JPH07204202A - 超音波治療装置 - Google Patents
超音波治療装置Info
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- JPH07204202A JPH07204202A JP6006898A JP689894A JPH07204202A JP H07204202 A JPH07204202 A JP H07204202A JP 6006898 A JP6006898 A JP 6006898A JP 689894 A JP689894 A JP 689894A JP H07204202 A JPH07204202 A JP H07204202A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は治療用超音波の焦点を結石等の被治療
体に簡易な作業且つ高精度で一致させることができる超
音波治療装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明の超音波治療装置は治療用超音波を焦点
に発生する超音波発生素子１と、超音波発生素子１を駆
動する駆動回路３と、焦点を含む２次元スキャン面を超
音波ビームで走査するＢモード画像用プローブ７と、焦
点を含む３次元スキャン領域を超音波ビームで走査する
Ｃモード画像用プローブ１２と、プローブ７からの出力
信号を用いてＢモード画像を生成するＢモード画像構成
回路９と、プローブ１２からの出力信号を用いて焦点と
同じ深度でＢモード画像のスキャン面と交差する面に関
する組織画像（Ｃモード画像）を生成するＣモード画像
構成回路１５と、Ｂモード画像とＣモード画像を同時表
示する表示装置１０とを具備する。
体に簡易な作業且つ高精度で一致させることができる超
音波治療装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明の超音波治療装置は治療用超音波を焦点
に発生する超音波発生素子１と、超音波発生素子１を駆
動する駆動回路３と、焦点を含む２次元スキャン面を超
音波ビームで走査するＢモード画像用プローブ７と、焦
点を含む３次元スキャン領域を超音波ビームで走査する
Ｃモード画像用プローブ１２と、プローブ７からの出力
信号を用いてＢモード画像を生成するＢモード画像構成
回路９と、プローブ１２からの出力信号を用いて焦点と
同じ深度でＢモード画像のスキャン面と交差する面に関
する組織画像（Ｃモード画像）を生成するＣモード画像
構成回路１５と、Ｂモード画像とＣモード画像を同時表
示する表示装置１０とを具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、癌組織又は結石等の治
療対象物を超音波により治療する超音波治療装置に関す
る。
療対象物を超音波により治療する超音波治療装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】超音波治療装置の一例としての結石破砕
装置では、治療波発生源として多数の圧電振動子（ピエ
ゾ素子）が凹面球殻状に配置され、全圧電振動子を高電
圧（例えば１．５ＫＶ）のパルスで一斉に駆動して、各
圧電振動子からの治療用超音波を球殻の幾何的焦点に集
束させ、そこで衝撃波を発生させ、この衝撃波により結
石だけを無侵襲で破砕する。
装置では、治療波発生源として多数の圧電振動子（ピエ
ゾ素子）が凹面球殻状に配置され、全圧電振動子を高電
圧（例えば１．５ＫＶ）のパルスで一斉に駆動して、各
圧電振動子からの治療用超音波を球殻の幾何的焦点に集
束させ、そこで衝撃波を発生させ、この衝撃波により結
石だけを無侵襲で破砕する。
【０００３】ところで治療用超音波の焦点を結石等の被
治療体に一致させるための位置合わせ作業は、治療波発
生源とは別体で設けられたＢモード画像用プローブによ
るＢモード画像を観察しながら行われていた。
治療体に一致させるための位置合わせ作業は、治療波発
生源とは別体で設けられたＢモード画像用プローブによ
るＢモード画像を観察しながら行われていた。
【０００４】Ｂモード画像は原理的に２次元画像である
ので、３次元要素で位置合わせするには、Ｂモード画像
用プローブを移動（回転）させて、様々な角度から被治
療体と治療用超音波の焦点との位置関係を観察する必要
があり、過大な作業を負担されるばかりでなく、その精
度が悪かった。さらに、被治療体が呼吸周期に同期して
移動するので、ある呼吸時相では被治療体がスキャン面
から外れてＢモード画像でとらえられなくなることもあ
った。
ので、３次元要素で位置合わせするには、Ｂモード画像
用プローブを移動（回転）させて、様々な角度から被治
療体と治療用超音波の焦点との位置関係を観察する必要
があり、過大な作業を負担されるばかりでなく、その精
度が悪かった。さらに、被治療体が呼吸周期に同期して
移動するので、ある呼吸時相では被治療体がスキャン面
から外れてＢモード画像でとらえられなくなることもあ
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて、治療用超音波の焦点を結石等の被治療体に簡
易な作業且つ高精度で一致させることができる超音波治
療装置を提供することを目的とする。
に鑑みて、治療用超音波の焦点を結石等の被治療体に簡
易な作業且つ高精度で一致させることができる超音波治
療装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による超音波治療
装置は、治療用超音波を発生する超音波発生素子と、上
記超音波発生素子に駆動信号を供給して治療用超音波を
発生させる駆動手段と、上記超音波発生素子から発生し
た治療用超音波を集束させ焦点を形成する手段と、上記
焦点を含む２次元のスキャン面を超音波ビームで走査す
るためのＢモード画像用プローブと、上記焦点を含む３
次元のスキャン領域を超音波ビームで走査するためのＣ
モード画像用プローブと、上記Ｂモード画像用プローブ
から走査位置毎に出力される信号各々を強度／輝度変換
してＢモード画像を生成するＢモード画像生成手段と、
上記Ｃモード画像用プローブから走査位置毎に出力され
る信号各々の中から上記焦点と同じ深度からの反射成分
を抽出し、上記反射成分を強度／輝度変換して、上記焦
点と同じ深度で且つ上記Ｂモード画像のスキャン面と交
差する面に関する組織画像としてのＣモード画像を生成
するＣモード画像生成手段と、上記Ｂモード画像と上記
Ｃモード画像を同一画面内に並列表示する表示手段とを
具備したことを特徴とする。
装置は、治療用超音波を発生する超音波発生素子と、上
記超音波発生素子に駆動信号を供給して治療用超音波を
発生させる駆動手段と、上記超音波発生素子から発生し
た治療用超音波を集束させ焦点を形成する手段と、上記
焦点を含む２次元のスキャン面を超音波ビームで走査す
るためのＢモード画像用プローブと、上記焦点を含む３
次元のスキャン領域を超音波ビームで走査するためのＣ
モード画像用プローブと、上記Ｂモード画像用プローブ
から走査位置毎に出力される信号各々を強度／輝度変換
してＢモード画像を生成するＢモード画像生成手段と、
上記Ｃモード画像用プローブから走査位置毎に出力され
る信号各々の中から上記焦点と同じ深度からの反射成分
を抽出し、上記反射成分を強度／輝度変換して、上記焦
点と同じ深度で且つ上記Ｂモード画像のスキャン面と交
差する面に関する組織画像としてのＣモード画像を生成
するＣモード画像生成手段と、上記Ｂモード画像と上記
Ｃモード画像を同一画面内に並列表示する表示手段とを
具備したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明による超音波治療装置によれば、焦点を
含むＢモード画像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画
像のスキャン面と交差する面に関する組織画像としての
焦点を含むＣモード画像とが並列表示されるので、焦点
と被治療体との位置合わせを簡易な作業で且つ高精度で
行うことができる。
含むＢモード画像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画
像のスキャン面と交差する面に関する組織画像としての
焦点を含むＣモード画像とが並列表示されるので、焦点
と被治療体との位置合わせを簡易な作業で且つ高精度で
行うことができる。
【０００８】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の好ましい実
施例を説明する。ここでは、超音波治療装置としては、
衝撃波により被治療体としての結石等を破砕する結石破
砕装置と、超音波振動による温熱により被治療体として
の癌組織等を破壊する超音波温熱治療装置とに大別され
るが、いずれも基本構成は同じである。
施例を説明する。ここでは、超音波治療装置としては、
衝撃波により被治療体としての結石等を破砕する結石破
砕装置と、超音波振動による温熱により被治療体として
の癌組織等を破壊する超音波温熱治療装置とに大別され
るが、いずれも基本構成は同じである。
【０００９】図１は第１実施例による超音波治療装置の
構成を示すブロック図である。治療用超音波を発生する
複数の治療用超音波発生素子１が、焦点形成手段として
のフレーム２に球面状に配置される。各治療用超音波発
生素子１には独立して駆動回路３が接続される。駆動回
路３は治療用超音波発生素子１に駆動電圧を印加して治
療用超音波発生素子１から超音波を発生させる。各治療
用超音波発生素子１から発生された複数の超音波は、フ
レーム２下方に装備された水袋４内の水を伝搬して被検
体５に侵入し、フレーム２による球面の曲率に固有の焦
点６に集束し、この焦点６で治療用超音波（衝撃波又は
温熱波）として被治療体を治療する。ＣＰＵ１８の制御
により、各駆動回路３からの駆動電圧の印加タイミング
を電子制御により若干変化させることで、上記球面の曲
率に固有の焦点６の位置を一定の範囲（以下この範囲を
「焦点可変範囲」という）内で、若干移動させることが
できる。
構成を示すブロック図である。治療用超音波を発生する
複数の治療用超音波発生素子１が、焦点形成手段として
のフレーム２に球面状に配置される。各治療用超音波発
生素子１には独立して駆動回路３が接続される。駆動回
路３は治療用超音波発生素子１に駆動電圧を印加して治
療用超音波発生素子１から超音波を発生させる。各治療
用超音波発生素子１から発生された複数の超音波は、フ
レーム２下方に装備された水袋４内の水を伝搬して被検
体５に侵入し、フレーム２による球面の曲率に固有の焦
点６に集束し、この焦点６で治療用超音波（衝撃波又は
温熱波）として被治療体を治療する。ＣＰＵ１８の制御
により、各駆動回路３からの駆動電圧の印加タイミング
を電子制御により若干変化させることで、上記球面の曲
率に固有の焦点６の位置を一定の範囲（以下この範囲を
「焦点可変範囲」という）内で、若干移動させることが
できる。
【００１０】なお、複数の治療用超音波発生素子１を平
面状に２次元配置し、各駆動回路３からの駆動電圧の印
加タイミングを電子的に制御することにより、治療用超
音波発生素子１各々からの治療用超音波を焦点に集束さ
せるようにしてもよい。この場合、焦点形成手段は駆動
回路３とＣＰＵ１８である。また、複数の治療用超音波
発生素子１を平面状に２次元配置し、同時駆動された複
数の治療用超音波発生素子１各々からの治療用超音波
を、音響レンズにより焦点に集束させるようにしてもよ
い。この場合、焦点形成手段は音響レンズである。
面状に２次元配置し、各駆動回路３からの駆動電圧の印
加タイミングを電子的に制御することにより、治療用超
音波発生素子１各々からの治療用超音波を焦点に集束さ
せるようにしてもよい。この場合、焦点形成手段は駆動
回路３とＣＰＵ１８である。また、複数の治療用超音波
発生素子１を平面状に２次元配置し、同時駆動された複
数の治療用超音波発生素子１各々からの治療用超音波
を、音響レンズにより焦点に集束させるようにしてもよ
い。この場合、焦点形成手段は音響レンズである。
【００１１】フレーム移動機構２２はフレーム２を移動
自在に保持する。フレーム移動機構２２によりフレーム
２は被検体５に対して相対的に移動される。フレーム２
は操作スイッチ２１のマニュアル操作に連動して移動さ
れる。
自在に保持する。フレーム移動機構２２によりフレーム
２は被検体５に対して相対的に移動される。フレーム２
は操作スイッチ２１のマニュアル操作に連動して移動さ
れる。
【００１２】フレーム２の中心の開口には、円柱状のＢ
モード画像用プローブ７が、焦点６に向かって軸回転可
能に、且つ軸方向に沿って上下に移動可能に挿入されて
いて、図示しないプローブ回転移動駆動機構により回転
及び移動駆動される。Ｂモード画像用プローブ７の先端
には、Ｂモード画像用超音波を送受信する超音波発生素
子としての複数の圧電振動子（ピエゾ素子）が直線状に
１次元に配列される。Ｂモード画像用プローブ７の回転
角度及び挿入深度は、センサ１７で検出され、ＣＰＵ１
８に出力される。Ｂモード画像用プローブ７の各圧電振
動子には、送受信回路（Ｔ／Ｒ）８から個々に駆動電圧
が印加される。送受信回路８は、各圧電振動子に対する
駆動電圧の印加タイミングを制御することにより、Ｂモ
ード画像用プローブ７の各圧電振動子からの超音波をビ
ーム状に収束すると共に、この超音波ビームを揺動又は
複数の圧電振動子の配列方向に沿って平行移動する。な
お、超音波ビームの揺動又は移動により規定される面を
以下「スキャン面」と定義する。Ｂモード画像用プロー
ブ７は焦点６に向かって支持されているので、Ｂモード
画像用プローブ７は焦点６を含む２次元のスキャン面を
走査することができる。被検体５内で反射した反射波は
Ｂモード画像用プローブ７の送信時と同じ圧電振動子で
受信される。スキャン面の２次元走査により得られた複
数の受信信号は送受信回路８を介してＢモード画像構成
回路９に送られ、各包絡線が検波される。各検波信号は
信号強度に応じて輝度信号に変換され、Ｂモード画像１
１として表示装置１０にリアルタイム（例えば３０フレ
ーム／秒）で表示される。
モード画像用プローブ７が、焦点６に向かって軸回転可
能に、且つ軸方向に沿って上下に移動可能に挿入されて
いて、図示しないプローブ回転移動駆動機構により回転
及び移動駆動される。Ｂモード画像用プローブ７の先端
には、Ｂモード画像用超音波を送受信する超音波発生素
子としての複数の圧電振動子（ピエゾ素子）が直線状に
１次元に配列される。Ｂモード画像用プローブ７の回転
角度及び挿入深度は、センサ１７で検出され、ＣＰＵ１
８に出力される。Ｂモード画像用プローブ７の各圧電振
動子には、送受信回路（Ｔ／Ｒ）８から個々に駆動電圧
が印加される。送受信回路８は、各圧電振動子に対する
駆動電圧の印加タイミングを制御することにより、Ｂモ
ード画像用プローブ７の各圧電振動子からの超音波をビ
ーム状に収束すると共に、この超音波ビームを揺動又は
複数の圧電振動子の配列方向に沿って平行移動する。な
お、超音波ビームの揺動又は移動により規定される面を
以下「スキャン面」と定義する。Ｂモード画像用プロー
ブ７は焦点６に向かって支持されているので、Ｂモード
画像用プローブ７は焦点６を含む２次元のスキャン面を
走査することができる。被検体５内で反射した反射波は
Ｂモード画像用プローブ７の送信時と同じ圧電振動子で
受信される。スキャン面の２次元走査により得られた複
数の受信信号は送受信回路８を介してＢモード画像構成
回路９に送られ、各包絡線が検波される。各検波信号は
信号強度に応じて輝度信号に変換され、Ｂモード画像１
１として表示装置１０にリアルタイム（例えば３０フレ
ーム／秒）で表示される。
【００１３】フレーム２の中心付近の開口には、円柱状
のＣモード画像用プローブ１２が、治療用超音波発生素
子１の焦点６に向かって、且つＢモード画像用プローブ
７と略平行に挿入され固定されている。Ｃモード画像用
プローブ１２の先端には、３次元走査手段として、図２
（ａ）に示すように超音波発生素子としての複数の圧電
振動子３７が１次元配列された振動子アレイ３７´が回
転自在に保持されている。これによりＣモード画像用プ
ローブ１２は焦点６を含む３次元のスキャン領域を走査
することができる。なお、振動子アレイ３７´が複数の
圧電振動子３７の配列方向に直交する方向に沿って平行
移動自在に保持されていてもよい。この振動子アレイ３
７´は図示しない回転駆動機構に駆動され、１枚の横断
面のスキャンが終了する毎に微小な所定角度ずつ間欠的
に回転、又は連続回転される。この振動子アレイ３７´
の回転はスキャンコントローラ１３によって制御され
る。振動子アレイ３７´の各圧電振動子３７には、送受
信回路（Ｔ／Ｒ）１４から個々に駆動電圧が印加され
る。送受信回路１４は、各圧電振動子に対する駆動電圧
の印加タイミングを制御することにより、各圧電振動子
３７からの超音波をビーム状に収束すると共に、この超
音波ビームを揺動又は複数の圧電振動子の配列方向に沿
って平行移動する。図４に示すように、この超音波ビー
ムの揺動又は移動により規定されるスキャン面は、振動
子アレイ３７´の回転に伴って移動、ここでは回転す
る。被検体５内で反射した反射波は振動子アレイ３７´
の送信時と同じ圧電振動子３７で受信される。これらの
受信信号は送受信回路１４を介してＣモード画像構成回
路１５に送られる。
のＣモード画像用プローブ１２が、治療用超音波発生素
子１の焦点６に向かって、且つＢモード画像用プローブ
７と略平行に挿入され固定されている。Ｃモード画像用
プローブ１２の先端には、３次元走査手段として、図２
（ａ）に示すように超音波発生素子としての複数の圧電
振動子３７が１次元配列された振動子アレイ３７´が回
転自在に保持されている。これによりＣモード画像用プ
ローブ１２は焦点６を含む３次元のスキャン領域を走査
することができる。なお、振動子アレイ３７´が複数の
圧電振動子３７の配列方向に直交する方向に沿って平行
移動自在に保持されていてもよい。この振動子アレイ３
７´は図示しない回転駆動機構に駆動され、１枚の横断
面のスキャンが終了する毎に微小な所定角度ずつ間欠的
に回転、又は連続回転される。この振動子アレイ３７´
の回転はスキャンコントローラ１３によって制御され
る。振動子アレイ３７´の各圧電振動子３７には、送受
信回路（Ｔ／Ｒ）１４から個々に駆動電圧が印加され
る。送受信回路１４は、各圧電振動子に対する駆動電圧
の印加タイミングを制御することにより、各圧電振動子
３７からの超音波をビーム状に収束すると共に、この超
音波ビームを揺動又は複数の圧電振動子の配列方向に沿
って平行移動する。図４に示すように、この超音波ビー
ムの揺動又は移動により規定されるスキャン面は、振動
子アレイ３７´の回転に伴って移動、ここでは回転す
る。被検体５内で反射した反射波は振動子アレイ３７´
の送信時と同じ圧電振動子３７で受信される。これらの
受信信号は送受信回路１４を介してＣモード画像構成回
路１５に送られる。
【００１４】なお、３次元走査手段として、回転する振
動子アレイ３７´に代えて、図２（ｂ）に示すように２
次元状に配列された複数の圧電振動子３８が、Ｃモード
画像用プローブ１２の先端に装備されていてもよい。こ
の場合、送受信回路１４は、振動子アレイ３７´が間欠
的に回転するのと同様に、複数の圧電振動子３８の中か
ら駆動する圧電振動子群を一横断面のスキャンが終了す
る毎に切り換えて、スキャン面を回転させる。
動子アレイ３７´に代えて、図２（ｂ）に示すように２
次元状に配列された複数の圧電振動子３８が、Ｃモード
画像用プローブ１２の先端に装備されていてもよい。こ
の場合、送受信回路１４は、振動子アレイ３７´が間欠
的に回転するのと同様に、複数の圧電振動子３８の中か
ら駆動する圧電振動子群を一横断面のスキャンが終了す
る毎に切り換えて、スキャン面を回転させる。
【００１５】Ｃモード画像構成回路１５は、振動子アレ
イ３７´が１回転する間に収集された角度の異なる複数
のスキャン面に関する受信信号を用いて、１枚のＣモー
ド画像１６を構成する。つまり、Ｃモード画像構成回路
１５は、図５に示すように、各受信信号について深さ方
向にサンプリングパルスでゲートを掛けて、Ｂモード画
像用プローブ７の先端から治療用超音波発生素子１の焦
点までの深度と同一深度からの信号だけを各受信信号か
ら抽出する。Ｃモード画像構成回路１５は、これら抽出
した信号を信号強度に応じて輝度信号に変換し、これら
輝度信号を２次元に展開してＣモード画像１６として表
示装置１０に送る。つまり、Ｃモード画像１６とは、治
療用超音波発生素子１の焦点を含む同一深度であって、
Ｂモードスキャン面と交差、ここでは直交する縦断面
（図４の点線部分）に関する組織画像である。なお、サ
ンプリングパルスの時間幅ｄを調整することにより、Ｃ
モード画像１６の縦断面の厚さを変化することができ
る。この場合、Ｃモード画像構成回路１５はサンプリン
グゲートにより抽出された信号を深さ方向に積分して一
画素の信号とする。なお、Ｃモード画像１６をＢモード
画像と同様にリアルタイム表示を可能とするために、Ｃ
モード画像１６のスキャン範囲（超音波ビームの揺動角
又は超音波ビームの移動幅）をＢモード画像のそれより
狭くして、振動子アレイ３７´が１回転するＣモード画
像１６のスキャン時間と、Ｂモード画像１１のスキャン
時間とを略同一にすることが好ましい。
イ３７´が１回転する間に収集された角度の異なる複数
のスキャン面に関する受信信号を用いて、１枚のＣモー
ド画像１６を構成する。つまり、Ｃモード画像構成回路
１５は、図５に示すように、各受信信号について深さ方
向にサンプリングパルスでゲートを掛けて、Ｂモード画
像用プローブ７の先端から治療用超音波発生素子１の焦
点までの深度と同一深度からの信号だけを各受信信号か
ら抽出する。Ｃモード画像構成回路１５は、これら抽出
した信号を信号強度に応じて輝度信号に変換し、これら
輝度信号を２次元に展開してＣモード画像１６として表
示装置１０に送る。つまり、Ｃモード画像１６とは、治
療用超音波発生素子１の焦点を含む同一深度であって、
Ｂモードスキャン面と交差、ここでは直交する縦断面
（図４の点線部分）に関する組織画像である。なお、サ
ンプリングパルスの時間幅ｄを調整することにより、Ｃ
モード画像１６の縦断面の厚さを変化することができ
る。この場合、Ｃモード画像構成回路１５はサンプリン
グゲートにより抽出された信号を深さ方向に積分して一
画素の信号とする。なお、Ｃモード画像１６をＢモード
画像と同様にリアルタイム表示を可能とするために、Ｃ
モード画像１６のスキャン範囲（超音波ビームの揺動角
又は超音波ビームの移動幅）をＢモード画像のそれより
狭くして、振動子アレイ３７´が１回転するＣモード画
像１６のスキャン時間と、Ｂモード画像１１のスキャン
時間とを略同一にすることが好ましい。
【００１６】ＣＰＵ１８には、表示装置１０の表示画面
であって、Ｃモード画像上の任意の位置を指示するため
の位置入力手段としてのポインティングデバイス１９が
接続される。
であって、Ｃモード画像上の任意の位置を指示するため
の位置入力手段としてのポインティングデバイス１９が
接続される。
【００１７】次に本実施例の動作について説明する。図
３は表示装置１０の表示画面の一例を示している。Ｂモ
ード画像とＣモード画像は１画面内に並列で同時表示さ
れる。Ｂモード画像上の点線マーカ２３とＣモード画像
上の点線マーカ２６とは、治療用超音波発生素子１の焦
点の電子制御による焦点可変範囲を示している。Ｂモー
ド画像上のマーカ２４とＣモード画像上のマーカ２７と
は、治療用超音波発生素子１の焦点を示している。Ｃモ
ード画像上における焦点位置は、フレーム２にＣモード
画像用プローブ１２が固定されているので、Ｃモード画
像上で固定している。一方、Ｂモード画像上における焦
点位置は、フレーム２にＢモード画像用プローブ７が回
転及び移動可能に挿入されているので、変化する。ＣＰ
Ｕ１８は、センサ１７が検出したＢモード画像用プロー
ブ７の回転角度及び挿入深度に基づいて、Ｂモード画像
上における焦点位置を計算し、計算結果をＢモード画像
構成回路９に供給する。Ｂモード画像上のマーカ２５
は、治療用超音波発生素子１の焦点深度、つまりＣモー
ド画像のスキャン面の位置を示している。Ｃモード画像
上のマーカ２８は、Ｂモード画像のスキャン面の角度を
示している。Ｃモード画像上でのＢモード画像のスキャ
ン面の角度は、センサ１７が検出したＢモード画像用プ
ローブ７の回転角度に基づいてＣＰＵ１８で計算され
る。
３は表示装置１０の表示画面の一例を示している。Ｂモ
ード画像とＣモード画像は１画面内に並列で同時表示さ
れる。Ｂモード画像上の点線マーカ２３とＣモード画像
上の点線マーカ２６とは、治療用超音波発生素子１の焦
点の電子制御による焦点可変範囲を示している。Ｂモー
ド画像上のマーカ２４とＣモード画像上のマーカ２７と
は、治療用超音波発生素子１の焦点を示している。Ｃモ
ード画像上における焦点位置は、フレーム２にＣモード
画像用プローブ１２が固定されているので、Ｃモード画
像上で固定している。一方、Ｂモード画像上における焦
点位置は、フレーム２にＢモード画像用プローブ７が回
転及び移動可能に挿入されているので、変化する。ＣＰ
Ｕ１８は、センサ１７が検出したＢモード画像用プロー
ブ７の回転角度及び挿入深度に基づいて、Ｂモード画像
上における焦点位置を計算し、計算結果をＢモード画像
構成回路９に供給する。Ｂモード画像上のマーカ２５
は、治療用超音波発生素子１の焦点深度、つまりＣモー
ド画像のスキャン面の位置を示している。Ｃモード画像
上のマーカ２８は、Ｂモード画像のスキャン面の角度を
示している。Ｃモード画像上でのＢモード画像のスキャ
ン面の角度は、センサ１７が検出したＢモード画像用プ
ローブ７の回転角度に基づいてＣＰＵ１８で計算され
る。
【００１８】図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、位置合わ
せ作業の各段階における表示画面を作業順に示す図であ
る。図６（ａ）に目測で操作スイッチ２１をマニュアル
操作してフレームを移動した初期段階での表示画面を示
す。被治療体（例えば結石）は呼吸周期に同期して一定
の範囲を往復態動する。２９はこの態動範囲の一端にあ
る被治療体を示し、２９´はこの態動範囲の一端にある
被治療体を示している。Ｂモード画像のスキャン面が被
治療体２９の態動軌跡３１に一致していないので、ある
特定の呼吸位相の被治療体２９のみＢモード画像にとら
えられる。
せ作業の各段階における表示画面を作業順に示す図であ
る。図６（ａ）に目測で操作スイッチ２１をマニュアル
操作してフレームを移動した初期段階での表示画面を示
す。被治療体（例えば結石）は呼吸周期に同期して一定
の範囲を往復態動する。２９はこの態動範囲の一端にあ
る被治療体を示し、２９´はこの態動範囲の一端にある
被治療体を示している。Ｂモード画像のスキャン面が被
治療体２９の態動軌跡３１に一致していないので、ある
特定の呼吸位相の被治療体２９のみＢモード画像にとら
えられる。
【００１９】操作者によるポインティングデバイス１９
の操作により、Ｃモード画像上で、被治療体２９，２９
´の各中心位置３０，３０´が指定される。各中心位置
３０と３０´を結ぶ態動軌跡３１に、Ｂモード画像のス
キャン面が一致する（重なり合う）ように、Ｂモード画
像用プローブ７が回転する。マーカ２８と態動軌跡３１
との交差角度に一致するＢモード画像用プローブ７の回
転角は、ＣＰＵ１８により計算される。プローブ回転移
動駆動機構は、ＣＰＵ１８が計算した回転角だけ回転す
るようにＢモード画像用プローブ７を回転駆動する。さ
らに、Ｃモード画像上で、態動軌跡３１が焦点２７を通
るように、態動軌跡３１に直交する方向に沿ってフレー
ム２がＣＰＵ１８の制御のもとでフレーム移動機構２２
に駆動されて平行移動する。この回転及び平行移動が終
了した段階での表示画面が図６（ｂ）である。この段階
では、多くの場合、態動軌跡３１の一部が焦点可変範囲
２６から外れている。つまり、被治療体２９がある呼吸
位相で、焦点可変範囲２６から外れている。態動軌跡３
１が焦点可変範囲２６の範囲内に収まるように、態動軌
跡３１に沿ってフレーム２がＣＰＵ１８の制御のもとで
スレーム移動機構２２に駆動されて平行移動する。この
段階での表示画面が図６（ｃ）である。
の操作により、Ｃモード画像上で、被治療体２９，２９
´の各中心位置３０，３０´が指定される。各中心位置
３０と３０´を結ぶ態動軌跡３１に、Ｂモード画像のス
キャン面が一致する（重なり合う）ように、Ｂモード画
像用プローブ７が回転する。マーカ２８と態動軌跡３１
との交差角度に一致するＢモード画像用プローブ７の回
転角は、ＣＰＵ１８により計算される。プローブ回転移
動駆動機構は、ＣＰＵ１８が計算した回転角だけ回転す
るようにＢモード画像用プローブ７を回転駆動する。さ
らに、Ｃモード画像上で、態動軌跡３１が焦点２７を通
るように、態動軌跡３１に直交する方向に沿ってフレー
ム２がＣＰＵ１８の制御のもとでフレーム移動機構２２
に駆動されて平行移動する。この回転及び平行移動が終
了した段階での表示画面が図６（ｂ）である。この段階
では、多くの場合、態動軌跡３１の一部が焦点可変範囲
２６から外れている。つまり、被治療体２９がある呼吸
位相で、焦点可変範囲２６から外れている。態動軌跡３
１が焦点可変範囲２６の範囲内に収まるように、態動軌
跡３１に沿ってフレーム２がＣＰＵ１８の制御のもとで
スレーム移動機構２２に駆動されて平行移動する。この
段階での表示画面が図６（ｃ）である。
【００２０】このように直交する２面で被治療体を３次
元で確認することができ、また呼吸により各面から被治
療体が外れることがないので、治療用超音波の焦点を被
治療体に高精度で一致させることができる。
元で確認することができ、また呼吸により各面から被治
療体が外れることがないので、治療用超音波の焦点を被
治療体に高精度で一致させることができる。
【００２１】図７は第２実施例により超音波治療装置の
主要部の構成を示す図である。図７において、図１と同
じ部分は同符号を付して説明は省略する。円柱状のＢモ
ード画像用プローブ４１は、フレーム２の中心の開口に
回転及び移動自在に挿入される。Ｂモード画像用プロー
ブ４１としては、スキャン面が少なくとも２つの位置で
切り換え可能なものであればよく、例えば図２（ａ），
（ｂ）のいずれかが採用される。ここでは図２（ａ）の
ものが採用されるものと仮定して説明する。この場合、
スキャン面の切り換えはスキャンコントローラ４２の制
御より振動子アレイが２つの角度間を往復回動すること
によって行われる。スキャンコントローラ４２は、２次
元のスキャンが終了して１毎のＢモード画像を構成する
のに必要な受信信号を収集する毎にスキャン面を切り換
える。したがって、異なるスキャン面のＢモード画像が
交互に構成され、図８に示すように表示装置１０に同時
並列表示される。２つのスキャン面各々の角度位置は、
ＣＰＵ４３に接続されたキーボード等の入力機器４４の
操作により個々に設定される。これにより任意の位置及
び任意の角度で交差する２つのＢモード画像が同時観察
することができる。多くの場合、２つのスキャン面は直
交するように２つのスキャン面各々の角度位置が設定さ
れる。
主要部の構成を示す図である。図７において、図１と同
じ部分は同符号を付して説明は省略する。円柱状のＢモ
ード画像用プローブ４１は、フレーム２の中心の開口に
回転及び移動自在に挿入される。Ｂモード画像用プロー
ブ４１としては、スキャン面が少なくとも２つの位置で
切り換え可能なものであればよく、例えば図２（ａ），
（ｂ）のいずれかが採用される。ここでは図２（ａ）の
ものが採用されるものと仮定して説明する。この場合、
スキャン面の切り換えはスキャンコントローラ４２の制
御より振動子アレイが２つの角度間を往復回動すること
によって行われる。スキャンコントローラ４２は、２次
元のスキャンが終了して１毎のＢモード画像を構成する
のに必要な受信信号を収集する毎にスキャン面を切り換
える。したがって、異なるスキャン面のＢモード画像が
交互に構成され、図８に示すように表示装置１０に同時
並列表示される。２つのスキャン面各々の角度位置は、
ＣＰＵ４３に接続されたキーボード等の入力機器４４の
操作により個々に設定される。これにより任意の位置及
び任意の角度で交差する２つのＢモード画像が同時観察
することができる。多くの場合、２つのスキャン面は直
交するように２つのスキャン面各々の角度位置が設定さ
れる。
【００２２】位置合わせ作業においては、一方のＢモー
ド画像５０上で、焦点マーカ５３が被治療体５２に一致
するように、操作スイッチのマニュアル操作によりフレ
ーム２が移動される。しかし、超音波ビームには一定の
厚みがあるので、実際には別な角度から見ると焦点が被
治療体から外れていることがある。このことは、別の角
度のスキャン面のＢモード画像５１で確認することがで
きる。両画像を観察しながら、Ｂモード画像５０上で焦
点マーカ５３が被治療体５２から外れないように、且つ
Ｂモード画像５１上で焦点マーカ５３´が被治療体５２
に一致するように、操作スイッチの操作に連動してフレ
ーム２がマニュアルで移動される。このように本実施例
によれば位置合わせを正確且つ簡易に行い得る。本発明
は上記実施例に限定されず種々変形して実施可能であ
る。
ド画像５０上で、焦点マーカ５３が被治療体５２に一致
するように、操作スイッチのマニュアル操作によりフレ
ーム２が移動される。しかし、超音波ビームには一定の
厚みがあるので、実際には別な角度から見ると焦点が被
治療体から外れていることがある。このことは、別の角
度のスキャン面のＢモード画像５１で確認することがで
きる。両画像を観察しながら、Ｂモード画像５０上で焦
点マーカ５３が被治療体５２から外れないように、且つ
Ｂモード画像５１上で焦点マーカ５３´が被治療体５２
に一致するように、操作スイッチの操作に連動してフレ
ーム２がマニュアルで移動される。このように本実施例
によれば位置合わせを正確且つ簡易に行い得る。本発明
は上記実施例に限定されず種々変形して実施可能であ
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、焦点を含むＢモード画
像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画像のスキャン面
と交差する面に関する組織画像としての焦点を含むＣモ
ード画像とを並列表示して、焦点と被治療体との位置合
わせを簡易な作業で且つ高精度で行うことができる超音
波治療装置を提供できる。
像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画像のスキャン面
と交差する面に関する組織画像としての焦点を含むＣモ
ード画像とを並列表示して、焦点と被治療体との位置合
わせを簡易な作業で且つ高精度で行うことができる超音
波治療装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施例による超音波治療装置の構
成図。
成図。
【図２】図１のＣモード画像用プローブの構造図。
【図３】図１の表示装置の表示画面の一例を示す図。
【図４】図１のＣモード画像用プローブによるスキャン
面の移動の様子を示す図。
面の移動の様子を示す図。
【図５】図１のＣモード画像構成回路による受信信号の
サンプリングゲート処理を説明する図。
サンプリングゲート処理を説明する図。
【図６】第１実施例による位置合わせ作業の進行に応じ
た各段階における表示装置の表示画面を示す図。
た各段階における表示装置の表示画面を示す図。
【図７】本発明の第２実施例による超音波治療装置の構
成図。
成図。
【図８】第２実施例による表示画面の一例を示す図。
１…治療用超音波発生素子、２…フレーム、３…駆動回
路、４…水袋、５…被検体、６…焦点、７…Ｂモード画
像用プローブ、８…送受信回路、９…Ｂモード画像構成
回路、１０…表示回路、１１…Ｂモード画像、１２…Ｃ
モード画像用プローブ、１３…スキャンコントローラ、
１４…送受信回路、１５…Ｃモード画像構成回路、１６
…Ｃモード画像、１７…センサ、１８…ＣＰＵ、１９…
ポインティングデバイス、２１…操作スイッチ、２２…
フレーム移動機構。
路、４…水袋、５…被検体、６…焦点、７…Ｂモード画
像用プローブ、８…送受信回路、９…Ｂモード画像構成
回路、１０…表示回路、１１…Ｂモード画像、１２…Ｃ
モード画像用プローブ、１３…スキャンコントローラ、
１４…送受信回路、１５…Ｃモード画像構成回路、１６
…Ｃモード画像、１７…センサ、１８…ＣＰＵ、１９…
ポインティングデバイス、２１…操作スイッチ、２２…
フレーム移動機構。
Claims (6)
- 【請求項１】 治療用超音波を発生する超音波発生素子
と、 前記超音波発生素子に駆動信号を供給して治療用超音波
を発生させる駆動手段と、 前記超音波発生素子から発生した治療用超音波を集束さ
せ焦点を形成する焦点形成手段と、 前記焦点を含む２次元のスキャン面を超音波ビームで走
査するためのＢモード画像用プローブと、 前記焦点を含む３次元のスキャン領域を超音波ビームで
走査するためのＣモード画像用プローブと、 前記Ｂモード画像用プローブから走査位置毎に出力され
る信号各々を強度／輝度変換してＢモード画像を生成す
るＢモード画像生成手段と、 前記Ｃモード画像用プローブから走査位置毎に出力され
る信号各々の中から前記焦点と同じ深度からの反射成分
を抽出し、前記反射成分を強度／輝度変換して、前記焦
点と同じ深度で且つ前記Ｂモード画像のスキャン面と交
差する面に関する組織画像としてのＣモード画像を生成
するＣモード画像生成手段と、 前記Ｂモード画像と前記Ｃモード画像を同一画面内に並
列表示する表示手段とを具備したことを特徴とする超音
波治療装置。 - 【請求項２】 前記スキャン面を回転するために前記Ｂ
モード画像用プローブを回転駆動する回転駆動機構と、
前記Ｂモード画像用プローブの回転角度を検出するセン
サと、前記センサの検出結果に基づいて前記Ｃモード画
像上における前記Ｂモード画像のスキャン面の方向を計
算する計算手段とをさらに備え、前記表示手段は前記計
算手段が計算した前記スキャン面の方向を示すマーカを
前記Ｃモード画像上に表示することを特徴とする請求項
１記載の超音波治療装置。 - 【請求項３】 前記Ｃモード画像上に少なくとも２点を
指示するための入力手段と、前記スキャン面が前記２点
を含むように前記回転駆動機構を制御して前記Ｂモード
画像用プローブを回転および移動させる手段をさらに備
えることを特徴とする請求項２記載の超音波治療装置。 - 【請求項４】 前記焦点形成手段を制御することにより
前記超音波の集束位置を前記焦点位置から所定の焦点可
変範囲内で移動させ、前記表示手段は前記焦点可変範囲
を示すマーカを前記Ｂモード画像上及び前記Ｃモード画
像上に表示することを特徴とする請求項１記載の超音波
治療装置。 - 【請求項５】 治療用超音波を発生する超音波発生素子
と、 前記超音波発生素子に駆動信号を供給して治療用超音波
を発生させる駆動手段と、 前記超音波発生素子から発生した治療用超音波を集束さ
せ焦点を形成する焦点形成手段と、 交差する２枚の前記焦点を含む２次元のスキャン面を超
音波ビームで走査するためのＢモード画像用プローブ
と、 前記Ｂモード画像用プローブから出力される信号を強度
／輝度変換して前記２枚のスキャン面各々のＢモード画
像を生成するＢモード画像生成手段と、 前記２枚のスキャン面各々のＢモード画像を同一画面内
に並列表示する表示手段とを具備したことを特徴とする
超音波治療装置。 - 【請求項６】 前記Ｂモード画像用プローブには複数の
超音波振動子が直線状に配列された振動子アレイが回転
自在に保持され、前記振動子アレイの回転角を変更する
ことにより前記２枚のスキャン面の相対位置を変更する
前記相対位置変更手段をさらに備えることを特徴とする
請求項５記載の超音波治療装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006898A JPH07204202A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 超音波治療装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006898A JPH07204202A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 超音波治療装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204202A true JPH07204202A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11651050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006898A Pending JPH07204202A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 超音波治療装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204202A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004073697A (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-11 | Toshiba Corp | 超音波照射装置 |
| JP2007160093A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Medison Co Ltd | 高強度焦点超音波システム及び高強度焦点超音波システム用結合ヘッド |
| JP2010136873A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Toshiba Corp | 超音波診断装置及びこれによる診断画像取得方法 |
| JP2014000431A (ja) * | 2006-08-11 | 2014-01-09 | Koninklijke Philips Nv | 脳血流画像化、及びマイクロバブルを用いた血餅溶解をする超音波システム |
| JP2018512943A (ja) * | 2015-03-30 | 2018-05-24 | マウイ イマギング，インコーポレーテッド | 物体の動きを検出するための超音波イメージングシステム及び方法 |
| JP2020535894A (ja) * | 2017-10-04 | 2020-12-10 | ベラソン インコーポレイテッドＶｅｒａｔｈｏｎ Ｉｎｃ． | 超音波プローブの照準中の当該領域のマルチプレーン及びマルチモード可視化 |
| CN114028741A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-11 | 上海吾魅科技有限公司 | 一种结合高强度聚焦超声和浅表成像超声的探头 |
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| US12171621B2 (en) | 2012-08-10 | 2024-12-24 | Maui Imaging, Inc. | Calibration of multiple aperture ultrasound probes |
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| US12514551B2 (en) | 2020-10-21 | 2026-01-06 | Maui Imaging, Inc. | Systems and methods for tissue characterization using multiple aperture ultrasound |
| US12514564B2 (en) | 2020-11-02 | 2026-01-06 | Maui Imaging, Inc. | Systems and methods for improving ultrasound image quality |
| EP4591926A4 (en) * | 2023-07-21 | 2026-03-25 | Sonire Therapeutics Inc | HIFU RADIATION DEVICE AND FOCAL POINT ADJUSTMENT METHOD |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP6006898A patent/JPH07204202A/ja active Pending
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