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生体内温度計測のためのアプリケータとハイパーサーミアを目的としたマイクロ波加温

研究課題

研究課題/領域番号 04555096
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関慶応義塾大学

研究代表者

森 真作  慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (00051269)

研究分担者 近藤 誠  慶応義塾大学, 医学部, 講師 (70101904)
研究期間 (年度) 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1992年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワードハイパーサーミア / マイクロ波加温 / 誘電体ロッド導波路 / マイクロストリップアンテナ / マイクロストリップパッチアンテナ / FD-TD法 / 温度推定 / 透過法
研究概要

本研究は,がんの温熱療法に用いるマイクロ波加温用アンテナ(アプリケータ)として生体との接触性が良く,高効率なものを開発すると共に,開発したアプリケータを使用し,タイムドメイン法を用いたアクティブ法により,生体内部の温度変化を生体外部に直接接触したアプリケータから発射される,微弱なマイクロ波の透過波測定によって推定する新しいアプリケータシステムの試作を行った.
開発を行ったアプリケータは,比較的比帯域の大きい誘電体ロッド,サイズの小型化が可能なマイクロストリップおよび柔軟性の高いマイクロストリップパッチ等であり,アプリケータにより照射される電磁波の分布をFD-TD法(Finite difference time domain method)により求め,これによる発熱分布を熱輸送方程式に代入し,がん組織を含むモデル内温度分布を調べることでがん組織モデルの温度上昇を推定し,加温範囲についての比較検討を行った結果,430MHzを用いた加温ではマイクロストリップ,マイクロストリップパッチ,誘電体ロッドアプリケータの順で加温範囲,深度が大きくなることが明かとなり,患部の形状,大きさによりアプリケータの選択使用が可能となった.
さらに患部加温時,患部のインピーダンスに温度依存性があることを利用して周囲に配置したアプリケータ間の透過係数変化をネットワークアナライザにより広い周波数範囲で求め,得られた結果を逆フーリエ変換して時間域透過係数を求め,患部内部の温度推定を行う手法を提案し,基礎実験により温度精度±0.5℃を得た.実験的には生体モデル周囲に配列したアプリケータに対して,加温に用いる発振器,温度推定を行うために用いるネットワークアナライザをRFスイッチで交互に切り替え,上述の加温法および温度推定法を用い加温,温度推定を行う生体モデル最適加温システムの試作,評価を行った結果,良好な結果を得た.

報告書

(1件)
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (4件)

  • [文献書誌] T.Shimotori,Y.Nikawa,F.Okada,M.Kikuchi,S.Mori: "Study of Miniaturized Semi-Cylindrical Microstrip Applicator for Hyperthermia" Proc.of the 14th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Part1of7. 247-248 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] R.Tanaka,Y.Nikawa,S.Mori: "SAR Pistributions of a Dielectric Wavejuide Applicator" Proc.of the 14th Anmual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Part1of7. 252-253 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] R.Tanaka,Y.Nikawa,S.Mori: "A Dielectric Rod Wavegucle Applicator for Microwave Hypenthenmia" IEICE Transactions採録予定. Vol.E. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 二川 佳夫,千野 勝,岡田 文明,森 真作: "ファントムモデルの複素誘電率温度特性" 日本ハイパーサーミア誌. 8. 208- (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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