JPH0448176B2 - - Google Patents
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- JPH0448176B2 JPH0448176B2 JP60021542A JP2154285A JPH0448176B2 JP H0448176 B2 JPH0448176 B2 JP H0448176B2 JP 60021542 A JP60021542 A JP 60021542A JP 2154285 A JP2154285 A JP 2154285A JP H0448176 B2 JPH0448176 B2 JP H0448176B2
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- Japan
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- temperature
- frequency
- probe
- pressure
- ultrasonic
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
- G01K11/26—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of resonant frequencies
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は非接触型温度或は圧力の測定方法、殊
に生体内の温度測定方法に関する。
に生体内の温度測定方法に関する。
（従来技術）
近年ガンの治療のため温熱療法が注目されてい
るが、その際ガン細胞とその周辺の正常細胞を含
めた局部の正確な温度測定技術が不可欠である。
るが、その際ガン細胞とその周辺の正常細胞を含
めた局部の正確な温度測定技術が不可欠である。
従来、このような生体内の温度測定にあたつて
はアンテナ・コイルに水晶振動子等の如く共振周
波数が温度依存性をもつて変化する圧電振動子を
接続したプローブを生体内の所望部分に外科的に
埋込むか或はこれを消化器内に流すと共に生体外
から所要周波数の電磁波エネルギを照射し前記ア
ンテナ・コイルを介して前記圧電振動子に与えこ
れが共振する際のエネルギ吸収現象を観測するか
或は前記電磁波エネルギ照射を中止した直後に於
ける前記圧電振動子の残響を前記アンテナ・コイ
ルを介して受信する等して前記圧電振動子の共振
周波数を検出しもつて温度を測定する方法が提案
されている。
はアンテナ・コイルに水晶振動子等の如く共振周
波数が温度依存性をもつて変化する圧電振動子を
接続したプローブを生体内の所望部分に外科的に
埋込むか或はこれを消化器内に流すと共に生体外
から所要周波数の電磁波エネルギを照射し前記ア
ンテナ・コイルを介して前記圧電振動子に与えこ
れが共振する際のエネルギ吸収現象を観測するか
或は前記電磁波エネルギ照射を中止した直後に於
ける前記圧電振動子の残響を前記アンテナ・コイ
ルを介して受信する等して前記圧電振動子の共振
周波数を検出しもつて温度を測定する方法が提案
されている。
このように電磁波を用いしかも温度センサに水
晶振動子等圧電振動子を用いる方法は生体内プロ
ーブと体外装置間のケーブルを不要としかつ正確
な温度測定を行ううえで極めて有効であつて更に
上述の如く温度センサを受動型回路で構成し無電
源とすることは長期間にわたつて生体内に埋込む
際極めて有効である。
晶振動子等圧電振動子を用いる方法は生体内プロ
ーブと体外装置間のケーブルを不要としかつ正確
な温度測定を行ううえで極めて有効であつて更に
上述の如く温度センサを受動型回路で構成し無電
源とすることは長期間にわたつて生体内に埋込む
際極めて有効である。
しかしながら、上述の如く受動回路による温度
センサを用いその電磁波吸収現象或は残響現象を
利用する方法ではこれから得る電磁波レベルが極
めて微弱であるため測定が非常に困難であつてし
かも前記センサのアンテナ・コイルと生体外装置
のピツクアツプコイルとの離隔距離を大きくとれ
ないと云う欠点があつた。
センサを用いその電磁波吸収現象或は残響現象を
利用する方法ではこれから得る電磁波レベルが極
めて微弱であるため測定が非常に困難であつてし
かも前記センサのアンテナ・コイルと生体外装置
のピツクアツプコイルとの離隔距離を大きくとれ
ないと云う欠点があつた。
更に、上述の如く前記プローブから電磁波を導
出する方法では、被測定体が生体である場合電磁
波が生体外に至るまでに大きな減衰を受けるため
生体内に於いて抽出しうるエネルギが極めて微弱
であるうえ、商用電源周波数をはじめ雑多な電磁
的雑音が充満する条件下での測定は一層困難なも
のであつた。
出する方法では、被測定体が生体である場合電磁
波が生体外に至るまでに大きな減衰を受けるため
生体内に於いて抽出しうるエネルギが極めて微弱
であるうえ、商用電源周波数をはじめ雑多な電磁
的雑音が充満する条件下での測定は一層困難なも
のであつた。
このような電磁的雑音はガン等の温熱療法に一
般に使用される高周波加熱装置に於いては非常に
大きなものであつて上述した従来の測温方法では
これからの雑音除去に多大の労力を費していた。
般に使用される高周波加熱装置に於いては非常に
大きなものであつて上述した従来の測温方法では
これからの雑音除去に多大の労力を費していた。
実験によれば、上述した従来の方法では生体内
センサのアンテナ・コイルと体外装置のピツク・
アツプ・コイルの離隔距離はせいぜい５cm程度で
あつて、例えば生体内深部の温度測定にあたつて
は前記センサの圧電振動子とアンテナ・コイルと
を所要間隔離した細長い形状とするか或はこれら
両者をケーブルで延長する等して前記アンテナ・
コイルを体表近くに位置せしめなければ測定がで
きず極めて不便であつた。
センサのアンテナ・コイルと体外装置のピツク・
アツプ・コイルの離隔距離はせいぜい５cm程度で
あつて、例えば生体内深部の温度測定にあたつて
は前記センサの圧電振動子とアンテナ・コイルと
を所要間隔離した細長い形状とするか或はこれら
両者をケーブルで延長する等して前記アンテナ・
コイルを体表近くに位置せしめなければ測定がで
きず極めて不便であつた。
又、同様の方法によつて圧力の測定が可能であ
つて、この場合はセンサの構造が若干異なるのみ
である。
つて、この場合はセンサの構造が若干異なるのみ
である。
（発明の目的）
本発明は上述の如き温度又は圧力の測定方法の
問題点に鑑みてなされたものであつて、生体内に
於ける減衰が比較的少なく、かつ雑音成分レベル
が小さい超音波を利用することによつて測定を容
易にすると共に生体内深部に於ける温度又は圧力
の測定を可能とした非接触型温度等の測定方法を
提供することを目的とする。
問題点に鑑みてなされたものであつて、生体内に
於ける減衰が比較的少なく、かつ雑音成分レベル
が小さい超音波を利用することによつて測定を容
易にすると共に生体内深部に於ける温度又は圧力
の測定を可能とした非接触型温度等の測定方法を
提供することを目的とする。
（発明の概要）
上述の目的を達成するために本発明では以下の
如き手段を講ずる。
如き手段を講ずる。
即ち、アンテナ・コイルに共振周波数が温度又
は圧力依存性を有する圧電振動子と該圧電振動子
の共振周波数とほゞ同一の共振周波数を有する超
音波トランスデユーサとをループを形成する如く
接続したものをセンサ用プローブとなし被測定体
表面又は内部に装着すると共に、外部から前記圧
電振動子の共振周波数近傍の電磁波を前記アンテ
ナ・コイルを介して前記プローブに与えこれに共
振して前記圧電振動子に流れる電流によつて前記
超音波トランスデユーサを発振動せしめこれが発
する超音波を外部から観測することによつて前記
被測定体の温度又は圧力を測定するよう構成す
る。
は圧力依存性を有する圧電振動子と該圧電振動子
の共振周波数とほゞ同一の共振周波数を有する超
音波トランスデユーサとをループを形成する如く
接続したものをセンサ用プローブとなし被測定体
表面又は内部に装着すると共に、外部から前記圧
電振動子の共振周波数近傍の電磁波を前記アンテ
ナ・コイルを介して前記プローブに与えこれに共
振して前記圧電振動子に流れる電流によつて前記
超音波トランスデユーサを発振動せしめこれが発
する超音波を外部から観測することによつて前記
被測定体の温度又は圧力を測定するよう構成す
る。
（実施例）
以下本発明を図示した実施例に基づいて、詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明に於いて使用するセンサとして
のプローブの一実施例を示す回路図である。
のプローブの一実施例を示す回路図である。
同図に於いてL1はアンテナ・コイルであつて、
これに水晶振動子Ｘと超音波トランスデユーサ
SWとを直列に接続しこれら三者が閉ループを成
す如く構成したものである。
これに水晶振動子Ｘと超音波トランスデユーサ
SWとを直列に接続しこれら三者が閉ループを成
す如く構成したものである。
尚前記超音波トランスデユーサSWとしては例
えばチタン酸バリウム振動子或は水晶振動子等の
圧電振動子を厚み縦振動モードで用い、その共振
周波数を前記センサ用水晶振動子Ｘとほゞ同一、
例えば13.56MHzとする。
えばチタン酸バリウム振動子或は水晶振動子等の
圧電振動子を厚み縦振動モードで用い、その共振
周波数を前記センサ用水晶振動子Ｘとほゞ同一、
例えば13.56MHzとする。
このように構成したプローブに、前記アンテ
ナ・コイルL1を介して前記水晶振動子Ｘの共振
周波数近傍の電磁波を与えると、該電磁波が前記
水晶振動子の共振周波数と一致するとき最も大き
い高周波電流が前記閉ループに流れ、これによつ
て前記超音波トランスデユーサが作動し該共振周
波数と同一の超音波を発生する。
ナ・コイルL1を介して前記水晶振動子Ｘの共振
周波数近傍の電磁波を与えると、該電磁波が前記
水晶振動子の共振周波数と一致するとき最も大き
い高周波電流が前記閉ループに流れ、これによつ
て前記超音波トランスデユーサが作動し該共振周
波数と同一の超音波を発生する。
従つて外部から該超音波を導出しその周波数を
測定すれば前記水晶振動子の共振周波数を知るこ
とができ、あらかじめ該共振周波数と温度又は圧
力の関係がわかつていればそのときのこれらの値
を測定することができる。
測定すれば前記水晶振動子の共振周波数を知るこ
とができ、あらかじめ該共振周波数と温度又は圧
力の関係がわかつていればそのときのこれらの値
を測定することができる。
尚、前記水晶振動子Ｘと超音波トランスデユー
サSWとの共振周波数がすべての温度又は圧力に
関して常に同一であることが望ましいが、この超
音波トランスデユーサーのＱ値はかなり低下され
た状態としてあるので例えこれが幾分異るとして
も若干効率の低下はあるものの水晶の共振周波数
に応じた超音波振動出力が得られることには異い
がない。
サSWとの共振周波数がすべての温度又は圧力に
関して常に同一であることが望ましいが、この超
音波トランスデユーサーのＱ値はかなり低下され
た状態としてあるので例えこれが幾分異るとして
も若干効率の低下はあるものの水晶の共振周波数
に応じた超音波振動出力が得られることには異い
がない。
この超音波トランスデユーサの構造としては
種々考えられるが例えば第３図に示すように構成
すればよい。
種々考えられるが例えば第３図に示すように構成
すればよい。
即ち、共振周波数が前記水晶振動子とほゞ等し
くなる様な共振周波数をもつ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７の振動方向
両端に電極８，８を付加すると共に該電極の一方
を挾みエポキシ樹脂９にニツケルの微粉末１０を
混入したものを前記振動子７の厚みのほゞ２倍の
長さ付加せしめることによつて、超音波トランス
デユーサの感度を使用周波数内でほゞ一定とする
とともに、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と前記水晶振動子Ｘとアンテ
ナ・コイルL1と該電極８，８とを直列に接続す
るよう構成したものである。
くなる様な共振周波数をもつ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７の振動方向
両端に電極８，８を付加すると共に該電極の一方
を挾みエポキシ樹脂９にニツケルの微粉末１０を
混入したものを前記振動子７の厚みのほゞ２倍の
長さ付加せしめることによつて、超音波トランス
デユーサの感度を使用周波数内でほゞ一定とする
とともに、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と前記水晶振動子Ｘとアンテ
ナ・コイルL1と該電極８，８とを直列に接続す
るよう構成したものである。
尚上述の水晶振動子の周波数を検出する方法と
しては前記超音波トランスデユーサのSWの超音
波周波数を測定する代りに、前記外部から照射す
る電磁波周波数を変化せしめ前記超音波出力が最
大となる前記電磁波周波数を観測することによつ
て行なつてもよい。
しては前記超音波トランスデユーサのSWの超音
波周波数を測定する代りに、前記外部から照射す
る電磁波周波数を変化せしめ前記超音波出力が最
大となる前記電磁波周波数を観測することによつ
て行なつてもよい。
即ち、第２図にこのような測定方法を実施する
場合に用いる外部測定装置の一実施例のブロツク
図を示す。
場合に用いる外部測定装置の一実施例のブロツク
図を示す。
同図に於いて１は周波数カウンタ２を付した可
変周波数発振器であつて、これに接続した送信用
アンテナ・コイルL2を介して前記プローブに電
磁波を照射すると共に該プローブが発振する前記
超音波をマイクロホン３によつて受信しその電気
信号を高周波アンプ４に於いて所要レベルまで増
幅したのちフイルタ５によつて前記超音波と同一
周波数の電気信号を抽出しそのレベルをレベル計
６によつて観測するよう測定系を構成すると共
に、前記可変周波数発振器１の発振周波数を変化
せしめ前記レベル計の読みが最大となる点のその
周波数を前記周波数カウンタ２によつて検出す
る。
変周波数発振器であつて、これに接続した送信用
アンテナ・コイルL2を介して前記プローブに電
磁波を照射すると共に該プローブが発振する前記
超音波をマイクロホン３によつて受信しその電気
信号を高周波アンプ４に於いて所要レベルまで増
幅したのちフイルタ５によつて前記超音波と同一
周波数の電気信号を抽出しそのレベルをレベル計
６によつて観測するよう測定系を構成すると共
に、前記可変周波数発振器１の発振周波数を変化
せしめ前記レベル計の読みが最大となる点のその
周波数を前記周波数カウンタ２によつて検出す
る。
尚、この際前記レベル計６の読みが最大となる
点を検出する手段を付加しその手段の出力によつ
て前記可変周波発振器１の発振周波数を制御する
よう構成すれば前記超音波出力が最大となる電磁
波周波数を自動的に測定することができ極めて便
利である。
点を検出する手段を付加しその手段の出力によつ
て前記可変周波発振器１の発振周波数を制御する
よう構成すれば前記超音波出力が最大となる電磁
波周波数を自動的に測定することができ極めて便
利である。
以上本発明を一実施例に基づいて詳細に説明し
たが、本発明はこれに限定する必要はなく、例え
ば前記プローブに於いて外部から照射する電磁波
を一旦直流化しこれを新らたに構成した超音波発
振回路の電源となすと共に該超音波発振器の振動
子に温度或は圧力依存性をもつたものを用い外部
から超音波周波数を計測するようにしてもよい。
たが、本発明はこれに限定する必要はなく、例え
ば前記プローブに於いて外部から照射する電磁波
を一旦直流化しこれを新らたに構成した超音波発
振回路の電源となすと共に該超音波発振器の振動
子に温度或は圧力依存性をもつたものを用い外部
から超音波周波数を計測するようにしてもよい。
又、前記プローブの超音波トランスデユーサを
温度依存性を有したものとし、前記圧電振動子を
除去して共振回路を構成してもよい。
温度依存性を有したものとし、前記圧電振動子を
除去して共振回路を構成してもよい。
更に以上の説明は測温方法を主として説明した
が、前記圧電振動子は圧力に対しても共振周波数
が依存性を有すること周知であるから上述の説明
と同様の方法によつて圧力の測定が可能であるこ
とが明らかである。
が、前記圧電振動子は圧力に対しても共振周波数
が依存性を有すること周知であるから上述の説明
と同様の方法によつて圧力の測定が可能であるこ
とが明らかである。
（発明の効果）
本発明は以上説明したように構成し外部から照
射する電磁波を生体内に於ける伝播特性が優れた
超音波に変換し、該超音波の観測によつて温度或
は圧力を測するものであるから種々雑多存在する
電磁波雑音の影響を除去せしめ効率のよい非接触
型の温度又は圧力を測定する方法をもたらすうえ
で著効を奏する。
射する電磁波を生体内に於ける伝播特性が優れた
超音波に変換し、該超音波の観測によつて温度或
は圧力を測するものであるから種々雑多存在する
電磁波雑音の影響を除去せしめ効率のよい非接触
型の温度又は圧力を測定する方法をもたらすうえ
で著効を奏する。
第１図は本発明に於いて使用するプローブの一
実施例を示す回路図、第２図は本発明に於いて使
用する体外測定装置の一実施例を示すブロツク
図、第３図は本発明のプローブに用いる超音波ト
ランスデユーサの構造の一実施例を示す図であ
る。 １……可変周波数発振器、２……周波数カウン
タ、３……超音波マイクロホン、４……高周波増
幅器、５……フイルタ、６……レベルメータ、７
及び９……チタン酸バリウム振動子、８，８……
電極、L1及びL2……アンテナ・コイル、Ｘ……
水晶振動子、SW……超音波トランスデユーサ。
実施例を示す回路図、第２図は本発明に於いて使
用する体外測定装置の一実施例を示すブロツク
図、第３図は本発明のプローブに用いる超音波ト
ランスデユーサの構造の一実施例を示す図であ
る。 １……可変周波数発振器、２……周波数カウン
タ、３……超音波マイクロホン、４……高周波増
幅器、５……フイルタ、６……レベルメータ、７
及び９……チタン酸バリウム振動子、８，８……
電極、L1及びL2……アンテナ・コイル、Ｘ……
水晶振動子、SW……超音波トランスデユーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被測定体内或は表面に温度或は圧力依存性を
持つた圧電振動子を含む共振回路と超音波トラン
スジユーサとを含んで構成したプローブを装着す
ると共に、体外から前記プローブに電磁波を照射
しこれに共振する際の前記圧電振動子に流れる電
流によつて前記超音波トランスジユーサを制御し
もつて超音波を発生せしめ、体外から該超音波を
観測することによつて温度或は圧力を測定するよ
うにしたことを特徴とする非接触型温度或は圧力
の測定方法。 ２ 前記プローブの超音波トランスジユーサを温
度或は圧力依存性を有したものとし、前記圧電振
動子を除去して共振回路を構成したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の非接触型温度或
は圧力の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60021542A JPS61181923A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 非接触型温度等の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60021542A JPS61181923A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 非接触型温度等の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181923A JPS61181923A (ja) | 1986-08-14 |
| JPH0448176B2 true JPH0448176B2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=12057864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60021542A Granted JPS61181923A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 非接触型温度等の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61181923A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7575550B1 (en) * | 1999-03-11 | 2009-08-18 | Biosense, Inc. | Position sensing based on ultrasound emission |
| JP3456924B2 (ja) * | 1999-07-01 | 2003-10-14 | アオイ電子株式会社 | マイクロホン装置 |
| JP5031842B2 (ja) * | 2006-09-28 | 2012-09-26 | ローズマウント インコーポレイテッド | 産業立地のためのアンテナ及びレードームを備えたワイヤレスフィールド装置 |
| DE102017007594A1 (de) * | 2017-08-12 | 2019-02-14 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg | Messvorrichtung mit einem passiven kooperativen Target |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190736A (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-07 | Hiroyasu Funakubo | 生体内温度測定用の小型カプセル |
| JPS59186542A (ja) * | 1983-04-07 | 1984-10-23 | インタ−・ノバ株式会社 | 生体内体温測定法 |
-
1985
- 1985-02-06 JP JP60021542A patent/JPS61181923A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61181923A (ja) | 1986-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |