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FIR ACTIVE THERMOGRAPHY TESTING EQUIPMENT

Patent code P07A011256
Posted date Nov 2, 2007
Application number P2006-040540
Publication number P2007-215809A
Patent number P4324651
Date of filing Feb 17, 2006
Date of publication of application Aug 30, 2007
Date of registration Jun 19, 2009
Inventor
  • (In Japanese)水戸部 一孝
  • (In Japanese)吉村 昇
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人秋田大学
Title FIR ACTIVE THERMOGRAPHY TESTING EQUIPMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an FIR active thermography testing equipment for actively heating a body surface by far infrared ray (FIR) radiation heating and imaging biological information based on the difference of the heat conduction/heat capacity/specific heat of tissue near the body surface.
SOLUTION: The FIR active thermography testing equipment comprises: a light source of a far infrared ray region or a transmitter 1 of electromagnetic waves; a thermal camera 2 and a computer (image processor) 3 for heat image analysis for measuring the temperature distribution of a measurement object; a shutter 4 and a shutter opening/closing control unit 5 (shutter mechanism) for starting/stopping far infrared ray radiation between the transmitter 1 and the measurement object; and a half mirror 6 for photographing the temperature distribution by the thermal camera between the shutter 4 and the measurement object.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


これまでに乳癌(breast cancer)を対象としたサーモグラフィ検査に用いられたサーマルカメラは、温度分解能及び時間応答性が低く、撮像素子の冷却にAr等の冷却ガスが必要でシステムが大型化するなどの多くの問題が残っていた。
しかし、近年開発された第2世代赤外線撮像システムでは、マイクロボロメータ(microbolometer)の利用により冷却が不要となり、システム全体の小型化・軽量化が進み、病院外における乳癌の検診・スクリーニングに利用できるほど携帯性が改善しており、解像度および時間分解能も向上している。
初期のサーモグラフィ検査は静的な状態で体表面の温度分布を測定する場合が多かったが、Ohashiらは体表面の温度を下げ、体温が上昇する過程を比較して差分画像を作る手法(dynamic thermography)により、乳癌の正診率を54%から82%に向上させることが出来たと報告している(非特許文献1を参照)。
また、Anbarらは、悪性腫瘍細胞(malignant cells)から生じる一酸化炭素(NO)により生体組織の温度変化の減衰量に差が生じる現象を科学的根拠として、高感度、高時間分解能赤外線撮影システムを用いて体表面の温度変化を計測し、FFTにより周期的な温度変化を画像化して乳癌の存在を検出するDAT(dynamic area tele-thermometry)技術を開発している(非特許文献2を参照)。
生体加熱に関する過去の研究において、遠赤外線(FIR)による輻射加熱では、熱伝導及び温風による対流熱伝達加熱と比べ血管の拡張が少ないため、加熱停止後でも組織に熱が蓄熱しやすい(保温性が高い)ことが報告されている(非特許文献3,4,5を参照)。
【特許文献1】
特開平8-52141号公報
【非特許文献1】
Yasuhiro Ohashi and Isao Uchida:Applying dynamic thermography in the diagnosis of breast cancer,IEEE Eng.Med&Biol.,Vol.19,No.3,pp.42-51(2000)
【非特許文献2】
Michael Anbar,Cheryl Brown,Lorin Milescu,John Babalola and Laura Gentner:The potential of dynamic area telethermometry in assessing breast cancer,IEEE Eng.Med&Biol.,Vol.19,N.3,pp.58-62(2000)
【非特許文献3】
水戸部一孝、尹鐘賢、片寄喜久、小川純一、吉村昇:FIRヒータを用いたアクティブ・サーモグラフィ構築の基礎研究、照明学会誌、Vol.88、No.8A、pp.529-532(2004)
【非特許文献4】
田口春男、水戸部一孝、吉村昇:遠赤外線放射体の作製と異なる加熱形態による人体の保温性の比較、照明学会誌論文号、Vol.86、No.8A、pp.521-526(2002)
【非特許文献5】
吾妻辰則、水戸部一孝、吉村昇:天然ゼオライトによる遠赤外線放射体の開発と生体加熱効果に関する研究、平成14年度電気関係学会東北支部連合大会予稿集、p.201(2002)

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、遠赤外線(FIR)放射加熱により能動的に体表面を加熱して体表面付近の組織の熱伝導・熱容量・比熱の違いに基づく生体情報を画像化するFIRアクティブ・サーモグラフィ検査装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
遠赤外線領域の光源又は電磁波の発信器と、該発信器と測定対象物との間に遠赤外線放射の開始・停止を実現するためのシャッター機構と、前記測定対象物の温度分布を測定するサーマルカメラ及び画像処理装置とで構成されたことを特徴とするFIRアクティブ・サーモグラフィ検査装置。

【請求項2】
 
前記シャッター機構と測定対象物との間に前記サーマルカメラによる温度分布を撮影するためのハーフミラーを設けたことを特徴とする請求項1記載のFIRアクティブ・サーモグラフィ検査装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006040540thum.jpg
State of application right Registered
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