JPH10305041A - Ultrasonic therapy system - Google Patents
Ultrasonic therapy systemInfo
- Publication number
- JPH10305041A JPH10305041A JP9250672A JP25067297A JPH10305041A JP H10305041 A JPH10305041 A JP H10305041A JP 9250672 A JP9250672 A JP 9250672A JP 25067297 A JP25067297 A JP 25067297A JP H10305041 A JPH10305041 A JP H10305041A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- coupling liquid
- water bag
- treatment
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、体外から超音波を
集中照射して患部を治療する超音波治療装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic treatment apparatus for treating an affected part by intensively irradiating ultrasonic waves from outside the body.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、結石症の治療に体外から強力超音
波を照射し、無侵襲的に結石を破砕する結石破砕装置が
実用化され、注目されている。強力超音波源にピエゾ素
子を用いる方法は、小焦点、消耗品がない、強力超音波
強度を任意にコントロールできる、複数のピエゾ素子に
かける駆動波形を位相制御することにより焦点位置をコ
ントロールできる等、優れた長所がある(特開昭60−
145131号公報,米国特許4,526,168)。2. Description of the Related Art In recent years, a calculus crushing device for crushing calculus non-invasively by irradiating a powerful ultrasonic wave from outside the body for the treatment of calculus disease has been put into practical use and attracted attention. The method of using a piezo element as a high-intensity ultrasonic source has a small focus, no consumables, can control the intensity of high-intensity ultrasonic waves arbitrarily, and can control the focal position by controlling the phase of the drive waveform applied to multiple piezo elements Has excellent advantages (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 145131, U.S. Pat. No. 4,526,168).
【0003】また、前立腺肥大症等の治療対象に対し、
比較的侵襲の少ない治療法として、体外から体内の患部
に電磁波や超音波を照射することにより治療対象を治療
する温熱治療法(ハイパーサーミア)が施行されてい
る。これは、治療対象組織が正常組織よりも比較的熱に
弱いことを利用して、患部を42.5゜C以上に加温し
て治療対象細胞だけを破壊する治療法である。また、患
部を60゜C以上の高温にし、病理的組織に熱変性を起
こさせる加熱治療が注目されるようになり、「特開昭6
1−013956号公報」、「特開平5−137733
号公報」等に示されるように、ビエゾ素子により体外で
発生させた強力な超音波を体内の治療部位に集束させ、
組織の超音波エネルギの吸収による発熱で癌を加熱治療
する装置が研究開発されている。[0003] In addition, for the treatment of prostatic hypertrophy and the like,
As a relatively invasive treatment method, a hyperthermia treatment method, which treats a treatment target by irradiating an affected part in the body with electromagnetic waves or ultrasonic waves from outside the body, has been implemented. This is a treatment method in which the diseased part is heated to 42.5 ° C. or more to destroy only the cells to be treated, utilizing the fact that the tissue to be treated is relatively weaker to heat than the normal tissue. In addition, heat treatment for raising the temperature of the affected area to 60 ° C. or higher and causing heat denaturation in pathological tissues has attracted attention.
No. 1-013956 "and" Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-137733.
As shown in the publication, the powerful ultrasonic wave generated outside the body by the piezo element is focused on the treatment site inside the body,
Devices for heating and treating cancer by heat generation due to absorption of ultrasonic energy of tissue have been researched and developed.
【0004】また超音波による発熱ではなく、結石を破
砕するような強力なバルス状の強力超音波を癌に照射
し、その機械的な力で細胞を壊死させる治療法も研究さ
れている(Hoshi,S.et al.:J.Uro
logy,Vol.146:439,1991.)。[0004] In addition, a therapeutic method of irradiating a cancer with a powerful bals-like powerful ultrasonic wave that crushes a calculus, instead of generating heat by ultrasonic waves, and necrosis cells by the mechanical force has been studied (Hoshi). , S. et al .: J. Uro.
logic, Vol. 146: 439, 1991. ).
【0005】実際に臨床に用いられている例としてはE
DAP社(仏)で行われた膀胱癌の治療(体外照射)
(G.Va11ancien et al.:Eur
Urol 1993,23(suppl 1),pp4
8)、Focal Surgery社(米)で行われた
前立腺治療対象の治療(径直腸照射)(Stephan
Madersbacher et al.:Cance
r res Aug1995 Vol.55,pp33
46,1995)等がある。[0005] An example actually used clinically is E
Treatment of bladder cancer at DAP (France) (external radiation)
(G. Va11ancien et al .: Eur.
Urol 1993, 23 (suppl 1), pp4
8) Treatment of prostate treatment (radial rectal irradiation) performed by Focal Surgery (USA) (Stephan)
See Madersbacher et al. : Cance
r res Aug 1995 Vol. 55, pp33
46, 1995).
【0006】従来の治療用の超音波振動子は、図11
(a),(b)に示すように超音波が幾何学的焦点で集
束するように球殻型に形成されている。A conventional ultrasonic transducer for treatment is shown in FIG.
As shown in (a) and (b), the ultrasonic wave is formed in a spherical shell shape so as to be focused at a geometric focus.
【0007】ところで、肝臓等の臓器は図12に示すよ
うに肋骨中に納まっているため、超音波により加熱治療
する際に、肋骨による超音波の遮蔽による到達エネルギ
ーの低下が問題となる。[0007] By the way, since the organs such as the liver are accommodated in the ribs as shown in FIG. 12, when the heat treatment is performed by the ultrasonic waves, the reduction of the energy reached by the shielding of the ultrasonic waves by the ribs becomes a problem.
【0008】例えば、開口径100mmの球殻型振動子
を用いて、肋骨上から肝臓に超音波を照射すると、全放
射超音波の約70%が肋骨により遮蔽され、焦点位置ま
で届くのは約30%となってしまう。超音波エネルギー
も約30%に低下する。遮蔽のロス分を補うために、投
入エネルギ−を増加させる方法も考えられるが、皮膚面
での強度が非常に高くなるため、火傷等の事故がおこる
危険性がある。For example, when an ultrasonic wave is applied to the liver from above the ribs using a spherical shell type vibrator having an aperture diameter of 100 mm, about 70% of the total radiated ultrasonic waves are shielded by the ribs and reach the focal position only about 70%. It will be 30%. Ultrasonic energy also drops to about 30%. In order to compensate for the loss of shielding, a method of increasing the input energy is conceivable. However, since the strength on the skin surface becomes extremely high, there is a risk that an accident such as a burn may occur.
【0009】また、超音波治療装置には次のような問題
もある。結石破砕に用いる振動子(ピエゾ素子)は、数
kVの高電圧で駆動されるが、一回の駆動時間は数μs
であるので、発熱の心配はない。[0009] The ultrasonic therapy apparatus also has the following problems. The vibrator (piezo element) used for calculus crushing is driven by a high voltage of several kV, but one driving time is several μs.
There is no need to worry about fever.
【0010】しかし、温熱治療では振動子を、60W/
cm2前程度の連続波により駆動する。このとき振動子
内部にヒステリシス損失や誘電損失(tanδ)、機械
的損失(1/Q)による発熱が起こることが知られてい
る。発熱の程度によってはピエゾ素子の電気的特性が変
化し、エネルギーロスが起こるだけでなく、その近隣の
バッキング材等を劣化させ、装置の故障を引き起こす危
険もある。However, in the hyperthermia treatment, the vibrator is operated at 60 W /
It is driven by a continuous wave of about 2 cm 2 . At this time, it is known that heat is generated inside the vibrator due to hysteresis loss, dielectric loss (tan δ), and mechanical loss (1 / Q). Depending on the degree of heat generation, the electric characteristics of the piezo element change, causing not only energy loss but also deterioration of the backing material and the like in the vicinity thereof, which may cause a failure of the device.
【0011】そこで、振動子の効果的な冷却が必要にな
り、放熱フィンやその他の冷却装置を振動子に装着する
等の提案がされている(特願平6−248480号、特
願平6−315979号)。[0011] Therefore, effective cooling of the vibrator is required, and it has been proposed to attach a radiation fin or other cooling device to the vibrator (Japanese Patent Application Nos. 6-248480, 6). -315979).
【0012】しかし、これらの冷却装置を装着すること
は、アプリケータの構造をより複雑にし、製造に手間が
かかったり、アプリケータの操作性の低下を招いたりす
る危険がある。However, the installation of these cooling devices complicates the structure of the applicator, increases the time required for manufacturing, and reduces the operability of the applicator.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、肋骨
等による超音波の遮蔽を効果的に回避できる超音波治療
装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultrasonic treatment apparatus capable of effectively avoiding shielding of an ultrasonic wave by a rib or the like.
【0014】本発明の他の目的は、構造簡単にして振動
子を効果的に冷却できる超音波治療装置を提供すること
である。Another object of the present invention is to provide an ultrasonic therapy apparatus capable of effectively cooling a transducer with a simple structure.
【0015】[0015]
【問題を解決するための手段】本発明は、治療用超音波
を治療対象に集束的に照射させてこの治療対象を治療す
る超音波治療装置において、前記治療用超音波を略扇状
に形成することが可能であることを特徴とする。According to the present invention, there is provided an ultrasonic treatment apparatus for treating a treatment target by irradiating the treatment ultrasonic wave to the treatment target in a focused manner, wherein the treatment ultrasonic wave is formed in a substantially fan shape. It is characterized in that it is possible.
【0016】前記扇状の治療用超音波の最大厚が20m
m以下である。The maximum thickness of the fan-shaped therapeutic ultrasonic wave is 20 m.
m or less.
【0017】前記扇状の治療用超音波を発生するため
に、長軸方向に一定の曲率で湾曲した略短冊状又は略楕
円状のピエゾ素子を有する。In order to generate the fan-shaped therapeutic ultrasonic waves, there is provided a substantially strip-shaped or substantially elliptical piezo element which is curved at a constant curvature in the major axis direction.
【0018】前記ピエゾ素子は、前記長軸方向と同じ曲
率で短軸方向にも湾曲している。The piezo element is curved in the minor axis direction at the same curvature as the major axis direction.
【0019】前記扇状の治療用超音波を発生するため
に、長軸方向に一定の曲率で湾曲した略短冊状又は略楕
円状にアレイされた複数のピエゾ素子を有する。In order to generate the fan-shaped therapeutic ultrasonic waves, there are provided a plurality of piezo elements arranged in a substantially strip shape or a substantially elliptical shape curved at a constant curvature in the long axis direction.
【0020】前記ピエゾ素子は、球殻状である。The piezo element has a spherical shell shape.
【0021】前記複数のピエゾ素子の向きを個別に変更
するための手段を有する。The apparatus has means for individually changing the directions of the plurality of piezo elements.
【0022】前記扇状の治療用超音波を複数発生するこ
とが可能に構成されている。The fan-shaped therapeutic ultrasonic waves can be generated in plurality.
【0023】また、本発明は、超音波発生源で発生した
治療用超音波を水袋に収容されているカップリング液を
介して被検体内に導入せしめ、前記被検体内の患部を治
療する超音波治療装置において、前記超音波発生源を冷
却するために、前記カップリング液を前記水袋と熱交換
機との間で循環させる手段を具備している。Further, according to the present invention, a therapeutic ultrasonic wave generated by an ultrasonic generating source is introduced into a subject via a coupling liquid contained in a water bag, and the affected part in the subject is treated. In the ultrasonic therapy apparatus, a means for circulating the coupling liquid between the water bag and the heat exchanger is provided for cooling the ultrasonic generation source.
【0024】前記循環手段は、前記カップリング液を前
記水袋に吐出するノズルを有し、このノズルは前記カッ
プリング液を前記超音波発生源に吹き付けるように設け
られている。The circulating means has a nozzle for discharging the coupling liquid into the water bag, and the nozzle is provided so as to spray the coupling liquid to the ultrasonic generating source.
【0025】前記循環手段は、前記カップリング液を前
記水袋から取水する取水口と、前記カップリング液を前
記水袋に吐出する吐出口とを有し、前記取水口は前記超
音波発生源の略中央部に設けられ、前記吐出口は前記超
音波発生源の周縁部に設けられている。[0025] The circulating means has a water inlet for taking in the coupling liquid from the water bag, and a discharge port for discharging the coupling liquid into the water bag. , And the discharge port is provided at a peripheral portion of the ultrasonic wave generating source.
【0026】前記吐出口は前記超音波発生源の周縁部に
複数設けられている。A plurality of the discharge ports are provided at a peripheral portion of the ultrasonic wave generating source.
【0027】前記循環手段は、前記カップリング液を前
記水袋から取水する取水口を有し、この取水口は前記超
音波発生源の背面側に設けられている。[0027] The circulating means has a water intake for taking in the coupling liquid from the water bag, and the water intake is provided on the back side of the ultrasonic wave generating source.
【0028】さらに本発明は、被検体内の患部を治療す
るために治療用超音波を発生する振動子と、この振動子
の背面に設けられるバッキング材とを有する前記超音波
治療装置において、前記バッキング材は、熱伝導率が1
0W/(m・K)以上である。Further, the present invention provides the ultrasonic treatment apparatus comprising: a vibrator for generating therapeutic ultrasonic waves for treating an affected part in a subject; and a backing material provided on a back surface of the vibrator. The backing material has a thermal conductivity of 1
0 W / (m · K) or more.
【0029】前記バッキング材は、アルニミウム、銀、
銅の少なくとも1種類の金属を少なくとも含んでいる。The backing material is aluminum, silver,
It contains at least one kind of metal of copper.
【0030】(作用)本発明では、略扇状の治療用超音
波を例えば肋畳の隙問を通して治療対象に照射できる。(Function) In the present invention, the treatment target ultrasonic wave can be irradiated to the treatment target through, for example, the space between the ribs.
【0031】また本発明では、水袋と熱交換機との間で
循環させることによりカップリング液を流用して振動子
を効果的に冷却できる。In the present invention, the vibrator can be effectively cooled by diverting the coupling liquid by circulating between the water bag and the heat exchanger.
【0032】さらに本発明では、バッキング材は熱伝導
率が10W/(m・K)以上であるので、振動子で発生した熱
を迅速に振動子から吸熱できる。従って振動子を効果的
に冷却できる。Further, in the present invention, since the thermal conductivity of the backing material is 10 W / (m · K) or more, the heat generated by the vibrator can be quickly absorbed from the vibrator. Therefore, the vibrator can be effectively cooled.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の超
音波治療装置を好ましい実施形態により説明する。な
お、超音波治療装置とは結石破砕装置と超音波温熱治療
装置とを含むものである。本発明はこれらいずれの装置
にも適用可能である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The ultrasonic therapy device includes a calculus crushing device and an ultrasonic thermotherapy device. The present invention is applicable to any of these devices.
【0034】(第1の実施形態)図1に本発明の第1の
実施形態による超音波治療装置のブロック図を示す。ア
プリケータ1は、治療用強力超音波を集束的に発生する
治療用超音波発生源2と、治療用強力超音波を治療用超
音波発生源2から患者3までロス少なく導くカップリン
グ液4と、このカップリング液4を密封する水袋5とを
有している。治療に際しては、治療台10に患者3を固
定してから、アプリケータ1を患者3の体表に乗せ、水
袋5を超音波ゼリー等(図示せず)を介して患者3の皮
膚に接触させる。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic therapy apparatus according to a first embodiment of the present invention. The applicator 1 includes a therapeutic ultrasonic wave source 2 that generates the therapeutic ultrasonic waves in a focused manner, and a coupling liquid 4 that guides the therapeutic ultrasonic waves from the therapeutic ultrasonic wave source 2 to the patient 3 with less loss. And a water bag 5 for sealing the coupling liquid 4. At the time of treatment, the patient 3 is fixed on the treatment table 10, and then the applicator 1 is put on the body surface of the patient 3, and the water bag 5 is brought into contact with the skin of the patient 3 via ultrasonic jelly or the like (not shown). Let it.
【0035】この治療用超音波発生源2の略中央部分に
は孔17が開けられ、ここに超音波プローブ8が挿入さ
れる。なお、この超音波プローブ8が治療用超音波発生
源2の外側についているアウトラインタイプであっても
よい。ここでは前者の構造で説明する。超音波プローブ
8は、アプリケータ1に対して取り外し可能でも良い
し、上記孔17に固定されていても良い。この超音波プ
ローブ8は、前後方向のスライドと、軸回転移動が可能
なように設けられている。これらスライドや軸回転の動
きは、手動又は制御回路11とプローブ位置制御回路1
3の制御により実現される。A hole 17 is formed at a substantially central portion of the therapeutic ultrasonic generator 2, and an ultrasonic probe 8 is inserted therein. Note that the ultrasonic probe 8 may be of an outline type provided outside the therapeutic ultrasonic wave generation source 2. Here, the former structure will be described. The ultrasonic probe 8 may be detachable from the applicator 1 or may be fixed to the hole 17. The ultrasonic probe 8 is provided so as to be able to slide in the front-rear direction and to move axially. The movement of the slide and the rotation of the shaft is manually or by the control circuit 11 and the probe position control circuit 1.
3 is realized.
【0036】超音波診断装置14は、超音波プローブ8
を介して患者3の断面をイメージング用超音波で走査
し、治療用協力超音波の焦点7を含む断面の断層像を再
構成し、CRT(図示せず)に表示できるように構成さ
れている。また、超音波診断装置14は、断層像上に焦
点7の位置をマーカで表示できるように構成されてい
る。この機能を利用して、断層像上で体内の治療対象
(結石や治療対象)6の位置を確認しながら、焦点7が
治療対象6に一致するようにアプリケータ1や患者3を
移動させることができる。治療対象6と焦点7の一致を
断層像上で確認した後、駆動回路12で治療用超音波発
生源2を駆動して強力超音波を照射し、超音波焦点7に
存在している治療対象6を治療する。また、術者は、断
層像から治療計画を立てたり、強力超音波照射前と照射
後の体内の超音波画像を比較することにより、治療効果
を確認したりできる。The ultrasonic diagnostic apparatus 14 includes the ultrasonic probe 8
Is configured to scan the cross section of the patient 3 with imaging ultrasonic waves through the interface, reconstruct a tomographic image of the cross section including the focal point 7 of the cooperative ultrasonic wave for treatment, and display the tomographic image on a CRT (not shown). . In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus 14 is configured to be able to display the position of the focal point 7 on a tomographic image with a marker. Using this function, the applicator 1 and the patient 3 are moved so that the focal point 7 matches the treatment target 6 while confirming the position of the treatment target (calculus or treatment target) 6 in the body on the tomographic image. Can be. After confirming the coincidence between the treatment target 6 and the focal point 7 on the tomographic image, the driving circuit 12 drives the therapeutic ultrasonic wave generating source 2 to irradiate a strong ultrasonic wave, and the treatment target existing at the ultrasonic focal point 7 Treat 6. Further, the surgeon can make a treatment plan from a tomographic image, and confirm the therapeutic effect by comparing ultrasonic images of the inside of the body before and after the irradiation with high-intensity ultrasonic waves.
【0037】図2(a)に治療用超音波発生源2をその
焦点7側から見た図を示している。図3(a)に治療用
超音波発生源2の縦断面図を示し、同図(b)に治療用
超音波発生源2の横断面図を示している。治療用超音波
発生源2は、治療用強力超音波を肋骨16の隙間から治
療対象に照射することが可能なように、比較的薄い、例
えば肋骨間通過時の厚さが20mm以下の略扇状(又は
薄いくさび形状)の治療用強力超音波を照射することが
できるように構成されている。具体的には、従来と同様
に複数のピエゾ素子が球殻状にアレンジされていて、そ
の中の幾つかのピエゾ素子だけを選択的に駆動して、結
果的に扇状にも治療用強力超音波を照射するようにして
もよいし、扇状の治療用強力超音波だけを専門的に照射
できるように治療用超音波発生源2を構成するようにし
てもよい。ここでは後者の例について説明する。FIG. 2A shows the therapeutic ultrasonic wave generator 2 viewed from the focal point 7 side. FIG. 3A shows a longitudinal sectional view of the therapeutic ultrasonic generator 2, and FIG. 3B shows a transverse sectional view of the therapeutic ultrasonic generator 2. The therapeutic ultrasonic wave source 2 has a relatively thin shape, for example, a substantially fan-like shape having a thickness of 20 mm or less when passed between the ribs, so that the therapeutic ultrasonic wave can be irradiated to the treatment target from the gap between the ribs 16. It is configured to be capable of irradiating (or a thin wedge-shaped) therapeutic intense ultrasonic wave. Specifically, as in the past, a plurality of piezo elements are arranged in a spherical shell shape, and only some of the piezo elements are selectively driven. The treatment ultrasonic wave source 2 may be configured to irradiate a sound wave or to specially irradiate only a fan-shaped strong treatment ultrasonic wave. Here, the latter example will be described.
【0038】なお、上記略扇状は、従来の円錐形とは明
確に区別される。つまり円錐形とはどのように縦断面を
入れても、その断面形状がほぼ同じ扇形状(狭角が同
じ)を示すのに対して、上記略扇状では、厚み方向でも
幅方向でもその断面は扇形状になるが、厚み方向の断面
の扇の狭角は、幅方向の断面の扇の狭角より非常に小さ
い、つまり非常に薄いくさび形状として表される。It should be noted that the above-mentioned substantially fan shape is clearly distinguished from the conventional conical shape. In other words, no matter how long the vertical cross section is inserted, the conical shape shows a fan shape with almost the same cross-sectional shape (the same narrow angle). Although the fan has a fan shape, the narrow angle of the fan in the cross section in the thickness direction is much smaller than the narrow angle of the fan in the cross section in the width direction, that is, a very thin wedge shape.
【0039】超音波発生源2は、一定の曲率で長軸方向
に湾曲している略短冊状又は略楕円状のフレーム9の内
側に、図2(a)に示すようにフレーム9と同形に加工
された1つのピエゾ素子21が貼り付けられ、または同
図(b)に示すように複数のピエゾ素子22が一列又は
多列にアレイされて構成されている。焦点7の位置は、
フレーム9の曲率に従って超音波発生源2の位置に対し
て幾何学的に決まる。このピエゾ素子21(又は22)
の開口面の最大幅は、例えば肋骨間通過時の厚さが20
mm以下の扇状の治療用強力超音波を発生するように、
例えば30mm以下に設けられる。The ultrasonic wave generating source 2 is provided inside a substantially strip-like or substantially elliptical frame 9 which is curved in the long axis direction at a constant curvature and has the same shape as the frame 9 as shown in FIG. One processed piezo element 21 is attached, or a plurality of piezo elements 22 are arranged in one or multiple rows as shown in FIG. The position of the focal point 7 is
The position of the ultrasonic wave source 2 is determined geometrically according to the curvature of the frame 9. This piezo element 21 (or 22)
The maximum width of the opening surface of the rib is, for example, 20 mm when passing between ribs.
To generate fan-shaped therapeutic ultrasonic waves less than mm
For example, it is provided at 30 mm or less.
【0040】なお、焦点サイズをより局小化させるため
に、フレーム9は短軸方向にも長軸方向と同じ一定の曲
率で湾曲していることが好ましい。In order to further reduce the focal size, the frame 9 is preferably curved in the short axis direction at the same constant curvature as the long axis direction.
【0041】図2(c)に示すように、このような治療
用超音波発生源2の略中央部分にはプローブ8を挿入す
るための孔17が開けられている。治療用超音波発生源
2の角は、角張っていてもよいし、丸められていてもよ
い。As shown in FIG. 2 (c), a hole 17 for inserting the probe 8 is formed in a substantially central portion of the therapeutic ultrasonic wave generating source 2. The corners of the therapeutic ultrasound source 2 may be angular or rounded.
【0042】このように本実施形態では、比較的薄い扇
状で治療用強力超音波を照射することができるので、肋
骨16で遮蔽されることなく、この肋骨16の隙間から
治療用強力超音波を治療対象6に到達させることができ
る。As described above, in the present embodiment, the therapeutic ultrasonic waves can be irradiated in a relatively thin fan shape, so that the therapeutic ultrasonic waves can be radiated from the gaps between the ribs 16 without being shielded by the ribs 16. The treatment target 6 can be reached.
【0043】なお、図4(a),(b)に示すように、
同様の形状の超音波発生源2を、2つ又はそれ以上設け
て、複数の肋骨の隙間から、治療対象6に向けて治療用
強力超音波を照射するようにしてもよい。この場合、超
音波治療装置は治療用強力超音波それぞれの焦点が一致
するように複数の超音波発生源2の角度を個別に調整す
るための構造及び制御回路を有している。As shown in FIGS. 4A and 4B,
Two or more ultrasonic generating sources 2 having the same shape may be provided, and the therapeutic ultrasonic waves may be irradiated toward the treatment target 6 from the gap between the plurality of ribs. In this case, the ultrasonic therapy apparatus has a structure and a control circuit for individually adjusting the angles of the plurality of ultrasonic sources 2 so that the respective intense ultrasonic waves for treatment coincide.
【0044】また、図5(a),(b)に示すように、
複数の球殻状のピエゾ素子24をフレーム9に設けるよ
うにしてもよい。この場合、複数の球殻状のピエゾ素子
24は、それぞれの焦点(Fa,Fb,…Ff)が一カ
所に集まるように、それぞれの角度が調整されてフレー
ム9に設けられている。As shown in FIGS. 5A and 5B,
A plurality of spherical piezo elements 24 may be provided on the frame 9. In this case, the plurality of spherical piezo elements 24 are provided on the frame 9 with their respective angles adjusted so that the respective focal points (Fa, Fb,..., Ff) converge at one place.
【0045】(第2の実施形態)図6に第2の実施形態
による超音波治療装置の構成図を示している。図7は図
6の超音波発生源2’の縦断面図である。これらの図に
おいて、図1と同じ部分には同じ符号を付して詳細な説
明は省略する。(Second Embodiment) FIG. 6 shows a configuration diagram of an ultrasonic therapy apparatus according to a second embodiment. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the ultrasonic generator 2 'of FIG. In these drawings, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
【0046】第1実施形態と同様に一定の曲率で長軸方
向に湾曲している短冊状のフレーム9の内側に、複数の
円板状のピエゾ素子25が一列にアレイされいる。この
ピエゾ素子25は、円板状でなくても、球殻状であって
もよい。球殻状である場合は、図8に示すようなはめ込
み式の振動子(符号Pは振動子、符号20は枠)で患部
6の深さ応じて焦点7’を調整すべく、開口角の異なる
振動子を選択して用いることが考えられる(図8(a)
参照)。図8に示すように球殻状のピエゾ素子本体Pを
枠20で補強することが好ましい。ピエゾ素子25の開
口径は、第1実施形態と同様に、最大厚が20mm以下
の扇状の治療用超音波が得られるように、約20mm以
下であることが好ましい。As in the first embodiment, a plurality of disk-shaped piezo elements 25 are arranged in a row inside a strip-shaped frame 9 curved in the long axis direction at a constant curvature. The piezo element 25 does not have to have a disk shape, and may have a spherical shell shape. In the case of a spherical shell shape, the fitting angle of the aperture 7 is adjusted by a fitting type vibrator (reference numeral P is a vibrator, reference numeral 20 is a frame) as shown in FIG. It is conceivable to select and use different oscillators (FIG. 8A)
reference). As shown in FIG. 8, it is preferable to reinforce the spherical shell-shaped piezo element main body P with a frame 20. Like the first embodiment, the opening diameter of the piezo element 25 is preferably about 20 mm or less so that a fan-shaped therapeutic ultrasonic wave having a maximum thickness of 20 mm or less can be obtained.
【0047】これらピエゾ素子25はそれぞれ個別に角
度調節器18に支持されて、向きが個別に自由に変えら
れるようになっている。それぞれの向きを制御すること
により、図7に示すように、アプリケータ1を固定した
状態のままで、焦点7’の深さや方位を自由に変更する
ことができる。この制御は、ポインタ22を介して断層
上に指定された治療対象6の深さや方位に従って、振動
子角度制御回路19により実現される。The piezo elements 25 are individually supported by the angle adjuster 18 so that their directions can be freely changed individually. By controlling the respective directions, as shown in FIG. 7, the depth and the direction of the focal point 7 'can be freely changed while the applicator 1 is fixed. This control is realized by the transducer angle control circuit 19 according to the depth and orientation of the treatment target 6 specified on the tomography via the pointer 22.
【0048】本実施形態によれば、第1実施形態の効果
に加えて、アプリケータ1を固定した状態のままで、焦
点7’の深さや方位を自由に変更することができる。According to this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the depth and direction of the focal point 7 'can be freely changed while the applicator 1 is fixed.
【0049】なお、この効果は、いわゆるフェーズドア
レイでも得ることができる。この場合は、複数の平板状
のピエゾ素子が一列にアレンジされており、これらの複
数の平板状のピエゾ素子それぞれの駆動タイミングを、
それぞれのピエゾ素子からの超音波が所望の深さの一点
で集束するように、図9の位相制御回路26により個別
に制御することにより実現される。This effect can also be obtained with a so-called phased array. In this case, a plurality of flat piezo elements are arranged in a line, and the drive timing of each of the plurality of flat piezo elements is
This is realized by individually controlling the phase control circuit 26 in FIG. 9 so that the ultrasonic waves from the respective piezo elements are focused at one point at a desired depth.
【0050】なお、これまでフレーム9の形状は短冊状
として説明してきたが、図10に示すように、球殻状の
フレーム27であってもよい。この場合、水袋5の取り
付けや、水袋5を体表に固定する場台には、フレーム2
7が円形の方が安定性が良いと考えられるからである。Although the shape of the frame 9 has been described as a rectangular shape, a frame 27 having a spherical shell shape may be used as shown in FIG. In this case, the mounting of the water bag 5 and the base for fixing the water bag 5 to the body surface include the frame 2.
This is because the circular shape of 7 is considered to have better stability.
【0051】(第3の実施形態)図13に第3の実施形
態による超音波治療装置の構成を示している。図14
(a)に、図13のアプリケータ101の断面を示して
いる。アプリケータ101は、治療用強力超音波を照射
する球殻状の治療用超音波発生源102と、強力超音波
を患者103まで導くカップリング液104と、該カッ
プリング液104を保持する水袋105とを有してい
る。治療用超音波発生源102は、例えば球殻状のフレ
ームの内面に複数の振動子(ピエゾ素子)が稠密に貼り
付けられ、この振動子の背面に振動吸収用のバッキング
材106が設けられてなる。(Third Embodiment) FIG. 13 shows the configuration of an ultrasonic therapy apparatus according to a third embodiment. FIG.
(A) shows a cross section of the applicator 101 of FIG. The applicator 101 includes a therapeutic ultrasound generating source 102 in the form of a spherical shell for irradiating high-intensity therapeutic ultrasonic waves, a coupling liquid 104 for guiding the high-intensity ultrasonic waves to a patient 103, and a water bag holding the coupling liquid 104. 105. In the therapeutic ultrasonic generator 102, for example, a plurality of transducers (piezo elements) are densely attached to the inner surface of a spherical shell-shaped frame, and a backing material 106 for absorbing vibration is provided on the back of the transducer. Become.
【0052】カップリング液循環系120は、水袋10
5中のカップリング液104を吸水し、吸水したカップ
リング液104を冷却した後、水袋105中に戻すこと
ができるように構成されている。このような循環によ
り、カップリング液104により、超音波発生源102
を冷却することができる。The coupling liquid circulation system 120 includes the water bag 10
5 is configured so that the coupling liquid 104 in the liquid 5 can be absorbed, cooled, and returned to the water bag 105 after cooling. By such a circulation, the ultrasonic wave source 102
Can be cooled.
【0053】治療に際しては、治療台119に患者10
3を固定してから、アプリケータ101を患者103の
体表に乗せ、水袋105を超音波ゼリー等(図示せず)
を介して患者103の皮膚に接触させる。At the time of treatment, the patient 10 is placed on the treatment table 119.
After fixing 3, the applicator 101 is placed on the body surface of the patient 103, and the water bag 105 is replaced with an ultrasonic jelly or the like (not shown).
Through the skin of the patient 103.
【0054】アプリケータ101の略中央部分には孔1
25が開けられ、ここに超音波プローブ113が挿入さ
れている。超音波プローブ113は、アプリケータ10
1に対して取り外し可能でも良いし、アプリケータ10
1に固定されていても良い。超音波診断装置116は、
この超音波プローブ113を介して患者103の断面を
走査し、得られたエコー信号に基づいて当該断面に関す
る断層像を再構成し、この断層像を表示する。A hole 1 is provided at a substantially central portion of the applicator 101.
25 is opened, and the ultrasonic probe 113 is inserted therein. The ultrasonic probe 113 is connected to the applicator 10
1 may be removable, or the applicator 10
It may be fixed to 1. The ultrasonic diagnostic apparatus 116
The section of the patient 103 is scanned via the ultrasonic probe 113, a tomographic image relating to the section is reconstructed based on the obtained echo signals, and the tomographic image is displayed.
【0055】超音波プローブ113は、前後方向のスラ
イドと、回転移動が可能なように設けられていて、制御
回路114とプローブ位置制御回路117の制御により
移動できる。また、手動で移動させることも可能であ
る。The ultrasonic probe 113 is provided so as to be slidable in the front-rear direction and rotatable, and can be moved under the control of the control circuit 114 and the probe position control circuit 117. It is also possible to move manually.
【0056】超音波診断装置116のCRT(図示せ
ず)には超音波焦点107の位置がマーカ表示されるよ
うになっており、超音波画像上で体内の治療対象108
の位置を確認しながら、超音波焦点107が治療対象1
08に一致するようにメカニカルアーム118を介して
アプリケータ101を移動し、又は患者103を移動さ
せることができる。The position of the ultrasonic focus 107 is displayed as a marker on a CRT (not shown) of the ultrasonic diagnostic apparatus 116, and the object 108 to be treated in the body is displayed on the ultrasonic image.
While confirming the position of the ultrasonic wave 107, the ultrasonic
The applicator 101 can be moved via the mechanical arm 118 or the patient 103 can be moved to coincide with 08.
【0057】治療対象108と焦点107の一致を超音
波診断装置116で確認した後、駆動回路115で治療
用超音波発生源102を駆動して治療用強力超音波を照
射し、超音波焦点107と一致した治療部位108を高
温に加熱して治療する。また、術者は、超音波診断装置
116による体内画像により治療計画を立てたり、強力
超音波照射前と照射後の体内の超音波画像を比較するこ
とにより、治療効果を確認したりできる。After confirming the coincidence between the object to be treated 108 and the focal point 107 by the ultrasonic diagnostic apparatus 116, the driving circuit 115 drives the therapeutic ultrasonic wave generating source 102 to irradiate a powerful ultrasonic wave for therapeutic treatment. Is heated to a high temperature to perform treatment. Further, the surgeon can make a treatment plan based on the in-vivo images obtained by the ultrasonic diagnostic apparatus 116, and can confirm the treatment effect by comparing the in-vivo ultrasonic images before and after the intense ultrasonic irradiation.
【0058】次に本実施形態の特徴であるカップリング
液循環系120について説明する。図14(a)に示す
ように、超音波発生源102の略中央部分には、取水口
111が開けられ、ここに吸水パイプ112が接続され
る。また、超音波発生源2の表面にカップリング液4を
吹き付ける向きに、かつ治療用超音波のパスを遮蔽しな
いように、治療用超音波のパス122の外側の超音波発
生源102の周縁部に、カップリング液104を吐出す
るための複数のノズル(吐出口)110が離散的に、又
は円弧状の1つのノズルが設けられる(図16参照)。
このノズル110には排水パイプ109が接続される。Next, the coupling liquid circulation system 120 which is a feature of this embodiment will be described. As shown in FIG. 14A, a water intake 111 is opened at a substantially central portion of the ultrasonic wave source 102, and a water absorption pipe 112 is connected to the water intake 111. The peripheral portion of the ultrasonic generating source 102 outside the therapeutic ultrasonic path 122 so that the coupling liquid 4 is sprayed onto the surface of the ultrasonic generating source 2 and does not block the path of the therapeutic ultrasonic wave. In addition, a plurality of nozzles (discharge ports) 110 for discharging the coupling liquid 104 are provided discretely or in an arcuate manner (see FIG. 16).
A drain pipe 109 is connected to the nozzle 110.
【0059】このように取水口111とノズル110を
設けたことにより、水袋105の中をカップリング液1
04は、超音波発生源2の周縁から頂上に向かって振動
子表面をなぞるように流れる。この流れにより、超音波
発生源2(振動子)を効率的に冷却することができる。By providing the water intake port 111 and the nozzle 110 in this manner, the inside of the water bag 105 is
04 flows so as to trace the surface of the transducer from the peripheral edge of the ultrasonic generator 2 toward the top. With this flow, the ultrasonic generation source 2 (vibrator) can be efficiently cooled.
【0060】図14(b)には、カップリング液循環系
120の構成を示している。水袋105のカップリング
液104の量は、焦点107が治療対象108に一致す
るようにその深さに応じて予め調整されている。したが
って循環中も水袋105中のカップリング液104の量
を一定に保つ必要がある。このために吸水用と排水用の
2つのポンプ系統を有し、これら2系統の回転軸が共通
していて、格別な制御を不要にして吸水量と同じ量を排
水するいわゆる二連式チュービングポンプ131が循環
用ポンプとして採用されている。この二連式チュービン
グポンプ131の働きにより、水袋105と冷却装置1
32の保温リザーバータンクとの間でカップリング液1
04が循環される。この保温リザーバータンク内のカッ
プリング液104は常に冷却状態(例えば10゜C)に
保たれていて、この冷たいカップリング液104を水袋
105に戻すことができるようになっている。また、こ
の保温リザーバータンク内のカップリング液104の脱
気状態を良好に維持するために、保温リザーバータンク
と脱気装置133との間でもカップリング液104が循
環するようになっている。FIG. 14B shows the structure of the coupling liquid circulation system 120. The amount of the coupling liquid 104 in the water bag 105 is adjusted in advance according to the depth so that the focal point 107 coincides with the treatment target 108. Therefore, it is necessary to keep the amount of the coupling liquid 104 in the water bag 105 constant during the circulation. For this purpose, a so-called dual tubing pump having two pump systems for water absorption and drainage, having the same rotating shaft and draining the same amount of water absorption without requiring special control. 131 is adopted as a circulation pump. The operation of the double tubing pump 131 allows the water bag 105 and the cooling device 1
Coupling liquid 1 with 32 warm reservoir tanks
04 is cycled. The coupling liquid 104 in the heat retaining reservoir tank is always kept in a cooling state (for example, 10 ° C.), and the cold coupling liquid 104 can be returned to the water bag 105. Further, in order to maintain a good degassing state of the coupling liquid 104 in the heat retaining reservoir tank, the coupling liquid 104 circulates between the heat retaining reservoir tank and the deaerator 133.
【0061】上述したように水袋105内の液量を調整
するために、この二連式チュービングポンプ131とは
別に、小型チュービングポンプ134の取水口が排水パ
イプ109の一部に取り付けられている。そして、小型
チュービングポンプ134で取水したカップリング液1
04を、保温リザーバータンクに排水するようになって
いる。As described above, in order to adjust the amount of liquid in the water bag 105, the intake port of the small tubing pump 134 is attached to a part of the drain pipe 109 separately from the double tubing pump 131. . Then, the coupling liquid 1 whose water is taken by the small tubing pump 134
04 is drained to a warming reservoir tank.
【0062】このように本実施形態によれば、簡易な構
成にして効果的に超音波発生源102(振動子)を冷却
することができる。As described above, according to the present embodiment, the ultrasonic generator 102 (vibrator) can be effectively cooled with a simple configuration.
【0063】なお、吸水ノズルや吐出口110を次のよ
うに工夫してもよい。例えば図15に示すように、排水
パイプ109を緩やかに曲げることにより、ポンプ13
1にかかる負荷を多少といえども軽減することができ
る。また、図17に示すように排水ノズル110を超音
波発生源102の周縁全域に配置しなくても、対抗する
2カ所に設けるだけでもよいかもしれない。また、吸水
口111を図18に示すように超音波発生源102の周
縁に配置してもよい。また、図19に示すように排水ノ
ズル110をカップリング液104が超音波発生源10
2に対して斜め上方に吹き出すように配置してもよい。
この場合、吹き出されたカップリング液4は、超音波発
生源102の内面を周回しながら吸水口111まで上が
っていくように流れ、超音波発生源102を効果的に冷
却することができる。The water suction nozzle and the discharge port 110 may be modified as follows. For example, as shown in FIG.
The load applied to 1 can be somewhat reduced. In addition, as shown in FIG. 17, the drain nozzle 110 may not be disposed on the entire peripheral edge of the ultrasonic generation source 102, but may be provided only at two opposing locations. In addition, the water inlet 111 may be arranged on the periphery of the ultrasonic generator 102 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 19, the coupling liquid 104
2 may be arranged so as to be blown obliquely upward.
In this case, the blown-up coupling liquid 4 flows so as to go up to the water inlet 111 while circling the inner surface of the ultrasonic generation source 102, and the ultrasonic generation source 102 can be cooled effectively.
【0064】また、超音波発生源102の発熱は、常に
カップリング液4に接触している表面(強力超音波を放
射する面)だけでなく、裏面(通常は空気バッキング)
にも伝わる。そこで超音波発生源102の裏面の冷却に
も考慮して、図20に示すように、この裏側にもカップ
リング液104を循環させるようにしてもよい。超音波
発生源102の裏面は駆動電極側になるため、表面(ア
ース)とは絶縁する必要がある。このときの絶縁体とし
て、放熱性を低下させるような熱伝導性の悪い材料を用
いることは避けるべきである。また、超音波の裏面への
放出をなるべく小さくするために、超音波発生源102
の音響インビータンスと大きく異なる音響インピーダン
スを持つ材料が好ましい。これらのことから、図20の
ように、絶縁体として厚さの薄い空気層123を用い、
これを振動子の裏面とは絶縁された薄いアルミ板124
で覆い、その上にカップリング液104を循環させるも
の等が考えられる。または、空気層123の代わりに熱
伝導性の良いグリース(図示せず)を詰めたものでも良
い。図20に示す実施形態では、カップリング液104
は排水パイプ109を通り、吐出ノズル110から水袋
105内に入り、超音波発生源102の表面を冷却し、
吸水口111から超音波発生源102の裏面に出て、超
音波発生源102の裏面を冷却した後、吸水パイプ11
2から吸水される。なお、カップリング液104が、超
音波発生源102の表面と裏面を通る構造であれば、図
20に示した構造に限られたものではない。The heat generated by the ultrasonic source 102 is generated not only by the surface (the surface that emits strong ultrasonic waves) always in contact with the coupling liquid 4 but also by the back surface (usually an air backing).
Also transmitted to. Therefore, in consideration of cooling of the back surface of the ultrasonic wave source 102, the coupling liquid 104 may be circulated also on the back side as shown in FIG. Since the back surface of the ultrasonic generator 102 is on the drive electrode side, it is necessary to insulate it from the front surface (earth). At this time, it is necessary to avoid using a material having poor heat conductivity that lowers heat dissipation as the insulator. Also, in order to minimize the emission of the ultrasonic wave to the back surface, the ultrasonic wave source 102
A material having an acoustic impedance that is significantly different from the acoustic impedance of the above is preferred. For these reasons, as shown in FIG. 20, a thin air layer 123 is used as an insulator,
This is a thin aluminum plate 124 insulated from the back of the vibrator.
And circulating the coupling liquid 104 thereon. Alternatively, a material filled with grease (not shown) having good heat conductivity may be used instead of the air layer 123. In the embodiment shown in FIG.
Passes through the drain pipe 109, enters the water bag 105 from the discharge nozzle 110, cools the surface of the ultrasonic wave source 102,
After coming out from the water inlet 111 to the back surface of the ultrasonic wave source 102 and cooling the back surface of the ultrasonic wave source 102, the water absorbing pipe 11
Water is absorbed from 2. Note that the structure is not limited to the structure shown in FIG. 20 as long as the coupling liquid 104 passes through the front surface and the back surface of the ultrasonic wave source 102.
【0065】(第4の実施形態)図21に第4の実施形
態の主要部であるところのバッキング材の断面を示して
いる。第4の実施形態では、背面側への振動を吸収する
ために振動子の背面に設けられているバッキング材12
6を使って、超音波発生源102の冷却効果をより高め
ようとするものであり、これ単独で又は第3の実施形態
と併用されるべきものである。(Fourth Embodiment) FIG. 21 shows a cross section of a backing material which is a main part of a fourth embodiment. In the fourth embodiment, the backing material 12 provided on the back surface of the vibrator to absorb the vibration to the back side.
6 is used to further enhance the cooling effect of the ultrasonic wave source 102, and should be used alone or in combination with the third embodiment.
【0066】つまりバッキング材126の熱容量を利用
して、超音波発生源102で発生した熱が小熱容量の超
音波発生源102内に溜まって高温になるということを
軽減する。このバッキング材126の材料としては、ピ
エゾ素子として用いられるPZTセラミックスの熱伝導
率が2〜4W/(m・K)であることから、熱伝導率が10W/
(m・K)以上であるアルミニウム、銀、銅等の金属を選択
することにより、熱の拡散が素早く行われるようにな
る。That is, by utilizing the heat capacity of the backing material 126, it is possible to reduce the possibility that the heat generated by the ultrasonic generating source 102 accumulates in the ultrasonic generating source 102 having a small heat capacity and becomes high in temperature. As a material of the backing material 126, since the thermal conductivity of PZT ceramics used as a piezo element is 2 to 4 W / (m · K), the thermal conductivity is 10 W /
By selecting a metal such as aluminum, silver, copper or the like having a value of (m · K) or more, heat can be quickly diffused.
【0067】尚、バッキング材126に金属を使用する
場合の周囲との絶縁の取りかたは、図21のような超音
波発生源102とバッキング材126の間に空気層12
8等の絶縁体を入れ、バッキング材126には治療用超
音波発生源102に電力を投入するためのケーブル12
7を通すための孔129を設けてもよいし、図22のよ
うに、バッキング材126を治療用超音波発生源2に直
に接触させ、これを電極とみなしてケーブル127を接
続してもよい。この場合は、バッキング材126の周り
に、絶縁体130を設けて、周囲との絶縁をとることが
考えられる。When a metal is used for the backing material 126, the insulation from the surroundings is determined by placing the air layer 12 between the ultrasonic generator 102 and the backing material 126 as shown in FIG.
8 and the like, and the backing material 126 has a cable 12 for supplying electric power to the therapeutic ultrasonic generator 102.
7 may be provided, or as shown in FIG. 22, the backing material 126 may be brought into direct contact with the therapeutic ultrasonic wave generating source 2, and this may be regarded as an electrode to connect the cable 127. Good. In this case, it is conceivable to provide an insulator 130 around the backing material 126 to insulate it from the surroundings.
【0068】また、図23に示すように、超音波発生源
102´を構成する複数のピエゾ素子が平面的に配列さ
れ、遅延制御により任意の位置に焦点107を形成する
ことができる場合も、カップリング液104による超音
波発生源102′の冷却は同様に行える。As shown in FIG. 23, when a plurality of piezo elements constituting the ultrasonic wave source 102 'are arranged in a plane and the focus 107 can be formed at an arbitrary position by delay control, Cooling of the ultrasonic generating source 102 'by the coupling liquid 104 can be performed in the same manner.
【0069】上述した実施形態のようにカップリング液
を循環させる場合、水袋内のカップリング液量を一定に
保つことが不可欠になってくる。これは、排水量と注水
量とがアンバランスとなり水袋内のカップリング液量が
変化すると、それに応じて、伸縮性を有している水袋は
大きさが変わってしまい、これによって、水袋が破損
し、水漏事故につながる恐れがあり、これ程の事態に至
らないまでも水袋と体表との密着性が低下して治療波が
体内に届かなくなってしまったり、また治療波焦点が患
部から外れてしまう危険性がある。次に説明する第5の
実施形態は、このような事態を防止することを目的とし
てなされたものである。When the coupling liquid is circulated as in the above-described embodiment, it is essential to keep the amount of the coupling liquid in the water bag constant. This is because, when the amount of drainage and the amount of water injected becomes unbalanced and the amount of coupling liquid in the water bag changes, the size of the water bag having elasticity changes accordingly. May cause water leakage accidents, and even before this happens, the adhesion between the water bag and the body surface will decrease and the treatment wave will not reach the body, There is a risk of getting off the affected area. The fifth embodiment described below is for the purpose of preventing such a situation.
【0070】(第5の実施形態)図24に本発明の第5
の実施形態による超音波治療装置の構成を示す。アプリ
ケータ201は、治療用強力超音波を照射する超音波発
生源202と、超音波発生源202に取り付けられた水
袋205と、超音波発生源202と水袋205との間に
封入され、強力超音波を患者3まで損失少なく導くため
のカップリング液204とを有している。治療する際
は、治療台228に患者203を固定してから、アプリ
ケータ201を患者203の体表に乗せ、水袋205を
超音波ゼリー等(図示せず)を介して患者203の皮膚
に接触させる。(Fifth Embodiment) FIG. 24 shows a fifth embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of an ultrasonic therapy apparatus according to an embodiment. The applicator 201 is an ultrasonic source 202 for irradiating the therapeutic ultrasonic waves, a water bag 205 attached to the ultrasonic source 202, and sealed between the ultrasonic source 202 and the water bag 205, And a coupling liquid 204 for guiding high-intensity ultrasonic waves to the patient 3 with less loss. When performing treatment, the patient 203 is fixed on the treatment table 228, and then the applicator 201 is placed on the body surface of the patient 203, and the water bag 205 is placed on the skin of the patient 203 via ultrasonic jelly or the like (not shown). Make contact.
【0071】超音波発生源202は、図25に示すよう
に、1枚又は複数の超音波振動子が、球殻形状に形成さ
れ、または球殻形状に配列されていて、それから発生し
た超音波が、球殻の曲率で幾何学的に決まる焦点206
に集束するようになっている。アプリケータ201は、
制御回路7に制御されるメカニカルアーム8により電動
で又は手動でメカ的に任意の姿勢で任意の向きに自由に
移動できるようになっている。As shown in FIG. 25, the ultrasonic wave source 202 has one or a plurality of ultrasonic transducers formed in a spherical shell shape or arranged in a spherical shell shape. Is geometrically determined by the curvature of the spherical shell 206
To focus on. The applicator 201
The mechanical arm 8 controlled by the control circuit 7 can freely move in an arbitrary direction in an arbitrary direction in an arbitrary posture, either electrically or manually.
【0072】このアプリケータ201には、患者203
の体内の超音波画像を得て焦点206と患部212との
位置合わせに使うために、超音波診断装置209に接続
された超音波プローブ210が備えられている。超音波
プローブ210は、アプリケータ201に対して取り外
し可能でも良いし、アプリケータ201に固定されてい
ても良い。ここでは、超音波発生源202の略中央部に
孔を開け、ここに超音波プローブ210を挿入するよう
になっている。超音波プローブ210は、前後方向のス
ライドと、回転移動が可能なように構成されていて、制
御回路207とプローブ位置制御回路211の制御によ
り移動できる。また、手動で移動させることも可能であ
る。The applicator 201 includes a patient 203
An ultrasonic probe 210 connected to an ultrasonic diagnostic apparatus 209 is provided in order to obtain an ultrasonic image of the inside of the body and use it for positioning the focus 206 and the affected part 212. The ultrasonic probe 210 may be removable with respect to the applicator 201, or may be fixed to the applicator 201. Here, a hole is made in a substantially central portion of the ultrasonic wave source 202, and the ultrasonic probe 210 is inserted here. The ultrasonic probe 210 is configured to be able to slide in the front-rear direction and to rotate, and can move under the control of the control circuit 207 and the probe position control circuit 211. It is also possible to move manually.
【0073】超音波診断装置209のCRT(図示せ
ず)には超音波画像と共に超音波焦点206の位置を表
す焦点マーカが表示されるようになっており、超音波画
像(図示せず)上で体内の患部212の位置を確認しな
がら、超音波焦点206が患部212に一致するように
アプリケータ201や患者203を移動できるようにな
っている。A CRT (not shown) of the ultrasonic diagnostic apparatus 209 displays a focus marker indicating the position of the ultrasonic focus 206 together with the ultrasonic image, and displays the focus marker on the ultrasonic image (not shown). The user can move the applicator 201 and the patient 203 so that the ultrasonic focus 206 coincides with the affected part 212 while confirming the position of the affected part 212 in the body.
【0074】患部212と焦点206の一致を超音波診
断装置209で確認した後、駆動回路(群)213で超
音波発生源202を駆動して強力超音波を照射し、超音
波焦点206と一致した患部212を高温に加熱して治
療する。また、術者は、超音波診断装置209による体
内画像(図示せず)により治療計画を立てたり、強力超
音波照射前と照射後の体内の超音波画像を比較すること
により、治療効果を確認したりできる。After confirming the coincidence between the affected part 212 and the focal point 206 by the ultrasonic diagnostic apparatus 209, the driving circuit (group) 213 drives the ultrasonic wave source 202 to irradiate a powerful ultrasonic wave to coincide with the ultrasonic focal point 206. The affected area 212 is heated to a high temperature for treatment. Further, the surgeon makes a treatment plan based on the in-vivo image (not shown) by the ultrasonic diagnostic apparatus 209, and confirms the treatment effect by comparing the in-vivo ultrasonic image before and after the intense ultrasonic irradiation. You can do it.
【0075】ところで、患部212に連続波を照射する
際に超音波発生源202が発熱し、この熱によりカップ
リング液204の温度も上昇するため、治療中は超音波
発生源202と、カップリング液204の冷却が必要で
ある。また、強力な超音波を照射する際に発生するキャ
ビテーションの影響を防ぐため、カップリング液204
の十分な脱気が必要である。このため、本実施形態で
は、図26に示すように、リザーバ216に貯水されて
いるカップリング液204を、冷却装置217により冷
却し、また、脱気装置18により例えば溶存酸素量2.
5mg/l以下に脱気するようにしている。When the ultrasonic wave source 202 generates heat when irradiating the affected part 212 with continuous waves, the temperature of the coupling liquid 204 rises due to the heat. The liquid 204 needs to be cooled. Further, in order to prevent the influence of cavitation generated when irradiating strong ultrasonic waves, the coupling liquid 204 is used.
Need sufficient degassing. For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 26, the coupling liquid 204 stored in the reservoir 216 is cooled by the cooling device 217, and the degassing device 18 is used to cool the coupling liquid 204.
Degas to 5 mg / l or less.
【0076】また、超音波発生源202又はこれに水袋
205を固定するためのバッキング材に設けたカップリ
ング液204の注水口219及び排水口220を介し
て、カップリング液204をアプリケータ201とリザ
ーバ216との間で循環させるために、入出量の整合性
に優れている二連式チュービングポンプ(主ポンプ)2
15が設けられている。尚、この例ではカップリング液
204の循環に二連式チュービングポンプを採用してい
るが、これは複数のポンプでアプリケータ201への注
水、排水を行ってもよい。Further, the coupling liquid 204 is supplied to the applicator 201 through the water supply port 219 and the drain port 220 of the coupling liquid 204 provided on the ultrasonic wave source 202 or a backing material for fixing the water bag 205 thereto. Tubing pump (main pump) 2 which has excellent consistency in the amount of inflow and outflow in order to circulate between the pump and the reservoir 216.
15 are provided. In this example, a double tubing pump is used for circulating the coupling liquid 204. However, a plurality of pumps may be used to inject and drain water to and from the applicator 201.
【0077】ところで、上述したように主に注水量と排
水量との不整合により、伸縮性のある水袋205の大き
さが変化してしまうという問題に対して、二連式のチュ
ービングポンプ215を採用することの他に、次のよう
な対策を講じている。By the way, to solve the problem that the size of the elastic water bag 205 is changed mainly due to the mismatch between the water injection amount and the drainage amount, the double tubing pump 215 is used. In addition to the adoption, the following measures have been taken.
【0078】この対策は、図27に示すように、アプリ
ケータ201からのカップリング液204の排水量と、
アプリケータ201へのカップリング液204の注水量
との少なくとも一方を微調整するための補助ポンプ22
1を設け、またアプリケータ201の注水口219と排
水口220にそれぞれ流量計222,223を配備し
て、アプリケータ201に対する注水量と排水量とを常
時又は一定の時間置きに個別に計測し、そしてこれらの
流量計222,223で計測した注水量データと排水量
データを制御回路207で比較し、この制御回路207
からの注水量と排水量との差のデータに従って水回路制
御回路214で注水量と排水量とが高精度で一致するよ
うに補助ポンプ221の出力を制御するようにしたもの
である。As shown in FIG. 27, the countermeasure is to reduce the drainage amount of the coupling liquid 204 from the applicator 201 and
Auxiliary pump 22 for finely adjusting at least one of the amount of coupling liquid 204 injected into applicator 201 and the amount of water injected.
1 are provided, and flow meters 222 and 223 are provided at the water inlet 219 and the water outlet 220 of the applicator 201, respectively, to separately measure the amount of water injected and the amount of water discharged to the applicator 201 constantly or at regular intervals, The control circuit 207 compares the water injection amount data and the drainage amount data measured by the flow meters 222 and 223, and the control circuit 207
The output of the auxiliary pump 221 is controlled by the water circuit control circuit 214 in accordance with the difference data between the water injection amount and the drainage amount so that the water injection amount and the drainage amount match with high accuracy.
【0079】次に循環動作について詳細に説明する。カ
ップリング液204の循環動作は、治療用超音波の発生
期間中に連続的に行っていもよいが、焦点206の位置
がずれる危険性を秘めている循環動作は、できるだけ少
ない方が好ましい。このための方法を次に説明する。Next, the circulation operation will be described in detail. The circulating operation of the coupling liquid 204 may be performed continuously during the generation period of the therapeutic ultrasonic wave, but it is preferable that the circulating operation having the risk of shifting the position of the focal point 206 be as small as possible. A method for this will be described below.
【0080】長時間の治療中にカップリング液204の
循環を継続させるとき、この長時間の間ずっと、主ポン
プ215の吸い込み量と吐き出し量とのアンバランスを
取ることは非常に困難と言える。このバランスが崩れる
と、水袋205の大きさが安定しなくなるため、超音波
焦点206がずれたりする可能性もある。そこで、アプ
リケータ201内の水温が危険値(上限値)に達するま
では、循環動作を停止させておく、つまりアプリケータ
201内の水温が上限値を越えている間だけ、循環動作
を実行する方法が考えられる。When the circulation of the coupling liquid 204 is continued during the treatment for a long time, it can be said that it is extremely difficult to unbalance the suction amount and the discharge amount of the main pump 215 during this long time. If the balance is lost, the size of the water bag 205 becomes unstable, and the ultrasonic focus 206 may be shifted. Therefore, the circulation operation is stopped until the water temperature in the applicator 201 reaches the dangerous value (upper limit value), that is, the circulation operation is performed only while the water temperature in the applicator 201 exceeds the upper limit value. A method is conceivable.
【0081】具体的には、図28に示すように、水袋5
の内部に熱電体等を使った温度センサ224を設け、水
袋205内のカップリング液204の水温を、場合によ
っては超音波発生源202の表面温度と共に、常時又は
一定の時間を置いて計測する。そして、この水温データ
を、制御回路207で上限値と比較し、この制御回路2
07からの比較結果に従って、アプリケータ201内の
水温が上限値を越えているとき、主ポンプ215を起動
し、水温が上限値を下回ったとき主ポンプ215の動作
を停止させるように、水回路制御回路214で主ポンプ
215を制御する。もちろん、この循環中には、流量計
222,223によりアプリケータ201への注水量と
排水量は監視されていて、両者が一致するように制御さ
れている。More specifically, as shown in FIG.
Is provided with a temperature sensor 224 using a thermoelectric body or the like, and measures the water temperature of the coupling liquid 204 in the water bag 205 together with the surface temperature of the ultrasonic wave generating source 202 at all times or at a fixed time. I do. Then, this water temperature data is compared with the upper limit value by the control circuit 207, and the control circuit 2
According to the comparison result from 07, when the water temperature in the applicator 201 exceeds the upper limit, the main pump 215 is activated, and when the water temperature falls below the upper limit, the operation of the main pump 215 is stopped. The control circuit 214 controls the main pump 215. Of course, during this circulation, the flow rate of the water injected into the applicator 201 and the flow rate of the drainage are monitored by the flow meters 222 and 223, and the two are controlled so that they match.
【0082】なお、水温が上限値を超えたとき、制御回
路207が光や音等の手段を使って警告を発し、術者が
手動でカップリング液204の循環をスタートさせるよ
うにしてもよい。また、カップリング液204が上限値
を越えた、越えないに関わらず、一定の時間毎に一定の
期間だけ周期的にカップリング液204の循環を行うよ
うにしてもよい。さらに、循環動作を一定時間継続して
も、水温が上限値を下回らないときには、異常事態であ
ると判断して、それを制御回路207で光や音等の手段
を使って術者に伝達し、緊急停止等の何らかの対処を促
すようにしてもよい。When the water temperature exceeds the upper limit, the control circuit 207 may issue a warning using light, sound, or the like, and the operator may manually start the circulation of the coupling liquid 204. . In addition, regardless of whether the coupling liquid 204 exceeds or does not exceed the upper limit, the coupling liquid 204 may be periodically circulated for a predetermined period at regular intervals. Furthermore, if the water temperature does not fall below the upper limit even after the circulation operation is continued for a certain period of time, it is determined that an abnormal situation has occurred, and the control circuit 207 transmits the abnormality to the operator using light or sound. Alternatively, some measures such as an emergency stop may be urged.
【0083】さらに、以上のように補助ポンプ221を
使うなどしてカップリング液204の注水量、排水量の
整合をとって、水袋205の大きさの変動を高精度で抑
えるようにしているが、この精度をさらに向上させるた
めに、実際に水袋205の大きさ(径)の変動を、張力
センサ等を使って計測するようにしてもよい。この場
合、張力センサで常時又は一定の時間を置いて水袋20
5の張力を計測する。そして、この張力データを、制御
回路207で直前又は所定時間前の張力と比較し、この
制御回路207からの比較結果に従って水回路制御回路
214は、現在の張力が直前の張力より高いとき、主ポ
ンプ215の出力を若干低下させ、現在の張力が直前の
張力より低いとき、主ポンプ215の出力を若干高くす
るように、主ポンプ215を制御する。なお、張力セン
サの代わりに、圧力センサ等の他の原理のセンサでもよ
い。水袋205の張力の変化はカップリング液204の
増減だけでなく、水袋205の形状の変化等によっても
生じるため、基準値を超えると警告を発するだけとし、
流量の増減の判断は術者が行うようにしてもよい。Further, as described above, the amount of water injected and the amount of drainage of the coupling liquid 204 are adjusted by using the auxiliary pump 221 to suppress the variation in the size of the water bag 205 with high accuracy. In order to further improve the accuracy, a change in the size (diameter) of the water bag 205 may be actually measured using a tension sensor or the like. In this case, the water bag 20 may be constantly or at a fixed time interval by the tension sensor.
5 is measured for tension. Then, the tension data is compared by the control circuit 207 with the tension immediately before or a predetermined time before. According to the comparison result from the control circuit 207, the water circuit control circuit 214 determines that the current tension is higher than the immediately preceding tension. The main pump 215 is controlled so as to slightly decrease the output of the pump 215 and slightly increase the output of the main pump 215 when the current tension is lower than the immediately preceding tension. Instead of the tension sensor, a sensor of another principle such as a pressure sensor may be used. Since the change in the tension of the water bag 205 is caused not only by the increase or decrease of the coupling liquid 204 but also by the change in the shape of the water bag 205, only a warning is issued when the reference value is exceeded,
The operator may determine whether to increase or decrease the flow rate.
【0084】次に、効果的な脱気方法について実験結果
に基づいて説明する。図29には、溶存酸素量が飽和状
態から2.5mg/lまで低下するのに要する脱気時間
の水温に対する依存性を示している。水中の飽和溶存酸
素量は水温によって変化し、水温が高いほど少ないの
で、実験結果より、水温が高い状態から脱気を開始した
方が、水温が低い状態から脱気を開始するよりも、脱気
に要する時間が少なくてすむことがわかった。Next, an effective degassing method will be described based on experimental results. FIG. 29 shows the dependence of the deaeration time on the water temperature required for decreasing the dissolved oxygen amount from the saturated state to 2.5 mg / l. Since the amount of saturated dissolved oxygen in water changes depending on the water temperature, and the higher the water temperature, the lower the amount.Therefore, from the experimental results, it is better to start degassing from a high water temperature than to start degassing from a low water temperature. It turns out that it takes less time to worry.
【0085】そこで、本実施形態では、脱気を効率的に
行って、それに要する時間を短縮するために、図30に
示すように、水温センサ227をリザーバ216内に設
ける。そして、例えば通常の水道水でリザーバ216を
満たし、そのときの水温を計測する。この水温データ
を、制御回路207で設定値(例えば、摂氏20度)と
比較し、水温が設定値(摂氏20度)を下回っていると
き、水温制御回路226を制御して、水温を摂氏20度
まで上昇させる。この状態で、水道水を、例えば溶存酸
素量が2.5mg/l以下になるまで脱気することで、
この脱気に要する時間を短縮して早期に治療を開始する
ことができる。ここで、脱気時の水温を摂氏20度とし
たのは、脱気終了後に、治療時のカップリング液204
の水温条件である例えば摂氏10゜まで冷却するための
冷却時間とのかねあいを考慮して、脱気時間を短縮する
ために水温を余り高くしすぎると、脱気時間事態は短縮
され得るが、その代わりに冷却時間が長くなり、結局治
療開始までの時間が長くなってしまいかねないからであ
る。Therefore, in this embodiment, a water temperature sensor 227 is provided in the reservoir 216 as shown in FIG. 30 in order to efficiently perform degassing and reduce the time required for the degassing. Then, for example, the reservoir 216 is filled with normal tap water, and the water temperature at that time is measured. The water temperature data is compared with a set value (for example, 20 degrees Celsius) by the control circuit 207, and when the water temperature is lower than the set value (20 degrees Celsius), the water temperature control circuit 226 is controlled to reduce the water temperature to 20 degrees Celsius. To a degree. In this state, the tap water is degassed until the dissolved oxygen amount becomes 2.5 mg / l or less, for example.
The time required for the degassing can be shortened and the treatment can be started early. Here, the reason why the water temperature at the time of degassing was set to 20 degrees Celsius is that after the degassing was completed, the coupling liquid 204 during treatment was used.
Considering the water temperature conditions, for example, the cooling time for cooling to 10 ° Celsius, if the water temperature is set too high to reduce the degassing time, the degassing time situation can be shortened. Instead, the cooling time is prolonged, and eventually the time until the start of treatment may be prolonged.
【0086】なお、以上の説明で超音波発生源202を
球殻状のものとしたが、これは平板振動子が平面状に並
んだ、フェーズドアレイでもよい。また、超音波加熱治
療装置について述べたが、超音波結石破砕装置に用いて
もよい。In the above description, the ultrasonic wave generating source 202 has a spherical shell shape, but it may be a phased array in which plate vibrators are arranged in a plane. In addition, although the ultrasonic heat treatment apparatus has been described, it may be used for an ultrasonic calculus crushing apparatus.
【0087】本発明は、上述した実施形態に限定される
ことなく、種々変形して実施可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modifications.
【0088】[0088]
【発明の効果】本発明によると、略扇状の治療用超音波
を例えば肋畳の隙問を通して治療対象に照射できるの
で、肋骨等による超音波の遮蔽を効果的に回避できる。According to the present invention, it is possible to irradiate the treatment object with a substantially fan-shaped treatment ultrasonic wave through, for example, the space between the ribs, so that the shielding of the ultrasonic wave by the ribs or the like can be effectively avoided.
【0089】また本発明によると、水袋と熱交換機との
間で循環させることによりカップリング液を流用して振
動子を効果的に冷却できる。Further, according to the present invention, by circulating between the water bag and the heat exchanger, the coupling liquid can be diverted to effectively cool the vibrator.
【0090】さらに本発明では、バッキング材は熱伝導
率が10W/(m・K)以上であるので、振動子で発生した熱
を迅速に振動子から吸熱できるので、構造簡単にして振
動子を効果的に冷却できる。Further, in the present invention, since the heat conductivity of the backing material is 10 W / (m · K) or more, the heat generated by the vibrator can be quickly absorbed from the vibrator. It can be cooled effectively.
【0091】また、本発明によれば、発熱した超音波発
生源を冷却するためにカップリング液を循環させた場合
にも、水袋内のカップリング液の量を高精度で一定に保
つことができ、それにより水袋の大きさが変動して焦点
の位置がずれてしまうという不具合を抑えることができ
る。Further, according to the present invention, even when the coupling liquid is circulated to cool the heated ultrasonic wave generating source, the amount of the coupling liquid in the water bag is kept constant with high accuracy. Accordingly, it is possible to suppress the problem that the size of the water bag fluctuates and the position of the focal point shifts.
【図1】第1の実施形態による超音波照射装置の構成
図。FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic irradiation apparatus according to a first embodiment.
【図2】図1の治療用超音波発生源を焦点側から見た
図。FIG. 2 is a view of the therapeutic ultrasound source in FIG. 1 as viewed from a focal point side.
【図3】図1の治療用振動子から発生される治療用超音
波の形状を示す図。FIG. 3 is a view showing a shape of a therapeutic ultrasonic wave generated from the therapeutic transducer of FIG. 1;
【図4】複数の治療用超音波発生源の配置を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of a plurality of therapeutic ultrasound sources.
【図5】図2の治療用超音波発生源の他の形態を示す
図。FIG. 5 is a view showing another embodiment of the therapeutic ultrasonic generator of FIG. 2;
【図6】第2の実施形態による超音波治療装置の構成
図。FIG. 6 is a configuration diagram of an ultrasonic therapy apparatus according to a second embodiment.
【図7】図6の超音波発生源の断面図。FIG. 7 is a sectional view of the ultrasonic generator of FIG. 6;
【図8】図7の振動子の平面図。FIG. 8 is a plan view of the vibrator of FIG. 7;
【図9】フェーズドアレイを適用した形態を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a form to which a phased array is applied.
【図10】球殻状のフレームを適用した他の形態を示す
図。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment to which a spherical shell-shaped frame is applied.
【図11】従来の超音波発生源の構成を示す模式図。FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional ultrasonic wave generating source.
【図12】肋骨と肝臓との位置関係を示す模式図。FIG. 12 is a schematic diagram showing a positional relationship between a rib and a liver.
【図13】第3の実施形態による超音波治療装置の構成
図。FIG. 13 is a configuration diagram of an ultrasonic therapy apparatus according to a third embodiment.
【図14】図13のアプリケータの断面構成及び循環系
の構成を示す図14 is a diagram showing a cross-sectional configuration and a circulatory system configuration of the applicator of FIG.
【図15】図14の排水パイプの他の形態を示す図。FIG. 15 is a view showing another embodiment of the drainage pipe of FIG. 14;
【図16】図14の吐出ノズルの配置を示す図。FIG. 16 is a diagram showing the arrangement of the ejection nozzles in FIG.
【図17】吐出ノズルの他の形態を示す図。FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of a discharge nozzle.
【図18】吸排水系の他の形態を示す図。FIG. 18 is a view showing another embodiment of the suction / drainage system.
【図19】吐出ノズルの他の形態を示す図。FIG. 19 is a diagram showing another embodiment of a discharge nozzle.
【図20】振動子の裏面もカップリング液で冷却する他
の形態を示す図。FIG. 20 is a diagram showing another embodiment in which the back surface of the vibrator is also cooled by the coupling liquid.
【図21】第4の実施形態による超音波治療装置の主要
部の断面図。FIG. 21 is a sectional view of a main part of an ultrasonic therapy apparatus according to a fourth embodiment.
【図22】図21のバッキング材の他の形態を示す図。FIG. 22 is a view showing another embodiment of the backing material of FIG. 21.
【図23】フェーズドアレイを適用した他の形態を示す
図。FIG. 23 is a diagram showing another embodiment to which a phased array is applied.
【図24】本発明の第5の実施形態による超音波治療装
置の構成図。FIG. 24 is a configuration diagram of an ultrasonic therapy apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図25】図24のアプリケータの断面図。FIG. 25 is a cross-sectional view of the applicator of FIG. 24.
【図26】図24のカップリング液の循環経路を示す
図。FIG. 26 is a diagram showing a circulation path of the coupling liquid in FIG. 24.
【図27】主ポンプ及び補助ポンプの制御系統を示す
図。FIG. 27 is a diagram showing a control system of a main pump and an auxiliary pump.
【図28】アプリケータの水温センサを含む構成を示す
図。FIG. 28 is a diagram showing a configuration including a water temperature sensor of an applicator.
【図29】溶存酸素量が飽和状態から2.5mg/lま
で低下するのに要する脱気時間の水温に対する依存性を
示す図。FIG. 29 is a graph showing the dependence of the deaeration time required for decreasing the dissolved oxygen amount from a saturated state to 2.5 mg / l on the water temperature.
【図30】第5の実施形態の変形例を示す図。FIG. 30 is a view showing a modification of the fifth embodiment.
1…アプリケータ、 2…治療用超音波発生源、 3…患者、 4…カップリング液、 5…水袋、 6…治療対象、 7…超音波焦点、 8…超音波プローブ、 9…フレーム、 10…寝台、 11…制御回路、 12…駆動回路、 13…プローブ位置制御回路、 14…超音波診断装置、 15…メカニカルアーム。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Applicator, 2 ... Ultrasonic source for treatment, 3 ... Patient, 4 ... Coupling liquid, 5 ... Water bag, 6 ... Treatment target, 7 ... Ultrasonic focus, 8 ... Ultrasonic probe, 9 ... Frame, 10: bed, 11: control circuit, 12: drive circuit, 13: probe position control circuit, 14: ultrasonic diagnostic apparatus, 15: mechanical arm.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相田 聡 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Satoshi Aida 1385-1 Shimoishigami, Otawara-shi, Tochigi Pref. Toshiba Nasu Plant
Claims (15)
させてこの治療対象を治療する超音波治療装置におい
て、前記治療用超音波を略扇状に形成することが可能で
あることを特徴とする超音波治療装置。1. An ultrasonic treatment apparatus for treating a treatment target by irradiating the treatment ultrasonic wave to the treatment target in a focused manner, wherein the treatment ultrasonic wave can be formed in a substantially fan shape. Ultrasonic therapy device.
めに、長軸方向に一定の曲率で湾曲した略短冊状又は略
楕円状にアレイされた複数の振動子を有することを特徴
とする請求項1記載の超音波治療装置。2. A plurality of transducers arranged in a substantially strip shape or a substantially elliptical shape curved at a constant curvature in a long axis direction in order to generate the substantially fan-shaped therapeutic ultrasonic waves. The ultrasonic therapy device according to claim 1, wherein
とする請求項2記載の超音波治療装置。3. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 2, wherein the vibrator has a spherical shell shape.
るための手段を有することを特徴とする請求項2記載の
超音波治療装置。4. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 2, further comprising means for individually changing the directions of the plurality of transducers.
ることが可能に構成されていることを特徴とする請求項
1記載の超音波治療装置。5. The ultrasonic treatment apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the substantially fan-shaped therapeutic ultrasonic waves can be generated.
水袋に収容されているカップリング液を介して被検体内
に導入せしめ、前記被検体内の患部を治療する超音波治
療装置において、前記超音波発生源を冷却するために、
前記カップリング液を前記水袋と熱交換機との間で循環
させる手段を具備していることを特徴とする超音波治療
装置。6. An ultrasonic therapy apparatus for introducing a therapeutic ultrasonic wave generated by an ultrasonic generating source into a subject via a coupling liquid contained in a water bag and treating an affected part in the subject. In, in order to cool the ultrasonic source,
An ultrasonic treatment apparatus comprising means for circulating the coupling liquid between the water bag and a heat exchanger.
前記水袋に吐出するノズルを有し、このノズルは前記カ
ップリング液を前記超音波発生源に吹き付けるように設
けられていることを特徴とする請求項6記載の超音波治
療装置。7. The circulating means has a nozzle for discharging the coupling liquid into the water bag, and the nozzle is provided so as to spray the coupling liquid to the ultrasonic generation source. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 6, wherein
前記水袋から取水する取水口と、前記カップリング液を
前記水袋に吐出する吐出口とを有し、前記取水口は前記
超音波発生源の略中央部に設けられ、前記吐出口は前記
超音波発生源の周縁部に設けられていることを特徴とす
る請求項6記載の超音波治療装置。8. The circulating means has a water intake for taking out the coupling liquid from the water bag, and a discharge opening for discharging the coupling liquid to the water bag, wherein the water intake is provided with the ultrasonic wave. 7. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 6, wherein the discharge port is provided at a substantially central portion of the source, and the discharge port is provided at a peripheral portion of the ultrasonic source.
超音波を発生する振動子と、この振動子の背面に設けら
れるバッキング材とを有する前記超音波治療装置におい
て、 前記バッキング材は、熱伝導率が10W/(m・K)以上であ
ること特徴とする超音波治療装置。9. An ultrasonic treatment apparatus comprising: a vibrator for generating therapeutic ultrasonic waves for treating an affected part in a subject; and a backing material provided on a back surface of the vibrator, wherein the backing material is An ultrasonic therapy apparatus having a thermal conductivity of 10 W / (m · K) or more.
記超音波発生源と水袋との間に封入されたカップリング
液を介して被検体内に導入せしめ、前記被検体内の患部
を治療するように構成されたアプリケータと、 前記カップリング液を貯水するリザーバと、 前記カップリング液を前記アプリケータと前記リザーバ
との間で循環させるための主ポンプと、 前記水袋からのカップリング液の排水量と、前記水袋へ
のカップリング液の注水量との少なくとも一方を微調整
するための補助ポンプとを具備することを特徴とする超
音波治療装置。10. An ultrasonic wave generated by an ultrasonic generating source is introduced into a subject via a coupling liquid sealed between the ultrasonic generating source and a water bag, and an affected part of the subject is affected. An applicator configured to treat, a reservoir for storing the coupling liquid, a main pump for circulating the coupling liquid between the applicator and the reservoir, and An ultrasonic therapy apparatus, comprising: an auxiliary pump for finely adjusting at least one of a drainage amount of a coupling liquid and a water injection amount of the coupling liquid into the water bag.
ポンプであることを特徴とする請求項10記載の超音波
治療装置。11. The ultrasonic treatment apparatus according to claim 10, wherein the main pump is a double tubing pump.
に保つために前記補助ポンプの出力を制御する制御回路
をさらに備えることをことを特徴とする請求項10記載
の超音波治療装置。12. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 10, further comprising a control circuit for controlling an output of said auxiliary pump in order to keep a coupling liquid amount in said water bag constant.
量を計測する流量計と、前記水袋へのカップリング液の
注水量を計測する流量計とをさらに備えることをことを
特徴とする請求項10記載の超音波治療装置。13. The apparatus according to claim 1, further comprising: a flow meter for measuring a drainage amount of the coupling liquid from the water bag, and a flow meter for measuring a water injection amount of the coupling liquid into the water bag. Item 11. The ultrasonic treatment device according to Item 10.
所定の上限値を超えている間だけ循環が行われるよう
に、前記主ポンプを制御する制御回路をさらに備えるこ
とをことを特徴とする請求項10記載の超音波治療装
置。14. A control circuit for controlling the main pump so that circulation is performed only while the temperature of the coupling liquid in the water bag exceeds a predetermined upper limit value. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 10, wherein
却するための冷却装置と、前記リザーバ内のカップリン
グ液を脱気するための脱気装置との少なくとも一方をさ
らに備えることを特徴とする請求項10記載の超音波治
療装置。15. The apparatus according to claim 15, further comprising at least one of a cooling device for cooling the coupling liquid in the reservoir and a degassing device for degassing the coupling liquid in the reservoir. Item 11. The ultrasonic treatment device according to Item 10.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25067297A JP4044182B2 (en) | 1997-03-03 | 1997-09-16 | Ultrasonic therapy device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-48066 | 1997-03-03 | ||
JP4806697 | 1997-03-03 | ||
JP25067297A JP4044182B2 (en) | 1997-03-03 | 1997-09-16 | Ultrasonic therapy device |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007062596A Division JP2007144225A (en) | 1997-03-03 | 2007-03-12 | Ultrasonic therapy system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10305041A true JPH10305041A (en) | 1998-11-17 |
JP4044182B2 JP4044182B2 (en) | 2008-02-06 |
Family
ID=26388282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25067297A Expired - Fee Related JP4044182B2 (en) | 1997-03-03 | 1997-09-16 | Ultrasonic therapy device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4044182B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004503345A (en) * | 2000-07-17 | 2004-02-05 | ウルトラゾニックス ディーエヌティー アクチボラゲット | Device for minimally invasive ultrasound treatment of intervertebral disc disease |
JP2006526458A (en) * | 2003-06-04 | 2006-11-24 | ウルトラゾニックス ディーエヌティー アクチボラゲット | Ultrasonic probe with central aperture |
JP2007516809A (en) * | 2003-12-30 | 2007-06-28 | ライポソニックス, インコーポレイテッド | Ultrasonic transducer components |
JP2010504172A (en) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | フォーカス サージェリー,インコーポレーテッド | HIFU probe for tissue treatment with fluid in-line degassing function |
JP2012504476A (en) * | 2008-10-03 | 2012-02-23 | ミラビリス・メディカ・インコーポレイテッド | Method and apparatus for treating tissue using HIFU |
JP2013517088A (en) * | 2010-01-18 | 2013-05-16 | ヒューマンスキャン カンパニー リミテッド | Ultrasonic probe |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP25067297A patent/JP4044182B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004503345A (en) * | 2000-07-17 | 2004-02-05 | ウルトラゾニックス ディーエヌティー アクチボラゲット | Device for minimally invasive ultrasound treatment of intervertebral disc disease |
JP2006526458A (en) * | 2003-06-04 | 2006-11-24 | ウルトラゾニックス ディーエヌティー アクチボラゲット | Ultrasonic probe with central aperture |
JP2007516809A (en) * | 2003-12-30 | 2007-06-28 | ライポソニックス, インコーポレイテッド | Ultrasonic transducer components |
JP2010504172A (en) * | 2006-09-21 | 2010-02-12 | フォーカス サージェリー,インコーポレーテッド | HIFU probe for tissue treatment with fluid in-line degassing function |
JP2012504476A (en) * | 2008-10-03 | 2012-02-23 | ミラビリス・メディカ・インコーポレイテッド | Method and apparatus for treating tissue using HIFU |
JP2013517088A (en) * | 2010-01-18 | 2013-05-16 | ヒューマンスキャン カンパニー リミテッド | Ultrasonic probe |
US8973443B2 (en) | 2010-01-18 | 2015-03-10 | Humanscan Co., Ltd | Ultrasound probe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4044182B2 (en) | 2008-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007144225A (en) | Ultrasonic therapy system | |
EP1774989B1 (en) | Treatment of cancer with high intensity focused ultrasound and chemotherapy | |
US8409099B2 (en) | Focused ultrasound system for surrounding a body tissue mass and treatment method | |
US5472405A (en) | Therapy apparatus for the treatment of pathological tissue with a catheter | |
US5601526A (en) | Ultrasound therapy apparatus delivering ultrasound waves having thermal and cavitation effects | |
US8611189B2 (en) | Acoustic coupler using an independent water pillow with circulation for cooling a transducer | |
US20180015309A1 (en) | System for treating a volume of tissue with high intensity focused ultrasound | |
US8845559B2 (en) | Method and apparatus for treating tissues with HIFU | |
US7699780B2 (en) | Focused ultrasound system with adaptive anatomical aperture shaping | |
US20070016039A1 (en) | Controlled, non-linear focused ultrasound treatment | |
US20160339273A1 (en) | Therapeutic ultrasound apparatus and method | |
JP2010534076A (en) | An apparatus and method that applies non-invasive ultrasound to shape the body using skin contact cooling. | |
Pediconi et al. | MRI‐guided treatment in the breast | |
JP2023130384A (en) | Systems, devices, and methods for treatment of nasal disorders | |
JP4044182B2 (en) | Ultrasonic therapy device | |
KR101671007B1 (en) | Skin cooling apparatus for high intensity focused ultrasound treatment | |
Lafon et al. | Optimizing the shape of ultrasound transducers for interstitial thermal ablation | |
JPH11155894A (en) | Ultrasonic medical treatment device and irradiation condition setting method | |
JP3369504B2 (en) | Ultrasound therapy equipment | |
Chen et al. | Clinical external ultrasonic treatment devices | |
JPH05137733A (en) | Ultrasonic treatment device | |
Huang et al. | P3C-7 Investigation of Dual Curved Ultrasound Phased Arrays for Breast Tumor Thermal Therapy | |
JP3741947B2 (en) | Ultrasonic therapy device | |
JPH02121660A (en) | Applicator for hyperthermia | |
JPH06285107A (en) | Ultrasonic therapeutic device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070717 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070828 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071011 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071115 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |