JP2015519963A - パルスをフォーカスするためのデバイスおよび方法 - Google Patents

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Abstract

トランスデューサ(6)のネットワーク(5)を含む放出手段を少なくとも含み、これらの放出手段が、反射キャビティ(7)内に、前記トランスデューサのネットワークに目標媒体(2)の少なくとも1つの目標点(4)にフォーカスされた少なくとも1つの波を放出させるように適合される、パルスをフォーカスするためのデバイスである。前記反射キャビティは、前記波の多重散乱を発生させるように適合された多重散乱媒体(8)を含む。

Description

本発明は、波をフォーカスするための方法及びデバイスに関する。より具体的には、本発明は、医療用途に関する音波などの、目標媒体の目標点に高い強度の波を発生させるための方法及びデバイスに関する。
従って、本発明は少なくとも、トランスデューサアレイ(本明細書では、トランスデューサネットワークとしても参照される)を含むパルス放出手段を含むフォーカスデバイスに関連し、放出手段は、トランスデューサアレイに目標媒体の少なくとも1つの目標点にフォーカスされた少なくとも1つの波を、反射キャビティ内に放出させるように適合される。
波を放出する既知のデバイス、例えば高強度フォーカス超音波(HIFU)を放出するデバイスまたは結石破砕デバイスがある。これらのデバイスは、その焦点を単純な手段によって素早く、長距離に渡って動かすことができないため、欠点を有する。
特許文献1は、この問題を解決しようとするデバイスの例を開示している。このデバイスは、ランダムに凹凸のある表面を有する反射キャビティを含み、可動焦点を有する波を発生させ、制御することが可能である。キャビティは水で満たされ、目標領域への音波の伝達を強化するために、目標領域と接触するように配置された窓を有して提供される。
しかしながら、この解決手段には欠点がある。キャビティは低い品質係数及び顕著な損失を有する反射鏡を形成する。目標点における波の強度は低い。
米国特許出願第2009/0216128号明細書
本発明は、これらの欠点を解決することを意図される。
この目的のために、本発明によれば、問題となる種類のパルスをフォーカスするためのデバイスは、反射キャビティが波の多重散乱を発生させるように適合された多重散乱媒体を含むことを特徴とする。
これらの構成で、キャビティと環境との間の高い透過率が維持される一方で、キャビティによって形成された反射鏡の品質係数が顕著に保たれる。これらの2つの特徴は、デバイスが高い強度のパルス及び/または波を環境内に発生させることを可能にする。この多重散乱媒体は、調整可能な透過係数を有する効果的な媒体が考えられる。目標点の位置は、大きな体積に渡って容易に移動可能である。キャビティによって形成される反射鏡による損失は低く、この反射鏡の特性は多重散乱媒体の選択を通して容易に調整可能である。使用されるトランスデューサは、反射鏡の高い品質係数のために、低出力で目標点において高い強度の波を発生させることができる。使用されるトランスデューサの数は、仮想的な源の発生によって低減することができる。
デバイスの好適な実施形態において、以下の構成の1つ以上が使用可能でありうる。
−多重散乱媒体が複数の散乱体を含む。
−散乱体が互いに対して実質的に同一である。
−散乱体のそれぞれが、反射キャビティ内の波の波長の実質的に0.1から5倍の少なくとも1つの横断寸法を有する。
−散乱体のそれぞれが、反射キャビティ内の波の波長の実質的に0.5から1倍の少なくとも1つの横断寸法を有する。
−散乱体が、多重散乱媒体内に、非周期的に分布する。
−散乱体が、反射キャビティの断面積におけるその表面密度が、反射キャビティ内の波の波長の10倍に等しい辺を有する正方形と等価な表面積あたり実質的に2から30個の散乱体であるように、多重散乱媒体内に分布する。
−音響散乱体が、その体積充填密度が1%から30%の間であるように、多重散乱媒体内に分布する。
−音響散乱体のそれぞれが、5よりも大きな、幅に対する長さの比を有する。
−波が音波である。
−反射キャビティが液体を含む。
−反射キャビティがその端部の少なくとも1つに窓を含む。
−多重散乱媒体が前記端部近傍に配置される。
−目標媒体が、生体組織を含む。
−デバイスがさらに、反射キャビティと目標媒体との間に配置されたレンズを含む。
−放出手段が、目標媒体内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点kに向けて、アレイの各トランスデューサiに、放出信号
Figure 2015519963
を放出させることによって波s(t)を放出するように適合され、信号eik(t)が、トランスデューサiが信号eik(t)を放出する際に、パルス波が目標点kにおいて発生するように適合された所定の個別の放出信号である。
−放出手段が、目標点においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波を放出するように適合される。
本発明はまた、トランスデューサのアレイが目標媒体の少なくとも1つの目標点にフォーカスされた少なくとも1つの波を放出する、少なくとも1つの放出ステップであって、波が目標媒体に到達する前に反射キャビティを通って伝搬する、放出ステップを含む、パルスをフォーカスする方法に関連し、パルスをフォーカスする方法が、放出ステップの間に、波の多重散乱が、反射キャビティ内に配置された多重拡散媒体によって引き起こされることを特徴とする。
本方法の好適な実施形態において、以下の構成の1つ以上が使用可能でありうる。
−放出ステップの間に、目標媒体内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点kに対して、アレイの各トランスデューサiに放出信号
Figure 2015519963
を放出させることによって波s(t)が放出され、信号eik(t)が、トランスデューサiが信号eik(t)を放出する際に、パルス波が目標点kにおいて発生するように適合された所定の個別の放出信号である。
−信号eik(t)がそれぞれ、1から64ビットの間でエンコードされている。
−信号eik(t)がそれぞれ、1ビットにエンコードされている。
−個別の放出信号eik(t)が、放出ステップに先立ち、学習ステップにおいて経験的に決定される。
−学習ステップの間に、超音波パルス信号が各所定の目標点kにおいて連続的に放出され、超音波パルス信号の放出から、アレイの各トランスデューサiによって受信される信号rik(t)が取得され、個別の放出信号eik(t)が受信される信号rik(t)の時間反転
Figure 2015519963
によって決定される。
−学習ステップの間に、目標媒体から区別される液体媒体が、反射キャビティに接触して配置され、パルス信号が、液体媒体から外に放出される。
−所定の目標点kに関して、超音波パルス信号が、アレイの各トランスデューサiで連続的に放出され、超音波パルス信号の放出から目標点kで取得される信号rik(t)が取得され、個別の放出信号eik(t)が受信される信号rik(t)の時間反転
Figure 2015519963
によって決定される。
−学習ステップの間に、目標媒体から区別される液体媒体が、反射キャビティに接触して配置され、信号rik(t)が、液体媒体内で取得される。
−学習ステップの間に使用される液体媒体が、本質的に水を含み、放出ステップの間に、波がフォーカスされる目標媒体が生体組織を含む。
−個別の放出信号eik(t)が計算によって決定される。
−放出ステップの間に、目標点においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波が放出される。
−波が音波である。
−放出ステップが、10Hzから1000Hzの間のレートで少なくとも1回繰り返される。
本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として与えられるその実施形態の1つの以下の説明から、及び添付する図面を参照して明らかになるであろう。
本発明の実施形態に従うパルスフォーカスデバイス、例えば音響パルスフォーカスデバイスを示す概略図である。
本発明のいくつかの実施形態に従えば、言及される波及びパルスは音波、光波、または電磁波及び/またはそれらのパルスであってよい。
電磁波及び/またはパルスは、例えば、高周波またはテラヘルツ領域にある波及び/またはパルスであってよく、例えば、数メガヘルツから数テラヘルツの間の中心周波数を有する。
音波は例えば、200kHzから100MHzの間の中心周波数を有する波及び/またはパルスなどの超音波であってよく、例えば0.5MHzから10MHzである。
パルスフォーカスデバイス1の全ての要素は、問題となる音波及び/またはパルスの種類及び周波数に従って当業者によって選択され、適合される。
例えば、放出素子及び受容素子、伝達窓、反射キャビティ及びその他の反射素子、散乱媒体及び散乱体、レンズ及びフォーカス素子、並びにパルスフォーカスデバイス1及びフォーカス方法において使用されるその他任意の素子は、それぞれ当業者によって選択された音波及び/またはパルスの種類及び周波数に適合される。
図1に示されたパルスフォーカスデバイス1は、例えば目標媒体2内、例えば組織破砕用途における、患者の体の一部でありうる生体組織または産業用途における産業用の物体の一部またはその他の目標媒体にパルスをフォーカスするように意図される。
より具体的には、パルスフォーカスデバイス1は、目標媒体2に含まれる目標領域3内にパルスをフォーカスするように意図され、この領域3は3次元でありうる。
この目的のために、デバイス1は、目標領域3に含まれる1つ以上の所定の目標点4にフォーカスされた波を放出するように適合される。
波は、反射キャビティ7内に配置されまたは反射キャビティ7に取り付けられた放出受容素子、例えばトランスデューサ6のアレイ5によって放出される。
1から数百の範囲でいくつのトランスデューサ6が存在してもよく、例えば数十のトランスデューサが存在してもよい。
アレイ5は、既知の超音波プローブに見られるようにアレイの長軸に沿って横に並んだトランスデューサを有する線形アレイであってもよい。
アレイ5は、3次元フォーカス波を放出するように2次元アレイであってもよい。
反射キャビティ7は、液体10、例えば水で満たされてもよい。
反射キャビティ7は、気体、例えばトランスデューサ6によって発生した波及び/またはパルスを吸収する能力の低い気体で満たされてもよい。
反射キャビティは、波に関して高い反射性インターフェースを形成する材料からなる壁を含む。反射キャビティ7の壁は、例えば、金属板、電磁ミラーもしくは光学ミラー、または音波及び/またはパルスに関する高い反射性液体−空気インターフェースを生成するために、キャビティ内に含まれる液体をキャビティ外の空気から離隔する薄膜からなるものであってもよい。
反射キャビティ7は、目標媒体2にその端部の1つ7aにおいて直接またはレンズ9、例えば音響レンズ、光学レンズまたは電磁レンズを介して接触する。例えば、同じ端部7aに窓7bを有して提供されてもよく、窓7bは波をほとんど損失なく透過する壁を有する。
反射キャビティ7は、長方形平行六面体の一般的な形状を有することができ、アレイのトランスデューサ6は例えば目標媒体2と接する端部7aとは反対側に配置された反射キャビティ7の端部7b上またはその近傍に配置される。
反射キャビティは、キャビティ延在方向Yに沿って延設し、目標媒体2と接触する端部7aと反対の側部上に平坦面を有する、一般に円筒形状、例えば直円柱または他の種類の円筒であってもよい。
他の実施形態において、反射キャビティ7は、例えば壁に形成された凹部または突起を有する不規則な形状を有してもよい。
反射キャビティ7はさらに、波が目標媒体2に到達する前に波が横切り、波の多重散乱を発生させるように適合された多重散乱媒体8をさらに含む。
多重散乱媒体8は、例えば、目標媒体2と接触する反射キャビティ7の端部7a近傍に配置されてもよい。
多重散乱媒体8は、例えば、キャビティ延在方向Yに対して垂直にとられた、反射キャビティ7の断面全体を覆ってもよい。
多重散乱媒体8は、数十から数千の範囲、例えば数百のいくつの数の散乱体8aを含んでもよい。
散乱体8aは、音波を散乱するように適合される。
散乱体8aは、有利には多重散乱媒体内でランダムにまたは非周期的に分布され、その分布が周期構造を呈さないことを意味する。
図1の例において、これらは下端から上端まで延在方向Zに沿って延在する垂直な棒状の一般的な形状を有する。
音響散乱体8aの延在方向は、例えば互いに対して平行であり、トランスデューサアレイの長軸及びキャビティ延在方向Yに対して垂直である。
散乱体は、フレームによって保持され、またはその端部において反射キャビティ7の壁に取り付けられてもよい。
代替的に、これらは、ビーズ、顆粒、円筒または任意の三次元形状の固体の形態をとってもよく、これらが空間の三次元全てに渡って分布し多重散乱媒体8を形成するように、発泡体、弾性体または3次元フレームによって正しい位置に保持されてもよい。
散乱体8aの形状及び密度並びに多重散乱媒体8の寸法は、良好な伝達と共に確実に波の多重散乱を最大化することができるように選択される。
散乱体8aは、波に関して反射性の高い表面、例えば金属、光学ミラーもしくは電磁ミラー、または反射キャビティの媒体と比較してインピーダンスに顕著な違いを有する表面を有してもよい。
散乱体8aは、例えば、実質的に反射キャビティ内の波の波長の0.1から5倍、例えばその波長の0.5から1倍の横断断面を有してもよい。
この横断断面は、その延在方向に対して垂直、例えばその最も長い延在方向に対して垂直にとられる断面であると理解される。
そのため、散乱平均自由行程(波の2つの散乱事象の間の平均距離)を最小化することができ、輸送平均自由行程(波がその初期方向を失った後の平均距離)を最大化することができる。非限定的な例として、約1MHzの中心周波数を有する音波に関して、散乱体8aは例えば、その延在方向に対して垂直にとられる、直径約0.8mmの円に含まれるその最小横断断面積に沿ってとられる横断断面積及び、例えばその延在方向に沿った9cmの長さを有することができる。
同様に、多重散乱媒体8の横断断面積におけるその表面密度が、反射キャビティ7内の波の波長の10倍に等しい片を有する正方形と等価な表面積ごとに実質的に2から30個の散乱体であるように、散乱体8aが多重散乱媒体8内に分布することができる。
この横断断面積は、散乱体8aの延在方向に対して及び/または多重散乱媒体8の最も長い延在方向に対して垂直にとられる断面積であると理解される。
再び例として、散乱体8aの延在方向Zに対して横断する多重散乱媒体8の断面積の表面密度が、約1MHzの中心周波数を有する音波に関して、1平方センチメートル当たり約10の散乱体8a、例えば1平方センチメートル当たり18個の音響散乱体8aであるように、散乱体8aが、多重散乱媒体8の中に分布可能である。
3次元多重散乱媒体の場合、散乱体8aは、多重散乱媒体8内のその体積充填密度が1%から30%の間であるように、多重散乱媒体8の中に分布可能である。
最後に、波の伝搬方向に沿った多重散乱媒体8の長さは、数センチメートル、例えば音波に対して2センチメートルであってよい。
3次元多重散乱媒体8の場合、散乱体8aの体積充填密度は、例えば1立方センチメートル当たり10個程度の散乱体8aとすることができ、3つの空間方向に沿った多重散乱媒体8の寸法は数センチメートルとすることができる。
もちろん、反射キャビティ7、多重散乱媒体8及び/または散乱体8aに関してその他の一般的な形態を考えることもできる。
レンズ9も、目標媒体4と反射キャビティ7との間に配置可能である。
本発明の実施形態によれば、レンズ9は1つまたは2つの方向に波及び/またはパルスをフォーカスするように適合された音響レンズ、光学レンズまたは電磁レンズであってよい。
いくつかの実施形態において、反射キャビティ7及び多重散乱媒体8は、高い品質係数を有する反射鏡を形成するように適合されうる。
そのため、波が音波である実施形態において、トランスデューサアレイによって生成された音波の圧力は、反射キャビティ7及び多重散乱媒体8によって形成された反射鏡によって20dBを超えて増幅可能である。
波が光波または電磁波である実施形態において、焦点において発生するパルスの出力もまた、強く増幅されることとなる。
アレイのトランスデューサ6は、目標媒体2の反対の反射キャビティ7の面上またはキャビティ7cの側面上に配置されうる。
代替的に、これらは側面7cに配置され、キャビティ延在方向Yに対してある角度、例えば60°で多重散乱媒体の方へ波を放出するように配向されてもよい。
トランスデューサ6は、マイクロコンピュータ12(典型的には、ディスプレイ12a及びキーボード12bなどのユーザーインターフェースを有する)によって、場合によっては例えばトランスデューサ6にフレキシブルケーブルによって接続されたキャビネット11に収容されたプロセッサCPU及び/またはグラフィック処理ユニットGPUによって、互いに対して独立に制御される。
このキャビネット11は例えば以下を含む。
−各トランスデューサ6に接続されたアナログデジタル変換器C1からC5
−各トランスデューサ6のアナログデジタル変換器並びにプロセッサCPU及び/またはグラフィック処理ユニットGPUに接続されたメモリM1からM6
−及びプロセッサCPUに接続された汎用メモリM。
デバイスはまた、プロセッサCPUに接続されたデジタル信号プロセッサすなわち「DSP」を含みうる。
上述のデバイスは以下のように動作する。
任意のフォーカス動作に先立って、個別の放出信号eik(t)の行列が、目標点kにおいて波s(t)を発生させるために、アレイ5の各トランスデューサiが放出信号
Figure 2015519963
を放出するように、決定される。
これらの個別の放出信号は、場合によっては計算によって(例えば空間時間反転フィルター法を用いて)決定されてもよく、予備学習ステップの間に経験的に決定されてもよい。
この学習ステップの間に、ハイドロフォンなどの放出器から、各目標点kに連続的に放出された超音波パルス信号を有することが有利であり、この超音波パルス信号の放出から、アレイ5の各トランスデューサiによって受信される信号rik(t)が取得される。信号rik(t)は、アナログデジタル変換器によって変換され、プロセッサCPUに接続されたメモリに蓄積され、ついでCPUはこの受信した信号の時間反転によって個別の放出信号eik(t)を計算する。
Figure 2015519963
目標媒体2が液体媒体である場合には、任意選択的に、連続的に超音波放出器を目標領域3のそれぞれの目標点4に配置することによって、予備学習ステップを実施することも可能でありうる。媒体2が生体組織、例えば患者の体の一部または多量の水を含む類似の媒体である場合、媒体2を好適にはほとんどから水からなる液体の体積と置き換え、反射キャビティ7に関して識別された様々な目標点4の位置に超音波放出器を連続的に位置することによって、学習フェーズを実行することが可能でありうる。
逆空間の原理を使用することによって、前述の液体媒体内の目標点kに1つ以上のハイドロフォンを連続的に配置することによって、信号eik(t)を決定することもできる。ハイドロフォンの各位置kに関して、超音波パルスが各トランスデューサiによって連続的に放出され、信号rik(t)がハイドロフォンによって取得される。信号eik(t)は次いで時間反転によって決定される。
Figure 2015519963
次いで1つ以上の波が目標領域3内の所定の目標点kにフォーカスされることとなると、反射キャビティ7は目標媒体と接触して配置され、放出信号がアレイの各トランスデューサiから放出される。
Figure 2015519963
代替的に、目標領域3において1より大きい数Kの目標点4にフォーカスされる波s(t)を、アレイ5の各トランスデューサiに放出信号
Figure 2015519963
を放出させることによって発生することも同様に可能である。
そのためアレイのトランスデューサ6によって放出された波は、200kHzから100MHzの間、例えば0.5MHzから10MHzの間であることができる中心周波数を有する。
さらに、放出ステップは、10Hzから1000Hzの間のレートで繰り返すことができる。
音波を使用する1つの実施形態では、キャビテーション泡が目標点4で発生可能である。このようにするために、キャビテーション閾値、例えば−15MPaを超える負圧が、超音波の音波s(t)を(連続的または非連続的に)放出することによって、目標点4において発生可能である。
デバイス1がパルスフォーカスデバイスとして上述されたが、フォーカスに加えて、またはフォーカスとは独立に、これから説明する超音波画像取得などの画像取得のためのデバイスを使用することが可能である。
画像取得、例えば超音波画像取得を、目標領域3の1つ以上の目標点4にフォーカスされた音波の各放出の後に実施する場合、目標媒体2によって放出された反響がアレイのトランスデューサ6によって取得される。取得された信号はサンプラーC1からC5によってデジタル化され、メモリM1からM6内に蓄積され、次いで放出において目標とされる1つの目標点または複数の目標点4における受信においてフォーカスを実施する従来のビーム形成技術によって処理される。
取得された信号上の様々な遅延の重畳を含む、問題となる処理及びこれらの信号の取得は、メモリM1からM6またはCPUに接続される合算回路Sによって実装可能である。
有利には、この反響受信ステップにおいて、波が横断する要素、換言すれば目標媒体2、反射キャビティ7及び/または多重散乱媒体8の少なくとも1つの非線形的な振る舞いを利用することができる(実際には、非線形的な振る舞いを示すのは主に目標媒体2であり、反射キャビティ7及び多重散乱媒体8は好適には線形的振る舞いを有する)。波は、放出の中心周波数fcの整数倍である聴取周波数で、目標媒体2から帰ってくる反響を聴くことができる十分なレベルで、波の中心周波数fcの高調波を発生させる十分な振幅で発生する。
有利には、そのため、周波数fcの2または3倍である周波数で目標媒体2から帰る反響を聴く。
この選択的な聴取周波数は、トランスデューサ6の構成を通して既知の方法で、またはトランスデューサ6からの信号を周波数フィルタリングすることによって得ることができる。
この周波数fcとは異なる周波数で聴くことにより、波自体からの聴取干渉を排除する。
本発明に従う方法及びデバイスはまた、精密機器の超音波洗浄用途または超音波溶接にも利用可能であることに注意すべきである。
1 パルスフォーカスデバイス
2 目標媒体
3 目標領域
4 目標点
5 アレイ
6 トランスデューサ
7 反射キャビティ
7a 端部
7b 窓
8 多重散乱媒体
8a 散乱体
9 レンズ
10 液体
11 キャビネット
12 マイクロコンピュータ
12a ディスプレイ
12b キーボード
C1〜C5 アナログデジタル変換器
M1〜M6 メモリ

Claims (31)

  1. トランスデューサ(6)のアレイ(5)を含む放出手段を少なくとも含み、前記放出手段が、反射キャビティ(7)内に、前記トランスデューサのアレイに目標媒体(2)の少なくとも1つの目標点(4)にフォーカスされた少なくとも1つの波を放出させるように適合される、パルスをフォーカスするためのデバイスであって、
    前記反射キャビティが、前記波の多重散乱を発生させるように適合された多重散乱媒体(8)を含むことを特徴とする、
    パルスをフォーカスするためのデバイス。
  2. 前記多重散乱媒体(8)が複数の散乱体(8a)を含む、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記散乱体(8a)が互いに対して実質的に同一である、請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記散乱体(8a)のそれぞれが、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の実質的に0.1から5倍の少なくとも1つの横断寸法を有する、請求項2または3に記載のデバイス。
  5. 前記散乱体(8a)のそれぞれが、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の実質的に0.5から1倍の少なくとも1つの横断寸法を有する、請求項2から4のいずれか一項に記載のデバイス。
  6. 前記散乱体(8a)が、前記多重散乱媒体(8)内に、非周期的に分布する、請求項2から5のいずれか一項に記載のデバイス。
  7. 前記反射キャビティ(7)の断面積におけるその表面密度が、前記反射キャビティ(7)内の波の波長の10倍に等しい辺を有する正方形と等価な表面積あたり実質的に2から30個の散乱体であるように、前記散乱体(8a)が前記多重散乱媒体(8)内に分布する、請求項2から6のいずれか一項に記載のデバイス。
  8. 音響散乱体(8a)が、その体積充填密度が1%から30%の間であるように、前記多重散乱媒体(8)内に分布する、請求項2から7のいずれか一項に記載のデバイス。
  9. 音響散乱体(8a)のそれぞれが、5よりも大きな、幅に対する長さの比を有する、請求項2から8のいずれか一項に記載のデバイス。
  10. 前記波が音波である、請求項1から9のいずれか一項に記載のデバイス。
  11. 前記反射キャビティ(7)が液体(10)を含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のデバイス。
  12. 前記反射キャビティ(7)が、その端部(7a)の少なくとも1つに窓(7b)を含む、請求項1から11のいずれか一項に記載のデバイス。
  13. 前記多重散乱媒体(8)が、前記端部(7a)近傍に配置される、請求項12に記載のデバイス。
  14. 前記目標媒体(2)が、生体組織を含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のデバイス。
  15. 前記反射キャビティ(7)と前記目標媒体(2)との間に配置されたレンズ(9)を含む、請求項1から14のいずれか一項に記載のデバイス。
  16. 前記放出手段が、前記目標媒体(2)内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点k(4)に向けて、前記アレイ(5)の各トランスデューサiに、放出信号
    Figure 2015519963
    を放出させることによって波s(t)を放出するように適合され、
    前記信号eik(t)が、前記トランスデューサiが信号eik(t)を放出する際に、パルス波が目標点kにおいて発生するように適合された所定の個別の放出信号である、請求項1から15のいずれか一項に記載のデバイス。
  17. 前記放出手段が、目標点(4)においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波を放出するように適合された、請求項10から16のいずれか一項に記載のデバイス。
  18. トランスデューサ(6)のアレイ(5)が目標媒体(2)の少なくとも1つの目標点(4)にフォーカスされた少なくとも1つの波を放出する、少なくとも1つの放出ステップであって、前記波が前記目標媒体に到達する前に反射キャビティ(7)を通って伝搬する、放出ステップを含む、パルスをフォーカスする方法であって、
    前記放出ステップの間に、前記波の多重散乱が、前記反射キャビティ内に配置された多重拡散媒体(8)によって引き起こされることを特徴とする、パルスをフォーカスする方法。
  19. 前記放出ステップの間に、前記目標媒体(2)内の、少なくとも1に等しい数Kの所定の目標点kに向けて、前記アレイ(5)の各トランスデューサiに放出信号
    Figure 2015519963
    を放出させることによって前記波s(t)が放出され、
    前記信号eik(t)が、前記トランスデューサiが信号eik(t)を放出する際に、パルス波が目標点k(4)において発生するように適合された所定の個別の放出信号である、請求項18に記載の方法。
  20. 前記信号eik(t)がそれぞれ、1から64ビットの間でエンコードされている、請求項19に記載の方法。
  21. 前記信号eik(t)がそれぞれ、1ビットにエンコードされている、請求項20に記載の方法。
  22. 前記個別の放出信号eik(t)が、前記放出ステップに先立ち、学習ステップにおいて経験的に決定される、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記学習ステップの間に、超音波パルス信号が各所定の目標点kに連続的に放出され、前記超音波パルス信号の放出から、前記アレイ(5)の各トランスデューサiによって受信される信号rik(t)が取得され、前記個別の放出信号eik(t)が前記受信される信号rik(t)の時間反転
    Figure 2015519963
    によって決定される、請求項22に記載の方法。
  24. 前記学習ステップの間に、前記目標媒体(2)から区別される液体媒体が、前記反射キャビティに接触して配置され、前記パルス信号が、前記液体媒体から外に放出される、請求項22または23に記載の方法。
  25. 前記学習ステップの間に、所定の目標点kに関して、超音波パルス信号が、前記アレイの各トランスデューサiで連続的に放出され、前記超音波パルス信号の放出から目標点kで受信される信号rik(t)が取得され、前記個別の放出信号eik(t)が前記受信される信号rik(t)の時間反転
    Figure 2015519963
    によって決定される、請求項22に記載の方法。
  26. 前記学習ステップの間に、前記目標媒体(2)から区別される液体媒体が、前記反射キャビティに接触して配置され、前記信号rik(t)が、前記液体媒体内で取得される、請求項25に記載の方法。
  27. 前記学習ステップの間に使用される前記液体媒体が、本質的に水を含み、前記放出ステップの間に、前記波がフォーカスされる前記目標媒体(2)が生体組織を含む、請求項24または26に記載の方法。
  28. 前記個別の放出信号eik(t)が計算によって決定される、請求項19から21のいずれか一項に記載の方法。
  29. 前記放出ステップの間に、前記目標点(4)においてキャビテーション泡を発生させることが可能な波が放出される、請求項18から28のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記波が音波である、請求項18から29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記放出ステップが、10Hzから1000Hzの間のレートで少なくとも1回繰り返される、請求項18から30のいずれか一項に記載の方法。
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