JPH0479945A - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は、癌組織や結石などの被治療物を、超音波と媒
質とが非線形相互作用によって生じた衝撃波で破壊する
衝撃波結石破砕装置や、超音波の収束エネルギーによる
温熱作用で癌組織などを破壊する連続波温熱治療装置な
どの超音波治療装置に関する。

（従来の技術） 超音波治療装置において、例えば衝撃波結石破砕装置に
おいて用いられているアプリケータは、第４図に示すよ
うな構成となっている。同図において、アプリケータ１
は、中央部に所定の穴を有し、且つ球面状に形成され第
２の超音波を発生するための超音波振動子２を有してい
る。

超音波プローブ４（以下、プローブという。）は、前記
穴に挿通され且つ送受波面（超音波アレイ）４ａが超音
波振動子２の衝撃波送受波面と同一曲面あるいはその面
より後退させた位置となるように配置され、第１の超音
波としての超音波６を被検体７内の被治療物８に送波す
る。なお３は超音波振動子２と被治療物８との距離を調
整するための伸縮自在なゴム膜であり、５は前記ゴム膜
３に満たされ音響伝搬媒質としての水である。

前記アプリケータ１を用いて生体内の被治療物８として
の結石を破砕する場合には、超音波振動子２から発射さ
れる超音波９の収束点位置、すなわち焦点位置９ａを結
石に合わせる必要があり、これを焦点位置決めと称して
いる。

この焦点位置決めは、図示しない表示手段としてのＴＶ
モニタ上に前記プローブ４を用いて超音波の送受波によ
り得た被検体のＢモード像と焦点位置９ａとを示す焦点
マーカとを表示し、焦点マーカと結石位置とを表示画面
上で一致させた後、超音波と媒質（例えば水）との非線
形相互作用によって生じた衝撃波を結石に照射している
。ここで、焦点位置と被治療物の位置とを合わせるには
、ゴム膜３内の水５とゴム膜３の伸縮とを調整すること
によって行なっている。

また前記超超音波アプリケータ１の他の例としては、例
えばゴム膜とジャバラとアプリケータ内の音響伝搬媒質
としての水５の量とを調整することにより、焦点位置と
被治療物の位置とを合わせるよう位置決めするものもあ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、衝撃波結石破砕装置は、アプリケータ１
を含む装置内部の各装置、例えば被治療物８の位置をＢ
モード像で表示するための超音波イメージング装置、ア
プリケータ内の衝撃波発生源としての超音波振動子２を
駆動するための衝撃波駆動装置（パルサーなど）の装置
の準備状態をチエツクしないで、照射スイッチをオン動
作することにより、超音波振動子２からの超音波と、媒
質（例えば水）との非線形相互作用によって生じた衝撃
波が被治療物に照射されていた。

つまり各々装置の準備が完了していない時に誤操作によ
り照射スイッチをオン動作させてしまうと、例えば被検
体に不必要に衝撃波が照射されることｊこなり、被検体
の安全性に問題があった。またこのような問題は、超音
波を連続的に送波して収束エネルギーにより被治療物を
治療する連続波温度熱治療装置にも上記同様のことが言
える。

そこで本発明の目的は、衝撃波の誤照射を防止し、被検
体の安全性を確保して、被治療物を十分に破砕し得る超
音波治療装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、第１の超音波を送波する
プローブと第２の超音波を送波する超音波振動子とを有
するアプリケータと、このアプリケータを駆動するため
の手段と、前記プローブを用いて被検体の断層像を得る
ための手段とを備え、前記超音波振動子から被検体の被
治療物に向けて第２の超音波を送波し被治療物を治療す
る超音波治療装置において、前記超音波治療装置の各部
の動作準備状態を判定し、準備完了前には前記超音波振
動子に前記超音波を送波させないための信号を与える手
段を備えたことを特徴とする。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。超音波治療装置の各部の動作準備状態を判定し
、準備完了前または準備中または異常時にはアプリケー
タの超音波振動子に超音波を発射させないための指令を
与えるので、動作が正常であるときのみ超音波を送波す
ることができる。これにより超音波の誤照射を防止でき
、被検体の安全性を確保できる。

（実施例） 第１図は本発明に係る超音波治療装置の一実施例として
衝撃波結石破砕装置の構成を示すブロック図、第２図は
システムコントローラ２０の詳細を示す図、第３図は前
記システムコントローラ２０のフロー図である。

第１図において、アプリケータ１は、図示しない被治療
物に対して第２の超音波を発射するための複数の振動子
を併設した超音波振動子２と、超音波振動子２の間に第
１の超音波を送波する複数の振動子を併設したプローブ
４とを有している。

なお第２の超音波と水との非線形相互作用とによって衝
撃波が生じるものとなっている。

前記プローブ４は、複数の超音波振動子を併設してなり
、セクタ走査を行なうべく、超音波ビームの送波方向か
順次扇状に変わるように各々振動子の励振タイミングを
所望方向に応じて変化させていく。

イメージング部１２は、送受信回路１３、信号処理部１
４、メモリ１５を有する。

前記送受信回路１２は、超音波レートパルスを前記プロ
ーブ４の振動子ごとに所定の方向に超音波を送波する如
く遅延時間を与え、この遅延されたレートパルスで前記
プローブ４を駆動する。プローブ４からの超音波は、被
検体に送波され、該被検体からの反射超音波は送受信回
路１２に受信される。また前記送受信回路１２は、前記
受信信号を所定レベルまで増幅し、各々の振動子からの
受信信号に対して、送信で遅延した時間と同じ遅延時間
をかけ、さらにこれらの受信信号を加算する。

信号処理部１４は、前記送受信回路１２から出力される
受信信号の包絡線を検波し、Ｂモード像データ（断層像
データ）を得、これを前記メモリ１５に供給する。

前記メモリ１５は、前記Ｂモード像データを内部のフレ
ームメモリに書き込み、読み出したデータをＴＶモニタ
３０に供給する。

一方、アプリケータｌには関節部１ａを有し、この関節
部１ａにアーム３１が取り付けられている。アーム３１
は、関節部３２に掛けられ、さらにアーム制御部１６に
取り付けられている。アム制御部１６は、関節部３２を
介してアーム３１を移動させることによりアプリケータ
１を上下方向、左右方向及び傾斜及び任意の位置に移動
制御するものである。

水循環回路１７は、内部のタンクに水５を満たし、通路
３５を介して水５をアプリケータ１内に循環させるもの
である。

ベツド制御部１８は、図示しない被検体を載置するため
のベツド３７を任意の位置に移動制御するものである。

パルサー１９は、超音波振動子２から超音波を発生させ
るべく超音波振動子２を駆動するものである。

システムコントローラ２０は、前記パルサー９の準備状
態のチエツク及びの駆動制御、イメージング部１２の準
備状態のチエツク及びアプリケータ内プローブによるリ
アルタイムＢモード像データを得るための制御、アーム
制御部１６の準備状態のチエツク及び駆動制御、水循環
回路１７の準備状態のチエツク及び駆動制御、ベツド制
御部１８の準備状態のチエツク及び駆動制御を行なうも
のとなっている。

第２図は前記システムコントローラ２０の操作パネルを
示す図である。システムコントローラ２０は、電源ＳＷ
（スイッチ）２１．被検体（例えば患者）の治療後の画
像をメモリ１５に記憶するための患者治療記録５Ｗ２２
．水循環回路１７の水循環を制御するために指令を与え
る水循環５Ｗ２Ｂ、前記アーム制御部１６を制御するこ
とによりアプリケータ１を移動させるためのアプリケー
タ移動５Ｗ２４．衝撃波照射条件５Ｗ２５゜衝撃波モー
ド５Ｗ２６．照射５Ｗ２８を有する。

次に前記システムコントローラ２０による各部の制御を
第３図に従って説明する。

まず、電１ｓＷ２１をオンしくステップｂ）、且つアプ
リケータ１．イメージング部１２．アーム制御部１６．
ベツド制御部１８．パルサー１９の全てのモニタ電源を
オンしたとき、これら各部がオンラインであるか否かの
チエツクを行なう。

そして前記各部の準備状態チエツクを行なう（ステップ
Ｃ）。システムコントローラ２０は水循環５Ｗ２３をオ
ンし、アプリケータ１内に水が満たされているか、温度
は上昇しているか、気泡はあるか否かチエツクし、水が
満たされて一定温度になり、気泡がないときには水循環
回路１７から準備完了信号を入力し、ＬＥＤ　（発光ダ
イオード）をオンする。

またイメージング部１２の各部の準備完了（例えば記憶
装置に記録されていた画像を再生していないか）をチエ
ツクし且つアプリケータ内のプローブ３のリアルタイム
Ｂモード像を表示している準備状態をチエツクして準備
完了信号を出力する。

アーム制御部１６．ベツド制御部１８ではパーク位置に
配置されていないかどうかチエツクし、パーク位置に配
置されていなければ、準備完了信号を出力し、システム
コントローラ２０はＬＥＤをオンする。さらにパルサー
１９における故障をチエツクし、正常であれば準備完了
信号を出力し、システムコントローラ２０はＬＥＤをオ
ンする。

イメージング部１２において、例えば患者の個人情報（
ＩＤ）を入力、ハンドプローブてＢモードを得た後、デ
ュアルモードＳｗで画面を移動し、その後、アプリケー
タ内プローブへ切り換える（ステップｄ）。

そして超音波振動子２によりアプリケータ１の焦点位置
を調整する（ステップｅ）。

次に衝撃波モード５Ｗ２６をオンしてポジションモード
にし、且つアプリケータ移動５Ｗ２４をオンしてアーム
制御部１６によりアプリケータ１を上下方向、左右方向
、傾斜に移動する。そしてイメージング部１２によりＴ
Ｖモニタ３０上に得られたリアルタイムロモード像を用
いて、結石位置と前記焦点位置とを合わせるようにする
（ステップｆ）。

さらに衝撃波照射条件５Ｗ２５をオンし、衝撃波照射条
件を設定する（ステップｇ）。例えば衝撃波電圧、衝撃
波のパルスレート、最大ショット番号、パルスショット
番号を設定してＬＥＤで示す。

以上の装置の各部が準備完了した後に、衝撃波５Ｗ２８
をオンすると、システムコントローラ２０からパルサー
１９に超音波振動子２を駆動するための指令か与えられ
る。そうすると、パルサー１９からの駆動信号により超
音波振動子２が駆動されるので、超音波が送波される。

そしてこの超音波と水との非線形相互作用によって衝撃
波が発生し、この衝撃波が被検体に照射される（ステッ
プｈ）。ここでは前記結石位置と前記焦点位置が合わせ
られた状態でスタートスイッチをオンすると、衝撃波か
被検体の被治療物に照射される。そして前記ショット番
号がカウントアツプされ、停止ショット番号まで衝撃波
か照射され、停止スイッチかオンされる。

さらに患者治療記録５Ｗ２２をオンし、衝撃波照射条件
及び破砕後の画像をイメージング部１２内のメモリ１５
に記憶する（ステップｊ）。また衝撃波照射条件及び枠
抜の画像を図示しないプリンターなどにプリントアウト
しても良い。

かくして次の患者に替わったときには、アプリケータ１
の位置をリセットし、患者ＩＤ情報を新たに入力し、ま
たヘッド制御部１８をパーク位置に移動させる準備を行
なう（ステップｋ）。なお次の患者が治療を行なう場合
には、前記ステップｄに戻り上記同様な処理を行なえば
良い。

もしその日の治療が終了した場合には、終業処理を行な
い（ステップ１）、電源ＳＷ２１をオフする（ステップ
ｍ）。

このように本実施例によれば、超音波治療装置の各部の
動作準備状態を判定し、準備完了前にはアプリケータ１
の超音波振動子２に超音波を発射させないための信号を
与えるので、動作が正常であるときのみ超音波を発射す
ることができ、また衝撃波の誤照射を防止でき、被検体
の安全性が確保できる。

例えばイメージング部］２において画像記憶装置に記録
されていた超音波画像を再生している時に、衝撃波５Ｗ
２８が誤ってオンされても、各部の準備完了信号が全て
システムコントローラ２０に入力しなければ、衝撃波は
照射されなくなる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。上述した実施例においては、超音波治療装置の一実施
例として衝撃波結石破砕装置について説明したが、超音
波の連続波の収束エネルギーによる温熱効果作用で癌組
織などを治療する連続波温度熱治療装置にも本発明は適
用できる。この場合にあっては、複数の振動子を併設し
たプローブから超音波を連続的に被治療物に送波するこ
とによって治療を行なう。

このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、超音波治療装置の各部の動作準備状態
を判定し、準備完了前にはアプリケータの超音波振動子
に超音波を発射させないための指令を与えるので、動作
が正常であるときのみ超音波を送波することができる。

これにより超音波の誤照射を防止でき、被検体の安全性
を確保し得る超音波治療装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波治療装置の一実施例として
衝撃波結石破砕装置の構成を示すブロック図、第２図は
システムコントローラの詳細を示す図、第３図は前記シ
ステムコントローラのフロー図、第４図はアプリケータ
の構成を示す図である。 １・・・アプリケータ、２・・・超音波振動子、３・・
・ゴム膜、４・・・プローブ、５・・・水、８・・・被
治療物、９ａ・・・焦点、１２・・・イメージング部、
１３・・・送受信回路、１４・・・信号処理部、１５・
・・メモリ、１６・・・アーム制御部、１７・・・水循
環回路、１８・・・ヘッド制御部、１９・・・パルサー
　２０・・・システムコントローラ、３０・・・ＴＶモ
ニタ、３１・・・関節部、２・・・アーム、 ５・・・通路、 ７・・・ベラ ド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１の超音波を送波するプローブと第２の超音波を送
   波する超音波振動子とを有するアプリケータと、このア
   プリケータを駆動するための手段と、前記プローブを用
   いて被検体の断層像を得るための手段とを備え、前記超
   音波振動子から被検体の被治療物に向けて第２の超音波
   を送波し被治療物を治療する超音波治療装置において、
   前記超音波治療装置の各部の動作準備状態を判定し、準
   備完了前には前記超音波振動子に前記超音波を送波させ
   ないための信号を与える手段を備えたことを特徴とする
   超音波治療装置。