JP2020512164A - 医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置 - Google Patents

医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置 Download PDF

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Abstract

超音波トランスデューサが支持されたまま、対象体の頭蓋骨に装着される医療用ヘッドギアに係り、該ヘッドギアは、対象体の頭蓋骨の大きさ及び形状と、超音波が伝達しなければならない脳の位置とにかかわらず、超音波トランスデューサを、対象体の頭蓋骨に密着させて支持することができ、該医療用ヘッドギアによれば、超音波が伝達しなければならない脳の位置にかかわらず、ヘッドギアに支持された超音波トランスデューサを、頭蓋骨の特定位置に移動させることができるので、ユーザの使用便宜性を向上させることができる。

Description

本発明は、医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置に係り、さらに詳細には、経頭蓋に低強度超音波を伝達することができる超音波トランスデューサが支持された医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置に関する。
脳機能は、脳内に分布する特定役割を行う細胞群と、その生体組織とが、活性化と非活性化がなされながら、白色皮質を介して信号を伝達し、人間の認知と行動様式とによって表現されるのである。そのような脳機能を調節するためには、まず薬物を介して、神経伝達物質が脳細胞で活性化される程度を調整する方式がある。しかし、薬物では、所望特定部位のみを調節することが不可能である。それに反し、侵襲的な方法を介する脳機能調節方式である探針を利用した電気的刺激が可能である。そのような探針を利用した電気的刺激の場合、脳手術に使われる脳波図（electrocorticogram）や脳深部刺激術（ＤＢＳ：deep brain stimulation）により、脳の特定位置に探針を移植または挿入し、電気刺激を与え、脳の機能を一時的にも永久にも変換させることが可能である。類似方法として、外部から非侵襲的である方式で脳機能を調節する技術である経頭蓋磁気刺激（ＴＭＳ：transcranial magnetic stimulation）装置を挙げることができる。それは、頭蓋骨外部から強磁場を発生させ、脳皮質に誘導電流を流し、脳機能を調整する方式である。そのような経頭蓋磁気刺激装置は、非侵襲的に刺激される脳皮質の地域が、広範囲（２ｃｍ〜３ｃｍ以上）であるだけではなく、頭蓋骨、及び１ｃｍ〜２ｃｍ深の脳皮質表面にだけ刺激が可能であり、さらに深い脳内に位置する地域においては、磁場の大きさが急激に減少し、精密な調節が容易ではないという問題点があった。
以上の問題点を解消するために、超音波を利用した装置が提示される。超音波は、圧力衝撃波形により、診断用超音波機に使用される高周波に及ばない１ＭＨｚ未満の周波数で照明するとき、頭蓋骨を透過することができ、経頭蓋磁気刺激とは異なり、脳の奥深い領域まで焦点を合わせることができる。さらに、超音波に影響を受ける大きさが２ｍｍ〜３ｍｍの球形（sphere）または楕円形の円錐形球（米粒状）であるので、特定脳領域の細密な機能調節が可能である。
超音波を経頭蓋に伝達するために、超音波を発生させる超音波トランスデューサが、人体の頭蓋骨に密着されて支持されなければならない。人体の頭蓋骨は、人種、年齢、性別により、多様な大きさ及び形状に形成され、超音波が伝達しなければならない患部、すなわち脳の位置も多様なことがある。よって、使用者、例えば医療陣は頭蓋骨の形状及び大きさ、超音波が伝達しなければならない脳の位置により、超音波トランスデューサを一定に密着させて支持するところに問題点があった。
本発明は、超音波トランスデューサが支持されたまま、対象体の頭蓋骨に装着される医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置を提供する。
本発明は、対象体の頭蓋骨の大きさ及び形状、及び超音波が伝達しなければならない脳の位置にかかわらず、超音波トランスデューサを対象体の頭蓋骨に密着させて支持することができる医療用ヘッドギア、及びそれを含む経頭蓋超音波伝達装置を提供する。
本発明の一実施形態による医療用ヘッドギアは、低強度超音波を生成する超音波トランスデューサ；前記超音波トランスデューサが支持されたヘッドギアと、を含み、前記ヘッドギアは、後頭部を支持する後頭部支持部と、頭頂部を支持する頭頂支持部とを具備する後衛部ケース；及び前記後衛部ケースに対して一方向に沿って摺動移動自在に連結され、両側頭部を支持する２つの側頭部支持部を具備する前衛部ケース；を含んでもよい。
前記前衛部ケースは、一方向に沿って延長され、両端部に、前記２つの側頭部支持部がそれぞれ配置された前衛部バンド；及び前記頭頂支持部と前記前衛部バンドとの間において、一方向に沿って延長される滑走バンドを含んでもよい。
前記滑走バンドの一端部は、前記前衛部バンドに固定され、他端部は、後頭部ケースに摺動自在にも支持される。
前頭葉を施術する第１施術モードにおいて、前記滑走バンドは、前記頭頂支持部に向かう第１方向に沿って摺動され、側頭葉を施術する第２施術モードにおいて、前記滑走バンドは、前記第１方向と反対になる第２方向に沿い、前記頭頂支持部から離隔されるようにも摺動される。
前述の第１施術モード及び第２施術モードにより、前記滑走バンドの位置を固定させるための摺動ロッキング装置をさらに含んでもよい。
前記前衛部バンドは、対象体の頭回りにより、変形自在な弾性部材によっても設けられる。
前記後頭部ケースに支持され、前記ヘッドギアの位置を感知するための１以上の赤外線反射体を具備する第１マーカーをさらに含んでもよい。
一方向に沿って延長され、両端部が、前記後衛部ケースの両端部にそれぞれ支持され、対象体の下顔面を支持する第１下顔面支持部をさらに含んでもよい。
一方向に沿って延長され、両端部が、前記前衛部バンドの両端部にそれぞれ支持され、対象体の下顔面を支持する第２下顔面支持部をさらに含んでもよい。
前記超音波トランスデューサは、前記低強度超音波を生成する超音波発生装置、及び前記超音波発生装置を対象体の頭皮に固定させるためのアプリケータを具備することができる。
前記超音波トランスデューサに支持され、前記超音波発生装置の焦点方向を感知するための１以上の赤外線反射体を具備する第２マーカーをさらに含んでもよい。
前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとの間に配置され、前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとを連結する連結装置をさらに含んでもよい。
前記連結装置は、複数個のリンク構造を含んでもよい。
前記連結装置は、前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとの間に配置された第１連結バー及び第２連結バー、前記ヘッドギアと前記第１連結バーとを連結する第１ジョイント、前記第１連結バーと前記第２連結バーとを連結する第２ジョイント、並びに前記第２ジョイントと前記超音波トランスデューサとを連結する第３ジョイントを具備することができる。
前記第２ジョイントに配置され、前記第１ジョイントないし前記第３ジョイントを拘束するリンク拘束装置をさらに含んでもよい。
前記後頭部支持部が、前記後頭部の周囲方向に沿って延長され、前記後頭部支持部を延長させたり縮小させたりすることができる後頭部調節部をさらに含んでもよい。
本発明の一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置は、前記一実施形態による医療用ヘッドギアのうちいずれか一つを含んでもよい。
本発明の一実施形態による医療用ヘッドギアによれば、超音波が伝達しなければならない脳の位置にかかわらず、ヘッドギアに支持された超音波トランスデューサを、頭蓋骨の特定位置に移動させることができるので、ユーザの使用便宜性を向上させることができる。
また、本発明の一実施形態による医療用ヘッドギアは、対象体の３ヵ所以上にも支持されるので、頭蓋骨とヘッドギアとの位置拘束力を向上させ、対象体に対する超音波トランスデューサの支持力を向上させることができる。
本発明の一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による医療用ヘッドギアの斜視図である。 本発明の一実施形態によるヘッドギアの斜視図である。 本発明の一実施形態によるヘッドギアの斜視図である。 本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために対象体が医療用ヘッドギアを装着した側面図である。 本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギアを装着した正面図である。 本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギアを装着した側面図である。 本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギアを装着した正面図である。
本明細書は、本発明の権利範囲を明確にし、本発明が属する技術分野において当業者が本発明を実施することができるように、本発明の原理について説明し、一実施形態を開示する。開示された実施形態、は多様な形態にも具現される。
明細書全体にわたり、同一参照符号は、同一構成要素を指す。本明細書が、本実施形態の全ての要素について説明するものではなく、本発明が属する技術分野において、一般的な内容、または実施形態間の重複内容は、省略する。明細書で使用される「部（part，portion）」という用語は、ソフトウェアまたはハードウェアによっても具現され、実施形態により、複数の「部」が１つの要素（unit，element）によって具現されるか、あるいは１つの「部」が複数の要素を含むことも可能である。以下、添付された図面を参照し、本発明の作用原理及び実施形態について説明する。
本明細書において、映像は、磁気共鳴映像（ＭＲＩ）装置、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置、超音波撮影装置またはレントゲン撮影装置のような医療映像装置によって獲得された医療映像を含んでもよい。
本明細書において、「対象体（object）」は、撮影の対象になるものであり、人、動物、またはその一部を含んでもよい。例えば、該対象体は、身体の一部（臓器または器官など；organ）またはファントム（phantom）などを含んでもよい。
明細書全体において、「超音波映像」とは、対象体に送信され、対象体から反射された超音波信号に基づいて処理された対象体に係わる映像を意味する。
以下では、図面を参照し、実施形態について詳細に説明する。
図１Ａは、本発明の一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置のブロック図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置の斜視図である。一実施形態による経頭蓋超音波伝達装置は、医療用ヘッドギア１、本体部２、表示部４、赤外線センサ部６及び入力部７を含んでもよい。
該経頭蓋超音波伝達装置は、カート型だけではなく、携帯型によっても具現される。携帯型超音波診断装置の例としては、医療用ヘッドギア１、及びアプリケーションを含むスマートフォン（smart phone）、ラップトップコンピュータ、ＰＤＡ（personal digital assistant）、タブレットＰＣ（personal computer）などがあるが、それらに限定されるものではない。
医療用ヘッドギア１は、対象体がヘッドギアを着用したまま、対象体に超音波を伝達することができる施術装置であり、該対象体の頭に支持されるヘッドギア１０（図２）、対象体に超音波を伝達することができる超音波トランスデューサ３０、及び赤外線センサ部６と相互作用し、超音波トランスデューサ３０及びヘッドギア１０の位置を感知することができる位置感知部Ｍを含んでもよい。一例として、医療用ヘッドギア１は、本体部２と有無線で連結される分離型にも具現される。医療用ヘッドギア１に具備された構成と係わる具体的な事項は、図２ないし図３Ｂを参照してさらに具体的に後述する。
本体部２は、該経頭蓋超音波伝達装置の全般的な動作、及び該経頭蓋超音波伝達装置の内部構成要素間の信号フローを制御することができる。本体部２は、プログラムまたはデータを処理する制御部２１、該経頭蓋超音波伝達装置の機能を遂行するためのプログラムまたはデータを保存する保存部２５、制御部２１と医療用ヘッドギア１とを連結する通信部２８を含んでもよい。
一例として、本体部２に含まれた制御部２１は、該経頭蓋超音波診断装置の全般的な動作、及び該経頭蓋超音波診断装置の内部構成要素間の信号フローを制御することができる。例えば、制御部２１は、超音波トランスデューサ３０に含まれる複数のトランスデューサの位置及び集束点を考慮し、複数のトランスデューサそれぞれに印加される送信信号を形成するように送信部を制御したり、後述する入力部７または外部装置から制御信号を受信し、該経頭蓋超音波伝達装置の動作を制御したりすることができる。
保存部２５は、該経頭蓋超音波診断装置を駆動して制御するための多様なデータまたはプログラムなどを保存することができる。一例として、保存部２５には、医療用ヘッドギア１を制御することができるプログラムがインストールされてもよいが、該プログラムは、制御部２１の動作の一部または全部を遂行する命令語を含んでもよい。該プログラムは、保存部２５にあらかじめインストールされもし、ユーザがアプリケーションを提供するサーバからプログラムをダウンロードしてインストールすることも可能である。該アプリケーションを提供するサーバには、当該プログラムが保存された記録媒体が含まれてもよい。
通信部２８は、医療用ヘッドギア１と本体部２とを連結するための通信装置であり、医療用ヘッドギア１と本体部２との通信を可能にする１以上の構成要素を含んでもよい。一例として、通信部２８は、近距離通信モジュール、有線通信モジュール及び無線通信モジュールのうち少なくとも一つを含んでもよい。一例示によれば、通信部２８が、制御信号及びデータを受信し、受信された制御信号を制御部２１に伝達し、制御部２１に受信された制御信号により、医療用ヘッドギア１を制御するようにすることも可能である。
表示部４は、生成された超音波映像、及び経頭蓋超音波伝達装置で処理される多様な情報を表示することができる。表示部４は、具現形態により、１または複数のメインディスプレイ部１４１及びサブディスプレイ部１４２を含んでもよい。メインディスプレイ部１４１及びサブディスプレイ部１４２のうち一つは、タッチスクリーンによっても具現される。メインディスプレイ部１４１及びサブディスプレイ部１４２は、該経頭蓋超音波診断装置で処理される多様な情報を表示することができる。また、メインディスプレイ部１４１及びサブディスプレイ部１４２は、タッチスクリーンによって具現され、ＧＵＩ（graphic user interface）を提供することにより、ユーザから、該経頭蓋超音波診断装置を制御するためのデータを入力される。例えば、メインディスプレイ部１４１は、超音波映像の表示を制御するためのコントロールパネルを、ＧＵＩ形態で表示することができ、サブディスプレイ部１４２は、対象体に施術状況を表示することができる。メインディスプレイ部１４１は、ＧＵＩ形態で表示されたコントロールパネルを介して、映像の表示を制御するためのデータを入力される。
赤外線センサ部６は、医療用ヘッドギア１に配置された位置感知部Ｍとの赤外線送受信を介して、対象体が着用している医療用ヘッドギア１の位置と、超音波トランスデューサ３０によって伝達される超音波の焦点位置と、を感知することができる。一例として、位置感知部Ｍは、ヘッドギア１０に固定された第１マーカー１１５（図２）と、超音波トランスデューサ３０に固定された第２マーカー３３（図２）と、を含んでもよい。一実施形態による赤外線センサ部６は、ヘッドギア１０に固定された第１マーカー１１５との関係において、赤外線送受信過程を介して、医療用ヘッドギア１の位置、さらに具体的には、医療用ヘッドギア１を着用した対象体の位置を感知することができる。また、赤外線センサ部６は、超音波トランスデューサ３０に固定された第２マーカー３３との関係において、超音波の焦点方向及び焦点位置などを感知することができる。
入力部７は、該経頭蓋超音波伝達装置を制御するためのユーザの入力を受信することができる。例えば、ユーザの入力は、ボタン、キーパッド、マウス、トラックボール、ジョグスイッチ、ノブ（knop）などを操作する入力；タッチパッドやタッチスクリーンをタッチする入力；音声入力；モーション入力；生体情報入力（例えば、虹彩認識、指紋認識など）などを含んでもよいが、それらに限定されるものではない。
図２は、本発明の一実施形態の医療用ヘッドギアの斜視図である。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態によるヘッドギアの斜視図である。本発明において、医療用ヘッドギア１は、対象体の頭に着用されたり、対象体によって支持されたりするための一般的な保護用物品のうち任意のものを意味する。本発明の一実施形態による医療用ヘッドギア１は、対象体の頭に着用され、対象体の頭に固定されるように支持される支持部材であり、対象体の頭に支持されるヘッドギア１０、超音波トランスデューサ３０、及び位置感知部Ｍと共に、ヘッドギア１０と超音波トランスデューサ３０とを連結する連結装置４０を含んでもよい。
図２ないし図３Ｂを参照すれば、一実施形態によるヘッドギア１０は、後衛部に配置されて対象体の頭を支持する後衛部ケース１１、対象体の頭の側頭部に支持される前衛部ケース１２、及び第１下顔面支持部１３と第２下顔面支持部１４とを含んでもよい。一例として、後衛部ケース１１は、対象体の頭の後頭部及び頭頂に支持される支持部材であり、後頭部支持部１１０、後頭部パッド１１１、頭頂支持部１１２及び第１マーカー１１５を含んでもよい。後頭部支持部１１０は、長さ調節により、後頭部側を締めたり緩めたりすることができる支持部材である。このとき、後頭部支持部１１０は、対象体の後頭部を直接支持することができる第１支持点としての機能を遂行することができる。また、一例として、後頭部支持部１１０は、対象体の後頭部の周囲方向に沿って延長され、対象体の頭頂部分までカバーするようにも延長される。このとき、後頭部支持部１１０は、後頭部調節部１１３の操作により、延長されたり縮小されたりし、それにより、対象体の後頭部側を締めたり緩めたりすることができる。一例として、後頭部調節部１１３は、調節ダイヤル形態によっても設けられ、後頭部調節部１１３の回転方向により、後頭部支持部１１０を延長させたり縮小させたりすることができる調整部材でもある。前述のように、後頭部調節部１１３が、後頭部支持部１１０に適用されることにより、人種、性別、年齢などにより、対象体の頭サイズ、例えば、頭回りの直径が多様である場合にも、施術者は、後頭部調節部１１３の簡単な操作により、医療用ヘッドギア１を対象体に着用させることができる。
後頭部パッド１１１は、前述の後頭部調節部１１３と共に、対象体の着用便宜性を向上させることができる保護及び緩衝の部材である。一例として、後頭部パッド１１１は、後頭部支持部１１０と対向するように配置され、後頭部支持部１１０にも支持される。このとき、後頭部パッド１１１は、後頭部支持部１１０の内側、すなわち、対象体の後頭部と後頭部支持部１１０との間にも配置され、それにより、対象体の後頭部に直接支持される。
頭頂支持部１１２は、対象体の頭頂部分と対向するように配置され、対象体の頭頂を支持することができる支持部材である。一例として、頭頂支持部１１２は、後頭部支持部１１０に固定され、対象体の頭頂を直接支持することができる第２支持点としての機能を遂行することができる。また、一実施形態による頭頂支持部１１２は、パッド形態に具現され、対象体の着用便宜性を向上させることができる保護及び緩衝の部材としての機能を遂行することもできる。
第１マーカー１１５は、ＭＲＩ映像またはＣＴ映像を撮影するとき、ヘッドギア１０、さらに具体的には、ヘッドギア１０を装着した対象体の頭の位置を、リアルタイムで把握するために配置された位置感知部である。一例として、第１マーカー１１５は、後頭部ケース１１、さらに具体的には、後頭部支持部１１０に支持されるようにも配置される。このとき、第１マーカー１１５は、後頭部支持部１１０に、磁性体を利用して脱着可能な方式で付着される。また、第１マーカー１１５は、後頭部支持部１１０の位置を追跡する１以上の円形棒形状の赤外線反射体１１６を含んでもよい。一例として、赤外線反射体１１６は、４個によって具現され、十字形状の支持部の４個の端部にもそれぞれ配置される。
一例として、前衛部ケース１２は、対象体の頭の側頭部に支持される支持部材であり、前衛部バンド１２０、滑走バンド１２１及び側頭部支持部１２３を含んでもよい。前衛部バンド１２０は、対象体の側頭部を支持することができる支持部材である。一例として、前衛部バンド１２０は、一方向に沿って延長される、例えば、対象体の頭の周囲方向に沿い、一側頭部から他側頭部まで延長されるバンド形状にも形成される。このとき、前衛部バンド１２０の幅Ｄ１は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下でもある。また、このとき、前衛部バンド１２０の両端部は、対象体の側頭部と対向するように配置され、第３支持点及び第４支持点としての機能を遂行することができる。また、一例として、前衛部バンド１２０は、変形自在な弾性部材によっても設けられ、それにより、前衛部バンド１２０の両端部は、復元範囲内において、さらに近接したり離隔されたりする。従って、対象体の頭サイズ、例えば、頭回りの直径が多様である場合にも、前衛部バンド１２０は、対象体の両側頭部にそれぞれ支持される。
滑走バンド１２１は、対象体の施術位置により、前衛部バンド１２０を移動させることができる摺動部材である。一例として、滑走バンド１２１は、頭頂支持部１１２と前衛部バンド１２０との間において、一方向に沿って延長される、例えば、対象体の頭頂から前衛部バンド１２０まで延長されるバンド形状によっても設けられる。このとき、滑走バンド１２１の幅Ｄ２は、１ｃｍ以上１０ｃｍ以下でもあり、それにより、対象体の側頭部が開放される。また、このとき、滑走バンド１２１の一端部は、前衛部バンド１２０の中心部に固定されるようにも配置され、他端部は、後頭部ケース１２、さらに具体的には、後頭部支持部１１０に摺動自在にも支持される。一例として、後頭部ケース１２、例えば、後頭部支持部１１０には、滑走バンド１２１が摺動される摺動ガイドが配置される。それにより、滑走バンド１２１は、第１施術モード、例えば、前頭葉を施術する場合、頭頂支持部１１２に向かう第１方向に沿って摺動されることにより、後頭部支持部１１０にも挿入され、第２施術モード、例えば、側頭葉を施術する場合、前記第１方向と反対になる第２方向に沿って頭頂支持部１１２から離隔されるようにも摺動されることにより、対象体の前面部にも配置される。このとき、後頭部支持部１１０に配置された摺動ロッキング装置１１４は、第１施術モードと第２施術モードとのそれぞれにおいて、滑走バンド１２１の位置が固定されるように、滑走バンド１２１の摺動を制御することができる。第１施術モードと第２施術モードとにおいて、前衛部ケース１２の摺動は、図４Ａ及び図４Ｂを参照してさらに具体的に敍述する。
側頭部支持部１２３は、前衛部バンド１２０の両端部にそれぞれ配置され、前衛部バンド１２０によっても支持される支持部材である。一例として、側頭部支持部１２３は、対象体の着用便宜性を向上させるための保護及び緩衝の部材である、パッド形態にも具現される。このとき、側頭部支持部１２３は、前衛部バンド１２０の内側、すなわち、対象体の側頭部と前衛部バンド１２０との間にも配置され、それにより、対象体の側頭部にも直接支持される。
第１下顔面支持部１３は、対象体の下顔面を支持するための支持部材であり、一方向に沿って延長されたバンド形状を具備することができる。一例として、第１下顔面支持部１３は、後頭部ケース１１の両端部に、それぞれの端部が固定されるようにも配置される。例えば、対象体がヘッドギア１０を着用する場合、第１下顔面支持部１３は、対象体の口と顎との間に固定され、対象体の下顔面を支持することができる。また、第１下顔面支持部１３は、対象体の頭サイズにより、長さを調節することもできる。
第２下顔面支持部１４は、対象体の下顔面を支持するための支持部材であり、一方向に沿って延長されたバンド形状を具備することができる。一例として、第２下顔面支持部１４は、前衛部バンド１２０の両端部に、それぞれの端部が固定されるようにも配置される。例えば、対象体がヘッドギア１０を着用する場合、第２下顔面支持部１４は、対象体の顎と第１下顔面支持部１３との間に固定され、対象体の下顔面を支持することができる。第２下顔面支持部１４も、対象体の頭サイズにより、長さを調節することもできる。
本発明の一実施形態による超音波トランスデューサ３０は、超音波発生装置３１、アプリケータ３２、及び超音波トランスデューサの位置を識別するための第２マーカー３３を含んでもよい。一実施形態による超音波発生装置３１は、低強度超音波を発生させることができ、低強度超音波は、集中超音波または非集中超音波を使用することができる。一例として、超音波発生装置３１によって生じた低強度超音波を特定領域に造影する場合、脳の特定領域に、微細な機械的な運動が誘発され、それにより、脳機能が調整される。すなわち、該低強度超音波は、パルス化され、それによる機械的エネルギーを、脳の特定領域に集中的に造影して同期化されるようにし、微弱な振動を誘発することができる。該低強度超音波によって生じた機械的振動、及びそれによる伝達運動により、脳神経細胞の受容器がイオンチャネルを調節し、脳機能を活性化または非活性化させることができる。
アプリケータ３２は、一側が開口された円筒形状であり、開口部外周に超音波発生装置３１が設置され、対象体の頭皮にも固定される。このとき、アプリケータ３２は、超音波発生装置３１と、対象体の頭皮との間には、空間が発生しないように、ガスが除去された水の媒介体が真空状態に充填された袋（図示せず）を具備することができる。このとき、袋（図示せず）は、柔軟な合成樹脂材質を含んでもよく、袋（図示せず）を配置させることにより、アプリケータ３２は、対象体頭皮の屈曲に、空間なしに密着するためのものである。
第２マーカー３３は、ＭＲＩ映像またはＣＴ映像を撮影するとき、超音波の位置をリアルタイムで把握するために配置された位置感知部である。一例として、第２マーカー３３は、超音波発生装置３１の焦点方向を追跡する１以上の円形棒形状の赤外線反射体３３０を含んでもよい。一例として、赤外線反射体３３０は、４個によって具現され、十字形状の支持部の４個の端部にもそれぞれ配置される。
本発明の一実施形態による連結装置４０は、超音波トランスデューサ３０を、ヘッドギア１０に連結するための連結部材である。一例として、連結装置４０は、複数個のリンク構造を含んでもよい。このとき、連結装置４０は、例えば、第１ジョイント４１、第２ジョイント４２及び第３ジョイント４３を利用し、第１連結バー４５及び第２連結バー４６を連結することができる。一例として、第１ジョイント４１は、ヘッドギア１０に具備された後衛部ケース１１と、第１連結バー４５とを連結するようにも配置され、それにより、第１連結バー４５の一端部は、三次元空間上において、別途の拘束なしにも移動される。また、第２ジョイント４２は、第１連結バー４５と第２連結バー４６とを連結するようにも配置され、それにより、第２連結バー４６の一端部は、一平面上において、別途の拘束なしにも移動される。また、第３ジョイント４３は、第２連結バー４６と超音波トランスデューサ３０とを連結するようにも配置される。複数個のジョイントを利用し、後衛部ケース１１と超音波トランスデューサ３０とを連結することにより、超音波トランスデューサ３０は、屈曲を具備する対象体の頭の全体領域にも配置され、また対象体が着用した医療用ヘッドギア１に支持されたまま、施術部位の移動、及び施術進行が可能であり、施術者の施術便宜性を向上させることができる。一例として、第１連結バー４５と第２連結バー４６とが連結される第２ジョイント４２には、リンク拘束装置４７が配置される。従って、超音波トランスデューサ３０が、対象体の頭の施術位置に配置される場合、施術者は、リンク拘束装置４７を利用し、第１ジョイント４１、第２ジョイント４２及び第３ジョイント４３を拘束することができ、それにより、医療用ヘッドギア１に対する超音波トランスデューサ３０の相対的位置が固定される。
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギアを装着した側面図及び正面図である。
図４Ａないし図４Ｂを参照すれば、本発明の一実施形態による第１施術モード、すなわち、対象体の前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギア１を着用することができる。一例として、対象体は、ヘッドギア１０を着用することができ、このとき、後頭部支持部１１０及び頭頂支持部１１２により、対象体の後頭部及び頭頂が支持される。また、このとき、後頭部調節部１１３を利用し、後頭部支持部１１０の長さを調節することにより、対象体の後頭部側を締めたり緩めたりすることができ、それにより、ヘッドギア１０は、多様な頭サイズを具備する対象体にも着用される。また、このとき、第１下顔面支持部１３と第２下顔面支持部１４は、施術者の下顔面において支持させることができる。また、このとき、後頭部支持部１１０に固定された第１マーカー１１５は、ヘッドギア１０を着用した対象体の頭の位置及び配向をリアルタイムで感知することができる。
また一例として、第１施術モードにおいて、前衛部ケース１２に具備された滑走バンド１２１は、頭頂支持部１１２に向かう第１方向に沿って摺動され、後頭部支持部１１０にも挿入される。それにより、対象体の前頭葉が開放され、施術者は、連結装置４０を操作し、超音波トランスデューサ３０を対象体の前頭葉に配置させた後、超音波トランスデューサ３０を、対象体の前頭葉に密着させて支持させることができる。このとき、前衛部バンド１２０に支持される１対の側頭部支持部１２３は、対象体の側頭部にもそれぞれ支持される。また、このとき、超音波発生装置３１に固定された第２マーカー３３は、円形棒形状の赤外線反射体３３０を利用し、超音波発生装置３１の焦点方向を追跡することができる。
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の一実施形態による、前頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギアを装着した側面図及び正面図である。敍述の便宜上、図４Ａ及び図４Ｂで敍述された事項と実質的に同一事項に係わる敍述は、省略する。
図５Ａ及び図５Ｂを参照すれば、本発明の一実施形態による、第２施術モード、すなわち、対象体の側頭葉施術のために、対象体が医療用ヘッドギア１を着用することができる。一例として、対象体は、ヘッドギア１０を着用することができ、このとき、後頭部支持部１１０及び頭頂支持部１１２により、対象体の後頭部及び頭頂が支持される。また、一例として、第２施術モードにおいて、前衛部ケース１２に具備された滑走バンド１２１は、第１方向とは反対となる第２方向に沿い、頭頂支持部１１２から離隔されるように摺動され、後頭部支持部１１０からも排出される。それにより、対象体の側頭葉が開放され、施術者は、連結装置４０を操作し、超音波トランスデューサ３０を対象体の側頭葉に配置させた後、超音波トランスデューサ３０を、対象体の側頭葉に密着させて支持させることができる。このとき、前衛部バンド１２０に支持される１対の側頭部支持部１２３は、対象体の側頭部にそれぞれ支持される。このとき、１対の側頭部支持部１２３が支持される対象体の側頭部位置は、図４Ａ及び図４Ｂに図示された１対の側頭部支持部１２３によって支持される対象体の側頭部位置と異なりもする。前述の実施形態のように、対象体の施術位置が異なる場合にも、前衛部ケース１２の摺動移動、及び超音波トランスデューサ３０の移動だけで施術を進めることができるので、施術者の使用便宜性が向上するのである。
前述の本発明の説明は、例示のためのものであり、本発明が属する技術分野の当業者であるならば、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更せずとも、他の具体的な形態に容易に変形が可能であるということを理解することができるであろう。従って、以上で記述された実施形態は、全ての面において例示的なものであり、限定的ではないと理解されなければならない。例えば、単一型と説明されている各構成要素は、分散されても実施され、同様に、分散されていると説明されている構成要素も、結合された形態にも実施されるのである。
本発明の範囲は、前述の詳細な説明よりは、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味、範囲及びその均等概念から導き出される全ての変更、または変形された形態は、本発明の範囲に含まれるものであると解釈されなければならない。

Claims (17)

  1. 低強度超音波を生成する超音波トランスデューサと、
    前記超音波トランスデューサが支持されたヘッドギアと、を含み、
    前記ヘッドギアは、
    後頭部を支持する後頭部支持部と、頭頂部を支持する頭頂支持部とを具備する後衛部ケースと、
    前記後衛部ケースに対して一方向に沿って摺動移動自在に連結され、両側頭部を支持する２つの側頭部支持部を具備する前衛部ケースと、を含む医療用ヘッドギア。
  2. 前記前衛部ケースは、
    一方向に沿って延長され、両端部に、前記２つの側頭部支持部がそれぞれ配置された前衛部バンドと、
    前記頭頂支持部と前記前衛部バンドとの間において、一方向に沿って延長される滑走バンドと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  3. 前記滑走バンドの一端部は、前記前衛部バンドに固定され、他端部は、後頭部ケースに摺動自在に支持されることを特徴とする請求項２に記載の医療用ヘッドギア。
  4. 前頭葉を施術する第１施術モードにおいて、前記滑走バンドは、前記頭頂支持部に向かう第１方向に沿って摺動され、側頭葉を施術する第２施術モードにおいて、前記滑走バンドは、前記第１方向と反対になる第２方向に沿い、前記頭頂支持部から離隔されるように摺動されることを特徴とする請求項３に記載の医療用ヘッドギア。
  5. 前記第１施術モード及び第２施術モードにより、前記滑走バンドの位置を固定させるための摺動ロッキング装置をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の医療用ヘッドギア。
  6. 前記前衛部バンドは、対象体の頭回りにより、変形自在な弾性部材によって設けられることを特徴とする請求項２に記載の医療用ヘッドギア。
  7. 前記後頭部ケースに支持され、前記ヘッドギアの位置を感知するための１以上の赤外線反射体を具備する第１マーカーをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  8. 一方向に沿って延長され、両端部が、前記後衛部ケースの両端部にそれぞれ支持され、対象体の下顔面を支持する第１下顔面支持部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  9. 一方向に沿って延長され、両端部が、前記前衛部バンドの両端部にそれぞれ支持され、対象体の下顔面を支持する第２下顔面支持部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  10. 前記超音波トランスデューサは、前記低強度超音波を生成する超音波発生装置、及び前記超音波発生装置を対象体の頭皮に固定させるためのアプリケータを具備することを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  11. 前記超音波トランスデューサに支持され、前記超音波発生装置の焦点方向を感知するための１以上の赤外線反射体を具備する第２マーカーをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の医療用ヘッドギア。
  12. 前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとの間に配置され、前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとを連結する連結装置をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  13. 前記連結装置は、複数個のリンク構造を含むことを特徴とする請求項１２に記載の医療用ヘッドギア。
  14. 前記連結装置は、前記ヘッドギアと前記超音波トランスデューサとの間に配置された第１連結バー及び第２連結バー、前記ヘッドギアと前記第１連結バーとを連結する第１ジョイント、前記第１連結バーと前記第２連結バーとを連結する第２ジョイント、並びに前記第２ジョイントと前記超音波トランスデューサとを連結する第３ジョイントを具備することを特徴とする請求項１３に記載の医療用ヘッドギア。
  15. 前記第２ジョイントに配置され、前記第１ジョイントないし前記第３ジョイントを拘束するリンク拘束装置をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の医療用ヘッドギア。
  16. 前記後頭部支持部が、前記後頭部の周囲方向に沿って延長され、前記後頭部支持部を延長させたり縮小させたりすることができる後頭部調節部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の医療用ヘッドギア。
  17. 請求項１ないし１６のうちいずれか１項に記載の医療用ヘッドギアを含む経頭蓋超音波伝達装置。
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