JP2000210300A

JP2000210300A - 超音波治療装置

Info

Publication number: JP2000210300A
Application number: JP11014571A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Takada; 洋一高田; Shoichi Yamanaka; 昭一山中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-22
Filing date: 1999-01-22
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】治療に必要な情報や治療計画に必要な情報を術
者に知らせることができる超音波治療装置を提供するこ
と。【解決手段】治療対象物の画像を表示するとともに、治
療超音波の焦点マーカ、焦点ガイド、照射領域、焼杓領
域、治療超音波の通過領域、治療モード、治療時間、治
療の残り時間、治療に係った時間、一回の照射に要する
照射時間と照射強度、一患者の一回の治療における照射
の延べ時間、延べ回数、治療超音波の照射中であるか否
か、イメージング用の超音波プローブを退避が退避中で
あるか否か、治療超音波の焦点の座標、設定された照射
条件の下で治療超音波の照射に伴う温度上昇を治療前に
予め計算した計算結果を表示する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波を用いて種々
の治療を行う超音波治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、結石に強力超音波パルスを集束さ
せ粉砕治療を行う体外衝撃波結石粉砕術が開発され、泌
尿器科領域の結石治療においては主流の治療法となって
いる。また、連続超音波を腫瘍細胞に照射して治療する
ハイパーサーミア技術や、強力超音波を腫瘍細胞に集束
して高温に加熱し熱変性壊死させる治療技術（いわゆる
ホットナイフ）も開発され、脚光をあびている。これら
の超音波治療技術は、外科的な手術と比較して、患者へ
の侵襲度が少ない治療法として期待されている。

【０００３】これらの超音波治療装置の一般的な構成
は、超音波を発生する手段（超音波振動子）と超音波画
像の取得手段（超音波イメージングプローブ）を含んだ
アプリケータと、超音波画像の取得手段から得たデータ
を用いて形態画像を表示するモニタとを有する。アプリ
ケータには、振動子を駆動するための高電圧駆動回路が
接続されており、アプリケータの保持アーム部分には狙
った患部に対して位置決めするための移動機構等が備わ
っている。

【０００４】治療の際には、治療超音波の焦点が患部に
正確に合うように、治療超音波の発生源の位置決めをす
る必要がある。そのため、治療超音波の焦点が被検体の
どこに位置しているのかを正確に知りたい要望がある。
また、安全のために、照射エネルギ等の照射条件を知り
たい要望がある。１回の治療は焦点を少しずつずらしな
がら照射を繰返し、治療部位全体（照射範囲）に治療超
音波を照射する。この焦点をずらす作業は自動的に行わ
れる場合もあるし、手動で焦点位置をずらすこともあ
る。そのため、自動的に焦点位置をずらして治療する場
合には、その照射条件でどの範囲まで適当な治療を施す
ことができるのかを知りたい要望もある。

【０００５】治療中は、自動的であろうと手動的であろ
うと、どの範囲まで治療が終わったのか、後どの位治療
（治療超音波を照射）する必要があるか等の治療の進捗
状況の情報を知りたい要望がある。

【０００６】また、治療後においては、どの範囲まで治
療したのかの治療結果を知りたい要望もある。

【０００７】しかしながら、従来の超音波治療装置の術
者は、治療部位に応じて決定された照射条件を治療開始
前に知ることや、治療部位の位置決めのための適切なガ
イドを見ることや、治療の進捗状況に関する情報を治療
中に十分には知ることができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の超音
波治療装置では、術者が治療計画に必要な情報や治療中
の状態に関する情報を十分には知ることができないとい
う欠点がある。

【０００９】本発明の目的は治療に必要な情報や治療計
画に必要な情報を術者に知らせることができる超音波治
療装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。

【００１１】治療超音波を患者の治療部位に照射して治
療する超音波治療装置において、前記治療部位の画像と
共に、前記治療超音波の照射条件に関する条件情報、前
記治療部位に対する治療シミュレーションの結果に関す
るシミュレーション情報、前記治療部位に対する前記治
療超音波の焦点の位置決めを補助するガイド情報、前記
超音波治療の進捗状況に関する進捗情報、装置の稼動状
況に関する稼動情報のうち少なくともいずれかを表示す
る表示手段を具備するものである。

【００１２】このような本発明の超音波治療装置によれ
ば、治療部位に応じて決定された照射条件、例えば照射
時間、照射強度、焦点深さ等に関する情報や、治療部位
の位置決めのためのガイド情報、例えば焦点等や、温度
分布表示等のシミュレーションの結果に関する情報を治
療前に表示することにより、その照射条件でどの程度ま
で適当な治療を施すことができるのかといった情報、治
療に必要な情報や、治療計画に必要な情報を術者に知ら
せることができる。

【００１３】また、治療中に治療の進捗状況、例えば照
射時間、照射強度、照射数、焦点の座標、照射中／退避
中等に関する情報を表示することにより、治療中の装置
の状態や、どこまで治療したか、後どの位治療しなけれ
ばならないかといった治療の途中経過に関する情報を術
者に十分に知らせることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る超音波治療装置の実施形態を説明する。ここでは、超
音波治療装置としては超音波温熱治療装置を例にとって
説明するが、これに限らずハイパーサーミア装置や衝撃
波治療装置等にも同様に適用できる。

【００１５】図１は本発明の第１実施形態に係る超音波
治療装置の全体構成を示す図である。アプリケータ１に
は、例えば複数の微小な圧電セラミックが球殻状のホル
ダの内側に配列されている治療超音波発生源１１が設け
られている。治療超音波発生源１１の複数の圧電セラミ
ックに駆動回路６から高周波の電圧パルスが印加される
と、複数の圧電セラミックから一斉に超音波が発生され
る。これらの超音波は、アプリケータ１に対して固定的
な位置、つまりホルダの中心線上であって、ホルダの曲
率に応じた半径だけ離れた深さの点（ホルダの曲率中心
点）に集束する。この集束点を中心として、音場強度が
一定以上を示す、一般的には葉巻形の平面形状として認
知されている縦長の領域において、例えば温熱や焼灼に
よる治療効果が発揮される。この葉巻形の領域を焦点と
称している。

【００１６】治療超音波発生源１１の略中央部分には孔
が開けられ、ここに例えばセクタ走査対応のイメージン
グ用の超音波プローブ１２が挿入されている。超音波プ
ローブ１２は、プローブ移動機構１３に支持されて、治
療超音波発生源１１とは完全に独立した状態で、その軸
方向（深さ方向）とそれに直角する各面内で自由に動か
せるようになっている。ロータリーエンコーダ１４は、
超音波プローブ１２と治療超音波発生源１１との相対的
な位置関係を計測するために設けられている。超音波プ
ローブ１２を介して焦点を含む断面を走査して、その組
織断層像（Ｂモード像）を生成するために超音波診断装
置４が設けられている。断層像は装置本体７のディジタ
ルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）７２を介してＣＲＴデ
ィスプレイ９に濃淡表示される。

【００１７】治療超音波発生源１１のホルダの下方に
は、カップリング液１６が充填されたカップリング膜１
５が設けられ、治療用やイメージング用の超音波を患者
まで損失少なく導くことができるようになっている。

【００１８】このような複数の構成要素１１、１２、１
３、１４、１５、１６からなるアプリケータ１は、スタ
ンド２上のアーム３に支持されて、スタンドコントロー
ラ５を介してスタンド２を制御することによりアーム３
の現在位置／姿勢を変えながら、超音波の照射を繰り返
し、比較的大きな複雑な形状の患部全体を治療すること
ができるようになっている。

【００１９】装置本体７には、ディジタルスキャンコン
バータ７２の他に、装置全体の制御中枢だけでなくアプ
リケータ１の移動（焦点移動）や治療超音波の照射（シ
ョット）を制御するシーケンサとしての機能を有するシ
ステムコントローラ７１も設けられている。システムコ
ントローラ７１には種々の指示を入力するためのコンソ
ールパネル８も接続されている。

【００２０】本発明は、断層像を濃淡表示するＣＲＴデ
ィスプレイ９上に、治療に必要な情報、治療計画に必要
な情報や、治療結果を示す情報も表示するものであり、
図２、図３にＣＲＴディスプレイ９の表示例を示す。図
２は治療時間に関する表示であり、主に治療中に表示さ
れる。図３は照射エネルギーに関する表示であり、治療
前、治療中を問わず表示される。図２、図３の表示の選
択は、術者によるコンソールパネル８からの指示により
行われる。なお、図示してはいないが、図２と図３とを
併せたような表示態様も考えられる。すなわち、時間と
治療波エネルギー強度の両者の情報を盛り込んだような
ものを表してもよい。

【００２１】以下、各表示項目について説明する。

【００２２】（患者ＩＤ）画面の右上に、患者を認識で
きるように患者ＩＤを表示する。これにより、どの患者
の画像か一目で分かるようになる。患者ＩＤが入力され
ていないと、既に撮影している形態画像（超音波診断画
像に限らず、他のモダリティにより撮影された画像、例
えばＣＴ画像、ＭＲＩ画像等でもよい）を記録媒体から
読み出す時、不便である。また、画像に患者ＩＤや名前
が付記されていないと、どの画像を用いているのかよく
分からないという問題がある。さらに、患者ＩＤが入力
されていないと、どの患者の超音波画像を用いて治療し
たらよいか分からないし、一々カルテを見ながら治療す
るのは面倒である。

【００２３】イメージング用の超音波プローブ１２の走
査により得られたＢモード断層像が扇形の超音波画像領
域内に表示される。この画像領域内には次のような項目
が表示される。

【００２４】（焦点マーカ／照射領域表示）モニタ上の
焦点マーカは一回の照射で治療できる範囲を示し、照射
領域は複数回の照射（焦点を移動しながら照射すること
をスキャンと称する）の結果治療する全範囲を示す。焦
点マーカが示されないと、一回の照射で治療できる範囲
が不明であり、血管や他の臓器との境界付近で治療を行
う際に、どこまでが治療できる範囲かを判別することが
不可能である。

【００２５】後述するが、治療のモードには自動的にス
キャンしながら自動的に照射を繰返すオートモードがあ
るが、オートモードの際でも、照射領域はいくつかの候
補の中から術者が選択可能である。この選択はコンソー
ルパネル８に設けられたトリマー、もしくはスイッチに
よって行われる。図２、図３の破線の円が領域の候補で
あり、実線の円が実際に選択された照射領域である。

【００２６】治療前や治療後には、照射領域を表示し
て、どの範囲を治療するかを予測したり、治療の結果、
狙った範囲が治療できているかどうかを確認することが
できる。一方、治療中には、一回の照射の範囲を示す焦
点マーカ表示を用いることにより、本当に狙っていると
ころを照射しているのかどうかを確認しながら照射する
ことができる。

【００２７】なお、焦点マーカは照射強度（出力のピー
ク・ピーク値）や照射パワー（エネルギー値）の設定値
に応じて、自動的に変化する。例えば、照射強度を高く
設定すれば焦点マーカは大きくなるし、逆に、照射強度
を低く設定すれば焦点マーカは小さくなる。

【００２８】（焦点ガイド）焦点マーカを中心とするク
ロスラインの焦点ガイドが表示される。このガイドがな
いと、被検体の表面から焦点マーカまでの深さがどの位
であるとか、焦点マーカがどの部位の下にあるとか、形
態画像上でうまく判別できない。

【００２９】ただし、治療前の照射条件決定時に、この
ような焦点マーカ／照射領域表示や焦点ガイドの表示が
あると、治療したい部位の判定に邪魔になるので、これ
らは消しておいた方がよい場合もある。そのため、コン
ソールパネル８からの指示によりこれらの項目は任意に
表示／非表示の切換えができるようになっている。

【００３０】図６（ａ）は照射領域と焦点ガイドは表示
し、焦点マーカ表示を消した例であり、図６（ｂ）は反
対に焦点マーカと焦点ガイドを表示し、照射領域は消し
た例である。このように適宜表示を選択的にオフするこ
とにより、操作性が向上する。

【００３１】（治療超音波通過領域）治療超音波の通過
領域を表示することにより、通過領域に肺や心臓等の危
険度の高い臓器（超音波が照射されると機能的な障害を
起こしてしまう臓器）がある場合、その臓器を避けるよ
うに治療超音波を照射したり、骨などの障害物がある場
合にはその障害物の遮蔽度によって照射パワーを決定す
ることができる。この領域も任意に表示／非表示の切換
えが可能である。

【００３２】治療超音波通過領域表示は領域内外で明る
さを変えるとか、色調を変えたりする方法もある。しか
し、重畳して表示している超音波画像が見えるように、
治療超音波通過領域の表示はハーフトーン、もしくは領
域の境界線だけを表示することが好ましい。

【００３３】（焼杓領域表示）超音波の照射、スキャン
が終了し治療済みの焼杓領域も表示される。これがない
と、スキャン途中で治療を止めた時に、どこまで治療終
了したのか不明であり、スキャンを再開する時に、照射
条件を再設定する際、何処から照射してよいか不明であ
る。また、血管や他の臓器境界付近で治療を行う際に、
どこまで、治療できる範囲かを判別することも不可能で
ある。

【００３４】画面の右下には項目表示ウインドウが設け
られ、次のような項目が表示される。

【００３５】（治療モード）治療モードには、シングル
モード（Ｓ）、マニュアルモード（Ｍ）、オートモード
（Ａ）などがあり、治療モードの設定は基本的には術者
が決める。しかし、プローブそのものがＩＤを有してお
り、そのＩＤに従って治療モードが自動的に設定される
ように構成してもよい。設定された治療モードに合わせ
て、モードの頭文字が表示される。これにより、どのモ
ードが選択されているか、画面を見るだけで一目で分か
る。治療モード表示がないと、どういった照射方法で照
射しようとしているのか不明であり、予期しない照射を
してしまう可能性があり、不必要な個所まで治療エネル
ギーを照射してしまう可能性がある。

【００３６】（照射強度・照射時間）治療モード表示の
右に照射条件としての照射強度が表示される。なお、図
４、図５に示すように照射強度の下に照射時間が表示さ
れるようにしてもよい。これらは、その照射条件（強度
・時間）で十分なのかどうかを術者が確認するために必
要である。この表示がなければ、照射強度と照射時間の
設定が不可能になる。照射時間とは一回の照射時間であ
る。

【００３７】照射強度や照射時間は、患部の深さや振動
子のアーキテクチャなどの条件によって自動的に決定さ
れる。つまり、照射したい場所が決定されれば、自ずか
ら照射時間と照射強度は決定される。通常は、この決定
された値を用いて照射すればよいが、照射したい場所の
近くに心臓などの重要な臓器などがあるような場合や、
どうしてもゆっくり治療したい（焼きたい）場合があ
る。そのため、ある程度の範囲で術者にその設定値を変
更可能としている。なお、その許容範囲を超えて変更す
る場合は警告を発するようにする。

【００３８】（照射数）照射数は、一患者の一回の治療
で照射した延べ回数である。照射数をカウントすること
により、照射延べ回数を一患者に対する安全照射回数の
上限以下に制限することができる。これは、照射回数カ
ウント値が一定値以上になった場合、駆動回路６から治
療超音波発生源１１の複数の圧電セラミックへの高周波
の電圧パルスの印加を禁止することで実現される。ま
た、装置としての照射延べ回数（コピー機のカウンター
のようなもの）をカウントしておけば、装置のメンテナ
ンス時期や部品交換時期を知ることもできる。

【００３９】（照射数制限）図示してはいないが、残り
照射数若しくは現在までに照射した回数が例えば１０
０、照射可能数若しくは照射制限数を１５０とした場
合、１００／１５０という形で進捗度として表示しても
良い。

【００４０】上記したように、一患者に対する一回の治
療で照射できる照射数や、投入可能なエネルギーで制限
するために照射数の制限が必要である。また、装置の安
全性に対しても、装置が壊れない程度の回数でリミッタ
ーをつけておく必要がある。

【００４１】（延べ時間）延べ時間とは実際に照射のた
めに使った時間の合計時間である。これを表示すること
により、患者に超音波が照射された時間の合計が分か
り、一患者に対する一回の治療で照射できる時間を制限
することができる。

【００４２】（照射トレンド表示）照射トレンド表示は
どこまで治療したか、後どの位治療が必要か等の現在の
治療進捗度をバーチャルに示す表示方法である。例え
ば、治療を途中で終了してしまった場合、どこまで治療
したか、どの位置まで治療したか、大雑把にでも知るこ
とは、次回の治療時に有効な情報である。再治療の際
は、治療していないところから、再治療すれば十分であ
る。

【００４３】照射トレンド表示の詳細を図７に示す。図
７（ａ）は超音波画像面と平行な断面図で見た時の概念
図で、図７（ｂ）は図７（ａ）とは直交して超音波プロ
ーブ先端部から見た断面図である。照射終了した部分
（図７（ａ）の領域１）は色を塗り、現在照射中の所
（図７（ａ）の領域２）は色のトーンを薄くするかもし
くは色を変えることで照射部分を明確にする。未照射部
分（図７（ａ）の領域３）は色を付けないか、白色して
おく。こうすることで、どこまで照射したか、どこを照
射しているか、どの程度照射が残っているか一目で分か
るようになる。なお、図７のようなトレンド表示ではな
く、治療進捗度を数字や％で表示してもよい。

【００４４】また、当然であるが、治療中の焦点の座標
（照射トレンド表示内の焦点マーカの座標でもよいし、
実際の対象物の画像内の座標でもよい）を記録しておく
ことは重要である。

【００４５】なお、図示してはいないが、焦点マーカの
座標を表示しておくことも好ましい。これは、ある場所
からどの程度動いてスキャンしているかをモニタ上で確
認可能とするためである。例えば、ある角度からアプロ
ーチする必要がある場合、角度表示を見ながら所定の角
度までアームを移動することにより必要な治療が可能で
ある。

【００４６】（治療時間表示）治療時間（治療に要する
時間）の表示を行うことにより、ある照射条件（時間、
照射パワー、焦点深さ等）でどの程度の治療時間がかか
るか、治療前に予め知ることができる。これは、治療前
の手術計画にも使うことができる。

【００４７】（治療に係った時間）治療に係った時間と
はアームの移動時間も含めた治療に要した時間（照射休
止期間も含む）であり、治療に要する治療時間とは異な
る。患者に対して、何分治療したという記録を残す必要
はある。もし、係った時間がなければ、患者に対してど
の程度の時間で治療したか分からないし、また、治療効
果を判定する際も、治療判定基準値と相関をとることが
できない。その治療が本当に効果があったのか判定が不
可能になる。治療後に、患者が再発した場合、その治療
方法が不十分であったのか、医師の操作ミスなのか判定
が不可能である。

【００４８】（治療残り時間表示）治療に要する時間か
ら治療に係った時間を差し引いたものが治療残り時間で
ある。例えば、治療を途中で止めたとしても、残りの治
療時間が分かっていれば、治療時間を再設定して、治療
を継続して行うことができる。また、術者から見れば、
後どの位で治療が終了するのかガイド値としても扱うこ
とができる。

【００４９】（必要エネルギー・注入エネルギー表示）
治療エネルギー量を表示するため、図３に示すように、
必要エネルギー量、投入エネルギー量を表示する。これ
により、照射領域に対して、治療エネルギーがどの程度
必要であるか、または治療終了までに後どの位エネルギ
ーが必要なのかを知ることができる。

【００５０】（照射強度パワーメータ表示）画面左下に
照射強度をパワーメータとして表示する。これにより、
最大パワーに対して、どの辺りのパワーを使っているか
一目で分かる。また、最大パワーにまで、後どの位かと
いうことも一目で分かる。今の設定値からみて照射パワ
ーまどの程度余裕があるか一目で分かることは重要であ
る。なお、パワーメータ表示に限らず、照射強度を数値
として表示してもよい。

【００５１】（治療進捗度）治療に要する時間に対して
治療に係った時間の割合を表示することによって、治療
がどの辺りまで来ていて、後どの位すれば治療が終了す
るのかが一目で分かる。この表示は照射強度パワーメー
タ表示と切換え表示する。表示はパワーメータのように
バーコード表示でもよいし、円グラフ表示でもよい。な
お、進捗度は時間ではなく、照射回数に基づいて求めて
もよい。すなわち、何回照射する必要があって、現在何
回まで照射したかを示すことによっても、治療進捗度を
知ることができる。

【００５２】（照射中表示・退避中表示）画面の中央下
に現在の装置の状況が表示される。照射中である旨の表
示がないと、誤まって不必要な場所（例えば、正常組
織、心臓、肺など）に対して、治療エネルギーを照射し
てしまう可能性がある。また、イメージング用のプロー
ブは撮影時は患者の体表面に接触しているが、イメージ
ング用のプローブが照射領域内に係っている場合や皮膚
面での超音波の反射によってプローブに損害を与えるお
それがある場合には、損害のない場所まで超音波プロー
ブを退避するようにする。この時、超音波ブロープを退
避している間は、プローブ退避中という表示を行う。こ
れらの表示により、装置の稼動状況が分かる。特に、自
動的に治療している場合は、この状況表示は有効であ
る。

【００５３】次に、図８のフローチャートを参照して本
実施形態の動作を説明する。

【００５４】治療装置が立ち上がった状態では、焦点マ
ーカマーカやガイドは表示されておらず、対象物の超音
波画像が表示される（ステップＳ１０）。

【００５５】治療のための種々の設定をするに当たり、
先ず治療したい部位（例えば癌）に焦点マーカが合うよ
うに位置決めを行う。このため、焦点マーカや照射領域
もしくは焦点ガイドを超音波画像に重畳して表示させる
（ステップＳ１２）。照射領域は、図２、図３に破線の
円形で示すように複数の候補を表示しておいてもよい
し、代表的な照射領域だけを表示しておいてもよい。ま
た、治療超音波通過領域を同時に表示してもかまわな
い。この時、図４に示したように、焦点マーカ、照射領
域、焦点ガイドの表示／非表示の選択は可能である。少
なくとも、照射領域は表示スイッチを押すことで表示さ
れたり消されたりする。

【００５６】焦点マーカ、照射領域もしくは焦点ガイド
を治療したい癌の中央付近に持ってくるためにアプリケ
ータ１を保持するアーム３を動かす。アーム３を動かす
ことで、焦点マーカ、及び焦点ガイドが超音波画像上で
移動し、治療したい癌の上に焦点マーカ、及び焦点ガイ
ドを合わせる。この時、治療超音波通過領域表示を見な
がら、肺や心臓などの損害を与えると危険な組織・器官
を治療超音波が通過しないようにアームの位置や角度を
調整する。

【００５７】焦点ガイドを含む照射領域が実際に癌の領
域内に位置決めされたら、照射領域の設定を行う（ステ
ップＳ１４）。この設定は、複数の候補が表示されてい
る照射領域から、ターゲットしている癌よりも大きな照
射領域の内もっとも小さな照射領域を選択することが望
ましい。しかし、術者の希望や治療方針によっては、少
々マージンを取って焼灼したいというような希望もある
ので、候補の照射領域より自由に選択することはでき
る。

【００５８】照射領域を選択することにより、全照射数
（延べ回数）や治療に要する治療時間等の表示が変化す
るので、術者はその時間と回数を考慮して照射領域を選
択することができる。全照射数は、患者によって、たく
さん照射できる人もいるし、一度に複数箇所の癌を治療
する人もいるので、一日の照射回数を制限するようにし
てもよく、その表示ができるようにしてある。また、治
療対象部位が決まると、深さと照射領域に基づいて標準
的な照射強度と照射時間（デフォルト値）が自動的に設
定されるが、この標準的な照射強度と照射時間も表示さ
れる。

【００５９】次に、治療モードを選択する（ステップＳ
１６）。治療モードとしては、オートモード、マニュア
ルモード、シングルモード、レスピーモード等がある。
オートモードは完全に自動的に照射とスキャンを行うモ
ードで、マニュアルモードは照射は手動で行いスキャン
は自動で行うモードで、シングルは照射もスキャンもと
もに手動で行うモードで、レスピーモードは呼吸動作に
応じて自動的にスキャンするモードである。この時、モ
ードが切り替わる毎に表示を切換える。

【００６０】次に、照射条件（照射強度、照射時間）の
設定を行う。照射時間や照射強度は焦点マーカの深さが
決まると標準値は決定されるので、そのまま照射しても
構わないが、許容範囲内で、照射条件を変えることがで
きるようになっている。一般的には、照射時間が短くな
れば、照射強度は大きくなるし、逆に、照射時間が長く
なれば、照射強度は小さくなる。

【００６１】当然、照射強度や照射時間が変化すればそ
れに応じて、表示も変化する。また、照射強度や照射時
間がある既定値を超えた場合、警告音を発生させるかも
しくは警告を表示する。

【００６２】照射強度については、出力されるワット数
を数字で表示するに限らず、最大照射強度に対して、
今、どの程度のレベルで照射しているのかを知ることも
重要であるので、最大値に対する照射強度をパワーメー
タ等の形で表示しても構わない（ステップＳ１８）。

【００６３】照射時間の設定では、一回の照射時間を表
示することはもちろんのこと、トータルの治療時間を表
示することが好ましい（特に、オートモードが設定され
ている時）。照射数については、照射パワーと照射時間
及び焼灼領域などを設定することで、照射数は自動的に
計算することができるので、ここでは、入力していな
い。しかし、照射箇所によっては、照射数を制限する必
要があるので、照射数を決めた後に、照射パワーもしく
は照射時間を設定するようにすればよい。ただし、照射
パワーによっては、実現不可能な照射パワー（ドライバ
の能力の限界）に設定される場合もあるので、設定値が
オーバーしている場合は、画面上で何らかの警告を発す
る必要がある。

【００６４】照射時間の設定の際には、治療時間や治療
残り時間を表示する（ステップＳ２０）。必要エネルギ
ー量や投入エネルギー量も表示する（ステップＳ２
２）。これらを基に、照射時間を設定する。

【００６５】以上の治療条件、設定値は患者ＩＤ等の患
者情報を入力すると自動的にクリヤーされる。これによ
って、患者間（治療終了後、次の患者に移行した場合）
に、前の患者の設定値を次の患者に誤って適用すること
を防止することができる。

【００６６】以上が設定に関する動作であり、設定終了
後、超音波照射による治療を開始することが可能である
が、実際の照射を行う前に、どういった治療をするかと
いった治療計画や手術計画が行われる。その際には、予
め設定した治療方法で、どの範囲までを治療することが
できるか知ることが重要である。例えば、シミュレーシ
ョンにより音圧分布や温度分布を計算で求めて、複数箇
所をスキャンした照射結果を予想しておけば、重大な治
療ミスを事前に防ぐことが可能である。シミュレーショ
ンボタンを押すことで、温度分布などの計算結果を画像
上に表示する（ステップＳ２４）。温度分布は等高線表
示でも構わないし、ある閾値を境にして線を引いたり、
その枠内を塗りつぶしても構わない。シミュレーション
表示はボタンを押している間表示していても構わない
し、ボタンを押してからある決まった時間内で表示して
いても構わない。

【００６７】図９には、温度分布表示を用いたシミュレ
ーション結果を示す。温度分布表示は、超音波の照射に
伴う温度上昇を照射治療の前に予め計算しておき、その
計算結果を表示するものである。例えば、照射強度、治
療時間、照射回数、照射位置などの各パラメータを入力
して計算し、温度閾値領域（例えば、急性的に細胞変成
が見られる温度もしくは慢性的に細胞変成が見られる温
度）を表示する。術者は治療時間、照射強度、照射位
置、照射回数などのパラメータを様々に変化させてシミ
ュレートすることで、どんなパラメータ値の時に温度閾
値領域が適当かどうかを判断し、手術前の手術計画など
に利用することができる。

【００６８】この後、照射を開始する。照射を開始する
と同時に、照射条件を記録するようにする。また、表示
のうち、照射領域や焦点マーカなどは自動的に非表示に
なる。

【００６９】実際に超音波を照射するには、照射スイッ
チを押す。照射の際は、設定された照射パワーに対し
て、実際に照射している照射パワーを比較表示させるこ
とも重要である。

【００７０】照射中には、治療にこれまでに係った時間
を表示すると同時に、後どの位治療に時間がかかるかを
表示することも重要である。つまり、術者から見れば、
治療の進捗度を知りたいので、それをバークラフで表示
したり、百分率表示したり、数値にて表示したりしても
構わない。

【００７１】照射中には焦点をスキャンしながら治療し
ていくので、スキャンのトレンド表示を行ないトレイド
表示内の焦点マーカの位置を模擬的な絵で表したり、ま
た、その位置座標を記録しておくことが望ましい。実際
にはこれは進捗度を知るのと同時に、どの位置まで治療
できるかのガイドとして用いることができる。

【００７２】照射中には、パワーメータ表示により照射
しているか否かが分かるが、文字で照射中という表示を
行っても構わない。また、照射しようとする際に、イメ
ージング用の超音波プローブが照射領域内に係っている
場合や皮膚面での超音波の反射によって超音波プローブ
に損害が生じる場合には、体表面から損害のない場所ま
で超音波プローブを退避するようにする。この時、超音
波ブロープを退避している間は、プローブ退避中という
表示を行う（ステップＳ２６）。

【００７３】治療が終わった時点で、延べ照射時間を表
示したり、使用した照射強度等の照射条件等を表示す
る。

【００７４】（照射時間や照射強度の記録読み出し）照
射時間や照射強度は治療に際して重要な設定値である。
似たような治療に対して、過去の治療履歴を参照するこ
とがあるので、治療条件データを記録して、後刻読み出
すような構成にしておくことは重要である。そのため、
図１０に示すように、各回の照射時の照射強度レベルＰ
_ｏｎと照射時間ｔ_ｏｎ及び計算された投入パワー情報を
ログ情報として記憶しておく。例えば、何回目の照射
（Ｎｏ．＊＊）に対しては、照射時間ｔ_ｏｎと照射スト
ップ時間ｔ_ｏｆｆ、及び照射中の強度Ｐ_ｏｎを記録して
おく。

【００７５】以上説明した本実施形態によれば、以下の
ような効果がある。

【００７６】（１）治療対象物の画像を表示するととも
に、画像上に治療超音波の焦点領域、焦点を示す焦点ガ
イド、治療超音波が照射される照射領域を表示するする
ことにより、位置決めが容易である。

【００７７】（２）焦点領域、焦点ガイド、照射領域の
表示／非表示は選択的に切替えることができるので、位
置決めの操作性が向上する。

【００７８】（３）治療対象物の画像を表示するととも
に、画像上に治療済みの領域を表示することにより、治
療確認をすることができる。

【００７９】（４）治療対象物の画像を表示するととも
に、画像上に治療超音波の通過領域を表示することによ
り、危険度の高い臓器を避けて治療超音波を照射した
り、障害物の遮蔽度に応じた照射パワーを決定すること
ができる。

【００８０】（５）前記通過領域はハーフトーンや領域
の境界線のみで表示されることにより、治療対象物の画
像の表示の邪魔にならない。

【００８１】（６）設定されている治療モードを表示す
ることにより、誤まった照射を避けることができる。

【００８２】（７）設定されている照射条件の下で治療
に要する時間を表示することにより、手術計画をたてる
ことができる。

【００８３】（８）治療の残り時間や治療に係った時間
を表示することにより、治療の進捗度が分かる。

【００８４】（９）一回の照射に要する照射時間と照射
強度を表示することにより、治療条件を設定することが
できる。

【００８５】（１０）照射強度をパワーメータ形式で表
示することにより、照射パワーにどの程度余裕があるか
知ることができる。

【００８６】（１１）一患者の一回の治療における照射
の延べ時間、照射の延べ回数を表示することにより、安
全に治療を行うことができる。

【００８７】（１２）治療超音波の照射中であるか否か
を表示することにより、誤った照射を防ぐことができ
る。

【００８８】（１３）治療超音波の照射により画像撮影
用の超音波プローブに損害が生じる恐れがある場合は、
体表面から損害のない場所まで超音波プローブを退避す
ることにより、このような損害を防ぐことができる。

【００８９】（１４）画像撮影用の超音波プローブが退
避中であるか否かを表示することにより、誤った照射を
防ぐことができる。

【００９０】（１５）治療対象物の画像を表示するとと
もに、画像上での治療超音波の焦点の位置あるいは座標
を表示することにより、治療の進捗状況が分かる。

【００９１】（１６）焦点の位置あるいは座標をハーフ
トーンで表示することにより、治療対象物の画像の表示
の邪魔にならない。

【００９２】（１７）焦点の位置あるいは座標を記録す
ることにより、どこまで治療が終わったを知ることがで
きる。

【００９３】（１８）設定された照射条件の下で治療超
音波の照射に伴う温度上昇や音圧分布を治療前に予め計
算し、計算結果を表示することにより、治療ミスを防ぐ
ことができる。

【００９４】（１９）術者により設定される照射強度、
照射時間が治療部位に応じて自動的に決定される照射強
度、照射時間の設定値の許容範囲外である場合、警告を
発することにより、治療ミスを防ぐことができる。

【００９５】（２０）少なくとも照射時間と照射強度を
含む治療履歴を記録手段に記録し、記録手段から読み出
した治療履歴を表示することにより、似たような治療に
対して的確な照射条件を設定することができる。また、
治療、評価の指標に使える。

【００９６】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。例えば、上述の説明で
は、超音波温熱治療装置を例にとって説明したが、本発
明はこれに限らずハイパーサーミア装置や体外衝撃波結
石破砕装置等にも同様に適用できる。また、表示する項
目は上述の例はあくまでも一例であり、適宜、変更可能
である。例えば、パワーメータ表示は、照射強度表示だ
けでも十分であるので、任意に表示／非表示が可能であ
る。任意に表示／非表示を切換えることができる項目は
これらに限らず、冗長性の高い情報は常に表示する必要
はない。任意に表示／非表示を切換えることができる項
目はこれらに限らず、冗長性の高い情報は常に表示する
必要はない。常に表示しておくことが望ましい項目は、
患者ＩＤ、照射オン／オフ、ショットモード等であり、
治療中は表示しておくことが望ましい項目は、照射時
間、照射強度、トレンド表示等であり、治療中は表示し
ておくことが不必要な項目は、焦点ガイド、照射領域表
示等である。

【００９７】また、上述の実施形態では、患者の体表面
に載置され、アーム３によって位置や姿勢を変更する体
外型のアプリケータについて説明したが、医者が手に把
持できる程度に小型なハンドアプリケータに採用しても
良い。このハンドアプリケータは、通常、開腹した臓器
に当接して用いられるため、患部に応じて交換される。
そのため、使用アプリケータのＩＤ番号や名前を画面上
に表示させたり、或いはＩＤ番号や名前を照射強度や照
射時間と共に記録させるのが望しい。この場合、使用中
のアプリケータを一暼して判断することができ、治療記
録として以後の治療に役立てることができる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、治
療部位に応じて決定された照射条件、例えば照射時間、
照射強度、焦点深さ等に関する情報や、治療部位の位置
決めのためのガイド情報、例えば焦点マーカ等や、温度
分布表示等のシミュレーションの結果に関する情報を治
療前に表示することにより、その照射条件でどの程度ま
で適当な治療を施すことができるのかといった情報、治
療に必要な情報や、治療計画に必要な情報を術者に知ら
せることができる。

【００９９】また、治療中に治療の進捗状況、例えば照
射時間、照射強度、照射数、焦点の座標、照射中／退避
中等に関する情報を表示することにより、治療中の装置
の状態や、どこまで治療したか、後どの位治療しなけれ
ばならないかといった治療の途中経過に関する情報を術
者に十分に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波治療装置の第１の実施形態
の全体構成を示す図。

【図２】第１の実施形態の表示画面の一例を示す図。

【図３】第１の実施形態の表示画面の他の例を示す図。

【図４】第１の実施形態の表示画面の他の例を示す図。

【図５】第１の実施形態の表示画面の他の例を示す図。

【図６】第１の実施形態の表示画面の表示項目を選択的
にオン、オフする様子を示す図。

【図７】治療トレンド表示の具体的な例を示す図。

【図８】第１の実施形態の動作を示すフローチャート。

【図９】手術計画に使う温度分布範囲の表示例を示す
図。

【図１０】記憶媒体に記憶する過去の治療履歴治療デー
タの一例を示す図。

【符号の説明】

１…アプリケータ４…超音波診断装置６…駆動回路９…ＣＲＴディスプレイ１１…治療超音波発生源１２…イメージング用超音波プローブ１３…プローブ移動機構７２…ディジタルスキャンコンバータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】治療超音波を患者の治療部位に照射して
治療する超音波治療装置において、前記治療部位の画像と共に、前記治療超音波の照射条件
に関する条件情報、前記治療部位に対する治療シミュレ
ーションの結果に関するシミュレーション情報、前記治
療部位に対する前記治療超音波の焦点の位置決めを補助
するガイド情報、前記超音波治療の進捗状況に関する進
捗情報、装置の稼動状況に関する稼動情報のうち少なく
ともいずれかを表示する表示手段を具備することを特徴
とする超音波治療装置。
【請求項２】前記表示手段は、前記治療部位に前記治
療超音波を照射する照射条件に関する条件情報、前記治
療部位に対する治療シミュレーションの結果に関するシ
ミュレーション情報、前記治療部位に対する前記治療超
音波の焦点の位置決めを補助するガイド情報のいずれか
を、前記超音波治療を開始する前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】前記表示手段は、前記超音波治療の進捗
状況に関する進捗情報又は装置の稼動状況に関する稼動
情報を前記超音波治療中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４】前記患者の患者情報を入力する入力手段
と、前記照射条件を設定する設定手段と、この設定手段
により設定された照射条件を前記患者情報の入力に応答
して解除する解除手段とを具備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】前記表示手段は、前記条件情報、前記シ
ミュレーション情報、前記ガイド情報、前記進捗情報、
前記稼動情報の表示・非表示を任意のタイミングで且つ
選択的に切替可能と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６】前記シミュレーション情報は、前記治療
超音波の照射強度と照射時間とから計算された治療に必
要な予想時間であることを特徴とする請求項４記載の超
音波治療装置。
【請求項７】前記シミュレーション情報は、前記設定
手段により設定された照射条件下で計算された前記治療
超音波に伴う温度上昇或いは音圧分布であることを特徴
とする請求項４記載の超音波治療装置。
【請求項８】前記表示手段は、前記設定手段により設
定された照射条件値が所定の許容値を超えることを示す
情報を表示することを特徴とする請求項４記載の超音波
治療装置。
【請求項９】前記照射条件は、前記治療超音波の照射
方法を示す治療モードであることを特徴とする請求項
１、２、４、５、７のいずれか１項記載の超音波治療装
置。
【請求項１０】前記稼動情報は、前記治療超音波が照
射中であることを示す情報又は前記治療部位の周辺部位
を含む画像情報を取得するための超音波プローブが待避
中であることを示す情報であることを特徴とする請求項
１、３、５のいずれか１項記載の超音波治療装置。
【請求項１１】前記進捗情報は、前記治療超音波の照
射延べ数、前記超音波治療に必要な予想時間、前記超音
波治療に要した経過時間の少なくともいずれかであるこ
とを特徴とする請求項１、３、５のいずれか１項記載の
超音波治療装置。
【請求項１２】前記進捗情報は、現在照射されている
前記治療超音波の焦点の位置座標を示す情報であること
を特徴とする請求項１、３、５のいずれか１項記載の超
音波治療装置。
【請求項１３】前記進捗情報は、前記治療部位におい
て前記治療超音波の照射が行なわれた治療済み領域と当
該照射が行なわれていない治療未完領域を識別可能に示
す情報であることを特徴とする請求項１、３、５のいず
れか１項記載の超音波治療装置。
【請求項１４】前記表示手段は、前記照射条件として
の前記治療超音波の照射強度をパワーメータ表示するこ
とを特徴とする請求項１、３、５のいずれか１項記載の
超音波治療装置。
【請求項１５】治療超音波を患者の治療部位に照射し
て治療する超音波治療装置において、前記超音波治療に用いられた前記治療超音波の照射条件
を治療履歴として記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された照射条件を読み出してモニタ
画面上に表示する表示手段とを備えることを特徴とする
超音波治療装置。
【請求項１６】前記記憶手段に記憶された照射条件の
一部のパラメータを前記モニタ画面上で変更可能とする
ことを特徴とする請求項１５記載の超音波治療装置。