体表面からのインピ-ダンス測定による腫瘍の位置同定と温度計測に関する基礎研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01480272
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 池田 哲夫 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50005253)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秩父 志行 近畿大学, 医学部, 教授 (40088539) ; 石原 準一郎 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (20024250) ; 岩波 保則 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (40144191) ; 石井 直宏 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (50004619) ; 早原 悦朗 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80024214)
• Keywords: インピ-ダンス測定 / 腫瘍 / 位置同定 / 温度計測

Research Abstract

癌細胞の治療には,外科療法および化学療法が主として用いられるが,近年注目を集めている治療法に温熱療法がある.これは,癌細胞を42°〜43℃以上の温度に一定時間以上さらすと,癌細胞だけが死滅するという現象を利用したもので,ハイパ-サ-ミアと総称される.ハイパ-サ-ミア治療はその無侵襲性に特徴があるが,癌局部の同定と温度計測の問題は十分に解決されていない.癌組織は電気的にみると誘電率が異なると考えられ,これを測定することによって癌局部の位置同定ができるものと考えられる.また,温度によっても誘電率及び導電率が異なっており,これを利用すれば加熱局部の温度計測ができる.本研究の目的はこれらにあり,癌組織局部の誘電率及び導電率の変化を極めて正確に測定することによって、癌局部の同定と同時に温度計測を行うことにある.これまで(平成元年度及び平成2年度)に試作した同軸形アプリケ-タにより生体組織の誘電率および導電率の基本測定を行ってきた.平成3年度は,外側導体内径が7.35mm,内側導体内径が3.2mmの特性インピ-ダンス50Ωの同軸形アプリケ-タ(測定値48.3Ω)を用いて試料の反射係数Γ(散乱行列におけるS_<11>)を測定し,これから試料の抵抗成分(導電率)及び容量成分(誘電率)を測定し,新たにそれらの温度依存性を周波数範囲50〜550(MHz)に渡って調べた.試料としては生理的食塩水,ロ-スハム及び人体などを用いた.その結果試料の抵抗値及び容量値の明かな温度依存性が見いだされ,特に抵抗値に関しては感度特性が大きいことが明かとなった.次にインピ-ダンスCTなどへの適用が期待される透過法によるS_<21>の測定を行った.この測定結果からやはり試料の抵抗値及び容量値を算出し,それらの温度依存性を調べた。この場合もやはり大きな温度依存性が見い出され,これらの知見はCTにおけるスキャニングの手法と併用することで,将来人体内部部位の無侵襲温度計則の可能性を示唆するものである.平成3年度は2年度に引き続き実験を継続的に進めた結果,とくに試料の抵抗値(導電率)及び容量値(誘電率)の温度依存性を明らかにし,インピ-ダンスCTによる生体内部部位の同定および温度計測へ向けての基礎資料を得た.