JPH055505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、医用超音波装置に関し、更に詳しく
は、所望しない妊娠により発生した胎芽を抽出同
定し、集束超音波を前記胎芽に向けて照射して選
択的に無効化する装置に関する。

（従来の技術） 一般的に、婦人が所望しない妊娠をした場合、
人工中絶が行われる。このような人工中絶におい
て、通常所定の用具による機械的処置や薬による
処置がとられるが、母体を損傷する恐れがあるの
で好ましい方法とは言い難い。

ところで、従来から、集束超音波を用いて所望
の箇所の生体組織を加熱又は焼殺する装置は、例
えば、超音波手術装置として公知である。又、超
音波映像装置において、Ｂモード表示による所望
の部位の診断やドプラ法による胎児の存否、その
異常診断等が行われていることも公知である。

本発明者らは、所望しない妊娠をしたときの中
絶方法として、Ｂモード＋パルスドプラ方式超音
波診断装置の適用の可能性について考えてみた。
即ち、該装置を用いて、目的とする胎芽を同定
し、その胎芽を集束超音波で消滅する方式によ
り、所期の目的を達成し得るか否かについて考察
を試みた。しかし、この方式は最適な方式とは言
えないとの結論に達した。その理由の一つとし
て、操作性の問題がある。Ｂモードは、断層写真
走査（トモグラフイー）であつて、断層面の厚み
方向（ｙ方向）に盲である。このため、Ｂモード
でGS（Gestation Sack）を発見し、その中に
“まばたくもの”又は“ドプラ信号源”を胎芽と
同定できたとしても、この先、胎児心を観測し続
けることは容易ではない。何となれば、胎児心の
観測は、探触子を保持し、デイスプレイを見なが
ら行われる。しかも、Ｂモードにおいて、胎児ド
プラを一瞬見失つたとき、それがｙ方向のどちら
にずれたのか分らない。このため、トライアンド
エラー法で胎児ドプラを探すことになるが、この
操作と上記の各操作を並行して行うことは非常に
難しい。これが、ドモグラフイーの最大の欠点で
ある。理想的には、胎児ドプラの追跡に３次元的
把握が必要となるが、現用のＢモード方式では、
ｚ方向（深さ方向）についてはサンプルボリユー
ムの長さを長くすることによつて解決できる。即
ち、問題は、θ（ｘ方向）及びφ（ｙ方向）の両方
向であつて、これら２方向を同時に見る方法をと
らない限り役に立たないと言うことになる。

一方、現用のフエイズドアレイセクタスキヤン
やスイツチドアレイリニヤスキヤンに使用される
１次元リニヤアレイトランスデユーサのなす、い
わゆるネコの目状のビームパターンでは、θ（ｘ
方向）及びφ（ｙ方向）の両方向を同時に集束さ
せることができない。このため、現用のアレイを
そのまま超音波的に胎芽心を焼殺するための手段
とすることは、周りの組織（母体側）をも損傷す
ることになるので好ましくはない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記知見に基づいてなされたもので
あり、その目的は、母体を侵襲することなく、妊
娠によつて発生した胎芽を見失わないで無効化処
理する装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の胎芽無効化処理装
置は、目的とする胎芽にコヒーレント、又は、パ
ルスコヒーレントな超音波エネルギーを探査目的
のために照射する照射エレメントと、該照射に呼
応する前記目的胎芽からのエコーを受波する受信
エレメントとからなり、前記照射エレメントを中
心として前記受信エレメントがリング状に配列さ
れる探触子と、前記受波した信号の中から前記超
音波エネルギーが照射された胎芽を有する母体の
深さ方向における所望の区間に対応する信号を抽
出し、前記抽出した信号を演算処理してドプラシ
フト情報が修飾されたＣモードのイメージを得る
ことによつて、胎芽の心拍動に由来する特徴的な
ドプラシフトを有するエコーを方位角空間におい
て選択的に抽出同定する手段と、該同定されたエ
コーの発生源に集束する波面を有し、特に攻撃目
的のコヒーレント、又は、インコヒーレントで、
かつ、パルス的、バースト的、又は、連続波的な
強力超音波を発生する手段と、前記各手段の動作
を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

（実施例） 以下、図面を参照し本発明について詳細に説明
する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。図において、探触子４１は、イメージヤ４２
の送・受信部３を介して、Ｃモード駆動部４３及
びパルスドプラ駆動部５夫々と接続されており、
Ｃモードの出力信号はCRTデイスプレイ６に、
又、パルスドプラの出力信号はエンベロープ相関
器７、スピーカ８、ヘツドホン９等に与えられ
る。上記送・受信部、各駆動部、デイスプレイ等
は、制御部１０によつて制御される。探触子４１
等を含む上記の各機器は、目的とする胎芽にコヒ
ーレントな超音波エネルギー（CWドプラのため
のCW照射のこと）、又は、パルスコヒーレント
な超音波エネルギー（パルスドプラのためのパル
ス間の時間（PRF）がきちんと規定された送波）
を、探査目的のために照射する手段と、この照射
に呼応する胎芽からのエコーを受信し、その中か
ら胎芽の心拍動に由来する特徴的なドプラシフト
を有するエコーを方位角空間において選択的に抽
出同定する手段とを構成する。

探触子４１のエレメント４１ｂは、２次元ビー
ムフオーミングが可能なリングアレイの構造を有
し、独立した送受信用振動子４１ａとの組み合わ
せにおいてイメージヤ４２の送受信部３に接続さ
れている。送受信部３は、Ｃモード駆動部４３及
びパルスドプラ駆動部５に接続されている。この
構成により、探触子４１からレンジゲートされた
エコー強度のＣモードのイメージング作業と、そ
れと連動する形で限定領域のパルスドプラのＣモ
ードのイメージングとが実行される。（前記Ｃモ
ードと言う代わりにオルソグラフイーと言う表現
を用いても等価である。）即ち、この連動Ｃモー
ド系においては、受信ビームは適宜θ、φ空間に
集束、偏向され、又はされない方式に送受信さ
れ、個々のエレメントに接続される受波増幅器、
レンジゲート及び抽出区間の波形メモリや演算処
理部（いずれも図示せず）の協調作業によりＣモ
ード探査、即ち奥行き方向（Ｚ軸）における音線
に垂直な断面（球殻状のスライスとなるが、近似
的には中心線に直交する小平面と考えて良い）の
エコー源分布がマツピングされるようになつてい
る。前記レンジゲートの区間（深度）は、外側に
設けられる攻撃用の大口径の探触子２０の焦点を
含む区間（深度）に一致せしめている。

探触子２０は、θ、φ及びｚの各面に鋭い焦点
を有する凹面大口径の送波専用素子であつて、探
触子４１に一体的に固定されると共に、高出力発
振器２１に接続される。高出力発振器２１
（100WクラスのCW出力発生器）はスイツチ２２
によつてオン・オフ制御される。探触子２０、高
出力発振器２１等からなる回路は、探触子４１等
によつて同定されたエコーの発生源（胎芽心）に
集束する波面を有し、特に攻撃目的のコヒーレン
ト、又は、インコヒーレントで、かつ、パルス
的、バースト的、（要は間欠的）又は、連続波的
な強力超音波を発生する手段を構成する。上記の
攻撃目的のコヒーレントな強力超音波とは純粋な
CWのことを、又、攻撃目的のインコヒーレント
な強力超音波とは変調波（CWをFMした超音波
又はPNコードで位相変調した超音波）のことを
指している。

尚、探触子４１及び２０は、通常母体１２を熱
的に防御することを主目的として（探触子２０の
極度な凹面を母体１２の腹に確実にフイツトさせ
るためでもある）、水袋又はオイルゼリーのスタ
ンドオフ２３を介して設置される。

この構成で、送信用エレメント４１ａから無指
向的に１発の送波が行われるつど、各々の受波用
エレメント４１ｂにおいて検出されるエコーのあ
る区間がレンジゲートで抽出され、波形メモリに
格納される。その後、演算処理部がエレメントの
数に対応する波形メモリから各エレメントの受波
信号を読み出して、２次元フーリエ変換もしくは
２次元フレネル変換などによる画像再構成の処理
を行い、目的とするＣモードのイメージを得る。
このイメージの該当する深さは、前記の如くレン
ジゲートが攻撃用探触子２０の焦点と一致させら
れているので、該焦点を含むイメージとなる。一
方、ドプラシフトを有する成分を選択的にイメー
ジ化するには、公知の如く、原始データ又は中間
作業中のデータに対して時間微分又はエコーシー
ケンス間の差分をとる。又は更に高次の時間フイ
ルタによる手法で変化分のみを選択的に抽出すれ
ば良い。かくして、この系は容易にＣモードのエ
コー強度分布像とともに、更にそれを各エコー源
のドプラシフト情報により修飾された、例えばド
プラシフトの程度に応じて表示色を変調されたＣ
モード像を提供する。

しかしあえて像の形でなくても、中心軸上の焦
点の位置におけるドプラ観測に専念するならば、
つまり中心軸上にピントを合わせるのみならば全
部のエレメントの信号をただ加算すれば良いか
ら、常時そのような受波音線を別途合成してドプ
ラ信号処理をすることも好ましい実施例であり得
る。又、この場合、中心軸上における距離選択性
は、適用するレンジゲートの波形により規定され
る。又、この場合、検出されたドプラ信号は従来
手法により処理して、又はスピーカ８かヘツドホ
ン９で聴くことにより、そこに胎芽心があること
を操作者に認識せしめるのが好ましい。

第２図は、前記エコー強度もしくはそれをドプ
ラシフトに応じて修飾したものを表示する２次元
表示装置６において表示されるイメージの概要を
示す模式図である。第２図において、GS、胎芽
などはＣモードのエコー強度分布の大局的なイメ
ージとして容易に描かれ又は認識されることがで
きる。従つて、第２図に明示されない胎芽の心拍
動の像はエコー強度分布のイメージよりもはるか
に明瞭に、換言すれば周囲の物体との差別化の程
度において歴然と、エコーのドプラシフトのイメ
ージの方に現れる。これを選択的に視認すること
は容易であり、かつ、攻撃系の焦点の方位角空間
における位置を意味するセンターマーカー５１又
は空間に直交座標軸とその交点１４を重畳表示す
ることにより、そこからどちらの方角にどの程度
ずれているかを知ることも容易である。また当
然、観測及び攻撃の両探触子が一体的に結合され
て載つている系（詳細には図示しない）の向きを
微調整してそれを追い掛け、また合致したことを
確認することも容易である。この場合、逆に距離
方向の前後感覚が盲になる訳であるが、その方向
には予め攻撃系の焦点と観測系のレンジゲートと
は合致されており、ずれれば感度を失うのでたち
どころにわかる。また元来超音波ビームは距離方
向にやや細長い焦点を結ぶので、ずれに関しては
距離方向は方位角方向よりは鈍感であり、又ずれ
の被害は小さい。それに反して方位角空間におけ
るずれは攻撃目標を全く誤ることにつながるもの
であり、一般的に大変危険である。故にここに述
べた好ましい実施例においては方位角方向の制御
の困難と、それに由来する危険とが有効に解決さ
れている。

このように、胎芽心の同定がなされた後、スイ
ツチ２２をオンにして探触子２０から強力な超音
波を発生する。探触子２０の焦点は、θ、φ及び
ｚの各面に鋭く、かつ、胎芽心に一致する設定と
なつているため、探触子２０からの超音波によつ
て胎芽心は確実に焼殺される。

ところで、ヘツドホン９及びスピーカ８によつ
て、パルスドプラで目的の胎芽心であることを確
かめたり（ドコン、ドコンという特徴的な音を聴
くことができる）、探触子２０からの超音波照射
の結果を確認することができる。更に、心拍動の
確認精度を高めるために、自己相関器７におい
て、ドプラ信号のエンベロープの自己相関の観測
を併用することが好ましい。このとき、相関関数
の積分時定数を２〜３秒位にする。周期性が証明
されれば、その周期に相当する時間差軸上の点に
高い相関値が現れる。一般に、胎芽心のドプラ信
号のエンベロープの自己相関の第１極大の原点に
対する相対高さは、70〜80％以上である。従つ
て、それより低い場合は疑わしい。

又、探触子２０としてアニユラーフエイズドア
レイの構成のものを用いてもよい。この場合、ア
レイ面の構成を平面状にすることができ、母体１
２との接触を確実にフイツトさせることが可能な
ので、水袋等を必要としない（短時間の超音波照
射ならば温度上昇の問題は生じない）。

（発明の効果） 以上、説明の通り本発明の胎芽無効化処理装置
によれば、胎芽の心拍動に由来する特徴的なドプ
ラシフトを有するエコーを方位角空間において選
択的に抽出同定し、該エコー源に攻撃的な強力超
音波を当てるため、母体を侵襲することなく、妊
娠によつて発生した胎芽を見失わずに無効化処理
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例による構成図、第
２図は、第１図の実施例におけるデイスプレイの
表示を示す図である。 ２０及び４１……探触子、４２……イメージ
ヤ、６……デイスプレイ、７……自己相関器、８
……スピーカ、９……ヘツドホン、１２……母
体、２１……高出力発振器、２２……スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 目的とする胎芽にコヒーレント、又は、パル
   スコヒーレントな超音波エネルギーを探査目的の
   ために照射する照射エレメントと、該照射に呼応
   する前記目的胎芽からのエコーを受波する受信エ
   レメントとからなり、前記照射エレメントを中心
   として前記受信エレメントがリング状に配列され
   る探触子と、前記受波した信号の中から前記超音
   波エネルギーが照射された胎芽を有する母体の深
   さ方向における所望の区間に対応する信号を抽出
   し、前記抽出した信号を演算処理してドプラシフ
   ト情報が修飾されたＣモードのイメージを得るこ
   とによつて、胎芽の心拍動に由来する特徴的なド
   プラシフトを有するエコーを方位角空間において
   選択的に抽出同定する手段と、該同定されたエコ
   ーの発生源に集束する波面を有し、特に攻撃目的
   のコヒーレント、又は、インコヒーレントで、か
   つ、パルス的、バースト的、又は、連続波的な強
   力超音波を発生する手段と、前記各手段の動作を
   制御する制御手段を備えることを特徴とする胎芽
   無効化処理装置。 ２ 前記強力超音波発生手段は、固定波面系と機
   械式ポジシヨニング又は機械式ステアリングで構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   の胎芽無効化処理装置。 ３ 前記強力超音波発生手段は、可変フエイズド
   アレイシステムで構成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項の胎芽無効化処理装置。