JP2009502267A - Ｍｒｉでガイドされる強力集束超音波治療システム - Google Patents

Abstract

ＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムであって、ＭＲＩ装置及び強力集束超音波治療装置を有している。前記ＭＲＩ装置は、第一の処置ベッドを含み、前記強力集束超音波治療装置は、超音波変換器、及びこの超音波変換器を駆動してそれぞれの方向へ移動させる移動及び位置決め手段を含んでいる。ここで、前記移動及び位置決め手段は、処置の間、ＭＲＩ装置のボアの外側に配置され、ＭＲＩ装置のボアの中に伸びることが可能な支持ロッドが、一方の端で前記移動及び位置決め手段に接続され、もう一方の端で前記超音波変換器に接続されている。本発明により提供されるシステムにおいて、前記超音波変換器は、複数の方向に移動し、スペースの制約を受けることなく処置ベッドの下で自由に移動することが可能であり、ＭＲＩ装置に対する干渉を少なくし、ＭＲＩ装置の機能及び効率を十分に発揮させて、最良の治療効果を実現する（図１）。

Description

本発明は、医療機器の分野に関係しており、超音波治療システムに係り、特にＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システム（MRI guided high-intensity focused ultrasonic therapeutic system）に係る。

既存の集束超音波（focused ultrasound）治療は、主としてＢ−モードの超音波診断装置を使用して、位置決めを行い、且つ治療をモニターする。モニタリング及び処置において採用されているそのようなＢ−モードの超音波診断装置は、以下のような短所を有している：
１） Ｂ−モードの超音波イメージが、或る角度を備えた平面イメージのみなので、３−Ｄ超音波システムが使用される場合であっても、依然、可視領域が制限される；
２） 超音波イメージは、観察深さについて制約がある。骨の物質が、イメージに大きな影響を及ぼし、骨の背後の組織は、ほとんど表示することができず、そして、人工物が存在する；
３） 超音波イメージは、組織の境界を特定する能力に乏しく、特に、小さな腫瘍及び深く埋め込まれた腫瘍を特定することが、一層困難である。

他の点では、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）デバイスは、生物学の及び医療の分野における重要なアプリケーションである。ＭＲＩデバイスは、磁場に適切な勾配を与えることも可能であり、それによって、磁気共鳴信号が、選択的に得られることが可能である。その情報は、処理され、各ポイントの組織の特徴が得られ、更に、その組織が画像化されることが可能である。得られた磁気共鳴イメージは、異なる組織を特定するために大きな能力を発揮し、正常な組織と腫瘍組織を容易に識別することを可能にする。得られるものは、或るボリューム及び人体の一部または全身の中の立体的なデータであり、画像化されることが可能であり、それ故に、ＭＲＩは、強力集束超音波（high-intensity focused ultrasound：ＨＩＦＵ）治療プロシジャーをモニターするために非常に適切である。

日本特許ＪＰ３３２２６４９は、ＭＲＩデバイスを超音波治療装置に結合した治療システムを開示している。通常、ＭＲＩデバイスのボアの中で、処置ベッドの下での縦方向の移動距離は、約１４０ｍｍであり、それ故に、超音波治療装置は、処置のために、極めて制限されたスペースの中で上方向及び下方向に移動する。それ故に、この治療システムは、先ず最初に、腫瘍の位置を決定するためにＭＲＩデバイスを使用し、その後に、患者は、ＭＲＩデバイスの磁場の外に運び出され、それから、超音波により処置が行われる。この種の治療システムは、患者を繰り返し移動することを必要とし、位置合わせを多くの回数行うことを必要とする。位置合わせのシステムは、複雑であって、位置合わせを行うために長い時間が必要になる。

米国特許ＵＳ５２７５１６５は、ＭＲＩ手術システムを提供している。このシステムは、集束超音波変換器を用いた手術を容易にする。この集束超音波変換器は、患者の中の領域内の組織を選択的に破壊する。集束超音波変換器は、破壊対象の組織の領域内にある焦点に、エネルギーを集束させる。非磁性の移動及び位置決めデバイスは、その移動メカニズムが十分に小さく、ＭＲＩデバイスの磁場のボアの中に容易に挿入されることが可能であり、縦方向に移動する。この移動及び位置決めデバイスは、複数の油圧式の移動ポジショナーと傾斜面を使用して、制限された縦方向のスペースの中で、超音波変換器を駆動し、オペレータのコントロールの下で、超音波の焦点の位置合わせを行う。

温度感受性パルス・シーケンス（temperature sensitive pulse sequence）を使用するＭＲＩシステムは、組織及び加熱された領域のイメージを作り出し、オペレータが、超音波エネルギーを適切な位置に向けるように、超音波変換器の位置を調整することを可能にする。しかし、この移動及び位置決めデバイスに設けられた超音波変換器は、超音波処置のために、回転することができず、下側から上に向けて移動することのみが可能である。それ故に、この超音波変換器は、腫瘍を複数の方位で処置すると言う要求に、適合することができない。

もう一つの米国特許ＵＳ５４４３０６８も、同様に、超音波エネルギー・アプリケータの非磁性の位置合わせデバイスを開示していて、このアプリケータは、ＭＲＩの磁場のボアの中で操作される。この発明の目的は、磁場の中で操作されるシンプルなポジショナーを提供することにある。また、移動手段に起因するＭＲＩシステムの磁場に対する干渉が避けられる。

米国特許ＵＳ６１４８２２５は、シーメンスＡＧ（Siemens AG）にアサインされているが、この特許は、超音波治療装置を開示している。この超音波治療装置は、高周波数発生器を採用して、異なる周波数を備えた離散的な電気的信号を発生させる。それらの信号は、時間の順に、周波数バンドの中に展開される。統合された複数の離散的な周波数の値は、同時に運転される診断用のＭＲＩ装置の受信バンドに対応する第二の周波数バンドの中に入っていない。このようにして、ＭＲＩモニタリングの間に超音波処置が実施されるとき、超音波治療装置はＭＲＩ装置の磁場と干渉しない。

上述した特許の全ては、ＭＲＩデバイスを超音波治療装置に結合した治療システムを、指向している。これらの治療システムは、主として、以下の短所を有している。

１） ＭＲＩのボアの中で、処置ベッドの下での縦方向の移動距離が厳しく制約されているために、処置ベッドの下での複数方向の移動を要求する超音波変換器を配置することが非常に困難であり、そして、複雑な移動及び位置決めメカニズムを配置することは、更に困難である。そして、ＭＲＩのボアの中で、処置ベッドの下に配置された移動及び位置決めメカニズムは、超音波変換器を移動させるための制約されたスペースを占有し、それによって、処置のプロシジャーが影響を受ける。

２） 非磁性のデザイン、及び超音波変換器上での処置、及びこれらのシステムのためのその移動及び位置決め手段の要求が高くなり、そのために、技術的な複雑さ及びこれらのシステムのコストが増大する。

３） 移動及び位置決めメカニズムにより駆動される超音波変換器は、制約されたスペース内でのみ移動することが可能であり、腫瘍のような病気の処置における、複数の方位の要求に適合することができない。超音波変換器が回転することができないので、処置ベッドの下での超音波処置のために、下方から上向きに移動することのみが可能である。側面から及び上方から下に向けての両方から、超音波処置が行われることが要求されるときに、超音波変換器は、動作することができない。

４） オペレータによる補助的な手動の操作を実施することが困難であり、また、オペレータが臨床的観察を行うにも不便である。
特許第３３２２６４９号公報 米国特許ＵＳ５２７５１６５号明細書 米国特許ＵＳ５４４３０６８号明細書 米国特許ＵＳ６１４８２２５号明細書

上述の、関係技術短所に鑑み、本発明により解決されるべき技術的な問題は、ＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムを提供することである。このシステムにおいて、超音波変換器は、複数の方向に移動し、処置ベッドの下で自由に移動し、ＭＲＩ装置に対してもたらす干渉が減少する。

本発明により提案される技術的なソリューションは、以下の通りである：即ち、ＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムは、ＭＲＩ装置及び強力集束超音波治療装置を含んでいる。前記ＭＲＩ装置は、第一の処置ベッドを含み、前記強力集束超音波治療装置は、超音波変換器、及びこの超音波変換器を駆動して全ての方向へ移動する移動及び位置決め手段を含んでいる。ここで、前記移動及び位置決め手段は、処置の間、ＭＲＩ装置のボアの外側に配置され、ＭＲＩ装置のボアの中に伸びることが可能な支持ロッドが、一方の端で前記移動及び位置決め手段に接続され、もう一方の端で前記超音波変換器に接続されている。前記移動及び位置決め手段は、コントロール手段を含み、このコントロール手段は、前記支持ロッドを駆動して、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動させ、且つ、Ｘ方向の周りで回転させる。前記コントロール手段により駆動されて、前記支持ロッドは、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に沿って移動し、且つ、Ｘ方向の周りで回転する。前記超音波変換器が前記支持ロッドに接続されているので、前記超音波変換器が正確に位置決めされることが可能である。

全体の処置プロシジャーの間、前記移動及び位置決め手段は、ＭＲＩ装置のボアの中には位置せず、ボアの外側に置かれる。前記支持ロッドを介してのみ、前記移動及び位置決め手段が前記超音波変換器に接続される。このようにして、ＭＲＩ装置のボアの中での処置ベッドの下のスペースが拡張され、超音波治療装置からのＭＲＩ装置の磁場に対する干渉が、大幅に減少される。ＭＲＩ装置の構造及び機能の全ての長所を組み込んで、本発明は、超音波変換器によるエネルギーの作用を受ける領域を、ＭＲＩ装置のイメージング及びモニタリング領域と、処置の対象のターゲット領域で交差させて、優れた治療効果を実現する。

この発明において、前記移動及び位置決め手段は、前記移動及び位置決め手段を上方向及び下方向に移動させるための、調整デバイスを有していても良い。この調整デバイスを調整することにより、前記支持ロッドは、前記超音波変換器を駆動して、ＭＲＩ装置のボアの中でＺ方向に移動する。

前記移動及び位置決め手段は、前記移動及び位置決め手段を水平方向に移動させるためのスライディング・デバイスを、その底部に有していても良い。このスライディング・デバイスは、プーリ及びスライド・レールを含んでいる。プーリは、前記移動及び位置決め手段の底部に組み込まれ、スライド・レールの中に配置される。オペレータが、前記移動及び位置決め手段に対してＸ方向に力を加えたとき、プーリにより駆動される当該移動及び位置決め手段の全体が、スライド・レール上で前方及び後方に移動することが可能であり、従って、支持ロッドにより駆動される超音波変換器は、ＭＲＩ装置のボアの中で、Ｘ方向に移動することが可能である。

前記移動及び位置決め手段は、支持ロッドを駆動して、ＭＲＩの軸または軸の平行線の周りで回転させるための回転デバイスを更に有していても良い。かくして、超音波変換器は、ＭＲＩ装置のボアの中で、ＭＲＩの軸または軸の平行線の周りで回転することが可能であり、そして、超音波変換器の可変且つ俊敏な移動動作が、実現されることが可能であり、処置のニーズにより適切に適合することができる。

一つの好ましい実施形態において、第一の処置ベッドが、第二の処置ベッドに接続されても良い。第一の処置ベッドは、調整可能な締結デバイスにより、第二の処置ベッドに接続される。この調整可能な締結デバイスは、二つの処置ベッドの間の距離及び角度を自由に調整することが可能であり、処置ベッドを駆動して、Ｘ方向に移動させることが可能である。

他の好ましい実施形態において、ＭＲＩ装置は、第二の処置ベッドを更に有し、そして移動及び位置決め手段は、前記第二の処置ベッドを駆動して、右方向及び左方向及び前方及び後方に移動するためのベッド移動手段を有している。第二の処置ベッドは、ベッド移動手段に接続される。このベッド移動手段により駆動されて、第二の処置ベッドは、右方向及び左方向及び前方及び後方に移動することが可能である。

以上で挙げたこれらの付加的なデバイスは、処置の間に、オペレータが超音波変換器を補助的に手動で操作することを容易にして、処置の間に、オペレータが臨床的観察を行うためにより役立つ。

好ましくは、支持ロッドは、非磁性材料または非金属材料で作られ、従って、超音波治療装置からＭＲＩ装置の磁場に対する干渉が、更に減少する。

超音波変換器は、流体を収容するコンテナの中に配置されることが可能である。支持ロッドに接続されたコンテナが、第一の処置ベッドまたは第二の処置ベッドの下に配置されるとき、第一の処置ベッドまたは第二の処置ベッドは、その上に開口を有し、超音波変換器は、第一の処置ベッドまたは第二の処置ベッドの開口に対応する適切な位置に配置されることが可能である。前記コンテナは、開放型のコンテナであって、処置ベッド側の開口に面する端部で開放され、患者がコンテナの中の流体に直接接触することを可能にする。

前記コンテナが、第一の処置ベッドの上方に配置される時、コンテナは閉鎖型のコンテナである。コンテナの開放端は、患者と直接接触するように構成された音響学的に透明なメンブレンにより閉じられる。
ここで、前記流体は、脱ガス水であっても良い。

前記移動及び位置決め手段がＭＲＩ装置のボアの外側に配置されているので、本発明のＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムは、超音波変換器の移動スペースについての制限を最小にし、超音波変換器の移動及び位置決め手段に対する非磁性の要求を大幅に減少させ、従って、患者の病巣に対する極めて正確な処置が、確保されることになる。一方において、本発明は、ＭＲＩ装置を超音波治療装置により良く統合して、装置の使用率を増加させる。本発明は、処置のための複数の移動の動作を提供し、医療の従事者が様々な姿勢で患者を処置することを可能にする。

図１〜５の中に示されているように、本発明のＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムは、ＭＲＩ装置１及び強力集束超音波治療装置を有している。ＭＲＩ装置１のボアの中で、第一の処置ベッド２は、支持手段３により支持され、この支持手段は、ＭＲＩ装置１の上に固定されている。この強力集束超音波治療装置は、超音波変換器６、及び超音波変換器６を駆動して複数の方位移動させるための移動及び位置決め手段を有している。この移動及び位置決め手段は、ＭＲＩ装置１のボアの外側に配置され、支持ロッド４に接続されている。この支持ロッド４は、ＭＲＩ装置のボアの中に伸びることが可能であり、もう一方の端で超音波変換器６に接続されている。

前記移動及び位置決め手段は、支持ロッド４を駆動して、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動させ且つＸ方向の周りで回転させるためのコントロール手段９を有している。前記移動及び位置決め手段は、当該移動及び位置決め手段を上方向及び下方向に移動させるための調整デバイス１０を有していても良い。前記移動及び位置決め手段は、当該移動及び位置決め手段を水平方向に移動させるためのスライディング・デバイスを、底部に有していても良い。このスライディング・デバイスは、プーリ１１及びスライド・レール１２を含んでいる。プーリ１１は、移動及び位置決め手段の底部に組み込まれ、プーリ１１は、スライド・レール１２の上に配置される。前記移動及び位置決め手段は、支持ロッドを駆動して、ＭＲＩの軸または軸の平行線の周りで回転させるための回転デバイス８を更に有していても良い。

好ましくは、支持ロッド４は、非磁性材料または非金属材料で作られる。

本発明のＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムは、第二の処置ベッド１３を更に有している。超音波変換器６は、コンテナ５の中に配置され、このコンテナは、流体で満たされ且つ支持ロッド４に接続されている。コンテナ５が、患者により使用される処置ベッド（第一の処置ベッドまたは第二の処置ベッド）の下にあるとき、この処置ベッドは、開口１６を有している。超音波変換器６の位置は、その処置ベッドの開口１６の位置に対応している。コンテナ５は、開放型のコンテナであって、開口１６に面する側の端部で開放され、患者がコンテナ５の中の流体に直接接触することを可能にする。

コンテナ５が、患者により使用される処置ベッド（第一の処置ベッドまたは第二の処置ベッド）の上方に配置されるとき、コンテナは閉鎖型のコンテナである。コンテナ５の開放端は、患者と直接接触するように構成されたフレキシブルな音響学的に透明なメンブレン１５により閉じられる。ここで、前記流体は、脱ガス水であっても良い。

本発明が、以下の実施形態及び添付図面を用いて詳細に更に説明される。

実施形態１：
図１の中に示されているように、この実施形態において、システムは、ＭＲＩ装置１及び強力集束超音波治療装置を有している。ここで、この強力集束超音波治療装置は、超音波変換器６と移動及び位置決め手段を有している。この移動及び位置決め手段は、ＭＲＩ装置の背後に配置され、支持ロッド４に接続されている。支持ロッド４は、その一方の端部で、移動及び位置決め手段のコントロール手段９に接続され、もう一方の端で、超音波変換器６に接続されている。移動及び位置決め手段は、コントロール手段９を有していて、このコントロール手段は、支持ロッド４を駆動して、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動され且つＸ方向の周りで回転させる。

図１及び図２の中に示されているように、コントロール手段９のＸ，Ｙ及びＺ方向への移動のための各運動機構の構造は、モータ、スクリュ・ロッド、スライディング・ブロック、及びスライド・レールを有していて、それらは、支持ロッドに組み込まれている。スクリュ・ロッドは、モータに接続され、スライド・レール上のスライディング・ブロックは、スクリュ・ロッドに係合している。モータ１８により駆動されて、スクリュ・ロッド１９は、支持ロッド４を駆動して、スライド・レール２０に沿ってＸ方向に移動させる。モータ２１により駆動されて、スクリュ・ロッド２２は、支持ロッド４を駆動して、スライド・レール２３に沿ってＹ方向に移動させる。図１の中に示されているように、モータ２４により駆動されて、スクリュ・ロッド２５は、支持ロッド４を駆動して、スライド・レール２６に沿ってＺ方向に移動させる。

コントロール手段９のＸ方向の周りで回転させるための構造は、モータ２７、同期ベルト２８、及び同期ベルト・ホイール２９を有している。同期ベルト・ホイール２９は、支持ロッド４に組み込まれている。同期ベルト２８により、モータ２７の出力シャフトが、同期ベルト・ホイール２９に接続される。モータ２７の駆動、及び同期ベルト２８及び同期ベルト・ホイール２９の力の下で、支持ロッド４は、Ｘ軸の周りで０〜３６０度回転することが可能である。

この実施形態において、支持ロッド４は、ＭＲＩ装置の磁場１に対する干渉を最小にするため、ニッケル−亜鉛−銅の合金を採用している。

図１の中に示されているように、ＭＲＩ装置１のボアの中に、第一の処置ベッド２及び第二の処置ベッド１３があり、第二の処置ベッド１３は、第一の処置ベッド２の上方に配置されている。第一の処置ベッド２は、調整可能な締結デバイス１４により第二の処置ベッド１３に接続され、この締結デバイスは、第一の処置ベッド２と第二の処置ベッド１３の間での位置を調整するために使用されることが可能である。第一の処置ベッド２は、支持手段３の上に固定され、この支持手段は、ＭＲＩ装置１の上に固定されている。ここで、第二の処置ベッド１３の部分であって、第一の処置ベッド２と重なり合わない部分に開口がある。

図６は、調整可能な締結デバイス１４の概略的な構造図である。調整可能な締結デバイス１４は、遷移ピース３０、プーリ３１、プーリ・サポート３２、ボルト３３、ナット３４、及び圧縮スプリング３５を有している。遷移ピース３０は、第一の処置ベッド２の中に埋め込まれ、プーリ３１は、遷移ピース３０の上に組み込まれている。プーリ・サポート３２は、プーリ・シャフトに接続されている。ボルト３３は、第二の処置ベッド１３及びプーリ・サポート３２の中を貫通し、ナット３４に接続されている。圧縮スプリング３５は、ボルト３３を包み込み、第二の処置ベッド１３とプーリ・サポート３２の間に挟まれている。遷移ピース３０は、その上でプーリ３１移動することが可能であるように、第一の処置ベッド２の中に埋め込まれている。

ボルト３３、ナット３４、及び圧縮スプリング３５が、プーリ・サポート３２と第二の処置ベッド１３の間に組み込まれている。第二の処置ベッド１３が、押す力を受けて押されたとき、第二の処置ベッド１３は、プーリ３１により駆動されてＸ方向に移動する。ボルト３３及びナット３４を調整することにより、圧縮スプリング３５が変形し、従って、二つのベッドの間の距離が変化する。ボルト３３、ナット３４、及び圧縮スプリング３５を含むデバイスの複数のセットが、二つのベッドの間に組み込まれることが可能であり、異なるボルト３３及びナット３４を調整することにより、圧縮スプリングが異なる量に変形し、従って、二つのベッドの間で異なる角度が形成されることが可能である。

図１及び図２の中に示されているように、移動及び位置決め手段は、スライディング・デバイスを更に有していて、このスライディング・デバイスは、処置の間に、オペレータが超音波変換器を手動で操作することを容易にする。前記スライディング・デバイスは、プーリ１１、及びこのプーリ１１がその上で滑るためのスライド・レール１２を有している。

図１の中に示されているように、回転デバイス８は、ネジなどにより、コントロール手段９に接続される。モータ３６の駆動、及び同期ベルト３７と同期ベルト・ホイール３８の力の下で、回転デバイス８は、全体のコントロール手段９を駆動して、ＭＲＩ装置１の軸または軸の平行線の周りで、０〜３６０度、回転可能にする。支持ロッド４がコントロール手段９に接続されているので、コントロール手段９の駆動の下で、支持ロッド４もまた、ＭＲＩ装置１の軸または軸の平行線の周りで、０〜３６０度、回転することが可能である。

図２の中に示されているように、調整デバイス１０は、モータ３９、スクリュ・ロッド４０、及びスライド・レール４１を有している。モータ３９の駆動の下で、スクリュ・ロッド４０は、回転デバイス８を駆動して、Ｚ方向のスライド・レール４１に沿って、上方向及び下方向に移動させる。コントロール手段９が回転デバイス８に接続され、且つ支持ロッド４がコントロール手段９に接続されているので、運動の伝達によって、支持ロッド４は、Ｚ方向、上方向及び下方向に移動することが可能である。

スライディング・デバイスは、移動及び位置決め手段の下に配置され、、移動及び位置決め手段の下に組み込まれたプーリ１１、及びこのプーリ１１がその上で滑るためのスライド・レール１２を有している。力が移動及び位置決め手段に対してＸ方向に加えられたとき、移動及び位置決め手段の全体は、Ｘ方向に移動することになる。

超音波変換器６が第二の処置ベッド１３の下で位置決めされた後に、超音波治療が、患者の病巣に対して、下側から上向きに施されることが可能である。

この実施形態において、超音波変換器６は、コンテナ５の中に配置され、このコンテナは、流体を収容している。このコンテナ５は、水のバッグであって、処置ベッド１３の開口１６に面する側の端部で開放されている。このコンテナは、脱ガス水で満たされている。この脱ガス水は、約２５℃のコントロールされた温度で超音波の伝播媒体として使用される。超音波変換器６が水のバッグの中に配置されているので、この水のバッグは、フレキシブルな部材７により支持ロッド４に接続される。

ここで、超音波変換器６は、圧電性の変換器を集束させる球状のシェルを採用していて、その焦点距離は、８０ｍｍから２００ｍｍまでの範囲にあり、その直径は、８０ｍｍから３００ｍｍまでの範囲にあり、その動作周波数は、０．５ＭＨｚから２ＭＨｚまでの範囲にある。

この実施形態において、治療システムの作業プロセスは、下記の通りである：
先ず第一に、患者をＭＲＩ装置１の第二の処置ベッド１３の上に置き、支持手段３および／または調整可能な締結デバイス１４を調整して、磁気共鳴ボリュームの中で、患者の病巣に対して位置合わせを行い、そして、ＭＲＩ装置１を使用して、患者の病巣の画像を作成する。次に、移動及び位置決め手段により、支持ロッド４を駆動して、第二の処置ベッド１３の下のスペースの中で、超音波変換器６を移動し、超音波変換器６を、それが第二の処置ベッド１３の開口１６に狙いを定めるまで、移動させ、磁気共鳴ボリュームの中で、超音波変換器６の焦点を処置の対象のターゲット領域の病巣に重ね合わせる。最後に、治療用の超音波を伝達して、患者を治療する。

実施形態２：
図３の中に示されているように、この実施形態において、移動及び位置決め手段は、ＭＲＩ装置１の背後に配置されている。この実施形態は、以下の点で実施形態１とは異なっている。即ち、ＭＲＩ装置１のボアの中に、第一の処置ベッド２のみがあり、超音波変換器６が第一の処置ベッド２の上方に配置され、上方から下向きに患者の病巣に超音波を照射する。超音波変換器６が第一の処置ベッド２の上方に配置されていて、上方から下向きに、患者の病巣に超音波を照射するので、ＭＲＩ装置１の中の第一の処置ベッド２は、開口を有していなくても良く、また、この第一の処置ベッドは、通常の処置を実施するために使用されても良い。

コンテナ５は、水のバッグを採用し、この水のバッグは、脱ガス水で満たされている。そのバッグの中の脱ガス水のオーバーフローを避けるために、フレキシブルな音響学的に透明なメンブレン１５が、水のバッグの開放端をシールするために使用され、そのメンブレンが患者と直接接触することが可能である。この実施形態における他のコンポーネントは、実施形態１におけるコンポーネントと同一である。

実施形態３：
図４及び図５の中に示されているように、この実施形態において、移動及び位置決め手段は、処置の間、ＭＲＩ装置１の前面側にある。ＭＲＩ装置は、第一の処置ベッド２及び第二の処置ベッド１３を有している。移動及び位置決め手段は、第二の処置ベッド１３を移動させるためのベッド移動手段、及び、超音波変換器を駆動して、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動させ、且つＸ方向の周りで回転するためのコントロール手段９を有している。第二の処置ベッド１３は、ベッド移動手段により移動及び位置決め手段に接続されている。

ここで、コントロール手段９の構造は、実施形態１における構造と同一である。

ベッド移動手段は、第二の処置ベッド１３を右方向及び左方向に移動させるための、プーリ及びスライド・レールの構造を有し、且つ第二の処置ベッド１３を前方及び後方を移動させるため、プーリ及びスライド・レールの構造を有している。

図４の中に示されているように、スライド・レール１７が、コントロール手段９の上に固定され、流体のコンテナ５が、第二の処置ベッド１３の開口の中に配置されている。プーリ４３の駆動の下で強力集束超音波治療装置の全体が手で押されたとき、装置の全体が、スライド・レール１２に沿って水平方向に、右方向及び左方向に移動して、ＭＲＩ装置１の前面に配置される。

図５の中に示されているように、第二の処置ベッド１３が手で押されたとき、プーリ４２は、スライド・レール１７に沿って前方及び後方に移動する。第二の処置ベッド１３が移動及び位置決め手段に接続されているので、この力により、移動及び位置決め手段の全体もまた、スライド・レール１２に沿って、前方及び後方に移動する。そして最後に、第二の処置ベッド１３が、ＭＲＩ装置１のボアの中に入り、患者に対する処置のために最良の位置に位置決めされる。

超音波変換器６が、第二の処置ベッド１３の下で位置決めされた後に、超音波治療が、患者の病巣に対して下側から上向きに施されることが可能である。

この実施形態における他のコンポーネント及び機能は、実施形態１におけるそれらと同一である。

図１は、本発明に基づく実施形態１の概略的な構造図である。 図２は、本発明に基づく実施形態１における強力集束超音波治療装置の概略的な構造図である。 図３は、本発明に基づく実施形態２の概略的な構造図である。 図４は、本発明に基づく実施形態３における第二の処置ベッドの概略的な構造図であって、この第二の処置ベッドは、ＭＲＩ装置の外側に配置されている。 図５は、本発明に基づく実施形態３における第二の処置ベッドの概略的な構造図であって、この第二の処置ベッドは、ＭＲＩ装置の中に配置されている。 図６は、本発明に基づく実施形態１における調整可能な締結デバイスの概略的な構造図である。

符号の説明

１…ＭＲＩ装置、２…第一の処置ベッド、３…支持手段、４…支持ロッド、５…コンテナ、６…超音波変換器、７…フレキシブル部材、８…回転デバイス、２…コントロール手段、１０…調整デバイス、１１，３１，４２，４３…プーリ、１２、２０…スライド・レール、１３…第二の処置ベッド、１４…調整可能な締結デバイス、１５…音響学的に透明なメンブレン、１６…開口、１７，２３，２６，４１…スライド・レール、１８，２１，２４，２７，３６，３９…モータ、１９…スクリュ・ロッド、２２，２５，４０…スクリュ・ロッド、２８，３７…同期ベルト、２９，３８…同期ベルト・ホイール、３０…遷移ピース、３２…プーリ・サポート、３３…ボルト、３４…ナット、３５…圧縮スプリング。

Claims (15)

1. ＭＲＩでガイドされる強力集束超音波治療システムであって：
   第一の処置ベッドを含むＭＲＩ装置と；
   超音波変換器及びこの超音波変換器を駆動してそれぞれの方向へ移動させる移動及び位置決め手段を含む強力集束超音波治療装置と；
   を有する超音波治療システムにおいて：
   前記移動及び位置決め手段は、処置の間、ＭＲＩ装置のボアの外側に配置され、ＭＲＩ装置のボアの中に伸びることが可能な支持ロッドが、一方の端で前記移動及び位置決め手段に接続され、もう一方の端で前記超音波変換器に接続されていること、
   を特徴とする超音波治療システム。
2. 下記特徴を有する請求項１に記載の超音波治療システム：
   前記移動及び位置決め手段は、コントロール手段を含み、このコントロール手段は、前記支持ロッドを駆動して、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動させ、且つＸ方向の周りで回転させる。
3. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記コントロール手段の、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動させるための各運動機構は、モータ、スクリュ・ロッド、スライディング・ブロック、及びスライド・レールを有していて、それらは前記支持ロッドに組み込まれ、スクリュ・ロッドはモータに接続され、且つスライド・レール上のスライディング・ブロックに係合している。
4. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記コントロール手段の、Ｘ方向の周りに回転させるため構造は、モータ、同期ベルト、及び同期ベルト・ホイールを有していて、同期ベルト・ホイールは、前記支持ロッドに組み込まれ、モータの出力シャフトは、同期ベルトにより同期ベルト・ホイールに接続されている。
5. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記移動及び位置決め手段は、当該移動及び位置決め手段を上方向及び下方向に移動させるための調整デバイスを、更に有している。
6. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記移動及び位置決め手段は、その底部に、当該移動及び位置決め手段を水平方向に移動させるためのスライディング・デバイスを有している。
7. 下記特徴を有する請求項６に記載の超音波治療システム：
   前記スライディング・デバイスは、プーリ及びスライド・レールを含み、プーリは、前記移動及び位置決め手段の底部に組み込まれ、且つ、スライド・レールの上に配置されている。
8. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記移動及び位置決め手段は、前記支持ロッドを駆動して、ＭＲＩの軸または軸の平行線の周りで回転させるための回転デバイスを更に有している。
9. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
   前記第一の処置ベッドは、第二の処置ベッドに接続され、、前記第一の処置ベッドは、調整可能な締結デバイスにより前記第二の処置ベッドに接続されている。
10. 下記特徴を有する請求項９に記載の超音波治療システム：
    前記調整可能な締結デバイスは、遷移ピース、プーリ、プーリ・サポート、ボルト、ナット、及び圧縮スプリングを有し；
    遷移ピースは、前記第一の処置ベッドの中に埋め込まれ、プーリは、遷移ピースの上に組み込まれ；
    プーリ・サポートは、プーリ・シャフトに接続され；
    ボルトは、前記第二の処置ベッド及びプーリ・サポートの中を貫通し、且つナットに接続され；
    圧縮スプリングは、ボルトを包み込み、且つ前記第二の処置ベッドとプーリ・サポートの間に挟まれている。
11. 下記特徴を有する請求項２に記載の超音波治療システム：
    前記ＭＲＩ装置は、第二の処置ベッドを更に有し；
    前記移動及び位置決め手段は、前記第二の処置ベッドを右方向及び左方向、及び前方及び後方に移動させるためのベッド移動手段を有し、
    前記第二の処置ベッドは、ベッド移動手段に接続されている。
12. 下記特徴を有する請求項１から１１のいずれか１項に記載の超音波治療システム：
    前記支持ロッドは、非磁性材料または非金属材料で作られている。
13. 下記特徴を有する請求項１２に記載の超音波治療システム：
    前記超音波変換器は、流体で満たされ且つ支持ロッドに接続されたコンテナの中に配置され；
    このコンテナは、前記第一の処置ベッドまたは前記第二の処置ベッドの下に配置され；
    前記第一の処置ベッドまたは前記第二の処置ベッドは、開口を有し；
    前記コンテナは、開放型のコンテナであって、処置ベッドの前記開口に面する端部で開放され；
    または、前記コンテナが前記第一の処置ベッドの上方に配置されるときには、前記コンテナは、閉鎖型のコンテナであって、即ち、前記コンテナの開放端が音響学的に透明なメンブレンにより閉じられる。
14. 下記特徴を有する請求項１３に記載の超音波治療システム：
    前記流体は、脱ガス水である。
15. 下記特徴を有する請求項１２に記載の超音波治療システム：
    前記超音波変換器は、圧電性の変換器を採用し、その焦点距離は８０ｍｍから２００ｍｍまでの範囲にあり、その直径は８０ｍｍから３００ｍｍまでの範囲にあり、その動作周波数は０．５ＭＨｚから２ＭＨｚまでの範囲にある。

Images