JP2010506635A

JP2010506635A - 撮像装置への電磁干渉を低減する超音波治療システム

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Publication number: JP2010506635A
Application number: JP2009532668A
Authority: JP
Inventors: 蒋光紅; ▲チン▼華昌; 付英述; 彭友湘
Original assignee: Chongqing Ronghai Engineering Research Center of Ultrasonic Medicine Co Ltd
Current assignee: Chongqing Ronghai Engineering Research Center of Ultrasonic Medicine Co Ltd
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: US8463356B2; CN101164637B; CN101164637A; CA2666062A1; EP2074947A4; RU2424014C2; WO2008046276A1; US20100076351A1; JP5047298B2; RU2009113272A; EP2074947A1

Abstract

撮像装置への電磁干渉を低減させることができる超音波治療システムは、上記撮像装置（６）と、超音波治療装置と、電気制御部とを備える。上記超音波治療装置は、超音波治療器（５）と、上記超音波治療器（５）用の移動／位置決め部とを有する。上記移動／位置決め部には、超音波治療器（５）の移動制御用の駆動モータが備えられている。そして駆動モータは、駆動モータの電磁波が撮像装置（６）に干渉することが可能な領域の外に配置されており、歯車部を介して超音波治療器（５）に接続されている。

Description

本発明は、超音波治療の分野に属するものであり、撮像装置によりガイドされる超音波治療システム、特に撮像装置への電磁干渉を低減することが可能な超音波治療システムに関するものである。

現存の超音波治療システムは、撮像装置と超音波治療装置とを組み合わせてなり、これにより診断と治療プランとを全ての患者に高画像で効率良く示すことができる。

ＭＲＩ装置は、超音波治療装置をガイドするための撮像装置として、安全かつ迅速に正確な画像を示すことが可能なので、臨床診断の現場ではＭＲＩ装置が広く採用されている。しかし、超音波治療装置の駆動モータと、超音波治療器の高周波発生器とは、主な電磁干渉源でもあり、ＭＲＩ装置の撮像装置に大きな電磁干渉を及ぼす。

超音波治療装置では、超音波治療器の移動／位置決め部は、超音波治療器の焦点を駆動して三次元に動かすために、複数の駆動モータを備える。

図１に示すように、治療ベッド用のモータ４が、上記治療ベッド（図１には図示せず）と焦点移動板１４とを駆動する。このモータ４は、ＭＲＩのボア内へまたはボア外への治療ベッドの搬入搬出を行うものである。焦点移動板１４上には、Ｘ，Ｙ，およびＺ軸板と、ＭＲＩ装置への遠近を調整するＸ，Ｙ，およびＺ軸駆動モータとが配置されている。

Ｚ軸板用のＺ軸駆動モータ３は、焦点移動板１４に固定されている。Ｚ軸板１３は、焦点移動板１４上に設置され、Ｚ軸方向に相対的に可動である。

Ｙ軸板用のＹ軸駆動モータ２は、Ｚ軸板１３に固定されている。Ｙ軸板１２は、Ｚ軸板１３上に設置され、Ｚ軸板１３と相対的に、Ｙ軸方向に可動である。

Ｘ軸板用のＸ駆動モータ１は、Ｙ軸板１２に固定されている。Ｘ軸板１１は、Ｙ軸板１２上に固定され、Ｙ軸板１２と相対的に、Ｘ軸方向に可動である。

超音波治療器５は、Ｘ軸板１１と接続されており、Ｘ軸板と共に移動する。

Ｚ軸駆動モータ３は、Ｚ軸歯車部（図１に図示せず）を用いて、Ｚ軸板１３を駆動してＺ軸方向に移動させる。Ｚ軸板は、Ｙ軸板１２、Ｙ軸駆動モータ２、Ｘ軸板１１、Ｘ軸駆動モータ１、および超音波治療器５を駆動してＺ軸方向に移動させる。Ｙ軸駆動モータは、Ｙ軸歯車部（図１に図示せず）を用いて、Ｙ軸板を駆動してＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸板は、Ｘ軸駆動モータ１、Ｘ軸板１１、および超音波治療器５を駆動して、Ｙ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動モータ１は、Ｘ軸歯車部（図１に図示せず）を用いて、Ｘ軸板１１を駆動してＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸板は、超音波治療器５を駆動してＸ軸方向に移動させる。

これにより、超音波治療器５の焦点の移動時に、Ｘ、Ｙ，Ｚ軸板用の各駆動モータが各々移動するのがわかる。各駆動モータがＭＲＩの撮像領域に近いため、上記駆動モータの動作時に生ずる電磁干渉や、上記駆動モータの移動時に上記駆動モータに含まれている強磁性体からのＭＲＩの撮像への干渉が大きくなる。

診断や治療を行う際には、超音波治療システムの超音波治療器５に電力を供給するための電気制御部や高周波発生器からの、ＭＲＩの撮像への干渉が大きくなる。

ＭＲＩ撮像時には、上述した電磁干渉は、ＭＲＩ画像の精密さに重大な影響を及ぼす。よって、診断や治療の効果に影響がでる。

つまり、撮像装置において、特にＭＲＩによりガイドされる超音波治療システムにおいては、システム全体に渡って電磁干渉を減少させることが重要である。

上記従来技術の問題点を鑑み、本発明の解決すべき課題は、撮像装置への電磁干渉を効果的に低減可能な超音波治療システムを提供することである。よって、超音波治療装置と撮像装置（ＭＲＩ装置）との間での電磁両立性を有した超音波治療システムを実現する。

本発明が提案する解決手段は以下のとおりである。撮像装置への電磁干渉を低減させることができる超音波治療システムであって、上記撮像装置と、超音波治療装置と、電気制御部とを備える。上記超音波治療装置は、超音波治療器と、上記超音波治療器用の移動／位置決め部とを有する。上記移動／位置決め部は、上記超音波治療器の移動を制御する駆動モータを有する。上記駆動モータは、上記駆動モータからの電磁波が上記撮像装置に電磁干渉を及ぼす領域の外に配置される。上記駆動モータは、歯車部を介して上記超音波治療器と接続されている。

駆動モータの回転による推進力は、長軸を介して歯車部に伝達するとしてもよく、続いて上記推進力は歯車部から上記超音波治療器に伝達される。よって、駆動モータをＭＲＩ装置の撮像領域から離れた場所に配置することが可能となり、これにより撮像装置への電磁干渉を防ぐことが可能である。

上記駆動モータは、上記撮像装置の撮像領域の中心点より２メートルの領域の外に配置されている。

上記移動／位置決め部は、Ｘ軸板を有してもよく、上記超音波治療器は、上記Ｘ軸板上に配置される。上記駆動モータは、Ｘ軸歯車部を介してＸ軸板に接続され、上記駆動モータは、Ｘ軸板を駆動してＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動モータである。

上記移動／位置決め部は、さらにＹ軸板と、上記Ｙ軸板を駆動してＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動モータとを有してもよい。上記Ｘ軸板は、上記Ｙ軸板上に配置される。上記Ｘ軸板は、上記Ｙ軸板上に配置され、上記Ｙ軸駆動モータは、上記撮像装置の撮像領域の中心点から２メートル離されて配置され、Ｙ軸歯車部を介して上記Ｙ軸板と接続されている。

上記移動／位置決め部は、さらにＺ軸板と、上記Ｚ軸板を駆動してＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動モータを有してもよい。上記Ｙ軸板は、上記Ｚ軸板上に配置される。上記Ｚ軸駆動モータは、上記撮像装置の撮像領域の中心点から２メートル離されて配置され、Ｚ軸歯車部を介して上記Ｚ軸板と接続されている。

超音波治療器が撮像装置のボア内に容易に搬入できるようにするために、上記Ｚ軸板は、焦点移動板上に配置されていてもよく、治療ベッド用モータにより上記焦点移動板の移動が制御されている。

上記各駆動モータは、サーボモータである。

本発明において、各駆動モータは、撮像装置の撮像領域から離されており、推進力は各歯車部を介して超音波治療器に伝達される。超音波治療器の焦点の位置合わせを行っている間、各駆動モータは変位しない。駆動モータが撮像装置の撮像領域から離れているので、撮像装置への電磁干渉を可能な限り低減させることができる。

本発明において、撮像装置としては、主に、ＭＲＩ装置が採用されるが、その他の撮像装置を本発明に採用することもできる。

超音波治療システムにおいて、電気制御装置は稼動時に電気干渉を生じ、この電磁干渉が撮像装置による診断の精度に影響を及ぼす。ＭＲＩを使用する診断の精度を向上させるためには、稼動しているＭＲＩ装置の電気制御部により発生する電磁干渉を低減させることが非常に重要である。よって、好ましい電気制御部は、さらに、治療ベッドの移動制御用の電気制御部を含むという構成にしてもよい。治療ベッドの移動を制御する電気制御部には位置センサが配されており、上記位置センサは、上記治療ベッドが上記撮像装置の撮像領域に入ると、治療ベッドの移動制御用の電気制御部への電力供給を停止させる。超音波治療装置の治療ベッドがＭＲＩ装置に近づけてから、上記治療ベッドを、診断および超音波治療を行うＭＲＩ装置のボア内に搬入する必要がある。ＭＲＩ装置のボア内へまたはボア外への治療ベッドの搬入搬出を制御するための電気制御部への電気供給が、診断および治療中に停止されているならば、上記電気制御部が通電状態であればＭＲＩに及ぼす電磁干渉を、効果的に低減することができる。治療ベッドがＭＲＩ装置のボアから搬出されると、上記電気制御装置への電気供給が再開可能になる。

より好ましくは、さらに上記電気制御部は高い減衰率を有するローパスフィルタを複数備えている。上記複数のフィルタにより、高周波発生装置や、電気部品、移動システムの制御部や、サーボドライバへの電源、または駆動モータの電源からの電磁波をフィルタすることができ、それにより、ＭＲＩ装置の動作周波数近辺の周波数を有する電磁干渉を低減させることができる。

本発明におけるフィルタは、超音波治療装置から発生する１０ＭＨｚを超える電磁波を主にフィルタするものである。上記フィルタの減衰率は８０ｄＢから１２０ｄＢの範囲内にある。

主な干渉源（例えば、高周波発生器や駆動モータの電源）については、遮蔽するという手段が採られてきた。本発明においても、遮断導波管を使用する方法が採られ、様々な理由により遮蔽することが出来ない箇所（例えば、駆動モータの出力シャフト用の穴や、制御信号線が遮蔽カバーから出てくる、又は遮蔽カバーに入っていく場所）に遮断導波管を使用している。遮断導波管は、金属によりなる、筒状の単純な構造を有し、ハイパスフィルタとしての電気的特性を示す。遮断導波管は、遮断周波数を超える周波数の信号を通すが、遮断周波数以下の周波数の信号については通さない。この特性を利用して、導波管の遮断周波数を、干渉信号の周波数が導波管の遮断領域内になるように設定して干渉信号が導波管内に入らないようにする。つまり、導波管が電磁遮蔽体として作用する。本発明における遮蔽導波管は、１００ＭＨｚ未満の周波数の干渉電磁波をフィルタすることが可能であり、その減衰率は８０ｄＢから１２０ｄＢの範囲内である。

電磁波を遮蔽可能な遮蔽カバーであるモータ用遮蔽カバーによって各駆動モータの外殻が覆われている。電磁波を減衰可能な遮蔽導波管が各駆動モータの出力シャフト上に配置され、上記遮蔽導波管は、上記モータ用遮蔽カバーに接続されている一端を有し、接地されている。各駆動モータの陽極および陰極はそれぞれフィルタに接続されている。

また、撮像装置も配置されている、電磁波を遮断する遮蔽室内に、駆動モータおよび超音波治療器を配置することもできる。各駆動モータの陽極および陰極はそれぞれ、遮蔽室に配置されているフィルタに接続されている。そして、上記フィルタは、遮蔽室の外に配置されているフィルタに接続されている。上記超音波治療器は、遮蔽室の外に配置された任意のフィルタを介して上記高周波発生器に接続されている。上記モータ用遮蔽カバーと、各駆動モータの外殻とはそれぞれ上記遮蔽室に接続されて一点接地されている。上記遮蔽室は接地されており、これによって電磁干渉がさらに低減される。

図１は、従来の超音波治療システム移動機構の構造図である。図２は、本発明の超音波治療システムにて使用されるモータの配置図である。図３は、本発明の電子制御部を示す構造図である。図４は、本発明において採用する遮断手段およびフィルタ手段の概略図である。

好ましい実施形態と添付の図面に基づいて、本発明を以下に詳細に説明する。

本発明の超音波治療システムは、ＭＲＩ装置６（撮像装置）、超音波治療装置、および電気制御部を備える。ここで、上記超音波治療装置は、治療ベッド７、超音波治療器５、および、超音波治療器５用の移動／位置決め部を備える。

図２に示すように、超音波治療器５の移動／位置決め部は、Ｘ軸板１１、Ｘ軸駆動モータ１、Ｙ軸板１２、Ｙ軸駆動モータ２、Ｚ軸板１３、Ｚ軸駆動モータ３、焦点移動板１４、および治療ベッド用モータ４を備える。Ｘ軸板１１上には、超音波治療器５が設置される。Ｘ軸駆動モータ１は、Ｘ軸歯車部を介してＸ軸板１１に接続されている。Ｙ軸駆動モータ２は、Ｙ軸歯車部を介してＹ軸板１２と接続されている。Ｚ軸駆動モータ３は、Ｚ軸歯車部を介してＺ軸板１３と接続されている。治療ベッド用モータ４は、Ｚ軸方向に焦点移動板１４を駆動するものである。

Ｘ軸板１１はＹ軸板１２上に設置され、Ｙ軸板１２はＺ軸板１３に接続され、Ｚ軸板１３は焦点移動板１４上に設置されている。

本実施形態では、Ｘ軸駆動モータ１、Ｙ軸駆動モータ２、およびＺ軸駆動モータ３は、治療ベッドスタンド１５上に設置され、通常ＭＲＩの撮像領域の中心点より２ｍ離されている。Ｘ軸駆動モータ１、Ｙ軸駆動モータ２、およびＺ軸駆動モータ３は、それぞれＸ，Ｙ，およびＺ軸歯車部に、Ｘ軸シャフト２１、Ｙ軸シャフト２２、およびＺ軸シャフト２３を介して接続されている。本実施形態では、全ての駆動モータを、サーボモータとしてもよい。Ｘ軸シャフト２１、Ｙ軸シャフト２２、およびＺ軸シャフト２３はそれぞれ長軸である。長軸が回転すると、推進力が歯車部に伝達される。長軸が停止しているときは、歯車部は長軸に対して軸方向に可動になる構成にしてもよい。Ｘ軸シャフト２１、Ｙ軸シャフト２２、およびＺ軸シャフト２３の両端は、治療ベッドスタンド１５に取り付けられている。超音波治療器５はＸ軸板１１に接続され、Ｘ軸板１１と共に動く。

Ｘ軸歯車部は、かさ歯車機構、ネジ歯車機構、およびＺ軸方向に動くキー歯車機構を備える。この三つの歯車機構は、Ｘ軸駆動モータからの推進力を次々に伝達していく。上記キー歯車機構は、Ｘ軸シャフト２１に接続されている。Ｘ軸シャフト２１には、キーの案内穴が設けられている。上記キーの案内穴の長さは、Ｚ軸方向における治療ベッドの移動範囲と超音波治療器の焦点の移動範囲とにより設定される。Ｚ軸板１３がＺ軸方向に（つまり、ＭＲＩ装置のボアに向かって）移動すると、キーがＺ軸方向のキーの案内穴内に進入可能になる。Ｘ軸シャフト２１が回転すると、推進力がキー歯車機構を介してかさ歯車機構に伝わり、更にかさ歯車機構からネジ歯車機構に伝わる。最後に、ネジ歯車機構はＸ軸板１１を駆動して、超音波治療器５をＸ軸方向に動かす。ネジ歯車機構は、かさ歯車機構にネジ止めされたＸ軸板１１と、Ｙ軸板１２に接続されＸ軸方向に伸びる案内レールとを備えている。Ｘ軸板１１は、案内レールに沿ってＸ軸方向に線運動することが可能である。

Ｙ軸歯車部およびＺ軸歯車部は、移動させる方向が違う以外はＸ軸歯車部と同様の構造を有している。

治療ベッド用モータ４は、治療ベットスタンド１５の、ＭＲＩ装置から遠い方の端部に設けられている。

超音波治療装置は、下記のように動作する。

治療ベッド用モータ４は、焦点移動板１４を駆動する。焦点移動板１４は、自身に搭載されているＺ軸歯車部を動かして、Ｚ軸シャフト２３の軸に沿って移動する。Ｚ軸板１３は、焦点移動板１４と共に動き、Ｙ軸歯車部およびＸ軸歯車部を動かして、それぞれＹ軸シャフト２２とＸ軸シャフト２１に沿って移動させる。同時に、Ｘ軸板１１、Ｙ軸板１２、および超音波治療器５は、治療ベッド７と共に、ＭＲＩ内に搬入されるかＭＲＩから搬出される。

Ｚ軸駆動モータ３は、Ｚ軸シャフト２３を回転駆動する。Ｚ軸シャフト２３は、Ｚ軸板１３を担持しており、これを（キー歯車機構、かさ歯車機構、およびネジ歯車機構を含む）Ｚ軸歯車部を介してＺ軸方向に移動させる。Ｚ軸板１３は、Ｙ軸板１２、Ｙ軸歯車部、Ｘ軸板１１、およびＸ軸歯車部を担持しており、これらをＺ軸方向に移動させ、それにより超音波治療器５を駆動してＺ軸方向に移動させる。

Ｙ軸駆動モータ２は、Ｙ軸シャフト２２を回転駆動する。Ｙ軸シャフト２３は、Ｙ軸板１２を担持しており、これを（キー歯車機構、かさ歯車機構、およびネジ歯車機構を含む）Ｙ軸歯車部を介してＹ軸方向に移動させる。Ｙ軸板は、Ｘ軸板１１およびＸ軸歯車部を担持しており、これらをＹ軸方向に移動させ、それにより超音波治療器５を駆動してＹ軸方向に移動させる。

Ｘ軸駆動モータ１は、Ｘ軸シャフト２１を回転駆動する。Ｘ軸シャフト２１は、Ｘ軸板１１を担持しており、これを（キー歯車機構、かさ歯車機構、及びネジ歯車機構を含む）Ｘ軸歯車部を介してＸ軸方向に移動させる。これにより超音波治療器５を駆動してＸ軸方向に移動させる。

Ｘ軸駆動モータ、Ｙ軸駆動モータ、およびＺ軸駆動モータは、超音波治療器５の焦点を動かして、それぞれＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に空間移動させる。超音波治療時には、これらのモータは同じ位置に留まる。

これら駆動モータは、ＭＲＩ装置の撮像領域から離れた位置に配置される。これにより、駆動モータの駆動時に生ずるＭＲＩへの電磁干渉を低減でき、また治療時には、駆動モータの駆動時に生ずるＭＲＩ装置への電磁干渉を回避できる。

図３に示すように、ＭＲＩ装置６との相対位置について、ＭＲＩによりガイドされた超音波治療装置は、ＭＲＩ装置の外側に配置されていてもいいし、ＭＲＩのボア内に配置されていてもよい。

ここで、電気制御部は、治療ベッドの移動を制御するための電気制御部９と、超音波治療器の移動／位置決めを制御するための電気制御装置１６とを備える。ここで、治療ベッドの移動を制御するための電気制御器９は、治療ベッド移動部８を制御するために使用される。移動／位置決めを制御するための電気制御装置１６は、超音波治療器の移動／位置決め部１０を制御するために使用される。

位置センサ（図示せず）が、ＭＲＩ装置６の適当な位置に備えられており、治療ベッド７がＭＲＩ装置６の撮像領域に入ると、治療ベッドの移動制御用の電気制御部９への電力供給を停止させる。

本発明は、超音波治療システムの主な干渉源に対して、遮蔽を施したりフィルタを装備したりするという手段が採られてきた。図４に示すように、ＭＲＩ装置は、遮蔽室２５に配置されている。遮蔽室２５は、電磁波を遮蔽するものである。駆動モータおよび移動制御部も遮蔽室２５内に配置される。ＤＣ電源２６、操作卓２７、および高周波発生装置１７は、遮蔽室２５の外に配置されている。遮蔽室２５と、モータ用遮蔽カバー２４とは、高い導電性および高い透磁率を有する磁気材料からなり、電磁波の遮蔽について優れた性能を示す。本実施形態においては、モータ用遮蔽カバー２４はステンレスにより形成されている。ここで、Ｘ軸駆動モータ１を例として図示する。

フィルタがケーブルの両端に備えられており、電磁波の遮蔽性能が向上しているので、ＤＣ電源２６の陽極およびＤＣ電源２６の陰極は、それぞれ、フィルタリングの為に、フィルタ３７、フィルタ３４、フィルタ３８およびフィルタ３５を介してＸ軸駆動モータ１の陽極およびＸ軸駆動モータ１の陰極に接続されている。Ｘ軸駆動モータ１の外殻は、フィルタ３６を介して遮蔽室２５に接続され、モータ用遮蔽カバー２４は、遮蔽室２５に接続されている。ここにおいて、排除されるべき干渉源の周波数が１０ＭＨｚ未満までに低減されるので、モータ用遮蔽カバー２４と、Ｘ軸駆動モータ１の外殻とは遮蔽室２５に接続され、これによりそれぞれ一点接地されている。上記遮蔽室２５は接地されている。

遮断導波管３２が、Ｘ軸駆動モータ１の出力シャフトの外側に（遮断導波管のハイパスフィルタの電気特性を利用して）設けられている。遮断導波管３２は、モータ用遮蔽カバー２４に接続されている。Ｘ軸駆動モータ１の出力シャフトは推進力を駆動キー１９によって結合歯車部２０に伝える。そして、結合歯車部２０は、駆動キー１８によって推進力をＸ軸シャフト２１（図示せず）に伝える。結合歯車部２０は、非金属物質により形成されている。動作制御部３３は、本超音波治療システムの、各移動／位置決め部と電気制御部とを制御するものである。操作卓２７は、通信用光ファイバを介して動作制御部３３を監視する。遮断導波管３１および遮断導波管２８は、それぞれ通信用光ファイバが遮蔽室２５とモータ用遮蔽カバー２４に入る箇所に設けられている。高周波発生器１７からの出力電力信号は、フィルタ２９、整合回路３０を介して超音波治療器５に達する。ここで、Ｘ軸駆動モータ１の外殻は（フィルタ３６を介して）一点接地され、遮断導波管２８、３１、および３２、モータ用遮蔽カバー２４、および遮蔽室２５も一点接地されている。

この実施形態において、フィルタは、高い減衰率を有するローパスフィルタである。これらのフィルタは主に、電源および高周波発生器から発生した１０ＭＨｚよりも高い電磁波をフィルタし、遮蔽するものである。その減衰率は、８０ｄＢから１２０ｄＢの範囲である。本実施形態では、フィルタ３４、フィルタ３５、フィルタ３６、フィルタ３７、およびフィルタ３８は、ロッドローパスフィルタである。

本実施形態では、ロッドローパスフィルタは、１０ＭＨｚよりも高い電磁波をフィルタし、１００ｄＢ減衰させることができる。よって、フィルタ後の電磁波によるＭＲＩ装置への干渉をＭＲＩによる診断の精度に影響が出ない程度にまで抑制することができる。これにより、フィルタ後の電磁波によるＭＲＩへの干渉を効果的に低減させることができる。

本実施形態において、ＭＲＩ装置が実際に動作している時の電磁波の周波数に基づいて、干渉信号の周波数「ｆ」は、１０ＭＨｚから１００ＭＨｚの範囲で設定される。遮断周波数ｆ_ｃ＝（３〜５）×ｆに基づき、遮断導波管３１、３２の遮断周波数は３００ＭＨｚから５００ＭＨｚの範囲で設定される。

断面円状の遮断導波管のｆは、下記の（１）式により求められる。（１）式において、Ｄは遮断導波管の直径（単位：ｍｍ）であり、ｆ_ｃは遮断周波数（単位：ＭＨｚ）である。

断面円状の遮断導波管の減衰Ｓは、下記の（２）式により求められる。（２）式において、Ｓは減衰値（単位：ｄＢ）であり、Ｌは遮断導波管の長さ（単位：ｍｍ）であり、Ｄは遮断導波管の直径（単位：ｍｍ）である。

本実施形態では、ｆは１００ＭＨｚであり、ｆ_ｃは５００ＭＨｚであり、Ｓは１００ｄＢである。

空間構造を考慮し、

の関係と

の関係とを満足するという前提で、導波管３２の直径（Ｄ）と長さ（Ｌ）は、Ｄ＝３０ｍｍ、Ｌ＝１００ｍｍと算出される。

駆動モータの出力シャフト上に遮断導波管を設けることで、１００ＭＨｚ未満の周波数の電磁波を８０ｄＢから１２０ｄＢ減衰させることが可能となり、これによりＭＲＩへの干渉を効果的に低減させることができる。

超音波診断時および超音波治療時には、治療ベッドの移動制御用の電気制御部９による制御の下、治療ベッド移動部８は治療ベッド７と超音波治療器５とを動かし、ＭＲＩ装置６のボア内に移動させる。治療ベッド７が位置センサに当たると、治療ベッドの移動制御用の電気制御部９は電力供給を止め、治療ベッド７は、超音波診断および超音波治療を行っている間、同位置に留まり安定な状態に置かれる。移動／位置決めを制御するための電気制御装置１６は、移動／位置決め部１０を制御して超音波治療器５の焦点を動かし、患者の患部に超音波治療を行うために焦点の三次元空間移動を行う。

本発明において、治療ベッド７および超音波治療器５がＭＲＩ装置６のボアに搬入された後、ＭＲＩ装置６が撮像を開始するまで治療ベッド移動制御用の電気制御部９への電力供給は停止される。こうすることで、電気を帯びたこの種の電気部により生ずるＭＲＩへの電磁干渉を防ぐことができる。

診断や治療の完了後、または治療ベッド７を移動する必要が生じた場合、スイッチにより、治療ベッドの移動制御用の電気制御部９への電力供給が再開され、治療ベッド移動部８が起動されて治療ベッド７を動かし、ＭＲＩ装置６のボアから治療ベッド７を搬出する。

電気制御部への電力供給を停止することにより、ＭＲＩ装置６への電磁干渉を効果的に低減させることができる。

よって、本発明の超音波治療システムは、電磁干渉の低減に効果的であり、超音波治療装置とＭＲＩ装置との間の電磁両立性を実現することができる。

１Ｘ軸駆動モータ
２Ｙ軸駆動モータ
３Ｚ軸駆動モータ
４治療ベッド用モータ
５超音波治療器
６ＭＲＩ装置
７治療ベッド
８治療ベッド移動部
９治療ベッドの移動制御用の電気制御部
１０移動／位置決め部
１１Ｘ軸板
１２Ｙ軸板
１３Ｚ軸板
１４焦点移動板
１５治療ベッドスタンド
１６移動／位置決めを制御するための電気制御装置
１７高周波発生器
１８駆動キー
１９駆動キー
２０結合歯車部
２１Ｘ軸シャフト
２２Ｙ軸シャフト
２３Ｚ軸シャフト
２４モータ用遮蔽カバー
２５遮蔽室
２６ＤＣ電源
２７操作卓
２８遮断導波管
２９フィルタ
３０整合回路
３１遮断導波管
３２遮断導波管
３３動作制御部
３４フィルタ
３５フィルタ
３６フィルタ
３７フィルタ
３８フィルタ

Claims

撮像装置への電磁干渉を低減させることができる超音波治療システムであって、上記撮像装置と、超音波治療装置と、電気制御部とを備え、上記超音波治療装置は、超音波治療器（５）と、上記超音波治療器（５）用の移動／位置決め部とを有し、上記移動／位置決め部は上記超音波治療器(５)の移動を制御する駆動モータを有し、上記駆動モータは、上記駆動モータからの電磁波が上記撮像装置に電磁干渉を及ぼす領域の外に配置され、上記駆動モータは、歯車部を介して上記超音波治療器（５）と接続されていることを特徴とする超音波治療システム。
上記駆動モータが、上記撮像装置の撮像領域の中心点より２メートルの領域の外に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の超音波治療システム。
上記移動／位置決め部は、さらにＸ軸板（１１）を有し、上記超音波治療器（５）は、上記Ｘ軸板上に配置され、上記駆動モータは、Ｘ軸歯車部を介してＸ軸板に接続され、上記駆動モータは、Ｘ軸板を駆動してＸ軸方向に移動させるＸ軸駆動モータ（１）であることを特徴とする請求項１に記載の超音波治療システム。
上記移動／位置決め部は、さらにＹ軸板（１２）と、上記Ｙ軸板を駆動してＹ軸方向に移動させるＹ軸駆動モータ（２）とを有し、上記Ｘ軸板（１１）は、上記Ｙ軸板上に配置され、上記Ｙ軸駆動モータは、上記撮像装置の撮像領域の中心点から２メートル離されて配置され、Ｙ軸歯車部を介して上記Ｙ軸板と接続されていることを特徴とする請求項３に記載の超音波治療システム。
上記移動／位置決め部は、さらにＺ軸板（１３）と、上記Ｚ軸板を駆動してＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動モータ（３）を有し、上記Ｙ軸板（１２）は、上記Ｚ軸板（１３）上に配置され、上記Ｚ軸駆動モータは、上記撮像装置の撮像領域の中心点から２メートル離されて配置され、Ｚ軸歯車部を介して上記Ｚ軸板と接続されていることを特徴とする請求項４に記載の超音波治療システム。
上記Ｚ軸板（１３）は、焦点移動板（１４）上に配置され、治療ベッド用モータ（４）により上記焦点移動板（１４）の移動が制御されていることを特徴とする請求項５に記載の超音波治療システムであって、
電磁波を遮蔽可能なカバーである、モータ用遮蔽カバー（２４）によって各駆動モータの外殻が覆われ、電磁波を減衰可能な遮蔽導波管（３２）が各駆動モータの出力シャフト上に配置され、上記遮蔽導波管（３２）は、モータ用遮蔽カバー（２４）に接続されている一端を有し、接地されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載されている超音波治療システム。
上記撮像装置の、電磁波を遮蔽可能な遮蔽室（２５）内に上記駆動モータと超音波治療器（５）が配置されており、上記モータ用遮蔽カバー（２４）および上記駆動モータの外殻はそれぞれ遮蔽室（２５）に接続されて一点接地され、上記遮蔽室（２５）は接地されていることを特徴とする請求項７に記載の超音波治療システム。
上記電気制御部は、治療ベッド（７）の移動を制御する、治療ベッドの移動制御用の電気制御部（９）を有し、上記治療ベッドの移動制御用の電気制御部には位置センサが配されており、上記位置センサは、上記治療ベッド（７）が上記撮像装置の撮像領域に入ると、上記治療ベッドの移動制御用の電気制御部への電力供給を停止させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の超音波治療システム。
さらに上記電気制御部は高い減衰率を有するローパスフィルタを複数備えており、上記各フィルタにより、上記超音波治療器および駆動モータに電力を供給する高周波発生器（１７）により生ずる電磁波をフィルタすることが可能であることを特徴とする請求項９に記載の超音波治療システム。
上記フィルタの減衰率は、１０ＭＨｚよりも高い周波数の電磁波に対して、８０ｄＢから１２０ｄＢの範囲内にあることを特徴とする請求項１０に記載の超音波治療システム。
電磁波を遮蔽可能な遮蔽カバーであるモータ用遮蔽カバー（２４）によって各駆動モータの外殻が覆われ、電磁波を減衰可能な遮蔽導波管（３２）が各駆動モータの出力シャフト上に配置され、上記遮蔽導波管（３２）は、上記モータ用遮蔽カバー（２４）に接続されている一端を有し、接地されており、各駆動モータの陽極および陰極はそれぞれフィルタに接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の超音波治療システム。
上記撮像装置の、電磁波を遮蔽可能な遮蔽室（２５）内に上記駆動モータと超音波治療器（５）が配置されており、各駆動モータの陽極および陰極は、上記遮蔽室（２５）内に配置されているフィルタにそれぞれ接続され、上記フィルタは上記遮蔽室（２５）の外に配置されているフィルタに接続されており、上記超音波治療器（５）は、遮蔽室（２５）の外に配置された任意のフィルタを介して上記高周波発生器（１７）に接続されており、上記モータ用遮蔽カバー（２４）と、各駆動モータの外殻とはそれぞれ上記遮蔽室（２５）に接続されて一点接地され、上記遮蔽室（２５）は接地されていることを特徴とする請求項１２に記載の超音波治療システム。
上記遮蔽導波管（３２）の減衰率は、１００ＭＨｚ未満の周波数の電磁波に対して、８０ｄＢから１２０ｄＢの範囲内にあることを特徴とする請求項１２に記載の超音波治療システム。
上記撮像装置はＭＲＩ装置であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の超音波治療システム。