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JP3021531B2 - Non-invasive temperature measurement device - Google Patents

Non-invasive temperature measurement device

Info

Publication number
JP3021531B2
JP3021531B2 JP2095052A JP9505290A JP3021531B2 JP 3021531 B2 JP3021531 B2 JP 3021531B2 JP 2095052 A JP2095052 A JP 2095052A JP 9505290 A JP9505290 A JP 9505290A JP 3021531 B2 JP3021531 B2 JP 3021531B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
antenna
transmission line
radiometer
measured
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2095052A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03293526A (en
Inventor
静夫 水品
信二 八田
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 JP2095052A priority Critical patent/JP3021531B2/en
Publication of JPH03293526A publication Critical patent/JPH03293526A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3021531B2 publication Critical patent/JP3021531B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、測定対象物たとえば生体から放出される
マイクロ波を受信することにより無侵襲で生体の温度を
計測する無侵襲温度計測装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-invasive temperature measurement apparatus that non-invasively measures the temperature of a living body by receiving a measurement object, for example, a microwave emitted from a living body.

[従来の技術] 生体の温度を計測する手段として、体腔内プローブを
用いて体腔内から温度を計測する技術が特願平1−6917
5号に示されている。
[Prior Art] As a means for measuring the temperature of a living body, a technique of measuring a temperature from the inside of a body cavity using an intracavity probe is disclosed in Japanese Patent Application No. 1-6917.
It is shown in issue 5.

また、生体から放出されるマイクロ波を生体の輝度温
度としてアンテナで受信し、その受信信号を伝送線によ
りラジオメータに供給し、同ラジオメータの処理により
生体の温度を計測する技術が特公昭60−46648号公報に
示されている。
In addition, the technology of receiving microwaves emitted from the living body as the brightness temperature of the living body with an antenna, supplying the received signal to a radiometer through a transmission line, and measuring the temperature of the living body by processing the radiometer is disclosed in -46648.

なお、後者のようにマイクロ波を捕らえて輝度温度を
計測するものでは、生体から放出されるマイクロ波が微
弱で、受信信号のレベルが非常に小さいため、その受信
信号が処理系のバックグラウンド・ノイズに埋もれてし
まないよう、ラジオメータにおいては十分な対策が施さ
れている。
In the case of measuring the luminance temperature by capturing the microwave as in the latter case, since the microwave emitted from the living body is weak and the level of the received signal is extremely small, the received signal is used as the background of the processing system. Sufficient measures are taken in the radiometer so that it is not buried in noise.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、処理系のバックグラウンド・ノイズは
キャンセルできても、それ以前の部分、つまりアンテナ
とラジオメータとを接続する伝送線の電力減衰および熱
雑音まではキャンセルすることができないのが実状であ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, even if the background noise of the processing system can be canceled, it cancels the previous portion, that is, the power attenuation and thermal noise of the transmission line connecting the antenna and the radiometer. The reality is that you cannot do that.

この発明は上記の事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、アンテナとラジオメータとを接
続する伝送線の電力減衰および熱雑音に影響を受けるこ
となく、生体の温度を精度よく計測することができる信
頼性にすぐれた無侵襲温度計測装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to accurately measure the temperature of a living body without being affected by power attenuation and thermal noise of a transmission line connecting an antenna and a radiometer. It is an object of the present invention to provide a highly reliable non-invasive temperature measuring device that can measure well.

[課題を解決するための手段] この発明の無侵襲温度計測装置は、測定対象物から放
出されるマイクロ波を受信するアンテナと、このアンテ
ナに接続し該アンテナで受信した受信信号を伝送する伝
送線と、この伝送線に接続し上記アンテナから供給され
る受信信号から測定対象物の温度を計測するラジオメー
タとを有するものであって、上記伝送線の軸方向に沿っ
て所定間隔に配置される多点温度センサと、この多点温
度センサによって上記伝送線の温度分布を検知する温度
検知手段と、上記アンテナと測定対象物との境界面の電
力反射率および上記伝送線の長さ,電力減衰率を記憶す
る記憶手段と、この記憶手段の記憶内容と上記温度検知
手段の検知温度とに基づき上記ラジオメータの計測温度
を補正する補正手段とを備える。
[Means for Solving the Problems] A non-invasive temperature measuring device according to the present invention includes an antenna for receiving microwaves emitted from a measurement target, and a transmission connected to the antenna and transmitting a received signal received by the antenna. And a radiometer connected to the transmission line and measuring the temperature of the object to be measured from a reception signal supplied from the antenna, and arranged at predetermined intervals along the axial direction of the transmission line. A multi-point temperature sensor, a temperature detecting means for detecting the temperature distribution of the transmission line by the multi-point temperature sensor, a power reflectance at a boundary surface between the antenna and the object to be measured, a length of the transmission line, and a power A storage unit that stores the attenuation rate; and a correction unit that corrects the measured temperature of the radiometer based on the storage content of the storage unit and the temperature detected by the temperature detection unit.

[作用] 測定対象物から放出されるマイクロ波がアンテナで受
信され、その受信信号が伝送線によってラジオメータに
供給される。そして、ラジオメータの信号処理により、
測定対象物の温度が計測される。
[Operation] The microwave emitted from the object to be measured is received by the antenna, and the received signal is supplied to the radiometer via the transmission line. And by the signal processing of the radiometer,
The temperature of the measurement object is measured.

ただし、このとき、伝送線の軸方向に沿う温度分布が
温度検知手段で検知される。また、アンテナと測定対象
物との間の電力反射率および伝送線の長さ,電力減衰率
が記憶手段に記憶されており、その記憶内容と上記温度
検知手段の検知温度とに基づいて上記ラジオメータの計
測温度が補正される。
However, at this time, the temperature distribution along the axial direction of the transmission line is detected by the temperature detecting means. In addition, the power reflectivity between the antenna and the object to be measured, the length of the transmission line, and the power decay rate are stored in the storage means, and based on the stored contents and the temperature detected by the temperature detection means, The temperature measured by the meter is corrected.

この補正により、アンテナとラジオメータとを接続す
る伝送線の電力減衰および熱雑音の影響が取り除かれ
る。
This correction removes the effects of power attenuation and thermal noise on the transmission line connecting the antenna and the radiometer.

[実施例] 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、1は測定対象物であるところの生体
で、その生体1の表面に体表接触型のアンテナ2が当接
される。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a living body which is a measurement object, and a body surface contact type antenna 2 is brought into contact with the surface of the living body 1.

このアンテナ2はマイクロ波を受信(および送信)す
るもので、伝送線たとえば同軸ケーブル3を接続してそ
の同軸ケーブル3と共にプローブを成しており、その同
軸ケーブル3はコネクタ4によってラジオメータ5に接
続されている。
The antenna 2 receives (and transmits) microwaves, connects a transmission line such as a coaxial cable 3 and forms a probe together with the coaxial cable 3, and the coaxial cable 3 is connected to a radiometer 5 by a connector 4. It is connected.

コネクタ4は、第2図に示すように、上記プローブの
種類を接続機器に判別させるためのプローブ種類報知機
能として、一対のスイッチ4a,4bを有している。
As shown in FIG. 2, the connector 4 has a pair of switches 4a and 4b as a probe type notification function for causing the connected device to determine the type of the probe.

すなわち、スイッチ4a,4bの開閉状態を検出すること
により、プローブの種類を判別することができる。な
お、スイッチ4a,4bの両方が開状態のプローブを存在さ
せないようにすれば、スイッチ4a,4bが共に開状態のと
き、コネクタ4の差し忘れと判断することができる。
That is, the type of the probe can be determined by detecting the open / closed state of the switches 4a and 4b. If the probes in which both the switches 4a and 4b are open are not present, it is possible to determine that the connector 4 has been forgotten when both the switches 4a and 4b are open.

ラジオメータ5は、アンテナ2の受信信号を同軸ケー
ブル3およびコネクタ4を介し取込み、その受信信号を
処理することにより生体1の輝度温度を計測するもので
ある。
The radiometer 5 receives a signal received by the antenna 2 via the coaxial cable 3 and the connector 4 and processes the received signal to measure the brightness temperature of the living body 1.

このラジオメータ5の計測結果は制御部10に供給され
る。
The measurement result of the radiometer 5 is supplied to the control unit 10.

制御部10は、装置全般にわたる制御を行なうもので、
マイクロコンピュータおよびその周辺回路からなる。
The control unit 10 controls the entire device,
It consists of a microcomputer and its peripheral circuits.

この制御部10に、入力部11、記憶手段であるメモリ1
2、表示部13、校正用恒温槽14、および温度検知手段で
ある温度計15が接続される。
The control unit 10 includes an input unit 11 and a memory 1 serving as a storage unit.
2. A display unit 13, a calibration thermostat 14, and a thermometer 15 as a temperature detecting means are connected.

入力部11は、スイッチおよびキーボードを備え、動作
モードの設定を行なったり、上記プローブに関わるプロ
ーブデータなどを入力するためのものである。
The input unit 11 includes a switch and a keyboard, and is used for setting an operation mode and inputting probe data related to the probe.

メモリ12は、ラジオメータ5、入力部11、および温度
計15にも接続されており、ラジオメータ5の計測温度、
入力部11から入力されるプローブデータ、および温度計
15の検知温度を逐次に記憶するものである。
The memory 12 is also connected to the radiometer 5, the input unit 11, and the thermometer 15.
Probe data and thermometer input from input unit 11
The 15 detected temperatures are sequentially stored.

さらに、メモリ12は、上記プローブに関わるプローブ
データとして、アンテナ2と後述する校正用恒温槽14内
の液体との境界面の電力反射率Rw、および同軸ケーブル
3の長さL,電力減衰率αを複種類のプローブについて記
憶している。
Further, the memory 12 stores, as probe data relating to the probe, a power reflectivity Rw of a boundary surface between the antenna 2 and a liquid in a calibration thermostat 14, which will be described later, a length L of the coaxial cable 3, and a power attenuation rate α. Are stored for multiple types of probes.

表示部13は、制御部10の演算結果(補正後の計測温
度)を表示するものである。
The display unit 13 displays the calculation result of the control unit 10 (measured temperature after correction).

校正用恒温槽14は、内部に液体(水)を収容し、その
液体を制御部10の指令に応じて加熱するものである。
The calibration thermostat 14 contains a liquid (water) therein and heats the liquid in accordance with a command from the control unit 10.

温度計15は、校正用恒温槽14内の液体の温度Twを検知
するとともに、多点温度センサ16によって同軸ケーブル
3の温度分布Tc(z)を検知するものである。
The thermometer 15 detects the temperature Tw of the liquid in the calibration thermostat 14 and detects the temperature distribution Tc (z) of the coaxial cable 3 by the multipoint temperature sensor 16.

すなわち、多点温度センサ16は、複数の感温部16aを
所定間隔でライン状に配置したもので、同軸ケーブル3
の外周にしかもその同軸ケーブル3の軸方向に沿って取
り付けられている。
In other words, the multi-point temperature sensor 16 has a plurality of temperature sensing sections 16a arranged in a line at predetermined intervals.
And mounted along the axial direction of the coaxial cable 3.

そして、制御部10は、温度計15の検知温度を監視しな
がら校正用恒温槽14の加熱を制御し、その校正用恒温槽
14内の液体の温度を所定値に維持する機能手段と、ラジ
オメータ5を通してコネクタ4のスイッチ4a,4bの開閉
状態を監視し、プローブの種類を判別する機能手段と、
メモリ12に記憶されている各種のプローブデータのうち
上記判別結果に対応する種類のプローブデータを読込む
機能手段と、温度計15から同軸ケーブル3の温度分布Tc
(z)を取込む機能手段と、ラジオメータ5の計測温度
Trefを取込む手段と、この計測温度Trefを上記取込んだ
プローブデータおよび温度分布Tc(z)に基づいて補正
する機能手段と、この補正によっで得られる温度Tobjを
生体1の輝度温度として表示部13で表示する機能手段と
を備えている。
The control unit 10 controls the heating of the calibration thermostat 14 while monitoring the temperature detected by the thermometer 15, and the calibration thermostat 14
A functional means for maintaining the temperature of the liquid in 14 at a predetermined value, a functional means for monitoring the open / close state of switches 4a and 4b of connector 4 through radiometer 5, and determining the type of probe;
A function for reading probe data of a type corresponding to the above-described determination result among various types of probe data stored in the memory 12, and a temperature distribution Tc of the coaxial cable 3 from the thermometer 15;
(Z) Functional means for taking in and the temperature measured by the radiometer 5
Means for taking in Tref, functional means for correcting the measured temperature Tref based on the probe data and temperature distribution Tc (z) taken in, and the temperature Tobj obtained by this correction as the brightness temperature of the living body 1 Function means for displaying on the display unit 13.

一方、ラジオメータ5の具体例を第3図に示す。 On the other hand, a specific example of the radiometer 5 is shown in FIG.

上記同軸ケーブル3にDICKE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。
A port of a circulator 22 is connected to the coaxial cable 3 via a DICKE switch 21.

DICKEスイッチ21は、局部発振器23から発せられる矩
形波信号によりオン,オフし、オン時に同軸ケーブル3
とサーキュレータ22のポートとの間を導通させるもので
ある。
The DICKE switch 21 is turned on and off by a rectangular wave signal emitted from the local oscillator 23.
And the port of the circulator 22.

サーキュレータ22は、3つのポートを有しており、そ
れらのポートに対し信号伝達方向の順にアイソレータ2
4,参照雑音源25,および上記DICKEスイッチ21がそれぞれ
接続される。
The circulator 22 has three ports, and the isolator 2 is connected to these ports in the order of signal transmission.
4. The reference noise source 25 and the DICKE switch 21 are respectively connected.

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では、RFアンプ26の出力と
局部発振器28の出力とを乗算する。
The output of the isolator 24 is supplied to a mixer 27 via an RF amplifier 26.
Supplied to The mixer 27 multiplies the output of the RF amplifier 26 by the output of the local oscillator 28.

ミキサ27の出力はIFアンプ29を介してディテクタ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 mixer 27 is supplied to the detector 30 via the IF amplifier 29, where it is detected and supplied to the lock-in amplifier 31.

ロックインアンプ31は、上記局部発振器23の矩形波信
号に基づいてDICKEスイッチ21のオン,オフと同期をと
り、そのDICKEスイッチ21のオン時に入力される信号の
電圧レベルとオフ時に入力される信号の電圧レベルとの
差に比例するレベルの電圧信号を出力するものである。
The lock-in amplifier 31 synchronizes the ON / OFF of the DICKE switch 21 based on the rectangular wave signal of the local oscillator 23, and sets the voltage level of the signal input when the DICKE switch 21 is ON and the signal input when the DICKE switch 21 is OFF. And outputs a voltage signal having a level proportional to the difference between the voltage levels.

このロックインアンプ31の出力は制御部32に供給され
る。
The output of the lock-in amplifier 31 is supplied to the control unit 32.

制御部32は、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雑音源25の雑
音温度を制御し、零レベルとなったときの雑音温度を測
定温度として出力するものである。
The control unit 32 controls the noise temperature of the reference noise source 25 so that the output voltage of the lock-in amplifier 31 becomes a zero level (minimum resolution value), and outputs the noise temperature when the zero level is reached as a measured temperature. Is what you do.

つぎに、上記のような構成において作用を説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.

まず、ラジオメータ5の処理について説明する。 First, the processing of the radiometer 5 will be described.

生体1がマイクロ波を放出しており、そのマイクロ波
がアンテナ2で受信される。この受信信号は、同軸ケー
ブル3によってラジオメータ5に送られる。
The living body 1 emits microwaves, and the microwaves are received by the antenna 2. This received signal is sent to the radiometer 5 by the coaxial cable 3.

ラジオメータ5では、DICKEスイッチ21がオン,オフ
し、そのオン時に上記受信信号の取込みがなされる。
In the radiometer 5, the DICKE switch 21 is turned on and off, and when the DICKE switch 21 is turned on, the reception signal is taken.

さらに、DICKEスイッチ21のオン時、参照雑音源25か
ら発せられるマイクロ波がサーキュレータ22,DICKEスイ
ッチ21,および同軸ケーブル3によってアンテナ2に送
られ、そのアンテナ2から生体1に向けて放出される。
Further, when the DICKE switch 21 is turned on, the microwave emitted from the reference noise source 25 is sent to the antenna 2 by the circulator 22, the DICKE switch 21, and the coaxial cable 3, and emitted from the antenna 2 toward the living body 1.

放出されるマイクロ波は、生体1に吸収されるととも
に、一部がアンテナ2と生体1との境界面で反射され
る。この反射マイクロ波は生体1の放出マイクロ波と共
にアンテナ2で受信され、その受信信号がDICKEスイッ
チ21を介して取込まれる。
The emitted microwave is absorbed by the living body 1 and a part thereof is reflected on the boundary surface between the antenna 2 and the living body 1. This reflected microwave is received by the antenna 2 together with the emitted microwave of the living body 1, and the received signal is taken in via the DICKE switch 21.

DICKEスイッチ21のオフ時は、参照雑音源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。
When the DICKE switch 21 is off, only the microwave emitted from the reference noise source 25 is taken in through the circulator 22.

したがって、生体1の温度をTt、アンテナ2と生体1
との境界面の電力反射率をR、参照雑音源25から発せら
れる参照雑音温度をTrとすれば、 生体1から放出されてアンテナ2に入るマイクロ波の
エネルギ量は、境界面で生体1内に反射される分(Tt・
R)だけ少なく、 Tt−Tt・Rとなる。
Therefore, the temperature of the living body 1 is Tt, the antenna 2 and the living body 1
Assuming that the power reflectance at the boundary surface with R is R and the reference noise temperature emitted from the reference noise source 25 is Tr, the amount of microwave energy emitted from the living body 1 and entering the antenna 2 is within the living body 1 at the boundary surface. Minutes (Tt ・
R), Tt−Tt · R.

アンテナ2から放出されて境界面で反射され、再びア
ンテナ2に入るマイクロ波のエネルギ量は、 Tr・Rである。
The amount of energy of the microwave emitted from the antenna 2 and reflected at the boundary surface and reentering the antenna 2 is Tr · R.

このことから、DICKE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、 (Tt−Tt・R)+(Tr・R)である。
From this, the amount of energy that enters the lock-in amplifier 31 when the DICKE switch 21 is turned on is (Tt−Tt · R) + (Tr · R).

また、DICKEスイッチ21のオフ時にロックインアンプ3
1に入るエネルギ量は、Trである。
When the DICKE switch 21 is turned off, the lock-in amplifier 3
The amount of energy entering 1 is Tr.

一方、ロックインアンプ31と制御部32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、制御部32によって参照雑音源25の参照雑音
温度Trが調節される。
On the other hand, the operation of the lock-in amplifier 31 and the control unit 32 adjusts the reference noise temperature Tr of the reference noise source 25 by the control unit 32 such that the amount of energy entering at the time of ON and the amount of energy entering at the time of OFF become the same.

つまり、 (Tt−Tt・R)+(Tr・R)=Trとなる。 That is, (Tt−Tt · R) + (Tr · R) = Tr.

これは、 Tt+R(Tr−Tt)=Trであり、 Tt=Trである。 This is Tt + R (Tr-Tt) = Tr, and Tt = Tr.

このとき、制御部32は、参照雑音温度Trを、そのまま
生体1の温度Ttとして捕らえることになる。
At this time, the control unit 32 captures the reference noise temperature Tr as the temperature Tt of the living body 1 as it is.

すなわち、アンテナ2と生体1との境界面の電力反射
率Rにかかわらず、生体1の温度Ttを直接的に計測する
ことができる。
That is, the temperature Tt of the living body 1 can be directly measured irrespective of the power reflectivity R at the interface between the antenna 2 and the living body 1.

なお、生体1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DICKE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DICKE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 microwaves emitted from the living body 1 are weak, there is a concern that the received signal may be buried in the background noise of the processing system after the DICKE switch 21, but the processing system is locked in. The amplifier 31 is divided into two systems synchronized with the ON and OFF of the DICKE switch 21, and the difference between the two systems is detected. Therefore, the background noise of the two systems is cancelled, and there is no concern about the above. .

ここまでの作用説明の詳しい原理については、特開昭
62−269029号公報に記載されている。
The detailed principle of the operation description so far is described in
62-269029.

次に、全体の作用について説明する。 Next, the overall operation will be described.

入力部11で予備計測の開始操作を行なう。 The input unit 11 performs a preliminary measurement start operation.

すると、制御部10は、校正用恒温槽14の加熱動作を開
始するとともに、その加熱を温度計15の検知温度を監視
しながら制御し、校正用恒温槽14内の液体の温度を所定
値に維持する。
Then, the control unit 10 starts the heating operation of the calibration thermostat 14, controls the heating while monitoring the detection temperature of the thermometer 15, and sets the temperature of the liquid in the calibration thermostat 14 to a predetermined value. maintain.

この状態で、アンテナ2を校正用恒温槽14内の液面に
接触させると、液体の温度がラジオメータ5で計測され
る。
In this state, when the antenna 2 is brought into contact with the liquid surface in the calibration thermostat 14, the temperature of the liquid is measured by the radiometer 5.

ここで、入力部11で記憶指令を入力すると、ラジオメ
ータ5の計測温度Tref′、温度計15で検知される液体温
度Tw′、および同じく温度計15で検知される同軸ケーブ
ル3の温度分布Tc(z)′がそれぞれメモリ12に記憶さ
れる。
Here, when a storage command is input through the input unit 11, the measured temperature Tref 'of the radiometer 5, the liquid temperature Tw' detected by the thermometer 15, and the temperature distribution Tc of the coaxial cable 3 similarly detected by the thermometer 15 are obtained. (Z) ′ are stored in the memory 12.

なお、zは第1図に示すように同軸ケーブル3の軸方
向の位置である。
Here, z is the axial position of the coaxial cable 3 as shown in FIG.

また、入力部11で本計測の開始操作を行なう。 Further, the input unit 11 performs an operation for starting the main measurement.

そして、アンテナ2を生体1に接触させると、生体1
の温度がラジオメータ5で計測される。
When the antenna 2 is brought into contact with the living body 1, the living body 1
Is measured by the radiometer 5.

このとき、制御部10は、ラジオメータ5の計測温度Tr
ef、および温度計15で検知される同軸ケーブル3の温度
分布Tc(z)を取込む。
At this time, the control unit 10 determines the measured temperature Tr of the radiometer 5
ef and the temperature distribution Tc (z) of the coaxial cable 3 detected by the thermometer 15 are taken.

さらに、制御部10は、予備計測時にメモリ12に記憶さ
れたTref′,Tw′,Tc(z)′を読込み、さらにメモリ12
に予め記憶されている各種プローブデータの中から装着
プローブ(アンテナ2および同軸ケーブル3)の種類に
対応するプローブデータ(電力反射率Rw,同軸ケーブル
長L,電力減衰率α)を読込む。
Further, the control unit 10 reads Tref ', Tw', and Tc (z) 'stored in the memory 12 at the time of the preliminary measurement, and further reads the memory 12
The probe data (power reflectance Rw, coaxial cable length L, power attenuation rate α) corresponding to the type of the attached probe (antenna 2 and coaxial cable 3) is read from among various types of probe data stored in advance.

そして、制御部10は、取込んだ種々のデータを用いて
下式の演算を実行し、これによりラジオメータ5の計測
温度Trefを補正し、同軸ケーブル3の電力減衰や熱雑音
の影響を除去して生体1の正しい温度Tobjを求める。
Then, the control unit 10 executes the calculation of the following expression using the various data taken in, thereby correcting the measured temperature Tref of the radiometer 5 and removing the influence of power attenuation and thermal noise of the coaxial cable 3. Then, the correct temperature Tobj of the living body 1 is obtained.

この式は、電子情報通信学会EMCJ88−71“医用ラジオ
メータの輝度温度測定誤差軽減法”の文献に記載の(1
0)式に対応する。
This equation is described in the literature of the IEICE EMCJ88-71, “Method for reducing the error in measuring the brightness temperature of medical radiometers” (1).
0).

求められた生体1の温度Tobjは、表示部13に表示さ
れ、使用者に報知される。
The obtained temperature Tobj of the living body 1 is displayed on the display unit 13 and notified to the user.

したがって、温度測定の精度が高まり、信頼性の向上
が図れる。しかも、プローブの種類を自動的に判別し、
その判別結果に応じてプローブデータを読込むようにし
ているので、使用者にかかる負担が軽減し、便利であ
る。
Therefore, the accuracy of the temperature measurement is improved, and the reliability can be improved. Moreover, the type of probe is automatically determined,
Since the probe data is read in accordance with the discrimination result, the burden on the user is reduced, which is convenient.

この発明の第2実施例について第4図により説明す
る。なお、図面において第1図と同一部分には同一符号
を付し、その詳細な説明は省略する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the drawings, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

ここでは、校正用恒温槽14を使用せず、さらに制御部
10の処理の仕方が異なっている。
Here, the calibration thermostat 14 is not used, and the control
10 processing methods are different.

また、メモリ12は、上記プローブに関わるプローブデ
ータとして、アンテナ2と生体1との境界面の電力反射
率R、および同軸ケーブル3の長さL,電力減衰率αを複
種類のプローブについて記憶している。
Further, the memory 12 stores, as probe data relating to the above-mentioned probes, the power reflectance R of the interface between the antenna 2 and the living body 1, the length L of the coaxial cable 3, and the power attenuation rate α for a plurality of types of probes. ing.

作用を説明する。 The operation will be described.

入力部11で計測の開始操作を行なう。 The input unit 11 performs an operation for starting measurement.

そして、アンテナ2を生体1に接触させると、生体1
の温度がラジオメータ5で計測される。
When the antenna 2 is brought into contact with the living body 1, the living body 1
Is measured by the radiometer 5.

このとき、制御部10は、ラジオメータ5の計測温度Tr
ef、および温度計15で検知される同軸ケーブル3の温度
分布Tc(z)を取込む。
At this time, the control unit 10 determines the measured temperature Tr of the radiometer 5
ef and the temperature distribution Tc (z) of the coaxial cable 3 detected by the thermometer 15 are taken.

さらに、制御部10は、メモリ12に予め記憶されている
各種プローブデータの中から装着プローブ(アンテナ2
および同軸ケーブル3)の種類に対応するプローブデー
タ(電力反射率R,同軸ケーブル長L,電力減衰率α)を読
込む。
Further, the control unit 10 determines a mounting probe (antenna 2) from various probe data stored in the memory 12 in advance.
And probe data (power reflectance R, coaxial cable length L, power attenuation rate α) corresponding to the type of coaxial cable 3) is read.

そして、制御部10は、取込んだ種々のデータを用いて
下式の演算を実行し、これによりラジオメータ5の計測
温度Trefを補正し、同軸ケーブル3の電力減衰や熱雑音
の影響を除去して生体1の正しい温度Tobjを求める。
Then, the control unit 10 executes the calculation of the following equation using the various data taken in, thereby correcting the measured temperature Tref of the radiometer 5 and removing the influence of power attenuation and thermal noise of the coaxial cable 3. Then, the correct temperature Tobj of the living body 1 is obtained.

この式は、電子情報通信学会EMCJ88−71“医用ラジオ
メータの輝度温度測定誤差軽減法”の文献に記載の
(6)式に対応する。
This equation corresponds to the equation (6) described in the literature of the IEICE EMCJ88-71, “Method for Reducing the Brightness Temperature Measurement Error of Medical Radiometers”.

求められた生体1の温度Tobjは、表示部13に表示さ
れ、使用者に報知される。
The obtained temperature Tobj of the living body 1 is displayed on the display unit 13 and notified to the user.

したがって、温度測定の精度が高まり、信頼性の向上
が図れる。しかも、プローブの種類を自動的に判別し、
その判別結果に応じてプローブデータを読込むようにし
ているので、使用者にかかる負担が軽減し、便利であ
る。
Therefore, the accuracy of the temperature measurement is improved, and the reliability can be improved. Moreover, the type of probe is automatically determined,
Since the probe data is read in accordance with the discrimination result, the burden on the user is reduced, which is convenient.

なお、上記各実施例では、メモリ12に記憶されている
プローブデータを用いて補正演算を行なうようにした
が、入力部11から適宜に入力されるプローブデータを用
いて補正演算を行なうことも可能である。
In each of the above embodiments, the correction operation is performed using the probe data stored in the memory 12. However, the correction operation can be performed using the probe data appropriately input from the input unit 11. It is.

また、各実施例において、コネクタ4としては、第5
図に示すようにプローブ種類報知用のコネクタ20を別個
に備えたものでもよい。このコネクタ20は、ライン21に
よって同軸ケーブル3に取付けられ、また報知用の一対
のスイッチ4a,4bを有している。
In each embodiment, the connector 4 is the fifth connector.
As shown in the figure, a connector provided with a probe type notification connector 20 may be separately provided. The connector 20 is attached to the coaxial cable 3 by a line 21 and has a pair of switches 4a and 4b for notification.

さらに、上記各実施例では、体表接触型のアンテナ2
を用いたが、第6図および第7図に示す体腔内挿入型の
アンテナ30を用いてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the antenna 2 of the body surface contact type is used.
However, the antenna 30 of the type inserted into the body cavity shown in FIGS. 6 and 7 may be used.

すなわち、同軸ケーブル3の先にアンテナ30が取付け
られ、かつ同軸ケーブル3の基端に図示していないがラ
ジオメータ5が接続されている。
That is, the antenna 30 is attached to the end of the coaxial cable 3, and the radiometer 5 (not shown) is connected to the base end of the coaxial cable 3.

同軸ケーブル3はチューブ31に挿通され、そのチュー
ブ31の先にはアンテナ30を囲む位置にバルーン32が設け
られている。チューブ31の基端にはコネクタ33を介して
送水チューブ34が接続され、その送水チューブ34に送水
ポンプ35が接続されている。
The coaxial cable 3 is inserted through a tube 31, and a balloon 32 is provided at a position surrounding the antenna 30 at the end of the tube 31. A water supply tube 34 is connected to a base end of the tube 31 via a connector 33, and a water supply pump 35 is connected to the water supply tube 34.

この場合、まずチューブ31を生体1の体腔1a内に挿入
し、先端のアンテナ30が測定対象部位に達したところで
送水ポンプ35を動作させる。すると、チューブ34,31を
通してバルーン32に給水がなされ、そのバルーン32が膨
らんで体腔壁を圧接し、アンテナ30の固定がなされる。
これにより、体腔1a内で温度計測を行なうことができ
る。
In this case, first, the tube 31 is inserted into the body cavity 1a of the living body 1, and when the antenna 30 at the tip reaches the measurement target site, the water supply pump 35 is operated. Then, water is supplied to the balloon 32 through the tubes 34 and 31, and the balloon 32 expands and presses against the body cavity wall, thereby fixing the antenna 30.
Thereby, the temperature can be measured in the body cavity 1a.

その他、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。
In addition, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

[発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、測定対象物から
放出されるマイクロ波を受信するアンテナと、このアン
テナに接続され該アンテナで受信した受信信号を伝送す
る伝送線と、この伝送線に接続され上記アンテナから供
給される受信信号から測定対象物の温度を計測するラジ
オメータとを有する無侵襲温度計測装置において、上記
伝送線の軸方向に沿って所定間隔に配置される多点温度
センサと、この多点温度センサによって上記伝送線の温
度分布を検知する温度検知手段と、上記アンテナと測定
対象物との境界面の電力反射率および上記伝送線の長
さ,電力減衰率を記憶する記憶手段と、この記憶手段の
記憶内容と上記温度検知手段の検知温度とに基づき上記
ラジオメータの計測温度を補正する補正手段とを備えた
ので、アンテナとラジオメータとを接続する伝送線の電
力減衰および熱雑音に影響を受けることなく、生体の温
度を精度よく計測することができる信頼性にすぐれた無
侵襲温度計測装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an antenna for receiving microwaves emitted from an object to be measured, a transmission line connected to the antenna and transmitting a received signal received by the antenna, A non-invasive temperature measuring device having a radiometer connected to the transmission line and measuring the temperature of the object to be measured from a reception signal supplied from the antenna, are arranged at predetermined intervals along the axial direction of the transmission line A multi-point temperature sensor; a temperature detecting means for detecting a temperature distribution of the transmission line by the multi-point temperature sensor; a power reflectance at a boundary surface between the antenna and the object to be measured; a length of the transmission line; Storage means for storing the rate, and correction means for correcting the measured temperature of the radiometer based on the storage content of the storage means and the temperature detected by the temperature detection means, A highly reliable non-invasive temperature measurement device capable of accurately measuring the temperature of a living body without being affected by power attenuation and thermal noise of a transmission line connecting an antenna and a radiometer can be provided.

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

第1図はこの発明の一実施例の全体的な構成図、第2図
は同実施例におけるコネクタの概略的な構成図、第3図
は同実施例におけるラジオメータの具体的な構成図、第
4図はこの発明の第2実施例の全体的な構成図、第5図
は上記各実施例におけるコネクタの変形例の概略的な構
成図、第6図は上記各実施例におけるアンテナの変形例
の概略的な構成図、第7図は第6図を具体的に示す図で
ある。 1……生体(測定対象物)、2……アンテナ、3……同
軸ケーブル(伝送線)、5……ラジオメータ、10……制
御部、12……メモリ(記憶手段)、14……校正用恒温
槽、15……温度計(温度検知手段)。
1 is an overall configuration diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a connector in the embodiment, FIG. 3 is a specific configuration diagram of a radiometer in the embodiment, FIG. 4 is an overall configuration diagram of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a modification of the connector in each of the above embodiments, and FIG. 6 is a modification of an antenna in each of the above embodiments. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an example, and FIG. 7 is a diagram specifically showing FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... living body (measurement object), 2 ... antenna, 3 ... coaxial cable (transmission line), 5 ... radiometer, 10 ... control part, 12 ... memory (storage means), 14 ... calibration Thermostat, 15 ... thermometer (temperature detection means).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−22636(JP,A) 実開 平1−58178(JP,U) 特公 昭60−46648(JP,B2) コロナ社「マイクロ波回路」第7版 (1965)p38−45 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01J 5/00 - 5/62 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-60-22636 (JP, A) JP-A-1-58178 (JP, U) JP-B-60-46648 (JP, B2) Corona “Microwave Circuits, 7th edition (1965) pp. 38-45 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01J 5/00-5/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測定対象物から放出されるマイクロ波を受
信するアンテナと、このアンテナに接続し該アンテナで
受信した受信信号を伝送する伝送線と、この伝送線に接
続し上記アンテナから供給される受信信号から測定対象
物の温度を計測するラジオメータとを有する無侵襲温度
計測装置において、 上記伝送線の軸方向に沿って所定間隔に配置される多点
温度センサと、 この多点温度センサによって上記伝送線の温度分布を検
知する温度検知手段と、 上記アンテナと測定対象物との境界面の電力反射率およ
び上記伝送線の長さ,電力減衰率を記憶する記憶手段
と、 この記憶手段の記憶内容と上記温度検知手段の検知温度
とに基づき上記ラジオメータの計測温度を補正する補正
手段と、 を具備したことを特徴とする無侵襲温度計測装置。
An antenna for receiving microwaves emitted from an object to be measured, a transmission line connected to the antenna and transmitting a received signal received by the antenna, and a transmission line connected to the transmission line and supplied from the antenna. A non-invasive temperature measuring device having a radiometer for measuring the temperature of the object to be measured from a received signal, wherein the multi-point temperature sensor is disposed at a predetermined interval along the axial direction of the transmission line; Temperature detecting means for detecting the temperature distribution of the transmission line by means of the above; storage means for storing the power reflectance at the interface between the antenna and the object to be measured, the length of the transmission line, and the power attenuation rate; Correction means for correcting the measured temperature of the radiometer based on the stored contents of the above and the temperature detected by the temperature detection means.
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