JPH05293088A - Noninvasive temperature measuring apparatus - Google Patents
Noninvasive temperature measuring apparatusInfo
- Publication number
- JPH05293088A JPH05293088A JP4098281A JP9828192A JPH05293088A JP H05293088 A JPH05293088 A JP H05293088A JP 4098281 A JP4098281 A JP 4098281A JP 9828192 A JP9828192 A JP 9828192A JP H05293088 A JPH05293088 A JP H05293088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- antenna
- heating
- noise
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 37
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 12
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 70
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 5
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 4
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハイパーサーミ
ヤや病巣部診断等に際してその生体の温度計測に用いる
無侵襲温度計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-invasive temperature measuring device used for measuring the temperature of a living body when diagnosing hyperthermia or a lesion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】測定対象物の温度を無侵襲で測定する技
術として、測定対象物から放出されるマイクロ波を受信
してその対象物の温度を測定するラジオメトリという手
法が知られている。この手法を生体に用いた例として
は、特公昭63−1064号公報等のものがある。また、生体
などを対象とした場合の問題点としての、アンテナの反
射係数の変化に対応した測定法としてのバランス法ラジ
オメトリについては、Elect.Leters, 14,194〜196 に示
されている。2. Description of the Related Art As a technique for non-invasively measuring the temperature of an object to be measured, there is known a technique called a radiometer which receives microwaves emitted from the object to be measured and measures the temperature of the object. An example of using this technique in a living body is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 63-1064. In addition, the balance method radiusimetry as a measuring method corresponding to the change of the reflection coefficient of the antenna, which is a problem in the case of targeting a living body, is shown in Elect.Leters, 14, 194-196.
【０００３】このラジオメトリを加温治療における温度
測定技術に用いる技術が、特公昭63−1064号公報におい
て示されている。また、無侵襲温度測定によって自動的
に加温制御を行うものとしては、実公昭62−7331号公報
に記載されたものがある。温度測定時には、加温治療の
ための電磁波をオフしないと対象物から放射される微弱
なマイクロ波を測定できないが、そのため、測定時に加
温出力をオフする技術が特公昭57−53110 号公報におい
て示されている。A technique of using this radiuse as a temperature measuring technique in heating treatment is disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-1064. Further, as the automatic heating control by non-invasive temperature measurement, there is one described in Japanese Utility Model Publication No. 62-7331. When measuring the temperature, the weak microwaves emitted from the object cannot be measured unless the electromagnetic waves for heating treatment are turned off.Therefore, a technology for turning off the heating output during measurement is disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-53110. It is shown.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のラ
ジオメータは、参照雑音源を固定して、マイクロ波を受
信し、マイクロ波受信器の出力より測定対象物からの放
射されたマイクロ波電力、つまり、輝度温度を測定する
方式と、参照雑音源からの放射量、雑音温度を変化させ
て、マイクロ波受信器の出力をゼロにするようにするバ
ランス法という方式がある。By the way, in this type of radiometer, the reference noise source is fixed, microwaves are received, and the microwave power radiated from the object to be measured is output from the microwave receiver. That is, there are a method of measuring the brightness temperature and a method of a balance method in which the output of the microwave receiver is made zero by changing the amount of radiation from the reference noise source and the noise temperature.
【０００５】このバランス法ラジオメータは、一般に、
参照雑音源からマイクロ波を発生させ、これをアンテナ
から測定対象物に放射するとともに、その測定対象物か
ら放出および反射するマイクロ波を前記アンテナで受信
し、この受信マイクロ波の電力との差が零となるよう参
照雑音源の雑音温度を調節し、その差が零となったとき
の参照雑音源の温度をそのまま測定対象物の温度として
捕らえるようにしている。つまり、アンテナと生体との
境界面の電力反射係数に影響を受けることなく、精度の
高い測定を可能としている。This balance method radiometer is generally
A microwave is generated from a reference noise source, the microwave is radiated from the antenna to the measurement target, and the microwave emitted and reflected from the measurement target is received by the antenna, and the difference between the received microwave power and the received microwave is generated. The noise temperature of the reference noise source is adjusted so that it becomes zero, and the temperature of the reference noise source when the difference becomes zero is captured as it is as the temperature of the measurement object. In other words, highly accurate measurement is possible without being affected by the power reflection coefficient at the interface between the antenna and the living body.
【０００６】このようにバランス法は、アンテナの反射
係数の影響を除去し、測定精度を高める利点がある。し
かし、その代わり、マイクロ波受信器の出力が零になる
まで、参照雑音源の雑音温度を変化させなくてはならな
いため、それに要する測定時間がかなり長くなるという
操作上の欠点があった。As described above, the balance method has an advantage of removing the influence of the reflection coefficient of the antenna and improving the measurement accuracy. However, instead, the noise temperature of the reference noise source has to be changed until the output of the microwave receiver becomes zero, which results in an operating defect that the measurement time required for this is considerably long.
【０００７】さらに、バランス法ラジオメータをハイパ
ーサーミアなどの加温治療における温度測定器として用
いた場合、測定時間中は加温動作を遮断するので、その
測定時間が長くなると、加温能力がそれに伴って低下し
てくる。さらに、加温出力をオフした後の加温対象物の
温度は、通常、安定していない。したがって、測定時間
が長くかかると、むしろ正確な温度が測定できないとい
うこともあり得る。Further, when the balance method radiometer is used as a temperature measuring device in heating treatment such as hyperthermia, the heating operation is interrupted during the measuring time. Will decrease. Further, the temperature of the object to be heated after the heating output is turned off is usually not stable. Therefore, if the measurement time is long, it may be impossible to measure an accurate temperature.
【０００８】一方、実際のハイパーサーミアでの臨床に
ついては、細かく何℃であるという情報がなくても、加
温の目標である温度値以上か以下か、または、これ以上
に上げたくないという温度値以上か以下かということが
分かれば、その加温治療装置を充分に制御することがで
きるものである。[0008] On the other hand, in actual clinical practice with hyperthermia, even if there is no detailed information about what temperature it is, the temperature value is above or below the target temperature value for heating, or the temperature value at which it is desired not to raise it further. If it is known whether it is above or below, the heating treatment device can be sufficiently controlled.
【０００９】そこで、本発明はそれに着目して、反射係
数の影響の除去による測定精度向上というバランス法の
メリットの低下を抑えながら、短い測定時間で対象物の
輝度温度を測定し、対象物の温度が基準となる温度値以
上か以下かを測定する無侵襲温度計測装置を提供するこ
とを目的とするものである。In view of the above, the present invention measures the brightness temperature of the object in a short measurement time while suppressing the decrease in the merit of the balance method of improving the measurement accuracy by removing the influence of the reflection coefficient, and measuring the brightness temperature of the object. It is an object of the present invention to provide a non-invasive temperature measuring device that measures whether the temperature is equal to or higher than a reference temperature value or lower.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、測
定対象物から放射される熱雑音電波を受信してその熱雑
音電波に合わせて参照雑音源の参照雑音温度を調節する
ことにより、前記測定対象物の温度を測定する無侵襲温
度計測装置において、測定対象物の目標温度に対応する
基準輝度温度とバランスし得る参照雑音温度を求め、そ
の参照雑音温度を放出するように参照雑音源を調節する
手段と、測定輝度温度の値と前記基準輝度温度の値を比
較し、この比較結果を出力する手段を備えたものであ
る。According to the present invention, the thermal noise radio wave radiated from the object to be measured is received and the reference noise temperature of the reference noise source is adjusted according to the thermal noise radio wave. In a non-invasive temperature measuring device that measures the temperature of a measurement target, obtain a reference noise temperature that can be balanced with a reference brightness temperature corresponding to the target temperature of the measurement target, and use a reference noise source to emit the reference noise temperature. It is provided with means for adjusting and means for comparing the value of the measured brightness temperature with the value of the reference brightness temperature and outputting the comparison result.
【００１１】これによって、測定時において、バランス
のための操作を必要としなくなるので、測定時間が大幅
に短縮される。また、参照雑音源の雑音温度を基準とな
る輝度温度とバランスするはずの値に設定するものであ
るため、基準となる輝度温度についてはバランス法で測
定したのと同じことになり、結果的に、アンテナと測定
対象物の境界面の反射係数に影響されること無く測定対
象物の温度を測定できる。ひいては、測定値がその基準
温度以上か以下かの比較結果は反射係数に影響されるこ
と無く捕られることができる。As a result, the operation for balancing is not required at the time of measurement, and the measurement time is greatly shortened. Also, since the noise temperature of the reference noise source is set to a value that should balance with the reference luminance temperature, the reference luminance temperature is the same as that measured by the balance method, and as a result, The temperature of the measurement object can be measured without being affected by the reflection coefficient of the interface between the antenna and the measurement object. Consequently, the comparison result of whether the measured value is above or below the reference temperature can be captured without being influenced by the reflection coefficient.
【００１２】[0012]
【実施例】本発明の第１の実施例を図１ないし図２を参
照して説明する。まず、図１を参照して装置全体のシス
テムを説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the system of the entire apparatus will be described with reference to FIG.
【００１３】図１において、１は測定対象であるところ
の生体（体腔）であり、この生体１内にプローブ２が挿
入される。プローブ２はその先端部分に送受信用アンテ
ナ３を有している。さらに、プローブ２にはアンテナ３
を囲むようにしてバルーン４が設けられている。前記ア
ンテナ３は、生体１にマイクロ波を照射し、または生体
１から放射される熱雑音電波（マイクロ波）を受信する
ものである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a living body (body cavity) to be measured, and a probe 2 is inserted into the living body 1. The probe 2 has a transmitting / receiving antenna 3 at its tip. Furthermore, the probe 2 has an antenna 3
A balloon 4 is provided so as to surround the. The antenna 3 irradiates the living body 1 with microwaves or receives thermal noise radio waves (microwaves) radiated from the living body 1.
【００１４】前記アンテナ３を囲むバルーン４には、プ
ローブ２の内部に形成される図示されない管路を通じて
同じく図示されない給排装置からの水等の拡張用液体が
給排される。そして、プローブ２におけるバルーン４
は、その液体の注入により膨らみ、生体１の腔内面に密
着してアンテナ３を任意の位置に保持する働きをする。
また、バルーン４内には、そのバルーン４内の液体の温
度を測定するように温度センサ５が設けられている。A balloon 4, which surrounds the antenna 3, is supplied with an expansion liquid such as water from a supply / discharge device (not shown) through a conduit (not shown) formed inside the probe 2. And the balloon 4 in the probe 2
Swells due to the injection of the liquid, and functions to hold the antenna 3 in an arbitrary position by making close contact with the inner surface of the cavity of the living body 1.
A temperature sensor 5 is provided inside the balloon 4 so as to measure the temperature of the liquid inside the balloon 4.
【００１５】前記アンテナ３は同軸ケーブル６を通じて
同軸スイッチ７に接続され、前記同軸スイッチ７を切り
換えることによってそのアンテナ３に加温用発振器８か
マイクロ波受信器９を選択的に接続するようになってい
る。同軸スイッチ７とマイクロ波受信器９は、同軸ケー
ブル１１を通じて接続されている。マイクロ波受信器９
の出力は、測温用制御部１５に送られる。また、後述す
るように、マイクロ波受信器９の参照雑音源は、その測
温用制御部１５からの信号により制御される。The antenna 3 is connected to a coaxial switch 7 through a coaxial cable 6, and by switching the coaxial switch 7, a heating oscillator 8 or a microwave receiver 9 is selectively connected to the antenna 3. ing. The coaxial switch 7 and the microwave receiver 9 are connected via a coaxial cable 11. Microwave receiver 9
Is sent to the temperature measurement control unit 15. Further, as will be described later, the reference noise source of the microwave receiver 9 is controlled by a signal from the temperature measurement control unit 15.
【００１６】一方、前記同軸ケーブル６，１１は、プロ
ーブ２の基体を成し、これらには、複数の温度センサ１
２ａ，１２ｂ，…１２ｎ、１３ａ，１３ｂ，…１３ｎが
その軸方向に沿って所定の間隔で複数の箇所に付設され
ている。これらの温度センサ１２ａ，１２ｂ，…１２
ｎ、１３ａ，１３ｂ，…１３ｎは、前記ケーブル６，１
１の温度による測定誤差を無くす補正のためのものであ
る。On the other hand, the coaxial cables 6 and 11 form a base of the probe 2, and a plurality of temperature sensors 1 are attached to them.
12n are provided at a plurality of positions along the axial direction at predetermined intervals. These temperature sensors 12a, 12b, ... 12
n, 13a, 13b, ... 13n are the cables 6, 1
This is for correction to eliminate the measurement error due to the temperature of 1.
【００１７】それらの温度センサ１２ａ，１２ｂ，…１
２ｎ、１３ａ，１３ｂ，…１３ｎは、各同軸ケーブル
６，１１の軸方向における温度分布を検出する。この検
出データは、温度計１４を介して後述する測温用制御部
１５に送られ、この測温用制御部１５にて補正や校正の
計算に用いられる。測温用制御部１５で得られた最終的
な測定温度データは加温用制御部１６へ送られる。ま
た、この測定結果は、測温用表示部２０において表示す
る。Those temperature sensors 12a, 12b, ... 1
2n, 13a, 13b, ... 13n detect the temperature distribution in the axial direction of each coaxial cable 6, 11. This detection data is sent to the temperature measurement control unit 15 described later via the thermometer 14 and is used by the temperature measurement control unit 15 for calculation of correction and calibration. The final measured temperature data obtained by the temperature measurement control unit 15 is sent to the heating control unit 16. The measurement result is displayed on the temperature measurement display unit 20.
【００１８】また、校正データ測定時に用いられる水槽
１８の水は、図示しない温度昇降手段によって加温また
は冷却され、所定の温度に調節される。その水の温度
は、水槽用温度センサ１９で検出され、温度計１４で測
定される。この測定された温度情報は、測温用制御部１
５に送られ、測温用制御部１５はその水温を所定の温度
値にするように水槽１８を制御する。この水槽１８は、
校正時において用いるものであり、普段の測定において
は使用しない。The water in the water tank 18 used for measuring the calibration data is heated or cooled by a temperature elevating means (not shown) and adjusted to a predetermined temperature. The temperature of the water is detected by the water tank temperature sensor 19 and measured by the thermometer 14. This measured temperature information is used for the temperature measurement control unit 1
5, the temperature measurement control unit 15 controls the water tank 18 so that the water temperature becomes a predetermined temperature value. This aquarium 18
This is used for calibration and not for ordinary measurement.
【００１９】加温用発振器８は、前記加温用制御部１６
によって制御される。加温用制御部１６は同軸スイッチ
７をも制御し、その切換え情報を測温用制御部１５に送
っている。また、加温用制御部１６は、加温制御のため
に測温用制御部１５から温度情報を得ている。そして、
この加温状況を表示部２０において表示させる。The heating oscillator 8 includes the heating control unit 16
Controlled by. The heating control unit 16 also controls the coaxial switch 7, and sends the switching information to the temperature measurement control unit 15. The heating control unit 16 also obtains temperature information from the temperature measurement control unit 15 for heating control. And
This heating condition is displayed on the display unit 20.
【００２０】次に、図２を用いてマイクロ波受信器９の
内部回路の構成を説明する。すなわち、ディッキー・ス
イッチ２１を介して前記同軸ケーブル１１に、サーキュ
レータ２２のポートが接続されている。ディッキー・ス
イッチ２１は、同期信号発生器３１からの矩形波状の同
期信号によりオン・オフし、オン時に同軸ケーブル１１
とサーキュレータ２２との間を導通させるものである。Next, the structure of the internal circuit of the microwave receiver 9 will be described with reference to FIG. That is, the port of the circulator 22 is connected to the coaxial cable 11 via the Dickie switch 21. The Dicky switch 21 is turned on / off by a rectangular wave-shaped synchronizing signal from the synchronizing signal generator 31, and when it is turned on, the coaxial cable 11
And the circulator 22 are electrically connected.
【００２１】サーキュレータ２２は３つのポートを有し
ており、それらのポートには、その信号の伝達の順番
に、ディッキー・スイッチ２１、アイソレータ２３、参
照雑音源２４が接続されている。ディッキー・スイッチ
２１から送られてきた熱雑音信号はアイソレータ２３を
介してＲＦアンプ２５で増幅され、ミキサ２６のＲＦ端
子に入力される。アイソレータ２３は、ＲＦアンプ２５
以降で反射された信号を吸収するためのものである。ミ
キサ２６のＬＯ端子に、局部発振器２７の出力が減衰器
２８を介して入力され、ミキサ２６はその入力とＲＦア
ンプ２５の出力とを乗算させて周波数変換を行う。この
信号がミキサ２６のＩＦ端子を介してアンプ２９に送ら
れる。The circulator 22 has three ports, and a Dicky switch 21, an isolator 23, and a reference noise source 24 are connected to these ports in the order of signal transmission. The thermal noise signal sent from the Dicky switch 21 is amplified by the RF amplifier 25 via the isolator 23 and input to the RF terminal of the mixer 26. The isolator 23 is an RF amplifier 25.
It is for absorbing the signal reflected thereafter. The output of the local oscillator 27 is input to the LO terminal of the mixer 26 via the attenuator 28, and the mixer 26 multiplies the input by the output of the RF amplifier 25 to perform frequency conversion. This signal is sent to the amplifier 29 via the IF terminal of the mixer 26.
【００２２】減衰器２８は、ミキサ２６の感度調整のた
めに、最適のＬＯ端子出力を送り込むように調整されて
いる。雑音信号はＩＦアンプ２９で増幅され、検波器３
０で雑音電力がＤＣ成分として検波出力される。検波出
力されたＤＣ成分は前記同期信号発生器３１からの同期
信号に同期しているロックインアンプ３２に入力され
る。なお、前述したように、ディッキー・スイッチ２１
も、この同じ同期信号によってオン／オフ制御される。The attenuator 28 is adjusted to feed the optimum LO terminal output for adjusting the sensitivity of the mixer 26. The noise signal is amplified by the IF amplifier 29 and detected by the detector 3
At 0, noise power is detected and output as a DC component. The detected DC component is input to the lock-in amplifier 32 which is synchronized with the sync signal from the sync signal generator 31. As described above, the Dicky switch 21
Is also on / off controlled by this same synchronization signal.
【００２３】前記測温用制御部１５は、入力部３３を有
し、マイクロコンピュータおよびその周辺回路から成
り、これは測温装置全般にわたる制御も行う。さらに、
この測温用制御部１５は内部メモリを有しており、そこ
に測定温度をファイルとして記憶したり、温度計１４の
検知温度を逐次に記憶するようになっている。The temperature measuring control unit 15 has an input unit 33 and is composed of a microcomputer and its peripheral circuits, which also controls the entire temperature measuring device. further,
The temperature measurement control unit 15 has an internal memory, in which the measured temperature is stored as a file and the detected temperature of the thermometer 14 is sequentially stored.
【００２４】そして、この測温用制御部１５は、測定対
象物の目標温度に対応する基準輝度温度とバランスし得
る参照雑音温度を求め、その参照雑音温度を放出するよ
うに参照雑音源を調節する機能と、測定輝度温度の値と
前記基準輝度温度の値を比較し、この比較結果を出力す
る機能を備える。さらに、入力部３３の操作に応じて校
正モードおよび計測モードを設定する機能などを備え
る。Then, the temperature measurement control unit 15 obtains a reference noise temperature which can be balanced with the reference luminance temperature corresponding to the target temperature of the object to be measured, and adjusts the reference noise source so as to emit the reference noise temperature. And a function of comparing the measured brightness temperature value with the reference brightness temperature value and outputting the comparison result. Further, it has a function of setting the calibration mode and the measurement mode according to the operation of the input unit 33.
【００２５】次に、上述したような構成のマイクロ波受
信器９の動作を説明する。まず、ディッキー・スイッチ
２１がオン時において、以下に示す電圧ＶONが検波器３
０で検波出力されている。 ＶON＝ｋ・Ｇ・Ｃd （１−Ｒ）Ｔobj ・Ｂ＋ｋ・Ｇ・Ｃ
d ・Ｒ・Ｔref ・Ｂ ｋ ：ボルツマン定数Next, the operation of the microwave receiver 9 having the above structure will be described. First, when the Dicky switch 21 is turned on, the voltage V ON shown below is applied to the detector 3
The detection output is 0. V ON = k ・ G ・ C d (1-R) T obj・ B + k ・ G ・ C
d・ R ・ T ref・ B k: Boltzmann constant
【００２６】Ｇ ：ＩＦアンプまでのシステム・ゲイン Ｃd ：検波器の感度定数 Ｒ ：アンテナと測定対象物との境界面の反射係数 Ｂ ：帯域幅 Ｔobj ：測定対象物の放射する雑音温度 Ｔref ：参照雑音源の雑音温度G: System gain up to IF amplifier C d : Sensitivity constant of detector R: Reflection coefficient of boundary surface between antenna and measurement object B: Bandwidth T obj : Noise temperature radiated by measurement object T ref : Noise temperature of the reference noise source
【００２７】ついで、オフ時を考える。オフ時には、参
照雑音源２４からの雑音電力がサーキュレータ２２を通
じてディッキー・スイッチ２１に送られる。そして、デ
ィッキー・スイッチ２１で全反射されて再度、サーキュ
レータ２２を通って、アイソレータ２３を介してＲＦア
ンプ２５に入力される。 よって、以下に示す電圧Ｖ
OFF が、検波出力される。 ＶOFF ＝ｋ・Ｇ・Ｃd ・Ｔref ・ＢNext, consider the off time. When turned off, the noise power from the reference noise source 24 is sent to the Dicky switch 21 through the circulator 22. Then, the light is totally reflected by the Dicky switch 21, passes through the circulator 22 again, and is input to the RF amplifier 25 via the isolator 23. Therefore, the voltage V shown below
OFF is detected and output. V OFF = k, G, C d , T ref , B
【００２８】前記ロックインアンプ３２は、入力された
信号と参照信号とを掛算し、その結果を積分するもので
あり、すなわち、参照信号と同じ周波数成分のみを取り
出す装置である。よって、簡略的に理解すると、ディッ
キー・スイッチ２１のオン時とオフ時の検波信号の差を
検出していることになる。すると、ロックインアンプ３
２の出力ＶLOCKは以下のようになる。 ＶLOCK＝ｋ・ＧSYS ・Ｂ（１−Ｒ）（Ｔobj −Ｔref ） ＧSYS ：システム全体のゲイン ここで、ＶLOCKが零になるように参照雑音源２４を調節
すると、反射係数Ｒが１でない場合であれば、Ｔobj ＝
Ｔref となり、反射係数Ｒに関係が無い測定ができる。
これがバランス法の原理である。The lock-in amplifier 32 multiplies the input signal by the reference signal and integrates the result, that is, a device that extracts only the same frequency component as the reference signal. Therefore, a simple understanding means that the difference between the detection signals when the Dicky switch 21 is on and when it is off is detected. Then lock-in amplifier 3
The output V LOCK of 2 is as follows. V LOCK = k · G SYS · B (1−R) (T obj −T ref ) G SYS : gain of the entire system Here, when the reference noise source 24 is adjusted so that V LOCK becomes zero, the reflection coefficient R becomes zero. If is not 1, then T obj =
It becomes T ref , and the measurement irrelevant to the reflection coefficient R can be performed.
This is the principle of the balance method.
【００２９】ついで、この装置の作用および使用方法を
説明する。まず、入力部３３で校正モードに設定し、そ
のモードの開始操作を行う。すなわち、水槽１８内の水
中にプローブ２を入れ、その水槽１８内の水温を、測定
対象物の温度を含む範囲で、測温用制御部１５の指令に
より変化させる。Next, the operation and usage of this device will be described. First, the input unit 33 is set to the calibration mode, and the operation for starting the mode is performed. That is, the probe 2 is put into the water in the water tank 18, and the water temperature in the water tank 18 is changed by a command from the temperature measurement control unit 15 within a range including the temperature of the measurement object.
【００３０】ここで、温度を変化させたそれぞれの場合
における、その温度水槽１８内の水温をＴw ′、この装
置で測定した輝度温度をＴref ′とし、 この
Ｔw ′とＴref ′とを種々測定してその間の相関を求
め、この相関関係のデータを測温用制御部１５の内部メ
モリに記憶する。また、このとき、温度センサ１２ａ，
１２ｂ，…１２ｎ、１３ａ，１３ｂ，…１３ｎで測定し
たケーブル６，１１の温度分布も、測温用制御部１５の
内部メモリに記憶しておく。Here, in each case where the temperature is changed, the water temperature in the temperature water tank 18 is T w ′, the brightness temperature measured by this device is T ref ′, and these T w ′ and T ref ′ are Is measured variously to obtain the correlation between them, and the data of this correlation is stored in the internal memory of the temperature measurement control unit 15. At this time, the temperature sensor 12a,
The temperature distributions of the cables 6 and 11 measured by 12b, ... 12n, 13a, 13b, ... 13n are also stored in the internal memory of the temperature measurement control unit 15.
【００３１】この一連の動作を校正用データ測定とい
う。これはときどき行って装置を校正しておく。この校
正時の輝度温度測定は、時間的に急ぐものではないの
で、バランス法を用いて行う方が良い。This series of operations is called calibration data measurement. Do this from time to time to calibrate the device. Since the luminance temperature measurement at the time of calibration is not urgent in time, it is better to use the balance method.
【００３２】次に、実際の加温及び温度測定について述
べる。まず、最初に図１で示すように、プローブ２を加
温・測温対象物の生体（体腔）１に挿入して装着する。
このとき、バルーン４を膨らませて生体１の所定位置に
固定する。そして、加温用制御部１６からの信号によ
り、同軸スイッチ７を操作し、加温用発振器８側にアン
テナ３を接続する。さらに、加温用制御部１６からの信
号によって、加温用発振器８がオンの状態とされ、その
加温用発振器８が出力動作を行う。そして、アンテナ３
から照射されるマイクロ波で生体１は加温される。Next, actual heating and temperature measurement will be described. First, as shown in FIG. 1, first, the probe 2 is inserted and attached to the living body (body cavity) 1 of the object to be heated and measured.
At this time, the balloon 4 is inflated and fixed at a predetermined position of the living body 1. Then, the coaxial switch 7 is operated by the signal from the heating control unit 16 to connect the antenna 3 to the heating oscillator 8 side. Further, the heating oscillator 8 is turned on by a signal from the heating control unit 16, and the heating oscillator 8 performs an output operation. And antenna 3
The living body 1 is heated by the microwaves emitted from.
【００３３】このときの加温出力は、固定のものでも良
いが、可変可能なものである場合には、その出力値も加
温用制御部１６によって調節することができる。また、
加温出力値、及び積算エネルギー量などを加温表示部２
０に表示させる。一定時間加温した後、加温用制御部１
６からの信号によって、まず、加温用発振器８の出力が
オフされる。The heating output at this time may be fixed, but if it is variable, the output value can also be adjusted by the heating controller 16. Also,
The warming output value and integrated energy amount are displayed on the warming display unit 2
Display at 0. After heating for a certain period of time, the heating control unit 1
The signal from 6 first turns off the output of the heating oscillator 8.
【００３４】ついで、同軸スイッチ７が切り換えられ、
マイクロ波受信器９側にアンテナ３が接続される。そし
て、まず、温度センサ５で検出するバルーン４内の液体
の温度を温度計１４を介して測温用制御部１５に取り込
む。Then, the coaxial switch 7 is switched,
The antenna 3 is connected to the microwave receiver 9 side. Then, first, the temperature of the liquid in the balloon 4 detected by the temperature sensor 5 is taken into the temperature measurement control unit 15 via the thermometer 14.
【００３５】一方、生体１から放射されているマイクロ
波の雑音温度は、このバルーン４内の液体によって減衰
される。したがって、望みの生体１の輝度温度をｘとす
れば、そのｘが得られるときのアンテナ３の温度は、前
記取り込んだバルーン４内の液体温度、およびその液体
の減衰定数（これは、内部メモリに予め記憶されてい
る。）から求めることができる。つまり、生体１の本来
の輝度温度をアンテナ３での輝度温度に置き換え、それ
を基準アンテナ温度（基準輝度温度）とする。On the other hand, the noise temperature of the microwave radiated from the living body 1 is attenuated by the liquid inside the balloon 4. Therefore, assuming that the desired brightness temperature of the living body 1 is x, the temperature of the antenna 3 when the x is obtained is the liquid temperature in the balloon 4 that has been taken in, and the attenuation constant of the liquid (this is the internal memory). It is stored in advance in.). That is, the original brightness temperature of the living body 1 is replaced with the brightness temperature of the antenna 3, and this is used as the reference antenna temperature (reference brightness temperature).
【００３６】基準とする生体１からの輝度温度の出力が
アンテナ３では何℃に受信されるかを、そのバルーン４
の内部温度を用いて測温用制御部１５内の演算機能で計
算を行うのである。The temperature at which the antenna 3 receives the output of the brightness temperature from the living body 1 as a reference is determined by the balloon 4
The calculation is performed by the calculation function in the temperature measurement control unit 15 using the internal temperature of.
【００３７】この基準アンテナ温度を求める計算方法
は、アンテナ３の放射方向をアンテナ３の軸と垂直にな
っているように近似する方法や、アンテナ３の近傍放射
界分布を測定し、それをデータとして用いて計算を行う
方法などがある。どの方法においても、バルーン４内の
液体の減衰定数は、前もって測温用制御部１５のメモリ
内に入力しておく必要はある。なお、この計算について
は、加温中にも温度センサ５による温度計測が可能なの
であれば、加温中に測温用制御部１５はこの温度を読み
込んで前もって計算しておくことが可能である。The calculation method for obtaining the reference antenna temperature is as follows: the radiation direction of the antenna 3 is approximated to be perpendicular to the axis of the antenna 3; There is a method of performing calculation by using as. In any method, the damping constant of the liquid in the balloon 4 needs to be input in the memory of the temperature measurement control unit 15 in advance. Regarding this calculation, if the temperature can be measured by the temperature sensor 5 even during heating, the temperature measurement control unit 15 can read this temperature during heating and calculate it in advance. ..
【００３８】基準アンテナ温度が求まったら、測温用制
御部１５は、マイクロ波受信器９内の参照雑音源２４
を、前記基準アンテナ温度とバランスするはずの雑音温
度に設定する。When the reference antenna temperature is obtained, the temperature measurement control unit 15 controls the reference noise source 24 in the microwave receiver 9.
Is set to a noise temperature that should be balanced with the reference antenna temperature.
【００３９】実際の計算方法としては、校正用データで
の水温ＴW と測定値Ｔref の相関を、校正用データ測定
時と実際の測定時での温度センサ温度センサ１２ａ，１
２ｂ，…１２ｎ、１３ａ，１３ｂ，…１３ｎで測定され
るケーブル６，１１の温度の差で補正し、補正後の相関
の水温Ｔw に基準アンテナ温度を代入することにより求
まる。すると、基準アンテナ温度とバランスするはずの
参照雑音源２４の雑音温度Ｔref が計算できる。As an actual calculation method, the correlation between the water temperature T W in the calibration data and the measured value T ref is calculated by measuring the temperature sensor temperature sensor 12a, 1 during the calibration data measurement and the actual measurement.
12n, 13a, 13b, ... 13n are corrected by the temperature difference between the cables 6 and 11, and the reference antenna temperature is substituted for the corrected correlation water temperature T w . Then, the noise temperature T ref of the reference noise source 24, which should be in balance with the standard antenna temperature, can be calculated.
【００４０】参照雑音源２４の雑音温度を前記計算によ
り求めた値に設定した後、マイクロ波受信器９の出力を
測温用制御部１５に取り込み、実際のマイクロ波受信器
９の測定値が前記基準アンテナ温度より高いか低いかを
比較判断する。つまり、ロックインアンプ３２の出力が
正か負または零かを判断する。After the noise temperature of the reference noise source 24 is set to the value obtained by the above calculation, the output of the microwave receiver 9 is taken into the temperature measuring control unit 15, and the actual measured value of the microwave receiver 9 is It is judged whether the temperature is higher or lower than the reference antenna temperature. That is, it is determined whether the output of the lock-in amplifier 32 is positive, negative, or zero.
【００４１】もし、基準アンテナ温度より高いのであれ
ば、低くなるまで加温を行わずに加温・測温対象物の生
体１の温度が下がるのを待つ。もし、低ければ、そのこ
とを信号で加温用制御部１６に知らせる。すると、加温
用制御部１６は、同軸スイッチ７の切り換えを行って加
温用発振器８側への接続に戻し、加温用発振器８の出力
をオンにすることにより加温を行う。If the temperature is higher than the reference antenna temperature, the temperature of the living body 1 of the object to be heated / temperature-measured is waited for until it becomes lower without heating. If it is low, the signal is notified to the heating control unit 16. Then, the heating control unit 16 switches the coaxial switch 7 to return the connection to the heating oscillator 8 side, and turns on the output of the heating oscillator 8 to perform heating.
【００４２】そして、参照雑音源２４の雑音温度が基準
アンテナ温度とバランスする値に調節されていれば、実
際の受信輝度温度が基準アンテナ温度になったとき、ア
ンテナ３の反射係数Ｒに関係なくマイクロ波受信器９の
出力が零となるはずである。よって、実際の測定値が基
準アンテナ温度より高い場合と低い場合、それが、マイ
クロ波受信器９の出力の符号に違いとして得られ、明確
に判断できる。If the noise temperature of the reference noise source 24 is adjusted to a value that balances with the reference antenna temperature, when the actual reception brightness temperature reaches the reference antenna temperature, regardless of the reflection coefficient R of the antenna 3. The output of the microwave receiver 9 should be zero. Therefore, when the actual measured value is higher or lower than the reference antenna temperature, it is obtained as a difference in the sign of the output of the microwave receiver 9, and it can be clearly determined.
【００４３】しかし、参照雑音源２４の雑音温度を測定
したい温度付近に、単に固定してあると、バランスした
ときの測定値が基準アンテナ温度である保証は何もな
く、２つの温度の差を出力の符号で判断できなくなるこ
とはもちろん、アンテナ３の反射係数の変化があった場
合にその判断さえ容易にできなくなってしまう。However, if the noise temperature of the reference noise source 24 is simply fixed near the temperature at which it is desired to be measured, there is no guarantee that the measured value when balanced will be the reference antenna temperature, and there will be no difference between the two temperatures. Of course, it becomes impossible to make a judgment based on the sign of the output, and even when the reflection coefficient of the antenna 3 has changed, that judgment cannot be made easily.
【００４４】また、参照雑音源２４の制御については、
計算結果と校正データからの処理によって算出された温
度にするだけの操作しか行わないので、バランス法のよ
うに参照雑音源２４の雑音温度を何度も操作する必要が
無く、結果として測定時間の短縮が可能である。もし、
バルーン４内の温度センサ５による温度検出が加温中に
も可能であれば、参照雑音源２４の制御を加温中に行う
ことも可能であり、その場合には更に測定時間が短縮で
きる。Regarding the control of the reference noise source 24,
Since only the operation of setting the temperature calculated by the processing from the calculation result and the calibration data is performed, it is not necessary to repeatedly operate the noise temperature of the reference noise source 24 unlike the balance method, and as a result, the measurement time It can be shortened. if,
If the temperature can be detected by the temperature sensor 5 in the balloon 4 even during heating, the reference noise source 24 can be controlled during heating, and in that case, the measurement time can be further shortened.
【００４５】したがって、例えばハイパーサーミアなど
の加温治療に際し、温度測定に伴う加温出力のオフ時間
を短く押さえることができ、かつバランス法ラジオメト
リのメリットによる精度の高い温度制御を確保できる。Therefore, for example, in heating treatment such as hyperthermia, the off time of the heating output accompanying the temperature measurement can be kept short, and highly accurate temperature control can be secured by the merit of the balance method radius geometry.
【００４６】図３および図４は、本発明の第２の実施例
を示すものである。図３はその装置の全体的な構成を示
しており、その基本的な構成は、前述した第１の実施例
のものと同様なものであるが、バルーン４の外表面側の
温度、すなわち、生体１の表面の温度を測定できる温度
センサ３５を付加している。また、マイクロ波受信器９
は図４で示すように構成されている。この構成は以下の
点を除いて前述した第１の実施例のものと同じである。3 and 4 show a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows the overall configuration of the device, the basic configuration of which is similar to that of the first embodiment described above, but the temperature on the outer surface side of the balloon 4, that is, A temperature sensor 35 capable of measuring the temperature of the surface of the living body 1 is added. In addition, the microwave receiver 9
Is configured as shown in FIG. This structure is the same as that of the first embodiment described above except the following points.
【００４７】サーキュレータ２２と参照雑音源２４の間
に、前記測温用制御部１５によって制御される同軸スイ
ッチ４１を設けた。また、参照雑音源２４が、２つの参
照雑音源２４ａ，２４ｂを有し、それらは同軸スイッチ
４１を切換えることにより選択される。これら参照雑音
源２４ａ，２４ｂはどちらも測温用制御部１５によって
制御される。A coaxial switch 41 controlled by the temperature measuring controller 15 is provided between the circulator 22 and the reference noise source 24. Further, the reference noise source 24 has two reference noise sources 24a and 24b, which are selected by switching the coaxial switch 41. Both of the reference noise sources 24a and 24b are controlled by the temperature measurement control unit 15.
【００４８】このようなマイクロ波受信器９の動作につ
いても、第１の実施例と異なるのは、同軸スイッチ４１
によって参照雑音源２４ａ，２４ｂが切り換えられるこ
とだけであり、他の部分については同じである。次に、
これの操作とその動作について説明する。校正用データ
の測定については前述した第１の実施例の場合と同じで
ある。The operation of the microwave receiver 9 as described above also differs from that of the first embodiment in that the coaxial switch 41 is used.
The reference noise sources 24a and 24b are only switched by the above, and the other parts are the same. next,
This operation and its operation will be described. The measurement of the calibration data is the same as in the case of the first embodiment described above.
【００４９】実際の測定及び加温作用について示すと、
まず、プローブ２を加温・測温対象たる生体１に装着す
る。加温用制御部１６からの信号により同軸スイッチ７
が加温用発振器８側を接続するように切り換える。加温
用発振器８は加温用制御部１６からの信号によって出力
がオンにされる。加温出力は固定でも良いが、可変なら
ば、この出力値も加温制御部１６によって制御される。The actual measurement and heating action are shown below.
First, the probe 2 is attached to the living body 1, which is the object of heating / temperature measurement. The coaxial switch 7 is operated by a signal from the heating control unit 16.
Switches to connect the heating oscillator 8 side. The output of the heating oscillator 8 is turned on by a signal from the heating control unit 16. The heating output may be fixed, but if it is variable, this output value is also controlled by the heating controller 16.
【００５０】加温中に温度センサ３５による温度測定が
可能ならば、温度センサ３５による温度検出を行い、温
度計１４を介して加温用制御部１６に入力させることも
できる。このときには、温度センサ３５の温度により生
体１の表面が危険温度を越していないかどうかの確認が
可能となる。また、その検出温度や加温出力値及び積算
エネルギー量などを加温表示部２０に表示させる。If the temperature can be measured by the temperature sensor 35 during heating, the temperature can be detected by the temperature sensor 35 and input to the heating controller 16 via the thermometer 14. At this time, the temperature of the temperature sensor 35 makes it possible to confirm whether or not the surface of the living body 1 exceeds the dangerous temperature. Further, the detected temperature, the heating output value, the integrated energy amount, etc. are displayed on the heating display unit 20.
【００５１】一定時間加温後、加温用制御部１６からの
信号によって、まず、加温用発振器８の出力がオフされ
る。ついで、同軸スイッチ７が切り換えられ、マイクロ
波受信器９側への接続に切り換わる。測温用制御部１５
は、まず、バルーン４内の液体温度を測定している温度
センサ５、または温度センサ５，３５の両方で検出でき
る温度の検出データを温度計１４を介して入力を受け
る。After heating for a certain period of time, the output of the heating oscillator 8 is first turned off by a signal from the heating control unit 16. Then, the coaxial switch 7 is switched, and the connection to the microwave receiver 9 side is switched. Temperature measurement controller 15
First, the detection data of the temperature that can be detected by both the temperature sensor 5 that measures the liquid temperature in the balloon 4 or the temperature sensors 5 and 35 is input via the thermometer 14.
【００５２】生体１の表面、または生体１の内部から放
射されているマイクロ波の雑音温度が、このバルーン４
内またはバルーン４内と生体１の内表層部で減衰し、か
つ、その減衰分だけその部分の温度の雑音が足し合わさ
れるわけであるので、基準とする生体１の表面または内
部からの輝度温度出力がアンテナ３では、何℃に受信さ
れるかを、バルーン４内の温度を用いて測温用制御部１
５の演算機能がその計算を行う。The noise temperature of the microwave radiated from the surface of the living body 1 or the inside of the living body 1 is determined by the balloon 4
The temperature of the inside of the living body 1 is attenuated in the inside or inside of the balloon 4 and the inner surface layer of the living body 1, and the noise of the temperature of the portion is added up by the amount of the decay. The temperature measurement control unit 1 uses the temperature inside the balloon 4 to determine at what temperature the output is received by the antenna 3.
The arithmetic function of 5 performs the calculation.
【００５３】そして、この計算結果を基準アンテナ温度
と呼ぶ。この基準アンテナ温度には下限と上限がある。
この場合の計算方法には、アンテナ３の放射方向をその
アンテナ３の軸と垂直になっているように近似する方法
や、アンテナ３の近傍放射界分布を測定し、それをデー
タとして用いて計算を行う方法などがある。また、温度
分布モデルについて、温度センサ３５を用いるときは、
生体１の内表層部の温度はこの温度センサ３５の検知し
た温度を用いることができる。どの方法においても、バ
ルーン４内の液体の減衰定数や生体１の組織の減衰定数
は前もって測温用制御部１５のメモリ内に入力されてい
る必要はある。なお、この計算については、加温中にも
温度センサ５，３５による温度計測が可能なのであれ
ば、加温中に測温用制御部１５は，この温度を読み込ん
で前もって計算しておくことが可能である。The result of this calculation is called the reference antenna temperature. This reference antenna temperature has a lower limit and an upper limit.
The calculation method in this case is to approximate the radiation direction of the antenna 3 so that it is perpendicular to the axis of the antenna 3 or to measure the near field distribution of the antenna 3 and use it as data for calculation. There are ways to do it. Further, regarding the temperature distribution model, when the temperature sensor 35 is used,
As the temperature of the inner surface layer of the living body 1, the temperature detected by the temperature sensor 35 can be used. In any method, the attenuation constant of the liquid in the balloon 4 and the attenuation constant of the tissue of the living body 1 need to be input in the memory of the temperature measurement control unit 15 in advance. Regarding this calculation, if the temperature can be measured by the temperature sensors 5 and 35 even during heating, the temperature measurement control unit 15 may read this temperature during heating and calculate it in advance. It is possible.
【００５４】基準アンテナ温度が求まったら、測温用制
御部１５はマイクロ波受信器９内の同軸スイッチ４１を
参照雑音源２４ａ側に切り換え、その参照雑音源２４ａ
を、前記計算によって得られた下限基準アンテナ温度を
入力したときにバランスする雑音温度に設定・制御す
る。実際の計算方法としては、校正用データでのＴW と
Ｔref の相関を、校正用データ測定時と実際の測定時で
の温度センサ５，３５で測定されるケーブル温度の差で
補正し、補正後の相関のＴW に下限基準アンテナ温度を
代入すればよい。すると、下限基準アンテナ温度とバラ
ンスするはずの参照雑音源２４の雑音温度Ｔref が計算
できる。When the reference antenna temperature is obtained, the temperature measurement control unit 15 switches the coaxial switch 41 in the microwave receiver 9 to the reference noise source 24a side, and the reference noise source 24a.
Is set and controlled to a noise temperature balanced when the lower limit reference antenna temperature obtained by the above calculation is input. As an actual calculation method, the correlation between T W and T ref in the calibration data is corrected by the difference between the cable temperatures measured by the temperature sensors 5 and 35 at the time of measuring the calibration data and the actual measurement, The lower limit reference antenna temperature may be substituted for T W of the corrected correlation. Then, the noise temperature T ref of the reference noise source 24, which should be in balance with the lower limit reference antenna temperature, can be calculated.
【００５５】参照雑音源２４ａを前記計算により算出さ
れた雑音温度に制御した後、マイクロ波受信器９の出力
を測温用制御部１５に入力し、実際のアンテナ３での受
信輝度温度が下限基準アンテナ温度より高いか低いかを
判断する。もし、下限基準アンテナ温度より低いのであ
れば、そのことを信号で加温用制御部１６に知らせる。
すると、加温用制御部１６が同軸スイッチ７の切り換え
を行って加温用発振器８側への接続に戻し、加温用発振
器８の出力をオンにし、少し長めの加温を行い、次回の
測温をその後に行う。もし、高いのであれば、参照雑音
源２４を、上限基準アンテナ温度とバランスする雑音温
度に設定する。これは、マイクロ波受信器９の出力結果
を見る前から設定していても何ら問題なく、むしろ測定
時間としてはその方が良いものである。After the reference noise source 24a is controlled to the noise temperature calculated by the above calculation, the output of the microwave receiver 9 is input to the temperature measurement control unit 15 so that the actual reception brightness temperature at the antenna 3 becomes the lower limit. Determine if it is above or below the reference antenna temperature. If the temperature is lower than the lower limit reference antenna temperature, the fact is notified to the heating control unit 16 by a signal.
Then, the heating control unit 16 switches the coaxial switch 7 to return the connection to the heating oscillator 8 side, turn on the output of the heating oscillator 8, and perform warming for a little longer. The temperature is measured after that. If so, the reference noise source 24 is set to a noise temperature that balances the upper reference antenna temperature. This does not cause any problem even if it is set before the output result of the microwave receiver 9 is viewed, and rather the measurement time is better.
【００５６】その設定後、同軸スイッチ４１を参照雑音
源２４ｂ側への接続に切り換え、上限基準アンテナ温度
と実際の受信輝度温度との比較を行う。そして、受信輝
度温度が上限基準アンテナ温度より高ければ、受信輝度
温度が下限基準アンテナ温度に下がるまでこの測温をし
ながら待つ。もし低ければ、同軸スイッチ７を切り換
え、加温用発振器８をオンし、少し短めの加温を行い、
次回の測温をその後に行う。After the setting, the coaxial switch 41 is switched to the connection to the reference noise source 24b side, and the upper limit reference antenna temperature is compared with the actual reception brightness temperature. If the reception brightness temperature is higher than the upper limit reference antenna temperature, the temperature is waited for until the reception brightness temperature drops to the lower limit reference antenna temperature. If it is low, switch the coaxial switch 7, turn on the oscillator 8 for heating, and perform slightly short heating,
The next temperature measurement is performed after that.
【００５７】この実施例のものによれば、前述した第１
の実施例の利点の他に、加温温度にヒステリシスを与え
ているので、第１の実施例の場合より安定した加温が行
える。また、加温出力が可変の場合には、下限基準アン
テナ温度以下の時と以上の時とでその後の１サイクルの
加温時間だけでなく加温出力も制御すると、さらに安定
した加温が行える。According to this embodiment, the above-mentioned first
In addition to the advantages of the first embodiment, since the heating temperature has a hysteresis, more stable heating can be performed than in the case of the first embodiment. Further, when the heating output is variable, more stable heating can be performed by controlling not only the heating time of one cycle thereafter but also the heating output when the temperature is lower than or equal to the lower limit reference antenna temperature. ..
【００５８】また、温度センサ３５をバルーン４の外側
に設けることによって、生体１表面の危険温度を検知で
きることや、体腔内１内部の温度を輝度温度より推定す
るときの精度が向上するという利点がある。Further, by providing the temperature sensor 35 on the outside of the balloon 4, it is possible to detect a dangerous temperature of the surface of the living body 1 and to improve the accuracy of estimating the temperature inside the body cavity 1 from the brightness temperature. is there.
【００５９】また、２つの参照雑音源２４ａ，２４ｂ
を、上限基準アンテナ温度と下限基準アンテナ温度とい
う設定にせず、一方を基準アンテナ温度にしてもう一方
を危険アンテナ温度とすることによって加温制御を第１
の実施例の場合と同じようにしながら過加温の保護を行
うというシステムに変更することもできる。Two reference noise sources 24a and 24b are also provided.
Is not set as the upper limit reference antenna temperature and the lower limit reference antenna temperature, but one is set as the reference antenna temperature and the other is set as the dangerous antenna temperature.
It is also possible to change to a system that protects against overheating while performing the same procedure as in the above embodiment.
【００６０】図５は、本発明の第３の実施例を示すもの
である。この装置の基本的な構成は、プローブ２の先端
部の構成以外については前述した第１の実施例のものと
同様なものである。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The basic configuration of this device is the same as that of the above-described first embodiment except the configuration of the tip portion of the probe 2.
【００６１】すなわち、生体（体腔）１に挿入されるプ
ローブ２の先端には、アンテナ３があり、このアンテナ
３において最も電力が放射される部分のすぐ近くに温度
センサ５を設ける。さらに、アンテナ３と温度センサ５
を含むプローブ先端部分はシリコンチューブやシリコン
材等のシリコン部材５１で囲われている。ここで、シリ
コン部材５１を用いたのは柔軟性や生体１との適合性、
表面の適度な滑らかさ等から選択されたためであり、用
途によってはこの材質は変更されても良い。That is, the antenna 3 is provided at the tip of the probe 2 inserted into the living body (body cavity) 1, and the temperature sensor 5 is provided in the immediate vicinity of the portion of the antenna 3 that radiates the most power. Furthermore, the antenna 3 and the temperature sensor 5
The tip portion of the probe including is surrounded by a silicon member 51 such as a silicon tube or a silicon material. Here, the silicon member 51 is used because of its flexibility and compatibility with the living body 1.
This is because the material is selected from a suitable surface smoothness, and the material may be changed depending on the application.
【００６２】この実施例においては、バルーンが存在し
ないため、送排水管路は必要としない。この実施例にお
いては、生体１の表層部から既に癌等に侵されていてそ
の表層部の冷却の必要性が無い場合や、生体腔内の径が
細く、バルーン付きのプローブでは挿入が不可能な場合
などに用いることができる。In this embodiment, since there is no balloon, no water supply / drainage line is required. In this embodiment, when the surface layer of the living body 1 has already been invaded by cancer or the like and there is no need to cool the surface layer, or the diameter of the living body cavity is small, insertion with a probe with a balloon is impossible. It can be used in any case.
【００６３】この実施例ではアンテナ３付近の温度分布
はそのアンテナ３からの距離によって単調減少する形と
なるため、その減少カーブの距離に対する関数形を経験
から推定すれば、表面温度（温度センサ５で検知する温
度）と実際の受信輝度温度の２つから前記関数（すなわ
ち、推定温度分布）を決定することも可能である。In this embodiment, the temperature distribution in the vicinity of the antenna 3 decreases monotonously with the distance from the antenna 3. Therefore, if the function form of the decrease curve with respect to the distance is estimated from experience, the surface temperature (temperature sensor 5 It is also possible to determine the above-mentioned function (that is, the estimated temperature distribution) from two values, that is, the temperature detected by (1) and the actual received brightness temperature.
【００６４】なお、前述した３つの実施例では加温装置
と組み合わせたもののみを挙げてあるが、これに限定さ
れるものではなく、測温装置単体でも発明は有効であ
る。生体の患部は正常部位より温度が高いと一般に言わ
れており、正常部位の温度を基にして基準アンテナ温度
を設定すれば患部の検出が容易に行えることになる。In the above-mentioned three embodiments, only the combination with the heating device is mentioned, but the present invention is not limited to this, and the invention is effective even with the temperature measuring device alone. It is generally said that the temperature of the affected part of the living body is higher than that of the normal part, and if the reference antenna temperature is set based on the temperature of the normal part, the affected part can be easily detected.
【００６５】[0065]
【発明の効果】本発明の無侵襲温度計測装置によれば、
測定時において、バランスのための操作を必要としなく
なるので、測定時間が大幅に短縮される。また、基準と
なる輝度温度についてはアンテナと測定対象物の境界面
の反射係数に影響されること無く測定でき、測定値がそ
の基準の輝度温度以上か以下かについて比較結果が前記
反射係数に影響されること無く求めることができる。According to the non-invasive temperature measuring device of the present invention,
At the time of measurement, the operation for balancing is not required, so that the measurement time is greatly shortened. Also, the reference brightness temperature can be measured without being affected by the reflection coefficient of the interface between the antenna and the measurement object, and the comparison result affects the reflection coefficient whether the measured value is above or below the reference brightness temperature. You can ask without being asked.
【図１】本発明の第１の実施例の全体的な構成説明図。FIG. 1 is an overall configuration explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.
【図２】同じく本発明の第１の実施例のマイクロ波受信
器の構成説明図。FIG. 2 is a configuration explanatory view of the microwave receiver of the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施例の全体的な構成説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of the overall configuration of a second embodiment of the present invention.
【図４】同じく本発明の第２の実施例のマイクロ波受信
器の構成説明図。FIG. 4 is a structural explanatory view of a microwave receiver according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施例の全体的な構成説明図。FIG. 5 is an overall configuration explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.
１…生体（体腔）、２…プローブ、３…アンテナ、４…
バルーン、５…温度センサ、９…マイクロ波受信器、８
…加温用発振器、１５…測温用制御部、１６…加温用制
御部、２１…ディッキー・スイッチ、２２…サーキュレ
ータ、２３…アイソレータ、２４…参照雑音源、２６…
ミキサ、３１…同期信号発生器、３２…ロックインアン
プ、３５…温度センサ。1 ... Living body (body cavity), 2 ... Probe, 3 ... Antenna, 4 ...
Balloon, 5 ... Temperature sensor, 9 ... Microwave receiver, 8
... warming oscillator, 15 ... temperature measuring control unit, 16 ... warming control unit, 21 ... Dicky switch, 22 ... circulator, 23 ... isolator, 24 ... reference noise source, 26 ...
Mixer, 31 ... Synchronous signal generator, 32 ... Lock-in amplifier, 35 ... Temperature sensor.
Claims (1)
受信してその熱雑音電波に合わせて参照雑音源の参照雑
音温度を調節することにより、前記測定対象物の温度を
測定する無侵襲温度計測装置において、 測定対象物の目標温度に対応する基準輝度温度とバラン
スし得る参照雑音温度を求め、その参照雑音温度を放出
するように参照雑音源を調節する手段と、 測定輝度温度の値と前記基準輝度温度の値を比較し、こ
の比較結果を出力する手段とを備えたことを特徴とする
無侵襲温度計測装置。1. A non-invasive method for measuring the temperature of an object to be measured by receiving a thermal noise electric wave radiated from a measuring object and adjusting a reference noise temperature of a reference noise source according to the thermal noise electric wave. In the temperature measuring device, a reference noise temperature that can be balanced with the reference luminance temperature corresponding to the target temperature of the measurement target is found, a means for adjusting the reference noise source to emit the reference noise temperature, and the measured luminance temperature value. And a means for comparing the value of the reference brightness temperature and outputting the comparison result, a non-invasive temperature measuring device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04098281A JP3084124B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Non-invasive temperature measurement device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04098281A JP3084124B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Non-invasive temperature measurement device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293088A true JPH05293088A (en) | 1993-11-09 |
| JP3084124B2 JP3084124B2 (en) | 2000-09-04 |
Family
ID=14215549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04098281A Expired - Lifetime JP3084124B2 (en) | 1992-04-17 | 1992-04-17 | Non-invasive temperature measurement device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084124B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013192553A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Covidien Lp | Microwave thermometry for microwave ablation systems |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102315222B1 (en) | 2021-04-22 | 2021-10-21 | (주)이지템 | Radiometer for microwave receiver and method for measuring temperature of object thereof |
-
1992
- 1992-04-17 JP JP04098281A patent/JP3084124B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013192553A1 (en) * | 2012-06-22 | 2013-12-27 | Covidien Lp | Microwave thermometry for microwave ablation systems |
| JP2015521741A (en) * | 2012-06-22 | 2015-07-30 | コビディエン エルピー | Microwave temperature measurement for microwave ablation system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3084124B2 (en) | 2000-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4488559A (en) | Apparatus and method for measuring lung water content | |
| EP2051617B1 (en) | Integrated heating/sensing catheter apparatus for minimally invasive applications | |
| US4190053A (en) | Apparatus and method for hyperthermia treatment | |
| US5158087A (en) | Differential temperature measurement for ultrasound transducer thermal control | |
| US4627442A (en) | Microwave thermographic apparatus | |
| US20110213355A1 (en) | Sensors On Patient Side for a Microwave Generator | |
| JPH05344955A (en) | Method and apparatus for detecting state of terminal processing of cable | |
| US6773159B2 (en) | Non-invasive apparatus for measuring a temperature of a living body and method therefor | |
| JP4058032B2 (en) | Radio-thermometer for measuring electromagnetic waves inside the human body | |
| JP3084124B2 (en) | Non-invasive temperature measurement device | |
| WO1993003666A1 (en) | Infrared thermometer and related method of calibration | |
| US4848362A (en) | Apparatus and method for diathermy treatment and control | |
| JPH05253239A (en) | Heating unit | |
| CN112291877A (en) | Control method and microwave heating device | |
| JP2878735B2 (en) | Internal temperature measurement device | |
| JPH07185018A (en) | Thermotherapeutic device | |
| JP3290721B2 (en) | Non-invasive temperature measurement device | |
| JPH03162637A (en) | Living body temperature measuring instrument | |
| Iskander et al. | Radiometric technique for measuring changes in lung water (short papers) | |
| JPH06347329A (en) | Noninvasive temperature measuring apparatus | |
| JP3021531B2 (en) | Non-invasive temperature measurement device | |
| JPH05293085A (en) | Noninvasive temperature measuring apparatus | |
| US10802092B2 (en) | Device and method for testing the MR-safety of implants | |
| JPH03156329A (en) | Measuring apparatus for body temperature | |
| JP3518876B2 (en) | Thermal treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000613 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080630 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120630 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |