JP2022541604A

JP2022541604A - 超音波療法の間の動的に変化する媒体のための収差補正

Info

Publication number: JP2022541604A
Application number: JP2022504136A
Authority: JP
Inventors: コビボートマン，; ヨアフレヴィ，
Original assignee: インサイテック・リミテッド
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2022-09-26
Also published as: EP4003511A1; WO2021014221A1; CN114144228A; US20220288424A1

Abstract

超音波エネルギーを標的領域に送達することへの種々のアプローチは、超音波エネルギーの送達に先立って、標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を１つ以上のトランスデューサ要素と関連付けられる１つ以上の超音波パラメータのための対応する補正値に関連させるデータ構造にデータ投入するステップと、治療の間に、（ｉ）標的領域または非標的領域の第２の部分内でリアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの測定を予測する、または引き起こすステップと、（ｉｉ）超音波パラメータ値のための補正値を決定するステップと、（ｉｉｉ）トランスデューサ要素をアクティブ化するステップとを含む。

Description

（関連出願）
本願は、その開示全体が参照することによって本明細書に組み込まれる、（２０１９年７月２５日に出願された）米国仮特許出願第６２／８７８，４８１号の利益および優先権を主張する。

本発明は、一般に、超音波療法に関し、特に、超音波療法の間に動的に変化する媒体から生じる収差を補正するためのシステムおよび方法に関する。

良性または悪性腫瘍、器官、または他の身体領域等の組織は、組織を外科的に除去することによって侵襲的に、または、例えば、熱アブレーションを使用することによって最小限の侵襲を伴って、または完全に非侵襲的に治療され得る。両方のアプローチは、ある局所的症状を効果的に治療し得るが、そうでなければ健康な組織を破壊または損傷することを回避するための繊細な手技を伴う。

集束超音波を使用して遂行され得るような熱アブレーションは、超音波エネルギーの効果が明確に画定された標的領域に限定され得るため、健康な組織または器官によって囲繞される、またはそれに隣接する罹患組織を治療するために特定の魅力を有する。超音波エネルギーは、比較的に短い波長（例えば、１メガヘルツ（１ＭＨｚ）において断面が１．５ミリメートル（ｍｍ）と同程度に小さい）に起因して、わずか数ミリメートルの断面を有するゾーンに集束され得る。さらに、音響エネルギーが、概して、軟組織を通してよく透過するため、介在生体構造は、多くの場合、所望の焦点ゾーンを画定することに障害を課さない。したがって、超音波エネルギーは、周辺の健康な組織への損傷を最小限にしながら、罹患組織をアブレートするために、小さい標的において集束され得る。

所望の標的において超音波エネルギーを集束させるために、建設的干渉が焦点ゾーンにおいて生じるように、駆動信号が、いくつかのトランスデューサ要素を有する音響トランスデューサに送信され得る。標的において、十分な音響強度が、壊死が生じるまで、すなわち、組織が破壊されるまで、組織を加熱するように送達され得る。好ましくは、それを通して音響エネルギーが焦点ゾーンの外側を通過する（「通過ゾーン」）、音響経路に沿った非標的組織は、低強度音響ビームに暴露され、したがって、全くではないにしても、最小限にのみ加熱され、それによって、焦点ゾーンの外側の組織への損傷を最小限にするであろう。

典型的には、超音波エネルギーは、多くの場合、標的の所定のモデルおよび患者の生体構造に基づいて、治療計画に従って送達される。治療の間に、標的における温度は、例えば、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）装置を使用して監視される。測定された温度が、壊死のための所望の標的温度を下回る場合、トランスデューサから伝送される超音波エネルギーは、増加される。しかしながら、いくつかの状況では、標的における温度は、増加した超音波エネルギーに応答しない。例えば、通過ゾーン内の非標的組織を通して通過する超音波ビームは、超音波手技の間の超音波エネルギーの吸収から生じる、非標的組織の性質の変化に起因して、焦点外であり得、したがって、音響エネルギーを増加させることは、標的領域における集束外ビームの強度を有意に増加させない場合がある。

故に、非標的組織への損傷を回避しながら、標的治療の効率を増加させるように、超音波の間に非標的組織によって吸収される超音波エネルギーの効果を考慮する、アプローチの必要性が存在する。

本発明の種々の実施形態は、超音波手技の間に非標的組織によって吸収または屈折される超音波エネルギーの効果を考慮し、それに基づいて、１つ以上の超音波パラメータ値を動的に調節し、標的領域における温度以外の付加的目的（例えば、最適な集束、音響結合の合致等）を達成するためのシステムおよび方法を提供する。いくつかの実施形態では、複数の温度値を、各トランスデューサ要素と関連付けられ、標的において最適な焦点を発生させること（または他の目的）に関連性がある、対応する超音波パラメータ値（例えば、周波数、振幅、位相等）に関連させる、自動集束補正テーブル等のデータ構造が、超音波手技に先立って、および／またはその間に確立される。加えて、または代替として、いくつかの実施形態では、値自体ではなく、超音波パラメータの値の変化が、使用される。例えば、頭蓋内の温度変化は、位相等の１つ以上の超音波パラメータ値の変化に関連し得る、すなわち、位相収差の変化は、公知の方法で頭蓋温度の変化に依存する。結果として、頭蓋温度が、基準レベルから新しいレベルまで上昇するとき、変化は、自動集束補正テーブルの検索によって、それに応じて補正され得る、位相収差を予測する。したがって、測定値は、温度等のパラメータの値またはパラメータ値の変化であってもよく、パラメータは、標的自体または標的における効果を予測する別の領域（例えば、頭蓋）に関し得る。

自動集束補正テーブルは、標的領域において音響反射体（例えば、微小気泡）を発生させ、および／または導入し、そこからの反射信号を分析することによって、確立されてもよい。超音波手技の間に、確立された自動集束テーブル、および（例えば、ＭＲＩを使用して）リアルタイムで測定される、および／または物理的モデルを使用して予測される温度に基づいて、標的領域において最適な焦点を発生させるための対応する超音波パラメータ値が、決定されることができる。いくつかの実施形態では、標的および／または非標的領域内の温度分布が、超音波手技の間にリアルタイムで測定され、温度分布およびトランスデューサ要素の幾何学形状に基づいて、トランスデューサ要素のそれぞれから標的領域までの音響経路に沿った非標的組織（例えば、頭蓋）内の具体的温度値（例えば、温度上昇）が、決定され、対応するトランスデューサ要素と関連付けられることができる。標的までのそのビーム経路に沿った温度上昇から生じる収差を補償するための各トランスデューサ要素と関連付けられる超音波パラメータ値が、次いで、決定されることができる。治療の間に、トランスデューサ要素は、自動集束テーブルおよび／またはトランスデューサ要素と関連付けられる具体的温度値を使用して決定されるパラメータ値に基づいて、アクティブ化されてもよい。種々の実施形態では、最適な焦点が発生された後に、トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかのパワーが、組織壊死または他の療法的効果のために、標的における温度を所望の標的温度まで上昇させるように増加されてもよい。

温度は、その変化が、（音響性質の変化に起因する）周波数、振幅、および／または位相等の超音波パラメータ値の対応する変化を予測する、１つのパラメータにすぎず、さらに、測定値は、標的が着目領域であったとしても標的にある必要はないことに留意されたい。組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、標的／非標的領域内に吸収される蓄積されるエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、ＭＲＩ画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、通過ゾーン内に位置する介在組織（例えば、頭蓋）から反射する音響信号の振幅および／または位相等の他のパラメータは、その変化が、（標的および／または非標的組織の音響性質変化に起因する）超音波パラメータ値の対応する変化に予測可能に関し得る、他のパラメータであり、したがって、本発明の範囲内である。故に、本明細書に説明されるデータ構造は、標的において最適な焦点を発生させる（または他の目的の）ために、これらのパラメータのうちの１つ以上のものの値（または値の変化）を、各トランスデューサ要素と関連付けられる超音波パラメータ値（またはその変化）に関連させることによって、確立され得ることを理解されたい。

故に、本発明の種々の実施形態は、標的組織を治療するための超音波パラメータ値を調節することに先立って、１つ以上のトランスデューサ要素と関連付けられる１つ以上の超音波パラメータ値を調節し、光学集束または他の目的（例えば、音響結合の合致等）を達成する。このように、超音波手技の間の音響エネルギー印加から生じる、標的／非標的組織への影響（例えば、焦点ずれ、音響結合の不一致等）は、標的における温度を上昇させることに先立って、適切に考慮されることができる。結果として、本アプローチは、経路ゾーン内に位置する非標的組織への損傷を回避しながら、治療目的のために焦点において十分な音響エネルギーおよび強度を発生させ、それによって、有利なこととして、標的における治療効率および非標的組織領域内の安全性の両方を改良し得る。

故に、一側面では、本発明は、その治療の間に超音波エネルギーを標的領域に送達するためのシステムに関する。種々の実施形態では、本システムは、複数のトランスデューサ要素を有する、超音波トランスデューサと、（ａ）治療に先立って、標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を１つ以上のトランスデューサ要素と関連付けられる１つ以上の超音波パラメータ値（例えば、周波数、位相、および／またはパワーレベル）のための対応する補正値に関連させる、データ構造にデータ投入し、（ｂ）治療の間に、（ｉ）標的領域または非標的領域の第２の部分内で１つ以上のリアルタイムパラメータ値の測定を予測し、または引き起こし、（ｉｉ）少なくとも部分的に、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値およびデータ構造のコンテンツに基づいて、超音波パラメータ値のための補正値を決定し、（ｉｉｉ）標的領域の第２の部分内に焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、決定された補正値に基づいて、トランスデューサ要素をアクティブ化するように構成される、コントローラとを含む。一実装では、コントローラはさらに、治療の間にステップ（ｉ）－（ｉｉｉ）を繰り返すように構成される。

いくつかの実施形態では、データ構造内のリアルタイムパラメータ値はそれぞれ、関連付けられるリアルタイムパラメータの値の変化を表す。関連付けられるリアルタイムパラメータは、温度、組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、標的および／または非標的領域内に吸収される蓄積されたエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、ＭＲＩ画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、および／または超音波トランスデューサと標的領域との間に位置する介在組織から反射される音響信号と関連付けられる振幅および／または位相を含んでもよい。

加えて、データ構造は、リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を含んでもよく、各範囲は、超音波パラメータ値のための補正値のうちの１つに対応し、コントローラはさらに、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属するリアルタイムパラメータ値の範囲を識別し、それに基づいて、少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定するように構成されてもよい。代替として、データ構造は、リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を含んでもよく、各範囲は、超音波パラメータ値のための補正値の範囲に対応し、コントローラはさらに、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属するデータ構造内のリアルタイムパラメータ値の範囲を識別し、それに基づいて、補正値の対応する範囲を決定し、少なくとも部分的に、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が生じる識別された範囲内の場所に基づいて、補正値の範囲内の超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成されてもよい。

一実施形態では、本システムはさらに、標的領域または非標的領域の第２の部分においてリアルタイムパラメータ値を測定するための撮像装置および／または温度測定デバイスを含む。加えて、または代替として、コントローラはさらに、物理的モデルを使用して、標的領域または非標的領域の第２の部分においてリアルタイムパラメータ値を予測するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、コントローラはさらに、標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、トランスデューサ要素と関連付けられるパワーレベルを調節するように構成される。

種々の実施形態では、データ構造内のリアルタイムパラメータ値は、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値を含まず、コントローラはさらに、リアルタイムパラメータ値およびデータ構造内の超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成される。加えて、データ構造内のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイムで測定されるパラメータ値および物理的モデルを使用して算出されるパラメータ値の組み合わせを含んでもよい。

標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一であり得る。代替として、標的領域の第１の部分は、標的領域の第２の部分と異なり、コントローラは、次いで、データ構造内の標的領域の第１の部分内に焦点ゾーンを発生させるために、データ構造内のリアルタイムパラメータ値および超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、超音波パラメータ値のための補正値を決定するようにさらに構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、コントローラはさらに、介在組織領域を横断した後に、トランスデューサ要素によって焦点ゾーンに送達される音響エネルギーを決定し、少なくとも部分的に送達された音響エネルギーに基づいて、トランスデューサ要素と関連付けられるパワーレベルを調節するように構成される。例えば、コントローラはさらに、焦点ゾーン内の送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を下回るときに、トランスデューサ要素のパワーレベルを低減させるように構成されてもよい。逆に、コントローラはさらに、焦点ゾーン内の送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を超えるときに、トランスデューサ要素のパワーレベルを増加させるように構成されてもよい。一実施形態では、コントローラはさらに、標的領域または非標的領域の第２の部分内のリアルタイムパラメータ値の分布の測定を予測する、または引き起こすように構成され、パラメータ値のための補正値はさらに、リアルタイムパラメータの予測または測定された分布に基づいて決定されることができる。

別の側面では、本発明は、複数のトランスデューサ要素を有する超音波トランスデューサから標的領域に超音波エネルギーを送達する方法に関する。種々の実施形態では、本方法は、（ａ）超音波エネルギーの送達に先立って、標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を１つ以上のトランスデューサ要素と関連付けられる１つ以上の超音波パラメータ値（周波数、位相、および／またはパワーレベル）のための対応する補正値に関連させる、データ構造にデータ投入するステップと、（ｂ）標的領域または非標的領域の第２の部分内で１つ以上のリアルタイムパラメータ値の測定を予測する、または引き起こすステップと、（ｃ）少なくとも部分的に、予測または測定されたリアルタイムパラメータ値およびデータ構造のコンテンツに基づいて、トランスデューサ要素と関連付けられる超音波パラメータ値のための補正値を決定するステップと、（ｄ）標的領域の第２の部分内に焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、超音波パラメータ値のための決定された補正値に基づいて、トランスデューサ要素をアクティブ化するステップとを含む。

一実施形態では、標的領域または非標的領域の第２の部分におけるリアルタイムパラメータは、物理的モデルを使用して予測される。加えて、本方法はさらに、超音波エネルギーの送達の間にステップ（ｂ）－（ｄ）を繰り返すステップを含んでもよい。さらに、本方法はさらに、標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、トランスデューサ要素と関連付けられるパワーレベルを調節するステップを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、データ構造内のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイム温度を含まず、本方法はさらに、リアルタイムパラメータ値およびデータ構造内の超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定するステップを含む。一実施形態では、本方法はさらに、標的領域または非標的領域の第２の部分内のリアルタイムパラメータ値の分布の測定を予測する、または引き起こすステップを含み、超音波パラメータ値のための補正値はさらに、リアルタイムパラメータ値の予測または測定された分布に基づいて決定されることができる。

標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一であり得る。代替として、標的領域の第１の部分は、標的領域の第２の部分と異なり、本方法はさらに、標的領域の第１の部分内に焦点ゾーンを発生させるために、データ構造内のリアルタイムパラメータ値および超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定するステップを含んでもよい。

本明細書で使用されるように、用語「実質的に」は、±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。本明細書の全体を通した「一実施例」、「ある実施例」、「一実施形態」、または「ある実施形態」の言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した種々の場所における語句「一実施例では」、「ある実施例では」、「一実施形態」、または「ある実施形態」の発生は、必ずしも全て同一の実施例を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、ルーチン、ステップ、または特性は、本技術の１つ以上の実施例において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。本明細書で提供される見出しは、便宜上にすぎず、請求される技術の範囲または意味を限定または解釈することを意図していない。

図１Ａは、本発明の種々の実施形態による、集束超音波システムを図示する。

図１Ｂは、本発明の種々の実施形態による、例示的ＭＲＩシステムを図式的に描写する。

図２および３Ｂ－３Ｄは、本発明の種々の実施形態による、例示的自動集束補正テーブルを描写する。

図３Ａは、本発明の種々の実施形態による、複数の部分を含む標的領域を図式的に描写する。図２および３Ｂ－３Ｄは、本発明の種々の実施形態による、例示的自動集束補正テーブルを描写する。図２および３Ｂ－３Ｄは、本発明の種々の実施形態による、例示的自動集束補正テーブルを描写する。図２および３Ｂ－３Ｄは、本発明の種々の実施形態による、例示的自動集束補正テーブルを描写する。

図４Ａ－４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、自動集束補正テーブルを確立するための例示的アプローチを図示するフローチャートである。図４Ａ－４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、自動集束補正テーブルを確立するための例示的アプローチを図示するフローチャートである。図４Ａ－４Ｃは、本発明の種々の実施形態による、自動集束補正テーブルを確立するための例示的アプローチを図示するフローチャートである。

図５は、本発明の種々の実施形態による、例示的超音波治療手技を図示するフローチャートである。

詳細な説明
図１Ａは、患者における標的領域１０１上に超音波を集束させるための例示的超音波システム１００を図示する。システム１００は、種々の方法で超音波エネルギーを成形する、例えば、点焦点、線焦点、リング状焦点、または同時に複数の焦点を生成することができる。種々の実施形態では、システム１００は、トランスデューサ要素１０４のフェーズドアレイ１０２と、フェーズドアレイ１０２を駆動するビームフォーマ１０６と、ビームフォーマ１０６と通信するコントローラ１０８と、入力電子信号をビームフォーマ１０６に提供する周波数発生器１１０とを含む。

アレイ１０２は、頭蓋または頭蓋以外の身体部分の表面上にそれを設置するために好適な曲線状（例えば、球体または放物線）形状を有してもよい、または１つ以上の平面または別様に成形された区分を含んでもよい。その寸法は、用途に応じて、数ミリメートル～数１０センチメートルの間で変動し得る。アレイ１０２のトランスデューサ要素１０４は、圧電セラミック、容量微細加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）要素であってもよく、要素１０４の間の機械的結合を減衰させるために好適なシリコーンゴムまたは任意の他の材料内に搭載されてもよい。圧電複合材料、または音響エネルギーへの電気エネルギーの変換を促進する様式で成形される概して任意の材料もまた、使用されてもよい。トランスデューサ要素１０４への最大パワー伝達を保証するために、要素１０４は、電気共振、合致する入力インピーダンスのために構成されてもよい。

トランスデューサアレイ１０２は、集束超音波ビームまたは場を集合的に生成するように、個々のトランスデューサ要素１０４を駆動する、ビームフォーマ１０６に結合される。ｎ個のトランスデューサ要素に関して、ビームフォーマ１０６は、ｎ個のドライバ回路を含有してもよく、各回路は、増幅器１１８と、位相偏移回路１２０とを含み、またはそれらから成り、駆動回路は、トランスデューサ要素１０４のうちの１つを駆動する。ビームフォーマ１０６は、例えば、ＳｔａｎｆｏｒｄＲｅｓｅａｒｃｈＳｙｓｔｅｍから入手可能なモデルＤＳ３４５発生器であり得る、周波数発生器１１０から、典型的には、０．１ＭＨｚ～４．０ＭＨｚの範囲内の無線周波数（ＲＦ）入力信号を受信する。入力信号は、ビームフォーマ１０６のｎ個の増幅器１１８および遅延回路１２０のためのｎ個のチャネルに分割されてもよい。いくつかの実施形態では、周波数発生器１１０は、ビームフォーマ１０６と統合される。無線周波数発生器１１０およびビームフォーマ１０６は、同一の周波数（またはいくつかの実施形態では、異なる周波数における要素の異なる群）であるが、異なる位相および／または異なる振幅において、トランスデューサアレイ１０２の個々のトランスデューサ要素１０４を駆動するように構成される。

ビームフォーマ１０６によって課せられる増幅または減衰係数α₁～α_ｎおよび位相偏移ａ₁～ａ_ｎは、不均質な組織（例えば、患者の頭蓋またはトランスデューサ要素から標的領域までの超音波ビームの音響経路または「経路ゾーン」内に位置する異なる組織）を通して標的領域（例えば、患者の脳内の領域）上に超音波エネルギーを伝送し、集束させる役割を果たす。増幅係数および／または位相偏移の調節を介して、焦点ゾーンの所望の形状および強度が、標的領域において生成され得る。

増幅係数および位相偏移は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、配線、またはそれらの任意の組み合わせを通して、関連性がある算出機能を提供し得る、コントローラ１０８を使用して、算出されてもよい。例えば、コントローラ１０８は、従来の様式で、必要以上の実験を伴わずに、ソフトウェアを用いてプログラムされる、汎用または専用デジタルデータプロセッサを利用し、トランスデューサ要素１０４の周波数、位相偏移、および／または増幅係数を決定してもよい。ある実施形態では、コントローラ算出は、トランスデューサ１０２と標的１０１との間（例えば、通過ゾーン）に位置する介在組織の特性（例えば、構造、厚さ、密度等）、および音響エネルギーの伝搬へのそれらの影響についての情報に基づく。種々の実施形態では、そのような情報は、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）デバイス、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）デバイス、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）デバイス、単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）デバイス、または超音波検査デバイス等の撮像装置１１２から取得される。入手される画像は、３次元（３Ｄ）であり得る、または代替として、撮像装置１１２は、標的領域１０１および／または他の領域（例えば、標的１０１を囲繞する領域、トランスデューサと標的１０１との間に位置する通過ゾーン内の領域、または別の標的領域）の３次元画像を再構築するために好適な２次元（２Ｄ）画像のセットを提供してもよい。画像操作機能性は、撮像装置１１２に、コントローラ１０８に、または別個のデバイスに実装されてもよい。

加えて、超音波システム１００および／または撮像装置１１２は、下記にさらに説明されるように、標的領域１０１またはその近くに（例えば、その１０ｍｍ以内に）位置する音響反射体（例えば、微小気泡）から信号を検出するために利用されてもよい。加えて、または代替として、システム１００は、音響反射体から伝送および／または反映された超音波を検出し、下記に詳述されるさらなる処理のために、それが受信する信号をコントローラ１０８に提供し得る、音響信号センサ（ハイドロホンまたは好適な代替物等）１２４を含んでもよい。加えて、超音波システム１００は、音響反射体を患者の身体の中に非経口的に導入するための投与システム１２６を含んでもよい。好適な投与システムの実施例は、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１９／１１６０９５号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明される。撮像装置１１２、音響信号センサ１２４、および／または投与システム１２６は、トランスデューサ動作を統制する同一のコントローラ１０８を使用して、動作されてもよく、代替として、それらは、相互と相互通信する１つ以上の専用コントローラによって別個に制御されてもよい。

図１Ｂは、例示的撮像装置、すなわち、ＭＲＩ装置１１２を図示する。装置１１２は、電磁石１３４のボア１３６内に必要静磁場を発生させる、円筒電磁石１３４を含んでもよい。医療手技の間に、患者が、可能性として可動支持台１３８上でボア１３６の内側に設置される。着目解剖学的領域１４０（例えば、患者の頭部）が、電磁石１３４が実質的に均質な磁場を発生させる、撮像領域１４２内に位置付けられてもよい。円筒磁場勾配コイル１４４のセットもまた、ボア１３６内で、患者を囲繞して提供されてもよい。勾配コイル１４４は、事前決定された時間において、３つの相互直交方向に事前決定された規模の磁場勾配を発生させる。磁場勾配があると、異なる空間場所が、異なる歳差運動周波数と関連付けられ、それによって、ＭＲ画像にその空間分解能を与えることができる。撮像領域１４２を囲繞するＲＦ伝送機コイル１４６が、ＲＦパルスを撮像領域１４２の中に放出し、患者の組織に磁気共鳴（ＭＲ）応答信号を放出させる。未加工ＭＲ応答信号が、ＲＦコイル１４６によって感知され、次いで、ユーザに表示され得るＭＲ画像を算出するＭＲコントローラ１４８にパスされる。代替として、別個のＭＲ伝送機および受信機コイルが、使用されてもよい。ＭＲＩ装置１１２を使用して入手される画像は、異なる組織の間の視覚コントラストおよび従来のＸ線技術では可視化されることができない患者の生体構造の詳細な内部像を放射線科医および医師に提供し得る。

ＭＲＩコントローラ１４８は、パルスシーケンス、すなわち、磁場勾配およびＲＦ励起パルスおよび応答検出周期の相対的タイミングおよび強度を制御してもよい。ＭＲＩコントローラ１４８は、統合システム制御設備にトランスデューサコントローラ１０８と組み合わせられてもよい。

ＭＲ応答信号は、従来の画像処理システムを使用して、増幅され、調整され、未加工データにデジタル化され、さらに、当業者に公知の方法によって画像データのアレイに変換される。画像処理システムは、ＭＲＩコントローラ１４８の一部であってもよい、またはＭＲＩコントローラ１４８および／またはトランスデューサコントローラ１０８と通信する別個のデバイス（例えば、画像処理ソフトウェアを含有する汎用コンピュータ）であってもよい。応答信号が組織および温度依存性であるため、画像内の治療標的領域（例えば、熱によって破壊されるべき腫瘍）１０１を識別するように、および画像から温度マップを算出するように処理されることができる。さらに、超音波印加から生じる音響場は、例えば、熱ＭＲＩまたはＭＲベースの音響放射力撮像を使用して、リアルタイムで監視されてもよい。したがって、ＭＲＩデータを使用して、超音波トランスデューサ１０２は、標的および周辺組織の温度および／または音響場強度が監視されている間に、標的領域１０１の中に（またはその近傍に）超音波を集束させるように、駆動されてもよい。

上記に説明されるように、ＭＲ撮像は、生体内温度を定量的に監視する非侵襲性手段を提供することができる。これは、標的領域１０１の温度が、治療の進捗を査定するため、および熱伝導およびエネルギー吸収の局所差を補正し、それによって、標的を囲繞する組織への損傷を回避するために、持続的に監視されるべきである、ＭＲ誘導温熱療法（例えば、ＭＲ誘導集束超音波（ＭＲｇＦＵＳ）治療）において特に有用である。温度の監視（例えば、測定および／またはマッピング）は、概して、好適な画像処理ソフトウェアと併せたＭＲ撮像（ＭＲ検温またはＭＲ熱撮像と称される）に基づく。

ＭＲ検温のために利用可能な種々の方法の中でも、ＰＲＦ偏移方法は、多くの場合、温度変化に対するその直線性、組織タイプからの近独立性、およびそれを用いて取得される温度マップの高い空間および時間分解能に起因して、選定される方法である。ＰＲＦ偏移方法は、水分子内の陽電子のＭＲ共振周波数が（有利なこととして、組織タイプの間で比較的に一定である、比例定数を伴って）温度とともに直線的に変化するという現象に基づく。温度に伴う周波数変化が小さく、バルク水に関してはわずか－０．０１ｐｐｍ／℃、組織内では約－０．００９６～－０．０１３ｐｐｍ／℃であるため、ＰＲＦ偏移は、典型的には、最初に、温度変化に先立った基準ＰＲＦ位相画像を入手し、次いで、温度変化後の第２の位相画像、すなわち、治療画像を入手し、それによって、温度の変化に比例するわずかな位相変化を捕捉するために、撮像が２回実施される、位相感受性撮像方法を用いて検出される。温度変化のマップが、次いで、ピクセル毎に、基準画像と治療画像との間の位相差を決定し、静磁場およびエコー時間（ＴＥ）（例えば、勾配再呼び出しエコー）の強度等の撮像パラメータを考慮しながら、ＰＲＦ温度依存性に基づいて位相差を温度差に変換することによって、（再構築された、すなわち、実空間）画像から算出されてもよい。

種々の実施形態では、超音波治療手技に先立って、ＭＲＩ装置１１２は、標的１０１および／または非標的領域（例えば、トランスデューサ１０４と標的１０１との間の通過ゾーン内に位置する領域）の１つ以上の画像を入手する。入手されたＭＲ画像は、治療計画の目的のための正確な場所情報、および標的および／または非標的領域における温度を決定するための基準位相マップを提供する。一般に、ＭＲＩ検温シーケンスは、（例えば、超音波処理の開始時に）基準画像の入手から開始し、新しい位相画像が、２～５秒毎に入手されてもよい。

いくつかの実施形態では、超音波治療は、音響反射体（例えば、微小気泡）を伴う。例えば、微小気泡は、（例えば、トランスデューサ１０２を使用して）音響エネルギーによって発生される、および／または自動集束のために（例えば、投与システム１２６を使用して）全身注射によって導入されてもよい。全て（または少なくともいくつかの）トランスデューサ要素１０４から伝送される超音波が、反射体によって反射され、反射信号は、音響信号センサ１２４および／またはトランスデューサ要素１０４によって検出されてもよい。測定された信号は、次いで、反射と関連付けられる振幅および／または位相等の情報を取得するように、コントローラ１０８に提供されてもよく、これらは、トランスデューサ要素１０４からの伝送された超音波と関連付けられる振幅および／または位相と比較されてもよい。その間の偏差に基づいて、トランスデューサ要素１０４の駆動信号は、偏差を補償し、それによって、集束性質を改良するように、調節されてもよい。いくつかの実施形態では、本自動集束手技は、最適な集束性質が達成されるまで、反復して実施される。標的領域において超音波ビームを自動集束させるためのアプローチは、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１８／０２０３１５号およびＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＩＢ２０１９／００１３４０号（２０１９年１２月１８日に出願された）内に提供され、微小気泡を発生させる、および／または微小気泡を標的領域１０１に導入することへのアプローチは、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１８／０２０３１５号、第ＷＯ２０１９／１１６１０７号、第ＷＯ２０１９／０５８１７１号、第ＷＯ２０１９／１１６０９７号、第ＷＯ２０１９／００２９４７号、および第ＷＯ２０１９／１１６０９５号、および米国特許公開第２０１９／００８３０６５号および第２０１９／０１７８８５１号内に提供される。前述の出願の内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる。

種々の実施形態では、治療のために標的領域１０１において所望の療法的温度を用いて焦点を発生させることに先立って、トランスデューサ１０２の超音波パラメータ値は、標的領域において付加的目的（例えば、最適な集束、音響結合の合致等）を達成するように、動的に調節される。図２を参照すると、標的１０１において最適な焦点を生成するために、一実施形態では、温度２０４を、各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる１つ以上の対応する超音波パラメータ値（例えば、周波数、パワーレベル、位相等）２０６に関連させる、自動集束補正テーブル２０２が、超音波治療手技に先立って確立される。加えて、または代替として、いくつかの実施形態では、少なくとも１つの超音波パラメータ値の値は、パラメータの値自体ではなく、別のパラメータ（例えば、温度）の変化に基づいて、決定される。例えば、超音波治療を受容する患者の頭蓋を表す、患者特有の３Ｄ頭蓋レプリカ（または生体外頭蓋）が、超音波手技に先立って生成されてもよい。３Ｄ頭蓋レプリカは、次いで、患者を治療するために使用されるものに類似する環境に位置してもよく、超音波は、３Ｄ頭蓋レプリカを横断して、標的領域１０１において導入／発生される微小気泡に印加されてもよい。

標的領域１０１からの測定された反射信号に基づいて、標的において最適な焦点を発生させるための各トランスデューサ要素と関連付けられる超音波パラメータ値（例えば、パワーレベル、位相、周波数等）が、決定されることができる。加えて、治療前超音波手技の間に、ＭＲＩ装置は、標的領域１０１および／または非標的領域（例えば、通過ゾーン内または通過ゾーンの外側に位置する頭蓋レプリカ部分）において温度を測定するようにアクティブ化されてもよい。したがって、音響信号センサ１２４および／またはトランスデューサ要素１０４を使用して、標的１０１からの反射信号を分析し、治療前超音波手技の間にＭＲＩ装置を使用して、標的および／または非標的領域において温度を測定することによって、自動集束補正テーブル２０２を発生させることが可能である。再度、自動集束補正テーブル２０２は、標的１０１において最適な焦点を発生させるために、標的／非標的領域における温度を、各トランスデューサ要素と関連付けられる対応する超音波パラメータ値に関連させる。患者特有の３Ｄ頭蓋レプリカを生成することへのアプローチが、例えば、米国特許公開第２０２０／００８５４０９号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）内に提供される。

いくつかの実施形態では、自動集束補正テーブル２０２は、超音波治療を以前に体験した患者の遡及的研究に基づいて生成されてもよい。加えて、および／または代替として、自動集束補正テーブル２０２は、物理的モデルを使用して、算出予測に基づいて確立されてもよい。例えば、物理的モデルは、個々のトランスデューサ要素１０４の幾何学形状および標的１０１に対するそれらの場所および配向についての情報に基づいて、トランスデューサ要素１０４のそれぞれから標的場所１０１までのビーム経路を予測してもよく、本情報は、一実装では、撮像装置１１２を使用して入手される。加えて、撮像装置１１２は、標的および／または非標的組織についての解剖学的特性（例えば、タイプ、性質、構造、厚さ、密度等）等の情報を入手してもよい。入手された情報に基づいて、組織モデルが、標的および／または非標的組織の材料特性（例えば、採用された周波数または音速における組織のエネルギー吸収）を特性評価するように生成されてもよい。組織モデルを生成することへのアプローチは、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１８／１３０８６７号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）に説明される。いくつかの実施形態では、物理的モデルは、次いで、そこから生じる収差を予測するために、各トランスデューサ要素１０４から標的１０１までのビーム経路に沿った患者の頭蓋の解剖学的および／または材料特性を含む。予測された収差に基づいて、収差を補償し、それによって、標的１０１において最適な焦点を生成するための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる超音波パラメータ値が、決定されてもよい。

加えて、物理的モデルは、印加された超音波エネルギーから生じる標的／非標的領域における温度分布を予測してもよい。例えば、超音波トランスデューサ要素１０４の相対的位相および／または振幅設定、および標的／非標的組織の解剖学的および／または材料特性に基づいて、物理的モデルは、具体的超音波周波数において標的領域および／または非標的領域に送達される超音波エネルギーの量、標的領域および／または非標的領域における熱および／または組織変位への超音波エネルギーまたは圧力の変換、および／または組織を通した誘発された熱および変位効果の伝搬を計算上予測してもよい。典型的には、シミュレーションは、微分方程式の形態をとる（またはそれを含む）。例えば、物理的モデルは、組織内の熱伝達をシミュレートするためのペンネのモデルおよび生体熱方程式から成る、またはそれを含んでもよい。超音波処理および組織へのそれらの影響をシミュレートすることへのアプローチが、例えば、米国特許公開第２０１５／０３５９６０３号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）内に提供される。

種々の実施形態では、自動集束補正テーブル２０２は、（ｉ）物理的モデルを使用する算出予測、（ｉｉ）標的／非標的領域における温度のリアルタイム測定、（ｉｉｉ）標的１０１において最適な焦点を生成するための超音波パラメータ値、および（ｉｖ）標的１０１からの反射信号に基づいて、超音波治療手技の間に確立される。例えば、標的／非標的領域における温度が（例えば、有意な臨床効果を引き起こすことなく）閾値を下回るときの超音波治療手技の開始時に、標的および／または非標的組織のリアルタイム温度が、（例えば、撮像装置１１２を使用して）測定されてもよく、標的１０１において最適な焦点を生成するための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる対応する超音波パラメータ値が、上記に説明される自動集束アプローチを使用して決定されてもよい。本情報および（例えば、撮像装置１１２を使用して入手される）標的／非標的組織の解剖学的および／または材料特性は、次いで、物理的モデルに提供されてもよい。それに基づいて、物理的モデルは、標的１０１において最適な焦点を発生させるために、温度と各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる対応する超音波パラメータ値との間の関係を予測または推定してもよい。加えて、予測された関係に基づいて、物理的モデルは、超音波治療手技の後の段階において閾値を超える種々の温度において標的領域内に最適な焦点を発生させるための超音波パラメータ値を推定してもよい。したがって、閾値を下回る、および超える温度、およびそれらの対応する超音波パラメータ値を含む、自動集束補正テーブル２０２が、確立されることができる。本明細書で使用されるように、用語「有意な臨床効果」は、臨床医によって有意と見なされる望ましくない効果（時として、所望される効果の欠如）を有すること、例えば、一時的または恒久的であるかどうかにかかわらず、組織への損傷または他の臨床的に有害な効果の発現を意味する。

図１Ａを再び参照すると、標的／非標的領域における温度およびそれらの対応する超音波パラメータ値を含む、自動集束補正テーブル２０２は、コントローラ１０８によってアクセス可能なメモリ１６２内のデータベース１６０内に、それらの個別のトランスデューサ要素１０４とともに記憶されてもよい。メモリは、１つ以上の揮発性または不揮発性記憶デバイス、例えば、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス、読取専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリデバイス、および／または他のソリッドステートメモリデバイスから成る、またはそれらを含んでもよい。メモリの全てまたは一部は、例えば、ネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標）、ＷｉＦｉ、携帯電話ネットワーク、インターネット、または任意のローカルまたは広域ネットワーク、またはデータ転送および通信をサポートすることが可能なネットワークの組み合わせ）を介して超音波システム１００および／または撮像装置１１２に接続される、１つ以上の記憶デバイスとして、超音波システム１００および／または撮像装置１１２から遠隔に位置してもよい。本明細書で利用されるように、用語「記憶装置」は、広義には、任意の形態のデジタル記憶装置、例えば、光学記憶装置、磁気記憶装置、半導体記憶装置等を含意する。

超音波治療手技の間に、標的および／または非標的領域における温度は、リアルタイムで（例えば、ＭＲＩまたは他の温度測定デバイスを使用して）測定される、または上記に説明されるような物理的モデルを使用して予測されてもよい。測定／予測されたリアルタイム温度および確立された自動集束テーブル２０２に基づいて、標的において最適な焦点を発生させるための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる対応する超音波パラメータ値が、決定されることができる。例えば、図２を再び参照すると、時間ｔ_１における標的１０１内の測定／予測されたリアルタイム温度が、Ｔ_１である場合、自動集束テーブル２０２内のＴ_１の標的温度と関連付けられる超音波パラメータ値が、読み出されるであろう。コントローラ１０８は、次いで、読み出された超音波パラメータ値に基づいて、トランスデューサ要素１０４を動作させてもよい。随意に、最適な焦点が発生された後、トランスデューサ要素１０４のパワー／強度は、標的領域１０１における温度を所望の療法的温度まで上昇させるために増加されてもよい。

種々の実施形態では、トランスデューサ要素１０４のパワー／強度を増加させることは、付加的超音波エネルギーを、通過ゾーン内に位置する非標的組織に印加させ（およびそれによって吸収させ）、結果として、超音波ビームは、再び、焦点外であり得る。故に、一実装では、標的および／または非標的領域における温度は、リアルタイムで持続的に測定または予測され、測定／予測されたリアルタイム温度および自動集束補正テーブル２０２に基づいて、超音波パラメータ値は、標的１０１において最適な焦点を維持するように、動的に調節されることができる。そのような調節は、所望の療法的温度が標的領域１０１において達成されるまで、持続的に実施されることができる。

いくつかの実施形態では、自動集束テーブル２０２は、リアルタイムで測定された温度Ｔに対応する情報を含まない場合がある。例えば、図２を参照すると、自動集束テーブル２０２は、温度Ｔ_１、Ｔ_２、およびＴ_３のみと関連付けられるが、Ｔ_１＜Ｔ＜Ｔ_２である、超音波パラメータ値を含んでもよい。種々の実施形態では、内挿または外挿が、Ｔ_１およびＴ_２と関連付けられる超音波パラメータ値に基づいて、Ｔと関連付けられる超音波パラメータ値を入手するように実施されることができる。

加えて、図３Ａおよび３Ｂを参照すると、標的１０１は、大きい体積に及び得、自動集束テーブル２０２は、標的の複数の部分３０２、３０４内に最適な焦点を発生させるための情報を含み得る。この場合、内挿および／または外挿はまた、自動集束テーブル２０２内に含まれない、標的部分３０６、３０８において最適な焦点を発生させるための超音波パラメータ値を入手するように実施されることもできる。

図３Ｃを参照すると、種々の実施形態では、自動集束補正テーブル２０２は、温度の１つ以上の範囲３１２を含み、各範囲は、標的において最適な焦点を発生させる（または他の目的の）ための超音波パラメータ値のうちの１つ以上のものに対応する。治療の間に、リアルタイム温度が（例えば、ＭＲＩを使用して）測定された、および／または（物理的モデルを使用して）予測された後、予測／測定されたリアルタイムパラメータ値が属する温度の範囲が、識別されることができる。それに基づいて、標的において最適な焦点を発生させるための識別された温度範囲に対応する超音波パラメータ値が、決定されることができる。代替として、図３Ｄを参照すると、温度の各範囲３１２は、標的において最適な焦点を発生させる（または他の目的の）ための超音波パラメータ値の範囲３１４に対応し得る。再度、リアルタイム温度が測定／予測されることに応じて、予測／測定されたリアルタイムパラメータ値が属する温度の範囲が、識別されることができる。それに基づいて、超音波パラメータ値の対応する範囲３１４が、決定されることができる。一実施形態では、標的において最適な焦点を発生させるための範囲３１４内の超音波パラメータ値は、内挿または外挿を使用して算出されることができる。すなわち、測定／予測された温度が該当する範囲３１２内の場所は、対応するパラメータ値範囲３１４内の適切なパラメータ値を直線的に決定してもよく、測定／予測された温度が、例えば、範囲３１２のうちの１つの中間点にある場合、対応するパラメータ値は、対応する範囲３１４の中間点であり得る。

いくつかの実施形態では、標的および／または非標的領域内の温度分布が、超音波手技の間にリアルタイムで（例えば、ＭＲＩを使用して）測定される、および／または（物理的モデルを使用して）予測され、温度分布およびトランスデューサ要素の幾何学形状に基づいて、トランスデューサ要素１０４のそれぞれから標的領域までの音響経路に沿った非標的組織（例えば、頭蓋）内の具体的温度値（例えば、温度上昇）が、決定され、対応するトランスデューサ要素１０４と関連付けられることができる。標的までのそのビーム経路に沿った温度上昇から生じる収差を補償するための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる超音波パラメータ値が、次いで、決定されることができる。治療の間に、トランスデューサ要素１０４は、自動集束テーブルおよび／またはそれと関連付けられる具体的温度値を使用して決定されるパラメータ値に基づいて、アクティブ化されてもよい。

さらに、個々のトランスデューサ要素の強度は、同一である、または異なり得る。一実施形態では、トランスデューサ要素１０４は、標的１０１に送達される超音波エネルギーの総量が、標的組織の壊死を引き起こすように閾値を集合的に満たすことを確実にしながら、それらの個別の強度において超音波エネルギーを発生させるように駆動される。各トランスデューサ要素１０４に対応する強度は、例えば、通過ゾーンを横断し、焦点に到達した後にトランスデューサ要素１０４によって寄与される音響エネルギー、通過ゾーン内の組織の異なる熱感受性等に基づいて、決定されてもよい。エネルギー寄与が、事前決定された閾値を下回るとき、トランスデューサ要素から伝送されるより大量の音響エネルギーが、焦点に到達する前に通過ゾーン内に位置する非標的組織によって吸収され、したがって、非標的組織を過熱および損傷することを回避するために、焦点においてより低いエネルギー寄与を有する、トランスデューサ要素１０４が、より低い強度の出力を生成するように駆動される、またはいくつかの実施形態では、超音波治療手技の間に非アクティブ化されてもよい。対照的に、トランスデューサ要素１０４からのエネルギー寄与が、事前決定された閾値を超えるとき、トランスデューサ要素１０４は、より高い強度の出力を生成するように駆動されてもよい。本アプローチは、有利なこととして、より低いエネルギーのトランスデューサ要素と関連付けられる経路ゾーン内に位置する非標的組織への損傷を回避しながら、治療目的のために焦点において十分な音響エネルギーおよび強度を発生させ得る。トランスデューサ要素のそれぞれによるエネルギー寄与を決定し、そのエネルギー寄与に基づいて、個々のトランスデューサ要素の強度を制御するためのアプローチが、例えば、米国特許公開第２０１０／０１７９４２５号および第２０１８／００７１５５３号（その内容全体は、参照することによって本明細書に組み込まれる）内に提供される。

図４Ａ－４Ｃは、本明細書による、自動集束補正テーブルを確立するための例示的アプローチを図示するフローチャートである。自動集束補正テーブルは、測定、予測、またはそれらの組み合わせに基づいて確立されてもよい。例えば、図４Ａを参照すると、第１のステップ４０２では、超音波治療手技に先立って、超音波治療を受容する患者の頭蓋を表す患者特有の３Ｄ頭蓋レプリカ（または生体外頭蓋）が、生成され、患者を治療するために使用されるものに類似する環境に位置してもよい。第２のステップ４０４では、音響反射体（例えば、微小気泡）が、標的領域に導入される（例えば、トランスデューサ１０２を使用して、音響エネルギーを印加することによって発生される、および／または投与システム１２６を使用して、全身注射によって導入される）ことができる。第３のステップ４０６では、トランスデューサ１０２が、超音波を音響反射体に印加し、そこからの反射信号を測定するようにアクティブ化される。第４のステップ４０８では、標的において最適な焦点を発生させるための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる超音波パラメータ値が、測定された反射信号に基づいて決定されることができる。第５のステップ４１０では、超音波の印加から生じる標的領域および／または非標的領域における温度が、例えば、撮像装置１１２を使用して、測定される。随意に、トランスデューサ要素１０４の超音波パラメータ値が、調節されてもよく（ステップ４１２）、ステップ４０６－４１２は、反復して実施されてもよい。続いて、標的において最適な焦点を生成する（または所望の療法的温度に到達すること以外の別の付加的目的を達成する）ための温度を超音波パラメータ値に関連させる自動集束補正が、確立されることができる（ステップ４１４）。

図４Ｂは、物理的モデルを使用して、超音波治療手技を実施することに先立って自動集束補正テーブルを確立するためのアプローチを描写する。第１のステップ４２２では、撮像装置１１２が、（ｉ）トランスデューサ要素の幾何学形状および標的に対するそれらの場所および配向、および／または（ｉｉ）標的および／または非標的組織の解剖学的特性（例えば、タイプ、性質、構造、厚さ、密度等）等の情報を入手するように、アクティブ化される。第２のステップ４２４では、標的および／または非標的組織の材料特性（例えば、採用された周波数または音速における組織のエネルギー吸収）を特性評価する組織モデルが、ステップ４２２において入手される情報に基づいて確立される。第３のステップ４２６では、物理的モデルが、ステップ４２２において入手される情報およびステップ４２４において確立される組織モデルに基づいて、通過ゾーン内に位置する介在組織によって引き起こされる収差を予測するように実装される。第４のステップ４２８では、収差を補償し、標的において最適な焦点を生成するための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる超音波パラメータ値が、予測された収差に基づいて、決定されることができる。第５のステップ４３０では、物理的モデルが、印加された超音波エネルギーから生じる標的／非標的領域における温度分布を予測する。第６のステップ４３２では、標的において最適な焦点を生成する（または所望の療法的温度に到達すること以外の別の付加的目的を達成する）ための温度を超音波パラメータ値に関連させる自動集束補正が、確立される。

図４Ｃは、超音波治療手技の間に自動集束補正テーブルを確立するためのアプローチを描写する。第１のステップ４４２では、音響反射体（例えば、微小気泡）が、標的領域１０１に導入される。第２のステップ４４４では、トランスデューサ１０２が、超音波を音響反射体に印加し、そこからの反射信号を測定するようにアクティブ化される。第３のステップ４４６では、標的において最適な焦点を発生させるための各トランスデューサ要素１０４と関連付けられる超音波パラメータ値が、測定された反射信号に基づいて決定されることができる。第４のステップ４４８では、標的領域および／または非標的領域における温度が、例えば、撮像装置１１２を使用して、測定される。第５のステップ４５０では、物理的モデルが、標的において最適な焦点を発生させるために、温度と各トランスデューサ要素と関連付けられる対応する超音波パラメータ値との間の関係を予測または推定するように実装される。加えて、物理的モデルは、種々の温度において標的領域内に最適な焦点を発生させるための超音波パラメータ値を推定してもよい（ステップ４５２）。標的において最適な焦点を生成するための温度を超音波パラメータ値に関連させる自動集束補正が、次いで、確立される（ステップ４５４）。

図５は、本明細書による、超音波治療手技を実施するためのアプローチを図示するフローチャートである。第１のステップ５０２では、トランスデューサ１０２が、超音波を標的領域１０１に伝送するようにアクティブ化され、一実施形態では、超音波の印加は、（例えば、有意な臨床効果を引き起こすことなく）事前決定された閾値未満である、標的および／または非標的領域における温度上昇をもたらす。第２のステップ５０４では、標的および／または非標的領域における温度が、超音波治療手技の間にリアルタイムで、（例えば、ＭＲＩまたは他の温度測定デバイスを使用して）測定される、および／または（例えば、物理的モデルを使用して）予測される。第３のステップ５０６では、トランスデューサ１０２と関連付けられるコントローラ１０８が、自動集束補正テーブルを記憶するデータベースにアクセスし、測定／予測された温度に基づいて、標的において最適な焦点を生成する（または所望の療法的温度に到達すること以外の別の付加的目的を達成する）ための超音波パラメータ値を読み出す、および／または推定する。第４のステップ５０８では、超音波トランスデューサ要素が、読み出された／推定された超音波パラメータ値に基づいて動作される。随意の第５のステップ５１０では、トランスデューサ要素のパワー／強度が、その治療のために標的領域における温度を上昇させるように調節されてもよい。ステップ５０２－５１０は、標的１０１における所望の療法的温度に到達されるまで、反復して実施されてもよい。

超音波が集束補正テーブル２０２を確立するために印加される標的領域は、超音波が治療のために印加される標的領域と同一であり得、または異なり得ることに留意されたい。例えば、図３Ａを再び参照すると、標的領域は、複数の部分３０２－３０８を含んでもよく、超音波は、最初に、上記に説明されるように、自動集束補正テーブル２０２を確立するために部分３０２に伝送されてもよい。いったん自動集束補正テーブル２０２が確立されると、トランスデューサ要素１０４は、上記に説明されるように、その中の組織の壊死のために、超音波を部分３０２または異なる部分（例えば、部分３０４、３０６、３０８）に伝送してもよい。再度、部分３０２と異なる部分内の組織の壊死のための超音波パラメータ値が、自動集束補正テーブル２０２内の部分３０２と関連付けられるデータに基づいて、補間され得る、または外挿され得る。

故に、種々の実施形態は、有利なこととして、超音波手技の間の音響エネルギー印加から生じる、標的／非標的組織への影響（例えば、焦点ずれ、音響結合の不一致等）を考慮し、それに基づいて、所望の療法的温度を達成するための超音波パラメータ値を調節することに先立って、超音波パラメータ値を調節し、付加的目的（例えば、最適な集束、音響結合の合致等）を達成することによって、標的の治療効率を改良する。結果として、音響エネルギーおよび強度が、治療目的のために焦点内で十分に発生されてもよい一方、経路ゾーン内に位置する非標的組織への損傷は、回避される（または少なくとも低減される）ことができる。

一般に、例えば、超音波治療を受容する患者の頭蓋を表す患者特有の３Ｄ頭蓋レプリカ（または生体外頭蓋）を生成することと、撮像装置を動作させ、（ｉ）トランスデューサ要素の幾何学形状および標的に対するそれらの場所および配向、および（ｉｉ）標的および／または非標的組織の解剖学的特性（例えば、タイプ、性質、構造、厚さ、密度等）についての情報を入手することと、組織モデルを生成し、標的および／または非標的組織の材料特性を特性評価することと、物理的モデルを実装し、通過ゾーン内に位置する介在組織から生じる収差および超音波エネルギーの印加から生じる標的／非標的領域における温度分布を予測することと、音響反射体（例えば、微小気泡）を標的領域に導入することと、超音波を音響反射体に印加し、そこからの反射信号を測定することと、標的／非標的領域における温度を測定および／または予測することと、標的において最適な焦点を発生させるための各トランスデューサ要素と関連付けられる超音波パラメータ値を決定することと、自動集束補正テーブルを確立することと、データベース内に自動集束補正テーブルを記憶することと、データベースにアクセスし、その中に記憶されたデータを読み出すことと、上記に説明されるように、超音波治療手技に先立って、および／またはその間に、超音波パラメータ値（例えば、周波数、振幅、位相等）を動的に調節することとを含む、超音波治療手技を実施するための機能性は、撮像装置のコントローラおよび／または超音波システム内に統合されるか、または別個の外部コントローラによって提供されるかどうかにかかわらず、ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組み合わせに実装される、１つ以上のモジュールに構造化されてもよい。機能が１つ以上のソフトウェアプログラムとして提供される、実施形態に関して、プログラムは、ＰＹＴＨＯＮ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＢＡＳＩＣ、種々のスクリプト言語、および／またはＨＴＭＬ等のいくつかの高レベル言語のうちのいずれかで書かれてもよい。加えて、ソフトウェアは、標的コンピュータ（例えば、コントローラ）上に常駐するマイクロプロセッサに指向されるアセンブリ言語で実装されることができ、例えば、ソフトウェアは、ＩＢＭＰＣまたはＰＣクローン上で起動するように構成される場合、Ｉｎｔｅｌ８０ｘ８６アセンブリ言語で実装されてもよい。ソフトウェアは、限定ではないが、フロッピー（登録商標）ディスク、ジャンプドライブ、ハードディスク、光ディスク、磁気テープ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、またはＣＤ－ＲＯＭを含む、製造品上で具現化されてもよい。ハードウェア回路を使用する実施形態は、例えば、１つ以上のＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、またはＡＳＩＣプロセッサを使用して、実装されてもよい。

加えて、本明細書で使用される用語「コントローラ」は、広義には、上記に説明されるような任意の機能性を実施するために利用される、全ての必要なハードウェアコンポーネントおよび／またはソフトウェアモジュールを含み、コントローラは、複数のハードウェアコンポーネントおよび／またはソフトウェアモジュールを含んでもよく、機能性は、異なるコンポーネントおよび／またはモジュールの間に拡散されることができる。

本明細書で採用される用語および表現は、限定ではなく、説明の用語および表現として使用され、そのような用語および表現の使用において、示され、説明される特徴またはその一部の任意の均等物を除外する意図は存在しない。加えて、本発明のある実施形態を説明したが、本明細書に開示される概念を組み込む他の実施形態も、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、使用され得ることが、当業者に明白であろう。故に、説明される実施形態は、全ての点に関して、制限的ではなく、例証的のみと見なされることになる。

本明細書で使用されるように、用語「実質的に」は、±１０％、いくつかの実施形態では、±５％を意味する。本明細書の全体を通した「一実施例」、「ある実施例」、「一実施形態」、または「ある実施形態」の言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本技術の少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通した種々の場所における語句「一実施例では」、「ある実施例では」、「一実施形態」、または「ある実施形態」の発生は、必ずしも全て同一の実施例を指しているわけではない。さらに、特定の特徴、構造、ルーチン、ステップ、または特性は、本技術の１つ以上の実施例において任意の好適な様式で組み合わせられてもよい。本明細書で提供される見出しは、便宜上にすぎず、請求される技術の範囲または意味を限定または解釈することを意図していない。
例えば本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
標的領域の治療の間に超音波エネルギーを上記標的領域に送達するためのシステムであって、上記システムは、
複数のトランスデューサ要素を備える超音波トランスデューサと、
コントローラであって、上記コントローラは、
（ａ）上記治療に先立って、上記標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる少なくとも１つの超音波パラメータのための対応する補正値に関連させるデータ構造にデータ投入することと、
（ｂ）上記治療の間に、
（ｉ）上記標的領域または非標的領域の第２の部分内で上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの測定を予測するか、または引き起こすことと、
（ｉｉ）少なくとも部分的に、上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値および上記データ構造のコンテンツに基づいて、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと、
（ｉｉｉ）上記標的領域の第２の部分内に上記焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、上記決定された補正値に基づいて、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素をアクティブ化することと
を行うように構成される、コントローラと
を備える、システム。
（項目２）
上記データ構造内の上記リアルタイムパラメータ値はそれぞれ、関連付けられるリアルタイムパラメータの値の変化を表す、項目１に記載のシステム。
（項目３）
上記関連付けられるリアルタイムパラメータは、温度、組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、上記標的および／または非標的領域内に吸収される蓄積されたエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、または上記超音波トランスデューサと上記標的領域との間に位置する介在組織から反射される音響信号と関連付けられる振幅および／または位相のうちの少なくとも１つを備える、項目２に記載のシステム。
（項目４）
上記データ構造は、上記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値のうちの１つに対応し、上記コントローラはさらに、
上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する上記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、上記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目５）
上記データ構造は、上記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値の範囲に対応し、上記コントローラはさらに、
上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する上記データ構造内の上記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、上記補正値の対応する範囲を決定することと、
少なくとも部分的に、上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が生じる上記識別された範囲内の場所に基づいて、上記補正値の範囲内の上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目６）
上記標的領域または上記非標的領域の第２の部分において上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つを測定するための撮像装置または温度測定デバイスのうちの少なくとも１つをさらに備える、項目１に記載のシステム。
（項目７）
上記コントローラはさらに、物理的モデルを使用して、上記標的領域または上記非標的領域の第２の部分において上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つを予測するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目８）
上記超音波パラメータ値は、周波数、位相、またはパワーレベルのうちの少なくとも１つを備える、項目１に記載のシステム。
（項目９）
上記コントローラはさらに、上記標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる上記パワーレベルを調節するように構成される、項目８に記載のシステム。
（項目１０）
上記コントローラはさらに、上記治療の間にステップ（ｉ）－（ｉｉｉ）を繰り返すように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目１１）
上記データ構造内の上記複数のリアルタイムパラメータ値は、上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値を含まず、上記コントローラはさらに、上記複数のリアルタイムパラメータ値および上記データ構造内の少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目１２）
上記データ構造内の上記複数のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイムで測定される上記パラメータ値および物理的モデルを使用して算出される上記パラメータ値の組み合わせを備える、項目１に記載のシステム。
（項目１３）
上記標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一である、項目１に記載のシステム。
（項目１４）
上記標的領域の第１の部分は、上記標的領域の第２の部分と異なる、項目１に記載のシステム。
（項目１５）
上記コントローラはさらに、上記データ構造内の上記標的領域の第１の部分内に上記焦点ゾーンを発生させるために、上記データ構造内の上記複数のリアルタイムパラメータ値および上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成される、項目１４に記載のシステム。
（項目１６）
上記コントローラはさらに、
介在組織領域を横断した後に、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素によって上記焦点ゾーンに送達される音響エネルギーを決定することと、
少なくとも部分的に上記送達された音響エネルギーに基づいて、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられるパワーレベルを調節することと
を行うように構成される、項目１に記載のシステム。
（項目１７）
上記コントローラはさらに、上記焦点ゾーン内の上記送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を下回るときに、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素のパワーレベルを低減させるように構成される、項目１６に記載のシステム。
（項目１８）
上記コントローラはさらに、上記焦点ゾーン内の上記送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を超えるときに、上記少なくとも１つのトランスデューサ要素のパワーレベルを増加させるように構成される、項目１６に記載のシステム。
（項目１９）
上記コントローラはさらに、上記標的領域または上記非標的領域の第２の部分内の上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの分布の測定を予測するか、または引き起こすように構成され、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値はさらに、上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの予測または測定された分布に基づいて決定される、項目１に記載のシステム。
（項目２０）
複数のトランスデューサ要素を備える超音波トランスデューサから標的領域に超音波エネルギーを送達する方法であって、上記方法は、
（ａ）上記超音波エネルギーの送達に先立って、上記標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる少なくとも１つの超音波パラメータのための対応する補正値に関連させるデータ構造にデータ投入することと、
（ｂ）上記標的領域または非標的領域の第２の部分内で上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの測定を予測するか、または引き起こすことと、
（ｃ）少なくとも部分的に、上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値および上記データ構造のコンテンツに基づいて、上記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つと関連付けられる上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと、
（ｄ）上記標的領域の第２の部分内に上記焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための決定された補正値に基づいて、上記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つをアクティブ化することと
を含む、方法。
（項目２１）
上記データ構造内の上記リアルタイムパラメータ値はそれぞれ、関連付けられるリアルタイムパラメータの値の変化を表す、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
上記関連付けられるリアルタイムパラメータは、温度、組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、上記標的および／または非標的領域内に吸収される蓄積されたエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、または上記超音波トランスデューサと上記標的領域との間に位置する介在組織から反射される音響信号と関連付けられる振幅および／または位相のうちの少なくとも１つを備える、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
上記データ構造は、上記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値のうちの１つに対応し、上記方法はさらに、
上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する上記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、上記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を含む、項目２０に記載の方法。
（項目２４）
上記データ構造は、上記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値の範囲に対応し、上記方法はさらに、
上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する上記データ構造内の上記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、上記補正値の対応する範囲を決定することと、
少なくとも部分的に、上記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が生じる上記識別された範囲内の場所に基づいて、上記補正値の範囲内の上記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を含む、項目２０に記載の方法。
（項目２５）
上記標的領域または上記非標的領域の第２の部分における上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つは、物理的モデルを使用して予測される、項目２０に記載の方法。
（項目２６）
上記超音波パラメータ値は、周波数、位相、またはパワーレベルのうちの少なくとも１つを備える、項目２０に記載の方法。
（項目２７）
上記標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、上記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つと関連付けられる上記パワーレベルを調節することをさらに含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
上記超音波エネルギーの送達の間にステップ（ｂ）－（ｄ）を繰り返すことをさらに含む、項目２０に記載の方法。
（項目２９）
上記データ構造内の上記複数のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイム温度を含まず、上記方法はさらに、上記複数のリアルタイムパラメータ値および上記データ構造内の少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定することを含む、項目２０に記載の方法。
（項目３０）
上記標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一である、項目２０に記載の方法。
（項目３１）
上記標的領域の第１の部分は、上記標的領域の第２の部分と異なる、項目２０に記載の方法。
（項目３２）
上記標的領域の第１の部分内に上記焦点ゾーンを発生させるために、上記データ構造内の上記複数のリアルタイムパラメータ値および上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定することをさらに含む、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
上記標的領域または上記非標的領域の第２の部分内の上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの分布の測定を予測するか、または引き起こすことをさらに含み、上記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値はさらに、上記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの予測または測定された分布に基づいて決定される、項目２０に記載の方法。

Claims

標的領域の治療の間に超音波エネルギーを前記標的領域に送達するためのシステムであって、前記システムは、
複数のトランスデューサ要素を備える超音波トランスデューサと、
コントローラであって、前記コントローラは、
（ａ）前記治療に先立って、前記標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる少なくとも１つの超音波パラメータのための対応する補正値に関連させるデータ構造にデータ投入することと、
（ｂ）前記治療の間に、
（ｉ）前記標的領域または非標的領域の第２の部分内で前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの測定を予測するか、または引き起こすことと、
（ｉｉ）少なくとも部分的に、前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値および前記データ構造のコンテンツに基づいて、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと、
（ｉｉｉ）前記標的領域の第２の部分内に前記焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、前記決定された補正値に基づいて、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素をアクティブ化することと
を行うように構成される、コントローラと
を備える、システム。
前記データ構造内の前記リアルタイムパラメータ値はそれぞれ、関連付けられるリアルタイムパラメータの値の変化を表す、請求項１に記載のシステム。
前記関連付けられるリアルタイムパラメータは、温度、組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、前記標的および／または非標的領域内に吸収される蓄積されたエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、または前記超音波トランスデューサと前記標的領域との間に位置する介在組織から反射される音響信号と関連付けられる振幅および／または位相のうちの少なくとも１つを備える、請求項２に記載のシステム。
前記データ構造は、前記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値のうちの１つに対応し、前記コントローラはさらに、
前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する前記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、前記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を行うように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記データ構造は、前記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値の範囲に対応し、前記コントローラはさらに、
前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する前記データ構造内の前記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、前記補正値の対応する範囲を決定することと、
少なくとも部分的に、前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が生じる前記識別された範囲内の場所に基づいて、前記補正値の範囲内の前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと
を行うように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記標的領域または前記非標的領域の第２の部分において前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つを測定するための撮像装置または温度測定デバイスのうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、物理的モデルを使用して、前記標的領域または前記非標的領域の第２の部分において前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つを予測するように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記超音波パラメータ値は、周波数、位相、またはパワーレベルのうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる前記パワーレベルを調節するように構成される、請求項８に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記治療の間にステップ（ｉ）－（ｉｉｉ）を繰り返すように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記データ構造内の前記複数のリアルタイムパラメータ値は、前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値を含まず、前記コントローラはさらに、前記複数のリアルタイムパラメータ値および前記データ構造内の少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記データ構造内の前記複数のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイムで測定される前記パラメータ値および物理的モデルを使用して算出される前記パラメータ値の組み合わせを備える、請求項１に記載のシステム。
前記標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一である、請求項１に記載のシステム。
前記標的領域の第１の部分は、前記標的領域の第２の部分と異なる、請求項１に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記データ構造内の前記標的領域の第１の部分内に前記焦点ゾーンを発生させるために、前記データ構造内の前記複数のリアルタイムパラメータ値および前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定するように構成される、請求項１４に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、
介在組織領域を横断した後に、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素によって前記焦点ゾーンに送達される音響エネルギーを決定することと、
少なくとも部分的に前記送達された音響エネルギーに基づいて、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられるパワーレベルを調節することと
を行うように構成される、請求項１に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記焦点ゾーン内の前記送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を下回るときに、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素のパワーレベルを低減させるように構成される、請求項１６に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記焦点ゾーン内の前記送達された音響エネルギーが事前決定された閾値を超えるときに、前記少なくとも１つのトランスデューサ要素のパワーレベルを増加させるように構成される、請求項１６に記載のシステム。
前記コントローラはさらに、前記標的領域または前記非標的領域の第２の部分内の前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの分布の測定を予測するか、または引き起こすように構成され、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値はさらに、前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの予測または測定された分布に基づいて決定される、請求項１に記載のシステム。
複数のトランスデューサ要素を備える超音波トランスデューサから標的領域に超音波エネルギーを送達する方法であって、前記方法は、
（ａ）前記超音波エネルギーの送達に先立って、前記標的領域の少なくとも第１の部分内に音響エネルギーの焦点ゾーンを発生させるために、複数のリアルタイムパラメータ値を少なくとも１つのトランスデューサ要素と関連付けられる少なくとも１つの超音波パラメータのための対応する補正値に関連させるデータ構造にデータ投入することと、
（ｂ）前記標的領域または非標的領域の第２の部分内で前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの測定を予測するか、または引き起こすことと、
（ｃ）少なくとも部分的に、前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値および前記データ構造のコンテンツに基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つと関連付けられる前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を決定することと、
（ｄ）前記標的領域の第２の部分内に前記焦点ゾーンを発生させるように、少なくとも部分的に、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための決定された補正値に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つをアクティブ化することと
を含む、方法。
前記データ構造内の前記リアルタイムパラメータ値はそれぞれ、関連付けられるリアルタイムパラメータの値の変化を表す、請求項２０に記載の方法。
前記関連付けられるリアルタイムパラメータは、温度、組織灌流の変化、キャビテーション事象の数、前記標的および／または非標的領域内に吸収される蓄積されたエネルギー、超音波処理の回数、超音波処理の間の時間間隔、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）画像内のコントラスト、時間の関数としての温度プロファイル、または前記超音波トランスデューサと前記標的領域との間に位置する介在組織から反射される音響信号と関連付けられる振幅および／または位相のうちの少なくとも１つを備える、請求項２１に記載の方法。
前記データ構造は、前記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値のうちの１つに対応し、前記方法はさらに、
前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する前記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、前記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を含む、請求項２０に記載の方法。
前記データ構造は、前記リアルタイムパラメータ値の複数の範囲を備え、各範囲は、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値の範囲に対応し、前記方法はさらに、
前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が属する前記データ構造内の前記リアルタイムパラメータ値の範囲を識別することと、
それに基づいて、前記補正値の対応する範囲を決定することと、
少なくとも部分的に、前記予測または測定されたリアルタイムパラメータ値が生じる前記識別された範囲内の場所に基づいて、前記補正値の範囲内の前記少なくとも１つの超音波パラメータのための補正値を決定することと
を含む、請求項２０に記載の方法。
前記標的領域または前記非標的領域の第２の部分における前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つは、物理的モデルを使用して予測される、請求項２０に記載の方法。
前記超音波パラメータ値は、周波数、位相、またはパワーレベルのうちの少なくとも１つを備える、請求項２０に記載の方法。
前記標的領域の第２の部分内で標的温度を達成するように、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも１つと関連付けられる前記パワーレベルを調節することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
前記超音波エネルギーの送達の間にステップ（ｂ）－（ｄ）を繰り返すことをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
前記データ構造内の前記複数のリアルタイムパラメータ値は、リアルタイム温度を含まず、前記方法はさらに、前記複数のリアルタイムパラメータ値および前記データ構造内の少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定することを含む、請求項２０に記載の方法。
前記標的領域の第１の部分および第２の部分は、同一である、請求項２０に記載の方法。
前記標的領域の第１の部分は、前記標的領域の第２の部分と異なる、請求項２０に記載の方法。
前記標的領域の第１の部分内に前記焦点ゾーンを発生させるために、前記データ構造内の前記複数のリアルタイムパラメータ値および前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための対応する補正値に基づいて、内挿または外挿を使用して、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値を計算上決定することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
前記標的領域または前記非標的領域の第２の部分内の前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの分布の測定を予測するか、または引き起こすことをさらに含み、前記少なくとも１つの超音波パラメータ値のための補正値はさらに、前記リアルタイムパラメータ値のうちの少なくとも１つの予測または測定された分布に基づいて決定される、請求項２０に記載の方法。