JP2023506897A - 超音波手技における適応的単一気泡ベースの自動焦点および出力調節 - Google Patents
超音波手技における適応的単一気泡ベースの自動焦点および出力調節 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本願は、その全開示が、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる米国仮特許出願第62/949,593号および第62/949,595号(両方とも2019年12月18日に出願された)の利益および優先権を主張する。
(発明の分野)
投与システム126は、比較的に低濃度(例えば、標準的撮像のための使用される濃度の5%)の微小気泡を標的101の中に導入し、それによって、音響反射は、(微小気泡の群と対照的に)単一の微小気泡等の点標的(例えば、超音波処理波長の4分の1のそれ未満のサイズを有する)から生じるように見える。これは、微小気泡の群からの反射信号が、複数の微小気泡からの低SNRおよび/または振動に起因して、インコヒーレントであり得、および/または、アーチファクトを示し得るからである;結果として、微小気泡の群からの反射信号の分析は、不正確であり得、それに基づくトランスデューサパラメータの調節は、介在組織によって引き起こされる収差を考慮するために不十分であり得る。加えて、微小気泡の群からの反射信号の分析は、計算的に高価であり、時間がかかり得る。一方、微小気泡濃度は、超音波とのかなりの相互作用を引き起こし、それによって、自動焦点手技を実施するための検出可能な反射を提供するために十分に高いことが好ましい。したがって、一実施形態において、自動焦点手技に先立って、標的領域に導入される初期微小気泡濃度は、最初に、前臨床研究、治療前手技に基づいて、および/または、公知の文献から経験的に事前決定される。その後、最適化アプローチが、下でさらに説明されるように、自動焦点手技を促進するために、超音波トランスデューサおよび/または微小気泡に関連付けられた最適な微小気泡濃度、音響出力、および/または他のパラメータを決定するために実施される。
本発明はさらに、例えば、以下を提供する。
(項目1)
超音波トランスデューサを集束させるためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、
(i)前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(ii)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと
を行うように構成されている、システム。
(項目2)
前記集束イベントは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している少なくとも1つの一時的な音響反射物によって反射される反射信号である、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に関連付けられたパラメータの変化に基づいて、前記集束イベントを決定するようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記反射信号の第1の組に関連付けられた前記パラメータは、位相または振幅を備えている、項目3に記載のシステム。
(項目5)
前記コントローラは、
少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記集束イベントを識別することと
を行うようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記集束イベントは、前記再構築された音響場が前記少なくとも1つの標的領域において収束させられているときのみ識別される、項目5に記載のシステム。
(項目7)
前記コントローラは、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて前記反射信号の第2の組を選択することと、
少なくとも部分的に前記反射信号の選択された第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記コントローラは、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、(i)前記集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、(ii)到達されていない場合、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されるまで、前記標的領域への前記調節された音響出力における前記第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理の前記反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることとを繰り返すようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目9)
コントローラは、少なくとも部分的に前記調節された音響出力に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節するようにさらに構成されている、項目8に記載のシステム。
(項目10)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入するための投与デバイスをさらに備え、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、項目1に記載のシステム。
(項目11)
前記投与デバイスは、自動投与デバイスまたは手動投与デバイスである、項目10に記載のシステム。
(項目12)
前記コントローラは、
アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて存在するかどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記一時的な音響反射物に関連付けられたパラメータを調節することを前記投与デバイスに行わせることと
を行うようにさらに構成されている、項目10に記載のシステム。
(項目13)
前記コントローラは、前記トランスデューサに前記第2の超音波処理を発生させることに先立って、前記アーチファクトが前記反射信号の第1の組において存在するかどうかを決定するようにさらに構成されている、項目12に記載のシステム。
(項目14)
前記音響反射物に関連付けられた前記パラメータは、濃度、サイズ、または薬品タイプのうちの少なくとも1つを備えている、項目12に記載のシステム。
(項目15)
前記コントローラは、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記音響反射物の濃度を増加させるようにさらに構成されている、項目14に記載のシステム。
(項目16)
前記コントローラは、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、
前記反射信号の第2の組に基づいて、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が標的出力レベルより下かどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されており、前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が前記標的出力レベルより下であることを決定すると、前記一時的な音響反射物の濃度を減少させることを前記投与デバイスに行わせることと
を行うようにさらに構成されている、項目10に記載のシステム。
(項目17)
前記コントローラは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を作成するための音響エネルギーを前記トランスデューサに発生させるようにさらに構成され、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、項目1に記載のシステム。
(項目18)
前記少なくとも1つのトランスデューサ要素に関連付けられた前記パラメータ値は、前記少なくとも1つのトランスデューサ要素を駆動する信号の位相または振幅のうちの少なくとも1つを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目19)
前記コントローラは、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つを前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに測定させるようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目20)
前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つを測定するための音響信号検出器をさらに備えている、項目1に記載のシステム。
(項目21)
前記コントローラは、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域の療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、
(g)少なくとも部分的にステップ(d)において決定された前記パラメータ値と、ステップ(f)において決定された前記出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うようにさらに構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目22)
複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサを集束させる方法であって、前記方法は、
(a)少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、
(i)前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することと、
(ii)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと
を含む、方法。
(項目23)
前記集束イベントは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している少なくとも1つの一時的な音響反射物によって反射される反射信号である、項目22に記載の方法。
(項目24)
少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に関連付けられたパラメータの変化に基づいて、前記集束イベントを決定することをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
前記反射信号の第1の組に関連付けられた前記パラメータは、位相または振幅を備えている、項目24に記載の方法。
(項目26)
少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記集束イベントを識別することと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目27)
前記集束イベントは、前記再構築された音響場が前記少なくとも1つの標的領域において収束させられているときのみ識別される、項目26に記載の方法。
(項目28)
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記反射信号の第2の組を選択することと、
少なくとも部分的に前記反射信号の選択された第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を決定することと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目29)
前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、(i)前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、(ii)到達されていない場合、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されるまで、前記標的領域への前記調節された音響出力における前記第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理の前記反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることとを繰り返すことをさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目30)
少なくとも部分的に前記調節された音響出力に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することをさらに含む、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することをさらに含み、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、項目22に記載の方法。
(項目32)
アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて存在するかどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記一時的な音響反射物に関連付けられたパラメータを前記投与デバイスに調節させることと
をさらに含む、項目31に記載の方法。
(項目33)
前記第2の超音波処理を発生させることに先立って、前記アーチファクトが前記反射信号の第1の組において存在しているかどうかが決定される、項目32に記載の方法。
(項目34)
前記音響反射物に関連付けられた前記パラメータは、濃度、サイズ、または薬品タイプのうちの少なくとも1つを備えている、項目32に記載の方法。
(項目35)
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記音響反射物の濃度を増加させることをさらに含む、項目34に記載の方法。
(項目36)
前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、
前記反射信号の第2の組に基づいて、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が標的出力レベルより下かどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されており、前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が前記標的出力レベルより下であることを決定すると、前記一時的な音響反射物の濃度を減少させることと
をさらに含む、項目31に記載の方法。
(項目37)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を作成するための音響エネルギーを発生させることをさらに含み、
前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、項目22に記載の方法。
(項目38)
前記少なくとも1つのトランスデューサ要素に関連付けられた前記パラメータ値は、前記少なくとも1つのトランスデューサ要素を駆動する信号の位相または振幅のうちの少なくとも1つを備えている、項目22に記載の方法。
(項目39)
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、
(g)少なくとも部分的にステップ(d)において決定された前記パラメータ値と、ステップ(f)において決定された前記出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにするすることと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目40)
音響エネルギーを印加するためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域において焦点を発生させるために調節されるべき前記トランスデューサ要素のうちの第1のものに関連付けられた位相値を決定することと、
前記位相値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、(ii)少なくとも部分的に前記決定された位相値、出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。
(項目41)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記超音波トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置する介在組織からもたらされる組織収差に基づいて、前記療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、項目40に記載のシステム。
(項目42)
前記療法上の変化または音響変化は、温度変化、圧力変化、メカニカルインデックス変化、キャビテーション活性変化、組織感作性変化、血液脳関門途絶変化、音響放射力変化、またはスポット形状変化のうちの少なくとも1つである、項目40に記載のシステム。
(項目43)
前記コントローラは、(i)前記少なくとも1つの標的領域における前記変化と、(ii)前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの前記第2のものに関連付けられた前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとの間の関係を確立するようにさらに構成されている、項目40に記載のシステム。
(項目44)
前記関係は、経験的に、または物理モデルを使用して確立される、項目43に記載のシステム。
(項目45)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を前記トランスデューサに発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項目41に記載のシステム。
(項目46)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を前記トランスデューサに発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的に前記測定された反射信号に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項目40に記載のシステム。
(項目47)
各々が複数の前記標的領域のうちの1つに近接して、または前記標的領域に位置している複数の一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記一時的な音響反射物の各々への複数の超音波処理を順次発生させ、それからの前記反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記複数の一時的な音響反射物からの前記複数の超音波処理に関連付けられた前記反射信号を選択することと
を行うようにさらに構成されている、項目40に記載のシステム。
(項目48)
前記コントローラは、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第1のものからの前記選択された反射信号の第1の組に基づいて、前記位相値を決定することと、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第2のものからの前記選択された反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた第2の位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、項目47に記載のシステム。
(項目49)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、項目48に記載のシステム。
(項目50)
前記決定された位相値の調節に起因する前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記療法上の変化または音響変化を測定するための測定システムをさらに備えている、項目48に記載のシステム。
(項目51)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記測定された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、項目50に記載のシステム。
(項目52)
前記コントローラは、
前記一時的な音響反射物のうちの第1のものの場所を計算的にシフトさせ、前記一時的な音響反射物のうちの第2のものの場所と一致させることと、
前記一時的な音響反射物のうちの前記第1のものの前記シフトされた場所からの前記反射信号に関連付けられた更新された位相値を計算的に決定することと、
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記更新された位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記更新された位相値および前記決定された位相値の調節からもたらされる前記一致場所における療法上の変化または音響変化を予測することと
を行うようにさらに構成されている、項目47に記載のシステム。
(項目53)
前記少なくとも1つの標的領域の画像、または前記トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置している非標的領域の画像を入手するための撮像システムをさらに備えている、項目40に記載のシステム。
(項目54)
前記撮像システムは、コンピュータトモグラフィ(CT)デバイス、磁気共鳴撮像デバイス(MRI)、陽電子放出トモグラフィ(PET)デバイス、単一光子放出コンピュータトモグラフィ(SPECT)デバイス、または超音波検査デバイスのうちの少なくとも1つを備えている、項目53に記載のシステム。
(項目55)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記トランスデューサに対する前記少なくとも1つの標的領域の空間構成と、前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた組織特性とを決定するようにさらに構成されている、項目53に記載のシステム。
(項目56)
前記コントローラは、(i)前記標的領域における前記療法上の変化または音響変化を予測すること、および/または、(ii)少なくとも部分的に前記位相値、前記トランスデューサに対する前記標的領域の空間構成、および/または前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた前記組織特性に基づいて、前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することを行うための物理モデルを実装するようにさらに構成されている、項目55に記載のシステム。
(項目57)
複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサから少なくとも1つの標的領域に音響エネルギーを印加する方法であって、前記方法は、
(a)前記少なくとも1つの標的領域において超音波焦点を発生させるために調節されるべき前記トランスデューサ要素のうちの第1のものに関連付けられた位相値を決定することと、
(b)前記位相値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(c)前記予測された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、(ii)少なくとも部分的に前記決定された位相値、出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。
(項目58)
ステップ(c)において決定された前記出力レベル、前記超音波周波数、前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つは、前記予測された療法上の変化または音響変化を前記標的または最大許容可能療法上の変化または音響変化を超えない値まで低減させる、項目57に記載の方法。
(項目59)
前記療法上の変化または音響変化は、温度変化、圧力変化、メカニカルインデックス変化、キャビテーション活性変化、組織感作性変化、血液脳関門途絶変化、音響放射力変化、またはスポット形状変化のうちの少なくとも1つである、項目57に記載の方法。
(項目60)
前記療法上の変化または音響変化は、少なくとも部分的に前記超音波トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置する介在組織からもたらされる組織収差に基づいて予測される、項目57に記載の方法。
(項目61)
(i)前記少なくとも1つの標的領域における前記変化と、(ii)前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの前記第2のものに関連付けられた前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとの間の関係を確立することをさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目62)
前記関係は、経験的に、または物理モデルを使用して確立される、項目61に記載の方法。
(項目63)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することと、
前記少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
をさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目64)
前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することと、
前記少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的に前記測定された反射信号に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
をさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目65)
複数の前記標的領域のうちの1つに近接して、または前記標的領域に位置している1つ以上の一時的な音響反射物への複数の超音波処理を順次発生させ、それらからの前記反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記一時的な音響反射物からの前記複数の超音波処理に関連付けられた前記反射信号を選択することと
をさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目66)
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第1のものからの前記選択された反射信号の第1の組に基づいて、ステップ(a)における前記位相値を決定することと、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第2のものからの前記選択された反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた第2の位相値を決定することと
をさらに含む、項目65に記載の方法。
(項目67)
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測することをさらに含む、項目66に記載の方法。
(項目68)
前記決定された位相値の調節に起因する前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記療法上の変化または音響変化を測定することをさらに含む、項目66に記載の方法。
(項目69)
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記測定された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測することをさらに含む、項目68に記載の方法。
(項目70)
前記一時的な音響反射物のうちの第1のものの場所を計算的にシフトさせ、前記一時的な音響反射物のうちの第2のものの場所と一致させることと、
前記一時的な音響反射物のうちの前記第1のものの前記シフトされた場所からの前記反射信号に関連付けられた更新された位相値を計算的に決定することと、
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記更新された位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記更新された位相値および前記決定された位相値の調節からもたらされる前記一致場所における療法上の変化または音響変化を予測することと
をさらに含む、項目65に記載の方法。
(項目71)
前記少なくとも1つの標的領域の画像、または前記トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置している非標的領域の画像を入手することをさらに含む、項目57に記載の方法。
(項目72)
少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記トランスデューサに対する前記少なくとも1つの標的領域の空間構成と、前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた組織特性とを決定することをさらに含む、項目71に記載の方法。
(項目73)
(i)前記標的領域における前記療法上の変化または音響変化を予測すること、および/または、(ii)少なくとも部分的に前記位相値、前記トランスデューサに対する前記標的領域の空間構成、および/または前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた前記組織特性に基づいて、前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つを決定することを行うための物理モデルを実装することをさらに含む、項目72に記載の方法。
(項目74)
音響エネルギーを印加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ている超音波トランスデューサと、
撮像装置と、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記超音波トランスデューサおよび少なくとも1つの標的領域に関連付けられた複数の治療パラメータを規定する治療プロファイルをデータ投入することと、
(b)新しい標的領域の画像、および/または前記トランスデューサと前記新しい標的領域との間に位置している介在組織の画像を前記撮像装置に入手させることと、
(c)少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記新しい標的領域に関連付けられた新しい治療パラメータを決定することと、
(d)前記決定された新しい治療パラメータに最良に合致する前記治療プロファイルにおける治療パラメータを識別することと、
(e)少なくとも部分的に前記識別された最良に合致する治療パラメータに基づいて、(i)前記新しい標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値の調節と、(ii)前記位相値の調節からもたらされる前記新しい標的領域における療法上の変化または音響変化とを決定することと、
(f)前記決定された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記決定された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節を決定し、少なくとも部分的にステップ(e)において決定された前記位相値の前記調節と、前記出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記決定された調節とに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。
(項目75)
前記治療パラメータは、(i)前記トランスデューサ要素の幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向き、(ii)前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の組織特性、(iii)前記少なくとも1つの標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記位相値の調節、(iv)前記位相値調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化、または、(v)前記療法上の変化または音響変化を低減させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節のうちの少なくとも1つを備えている、項目74に記載のシステム。
(項目76)
前記組織特性は、場所、厚さ、密度、または物質特性のうちの少なくとも1つを備えている、項目75に記載のシステム。
(項目77)
前記コントローラは、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を経験的に決定するようにさらに構成されている、項目75に記載のシステム。
(項目78)
前記コントローラは、少なくとも部分的に前記トランスデューサ要素の前記幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向きと、前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の前記組織特性とに基づいて、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、および、ステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を決定するための物理モデルを実装するようにさらに構成されている、項目75に記載のシステム。
(項目79)
複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサを利用して、音響エネルギーを印加する方法であって、前記方法は、
(a)前記超音波トランスデューサおよび少なくとも1つの標的領域に関連付けられた複数の治療パラメータを規定する治療プロファイルをデータ投入することと、
(b)新しい標的領域の画像、および/または前記トランスデューサと前記新しい標的領域との間に位置している介在組織の画像を入手することと、
(c)少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記新しい標的領域に関連付けられた新しい治療パラメータを決定することと、
(d)前記決定された新しい治療パラメータに最良に合致する前記治療プロファイルにおける治療パラメータを識別することと、
(e)少なくとも部分的に前記識別された最良に合致する治療パラメータに基づいて、(i)前記新しい標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値の調節と、(ii)前記位相値の調節からもたらされる前記新しい標的領域における療法上の変化または音響変化とを決定することと、
(f)前記決定された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記決定された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節を決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(e)において決定された前記位相値の前記調節、および前記出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記決定された調節に基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。
(項目80)
前記治療パラメータは、(i)前記トランスデューサ要素の幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向き、(ii)前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の組織特性、(iii)前記少なくとも1つの標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記位相値の調節、(iv)前記位相値調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化、または、(v)前記療法上の変化または音響変化を低減させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節のうちの少なくとも1つを備えている、項目79に記載の方法。
(項目81)
前記組織特性は、場所、厚さ、密度、または物質特性のうちの少なくとも1つを備えている、項目80に記載の方法。
(項目82)
ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節は、経験的に決定される、項目80に記載の方法。
(項目83)
少なくとも部分的に前記トランスデューサ要素の前記幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向きと、前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の前記組織特性とに基づいて、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を決定するための物理モデルを実装することをさらに含む、項目80に記載の方法。
(項目84)
超音波トランスデューサを集束させるためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(d)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良するために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値を調節することと、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(d)における前記パラメータ値と、前記少なくとも1つの決定された出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。
(項目85)
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を集束させる方法であって、前記方法は、
(a)少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することと、
(d)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(d)における前記パラメータ値と、前記決定された出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。
Claims (85)
- 超音波トランスデューサを集束させるためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、
(i)前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(ii)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと
を行うように構成されている、システム。 - 前記集束イベントは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している少なくとも1つの一時的な音響反射物によって反射される反射信号である、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に関連付けられたパラメータの変化に基づいて、前記集束イベントを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記反射信号の第1の組に関連付けられた前記パラメータは、位相または振幅を備えている、請求項3に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記集束イベントを識別することと
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記集束イベントは、前記再構築された音響場が前記少なくとも1つの標的領域において収束させられているときのみ識別される、請求項5に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて前記反射信号の第2の組を選択することと、
少なくとも部分的に前記反射信号の選択された第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、(i)前記集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、(ii)到達されていない場合、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されるまで、前記標的領域への前記調節された音響出力における前記第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理の前記反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることとを繰り返すようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- コントローラは、少なくとも部分的に前記調節された音響出力に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節するようにさらに構成されている、請求項8に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入するための投与デバイスをさらに備え、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、請求項1に記載のシステム。
- 前記投与デバイスは、自動投与デバイスまたは手動投与デバイスである、請求項10に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて存在するかどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記一時的な音響反射物に関連付けられたパラメータを調節することを前記投与デバイスに行わせることと
を行うようにさらに構成されている、請求項10に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記トランスデューサに前記第2の超音波処理を発生させることに先立って、前記アーチファクトが前記反射信号の第1の組において存在するかどうかを決定するようにさらに構成されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記音響反射物に関連付けられた前記パラメータは、濃度、サイズ、または薬品タイプのうちの少なくとも1つを備えている、請求項12に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記音響反射物の濃度を増加させるようにさらに構成されている、請求項14に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、
前記反射信号の第2の組に基づいて、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が標的出力レベルより下かどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されており、前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が前記標的出力レベルより下であることを決定すると、前記一時的な音響反射物の濃度を減少させることを前記投与デバイスに行わせることと
を行うようにさらに構成されている、請求項10に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を作成するための音響エネルギーを前記トランスデューサに発生させるようにさらに構成され、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、請求項1に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのトランスデューサ要素に関連付けられた前記パラメータ値は、前記少なくとも1つのトランスデューサ要素を駆動する信号の位相または振幅のうちの少なくとも1つを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つを前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに測定させるようにさらに構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つを測定するための音響信号検出器をさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域の療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、
(g)少なくとも部分的にステップ(d)において決定された前記パラメータ値と、ステップ(f)において決定された前記出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うようにさらに構成されている、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ている超音波トランスデューサを集束させる方法であって、前記方法は、
(a)少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、
(i)前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することと、
(ii)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと
を含む、方法。 - 前記集束イベントは、前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している少なくとも1つの一時的な音響反射物によって反射される反射信号である、請求項22に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に関連付けられたパラメータの変化に基づいて、前記集束イベントを決定することをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記反射信号の第1の組に関連付けられた前記パラメータは、位相または振幅を備えている、請求項24に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記反射信号の第1の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記集束イベントを識別することと
をさらに含む、請求項22に記載の方法。 - 前記集束イベントは、前記再構築された音響場が前記少なくとも1つの標的領域において収束させられているときのみ識別される、請求項26に記載の方法。
- 少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記反射信号の第2の組を選択することと、
少なくとも部分的に前記反射信号の選択された第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を決定することと
をさらに含む、請求項22に記載の方法。 - 前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、(i)前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、(ii)到達されていない場合、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されるまで、前記標的領域への前記調節された音響出力における前記第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理の前記反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることとを繰り返すことをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記調節された音響出力に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することをさらに含み、前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、請求項22に記載の方法。
- アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて存在するかどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記一時的な音響反射物に関連付けられたパラメータを前記投与デバイスに調節させることと
をさらに含む、請求項31に記載の方法。 - 前記第2の超音波処理を発生させることに先立って、前記アーチファクトが前記反射信号の第1の組において存在しているかどうかが決定される、請求項32に記載の方法。
- 前記音響反射物に関連付けられた前記パラメータは、濃度、サイズ、または薬品タイプのうちの少なくとも1つを備えている、請求項32に記載の方法。
- 前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されておらず、前記アーチファクトが前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つにおいて提示されていることを決定すると、前記音響反射物の濃度を増加させることをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- 前記トランスデューサ要素のうちの前記少なくとも1つに関連付けられた前記パラメータ値を調節することに先立って、
前記反射信号の第2の組に基づいて、前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が標的出力レベルより下かどうかを決定することと、
前記集束イベントの前記標的数または標的発生率が到達されており、前記第2の超音波処理に関連付けられた前記調節された音響出力が前記標的出力レベルより下であることを決定すると、前記一時的な音響反射物の濃度を減少させることと
をさらに含む、請求項31に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を作成するための音響エネルギーを発生させることをさらに含み、
前記反射信号の前記第1または第2の組のうちの少なくとも1つは、前記一時的な音響反射物からである、請求項22に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのトランスデューサ要素に関連付けられた前記パラメータ値は、前記少なくとも1つのトランスデューサ要素を駆動する信号の位相または振幅のうちの少なくとも1つを備えている、請求項22に記載の方法。
- (e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、
(g)少なくとも部分的にステップ(d)において決定された前記パラメータ値と、ステップ(f)において決定された前記出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにするすることと
をさらに含む、請求項22に記載の方法。 - 音響エネルギーを印加するためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域において焦点を発生させるために調節されるべき前記トランスデューサ要素のうちの第1のものに関連付けられた位相値を決定することと、
前記位相値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、(ii)少なくとも部分的に前記決定された位相値、出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。 - 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記超音波トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置する介在組織からもたらされる組織収差に基づいて、前記療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、請求項40に記載のシステム。
- 前記療法上の変化または音響変化は、温度変化、圧力変化、メカニカルインデックス変化、キャビテーション活性変化、組織感作性変化、血液脳関門途絶変化、音響放射力変化、またはスポット形状変化のうちの少なくとも1つである、請求項40に記載のシステム。
- 前記コントローラは、(i)前記少なくとも1つの標的領域における前記変化と、(ii)前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの前記第2のものに関連付けられた前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとの間の関係を確立するようにさらに構成されている、請求項40に記載のシステム。
- 前記関係は、経験的に、または物理モデルを使用して確立される、請求項43に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を前記トランスデューサに発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項41に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に位置している一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を前記トランスデューサに発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的に前記測定された反射信号に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項40に記載のシステム。 - 各々が複数の前記標的領域のうちの1つに近接して、または前記標的領域に位置している複数の一時的な音響反射物をさらに備え、前記コントローラは、
前記一時的な音響反射物の各々への複数の超音波処理を順次発生させ、それからの前記反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記複数の一時的な音響反射物からの前記複数の超音波処理に関連付けられた前記反射信号を選択することと
を行うようにさらに構成されている、請求項40に記載のシステム。 - 前記コントローラは、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第1のものからの前記選択された反射信号の第1の組に基づいて、前記位相値を決定することと、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第2のものからの前記選択された反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた第2の位相値を決定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項47に記載のシステム。 - 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、請求項48に記載のシステム。
- 前記決定された位相値の調節に起因する前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記療法上の変化または音響変化を測定するための測定システムをさらに備えている、請求項48に記載のシステム。
- 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記測定された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測するようにさらに構成されている、請求項50に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
前記一時的な音響反射物のうちの第1のものの場所を計算的にシフトさせ、前記一時的な音響反射物のうちの第2のものの場所と一致させることと、
前記一時的な音響反射物のうちの前記第1のものの前記シフトされた場所からの前記反射信号に関連付けられた更新された位相値を計算的に決定することと、
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記更新された位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記更新された位相値および前記決定された位相値の調節からもたらされる前記一致場所における療法上の変化または音響変化を予測することと
を行うようにさらに構成されている、請求項47に記載のシステム。 - 前記少なくとも1つの標的領域の画像、または前記トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置している非標的領域の画像を入手するための撮像システムをさらに備えている、請求項40に記載のシステム。
- 前記撮像システムは、コンピュータトモグラフィ(CT)デバイス、磁気共鳴撮像デバイス(MRI)、陽電子放出トモグラフィ(PET)デバイス、単一光子放出コンピュータトモグラフィ(SPECT)デバイス、または超音波検査デバイスのうちの少なくとも1つを備えている、請求項53に記載のシステム。
- 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記トランスデューサに対する前記少なくとも1つの標的領域の空間構成と、前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた組織特性とを決定するようにさらに構成されている、請求項53に記載のシステム。
- 前記コントローラは、(i)前記標的領域における前記療法上の変化または音響変化を予測すること、および/または、(ii)少なくとも部分的に前記位相値、前記トランスデューサに対する前記標的領域の空間構成、および/または前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた前記組織特性に基づいて、前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することを行うための物理モデルを実装するようにさらに構成されている、請求項55に記載のシステム。
- 複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサから少なくとも1つの標的領域に音響エネルギーを印加する方法であって、前記方法は、
(a)前記少なくとも1つの標的領域において超音波焦点を発生させるために調節されるべき前記トランスデューサ要素のうちの第1のものに関連付けられた位相値を決定することと、
(b)前記位相値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(c)前記予測された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定することと、(ii)少なくとも部分的に前記決定された位相値、出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。 - ステップ(c)において決定された前記出力レベル、前記超音波周波数、前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つは、前記予測された療法上の変化または音響変化を前記標的または最大許容可能療法上の変化または音響変化を超えない値まで低減させる、請求項57に記載の方法。
- 前記療法上の変化または音響変化は、温度変化、圧力変化、メカニカルインデックス変化、キャビテーション活性変化、組織感作性変化、血液脳関門途絶変化、音響放射力変化、またはスポット形状変化のうちの少なくとも1つである、請求項57に記載の方法。
- 前記療法上の変化または音響変化は、少なくとも部分的に前記超音波トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置する介在組織からもたらされる組織収差に基づいて予測される、請求項57に記載の方法。
- (i)前記少なくとも1つの標的領域における前記変化と、(ii)前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの前記第2のものに関連付けられた前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つとの間の関係を確立することをさらに含む、請求項57に記載の方法。
- 前記関係は、経験的に、または物理モデルを使用して確立される、請求項61に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することと、
前記少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
をさらに含む、請求項57に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの標的領域に近接して、または前記標的領域に一時的な音響反射物を導入することと、
前記少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させることと、
前記一時的な音響反射物からの前記第1の超音波処理の反射信号を測定することと、
少なくとも部分的に前記測定された反射信号に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における音響場を計算的に再構築することと、
少なくとも部分的に前記再構築された音響場に基づいて、前記測定された反射信号を選択することと、
少なくとも部分的に前記選択された反射信号に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた前記位相値を決定することと
をさらに含む、請求項57に記載の方法。 - 複数の前記標的領域のうちの1つに近接して、または前記標的領域に位置している1つ以上の一時的な音響反射物への複数の超音波処理を順次発生させ、それらからの前記反射信号を測定することと、
少なくとも部分的にそれらの間の一貫性に基づいて、前記一時的な音響反射物からの前記複数の超音波処理に関連付けられた前記反射信号を選択することと
をさらに含む、請求項57に記載の方法。 - 少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第1のものからの前記選択された反射信号の第1の組に基づいて、ステップ(a)における前記位相値を決定することと、
少なくとも部分的に前記標的領域のうちの第2のものからの前記選択された反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものに関連付けられた第2の位相値を決定することと
をさらに含む、請求項65に記載の方法。 - 少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測することをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 前記決定された位相値の調節に起因する前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記療法上の変化または音響変化を測定することをさらに含む、請求項66に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記第2の位相値、および前記標的領域のうちの前記第1のものにおける前記測定された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記第2の位相値の調節からもたらされる前記標的領域のうちの前記第2のものにおける第2の療法上の変化または音響変化を予測することをさらに含む、請求項68に記載の方法。
- 前記一時的な音響反射物のうちの第1のものの場所を計算的にシフトさせ、前記一時的な音響反射物のうちの第2のものの場所と一致させることと、
前記一時的な音響反射物のうちの前記第1のものの前記シフトされた場所からの前記反射信号に関連付けられた更新された位相値を計算的に決定することと、
少なくとも部分的に前記決定された位相値、前記更新された位相値、および前記予測された療法上の変化または音響変化に基づいて、前記更新された位相値および前記決定された位相値の調節からもたらされる前記一致場所における療法上の変化または音響変化を予測することと
をさらに含む、請求項65に記載の方法。 - 前記少なくとも1つの標的領域の画像、または前記トランスデューサと前記少なくとも1つの標的領域との間に位置している非標的領域の画像を入手することをさらに含む、請求項57に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記トランスデューサに対する前記少なくとも1つの標的領域の空間構成と、前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた組織特性とを決定することをさらに含む、請求項71に記載の方法。
- (i)前記標的領域における前記療法上の変化または音響変化を予測すること、および/または、(ii)少なくとも部分的に前記位相値、前記トランスデューサに対する前記標的領域の空間構成、および/または前記標的領域および前記非標的領域に関連付けられた前記組織特性に基づいて、前記出力レベル、前記超音波周波数、または前記エネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つを決定することを行うための物理モデルを実装することをさらに含む、請求項72に記載の方法。
- 音響エネルギーを印加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ている超音波トランスデューサと、
撮像装置と、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記超音波トランスデューサおよび少なくとも1つの標的領域に関連付けられた複数の治療パラメータを規定する治療プロファイルをデータ投入することと、
(b)新しい標的領域の画像、および/または前記トランスデューサと前記新しい標的領域との間に位置している介在組織の画像を前記撮像装置に入手させることと、
(c)少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記新しい標的領域に関連付けられた新しい治療パラメータを決定することと、
(d)前記決定された新しい治療パラメータに最良に合致する前記治療プロファイルにおける治療パラメータを識別することと、
(e)少なくとも部分的に前記識別された最良に合致する治療パラメータに基づいて、(i)前記新しい標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値の調節と、(ii)前記位相値の調節からもたらされる前記新しい標的領域における療法上の変化または音響変化とを決定することと、
(f)前記決定された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記決定された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、前記療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節を決定し、少なくとも部分的にステップ(e)において決定された前記位相値の前記調節と、前記出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記決定された調節とに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。 - 前記治療パラメータは、(i)前記トランスデューサ要素の幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向き、(ii)前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の組織特性、(iii)前記少なくとも1つの標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記位相値の調節、(iv)前記位相値調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化、または、(v)前記療法上の変化または音響変化を低減させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節のうちの少なくとも1つを備えている、請求項74に記載のシステム。
- 前記組織特性は、場所、厚さ、密度、または物質特性のうちの少なくとも1つを備えている、請求項75に記載のシステム。
- 前記コントローラは、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を経験的に決定するようにさらに構成されている、請求項75に記載のシステム。
- 前記コントローラは、少なくとも部分的に前記トランスデューサ要素の前記幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向きと、前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の前記組織特性とに基づいて、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、および、ステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を決定するための物理モデルを実装するようにさらに構成されている、請求項75に記載のシステム。
- 複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサを利用して、音響エネルギーを印加する方法であって、前記方法は、
(a)前記超音波トランスデューサおよび少なくとも1つの標的領域に関連付けられた複数の治療パラメータを規定する治療プロファイルをデータ投入することと、
(b)新しい標的領域の画像、および/または前記トランスデューサと前記新しい標的領域との間に位置している介在組織の画像を入手することと、
(c)少なくとも部分的に前記入手された画像に基づいて、前記新しい標的領域に関連付けられた新しい治療パラメータを決定することと、
(d)前記決定された新しい治療パラメータに最良に合致する前記治療プロファイルにおける治療パラメータを識別することと、
(e)少なくとも部分的に前記識別された最良に合致する治療パラメータに基づいて、(i)前記新しい標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値の調節と、(ii)前記位相値の調節からもたらされる前記新しい標的領域における療法上の変化または音響変化とを決定することと、
(f)前記決定された療法上の変化または音響変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記決定された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節を決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(e)において決定された前記位相値の前記調節、および前記出力レベル、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記決定された調節に基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。 - 前記治療パラメータは、(i)前記トランスデューサ要素の幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向き、(ii)前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の組織特性、(iii)前記少なくとも1つの標的領域において最適な焦点を発生させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記位相値の調節、(iv)前記位相値調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化、または、(v)前記療法上の変化または音響変化を低減させるための前記トランスデューサ要素のうちの少なくともいくつかに関連付けられた前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つの調節のうちの少なくとも1つを備えている、請求項79に記載の方法。
- 前記組織特性は、場所、厚さ、密度、または物質特性のうちの少なくとも1つを備えている、請求項80に記載の方法。
- ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節は、経験的に決定される、請求項80に記載の方法。
- 少なくとも部分的に前記トランスデューサ要素の前記幾何学形状、および前記少なくとも1つの標的領域に対する前記トランスデューサ要素の場所および向きと、前記少なくとも1つの標的領域および前記介在組織の前記組織特性とに基づいて、ステップ(iii)における前記位相値の前記調節、ステップ(iv)における前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化、およびステップ(v)における前記音響出力、周波数、またはエネルギーレベルのうちの前記少なくとも1つの前記調節を決定するための物理モデルを実装することをさらに含む、請求項80に記載の方法。
- 超音波トランスデューサを集束させるためのシステムであって、前記システムは、
一連の超音波処理を少なくとも1つの標的領域に提供するための複数のトランスデューサ要素を備えている超音波トランスデューサと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
(a)前記少なくとも1つの標的領域への超音波処理系列における第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することを前記トランスデューサに行わせることと、
(d)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良するために、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられた位相値を調節することと、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(d)における前記パラメータ値と、前記少なくとも1つの決定された出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を行うように構成されている、システム。 - 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を集束させる方法であって、前記方法は、
(a)少なくとも1つの標的領域への第1の超音波処理を発生させ、前記第1の超音波処理からもたらされる反射信号の第1の組を測定することと、
(b)前記反射信号の第1の組に基づいて、集束イベントの標的数または標的発生率が到達されたかどうかを決定することと、
(c)到達されていない場合、前記少なくとも1つの標的領域への調節された音響出力における第2の超音波処理を発生させ、前記第2の超音波処理からもたらされる反射信号の第2の組を測定することと、
(d)少なくとも部分的に前記反射信号の第2の組に基づいて、前記トランスデューサ要素のうちの少なくとも1つに関連付けられたパラメータ値を調節し、前記少なくとも1つの標的領域における超音波焦点を改良することと、
(e)前記パラメータ値の調節からもたらされる前記少なくとも1つの標的領域における療法上の変化または音響変化を予測することと、
(f)前記予測された変化が最大許容可能変化を超える場合、または、前記予測された変化が前記少なくとも1つの標的領域における前記療法上の変化または音響変化に標的値を超えさせる場合、(i)前記予測された療法上の変化または音響変化を低減させるために、前記トランスデューサ要素のうちの前記第1のものおよび/または前記トランスデューサ要素のうちの第2のものに関連付けられた出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルのうちの少なくとも1つを決定し、(ii)少なくとも部分的にステップ(d)における前記パラメータ値と、前記決定された出力レベル、超音波周波数、またはエネルギーレベルとに基づいて、前記超音波トランスデューサをアクティブにすることと
を含む、方法。
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