JP4448921B2 - 骨を境界壁として囲まれた実質的に均質な媒体内において所定の音響波場を形成するための非侵襲的な方法および撮影方法ならびにそれら方法を実施するための装置 - Google Patents
骨を境界壁として囲まれた実質的に均質な媒体内において所定の音響波場を形成するための非侵襲的な方法および撮影方法ならびにそれら方法を実施するための装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4448921B2 JP4448921B2 JP2004532220A JP2004532220A JP4448921B2 JP 4448921 B2 JP4448921 B2 JP 4448921B2 JP 2004532220 A JP2004532220 A JP 2004532220A JP 2004532220 A JP2004532220 A JP 2004532220A JP 4448921 B2 JP4448921 B2 JP 4448921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer array
- transducer
- boundary wall
- acoustic
- bone boundary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 69
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 24
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims description 44
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 claims description 40
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 36
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 21
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 17
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 16
- 238000000015 thermotherapy Methods 0.000 claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 9
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 8
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 claims description 3
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims description 2
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 5
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000002612 cardiopulmonary effect Effects 0.000 description 2
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0808—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the brain
- A61B8/0816—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of the brain using echo-encephalography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4209—Details of probe positioning or probe attachment to the patient by using holders, e.g. positioning frames
- A61B8/4218—Details of probe positioning or probe attachment to the patient by using holders, e.g. positioning frames characterised by articulated arms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
- A61B8/4444—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device related to the probe
- A61B8/4455—Features of the external shape of the probe, e.g. ergonomic aspects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
- G01S7/52049—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver using correction of medium-induced phase aberration
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
- A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
- A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4272—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
- A61B8/4281—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue characterised by sound-transmitting media or devices for coupling the transducer to the tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
- A61N7/02—Localised ultrasound hyperthermia
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Neurology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Description
−トレーニングステージを行い、このトレーニングステージにおいては、
1a)少なくとも部分的にX線を使用することによって、骨境界壁の3次元画像を撮影し、これにより、様々なポイントにおける骨境界壁の空隙度合いを代理するパラメータを獲得し;
1b)3次元画像に基づいて、骨障壁内における少なくとも密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップを決定し;
1c)骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの特定位置を決定し;
1d)少なくとも実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントと、トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサと、の間にわたっての音響波の少なくとも1つの伝搬を、伝搬に関する機械的モデルと、密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップと、に基づいて、シミュレートし;
1e)このシミュレーションに基づいて、ターゲット音響波場が得られるよう、トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサから放出すべき個々の音響信号を計算し;
−骨境界壁上におけるトランスデューサアレイの正確な位置決めを実際に行うというステージを行い、このステージにおいては、
2a)骨境界壁上において、トランスデューサアレイを、特定位置に対応するよう初期的に大まかに位置決めし;
2b)トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサを使用して、エコー像の撮影を行い、これにより、骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの位置を求め;
2c)このステップ2b)において得られた位置に基づいて、骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの精細な位置決めを行う;
ことを特徴としている。
ステップ1d)の際に、
−実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントから、トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサに向けての、音響波の伝搬を決定し;iを1〜nの中のある整数としかつnをトランスデューサアレイ内におけるトランスデューサの総数としたときに、トランスデューサアレイ内における各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定し;
−その後、各トランスデューサ(i)からの、信号Ri(t)の時間反転に対応した音響信号Ri(−t)の放出をシミュレートし、骨境界壁に接触した各ポイントのところにおいて各トランスデューサ(i)に対応した仮想的トランスデューサ(i)に対しての、流体中の伝搬をシミュレートし、z仮想的トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R’i(t)を決定し;
−その後、各仮想的トランスデューサ(i)からの、音響信号G’i×R’i(−t)の放出を、シミュレートし、ここで、R’i(−t)を、信号R’i(t)の時間反転とし、G’iを、少なくともいくつかの仮想的トランスデューサ(i)に関しての、信号R’i(−t)の振幅の2乗に反比例した係数とし、
−その後、トランスデューサ(i)に向けての流体中の伝搬をシミュレートし、トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R”i(t)を決定し;
ステップ1e)の際に、
−放出されるべき個々の音響信号Ei(t)を、受領シミュレーション音響信号R”i(t)の時間反転R”i(−t)に等しいものとして、決定する;
という特徴点。
1e1)それぞれ周波数(ωk)を有したシミュレートされた複数のインパルス応答の各々に関して、周波数成分の数(p)を決定し、ここで、kを、周波数成分を表す1〜pの間の指数とし;
1e2)iを、1〜nの中の整数とし、rを、1〜mの中の整数とし、Hri(ωk)を、インパルス応答Hri(t)のフーリエ形式における周波数(ωk)における値としたときに、p伝達行列H(ωk)[=Hri(ωk)]を決定し;
1e3)各参照ポイント(r)に関し、n個の成分Ei(ωk,r)を、F(ωk,r)=H(ωk)×E(ωk,r)として決定し、ここで、E(ωk,r)=[Ei(ωk,r)]を、n個の成分Ei(ωk,r)を有したベクトルとし、F(ωk,r)=[Fl(ωk,r)]を、m個の成分Fl(ωk,r)を有したベクトルとし、lを、1〜mの中の整数とし、m個の成分Fl(ωk,r)を、ポイント(r)におけるかつ周波数(ωk)における所望のターゲット音響波場の生成に対応したものとする;
という特徴点。
−複数のトランスデューサからなるアレイであるとともに、実質的に均質な媒体を囲む骨境界壁の外側に配置されるものとされた、トランスデューサアレイと;
−様々なポイントにおける骨境界壁の空隙度合いを与えるものとしてX線によって撮影された3次元画像に基づいて、骨障壁内における少なくとも密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップを決定するためのマップ形成手段と;
−実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントと、トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサと、の間にわたっての音響波の少なくとも1つの伝搬を、伝搬に関する機械的モデルと、密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップと、に基づいて、骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの特定位置の関数として、シミュレートするシミュレート手段と;
−このシミュレーションに基づいて、実質的に均質な媒体内においてターゲット音響波場が得られるよう、トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサから放出すべき個々の音響信号を計算するための計算手段と;
−トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサを使用して、エコー像の撮影を行い、これにより、骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの位置決めを行うための、位置決め手段と;
−骨境界壁に対してトランスデューサアレイが特定位置に対応するようにして骨境界壁に対して配置されたときに、トランスデューサアレイの位置の関数として、骨境界壁に対してのトランスデューサアレイの初期位置を、精密に位置決めするための精密位置決め手段と;
を具備している。
−固定型のあるいは機能的な撮影器具を使用して特にドップラー式撮影器具を使用して脳のエコー像あるいは一連をなすエコー像を撮影しこれにより血液の流れを可視化すること、あるいは、熱的な撮影を行いこれにより温熱療法によって引き起こされた加熱状態を可視化すること。
−温熱療法を行うことによって、特に、
−1つであるか複数であるかにかかわらず、良性または有害の腫瘍を破壊すること。
−出血を凝固させること(上述したドップラー式機能的撮影器具によって位置決めされる)。
−熱的に活性化可能な薬物を局所的に活性化すること。
−血液脳関門を局所的に破壊し、これにより、静脈内を経由して予め注入しておいた薬物を、局所的に拡散させること。
−温熱療法のためのサブアレイ(17a)。このサブアレイ(17a)は、1以上とされた個数(n1)の、例えば100個以上や200個以上といったような、トランスデューサ(T1,T2,T3,…,Tn1)を備えている。これらトランスデューサは、流体を介して、患者の頭蓋骨(14)に対して音響的に連通した状態とされている。
−画像撮影のためのサブアレイ(17b)。このサブアレイ(17b)は、1以上とされた個数(n2)の(よって、n1+n2=n)、例えば100個以上や200個以上といったような、トランスデューサ(T’1,T’2,T’3,…,T’n2)を備えている。これらトランスデューサは、流体を介して患者の頭蓋骨(14)に対して音響的に連通した状態とされているとともに、例えば、患者の頭部(3)の矢状面内に実質的に位置している中央ストリップとして集合させることができる。
−中央演算処理装置(CPU)に対して接続された少なくとも1つの主メモリ(M)。
−トランスデューサ(T1〜Tn1,T’1〜T’n2)に対してそれぞれ接続されたサンプラ(E1,E2,…,En1,E’1,E’2,…,E’n2)。
−サンプラ(E1〜En1,E’1〜E’n2)に連通した複数のプロセッサあるいは中央演算処理装置(C1,C2,C3,…,Cn1,C’1,C’2,C’3,…,C’n2)。
−プロセッサ(C1〜Cn1,C’1〜C’n2)に対してそれぞれ接続されたメモリ(M1,M2,M3,…,Mn1,M’1,M’2,M’3,…,M’n2)。
−脳内の1つまたは複数の参照ポイント(18)と、アレイ(17)のトランスデューサ(T1〜Tn1,T’1〜T’n2)のうちの少なくともいくつかと、の間にわたっての音響波の伝搬をシミュレートする(脳(19)からトランスデューサアレイ(17)に向けて、および/または、アレイ(17)から脳(19)に向けて)ステップと、すなわち、この例においては、好ましくは、第1に、参照ポイント(18)と処理サブアレイ(17a)の各トランスデューサとの間において、および、第2に、参照ポイント(18)と撮影サブアレイ(17b)の各トランスデューサとの間において、シミュレートするステップと;
−上記シミュレーションを基礎として使用することにより、脳(19)内においてターゲット音響波場が得られるよう、想定している状況下において、アレイ(17)の各トランスデューサが放出すべき音響信号を計算するステップと;
を備えている。
例えば約1mmという直径を有した焦点スポット上へと焦点合わせされるような非常に正確な音響波を得ることができる。これにより、エコー像に関して優秀な撮影精度を得ることができるとともに、優秀な温熱療法を行うことができる(例えば、放出線療法によって処置し得る腫瘍の精度は、数cmの程度である、すなわち、正確さがかなり悪いものである。また、放射線療法の場合には、温熱療法とは違って、副作用を引き起こす)。
−脳の少なくとも1つの参照ポイント(18)から、トランスデューササブアレイの各トランスデューサ(T1〜Tn1、あるいは、T’1〜T’n2)への、考慮している条件下においての、音響波の伝搬をシミュレートし、iを1〜nの中のある整数としかつnをトランスデューサアレイ(17)内におけるトランスデューサの総数としたときに、トランスデューサアレイ内において対象をなすサブアレイの各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定し;
−放出される個々の音響信号Ei(t)を、上記のようにして決定された受領音響信号Ri(t)の時間反転Ri(−t)に比例するものとして、決定する。
−すべてのトランスデューサに関して同一のもの(可能であれば、1に等しい)とされる、あるいは、
−トランスデューサごとに異なるものとされ、頭蓋骨内の損失を補償し得るものとされる。
−アレイ(17)内のあるいはサブアレイ(17a,17b)内の各トランスデューサ(i)からの音響波パルスの放出をシミュレートし、ここで、iを1〜nの中のある整数としかつnをトランスデューサアレイ(17)内におけるトランスデューサの総数を表す正の整数とし、rを1〜mの中のある整数とし、mを参照ポイント(18)の総数を表す正の整数としたときに、音響波は、考慮している条件下で、各トランスデューサ(i)から、脳内に位置した複数の参照ポイント(r)に向けて、伝搬するものとされ、
−脳内の各参照ポイント(r)に到達するものとしてシミュレートされたインパルス応答hri(t)を決定し、
−以下のサブステップによって、個々の音響信号を計算し、
1e1)それぞれ周波数(ωk)を有したシミュレートされた複数のインパルス応答の各々に関して、周波数成分の数(p)を決定し、ここで、kを、周波数成分を表す1〜pの間の指数(インデックス)とし;
1e2)iを、1〜nの中の整数とし、rを、1〜mの中の整数とし、Hri(ωk)を、インパルス応答Hri(t)のフーリエ形式における周波数(ωk)における値としたときに、p伝達行列H(ωk)[=Hri(ωk)]を決定し;
1e3)各参照ポイント(r)に関し、n個の成分Ei(ωk,r)を、F(ωk,r)=H(ωk)×E(ωk,r)として決定し、ここで、E(ωk,r)=[Ei(ωk,r)]を、n個の成分Ei(ωk,r)を有したベクトルとし、F(ωk,r)=[Fl(ωk,r)]を、m個の成分Fl(ωk,r)を有したベクトルとし、lを、1〜mの中の整数とし、m個の成分Fl(ωk,r)を、ポイント(r)におけるかつ周波数(ωk)における所望のターゲット音響波場の生成に対応したものとする。
E(ωk,r) = H−1(ωk)×F(ωk,r)
−エコー検査を使用して、複数のトランスデューサからなるアレイと、定位固定フレーム(8)のうちの、キャップのフレキシブル壁(12)と接触している複数の部分と、の間の相対的位置決めを行うことにより、実行することができる、および/または、
−トランスデューサアレイと頭蓋骨(14)との間の相対的位置決めを直接的に行い、その後、エコー像によって、頭蓋骨(14)の少なくとも一部に関する外側形状を決定し、その後、頭蓋骨の外側形状と、頭蓋骨の3次元画像とを、比較することにより、実行することができる(後者の方法は、特に定位固定フレーム(8)を使用しない場合に、それ自体で行うことができる)。
imaging”, Proceedings of the International Symposium on Therapeutic Ultrasound,
Seattle 2002 という文献、および、Entrekin 氏他による“Real time spatial imaging compound in breast ultrasound: technology and early clinical experiment”,Medica
Mundi, Vol. 43, Sept. 1999, p. 35-43 という文献、に記載されている。
7 マイクロコンピュータ(マップ形成手段、シミュレート手段、計算手段、位置決め手段、精密位置決め手段)
8 定位固定フレーム(位置決めデバイス)
12 フレキシブル壁
13 流体充填タンク
14 頭蓋骨(骨境界壁)
16 ネジ(固定手段)
17 トランスデューサアレイ
17a 温熱療法のためのサブアレイ
17b 撮影のためのサブアレイ
19 実質的に均質な媒体
Claims (32)
- 骨境界壁(14)により囲まれた実質的に均質な媒体(19)内に、少なくとも1つの所定のターゲット音響波場を形成するための非侵襲的方法であって、
少なくとも1つのトランスデューサアレイ(17)を具備した装置が、この方法を実施するものとされ、
この方法においては、前記骨境界壁(14)を介して前記少なくとも1つのトランスデューサアレイ(17)が、音響信号を放出し、
さらに、この方法においては、
−トレーニングステージを行い、このトレーニングステージにおいては、
1a)少なくとも部分的にX線を使用することによって、前記骨境界壁(14)の3次元画像を撮影し、これにより、様々なポイントにおける前記骨境界壁の空隙度合いを代理するパラメータを獲得し;
1b)前記3次元画像に基づいて、前記骨境界壁内における少なくとも密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップを決定し;
1c)前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の特定位置を決定し;
1d)前記少なくとも実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントと、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサと、の間にわたっての音響波の少なくとも1つの伝搬を、伝搬に関する機械的モデルと、密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する前記3次元マップと、に基づいて、シミュレートし;
1e)このシミュレーションに基づいて、前記ターゲット音響波場が得られるよう、前記トランスデューサアレイのうちの前記少なくともいくつかのトランスデューサから放出すべき個々の音響信号を計算し;
−前記骨境界壁上における前記トランスデューサアレイの正確な位置決めを実際に行うというステージを行い、このステージにおいては、
2a)前記骨境界壁(14)上において、前記トランスデューサアレイ(17)を、前記特定位置に対応するよう初期的に大まかに位置決めし;
2b)前記トランスデューサアレイのうちの前記少なくともいくつかのトランスデューサを使用して、エコー像の撮影を行い、これにより、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の位置を求め;
2c)このステップ2b)において得られた位置に基づいて、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の精細な位置決めを行う;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
前記ステップ2b)の際には、
前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の相対位置を、
前記トランスデューサアレイのうちの少なくとも一部を使用してエコー像の撮影を行うことより前記骨境界壁(14)の少なくとも一部の外側形状を決定し;
その後、得られた外側形状と、前記骨境界壁に関する前記3次元画像と、を比較する;
ことにより求めることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、
−前記ステップ1a)の際には、前記骨境界壁(14)に対して位置決めデバイス(8)を堅固に固定し、この位置決めデバイス(8)を、X線の吸収に関して適合したものとし、これにより、初期的ステップを実施し;
−前記ステップ1a)の際には、前記3次元画像を、前記骨境界壁(14)上の前記位置決めデバイス(8)の位置をも撮影したものとし;
−前記ステップ2b)の際には、前記トランスデューサアレイ(17)と前記位置決めデバイス(8)との間の相対位置を、エコー像によって認識する;
ことにより求めることを特徴とする方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法において、
前記トランスデューサアレイを、少なくとも1つのフレキシブル壁(12)を有した流体充填タンク(13)の中に設置し、
前記フレキシブル壁を、前記骨境界壁(14)に対して押圧することを特徴とする方法。 - 骨境界壁(14)を介して少なくとも1つのトランスデューサアレイ(17)から放出された音響信号によって、脳を囲んでいる頭蓋骨の一部から前記骨境界壁(14)が形成されている場合に、脳のうちの、前記骨境界壁(14)により囲まれている少なくとも一部からなる実質的に均質な媒体(19)内に、少なくとも1つの所定のターゲット音響波場を形成するための非侵襲的方法であって、
この方法においては、
−トレーニングステージを行い、このトレーニングステージにおいては、
1a)少なくとも部分的にX線を使用することによって、前記骨境界壁(14)の3次元画像を撮影し、これにより、様々なポイントにおける前記骨境界壁の空隙度合いを代理するパラメータを獲得し;
1b)前記3次元画像に基づいて、前記骨境界壁内における少なくとも密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップを決定し;
1c)前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の特定位置を決定し;
1d)前記少なくとも実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントと、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサと、の間にわたっての音響波の少なくとも1つの伝搬を、伝搬に関する機械的モデルと、密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する前記3次元マップと、に基づいて、シミュレートし;
1e)このシミュレーションに基づいて、前記ターゲット音響波場が得られるよう、前記トランスデューサアレイのうちの前記少なくともいくつかのトランスデューサから放出すべき個々の音響信号を計算し;
−前記骨境界壁上における前記トランスデューサアレイの正確な位置決めを実際に行うというステージを行い、このステージにおいては、
2a)前記骨境界壁(14)上において、前記トランスデューサアレイ(17)を、前記特定位置に対応するよう初期的に大まかに位置決めし;
2b)前記トランスデューサアレイのうちの前記少なくともいくつかのトランスデューサを使用して、エコー像の撮影を行い、これにより、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の位置を求め;
2c)このステップ2b)において得られた位置に基づいて、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の精細な位置決めを行う;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法において、
前記音響波の周波数を、0.5MHz〜3MHzとすることを特徴とする方法。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法において、
前記ステップ1e)の次に、ステップ1f)を行い、
このステップ1f)においては、
前記トランスデューサアレイ(17)から放出される音響信号を、シミュレートし;
前記信号を、所望の音響波場が得られるよう前記個々の音響信号に基づいて決定し;
そのような放出によって形成される音響波の伝搬を、シミュレートし;
前記伝搬が、ある種の所定基準を満たすかどうかを検証する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法において、
−前記ステップ1d)の際には、
前記実質的に均質な媒体内の少なくとも1つのポイント(18)から、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサに向けての、音響波の伝搬をシミュレートし;
iを1〜nの中のある整数としかつnを前記トランスデューサアレイ内における前記トランスデューサの総数としたときに、前記トランスデューサアレイ内における各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定し;
−前記ステップ1e)の際には、
対象をなす各トランスデューサ(i)から放出すべき個々の音響信号Ei(t)を、前記ステップ1d)において決定された受領シミュレーション音響信号Ri(t)の時間反転Ri(−t)に比例するものとして、決定する。
ことを特徴とする方法。 - 請求項8記載の方法において、
前記ステップ1e)の際には、放出される音響信号Ei(t)を、Ei(t) = Gi×Ri(−t)によって決定し、
ここで、Giは、ゲイン因子であって、トランスデューサ(i)ごとに異なるものとされ、これにより、前記骨境界壁内の損失を補償し得るものとされていることを特徴とする方法。 - 請求項9記載の方法において、
少なくともいくつかのトランスデューサに対応した前記ゲイン因子(Gi)を、前記受領シミュレーション音響信号Ri(t)の振幅の2乗に反比例した係数としたものとすることを特徴とする方法。 - 請求項8記載の方法において、
−前記ステップ1d)の際には、
前記ステップ(1b)において決定された実際の吸収係数(τ)とは正反対であるような吸収係数(−τ)を前記骨境界壁の各ポイントにおいて有しているような音響波の吸収の関しての仮想的3次元マップを使用することによって、前記シミュレートを行い;
−前記ステップ1e)の際には、放出すべき前記個々の音響信号Ei(t)を、前記時間反転Ri(−t)に等しいものとして決定する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法において、
前記トランスデューサアレイ(17)を、前記骨境界壁(14)に対して押圧することを意図した少なくとも1つのフレキシブル壁(12)を有した流体充填タンク(13)の中に設置し、前記ステップ1c)において決定した前記トランスデューサの前記特定位置を、前記骨境界壁に対して接触しないものとし、
前記ステップ1d)の際には、
−前記実質的に均質な媒体(19)の少なくとも1つのポイント(18)から、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサに向けての、音響波の伝搬を決定し;
iを1〜nの中のある整数としかつnを前記トランスデューサアレイ内における前記トランスデューサの総数としたときに、前記トランスデューサアレイ内における各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定し;
−その後、各トランスデューサ(i)からの、信号Ri(t)の時間反転に対応した音響信号Ri(−t)の放出をシミュレートし、前記骨境界壁(14)に接触した各ポイントのところにおいて各トランスデューサ(i)に対応した仮想的トランスデューサ(i)に対しての、前記流体中の伝搬をシミュレートし、z仮想的トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R’i(t)を決定し;
−その後、各仮想的トランスデューサ(i)からの、音響信号G’i×R’i(−t)の放出を、シミュレートし、ここで、R’i(−t)を、前記信号R’i(t)の時間反転とし、G’iを、少なくともいくつかの前記仮想的トランスデューサ(i)に関しての、前記信号R’i(−t)の振幅の2乗に反比例した係数とし、
−その後、前記トランスデューサ(i)に向けての前記流体中の伝搬をシミュレートし、前記トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R”i(t)を決定し;
前記ステップ1e)の際には、
−放出されるべき個々の音響信号Ei(t)を、前記受領シミュレーション音響信号R”i(t)の時間反転R”i(−t)に等しいものとして、決定する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法において、
前記ステップ1d)の際には、
−前記トランスデューサアレイ(17)内の少なくともいくつかのトランスデューサ(i)からの音響波パルスの放出をシミュレートし、ここで、iを、トランスデューサアレイ内のトランスデューサを表す指数とし、nを、トランスデューサの総数を表す正の整数とし、rを、1〜mの中のある整数とし、mを、参照ポイントの総数を表す正の整数としたときに、各トランスデューサ(i)から、前記実質的に均質な媒体(19)内に位置した複数の参照ポイント(r)に向けての、音響波の伝搬をシミュレートし;
−前記実質的に均質な媒体内の前記各参照ポイント(r)に到達するものとしてシミュレートされたインパルス応答hri(t)を決定し;
前記ステップ1e)においては、以下のサブステップを行い、
1e1)それぞれ周波数(ωk)を有したシミュレートされた複数のインパルス応答の各々に関して、周波数成分の数(p)を決定し、ここで、kを、周波数成分を表す1〜pの間の指数とし;
1e2)iを、1〜nの中の整数とし、rを、1〜mの中の整数とし、Hri(ωk)を、インパルス応答Hri(t)のフーリエ形式における周波数(ωk)における値としたときに、p伝達行列H(ωk)[=Hri(ωk)]を決定し;
1e3)各参照ポイント(r)に関し、n個の成分Ei(ωk,r)を、F(ωk,r)=H(ωk)×E(ωk,r)として決定し、ここで、E(ωk,r)=[Ei(ωk,r)]を、n個の成分Ei(ωk,r)を有したベクトルとし、F(ωk,r)=[Fl(ωk,r)]を、m個の成分Fl(ωk,r)を有したベクトルとし、lを、1〜mの中の整数とし、m個の成分Fl(ωk,r)を、ポイント(r)におけるかつ周波数(ωk)における所望のターゲット音響波場の生成に対応したものとする;
ことを特徴とする方法。 - 請求項13記載の方法において、
前記サブステップ(1e3)においては、少なくとも伝達行列H(ωk)の逆行列を求めることにより、p行列H−1(ωk)を計算し、前記実質的に均質な媒体内の各参照ポイント(r)に関して、E(ωk,r) = H−1(ωk)×F(ωk,r)という式を使用して、ベクトルE(ωk,r)を計算することを特徴とする方法。 - 請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法において、
前記ステップ1d)の際には、
−前記実質的に均質な媒体内の複数の参照ポイント(r)と、前記トランスデューサアレイ(17)内の少なくともいくつかのトランスデューサ(i)と、の間において、インパルス応答hri(t)を決定し、ここで、iを、1〜nの中のトランスデューサを表す指数とし、nを、トランスデューサの数を表す整数とし、rを、1〜mの中の整数とし、mを、参照ポイントの数を表す整数とし、
前記ステップ1e)の際には、
−エコー像を形成し得るよう、各参照ポイント(r)において受領されるトランスデューサアレイ(17)の少なくとも一部の焦点合わせ方法を決定する;
ことを特徴とする方法。 - エコー像によって医療用の撮影を行うための方法であって、
請求項1〜15のいずれか1項に記載されたようなターゲット音響波場を形成するための非侵襲的方法を行い、さらに撮影ステージを行い、
この撮影ステージにおいては、
−前記トレーニングステージの時点で決定したような前記個々の音響信号を使用することにより、前記トランスデューサアレイ(17)の少なくとも一部を使用して、前記実質的に均質な媒体(19)に関する少なくとも1つのエコー像を撮影する;
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜16のいずれか1項に記載されたような方法を実施し得るよう構成された装置であって、
−複数のトランスデューサからなるアレイ(17)であるとともに、実質的に均質な媒体(19)を囲む骨境界壁(14)の外側に配置されるものとされた、トランスデューサアレイ(17)と;
−様々なポイントにおける前記骨境界壁の空隙度合いを与えるものとしてX線によって撮影された3次元画像に基づいて、前記骨境界壁内における少なくとも密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する3次元マップを決定するためのマップ形成手段(7)と;
−前記実質的に均質な媒体の少なくとも1つのポイントと、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサと、の間にわたっての音響波の少なくとも1つの伝搬を、伝搬に関する機械的モデルと、密度と音響波の速度と音響波の吸収とに関する前記3次元マップと、に基づいて、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の特定位置の関数として、シミュレートするシミュレート手段(7)と;
−このシミュレーションに基づいて、前記実質的に均質な媒体内において前記ターゲット音響波場が得られるよう、前記トランスデューサアレイ(17)のうちの前記少なくともいくつかのトランスデューサから放出すべき個々の音響信号を計算するための計算手段(7)と;
−前記トランスデューサアレイ(17)のうちの少なくともいくつかのトランスデューサを使用して、エコー像の撮影を行い、これにより、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイの位置決めを行うための、位置決め手段(7)と;
−前記骨境界壁に対して前記トランスデューサアレイが前記特定位置に対応するようにして前記骨境界壁に対して配置されたときに、前記トランスデューサアレイの位置の関数として、前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の初期位置を、精密に位置決めするための精密位置決め手段(7,4)と;
を具備していることを特徴とする装置。 - 請求項17記載の装置において、
前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の位置決めを行うための前記位置決め手段(7)が、前記トランスデューサアレイのうちの少なくとも一部を使用してエコー像の撮影を行うことより前記骨境界壁(14)の少なくとも一部の外側形状を決定し、その後、得られた外側形状と、前記骨境界壁に関する前記3次元画像と、を比較することにより、位置決めを行うものとされていることを特徴とする装置。 - 請求項17または18記載の装置において、
位置決めデバイス(8)と、この位置決めデバイス(8)を前記骨境界壁(14)上に堅固に固定し得る固定手段(16)と、を具備し、
前記位置決めデバイスは、X線を吸収し得るものとされ、これにより、前記骨境界壁(14)の前記3次元画像内において可視のものとされ、
前記骨境界壁(14)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の位置決めを行うための前記位置決め手段(7)が、エコー像の撮影によって、前記位置決めデバイス(8)に対しての前記トランスデューサアレイ(17)の位置を位置決めすることを特徴とする装置。 - 請求項17〜19のいずれか1項に記載の装置において、
前記トランスデューサアレイ(17)が、前記骨境界壁(14)に対して押圧されることとなる少なくとも1つのフレキシブル壁(12)を有した流体充填タンク(13)の中に、設置されることを特徴とする装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載の装置において、
前記トランスデューサアレイ(17)が、撮影のためのサブアレイ(17b)と、温熱療法のためのサブアレイ(17a)と、を備え、
これら2つのサブアレイは、互いに異なるタイプのトランスデューサを有していることを特徴とする装置。 - 請求項17〜21のいずれか1項に記載の装置において、
前記トランスデューサアレイ(17)が、0.5MHz〜3MHzという範囲の周波数の音響波を放出するものとされていることを特徴とする装置。 - 請求項17〜22のいずれか1項に記載の装置において、
前記シミュレート手段(7)が、
−所望の音響波場が得られるよう、少なくとも1つのトランスデューサアレイ(17)からの、前記個々の音響信号に基づいて決定された音響信号の放出をシミュレートすることができ;
−そのような放出によって形成される音響波の伝搬を、シミュレートすることができ;
−前記伝搬が、ある種の所定基準を満たすかどうかを検証することができる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項17〜23のいずれか1項に記載の装置において、
前記シミュレート手段(7)が、前記実質的に均質な媒体内の少なくとも1つのポイント(18)から、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサに向けての、音響波の伝搬をシミュレートすることができ、これにより、iを1〜nの中のある整数としかつnを前記トランスデューサアレイ内における前記トランスデューサの総数としたときに、前記トランスデューサアレイ内における各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定することができ;
前記計算手段(7)が、対象をなす各トランスデューサ(i)から放出すべき個々の音響信号Ei(t)を、前記ステップ1d)において決定された受領シミュレーション音響信号Ri(t)の時間反転Ri(−t)に比例するものとして、決定することができる。;
ことを特徴とする装置。 - 請求項24記載の装置において、
前記計算手段(7)が、放出される音響信号Ei(t)を、Ei(t) = Gi×Ri(−t)によって決定し、ここで、Giは、ゲイン因子であって、トランスデューサ(i)ごとに異なるものとされ、これにより、前記骨境界壁内の損失を補償し得るものとされていることを特徴とする装置。 - 請求項25記載の装置において、
少なくともいくつかのトランスデューサに対応した前記ゲイン因子(Gi)が、前記受領シミュレーション音響信号Ri(t)の振幅の2乗に反比例した係数とされていることを特徴とする装置。 - 請求項24記載の装置において、
前記シミュレート手段(7)が、前記ステップ(1b)において決定された実際の吸収係数(τ)とは正反対であるような吸収係数(−τ)を前記骨境界壁の各ポイントにおいて有しているような音響波の吸収の関しての仮想的3次元マップを使用することによって、前記音響波伝搬に関する前記シミュレートを行うことができ;
前記計算手段(7)が、放出すべき前記個々の音響信号Ei(t)を、前記時間反転Ri(−t)に等しいものとして決定することができる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項17〜23のいずれか1項に記載の装置において、
前記トランスデューサアレイ(17)が、前記骨境界壁(14)に対して押圧することを意図した少なくとも1つのフレキシブル壁(12)を有した流体充填タンク(13)の中に設置去れ、
前記シミュレート手段(7)によって考慮された前記トランスデューサの前記特定位置が、前記骨境界壁に対して接触しないものとされ、
前記シミュレート手段(7)が、
−前記実質的に均質な媒体(19)の少なくとも1つのポイント(18)から、前記トランスデューサアレイのうちの少なくともいくつかのトランスデューサに向けての、音響波の伝搬をシミュレートし得るとともに;
iを1〜nの中のある整数としかつnを前記トランスデューサアレイ内における前記トランスデューサの総数としたときに、前記トランスデューサアレイ内における各トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号Ri(t)を決定することができ;
−各トランスデューサ(i)からの、信号Ri(t)の時間反転に対応した音響信号Ri(−t)の放出をシミュレートし得るとともに、前記骨境界壁(14)に接触した各ポイントのところにおいて各トランスデューサ(i)に対応した仮想的トランスデューサ(i)に対しての、前記流体中の伝搬をシミュレートすることができ、さらに、仮想的トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R’i(t)を決定することができ;
−各仮想的トランスデューサ(i)からの、音響信号G’i×R’i(−t)の放出を、シミュレートすることができ、ここで、R’i(−t)は、前記信号R’i(t)の時間反転とされ、G’iは、少なくともいくつかの前記仮想的トランスデューサ(i)に関しての、前記信号R’i(−t)の振幅の2乗に反比例した係数とされ;
−前記トランスデューサ(i)に向けての前記流体中の伝搬をシミュレートし得るとともに、前記トランスデューサ(i)の位置へと到達して受領されたシミュレーション音響信号R”i(t)を決定することができ;
前記計算手段(7)が、
−放出されるべき個々の音響信号Ei(t)を、前記受領シミュレーション音響信号R”i(t)の時間反転R”i(−t)に等しいものとして、決定することができる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項17〜23のいずれか1項に記載の装置において、
前記シミュレート手段(7)が、
−前記トランスデューサアレイ(17)内の少なくともいくつかのトランスデューサ(i)からの音響波パルスの放出をシミュレートし得るとともに、ここで、iが、トランスデューサアレイ内のトランスデューサを表す指数とされ、nが、トランスデューサの総数を表す正の整数とされ、rが、1〜mの中のある整数とされ、mが、参照ポイントの総数を表す正の整数とされたときに、各トランスデューサ(i)から、前記実質的に均質な媒体(19)内に位置した複数の参照ポイント(r)に向けての、音響波の伝搬をシミュレートすることができ;
−前記実質的に均質な媒体内の前記各参照ポイント(r)に到達するものとしてシミュレートされたインパルス応答hri(t)を決定することができ;
前記計算手段(7)が、
−それぞれ周波数(ωk)を有したシミュレートされた複数のインパルス応答の各々に関して、周波数成分の数(p)を決定することができ、ここで、kは、周波数成分を表す1〜pの間の指数とされ;
−iを、1〜nの中の整数とし、rを、1〜mの中の整数とし、Hri(ωk)を、インパルス応答Hri(t)のフーリエ形式における周波数(ωk)における値としたときに、p伝達行列H(ωk)[=Hri(ωk)]を決定することができ;
−各参照ポイント(r)に関し、n個の成分Ei(ωk,r)を、F(ωk,r)=H(ωk)×E(ωk,r)として決定することができ、ここで、E(ωk,r)=[Ei(ωk,r)]が、n個の成分Ei(ωk,r)を有したベクトルとされ、F(ωk,r)=[Fl(ωk,r)]が、m個の成分Fl(ωk,r)を有したベクトルとされ、lが、1〜mの中の整数とされ、m個の成分Fl(ωk,r)が、ポイント(r)におけるかつ周波数(ωk)における所望のターゲット音響波場の生成に対応したものとされる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項29記載の装置において、
前記計算手段(7)が、
−少なくとも伝達行列H(ωk)の逆行列を求めることにより、p行列H−1(ωk)を計算することができ;
−前記実質的に均質な媒体内の各参照ポイント(r)に関して、E(ωk,r) = H−1(ωk)×F(ωk,r)という式を使用して、ベクトルE(ωk,r)を計算することができる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項17〜30のいずれか1項に記載の装置において、
前記シミュレート手段(7)が、
−前記実質的に均質な媒体内の複数の参照ポイント(r)と、前記トランスデューサアレイ(17)内の少なくともいくつかのトランスデューサ(i)と、の間において、インパルス応答hri(t)を決定することができ、ここで、iが、1〜nの中のトランスデューサを表す指数とされ、nは、トランスデューサの数を表す整数とされ、rは、1〜mの中の整数とされ、mは、参照ポイントの数を表す整数とされ;
前記計算手段(7)が、
−エコー像を形成し得るよう、各参照ポイント(r)において受領されるトランスデューサアレイ(17)の少なくとも一部の焦点合わせ方法を決定することができる;
ことを特徴とする装置。 - 請求項17〜31のいずれか1項に記載の装置において、
前記トランスデューサアレイ(17)の少なくとも一部を使用し、かつ、前記計算手段(7)によって決定された前記個々の音響信号を使用して、前記実質的に均質な媒体(19)の少なくとも1つのエコー像を撮影し得るものとされた撮影手段を具備している
ことを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0210682A FR2843874B1 (fr) | 2002-08-28 | 2002-08-28 | Procede non invasif pour obtenir un champ predetermine d'ondes acoustiques dans un milieu sensiblement homogene masque par une barriere osseuse, procede d'imagerie, et dispositif pour la mise en oeuvre de ces procedes |
PCT/FR2003/002554 WO2004019784A1 (fr) | 2002-08-28 | 2003-08-20 | Procede non invasif pour obtenir un champ predetermine d'ondes acoustiques dans un milieu sensiblement homogene masque par une barriere osseuse, procede d'imagerie, et dispositif pour la mise en oeuvre de procedes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005537071A JP2005537071A (ja) | 2005-12-08 |
JP4448921B2 true JP4448921B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=31502958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004532220A Expired - Lifetime JP4448921B2 (ja) | 2002-08-28 | 2003-08-20 | 骨を境界壁として囲まれた実質的に均質な媒体内において所定の音響波場を形成するための非侵襲的な方法および撮影方法ならびにそれら方法を実施するための装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7837623B2 (ja) |
EP (1) | EP1531734B1 (ja) |
JP (1) | JP4448921B2 (ja) |
AU (1) | AU2003274268A1 (ja) |
FR (1) | FR2843874B1 (ja) |
IL (1) | IL167103A (ja) |
WO (1) | WO2004019784A1 (ja) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8328420B2 (en) | 2003-04-22 | 2012-12-11 | Marcio Marc Abreu | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
US10123732B2 (en) | 2002-04-22 | 2018-11-13 | Geelux Holdings, Ltd. | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
MXPA04010518A (es) | 2002-04-22 | 2005-07-14 | Marc Aurielo Martins Ab Marcio | Metodo y aparato para medir parametros biologicos. |
US10227063B2 (en) | 2004-02-26 | 2019-03-12 | Geelux Holdings, Ltd. | Method and apparatus for biological evaluation |
US10687785B2 (en) | 2005-05-12 | 2020-06-23 | The Trustees Of Columbia Univeristy In The City Of New York | System and method for electromechanical activation of arrhythmias |
CA2944239C (en) | 2005-10-24 | 2018-03-20 | Marcio Marc Abreu | Apparatus and method for measuring biologic parameters |
FR2912817B1 (fr) * | 2007-02-21 | 2009-05-22 | Super Sonic Imagine Sa | Procede d'optimisation de la focalisation d'ondes au travers d'un element introducteur d'aberations. |
US8545405B2 (en) * | 2008-04-23 | 2013-10-01 | Therataxis, Llc | Device, methods, and control for sonic guidance of molecules and other material utilizing time-reversal acoustics |
CA2725453C (en) * | 2008-04-30 | 2021-09-14 | Milux Holding S.A. | Brain stimulation |
EP2310094B1 (en) | 2008-07-14 | 2014-10-22 | Arizona Board Regents For And On Behalf Of Arizona State University | Devices for modulating cellular activity using ultrasound |
WO2010014977A1 (en) | 2008-08-01 | 2010-02-04 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for matching and imaging tissue characteristics |
WO2010030819A1 (en) | 2008-09-10 | 2010-03-18 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for opening a tissue |
US8582397B2 (en) * | 2009-01-06 | 2013-11-12 | Therataxis, Llc | Creating, directing and steering regions of intensity of wave propagation in inhomogeneous media |
EP2480144B1 (en) | 2009-09-21 | 2024-03-06 | The Trustees of Columbia University in the City of New York | Systems for opening of a tissue barrier |
JP6061678B2 (ja) * | 2009-11-04 | 2017-01-18 | アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・アリゾナ・ステイト・ユニバーシティーArizona Board of Regents on behalf of Arizona State University | 脳調節インターフェース装置 |
US20110190668A1 (en) * | 2010-02-03 | 2011-08-04 | Mishelevich David J | Ultrasound neuromodulation of the sphenopalatine ganglion |
WO2011079177A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | A planning system for targeting tissue structures with ultrasound |
US8997572B2 (en) | 2011-02-11 | 2015-04-07 | Washington University | Multi-focus optical-resolution photoacoustic microscopy with ultrasonic array detection |
WO2012162664A1 (en) | 2011-05-26 | 2012-11-29 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for opening of a tissue barrier in primates |
US9042201B2 (en) | 2011-10-21 | 2015-05-26 | Thync, Inc. | Method and system for direct communication |
KR20130054003A (ko) * | 2011-11-16 | 2013-05-24 | 삼성전자주식회사 | 해부학적 특성을 기반으로 초음파 조사 계획을 수립하는 방법 및 장치 |
WO2014036170A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Thync, Inc. | Systems and devices for coupling ultrasound energy to a body |
WO2014059170A1 (en) | 2012-10-10 | 2014-04-17 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for mechanical mapping of cardiac rhythm |
US11020006B2 (en) * | 2012-10-18 | 2021-06-01 | California Institute Of Technology | Transcranial photoacoustic/thermoacoustic tomography brain imaging informed by adjunct image data |
US9247921B2 (en) | 2013-06-07 | 2016-02-02 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods of high frame rate streaming for treatment monitoring |
US10322178B2 (en) | 2013-08-09 | 2019-06-18 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for targeted drug delivery |
US10028723B2 (en) | 2013-09-03 | 2018-07-24 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for real-time, transcranial monitoring of blood-brain barrier opening |
CN105814419A (zh) | 2013-10-11 | 2016-07-27 | 马尔西奥·马克·阿布雷乌 | 用于生物学评估的方法和设备 |
WO2015077355A1 (en) | 2013-11-19 | 2015-05-28 | Washington University | Systems and methods of grueneisen-relaxation photoacoustic microscopy and photoacoustic wavefront shaping |
EP3091895A4 (en) | 2014-01-10 | 2017-08-23 | Marcio Marc Abreu | Device for measuring the infrared output of the abreu brain thermal tunnel |
WO2015106180A1 (en) | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Marcio Marc Abreu | Devices to monitor and provide treatment at an abreu brain tunnel |
JP2017503604A (ja) | 2014-01-22 | 2017-02-02 | マーシオ マーク アブリュー | Abreu脳熱トンネルでの治療を提供するように構成されたデバイス |
CN104548390B (zh) * | 2014-12-26 | 2018-03-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种获得用于发射穿颅聚焦超声的超声发射序列的方法及系统 |
WO2016145215A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Marcio Marc Abreu | Devices, apparatuses, systems, and methods for measuring temperature of an abtt terminus |
FR3038217B1 (fr) * | 2015-07-01 | 2017-07-21 | Centre Nat De La Rech Scient - Cnrs - | Procede d'insonification pour obtenir un champ predetermine d'ondes ultrasonores, et procede de fabrication pour realiser une lentille ultrasonore a ces fins |
EP3179313B1 (en) | 2015-12-11 | 2021-11-10 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Apparatus and method for creating a holographic ultrasound field in an object |
US11672426B2 (en) | 2017-05-10 | 2023-06-13 | California Institute Of Technology | Snapshot photoacoustic photography using an ergodic relay |
JP6993886B2 (ja) * | 2018-01-19 | 2022-01-14 | 富士フイルムヘルスケア株式会社 | 超音波送受信装置 |
EP3836831A4 (en) | 2018-08-14 | 2022-05-18 | California Institute of Technology | MULTIFOCAL PHOTOACOUSTIC MICROSCOPY THROUGH AN ERGODIC RELAY |
WO2020051246A1 (en) | 2018-09-04 | 2020-03-12 | California Institute Of Technology | Enhanced-resolution infrared photoacoustic microscopy and spectroscopy |
CA3128067A1 (en) | 2019-02-13 | 2020-08-20 | Alpheus Medical, Inc. | Non-invasive sonodynamic therapy |
US11369280B2 (en) | 2019-03-01 | 2022-06-28 | California Institute Of Technology | Velocity-matched ultrasonic tagging in photoacoustic flowgraphy |
WO2020193667A2 (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | Creaholic S.A. | Treatment parameters for acoustic wave stimulation |
US11654635B2 (en) | 2019-04-18 | 2023-05-23 | The Research Foundation For Suny | Enhanced non-destructive testing in directed energy material processing |
WO2021092250A1 (en) | 2019-11-05 | 2021-05-14 | California Institute Of Technology | Spatiotemporal antialiasing in photoacoustic computed tomography |
WO2021154730A1 (en) * | 2020-01-27 | 2021-08-05 | Cordance Medical Inc. | Ultrasound transducer assembly |
US20220087643A1 (en) * | 2020-09-23 | 2022-03-24 | 3Dintegrated Aps | Patient bearing system, a robotic system |
KR102637479B1 (ko) * | 2020-11-18 | 2024-02-16 | 주식회사 뉴로소나 | 저강도 집속 초음파 치료 장치 |
CN112915409A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-08 | 北京儒奥医疗科技有限公司 | 可智能靶向定位的超声球面相控治疗装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4869247A (en) | 1988-03-11 | 1989-09-26 | The University Of Virginia Alumni Patents Foundation | Video tumor fighting system |
FR2631707B1 (fr) * | 1988-05-20 | 1991-11-29 | Labo Electronique Physique | Echographe ultrasonore a coherence de phase controlable |
FR2683915A1 (fr) * | 1991-11-18 | 1993-05-21 | Philips Electronique Lab | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore. |
US6122341A (en) * | 1992-06-12 | 2000-09-19 | Butler; William E. | System for determining target positions in the body observed in CT image data |
US5855582A (en) * | 1995-12-19 | 1999-01-05 | Gildenberg; Philip L. | Noninvasive stereotactic apparatus and method for relating data between medical devices |
FR2791136B1 (fr) * | 1999-03-15 | 2001-06-08 | Mathias Fink | Procede et dispositif d'imagerie utilisant les ondes de cisaillement |
FR2815717B1 (fr) * | 2000-10-20 | 2003-01-10 | Centre Nat Rech Scient | Procede et dispositif non invasif de focalisation d'ondes acoustiques |
-
2002
- 2002-08-28 FR FR0210682A patent/FR2843874B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-08-20 WO PCT/FR2003/002554 patent/WO2004019784A1/fr active Application Filing
- 2003-08-20 AU AU2003274268A patent/AU2003274268A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-20 EP EP03758254.1A patent/EP1531734B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-20 JP JP2004532220A patent/JP4448921B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-08-20 US US10/526,561 patent/US7837623B2/en active Active
-
2005
- 2005-02-24 IL IL167103A patent/IL167103A/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2843874A1 (fr) | 2004-03-05 |
WO2004019784A1 (fr) | 2004-03-11 |
EP1531734A1 (fr) | 2005-05-25 |
JP2005537071A (ja) | 2005-12-08 |
EP1531734B1 (fr) | 2014-07-02 |
IL167103A (en) | 2011-07-31 |
US7837623B2 (en) | 2010-11-23 |
AU2003274268A1 (en) | 2004-03-19 |
US20050277824A1 (en) | 2005-12-15 |
FR2843874B1 (fr) | 2004-11-05 |
AU2003274268A8 (en) | 2004-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4448921B2 (ja) | 骨を境界壁として囲まれた実質的に均質な媒体内において所定の音響波場を形成するための非侵襲的な方法および撮影方法ならびにそれら方法を実施するための装置 | |
Marsac et al. | Ex vivo optimisation of a heterogeneous speed of sound model of the human skull for non-invasive transcranial focused ultrasound at 1 MHz | |
US10973461B2 (en) | Mapping of intra-body cavity using a distributed ultrasound array on basket catheter | |
CN110248606B (zh) | 气穴定位 | |
US7175599B2 (en) | Shear mode diagnostic ultrasound | |
JP5530685B2 (ja) | 剛性が変化した領域を検出するためのシステム及び方法 | |
US8155725B2 (en) | Method for optimising the focussing of waves through an aberration-inducing element | |
JP4629034B2 (ja) | 剪断モード治療用超音波 | |
JP3843256B2 (ja) | 音波を集束するための方法と非侵襲性デバイス | |
CN108135565A (zh) | 用于配准使用各种成像模态获得的图像并验证图像配准的系统和方法 | |
Arthur et al. | Temperature dependence of ultrasonic backscattered energy in motion compensated images | |
KR20140102995A (ko) | 의료 영상을 이용하여 관심 영역 내에 다중 초점들을 형성하는 초음파를 생성하는 방법, 장치 및 hifu 시스템 | |
US20210196229A1 (en) | Real-time ultrasound monitoring for ablation therapy | |
Mougenot et al. | High intensity focused ultrasound with large aperture transducers: a MRI based focal point correction for tissue heterogeneity | |
JP6853197B2 (ja) | 超音波の所定の場を得るための照射法およびそのための超音波レンズの製造方法 | |
US10765892B1 (en) | Systems and methods for optimizing transcranial ultrasound focusing | |
Soler López et al. | Application of ultrasound in medicine Part II: the ultrasonic transducer and its associated electronics | |
Seip | Feedback for ultrasound thermotherapy | |
Owen et al. | In vivo evaluation of a mechanically oscillating dual-mode applicator for ultrasound imaging and thermal ablation | |
Amanatiadis et al. | Transcranial ultrasonic propagation and enhanced brain imaging exploiting the focusing effect of the skull | |
Gentry et al. | Finite-element analysis of temperature rise and lesion formation from catheter ultrasound ablation transducers | |
Ebbini et al. | Temperature imaging using diagnostic ultrasound: methods for guidance and monitoring of thermal treatments of tissue | |
Gentry et al. | Finite element analysis of temperature rise from an integrated 3-D intracardiac echo and ultrasound ablation transducer | |
Pedrosa | Exploring tissue characterization by temperature induced changes on ultrasound backscattered energy | |
Santo Pedrosa | Exploring Tissue Characterization by Temperature Induced Changes on Ultrasound Backscattered Energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060529 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090701 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091117 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20091216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091217 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4448921 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130205 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140205 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S633 | Written request for registration of reclamation of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313633 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |