 2(c) shows an embodiment of an external measuring device that measures the temperature inside a living body using the sensor l shown in FIG. 2(a). A variable frequency oscillator 20 equipped with a transmitting antenna coil 6 that irradiates electromagnetic waves of a predetermined frequency to the sensor 1, a frequency counter 5 connected to the variable frequency oscillator 20 and counting the output frequency, and a sensor 1 that oscillates. A microphone 7 that receives ultrasonic waves and converts them into electric signals, a high frequency amplifier 8 that amplifies the electric signals from the microphone 7 to a predetermined level, a filter 9 that extracts an electric signal of the same frequency as the ultrasonic waves, and a filter 9. It consists of a level meter 10 for observing the extracted electrical signal level.

以上の構成において、その動作を説明すると、可変周波
数発振器20が、これに接続しである送信用アンテナコ
イル6を介して、前記センサ1に対して電磁波を照射す
ると、センサ1は、アンテナコイル2を介して水晶振動
子3の共振周波数近傍の電磁波と共振作用し、前記電磁
波が水晶振動子3の共振周波数と一致するとき、最も大
きい高周波電流か前記閉ループ内に流れ、これによって
超音波トランスデユーサ4が作動し、該共振周波数と同
一の超音波を発生する。この超音波をマイクロホン7に
よって受信し、その電気信号を高周波アンプ8において
所要レベルまで増幅したのち、フィルタ9によって超音
波と同一周波数の電気信号を抽出し、そのレベルをレベ
ル計10によって観測し、可変周波数発振器20の発振
周波数を変化せしめたときのレベル計10の読みが最大
となる点(第2図(ネ))のその周波数(共振周波数)
を周波数カウンタ5によって読み取り、予め既知である
温度センサ1の共振周波数と温度との関係(第2図(=
))に照して、生体内温度を正確に知ることができる。
In the above configuration, its operation will be explained. When the variable frequency oscillator 20 irradiates electromagnetic waves to the sensor 1 via the transmitting antenna coil 6 connected thereto, the sensor 1 emits an electromagnetic wave to the antenna coil 2. When the electromagnetic wave matches the resonant frequency of the crystal resonator 3, the largest high-frequency current flows into the closed loop, thereby causing the ultrasonic transducer to The user 4 is activated and generates an ultrasonic wave having the same resonance frequency. This ultrasonic wave is received by a microphone 7, the electric signal is amplified to a required level by a high frequency amplifier 8, an electric signal having the same frequency as the ultrasonic wave is extracted by a filter 9, and its level is observed by a level meter 10, The frequency (resonant frequency) at the point where the reading of the level meter 10 becomes maximum when the oscillation frequency of the variable frequency oscillator 20 is changed (Fig. 2 (N))
is read by the frequency counter 5, and the relationship between the resonant frequency of the temperature sensor 1, which is known in advance, and the temperature (Fig. 2 (=
)), the internal body temperature can be accurately determined.

これは、共振周波数f、は温度に応じて変化する特性を
有しているため、この共振周波数f1と温度の関係を予
め把握しておくことによって、共振周波数f1を検知す
ることにより種々雑多存在する電磁波雑音の影舌を除去
せしめ効率良く生体内温度を知ることができるものであ
る。
This is because the resonant frequency f has a characteristic that changes depending on the temperature, so by understanding the relationship between the resonant frequency f1 and temperature in advance, it is possible to detect the resonant frequency f1. It is possible to remove the effects of electromagnetic wave noise and efficiently determine the internal body temperature.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記の生体内温度測定方法及びそのシス
テムにあっては、可変周波数発振器の発振周波数を変化
せしめ、レベル計の読みが最大となる点の周波数を周波
数カウンタで読み取りながら、常時、その共振点を追尾
するように可変周波数発振器を操作しなければならない
ため、自動的に且つ連続した共振周波数の検出が困難で
あり、またその値が不正確となる欠点がある。
However, in the above-mentioned method and system for measuring temperature in a living body, the oscillation frequency of the variable frequency oscillator is changed, and the resonance point is constantly read while reading the frequency at the point where the reading of the level meter is maximum with a frequency counter. Since the variable frequency oscillator must be operated to track the resonant frequency, it is difficult to automatically and continuously detect the resonant frequency, and the value thereof is inaccurate.

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明は、
上記に鑑みてなされたものであり、超音波を媒体として
共振周波数を自動的に且つ連続して検出するため、セン
サに照射する高周波電磁エネルギーに周波数変調を施す
と共に、超音波トランスデユーサから出力された超音波
を受信するマイクロホンと、該マイクロホンにより受信
された超音波の中から振幅変調歪を検出する検波手段と
、該検波手段により検出された水晶振動子の共振点にお
ける振幅変調歪を基準信号の位相と比較する位相検波手
段と、該位相検波手段により出力される信号に基づき、
センサに照射する高電磁エネルギーの出力を制御する電
圧制御発振手段とを備え、常に電圧制御発振手段の出力
周波数が圧電素子の共振周波数と一致するようにした超
音波による生体内温度測定システムを提供するものであ
る。
[Means and effects for solving the problems] The present invention has the following features:
This was done in view of the above, and in order to automatically and continuously detect the resonant frequency using ultrasound as a medium, frequency modulation is applied to the high frequency electromagnetic energy irradiated to the sensor, and the output is output from the ultrasound transducer. a microphone for receiving the ultrasonic waves received by the microphone, a detection means for detecting amplitude modulation distortion from the ultrasonic waves received by the microphone, and a reference for the amplitude modulation distortion at the resonance point of the crystal resonator detected by the detection means. Based on a phase detection means for comparing the phase of the signal and a signal outputted by the phase detection means,
Provided is an in-vivo temperature measurement system using ultrasonic waves, which is equipped with voltage-controlled oscillation means that controls the output of high electromagnetic energy irradiated to a sensor, and in which the output frequency of the voltage-controlled oscillation means always matches the resonance frequency of a piezoelectric element. It is something to do.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面に基づいて、本発明による生体内温度測
定装置を詳細に説明する。
Hereinafter, the in-vivo temperature measuring device according to the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1図は本発明による超音波による生体内温度測定シス
テムの一実施例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the in-vivo temperature measurement system using ultrasound according to the present invention.

従来技術において示したシステムと同様、センサ50は
アンテナコイル51と水晶振動子52と超音波トランス
デユーサ53とをループ状に接続したもので、生体内の
被測定部位に植込む超音波トランスデユーサ53は、例
えば、チタン酸バリウム振動子等の圧電振動子を厚み縦
振動モードで用い、その共振周波数を水晶振動子52と
ほぼ同一のものとしている。
Similar to the system shown in the prior art, the sensor 50 has an antenna coil 51, a crystal oscillator 52, and an ultrasonic transducer 53 connected in a loop, and is an ultrasonic transducer implanted in a measurement target area in a living body. The user 53 uses, for example, a piezoelectric vibrator such as a barium titanate vibrator in a thickness longitudinal vibration mode, and has a resonance frequency that is approximately the same as that of the crystal vibrator 52.

また、センサ50の超音波トランスデユーサ53から発
生した超音波を受信し、これを電気信号に変換するマイ
クロホン54と、前記電気信号中から振幅変調歪を検出
するAM検波器56と、マイクロホン54からの電気信
号を所定レベルまで増幅する高周波アンプ55と、アン
プ55からの出力信号と基準低周波信号とを比較する位
相検波器57と、前記基準低周波信号を出力する低周波
発振器58と、位相検波器57から得られる波形から、
そのデユーティ比に応じた直流電圧を形成するフィルタ
59と、前記直流電圧値に応じて出力周波数を調整する
電圧制御発振器60と、電圧制御発振器60の出力周波
数をある特定範囲で繰り返し走査制御するためのランプ
電圧発注器61と、センサ50のアンテナコイル51に
対し、電磁波を照射するとセンサコイル65と、検出さ
れた共振周波数をカウントする周波数カウンタ62と、
周波数カウンタ62より得られた共振周波数から対応す
る生体内温度を演算する周波数温度関数発生回路63と
、周波数温度関数発生回路63から得られた生体内温度
情報を表示する表示部64とから構成されている。
Also, a microphone 54 receives ultrasonic waves generated from the ultrasonic transducer 53 of the sensor 50 and converts them into electrical signals, an AM detector 56 detects amplitude modulation distortion from the electrical signals, and a microphone 54 a high-frequency amplifier 55 that amplifies the electrical signal from the amplifier 55 to a predetermined level, a phase detector 57 that compares the output signal from the amplifier 55 with a reference low-frequency signal, and a low-frequency oscillator 58 that outputs the reference low-frequency signal. From the waveform obtained from the phase detector 57,
A filter 59 that forms a DC voltage according to the duty ratio, a voltage controlled oscillator 60 that adjusts the output frequency according to the DC voltage value, and a system for repeatedly scanning and controlling the output frequency of the voltage controlled oscillator 60 within a certain range. A lamp voltage orderer 61, a sensor coil 65 when an electromagnetic wave is irradiated to the antenna coil 51 of the sensor 50, a frequency counter 62 that counts the detected resonance frequency,
It is composed of a frequency temperature function generation circuit 63 that calculates the corresponding in-vivo temperature from the resonance frequency obtained by the frequency counter 62, and a display section 64 that displays the in-vivo temperature information obtained from the frequency temperature function generation circuit 63. ing.

以上の構成において、その操作を説明する。The operation in the above configuration will be explained.

温度センサ50の共振周波数をf、とする。ここでf、
は、水晶振動子52とアンテナコイル51のインダクタ
ンス等の影響によって若干共振周波数が低い値となる。
Let f be the resonant frequency of the temperature sensor 50. Here f,
The resonance frequency becomes a slightly low value due to the influence of the inductance of the crystal oscillator 52 and the antenna coil 51, etc.

一方、センサコイル65からの出力周波数を温度センサ
50の共振周波数f1近傍において変化させると、超音
波トランスデユーサ53からの超音波を媒体とする電圧
情報は第2図(ネ)に示すように、センサ1の共振周波
数f、においては最大を示す。これは温度センサ50の
アンテナコイル51と、センサコイル65との間の電磁
誘導作用によってセンサコイル65に印加した高周波エ
ネルギーが生体内温度センサ50に吸収されるため生ず
るものである。従って、電圧が最大になる点の周波数を
読み取り、予め既知である温度センサ50の共振周波数
と温度との関係(第2図(ニ))に照らして、生体内温
度を正確に知ることができる。
On the other hand, when the output frequency from the sensor coil 65 is changed near the resonance frequency f1 of the temperature sensor 50, the voltage information using the ultrasonic wave as a medium from the ultrasonic transducer 53 becomes as shown in FIG. , the resonance frequency f of sensor 1 is maximum. This occurs because the high frequency energy applied to the sensor coil 65 is absorbed by the in-vivo temperature sensor 50 due to electromagnetic induction between the antenna coil 51 of the temperature sensor 50 and the sensor coil 65. Therefore, by reading the frequency at the point where the voltage is maximum and comparing it with the previously known relationship between the resonant frequency of the temperature sensor 50 and the temperature (FIG. 2 (d)), it is possible to accurately know the temperature in the living body. .

更に、共振周波数を検出するために、電圧制御発振器6
0は、ランプ発振器61からの特定幅の入力電圧に対応
させてセンサコイル65に印加する発振周波数を特定幅
繰り返し変化させ、共振周波数を検出する。
Furthermore, a voltage controlled oscillator 6 is used to detect the resonance frequency.
0, the resonance frequency is detected by repeatedly changing the oscillation frequency applied to the sensor coil 65 in a specific width in response to an input voltage of a specific width from the lamp oscillator 61.

次に、センサコイル65に印加する例えば20Ml1z
の高周波電磁波に、例えば、801)zの低周波によっ
て周波数変調(FM)を施すと、センサコイル65の両
端には振幅変調(AM)歪が生ずる。この振幅変調歪は
、センサ50の共振周波数frとその前後において夫々
異なり、共振点において、はぼ変調信号の2倍の振幅変
調歪を生ずるから、超音波を媒体としたこの情報をマイ
クロホン54で受信で、その中の振幅変調歪をAM検波
器56によって抽出するとともに、位相検波器57にお
いて、低周波発振器58からの前記変調信号を2倍した
基準低周波信号と比較し、所定のパルス波形を得る。
Next, for example, 20Ml1z is applied to the sensor coil 65.
When frequency modulation (FM) is applied to the high frequency electromagnetic wave of , for example, by a low frequency of 801)z, amplitude modulation (AM) distortion occurs at both ends of the sensor coil 65. This amplitude modulation distortion differs at the resonance frequency fr of the sensor 50 and before and after it, and at the resonance point, an amplitude modulation distortion twice as large as that of the vomit modulation signal is generated. Therefore, this information using ultrasonic waves as a medium is transmitted to the microphone 54. Upon reception, the AM detector 56 extracts the amplitude modulation distortion therein, and the phase detector 57 compares the modulated signal from the low frequency oscillator 58 with a reference low frequency signal, which is twice the modulated signal, and generates a predetermined pulse waveform. get.

この波形は、AM検波器56からの出力に応じてデユー
ティ比が変化し、フィルタ59を通過させると、このデ
ユーティ比に応じた直流電圧が得られる。この直流電圧
によって、電圧制御発振器60を制御し、常にこの電圧
制御発振器60の出力周波数が温度センサ50の共振周
波数に一致するようにフィードバックループを構成し、
位相をロックし、一定時間前記ランプ電圧を停止せしめ
、この電圧制御発振器60の出力周波数を周波数カウン
タ62によって読みとった後、周波数温度関数発生回路
63によって周波数を温度変換し、その結果を表示部6
4によって表示すれば、自動的且つ連続して生体内温度
を観測することができる。
The duty ratio of this waveform changes according to the output from the AM detector 56, and when it passes through the filter 59, a DC voltage according to this duty ratio is obtained. The voltage controlled oscillator 60 is controlled by this DC voltage, and a feedback loop is configured so that the output frequency of the voltage controlled oscillator 60 always matches the resonant frequency of the temperature sensor 50,
After locking the phase and stopping the lamp voltage for a certain period of time, the output frequency of the voltage controlled oscillator 60 is read by the frequency counter 62, the frequency is temperature-converted by the frequency temperature function generating circuit 63, and the result is displayed on the display section 6.
4, the in-vivo temperature can be automatically and continuously observed.

更に一つのセンサの共振周波数を捕捉した後は、他のセ
ンサの共振周波数を検出するために、再びランプの電圧
を変化せしめる。
After capturing the resonant frequency of one sensor, the voltage of the lamp is changed again to detect the resonant frequency of the other sensor.

本発明においては、水晶振動子の振幅変調歪を伝播特性
が優れた超音波を媒体として検出し、その検出情報に基
づいてフェーズロックループを形成するものであるため
、種々雑多存在する電磁波雑音の影響を除去せしめ、効
率が良い生体内温度の検出が可能となる。
In the present invention, amplitude modulation distortion of a crystal oscillator is detected using ultrasonic waves with excellent propagation characteristics as a medium, and a phase-locked loop is formed based on the detected information. By removing the influence, it becomes possible to detect the temperature inside the body with high efficiency.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した通り、本発明による超音波による生体内温
度測定システムにあっては、センサに照射する高周波電
磁エネルギーに周波数変調を施すと共に、超音波トラン
スデユーサから出力された超音波を受信するマイクロホ
ンと、該マイクロホンにより受信された超音波の中から
振幅変調歪を検出する検波手段と、該検波手段により検
出された水晶振動子の共振点における振幅変調歪を基準
信号の位相と比較する位相検波手段と、該位相検波手段
により出力される信号に基づき、センサに照射する高周
波電磁エネルギーの出力を制御する電圧制御発振手段と
を備え、常に電圧制御発振手段の出力周波数が圧電素子
の共振周波数と一致するようにしたため、超音波を媒体
として共振周波数を自動的に且つ連続して検出すること
ができる。
As explained above, in the in-vivo temperature measurement system using ultrasound according to the present invention, frequency modulation is applied to the high-frequency electromagnetic energy irradiated to the sensor, and a microphone is used to receive the ultrasound output from the ultrasound transducer. , a detection means for detecting amplitude modulation distortion from the ultrasonic waves received by the microphone, and a phase detection means for comparing the amplitude modulation distortion at the resonance point of the crystal resonator detected by the detection means with the phase of a reference signal. and voltage-controlled oscillation means for controlling the output of high-frequency electromagnetic energy irradiated to the sensor based on the signal output by the phase detection means, the output frequency of the voltage-controlled oscillation means always being equal to the resonant frequency of the piezoelectric element. Since they match, the resonance frequency can be detected automatically and continuously using ultrasound as a medium.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明における超音波による生体内温度測定シ
ステムの構造を示すブロック図であり、第2図(イ) 
(o) (ハ)は従来の超音波を利用した生体内温度測
定方法を示す説明図であり、第2図(ニ)は、周波数と
温度の関係を示すグラフであり、第2図(ホ)は電圧と
周波数の関係を示すグラフである。 符号の説明 50・・・センサ      52・・・水晶振動子、
53・・・超音波トランスデユーサ、54・・・マイク
ロホン、56・・・AM検波器、   57・・・位相
比較器、58・・・低周波発振器、  60・・・電圧
制御発振器。 特 許 出 願 人  東洋通信機株式会社代理人 弁
理士   松 原 伸 2 同    同     村  木  清  用量   
 同      上  島  淳  −同    同 
    酒  井  宏  明第 1 図 第 tr       t 2図
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a block diagram showing the structure of the in-vivo temperature measurement system using ultrasound according to the present invention, and Figure 2 (a)
(o) and (c) are explanatory diagrams showing a conventional method of measuring in-vivo temperature using ultrasound, and Fig. 2 (d) is a graph showing the relationship between frequency and temperature. ) is a graph showing the relationship between voltage and frequency. Explanation of symbols 50...Sensor 52...Crystal resonator,
53... Ultrasonic transducer, 54... Microphone, 56... AM detector, 57... Phase comparator, 58... Low frequency oscillator, 60... Voltage controlled oscillator. Patent Applicant: Toyo Tsushinki Co., Ltd. Agent Patent Attorney Shin Matsubara 2 Kiyoshi Muraki Dosage
Same as above Jun Shima - Same as above
Hiroshi Sakai Figure 1 Figure tr t 2

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)温度依存性を持つ圧電振動子と、超音波トランス
デューサとを互いに電気的或いは音響的に結合せしめた
センサを生体内の被測定点に植込み、生体外から前記セ
ンサに対し、高周波電磁エネルギーを照射して、その共
振作用により、前記圧電振動子に流れる電流に基づき、
前記超音波トランスデューサを稼働せしめ、該超音波ト
ランスデューサが発する超音波を生体外において検出し
て前記被測定点の温度を観測する超音波による生体内温
度測定方法において、 前記センサに照射する高周波電磁エネルギーに周波数変
調を施すと共に、前記超音波トランスデューサから出力
された超音波を生体外部においてマイクロホンによって
受信し、該マイクロホンによって変換された電気信号の
中から前記圧電振動子の共振特性に起因した振幅変調歪
成分を抽出し、該振幅変調歪成分に基づき前記圧電振動
子の共振周波数を検知し、該共振周波数に基づき前記生
体内の温度を測定することを特徴する生体内温度測定方
法。
(1) A sensor in which a piezoelectric vibrator with temperature dependence and an ultrasonic transducer are electrically or acoustically coupled to each other is implanted at a measurement point in a living body, and high-frequency electromagnetic energy is applied to the sensor from outside the living body. is irradiated, and based on the current flowing through the piezoelectric vibrator due to its resonance effect,
In a method for measuring temperature in a living body using ultrasonic waves, which operates the ultrasonic transducer, detects ultrasonic waves emitted by the ultrasonic transducer outside the living body, and observes the temperature at the point to be measured, the method comprises: high-frequency electromagnetic energy irradiated to the sensor; At the same time, the ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer are received by a microphone outside the living body, and the amplitude modulation distortion caused by the resonance characteristics of the piezoelectric vibrator is extracted from the electric signal converted by the microphone. A method for measuring temperature in a living body, comprising: extracting a component, detecting a resonant frequency of the piezoelectric vibrator based on the amplitude modulation distortion component, and measuring a temperature inside the living body based on the resonant frequency.
(2)温度依存性を持つ圧電振動子と、超音波トランス
デューサとを互いに電気的或いは音響的に結合せしめた
センサを生体内の被測定点に植込み、生体外から前記セ
ンサに対し、高周波電磁エネルギーを照射して、その共
振作用により、前記圧電振動子に流れる電流に基づき、
前記超音波トランスデューサを稼働せしめ、該超音波ト
ランスデューサが発する超音波を生体外において検出し
て前記被測定点の温度を観測する超音波による生体内温
度測定システムにおいて、 前記超音波トランスデューサから出力された超音波を生
体外部において、該超音波を電気信号に変換するマイク
ロホンと、 前記マイクロホンから出力される前記電気信号の中から
前記圧電振動子の共振特性に起因した振幅変調歪成分を
抽出する検波手段と、 前記検波手段により抽出された前記振幅変調歪成分を基
準信号の位相と比較する位相検波手段と、前記位相検波
手段により出力される信号に基づき、前記センサに照射
する高周波電磁エネルギーを制御する電圧制御発振手段
とを備え 常に前記電圧制御発振手段の出力周波数が前記圧電振動
子の共振周波数と一致するようにしたことを特徴とする
超音波による生体内温度測定システム。
(2) A sensor in which a temperature-dependent piezoelectric vibrator and an ultrasonic transducer are electrically or acoustically coupled to each other is implanted at a measurement point within a living body, and high-frequency electromagnetic energy is applied to the sensor from outside the living body. is irradiated, and based on the current flowing through the piezoelectric vibrator due to its resonance effect,
In the in-vivo temperature measurement system using ultrasound, which operates the ultrasound transducer, detects the ultrasound emitted by the ultrasound transducer outside the living body, and observes the temperature at the point to be measured, comprising: a microphone that converts the ultrasound into an electrical signal outside the living body; and a detection means that extracts an amplitude modulation distortion component caused by the resonance characteristics of the piezoelectric vibrator from the electrical signal output from the microphone. and a phase detection means for comparing the amplitude modulation distortion component extracted by the detection means with a phase of a reference signal, and controlling high frequency electromagnetic energy irradiated to the sensor based on the signal output by the phase detection means. 1. A system for measuring in-vivo temperature using ultrasonic waves, comprising voltage-controlled oscillation means, wherein the output frequency of the voltage-controlled oscillation means always matches the resonance frequency of the piezoelectric vibrator.
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