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JPH05253239A - Heating unit - Google Patents

Heating unit

Info

Publication number
JPH05253239A
JPH05253239A JP4051881A JP5188192A JPH05253239A JP H05253239 A JPH05253239 A JP H05253239A JP 4051881 A JP4051881 A JP 4051881A JP 5188192 A JP5188192 A JP 5188192A JP H05253239 A JPH05253239 A JP H05253239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating
temperature
antenna
coaxial cable
switch
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.)
Withdrawn
Application number
JP4051881A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Hatta
信二 八田
Shizuo Mizushina
静夫 水品
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4051881A priority Critical patent/JPH05253239A/en
Publication of JPH05253239A publication Critical patent/JPH05253239A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a reliable heating unit capable of making a part to be heated coincide with a part at which to measure temperature irrespective of the kind of an antenna used, while enabling proper heating output control. CONSTITUTION:A heating means is provided by which microwaves emitted from a magnetron 10 are released from an antenna 1. A measuring means is provided which receives at the antenna 1 microwaves emitted from a living body and measures the temperature of the living body in a non-invasive manner by means of a radiometer. The measuring means includes an oscillation means for setting a measuring frequency, the same magnetron 10 as the heating means being employed as the oscillation means. The measuring frequency of the measuring means is thereby set to the same value as the microwave frequency of the heating means.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波によりた
とえば生体の患部を加温する加温装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device for heating a diseased part of a living body with microwaves.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波を体腔内で照射し、生体の深
部を加温する技術がある。たとえば、特開平3−121
74号公報に示される。
2. Description of the Related Art There is a technique for irradiating microwaves inside a body cavity to heat a deep part of a living body. For example, JP-A-3-121
No. 74 publication.

【0003】このような体腔内式加温では、先端にアン
テナを有する体腔内アプリケータが用いられるが、その
体腔内アプリケータのアンテナをラジオメータによる無
侵襲温度測定に共用し、加温機能と温度測定機能を合せ
持つものがある。たとえば、特開平2−252469号
公報に示される。体外式加温においても、同一のアンテ
ナを用いて加温と温度測定の両方を行なうものがある。
たとえば、1982 IEEE MMT-S Digest V-2に示される。
In such body-cavity heating, an intra-body-cavity applicator having an antenna at its tip is used. The antenna of the intra-body-cavity applicator is commonly used for non-invasive temperature measurement by a radiometer to provide a heating function. Some have a temperature measurement function. For example, it is shown in JP-A-2-252469. Even in the case of extracorporeal heating, there are some which perform both heating and temperature measurement using the same antenna.
For example, it is shown in 1982 IEEE MMT-S Digest V-2.

【0004】この体外式加温では、温度測定用に多周波
型ラジオメータを用い、生体の深さ方向の温度分布を推
定できるものもある。たとえば、1990 IEEE MTT-S Dige
stM-5 に示される。
In this extracorporeal heating, there is also one that can estimate the temperature distribution in the depth direction of the living body by using a multi-frequency radiometer for temperature measurement. For example, 1990 IEEE MTT-S Dige
Shown in stM-5.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した体腔内式加温
の例では、体腔内アプリケータのアンテナを加温と温度
測定に共用することにより、体腔内アプリケータの小形
化が図れるという利点がある。
In the example of the intracorporeal warming described above, there is an advantage that the intracorporeal applicator can be downsized by sharing the antenna of the intracorporeal applicator for heating and temperature measurement. is there.

【0006】しかしながら、加温用マイクロ波周波数と
温度測定用周波数とが異なると、加温時のアンテナの放
射分布と温度測定時のアンテナの受信分布とが異なって
しまう。これは、加温される部位と温度測定される部位
との位置ずれにつながり、加温出力制御などに悪影響を
与えてしまう。
However, if the microwave frequency for heating and the frequency for temperature measurement are different, the radiation distribution of the antenna during heating and the reception distribution of the antenna during temperature measurement are different. This leads to a positional shift between the heated portion and the temperature measured portion, which adversely affects the heating output control.

【0007】なお、上記した体外式加温の例では、周波
数の違いがあっても放射分布と受信分布が大きくは変わ
らない導波管型アンテナを用いており、上記の不具合は
生じない。
In the above example of the external heating, the waveguide type antenna in which the radiation distribution and the reception distribution do not largely change even if there is a difference in frequency is used, and the above problems do not occur.

【0008】この発明は上記の事情を考慮したもので、
その目的とするところは、アンテナの種類にかかわら
ず、加温部位と温度測定部位とを一致させることがで
き、適正な加温出力制御などを可能とする信頼性にすぐ
れた加温装置を提供することにある。
The present invention takes the above circumstances into consideration,
The aim is to provide a highly reliable heating device that can match the heating part with the temperature measurement part regardless of the type of antenna and enables appropriate heating output control. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明の加温装置は、
加温用のマイクロ波をアンテナから放出する加温手段
と、測定対象物から放出されるマイクロ波を上記アンテ
ナで受信し、ラジオメータにより測定対象物の温度を無
侵襲で測定する測定手段と、この測定手段の測定用周波
数と上記加温手段のマイクロ波周波数とを同じ値に設定
する発振手段とを備える。
The heating device of the present invention comprises:
A heating means for emitting a microwave for heating from an antenna, a microwave for receiving a microwave emitted from a measurement object by the antenna, and a measurement means for non-invasively measuring the temperature of the measurement object by a radiometer, There is provided an oscillating means for setting the measuring frequency of the measuring means and the microwave frequency of the heating means to the same value.

【0010】[0010]

【作用】加温時のアンテナの放射分布と温度測定時のア
ンテナの受信分布とが同じになる。
[Function] The radiation distribution of the antenna during heating and the reception distribution of the antenna during temperature measurement are the same.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の第1実施例について図面を
参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】1はアンテナで、体腔内に挿入される体腔
内アプリケータの先端に設けられる。このアンテナ1が
同軸ケーブル2を介して同軸スイッチ3に接続され、そ
の同軸スイッチ3に加温用同軸ケーブル4および温度測
定用同軸ケーブル5が接続される。
Reference numeral 1 denotes an antenna, which is provided at the tip of an in-body applicator to be inserted into the body cavity. The antenna 1 is connected to a coaxial switch 3 via a coaxial cable 2, and a heating coaxial cable 4 and a temperature measuring coaxial cable 5 are connected to the coaxial switch 3.

【0013】同軸スイッチ3は、後述する制御部40の
指令に応じて、同軸ケーブル2と同軸ケーブル4との接
続、および同軸ケーブル2と同軸ケーブル5との接続を
選択的に切換える働きをする。10は発振手段であると
ころのマグネトロンで、マグネトロン駆動制御部11に
よって駆動されることにより、所定周波数のマイクロ波
を発する。
The coaxial switch 3 functions to selectively switch the connection between the coaxial cable 2 and the coaxial cable 4 and the connection between the coaxial cable 2 and the coaxial cable 5 in response to a command from the control unit 40 described later. Reference numeral 10 denotes a magnetron, which is an oscillating means, and is driven by a magnetron drive control unit 11 to emit a microwave of a predetermined frequency.

【0014】マグネトロン駆動制御部11は、後述する
制御部40の指令に応じて、マグネトロン10の動作を
オン,オフすると同時に、マグネトロン10の出力(マ
イクロ波電力)を制御する。
The magnetron drive controller 11 controls the output (microwave power) of the magnetron 10 at the same time as turning on and off the operation of the magnetron 10 in response to a command from the controller 40 described later.

【0015】マグネトロン10から発せられるマイクロ
波は、分配器12に送られる。この分配器12は、入射
されるマイクロ波の電力のほとんどを同軸ケーブル4に
送り、残りのごく一部を可変減衰器28に送る働きをす
る。
The microwave emitted from the magnetron 10 is sent to the distributor 12. The distributor 12 functions to send most of the electric power of the incident microwaves to the coaxial cable 4 and send a small part of the remaining power to the variable attenuator 28.

【0016】アンテナ1、同軸ケーブル2、同軸スイッ
チ3、同軸ケーブル4、マグネトロン10、マグネトロ
ン駆動制御部11、分配器12、および後述の制御部4
0により、加温用のマイクロ波をアンテナ1から放出す
る加温手段が構成される。
The antenna 1, the coaxial cable 2, the coaxial switch 3, the coaxial cable 4, the magnetron 10, the magnetron drive controller 11, the distributor 12, and the controller 4 which will be described later.
0 constitutes heating means for emitting microwaves for heating from the antenna 1.

【0017】一方、同軸ケーブル5にラジオメータが接
続される。このラジオメータは、ディッキ(Dicke )・
スイッチ21からロックインアンプ31までの一連の構
成からなり、アンテナ1の受信信号を取込んで処理する
ことによって測定対象物たとえば生体の輝度温度を測定
する。このラジオメータの測定結果は制御部40に送ら
れる。以下、ラジオメータについて述べる。同軸ケーブ
ル5にディッキ・スイッチ21を介してサーキュレータ
22のポートが接続される。
On the other hand, a radiometer is connected to the coaxial cable 5. This radiometer is a Dicke
It is composed of a series of components from the switch 21 to the lock-in amplifier 31, and the received signal of the antenna 1 is captured and processed to measure the brightness temperature of the measurement object, for example, a living body. The measurement result of this radiometer is sent to the control unit 40. The radiometer will be described below. The port of the circulator 22 is connected to the coaxial cable 5 via the Dicki switch 21.

【0018】ディッキ・スイッチ21は、同期信号発生
器23から発せられる矩形波信号によりオン,オフを繰
り返し、オン時に同軸ケーブル5とサーキュレータ22
の間を導通させる。
The Dickie switch 21 is repeatedly turned on and off by the rectangular wave signal generated from the synchronizing signal generator 23, and when it is turned on, the coaxial cable 5 and the circulator 22 are turned on.
Conduct between the two.

【0019】サーキュレータ22は、3つのポートを有
しており、信号伝達方向の順にアイソレータ24,参照
温度熱雑音源25,および上記ディッキ・スイッチ21
がそれぞれ接続される。
The circulator 22 has three ports and has an isolator 24, a reference temperature thermal noise source 25, and the Dicky switch 21 in the order of signal transmission.
Are connected respectively.

【0020】アイソレータ24の出力はRFアンプ26
を介してミキサ27に供給される。このミキサ27は、
RFアンプ26の出力とLO端子に入力される可変減衰
器28の出力とを乗算し、周波数変換を行なう。すなわ
ち、可変減衰器28から出力されるマイクロ波の周波数
が、測定用周波数(=中心周波数)となる。可変減衰器
28は、分配器12から供給されるマイクロ波の電力を
制御部40の指令に応じた減衰量で減衰させるものであ
る。ミキサ27の出力はIFアンプ29を介して検波器
30に供給され、そこで検波された後にロックインアン
プ31に供給される。
The output of the isolator 24 is the RF amplifier 26.
Is supplied to the mixer 27 via. This mixer 27
The output of the RF amplifier 26 is multiplied by the output of the variable attenuator 28 input to the LO terminal to perform frequency conversion. That is, the frequency of the microwave output from the variable attenuator 28 becomes the measurement frequency (= center frequency). The variable attenuator 28 attenuates the electric power of the microwave supplied from the distributor 12 with an attenuation amount according to a command from the control unit 40. The output of the mixer 27 is supplied to the wave detector 30 via the IF amplifier 29, detected there, and then supplied to the lock-in amplifier 31.

【0021】ロックインアンプ31は、上記同期信号発
生器23の矩形波信号に基づいてディッキ・スイッチ2
1のオン,オフと同期をとり、そのディッキ・スイッチ
21のオン時に入力される信号電圧とオフ時に入力され
る信号電圧との差に比例する電圧信号を出力する。この
ロックインアンプ31の出力は制御部40に供給され
る。
The lock-in amplifier 31 operates on the basis of the rectangular wave signal of the synchronizing signal generator 23 to output the Dicky switch 2
A voltage signal proportional to the difference between the signal voltage input when the Dickie switch 21 is turned on and the signal voltage input when the Dicky switch 21 is turned off is output in synchronization with the on / off of 1. The output of the lock-in amplifier 31 is supplied to the control unit 40.

【0022】制御部40は、マイクロコンピュータおよ
びその周辺回路からなり、ロックインアンプ31の出力
電圧が零レベル(最小分解能値)となるように上記参照
温度熱雑音源25の参照雑音温度を制御し、零レベルと
なったときの参照雑音温度を測定温度として出力する。
The control unit 40 comprises a microcomputer and its peripheral circuits, and controls the reference noise temperature of the reference temperature thermal noise source 25 so that the output voltage of the lock-in amplifier 31 becomes zero level (minimum resolution value). , The reference noise temperature when it reaches zero level is output as the measured temperature.

【0023】また、上記同軸ケーブル2に多点温度セン
サ51、同軸スイッチ3に温度センサ52、同軸ケーブ
ル5に多点温度センサ53が取付けられる。そして、こ
れら温度センサ51,52,53が温度計50に接続さ
れる。
A multipoint temperature sensor 51 is attached to the coaxial cable 2, a temperature sensor 52 is attached to the coaxial switch 3, and a multipoint temperature sensor 53 is attached to the coaxial cable 5. Then, these temperature sensors 51, 52, 53 are connected to the thermometer 50.

【0024】多点温度センサ51,53は、複数の感温
部たとえば熱電対を所定間隔でライン状に配置したもの
で、同軸ケーブルの外周にしかもその同軸ケーブルの軸
方向に沿って取付けられる。
The multipoint temperature sensors 51, 53 are a plurality of temperature sensitive parts, for example, thermocouples arranged in a line at predetermined intervals, and are attached to the outer periphery of the coaxial cable and along the axial direction of the coaxial cable.

【0025】温度計50は、校正用恒温槽(図示しな
い)の液体の温度を検知するとともに、多点温度センサ
51,53によって同軸ケーブル2,5の温度分布を検
知し、さらに温度センサ52によって同軸スイッチ3の
温度を検知する。この検知結果は制御部40に送られ
る。
The thermometer 50 detects the temperature of the liquid in the calibration thermostat (not shown), the multipoint temperature sensors 51 and 53 detect the temperature distribution of the coaxial cables 2 and 5, and the temperature sensor 52 detects the temperature distribution. The temperature of the coaxial switch 3 is detected. The detection result is sent to the control unit 40.

【0026】アンテナ1、同軸ケーブル2、同軸スイッ
チ3、同軸ケーブル5、ラジオメータ、制御部40、温
度計50、および温度センサ51,52,53により、
測定手段が構成される。つぎに、上記のような構成にお
いて作用を説明する。
By the antenna 1, the coaxial cable 2, the coaxial switch 3, the coaxial cable 5, the radiometer, the control unit 40, the thermometer 50, and the temperature sensors 51, 52, 53,
Measuring means is configured. Next, the operation of the above configuration will be described.

【0027】制御部40において、温度測定タイミング
と加温タイミングとが交互に決定される。これに同軸ス
イッチ3が応動し、温度測定タイミングでは同軸ケーブ
ル2と同軸ケーブル5とが導通され、加温タイミングで
は同軸ケーブル2と同軸ケーブル4とが導通される。温
度測定タイミングでは、ラジオメータによって次の温度
測定処理が実行される。
In the control unit 40, the temperature measurement timing and the heating timing are alternately determined. The coaxial switch 3 responds to this, the coaxial cable 2 and the coaxial cable 5 are conducted at the temperature measurement timing, and the coaxial cable 2 and the coaxial cable 4 are conducted at the heating timing. At the temperature measurement timing, the radiometer executes the next temperature measurement process.

【0028】このとき、マグネトロン10が駆動され、
所定周波数のマイクロ波が発せられる。このマイクロ波
はラジオメータの可変減衰器28に送られ、測定用周波
数信号となる。制御部40は、マグネトロン10に対す
る出力制御に追従して可変減衰器28の減衰量を調節
し、測定用周波数信号の電力レベルを常に一定に維持す
る。
At this time, the magnetron 10 is driven,
A microwave of a predetermined frequency is emitted. This microwave is sent to the variable attenuator 28 of the radiometer and becomes a measurement frequency signal. The control unit 40 adjusts the amount of attenuation of the variable attenuator 28 by following the output control for the magnetron 10 and always maintains the power level of the measurement frequency signal constant.

【0029】ラジオメータでは、ディッキ・スイッチ2
1のオン時、参照温度熱雑音源25から発せられるマイ
クロ波がサーキュレータ22、ディッキ・スイッチ2
1、同軸ケーブル5、同軸スイッチ3、および同軸ケー
ブル2を通してアンテナ1に送ら、アンテナ1から生体
に向けて放出される。
In the radiometer, Dickie switch 2
When 1 is turned on, microwaves emitted from the reference temperature thermal noise source 25 are circulator 22, Dickie switch 2
1, sent to the antenna 1 through the coaxial cable 5, the coaxial switch 3, and the coaxial cable 2, and emitted from the antenna 1 toward the living body.

【0030】放出されるマイクロ波は、生体に吸収され
るとともに、一部がアンテナ1と生体との境界面で反射
される。この反射マイクロ波は生体そのものの放出マイ
クロ波と共にアンテナ1で受信され、その受信信号がデ
ィッキ・スイッチ21を介して取込まれる。ディッキ・
スイッチ21のオフ時は、参照温度熱雑音源25から発
せられるマイクロ波のみがサーキュレータ22を通して
取込まれる。
The emitted microwaves are absorbed by the living body and are partially reflected by the interface between the antenna 1 and the living body. This reflected microwave is received by the antenna 1 together with the emitted microwave of the living body itself, and the received signal is taken in via the Dickie switch 21. Dicki
When the switch 21 is off, only microwaves emitted from the reference temperature thermal noise source 25 are taken in through the circulator 22.

【0031】したがって、生体の温度をTobj 、アンテ
ナ1と生体との境界面の電力反射率をR、参照温度熱雑
音源25から発せられる参照雑音温度をTref とし、か
つ途中の同軸ケーブルやコネクタでの反射や減衰を無視
すれば、生体から放出されてアンテナ1に入るマイクロ
波のエネルギ量は、境界面で生体内に反射される分(T
obj ・R)だけ少なく、 Tobj −Tobj ・Rとなる。 アンテナ1から放出されて境界面で反射され、再びアン
テナ1に入るマイクロ波のエネルギ量は、 Tref ・Rである。 このことから、ディッキ・スイッチ21のオン時にロッ
クインアンプ31に入るエネルギ量は、 (Tobj −Tobj ・R)+(Tref ・R)である。 また、ディッキ・スイッチ21のオフ時にロックインア
ンプ31に入るエネルギ量は、Tref である。
Therefore, the temperature of the living body is Tobj, the power reflectivity of the interface between the antenna 1 and the living body is R, the reference noise temperature emitted from the reference temperature thermal noise source 25 is Tref, and the coaxial cable or connector in the middle Neglecting the reflection and attenuation of T, the amount of energy of the microwave emitted from the living body and entering the antenna 1 is equal to (T
obj * R), and Tobj-Tobj * R. The amount of energy of the microwave emitted from the antenna 1, reflected on the boundary surface, and reentering the antenna 1 is Tref · R. From this, the amount of energy that enters the lock-in amplifier 31 when the Dickie switch 21 is on is (Tobj-Tobj.R) + (Tref.R). The amount of energy that enters the lock-in amplifier 31 when the Dickie switch 21 is off is Tref.

【0032】一方、ロックインアンプ31と制御部40
の働きで、オン時に入るエネルギ量とオフ時に入るエネ
ルギ量とが同じになるよう、参照温度熱雑音源25の参
照雑音温度Tref が調節される。つまり、 (Tobj −Tobj ・R)+(Tref ・R)=Tref とな
る。 これは、 Tobj +R(Tref −Tobj )=Tref であり、R≠1
ならば、 Tobj =Tref である。 このとき、制御部40は、参照雑音温度Tref を、その
まま生体の温度Tobjとして捕らえることになる。すな
わち、アンテナ1と生体との境界面の電力反射率Rにか
かわらず、生体の温度Tobj を直接的に測定することが
できる。
On the other hand, the lock-in amplifier 31 and the control unit 40
By this action, the reference noise temperature Tref of the reference temperature thermal noise source 25 is adjusted so that the amount of energy that enters when it is turned on is the same as the amount of energy that enters when it is turned off. That is, (Tobj-Tobj.R) + (Tref.R) = Tref. This is Tobj + R (Tref-Tobj) = Tref, where R ≠ 1.
Then, Tobj = Tref. At this time, the control unit 40 will directly capture the reference noise temperature Tref as the temperature Tobj of the living body. That is, the temperature Tobj of the living body can be directly measured regardless of the power reflectivity R of the interface between the antenna 1 and the living body.

【0033】なお、生体から放出されるマイクロ波は微
弱であるため、受信信号がディッキ・スイッチ21以後
の処理系のバックグラウンド・ノイズに埋もれてしまう
のではないかという心配があるが、処理系はロックイン
アンプ31においてディッキ・スイッチ21のオン,オ
フに同期した2つの系統に分かれ、しかも両系統の差検
出が行なわれるので、両系統のバックグラウンド・ノイ
ズは相殺されることになり、上記の心配はない。
Since the microwave emitted from the living body is weak, there is a concern that the received signal may be buried in the background noise of the processing system after the Dickie switch 21. Is divided into two systems synchronized with the ON / OFF of the Dickie switch 21 in the lock-in amplifier 31, and the difference between the two systems is detected. Therefore, the background noise of both systems is canceled out. No worries about

【0034】なお、ラジオメータを構成する機器の温度
変動が測定値のふらつきとなって現われる心配があるた
め、とくにディッキ・スイッチ21とRFアンプ26を
重点として、図示していないペルチェ素子等を用いた温
度コントロールを行なっている。
Since there is a concern that the temperature fluctuations of the equipment constituting the radiometer may appear as fluctuations in the measured value, the Dickie switch 21 and the RF amplifier 26 are particularly important, and a Peltier element or the like not shown is used. Temperature control.

【0035】また、同軸ケーブル2,5および同軸スイ
ッチ3については特に温度変動が大きく、測定値の“ば
らつき”の大きな要因となる。そこで、上記したように
温度センサ51,52,53および温度計50を採用し
ており、制御部40では、測定値に対し温度計50の検
知温度に基づく温度補正が行なわれる。この温度補正に
際し、前もって水槽の均一水温に対する温度測定を行な
っていれば、そのときのデータを補正データとして加え
てもよい。
Further, the temperature fluctuations of the coaxial cables 2 and 5 and the coaxial switch 3 are particularly large, which causes a large variation in the measured values. Therefore, as described above, the temperature sensors 51, 52, 53 and the thermometer 50 are employed, and the control unit 40 performs temperature correction on the measured value based on the temperature detected by the thermometer 50. In this temperature correction, if the temperature of the uniform water temperature of the water tank is measured in advance, the data at that time may be added as the correction data.

【0036】次に、加温タイミングでは、マグネトロン
10から発せられるマイクロ波が同軸ケーブル4、同軸
スイッチ3、および同軸ケーブル2を通してアンテナ1
に送られ、生体に向けて放出される。この場合、温度測
定タイミングで得られた測定値を基にマグネトロン10
の出力が制御され、生体の温度が治療に必要な温度に加
熱される。
Next, at the heating timing, microwaves emitted from the magnetron 10 are passed through the coaxial cable 4, the coaxial switch 3, and the coaxial cable 2 to the antenna 1
And is released to the living body. In this case, based on the measured value obtained at the temperature measurement timing, the magnetron 10
Is controlled, and the temperature of the living body is heated to the temperature required for treatment.

【0037】このように、発振手段であるところのマグ
ネトロン10を加温用と温度測定用に共通に使用し、加
温用マイクロ波周波数と温度測定用周波数とを同じ値に
設定する構成とすることにより、加温時のアンテナ1の
放射分布(=指向性)と温度測定時のアンテナ1の受信
分布(=指向性)とが同じになる。つまり、生体におけ
る加温部位と温度測定部位とが一致することになる。し
たがって、加温部位の温度を確実に捕らえることがで
き、適正な加温出力制御が可能となる。
As described above, the magnetron 10 which is the oscillating means is commonly used for heating and temperature measurement, and the heating microwave frequency and the temperature measurement frequency are set to the same value. As a result, the radiation distribution (= directivity) of the antenna 1 during heating and the reception distribution (= directivity) of the antenna 1 during temperature measurement become the same. That is, the heating part and the temperature measuring part in the living body coincide with each other. Therefore, it is possible to reliably capture the temperature of the heated portion, and it is possible to appropriately control the heating output.

【0038】また、マグネトロン10の発振周波数に経
年変化などによるずれが生じたとしても、マグネトロン
10そのものが加温と温度測定とに共通であるから、上
記の効果は確保される。なお、参考のため、アンテナの
指向性が周波数の違いによってどのように変わるかの例
をヘリカルアンテナの場合について図2に示す。このヘ
リカルアンテナはアンテナ1と同様にコイル状のもので
あり、実線が水平偏波、破線が垂直偏波を表わしてい
る。この発明の第2実施例について説明する。ここで
は、図3に示すように、分配器12に代えて同軸スイッ
チ61を採用し、さらに可変減衰器28に代えて固定形
の普通の減衰器62を採用している。
Further, even if the oscillation frequency of the magnetron 10 is deviated due to aging, the above effect is secured because the magnetron 10 itself is common for heating and temperature measurement. For reference, an example of how the directivity of the antenna changes depending on the difference in frequency is shown in FIG. 2 for a helical antenna. Like the antenna 1, this helical antenna is a coil, and the solid line represents horizontal polarization and the broken line represents vertical polarization. A second embodiment of the present invention will be described. Here, as shown in FIG. 3, a coaxial switch 61 is adopted in place of the distributor 12, and a fixed type ordinary attenuator 62 is adopted in place of the variable attenuator 28.

【0039】同軸スイッチ61は、制御部40の指令に
応じて、加温側の同軸ケーブル4に対するマイクロ波の
供給と、温度測定側の減衰器62に対するマイクロ波の
供給とを選択的に切換える働きをする。作用を説明す
る。
The coaxial switch 61 selectively switches between supplying microwaves to the heating-side coaxial cable 4 and supplying microwaves to the temperature measuring-side attenuator 62 in response to a command from the control unit 40. do. The operation will be described.

【0040】加温タイミングでは、加温に必要な電力の
マイクロ波がマグネトロン10から発せられ、それが同
軸スイッチ61から同軸ケーブル4に送られ、さらに同
軸スイッチ3および同軸ケーブル2を通してアンテナ1
に送られる。
At the heating timing, the microwave of electric power necessary for heating is emitted from the magnetron 10, sent from the coaxial switch 61 to the coaxial cable 4, and further passed through the coaxial switch 3 and the coaxial cable 2 to the antenna 1
Sent to.

【0041】温度測定タイミングでは、あらかじめ電力
を下げたマイクロ波がマグネトロン10から発せられ、
それが同軸スイッチ61から減衰器62に送られ、そこ
で必要なレベルまで減衰されて測定用周波数信号とな
る。すなわち、制御部40は、温度測定に際し、マイク
ロ波の電力レベルを加温時よりも下げる制御を行なう。
At the temperature measurement timing, the microwave whose power is lowered in advance is emitted from the magnetron 10,
It is sent from the coaxial switch 61 to the attenuator 62, where it is attenuated to a required level and becomes a measurement frequency signal. That is, the control unit 40 controls the microwave power level to be lower than that during heating when measuring the temperature.

【0042】このような構成によれば、減衰器62が減
衰量固定タイプであり、しかもその減衰量は小さくてよ
いので、減衰器に関してのコストの低減および小形化が
図れる。また、分配器は一般的に自身の出すノイズが多
いという傾向があるのに対し、同軸スイッチ61にはそ
のような問題がない。
With such a configuration, the attenuator 62 is of a fixed attenuation amount type, and the attenuation amount may be small, so that the cost and size of the attenuator can be reduced. Further, while the distributor generally tends to generate a lot of noise generated by itself, the coaxial switch 61 does not have such a problem.

【0043】さらに、ラジオメータに対するマイクロ波
の供給が温度測定時にのみ限られており、しかも温度測
定時にラジオメータに供給されるマイクロ波は電力が小
さいので、測定に対するノイズの影響を極力解消するこ
とができる。この発明の第3実施例について説明する。
Further, the microwave supply to the radiometer is limited only during temperature measurement, and since the microwave supplied to the radiometer during temperature measurement has low power, the influence of noise on the measurement should be eliminated as much as possible. You can A third embodiment of the present invention will be described.

【0044】ここでは、図4に示すように、発振手段と
してマグネトロン10に代えて局部発振器70を採用
し、その局部発振器70の出力を分配器71でパワーア
ンプ72と減衰器73に分配する。そして、パワーアン
プ72の出力を同軸ケーブル4に送り、減衰器73の出
力をラジオメータのミキサ28に送る。パワーアンプ7
2は、局部発振器70の出力を加温に必要な電力レベル
まで増幅するもので、その増幅率は制御部40によって
制御される。作用を説明する。
Here, as shown in FIG. 4, a local oscillator 70 is adopted as the oscillating means in place of the magnetron 10, and an output of the local oscillator 70 is distributed to a power amplifier 72 and an attenuator 73 by a distributor 71. Then, the output of the power amplifier 72 is sent to the coaxial cable 4, and the output of the attenuator 73 is sent to the mixer 28 of the radiometer. Power amplifier 7
Reference numeral 2 is for amplifying the output of the local oscillator 70 to a power level required for heating, and its amplification factor is controlled by the control unit 40. The operation will be described.

【0045】加温タイミングでは、局部発振器70から
発せられる信号が分配器71からパワーアンプ72に送
られ、そこで加温に必要な電力に増幅されて同軸ケーブ
ル4に送られ、さらに同軸スイッチ3および同軸ケーブ
ル2を通してアンテナ1に送られる。
At the heating timing, the signal emitted from the local oscillator 70 is sent from the distributor 71 to the power amplifier 72, where it is amplified to the electric power required for heating and sent to the coaxial cable 4, and the coaxial switch 3 and It is sent to the antenna 1 through the coaxial cable 2.

【0046】温度測定タイミングでは、局部発振器70
から発せられる信号が分配器71から減衰器73に送ら
れ、そこでミキサ28の感度が最も良い電力レベルまで
減衰され、測定用周波数信号となる。
At the temperature measurement timing, the local oscillator 70
From the distributor 71 is sent from the distributor 71 to the attenuator 73, where the sensitivity of the mixer 28 is attenuated to the highest power level and becomes the measurement frequency signal.

【0047】このような構成によれば、減衰器73が減
衰量固定タイプであり、しかもその減衰量はもともとの
電力レベルが低いため数dB程度のごく小さいものでよ
く、よって減衰器に関してのコストの低減および小形化
が図れる。また、マグネトロン10に代えて局部発振器
70を用いているので、発振周波数の安定度が高く、温
度測定値の精度が向上する。
According to such a configuration, the attenuator 73 is of a fixed attenuation amount type, and its attenuation amount is only a few dB because the original power level is low. Therefore, the cost of the attenuator is low. Can be reduced and miniaturized. Further, since the local oscillator 70 is used instead of the magnetron 10, the stability of the oscillation frequency is high and the accuracy of the temperature measurement value is improved.

【0048】その他、発振手段としては、発振周波数が
同じであればマグネトロンと局部発振器の両方を用い、
加温時はマグネトロンを動作させ、温度測定時は局部発
振器を動作させる構成としてもよい。
As the oscillating means, both a magnetron and a local oscillator are used if the oscillating frequency is the same.
The magnetron may be operated during heating and the local oscillator may be operated during temperature measurement.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、加
温時のアンテナの放射分布と温度測定時のアンテナの受
信分布とを同じにする構成としたので、アンテナの種類
にかかわらず、加温部位と温度測定部位とを一致させる
ことができ、適正な加温出力制御などを可能とする信頼
性にすぐれた加温装置を提供できる。
As described above, according to the present invention, the radiation distribution of the antenna at the time of heating and the reception distribution of the antenna at the time of measuring the temperature are made to be the same. Therefore, regardless of the type of the antenna, It is possible to provide a heating device with excellent reliability that allows the heating portion and the temperature measurement portion to coincide with each other and enables appropriate heating output control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1、第2、および第3実施例の構
成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of first, second and third embodiments of the present invention.

【図2】アンテナの指向性が周波数の違いによってどの
ように変わるかの例を参考のために示す図。
FIG. 2 is a diagram showing, for reference, an example of how the directivity of an antenna changes depending on the difference in frequency.

【図3】この発明の第2実施例の要部の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第3実施例の要部の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a main part of a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アンテナ、2,4,5…同軸ケーブル、10…マグ
ネトロン(発振手段)、12…分配器、21〜31…ラ
ジオメータ、40…制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna, 2, 4, 5 ... Coaxial cable, 10 ... Magnetron (oscillating means), 12 ... Distributor, 21-31 ... Radiometer, 40 ... Control part.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加温用のマイクロ波をアンテナから放出
する加温手段と、測定対象物から放出されるマイクロ波
を上記アンテナで受信し、ラジオメータにより測定対象
物の温度を無侵襲で測定する測定手段と、この測定手段
の測定用周波数と上記加温手段のマイクロ波周波数とを
同じ値に設定する発振手段とを備えたことを特徴とする
加温装置。
1. A heating means for emitting a microwave for heating from an antenna and a microwave emitted from an object to be measured are received by the antenna, and the temperature of the object to be measured is noninvasively measured by a radiometer. And a oscillating means for setting the measuring frequency of the measuring means and the microwave frequency of the heating means to the same value.
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