JPH0574374B2 - - Google Patents

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JPH0574374B2
JPH0574374B2 JP63128213A JP12821388A JPH0574374B2 JP H0574374 B2 JPH0574374 B2 JP H0574374B2 JP 63128213 A JP63128213 A JP 63128213A JP 12821388 A JP12821388 A JP 12821388A JP H0574374 B2 JPH0574374 B2 JP H0574374B2
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JP
Japan
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probe
heating
mode
ultrasonic
living body
Prior art date
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Application number
JP63128213A
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Japanese (ja)
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JPH01299553A (en
Inventor
Tsutomu Yano
Shinichiro Ueno
Hiroshi Fukukita
Nobuaki Furuya
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP12821388A priority Critical patent/JPH01299553A/en
Publication of JPH01299553A publication Critical patent/JPH01299553A/en
Publication of JPH0574374B2 publication Critical patent/JPH0574374B2/ja
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  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、がんの温熱治療を行う超音波ハイパ
ーサーミア装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an ultrasonic hyperthermia device for thermal treatment of cancer.

従来の技術 最近、ハイパーサーミア装置は、がんの治療法
の1つとして、他の療法と併用することにより治
療効果を上げており、注目されている。この従来
のハイパーサーミア装置は、電磁波を利用し、若
しくは超音波を利用してがん組織部分を43℃以上
で選択的に加温することにより、がん組織を死滅
させることができる。従来の超音波を利用した超
音波ハイパーサーミア装置としては、例えば、特
開昭61−13956号公報に記載されている構成が知
られている。以下、上記従来の超音波ハイパーサ
ーミア装置について図面を参照しながら説明す
る。第5図において、51はBモード用(断層画
像用)プローブ、52は加温用プローブであり、
水袋53に内包されている。54はBモード用プ
ローブ51と加温用プローブ52の両方の位置関
係を調整制御する位置制御装置、55はBモード
用超音波プローブ51に接続されたBモードシス
テム、56はクロツクパルス発生器、57は連続
波発生器、58はバースト波発生器であり、スイ
ツチ59を介して加温用プローブ52に接続され
ている。60はホツトスポツト検出回路、61は
ミキサー、62は画像処理装置、63はCRTで
ある。
BACKGROUND ART Recently, hyperthermia devices have been attracting attention as one of the cancer treatment methods, as they have been shown to be more effective when used in combination with other therapies. This conventional hyperthermia device can kill cancer tissue by selectively heating the cancer tissue to 43°C or higher using electromagnetic waves or ultrasound. As a conventional ultrasonic hyperthermia device using ultrasonic waves, for example, a configuration described in Japanese Patent Application Laid-open No. 13956/1983 is known. The conventional ultrasonic hyperthermia device will be described below with reference to the drawings. In FIG. 5, 51 is a B-mode (tomographic image) probe, 52 is a heating probe,
It is contained in a water bag 53. 54 is a position control device that adjusts and controls the positional relationship of both the B-mode probe 51 and the heating probe 52; 55 is a B-mode system connected to the B-mode ultrasonic probe 51; 56 is a clock pulse generator; 57 is a continuous wave generator, and 58 is a burst wave generator, which are connected to the heating probe 52 via a switch 59. 60 is a hot spot detection circuit, 61 is a mixer, 62 is an image processing device, and 63 is a CRT.

次に上記従来例の動作について説明する。 Next, the operation of the above conventional example will be explained.

生体64内に水袋53を接触させ、Bモードシ
ステム55によりBモード用プローブ51を駆動
して生体64に向つて超音波を発射する。生体6
4からの反射信号をBモード用プローブ51によ
り受信し、この受信信号をBモードシステム55
を介して画像処理装置62へ送り、画像を作成す
るのに必要な処理を施し、CRT63上にBモー
ド像を表示する。このBモード像よりがん組織6
5を確認することができる。一方、クロツクパル
ス発生器56からの制御信号により、スイツチ5
9を介して連続波発生器57とバースト波発生器
58を切り替え、加温用プローブ52から生体6
4のがん組織65へ送信する超音波出力を制御し
てがん組織65を加温する。そして、加温される
がん組織65の部位の温度上昇をホツトスポツト
検出回路60によつて検出し、ミキサー61によ
つてBモード像上に表示する。このとき、加温用
超音波信号が最も強いところ、すなわち、最も温
度上昇の大きいところで生体64の非線形現象に
伴う高周波発生が最大になるので、これを利用す
るため、ホツトスポツト検出回路60は加温用プ
ローブ52からバースト波の超音波が発射された
ときにBモード用プローブ51の出力から検出さ
れる高周成分製が最大振幅を与えるタイミングで
ホツトスポツト信号66をミキサー61へ与えて
混合する。このような超音波ハイパーサーミア装
置を用いることにより、加温されたがん組織65
の部位の最大温度上昇点、すなわち、ホツトスポ
ツトを検出できる可能性がある。
The water bag 53 is brought into contact with the inside of the living body 64, and the B-mode probe 51 is driven by the B-mode system 55 to emit ultrasonic waves toward the living body 64. Living body 6
4 is received by the B-mode probe 51, and this received signal is sent to the B-mode system 55.
The image is sent to the image processing device 62 via the image processor 62, where it undergoes the necessary processing to create an image, and a B-mode image is displayed on the CRT 63. From this B-mode image, cancer tissue 6
5 can be confirmed. On the other hand, the control signal from the clock pulse generator 56 causes the switch 5 to
9, the continuous wave generator 57 and the burst wave generator 58 are switched, and the heating probe 52 is connected to the living body 6.
The ultrasonic output transmitted to the cancer tissue 65 of No. 4 is controlled to heat the cancer tissue 65. Then, the hot spot detection circuit 60 detects a temperature rise in the heated portion of the cancer tissue 65, and the mixer 61 displays the detected temperature on the B-mode image. At this time, the high frequency generation accompanying the nonlinear phenomenon of the living body 64 is maximized where the heating ultrasonic signal is strongest, that is, where the temperature rise is greatest. When a burst wave of ultrasonic waves is emitted from the B-mode probe 52, a hot spot signal 66 is applied to the mixer 61 for mixing at a timing when the high-frequency component detected from the output of the B-mode probe 51 gives maximum amplitude. By using such an ultrasonic hyperthermia device, the heated cancer tissue 65
It is possible to detect the point of maximum temperature rise in the area, that is, the hot spot.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来例の構成で
は、ホツトスポツト点の温度が何度になつている
か不明であり、加温したがん組織65の部位の温
度を測定するためには温度計を別に必要とする。
このような温度計としては、生体64内に刺入す
る侵襲型のものが実用化されている。また、マイ
クロ波ラジオメトリーや超音波CTを用いて生体
64内の温度分布を測定する方式も提案されてい
るが、まだ実用化されていない。
Problems to be Solved by the Invention However, in the configuration of the conventional example as described above, it is unknown what temperature the hot spot point is, and it is difficult to measure the temperature of the heated cancer tissue 65. requires a separate thermometer.
As such a thermometer, an invasive type that is inserted into the living body 64 has been put into practical use. Additionally, a method of measuring the temperature distribution inside the living body 64 using microwave radiometry or ultrasonic CT has been proposed, but this method has not yet been put to practical use.

本発明は、以上のような従来技術の課題を解決
するもので、加温するべき場所を確認しつつ超音
波加温し、超音波加温されている部分の温度分布
を測定することができ、加温部分を容易に所定の
温度で加温することができ、また、小型化を図
り、操作性を向上させることができるようにした
超音波ハイパーサーミア装置を提供し、また、加
温の効率を向上させることができるようにした超
音波ハイパーサーミア装置を提供し、また、加温
部位を体表面近傍から深さ方向に任意に選択する
ことができ、汎用性を得ることができるようにし
た超音波ハイパーサーミア装置を提供することを
目的とするものである。
The present invention solves the problems of the prior art as described above, and makes it possible to perform ultrasonic heating while confirming the area to be heated, and to measure the temperature distribution of the area being ultrasonically heated. , provides an ultrasonic hyperthermia device that can easily heat the heating part to a predetermined temperature, is miniaturized and has improved operability, and also has improved heating efficiency. We provide an ultrasonic hyperthermia device that can improve the temperature of the body, and the heating area can be arbitrarily selected from near the body surface to the depth direction, providing versatility. The object is to provide a sonic hyperthermia device.

課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、生体内に
超音波を送信し、反射信号を用いてBモード像を
得るためのBモード用プローブと、生体内に超音
波を送信して生体内部を加温する加温用プローブ
と、生体内の超音波の音響特性を測定し、音響特
性の変化から温度分布を得る手段とを備え、上記
Bモード用プローブと加温用プローブを中心部と
外周部に同心円状に配置し、上記Bモード用プロ
ーブと加温用プローブを測温用プローブとして兼
用させ、Bモード用および加温用と測音用として
時間分割して用い、測温用プローブとして使用さ
れる祭にBモード用プローブが高周波のプローブ
波パルスを発生し、加温用のプローブが低周波の
ポンプ波パルスを発生するものである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a B-mode probe for transmitting ultrasonic waves into a living body and obtaining a B-mode image using reflected signals; It is equipped with a heating probe that transmits and heats the inside of the living body, and a means for measuring the acoustic characteristics of the ultrasound inside the living body and obtaining temperature distribution from changes in the acoustic characteristics. The probes for the B mode and the heating probe are arranged concentrically in the center and the outer periphery, and the probes for the B mode and the heating probe are used as temperature measurement probes, and the time is divided into the B mode, heating, and sound measurement probes. When used as a temperature measurement probe, the B-mode probe generates a high-frequency probe wave pulse, and the heating probe generates a low-frequency pump wave pulse.

また、第2の加温用プローブを付加したもので
ある。
Additionally, a second heating probe is added.

そして、上記断層画像用プローブと加温用プロ
ーブを中心部と外周部に配置し、第2の加温用プ
ローブを上記加温用プローブの外周に同心円状に
配置するのが好ましい。
Preferably, the tomographic imaging probe and the heating probe are arranged at the center and the outer periphery, and the second heating probe is arranged concentrically around the outer periphery of the heating probe.

作 用 本発明は、上記構成により次のような作用を有
する。
Effects The present invention has the following effects due to the above configuration.

すなわち、Bモード用プローブでBモード像を
得て加温すべき部分を確認した後、加温用プロー
ブで加温すべき部位を加温する。そして、Bモー
ド用プローブと加温用プローブを測温用プローブ
として用い、生体内の超音波の音響特性を測定
し、音響特性の変化から加温後の温度上昇を得
る。このようにBモード像、加温、測温の動作を
時間分割して行う。
That is, after obtaining a B-mode image with the B-mode probe and confirming the area to be heated, the area to be heated is heated with the heating probe. Then, the B-mode probe and the heating probe are used as temperature measurement probes to measure the acoustic characteristics of the ultrasound in the living body, and the temperature rise after heating is obtained from the change in the acoustic characteristics. In this way, the operations of B-mode imaging, heating, and temperature measurement are performed in a time-divided manner.

また、第2の加温用プローブを加温動作に加え
る。
Additionally, a second heating probe is added to the heating operation.

そして、各プローブを同心円状に配列すること
により、加温部分を体表面近傍から深さ方向に任
意に選択することができる。
By arranging the probes concentrically, the heating portion can be arbitrarily selected from the vicinity of the body surface in the depth direction.

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。まず、本発明の第1の実施例につ
いて説明する。第1図は本発明の第1の実施例に
おける超音波ハイパーサーミア装置を示す構成図
である。第1図において、1はBモード用(断層
画像用)プローブ、2は加温用プローブであり、
これらBモード用プローブ1と加温用プローブ2
は中心部と外周部にアニユーラアレイ状に配置さ
れ、測温用プローブとして兼用されるものであ
り、水袋3に内包されている。4はBモード用プ
ローブ1と加温用プローブ2の走査機構、5はB
モード用プローブ2を駆動するプローブ波駆動
部、6は加温用プローブ2を駆動するポンプ波駆
動部、7は位相制御部であり、プローブ波駆動部
5とポンプ波駆動部6に接続され、後述するよう
にBモード用プロープ1と加温用プローブ2から
生体21内に超音波パルスを送出する場合のパル
ス重畳の位相関係を制御する。8はBモード用プ
ローブ1の受信信号が送られる受信部、9は音響
特性測定部であり、受信部8の出力から周波数分
析などの処理を行ない、超音波吸収係数などの音
響特性を測定する。10は音響特性測定部9から
温度情報を抽出する測温信号処理部、11は測温
信号処理部10から出力された温度情報により温
度分布像を表示する温度分布像表示部である。1
2は受信部8の出力を信号処理するBモード信号
処理部、13はBモード信号処理部12により処
理に基づきBモード像を表示するBモード像表示
部である。14は加温制御部、15は全体制御部
であり、走査機構4、位相制御部7、音響特性測
定部9、断層画像表示部13、加温制御部14を
制御する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram showing an ultrasonic hyperthermia device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a B-mode (tomographic image) probe, 2 is a heating probe,
These B mode probe 1 and heating probe 2
are arranged in an annular array at the center and outer periphery, and are also used as temperature measuring probes, and are enclosed in the water bag 3. 4 is the scanning mechanism of the B mode probe 1 and the heating probe 2; 5 is the B mode scanning mechanism;
A probe wave drive section that drives the mode probe 2; 6 a pump wave drive section that drives the heating probe 2; 7 a phase control section connected to the probe wave drive section 5 and the pump wave drive section 6; As will be described later, the phase relationship of pulse superimposition is controlled when ultrasonic pulses are sent into the living body 21 from the B-mode probe 1 and the warming probe 2. 8 is a receiving section to which the received signal of the B-mode probe 1 is sent, and 9 is an acoustic characteristic measuring section, which performs processing such as frequency analysis from the output of the receiving section 8 and measures acoustic characteristics such as ultrasonic absorption coefficient. . 10 is a temperature measurement signal processing section that extracts temperature information from the acoustic characteristic measurement section 9; 11 is a temperature distribution image display section that displays a temperature distribution image based on the temperature information output from the temperature measurement signal processing section 10. 1
2 is a B-mode signal processing section that processes the output of the receiving section 8, and 13 is a B-mode image display section that displays a B-mode image based on processing by the B-mode signal processing section 12. 14 is a heating control section, and 15 is an overall control section, which controls the scanning mechanism 4, the phase control section 7, the acoustic characteristic measurement section 9, the tomographic image display section 13, and the heating control section 14.

以上のような構成において、以下、その動作に
ついて説明する。
The operation of the above configuration will be described below.

まず、プローブ波駆動部5によりBモード用プ
ローブ1を駆動し、例えば、中心周波数3MHzの
超音波パルスを生体21内に向けて送波して生体
21内からの反射波を受信し、かつ、走査機構4
による断層像用プローブ1の走査を行う。そし
て、受信信号を受信部8からBモード信号処理部
12に導いて信号処理することにより、Bモード
像表示部13にBモード像を表示する。Bモード
像内では、例えば、生体21内のがん組織22の
部分の音響特性が周囲と異なり、明るく表示され
たりするため、加温すべきがん組織22の部位を
容易に確認することができる。
First, the B-mode probe 1 is driven by the probe wave driving unit 5, and, for example, an ultrasonic pulse with a center frequency of 3 MHz is transmitted into the living body 21, and a reflected wave from inside the living body 21 is received, and Scanning mechanism 4
Scanning of the tomographic probe 1 is performed using the following methods. Then, the received signal is guided from the receiving section 8 to the B-mode signal processing section 12 and subjected to signal processing, thereby displaying a B-mode image on the B-mode image display section 13. In the B-mode image, for example, the acoustic characteristics of the cancer tissue 22 within the living body 21 are different from the surrounding area and are displayed brightly, making it easy to confirm the part of the cancer tissue 22 that should be heated. can.

次に、測温用プローブであるBモード用プロー
ブ1と加温用プローブ2を駆動して加温前の温度
測定部位の音響特性を求める。例えば、ポンプ波
駆動部6により加温用プローブ2を駆動して
0.3MHzの中心周波数を有する超音波パルスを発
生させ、Bモード用プローブ1から出射される超
音波パルスを第2図a,bに示すような位相関係
で重畳させ、生体21内に進行させるように位相
制御部7で位相制御を行う。この場合、生体21
内では、低周波の強い加温用プローブ波からの超
音波パルスがポンプ波パルスとなり、生体21の
周波数依存超音波減衰と非線形効果によつて高周
波の断層画像用パルスは変調される。この変調度
合は周波数依存超音波減衰特性と、非線形係数を
反映し、しかも、第2図a,bの位相関係によつ
て異なつた影響を受ける。この変調された断層画
像用パルスを音響特性測定部9で周波数分析など
の信号処理を行うことにより、超音波の伝搬方向
の音響特性の分布を測定することができる。この
ようにパルスを重畳した方式を用いることによ
り、生体21の複雑な散乱特性を除去して高精度
に超音波吸収係数を求めることができ、更に、非
線形係数を求めることができることも発明者らの
研究により判明している。したがつて、測温用プ
ローブであるBモード用プローブ1と加温用プロ
ーブ2を走査機構4により走査することにより、
Bモード像と同様の音響特性の分布像を得ること
もでき、これらの測定値を測温信号処理部10に
一旦、蓄積する。
Next, the B-mode probe 1 and the heating probe 2, which are temperature measurement probes, are driven to determine the acoustic characteristics of the temperature measurement site before heating. For example, the heating probe 2 is driven by the pump wave drive unit 6.
An ultrasonic pulse having a center frequency of 0.3 MHz is generated, and the ultrasonic pulses emitted from the B-mode probe 1 are superimposed in a phase relationship as shown in FIG. Then, the phase control section 7 performs phase control. In this case, the living body 21
Inside, the ultrasonic pulse from the strong low-frequency warming probe wave becomes a pump wave pulse, and the high-frequency tomographic image pulse is modulated by the frequency-dependent ultrasonic attenuation and nonlinear effect of the living body 21. This degree of modulation reflects the frequency-dependent ultrasonic attenuation characteristics and nonlinear coefficients, and is affected differently depending on the phase relationships in FIGS. 2a and 2b. By subjecting this modulated tomographic image pulse to signal processing such as frequency analysis in the acoustic characteristic measuring section 9, it is possible to measure the distribution of acoustic characteristics in the propagation direction of the ultrasound waves. The inventors have also discovered that by using this method of superimposing pulses, it is possible to remove the complex scattering characteristics of the living body 21 and obtain ultrasonic absorption coefficients with high precision, and furthermore, it is possible to obtain nonlinear coefficients. This has been revealed through research. Therefore, by scanning the B-mode probe 1 and the heating probe 2, which are temperature measuring probes, with the scanning mechanism 4,
It is also possible to obtain a distribution image of acoustic characteristics similar to the B-mode image, and these measured values are temporarily stored in the temperature measurement signal processing section 10.

次に、加温動作に移るが、この場合、加温制御
部14からの制御信号によりポンプ波駆動部6が
連続発振を行い、加温用プローブ2から強い連続
波超音波を生体21内に照射する。生体21内で
は、超音波は生体組織に吸収されつつ進行するた
め、加温用プローブ2を加温動作させるとき、あ
らかじめBモード像で確認した所定のがん組織2
2に焦点距離を合わせるようにすると、そのがん
組織22の部位が選択的に加温されることにな
る。なお、この場合、Bモード用プローブ1は休
止させておいてもよいが、走査機構4を少し走査
して断層画像を得ることにより、加温されている
場所の断層画像での変化を確認してもよく、更に
よく知られているMモード像として加温用超音波
が照射されている方向の経時変化を記録してもよ
い。また、受信信号を周波数分析し、音響特性の
変化を記録し、おおまかな温度情報を得てもよ
い。更に、Bモード用プローブ1をも加温に用い
ることもできる。
Next, the heating operation begins; in this case, the pump wave drive unit 6 performs continuous oscillation in response to a control signal from the heating control unit 14, and a strong continuous wave ultrasonic wave is transmitted from the heating probe 2 into the living body 21. irradiate. In the living body 21, the ultrasound waves progress while being absorbed by the living tissue, so when the heating probe 2 is operated for heating, the ultrasound waves are applied to the predetermined cancer tissue 2 confirmed in advance using a B-mode image.
If the focal length is adjusted to 2, the cancer tissue 22 will be selectively heated. In this case, the B-mode probe 1 may be left inactive, but by scanning the scanning mechanism 4 a little to obtain a tomographic image, it is possible to confirm changes in the tomographic image of the heated area. Furthermore, changes over time in the direction in which the heating ultrasonic waves are irradiated may be recorded as a well-known M-mode image. Alternatively, the frequency of the received signal may be analyzed, changes in acoustic characteristics may be recorded, and rough temperature information may be obtained. Furthermore, the B-mode probe 1 can also be used for heating.

次に、所定時間加温した後、再度、測温用プロ
ーブであるBモード用プローブ1と加温用プロー
ブ2を上記のように測温動作させ、加温前に得た
音響特性と同じ場所の加温後の音響特性を測定す
る。この測定値を測温信号処理部10へ入力し、
蓄積されていた加温前の音響特性との差を求め
る。この測温信号処理部11にあらかじめ生体2
1の音響特性の温度依存係数、例えば、肝臓では
超音波吸収係数の温度依存性、約2%/℃、音
速、0.2%/℃などの情報をデータベースとして
用意しておき、このデータベースとの参照によ
り、加温されたことによる温度上昇分の2次元分
布像を得ることができ、この2次元分布像を温度
分布表示部11に表示する。この場合、Bモード
像表示部13と温度分布表示部11を同じCRT
とすることにより、あらかじめ得ていたBモード
像上に温度分布像をカラーで表示したり、Bモー
ド像と温度分布像を並べて表示することが可能で
あり、加温状態の確認が一層容易となる。加温が
十分でない場合には、再度、上記加温動作と測温
動作を繰り返し、所定の加温状態にする。
Next, after heating for a predetermined period of time, the temperature measurement probes 1 and 2 for temperature measurement were again operated as described above to measure the temperature at the same location as the acoustic characteristics obtained before heating. Measure the acoustic characteristics after heating. Input this measured value to the temperature measurement signal processing section 10,
Find the difference from the accumulated acoustic characteristics before heating. This temperature measurement signal processing unit 11 has a biological body 2 in advance.
Prepare a database with information such as the temperature dependence coefficient of the acoustic properties of No. 1, for example, the temperature dependence of the ultrasonic absorption coefficient in the liver, approximately 2%/℃, and the speed of sound, 0.2%/℃, and refer to this database. As a result, a two-dimensional distribution image of the temperature increase due to heating can be obtained, and this two-dimensional distribution image is displayed on the temperature distribution display section 11. In this case, the B-mode image display section 13 and the temperature distribution display section 11 are connected to the same CRT.
By doing so, it is possible to display the temperature distribution image in color on the B-mode image obtained in advance, or to display the B-mode image and the temperature distribution image side by side, making it easier to confirm the heating status. Become. If the heating is not sufficient, the above heating operation and temperature measurement operation are repeated again to achieve a predetermined heating state.

なお、上記実施例では、測温用プローブとし
て、Bモード用プローブ1と加温用プローブ2を
組み合わせて用い、かつ周波数の大きく異なる2
種類の超音波パルスを重畳して測温する場合につ
いて説明したが、Bモード用プローブ1と加温用
プローブ2のいずれか一方を用いて1つの周波数
の超音波パルスを生体21へ送出し、例えば、周
波数依存減衰係数を求め、この温度変化量を測定
して温度情報を求めるようにすることもできる。
この場合、加温用プローブ2とBモード用プロー
ブ1は同じ周波数にし、アニユーラアレイ状の配
置における外周部の大面積部分を加温用に、中心
部の小面積部分をBモード用に用い、このBモー
ド用プローブ1を測温用プローブとして兼用する
ことができる。
In the above embodiment, the B-mode probe 1 and the heating probe 2 are used in combination as the temperature measurement probe, and the two probes have significantly different frequencies.
Although we have described the case where the temperature is measured by superimposing different types of ultrasonic pulses, ultrasonic pulses of one frequency are sent to the living body 21 using either the B-mode probe 1 or the warming probe 2, For example, it is also possible to obtain temperature information by obtaining a frequency-dependent attenuation coefficient and measuring the amount of temperature change.
In this case, the heating probe 2 and the B-mode probe 1 are set to the same frequency, and the large-area portion at the outer periphery in the annular array arrangement is used for heating, and the small-area portion at the center is used for B-mode. , this B-mode probe 1 can also be used as a temperature measurement probe.

このような構成により、加温すべき場所の確認
を容易に行うことができ、また加温による温度上
昇を測定し、温度分布像を見ながら加温状態を制
御することが可能になり、また、装置の小型化を
図ることができる。
With this configuration, it is possible to easily confirm the location to be heated, measure the temperature rise due to heating, and control the heating state while viewing the temperature distribution image. , it is possible to reduce the size of the device.

次に本発明の第2の実施例について説明する、
第3図は本発明の第2の実施例を示す構成図であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

本実施例においては、上記第1の実施例と同一
部分については同一符号を付してその説明を省略
し、異なる構成について説明する。第3図におい
て、16は第2の加温用プローブ、17は加温制
御部14により制御され、第2の加温用プローブ
16を駆動する加温用駆動部、18は制御部15
により制御され、第2の加温用プローブ16を走
査する第2の走査機構である。
In this embodiment, the same parts as in the first embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted, and the different configuration will be explained. In FIG. 3, 16 is a second heating probe, 17 is a heating drive unit that is controlled by the heating control unit 14 and drives the second heating probe 16, and 18 is a control unit 15.
This is a second scanning mechanism that is controlled by and scans the second heating probe 16.

以上のような構成において、以下、その動作に
ついて説明する。
The operation of the above configuration will be described below.

Bモード像を得る動作および加温前後の音響特
性を得て温度を測定する動作については上記第1
の実施例と同じであるので、加動動作についての
み説明する。Bモード像で確認した加温部位であ
るがん組織22に対し、第2の走査機構18を用
い、第2の加温用プローブ16を走査する。次
に、全体制御部15からの加温動作を選択した信
号によつて加温制御部14が動作し、上記第1の
実施例と同様、ポンプ駆動部6を連続波動作して
第1の加温用プローブ2から連続波超音波を生体
21へ照射すると共に、加温用駆動部17を連続
波動させて第2の加温用プローブ16から強力超
音波を生体21へ照射する。第2の加温用プロー
ブ16として、第1の加温用プローブ2と同じ超
音波周波数のものを利用してもよく、また、例え
ば、0.5〜1MHzの周波数の異なるものを用いても
よい。これらの周波数は加温するがん組織22の
部位の生体21の表面からの深さ方向の位置によ
つて適宜選択するのが望ましい。
The operation of obtaining a B-mode image and the operation of obtaining acoustic characteristics before and after heating and measuring temperature are described in Section 1 above.
Since this embodiment is the same as that in the embodiment, only the acceleration operation will be explained. The second scanning mechanism 18 is used to scan the second heating probe 16 on the cancer tissue 22, which is the heating site confirmed in the B-mode image. Next, the heating control section 14 operates in response to a signal from the general control section 15 selecting the heating operation, and similarly to the first embodiment, the pump driving section 6 is operated in a continuous wave mode to perform the first heating operation. The heating probe 2 irradiates the living body 21 with continuous wave ultrasonic waves, and the heating drive unit 17 is made to move in continuous waves to irradiate the living body 21 with powerful ultrasound waves from the second warming probe 16 . As the second heating probe 16, one with the same ultrasonic frequency as the first heating probe 2 may be used, or one with a different frequency of, for example, 0.5 to 1 MHz may be used. These frequencies are desirably selected appropriately depending on the position of the cancer tissue 22 to be heated in the depth direction from the surface of the living body 21.

なお、第2の加温用プローブ16を複数個用い
ることも可能であり、また、この第2の加温用プ
ローブ16を用いる際、上記第1の実施例と同
様、Bモード像で加温すべき場所を確認すること
ができ、温度上昇を測定しながら加温することが
可能であり、更に加温効率を高めることが可能に
なる。
Note that it is also possible to use a plurality of second heating probes 16, and when using this second heating probe 16, heating can be performed using a B-mode image as in the first embodiment. It is possible to check the area to be heated, measure the temperature rise while heating, and further improve the heating efficiency.

次に本発明の第3の実施例について説明する。
第4図a,bは本発明の第3の実施例における超
音波ハイパーサーミア装置を示し、同図aは要部
の断面図、同図bは要部の底面図である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
4a and 4b show an ultrasonic hyperthermia device according to a third embodiment of the present invention, in which figure a is a cross-sectional view of the main part, and figure b is a bottom view of the main part.

本実施例においては、第4図a,bに示すよう
に第2の加温用プローブ16を中心に断層画像用
プローブ1と、外周の加温用プローブ2からなる
アニユーラアレイ状の測温用プローブの外周に円
心円状に配置することにより、加温部位を体表部
近傍から深さ方向に任意に選択することができ、
より効率的な加温を行うことができるようにした
ものである。この場合、第2の加温プローブ16
は第1の加温用プローブ2と同じ周波数でも、異
なる周波数でもよい。その他の構成は上記第1の
実施例と同様である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 4a and 4b, temperature measurement is carried out in an annular array consisting of a second heating probe 16, a tomographic imaging probe 1, and a heating probe 2 on the outer periphery. By arranging the probe in a circular pattern around the outer circumference of the probe, the heating area can be arbitrarily selected from near the body surface to the depth direction.
This allows for more efficient heating. In this case, the second heating probe 16
may be the same frequency as the first heating probe 2 or a different frequency. The other configurations are the same as those of the first embodiment.

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、Bモード用
プローブでBモード像を得て加温すべき部位を確
認した後、加温用プローブで加温すべき部位を加
温する。そして、Bモード用プローブと加温用プ
ローブを測温用プローブとして用い、生体内の超
音波の音響特性を測定し、音響特性の変化から加
温後の温度上昇を得るようにしているので、加温
部分を容易に所定の温度に加温することができ
る。また、上記のようにBモード像、加温、測温
動作を時間分割して行うので、プローブの数を少
なくして装置全体の小型化を図り、操作性を向上
させることができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, after a B-mode image is obtained with a B-mode probe and a region to be heated is confirmed, the region to be heated is heated with a heating probe. Then, the B-mode probe and the heating probe are used as temperature measurement probes to measure the acoustic characteristics of the ultrasound inside the living body, and the temperature rise after heating is obtained from the change in the acoustic characteristics. The heating portion can be easily heated to a predetermined temperature. Furthermore, since the B-mode imaging, heating, and temperature measurement operations are performed in a time-divided manner as described above, the number of probes can be reduced, the overall size of the apparatus can be reduced, and the operability can be improved.

また、第2の加温用プローブを用いることによ
り、加温の効率を向上させることができる。
Furthermore, by using the second heating probe, the efficiency of heating can be improved.

そして、各プローブを同心円状に配列すること
により加温部位を体表面近くから深さ方向に任意
に選択することができ、汎用性を得ることができ
る。
By arranging the probes concentrically, the heating site can be arbitrarily selected from near the body surface to the depth direction, providing versatility.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例における超音波
ハイパーサーミア装置を示す構成図、第2図a,
bは上記第1の実施例における温度を測定するた
めの超音波パルスの位相関係を示す図、第3図は
本発明の第2の実施例における超音波ハイパーサ
ーミア装置を示す構成図、第4図a,bは本発明
の第3の実施例における超音波ハイパーサーミア
装置を示し、同図aは断面図、同図bは底面図、
第5図は従来の超音波ハイパーサーミア装置を示
す構成図である。 1……Bモード用プローブ、2……加温用プロ
ーブ、5……プローブ波駆動部、6……ポンプ波
駆動部、7……位相制御部、8……受信部、9…
…音響特性測定部、10……測温信号処理部、1
1……温度分布像表示部、12……Bモード信号
処理部、13……Bモード像表示部、14……加
温制御部、15……全体制御部、16……第2の
加温用プローブ、17……加温用駆動部、21…
…生体。
Fig. 1 is a configuration diagram showing an ultrasonic hyperthermia device in the first embodiment of the present invention, Fig. 2a,
b is a diagram showing the phase relationship of ultrasonic pulses for measuring temperature in the first embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing the ultrasonic hyperthermia device in the second embodiment of the present invention, and FIG. a and b show an ultrasonic hyperthermia device according to a third embodiment of the present invention, in which figure a is a sectional view, figure b is a bottom view,
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional ultrasonic hyperthermia device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... B mode probe, 2... Heating probe, 5... Probe wave drive unit, 6... Pump wave drive unit, 7... Phase control unit, 8... Receiving unit, 9...
...Acoustic characteristic measurement section, 10...Temperature measurement signal processing section, 1
1...Temperature distribution image display section, 12...B mode signal processing section, 13...B mode image display section, 14...Heating control section, 15...Overall control section, 16...Second heating Probe for use, 17... Drive unit for heating, 21...
...Biological body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 生体内に超音波を送信し、反射信号を用いて
Bモード像を得るためのBモード用プローブと、
生体内に超音波を送信して生体内部を加温する加
温用プローブと、生体内の超音波の音響特性を測
定し、音響特性の変化から温度分布を得る手段と
を備え、上記Bモード用プローブと加温用プロー
ブを中心部と外周部に同心円状に配置し、上記B
モード用プローブと加温用プローブを測温用プロ
ーブとして兼用させ、Bモード用および加温用と
測温用として時間分割して用い、測温用プローブ
として使用される際にBモード用プローブが高周
波のプローブ波パルスを発生し、加温用のプロー
ブが低周波のポンプ波パルスを発生することを特
徴とする超音波ハイパーサーミア装置。 2 第2の加温用プローブを付加した請求項1記
載の超音波ハイパーサーミア装置。 3 第2の加温用プローブを加温用プローブの外
周に同心円状に配置した請求項2記載の超音波ハ
イパーサーミア装置。
[Claims] 1. A B-mode probe for transmitting ultrasonic waves into a living body and obtaining a B-mode image using reflected signals;
The B mode is equipped with a heating probe that transmits ultrasonic waves into the living body to heat the inside of the living body, and a means for measuring the acoustic characteristics of the ultrasound inside the living body and obtaining temperature distribution from changes in the acoustic characteristics. The heating probe and the heating probe are arranged concentrically in the center and the outer periphery.
The mode probe and the heating probe are used as temperature measurement probes, and are used time-divided for B mode, heating, and temperature measurement, and when used as a temperature measurement probe, the B mode probe is An ultrasonic hyperthermia device characterized in that a high-frequency probe wave pulse is generated, and a heating probe generates a low-frequency pump wave pulse. 2. The ultrasonic hyperthermia device according to claim 1, further comprising a second heating probe. 3. The ultrasonic hyperthermia device according to claim 2, wherein the second heating probe is arranged concentrically around the outer periphery of the heating probe.
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