JPH11226046A - 超音波治療装置 - Google Patents
超音波治療装置Info
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- JPH11226046A JPH11226046A JP3600398A JP3600398A JPH11226046A JP H11226046 A JPH11226046 A JP H11226046A JP 3600398 A JP3600398 A JP 3600398A JP 3600398 A JP3600398 A JP 3600398A JP H11226046 A JPH11226046 A JP H11226046A
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- ultrasonic
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Abstract
(57)【要約】
【課題】焦点移動と照射の制御が簡素化され、治療時間
が短縮され、しかも、エネルギー分布の均一性を格段に
向上する超音波治療装置を提供すること。 【解決手段】本発明の超音波治療装置は、治療用超音波
発生源２と、治療用超音波を発生させるために治療用超
音波発生源を駆動するＲＦアンプ１４と、治療用超音波
の焦点を移動するステージ２１と、患部をカバーする軌
道に沿って治療用超音波の焦点を連続的に移動させなが
ら治療用超音波を連続的に照射するように、ＲＦアンプ
１４とステージ２１とを制御するシステムコントローラ
９とを具備するものである。
が短縮され、しかも、エネルギー分布の均一性を格段に
向上する超音波治療装置を提供すること。 【解決手段】本発明の超音波治療装置は、治療用超音波
発生源２と、治療用超音波を発生させるために治療用超
音波発生源を駆動するＲＦアンプ１４と、治療用超音波
の焦点を移動するステージ２１と、患部をカバーする軌
道に沿って治療用超音波の焦点を連続的に移動させなが
ら治療用超音波を連続的に照射するように、ＲＦアンプ
１４とステージ２１とを制御するシステムコントローラ
９とを具備するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波を使用して
生体内の腫瘍などを治療する超音波治療装置に関する。
生体内の腫瘍などを治療する超音波治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＭＩＴ（Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ Ｉ
ｎｖａｓｉｖｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）とよばれる最少
侵襲治療の流れが医療の各分野で注目を集めている。一
例としては、結石症の治療に体外から強力超音波を照射
し、無侵襲的に結石を破砕する結石破砕装置の実用化が
挙げられ、泌尿器系結石の治療法を大きく様変わりさせ
た。この結石破砕装置に使用される強力超音波発生源と
しては、水中放電方式、電磁誘導方式、微小爆発方式、
ピエゾ方式等があり、特にピエゾ方式では強力超音波の
圧力が小さいという短所があるが、小焦点、消耗品がな
い、強力超音波圧力を任意にコントロールできる、複数
のピエゾ素子にかかる駆動電圧を位相制御することで焦
点位置を任意にコントロールできる等の他にはない優れ
た長所がある。
ｎｖａｓｉｖｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）とよばれる最少
侵襲治療の流れが医療の各分野で注目を集めている。一
例としては、結石症の治療に体外から強力超音波を照射
し、無侵襲的に結石を破砕する結石破砕装置の実用化が
挙げられ、泌尿器系結石の治療法を大きく様変わりさせ
た。この結石破砕装置に使用される強力超音波発生源と
しては、水中放電方式、電磁誘導方式、微小爆発方式、
ピエゾ方式等があり、特にピエゾ方式では強力超音波の
圧力が小さいという短所があるが、小焦点、消耗品がな
い、強力超音波圧力を任意にコントロールできる、複数
のピエゾ素子にかかる駆動電圧を位相制御することで焦
点位置を任意にコントロールできる等の他にはない優れ
た長所がある。
【０００３】また、特に悪性新生物、いわゆる癌の場合
には、その治療の多くを外科的手法に頼っている現状か
ら、本来その臓器が持つ機能や外見上の形態を大きく損
なう場合が極めて多い。このため、生命を長らえたとし
ても患者にとって大きな負担が残ることから、ＱＯＬ
（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）を考慮したより低
侵入襲な治療法（装置）の開発が強く望まれている。
には、その治療の多くを外科的手法に頼っている現状か
ら、本来その臓器が持つ機能や外見上の形態を大きく損
なう場合が極めて多い。このため、生命を長らえたとし
ても患者にとって大きな負担が残ることから、ＱＯＬ
（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｌｉｆｅ）を考慮したより低
侵入襲な治療法（装置）の開発が強く望まれている。
【０００４】従来、手術による切除、放射線療法、化学
療法（抗癌剤）が癌の３大療法であるが、上述のような
低侵襲治療の流れの中で、新しい癌治療技術の１つとし
て熱を利用した治療法が注目を浴びるようになってき
た。その著名な例がハイパーサーミア療法である。これ
は、腫瘍組織と正常組織の熱感受性の違いを利用して、
患部を４２．５〜４３度以上に加温しそれを一定時間維
持することで癌細胞のみを選択的に死滅させる治療法で
ある。
療法（抗癌剤）が癌の３大療法であるが、上述のような
低侵襲治療の流れの中で、新しい癌治療技術の１つとし
て熱を利用した治療法が注目を浴びるようになってき
た。その著名な例がハイパーサーミア療法である。これ
は、腫瘍組織と正常組織の熱感受性の違いを利用して、
患部を４２．５〜４３度以上に加温しそれを一定時間維
持することで癌細胞のみを選択的に死滅させる治療法で
ある。
【０００５】加温の方法としてはマイクロ波等の電磁波
を用いる方法が先行しているが、この方法では生体の電
気的特性により深部の腫瘍を選択的に加温することは困
難であり、深さ５ｃｍ以上の腫瘍に対しては良好な治療
成績は望めない。
を用いる方法が先行しているが、この方法では生体の電
気的特性により深部の腫瘍を選択的に加温することは困
難であり、深さ５ｃｍ以上の腫瘍に対しては良好な治療
成績は望めない。
【０００６】また近年、電磁波エネルギーの深達性の悪
さを改善するためにマイクロ波／ＲＦ波アンテナを術中
・腹腔鏡下もしくは経皮的に患部に刺入し、アンテナ周
辺の温度を６０度以上に加熱することで局所的な治療効
果を向上させた新しい治療法が脚光を浴びている（礒田
他：Ｊ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｕｒｇｅｒｙ）。しか
しこの治療法も臓器への穿刺を要するため、従来の手術
療法よりは低侵襲であるが、穿刺に伴う出血や播種（転
移）等の副作用があるかといった問題点もある。
さを改善するためにマイクロ波／ＲＦ波アンテナを術中
・腹腔鏡下もしくは経皮的に患部に刺入し、アンテナ周
辺の温度を６０度以上に加熱することで局所的な治療効
果を向上させた新しい治療法が脚光を浴びている（礒田
他：Ｊ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｕｒｇｅｒｙ）。しか
しこの治療法も臓器への穿刺を要するため、従来の手術
療法よりは低侵襲であるが、穿刺に伴う出血や播種（転
移）等の副作用があるかといった問題点もある。
【０００７】これらの問題点を解決すべく、エネルギー
の集束性が良く、かつ、深達度が高い超音波エネルギー
を利用して深部腫瘍を体外から加熱治療する方法が注目
されている。
の集束性が良く、かつ、深達度が高い超音波エネルギー
を利用して深部腫瘍を体外から加熱治療する方法が注目
されている。
【０００８】また、上記加温治療法を更に進めて、ピエ
ゾ素子より発生した超音波を患部に鋭く集束させて腫瘍
部分を８０度以上に加熱し、腫瘍組織を瞬時に熱変性壊
死させるような治療法も考えられている（Ｇ．Ｖａｌｌ
ａｎｃｉｅｎ ｅｔ．ａｌ：Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ
Ｕｒｏｌ．１９９１，１，８４−８８［ＥＤＡＰ社論
文］）。
ゾ素子より発生した超音波を患部に鋭く集束させて腫瘍
部分を８０度以上に加熱し、腫瘍組織を瞬時に熱変性壊
死させるような治療法も考えられている（Ｇ．Ｖａｌｌ
ａｎｃｉｅｎ ｅｔ．ａｌ：Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ
Ｕｒｏｌ．１９９１，１，８４−８８［ＥＤＡＰ社論
文］）。
【０００９】本治療法では、従来のハイパーサーミアと
は異なり、焦点近傍の限局した領域に非常に強いエネル
ギー（数百〜数千Ｗ／ｃｍ2 ）の超音波が投入されるた
め、焦点近傍の狭い領域のみが瞬時に熱変性壊死させら
れる。かつ、その小さな焦点をスキャンしながら患部領
域全体に焼灼する必要があるために焦点の正確な位置決
めが非常に重要となると考えられる。これに関する１つ
の解決法として、ＭＲＩ（磁気共鳴映像法）の化学シフ
トを利用した体内非侵襲温度分布画像化により術中の発
熱点を計測する技術に関して開示している。更に、超音
波単独のシステムでも、治療用超音波の焦点領域からの
反射波を検出して超音波画像上に表示する手法等が考え
られている。
は異なり、焦点近傍の限局した領域に非常に強いエネル
ギー（数百〜数千Ｗ／ｃｍ2 ）の超音波が投入されるた
め、焦点近傍の狭い領域のみが瞬時に熱変性壊死させら
れる。かつ、その小さな焦点をスキャンしながら患部領
域全体に焼灼する必要があるために焦点の正確な位置決
めが非常に重要となると考えられる。これに関する１つ
の解決法として、ＭＲＩ（磁気共鳴映像法）の化学シフ
トを利用した体内非侵襲温度分布画像化により術中の発
熱点を計測する技術に関して開示している。更に、超音
波単独のシステムでも、治療用超音波の焦点領域からの
反射波を検出して超音波画像上に表示する手法等が考え
られている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の強
力超音波治療装置では非常に鋭く焦点を絞れるが、焦点
が小さいために、比較的大きな患部全体を焼灼するため
には、焦点位置を変えて照射を繰り返す必要があるため
特に大きな腫瘍の治療では、焦点移動と照射の制御が非
常に煩雑であるばかりではなく、治療時間が長時間化す
るという欠点もあった。
力超音波治療装置では非常に鋭く焦点を絞れるが、焦点
が小さいために、比較的大きな患部全体を焼灼するため
には、焦点位置を変えて照射を繰り返す必要があるため
特に大きな腫瘍の治療では、焦点移動と照射の制御が非
常に煩雑であるばかりではなく、治療時間が長時間化す
るという欠点もあった。
【００１１】また、従来法では超音波エネルギーが非常
に絞られているために、焦点領域では強力すぎる超音波
強度のために必要以上の発熱が発生し、そのすぐ辺縁で
は十分な熱が発生しないなど、エネルギー分布が非常に
不均一になり、焼灼むら生じていた。
に絞られているために、焦点領域では強力すぎる超音波
強度のために必要以上の発熱が発生し、そのすぐ辺縁で
は十分な熱が発生しないなど、エネルギー分布が非常に
不均一になり、焼灼むら生じていた。
【００１２】そこで、本発明の目的は、焦点移動と照射
の制御が簡素化され、治療時間が短縮され、しかも、エ
ネルギー分布の均一性を格段に向上し得る超音波治療装
置を提供することにある。
の制御が簡素化され、治療時間が短縮され、しかも、エ
ネルギー分布の均一性を格段に向上し得る超音波治療装
置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波治療装置
は、請求項１に示されているように、治療用超音波発生
源と、治療用超音波を発生させるために前記治療用超音
波発生源を駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦
点を移動する焦点移動手段と、被治療体をカバーする軌
道に沿って前記治療用超音波の焦点を連続的に移動させ
ながら前記治療用超音波を連続的に照射するように、前
記駆動手段と前記焦点移動手段とを制御する制御手段と
を具備するものである。
は、請求項１に示されているように、治療用超音波発生
源と、治療用超音波を発生させるために前記治療用超音
波発生源を駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦
点を移動する焦点移動手段と、被治療体をカバーする軌
道に沿って前記治療用超音波の焦点を連続的に移動させ
ながら前記治療用超音波を連続的に照射するように、前
記駆動手段と前記焦点移動手段とを制御する制御手段と
を具備するものである。
【００１４】また、本発明の超音波治療装置は、請求項
２に示されているように、治療用超音波発生源と、治療
用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生源を
駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦点を移動す
る焦点移動手段と、被治療体をカバーする軌道に沿って
前記治療用超音波の焦点を移動させながら前記被治療体
全体を治療するとき、前記焦点を連続的に移動させなが
ら前記治療用超音波を連続的に照射する区間が、前記軌
跡の少なくとも一部に含まれるように、前記駆動手段と
前記焦点移動手段とを制御する制御手段とを具備するも
のである。
２に示されているように、治療用超音波発生源と、治療
用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生源を
駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦点を移動す
る焦点移動手段と、被治療体をカバーする軌道に沿って
前記治療用超音波の焦点を移動させながら前記被治療体
全体を治療するとき、前記焦点を連続的に移動させなが
ら前記治療用超音波を連続的に照射する区間が、前記軌
跡の少なくとも一部に含まれるように、前記駆動手段と
前記焦点移動手段とを制御する制御手段とを具備するも
のである。
【００１５】さらに、本発明の超音波治療装置は、請求
項３に示されているように、治療用超音波発生源と、治
療用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生源
を駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦点を移動
する焦点移動手段と、前記治療用超音波の焦点を所定軌
道に沿って連続的に移動させながら、被治療体又は被治
療体を含む領域の形状に従って前記治療用超音波の連続
的な照射と停止とを交互に繰り返すように、前記駆動手
段と前記焦点移動手段とを制御する制御手段とを具備す
るものである。 （作用）請求項１に示されている本発明によると、治療
用超音波の焦点は、被治療体をカバーする軌道に沿って
連続的に移動し、これと共に治療用超音波は連続的に照
射される。このように、焦点の連続的な移動と治療用超
音波の連続的な照射とを組み合わせればよいだけなの
で、焦点を間欠的に移動しそれに同期して治療用超音波
の照射を繰り返すという従来の複雑な動きよりも、焦点
移動と照射の制御が簡素化され、しかも治療時間は大幅
に短縮される。さらに、焦点が連続的に移動しながら治
療用超音波は連続的に照射されるので、エネルギーの空
間的な偏りを分散して、エネルギー分布を格段に均一化
して、焼灼むらを少なくすることができる。
項３に示されているように、治療用超音波発生源と、治
療用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生源
を駆動する駆動手段と、前記治療用超音波の焦点を移動
する焦点移動手段と、前記治療用超音波の焦点を所定軌
道に沿って連続的に移動させながら、被治療体又は被治
療体を含む領域の形状に従って前記治療用超音波の連続
的な照射と停止とを交互に繰り返すように、前記駆動手
段と前記焦点移動手段とを制御する制御手段とを具備す
るものである。 （作用）請求項１に示されている本発明によると、治療
用超音波の焦点は、被治療体をカバーする軌道に沿って
連続的に移動し、これと共に治療用超音波は連続的に照
射される。このように、焦点の連続的な移動と治療用超
音波の連続的な照射とを組み合わせればよいだけなの
で、焦点を間欠的に移動しそれに同期して治療用超音波
の照射を繰り返すという従来の複雑な動きよりも、焦点
移動と照射の制御が簡素化され、しかも治療時間は大幅
に短縮される。さらに、焦点が連続的に移動しながら治
療用超音波は連続的に照射されるので、エネルギーの空
間的な偏りを分散して、エネルギー分布を格段に均一化
して、焼灼むらを少なくすることができる。
【００１６】このような焦点の連続的な移動と治療用超
音波の連続的な照射とを組み合わせた動きは、被治療体
をカバーする軌道全体に適用するのではなく、請求項２
に示されているように、当該軌道の一部の区間で実施す
るだけでも、効果的である。
音波の連続的な照射とを組み合わせた動きは、被治療体
をカバーする軌道全体に適用するのではなく、請求項２
に示されているように、当該軌道の一部の区間で実施す
るだけでも、効果的である。
【００１７】さらに、請求項３に示すように、同じ軌道
で焦点を移動させて、これに対して治療用超音波の連続
的な照射とその停止とを制御することで、様々な形状の
被治療体を治療を効果的且つ効率的に進めることができ
る。
で焦点を移動させて、これに対して治療用超音波の連続
的な照射とその停止とを制御することで、様々な形状の
被治療体を治療を効果的且つ効率的に進めることができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
超音波治療装置を好ましい実施形態により説明する。図
１に本実施形態に係る超音波治療装置の構成を示してい
る。アプリケータ１のフレーム１２には、治療用超音波
発生源２が取り付けられている。治療用超音波発生源２
には、強力な超音波を発生するピエゾ素子又はピエゾ素
子群が、球殻状に設けられている。この球殻の幾何学的
な中心において、ピエゾ素子から発生した治療用超音波
が集束する。この集束点を中心として、一定レベル以上
のエネルギーを示す領域を、一般的に、焦点８と称して
いる。この焦点８は、例えば、径１０ｍｍ、長さ１５ｍ
ｍの縦長形状を有している。
超音波治療装置を好ましい実施形態により説明する。図
１に本実施形態に係る超音波治療装置の構成を示してい
る。アプリケータ１のフレーム１２には、治療用超音波
発生源２が取り付けられている。治療用超音波発生源２
には、強力な超音波を発生するピエゾ素子又はピエゾ素
子群が、球殻状に設けられている。この球殻の幾何学的
な中心において、ピエゾ素子から発生した治療用超音波
が集束する。この集束点を中心として、一定レベル以上
のエネルギーを示す領域を、一般的に、焦点８と称して
いる。この焦点８は、例えば、径１０ｍｍ、長さ１５ｍ
ｍの縦長形状を有している。
【００１９】このフレーム１２及び治療用超音波発生源
２の略中心部分は切り欠かれており、ここに円柱形状の
イメージング用の超音波プローブ１６が挿入されてい
る。この超音波プローブ１６を介して焦点８の付近を超
音波で走査して、断層像を生成し、これをディジタルス
キャンコンバータ（ＤＳＣ）１８を介してＣＲＴ１９に
表示するために超音波診断装置１７が設けられている。
なお、ＣＲＴ１９に表示された断層像には、焦点を表す
焦点マーカやコンソールパネル１０を介して入力された
焼灼領域等の図形やその他文字情報がスーパーインポー
ズされて、ＣＲＴ１９に表示されるようになっている。
２の略中心部分は切り欠かれており、ここに円柱形状の
イメージング用の超音波プローブ１６が挿入されてい
る。この超音波プローブ１６を介して焦点８の付近を超
音波で走査して、断層像を生成し、これをディジタルス
キャンコンバータ（ＤＳＣ）１８を介してＣＲＴ１９に
表示するために超音波診断装置１７が設けられている。
なお、ＣＲＴ１９に表示された断層像には、焦点を表す
焦点マーカやコンソールパネル１０を介して入力された
焼灼領域等の図形やその他文字情報がスーパーインポー
ズされて、ＣＲＴ１９に表示されるようになっている。
【００２０】治療用超音波発生源２及び超音波プローブ
１６の下側には、治療用超音波やイメージング用の超音
波を損失少なく患者体表に導くと共に、患者内部からの
反射波を損失少なく超音波プローブ１６に導くためのカ
ップリング液４がカップリング膜５に充填されている。
１６の下側には、治療用超音波やイメージング用の超音
波を損失少なく患者体表に導くと共に、患者内部からの
反射波を損失少なく超音波プローブ１６に導くためのカ
ップリング液４がカップリング膜５に充填されている。
【００２１】アプリケータ１は、そのフレーム１２にお
いて、ステージ２１から伸びたアーム２２の先端に取り
付けられており、ステージ２１を中心にした一定の制限
された空間内とはいえ、任意の位置に自由に移動し、任
意の姿勢で静止できるようになっている。このアーム２
２の動きは、システムコントローラ９の制御下にあるス
テージコントローラ２０により完全に制御されている。
いて、ステージ２１から伸びたアーム２２の先端に取り
付けられており、ステージ２１を中心にした一定の制限
された空間内とはいえ、任意の位置に自由に移動し、任
意の姿勢で静止できるようになっている。このアーム２
２の動きは、システムコントローラ９の制御下にあるス
テージコントローラ２０により完全に制御されている。
【００２２】治療時には、まず患者を寝台（図示せず）
に載置して所定位置に固定する。そしてアプリケータ１
を図示しない超音波ゼリー等を塗布した患者体表にカッ
プリング膜５から接触させる。そして、システムコント
ローラ９からの制御信号に従って連続波発生回路１１か
ら超音波域の高周波信号が発生されると、この高周波信
号はＲＦアンプ１４で増幅され、そしてインピーダンス
マッチング回路１５を介して治療用超音波発生源２のピ
エゾ素子に供給される。これにより、ピエゾ素子は機械
的に振動して、超音波を発生する。この超音波は、カッ
プリング液４を介して患者体内に導かれ、焦点８を形成
し、この焦点８にある患部（腫瘍）を加温する。
に載置して所定位置に固定する。そしてアプリケータ１
を図示しない超音波ゼリー等を塗布した患者体表にカッ
プリング膜５から接触させる。そして、システムコント
ローラ９からの制御信号に従って連続波発生回路１１か
ら超音波域の高周波信号が発生されると、この高周波信
号はＲＦアンプ１４で増幅され、そしてインピーダンス
マッチング回路１５を介して治療用超音波発生源２のピ
エゾ素子に供給される。これにより、ピエゾ素子は機械
的に振動して、超音波を発生する。この超音波は、カッ
プリング液４を介して患者体内に導かれ、焦点８を形成
し、この焦点８にある患部（腫瘍）を加温する。
【００２３】ここで、従来の集束超音波による温熱治療
では、１秒程度の１ショットで径２ｍｍ、長さ１０ｍｍ
程度の焦点領域内の患部を焼灼するが、患部全体を焼灼
するには焦点位置を少しずらして、この位置で焦点を静
止させ、そしてショットし、このような動きを繰り返す
ことが必要になっている。これは従来技術のところでも
述べたように、治療時間の長時間化と、焦点の間欠的な
移動と治療用超音波の短時間の照射（ショット）とを正
確に同期させるという制御の困難性、換言すると治療シ
ーケンスに対する低い信頼性との原因となっている。さ
らに、このような問題だけでなく、肝心の治療に関して
も、焼灼ムラが生じてしまうという問題も抱えていた。
では、１秒程度の１ショットで径２ｍｍ、長さ１０ｍｍ
程度の焦点領域内の患部を焼灼するが、患部全体を焼灼
するには焦点位置を少しずらして、この位置で焦点を静
止させ、そしてショットし、このような動きを繰り返す
ことが必要になっている。これは従来技術のところでも
述べたように、治療時間の長時間化と、焦点の間欠的な
移動と治療用超音波の短時間の照射（ショット）とを正
確に同期させるという制御の困難性、換言すると治療シ
ーケンスに対する低い信頼性との原因となっている。さ
らに、このような問題だけでなく、肝心の治療に関して
も、焼灼ムラが生じてしまうという問題も抱えていた。
【００２４】これに対して、本実施形態では、焦点８を
例えば径１０ｍｍ、長さ１５ｍｍ程度の大きさに形成
し、この焦点８を患部をカバーする軌道に沿って一定速
度で連続的に移動させ、そしてこの焦点８の連続的な移
動に合わせて、治療用超音波を連続的に照射することを
基本としている。これにより、従来の問題、つまり治療
時間の長時間化、制御の困難性、焼灼ムラといった問題
が解決され得る。
例えば径１０ｍｍ、長さ１５ｍｍ程度の大きさに形成
し、この焦点８を患部をカバーする軌道に沿って一定速
度で連続的に移動させ、そしてこの焦点８の連続的な移
動に合わせて、治療用超音波を連続的に照射することを
基本としている。これにより、従来の問題、つまり治療
時間の長時間化、制御の困難性、焼灼ムラといった問題
が解決され得る。
【００２５】この焦点８が移動する軌道としては、患部
の形状に合わせて変えられるものであるが、例えば、図
２（ａ）に示すような渦巻状、（ｂ）に示すような同心
円円状、（ｃ）に示すような並行往復状、（ｄ）から
（ｇ）に示すようなデザイン定規で描いたような幾何学
模様、（ｈ）に示すようなランダム状、さらには（ｉ）
に示すようなライン往復状と様々なタイプが用意されて
おり、患部の形状やその他の因子に応じて選択すればよ
い。
の形状に合わせて変えられるものであるが、例えば、図
２（ａ）に示すような渦巻状、（ｂ）に示すような同心
円円状、（ｃ）に示すような並行往復状、（ｄ）から
（ｇ）に示すようなデザイン定規で描いたような幾何学
模様、（ｈ）に示すようなランダム状、さらには（ｉ）
に示すようなライン往復状と様々なタイプが用意されて
おり、患部の形状やその他の因子に応じて選択すればよ
い。
【００２６】いずれのタイプでも、焦点８は、図３に示
すように、始点から終点まで一定速度で連続的に移動さ
れる。そして、その間、治療用超音波は一定エネルギー
で連続的に照射されることは同じである。ただし、使う
軌道のタイプによっては、その軌道が密になるところ
と、粗になるところが生じることがある。この場合、エ
ネルギー分布を均一にするには、焦点８が密なところを
通るときの治療用超音波の単位時間当たりの照射エネル
ギーを、粗なところを通るときよりも低く抑えることに
より実現され得る。この単位時間当たりの照射エネルギ
ーを抑える方法としては、図４に示すように、治療用超
音波の照射を断続させるようにしてもよいし、ＲＦアン
プ１４のゲインを一時的に低下させたり、また連続波発
生回路１１で発生する連続波の振幅を小さくすること等
がある。
すように、始点から終点まで一定速度で連続的に移動さ
れる。そして、その間、治療用超音波は一定エネルギー
で連続的に照射されることは同じである。ただし、使う
軌道のタイプによっては、その軌道が密になるところ
と、粗になるところが生じることがある。この場合、エ
ネルギー分布を均一にするには、焦点８が密なところを
通るときの治療用超音波の単位時間当たりの照射エネル
ギーを、粗なところを通るときよりも低く抑えることに
より実現され得る。この単位時間当たりの照射エネルギ
ーを抑える方法としては、図４に示すように、治療用超
音波の照射を断続させるようにしてもよいし、ＲＦアン
プ１４のゲインを一時的に低下させたり、また連続波発
生回路１１で発生する連続波の振幅を小さくすること等
がある。
【００２７】次に、制御の簡素化をさらに高める方法と
して、焦点８が所定の軌道を連続的に移動するようにし
ておき、その移動中に、図７に示すように治療用超音波
の照射とその停止とを制御するだけで、図５に示すよう
な円形の患部はいざしらず、図６に示すような非常に複
雑な形状の患部を高精度に焼灼することができる。
して、焦点８が所定の軌道を連続的に移動するようにし
ておき、その移動中に、図７に示すように治療用超音波
の照射とその停止とを制御するだけで、図５に示すよう
な円形の患部はいざしらず、図６に示すような非常に複
雑な形状の患部を高精度に焼灼することができる。
【００２８】なお、上述の説明では、アプリケータ１全
体を連続的に移動させることで焦点８を連続的に動かし
て患部を満遍なく均一に加熱するようにしていたが、図
８に示すように、アプリケータ１のフレーム１２に偏心
回転機構２３を組み込み、フレーム１２及びイメージン
グ用の超音波プローブ１６を患者に対して固定させたま
まで、治療用超音波発生源２だけを動かして、焦点８を
移動させるようにしてもよい。偏心回転機構２３は、そ
の回転軸が治療用超音波の中心軸に対してずらされてお
り、治療用超音波発生源２を首振りのような動きで移動
させるというものであり、駆動モータは１つでよく、機
構の簡素化及び省スペース化を図ることができる。な
お、アーム２２と同様な動きをさせようとすると最低限
直交３軸の動きが必要になり、そのための機構が複雑化
し、そしてスペースの問題でその機構はとてもフレーム
１２に収まらなくなる。
体を連続的に移動させることで焦点８を連続的に動かし
て患部を満遍なく均一に加熱するようにしていたが、図
８に示すように、アプリケータ１のフレーム１２に偏心
回転機構２３を組み込み、フレーム１２及びイメージン
グ用の超音波プローブ１６を患者に対して固定させたま
まで、治療用超音波発生源２だけを動かして、焦点８を
移動させるようにしてもよい。偏心回転機構２３は、そ
の回転軸が治療用超音波の中心軸に対してずらされてお
り、治療用超音波発生源２を首振りのような動きで移動
させるというものであり、駆動モータは１つでよく、機
構の簡素化及び省スペース化を図ることができる。な
お、アーム２２と同様な動きをさせようとすると最低限
直交３軸の動きが必要になり、そのための機構が複雑化
し、そしてスペースの問題でその機構はとてもフレーム
１２に収まらなくなる。
【００２９】また、上述の説明では、焦点８の移動は、
アプリケータ１自体の動きに追従するものであったが、
図９に示すように、フェーズドアレイ型の治療用超音波
発生源２７を採用し、各ピエゾ素子を駆動する信号の位
相を位相制御回路２４でコントロールすることにより、
焦点８を移動するようにしてもよい。本発明は、上述し
た実施形態に限定されず、種々変形して実施可能であ
る。
アプリケータ１自体の動きに追従するものであったが、
図９に示すように、フェーズドアレイ型の治療用超音波
発生源２７を採用し、各ピエゾ素子を駆動する信号の位
相を位相制御回路２４でコントロールすることにより、
焦点８を移動するようにしてもよい。本発明は、上述し
た実施形態に限定されず、種々変形して実施可能であ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
焦点の連続的な移動と治療用超音波の連続的な照射とを
組み合わせることで、焦点移動と照射の制御が簡素化さ
れ、しかも治療時間は大幅に短縮され、さらに焼灼むら
を少なくすることができる。
焦点の連続的な移動と治療用超音波の連続的な照射とを
組み合わせることで、焦点移動と照射の制御が簡素化さ
れ、しかも治療時間は大幅に短縮され、さらに焼灼むら
を少なくすることができる。
【図１】本発明の実施形態による超音波治療装置の構成
を示すブロック図。
を示すブロック図。
【図２】焦点の移動軌跡の一例を示す模式図。
【図３】本実施形態による焦点の動きと治療用超音波照
射とを示すタイムチャート。
射とを示すタイムチャート。
【図４】本実施形態による焦点軌跡の密なところと粗な
ところとで治療用超音波の単位時間当たりの照射エネル
ギーを変える手法を説明するためのタイムチャート。
ところとで治療用超音波の単位時間当たりの照射エネル
ギーを変える手法を説明するためのタイムチャート。
【図５】本実施形態による焦点の動きと治療用超音波照
射の他の例を示す模式図。
射の他の例を示す模式図。
【図６】図６の応用例を示す模式図。
【図７】図５に対応するタイムチャート。
【図８】図１のアプリケータの変形例。
【図９】図１の超音波治療装置の変形例。
１…アプリケータ、 ２…治療用超音波発生源、 ４…カップリング液、 ５…カップリング膜、 ８…焦点、 ９…システムコントローラ、 １０…コンソールパネル、 １１…連続波発生回路、 １２…フレーム、 １４…ＲＦアンプ、 １５…インピーダンスマッチング回路、 １６…超音波プローブ、 １７…超音波診断装置、 １８…デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）、 １９…ＣＲＴ、 ２０…ステージコントローラ、 ２１…ステージ、 ２２…アーム、 ２３…偏心回転機構、 ２４…位相制御回路。
Claims (6)
- 【請求項１】 治療用超音波発生源と、 治療用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生
源を駆動する駆動手段と、 前記治療用超音波の焦点を移動する焦点移動手段と、 被治療体をカバーする軌道に沿って前記治療用超音波の
焦点を連続的に移動させながら前記治療用超音波を連続
的に照射するように、前記駆動手段と前記焦点移動手段
とを制御する制御手段とを具備することを特徴とする超
音波治療装置。 - 【請求項２】 治療用超音波発生源と、 治療用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生
源を駆動する駆動手段と、 前記治療用超音波の焦点を移動する焦点移動手段と、 被治療体をカバーする軌道に沿って前記治療用超音波の
焦点を移動させながら前記被治療体全体を治療すると
き、前記焦点を連続的に移動させながら前記治療用超音
波を連続的に照射する区間が、前記軌跡の少なくとも一
部に含まれるように、前記駆動手段と前記焦点移動手段
とを制御する制御手段とを具備することを特徴とする超
音波治療装置。 - 【請求項３】 治療用超音波発生源と、 治療用超音波を発生させるために前記治療用超音波発生
源を駆動する駆動手段と、 前記治療用超音波の焦点を移動する焦点移動手段と、 前記治療用超音波の焦点を所定軌道に沿って連続的に移
動させながら、被治療体又は被治療体を含む領域の形状
に従って前記治療用超音波の連続的な照射と停止とを交
互に繰り返すように、前記駆動手段と前記焦点移動手段
とを制御する制御手段とを具備することを特徴とする超
音波治療装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、前記焦点の軌道が密な
ところでは、粗なところよりも、前記治療用超音波の単
位時間あたりの照射エネルギーを低下させることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の超音波治療
装置。 - 【請求項５】 前記治療用超音波発生源が支持されてい
るのと同じフレームにイメージング用の超音波プローブ
が設けられており、前記治療用超音波発生源は、前記イ
メージング用の超音波プローブとは独立して移動可能に
前記フレームに支持されていることを特徴とする請求項
１乃至３のいずれか１項記載の超音波治療装置。 - 【請求項６】 前記治療用超音波発生源は、前記治療用
超音波の中心軸に対してずれた回転軸を中心に回転する
ことが可能に支持されていることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項記載の超音波治療装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3600398A JPH11226046A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 超音波治療装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3600398A JPH11226046A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 超音波治療装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11226046A true JPH11226046A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12457614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3600398A Pending JPH11226046A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 超音波治療装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11226046A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7854719B2 (en) | 2006-01-06 | 2010-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of introducing ultrasonic drug and apparatus thereof |
| JP2011509705A (ja) * | 2008-01-14 | 2011-03-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 温度制御部を持つ治療システム |
| WO2015194510A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | 国立大学法人名古屋工業大学 | 静音化した超音波集束装置 |
| JP2017074497A (ja) * | 2004-10-06 | 2017-04-20 | ガイデッド セラピー システムズ， エル．エル．シー． | 超音波組織処理ための方法およびシステム |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP3600398A patent/JPH11226046A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017074497A (ja) * | 2004-10-06 | 2017-04-20 | ガイデッド セラピー システムズ， エル．エル．シー． | 超音波組織処理ための方法およびシステム |
| US7854719B2 (en) | 2006-01-06 | 2010-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of introducing ultrasonic drug and apparatus thereof |
| JP2011509705A (ja) * | 2008-01-14 | 2011-03-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 温度制御部を持つ治療システム |
| US9687681B2 (en) | 2008-01-14 | 2017-06-27 | Koninklijke Philips N.V. | Therapy system with temperature control |
| WO2015194510A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2015-12-23 | 国立大学法人名古屋工業大学 | 静音化した超音波集束装置 |
| US20170144190A1 (en) * | 2014-06-17 | 2017-05-25 | Pixie Dust Technologies, Inc. | Low-noise ultrasonic wave focusing apparatus |
| JPWO2015194510A1 (ja) * | 2014-06-17 | 2017-08-10 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 静音化した超音波集束装置 |
| JP2019198094A (ja) * | 2014-06-17 | 2019-11-14 | ピクシーダストテクノロジーズ株式会社 | 静音化した超音波集束装置 |
| US10569300B2 (en) | 2014-06-17 | 2020-02-25 | Pixie Dust Technologies, Inc. | Low-noise ultrasonic wave focusing apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050217 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20071204 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080401 |