KR20040075350A - 치료대상에 대한 비-침습 치료용 디바이스 - Google Patents

치료대상에 대한 비-침습 치료용 디바이스 Download PDF

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KR20040075350A
KR20040075350A KR10-2004-7010907A KR20047010907A KR20040075350A KR 20040075350 A KR20040075350 A KR 20040075350A KR 20047010907 A KR20047010907 A KR 20047010907A KR 20040075350 A KR20040075350 A KR 20040075350A
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울트라조닉스 디엔티 에이비
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Abstract

본 발명은 환자의 치료대상(5)에 대한 비-침습 초음파 치료용 디바이스와 관련되는바, 적어도 하나의 초음파 필드(3)를 생성시킴으로써 치료대상(5)을 치료하기 위해 적어도 2개의 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)가 배치되며, 상기 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)는 치료대상(5)내에 위치될 수 있다. 진단용 초음파 변환기(8)는 상기 진단용 초음파 변환기(8)에 의하여 결정되는 음향적 특성들과 독립적으로 상기 치료대상(5)에 대하여 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)을 조절하기 위하여 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)이 치료시 배치될 영역과 치료대상(5) 사이에서의 환자(4)의 조직(10)에 대한 음향적 특성들을 결정하도록 배치된다.

Description

치료대상에 대한 비-침습 치료용 디바이스{DEVICE FOR NON-INVASIVE ULTRASOUND TREATMENT OF AN OBJECT}
추간판(intervertebral disc)은 외부 섬유조직(fibrous tissue), 섬유륜(annulus fibrosus), 및 보다 점성이 큰 내부 수핵(nucleus pulposus)으로 이루어진다. 연골은 충격 흡수체로 기능하며, 예를 들어 균열(fissuring)에 의하여 섬유륜이 파열되는 경우에는 디스크 물질(disc matter)이 이탈하여 신경근(nerve roots)을 압박하고 염증반응(inflammatory reaction)을 포함할 수 있다.
30년대 이래, 탈출(prolapsed) 추간판은 이탈된 추간판 물질 및/또는 돌출 추간판의 일부를 제거함으로써 외과적으로 치료되어왔다. 그 후, 외과적 치료는 보다 미세한 침습 수술을 지향하여 발전되었으며, 현재 경피적(percutaneous) 기술들이 추간판 물질의 제거용으로 사용된다. 외과적 치료의 또다른 방법은 키모파파인 효소(enzyme chymopapain)가 추간판의 중앙부인 수핵 내부로 주입되는 화학적수핵용해술(chemonucleolysis)이다. 효소는 연속적으로 흡습성을 감소시켜 수핵내에서 긴 프로테오글리칸(Proteoglycan)을 중합한다. 이는 수핵내의 부피와 압력 및 추간판의 돌출부를 감소시키는데, 이는 화학적 수핵용해술 후 좌골 신경통이 있는 환자의 통증이 경감되는 것을 설명한다. 이 방법으로 환자의 75%가 통증이 경감되었음이 증명되었으며, 비용 효율적이라는 것이 입증되었다. 불행히도, 이 방법은 약 1%의 환자에 대해 심각한 알레르기 반응을 야기하였다. 발전의 다음 단계는 탈출 추간판에 대한 비-침습 치료가 될 수 있는데, 이는 바람직하게는 통증이 없어야 하며, 감염의 위험이 회피되어야만 하며, 통원치료가 가능(carry through ambulatory)해야 한다.
열치료와 조직의 응고를 위한 방법은 포커싱된 고강도 초음파의 사용을 포함한다. 초음파는 연조직(soft tissue)을 잘 투과하며 수 밀리미터의 표면내에서 원거리의 점들에 포커싱될 수 있다. 조직에서의 에너지 흡수는 급격히 온도를 상승시켜 주위 조직에 손상을 야기하지 않으면서도 치료 영역의 경계가 명백히 한정된다(US 5 291 890, US 5 501 655). 탈출 추간판에 대한 초음파 치료는 이미 공지된다(EP 0 872 262).
디스크에 대한 열치료는 IDET(US 6 073 051, US 6 007 570, US 5 980 504)로 불리는 방법에서 성공적인 것으로 증명되었다. 이 방법은 캐뉼러(cannula)로 카테터(catheter)를 추간판 내부로 삽입해야 한다. 카테터의 끝단에 무선 주파수 전압을 인가함으로써 가열되는 코일이 있다(US 5 785 705). 카테터의 가열 소자가 위치된 수핵의 온도는 약 90℃까지 증가되며, 치료는 15분동안 실시된다.
포커싱된 초음파로 수술하는 것은 다른 열 기술들과 비교할 때 여러 장점들을 갖는다. 첫째로, 비-침습일 수 있으며, 둘째로 포커스가 이동가능할 수 있으며, 셋째로 에너지가 짧은 시간 간격동안 공급될 수 있다. 초음파의 제한사항은 뼈에서의 흡수 및 기체가 충진된 경로에서의 불량한 투과성이다. 오늘날, 초음파 수술의 임상 응용은 대부분 안과수술, 비뇨기과 수술 및 종양수술에서 사용된다. 초음파의 효과는 열 효과와 비-열적 효과로 나눌 수 있다.
초음파의 열 효과는 조직내에서 초음파가 흡수됨으로써 야기된다. 이는 초음파의 파라미터들(주파수 및 강도)과 조직의 음향적 특성들에 의존하여 온도를 상승시킨다. 근골격 조직에서의 초음파의 흡수는 애퍼타이트(apatite)와 단백질 함유량에 따라 증가하는데, 이는 뼈, 연골, 힘줄 및 인대에서 많이 흡수됨을 의미한다. 그러나, 물은 작은 초음파 흡수 용량을 가지며 이러한 이유로 초음파 변환기와 조직 사이의 음향 매체(acoustic medium)로 사용될 수 있다. 수핵(높은 물 농도)에서 보다는 섬유륜(높은 콜라켄 함유율)에서 많은 흡수가 기대된다. 이는 추간판의 중앙부에서보다 외측부에서 높은 온도를 야기할 것이다. 수핵에서의 온도가 충분한 온도에 도달함과 동시에 섬유륜에서의 온도가 손상시키는 온도를 초과하는 것을 방지하기 위하여, 초음파는 여러 초음파원(ultrasound source)들로부터 전송된다. 이러한 방법으로, 필드들이 서로 중첩되고 섬유륜을 포함한 주위 조직에서의 강도가 낮게 유지됨과 동시에 수핵에서의 효과를 강화할 것이다.
치료대상에 대한 비-침습 초음파 치료용 디바이스에서, 초음파 필드는 치료대상을 치료할 치료용 초음파 변환기가 위치되는 영역과 치료대상 사이에서 환자조직의 일부를 관통한다. 상기 환자 조직 일부들의 조직 구조 및 이러한 조직 일부들의 크기가 환자들마다 상이하기 때문에, 초음파 필드의 전력 및/또는 지속시간이 각 환자마다 적응되어야만 한다. 그러한 적응은 성취하기 어렵다.
본 발명은 환자의 치료대상에 대한 비-침습 초음파 치료용 디바이스에 관한 것인바, 치료대상 내에 위치하는 온도 포커스(temperature focus)를 갖는 적어도 하나의 초음파 필드(ultrasonic field)를 생성시킴으로써 치료대상을 치료하기 위해 적어도 하나의 치료용 초음파 변환기가 배치된다.
도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 구조적 실시예를 도시한다; 그리고
도 2는 도 1에 따른 디바이스에 포함될 수 있는 캘리브레이션 디바이스를 도시한다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 제거하는 것이었으며, 그 문제점은 청구범위 제 1 항의 특징을 갖는, 이미 언급된 디바이스에 의하여 해결된다.
치료를 위해 치료용 초음파 변환기가 위치되어질 영역과 치료대상 사이의 일부 환자 조직의 음향적 특성을 결정하기 위한 진단용 초음파 변환기를 포함하는 디바이스에 의하여, 치료용 초음파 변환기의 초음파 필드를 상기 여러 환자들의 조직 구조와 초음파 필드가 유도되어질 조직 일부들의 크기에 용이하게 적응시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 추가적으로 설명될 것이다.
도 1에서 도시된 치료 디바이스(1)는, 1 또는 몇몇 치료용 초음파 발산 디바이스들(2)에 의하여, 치료를 위해 환자(4)의 치료대상(5)에 위치되어질 온도 포커스(F)를 갖는 1 또는 몇몇의 초음파 필드(3)를 생성하도록 적응된다. 본 발명의하나의 실시예에 따라, 디바이스(1)는 환자의 추간판(5), 바람직하게는 수핵(6)을 치료하기 위하여 적응되며, 이하의 설명에서 환자의 디스크의 치료에 대하여 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 그러한 치료에 제한되지 않으며, 어깨, 무릎, 팔꿈치 또는 발의 인대, 혈관 또는 초음파 치료에 민감한 표피상의 치료대상(superficial object)과 같은 다른 치료대상의 치료용으로 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
초음파 발산 디바이스(2)는 상기 초음파 필드(3)를 생성시키기 위한 적어도 하나의 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)를 포함한다.
초음파 발산 디바이스(2)는 그 위치를 결정하기 위한 다수의, 바람직하게는 3이상의 위치 발산기(7)를 포함할 수 있다.
치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)는, 디스크(5)에 있는 콜라겐아제(collagenase)와 프로테오글리칸(Proteoglycan)과 같은 효소를 활성화시켜 주로 낮은 점성에 의해 수핵의 수축을 야기하는 프로테오글리칸스(proteoglycans)와 콜라겐을 분해하도록, 수핵(6)내에서 국부적 온도를 상승시키도록 보다 정확하게 적응된다. 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)는, 예를 들어, 여러 다른 포트(port)들로부터 측방향으로(dorsolaterally) 동시에 초음파 필드(3)를 발산할 수 있다. 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 초점거리(focal distance), 즉 그 전송 소자(G)와 온도 포커스(F) 사이의 거리를 변화시킬 수 있기 위하여, 상기 전송소자(G)는 몇몇 작은 압전(piezoelectric) 소자들을 포함하는 위상 배열(phased array) 형태일 수 있다. 여러 시간 지연들을 갖는 이러한 소자들의 조사(excitation)에의하여, 포커싱된 초음파 필드(3)가 성취된다.
그러나, 치료용 초음파 변환기는 또한 비-위상 배열(non-phased array) 형태이며 포커싱 특성(focussing property)을 갖는 단일의 초음파 변환기일 수도 있다. 그러한 초음파 변환기의 경우, 전송 소자는 단일 압전 소자를 포함할 수 있거나 또는 압전 소자들의 여러 적층(laminate)들 또는 층들로 제조될 수 있다. 나아가, 비-위상 배열 형태의 치료용 초음파 변환기는 혈관 또는 환자의 다른 표피적 치료대상들을 치료하는데 사용될 수 있다.
치료 디바이스(1)는 또한 진단용 초음파 변환기(8)도 포함할 수 있다. 이는, 치료시 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)가 위치되어질 환자(4)의 영역(11)과 치료되어질 디스크(5), 바람직하게는 수핵(6) 사이에 있는 환자(4) 조직(10)의 음향적 특성들을 결정하기 위한 초음파 필드(3)를 얻기 위한 것이다. 상기 영역(11)과 수핵(6)사이의 거리와 조직 및 여러 조직 층들의 두께를 결정하기 위하여, 진단용 초음파 변환기(8)에 의한 비행 측정 시간(time of flight measurement)이 수행된다. 관통되는 조직(10)은 피부, 지방, 근육과 섬유륜의 순서이다. 상이한 종류의 조직에 대하여 감쇄(attenuation)가 상이하기 때문에, 이 정보는 서로 다른 환자의 크기 및 조직 구성에서의 차이점을 보정하기 위하여 필요하다.
진단용 초음파 변환기(8)는 그 위치를 결정하기 위하여 다수의, 바람직하게는 3이상의 위치 발산기(7)를 포함할 수 있으며, 모니터(13)에 상기 조직(10)의 영상이 나타나도록 배치된다.
치료 디바이스(1)는 또한 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 이동(navigation)을 위해 광학 이동 디바이스(optical navigation device)(14)도 포함할 수 있다(US 7 772 594). 이 광학 이동 디바이스(14)는 모니터(13)내에 치료 영역(16)의 해부학적 구조(17)에 대한 적어도 하나의 영상을 생성시키기 위한 적어도 하나의 진단 카메라(15)를 포함한다. 이 진단 카메라는 바람직하게는 90°의 사잇각을 갖는 서로 다른 방향으로부터 치료 영역(16)의 해부학적 구조(17)에 대한 2개의 사진을 촬영하며 이러한 사진들을 모니터(13)에 디스플레이하는 X-레이 카메라(18)일 수 있다. 광학 이동 디바이스(14)에서, X-레이 카메라(18)는 모니터(13)에서 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 위치와 방향에 대한 실시간 영상을 얻기 위하여 광학 아날로그-디지털 컨버터와 함께 사용된다(US 6 021 343, US 5 834 759, US 5 383 454).
X-레이 카메라(18)는 그 X-레이 카메라(18)의 렌즈 앞에 위치되며, 상호간의 거리가 알려진 마커(marker)(20)들을 갖는 위치 디바이스(positioning device)(19) - 예를 들어, 원통형 커버 - 를 포함할 수 있다. 마커(20)들은 원형일 수 있으며 예를 들어, 탄탈륨과 같은 금속 재료로 이루어질 수 있다.
광학 이동 디바이스(14)에서, 기준 디바이스(21)가 또한 포함될 수 있는바, 상기 기준 디바이스(21)는 척추(vertebra)(22)의 가시돌기(spinous process)(23)에 부착되도록 배치되거나 대응 위치에 배치되어 치료 영역(16)에 대하여 결정된 위치에 놓인다. 기준 디바이스(21)는 바람직하게는 적어도 3개인 여러 위치 전송기들(24)을 포함할 수 있으며, 이들은, 예를 들어 탄탈륨과 같은 금속 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 광학 이동 디바이스(14)는 수신 및/또는 송신 유닛(25)을 포함할 수 있다. 이 유닛은 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 위치 전송기(position transmitter)(7), 진단용 초음파 변환기(8)의 위치 전송기(12) 및 기준 디바이스(21)의 위치 전송기(24)로부터의 신호들을 수신하기 위한 적절한 개수의 수신기들(26, 27)을 포함할 수 있다. 수신 및/또는 송신 유닛(25)은 상기 위치 전송기들(7, 12 및 14)에 신호들을 전송하기 위한 1이상의 신호 전송기(28)들을 포함할 수 있는데, 상기 위치 전송기들(7, 12 및 14)은 이러한 신호들을 수신하도록 배치된다.
위치 전송기들(7, 12 및 14)에 의해 전송된 신호들은 예를 들어 적외선, 가시광선, 무선 주파수 전자기파 또는 음파(acoustic wave)일 수 있으며 이 경우 수신기들(26, 27)은 적외선, 가시광선, 무선 주파수 전자기파 또는 음파들의 수신기일 수 있다.
치료 디바이스(1)는 또한, 진단용 초음파 변환기(8)에 의해 결정된 음향적 특성들과 독립적으로, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 전송 소자(G)의 적절한 설정을 계산하기 위해 배치되는, 적어도 하나의 소프트웨어를 갖는 컴퓨터(29)을 포함할 수 있어서, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)가 치료되어질 디스크(5)내에, 바람직하게는 수핵(6)내에서 얻어질 수 있다.
대안적으로, 또는 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 상기 설정과 관련하여, 상기 음향적 특성들과 포커싱 특성들과 관련된 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 설정과는 독립적으로, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)에 대한 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)의 위치를 계산하기 위하여 소프트웨어가 배치될 수 있어서, 상기 온도 포커스(F)가 치료되어질 디스크(5)내에, 바람직하게는 수핵(6)내에서 얻어질 수 있도록 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)가 위에서 언급된 광학 이동 디바이스(14)에 의하여 배치될 수 있다.
컴퓨터(29)는 진단용 초음파 변환기(8)에 의하여 결정되는 음향적 특성들과는 독립적으로 온도 포커스(F)에서 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 초음파 필드(3)의 전력을 계산하도록 배치된 소프트웨어를 포함할 수 있어서, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)에 의하여 성취되는 수핵(6)에서의 온도 상승이 평가될 수 있다.
치료 디바이스(1)에는 (a) 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 온도 포커스(F)의 그 전송 소자(G)에 대한 위치 및 (b) 상기 온도 포커스(F)에서 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 발산된 가열 전력을 캘리브레이션(calibration)하기 위한 캘리브레이팅 유닛(30)이 또한 포함될 수 있다. 캘리브레이팅 유닛(30)은 인간의 조직과 유사한 음향적 특성들을 가지며, 다수의 열소자(thermoelement)(31) - 상기 다수의 열소자에 의하여 상기 온도 포커스(F)의 위치와 전력이 캘리브레이션을 위해 측정됨 - 를 포함한다. 열소자들(31)은 개략적으로 도시된 측정 디바이스(32)에 접속된다.
디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)의 치료에 앞서, 기준 디바이스(21)가 환자(4)의 척추(22) 상에 위치될 수 있으며 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)와 진단용 초음파 변환기(8)가 캘리브레이팅 유닛(30)에서 캘리브레이션될 수 있다. 그 후, 진단용 초음파 변환기(8)에 의하여 조직 분석이 이루어지는데, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는, 바람직하게는, 신호들을 통해 신호 전송기(26, 27)와 협력하는 위치 전송기들(12)에 의한 광학 이동 디바이스(14)를 통해 이동된다. 모니터(13)상세, 조직 영상이 형성될 수 있는데, 상기 영상은 진단용 초음파 변환기(8)에 의하여 제공되며, 그로 인한 조직의 측정값들이 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 초점거리와 전력을 조절하는데 사용된다.
2개의 X-레이 영상들이 디스크(5)에서 환자(4)의 해부학적 구조(17)에 대하여 얻어지고 이러한 X-레이 영상들이 모니터(13)상에 디스플레이된다. 이러한 X-레이 영상들 상에, 디스크(5)에 대한 기준 디바이스(21)의 위치 발산기(24)의 위치가 위치 디바이스(19)의 마커(20)들에 의하여 결정될 수 있다.
디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)의 치료시, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)는 수신 또는 송신 유닛(25)에 의하여 이동될 수 있는데, 그 이동은 모니터(13)상의 X-레이 영상들에서 나타난다. 이는 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)의 위치 전송기(7)들이 신호들을 통해 수신 및 송신 유닛(25)의 신호 전송기들(26)과 협력함으로써 성취된다. 상기 이동에 의하여, 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)는 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)가 디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)에 있도록 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)가 배치될 수 있다. 온도 포커스(F)의 온도는 바람직하게는 45℃를 초과한다.
환자(4)가 치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)에 대하여 부정확한 위치로 이동하거나 그 역의 경우에는, 자동적으로 치료가 방해될 수 있다.
본 발명은 상술된 방법에 제한되지 않으며 이하의 청구범위의 청구항들의 범위 내에서 변형될 수 있다.
따라서, 치료대상(5)은 신체내의 임의의 디스크일 수 있으며 또는 환자의 다른 치료대상일 수도 있다. 진단 카메라(15)는 상기 해부학적 구조(17)에 대한 영상을 형성하도록 배치되는 컴퓨터 단층촬영(computerized tomography(CT)) 스캐너일 수 있으며, 모니터(13)에서 3D-영상을 얻기 위해 이러한 영상들은 컴퓨터 프로그램 또는 소프트웨어로 처리될 수 있다. 또한, 진단 카메라(15)는 상기 해부학적 구조(17)에 대한 영상을 생성시키도록 배치되는 X-레이 카메라 또는 자기공명영상(MRI) 카메라일 수 있으며, 모니터(13)에서 3D-영상을 얻기 위해 이러한 영상들은 컴퓨터 프로그램으로 처리될 수 있다.
치료용 초음파 변환기(2a 및/또는 2b)는 수동으로 위치되도록 배치될 수 있으며, 또는 치료되어질 디스크(5)에 대한 동일 위치에 배치하기 위하여 위치 디바이스(40)에 배치될 수 있다. 광학 이동 디바이스(14)의 수신 및 송신 유닛(25)은 X-레이 디바이스일 수 있다. 진단용 초음파 변환기(8)는 위상 배열 형태의 전송 소자들을 포함할 수 있어서 그 초음파 방사(radiation)의 길이와 범위를 변화시킬 수 있다.
초음파 전송 디바이스(2)가 적어도 2개의 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)를 포함한다면, 이들은 서로에 대하여 다른 위치에 배치가능하며, 그리고 치료되어질디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)에 대하여 그들이 함께 상기 디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)내에 초음파 필드(3)와 그 온도 포커스(F)를 생성시킬 수 있는 위치에 배치가능하다.
치료용 초음파 변환기(2a, 2b)들은 디스크(5), 바람직하게는 수핵(6)에 인접한 조직이 그 조직을 손상시키는 온도에 노출되지 않도록 하는 강도(intensity)로 초음파 필드(3)를 함께 생성시키도록 제어가능할 수 있다. 그들은 또한 그들 자신과 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F) 사이의 거리를 변화시킬 수 있도록 제어가능할 수 있다.
치료용 및 진단용 초음파 변환기들(2a, 2b 및 8)은 하나일 수 있으며, 같은 위치에 배치될 수 있으며 또는 여러 위치에 배치될 수도 있다.
설명된 장치는 디스크들의 치료를 위한 방법 뿐 아니라 신체내의 다른 치료대상의 치료를 위한 방법에서 사용될 수 있다. 그러한 다른 치료대상의 예로서, 예를 들어 어깨, 무릎, 팔꿈치 또는 발의 인대, 혈관 및 다른 표피적인 치료대상들이 언급될 수 있다.
또한, 치료대상에 따라 상술된 여러 단계들과 컴포넌트들이 제외될 수 있다. 광학 이동 디바이스 및/또는 기준 디바이스(21)는 예를 들어 인대의 치료시 제외될 수 있는바, 이는 이러한 구조들이 종종 표피적이며 그 위치를 결정하기 용이하기 때문이다.

Claims (29)

  1. 치료대상에 대한 비-침습(non-invasive) 초음파 치료용 디바이스로서,
    적어도 2개의 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)이 적어도 하나의 초음파 필드(3)를 생성시킴으로써 상기 치료대상(5)을 치료하기 위해 배치되고 상기 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)는 상기 치료대상(5)내에 배치될 수 있으며, 그리고 진단용 초음파 변환기(8)가, 그 진단용 초음파 변환기(8)에 의하여 결정되는 음향적 특성들과 독립적으로, 상기 치료대상(5)에 대하여 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)을 조절하기 위하여, 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)이 배치될 영역과 상기 치료대상(5) 사이에서의 환자(4)의 조직(10)에 대한 음향적 특성들을 결정하도록 배치되며,
    상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)은 서로 다른 위치에, 그리고 상기 치료대상(5)에 대하여 그 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)이 함께 상기 치료대상(5) 내에 상기 초음파 필드(3)와 그 온도 포커스(F)를 생성시킬 수 있는 위치에 배치가능하며, 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)은 상기 치료대상(5)에 인접한 조직이 그 조직을 손상시키는 온도에 노출되지 않도록 하는 강도(intensity)로 상기 초음파 필드(3)를 생성시키도록 제어가능하며, 그리고 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)은 그 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)과 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F) 사이의 거리를 변화시킬 수 있도록 제어가능한, 비-침습 초음파 치료용 디바이스
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는 그 진단용 초음파 변환기(8)에 의해 결정된 음향적 특성들과 독립적으로, 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)의 적절한 설정을 계산하기 위해 배치되는, 적어도 하나의 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터(29)와 협력하여, 상기 온도 포커스(F)가 상기 치료대상(5) 내에서 얻어지게 될 수 있으며, 그에 의하여 상기 소프트웨어는, 대안적으로 또는 앞서 언급된 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)의 설정과 관련하여, 상기 음향적 특성들 및 포커싱 특성들과 관련된 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)의 설정과는 독립적으로, 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)의 온도 포커스(F)의 위치를 계산하기 위하여 배치될 수 있어서, 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)가 상기 온도 포커스(F)가 상기 치료대상(5) 내에서 얻어질 수 있도록 배치될 수 있는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 컴퓨터(29)는 상기 진단용 초음파 변환기(8)에 의해 결정되는 상기 음향적 특성들과는 독립적으로 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)의 초음파 필드(3)의 그 온도 포커스(F)에서의 가열 효과를 계산하기 위하여 배치되는 적어도 하나의 소프트웨어를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는 상기 조직(10)의 음향적 특성들을 결정하기 위하여 다른 조직층의 그 조직(10)의 두께를 결정하기 위하여 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는 상기 조직(10)의 영상을 생성하기 위하여 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는 그 초음파 방사의 길이를 변화시키기 위하여 위상 배열 형태(phased array type)의 전송 소자들을 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 치료용 초음파 변환기들(2a, 2b)은 상기 치료대상(5)이 위치되는 치료 영역(16)의 상기 해부학적 구조(17)에 대한 적어도 하나의 영상을 생성하도록 적응되는 적어도 하나의 진단 카메라(15)를 포함하는 광학 이동 디바이스(14)와 협력하며,
    상기 광학 이동 디바이스(14)는
    a) 상기 치료대상(5)에 대한 고정 위치를 갖는 기준 디바이스(21), 및
    b) 상기 치료 영역(16)에 대한 위치가 결정될 수 있는 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)
    상의 위치 전송기들(24, 7)로부터 신호를 수신하거나 또는 위치 전송기들(24, 7) 신호를 송신하도록 적응된 적어도 하나의 수신 또는 송신 유닛(25)을 추가적으로 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 진단용 초음파 변환기(8)는 상기 수신 또는 송신 유닛(25)과 협력하는 위치 전송기들(12)을 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 수신 또는 송신 유닛(25)은 적외선 또는 가시광선 또는 무선 주파수 전자기파들 또는 음파들의 형태로 신호들을 수신하거나 송신하도록 배치되며, 상기 위치 전송기들(7, 24)은 적외선 또는 가시광선 또는 무선 주파수 전자기파들 또는 음파들의 형태로 신호들을 수신하거나 송신하도록 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 진단 카메라(15)는 X-레이 카메라(18)인, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 X-레이 카메라(18)는 모니터(13)에 디스플레이되는 상기 치료 영역(16)의 해부학적 구조(17)의 위치를 결정하기 위한 마커(marker)들(20)을 갖는 위치 디바이스(19)를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 모니터(13)는 2개의 다른 위치들에서 상기 X-레이카메라(18)에 의해 촬영된 상기 해부학적 구조(17)에 대한 2개의 X-레이 사진들을 디스플레이하도록 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 진단 카메라(15)는 상기 환자(4)의 치료대상(5)에서의 상기 해부학적 구조(17)에 대한 영상들을 생성하도록 배치되는 컴퓨터 단층촬영(computerized tomography(CT)) 스캐너이며, 상기 영상들은 모니터(13)에서 3D-영상을 얻기 위해 컴퓨터 프로그램(소프트웨어)으로 처리되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  14. 제 7 항에 있어서, 상기 진단 카메라(15)는 상기 환자(4)의 치료대상(5)에서의 상기 해부학적 구조(17)에 대한 영상들을 생성시키도록 배치되는 X-레이 카메라 또는 MRI 스캐너이며, 상기 영상들은 모니터(13)에서 3D-영상을 얻기 위해 컴퓨터 프로그램(소프트웨어)으로 처리되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 초음파 전송 디바이스(2)는 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)의 전송 소자(G)에 대하여 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)의 초음파 필드(3)의 온도 포커스(F)에 대한 계산된 결정(calculated determination)값에 따라 수동으로 위치되도록 배치되는 적어도 하나의 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 초음파 전송 디바이스(2)는 상기 치료대상(5)에 대하여 동일한 위치에 위치시키기 위한 위치 디바이스(19)에 배치되는 적어도 하나의 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 초음파 전송 디바이스(2)는 상기 초음파 필드(3)와 그 온도 포커스(F)를 이동시키기 위하여 위상 배열 형태의 전송 소자를 포함하는 적어도 하나의 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 초음파 전송 디바이스(2)는 온도 포커스(F)를 생성하도록 배치되며, 상기 온도 포커스(F)의 온도는 45℃를 초과하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 위치 디바이스(19)는 상기 온도 포커스(F)에서 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)에 의해 생성되는 전력 및/또는 상기 치료용 초음파 변환기(2a, 2b)에 대한 상기 온도 포커스(F)의 위치를 캘리브레이션(calibration)하기 위하여 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  20. 제 7 항에 있어서, 상기 기준 디바이스(21)는 상기 환자의 척주(vertebral column)의 척추(vertebra)(22)에, 바람직하게는 상기 척추(22)의 상기 가시돌기(spinal process)(23)에 부착되도록 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  21. 제 7 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 기준 디바이스(21)는 금속구(metallic ball)들, 바람직하게는 탄탈륨 구들로 이루어진 위치 전송기(24)를 포함하는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 광학 이동 디바이스(14)의 상기 수신 또는 송신 유닛(25)은 적어도 하나의 X-레이 디바이스인, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 치료용 및 진단용 초음파 변환기들(2a, 2b 및 8)은 같은 곳에 위치되는(co-located), 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  24. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 치료용 및 진단용 초음파 변환기들(2a, 2b 및 8)은 여러 위치들에 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 환자(4)의 디스크내의 수핵(6) 형태의 치료대상(5)을 비-침습 초음파 치료하기 위하여 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 어깨 또는 무릎내에서 인대 형태의 치료대상(5)을 비-침습 초음파 치료하기 위하여 배치되는, 비-침습 초음파 치료용 디바이스.
  27. 디스크내의 수핵(6)의 치료와 같은 환자(4) 신체내의 치료대상(5)의 치료 방법들에 사용되는, 제 1 항 내지 제 26 항에 따른 비-침습 초음파 치료용 디바이스의 사용방법.
  28. 예를 들어 어깨 또는 무릎내의 인대들과 같은 환자(4)의 신체내의 치료대상(5)의 치료 방법들에 사용되는, 제 1 항 내지 제 26 항에 따른 비-침습 초음파 치료용 디바이스의 사용방법.
  29. 혈관들과 같은 환자(4)의 신체내의 치료대상(5)의 치료 방법들에 사용되는, 제 1 항 내지 제 26 항에 따른 비-침습 초음파 치료용 디바이스의 사용방법.
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