JPH0191845A - 超音波治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、超音波エネルギーを用いて生体内の特定の
部位を治療する超音波治療装置に関する。

（従来の技術） 最近、集束超音波エネルギーを用いて、体内の結石を破
砕したり、癌を加温して治療するハイパーサミアなどの
試みがなされている。

通常、超音波治療装置は、凹面形状を有しその幾何学的
中心点に超音波の集束点を形成する治療用振動子とこの
治療用振動子と所定の位置関係をもつと配電され生体の
断層像データを得る画像用トランスジューサとからなる
アプリケータを備え、断層像内の治療目標と治療用振動
子の集束点とを一致させ、治療用振動子から強力な超音
波エネルギーを照射して治療を行なうものである。

超音波エネルギーは、空気中では殆んど伝播しないため
、生体の外から超音波エネルギーを体内に効率よ（伝播
させるため、生体と治療用振動子および画像用トランス
ジューサとの間ｉこ適当なインピーダンスの液体たとえ
ば水などを介在させる方法が用いられる。

第２図はこのような従来の超音波治療装置の一例の概略
的構成を示すものである。生体２１の体表に接して氷袋
ハウジング２２が設けられ、この氷袋ハウジング２２の
中に治療用振動子２３および画像用トランスジューサ２
４が配設されている。

氷袋ハウジング２２は膜２５によって密封され中に適当
な音響インピーダンスの液体（たとえば水）２６が満た
されている。このようにして氷袋ハウジング２２を生体
２１の体表に密着することにより超音波エネルギーを生
体２１内に照射することが可能となる。

治療用振動子２３はケーブルを介して治療用駆動回路２
７に接続され、治療用駆動回路２７を起動することで強
力な超音波を発射し、生体２１内の治療目標２８に集束
し、この部分の治療を行なう。

画像用トランスジ為−サ２４は、Ｂモードシステム２９
とともにたとえばセクタ電子走査を行なって生体２１内
の断層像を得るためのものであり、画像用トランスジ島
−サ２４と治療用振動子２３とは所定位置関係で配設さ
れているため、治療用振動子２３の集束点は画像用トラ
ンスヂューサ２４の画像位置に固定して対応し、　ＣＲ
Ｔデイスプレィ３０上に例えばＸ印で表わされる。この
Ｘ印に治療目標２８の像を合わすことで、強力な超音波
エネルギによる治療が可能となる。

ところがｔ４２図の装置は、画像用トランスヂューサ２
４が生体２１の体表と距離を離して設けられているため
、治療エネルギーを妨害しないという点では有効である
が、治療状態を観察するという点では画像が膜２５によ
る多重反射等により乱されてしまい鮮明な断層像が得ら
れないので、この断層像だけでは治療確認の判断ができ
ない。そこで、後になってＸ線撮影を行ないその写真で
判断しなければならない煩しさがあった。

（発明が解決しようとする問題） 上記のように従来の超音波治療装置は治療エネルギーを
妨害しないという点では有効であるが画像用トランスジ
ューサを用いて得られる断層像が不鮮明であり治療効果
を確認するためには不適当である問題があった。

この発明はこのような問題点を解決するためになされた
もので、治療用エネルギーを妨害することなく効率的な
治療を（テない得るとともに鮮明な断層像を得ることが
でき治療効果の確認並びに治療終了の判断の容易な超音
波治療装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためこの発明の超音波治療装置は、
超音波を発生しその集束点を形成する治療用超音波振動
子と、この振動子を駆動する駆動手段と、前記治療用超
音波振動子の中心と前記超音波の集束点を結ぶ線上を移
動自在に設けられた画像用トランスジューサと、このト
ランスジユーザの位置を制御する位置移動手段と、前記
トランスジューサによって得られた信号に基ずき生体の
断層像を表示する断層像形成手段と、前記トランスジュ
ーサの移動距離を検出する移動距離検出手段と、この手
段により得られた距離に対応して前記断を像上に前記集
束点を示す印を表示させる集束点表示手段とを備えたこ
とを特徴としている。

（作用） この超音波診断装量は、上記の構成のもとに治療動作時
には位置移動手段によって画像用トランスジューサを治
療エネルギを妨害することのない治療エネルギー伝達経
路外に退避させて効率的な照射を可能とする。一方、断
層像形成動作時には画像用トランスジ為−サを生体の体
表Ｉこ密着した位置に移動させ、多重反射等に乱される
ことのない鮮明な画像を得ることができる。

また、断層像上に表示された集束点を示す印を断層像の
治療目標に一致させることで患部に集中した的確な治療
が可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明を結石破砕治療装宜として構成した実
施例を示すものである。生体１の体表に接して氷袋ハウ
ジング２が設けられ、このハウジング２の中に結石破砕
のための治療用超音波振動子３および画像用トランスジ
ューサ４が配設されている。氷袋ハウジング２は膜５に
よって密封され、中に適当な音響インピーダンスの液体
（たとえば水）６が満たされでいる。７は氷袋ハウジン
グ２下部のジャバラである。

このような構成のアプリケータはアプリケータ固定装＠
８ζこよって所定の位置に保持されている。

治療用超音波４ｆＦｉ動子３はたさえば口径１００　／
、曲率１６０ｍの凹面形状を有する破砕用振動子で、駆
動手段としての治療用駆動回路９によって駆動され集魚
に位置する破砕目標の結石１０に強力な超音波エネルギ
ーを集束する。

画像用トランスジューサ４はＢモードシステム１１とと
もにセクタ電子走査を１テなって生体１内の断層像情報
を得るためのものである。たとえば、画像用トランスジ
ューサ４がアレイ振動子で構成されている場合にＢモー
ドシステム１１は具体的には各振動子を遅延回路を介し
で駆動すること−こよって超音波の集束と偏向走査を１
テなう走査回路と画（常用トランスジューサ４の各振動
子からの信号を前記遅延回路を介して取出したのち、増
幅検波等の処理を行なってＢモード像の画像信号１２を
得るための信号処理回路とによって構成されている。

画像用トランスジ−サ４から得られるＢモード画像信号
１２は、画像用トランスジー−す４が生体１の表面と密
着した状態のときが氷袋ハウジング２や膜５からの多重
反射がなく最良の信号である。しかしながら、結石１０
の生体１表面からの距離（深さ）は患者ｌこより異なり
治療用超音波Ｊｆ１７子３の集束点も固定のため、結石
１０とこの振動子３の集束点を合わせるためには氷袋ハ
ウジング２の深さは可変であり、画像用トランスジュー
サ４も生体１の表面に密着させるためには移動させる必
要がある。

そこで画像用トランスジューサ４はシャフト１３を介し
てたとえばステッピングモータで構成された移動装ｆｕ
ｌｌこ連結されている。シャフト１３は治療用超音波振
動子３の中心部に配置され、移動装置１４に駆動されて
前記振動子３が熱点を結ぶ矢印Ａで示した線上を上下動
する構成力Ｓとられている。

またシャフト１３にはたとえばポテンショメータ等で構
成された位置検出装置１５が設けられ、これによりシャ
フト１３の移動距離したがって画像用トランスジューサ
４の移動距離が検出され、その信号はマーカ位置算出回
路１６に入力される。

マーカ位置算出回路１６は、治療用超音波振動子３の曲
率と画像用トランスジューサ４との位置関係より治療用
超音波振動子３の焦点が画像用トランスジューサ４から
のＢモード画像信号１２のどの位置にあるかを算出する
ためのものである。

画像用トランスジューサ４と治療用超音波振動子３とは
、初期位置に詔いて幾何学的関係によって定められた距
離で組み立てられており、マーカ位置としては、位置検
出装置１５で検出した移動装Ｒ１４による移動距離だけ
初期数から増減して画像処理装置１７に入力すればよい
。画像処理装置１７はディジタルスキャンコンバータ等
で構成され、前述したＢモード画像信号１２とマーカー
信号をテレビジ冒ンビデオ信号に変換したのちＣＲＴデ
イスプレィ１８に送り生体断層像および集束点カーカと
して写し出す。

次にこの実施例における破砕操作の経過を説明する。結
石１０の位置（深さ）は患者により異なるが、まず画像
用トランスジューサ４を氷袋ハウジング２内の中間的な
深さに固定したのち氷袋ハウジング２そ生体１の体表に
密着させＣＲＴデイスプレィ１８上に断層像を表示させ
結石９を写し出す。次いで、ＯＲＴデイスプレィ１８上
の集束マーカと結石１０の像とが一致するようにジャバ
ラ７を介して氷袋ハウジング２を動かす。この時の断層
像は膜５、氷袋ハウジング２の多重反射などでやや鮮明
ではないが、まずこの状態で粗合わせをする。次に画像
用トランスジューサ４を生体１の体表に密着させて鮮明
な断層像を得たのち正確に位置合せを行ない、治療用駆
動回路９を起動させ、ＣＲＴデイスプレィ１８上で破砕
状聾を確昭しつつ結石１０の破砕を１テない、破砕終了
を確認したのち治療が終了となる。

以上の動作は破砕動作中も、画像用トランスジューサ４
が治療用超音波振動子３の破砕エネルギー伝達経路外に
移動した方が、より効果的な破砕を行ない得る。

具体的には、破砕起動パルスが操作者により起動される
と、移動装置１４により画像用トランスジェーサ４が破
砕エネルギー伝達経路外（たとえば治療用超音波振動子
３の面上の位ｅ）に移動し、その移動距離は位置検出装
置１５によって検出される。この時、映像用トランスジ
ユーサ４の移動前の位置は記憶されていてＣＲＴデイス
プレィ１８の断層像は移動前のものが保持されている。

映像用トランスジ凰−サ４を破砕エネルギー経路外に移
動させたのち、治療用駆動回路９を駆動することで破砕
エネルギーを結石１０に照射する。

次に移動前の位置に映像用トランスジューサ４を戻し、
新たな断層像を得ればリアルタイムに破砕エネルギを妨
害することなく効率的な破砕を行なうことができる。

なお、連続パルスを用いて連続的な破砕を１テなう場合
に、画像用トランスジューサ４の移動時間が連続破砕パ
ルスの時間間隔以上の場合には、数発の破砕パルス毎に
画像用トランスジューサラ移動させる方法をとることで
準リアルタイム的な破砕動作をなうことができる。

この発明は、上記各実施例に限定されるものではなく要
旨を変更しない範囲において種々変形して実施すること
ができる。

例えば、上記実施例において治療用超音波振動子として
単板曲率の摂動子を用いた場合について説明したがこの
発明は複数の単板振動子を凹面曲率をした基板−ヒに多
数貼り合せたものやアニユラ−アレー型振動子を用いる
こともできる。

また画偉用トランスヂ昆−サＩこついてもアレイ振動子
に限らず単板メカニカルスキャン、アニーーラアレイメ
カニカルスキン等を用いて差支えない。

さらに、位置検出装置を移動装置と別に設けた場合につ
いて説明したが、これはパルスモータのパルス数をカウ
ントすることで移動した位置を検出するような構成をと
ることもできる。

また結石と集束点との位置合せにおいて、上記実施例は
ジャバラを用いた場合について説明したが、これに代え
て氷袋ハウジング内で治療用超音波振動子右よび面憎用
トランスジューサを移動できるような構成をとることも
できる。

以上の記載は主として超音波結石破砕装置の場合につい
て述べてきたがこの発明は超音波ハイパーサーミアその
他の治療装置の場合ｉこ適用が可能である。

［発明の効果］ この発明によれば、治療用エネルギーを妨害することな
く効率的な治療を行ない得るとともに鮮明な断層像を得
ることができ治療効果の確認並びに治療終了の判断の容
易な超音波治療装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略的な構成図、第２図
は従来の超音波治療装置の一例の概略的な構成層である
。 １・・・生体　　　　　　２・・・水袋ハウジング３・
・・治療用超音波振動子 ４・・・画像用トランスジューサ ５・・・膜　　　　　　　６・・・液体７・・・ジャバ
ラ　　　　　８・・・アプリケータ固定装置９・・・治
療用駆動回路　　１０・・・結石１１・・・Ｂモードシ
ステム　１２・・・画像信号１３・・・シャフト　　　
１４・・・移動装置１５・・・位置検出装置 １６・・・マーカ位置算出回路 １７・・・画像処理装置　　１８・・・ＯＲＴデイスプ
レィ第２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波を発生しその集束点を形成する治療用超音
   波振動子と、この振動子を駆動する駆動手段と、前記治
   療用超音波振動子の中心と前記超音波の集束点を結ぶ線
   上を移動自在に設けられた画像用トランスジューサと、
   このトランスジューサの位置を制御する位置制御手段と
   、前記トランスジューサによって得られた信号に基づき
   生体の断層像を表示する断層像形成手段と、前記トラン
   スヂューサの移動距離を検出する移動距離検出手段と、
   この手段によって得られた距離に対応して前記断層像上
   に前記集束点を示す印を表示させる集束点表示手段とを
   備えたことを特徴とする超音波治療装置。
2. （２）上記画像用トランスヂューサは断層像を得る動作
   時には生体に密着するような位置に移動され、治療動作
   時には予め設定された位置に復帰するように移動される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波治
   療装置。
3. （３）上記治療用超音波振動子による超音波の発生は結
   石破砕のためであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項記載の超音波治療装置。
4. （４）上記治療用超音波振動子による超音波の発生はハ
   イパーサーシアのためであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項記載の超音波治療装置。
5. （５）上記画像用トランスヂューサの移動制御は結石破
   砕治療においては破砕操作毎あるいは所定回数又は所定
   時間破砕操作毎に行なわれるものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項第１項乃至第３項のいずれかに
   記載の超音波治療装置。
6. （６）上記画像用トランスヂューサの移動制御はハイパ
   ーサミア治療においては特定時間毎であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項および第４項のいず
   れかに記載の超音波治療装置。