JPWO2018212104A1 - 患部加熱システム、及び、腫瘍診断システム - Google Patents
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Abstract
Description
上記構成の本発明によれば、患部の断面もしくは体積内の全体の温度に基づき、電場発生装置を制御することができ、患部全体の治療を確実に所定の温度に加熱することができる。
オンコサーミアにより癌治療を行う際に悪性腫瘍Cを42.5度まで加熱するが、通常体温は36度程度であるため、わずかな温度の変化を検知する必要がある。これに対して、上記構成の本発明によれば、わずかな温度の変化を検知することができる。
上記構成の本発明によれば、より正確に患部の温度を推定することができる。
上記構成の本発明によれば、電場発生装置により電場が生じているか否かを確実に検知して、正確な測定を行うことができる。
上記構成の本発明によれば、悪性腫瘍の有無のみならず、悪性腫瘍の位置及び大きさを検知することができる。
図1は、第1実施形態の患部加熱システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、患部加熱システム1は、制御装置3と、制御装置3に接続された電場発生装置2と、制御装置3に接続された温度測定装置4と、を有する。温度測定装置4は悪性腫瘍(癌細胞)を含む患者の生体内の温度情報を算出する装置であり、電場発生装置2は患者の生体に電場を発生する装置である。制御装置3は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置5を有する。制御装置3は温度測定装置4から生体内の温度情報が入力され、制御装置3はこの温度情報に基づき電場発生装置2の高周波電源が電極に印加する電圧を制御する。
まず、超音波プローブ20の各トランスデューサ22から診断領域Rに向けて超音波を送波し、超音波プローブ20の各トランスデューサ22により超音波エコーを受波する。各トランスデューサ22により受波された超音波エコーは測定用端末16に送られる。
ここで、仲上分布とは、下記の式(1)で示される分布関数である。
まず、高周波電源10により電極間に電圧を印加していない状態で、患者Pを診療台15上に仰向けに寝かせ、温度測定装置4の超音波プローブ20及び電場発生装置2の電極14を腹部の患者Pの悪性腫瘍Cに相当する位置に配置する。そして、S1〜S4により各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの頻度分布データに仲上分布を適用し、各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する(S4)。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの温度検出用波形の頻度分布データを作成する(S8)。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGのARCNを、上記の数式(3)を用いて算出する(S10)。
次に、制御装置3は、温度情報に含まれる温度と、加熱目標温度とを比較する(S12)。加熱目標温度としては癌細胞が自死する温度である約42.5度に設定されている。
以上の工程S6〜S13を所定の時間間隔で繰り返すことにより、悪性腫瘍Cを所定の温度に維持することができ、オンコサーミアによる治療を行うことができる。
図10は、第2実施形態である腫瘍診断システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、腫瘍診断システム101は、診断装置103と、診断装置103に接続された電場発生装置2と、診断装置103に接続された温度測定装置4と、を有する。電場発生装置2及び温度測定装置4の構成は、第1実施形態の患部加熱システムの電場発生装置2及び温度測定装置4と同様の構成である。診断装置103は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置105を有する。診断装置103は、電場発生装置2により生体に電流を印加し、所定の時間が経過すると温度測定装置4から生体内の温度情報が入力され、この温度情報に基づき悪性腫瘍の有無を診断する。
まず、高周波電源10により電極間に電圧を印加していない状態で、患者Pを診療台15上に仰向けに寝かせ、温度測定装置4の超音波プローブ20及び電場発生装置2の電極14を腹部の患者Pの悪性腫瘍Cに相当する位置に配置する。そして、S101〜S104により各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの頻度分布データに仲上分布を適用し、各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する(S104)。
具体的には、まず、超音波プローブ20の各トランスデューサ22から超音波を送波し、超音波プローブ20の各トランスデューサ22により超音波エコーを受波する(S106)。各トランスデューサ22により受波された超音波エコーは測定用端末16に送られる。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの温度検出用波形の頻度分布データを作成する(S108)。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGのARCNを、上記の数式(3)を用いて算出する(S110)。
次に、診断装置103は、表示装置105により、2次元の温度分布とともに診断結果を表示する。
図12は、第3実施形態である患部加熱システムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、患部加熱システム201は、制御装置3と、制御装置3に接続された電場発生装置202と、制御装置3に接続された温度測定装置204と、温度測定装置4に接続されたアンテナ206とを備える。電場発生装置202と温度測定装置204とはインターフェース207を介して接続されている。電場発生装置2、制御装置3及び温度測定装置4の構成は、第1実施形態の患部加熱システムの電場発生装置2及び温度測定装置4と同様の構成である。アンテナ206は、例えば、患者の患部近傍などの電場発生装置2により電場が発生される領域内に設けられており、電磁波を検知することができる。
まず、高周波電源10により電極間に電圧を印加していない状態で、患者Pを診療台15上に仰向けに寝かせ、温度測定装置4の超音波プローブ20及び電場発生装置2の電極14を腹部の患者Pの悪性腫瘍Cに相当する位置に配置する。そして、S201〜S204により各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの頻度分布データに仲上分布を適用し、各グリッドGの参照温度TRにおける仲上パラメータmTRを算出する(S204)。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGの温度検出用波形の頻度分布データを作成する(S208)。
次に、温度算出回路18により、各グリッドGのARCNを、上記の数式(3)を用いて算出する(S210)。
次に、制御装置3は、温度情報に含まれる温度と、加熱目標温度とを比較する(S212)。加熱目標温度としては癌細胞が自死する温度である約42.5度に設定されている。
以上の工程S206〜S213を所定の時間間隔で繰り返すことにより、悪性腫瘍Cを所定の温度に維持することができ、オンコサーミアによる治療を行うことができる。
2 電場発生装置
4 温度測定装置
5 表示装置
10 高周波電源
12、14 電極
15 診療台
16 測定用端末
18 温度算出回路
20 超音波プローブ
22 トランスデューサ
101 腫瘍診断システム
103 診断装置
105 表示装置
201 患部加熱システム
202 電場発生装置
204 温度測定装置
206 アンテナ
207 インターフェース
Claims (10)
- 生体内の患部を加熱治療するための患部加熱システムであって、
高周波電源、及び、前記患部を挟むように配置された一対の電極を有し、前記高周波電源により前記一対の電極に電圧を印加することにより前記患部を含む領域に電場を発生させる電場発生装置と、
前記患部に向けて超音波を発生する送波器、生体内からの超音波エコーを受波する受波器、及び、前記受波器が受波したエコーに基づき前記生体内の温度情報を算出する温度算出回路を有する温度測定装置と、
前記温度測定装置が測定した温度情報に基づき、前記患部が所定の温度になるように前記電場発生装置の前記高周波電源が印加する電圧を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする患部加熱システム。 - 前記温度測定装置は、前記患部を通る平面もしくは体積における温度分布を前記温度情報として算出する、請求項1に記載の患部加熱システム。
- 前記温度測定装置は、前記患部を通る平面における各グリッドに対応するエコー波を取得し、
前記エコー波の強度に分布関数を適用することにより、パラメータを取得し、
前記取得したパラメータに基づき対応する各グリッドの温度もしくは温度変化を推定する、
請求項2に記載の患部加熱システム。 - 前記温度測定装置は、前記電場発生装置を停止した状態で取得した前記パラメータに対する、前記電場発生装置を稼働した状態で取得した前記パラメータの比に基づき、対応する各グリッドの温度もしくは温度変化を推定する、
請求項3に記載の患部加熱システム。 - 前記電場発生装置による前記電場の発生が実施されている間は、前記温度測定装置による超音波の発生及び超音波エコーの受波を行わず、前記電場発生装置による前記電場の発生が停止されている間に、前記温度測定装置による超音波の発生及び超音波エコーの受波を行う、請求項1〜4の何れか1項に記載の患部加熱システム。
- 生体内の患部を加熱治療するための患部加熱システムであって、
高周波電源、及び、前記患部を挟むように配置された一対の電極を有し、前記高周波電源により前記一対の電極に電圧を印加することにより前記患部を含む領域に電場を発生させる電場発生装置と、
前記患部に向けて超音波を発生する送波器、生体内からの超音波エコーを受波する受波器、及び、前記受波器が受波したエコーに基づき前記生体内の温度情報を算出する温度算出回路を有する温度測定装置と、を備え、
前記電場発生装置による前記電場の発生が実施されている間は、前記温度測定装置による超音波の発生及び超音波エコーの受波を行わず、前記電場発生装置による前記電場の発生が停止されている間に、前記温度測定装置による超音波の発生及び超音波エコーの受波を行う、ことを特徴とする患部加熱システム。 - さらに、アンテナを備え、
前記アンテナを用いて、前記電場発生装置による前記電場の発生が実施されているか停止されているかを検知する、請求項5又は6に記載の患部加熱システム。 - 生体内の腫瘍の有無を診断するための腫瘍診断システムであって、
高周波電源、及び、前記生体の診断領域を挟むように配置された一対の電極を有し、前記高周波電源により前記一対の電極に電圧を印加することにより前記生体の診断領域に電場を発生させる電場発生装置と、
前記診断領域に向けて超音波を発生する送波器、生体内からの超音波エコーを受波する受波器、及び、前記受波器が受波したエコーに基づき前記診断領域の温度情報を算出する温度算出回路を有する温度測定装置と、
前記温度測定装置が測定した温度情報に基づき、前記診断領域に所定以上の温度もしくは温度上昇となる部分がある場合には、当該部分を腫瘍と判定する診断装置と、を備えることを特徴とする腫瘍診断システム。 - 前記温度測定装置は、前記生体を含む平面もしくは体積における温度もしくは温度変化の分布を前記温度情報として算出する、請求項8に記載の腫瘍診断システム。
- 前記電場発生装置による前記電場の発生が実施されている間は、前記温度測定装置による温度情報の算出を行わず、前記電場発生装置による前記電場の発生が停止されている間に、前記温度測定装置による超音波の発生及び超音波エコーの受波を行う、請求項8又は9に記載の腫瘍診断システム。
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