JP2012507320A - キャビテーション活動のマッピング及び特性評価 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
1.相互相関を用いて、種々の位置xの複数の素子とx0に位置する基準素子との到達時間差を計算する。
2.(最小二乗誤差線形近似を用いて)放物線を到達時間差に近似し、放物線係数α、α、gを抽出する。
3.方程式(3)を使って、α、αからの単一キャビテーション源の位置(xS、zS)を計算する。
33220A)及び55dBに固定された増幅率の出力増幅器(エレクトロニクス アンド イノベーション A300)を使って、95%のデューティサイクルにて駆動されている。このモードをテストするために、溶解ウシ血清アルブミンを含むポリアクリルアミドをベースにした組織模倣物質が、対象物として使用された[Lafon,C,(ラフォン、シー.)、他、「高密度焦点式超音波線量測定法で用いるゲルファントム」、Ultrasound in Medicine & Biology(ウルトラサウンド イン メディシン アンド バイオロジー)、2005年、31(10)、1383−1389ページ]。HIFU照射中に同軸キャビテーション検出を可能にするために、高周波単一素子診断用トランスデューサー(パナメトリクス V319)が、HIFUトランスデューサーの中央開口部内に配置され、その焦点が治療用トランスデューサーの焦点と重なり合うように位置決めされる。診断用トランスデューサーは、HIFU励起の5%オフタイムの間に伝送されたパルスがHIFU焦点領域上に入射することを確実にするパルス発振・受信器(ジェイエスアール ウルトラソニックス DPR300)を使って、パルス・エコーモードで駆動される。受動キャビティ検出と疑似キャビティ検出とを行う5%のオフタイムと共に、95%のデューティサイクルはその時間のほとんどの間治療用HIFUトランスデューサーを動作させることができることは理解されるであろう。疑似キャビティ検出では、治療用トランスデューサー201が稼働される既知の時間を使って、受動検出器に対してフライト情報を決定できる。その稼働時間とそれぞれの検出器におけるキャビテーションの最初の受動検出との間の遅延が決定され、その遅延はキャビテーション事象の位置を決定するために使用される。図2のシステムの一つまたは複数のトランスデューサー素子202は、受動モードにおいて使用されることができ、同様に動作する。
Claims (38)
- 対象内の泡の位置を特定する装置であって、受動型検出器として動作するように構成され少なくとも1つの泡を有するソースで発生した複数の圧力波の受信に応じて複数の出力信号を発生する複数の圧力波検出器と、該圧力波検出器からの複数の信号を受信して該複数の信号に基づいてソースの位置を決定するように構成された処理手段とを備えたことを特徴とする装置。
- 発生器周波数の複数の圧力波を発生するように構成された圧力波発生器を更に備え、該複数の圧力波検出器は、発生器周波数とは異なる少なくとも一つの検出周波数の複数の圧力波を検出することを特徴とする請求項1記載の装置。
- 該少なくとも一つの検出周波数は検出周波数の範囲にあり、発生器周波数は該範囲外であることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 該複数の圧力波検出器は、該圧力波発生器が能動状態で複数の圧力波を検出するように構成され、該処理手段は、該圧力波発生器が能動状態における該ソースの位置を決定するように構成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の装置。
- 該圧力波発生器は治療用音波発生装置であり、該発生器周波数とは異なる診断周波数の複数の圧力波を発生するように構成された診断用圧力波発生器を更に備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一に記載の装置。
- 該診断周波数での複数の圧力波を検出するように構成された能動型圧力波検出器を更に備えたことを特徴とする請求項5に記載の装置。
- 該診断用圧力波発生器は該能動型圧力波検出器としても動作するトランスデューサーであることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 該処理手段は該能動型圧力波検出器からの複数の信号を受信するように構成されていることを特徴とする請求項6又は7に記載の装置。
- 該複数の受動型圧力波検出器のうちの少なくとも一つは、該能動型圧力波検出器としても動作することを特徴とする請求項7又は8に記載の装置。
- 該複数の受動型圧力波検出器は、複数の検出器のアレイであり、それぞれの検出器は能動型圧力波検出器としても動作することを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 該ソースは単一の泡であり、該処理手段は、該泡の位置を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一に記載の装置。
- 該処理手段は、該複数の検出器における複数の圧力波信号の到達時間に基づいて該泡の位置を決定するように構成されていることを特徴とする請求項11に記載の装置。
- 該ソースは複数の泡であり、該処理手段は該ソースのマップを生成するための複数の信号を処理するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一に記載の装置。
- 該処理手段は、該圧力波発生器を起動させるように構成され、また該圧力波検出器が複数の圧力波を検出するときの時間を計測するように構成されてそれにより該ソースの位置を決定することを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 該処理手段は、複数の信号のうちの少なくとも2つの互いに異なる周波数成分を解析して該ソースの特徴を決定するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一に記載の装置。
- 該周波数成分のうちの一つは広域帯成分であることを特徴とする請求項16に記載の装置。
- 該周波数成分のうちの一つは少なくとも一つの発生器周波数の調波であることを特徴とする請求項16または17に記載の装置。
- 該処理手段は、該圧力波発生器の周波数の複数の調波における検出器信号の複数の成分を除去してフィルタがかけられた信号を生成するとともに、該フィルタがかけられた信号に基づき該ソースの位置を決定するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 対象内の泡の位置を特定する方法であって、少なくとも1つの泡を有するソースで発生した複数の圧力波を複数の受動型圧力波検出器のそれぞれにおいて受信する工程と、それぞれの該圧力波検出器から圧力波の受信に応じて複数の出力信号を発生する工程と、該複数の出力信号を処理して該ソースの位置を決定する工程とを備えたことを特徴とする方法。
- 発生器周波数の複数の圧力波を発生する工程を更に備え、該複数の圧力波は、該発生器周波数とは異なる少なくとも一つの検出周波数で検出されることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 該少なくとも一つの検出周波数は検出周波数の範囲であり、発生器周波数は、該範囲外であることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 該圧力波発生器が能動状態で複数の圧力波が検出され、該圧力波発生器が能動状態における該ソースの位置がソースの位置として決定されることを特徴とする請求項21又は22に記載の方法。
- 該圧力波発生器は治療用の圧力波発生装置であり、該発生器周波数とは異なる診断周波数で複数の振動波を発生する工程を更にそなえたことを特徴とする請求項21乃至23のいずれか一に記載の方法。
- 該診断周波数での複数の圧力波を検出することを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 該診断周波数での複数の圧力波は単一のトランスデューサーによって発生し検出されることを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 該トランスデューサーは能動モードと受動モードとの間で切り替えられることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- 該ソースは単一の泡であることを特徴とする請求項20乃至27のいずれか一に記載の方法。
- 該複数の検出器で複数の圧力波信号を検出したときの時間に基づいて泡の位置を決定することを特徴とする請求項28に記載の方法。
- 該ソースは複数の泡であり、該ソースのマップを生成するために複数の信号を処理する工程を備えたことを特徴とする請求項20乃至27のいずれか一に記載の方法。
- 該圧力波発生器を起動させ、また該圧力波検出器が複数の圧力波を検出するときの時間を計測し、該時間に基づいて該ソースの位置を決定することを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 複数の信号のうちの少なくとも2つの互いに異なる周波数成分を解析して該ソースの特徴を決定することを特徴とする請求項20乃至32のいずれか一に記載の方法。
- 該周波数成分のうちの一つは広域帯成分であることを特徴とする請求項33に記載の方法。
- 該周波数成分のうちの一つは少なくとも一つの発生器周波数の調波であることを特徴とする請求項33または34に記載の方法。
- 該圧力波発生器の周波数の複数の調波における検出器信号の複数の成分を除去してフィルタされた信号を生成し、該フィルタされた信号に基づき該ソースの位置を決定することを特徴とする請求項20乃至35のいずれか一に記載の方法。
- 少なくとも1つの泡を有する圧力波ソースの位置を特定する装置であって、超音波トランスデューサーと、受動型圧力波検出器と、制御手段とを有し、該制御手段は該超音波トランスデューサーを起動させるとともに、該受動型圧力波検出器が音を検出した時間を測定して該ソースの位置を決定するように構成されていることを特徴とする装置。
- 少なくとも1つの泡を有する圧力波ソースの位置を特定する方法であって、超音波トランスデューサーを起動させる工程と、該トランスデューサーの周波数とは異なる周波数にて検出器によって複数の圧力波を検出する工程と、該複数の圧力波が検出された時間を計測して該ソースの位置を決定する工程とを備えたことを特徴とする方法。
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