NL2000760C2 - Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. - Google Patents
Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2000760C2 NL2000760C2 NL2000760A NL2000760A NL2000760C2 NL 2000760 C2 NL2000760 C2 NL 2000760C2 NL 2000760 A NL2000760 A NL 2000760A NL 2000760 A NL2000760 A NL 2000760A NL 2000760 C2 NL2000760 C2 NL 2000760C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- acoustic wave
- temperature
- harmonics
- tissue
- living tissue
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
- A61B5/015—By temperature mapping of body part
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/20—Clinical contact thermometers for use with humans or animals
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Description
NL 47396-VB/liNL 47396-VB / li
Werkwijze voor het niet-invasief meten van een temperatuur in levend weefselMethod for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het niet-invasief meten van een temperatuur op een vooraf bepaalde meetpositie in levend weefsel, omvattende: - het met een eerste akoestische golf, welke ten minste 5 een vooraf bepaalde grondfrequentie bezit, aanstralen van de meetpositie in het weefsel - het meten van een tweede akoestische golf die het weefsel afstraalt en die geïnduceerd is door de eerste akoestische golf 10 - het uit de gemeten tweede akoestische golf afleiden van een niet-lineariteitsparameter die althans ten dele de pro-pagatie van een akoestische golf in het levend weefsel beschrijft - het bepalen van de temperatuur op de meetpositie in 15 het weefsel in afhankelijkheid van ten minste de niet- lineariteitsparameter .The invention relates to a method for non-invasively measuring a temperature at a predetermined measuring position in living tissue, comprising: irradiating the measuring position in a first acoustic wave having at least a predetermined fundamental frequency the fabric - measuring a second acoustic wave that irradiates the fabric and which is induced by the first acoustic wave 10 - deriving a non-linearity parameter from the measured second acoustic wave that at least in part promotes the propagation of an acoustic wave describes in the living tissue - determining the temperature at the measuring position in the tissue depending on at least the non-linearity parameter.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift US-A-4.566.460.Such a method is known from U.S. Pat. No. 4,566,460.
Uit US-A-4.566.460 is een meetmethode en inrichting be-20 kend voor het meten van een niet-lineariteitsparameter van een akoestisch medium, respectievelijk de verdeling van die parameter in het medium, en de toepassing daarvan voor het bepalen van de interne temperatuur van het medium op niet-invasieve wijze. Hiertoe wordt een continue akoestische golf op het medium ge-25 richt, welke voorzien wordt van een gesuperponeerde ultrasone puls. De faseverschuiving die de akoestische golf ten gevolge van de puls ondergaat, wordt gedetecteerd en hieruit wordt de niet-lineariteitsparameter afgeleid. Deze niet- lineariteitsparameter wordt vervolgens gebruikt voor de tempera-30 tuurbepaling van het medium.US-A-4,566,460 discloses a measuring method and device for measuring a non-linearity parameter of an acoustic medium, respectively the distribution of that parameter in the medium, and the application thereof for determining the internal temperature of the medium in a non-invasive manner. To this end, a continuous acoustic wave is aimed at the medium, which is provided with a superimposed ultrasonic pulse. The phase shift that the acoustic wave undergoes as a result of the pulse is detected and the non-linearity parameter is derived therefrom. This non-linearity parameter is then used for the temperature determination of the medium.
Nadelig aan de bekende werkwijze is dat deze relatief gecompliceerd is en bovendien de gezochte niet-lineariteitsparameter slechts als een eerste ordeschatting beschikbaar maakt. De hiervan afgeleide temperatuur wordt zodoende 35 relatief onnauwkeurig bepaald.A disadvantage of the known method is that it is relatively complicated and moreover makes the sought non-linearity parameter only available as a first order estimate. The temperature derived therefrom is thus determined relatively inaccurately.
Met de uitvinding is beoogd de niet-lineariteitsparameter en daarmee ook de temperatuur op een alternatieve en nauwkeuriger manier te bepalen.The invention has for its object to determine the non-linearity parameter and hence also the temperature in an alternative and more accurate manner.
22
De werkwijze volgens de uitvinding is daartoe gekenmerkt door een of meer van de aangehechte octrooiconclusies.The method according to the invention is therefore characterized by one or more of the attached patent claims.
In haar meest algemene vorm is de werkwijze volgens de uitvinding erdoor gekenmerkt dat de niet-lineariteitsparameter 5 wordt afgeleid uit een frequentie-inhoud van de tweede akoestische golf. Hiermee kan een veel nauwkeuriger bepaling van de temperatuur plaatsvinden aangezien de frequentie-inhoud van de tweede akoestische golf meer informatie bevat dan de fase die gemeten wordt in de bekende stand van de techniek.In its most general form, the method according to the invention is characterized in that the non-linearity parameter 5 is derived from a frequency content of the second acoustic wave. A much more accurate determination of the temperature can hereby take place since the frequency content of the second acoustic wave contains more information than the phase measured in the prior art.
10 Volgens de uitvinding wordt voorgesteld dat de frequen- tie-inhoud van de tweede akoestische golf de grondfrequentie van de eerste akoestische golf bezit, alsmede harmonischen van deze grondfrequentie. Het zijn met name de hogere harmonischen die kenmerkend zijn voor het niet-lineaire karakter van de golfpro-15 pagatie in het weefsel. Deze hogere harmonischen zijn daarmee een maat voor de grootte van de niet-lineariteitsparameter en daarmee ook een maat voor de te meten temperatuur.According to the invention, it is proposed that the frequency content of the second acoustic wave has the fundamental frequency of the first acoustic wave, as well as harmonics of this fundamental frequency. In particular, it is the higher harmonics that are characteristic of the non-linear nature of the wave propagation in the fabric. These higher harmonics are therefore a measure of the size of the non-linearity parameter and therefore also a measure of the temperature to be measured.
Het kan voordelig zijn dat de eerste akoestische golf ten minste twee vooraf bepaalde grondfrequenties bezit, en dat 20 de tweede akoestische golf subharmonischen en hogere harmonischen van deze grondfrequenties omvat.It may be advantageous that the first acoustic wave has at least two predetermined fundamental frequencies, and that the second acoustic wave comprises sub-harmonics and higher harmonics of these fundamental frequencies.
Dit biedt het voordeel dat additionele informatie die van belang is voor het nauwkeurig kunnen bepalen van de niet-lineariteitsparameter bepaald kan worden doordat zich naast de 25 grondfrequenties en de bijbehorende hogere harmonischen tevens somfrequenties en verschilfrequenties van deze grondfrequenties en hogere harmonischen voordoen. Deze somfrequenties en verschilfrequenties welke tevens subharmonischen van de grondfrequenties omvatten, vormen tevens een maat voor de grootte van de 30 niet-lineariteitsparameter en daarmee van de te meten temperatuur .This offers the advantage that additional information that is important for the accurate determination of the non-linearity parameter can be determined because, in addition to the fundamental frequencies and the associated higher harmonics, sum frequencies and difference frequencies of these fundamental frequencies and higher harmonics occur. These sum frequencies and difference frequencies, which also comprise sub-harmonics of the fundamental frequencies, also form a measure of the magnitude of the non-linearity parameter and hence of the temperature to be measured.
In het kader van de uitvinding is het wenselijk dat het aantal harmonischen van de ten minste ene grondfrequentie ten minste twee bedraagt. De nauwkeurigheid van de temperatuurbepa-35 ling kan op deze wijze reeds aanzienlijk winnen ten opzichte van de nauwkeurigheid van de uit de stand van de techniek bekende temperatuurbepaling.In the context of the invention it is desirable that the number of harmonics of the at least one fundamental frequency is at least two. The accuracy of the temperature determination can in this way already gain considerably compared to the accuracy of the temperature determination known from the prior art.
Een ander aspect van de uitvinding betreft dat de werkwijze zich eigent voor het verkrijgen van een temperatuurverde-40 ling in het weefsel. Vooral in het kader van het verkrijgen van een nauwkeurig beeld van de temperatuur in het te onderzoeken weefsel biedt dit evidente voordelen.Another aspect of the invention is that the method is suitable for obtaining a temperature distribution in the fabric. Particularly in the context of obtaining an accurate picture of the temperature in the tissue to be examined, this offers obvious advantages.
33
Deze zojuist bedoelde voordelen komen met name tot uiting in het kader van een medische behandeling. In dat geval is het voordelig dat de eerste akoestische golf simultaan wordt toegepast voor het verwarmen van het weefsel. Een mogelijke toe-5 passing is fysiotherapie of gebruik ten behoeve van tumorbe-strijding.These benefits just mentioned are reflected in particular in the context of medical treatment. In that case it is advantageous for the first acoustic wave to be used simultaneously for heating the fabric. A possible application is physiotherapy or use for tumor control purposes.
Met de hiervoor gegeven toelichting is de werkwijze volgens de uitvinding voor de vakman geheel nawerkbaar toegelicht zodat een nadere toelichting aan de hand van een voorbeeld 10 en een figuurbeschrijving overbodig is en achterwege kan blijven .With the explanation given above, the method according to the invention has been fully explained to the person skilled in the art, so that a further explanation on the basis of an example 10 and a description of the figures is superfluous and can be omitted.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000760A NL2000760C2 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2000760 | 2007-07-19 | ||
| NL2000760A NL2000760C2 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2000760C2 true NL2000760C2 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=39125173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2000760A NL2000760C2 (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2000760C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936308A (en) * | 1988-05-27 | 1990-06-26 | Agency Of Industrial Science & Technology | Method and apparatus for measuring acoustic characteristics and temperature |
| US20060241436A1 (en) * | 2002-11-18 | 2006-10-26 | Lars Sunnanvader | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body |
-
2007
- 2007-07-19 NL NL2000760A patent/NL2000760C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936308A (en) * | 1988-05-27 | 1990-06-26 | Agency Of Industrial Science & Technology | Method and apparatus for measuring acoustic characteristics and temperature |
| US20060241436A1 (en) * | 2002-11-18 | 2006-10-26 | Lars Sunnanvader | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GONG X F, LIU X Z, ZHANG D: "Estimation Of Temperature Distribution In Biological Tissue By Acoustic Nonlinearity Parameter", INNOVATIONS IN NONLINEAR ACOUSTICS, vol. 838, 30 May 2006 (2006-05-30), pages 341 - 344, XP002471662 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Couade et al. | Quantitative assessment of arterial wall biomechanical properties using shear wave imaging | |
| Feng et al. | Determination of wave speed and wave separation in the arteries using diameter and velocity | |
| Tayebi et al. | A concise overview of non-invasive intra-abdominal pressure measurement techniques: from bench to bedside | |
| Hermeling et al. | Measurement of local pulse wave velocity: effects of signal processing on precision | |
| Souchon et al. | Monitoring the formation of thermal lesions with heat-induced echo-strain imaging: A feasibility study | |
| US6846288B2 (en) | Photoacoustic assay and imaging system | |
| JP5379005B2 (en) | Determination of light absorption coefficient | |
| Liang et al. | The application of frequency-domain photoacoustics to temperature-dependent measurements of the Grüneisen parameter in lipids | |
| Sun et al. | A multi-gate time-of-flight technique for estimation of temperature distribution in heated tissue: theory and computer simulation | |
| Shih et al. | Development of an intravascular ultrasound elastography based on a dual-element transducer | |
| Moilanen et al. | Thickness sensitivity of ultrasound velocity in long bone phantoms | |
| Chen et al. | Shear wave dispersion ultrasound vibrometry based on a different mechanical model for soft tissue characterization | |
| Moilanen et al. | Photo-acoustic excitation and optical detection of fundamental flexural guided wave in coated bone phantoms | |
| JP2011530343A (en) | HIFU output deposition optimization and feedback control by analysis of inspection signal characteristics | |
| NL2000760C2 (en) | Method for the non-invasive measurement of a temperature in living tissue. | |
| Castaneda et al. | Application of numerical methods to elasticity imaging | |
| Karwat et al. | Determining temperature distribution in tissue in the focal plane of the high (> 100 W/cm2) intensity focused ultrasound beam using phase shift of ultrasound echoes | |
| KR20150040670A (en) | Apparatus and method for obtaining elastic feature of object | |
| JP2003210460A (en) | Shearing modulus measuring device and therapeutic device | |
| Zhang et al. | Measurement of wave velocity in arterial walls with ultrasound transducers | |
| Vázquez et al. | Noninvasive Temperature Estimation in Oncology Hyperthermia Using Phase Changes in Pulse–Echo Ultrasonic Signals | |
| ES2316834T3 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR NON-INVASIVE MEASUREMENT OF A CHANGE OF TEMPERATURE WITHIN A LIVING BODY. | |
| Farny et al. | Ultrasound phase contrast thermal imaging with reflex transmission imaging methods in tissue phantoms | |
| Urban et al. | Measurement of longitudinal and circumferential waves in tubes and artery excited with ultrasound radiation force | |
| Qiang et al. | Quantifying viscoelasticity of gelatin phantoms by measuring impulse response using compact optical sensors [Correspondence] |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20130201 |