JPH057589A - 超音波治療装置および超音波トランスポンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波トランスポンダで示される治療対象を
明確に把握して治療用超音波の集束点を治療対象に対し
て確実に一致させることが出来、しかも治療対象にのみ
治療用超音波を照射するよう制御できる機能を有する超
音波治療装置を提供することを目的とする。 【構成】 患者体内の治療対象５に体外から治療用超音
波を照射する超音波アプリケータ９と、患者体内の超音
波画像を得る超音波画像装置１０と、患者体内に挿入さ
れるカテーテル３およびその先端部に設置された超音波
トランスデューサ４ａ，４ｂからなり、治療対象の位置
情報を得てＣＲＴディスプレイ２６に超音波画像と共に
表示させる超音波トランスポンダと、超音波トランスポ
ンダからの位置情報を用いて治療用アプリケータ９を制
御するコントローラ２０を有する超音波治療装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、患者の体外で発生させ
た超音波を体内の結石その他の治療対象に照射すること
によって治療を行う超音波治療装置および超音波トラン
スポンダに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、超音波を用いた多くの治療装置が
開発されてきている。例えば強力な超音波（衝撃波）を
用いた結石破砕装置や、連続波あるいはバースト波を用
いた温熱治療（ハイパーサーミア）装置等は既に臨床に
実用されている。

【０００３】このような治療装置において最も重要な問
題は、いかに患部すなわち治療対象のみに超音波のエネ
ルギを集中させ、周囲の正常組織にダメージを与えずに
治療できるかにある。それが達成されれば、最も効率的
にかつ安全に治療を行うことができる。このためには、
治療対象の位置を正確かつ連続的に把握する必要があ
る。従来の超音波治療装置においては、超音波画像装置
を用いて超音波断層像で治療対象をモニタし、治療用超
音波発生源の位置決めを行う方法が用いられてきた（例
えば特開昭６０−１４５１３１）。この方法はＸ線像を
用いる方法に比較して被爆の問題がなく、連続モニタが
可能であるという利点を有する。

【０００４】また、超音波断層像で良く治療対象を判定
出来ない場合は、超音波トランスポンダと呼ばれるカテ
ーテル型補助具を用いて判別を容易にしようとする試み
もなされている。この方法を図７を用いて説明する。同
図において、生体１０１内の例えば尿管１０２に、先端
部に超音波トランスジューサ１０４を有するカテーテル
１０３が挿入されている。生体１０１の体表面に置かれ
たプローブ１０５からカテーテル１０３の先端部付近に
向けて超音波ビームを放射すると、この超音波ビームは
超音波トランスジューサ１０４により受信される。この
受信信号はアンプ１０６で増幅され、さらに波形整形器
１０７により矩形波に整形された後、駆動回路１０８に
供給される。この駆動回路１０８によって超音波トラン
スジューサ１０４が駆動され、ほぼ無指向性の超音波が
放射される。この超音波トランスデューサ１０４からの
超音波は、超音波プローブ１０５で受信される。従っ
て、画像用超音波ビームがカテーテル１０３の先端で強
力に反射したエコー信号がプローブ１０５で受信された
のと同様の状況になる。

【０００５】超音波プローブ１０５の出力信号に含まれ
る超音波トランスデューサ１０４からの超音波信号は、
他の生体組織からのエコー信号と共に送受信器１０９お
よび画像メモリ１１０を経てＣＲＴディスプレイ１１１
上に超音波画像上の輝点として表示される。このため、
もしカテーテル１０３の先端を結石に接触した状態にし
ておけば、通常のＢモードでは見え難い結石でも、その
位置が超音波画像上に輝点として表示されるので、カテ
ーテル１０３の先端を示す輝点と治療用超音波の集束点
とを一致させることで、治療用超音波照射源の位置決め
を行うことができる。

【０００６】しかしながら、このような超音波トランス
ポンダを用いて治療する場合においても、腸管ガス等の
超音波の反射強度の高い組織が結石の周囲に多くある時
は、必ずしもカテーテル１０３の先端を明確に確認する
ことが容易ではなかった。また、治療用超音波の集束点
とカテーテル１０３の先端位置とを正確に一致させるこ
とが出来たとしても、治療中の結石の動きに対しては操
作者が注意深い照射制御を行わなければならず、常に誤
照射を防止する事は難しかった。

【０００７】そこで、特に結石破砕装置においては、上
記超音波トランスポンダ機能とは別に、自動的に治療用
超音波の照射をコントロールするために誤照射防止機能
が提案されている（特開昭６３−５７３６）。これは衝
撃波照射直前に衝撃波照射用の圧電素子から弱い超音波
を照射し、集束領域からの反射波の強度により結石の存
在を確認して、衝撃波の発射をコントロールする方法で
ある。

【０００８】この方法により結石周囲への衝撃波の誤照
射は激減されるが、それでも完璧とはいえない。例えば
結石の種類や深さあるいは周囲の状況等によっては、結
石から十分な反射強度が得られず、はっきり結石と判定
できない場合があり、特にガス、骨などの多くの強反射
体が存在する場合は、結石の位置を一意に決定すること
が出来ない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の超音波治療装置においては超音波トランスポンダを用
いた場合、超音波反射強度の高い組織が治療対象の周囲
にあると、カテーテル先端を明確に確認することが難し
く、また一旦治療用超音波の集束点とカテーテル先端と
を正確に一致させても、治療中に治療対象が動くと治療
用超音波を誤照射するおそれがあった。

【００１０】一方、治療用超音波照射直前に弱い超音波
を照射し、集束領域からの反射波の強度により治療対象
を確認して治療用超音波の照射をコントロールすること
により、治療用超音波の誤照射を防止する方法は、治療
対象の種類や深さあるいは周囲の状況等によっては、治
療対象を明確に判定できず、誤照射を確実に防止できな
い場合があった。

【００１１】本発明の目的は、超音波トランスポンダに
よって示される治療対象を明確に把握して治療用超音波
の集束点を治療対象に対して確実に一致させることが出
来、しかも該治療対象にのみ治療用超音波を照射するよ
う制御できる機能を有する超音波治療装置を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、治療対象の位置をより
明確に認識させることができる超音波トランスポンダを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る超音波治療装置は患者体内の治療対象
に体外から治療用超音波を照射する超音波照射手段と、
患者体内に超音波ビームを照射しその反射波を受信して
超音波画像を得る超音波画像装置と、患者体内に挿入さ
れるカテーテルと、このカテーテルの所定位置に設置さ
れ、該所定位置の位置情報を得る少なくとも一つの超音
波トランスデューサと、この超音波トランスデューサに
より得られた位置情報を超音波画像上に重畳して表示す
る表示手段と、超音波トランスデューサにより得られた
位置情報を用いて治療用超音波照射手段を制御する制御
手段とを具備することを特徴とする。

【００１３】本発明に係る超音波トランスポンダは、カ
テーテルと、このカテーテルの所定位置に設置された共
振周波数の異なる第１および第２の超音波トランスデュ
ーサと、トリガ信号が供給されることにより第１の超音
波トランスデューサを駆動する駆動手段と、第２の超音
波トランスデューサの出力信号を波形整形して前記トリ
ガ信号を得る波形整形手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１４】また、本発明に係る他の超音波トランスポ
ンダは、カテーテルと、このカテーテルの所定位置に設
置された少なくとも一つの超音波トランスデューサと、
トリガ信号が供給されることにより超音波トランスデュ
ーサを駆動する駆動手段と、超音波トランスデューサの
出力信号を波形整形する波形整形手段と、この波形整形
手段の出力信号を分周して前記トリガ信号を得る分周手
段とを具備することを特徴とする。

【００１５】

【作用】体外から超音波を照射して治療を行う場合、で
きるだけ治療対象にのみ超音波を照射するために、超音
波画像装置を用いて治療用超音波の集束点と治療対象の
位置関係を確認しながら位置合わせを行う。

【００１６】治療対象が超音波画像上ではっきりと確認
できない場合は、治療対象近傍まで超音波トランスポン
ダが挿入される。このトランスポンダは、カテーテルの
所定位置例えば先端部に、超音波を受信または送受信す
る少なくとも一つの超音波トランスジューサが取り付け
られており、該超音波トランスデューサの位置情報を発
生する。この位置情報は超音波画像装置に与えられ、超
音波画像上に重畳して表示される。従って、操作者はそ
の位置情報の画像をガイドに、治療対象に対して治療用
超音波の集束点を一致させる事が出来る。

【００１７】さらに、このトランスポンダからの位置情
報を用いて治療用超音波が正しく治療対象に到達してい
るかが判断され、それに基づき治療用超音波の照射がコ
ントロールされることにより、治療対象以外の部位への
治療用超音波の照射が最小限に抑えられ、副作用の低減
と治療効率の向上を図る事が可能となる。

【００１８】また、本発明の超音波トランスポンダは共
振周波数の異なる２つの超音波トランスデューサを備え
ているため、例えば第１の超音波トランスデューサの共
振周波数をある周波数に選び、第２の超音波トランスデ
ューサの共振周波数を超音波画像装置の超音波プローブ
の共振周波数と同じに選べば、第１の超音波トランスデ
ューサからの超音波を超音波プローブで受信して超音波
トランスデューサの位置情報とすることで、位置情報を
超音波画像を得るための反射波と分離することができ
る。

【００１９】さらに、本発明の超音波トランスポンダは
超音波トランスデューサの出力信号を例えば矩形波に波
形整形し、これを分周して超音波トランスデューサのト
リガ信号を得ることにより、超音波トランスデューサに
超音波画像装置の超音波プローブからの超音波ビームが
分周率で決まる一定回数当る毎に超音波トランスデュー
サか駆動される。従って、この超音波トランスデューサ
の位置情報は超音波画像上で点滅することになり、超音
波トランスデューサの位置、すなわち治療対象の位置を
より明確に認識することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の第１の実施例に係る超音波治療
装置の構成を示す図である。

【００２１】この実施例は、尿管結石を破砕治療する場
合の例を示しており、患者１の尿管２内に、カテーテル
３が挿入されている。カテーテル３の先端部には、共振
周波数の異なる２つの超音波トランスジューサ４ａ，４
ｂが設置されている。各共振周波数は例えば第１の超音
波トランスデューサ４ａのそれは５ＭＨｚ、第２の超音
波トランスデューサ４ｂのそれは３．５ＭＨｚ、という
組合せが考えられる。両超音波トランスデューサ４ａ，
４ｂは、結石（以下、治療対象という）５に近接した個
所に位置している。

【００２２】第２の超音波トランスデューサ４ｂはアン
プ６の入力に接続され、アンプ６の出力は波形整形器７
の入力に接続されている。波形整形器７の出力は駆動回
路８の入力に接続され、駆動回路８の出力は第１の超音
波トランスデューサ４ａに接続されている。カテーテル
３、超音波トランスデューサ４ａ，４ｂ、アンプ６、波
形整形器７および駆動回路８は、超音波トランスポンダ
を構成する。このトランスポンダにおいては、トランス
デューサ４ｂで超音波が受信されると、この受信信号が
アンプ６で増幅され、波形整形器７で矩形波に整形され
た後、駆動回路８に供給され、この駆動回路８によって
トランスジューサ４ａが駆動され、ほぼ無指向性の超音
波が放射される。

【００２３】一方、患者１の治療対象５上に位置して治
療用アプリケータ９が設けられている。このアプリケー
タ９は、例えば球殻状に構成された圧電素子とその前面
に配置されて患者１の体表面に接触される水袋からな
り、高電圧駆動回路１９によって駆動され、強力な超音
波を治療対象５に向けて照射する。治療用アプリケータ
９には、超音波画像装置１０の超音波プローブ１１が取
り付けられている。

【００２４】超音波画像装置１０は、超音波プローブ１
１、送信回路１２、ハイパスフィルタ１３、ローパスフ
ィルタ１４、受信回路１５，１６、Ａ／Ｄ変換器１７、
コントローラ２０、画像メモリ２１〜２３、Ｄ／Ａ変換
器２５およびＣＲＴディスプレイ２６からなる。超音波
プローブ１１は例えば図の紙面に垂直方向に複数の圧電
素子が配列された１次元アレイからなり、送信回路１２
からの信号により駆動され、例えば３．５ＭＨｚの超音
波ビームを患者１の体内に発射すると共に、体内からの
反射波および超音波トランスデューサ４ａからの超音波
を受信する。相対位置検出器１８は、治療用アプリケー
タ９と超音波プローブ１１との相対位置を検出するもの
であり、例えばポテンショメータにより構成される。

【００２５】ハイパスフィルタ１３は超音波トランスデ
ューサ４ａからの超音波信号を検出するためのもので、
その中心周波数は例えば５ＭＨｚに設定される。ローパ
スフィルタ１４は超音波プローブ１１からの超音波ビー
ムによる反射波信号を検出するためのもので、その中心
周波数は例えば３．５ＭＨｚに設定される。

【００２６】受信回路１５，１６はそれぞれフィルタ１
３，１４の出力信号を増幅および検波する。Ａ／Ｄ変換
器１７は受信回路１５，１６の出力信号および相対位置
検出器１８の出力信号をそれぞれディジタル化し画像デ
ータを出力する。これらの画像データは、コントローラ
２０の制御下で画像メモリ２１〜２３にそれぞれ書き込
まれる。画像メモリ２１〜２３内の画像データは、コン
トローラ２０の制御下で読出され、Ｄ／Ａ変換器２５で
アナログ信号に変換された後、ＣＲＴディスプレイ２６
に供給されることにより、患者１の体内の超音波画像
（Ｂモード像）が表示される。

【００２７】演算回路２４は、コントローラ２０を介し
て入力される画像メモリ２１からの画像データ（受信回
路１５の出力信号）と画像メモリ２３からの画像データ
（相対位置検出器１８の出力信号）との相関演算を行っ
て相関係数を求め、その相関係数がある設定値を越えた
場合は治療対象５と治療用アプリケータ９の集束点とが
ほぼ一致したと判定して、一致判定信号をコントローラ
２０に供給する。コントローラ２０は、この一致判定信
号を受けると高電圧駆動回路１９にトリガ信号を供給す
る。

【００２８】次に、本実施例の動作を説明する。患者１
の体表面に置かれた超音波プローブ１１から、カテーテ
ル３の先端部付近に向けて超音波ビームが放射される。
ここで、超音波プローブ１１から放射される超音波ビー
ムの中心周波数（超音波プローブ１１を構成する圧電素
子の共振周波数）は３．５ＭＨｚとする。この超音波ビ
ームは、共振周波数が３．５ＭＨｚの超音波トランスジ
ューサ４ｂで受信される。この受信信号はアンプ６で増
幅され、波形整形器７により矩形波に整形された後、駆
動回路８に供給される。そして、５ＭＨｚの高周波パル
スを発生する駆動回路８によって共振周波数が５ＭＨｚ
の超音波トランスジューサ４ａが駆動され、５ＭＨｚの
ほぼ無指向性の超音波が放射される。

【００２９】超音波トランスデューサ４ａから放射され
た超音波は、超音波プローブ１１で患者１の体内の各所
から反射して戻ってくる反射波と共に受信され、電気信
号として出力される。この超音波プローブ１１の出力信
号は、ハイパスフィルタ１３およびローパスフィルタ１
４により、５ＭＨｚを中心とする周波数成分と３．５Ｍ
Ｈｚを中心とする周波数成分とに分離される。フィルタ
１３，１４の出力信号は、それぞれ受信回路１５，１６
で増幅および検波された後、Ａ／Ｄ変換器１７によりデ
ィジタル化されて画像データとなり、画像データ画像メ
モリ２１，２２に書き込まれる。

【００３０】画像メモリ２２内の３．５ＭＨｚ成分の画
像データは、Ｄ／Ａ変換器２５を介してＣＲＴディスプ
レイ２６上で図２に示すような通常のＢモード像として
表示される。一方、画像メモリ２１内の超音波トランス
デューサ４ａからの情報である５ＭＨｚ成分の画像デー
タは、Ｂモード像と輝度または色を異ならせてＣＲＴデ
ィスプレイ２６上でＢモード像に重畳され、図２に示す
ようにカテーテル３の先端位置を示す輝点２８として表
示される。これにより、操作者はより明確にカテーテル
３の先端位置を把握することが出来る。

【００３１】次に、治療モードにおいては、超音波プロ
ーブ１１と治療用アプリケータ９の相対位置を変えなが
ら、治療用超音波の集束点と超音波画像上の治療対象位
置を一致させる必要がある。以下、この位置決めの方法
について述べる。

【００３２】ポテンショメータ等で構成された相対位置
検出器１８は、超音波プローブ１１と治療用アプリケー
タ９との相対位置を常時検出している。この相対位置検
出器１８の検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１７を介して画像
メモリ２３に画像データとして書き込まれる。この画像
メモリ２３内の画像データに基づいて、ＣＲＴディスプ
レイ２６上で図２に示すように、治療用アプリケータ１
９からの治療用超音波の集束点を示す集束点マーカ２９
がＢモード像に重畳して表示される。操作者は、この集
束点マーカ２９とカテーテル３の先端位置を示す輝点２
８とを一致させてから、図示しないスイッチを操作して
治療モードを開始する。

【００３３】治療モードでは、演算回路２４が画像メモ
リ２１内の４ＭＨｚ成分の画像データと画像メモリ２３
内の画像データとの相関演算を行って相関係数を求め
る。この処理は、両画像データで示される２つの領域の
重なり部分の面積、つまり一致度を求めることに相当す
る。そして、こうして求められた相関係数を予め定めた
設定値と比較して、設定値を越えると治療対象５と治療
用アプリケータ９の焦点（治療用超音波の集束点）とが
ほぼ一致したものと判定し、一致判定信号をコントロー
ラ２０に供給する。これによりコントローラ２０から高
電圧駆動回路１９にトリガ信号が供給され、高電圧駆動
回路１９から治療用アプリケータ９の圧電素子に高電圧
パルスが印加されることにより、治療対象５に向けて治
療用超音波（衝撃波または強力な超音波）が発射され
る。

【００３４】一方、上記相関係数が設定値に達しない場
合、つまり治療対象５と治療用アプリケータ９の焦点が
不一致の場合は、コントローラ２０から高電圧駆動回路
１９にトリガ信号は供給されず、治療用超音波は発射さ
れないので、治療対象５の周囲の正常組織に損傷を与え
ずに済む。

【００３５】なお、上記実施例においては超音波トラン
スポンダとしてアクティブタイプを用いたが、パッシブ
タイプを用いても同様に実施することができる。パッシ
ブタイプの超音波トランスポンダは通常単一の超音波ト
ランスデューサを持ち、超音波画像装置の超音波プロー
ブからの超音波ビームを受信して位置情報を得る。この
位置情報を上記実施例における超音波プローブ１１の出
力信号に含まれる超音波トランスデューサ４ａからの位
置情報と同様に用いて、ＣＲＴディスプレイ２６上に位
置情報を表示したり、演算回路２４での相関演算に供し
たりすることができる。

【００３６】また、上記実施例において超音波トランス
ポンダに用いた超音波トランスジューサ４ａ，４ｂは、
例えば特願平２−６７９４７に記載された様な２種類の
共振周波数を有する単一トランスジューサであっても構
わない。要するに、トランスデューサ４ａ，４ｂは別々
に構成されたものでもよいし、一体に構成されたもので
もよい。超音波プローブ１１についても、２種類の共振
周波数を有するものの方が受信感度が向上するため望ま
しい。

【００３７】次に、図３を参照して本発明の第２の実施
例を説明する。同図において、図１と共通の部分には同
一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施例では超
音波画像装置において、超音波画像を得るために特開昭
５７−１８５８４０に示されるような２次元アレイによ
る超音波プローブ３１を用いている。また、送信回路３
２および受信回路３５，３６は、遅延時間が制御可能な
遅延回路を内蔵しており、コントローラ２０からの制御
信号Ｓ０〜Ｓ２により遅延時間が制御される。これによ
り受信回路３５，２６からは、３次元の反射波情報が得
られる。また、相対位位置検出器３８も超音波プローブ
１１と治療用アプリケータ９との相対位置を３次元の位
置情報として得る。これら受信回路３５，３６および相
対位置検出器３８からの３次元情報は、Ａ／Ｄ変換器１
７を経て３次元画像メモリ４１〜４３に３次元画像デー
タとして蓄えられる。

【００３８】一方、演算回路４４はコントローラ４０を
介して入力される画像メモリ４１からの画像データ（受
信回路３５の出力信号）と画像メモリ３３からの画像デ
ータ（相対位置検出器３８の出力信号）との相関演算を
行って相関係数を求め、その相関係数がある設定値を越
えた場合は治療対象５と治療用アプリケータ９の焦点と
がほぼ一致したと判定して、一致判定信号をコントロー
ラ２０に供給する。コントローラ２０は、この一致判定
信号を受けると高電圧駆動回路１９にトリガ信号を供給
する。

【００３９】さらに、演算回路４４は上記相関演算結果
により治療対象５と治療用アプリケータ９の焦点との位
置ずれのベクトル量、即ちずれ量およびずれの方向を算
出する。この位置ずれのベクトル量のデータがコントロ
ーラ４０を介してアプリケータ位置制御器４５に送られ
る。アプリケータ位置制御器４５は、このデータに基づ
き治療対象５と治療用アプリケータ９の集束点とが一致
するようにアプリケータ９の姿勢を物理的に制御する。
このように本実施例では、治療用アプリケータ９の位置
制御も自動的に行うことができ、治療効率が向上する。

【００４０】なお、上記実施例では３次元画像データを
得るために、２次元アレイの超音波プローブ３１を用い
たが、通常のＢモード用である１次元アレイの超音波プ
ローブローブを機械的にスキャンして３次元画像データ
を得る方法でも良い。

【００４１】また、治療用超音波を放射するアプリケー
タ９に関しても、例えば米国特許第４，５２６，１６８
号に記載されているように２次元アレイの圧電素子を用
い、その高電圧駆動回路１９の遅延時間制御により、機
械的に姿勢を変えることなく焦点の位置を変える事が可
能である。この時、相対位置検出器３８はポテンショメ
ータのような機械的な変位を検出するものでは無く、ア
プリケータ９を構成する２次元アレイの遅延時間から演
算により求める事になり、またアプリケータ位置制御器
３８も電子的に高電圧駆動回路１９の遅延時間制御を行
うことで焦点位置を制御する構成とすればよい。

【００４２】図４は、本発明の第３の実施例を示す図で
ある。この実施例では、図１の演算回路２４に代えて比
較回路２７を用いている点が図１の実施例と異なる。こ
の比較回路２７には超音波トランスポンダのアンプ６の
出力信号が入力される。

【００４３】治療開始時、まず高電圧駆動回路１９から
弱い駆動パルスが発せられ、治療用アプリケータ９から
は患者１の体内組織を損傷しない程度の微弱な超音波パ
ルスが放射される。この超音波はトランスポンダの超音
波トランスジューサ４ｂで受信され、アンプ６で増幅あ
るいは減衰された後、比較回路２７でその受信強度が予
め設定された閾値と比較される。ここで、受信強度が閾
値より大きければカテーテル３の先端部と治療用超音波
の集束点が一致していると判断され、コントローラ２０
を介して高電圧駆動回路１９に制御パルスが出される。
この制御パルスが供給されると、高電圧駆動回路１９は
駆動電圧を治療レベルまで上昇させ、アプリケータ９か
ら治療用超音波を１パルスあるいは数パルス発射する。
以上の動作を治療用超音波パルス発射タイミング毎に行
うことで、トランスポンダで示される治療対象以外の部
位への誤照射が防止できる。

【００４４】なお、上記実施例では比較回路２７での比
較に供される受信信号を超音波トランスポンダのトラン
スジューサ４ｂで得たが、他の超音波トランスデューサ
を用いてもよい。

【００４５】また、上記実施例では治療用超音波をパル
スとしたが、バースト波を用いるタイプでも同様に使用
できる。さらに、温熱治療装置のような連続波を用いた
治療装置でも、以下の動作をさせる事により、図４とほ
ぼ同一構成で同様の効果を得る事が出来る。

【００４６】治療開始時には、まず弱い連続超音波を発
射する。この超音波を上記実施例と同様にトランスジュ
ーサ４ｂで受信して、その受信強度を比較回路２７で第
１の閾値と比較する。ここで、受信強度が第１の閾値よ
り大きければ、コントローラ２０から高電圧駆動回路１
９へ制御パルスを出し、治療用の強力な連続超音波に切
り替える。この治療用超音波も同様に受信され、受信強
度が比較回路２７で予め設定された第２の閾値と比較さ
れる。ここで、受信強度が所定時間（例えば２秒間）連
続して第２の閾値より小さければ、治療開始時のモード
に戻り弱い連続超音波に切り替えるようにする。

【００４７】図５は本発明の第４の実施例であり、図１
の構成にアップダウンカウンタ５１が追加されると共
に、演算回路２４がサブトラクション回路５２に置き換
えられている。アップダウンカウンタ５１は波形整形器
７の出力に接続され、パルスが入力される度に所定数
（例えば３）から１づつカウンチ値が減って行き、０に
なったところで駆動回路８にパルスを出力してから自己
リセットしてカウント値を所定数に戻す。すなわち、ア
ップダウンカウンタ５１は１／３分周回路として用いら
れている。

【００４８】従来では画像用の超音波ビームがカテーテ
ルの先端に当たる度に超音波トランスジューサから超音
波パルスを送信していたが、本実施例では画像用超音波
ビームが３回当たる度に１回だけ超音波パルスを送信す
ることになる。従って、超音波画像上ではトランスジュ
ーサ４ｂの位置で輝点が点滅するようになる。このた
め、たとえ周囲に類似の高エコー体が存在しても、容易
にカテーテル３の先端位置の位置情報を正確に認識する
事が出来る。

【００４９】また、この実施例では駆動回路８からパル
スを出すタイミング情報がサブトラクション回路５２に
送られる。サブトラクション回路５２は、このタイミン
グにより、超音波トランスデューサ４ａから超音波パル
スが送信された画像と、その直後あるいは直前の画像デ
ータを画像メモリ２１，２２から読み込むと、両画像デ
ータを引き算する。これにより画像メモリ２１からのト
ランスポンダによる画像データのみが得られ、これを次
の画面に重畳して表示することで治療対象の位置が明瞭
に表わされる。この実施例では、超音波トランスポンダ
に２つの超音波トランスデューサ４ａ，４ｂを用いてい
るが、超音波トランスデューサは一つでもよく、その場
合フィルタ１３、受信回路１４および画像メモリ２１も
なくとも良い。図６は、図５中の超音波トランスポンダ
のみを示した図である。この超音波トランスポンダは、
従来の超音波画像装置と組み合わせて使用してもよい。

【００５０】以上の実施例において、治療用超音波は全
て集束点を有する様に記述したが、狭い集束点ではなく
ある広さを持つ領域（集束領域）に照射するタイプでも
構わない。

【００５１】また、上記の実施例では結石破砕を目的と
する超音波治療装置について述べたが、これ以外の超音
波を用いた種々の治療装置、例えばハイパサーミアや血
栓溶解装置などにも本発明を適用することが可能であ
る。その他、本発明は種々変形して実施することができ
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によればトラ
ンスポンダで示される治療対象の位置を明確に把握して
治療用超音波の集束領域を確実に一致させることが出
来、しかも治療対象にのみに治療用超音波を照射する事
が出来、安全性と治療効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例に係る超音波治療装置
の構成図

【図２】 同実施例におけるＣＲＴディスプレイ上の表
示例を示す図

【図３】 本発明の第２の実施例に係る超音波治療装置
の構成図

【図４】 本発明の第３の実施例に係る超音波治療装置
の構成図

【図５】 本発明の第４の実施例に係る超音波治療装置
の構成図

【図６】 本発明の第５の実施例に係る超音波トランス
ポンダの構成図

【図７】 従来の超音波トランスポンダを示す図

【符号の説明】

１…患者 ２…尿管 ３…カテーテル ４ａ，４ｂ，４…超音
波トランスデューサ ５…治療対象 ６…アンプ ７…波形整形器 ８…駆動回路 ９…治療用アプリケータ １０…超音波画像装置 １１…超音波プローブ １２…送信回路 １３…ハイパスフィルタ １４…ローパスフィル
タ １５，１６…受信回路 １７…Ａ／Ｄ変換器 １８…相対位置検出器 １９…高電圧駆動回路 ２０…コントローラ ２１〜２３…画像メモ
リ ２４…演算回路 ２５…Ｄ／Ａ変換器 ２６…ＣＲＴディスプレイ ２７…比較回路 ３２…送信回路 ３５，３６…受信回路 ３８…３次元相対位置検出器 ４０…コントローラ ４１〜４３…３次元画像メモリ ４４…演算回路 ５１…アップダウンカウンタ ５２…サブトラクショ
ン回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 新一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】患者体内の治療対象に体外から治療用超音
   波を照射する超音波照射手段と、 患者体内に超音波ビームを照射しその反射波を受信して
   超音波画像を得る超音波画像装置と、 患者体内に挿入されるカテーテルと、 このカテーテルの所定位置に設置され、該所定位置の位
   置情報を得る少なくとも一つの超音波トランスデューサ
   と、 この超音波トランスデューサにより得られた位置情報を
   前記超音波画像上に重畳して表示する表示手段と、 前記超音波トランスデューサにより得られた位置情報を
   用いて前記治療用超音波照射手段を制御する制御手段と を具備すること特徴とする超音波治療装置。
2. 【請求項２】カテーテルと、 このカテーテルの所定位置に設置された共振周波数の異
   なる第１および第２の超音波トランスデューサと、 トリガ信号が供給されることにより前記第１の超音波ト
   ランスデューサを駆動する駆動手段と、 前記第２の超音波トランスデューサの出力信号を波形整
   形して前記トリガ信号を得る波形整形手段と を具備することを特徴とする超音波トランスポンダ。
3. 【請求項３】カテーテルと、 このカテーテル所定位置に設置された少なくとも一つの
   超音波トランスデューサと、 トリガ信号が供給されることにより前記超音波トランス
   デューサを駆動する駆動手段と、 前記超音波トランスデューサの出力信号を波形整形する
   波形整形手段と、 この波形整形手段の出力信号を分周して前記トリガ信号
   を得る分周手段と を具備することを特徴とする超音波トランスポンダ。