JPH07313519A - 遠隔治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は治療時間を短縮することができる遠隔
治療装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明の遠隔治療装置は、治療波を集束させて
焦点を形成し、この焦点に存在する被治療体を治療する
遠隔治療装置において、複数の焦点を形成することが可
能な治療波発生手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、治療波を集束させて焦
点を形成し、この焦点に存在する被治療体を治療する遠
隔治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】遠隔治療装置は、衝撃タイプと温熱タイ
プとに大別される。衝撃タイプとしては、超音波方式、
放電電極方式、爆薬方式、電磁誘導方式、レーザ方式等
種々のものがある。温熱タイプとしては、超音波方式、
マイクロ波方式、ラジオ波方式、レーザ方式等種々のも
のがある。ここでは代表的な超音波治療装置として、衝
撃タイプであれば、超音波パルスを断続的に結石に集束
させ、その衝撃力（音圧）により結石を破砕するもので
あり、温熱タイプであれば、超音波を連続的に癌等の患
部に集束させ、その温熱効果により患部を治療するもの
である。

【０００３】このような超音波治療装置には、通常、イ
メージング用プローブが装備されている。このイメージ
ング用プローブを使って焦点付近の断層像を収集し、こ
の断層像を参照しながら焦点を被治療体に位置決めす
る。

【０００４】ところで、複数個の被治療体が比較的近い
範囲に点在しているときがある。また、１個の被治療体
が広範囲に延在しているときがある。さらに、近年で
は、骨折断面の骨被膜を破壊することで骨折時の接合が
促進されることが発見され、この骨折断面の骨被膜の破
壊に超音波が使われることもある。このようなときに
は、焦点の位置をずらしながら超音波を繰り返し照射す
る。このため焦点の位置決め作業を繰り返す必要があ
り、非常に手間及び治療時間がかかっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて、治療時間を短縮することができる遠隔治療装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、治療波を集束
させて焦点を形成し、この焦点に存在する被治療体を治
療する遠隔治療装置において、複数の焦点を形成するこ
とが可能な治療波発生手段を備える。

【０００７】

【作用】本発明によれば、複数の焦点で複数ケ所同時に
治療を進めることができる。したがって、治療時間が短
縮される。

【０００８】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の好ましい実
施例を説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。遠隔治療装置としては、衝撃タイプ
と温熱タイプとに大別され、さらに衝撃タイプとして
は、超音波方式、放電電極方式、爆薬方式、電磁誘導方
式、レーザ方式等種々のものがあり、温熱タイプとして
は、超音波方式、マイクロ波方式、ラジオ波方式、レー
ザ方式等種々のものがある。ここでは代表的な超音波治
療装置を説明する。

【０００９】本実施例装置には、複数、ここでは２つの
アプリケータ１、２が含まれる。図２は２つのアプリケ
ータの外観図を示し、図３は図２のＡ−Ａ断面図を示
し、図４は図３のＢ−Ｂ断面図を示す。アプリケータ１
の１／ｎ球形状（ｎは２を越える実数）のフレーム１１
０の内側には、複数の強力圧電素子１１１が配列される
圧電素子アレイが設けられる。複数の強力圧電素子１１
１が一斉に駆動されたとき、フレーム１１０の球中心に
第１の焦点Ｆ１が形成される。アプリケータ２の１／ｎ
球形状（ｎは２を越える実数）のフレーム１２０の内側
には、複数の強力圧電素子１２１が配列される圧電素子
アレイが設けられる。複数の強力圧電素子１２１が一斉
に駆動されたとき、フレーム１２０の球中心に第１の焦
点Ｆ１の近傍に第２の焦点Ｆ２が形成される。１１３、
１２３は超音波伝播媒体としての例えば水を収容する水
袋である。治療に際しては、水袋１１３、１２３を介し
てアプリケータ１、２で被治療体の例えば腕を挟み込
む。

【００１０】フレーム１１０には、柱状のイメージング
用の超音波プローブ１１５が、軸回転可能に保持され
る。この超音波プローブ１１５は、その先端に複数の圧
電素子が配列され、第１の焦点Ｆ１を含む２次元領域を
例えばセクタで走査することが可能である。図１には図
示していないが、超音波プローブ１１５を介して反射波
を受信する送受信回路と、送受信回路からの受信信号を
信号処理して超音波情報（断層像）を生成する信号処理
回路と、信号処理回路で生成された超音波情報（断層
像）を表示する表示ユニットとが存在する。図示しない
が、アプリケータ１と超音波プローブ１１５との相対的
な位置を検出するセンサ、具体的には超音波プローブ１
１５の回転角度を検出するために超音波プローブ１１５
が一定角度回転する毎にパルスを出力するロータリエン
コーダが超音波プローブ１１５の回転軸に付設される。
このセンサ出力はシステムコントローラ５で計数され
る。この計数結果、つまり回転角度と、第１の焦点Ｆ１
の位置とに基づいて、セクタ走査される２次元領域内に
おける第１の焦点Ｆ１の位置がシステムコントローラ５
で計算され、この計算結果にしたがって、表示ユニット
で超音波情報（断層像）上の相当位置に焦点マーカが表
示される。

【００１１】また、フレーム１２０には、柱状のイメー
ジング用の超音波プローブ１２５が、軸回転可能に保持
される。この超音波プローブ１２５は、その先端に複数
の圧電素子が配列され、第２の焦点Ｆ２を含む２次元領
域を例えばセクタで走査することが可能である。図１に
は図示していないが、超音波プローブ１２５を介して反
射波を受信する送受信回路と、送受信回路からの受信信
号を信号処理して超音波情報を生成する信号処理回路
と、信号処理回路で生成された超音波情報を表示する表
示ユニットとが存在する。図示しないが、アプリケータ
２と超音波プローブ１２５との相対的な位置を検出する
センサ、具体的には超音波プローブ１２５の回転角度を
検出するために超音波プローブ１２５が一定角度回転す
る毎にパルスを出力するロータリエンコーダが超音波プ
ローブ１２５の回転軸に付設される。このセンサ出力は
システムコントローラ５で計数される。この計数結果、
つまり回転角度と、第２の焦点Ｆ２の位置とに基づい
て、セクタ走査される２次元領域内における第２の焦点
Ｆ２の位置がシステムコントローラ５で計算され、この
計算結果にしたがって、表示ユニットで超音波情報（断
層像）上の相当位置に焦点マーカが表示される。

【００１２】図１に戻る。アプリケータ移動機構３は、
アプリケータ１を移動及び回動自在に保持する。アプリ
ケータ移動機構４は、アプリケータ２を移動及び回動自
在に保持する。アプリケータ移動機構３、４は、システ
ムコントローラ５の制御にしたがってアプリケータ１，
２を移動及び回転駆動する。

【００１３】第１のアプリケータ１の複数の圧電素子１
１１には、それぞれ個々に、または所定数毎に可変遅延
回路６が接続される。システムコントローラ５からのト
リガを受けてパルサ７からパルス信号が出力される。こ
のパルス信号は、可変遅延回路６で遅延時間を与えられ
て圧電素子１１１に供給される。それぞれの可変遅延回
路６の遅延時間は、遅延コントローラ８で個々に制御さ
れる。ＲＯＭ９には、複数種類の遅延データがそれぞれ
異なる焦点位置に対応して記憶されている。１つの遅延
データには、対応する焦点位置を実現するための各可変
遅延回路６の遅延時間が書き込まれている。ＲＯＭ９に
はシステムコントローラ５から読みだしアドレス信号が
供給される。システムコントローラ５には、操作卓１０
が接続される。操作卓１０からは、アプリケータ１の移
動、第１の焦点Ｆ１の移動軌跡、治療開始、第１の焦点
Ｆ１での衝撃力（または温度）等の各種指示が入力され
る。

【００１４】第２のアプリケータ２の複数の圧電素子１
２１には、それぞれ個々に、または所定数毎に可変遅延
回路１１が接続される。システムコントローラ５からの
トリガを受けてパルサ１２からパルス信号が出力され
る。このパルス信号は、可変遅延回路６で遅延時間を与
えられて圧電素子１１１に供給される。それぞれの可変
遅延回路１１の遅延時間は、遅延コントローラ１３で個
々に制御される。ＲＯＭ１４には、複数種類の遅延デー
タがそれぞれ異なる焦点位置に対応して記憶されてい
る。１つの遅延データには、対応する焦点位置を実現す
るための各可変遅延回路１１の遅延時間が書き込まれて
いる。ＲＯＭ１２にはシステムコントローラ５から読み
だしアドレス信号が供給される。システムコントローラ
５に接続された操作卓１０からは、アプリケータ２の移
動、第２の焦点Ｆ２の移動軌跡、治療開始、第１の焦点
Ｆ１での衝撃力（または温度）等の各種指示が入力され
る。

【００１５】次に上述の如く構成された本実施例の動作
を説明する。近年、骨折断面の骨被膜を破壊することで
骨折時の接合が促進されることが発見され、この骨折断
面の骨被膜の破壊に超音波が使われることがある。ここ
では骨折断面に相当する広範囲を治療する場合の動作を
説明する。図４に示すように、骨折箇所、被治療部位の
例えば腕を、両アプリケータ１に水袋１１３、１２３を
介して挟み込む。そして、図５（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、操作卓１０を介してイメージング用の超音波プロ
ーブ１１５，１２５を軸回動し、骨折部分、被治療箇所
をイメージングする。図５（ａ）は超音波プローブ１１
５を介して得られた超音波情報（断層像）の表示画面を
示し、同図（ｂ）は超音波プローブ１２５を介して得ら
れた超音波情報（断層像）の表示画面を示している。一
方の画像には、第１の焦点Ｆ１の位置を示す焦点マーカ
が表示され、他方の画像には、第２の焦点Ｆ２の位置を
示す焦点マーカが表示される。操作卓１０を介して、点
線で示す第１の焦点Ｆ１の移動軌跡と第２の焦点Ｆ２の
移動軌跡が各画像上に設定される。

【００１６】操作卓１０を介して、適切な衝撃力（また
は温度）が設定された後、適時に治療開始が指示され
る。これに応じて、システムコントローラ５は、一定の
周期でパルサ７にトリガを出力する。パルサ７からは、
操作卓１０を介して設定された衝撃力を実現する電圧の
パルス信号が同じ周期で繰り返し出力され、可変遅延回
路６を介してアプリケータ１の各圧電素子に印加され、
超音波が発生される。このとき、第１の焦点Ｆ１の移動
軌跡の各位置に対応する遅延データが、システムコント
ローラ５の制御にしたがって順番にＲＯＭ９から、遅延
コントローラ８に読み出される。これにより第１の焦点
Ｆ１は、図６に示すように、設定された移動軌跡に沿っ
て移動する。同様に、システムコントローラ５は、一定
の周期でパルサ１２にトリガを出力する。パルサ１２か
らは、操作卓１０を介して設定された衝撃力を実現する
電圧のパルス信号が同じ周期で繰り返し出力され、可変
遅延回路１１を介してアプリケータ２の各圧電素子に印
加され、超音波が発生される。このとき、第２の焦点Ｆ
２の移動軌跡の各位置に対応する遅延データが、システ
ムコントローラ５の制御にしたがって順番にＲＯＭ１４
から、遅延コントローラ１３に読み出される。これによ
り第２の焦点Ｆ２は、図６に示すように、設定された移
動軌跡に沿って移動する。

【００１７】このように２つの焦点で２つの治療点を平
行して治療することができるので、治療時間の短縮化が
図れる。また、衝撃力を任意に調整できるので、効率の
よい治療が行い得る。さらに、２つの焦点を移動させな
がら治療をすることにより、焦点位置の変更を繰り返し
行う必要が無く、治療時間の短縮化が図れる。

【００１８】なお本実施例は次のように変形してもよ
い。例えば、上述の説明では、第１の焦点Ｆ１と第２の
焦点Ｆ２とが共に移動しながら治療が進行することを説
明したが、第１の焦点Ｆ１と第２の焦点Ｆ２の両方、ま
たはいずれか一方が停止した状態で治療をすることを可
能にすることは容易に実現できる。また、上述の説明で
は、第１の焦点Ｆ１と第２の焦点Ｆ２の各位置が相違し
ているが、第１の焦点Ｆ１と第２の焦点Ｆ２を同じ位置
に形成して最大パワーで治療可能にすることは容易に実
現できる。

【００１９】また、上述の説明では、第１の焦点を形成
する圧電素子アレイと第２の焦点を形成する圧電素子ア
レイとは、アプリケータ毎に分離して設けていたが、図
７に示すように、縦横に交互又は２分割して配列しても
よい。

【００２０】また、上述の説明では、焦点付近の画像を
超音波診断装置で収集していたが、他のＸ線テレビ装
置、Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置（Ｘ線ＣＴ）、
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）、核医学診断
装置等の他のモダリティをそれぞれ単体でまたは適当に
組み合わせて採用してもよい。図８にＸ線テレビ装置を
採用した場合の外観図、図９にその画像例を示す。図１
０（ａ）に２系統のＸ線テレビ装置を採用した場合の鳥
観図，図１０（ｂ）に一方のアプリケータを取り外した
状態での図１０（ａ）の側面図を示す。図１０（ｃ）に
Ｘ線テレビ装置と超音波診断装置とを併用したを採用し
た場合の鳥観図，図１０（ｄ）に一方のアプリケータを
取り外した状態での図１０（ｃ）の側面図を示す。

【００２１】また、複数の圧電素子を球殻状にアレイす
るとして説明したが、複数の圧電素子を多面体状に又は
平板状にアレイするようにしてもよい。その他、本発明
は上記実施例に限定されず種々変形して実施可能であ
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、治療波を集束させて焦点を形
成し、この焦点に存在する被治療体を治療する遠隔治療
装置において、複数の焦点を形成することが可能な治療
波発生手段を備え、複数の焦点で複数か所同時に治療を
進めることができ、これにより治療時間を短縮できる遠
隔治療装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図。

【図２】図１のアプリケータの外観図。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図。

【図５】イメージング用プローブを介して得られる断層
像の表示画面を示す図。

【図６】焦点の移動を示す図。

【図７】図１のアプリケータの変形例を示す図。

【図８】図１の変形例の外観図。

【図９】図８のＸ線撮影系で得られるＸ線投影像の表示
画面を示す図。

【図１０】図８の変形例を示す図。

【符号の説明】

１，２…アプリケータ、 ３，４…アプリケータ移
動機構、５…システムコントローラ、 ６，１１…可変
遅延回路、７，１２…パルサ、 ８，１３…遅
延コントローラ、９，１４…ＲＯＭ、 １０…
操作卓。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 治療波を集束させて焦点を形成し、この
   焦点に存在する被治療体を治療する遠隔治療装置におい
   て、 複数の焦点を形成することが可能な治療波発生手段を備
   えることを特徴とする遠隔治療装置。
2. 【請求項２】 前記治療波発生手段は、超音波を発生す
   る複数の圧電素子が配列された第１の圧電素子アレイ
   と、前記第１の圧電素子アレイの各圧電素子を個々に駆
   動して第１の焦点を形成する第１の駆動手段と、複数の
   圧電素子が配列された第２の圧電素子アレイと、前記第
   ２の圧電素子アレイの各圧電素子を個々に駆動して第２
   の焦点を形成する第２の駆動手段と、前記第１の駆動手
   段が前記第１の圧電素子アレイの各圧電素子を駆動する
   タイミングを圧電素子毎に制御することにより前記第１
   の焦点の位置を変化させ、前記第２の駆動手段が前記第
   ２の圧電素子アレイの各圧電素子を駆動するタイミング
   を圧電素子毎に制御することにより前記第２の焦点の位
   置を変化させる制御手段とからなることを特徴とする請
   求項１記載の遠隔治療装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、治療中時間経過と共に
   前記タイミングを変化させることにより前記第１の焦点
   を任意の軌跡に沿って移動させ、治療中時間経過と共に
   前記タイミングを変化させることにより前記第２の焦点
   を任意の軌道に沿って移動させることが可能であること
   を特徴とする請求項２記載の遠隔治療装置。
4. 【請求項４】 前記焦点付近を画像化する画像化手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項１記載の遠隔治療
   装置。
5. 【請求項５】 前記画像化手段は複数の圧電素子を配列
   した超音波プローブと、前記超音波プローブを制御して
   前記焦点付近を超音波ビームで走査する送受信制御手段
   と、前記超音波プローブから前記送受信制御手段を介し
   て入力する受信信号を信号処理して超音波断層像を生成
   する信号処理手段と、前記超音波断層像を表示する表示
   手段とからなることを特徴とする請求項４記載の遠隔治
   療装置。