JP2003038514A - 超音波治療装置 - Google Patents

超音波治療装置

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JP2003038514A
JP2003038514A JP2001227759A JP2001227759A JP2003038514A JP 2003038514 A JP2003038514 A JP 2003038514A JP 2001227759 A JP2001227759 A JP 2001227759A JP 2001227759 A JP2001227759 A JP 2001227759A JP 2003038514 A JP2003038514 A JP 2003038514A
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ultrasonic
irradiation
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JP2001227759A
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Satoru Nomura
哲 野村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 治療部位から外れた正常な組織まで熱変性さ
せる不用な熱変性領域を作ることなく、安全で確実な治
療部位の熱変性部が得られるようにする。 【解決手段】 超音波照射体7から照射された反射波を
受波する超音波センサ9によって反射波の反射検出値に
基づき超音波照射体7の照射強度を順次弱めていき、反
射検出値が最終所定値に達した時、超音波照射体7の照
射を停止させることで、治療部位から外れた不用な熱変
性領域を作ることのない照射治療を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、生体内部に発生
した腫瘍等の照射治療に適する超音波治療装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、生体内に発生した腫瘍等の治療部
位に対して超音波を照射し、その時に生じる発熱等の作
用を利用して治療を行なう超音波治療装置にあっては、
生体治療部の治療部位を特定する超音波プローブと、超
音波プローブによって特定された治療部位へ超音波を照
射する超音波照射体とを備えている。超音波照射体は、
焦点に向かって超音波が集められるよう断面円弧状に形
成される一方、その中央部位に前記超音波プローブが配
置された構造となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】超音波照射体は、体外
から体表面を通じて体内の治療部位へ超音波を照射する
ことで照射治療が行なわれるようになり、その説明図を
図4に示す。
【0004】即ち、超音波プローブ101によって特定
された治療部位103に対して超音波照射体105から
照射された超音波は焦点Pに集中し、熱変性107(点
々で示す)により照射治療が行なわれる。
【0005】超音波による照射治療は、体表面109か
ら治療部位103の焦点Pまで超音波が100%確実に
透過することが臨まれるが、照射された超音波は治療部
位103へ向かう外に、矢印で示すように超音波照射体
105へ戻る反射波があり、この反射波は照射効率の悪
化を招く要因となっている。
【0006】反射波が発生する要因としては、例えば、
腫瘍等の異組織と正常組織との境界、生体内の水分が超
音波の照射によって生じるキャビテーション等の気泡、
超音波照射体によって熱変性した部分がある。
【0007】この内、特に重要となる熱変性による反射
であるが、図4点々で示すように熱変性部107が円で
示した正規の治療部位103にある時、大きな反射は起
こらず照射治療に何等悪影響は起きない。
【0008】しかしながら、例えば、照射強度が強すぎ
たり、あるいは、治療部位103の超音波吸収特性が予
測よりも大きくなると、焦点Pから照射方向となる体表
面109へ向かって斜線で示すように治療部位103か
ら外れた熱変性領域111が広がるようになり、熱変性
していない周囲組織との境界で反射量が大きくなる特性
を示す。
【0009】治療部位103から外れた熱変性領域11
1が一旦発生すると、反射量及び透過時のエネルギー吸
収等によって焦点Pに届く超音波強度が小さくなって焦
点Pでの熱変性はほとんど進まなくなる。逆に熱変性領
域111での超音波吸収特性が進み、さらに熱変性領域
111が広がり正常組織まで熱変性させる結果となるた
め、照射を停止する手段を採っているのが現状である。
【0010】この場合、照射の停止により、焦点Pから
照射方向へ向かって熱変性領域111が広がる拡大が避
けられても、必要な焦点Pでの熱変性が得られない問題
が残る。
【0011】この問題の解消を図るために、例えば、一
旦熱変性した部分を避けて、別の角度から照射をするこ
とが考えられるが、構造が複雑になることと、コストア
ップにつながる等の新たな問題を招くようになる。
【0012】そこで、この発明は、構造の複雑化、コス
トアップを招くことなく安全で確実な照射治療が行なえ
るようにした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】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項1にあっては、生体治療部の治療
部位を特定する超音波プローブと、超音波プローブによ
って特定された治療部位に対して照射治療用の超音波を
照射する超音波照射体と、その超音波照射体から生体治
療部へ向け照射した超音波の反射波を受波する超音波セ
ンサとを備えた超音波治療装置において、前記超音波セ
ンサは、反射波の反射検出値に基づき超音波照射体の照
射強度を順次弱めていき、反射検出値が最終所定値に達
した時、超音波照射体の照射を停止させる制御手段を有
していることを特徴とする。
【0014】これにより、超音波プローブにより特定さ
れた治療部位に対して超音波照射体から超音波を照射す
ることで、治療部位の組織が熱変性し治療が行なわれ
る。この照射治療時、照射強度を順次弱めながら反射検
出値が最終所定値に達するまで照射治療が行なえるた
め、十分な照射時間が確保できる。この結果、治療部位
から外れた正常組織まで熱変性させる不用な熱変性領域
を作ることなく安全で確実な治療部位の熱変性が得られ
るようになる。
【0015】また、この発明の請求項2によれば、生体
治療部の治療部位を特定する超音波プローブと、超音波
プローブによって特定された治療部位に対して照射治療
用の超音波を照射する超音波照射体と、その超音波照射
体から生体治療部へ向け照射した超音波の反射波を受波
する超音波センサとを備えた超音波治療装置において、
前記超音波センサは、初期照射時に超音波照射体から照
射される超音波の照射強度を規定された照射強度まで強
めていく第1の制御手段と、規定に達した照射強度を反
射波の反射検出値に基づき順次弱めていき、反射検出値
が最終所定値に達した時、超音波照射体の照射を停止さ
せる第2の制御手段とを有していることを特徴とする。
【0016】これにより、超音波プローブにより特定さ
れた治療部位に対して超音波照射体から超音波を照射す
ることで、治療部位の組織が熱変性し治療が行なわれ
る。この照射治療の初期照射時、規定された照射強度ま
で強めていく照射治療となる。この結果、規定を越えた
照射強度での照射がなくなり、治療部位から外れた正常
な組織を熱変性させる不用な熱変性領域を作ることがな
くなる。また、照射強度を順次弱めながら反射検出値が
最終所定値に達するまで照射治療が行なえることと相俟
って、安全で確実な治療部位の熱変性が得られる。
【0017】また、この発明の請求項3によれば、超音
波センサを、温度センサとすることを特徴とする。
【0018】これにより、温度値をみることで、反射波
の反射量を確実に知ることができると共に、しかも、耐
久性に優れ、安く入手することが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、図1と図2の図面を参照し
ながらこの発明の第1の実施形態について具体的に説明
する。
【0020】図1はこの発明にかかる超音波治療装置1
の全体の概要説明図を示している。
【0021】超音波治療装置1は、生体3内にできた腫
瘍等の治療部位1を特定する超音波プローブ5と、その
超音波プローブ5によって特定された治療部位1に対し
て超音波を照射する超音波照射体7と、超音波照射体7
から照射された超音波の反射波を受波する超音波センサ
9とを有し、前記超音波プローブ5は超音波照射体7の
ほぼ中央部位に配置されている。
【0022】超音波照射体7の全面及び前記超音波プロ
ーブ5は水袋10より冷却されることで、照射のために
超音波照射体7に電力を加えることによる発熱上昇を抑
えると共に、治療部位1に照射された超音波の反射波が
蓄積される熱エネルギーによって破壊されるのを阻止さ
れるようになっている。水袋10は、水冷却装置及び循
環装置から成る水処理ユニット11と接続している。水
処理ユニット11は、システムコントローラ部13から
の指令信号に基づき水袋10内の水の供給管理及び排水
管理を行なうようになっている。
【0023】システムコントローラ部13には、操作部
15の水処理ユニット操作スイッチ17からの操作信号
が入力されることで水処理ユニット11へ指令信号を出
力するようになっている。
【0024】超音波照射体7は、超音波を発生する発生
素子がアプリケータ19内に支持された構造となってい
て、アプリケータ19を図示していない支持機構を介し
て手動にて動かすことで、水袋10と一緒に超音波照射
体7は生体3の所定の場所へ移動可能となっている。こ
の場合、手動タイプに特定されず、動力タイプであって
もよい。
【0025】超音波照射体7は、駆動回路21を介して
前記システムコントローラ部13と接続している。超音
波照射体7の正面となる発射面7aは、発射された超音
波が焦点Pに集まるよう円弧面に形成される一方、前記
水袋10内に満たされた冷却水と接している。
【0026】超音波照射体7は、操作部15の発射操作
スイッチ23の操作信号が前記システムコントローラ部
13に入力されることで、システムコントローラ部13
から出力される指令信号に基づき駆動回路21が働いて
超音波が発生し、焦点Pへ向けて発射させるようになっ
ている。
【0027】超音波プローブ5は、超音波を送受信する
ことで腫瘍等の治療部位1の照射位置を特定するもの
で、その特定領域の情報は、超音波診断装置23を介し
て前記システムコントローラ部13に入力され、その入
力信号に基づいてシステムコントローラ部13はモニタ
25に表示信号を出力し、モニタ25をみることで特定
された照射位置がわかるようになっている。
【0028】一方、超音波センサ9は、治療部位1に照
射された超音波の反射波が超音波プローブ5の周囲の特
に樹脂部材に吸収されることで熱をおびるところから、
その発熱温度をみることで反射量を監視する温度センサ
となっていて、超音波プローブ5の側方に配置され、温
度計測部27を介して計算された温度情報が前記システ
ムコントローラ部13に入力されるようになっている。
【0029】システムコントローラ部13は温度情報に
基づき超音波照射体7の照射強度を順次弱めていく制御
手段を有し、その具体例を図2に示す。
【0030】図において、横軸は時間で、照射開始時刻
をt0とし、t1,t2,t3,t4は照射経過時間を
示している。縦軸は、照射強度と温度センサ4から計測
される温度を示している。照射開始時の温度をtp0、
照射制御のために設定した温度閾値をtp1,tp2,
tp3とする。照射強度をS0,S1,S2,S3とす
る。S0は照射を停止している状態を示す。
【0031】一点鎖線で示すチャートは、本発明による
温度変化を示し、実線で示すチャートは従来例による温
度変化を示す。細い一点鎖線で示すチャートは、本発明
による照射強度の変化を示し、細い実線で示すチャート
は従来例による照射強度の変化を示す。
【0032】一点鎖線で示す本発明のチャートは以下の
状況を示している。即ち、初めに、照射強度S3として
照射を開始し、t1で温度閾値tp1に達すると、照射
強度をS2に弱めて照射を継続する。
【0033】照射が継続されt2で温度閾値tp2に達
すると、照射強度をS1に弱めて照射を継続する。さら
にt4で温度閾値tp3に達すると、照射を停止する制
御手段となっていて、これら一連の動作は照射記録とし
てモニタ25に表示されるようになっている。
【0034】温度閾値tp3、超音波プローブ5の破壊
防止の目的で決められる温度と同じか、低い値に設定さ
れている。
【0035】なお、照射記録は、各照射強度とその照射
時間を数値で示す他に、各照射強度と照射時間の積算
値、即ち、一点鎖線で示すチャートと横軸で囲まれる面
積で示せば、他の照射との比較がし易くなる。
【0036】一方、本発明と比較のために実線で示した
従来例のチャートは以下の状況を示している。即ち、初
めに、照射強度S3で照射を開始すると、t3で温度閾
値tp3に達してしまい、温度閾値tp3で照射を停止
し、短時間の照射治療となっている。
【0037】このように構成された超音波治療装置1に
よれば、超音波プローブ5により特定された治療部位1
に対して超音波照射体7から超音波を照射することで、
治療部位1の組織が熱変性し照射治療が行なわれる。こ
の照射治療時、照射時間t1で照射強度をS3からS2
に、照射時間t2で照射強度をS2からS1に順次弱め
ていき、最終所定値となる温度閾値tp4に達するまで
図2斜線領域で示すように十分な照射時間に基づく照射
治療が行なわれる。この結果、治療部位1から外れた正
常な組織を熱変性させる不用な熱変性領域を作ることな
く、安全で確実な治療部位1の熱変性が得られる。
【0038】図3は、超音波照射体7による照射治療の
第2の実施形態を示したものである。
【0039】即ち、この第2の実施形態は照射治療の初
期照射時に特徴をもたせたもので、初期照射時におい
て、超音波照射体7から照射される超音波の照射強度
を、初めは規定された照射強度S3より弱いS2の照射
強度で行ない、照射時間t1で規定された照射強度S3
まで強めていく第1の制御手段を有するようになってい
る。以下の制御は第1の実施形態と同様で、規定に達成
した照射強度S3を反射波の反射検出値に基づき照射強
度をS2,S1の順に弱めていき、反射検出値が最終所
定値となる温度閾値tp3に達した時に超音波照射体の
照射を停止させる第2の制御手段とを有するようになっ
ている。
【0040】したがって、この第2の実施形態によれ
ば、特に、照射治療の初期照射時において照射強度は、
規定された照射強度S3まで強めていく照射治療とな
る。この結果、規定を越えた照射強度での照射がなくな
り、治療部位1から外れた正常な組織まで熱変性させる
不用な熱変性領域を作ることなく、安全で確実な治療部
位1の熱変性が得られるようになる。
【0041】なお、温度センサ9は、超音波プローブ5
の温度検知も兼ねて、超音波プローブ5の近傍に配置し
たが、反射波を検知できる位置であれば、他所でも可能
である。また、温度変化による出力の低減は、ステップ
的に行ったが、連続的に行なつても良い。また、温度閾
値は、1個以上の任意の数にしても良い。
【0042】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明の請求項
1によれば、十分な照射時間を確保することができると
共に、治療部位から外れた正常な組織まで熱変性させる
不用な熱変性領域を作ることなく安全で確実な治療部位
の熱変性を得ることができる。
【0043】また、この発明の請求項2によれば、特
に、照射治療の初期照射時において、規定を越えた強い
照射強度での照射がなくなるため、治療部位から外れた
正常な組織まで熱変性させる不用な熱変性領域を作るこ
とがなく、安全で、確実な治療部位の熱変性を得ること
ができる。
【0044】また、この発明の請求項3によれば、温度
値をみることで、反射波の反射量を確実に知ることがで
きると共に、しかも、耐久性に優れ、安く入手すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる超音波治療装置全体の概要説
明図。
【図2】この発明にかかる温度と照射強度との関係を示
した説明図。
【図3】温度と照射強度との関係を示した第2の実施形
態の説明図。
【図4】超音波照射体による超音波の照射状態を示した
従来の説明図。
【符号の説明】
1 治療部位 3 生体 5 超音波プローブ 7 超音波照射体 9 超音波センサ P 焦点

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体治療部の治療部位を特定する超音波
    プローブと、超音波プローブによって特定された治療部
    位に対して照射治療用の超音波を照射する超音波照射体
    と、その超音波照射体から生体治療部へ向け照射した超
    音波の反射波を受波する超音波センサとを備えた超音波
    治療装置において、 前記超音波センサは、反射波の反射検出値に基づき超音
    波照射体の照射強度を順次弱めていき、反射検出値が最
    終所定値に達した時、超音波照射体の照射を停止させる
    制御手段を有していることを特徴とする超音波治療装
    置。
  2. 【請求項2】 生体治療部の治療部位を特定する超音波
    プローブと、超音波プローブによって特定された治療部
    位に対して照射治療用の超音波を照射する超音波照射体
    と、その超音波照射体から生体治療部へ向け照射した超
    音波の反射波を受波する超音波センサとを備えた超音波
    治療装置において、 前記超音波センサは、初期照射時に超音波照射体から照
    射される超音波の照射強度を規定された照射強度まで強
    めていく第1の制御手段と、規定に達した照射強度を反
    射波の反射検出値に基づき順次弱めていき、反射検出値
    が最終所定値に達した時、超音波照射体の照射を停止さ
    せる第2の制御手段とを有していることを特徴とする超
    音波治療装置。
  3. 【請求項3】 超音波センサは、温度センサであること
    を特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の超音波
    治療装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014030509A (ja) * 2012-08-02 2014-02-20 Hitachi Medical Corp 超音波治療装置
EP3366350A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-29 Theraclion SA A therapeutic treatment device, a method for defining a setup, a method for treating tissue and a computer program product

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