KR20140008103A - 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법 및 장치. - Google Patents

집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법 및 장치. Download PDF

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Abstract

집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법에 따르면, 초음파를 조사할 대상 영역을 입력받고, 집속 초음파 치료 장치로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하고, 결정된 초점의 크기에 기초하여, 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정하고, 초점의 크기 및 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하고, 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성한다.

Description

집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법 및 장치. { A method and apparatus for generating a treatment plan to be provided to a focused ultrasound therapy apparatus }
집속 초음파를 조사하는 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
의학의 발달과 더불어 종양에 대한 국소 치료는 최소 침습적 수술(minimal-invasive surgery)에서 더 나아가 비침습적 수술(non-invasive surgery)이 사용되고 있다. 비침습적 수술법 중에서 고강도 집속 초음파(high intensity focused ultrasound, HIFU) 치료는 음파를 이용함으로써 인체에 무해하다는 장점으로 인해 널리 사용되고 있다. 고강도 집속 초음파 치료란 인체 내부의 병변에 고강도의 초음파를 집속하여 조사함으로써 병변 조직을 괴사(necrosis)시키는 방식의 치료 방법이다. 조직에 집속되어 조사된 초음파는 열에너지로 변환되어 조사 부위의 온도를 상승시켜 조직과 혈관에 응고성 괴사를 일으키게 된다. 이때, 온도는 순간적으로 상승되므로 조사 부위 주변으로 열확산을 방지하면서 조사 부위만을 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 상기 방법들을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법은 초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는 단계; 상기 집속 초음파 치료 장치로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 단계; 상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계; 상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 단계; 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 상기 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 장치는 초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는 입력 인터페이스; 상기 집속 초음파 치료 장치로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 제 1 결정부; 상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 제 2 결정부; 상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 제 3 결정부; 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 상기 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성하는 계획 생성부;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 집속 초음파 치료 장치는 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성하는 영상 생성부; 상기 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하고, 상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하고, 상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 프로세서; 및 상기 생성된 영상을 참조하여, 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사하는 트랜스듀서(transducer);를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 집속 초음파 치료 방법은 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성하는 단계; 상기 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 단계; 상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계; 상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 단계; 및 상기 생성된 영상을 참조하여, 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라 상기 집속 초음파 치료 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기된 바에 따르면, 집속 초음파 치료에 있어, 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들간의 거리를 고려하여 초음파가 조사되도록 계획함으로써, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향을 최소화시켜, 초음파의 순차적인 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 집속 초음파 치료에 요구되는 전체 치료 시간을 단축할 수 있고,환자의 안전과 편의성을 고려한 효과적인 집속 초음파 치료가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예예 따른 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 장치의 구성도이다. 도 1을 참고하면, 본 실시예에 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 입력 인터페이스(110), 제 1 결정부(120), 제 2 결정부(130), 제 3 결정부(140) 및 계획 생성부(150)로 구성된다.
도 1에 도시된 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 본 실시예와 관련된 구성 요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 범용 컴퓨터 시스템(미도시)에 포함된 상태로 구동될 수 있다.
본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 집속 초음파 치료 장치(200)를 이용하여 환자의 병변을 치료하기 위한 치료 계획을 생성한다. 이때, 치료 계획은 환자의 병변에 어떠한 방식으로 초음파를 조사할 것인지에 관한 계획을 나타낸다. 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 집속 초음파 치료 장치(200)를 이용하여 환자의 병변을 치료하는 시술(operation) 전에, 미리 환자의 병변에 집속 초음파 치료가 가능한지 여부와 환자의 병변에 어떠한 방식으로 초음파를 조사하는 것이 효과적인지 등을 결정하여, 치료 계획을 생성한다.
집속 초음파 치료 장치(200)는 환자의 병변에 초점을 맞추고 초음파를 조사하여 환자의 병변을 치료한다. 특히, 본 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치(200)에는 고강도의 집속 초음파인 HIFU(High Intensity Focused Ultrasound)가 이용될 수 있다. 이하의 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 집속 초음파 치료 장치(200)에 이용되는 초음파는 HIFU인 것으로 가정하여 설명하도록 한다. 다만, 본 실시예에서 설명하는 초음파는 이에 한정되지 않고, HIFU뿐만 아니라 HIFU와 유사한 다른 집속 초음파(focused ultrasound)의 종류도 본 실시예의 초음파의 범주에 포함될 수 있음을 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)의 각각의 구성의 동작에 대해 설명하면, 이하와 같다.
입력 인터페이스(110)는 초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는다. 대상 영역은 치료하고자 하는 환자의 병변에 해당하며, 집속 초음파 치료 장치(200)가 한번의 시술에서 단일 초음파를 순차적으로 조사하여 병변을 치료할 수 있는 영역을 나타낸다. 한번의 시술로 치료할 수 있는 대상 영역의 크기는 한계가 있으므로, 집속 초음파 치료 장치(200)로 한번에 치료 가능한 대상 영역의 크기보다 환자의 병변의 크기가 더 큰 경우, 집속 초음파 치료 장치(200)는 환자의 병변을 복수 개의 대상 영역으로 분할하여 치료할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 미리 결정된 대상 영역을 입력 인터페이스(110)를 통해서 외부 장치로부터 입력받을 수도 있고, 치료하고자 하는 환자의 병변을 입력 인터페이스(110)를 통해서 입력받아 대상 영역을 직접 결정할 수도 있다. 이하의 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 미리 결정된 대상 영역을 입력 인터페이스(110)를 통해서 외부 장치로부터 입력받는 것으로 가정하여 설명하도록 한다.
이때, 대상 영역은 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI)나 진단용 초음파 시스템에 의하여 획득된 영상을 이용하여 표시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI) 및 진단용 초음파 시스템에 획득된 영상들을 서로 비교 분석하여 더욱 정확한 대상 영역의 영상을 획득할 수 있다.
제 1 결정부(120)는 집속 초음파 치료 장치(200)로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정한다. 보다 상세하게 설명하면, 집속 초음파 치료 장치(200)는 대상 영역의 일부 국소 부위에 초점을 맞추어 초음파를 집중적으로 조사한다. 즉, 집속 초음파 치료 장치(200)에 의해서 미리 결정된 초점의 크기만큼 초음파가 조사되어, 초음파가 조사된 초점 위치의 조직이 파괴(destruction)되거나 괴사(necrosis)되어 병변이 치료된다.
치료 계획을 생성하는 장치(100)는 집속 초음파 치료 장치(200)로부터 조사될 초점의 크기를 결정하고, 결정된 초점의 크기에 기초하여 집속 초음파 치료 장치(200)가 조사할 초음파의 초점들의 위치들 및 조사 시간을 결정한다. 이에 따라, 제 1 결정부(120)는 결정한 초점의 크기를 제 2 결정부(130)로 출력한다.
제 2 결정부(130)는 제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기에 기초하여, 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정한다.
일 실시예에 따르면, 제 2 결정부(130)는 초음파가 최초로 조사되는 제 1 초점의 위치와 제 1 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 2 초점의 위치가 대상 영역 내에서 가장 멀리 이격되어 위치하도록 결정한다. 제 2 결정부(130)는 제 2 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 3 초점의 위치는 제 1 초점의 위치와 제 2 초점의 위치에 기초하여 제 1 초점의 위치와 제 2 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되도록 결정한다.
이때, 제 2 결정부(130)가 초음파가 조사되는 초점들의 위치들을 결정함에 있어서, 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되는 위치가 이미 해당 위치의 조직이 괴사한 영역이거나 병변에 해당하지 않는 경우, 해당 위치를 제외한 위치들 중 가장 멀리 이격되는 위치를 선택할 수 있다. 이에 따라, 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 냉각에 필요한 충분한 거리를 확보하지 못하는 경우, 냉각에 필요한 충분한 시간을 두고 다음 초점 위치에 초음파를 조사한다.
제 2 초점의 위치가 제 1 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되어 위치함에 따라, 제 1 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)이 제 2 초점에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 제 3 초점의 위치가 제 1 초점과 제 2 초점의 위치로부터 최대한 멀리 이격되어 위치함에 따라, 제 1 초점과 제 2 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량이 제 3 초점에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 따라서, 제 1 초점에의 초음파 조사와 제 2 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간과 제 2 초점에의 초음파 조사와 제 3 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다.
이때, 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간은 대상 영역 내의 순차적인 초음파의 조사로 인하여 대상 영역 내에 축적되는 열 축적량(thermal dose)에 의해 정상 조직이 파괴되는 것을 막기 위한 것으로, 순차적인 초음파의 조사이에서 이전 조사된 초음파에 의한 대상 영역 내에 축적된 열을 냉각시키는 데 필요한 시간을 나타낸다. 이에 따라, 냉각에 필요한 시간은 순차적으로 초음하가 조사되는 두 초점 사이의 거리에 반비례한다.
종래의 집속 초음파 치료 방법에 따르면 대상 영역 내에 순차적으로 조사되는 초점들의 위치를 최대한 가깝게 하여 각 초점에 초음파가 조사된 다음에 초음파가 조사되는 초점 위치에서 조직이 빠른 시간 내에 온도가 상승하도록 하여 HIFU의 시술 시간을 단축한다. 종래의 방법에 의하는 경우, 다음에 초음파를 조사할 초점 위치에서는 빠른 시간 내에 온도가 상승됨에 따라, 순차적으로 초음파를 조사하는 사이의 시간이 단축될 수 있으나, 빠른 온도 상승에 의해 보호되어야 할 정상 조직이 괴사할 우려가 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들간의 거리를 초대한 멀리 이격시켜 초음파가 조사되도록 계획함으로써, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향을 최소화시킬 수 있어, 집속 초음파 치료에 있어서 초음파의 순차적인 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 또한, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향으로 정상 조직이 괴사되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 집속 초음파 치료에 요구되는 전체 치료 시간을 단축할 수 있고, 환자의 안전과 편의를 고려한 효과적인 집속 초음파 치료가 가능하다.
치료 계획을 생성하는 장치(100)에서 초점의 크기와 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도가 결정될 수 있다. 이에 따라, 제 2 결정부(130)는 제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기와 함께 결정한 초점들의 위치들을 제 3 결정부(140)로 출력한다.
제 3 결정부(140)는 초점의 크기와 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정한다. 즉, 제 3 결정부(140)는제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기로 제 2 결정부(130)에서 결정된 초점들의 위치들 각각에서 어느 정도의 강도로 얼마 만큼의 시간 동안 초음파를 조사하여야 되는가를 결정한다.
예를 들면, 제 3 결정부(140)는 대상 영역 외부의 조직이 보호될 수 있는지 및 초음파가 조사되는 초점 위치의 조직이 괴사될 수 있는지의 여부에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정할 수 있다.
계획 생성부(150)는 제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기와 제 2 결정부(130)에서 결정된 초점들의 위치들과 제 3 결정부(140)에서 결정된 초음파를 조사하는 시간과 강도에 기초하여 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성한다. 이때, 치료 계획은 환자의 병변에 어떠한 방식으로 초음파를 조사할 것인지에 관한 계획을 나타낸다.
예를 들면, 계획 생성부(150)는 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간과 강도에 기초하여, 시뮬레이션 등을 통하여 집속 초음파 치료 장치(200)의 트랜스듀서(미도시)가 이동하는 경로에 대한 정보를 치료 계획으로 생성할 수 있다. 또한, 계획 생성부(150)는 트랜스듀서(미도시)가 조사하는 초음파에 대한 정보를 치료 계획으로 생성할 수 있다.
이때, 계획 생성부(150)가 생성하는 치료 계획은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램 등으로 작성될 수 있다.
예측부(160)는 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들과 대상 영역의 온도 및 열 축적량(thermal dose)을 예측한다. 이때, 제 2 결정부(130)는 제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기에 기초하고, 예측부(160)에서 예측된 온도 및 열 축적량을 참고하여, 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정한다.
출력 인터페이스(170)는 계획 생성부(150)에서 생성된 치료 계획을 집속 초음파 치료 장치(200)로 출력한다.
다만, 도 1 에서는 치료 계획을 생성하는 장치(100)가 예측부(160) 및 출력 인터페이스(170)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 이에 한정되지 않고, 예측부(160) 및 출력 인터페이스(170)가 포함되지 않은 상태로 동작할 수 있다. 이에 따라, 예측부(160) 및 출력 인터페이스(170)는 치료 계획을 생성하는 장치(100)에 대한 필수 구성요소가 아닐 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치는 영상 생성부(210), 프로세서(220) 및 트랜스듀서(230)를 포함한다.
도 2에 도시된 집속 초음파 치료 장치(200)는 본 발명의 일 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
영상 생성부(210)는 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성한다. 대상 영역은 치료하고자 하는 환자의 병변에 해당하며, 집속 초음파 치료 장치(200)가 한번의 시술에서 단일 초음파를 순차적으로 조사하여 병변을 치료할 수 있는 영역을 나타낸다.
이때, 영상 생성부(210)는 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI)나 진단용 초음파 시스템을 이용하여 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 실시예에 따른 영상 생성부(210)는 대상 영역의 치료 모습을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 예를 들면, 집속 초음파 치료 장치(200)는 영상 생성부(210)를 통해 정상 조직이 보호되는지 여부 및 초음파가 조사된 초점 위치의 조직이 괴사되었는지의 여부를 모니터링할 수 있다. 또한, 집속 초음파 치료 장치(200)는 영상 생성부(210)를 통해 대상 영역의 영상들을 획득하여 치료가 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다.
프로세서(220)는 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점의 크기를 결정하고, 결정된 초점의 크기에 기초하여, 대상 영역 내의 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정하고, 초점의 크기 및 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(220)는 초음파가 최초로 조사되는 제 1 초점의 위치와 제 1 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 2 초점의 위치가 대상 영역 내에서 가장 멀리 이격되어 위치하도록 결정한다. 프로세서(220)는 제 2 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 3 초점의 위치는 제 1 초점의 위치와 제 2 초점의 위치에 기초하여 제 1 초점의 위치와 제 2 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되도록 결정한다.
이때, 프로세서(220)가 초음파가 조사되는 초점들의 위치들을 결정함에 있어서, 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되는 위치가 이미 해당 위치의 조직이 괴사한 영역이거나 병변에 해당하지 않는 경우, 해당 위치를 제외한 위치들 중 가장 멀리 이격되는 위치를 선택할 수 있다. 이에 따라, 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 냉각에 필요한 충분한 거리를 확보하지 못하는 경우, 냉각에 필요한 충분한 시간을 두고 다음 초점 위치에 초음파를 조사한다.
제 2 초점의 위치가 제 1 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되어 위치함에 따라, 제 1 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)이 제 2 초점에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 제 3 초점의 위치가 제 1 초점과 제 2 초점의 위치로부터 최대한 멀리 이격되어 위치함에 따라, 제 1 초점과 제 2 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량이 제 3 초점에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
따라서, 제 1 초점에의 초음파 조사와 제 2 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간과 제 2 초점에의 초음파 조사와 제 3 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집속 초음파 치료 장치(200)는 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들간의 거리를 최대한 멀리 이격시켜 초음파가 조사되도록 함으로써, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향을 최소화시킬 수 있어, 집속 초음파 치료에 있어서 초음파의 순차적인 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 또한, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향으로 정상 조직이 괴사되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 집속 초음파 치료에 요구되는 전체 치료 시간을 단축할 수 있고, 환자의 안전과 편의를 고려한 효과적인 집속 초음파 치료가 가능하다.
트랜스듀서(230)는 영상 생성부(210)에서 생성된 영상을 참조하여, 프로세서(220)에서 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사한다.
보다 상세하게 설명하면, 트랜스듀서(230)는 전기 에너지를 초음파 에너지로 변환시켜 초점의 위치에 에너지를 모아준다. 이에 따라, 집속 초음파 치료 장치(200)는 치료하고자 하는 병변에 초점을 맞추어 트랜스듀서(230)를 위치시키고, 영상 생성부(210)에서 생성되는 영상을 이용하여 프로세서(220)에서 설정된 초점의 위치에서 설정된 강도로, 설정된 시간 만큼 고강도 초음파에너지를 조사하여, 치료를 수행한다.
이와 같은, 초음파를 조사하는 트랜스듀서(230)는 집속 초음파 치료 장치(200)에서 일반적으로 사용되는 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
온도 모니터링부(240)는 대상 영역 및 초음파가 조사되는 초점의 온도 및 열 축적량을 모니터링한다. 이때, 프로세서(220)는 결정된 초점의 크기에 기초하고,온도 모니터링부(240)에서 모니터링되는 대상 영역과 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여 최초로 초음파가 조사된 이후에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정하다.
예를 들어, 프로세서(220)는 온도 모니터링부(240)에서 모니터링되는 대상 영역과 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여 대상 영역 외부의 조직이 보호될 수 있는지 및 초음파가 조사되는 초점 위치의 조직이 괴사될 수 있는지의 여부에 기초하여 초음파를 조사하는 초점들의 위치들을 결정할 수 있다.
통신 인터페이스(250)는 집속 초음파 치료 장치(200)를 이용하여 대상 영역을 치료하기 위한 치료 계획을 생성하는 장치(미도시)로부터 생성된 치료 계획을 수신한다. 이에 따라, 프로세서(220)는 통신 인터페이스(250)로부터 수신된 치료 계획을 참고하여, 초점의 크기, 초점들의 위치들, 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정할 수 있다.
본 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치(200)는 통신 인터페이스(250)를 통해서 미리 생성된 치료 계획을 수신하고, 수신된 치료 계획에 기초하여 치료를 수행하거나, 집속 초음파 치료 장치(200)에서 영상 생성부(210)에서 실시간으로 생성되는 영상과 온도 모니터링부(240)에서 모니터링되는 대상 영역 및 초음파가 조사되는 초점의 온도 및 열 축적량에 기초하여 초점의 크기, 초점들의 위치들, 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하고 치료를 수행할 수 있다. 또는, 실시간으로 생성되는 영상과 온도 및 열축적량 정보를 참고하여 미리 생성된 치료 계획을 일부 수정하여 초점의 크기, 초점들의 위치들, 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하고 치료를 수행할 수 있다.
다만, 도 2 에서는 집속 초음파 치료 장치(200)가 온도 모니터링부(240) 및 통신 인터페이스(250)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치(200)는 이에 한정되지 않고, 온도 모니터링부(240) 및 통신 인터페이스(250)가 포함되지 않은 상태로 동작할 수 있다. 이에 따라, 온도 모니터링부(240) 및 통신 인터페이스(250)는 집속 초음파 치료 장치(200)에 대한 필수 구성요소가 아닐 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 방법은 도 1에 도시된 치료 계획을 생성하는 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1에 도시된 치료 계획을 생성하는 장치(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 3에 도시된 흐름도에도 적용된다.
310 단계에서 입력 인터페이스(110)는 초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는다. 이때, 대상 영역은 치료하고자 하는 환자의 병변에 해당하며, 집속 초음파 치료 장치(200)가 한번의 시술에서 단일 초음파를 순차적으로 조사하여 병변을 치료할 수 있는 영역을 나타낸다. 예를 들어, 대상 영역은 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI)나 진단용 초음파 시스템에 의하여 획득된 영상을 이용하여 표시될 수 있다.
320 단계에서 제 1 결정부(120)는 집속 초음파 치료 장치(200)로부터 조사되는 단일 초음파의 초점의 크기를 결정한다.
330 단계에서 제 2 결정부(130)는 320 단계에서 결정된 초점의 크기에 기초하여, 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정한다.
340 단계에서 제 3 결정부(140)는 초점의 크기 및 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정한다. 좀 더 구체적으로, 제 3 결정부(140)는 제 1 결정부(120)에서 결정된 초점의 크기로 제 2 결정부(130)에서 결정된 초점들의 위치들 각각에서 어느 정도의 강도로 얼마 만큼의 시간 동안 초음파를 조사하여야 되는가를 결정한다.
350 단계에서 계획 생성부(150)는 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성한다. 이때, 치료 계획은 환자의 병변에 어떠한 방식으로 초음파를 조사할 것인지에 관한 계획을 나타낸다.
예를 들면, 계획 생성부(150)는 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간과 강도에 기초하여, 시뮬레이션 등을 통하여 집속 초음파 치료 장치(200)의 트랜스듀서(미도시)가 이동하는 경로에 대한 정보를 치료 계획으로 생성할 수 있다. 또한, 계획 생성부(150)는 트랜스듀서(미도시)가 조사하는 초음파에 대한 정보를 치료 계획으로 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치료 계획을 생성하는 장치(100)는 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들간의 거리를 초대한 멀리 이격시켜 초음파가 조사되도록 계획함으로써, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향을 최소화시킬 수 있어, 집속 초음파 치료에 있어서 초음파의 순차적인 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 또한, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향으로 정상 조직이 괴사되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 집속 초음파 치료에 요구되는 전체 치료 시간을 단축할 수 있고, 환자의 안전과 편의를 고려한 효과적인 집속 초음파 치료가 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집속 초음파 치료 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다. 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 치료 계획을 생성하는 방법은 도 2에 도시된 집속 초음파 치료 장치(200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 집속 초음파 치료 장치(200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 4에 도시된 흐름도에도 적용된다.
410 단계에서 영상 생성부(210)는 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성한다. 영상 생성부(210)는 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성한다. 대상 영역은 치료하고자 하는 환자의 병변에 해당하며, 집속 초음파 치료 장치(200)가 한번의 시술에서 단일 초음파를 순차적으로 조사하여 병변을 치료할 수 있는 영역을 나타낸다. 이때, 영상 생성부(210)는 컴퓨터 단층 촬영(CT), 자기공명영상장치(MRI)나 진단용 초음파 시스템을 이용하여 초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 실시예에 따른 영상 생성부(210)는 대상 영역의 치료 모습을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 예를 들면, 집속 초음파 치료 장치(200)는 영상 생성부(210)를 통해 정상 조직이 보호되는지 여부 및 초음파가 조사된 초점 위치의 조직이 괴사되었는지의 여부를 모니터링할 수 있다. 또한, 집속 초음파 치료 장치(200)는 영상 생성부(210)를 통해 대상 영역의 영상들을 획득하여 치료가 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다.
420 단계에서 프로세서(220)는 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점의 크기를 결정한다.
430 단계에서 프로세서(220)는 대상 영역 및 초음파가 조사되는 초점의 온도 및 열 축적량을 모니터링 한다.
440 단계에서 프로세서(220)는 결정된 초점의 크기에 기초하고, 모니터링되는 대상 영역과 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여, 최초로 초음파가 조사된 이후에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 초점들의 위치들을 결정한다.
예를 들어, 프로세서(220)는 온도 모니터링부(240)에서 모니터링되는 대상 영역과 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여 대상 영역 외부의 조직이 보호될 수 있는지 및 초음파가 조사되는 초점 위치의 조직이 괴사될 수 있는지의 여부에 기초하여 초음파를 조사하는 초점들의 위치들을 결정할 수 있다.
450 단계에서 프로세서(220)는 결정된 초점의 크기 및 초점들의 위치들에 기초하여 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정한다.
460 단계에서 트랜스튜서(230)는 410 단계에서 생성된 영상을 참조하여, 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사한다. 트랜스듀서(230)는 영상 생성부(210)에서 생성된 영상을 참조하여, 프로세서(220)에서 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사한다.
본 실시예에 따른 집속 초음파 치료 장치(200)는 치료하고자 하는 병변에 초점을 맞추어 트랜스듀서(230)를 위치시키고, 영상 생성부(210)에서 생성되는 영상을 이용하여 프로세서(220)에서 설정된 초점의 위치에서 설정된 강도로, 설정된 시간 만큼 고강도 초음파에너지를 조사하여, 치료를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집속 초음파 치료 장치(200)는 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들간의 거리를 최대한 멀리 이격시켜 초음파가 조사되도록 함으로써, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향을 최소화시킬 수 있어, 집속 초음파 치료에 있어서 초음파의 순차적인 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화할 수 있다. 또한, 이전에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)의 영향으로 정상 조직이 괴사되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 집속 초음파 치료에 요구되는 전체 치료 시간을 단축할 수 있고, 환자의 안전과 편의를 고려한 효과적인 집속 초음파 치료가 가능하다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 치료 계획을 생성하는 장치
110: 입력 인터페이스 120: 제 1 결정부
130: 제 2 결정부 140: 제 3 결정부
150: 계획 생성부 160: 예측부
170: 출력 인터페이스

Claims (19)

  1. 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 방법에 있어서,
    초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는 단계;
    상기 집속 초음파 치료 장치로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 단계;
    상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계;
    상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 단계;
    상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 상기 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성하는 단계;를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계는 초음파가 최초로 조사되는 제 1 초점의 위치와 상기 제 1 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 2 초점의 위치는 상기 대상 영역 내에서 가장 멀리 이격되어 위치하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계는 상기 제 2 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 3 초점의 위치는 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치에 기초하여 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 초점의 위치가 상기 제 1 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되어 위치함에 따라, 상기 제 1 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)이 상기 제 2 초점에 미치는 영향을 최소화시킴으로써 상기 제 1 초점에의 초음파 조사와 상기 제 2 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들과 상기 대상 영역의 온도 및 열 축적량(thermal dose)을 예측하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계는 상기 예측된 온도 및 열축적량에 참조하여 상기 초점들의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성된 치료 계획을 상기 집속 초음파 치료 장치로 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 집속 초음파 치료 장치에 제공되는 치료 계획을 생성하는 장치에 있어서,
    초음파를 조사할 대상 영역을 입력받는 입력 인터페이스;
    상기 집속 초음파 치료 장치로부터 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 제 1 결정부;
    상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들의 위치들 각각이 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 제 2 결정부;
    상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 제 3 결정부;
    상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 기초하여, 상기 집속 초음파 장치에서 초음파를 조사하기 위한 치료 계획을 생성하는 계획 생성부;를 포함하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 결정부는 초음파가 최초로 조사되는 제 1 초점의 위치와 상기 제 1 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 2 초점의 위치가 상기 대상 영역 내에서 가장 멀리 이격되어 위치하도록 결정하고, 상기 제 2 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 3 초점의 위치는 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치에 기초하여 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 초점의 위치가 상기 제 1 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되어 위치함에 따라, 상기 제 1 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)이 상기 제 2 초점에 미치는 영향을 최소화시킴으로써 상기 제 1 초점에의 초음파 조사와 상기 제 2 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들과 상기 대상 영역의 온도 및 열 축적량(thermal dose)을 예측하는 예측부;를 더 포함하고,
    상기 제 2 결정부는 상기 예측된 온도 및 열축적량을 참고하여 상기 초점들의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 생성된 치료 계획을 상기 집속 초음파 치료 장치로 출력하는 출력 인터페이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 집속 초음파 치료 장치에 있어서,
    초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성하는 영상 생성부;
    상기 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하고, 상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하고, 상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 프로세서; 및
    상기 생성된 영상을 참조하여, 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사하는 트랜스듀서(transducer);를 포함 하는 집속 초음파 치료 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 대상 영역 및 상기 초음파가 조사되는 초점의 온도 및 열 축적량을 모니터링하는 온도 모니터링부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 모니터링되는 상기 대상 영역과 상기 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여 최초로 초음파가 조사된 이후에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 치료 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 집속 초음파 치료 장치를 이용하여 상기 대상 영역을 치료하기 위한 치료 계획을 생성하는 장치로부터 미리 생성된 치료 계획을 수신하는 통신 인터페이스;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 수신된 치료 계획을 참고하여, 상기 초점의 크기, 상기 초점들의 위치들, 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 치료 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는 초음파가 최초로 조사되는 제 1 초점의 위치와 상기 제 1 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 2 초점의 위치는 상기 대상 영역 내에서 가장 멀리 이격되어 위치하도록 결정하고, 상기 제 2 초점의 다음 차례에 초음파가 조사되는 제 3 초점의 위치는 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치에 기초하여 상기 제 1 초점의 위치와 상기 제 2 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되도록 결정하는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 치료 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 초점의 위치가 상기 제 1 초점의 위치로부터 가장 멀리 이격되어 위치함에 따라, 상기 제 1 초점에 조사되는 초음파에 의한 열 축적량(thermal dose)이 상기 제 2 초점에 미치는 영향을 최소화시킴으로써 상기 제 1 초점에의 초음파 조사와 상기 제 2 초점에의 초음파 조사 사이에 요구되는 냉각에 필요한 시간을 최소화시키는 것을 특징으로 하는 집속 초음파 치료 장치.
  17. 집속 초음파 치료 방법에 있어서,
    초음파를 조사할 대상 영역의 영상을 생성하는 단계;
    상기 대상 영역에 조사되는 단일 초음파의 초점(focal spot)의 크기를 결정하는 단계;
    상기 결정된 초점의 크기에 기초하여, 상기 대상 영역 내에 초음파가 순차적으로 조사되는 초점들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 단계;
    상기 초점의 크기 및 상기 초점들의 위치들에 기초하여 상기 초음파를 조사하는 시간 및 강도를 결정하는 단계; 및
    상기 생성된 영상을 참조하여, 상기 결정된 초점의 크기, 초점들의 위치들, 조사하는 시간 및 강도에 따라 초음파를 조사하는 단계;를 포함하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 대상 영역 및 상기 초음파가 조사되는 초점의 온도 및 열 축적량을 모니터링하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 초점들의 위치를 결정하는 단계는 상기 모니터링되는 상기 대상 영역과 상기 초점의 온도 및 열 축적량을 참조하여 최초로 초음파가 조사된 이후에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들 각각을 각 초점에 초음파가 조사되기 이전에 초음파가 조사되는 초점들의 위치들로부터 가장 멀리 이격되도록, 상기 초점들의 위치들을 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 6 항과 제 17 항 내지 제 18 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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