JP2007089927A - 超音波治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の回路規模の縮小化を図った超音波治療装置の提供。
【解決手段】撮像用探触子と治療用振動子を有する治療プローブと、
超音波パルス発生回路から少なくとも超音波遅延回路を経て得られる超音波パルスによって、前記撮像用探触子および治療用振動子のうちの一方を駆動させるものであって、
前記超音波パルスによる撮像用探触子の駆動および治療用振動子の駆動の切り換えを行う撮像・治療分離回路とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は超音波治療装置に係り、特に、治療個所を撮像できる超音波治療装置に関する。

この種の超音波治療装置は、被検体の治療部位に的確に超音波を照射させるため、該治療部位およびその周辺の部位を撮像する超音波診断装置と併わせ用いるれるのが通常となっている。

すなわち、超音波診断装置は、超音波パルス発生回路からの超音波パルス（撮像パルス）が、超音波遅延回路によってフォーカス処理され、さらに増幅器によって増幅された後に、撮像用探触子を駆動させるようになっている。さらに、該撮像用探触子によって得られた反射エコー信号は、増幅器によって増幅された後に、受波整相回路によって被検体内の所望の部位からの受信信号を強調した信号に変換するようになっている。そして、該受波整相回路からの画像信号を画像記憶部に記憶させた後に、該画像をディスプレィに表示させるようになっている。

これに対して、超音波治療装置は、超音波パルス発生回路からの超音波パルス（治療パルス）が、超音波遅延回路によって超音波ビームの焦点位置が被検体内の治療部位に合わせられるように制御され、さらに増幅器によって増幅された後に、治療用振動子を駆動させるようになっている。

なお、前記撮像用探触子と治療用振動子はいずれも治療プローブに内蔵され、これにより、該撮像用探触子によって撮像される断層面の所定の部位（治療部位）に該治療用振動子からの超音波を照射させることができるようになっている。

このような超音波治療装置はたとえば下記特許文献１において開示されている。
特開平７−２３１８９３号公報

しかし、上述した超音波治療装置は、超音波診断装置と併わせ用いられ、それらの装置のいずれにおいてもある程度の大きさを有している。このため、治療の作業において、被検体の周囲にあって充分なスペースが確保できないという不都合が指摘され、前記各装置の回路規模の簡単化が要望されるに至っている。

また、これら超音波治療装置および超音波診断装置は、それぞれ別個に動作させる構成となっているため、消費電力およびコストの増大をもたらし、それらの改善が要望されるに至っている。

本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、その目的は、装置の回路規模の簡単化を図った超音波治療装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による超音波治療装置は、たとえば、撮像用探触子と治療用振動子を有する治療プローブと、
超音波パルス発生回路から少なくとも超音波遅延回路を経て得られる超音波パルスによって、前記撮像用探触子および治療用振動子のうちの一方を駆動させるものであって、
前記超音波パルスによる撮像用探触子の駆動および治療用振動子の駆動の切り換えを行う撮像・治療分離回路とを備えることを特徴とする。

（２）本発明による超音波治療装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記超音波パルスは、超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器を経て得られ、
この超音波パルスによる前記撮像用探触子および前記治療用振動子の各駆動に応じて、前記超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器を制御する制御部を備えることを特徴とする。

（３）本発明による超音波治療装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記切り換えは、フレーム毎の各画像表示に当たり、治療個所とその周辺部を含む領域の表示を行う時間にて前記撮像用探触子を駆動させ、残りの時間にて前記治療用振動子を駆動させることによって行うことを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

上述の超音波治療装置によれば、装置の回路規模の縮小化を図ることができる。

以下、本発明による超音波治療装置の実施例について説明をする。

図１は、本発明による超音波治療装置の一実施例を示すブロック構成図である。

本発明による超音波治療装置は、大別して、装置本体２００と、この装置本体の近傍で被検体にたとえば当接させて用いられる治療プローブ１００と、前記装置本体２００にたとえば搭載されて配置されるディスプレィ３００とで構成されている。

まず、治療プローブ１００は撮像用探触子１００Ａと治療用振動子１００Ｂとを備え、それらはいずれも並設された複数の超音波振動子から構成され、撮像用探触子１００Ａは診断の際に駆動されるのに対し治療用探触子１００Ｂは治療の際に駆動されるようになっている。

この撮像用探触子１００Ａと治療用振動子１００Ｂのそれぞれの駆動は装置本体２００内の後述の撮像・治療分離回路２０４によって切り換えられるようになっている。

装置本体２００は、まず超音波パルス発生回路２０１を備え、この超音波パルス発生回路２０１からの超音波パルスは超音波遅延回路２０２によって遅延され、増幅器２０３によって増幅された後に、前記撮像・治療分離回路２０４に入力されるようになっている。

ここで、前記超音波パルス発生回路２０１、超音波遅延回路２０２、および増幅器２０３は、診断（撮像）の際および治療の際のいずれの場合にも駆動するように構成されている。すなわち、撮像用探触子１００Ａを駆動させる場合の超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器と、治療用振動子１００Ｂを駆動させる場合の超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器がそれぞれ共通化されて構成されたものとなっている。

この場合、前記超音波パルス発生回路２０１、超音波遅延回路２０２、および増幅器２０３は、それぞれ、診断および治療の場合にそれに合った動作をさせるため、たとえばキーボード２１０からの情報に基づく制御部２０９によって制御されるように構成されている。

前記撮像・治療分離回路２０４は、それが診断の際には、前記増幅器２０３からの超音波パルスは送受分離器２０５を介して治療プローブ１００の撮像用探触子１００Ａに送出するようになっている。撮像用探触子１００Ａは被検体内の反射エコー信号を受信でき、この反射エコー信号は前記送受分離器２０５、増幅器２０５を介して受波整相回路２０７に入力されるようになっている。受波整相回路２０７では入力信号の位相が調整されることにより、画像信号として構成され、画像記憶部２０８に記憶された後に、該画像がディスプレィ３００に表示されるようになっている。

また、前記撮像・治療分離回路２０４は、それが治療の際には、前記増幅器２０３からの超音波パルスは治療プローブ１００の治療振動子１００Ｂに送出するようになっている。

このような構成からなる超音波治療装置の動作を、以下、診断時と治療時に分けて説明をする。

まず、診断時にあっては、超音波パルス発生回路２０１からの超音波パルスは、まず、超音波遅延回路２０２によってフォーカス処理され、増幅器２０３によって増幅された後に、撮像・治療分離回路２０４を介して、送受分離器２０５に入力される。すなわち、前記撮像・治療分離回路２０４は、制御部２０９からの制御によって、増幅器２０３からの超音波パルスは治療プローブ１００の治療用振動子１００Ｂ側に入力させることなく、送受分離器２０５に入力させる。そして、送受分離器２０５からの超音波パルスは撮像用探触子１００Ａを駆動させ図示しない被検体内に超音波を照射し、その反射エコー信号を該撮像用探触子１００Ａおよび送受分離器２０５を介して取り出される。さらに、送受分離器２０５からの反射エコー信号は、受波増幅器２０６によって増幅された後に、受波整相回路２０７によって信号の位相の調整がなされ、画像信号となって画像記憶部２０８に格納され、該画像（診断画像）はディスプレィ３００に表示されるようになっている。

また、治療時にあっては、超音波パルス発生回路２０１からの超音波パルスは、超音波遅延回路２０２によって前記治療用振動子１００Ｂの各超音波振動子に供給するパルスの位相が調整される。各超音波振動子からの超音波によって形成される超音波ビームの焦点位置を治療部位に一致させるためである。そして、増幅器２０３によって増幅された後に、撮像・治療分離回路２０４を介して、治療プローブ１００の治療用振動子１００Ｂに入力される。すなわち、前記撮像・治療分離回路２０４は、制御部２０９からの制御によって、増幅器２０３からの超音波パルスは送受分離器２０５側に入力させることなく、治療プローブ１００の治療用振動子１００Ｂに入力させる。

また、このような構成からなる超音波治療装置の操作者による操作について以下説明する。

操作者は、まず、診断時において、被検体の患部を撮像する。すなわち、操作者は治療プローブ１００を被検体の体表あるいは術中に開腹した状態の臓器表面に接触させ生体内の患部に向けて把持する。

操作者は撮像開始の指令をキーボード２１０を介して入力する。これにより、制御部２０９は、超音波パルス発生回路２０１、超音波遅延回路２０２、増幅器２０３、および撮像・治療分離回路２０４のそれぞれに撮像モードの指令を出力し、これらを撮像モードで動作させる。

治療プローブ１００（撮像用探触子１００Ｂ）から被検体に超音波ビームが照射され、反射された反射エコー信号が該撮像用探触子１００Ｂによって受信される。この受信信号は、受波整相回路２０７によって超音波ビームごとに整相処理され、これにより得られる画像（診断画像）信号は画像記憶部２０８を介してディスプレィ３００に入力され、該画像を表示させる。

なお、図２に示すように、この場合のディスプレィ３００における診断画像ＰＲの表示は、フレーム毎の各画像の全域ＥＴにかけての各ラスタ（走査線）ごとに順次送受信することにより、全画像がリアルタイムの画像として更新され、動画像として表示される。

このようにして、操作者は、ディスプレィ３００を通して生体内を観察し、該診断画像ＰＲに患部ＤＰが現出した場合に、診断時から次の段階である治療に移行する。なお、この場合、治療プローブ１００をその位置で保持させ、該患部ＤＰの治療を該治療プローブ１００（治療用振動子１００Ｂ）からの超音波によって実行するようになっている。

ここで、この実施例では、前記患部ＤＰの治療の実行に先だって、治療用超音波ビームの照射焦点、照射エネルギー、および照射時間等の治療条件の他に、治療シーケンスをも設定するようになっている。ここで、治療シーケンスとは、治療時における治療モード中に撮像モードを間欠的に割り込ませ、治療モード、撮像モード、治療モード、撮像モード、……というように順次繰り返すことにより治療中の治療個所とその周辺部を含む領域の画像表示を前記ディスプレィ３００によって行うようになっている。

すなわち、図３に示すように、ディスプレィ３００においてフレーム毎の各画像表示に当たり、治療個所（患部ＤＰ）とその周辺部を含む領域（関心領域）ＧＴの表示を行うに足りる時間Ｔｄにて前記撮像用探触子１００Ａを駆動させ（撮像モード）、残りの時間Ｔｔにて前記治療用振動子１００Ｂを駆動させる（治療モード）ようになっている。このような駆動を時間の経過とともに示すとたとえば図４のようになり、各フレームにおいて、治療モードから診断モードへおよび診断モードから治療モードへの各切り換え時点を有するようになっており、該診断モード時に得られる画像が前記治療個所（患部ＤＰ）とその周辺部を含む領域（関心領域）ＧＴに相当するようになっている。

このため、治療個所とその周辺部を含む領域ＧＴは、治療の過程を確認するためのリアルタイム表示の断層画像となるものであるが、この領域ＧＴを設定することにより、前記時間Ｔｄおよび時間Ｔｔを定めることができるようになる。

そして、これら治療条件および治療シーケンスが設定されたなら、これら各設定情報をキーボード２１０を介して入力することにより、該設定情報に基づき治療が実行されることになる。

この場合、前記撮像モードの装置の動作は、診断時における装置の動作と同様であり、前記治療モードの際には、治療プローブ１００（治療振動子１００Ｂ）から被検体に超音波ビームが照射されるようになっている。この超音波ビームにあっては、前記患部ＤＰに同時刻に超音波が到達するように制御されており、該患部ＤＰに強力な超音波エネルギーが与えられるようになる。これにより、前記患部ＤＰは加熱および焼灼されて治療されるようになる。なお、この治療モードにあっては、前記送受分離器２０５、受波増幅器２０６、受波整相回路２０７は動作しないものとなっている。

上記実施例に示した超音波治療装置は、その治療時の動作において、治療個所とその周辺部を含む領域の表示を行い、該領域を除く周辺の領域において表示がなされないものとなっている。すなわち、ディスプレイ３００の表示部の一部において関心領域と称される領域が表示されているにすぎないものとなっている。このため、ディスプレィ３００の表示部において前記関心領域を除く周辺の領域に、この治療の前段階になされる診断の際に得られた画像のうち前記関心領域を除く周辺の領域の画像を表示させるように構成するようにしてもよいことはいうまでもない。診断の際に得られる画像は画像記憶部２０８に記憶させておき、この記憶された画像から前記関心領域を除く周辺の領域の画像の情報を得ることができることから、上述した構成を容易に達成することができる。このようにした場合、前記関心領域を除く周辺の領域の画像の情報はリアルタイム画像ではないが、全体の構造を見通すことができるようになるという効果を奏する。

上記実施例に示した超音波治療装置は、超音波診断装置として機能する構成と一体化させた装置として構成したものである。しかし、これらは一体化されている必要はなく、少なくとも超音波パルス発生回路と超音波遅延回路とが共通化されていれば、従来どおり別体として構成するようにしてもよいことはいうまでもない。装置の回路規模の簡単化を図ることができ、超音波治療装置および超音波診断装置のうち少なくともいずれかにおいて装置の小型化を図ることができるからである。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による超音波治療装置の一実施例を示すブロック構成図である。 本発明による超音波治療装置の診断時における画像表示を示した説明図である。 本発明による超音波治療装置の治療時における画像表示を示した説明図である。 本発明による超音波治療装置の治療時において時間経過にともなう治療モードと診断モードとの繰り替えしがなされていることを示す説明図である。

符号の説明

１００……治療プローブ、１００Ａ……撮像用探触子、１００Ｂ……治療用振動子、２００……装置本体、２０１……超音波パルス発生回路、２０２……超音波遅延回路、２０３……増幅器、２０４……撮像・治療分離回路、２０５……送受分離器、２０６……受波増幅器、２０７……受波整相回路、２０８……画像記憶部、３００……ディスプレィ、ＧＴ……関心領域、ＤＰ……患部、ＰＲ……診断画像、ＰＤ……画像表示。

Claims (3)

1. 撮像用探触子と治療用振動子を有する治療プローブと、
   超音波パルス発生回路から少なくとも超音波遅延回路を経て得られる超音波パルスによって、前記撮像用探触子および治療用振動子のうちの一方を駆動させるものであって、
   前記超音波パルスによる撮像用探触子の駆動および治療用振動子の駆動の切り換えを行う撮像・治療分離回路とを備えることを特徴とする超音波治療装置。
2. 前記超音波パルスは、超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器を経て得られ、
   この超音波パルスによる前記撮像用探触子および前記治療用振動子の各駆動に応じて、前記超音波パルス発生回路、超音波遅延回路、および増幅器を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波治療装置。
3. 前記切り換えは、フレーム毎の各画像表示に当たり、治療個所とその周辺部を含む領域の表示を行う時間にて前記撮像用探触子を駆動させ、残りの時間にて前記治療用振動子を駆動させることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波治療装置。
   

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