JP2000189521A

JP2000189521A - 超音波診断・治療装置

Info

Publication number: JP2000189521A
Application number: JP10374059A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Kamiyama; 直久神山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】１台の装置で、従来と同程度の超音波診断を行
いながら、その診断の場で、ＤＤＳターゲティングを容
易に行う。【解決手段】第１の超音波信号のエコー信号に応じた受
信信号を収集する収集手段１２、２１〜２３と、エコー
信号を処理して画像情報を得る画像取得手段２４，２
５，２６，２８と、被検体に投与された薬物を活性化さ
せるための第２の超音波信号を被検体に送信する照射手
段１２，２１とを備える。画像情報は、被検体の断面の
断層画像の情報、血流の画像の情報などである。収集手
段は、プローブ１２と、これを介して第１の超音波信号
を送信させる送信部２１と、エコー信号をプローブ１２
を介して受信する受信部２２を備える。照射手段は、送
信部２１およびプローブ１２を兼用して第２の超音波信
号を送信する。第１および第２の超音波信号の送信の送
信順などの態様を制御する手段３１〜３３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断・治療
装置に係り、とくに、「薬物伝送システム」を超音波診
断と伴に行うための画像処理機能を備えた超音波診断装
置に関する。この薬物伝送システム（ドラッグデリバリ
ーシステム；ＤＤＳと呼ぶ）は、被検者に投与された薬
剤を特定の部位にて励起することで薬効を高める技術で
ある。

【０００２】

【従来の技術】超音波は今や、臨床や研究の場で種々の
形態で使用されている。その主流を成す１つは、超音波
パルス反射法に基づき生体の軟部組織の断層像を得る超
音波診断装置である。

【０００３】この超音波診断装置は、無侵襲検査を行っ
て組織の断層像を表示できる。しかも、Ｘ線診断装置、
Ｘ線ＣＴスキャナ、ＭＲＩ、核医学診断装置などの他の
モダリティに比べて、種々の特徴を有する。つまり、リ
アルタイム表示が可能、装置が小形で比較的に安価であ
る、Ｘ線被爆が無い、さらには、超音波ドプラ法により
血流イメージングが可能である、ことなどの特徴を有す
る。とくに、超音波プローブを体表から当てるだけの簡
単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子をリアルタイ
ムに表示でき、かつ、Ｘ線被爆の心配も無いため、診断
を繰り返し行える。また、装置をベッドサイドまで移動
させて容易に診断を行えるという特徴も魅力的である。
このため、かかる超音波診断は心臓、腹部、乳線、泌尿
器、産婦人科などの医療現場で広く実施されている。

【０００４】また、超音波画像は、超音波治療時のモニ
タとして使用する形態も有用である。この種の形態例と
しては、例えば、特開昭６０−１４５１３１号公報で開
示されている、超音波画像装置を用いて超音波断層像上
で治療対象部位をモニタし、治療用の強力な超音波の焦
点の位置決めを行う構成が知られている。また、特開平
５−２２０１５２（発明の名称は「血栓溶解治療装
置」）で開示された技術も知られており、これは、超音
波画像装置を用いて超音波断層像上で治療対象部位をモ
ニタしながら、血栓部位に治療用超音波を照射する方法
を提案している。

【０００５】また、ＤＤＳと呼ばれる技術の中の１つの
手法に超音波は利用されている。ＤＤＳは、薬物の体内
での動態を１つのシステムと考え、このシステムを体内
の場所と時間の観点から制御する技術であり、古くから
研究されている。このＤＤＳを実施する場合の具体的な
態様は、（１）：コントロールされた速度で薬物を供給
する（徐放性）、（２）：薬物が通過し難い消化管、皮
膚などの障壁に対して吸収改善を図る、（３）：薬物を
特定の部位で選択的に作用させる、などである。

【０００６】この内、（３）項は「ターゲティング」と
呼ばれており、物理化学、合成化学、生物学といった様
々な分野からアプローチがなされている。このターゲテ
ィングは、その１つの方法論としては、治療標的に作用
する物質（癌治療薬など）を発見すること、および、治
療標的以外の標的をくぐり抜けて、治療標的に選択的に
集まる物質を発見することである。この両方を結合させ
て実施すれば、ターゲティングの目的が達成される。こ
こで、後者の物質を「キャリヤ」と呼び、前者の物質と
結合させることを「キャリアで修飾する」と呼ぶ。

【０００７】また、ターゲティングの別の方法論とし
て、キャリヤを使用しない方法も試みられている。具体
的には、治療標的に作用する物質をキャリヤと結合させ
ないで体内を循環させ、この状態で標的部位に対して何
らかの外的作用を加え、その外的作用を加えた場所で局
所的に薬物活性化を図るという方法である。外的作用と
しては、熱、磁力、光、超音波などが知られている。こ
の内、超音波を外的作用媒体として利用する研究が盛ん
である。例えば、血栓溶解剤に超音波を照射することに
より薬効を高める研究が広く行われている。また、例え
ば、"SynergisticEffect of Ultrasound and Hematopor
phyrin o1 Sarcoma 180", NagahiroYumita, et al., Jp
n.J.Cancer Res.81,304-308,1990" に見られる如く、抗
がん剤を投与した癌部に超音波を照射することで薬効が
高まるという報告もある。このような超音波を利用する
ターゲティングにおいて照射する超音波の照射レベル
は、通常の超音波診断装置のそれによりも大きく、特別
の超音波照射器を用いて行われる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の、超音波を利用
して薬効を高める、および、超音波治療を行うといった
試みは、結石破砕や血栓溶解治療を目的とした大規模な
構成（大形）の装置を前提としている。したがって、臨
床の現場では、これらの装置を設置するための大きなス
ペースがある治療室を特別に用意する必要がある。

【０００９】また、これらの超音波装置はそれぞれ、薬
効を高めたり、超音波治療を行ったりといった使命を果
たすための機能に殆ど特化しており、従来のような種々
のモードの超音波画像を得るといった通常（既存）の超
音波診断の機能については、それらの薬効向上、超音波
治療などに必要な最低限の機能的を付随的に装備するの
みであった。このため、実際の臨床の場では、それらの
大形の超音波装置に加えて、通常の超音波診断装置を寝
台脇に置くことが通常であった。

【００１０】勿論、それらの大形の超音波装置に通常の
超音波診断の機能を持たせることは可能であるが、大形
化は何等変わらない。

【００１１】ここで、本発明を提案する背景としては、
以下のような技術的進歩とそれによって生じるニーズが
挙げられる。

【００１２】（１）様々な臓器や部位をターゲットとし
たＤＤＳ製剤が開発されている。よって超音波診断画像
も、肝臓、腎臓、心臓、脳などの様々な臓器や部位を、
従来の通常の超音波診断装置と同様に、臨床現場場でフ
レキシブルに診断する能力が要求されている。

【００１３】（２）近年、比較的低いパワーの超音波照
射で薬効がある新しいタイプのＤＤＳ製剤が開発されつ
つある。キャリヤおよび外的作用を併用したタイプであ
る。典型的には、微小気泡（マイクロバブル）を主成分
とする超音波造影剤をＤＤＳのキャリヤとして利用する
製剤である。このＤＤＳ製剤によれば、所望の位置にて
通常の診断装置のレベルの音圧で微小気泡に崩壊（キャ
ビテーション）を起こさせ、この崩壊に刺激されて薬物
を局所的に活性化させ、その薬効を発揮させるというも
のである。

【００１４】（３）ＤＤＳターゲティングの場合、ＤＤ
Ｓの性質上、大規模な治療手術を必要とせず、毎日ある
いは毎週、定期的にターゲティングを行いながら、その
治療効果を観察するといった治療法が採られるものと思
われる。したがって、臨床の場では、従来のエコー検査
室に設置でき、従来の通常の超音波診断装置とほぼ同様
の操作性であることが望ましい。

【００１５】本発明は、上述した医療現場が直面してい
る状況を打破してそのニーズに的確に応えるためになさ
れたもので、これまでと同程度の機能に拠る超音波診断
を行いながら、その診断の場で、ＤＤＳターゲティング
を容易に行うことができる超音波診断・治療装置を提供
することを、その主たる目的とする。

【００１６】また、本発明は、これまでと同程度の機能
に拠る超音波診断を行いながら、比較的容易にＤＤＳタ
ーゲティングを行うことができ、かつ、外観、サイズ、
内部回路構成などは従来の通常の超音波診断装置と同程
度に構成した超音波診断・治療装置を提供することを、
その詳細な１つの目的とする。

【００１７】さらに、本発明は、これまでと同程度の機
能に拠る超音波診断を行いながら、比較的容易にＤＤＳ
ターゲティングを行うことができ、かつ、外観、サイ
ズ、内部回路構成などは従来の通常の超音波診断装置と
同程度に構成した装置であって、ＤＤＳターゲティング
を実施しない場合は、通常の超音波診断が可能となる機
能性と操作性を具備し、治療機としてのみならず、汎用
性を高めた超音波診断・治療装置を提供することを、そ
の詳細な別の目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る超音波診断・治療装置は、画像を得る
ための第１の超音波信号を被検体に送信して当該第１の
超音波信号のエコー信号に応じた電気量の受信信号を収
集する収集手段と、このエコー信号を処理して画像情報
を得る画像取得手段と、前記被検体に投与された薬物を
活性化させるための第２の超音波信号を当該被検体に送
信する照射手段とを備えることを基本構成とする。

【００１９】例えば、前記画像情報は、前記第１の超音
波信号でスキャンされる前記被検体の断面の断層画像の
情報またはこの断面を流れる血流の画像の情報の少なく
とも一方である。

【００２０】上記基本構成の好適は一例は、前記収集手
段は、前記第１の超音波信号を前記被検体に送信する超
音波プローブを備え、前記照射手段は、その超音波プロ
ーブを兼用して前記第２の超音波信号を送信する構成で
ある。この場合、好適には、前記収集手段は、前記超音
波プローブを介して前記第１の超音波信号を送信させる
送信手段と、前記エコー信号を前記超音波プローブを介
して受信して前記受信信号を生成する受信手段とを備え
るとともに、前記照射手段は、前記超音波プローブを介
して前記第２の超音波信号を送信する送信手段を備え、
この送信手段を前記送受信手段の送信手段で兼用する構
成が採用される。また、前記収集手段による前記第１の
超音波信号と前記照射手段による前記第２の超音波信号
の送信の態様を制御する送信態様制御手段を備えること
が望ましい。

【００２１】これにより、超音波診断を行いながら、非
常に容易にＤＤＳターゲティングなどの、薬物に拠る治
療を行うことができる。診断用機能と治療用機能の両方
を保有しつつも、従来から使用されている通常の、例え
ばベッドサイドに自在に押していける程度の超音波診断
装置と殆ど変らない外観、大きさ、および内部回路の装
置を構成できる。ＤＤＳターゲティングなどの治療を行
わないときには、従来と同様の超音波診断が行うことが
できる。したがって、従来の治療専用機では勿論のこ
と、従来の治療専用機と超音波診断装置の単なる組み合
わせでは到底実現できない、１台の装置でありながら両
機能の搭載と小形化を達成でき、この１台２役によって
医用モダリティとしての優れた汎用性を発揮できる。

【００２２】また、好適には、前記送信態様制御手段
は、前記第１および第２の超音波信号の送信順を制御す
る手段である。この送信態様制御手段は、例えば、１フ
レーム画像を形成するための前記第１の超音波信号の複
数回の送信の間に、前記第２の超音波信号の送信を混在
させて成る送信順を指令する手段である。また、この送
信態様制御手段は、１フレーム画像を形成するための前
記第１の超音波信号の複数回の送信を終わった後に、前
記第２の超音波信号の送信を所望時間にわたって継続さ
せる送信順を指令する手段であってもよい。このように
送信順を制御することで、診断と治療とを並行して行う
ことができる。

【００２３】さらに好適には、前記送信態様制御手段
は、前記第１および第２の超音波信号の夫々の送信条件
を差別化する手段であってもよい。この場合、前記送信
条件は、前記第１および第２の超音波信号の送信周波
数、および送信波数、送信パワー値、送信ビーム方向、
単位時間当たりの送信回数、および送信焦点の内の少な
くとも１つのファクタを含むことが望ましい。また、前
記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号の送信条
件の１つに、通常の画像診断時よりも高い送信パワー値
を設定する手段であることが望ましい態様である。この
ように送信条件を制御することにより、診断および治療
それぞれに適した超音波信号を送信することができる。

【００２４】さらに、前記送信態様制御手段は、前記第
２の超音波信号の送信方向および音場焦点を任意に制御
可能な手段を有していてもよい。このときには、前記第
２の超音波信号の送信方向に関する位置情報を前記画像
情報に重畳させて表示する表示手段を備えることができ
る。このような送信の制御や表示は操作上の労力軽減や
操作の確実性向上の上で有効である。

【００２５】さらにまた、前記送信態様制御手段は、前
記第２の超音波信号を複数の方向に設定可能な手段や、
前記第２の超音波信号の送信条件を、予め記憶した種々
の送信条件の情報から読み出して一括設定する設定手段
を備えることもできる。このときの設定手段により一括
設定する送信条件は、前記第２の超音波信号の送信周波
数、および送信波数、送信パワー値、送信ビーム方向、
単位時間当たりの送信回数、送信焦点、および送信継続
時間の内の少なくとも１つのファクタを含むことが望ま
しい。このように複数の送信を行うことで、一度に複数
の部位の薬物治療が可能になり、治療時間や操作時間が
短縮され、患者の負担軽減や患者スループット向上も可
能になる。

【００２６】さらに、前記送信態様制御手段は、前記照
射手段による前記第２の超音波信号の送信開始の時点か
らの予め設定された治療時間の経過を判断する判断手段
と、この治療時間の経過が判断されたときに前記照射手
段による前記第２の超音波信号の送信を停止させる停止
指令手段と備えることができる。このように自動的に治
療用送信が終了するから、操作者の操作が容易かつ軽減
され、治療用送信の確実化も図られる。

【００２７】一方、前述した基本構成の発明において、
前記収集手段は、前記第１の超音波信号のみを前記被検
体に送信するための第１の振動子要素と、この第１の振
動子要素を介して前記第１の超音波信号を送信させる第
１の送信手段と、前記エコー信号を前記超音波プローブ
を介して受信して前記受信信号を生成する受信手段とを
備え、前記照射手段は、前記第２の超音波信号のみを前
記被検体に送信するための第２の振動子要素と、この第
２の振動子要素を介して前記第２の超音波信号を送信す
る第２の送信手段を備えるように構成することも、本願
発明の特徴の１つを成す。この場合、第１および前記第
２の振動子要素は同一のハウジング内に収容されている
ことが好適である。また、収集手段による前記第１の超
音波信号と前記照射手段による前記第２の超音波信号の
送信の態様を制御する送信態様制御手段を備えることが
好適である。この送信態様制御手段は、前記第２の超音
波信号に専用の送信条件を設定する手段を備え、この送
信条件は、その第２の超音波信号の送信周波数、送信波
数、送信パワー値、送信方向、単位時間当たりの送信回
数、送信焦点の内の少なくとも１つのファクタを含むこ
とが望まれる。このように治療用専用の送信機構を装置
に組み込むことで、とくに、治療用独自の送信条件を診
断用送信とは切り離して自在に設定できるという利点が
獲られる。またＤＤＳターゲティングに使用できる製剤
の選択幅も広がる。

【００２８】さらに、上述した種々の態様の構成におい
て、前記第２の超音波信号を送信しているときには、こ
の送信を行っている旨を操作者に告知する告知手段を付
加的に備えることができる。また、前記第２の超音波信
号の送信条件に関する情報を当該信号の送信前に操作者
に知らせるための表示手段を付加的に備えることもでき
る。さらに、前記照射手段による前記第２の超音波信号
の送信開始の指令を認識する認識手段と、この認識がな
されたときにはその送信開始が真に望まれているか否か
を操作者に再確認する再確認手段と、この再確認がとれ
たときに前記第２の超音波信号の送信開始を許容する許
容手段とを付加的に備えていてもよい。さらに、前記照
射手段による前記第２の超音波信号の送信開始を指令す
る前にパスワードまたは安全鍵に拠る認証を要求する認
証手段を付加的に備えることもできる。このような付加
的な手段により、「治療に移行する」、「治療中であ
る」という意識付けを操作者に徹底することができ、誤
操作の防止や操作上のセキュリティの確保が図られる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００３０】この実施形態に係る超音波診断・治療装置
は、超音波診断を行い得る被検体の全ての関心部位に適
用することができるが、以下の説明においては、一例と
して、肝臓の腫瘍部または血管の血栓部を画像診断しな
がら、被検体に投与したＤＤＳ製剤にＤＤＳターゲティ
ングを行わせる（治療）機能を有する超音波診断・治療
装置について説明する。ＤＤＳ製剤としては、一例とし
て、超音波造影剤をキャリヤとして使用し、このキャリ
ヤで薬剤を修飾した製剤を用いる。

【００３１】以下に説明する種々の実施形態では、大別
して、３つの形態を説明する。これらの形態において説
明する装置はいずれも、超音波画像を提示して診断に供
しながら（超音波診断）、被検体に投与されたＤＤＳ製
剤にターゲティングを行わせる（ＤＤＳターゲティン
グ）複合機能を有する。その概要を説明すると、（１）
第１の実施形態は、従来存在しており実用に供している
通常の（既存の）画像診断用の超音波診断装置と同等な
パワーレベルの超音波照射でＤＤＳターゲティングを行
う形態、（２）第２の実施形態は、従来存在しており実
用に供している通常の画像診断用の超音波診断装置の構
成を採りながら、ＤＤＳターゲティング専用の音圧照射
を行う形態、および、（３）第３の実施形態は、比較的
大規模なＤＤＳターゲティング専用の構成および機能を
備えた形態、である。

【００３２】以下、各実施形態の装置の構成および作用
を説明する。

【００３３】第１の実施の形態本発明の第１の実施形態に係る超音波診断・治療装置を
図１〜図６に基づき説明する。

【００３４】この超音波診断・治療装置は、ＤＤＳター
ゲティングを、従来既に存在して実用に供している通常
（以下、単に「通常」という）の画像診断用の超音波診
断装置と同等なパワーレベルの超音波照射で行うように
構成されている。この通常の超音波診断装置の最大照射
音圧は、装置に備えた超音波発生源の能力に拠るが、一
般には、規則で定められている規制値（単位時間当たり
の照射パワーは、診断装置としては７２０ｍＷ／ｃｍ^２
以下、照射パルスの瞬時音圧の最大引圧はＭＩ＝１．９
以下）を満足するように設計される。そこで、この実施
形態に係る装置は、そのような通常の超音波診断装置の
超音波照射レベルを越えない範囲で、本発明に係る複合
的な機能を有する超音波診断・治療装置を提供すること
に専念する。具体的には、本発明の特徴は、かかる装置
の送受信方法、表示法、インターフェースなどの構成お
よび作用に具体化されている。以下、これを詳述する。

【００３５】図１に示す超音波診断・治療装置は、装置
本体１１と、この装置本体１１に接続され且つ超音波信
号の送受信を担う超音波プローブ１２と、操作パネル１
３とを備える。

【００３６】装置本体１１は、プローブ１２を駆動し且
つその受信信号を処理することで超音波画像を得る「通
常診断モード（Ｂモードなど）」、および、プローブ１
２を介してＤＤＳターゲティング（治療）のための超音
波照射を行う「ＤＤＳモード」で動作する。

【００３７】操作パネル１３は、オペレータからの各種
の指示、情報を装置本体１１に与えるもので、キーボー
ド１３Ａ，トラックボール１３Ｂのほか、ＤＤＳモード
を指令するためのＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃを備えてい
る。トラックボール１３Ｂは例えば、モニタ画面に対す
るポインティングデバイスとして機能させるほか、画像
上にＲＯＩ（関心領域）の設定などを行うために使用さ
れる。

【００３８】ＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃは、このスイッ
チが操作（オン）されたときにはＤＤＳモードを指令す
るための信号が操作パネル１３に送られ、反対に、操作
されない（オフ）ときには通常診断モードを指令するた
めの信号が操作パネル１３に送られる。このため、オペ
レータはＤＤＳスイッチ１３Ｃを操作することでモード
変更を指令することができる。

【００３９】プローブ１２は、電気／機械可逆的変換素
子として、圧電セラミックなどの圧電振動子を有する。
複数の圧電振動子がアレイ状に配列されてプローブ先端
に装備され、一例として、従来の通常のプローブと同様
に、フェーズドアレイタイプのプローブ１２が構成され
ている。これにより、プローブ１２は装置本体１１から
与えられるパルス駆動電圧を超音波パルス信号に変換し
て被検体内の所望方向に送信し、また被検体で反射して
きた超音波エコー信号をこれに対応する電圧値のエコー
信号に変換する。なお、プローブ１２は支持装置無しで
把持して操作可能なサイズ、重さ、形状に構成されてい
る。

【００４０】装置本体１１の詳細を図１のブロック構成
に基づき説明する。装置本体１１は図示の如く、プロー
ブ１２に接続された超音波送信部２１および超音波受信
部２２、この超音波受信部２２の出力側に置かれたレシ
ーバユニット２３、Ｂモード用ＤＳＣ（デジタル・スキ
ャン・コンバータ）２４、イメージメモリ２５、メモリ
合成部２６、表示用メモリ２７、ならびに表示部２８を
備える。イメージメモリ２５はＢモード用ＤＳＣに接続
されている。メモリ合成部２６には表示用メモリ２７が
接続されている。装置本体１１はさらに、操作パネル１
３からの操作データを受けるＣＰＵ（中央演算処理装
置）３１のほか、このＣＰＵ３１に接続された条件設定
メモリ３２及びプログラムデータ記憶用のメモリ３３を
備える。ＣＰＵ３１は、本発明に係る送信制御を指令す
る機能をも有する。

【００４１】超音波送信部２１は、パルス発生器４１、
送信遅延回路４２、およびパルサ４４を有する。パルス
発生器４１は、例えば５ＫＨｚのレート周波数ｆr ［Ｈ
ｚ］（周期１／ｆr ［秒］）のレートパルスを発生す
る。このレートパルスは、送信チャンネル数分に分配さ
れて送信遅延回路４２に送られる。送信遅延回路４２に
は、ＣＰＵ３１から遅延時間を決めるタイミング信号が
送信チャンネル毎に供給されるようになっている。これ
により、送信遅延回路４２は、チャンネル毎に、レート
パルスに指令遅延時間を付与する。遅延時間が付与され
たレートパルスが送信チャンネル毎にパルサ４３に供給
される。パルサ４３は、レートパルスを受けたタイミン
グでプローブ１２の圧電振動子（送信チャンネル）に振
動子毎に電圧パルスを与える。これにより、超音波信号
がプローブ１２から放射される。超音波プローブ１２か
ら送信された超音波信号は被検体内でビーム状に集束さ
れ且つその送信指向性は指令されたスキャン方向に設定
される。

【００４２】被検体内では前述した遅延時間にしたがっ
て超音波パルス信号がビーム状に収束する。この超音波
パルス信号は、被検体内の音響インピーダンスの不連続
面で反射する。このエコー信号は再びプローブ１２で受
信され、対応する電圧量のエコー信号に変換される。こ
のエコー信号はプローブ１２から受信チャンネル毎に超
音波受信部２２に取り込まれる。

【００４３】超音波受信部２２は、その入力側から順
に、プリアンプ５１、受信遅延回路５２、および加算器
５３を備える。プリアンプ５１および受信遅延回路５２
はそれぞれ、受信チャンネル分のアンプ回路または遅延
回路を内蔵する。受信遅延回路５２の遅延時間は、所望
の受信指向性に合わせてＣＰＵ３１から遅延時間パター
ンとして与えられる。このため、エコー信号は、受信チ
ャンネル毎に、プリアンプ５１で増幅され、受信遅延回
路５２により遅延時間が与えられた後、加算器５３で加
算される。この結果として、所望の受信指向性に応じた
方向からの反射成分が強調され、受信ビームが計算上で
形成される。送信指向性と受信指向性の総合により、送
受信の総合的な超音波ビームが形成される。

【００４４】加算器５３の出力端は、レシーバユニット
２３およびＢモード用ＤＳＣ２４を介してメモリ合成部
２６に至る。ＤＳＣ２４にはイメージメモリ２５が接続
される一方、メモリ合成部２６には表示用メモリ２７が
接続される。レシーバユニット２３およびＢモード用Ｄ
ＳＣ２４がＢモードのグレースケール画像のデータを生
成するための信号ルートである。

【００４５】レシーバユニット２３は、図示しないが、
対数増幅器、包絡線検波器、Ａ／Ｄ変換器を備える。こ
れにより、受信指向性が与えられたエコーデータはデジ
タル量に変換され、Ｂモード用ＤＳＣ２４に送られる。
Ｂモード用ＤＳＣ２４は、エコーデータを超音波スキャ
ンのラスタ信号列データからビデオフォーマットのラス
タ信号列データに変換し、それをメモリ合成部２６に送
る。

【００４６】メモリ合成部２６は、Ｂモード用ＤＳＣ２
４から送られてくるＢモード画像データ（グレースケー
ル画像）と表示用メモリ２７から送られてくる表示用の
グラフィックデータ、設定パラメータ等とを並べる、あ
るいは重ねるなどの態様で１フレームの画像データに再
構築する。この画像データは表示部２８により順次、ほ
ぼリアルタイムに読み出される。表示部２８では、内蔵
するＤ／Ａ変換器でアナログ量に変換し、そのＴＶモニ
タ２８Ａに表示する。この結果、ＴＶモニタ２８Ａに
は、被検体の組織形状の空間分布（Ｂモードのとき）が
ビジュアルに表示される。

【００４７】なお、Ｂモード用ＤＳＣ２４に接続されて
いるイメージメモリ２５は、ＤＳＣ２４の処理データ
（超音波スキャンのラスタ信号列データ、および／また
は、ビデオフォーマットのラスタ信号列データ）を記憶
することができる。この記憶した画像データは、例えば
診断後のオペレータからの呼び出し指令に呼応して、Ｄ
ＳＣ２４およびメモリ合成部２６を介して呼び出され、
表示部２８のＴＶモニタ２８Ａに表示させ、利用するこ
とができる。

【００４８】一方、ＣＰＵ３１はプログラムデータ用の
メモリ３３に予め記憶させてある所定の手順に沿って動
作する、装置全体の制御を担うコントローラである。Ｃ
ＰＵ３１は操作パネル１３を介してオペレータの操作情
報を読み込み、かつ、条件設定メモリ３２に予め記憶さ
せてある情報を参照し、超音波の送信、受信、表示、各
種演算などの処理の動作を管理、変更する。条件設定メ
モリ３２には、操作パネル１３を介して本装置に与えら
れたオペレータの操作情報が記憶される。

【００４９】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００５０】まず、図２に基づきＣＰＵ３１によるモー
ド別の送受信制御を説明する。

【００５１】ＣＰＵ３１は、その起動に伴って、通常診
断モードとしてＢモードの送受信スキャン制御を実施し
ている（ステップ１０１）。この状態において、オペレ
ータがＤＤＳターゲティングを実施するためにＤＤＳ選
択スイッチ１３Ｃを操作（オン）したとする。この操作
に応答して、ＣＰＵ３１はステップ１０２にてＤＤＳタ
ーゲティングを行うと判断する。この判断が行われる
と、ステップ１０３〜１０８に関わるＤＤＳターゲティ
ングのための送信制御が順次実行される。

【００５２】最初に、Ｂモード断層像で確認できる腫瘍
部に向けた照射方向を決める（ステップ１０３）。この
ときに例えば、照射したい方向が複数本か否かが加味さ
れ（ステップ１０３Ａ）、複数の照射方向が必要な場合
には、それらが個別に決定される。決定した照射方向
は、照射方向マーカとして現在表示されているＢモード
断層像に重畳して表示される（ステップ１０４）。した
がって、オペレータは表示画面上でＤＤＳターゲティン
グ用の照射方向を目視確認することができ、設定した方
向でよいか否かを判断できる。この判断は操作パネル１
３を介して装置に伝えられる。満足できないと判断した
ときには、ＣＰＵ３１はステップ１０３に戻って、再
度、上述した処理を行う（ステップ１０５、ＮＯ）。

【００５３】設定した照射方向が満足できるものである
ときは（ステップ１０５、ＹＥＳ）、ＤＤＳモードに関
わる混在型送信法を選択する（ステップ１０６）。この
混在型送信法は、ＤＤＳターゲティング中のＢモード断
層像を得るための超音波送信とＤＤＳターゲティング専
用の超音波送信とを混在させた送信パターンである。こ
の送信法については図３を用いて後に詳述する。

【００５４】次いで、ＣＰＵ３１はＤＤＳターゲティン
グ用の送信条件を設定する（ステップ１０７）。この設
定の仕方としては例えば、条件設定メモリ３２のテーブ
ルに予め記述してある送信条件を選択することでもよい
し、その都度、手動で数値を入力することでもよい。こ
の送信条件には、ＤＤＳターゲティング用の超音波パル
ス信号の送信波数、送信周波数、ＤＤＳターゲティング
送信に使用する振動子数、およびＤＤＳターゲティング
送信のフォーカス位置の内の少なくとも１つが含まれる
（ステップ１０７Ａ）。これらの送信条件の各ファクタ
が許容範囲内で適宜に設定される。この設定法の例は後
述する。

【００５５】このように準備が済むと、ＤＤＳモードの
送受信開始が指令される（ステップ１０８）。この指令
により、それまでの通常のＢモード断層像の表示に代わ
って、ＤＤＳモードのスキャンに拠る断層像がＴＶモニ
タ２８Ａに表示される。この表示例は図４を用いて後述
する。

【００５６】このＤＤＳモードのスキャンおよび表示の
最中には、定期的にＤＤＳターゲティングを終了するか
否かの判断を行う（ステップ１０９）。この判断は、予
め決めてあるＤＤＳターゲティングの時間（つまり、治
療時間）が経過したかどうかを時間計測値に基づいて行
ってもよいし、オペレータから操作情報（ＤＤＳ選択ス
イッチのオフ操作）を検出して行ってもよい。ＤＤＳタ
ーゲティングを終了すると判断したときには、ＤＤＳモ
ードの送受信終了を指令し（ステップ１１０）、送受信
制御自体の終了か否かをオペレータ操作情報から判断す
る（ステップ１１１）。ＣＰＵ３１は、制御終了ではな
いと判断したときには、ステップ１０１に処理を戻して
再び、通常診断用のＢモードの送受信制御を行う。この
結果、ＴＶモニタ２８Ａの表示画面は再び、通常診断用
の断層像に戻る。

【００５７】以上の処理により、オペレータがＤＤＳ選
択スイッチ１３Ｃを操作しないときには、通常診断モー
ドと判定されて、通常の画像診断用のモード、ここでは
Ｂモードの画像データが収集され、表示される。これに
より、この超音波診断・治療装置を従来と同様の超音波
診断装置として機能させ、単なる画像診断に供すること
ができる。

【００５８】一方、ＤＤＳターゲティングを行いときに
は、オペレータはＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃをオン操作
する。これにより、本装置はＢモードの画像診断の稼働
状態からＤＤＳモードの稼働状態に移行させる。このモ
ード移行によって、本装置は超音波治療に重点を移した
超音波治療装置として機能する。ＤＤＳターゲティング
を行うときには、被検体には、比較的低いパワーの超音
波照射で薬効がある製剤が事前に投与される。

【００５９】具体的には、オペレータがＤＤＳ選択スイ
ッチ１３Ｃを操作すると、操作パネル１３を介してＣＰ
Ｕ３１にＤＤＳモードの選択を知らせる信号が入る。こ
れにより、ＣＰＵ３１による上述した図２記載の処理を
介して送信条件制御が行われる。具体的には、Ｂモード
断層像を生成するための超音波送信Ａ（Ａ１，Ａ２，
…）と、ＤＤＳターゲティング用の超音波送信Ｂ（Ｂ
１，Ｂ２，…）とを時系列に混在させた状態で図３に示
す如く送信される。このＤＤＳモードにおいても、画像
モニタ用のＢモード断層像をほぼリアルタイムに表示す
ることで、後述するように、ＤＤＳターゲティング用の
超音波照射の状態を容易に把握できる。

【００６０】この混在型送信は、例えば、Ａ１，Ａ２，
Ａ３，Ｂ１，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ｂ２，…の送信順で行
われる（図３参照）。この送信順は、一例であって、こ
のほかにも、Ｂ１，…、Ｂ１０，Ａ１，Ｂ１１，…，Ｂ
２０，Ａ２，…といった具合に、２種類の送信Ａ，Ｂに
ついて多数の組み合わせが可能である。

【００６１】送信Ａは、例えば１００本のラスタを使っ
て１フレーム分の断層像を形成するためのビーム送信で
あり、送信遅延制御によってそのラスタ位置が図３に示
す如くコンベックス状に順次変更される。この送信に伴
って、Ｂモードの断層像がほぼリアルタイムに表示さ
れ、ＤＤＳターゲティング中の診断に供せられる。この
断層像には、プローブ位置および向きを的確に操作する
ことで、図４（ａ）または（ｂ）に例示する如く、ＤＤ
Ｓターゲティングの対象としての例えば肝腫瘍部ＣＳが
移り込む。

【００６２】一方、送信ＢはＤＤＳターゲティングのた
めのビーム送信であり、その送信方向は病巣部を狙った
常に一定方向であり、そのラスタ位置も送信方向に合わ
せて固定される。いま、ＤＤＳターゲティングの対象と
して肝腫瘍を想定しているので、図４（ａ），（ｂ）に
示すように、送信Ｂは専らこの腫瘍部ＣＳに向けて照射
される。この照射の間、送信Ｂによる超音波ビームの照
射方向を表すマーカＭＤ、または、その照射方向と照射
領域とを表すマーカＭＤＲが、リアルタイムに更新され
るＤＤＳターゲティング中のＢモード断層像に重畳して
表示される。

【００６３】これにより、オペレータはＤＤＳターゲテ
ィング中の超音波照射方向を視認できる。したがって、
被検体体表に対するプローブの角度が変わったりして、
ＤＤＳターゲティングの照射方向が肝腫瘍部ＣＳからず
れた場合、その状態を確実に把握でき、プローブ角度な
どの修正を迅速に行うことができる。

【００６４】このＤＤＳモードの送信において、ＤＤＳ
ターゲティング用の送信Ｂは、Ｂモード用の送信Ａとは
送信条件を変えて行われる。これは、従来の通常の超音
波診断装置にも搭載されているＢモード法表示とＭモー
ド法及び／又はＰＷＤ（パルスドプラ）法とを組み合わ
せる手法とは全く異なる手法である。

【００６５】つまり、超音波送信Ｂは画像生成を目的と
していないので、ＤＤＳターゲティングに専念できる。
このため、許容される範囲内で、ＤＤＳターゲティング
に最適な送信条件に設定されている。例えば、送信Ｂに
対する送信周波数を１ＭＨｚ，駆動波数を１０波とする
送信条件に設定できる。この送信条件は、ＢモードやＭ
モードでは分解能を下げてしまうが、薬剤活性化を目的
とするＤＤＳターゲティングには好条件の１つである。

【００６６】この送信条件の差別化の別の例として、送
信Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…の送信周波数を２ＭＨｚ，１．
５ＭＨｚ，１ＭＨｚ，…の如く、その照射毎に変化させ
るように制御してもよい。さらに、チャープ信号のよう
に、送信周波数が時間的に変化する波形で送信が行われ
るように制御してもよい。

【００６７】さらに、送信条件の差別化の他の態様とし
て、プローブの駆動振動子の数の制御が挙げられる。一
例として、送信Ｂ時のプローブ１２の駆動振動子の数
を、送信Ａ時のそれよりも多く設定する。一般に、多数
の振動子を使って大口径駆動させた場合、焦域の外側と
内側とでは音圧差が大きくなり、均質な画像を生成する
ことが難しい。しかし、このＤＤＳターゲティングの場
合、画像生成とは関係ないので、腫瘍などのターゲティ
ング部位の音圧を残りの部位に比べて高くなるように設
定できる。この混在型送信により、モニタ画像の生成と
並行した治療でありながら、この独立した送信条件の設
定によって薬剤の薬効向上を図ることができる。

【００６８】なお、図４（ｂ）に示す如く、マーカＭＤ
Ｒによって照射領域が表示されているときに、仮にオペ
レータがこの領域の深さを変更することもある。このよ
うな場合、新たな照射領域で最大の音場音圧が得られる
ように、送信条件としてのフォーカス条件をかかる深さ
変更に連動して自動的に制御するようにしてもよい。

【００６９】また、このＤＤＳターゲティングの別の特
徴として、超音波の照射方向数の設定が挙げられる。図
５に示す如く、照射方向を２本（またはそれ以上）同時
に指定することができる。これにより、同一断面に腫瘍
部ＣＳ１，ＣＳ２が２個以上含まれている場合でも、そ
れぞれの腫瘍部に対して独立にＤＤＳターゲティングを
実施することができ（ＭＤＲ１，ＭＤＲ２）、治療上の
効率化が図られる。

【００７０】この場合、例えば複数の照射方向が２方向
であるとし、それぞれの超音波送信をＢａ，Ｂｂで表す
と、その混在型送信のパターン例は、Ｂａ１，Ｂｂ１，
Ｂａ２，Ｂｂ２，Ａ１，Ｂａ３，Ｂｂ３，Ｂａ４，Ｂｂ
４，Ａ２，…である。勿論これ以外のパターンも可能で
ある。

【００７１】さらに、超音波の照射方向数に関連する別
の特徴として、複数の照射方向を隣接する、または密接
する（接近した）複数のラスタ上に設定することが挙げ
られる。これにより、比較的大きな照射領域が確保で
き、腫瘍部が広がっている場合などに対処できる。この
場合、図６に示す如く、大きな照射領域に対応して表示
マーカＭＤＲも広げられる。

【００７２】以上のように、本実施形態およびその変形
形態によれば、ハード的な構成としては、従来と同様の
通常の超音波診断装置の構成をベースにし、これにＤＤ
Ｓモードの送信を行える機能を追加装備させている。こ
のため、従来と同様の画像診断およびＤＤＳターゲティ
ングの機能を複合的に備えた超音波診断・治療装置を提
供でき、しかも、その外観、サイズ、および内部回路構
成を含めて装置構成は大形化せず、従来から在る通常の
超音波診断装置と同じ又は同程度のハード規模を維持で
きる。したがって、ベッドサイドまで運搬していくなど
の可搬性にも優れており、従来と同様に手軽に使用でき
る一方で、的確なＤＤＳターゲティングを施すことがで
きる。設置スペースとしても従来と同様に、大袈裟なも
のは不要で、ベッドサイドなどちょっとしたスペースで
十分である。

【００７３】勿論、ＤＤＳターゲティングを実施しない
ときには、通常の超音波診断装置として使用することが
できるので、１台の装置で２役を兼ね、汎用性も高い。
このため、従来のように超音波治療装置と超音波診断装
置との２種類の装置を準備しておく必要もない。

【００７４】また、従来と同様の通常の超音波診断装置
の構成であるが故に、規則によって照射超音波のレベル
が制限されている場合あっても、比較的低い超音波レベ
ルで効果が得られるＤＤＳ製剤を使用することにより、
治療効果の高いＤＤＳターゲティングを行うことができ
る。

【００７５】このように照射超音波のレベルが制限され
ている中にあっても、その許容されているレベル内にお
いて、ＤＤＳターゲティング用の超音波送信条件をモニ
タ画像の表示とは独立した条件で設定できる。送信周波
数、波数、駆動振動子数、フォーカス条件などがこれで
ある。このため、ＤＤＳターゲティングに比較的、専念
した超音波照射を行うことができ、その治療効果を高め
ることができる。とくに、１回の治療で、かかる送信を
複数方向にほぼ同時に行うことができる機能は、投与し
た薬剤の効果に時間的制約がある場合に有効である。

【００７６】なお、ＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃは、ＤＤ
Ｓモードの選択を指令できるスイッチまたはスイッチン
グ指令手段であればよく、必ずしも上述したようにオペ
レータが直接オン操作を行うもの限定されない。例え
ば、オペレータがＴＶモニタ上に表示されるボタンをク
リックすることでＤＤＳモードの選択を指令するように
してもよい。

【００７７】第２の実施形態本発明の第２の実施形態に係る超音波診断・治療装置
を、図７に基づき説明する。

【００７８】この実施形態の装置は、実施形態の説明の
項の冒頭で触れたように、従来存在しており実用に供し
ている通常の画像診断用の超音波診断装置の構成を採り
ながら、ＤＤＳターゲティング専用の音圧照射を行う形
態を採る。ＤＤＳターゲティング専用に照射される超音
波のパワーは、診断装置としての規制値を越えた値にな
る殆どであるが、このような超音波パワーであっても、
装置のハードウエア構成自体は従来の通常の超音波診断
装置の規模を保持したまま実現させる。

【００７９】第２の実施形態に係る超音波診断・治療装
置のハードウエアは、従来の通常の超音波診断装置の規
模を踏襲したものとして、前述した図１に記載の装置と
ほぼ同様に構成される。ただし、超音波送信部２のパル
サ４３は、従来の通常の装置に搭載されるパルサよりも
高い所定パワーの駆動信号を、指令に応じて出力可能に
構成されている。その他の構成の説明は省略する。

【００８０】図７に、ＣＰＵ３１によって実行される通
常診断モードとしてのＢモードと治療モードとしてのＤ
ＤＳモードにおける送受信制御の一例を示す。

【００８１】ＣＰＵ３１は、その起動に伴って、通常診
断モードとしてＢモードの送受信スキャン制御を実施し
ている（ステップ２０１）。この状態において、オペレ
ータがＤＤＳターゲティングを実施するためにＤＤＳ選
択スイッチ１３Ｃを操作（オン）する。ＣＰＵ３１は、
ＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃのスイッチ信号の入力を試
み、この入力結果からスイッチ信号＝オン、すなわちＤ
ＤＳターゲティングが指令されたか否かを判断する（ス
テップ２０２、２０３）。スイッチ信号＝オフして判断
できないときは、未だＤＤＳターゲティングが指令され
ていないので、処理をステップ２０２に戻す。

【００８２】これに対し、ステップ２０３の判断処理に
よりＤＤＳターゲティングの指令を認識できたときに
は、ＴＶモニタ２８Ａに再度、確認表示を行う（ステッ
プ２０４）。この確認表示の内容は、本当にＤＤＳモー
ドに移行してよいか否かをオペレータに問うものとな
る。この表示内容としては更に、パスワード入力メニュ
ーを確認用に表示し、予め登録したユーザのパスワード
が入力されてときのみＤＤＳモードに移行させるように
してもよい。また、この確認表示はＴＶモニタ２８Ａの
画面上のみならず、操作パネル１３の一部の表示部に行
ってもよい。このようにＤＤＳモードへの移行を厳重に
確認する理由は、本実施形態でのＤＤＳターゲティング
が通常の診断時のパワー（診断装置としての人体への許
容値以内のパワー値）よりも高い超音波パワーで行うこ
とをオペレータに確実に認識させるためである。具体的
には、照射パワーが７２０ｍＷ／ｃｍ^２から３０００ｍ
Ｗ／ｃｍ^２の超音波をＤＤＳターゲットティング用に使
用する。人体への影響を考慮し、照射パワーが７２０ｍ
Ｗ／ｃｍ^２から２０００ｍＷ／ｃｍ^２の超音波がＤＤＳ
ターゲッティング用に使用することがより好ましい。

【００８３】この確認表示に対して、次いで、オペレー
タから操作パネルなどを介してＤＤＳターゲティングへ
移行したい旨を知らせる情報があるか否かを判断する
（ステップ２０５）。この判断でＮＯのときは、ＤＤＳ
ターゲティングを行わないものと認識してステップ２０
２に処理を戻す。一方、ＹＥＳのときは、ステップ２０
６以降のＤＤＳモードの準備処理を行う。

【００８４】最初に、Ｂモード断層像で確認できる腫瘍
部に向けた照射方向を決める（ステップ２０６）。この
ときに例えば、照射したい方向が複数本か否かが加味さ
れ（ステップ２０６Ａ）、複数の照射方向が必要な場合
には、それらが個別に決定される。決定した照射方向
は、照射方向マーカとして現在表示されているＢモード
断層像に重畳して表示される（ステップ２０７）。した
がって、オペレータは表示画面上でＤＤＳターゲティン
グ用の照射方向を目視確認することができ、設定した方
向でよいか否かを判断できる。この判断は操作パネル１
３を介して装置に伝えられる。満足できないと判断した
ときには、ＣＰＵ３１はステップ２０６に戻って、再
度、上述した処理を行う（ステップ２０８、ＮＯ）。

【００８５】設定した照射方向が満足できるものである
ときは（ステップ２０８、ＹＥＳ）、ＤＤＳターゲティ
ングの製剤名と治療部位を選択する（ステップ２０
９）。この選択は、条件設定メモリ３２に予め登録して
ある製剤名と治療部位のテーブルを呼び出して行われ
る。これは、後述するＤＤＳモードの送信条件を、ＤＤ
Ｓ製剤毎におよび／または治療部位毎に管理し且つ自動
設定するものである。

【００８６】次いで、ＤＤＳモードに関わる混在型送信
法を、選択した製剤名および治療部位に応じて適宜に自
動選択する（ステップ２１０）。この送信法の情報は、
製剤名および治療部位に対応させて予め条件設定メモリ
３２に格納してある。混在型送信法は前述したように、
ＤＤＳターゲティング中のＢモード断層像を得るための
超音波送信とＤＤＳターゲティング専用の超音波送信と
を混在させた送信パターンを指す。

【００８７】次いで、ＣＰＵ３１はＤＤＳターゲティン
グ用の送信条件を、選択した製剤名および治療部位に応
じて適宜に自動設定する（ステップ２１１）。この設定
も、条件設定メモリ３２のテーブルに予め記述してある
送信条件を選択することで行う。この送信条件には、Ｄ
ＤＳターゲティング用の超音波パルス信号のパワー値、
駆動波数、駆動周波数、ＭＩ（Mechanical Index）、Ｔ
Ｉ（Thermal Index ）、Ｉ_ＳＰＴＡ（：Intensity for
Spatial Peak，Temporal Average：超音波が照射される
音場の中で最も高い地点（ＳＰ）での、単位時間で平均
した（ＴＡ）パワー値）、Ｉ_ＳＰＰＡ（：Intensity fo
r Spatial Peak，Pulse Average ：音場の最も高い地点
（ＳＰ）での、パルスが連続的に埋め尽くされた場合を
想定して（ＰＡ）計算されるパワー値）などが含まれる
（ステップ２１１Ａ）。

【００８８】次いで、ＣＰＵ３１は、自動設定された上
述の送信条件の各項目を、ＤＤＳモード内で送信される
Ｂモード断層像作成用の適宜な送信条件と共にＴＶモニ
タ２８Ａに表示する（ステップ２１２）。

【００８９】さらに、ＣＰＵ３１は、ＤＤＳターゲティ
ングの照射継続時間／回を、選択した製剤名および治療
部位に応じて適宜に自動設定する（ステップ２１３）。
この設定も、条件設定メモリ３２のテーブルに予め記述
してある時間データを選択することで行う。これは、上
述した送信条件の制御に加えて、照射継続時間も自動制
御するために行う。

【００９０】そして、このように準備が整うと、ＤＤＳ
モードの送信を開始してよいかどうかをもう一度確認す
る（ステップ２１４）。オペレータが操作パネルを操作
することでこの問い合わせに応えると、ＤＤＳモードの
送受信開始が自動的に指令される（ステップ２１５）。
ＤＤＳモードでの送信制御されると、ＤＤＳモードの一
部を担うＤＤＳターゲティング用の超音波送信時には、
パルサ４３から高い所定パワー値の駆動信号が出力され
る。これにより、ＤＤＳターゲティング用の超音波パル
ス信号のパワー値も高くなる。また、ＤＤＳモードにお
ける断層像作成を担う超音波送信時には、パルサ４３か
ら低めの適宜なパワー値の駆動信号が出力される。この
送信開始指令により、それまでの通常のＢモード断層像
の表示に代わって、ＤＤＳモードのスキャンに拠る断層
像がＴＶモニタ２８Ａに表示される。

【００９１】ＤＤＳモードに移行すると、そのスキャン
中のＤＤＳターゲティングを担う超音波送信（図３の送
信Ｂ）の照射パワー値は、通常の診断時よりも大きな値
に自動設定される。このパワー値は、所定範囲内である
が、規制値よりも高い値になることが多い。そこで、こ
のＤＤＳモードの送信開始の後、直ちに、現在の送信は
ＤＤＳモードに従っている旨（通常の診断モードではな
い旨）の表示をＴＶモニタ２８Ａに行う（ステップ２１
６）。この表示により、オペレータにはＤＤＳターゲテ
ィングを実行している旨の注意を喚起させることができ
る。なお、この表示の代わりに、警告画面の表示や警告
灯の点灯を行ってもよい。

【００９２】次いで、ＣＰＵ３１は、ＤＤＳモードの送
信開始からの経過時間のカウントを指令し（ステップ２
１７）、さらにＤＤＳターゲティングを終了するか否か
を判断する（ステップ２１８）。この判断は、ステップ
２１３で設定した照射継続時間に、ステップ２１７での
計測時間が達したか否かで行う。

【００９３】ＤＤＳターゲティングを終了すると判断し
たときには、ＤＤＳモードの送受信終了を自動的に指令
する（ステップ２１９）。これにより、１回毎のＤＤＳ
ターゲティングの持続時間が自動制御される。続いて、
送受信制御自体の終了か否かをオペレータ操作情報から
判断する（ステップ２２０）。ＣＰＵ３１は、制御終了
ではないと判断したときには、ステップ２０１に処理を
戻して再び、通常診断用のＢモードの送受信制御を行
う。この結果、ＴＶモニタ２８Ａの表示画面は再び、通
常診断用の断層像に戻る。

【００９４】以上により、前述した第１の実施形態のと
きと同様の作用効果を得ることができ、加えて、以下の
ような第２の実施形態特有の顕著な効果を得ることがで
きる。つまり、ＤＤＳモードのＤＤＳターゲティング時
には、通常の診断レベル以上の超音波照射パワー値を達
成でき、ＤＤＳ製剤のより高い薬効を期待できる。ま
た、ＤＤＳ製剤に与える外的作用としての超音波のパワ
ーが高いから、キャリヤとしての超音波造影剤の気泡崩
壊レベルが高くても使用可能になる。

【００９５】さらに、ＤＤＳモードという格別な治療モ
ードに移行することを事前に表示確認するので、治療状
態への移行の確実性を期することができる。つまり、通
常の超音波診断を行っているときに、誤ってＤＤＳモー
ドに移行してしまうという誤操作を確実に防止すること
ができる。

【００９６】さらに、実際に移行したときにはその旨を
オペレータに知らせるようにしたので、オペレータの留
意を喚起でき、稼働状態を常に正確に把握できる。

【００９７】さらにまた、ＤＤＳ製剤の種類によって
は、超音波照射の必要なパワー値および照射時間が異な
ることもあるので、各製剤に対応した制御を行わなくて
はならない。例えば、ある製剤に必要な照射時間は１日
３分以内に限られることもあり得る。このような条件の
ばらつきにも、本実施形態の送信条件の自動制御および
照射時間の自動制御により好適に対処でき、装置の製剤
に対する汎用性を高めると共に治療の確実性を上げるこ
とができる。

【００９８】なお、上述した図７のステップ２０４、２
０５に関わる確認表示の機能に代えて、図８に模式的に
示す如く、安全キー６０を具備し、この安全キー６０で
装置の安全機能を外したときにのみ、ＤＤＳモードに移
行することを許す構成を構築することもできる。

【００９９】ここで、上述した第１および第２の実施形
態に共通の変形形態を以下に説明する。

【０１００】上述した第１および第２の実施形態で用い
たＤＤＳモードに係る混在型送信法（パターン）によれ
ば、診断用のＢモード送信Ａの適宜な合間に治療用送信
Ｂを行う方法であった。このため、治療用照射の態様は
診断用送信のそれによって限定されてしまい、連続波で
治療用送信を行うことはできなかった。そこで、少なく
とも所定時間の間は連続的に治療用送信を行うには、以
下の２つの変形例を実施すればよい。

【０１０１】第１の変形例は、送信パターンの変更に係
り、診断用のＢモード像を表示させるための診断用の送
信Ａを、Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａ１００と、その一連
を最初に行い、この後、ＤＤＳターゲティング（治療）
用の送信Ｂを、所定時間（例えば、数１０分の１秒〜数
１０秒）の連続波で行う。必要に応じて、この送信Ａ
（Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａ１００）およびＢ（所定時
間）を繰り返す。これにより、治療を少なくとも所望時
間の間、連続して行うことができ、種々の態様治療に対
処できる。

【０１０２】第２の変形例は、図９に概略示すアルゴリ
ズムによって送信制御および画像表示することに関す
る。すなわち、最初に、ＣＰＵ３１は診断用の送信Ａを
指令して画像診断に供する（ステップ３０１）。この診
断時に得られるＴＶモニタ２８Ａの画像上でＲＯＩを設
定し、治療部位を描出する（ステップ３０２）。この描
出が終わると、オペレータは例えばＤＤＳ選択スイッチ
１３Ｃを操作してＤＤＳターゲティングを指令するの
で、ＣＰＵ３１はこれに応答する（ステップ３０３）。
ＣＰＵ３１は次いでＤＤＳターゲティング用の送信Ｂを
指令するので（ステップ３０４）、ＤＤＳターゲティン
グによる治療が行われる。このとき、ＴＶモニタ２８Ａ
には、前回の診断用送信Ａに拠る静止画が参照用として
表示される。オペレータは適宜な時間が経過すると、再
び、ＤＤＳ選択スイッチ１３Ｃを操作してＤＤＳターゲ
ティングを止める（ステップ３０５）。これにより、送
信法は自動的に診断用送信Ａに戻される（ステップ３０
６）。なお、このＤＤＳターゲティングの中止（中断）
は、予め設定したソフトウエアタイマにより指令しても
よい。この後、ＣＰＵ３１は操作情報から再度、治療を
行うか否かを判断し、治療を行う場合はステップ３０２
の処理に戻る。この一連の処理により、前述したＤＤＳ
モード（ＤＤＳターゲティングを行うが、Ｂモード像も
同時に得るモード）とは違って、ＤＳターゲティングの
送信Ｂのみを独占的に行う所定時間長（例えば１０秒）
の時間帯を設定することができ、上述した所定時間の連
続的な治療が可能になる。

【０１０３】第３の実施形態本発明の第３の実施形態に係る超音波診断・治療装置
を、図１０に基づき説明する。

【０１０４】この実施形態の装置は、実施形態の説明の
項の冒頭で触れたように、ＤＤＳターゲティング専用の
機能を比較的大規模に具備した構成を採る。すなわち、
送信回路、プローブなどを含めたＤＤＳターゲティング
専用の送信系を付加するものである。

【０１０５】図１０に示す超音波診断・治療装置は、基
本的には、前述した図１のものと同等であるが、新た
に、ＤＤＳターゲティング専用の超音波照射器７０をハ
ウジング７１内に配したアプリケータ７２を備える一
方、装置本体１１内にＤＤＳターゲティング専用の高音
圧用パルサ７３を備えたものである。

【０１０６】アプリケータ７２には、図示の如く、超音
波照射器７０と前述した診断用のプローブ１２とを併設
させている。これにより、オペレータはアプリケータ７
２を被検体の体表に位置させるだけで、プローブ１２お
よび超音波照射器７０の両方を同時に体表に当てること
ができる。プローブ１２は前述と同様に、装置本体１１
内の超音波送信部２１および超音波受信部２２に電気的
に接続されている。これに対し、超音波照射器７０は、
装置本体１１内の高音圧用パルサ７３に電気的に接続さ
れるとともに、駆動信号に応じて超音波信号を発する振
動子を内蔵している。

【０１０７】この高音圧用パルサ７３はＣＰＵ３１から
駆動制御信号を受けて、ＤＤＳターゲティング専用の送
信条件で超音波照射器７０を駆動するようになってい
る。そのほかの構成は、前述した図１のものと同一であ
る。

【０１０８】なお、図１０のアプリケータ７２は装置本
体１１に着脱自在に接続できるようになっている。アプ
リケータ７２を取り外した後で、診断用プローブ１２を
取り付けることもでき、このように接続替えすれば、こ
の超音波治療・診断装置を通常の超音波診断装置として
使用することができる。

【０１０９】ＤＤＳターゲティングを行うには、図１０
には示していないが、ＤＤＳ選択スイッチ（図１参照）
をオン操作する。ＣＰＵ３１は、この操作に応答した送
信制御を行う。つまり、Ｂモード用の超音波送信部２１
の駆動を継続させるか、または、中断させるとともに、
高音圧用パルサ７３を駆動させる。この駆動は、ＤＤＳ
ターゲティング専用の送信条件、例えば駆動周波数５０
０ｋＨｚで、所望方向にのみ送信するように指令され
る。この結果、図示の如く、超音波照射器７０から体内
の腫瘍部Ｔに向けてＤＤＳターゲティング用の超音波信
号が専ら送信される。プローブ１２からはこの治療と並
行して又は交互に、治療部位Ｔをモニタするための超音
波パルスが送信され、モニタ画像が得られる。超音波照
射器７０を駆動させる態様には、前述した実施形態や変
形例に沿った種々の手法を採用できる。

【０１１０】この実施形態に係るＤＤＳターゲティング
用の超音波照射器７０によれば、診断（モニタ）用の送
信条件とは別個に、薬効を効率良く発揮できる送信条件
を設定できる。概して、薬効を高める一手法として、超
音波照射器からの送信周波数を数百ｋＨｚに設定し、振
動子のサイズも比較的大きく形成して大きな照射パワー
を確保することがある。本実施形態のように、診断用と
は別の独立した超音波照射器を設けることで、かかる送
信条件や振動子サイズの大きさも自在に調整でき、薬効
を高めることへの貢献大となる。

【０１１１】振動子の開口面積を大きく形成すれば、照
射部位の範囲はより広まる。その場合、振動子の開口部
の形状を凹型に形成する、または、遅延時間制御を行う
ことで、診断用プローブと同様に送信フォーカスを掛け
ることができる。送信フォーカスを掛ける場合、前述し
た実施形態と同様に、モニタにＤＤＳターゲティング用
の照射（送信）方向および／または照射領域を表示させ
ることが望ましい。

【０１１２】さらに、本実施形態においても、前述した
ように、超音波照射の送信条件のモータに表示するよう
にしてもよい。さらに、前述と同様に、ＤＤＳモードで
ある（すなわち超音波照射器が作動している）ことをオ
ペレータに知らせるようにモニタに表示したり、操作パ
ネルに表示する構成を採用することができる。また、前
述と同様に、条件設定メモリに記憶させた情報にしたが
って、ＤＤＳターゲティング用送信における超音波照射
パワー値、送信周波数、送信波数、照射時間などを制御
することもできる。

【０１１３】さらには、送信制御を行う際、オペレータ
によりＤＤＳ選択スイッチがオン操作されたときに、操
作パネル１３上または表示部のＴＶモニタ２８Ａに、Ｄ
ＤＳモードに本当に移行してよいか否かを確認する表示
またはメニューを提示することが好ましい。また、この
ときに、パスワード入力メニューを表示させ、登録した
ユーザのみのＤＤＳモードへの移行操作を許容する構成
を採ることもできる。または、前述したように安全キー
の機構を具備し、安全キーにより安全機構を外した状態
で初めて、ＤＤＳモードに移行させることも可能であ
る。

【０１１４】なお、このプローブおよび超音波照射器と
しては、図１１（ａ），（ｂ）に示す如く、同一のハウ
ジング８０内に２種類の振動子アレイ８１，８２を、同
一振動子面を形成するようにして配置してもよい。同図
（ａ），（ｂ）の両構成において、一方の振動子アレイ
８１が診断用を成し、もう一方の振動子アレイ８２がＤ
ＤＳターゲティングを成す。この内、同図（ａ）の場
合、両方の振動子アレイを併設するが、同図（ｂ）の場
合、診断用の振動子アレイ８１を振動子面の中心に配
し、かつ治療用振動子アレイ（部）８２をその周囲に配
置する構成を採っている。このように振動子アレイを分
けることで、例えば診断用振動子アレイの駆動周波数を
２．５ＭＨｚに設定し、治療用振動子アレイのそれを１
ＭＨｚに設定するなど、周波数帯域などの駆動条件を個
別に割り付けることができる。

【０１１５】またなお、この種のプローブ構成は、前述
した第１または第２の実施形態に適用することもでき
る。

【０１１６】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることなくその要旨を逸脱しない範囲で種々変形、組合
せ実施可能である。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波診
断・治療装置によれば、従来実施されている通常の超音
波診断とほぼ同等の機能と、ＤＤＳターゲティングの機
能との両方を１台の装置で得ることができる。つまり、
本発明により、従来と同程度の機能に拠る超音波診断を
行いながら、その診断の場で、ＤＤＳターゲティングを
容易に行うことができる。しかも、本発明に係る装置の
外観、サイズ、およびその回路構成の殆どは、従来の通
常の超音波診断装置と同程度に構成できる。さらに、Ｄ
ＤＳターゲティングを実施しない場合は、通常の超音波
診断を行うことができ、治療機に限定されるものではな
く、その汎用性は高めて高い。すなわち、診断用機能と
治療用機能の両方を保有しつつも、従来から使用されて
いる通常の、例えばベッドサイドに自在に押していける
超音波診断装置として使用することができ、この１台２
役によって医用モダリティとしての優れた汎用性を発揮
できる。さらに、ＤＤＳターゲティングに適した送信条
件の設定、ＤＤＳターゲティングに移行するときの誤操
作の防止、セキュリティの確保などにおいても優れた効
果を享受することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断・治
療装置の構成ブロック図。

【図２】ＣＰＵによって実行されるＢモードおよびＤＤ
Ｓモードの送受信制御の処理例を示す概略フローチャー
ト。

【図３】ＢモードおよびＤＤＳモードにおける超音波送
信方向を説明する図。

【図４】ＤＤＳモードにおける超音波送信方向を示すマ
ーカの説明図。

【図５】ＤＤＳモードにおける複数の超音波送信方向を
説明する図。

【図６】ＤＤＳモードにおける別の超音波送信の例を説
明する図。

【図７】本発明の第２の実施形態においてＣＰＵによっ
て実行されるＢモードおよびＤＤＳモードの送受信制御
の処理例を示す概略フローチャート。

【図８】第２の実施形態の変形形態を示すブロック図。

【図９】第１および第２の実施形態に共通の変形例に係
る送信制御の概略フローチャート。

【図１０】本発明の第３の実施形態に係る超音波診断・
治療装置の一部を示す構成ブロック図。

【図１１】プローブの変形例を示す図。

【符号の説明】

１１装置本体１２超音波プローブ（プローブ／第１の振動子体）１３操作パネル１３ＣＤＤＳ選択スイッチ２１超音波送信部（収集手段／照射手段）２２超音波受信部（収集手段）２３レシーバユニット（収集手段）２４ＤＳＣ（画像取得手段）２５イメージメモリ（画像取得手段）２６メモリ合成部（画像取得手段）２７表示用メモリ２８表示部（画像取得手段）３１ＣＰＵ（送信態様制御手段）３２条件設定メモリ（送信態様制御手段）３３メモリ（送信態様制御手段）４３パルサ（収集手段）６０安全キー７０超音波照射器（第２の振動子体）７１ハウジング７２アプリケータ７３高音圧用パルサ（照射手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ａ６１Ｋ 41/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を得るための第１の超音波信号を被
検体に送信して当該第１の超音波信号のエコー信号に応
じた電気量の受信信号を収集する収集手段と、このエコ
ー信号を処理して画像情報を得る画像取得手段と、前記
被検体に投与された薬物を活性化させるための第２の超
音波信号を当該被検体に送信する照射手段とを備えたこ
とを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記画像情報は、前記第１の超音波信号でスキャンされ
る前記被検体の断面の断層画像の情報またはこの断面を
流れる血流の画像の情報の少なくとも一方であることを
特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項３】請求項１記載の発明において、前記収集手段は、前記第１の超音波信号を前記被検体に
送信する超音波プローブを備え、前記照射手段は、その超音波プローブを兼用して前記第
２の超音波信号を送信する構成であることを特徴とする
超音波診断・治療装置。
【請求項４】請求項３記載の発明において、前記収集手段は、前記超音波プローブを介して前記第１
の超音波信号を送信させる送信手段と、前記エコー信号
を前記超音波プローブを介して受信して前記受信信号を
生成する受信手段とを備えるとともに、前記照射手段は、前記超音波プローブを介して前記第２
の超音波信号を送信する送信手段を備え、この送信手段
を前記送受信手段の送信手段で兼用する構成を採用した
ことを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記収集手段による前記第１の超音波信号と前記照射手
段による前記第２の超音波信号の送信の態様を制御する
送信態様制御手段を備えたことを特徴とする超音波診断
・治療装置。
【請求項６】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第１および第２の超音波
信号の送信順を制御する手段であることを特徴とする超
音波診断・治療装置。
【請求項７】請求項６記載の発明において、前記送信態様制御手段は、１フレーム画像を形成するた
めの前記第１の超音波信号の複数回の送信の間に、前記
第２の超音波信号の送信を混在させて成る送信順を指令
する手段であることを特徴とする超音波診断・治療装
置。
【請求項８】請求項６記載の発明において、前記送信態様制御手段は、１フレーム画像を形成するた
めの前記第１の超音波信号の複数回の送信を終わった後
に、前記第２の超音波信号の送信を所望時間にわたって
継続させる送信順を指令する手段であることを特徴とす
る超音波診断・治療装置。
【請求項９】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第１および第２の超音波
信号の夫々の送信条件を差別化する手段であることを特
徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項１０】請求項９記載の発明において、前記送信条件は、前記第１および第２の超音波信号の送
信周波数、および送信波数、送信パワー値、送信ビーム
方向、単位時間当たりの送信回数、および送信焦点の内
の少なくとも１つのファクタを含むことを特徴とする超
音波診断・治療装置。
【請求項１１】請求項９記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号の送信
条件の１つに、通常の画像診断時よりも高い送信パワー
値を設定する手段であることを特徴とする超音波診断・
治療装置。
【請求項１２】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号の送信
方向および音場焦点を任意に制御可能な手段を有するこ
とを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項１３】請求項１２記載の発明において、前記第２の超音波信号の送信方向に関する位置情報を前
記画像情報に重畳させて表示する表示手段を備えたこと
を特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項１４】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号を複数
の方向に設定可能な手段を備えたことを特徴とする超音
波診断・治療装置。
【請求項１５】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号の送信
条件を、予め記憶した種々の送信条件の情報から読み出
して一括設定する設定手段を備えたことを特徴とする超
音波診断・治療装置。
【請求項１６】請求項１５記載の発明において、前記設定手段により一括設定する送信条件は、前記第２
の超音波信号の送信周波数、および送信波数、送信パワ
ー値、送信ビーム方向、単位時間当たりの送信回数、送
信焦点、および送信継続時間の内の少なくとも１つのフ
ァクタを含むことを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項１７】請求項５記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記照射手段による前記第２
の超音波信号の送信開始の時点からの予め設定された治
療時間の経過を判断する判断手段と、この治療時間の経
過が判断されたときに前記照射手段による前記第２の超
音波信号の送信を停止させる停止指令手段と備えたこと
を特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項１８】請求項１記載の発明において、前記収集手段は、前記第１の超音波信号のみを前記被検
体に送信するための第１の振動子要素と、この第１の振
動子要素を介して前記第１の超音波信号を送信させる第
１の送信手段と、前記エコー信号を前記超音波プローブ
を介して受信して前記受信信号を生成する受信手段とを
備え、前記照射手段は、前記第２の超音波信号のみを前記被検
体に送信するための第２の振動子要素と、この第２の振
動子要素を介して前記第２の超音波信号を送信する第２
の送信手段を備えたことを特徴とする超音波診断・治療
装置。
【請求項１９】請求項１８記載の発明において、前記第１および前記第２の振動子要素は同一のハウジン
グ内に収容されていることを特徴とした超音波診断・治
療装置。
【請求項２０】請求項１８記載の発明において、前記収集手段による前記第１の超音波信号と前記照射手
段による前記第２の超音波信号の送信の態様を制御する
送信態様制御手段を備えたことを特徴とする超音波診断
・治療装置。
【請求項２１】請求項２０記載の発明において、前記送信態様制御手段は、前記第２の超音波信号に専用
の送信条件を設定する手段を備え、この送信条件は、そ
の第２の超音波信号の送信周波数、送信波数、送信パワ
ー値、送信方向、単位時間当たりの送信回数、送信焦点
の内の少なくとも１つのファクタを含むことを特徴とし
た超音波診断・治療装置。
【請求項２２】請求項１乃至２２のいずれか一項に記
載の発明において、前記第２の超音波信号を送信しているときには、この送
信を行っている旨を操作者に告知する告知手段を備えた
ことを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項２３】請求項１乃至２２のいずれか一項に記
載の発明において、前記第２の超音波信号の送信条件に関する情報を当該信
号の送信前に操作者に知らせるための表示手段を備えた
ことを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項２４】請求項１乃至２２のいずれか一項に記
載の発明において、前記照射手段による前記第２の超音波信号の送信開始の
指令を認識する認識手段と、この認識がなされたときに
はその送信開始が真に望まれているか否かを操作者に再
確認する再確認手段と、この再確認がとれたときに前記
第２の超音波信号の送信開始を許容する許容手段とを備
えたことを特徴とする超音波診断・治療装置。
【請求項２５】請求項１乃至２２のいずれか一項に記
載の発明において、前記照射手段による前記第２の超音波信号の送信開始を
指令する前にパスワードまたは安全鍵に拠る認証を要求
する認証手段を備えたことを特徴とする超音波診断・治
療装置。