JPS62217946A - 超音波体内温度分布測定装置 - Google Patents
超音波体内温度分布測定装置Info
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- JPS62217946A JPS62217946A JP61059528A JP5952886A JPS62217946A JP S62217946 A JPS62217946 A JP S62217946A JP 61059528 A JP61059528 A JP 61059528A JP 5952886 A JP5952886 A JP 5952886A JP S62217946 A JPS62217946 A JP S62217946A
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、音響パラメータの温度依存性より。
体内温度分布を測定する超音波体内温度分布測定装置に
関する。
関する。
近年、悪性新生物、いわゆる癌の治療技術の一ミア
つとして湿熱療法（ハイパーサータ、Ｐ）が注目されて
いる。温熱療法とは、腫脹細胞が正常細胞に比べ致死温
度が低い事を利用して、加温により治療を行なうもので
、非観血的な方法であるため、切除不可能な癌巣の治療
に極めて有効と考えられてミア いる、このバイパーサ−＆ｐを実施し、最大の効果を得
るために最も重要なポイントは体内温度分布の測定であ
る。現在、色々な手法が提案されているが、最も有効な
方法としては、音響パラメータの温度依存性を利用した
超音波体内温度分布８１１１定法があげられる。この方
法について、音響パラメータの１つの音速を例に上げ説
明する。
いる。温熱療法とは、腫脹細胞が正常細胞に比べ致死温
度が低い事を利用して、加温により治療を行なうもので
、非観血的な方法であるため、切除不可能な癌巣の治療
に極めて有効と考えられてミア いる、このバイパーサ−＆ｐを実施し、最大の効果を得
るために最も重要なポイントは体内温度分布の測定であ
る。現在、色々な手法が提案されているが、最も有効な
方法としては、音響パラメータの温度依存性を利用した
超音波体内温度分布８１１１定法があげられる。この方
法について、音響パラメータの１つの音速を例に上げ説
明する。
一般に、生体内では超音波の音速Ｃが温度によって変化
することが知られている。もし、音速Ｃの温度計数ｄＣ
／ｄｔが一定で組織によりあまり変化しなければ、音速
Ｃの変化分ΔＣを測定することにより、温度変化分ΔＴ
を求めることができる。
することが知られている。もし、音速Ｃの温度計数ｄＣ
／ｄｔが一定で組織によりあまり変化しなければ、音速
Ｃの変化分ΔＣを測定することにより、温度変化分ΔＴ
を求めることができる。
第２図は生体内の各組織での超音波音速の温度依存性を
実測したデータであり、各組織ともｄＣ／ｄｔはほぼ等
しいことがわかる。従って、音速Ｃを測定することで温
度変化分ΔＴが求まることがわかる。これは具体的には
、加温前に生体内の音速分布を求めておき、加温後に再
び音速分布を求めて、その差ΔＣを求め、既知の温度係
数ｄＣ／ｄｔからΔＴを算出すればよい。
実測したデータであり、各組織ともｄＣ／ｄｔはほぼ等
しいことがわかる。従って、音速Ｃを測定することで温
度変化分ΔＴが求まることがわかる。これは具体的には
、加温前に生体内の音速分布を求めておき、加温後に再
び音速分布を求めて、その差ΔＣを求め、既知の温度係
数ｄＣ／ｄｔからΔＴを算出すればよい。
第３図を参照して生体内局所の超音波音速測定の原理を
説明する。第３図に示すように３つの超音波トランスデ
ユーサａ、ｂ、ａをその中心軸（送信または受信超音波
ビームの中心軸）が同一平面上に位置するように生体１
上に配置する。なお、これらの超音波トランスデユーサ
は画像用超音波プローブ４としてリニアアレイ振動子を
用いる場合は、連続した複数個の振動子から構成される
。但し、受信用超音波トランスデユーサａ、ｂ。
説明する。第３図に示すように３つの超音波トランスデ
ユーサａ、ｂ、ａをその中心軸（送信または受信超音波
ビームの中心軸）が同一平面上に位置するように生体１
上に配置する。なお、これらの超音波トランスデユーサ
は画像用超音波プローブ４としてリニアアレイ振動子を
用いる場合は、連続した複数個の振動子から構成される
。但し、受信用超音波トランスデユーサａ、ｂ。
Ｃの中心軸は平行とする。一方、送信用超音波トランス
デユーサＣの中心軸は受信用超音波トランスデユーサａ
、ｂの中心軸とは角度０゜で交叉するものとする。この
ときの各超音波トランスデユーサａ−ｃの中心軸の２つ
の交点をＡ、Ｂ、受信用超音波トランスデユーサａ、ｂ
の位置をＥ、Ｆ、またＡ点から線分口への垂線と線分ｎ
との交点をＤとし、領域ＡＤＢＤ’ を超音波音速を計
測すべき感心領域とする（但し、ＡＤ／／ＢＤ’ ）。
デユーサＣの中心軸は受信用超音波トランスデユーサａ
、ｂの中心軸とは角度０゜で交叉するものとする。この
ときの各超音波トランスデユーサａ−ｃの中心軸の２つ
の交点をＡ、Ｂ、受信用超音波トランスデユーサａ、ｂ
の位置をＥ、Ｆ、またＡ点から線分口への垂線と線分ｎ
との交点をＤとし、領域ＡＤＢＤ’ を超音波音速を計
測すべき感心領域とする（但し、ＡＤ／／ＢＤ’ ）。
また、ＡＥ間およびＤＦ間での平均音速をＣ１，Ｃ，、
関心領域内での音速を００とすれば、送信用超音波トラ
ンスデユーサＣから送信された超音波が関心領域内のＡ
点、Ｂ点で反射した後、受信用超音波トランスデユーサ
ａ、ｂで受信されるまでに要する時間ｔｌｌｔ２は、 ｔ、＝巨＋ｔ。 ・・・■となる。但し
、ｔｏは送信された超音波がＡ点に到達するまでの時間
、またＱ１＝ＡＥ＝ＤＦである。
関心領域内での音速を００とすれば、送信用超音波トラ
ンスデユーサＣから送信された超音波が関心領域内のＡ
点、Ｂ点で反射した後、受信用超音波トランスデユーサ
ａ、ｂで受信されるまでに要する時間ｔｌｌｔ２は、 ｔ、＝巨＋ｔ。 ・・・■となる。但し
、ｔｏは送信された超音波がＡ点に到達するまでの時間
、またＱ１＝ＡＥ＝ＤＦである。
ｔｌとｔ２どの時間差Δｔ１□は、
Δｔｉ２”ｔｌ ｔ。
：人旦＋ｌ旦＋紅−紅 ０１．（４）ｃ、 ｃ
、 ｃ２ｃ。
、 ｃ２ｃ。
ここで、受信用超音波トランスデユーサａ、ｂ間の距離
ΔＸが小さい場合には、超音波の各伝搬経路ＡＥ、ＦＤ
の音響特性はあまり差異がないと仮定することができる
ため、Ｃ１ＪＩＦＣ，となり、０）式％式％ として０式を変形すると、 Δ ｘ １＋ｃｏｓθ ｃ０＝−Ｃ−−−＝−−１〕 ・・−■Δ ｔ
Ｓｉｎθ０ となる。すなわち、受信用超音波トランスデユーサａ、
ｂ間の距離ΔＸ、送信用超音波トランスジューサＣの中
心軸と受信用超音波トランスジューサａ、ｂの中心軸の
なす角（交叉角）θ。および伝搬時間差Δｔより、関心
領域内での超音波音速Ｃ０を求めることができる。なお
、実際にはΔＸ、角度θ。は既知であるから、前述した
ように時間差Δｔを計測するのみで超音波音速Ｃ０を求
めることが可能である。
ΔＸが小さい場合には、超音波の各伝搬経路ＡＥ、ＦＤ
の音響特性はあまり差異がないと仮定することができる
ため、Ｃ１ＪＩＦＣ，となり、０）式％式％ として０式を変形すると、 Δ ｘ １＋ｃｏｓθ ｃ０＝−Ｃ−−−＝−−１〕 ・・−■Δ ｔ
Ｓｉｎθ０ となる。すなわち、受信用超音波トランスデユーサａ、
ｂ間の距離ΔＸ、送信用超音波トランスジューサＣの中
心軸と受信用超音波トランスジューサａ、ｂの中心軸の
なす角（交叉角）θ。および伝搬時間差Δｔより、関心
領域内での超音波音速Ｃ０を求めることができる。なお
、実際にはΔＸ、角度θ。は既知であるから、前述した
ように時間差Δｔを計測するのみで超音波音速Ｃ０を求
めることが可能である。
以下、関心領域を種々移動させて同様に音速測定を行な
うことにより、生体１内の温度分布を求めることができ
る。
うことにより、生体１内の温度分布を求めることができ
る。
同様に減衰係数の温度依存性によりΔＴを求める方法も
ある。
ある。
これらの手法において最大の間層は、関心領域の再現性
である。正確なΔＴを求めるためには。
である。正確なΔＴを求めるためには。
初期値を測定した関心領域と、加温後に測定された関心
領域が同一のものでなければならない。しかし、従来法
では、測定用トランスジューサをア−ム等に取り付け、
患者に対して固定する。又は、測定のたびに手動で位置
合せを行なう等の方法がとられている。このため患者の
体動や、呼吸性の臓器の移動等により関心領域の再現性
は極めて悪く、温度測定の精度を著しく低下させていた
。
領域が同一のものでなければならない。しかし、従来法
では、測定用トランスジューサをア−ム等に取り付け、
患者に対して固定する。又は、測定のたびに手動で位置
合せを行なう等の方法がとられている。このため患者の
体動や、呼吸性の臓器の移動等により関心領域の再現性
は極めて悪く、温度測定の精度を著しく低下させていた
。
この発明の目的は、患者の体動や呼吸性の臓器の移動等
の存在下で、精度の高い体内温度分布測定を行う装置を
提供する事にある。
の存在下で、精度の高い体内温度分布測定を行う装置を
提供する事にある。
この発明は上記目的を達成するために、関心領域を含む
２次元画像情報を得る測温用トランスジューサを備え、
この画像が対象臓器の移動に対し常に同一画像となるよ
うに測温用トランスジューサを追従させる事を特徴とす
る。
２次元画像情報を得る測温用トランスジューサを備え、
この画像が対象臓器の移動に対し常に同一画像となるよ
うに測温用トランスジューサを追従させる事を特徴とす
る。
同一の関心領域を測定するよう、追従させるため、臓器
の移動があっても正しく、音響パラメータの変化分を抽
出でき、既知の温度係数より、対象部位の正確な温度分
布が得られる。
の移動があっても正しく、音響パラメータの変化分を抽
出でき、既知の温度係数より、対象部位の正確な温度分
布が得られる。
この発明の一実施例の構成を第１図に示す。生体１に対
し、ウォーターバスを介してリニアアレイトランスジュ
ーサ３が接している。このトランスジューサ３は、モー
タ（図示せず）を含む３次元摂動装置４に機械的に接続
されている。この３次元摂動装置４によりトランスジュ
ーサ３は、第４図に示すような、３種の摂動を行なう、
このリニアアレイトランスジューサ３はスイッチ５を介
しＢモード回路６と音速測定回路１０に切替えられる。
し、ウォーターバスを介してリニアアレイトランスジュ
ーサ３が接している。このトランスジューサ３は、モー
タ（図示せず）を含む３次元摂動装置４に機械的に接続
されている。この３次元摂動装置４によりトランスジュ
ーサ３は、第４図に示すような、３種の摂動を行なう、
このリニアアレイトランスジューサ３はスイッチ５を介
しＢモード回路６と音速測定回路１０に切替えられる。
Ｂモード回路６より得られたエコー像は微分回路より構
成される輪郭検出回路７により信号中の所定強度以上の
輪郭を検出し相関係数算出回路８へと送られる。この相
関係数算出回路８には初期値として与えられた像の輪郭
がメモリされ、それ以後の輪郭情報との相関係数が順次
水められる。
成される輪郭検出回路７により信号中の所定強度以上の
輪郭を検出し相関係数算出回路８へと送られる。この相
関係数算出回路８には初期値として与えられた像の輪郭
がメモリされ、それ以後の輪郭情報との相関係数が順次
水められる。
この出力はコントロール回路９に送られ、相関係数が所
定の値以上を保つように又は最大値を持つように３次元
摂動回路４をコントロールする。またコントロール回路
９は所定値以上の相関係数が音速ｉ１１！ｌ定回路１０
へと切り替える。音速測定回路１０の出力は温度分布算
出回路１１へと送られ、回路内で既知データの並より温
度データに変換され、Ｃｔ ＲＴ１２へと表示される。このＣＲＴ１２はＢモード像
も映し出す事が可能である。
定の値以上を保つように又は最大値を持つように３次元
摂動回路４をコントロールする。またコントロール回路
９は所定値以上の相関係数が音速ｉ１１！ｌ定回路１０
へと切り替える。音速測定回路１０の出力は温度分布算
出回路１１へと送られ、回路内で既知データの並より温
度データに変換され、Ｃｔ ＲＴ１２へと表示される。このＣＲＴ１２はＢモード像
も映し出す事が可能である。
このようにして同一の画像が得られた時、すなわち同一
の関心領域が測定された時のみ音速が測定され、温度デ
ータが求められる。但し、ここで ｌ摂動Δｄ、Δφ、
Δθは十分小さくて良いが、その同期は対象臓器の動き
より十分早くなければならない。
の関心領域が測定された時のみ音速が測定され、温度デ
ータが求められる。但し、ここで ｌ摂動Δｄ、Δφ、
Δθは十分小さくて良いが、その同期は対象臓器の動き
より十分早くなければならない。
本実施例において、体動等が非常に急激であったり、又
は３次元摂動装！ｉ￥４の追従可能範囲を超えるような
大きな移動であった場合、前記相関係数検出回路８の出
力が所定値に達しない事が考えられる。この相関係数の
値が所定値以下になった場合スイッチ５が音速測定回路
１０に切り替らないと同時に操作者に測定不能の状況を
伝えるサインを送る。このサインはＣＲＴ１２上あるい
はブザー１３等により表わされる。
は３次元摂動装！ｉ￥４の追従可能範囲を超えるような
大きな移動であった場合、前記相関係数検出回路８の出
力が所定値に達しない事が考えられる。この相関係数の
値が所定値以下になった場合スイッチ５が音速測定回路
１０に切り替らないと同時に操作者に測定不能の状況を
伝えるサインを送る。このサインはＣＲＴ１２上あるい
はブザー１３等により表わされる。
以上本発明の一実施例について説明したが１発明はこれ
に限定されるものではない。例えば、音速測定回路は減
衰の測定回路であってもかまわない、また、摂動の方法
についても臓器の動きに対応し、他の動作であってもか
まわない。リニアアレイトランスジューサも減衰測定で
あれば他のトランスジューサでもかまわない。
に限定されるものではない。例えば、音速測定回路は減
衰の測定回路であってもかまわない、また、摂動の方法
についても臓器の動きに対応し、他の動作であってもか
まわない。リニアアレイトランスジューサも減衰測定で
あれば他のトランスジューサでもかまわない。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は生体内の
各組織における音速の温度依存性を示す図、第３図は局
所音速の測定法を示す図、第４図はトランスジューサの
摂動を示す図である。 １・・・生体 ２・・・ウォーターバス３・・・リニ
アアレイトランスジューサ４・・・３次元摂動装置
６・・・Ｂモード回路７・・・輪郭検出回路 ８・・
・相関係数検出回路９・・・コントロール回路 １０
・・・音速測定回路１１・・・温度分布算出回路 １
２・・・ＣＲＴ代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹花喜久男 第２図 第８図 （ａ） ｒ：ｆｉ 第４図
各組織における音速の温度依存性を示す図、第３図は局
所音速の測定法を示す図、第４図はトランスジューサの
摂動を示す図である。 １・・・生体 ２・・・ウォーターバス３・・・リニ
アアレイトランスジューサ４・・・３次元摂動装置
６・・・Ｂモード回路７・・・輪郭検出回路 ８・・
・相関係数検出回路９・・・コントロール回路 １０
・・・音速測定回路１１・・・温度分布算出回路 １
２・・・ＣＲＴ代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹花喜久男 第２図 第８図 （ａ） ｒ：ｆｉ 第４図
Claims (4)
- （１）超音波を送受する複数のトランスジューサより成
るプローブと、該プローブを機械的に保持すると伴に摂
動を与える手段と、前記プローブより得られる信号より
Ｂ−モード像を求める手段と、該Ｂ−モード像より輪郭
を検出する手段と、この検出された輪郭を記憶する手段
と、前記検出された他の輪郭データと記憶された輪郭と
の相関係数を求める手段と、該相関係数を所定値以上又
は、最大となるように前記プローブの摂動機構をコント
ロールする手段と、前記プローブを用い音響パラメータ
の分布を得る手段と、得られた音響パラメータより温度
分布を算出する手段とより成る事を特徴とする超音波体
内温度分布測定装置。 - （２）測定される音響パラメータが音速である事を特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の超音波体内温度分布
測定装置。 - （３）測定される音響パラメータが減衰である事を特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の超音波体内温度分布
測定装置。 - （４）前記相関係数が所定値以下の時、測定不能である
事を示すサインを表わす事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の超音波体内温度分布測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059528A JPS62217946A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 超音波体内温度分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059528A JPS62217946A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 超音波体内温度分布測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217946A true JPS62217946A (ja) | 1987-09-25 |
Family
ID=13115864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61059528A Pending JPS62217946A (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 超音波体内温度分布測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62217946A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06327669A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-11-29 | Aloka Co Ltd | 骨評価装置における計測方法 |
| JP2013208212A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Seiko Epson Corp | 超音波測定装置、電子機器及び診断装置 |
| JP2017507714A (ja) * | 2014-02-12 | 2017-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 温度分布決定装置 |
| JP2017516541A (ja) * | 2014-05-23 | 2017-06-22 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 適応フレーム選択を用いた運動ゲーティング超音波温度測定 |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP61059528A patent/JPS62217946A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06327669A (ja) * | 1993-05-26 | 1994-11-29 | Aloka Co Ltd | 骨評価装置における計測方法 |
| JP2742195B2 (ja) * | 1993-05-26 | 1998-04-22 | アロカ株式会社 | 骨評価装置 |
| JP2013208212A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Seiko Epson Corp | 超音波測定装置、電子機器及び診断装置 |
| JP2017507714A (ja) * | 2014-02-12 | 2017-03-23 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 温度分布決定装置 |
| JP2017516541A (ja) * | 2014-05-23 | 2017-06-22 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 適応フレーム選択を用いた運動ゲーティング超音波温度測定 |
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