JP3325534B2 - Ultrasound therapy equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波を使用し生体
内の腫瘍など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 a tumor or the like in a living body using ultrasonic waves.

【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。強力超音波源には、水中
放電方式、電磁誘導方式、微小爆発方式、ピエゾ素子を
用いる方式等が考えられ、それぞれ短所と長所を持って
いる。ピエゾ素子を用いる方法は、強力超音波焦点の圧
力が小さいという短所はあるが、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，ＵＳＰ−４５２６１６
８）。また、駆動波形を位相制御することにより、焦点
の形状を変化させることもできる（特開昭６２−４２７
７３）。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. As a powerful ultrasonic source, an underwater discharge method, an electromagnetic induction method, a micro explosion method, a method using a piezo element, and the like are conceivable, and each has a disadvantage and an advantage. The method using a piezo element has the disadvantage that the pressure of the strong ultrasonic focus is small, but there is no small focus, no consumables, it is possible to arbitrarily control the strong ultrasonic intensity, and the phase control of the drive waveform applied to multiple piezo elements And the focus position can be controlled by performing such operations (JP-A-60-145131, USP-452616).
8). Further, the shape of the focal point can be changed by controlling the phase of the driving waveform (Japanese Patent Laid-Open No. 62-427).
73).

【０００３】一方、悪性新生物、いわゆる癌の治療技術
の一つとして、温熱治療法（ハイパーサーミア）が注目
されるようになってきた。これは、腫瘍組織が正常組織
と比べて温度感受性が高く、４２．５℃以上に加温され
ると死滅することを利用したものであり、腫瘍部位を局
所的に加温する方法が特に有効である。On the other hand, as one of the treatment techniques for malignant neoplasms, so-called cancer, hyperthermia has been attracting attention. This is based on the fact that tumor tissues have higher temperature sensitivity than normal tissues and die when heated to 42.5 ° C. or higher, and a method of locally heating a tumor site is particularly effective. It is.

【０００４】加温の方法としては、マイクロ波等の電磁
波を用いる方法が先行しているが、これは、生体の電気
的特性により深部の腫瘍を選択的に加温することは難し
く、治療成績の良好な例は表在性（深さ５cm以内）の腫
瘍の場合に限られている。As a method of heating, a method using electromagnetic waves such as microwaves has been preceded. However, it is difficult to selectively heat deep tumors due to electrical characteristics of a living body. Are limited to superficial (within 5 cm deep) tumors.

【０００５】そこで、深部腫瘍の治療には超音波の様な
音響エネルギーを利用する方法が考えられている。これ
は、超音波ビームの集束性と、到達深度が深いという特
徴を利用するものである。また、上記の加温治療法を進
めて、腫瘍部分を８０℃以上に加熱し、腫瘍組織を焼き
殺すという治療法も報告されている（特願平３−３０６
１０６号）。[0005] Therefore, a method using acoustic energy such as ultrasonic waves has been considered for treating deep tumors. This utilizes the characteristics of the convergence of the ultrasonic beam and the deep arrival depth. In addition, there has been reported a treatment method in which the above-mentioned heating treatment is advanced to heat the tumor portion to 80 ° C. or more, thereby burning out the tumor tissue (Japanese Patent Application No. 3-306).
No. 106).

【０００６】超音波による加温方法には、球面状の超音
波放射面を持つ複数個の超音波振動子を組み合わせた超
音波トランスデューサ、あるいはリング型の超音波振動
子を同心円状に配置したアニュラーアレイ超音波トラン
スデューサを用いるものが提案されている。特に、アニ
ュラーアレイ超音波トランスデューサを用いると、焦点
の深さを可変することができる。[0006] The ultrasonic heating method includes an ultrasonic transducer in which a plurality of ultrasonic transducers having a spherical ultrasonic radiation surface are combined, or an annular transducer in which ring-shaped ultrasonic transducers are concentrically arranged. Those using an array ultrasonic transducer have been proposed. In particular, when an annular array ultrasonic transducer is used, the depth of focus can be changed.

【０００７】更に、一歩進めて、焦点を３次元的に変化
させることのできるフェーズドアレイも、提案されてい
る（ＵＳＰ−４５２６１６８）。また、結石破砕装置と
加温・加熱装置を一体化して構成した物も提案されてい
る（特願平３−３０６１０６）。Further, a phased array capable of changing the focus three-dimensionally by taking a step further has been proposed (US Pat. No. 4,526,168). In addition, a device in which a calculus crushing device and a heating / heating device are integrated has been proposed (Japanese Patent Application No. 3-306106).

【０００８】以上のような、加温・加熱装置について
は、ピエゾ方式の特徴である小焦点を利用して、患部を
万遍なく加温・加熱する方法も提案されている（特開昭
６１−２０９６４３）。As for the heating / heating device as described above, there has been proposed a method of uniformly heating / heating an affected part by utilizing a small focus which is a feature of the piezo method (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61). -209643).

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
治療装置は、超音波が照射された箇所を知ることができ
なかったため、既に超音波が照射され治療済みの箇所に
再度超音波を照射してしまったり、超音波が照射されず
治療が済んでいない箇所が残ってしまう不都合を生じて
いた。既に超音波が照射され治療済みの箇所に再度超音
波の照射を行うと、過剰照射となり、正常組織まで死滅
させてしまう虞がある。また、超音波が照射されず治療
が済んでいない箇所が残ってしまい、病気が再発し再治
療が必要となる不都合を生ずる。このような不都合は、
治療計画に沿って超音波治療装置を自動的に動作させて
治療を行う場合よりも、手動で超音波治療装置を操作し
て治療を行う場合に顕著となる。However, in the conventional ultrasonic therapy apparatus, since it was not possible to know the location where the ultrasonic wave was irradiated, the ultrasonic wave was again applied to the already irradiated and treated area. This causes inconveniences such as the fact that the ultrasound has not been irradiated and the untreated area remains. If the ultrasonic wave is applied again to a portion already treated with ultrasonic waves, it may be over-irradiated and even normal tissues may be killed. In addition, there remains an area where the ultrasound has not been irradiated and the treatment has not been completed, which causes a problem that the disease recurs and requires re-treatment. Such inconvenience
This is more remarkable when the treatment is performed by manually operating the ultrasonic treatment apparatus than when the treatment is performed by automatically operating the ultrasonic treatment apparatus according to the treatment plan.

【００１０】また、従来の超音波治療装置は、治療開始
前に超音波の照射範囲や照射強度等の治療計画を立て、
制御手段がこの治療計画に沿って自動的に治療を行うよ
うになっているのであるが、この治療計画を手動で実行
しようとした場合に超音波の照射位置がズレ、治療計画
で定めた照射範囲外に超音波を照射してしまう不都合を
生じていた。治療計画で定めた照射範囲外に超音波を照
射してしまうと、正常組織を破壊する虞がある。[0010] In addition, the conventional ultrasonic treatment apparatus makes a treatment plan such as an irradiation range and irradiation intensity of the ultrasonic wave before starting the treatment,
The control means automatically performs the treatment in accordance with the treatment plan, but when attempting to execute the treatment plan manually, the irradiation position of the ultrasonic wave is shifted, and the irradiation determined in the treatment plan is performed. The problem of irradiating the ultrasonic wave outside the range has been caused. Irradiation of the ultrasonic waves outside the irradiation range defined in the treatment plan may destroy normal tissues.

【００１１】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、既に超音波が照射された箇所を表示すること
で、治療済みの箇所に再度超音波を照射してしまった
り、超音波が照射されず治療が済んでいない箇所が残っ
てしまう不都合を防止することができ、また、治療計画
を手動で実行しようとした場合に、治療計画で定めた照
射範囲外に超音波が照射される不都合を未然に防止する
ことができるような超音波治療装置の提供を目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and displays a portion already irradiated with ultrasonic waves to re-irradiate the treated portion with ultrasonic waves, Can prevent the inconvenience of leaving untreated areas without irradiation, and when attempting to execute a treatment plan manually, ultrasonic waves are irradiated outside the irradiation range defined in the treatment plan. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic therapy apparatus capable of preventing such inconveniences.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波治療
装置は、上述の課題を解決するための手段として、被検
体内の所定部位の画像を撮像する撮像手段と、被検体内
の所定部位に超音波を照射する超音波照射手段と、前記
超音波照射手段により超音波が照射された箇所を検出
し、前記撮像手段で撮像された画像上に、この超音波の
照射箇所を表示する照射箇所表示手段とを有する。According to the present invention, there is provided an ultrasonic therapy apparatus, comprising: an imaging unit configured to capture an image of a predetermined site in a subject; Ultrasonic irradiation means for irradiating a part with ultrasonic waves, detecting a part irradiated with ultrasonic waves by the ultrasonic irradiation means, and displaying the irradiated part of the ultrasonic wave on an image taken by the imaging means. Irradiating location display means.

【００１３】また、本発明の他の態様に係る超音波治療
装置は、上述の課題を解決するための手段として、前記
各手段に加え、治療計画として、少なくとも超音波の照
射範囲を記憶する記憶手段と、前記超音波照射手段が手
動で操作された際に、超音波が照射される箇所を検出す
る照射箇所予測手段と、前記超音波照射手段が手動で操
作された際に、前記記憶手段に記憶されている超音波の
照射範囲と、前記照射箇所予測手段により検出された超
音波が照射される箇所とを比較し、該超音波が照射され
る箇所が前記照射範囲から外れている場合には所定の警
告を行う警告手段とを有する。According to another aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic treatment apparatus for storing at least an irradiation range of an ultrasonic wave as a treatment plan, in addition to the above means, for solving the above-mentioned problems. Means, when the ultrasonic irradiation means is manually operated, an irradiation position predicting means for detecting a position where ultrasonic waves are irradiated, and when the ultrasonic irradiation means is manually operated, the storage means Comparing the irradiation range of the ultrasonic wave stored in the area with the position where the ultrasonic wave detected by the irradiation position prediction means is irradiated, and the position where the ultrasonic wave is irradiated is out of the irradiation range. Has warning means for issuing a predetermined warning.

【００１４】このような本発明に係る超音波治療装置
は、照射箇所表示手段が、超音波照射手段により超音波
が照射された箇所を検出し、撮像手段で撮像された画像
上に、この超音波の照射箇所を表示する。[0014] In the ultrasonic therapy apparatus according to the present invention, the irradiation location display means detects the location irradiated with the ultrasonic wave by the ultrasonic irradiation means, and displays the location on the image taken by the imaging means. The location of the sound wave is displayed.

【００１５】これにより、既に超音波が照射された箇所
を知ることができるため、治療済みの箇所に再度超音波
を照射する過剰照射を防止することができ、また、超音
波が照射されず治療が済んでいない箇所が残ってしまう
不都合を防止することができる。[0015] This makes it possible to know the location where the ultrasonic wave has already been irradiated, so that it is possible to prevent an excessive irradiation of irradiating the treated area with the ultrasonic wave again. It is possible to prevent the inconvenience of leaving unfinished parts.

【００１６】また、本発明の他の態様に係る超音波治療
装置は、警告手段が、超音波照射手段が手動で操作され
た際に、記憶手段に記憶されている超音波の照射範囲
と、照射箇所予測手段により検出された超音波が照射さ
れる箇所とを比較し、該超音波が照射される箇所が前記
照射範囲から外れている場合には所定の警告を行う。Further, in the ultrasonic therapy apparatus according to another aspect of the present invention, when the ultrasonic irradiation means is manually operated, the warning means includes: an ultrasonic irradiation range stored in the storage means; The ultrasonic wave detected by the irradiation position predicting means is compared with a position irradiated with the ultrasonic wave, and a predetermined warning is issued when the position irradiated with the ultrasonic wave is out of the irradiation range.

【００１７】これにより、超音波照射手段が手動で操作
された際に、当初の治療計画から外れた位置に超音波が
照射される場合には、例えば警報が発せられ、或いは警
告文がモニタ表示される等の警告がなされることとなる
ため、治療計画で定めた照射範囲外に超音波が照射され
る不都合を未然に防止することができる。Thus, when the ultrasonic irradiation means is manually operated, if an ultrasonic wave is applied to a position deviating from the original treatment plan, for example, an alarm is issued or a warning message is displayed on the monitor. Since such a warning is given, it is possible to prevent the inconvenience of irradiating the ultrasonic waves outside the irradiation range defined in the treatment plan.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波治療装
置の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an ultrasonic therapy apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１９】〔第１の実施の形態〕まず、図１は本発明
の第１の実施の形態となる超音波治療装置のブロック図
である。この図１において、当該超音波治療装置は、
「超音波治療部」及び「位置決め用のＣＴ部」を有して
いる。[First Embodiment] First, FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the ultrasonic therapy device is
It has an “ultrasonic treatment section” and a “CT section for positioning”.

【００２０】超音波治療部は、治療用強力超音波を照射
する１つまたは複数が組み合わされた球面形状の超音波
振動子２と、強力超音波を患者３まで導くカップリング
液４と、該カップリング液４を密閉保持する水袋５より
なる超音波アプリケータ１を有する。The ultrasonic treatment section comprises a spherical ultrasonic transducer 2 combined with one or more irradiating intense ultrasonic waves for treatment, a coupling liquid 4 for guiding the intense ultrasonic waves to the patient 3, It has an ultrasonic applicator 1 consisting of a water bag 5 for holding the coupling liquid 4 in a sealed state.

【００２１】治療の際には、この超音波アプリケータ１
を体表に乗せ、水袋５を図示しない超音波ゼリー等で患
者３の皮膚に接触させる。そして焦点６を腫瘍７に一致
させてから駆動回路８で超音波振動子２を駆動して強力
超音波を照射し、焦点６と一致した治療部位を高温にし
て治療する。During treatment, the ultrasonic applicator 1
Is placed on the body surface, and the water bag 5 is brought into contact with the skin of the patient 3 using an ultrasonic jelly or the like (not shown). Then, after the focal point 6 coincides with the tumor 7, the ultrasonic vibrator 2 is driven by the drive circuit 8 to irradiate high-intensity ultrasonic waves.

【００２２】当該第１の実施の形態の超音波治療装置で
は、位置決め用のＣＴ部としてＭＲＩを用いている。こ
のＭＲＩでは、患者３は電動テーブル８上に仰臥位にセ
ットされ、静磁場コイル９と勾配磁場用コイル１０と送
受信用ＲＦコイル１１が内蔵されている撮像用のガント
リ（図示せず）内に送り込まれる。この時、制御回路１
２のコントロールによりテーブル移動装置１３はテーブ
ル８を移動させ、患者３を所定位置（Ａポジション）に
固定する。In the ultrasonic treatment apparatus according to the first embodiment, an MRI is used as a positioning CT unit. In this MRI, a patient 3 is set on a motorized table 8 in a supine position, and is placed in an imaging gantry (not shown) in which a static magnetic field coil 9, a gradient magnetic field coil 10, and a transmitting / receiving RF coil 11 are incorporated. Sent in. At this time, the control circuit 1
The table moving device 13 moves the table 8 by the control of 2 to fix the patient 3 at a predetermined position (A position).

【００２３】次に制御回路１２は勾配磁場電源１４、送
受信回路１５をコンソール１６より指示した所定のシー
ケンス（例えばＴ２強調撮像法）に則り起動し、患者３
体内のマルチプレーンの画像情報を、図示しないメモリ
内に記憶する。この３次元情報は制御回路１２によりＣ
ＲＴ１７上に例えばワイヤーフレームを用いた疑似３次
元表示のような任意の形で表示し、これをフリーズして
おく。Next, the control circuit 12 activates the gradient magnetic field power supply 14 and the transmission / reception circuit 15 in accordance with a predetermined sequence (for example, T2-weighted imaging method) instructed from the console 16, and the patient 3
The image information of the multi-plane in the body is stored in a memory (not shown). This three-dimensional information is stored in C by the control circuit 12.
An arbitrary form such as a pseudo three-dimensional display using a wire frame is displayed on the RT 17 and is frozen.

【００２４】ここで操作者は治療部位である腫瘍７を含
む体内の画像を見ながら、コンソール１６より治療計画
を入力する。ここで、治療計画とは焦点６の走査方法や
超音波の照射強度・時間・インターバルなどを言う。Here, the operator inputs a treatment plan from the console 16 while viewing the image of the inside of the body including the tumor 7 as a treatment site. Here, the treatment plan refers to the method of scanning the focal point 6, the irradiation intensity of ultrasonic waves, the time, the interval, and the like.

【００２５】そして治療開始をコンソール１６から指示
すると、制御回路１２はテーブル８を移動させ患者３を
治療ポジション（Ｂポジション）に移動する。移動が完
了すると、制御回路１２がメカニカルアーム１８を制御
し治療位置までアプリケータ１を移動させる。When the start of treatment is instructed from the console 16, the control circuit 12 moves the table 8 to move the patient 3 to the treatment position (B position). When the movement is completed, the control circuit 12 controls the mechanical arm 18 to move the applicator 1 to the treatment position.

【００２６】この時強力超音波の焦点６の体内での位置
は、メカニカルアーム１８の各所に取り付けられたポテ
ンショメータ（図示せず）等から構成されるアプリケー
タ位置検出装置１９からの信号と、予め計測しておいた
ＭＲＩ装置とメカニカルアーム１８との取付け位置の情
報より制御回路１２が計算し、ＣＲＴ１７のＭＲＩ画像
上に表示する。At this time, the position of the focal point 6 of the strong ultrasonic wave in the body is determined in advance by a signal from an applicator position detecting device 19 composed of a potentiometer (not shown) or the like attached to each part of the mechanical arm 18 and The control circuit 12 calculates from the measured information on the mounting position of the MRI apparatus and the mechanical arm 18 and displays it on the MRI image of the CRT 17.

【００２７】また、単に焦点だけでなく、超音波の入射
経路を併せて表示することもでき、途中の骨などの影響
を考慮した治療計画を立てる上でも有用と考えられる。
焦点６の位置と当初決定した治療計画の焦点位置との一
致状態をチェックし制御回路１２が超音波照射の開始を
駆動回路８に指示し、治療が開始される。Further, not only the focus but also the incident path of the ultrasonic wave can be displayed together, which is considered to be useful in making a treatment plan in consideration of the influence of the bone and the like in the middle.
The state of coincidence between the position of the focal point 6 and the initially determined focal position of the treatment plan is checked, the control circuit 12 instructs the drive circuit 8 to start ultrasonic irradiation, and the treatment is started.

【００２８】次に、治療の中間・あるいは終了と思われ
る時点で超音波の照射を停止し、アプリケータ１を患者
３から取り除き、患者をＡポジションに移動させ治療の
進行状況を観察する。これは、前記動作と同様に行なわ
れ、腫瘍７周囲のＭＲＩ画像を撮像し、生体の変化を調
べる。Next, the application of the ultrasonic wave is stopped at the time when the treatment is considered to be intermediate or completed, the applicator 1 is removed from the patient 3, the patient is moved to the A position, and the progress of the treatment is observed. This is performed in the same manner as in the above-described operation, and an MRI image around the tumor 7 is taken to examine a change in a living body.

【００２９】ここで、治療前にメモリ上に記憶しておい
たＴ２強調画像のデータと今回のデータをサブトラクシ
ョンすると熱変性領域が明瞭に確認でき、治療が十分に
行なわれたのか、あるいは不十分で再治療が必要かを判
断できる。またこれは当初から治療計画に盛り込んで、
所定治療時間おきに自動的に撮像することも可能であ
る。Here, when the data of the T2-weighted image stored in the memory before the treatment and the current data are subtracted, the heat-denatured region can be clearly confirmed, and whether the treatment has been sufficiently performed or has been insufficiently performed. Can be used to determine if re-treatment is necessary. Also, this was included in the treatment plan from the beginning,
It is also possible to automatically take an image every predetermined treatment time.

【００３０】当初の治療計画が終了し、しかもＭＲＩに
よる治療効果判定で十分治療が完了したと判断できる状
況になったら、操作者は治療を終了する。この時制御回
路１２は治療条件の履歴をメモリから呼び出し、治療記
録をＣＲＴ１７あるいはプリンタ２０から出力できる。When the initial treatment plan has been completed and the situation is such that it is possible to judge that the treatment has been sufficiently completed by judging the treatment effect by MRI, the operator ends the treatment. At this time, the control circuit 12 can retrieve the history of the treatment condition from the memory and output the treatment record from the CRT 17 or the printer 20.

【００３１】また、特開昭６１−１５４６６７号公報に
も記載されているように、温度変化又は熱変性により超
音波画像上に変化が表れることは実験で確認されてお
り、これを用いた治療効果判定も可能である。As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-154667, it has been experimentally confirmed that a change in an ultrasonic image due to a temperature change or thermal denaturation appears. Effect determination is also possible.

【００３２】このようにして、第１の実施の形態では、
３次元情報より腫瘍形状を正確に認識しながら、鋭く集
束された強力超音波により腫瘍を高温にできるため、患
者にとって低侵襲でかつ効果的に腫瘍を高温変性により
壊死させ得る。また変性領域を認識しながら治療できる
ため、腫瘍全体をくまなく治療でき、治療漏れによる再
発や転移等のリスクを低減できる。更に、生体や体腔内
プローブへ過剰な強さの強力超音波をかけたり、過剰に
加湿したりすることによる損傷を防ぎ、安全な治療を行
うことができる。As described above, in the first embodiment,
Since the tumor can be heated to a high temperature by sharply focused high-intensity ultrasound while accurately recognizing the tumor shape from the three-dimensional information, the tumor can be necrotized by high-temperature degeneration with low invasiveness to the patient and effectively. Further, since the treatment can be performed while recognizing the degenerated area, the entire tumor can be treated, and the risk of recurrence or metastasis due to omission of treatment can be reduced. Further, it is possible to prevent damage caused by applying excessively strong ultrasonic waves to a living body or a probe in a body cavity or by excessively humidifying, and to perform safe treatment.

【００３３】また、ＭＲＩによって撮影された腫瘍組織
の３次元形状を認識しながら超音波治療を行なえるの
で、容易かつ正確な治療が可能になる。また、治療後の
状態をＭＲＩに撮影すれば、治療効果を即時に知ること
ができる。なお、この例では３次元画像形成装置として
ＭＲＩを用いたが、Ｘ線ＣＴスキャナを用いてもよい。Further, since the ultrasonic treatment can be performed while recognizing the three-dimensional shape of the tumor tissue photographed by MRI, the treatment can be performed easily and accurately. In addition, if the state after treatment is photographed on MRI, the effect of treatment can be immediately known. In this example, the MRI is used as the three-dimensional image forming apparatus, but an X-ray CT scanner may be used.

【００３４】〔第２の実施の形態〕図２は本発明の第２
の実施の形態の構成を示すブロック図である。本実施の
形態では治療用の強力超音波の発射源としてフェーズド
アレイを用いた。[Second Embodiment] FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the embodiment. In the present embodiment, a phased array is used as a source of high-intensity ultrasonic waves for treatment.

【００３５】アプリケータ１ａは図３に示すように円形
平板の超音波振動子を径方向・周方向に分割した形状を
有し、中央には超音波断層像撮像用の超音波プローブ２
０１が前後・回転移動可能に取り付けてある。駆動回路
群８ａは分割した超音波振動子の個数のチャンネルに分
かれており、制御回路１２からの信号により位相制御回
路２０４で遅延を与えられた独立のタイミング信号によ
り駆動される。これにより超音波の焦点は図３の６ａ，
６ｂに示すように３次元的に任意の場所に設定できる。As shown in FIG. 3, the applicator 1a has a shape obtained by dividing a circular flat ultrasonic transducer in a radial direction and a circumferential direction, and has an ultrasonic probe 2 for imaging an ultrasonic tomographic image in the center.
01 is attached so as to be able to move back and forth and rotate. The drive circuit group 8a is divided into channels corresponding to the number of divided ultrasonic transducers, and is driven by independent timing signals delayed by the phase control circuit 204 by a signal from the control circuit 12. Thereby, the focal point of the ultrasonic wave is 6a in FIG.
As shown in FIG. 6b, it can be set at an arbitrary location three-dimensionally.

【００３６】なお、この遅延時間制御による焦点位置の
移動操作は、「ＵＳＰ−４５２６１６８」に詳述されて
いる。この際、アプリケータ位置検出装置１９は単にア
プリケータ１ａの全体の位置だけでなく超音波プローブ
２０１の相対位置を検出し制御回路１２と超音波画像装
置２０２にデータ送る。また制御回路１２からも超音波
画像装置２０２にフェーズドアレイによる設定焦点位置
の情報が送られる。このため超音波画像装置２０２には
治療中もリアルタイムで治療部位である腫瘍７の状況と
焦点６の位置を表示することが可能である。The operation of moving the focus position by the delay time control is described in detail in US Pat. No. 4,526,168. At this time, the applicator position detecting device 19 detects not only the entire position of the applicator 1a but also the relative position of the ultrasonic probe 201, and sends the data to the control circuit 12 and the ultrasonic imaging device 202. The control circuit 12 also sends information on the set focal position by the phased array to the ultrasonic imaging apparatus 202. For this reason, it is possible to display the status of the tumor 7 as the treatment site and the position of the focal point 6 on the ultrasonic imaging device 202 in real time even during the treatment.

【００３７】またＣＲＴ１７上には図４に示すように、
アプリケータ１ａ装着前のＭＲＩのフリーズイメージ４
０１上に、現在超音波プローブ２０１で走査している断
層位置４０２と治療用超音波の焦点領域４０３と治療用
超音波の入射経路４０４とを重ねて表示することができ
る。On the CRT 17, as shown in FIG.
MRI freeze image 4 before applicator 1a installation
A tomographic position 402 currently being scanned by the ultrasonic probe 201, a focal region 403 of the therapeutic ultrasonic wave, and an incident path 404 of the therapeutic ultrasonic wave can be displayed on 01 in a superimposed manner.

【００３８】また本実施の形態ではＭＲＩの静磁場コイ
ル９と勾配磁場用コイル１０をヘルムホルツ形状とし中
央に作業孔２０３を設けた。また、アプリケータ１は非
磁性体で構成されている。従って送受信用ＲＦコイル１
１の向きを調整すれば、上方（または下方）から患者３
の位置を変えることなく、直接アプリケータ１を装着す
ることが可能である。これにより前記第１の実施の形態
で行なっているような患者３の出し入れをする必要がな
く、治療と観察の時間ズレやその間での患者３の動きの
リスクを少なくできる。In this embodiment, the MRI static magnetic field coil 9 and the gradient magnetic field coil 10 are Helmholtz-shaped, and a work hole 203 is provided at the center. The applicator 1 is made of a non-magnetic material. Therefore, the transmitting and receiving RF coil 1
If the direction of the patient 1 is adjusted, the patient 3 can be seen from above (or below).
Can be mounted directly without changing the position of the applicator 1. Thus, it is not necessary to take the patient 3 in and out as in the first embodiment, and it is possible to reduce the time lag between the treatment and the observation and the risk of movement of the patient 3 during the time.

【００３９】更に、３次元情報により体内の患部の形状
を正確に認識し、あらかじめ治療計画を立てることがで
きるため、障害物の影響等を考慮でき、治療漏れや危険
な箇所への衝撃波照射を避けることができるうえ、衝撃
波照射が治療計画に従って行われているかを監視しなが
ら治療を進めることができ、誤照射等の危険を低減する
ことができる。Furthermore, since the shape of the affected part in the body can be accurately recognized based on the three-dimensional information and a treatment plan can be made in advance, the influence of an obstacle can be taken into consideration, and treatment waves can be omitted or a shock wave can be applied to dangerous parts. In addition, the treatment can be performed while monitoring whether or not the shock wave irradiation is performed according to the treatment plan, and the risk of erroneous irradiation and the like can be reduced.

【００４０】〔第３の実施の形態〕次に、図５は本発明
の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。[Third Embodiment] FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【００４１】同図において、超音波発生源３１は、複数
のピエゾ素子を凹面をなすように球殻状に配列してお
り、水袋３２を介して患者３３とカップリングされる。
超音波発生源３１の中心には、腫瘍３４の超音波画像を
描出するための超音波プローブ３６が付設されている。
この超音波プローブ３６は、前後方向へのスライドと回
転移動が可能に構成され、超音波画像診断装置３８に接
続されている。In the figure, the ultrasonic source 31 has a plurality of piezo elements arranged in a spherical shell shape so as to form a concave surface, and is coupled to a patient 33 via a water bag 32.
An ultrasonic probe 36 for drawing an ultrasonic image of the tumor 34 is provided at the center of the ultrasonic source 31.
The ultrasonic probe 36 is configured to be slidable and rotationally movable in the front-rear direction, and is connected to an ultrasonic diagnostic imaging device 38.

【００４２】駆動回路４０は、ピエゾ素子を駆動して患
者３３の体内の腫瘍３４に超音波を照射させるものであ
る。The drive circuit 40 drives the piezo element to irradiate the tumor 34 in the body of the patient 33 with ultrasonic waves.

【００４３】この例では、前記第２の実施の形態と同様
にフェーズドアレイタイプのピエゾ素子を用いて所望す
る部位に超音波を照射している。従って、複数の駆動回
路４０の駆動タイミングを複数のディレイ回路４３によ
って制御することにより、アプリケータを移動させずに
焦点位置や音場、加温・加熱領域を操作することができ
る。In this example, a desired portion is irradiated with ultrasonic waves using a phased array type piezo element as in the second embodiment. Therefore, by controlling the drive timing of the plurality of drive circuits 40 by the plurality of delay circuits 43, it is possible to operate the focal position, the sound field, and the heating / heating area without moving the applicator.

【００４４】駆動回路４０および駆動用トリガパルス発
生回路４４は、制御回路４２によって制御される。すな
わち、加温・加熱時は、一定電圧のバースト信号を連続
的に出力させる。このとき電源回路４１により駆動回路
に電源を供給する。なお、駆動回路４０および駆動用ト
リガパルス発生回路４４の構成については「特願平３−
３０６１０６」に詳説されている。The drive circuit 40 and the drive trigger pulse generation circuit 44 are controlled by a control circuit 42. That is, at the time of heating and heating, a burst signal of a constant voltage is continuously output. At this time, power is supplied to the drive circuit by the power supply circuit 41. The configurations of the driving circuit 40 and the driving trigger pulse generating circuit 44 are described in Japanese Patent Application No. Hei.
306106 ".

【００４５】また、制御回路４２は任意位置におかれた
焦点３５、音場領域および加温・加熱領域を求め、これ
らの情報をディジタルスキャンコンバータ３９（以下、
ＤＳＣ３９）に出力する。The control circuit 42 obtains a focal point 35, a sound field area and a heating / heating area located at arbitrary positions, and converts these information into a digital scan converter 39 (hereinafter, referred to as a digital scan converter 39).
DSC39).

【００４６】ＤＳＣ３９は、超音波画像診断装置３８で
生成された超音波画像上に治療モード情報やフェーズド
アレイにおける仮想焦点３５、音場領域および加温・加
熱領域を重畳するものであり、重畳された画像は、ＣＲ
Ｔ３７に表示される。また、加温領域、加熱領域は、焦
点位置や形状等を流体方程式や生体の熱吸収係数等によ
り、近似的に計算できる。The DSC 39 superimposes the treatment mode information, the virtual focus 35 in the phased array, the sound field area, and the heating / heating area on the ultrasonic image generated by the ultrasonic image diagnostic apparatus 38. Image is CR
It is displayed at T37. In the heating region and the heating region, the focal position, the shape, and the like can be approximately calculated by a fluid equation, a heat absorption coefficient of a living body, and the like.

【００４７】ＣＲＴ３７には、超音波画像からの情報に
より患者の体内の腫瘍の３次元像４６を計算により合成
し表示してもよい。これらの計算は、制御回路４２によ
り行われる。また、体内の腫瘍の３次元画像は、ＭＲＩ
やＸ線ＣＴスキャナを用いて撮影しても良い。On the CRT 37, a three-dimensional image 46 of the tumor in the patient's body may be synthesized and displayed based on information from the ultrasonic image. These calculations are performed by the control circuit 42. In addition, three-dimensional images of tumors in the body
Alternatively, imaging may be performed using an X-ray CT scanner.

【００４８】図６は、ＣＲＴ３７に表示される画面の一
例であり、患者の体内の腫瘍の３次元像を示している。
腫瘍は、例えば図６（ａ）のような等間隔の断面をＣＲ
Ｔ３７上に映し、図６（ｂ）のように画像上の腫瘍３４
の輪郭の情報を画像データ入力装置４５に読み込ませ、
制御回路４２における積分計算により合成した３次元像
を再びＣＲＴ３７上に表示させる。この方法は、「特開
昭６１−２０９６４３」に詳説されている。また、腫瘍
の輪郭の情報は、ライトペン４９を用いてＣＲＴ３７上
から入力してもよい。FIG. 6 is an example of a screen displayed on the CRT 37, and shows a three-dimensional image of a tumor in the body of a patient.
As for the tumor, for example, an equally-spaced cross section as shown in FIG.
As shown in FIG. 6 (b), the tumor 34
Is read into the image data input device 45,
The three-dimensional image synthesized by the integral calculation in the control circuit 42 is displayed on the CRT 37 again. This method is described in detail in JP-A-61-209643. The information on the outline of the tumor may be input from the CRT 37 using the light pen 49.

【００４９】３次元像４６上には、制御回路４２によっ
て計算された、照射によって加熱・加温された箇所４８
が明示される。この時、結石破砕時と加温時及び加熱時
の色はそれぞれ異なる。このため、過剰に加熱・加温す
るという誤操作を引き起こすことはない。On the three-dimensional image 46, a location 48 heated and heated by irradiation calculated by the control circuit 42.
Is specified. At this time, the colors at the time of calculus crushing, at the time of heating and at the time of heating are different from each other. Therefore, an erroneous operation of excessively heating and heating does not occur.

【００５０】さらに、腫瘍と超音波プローブの位置関係
を明確にするため、３次元画像上にはＸＹＺ軸４７が表
示される。また、３次元像作成のために、図７のように
ＣＲＴ３７上に表示された腫瘍の縦、横、高さのそれぞ
れの最大径を画像データ入力装置４５により入力し、腫
瘍とほぼ同様な大きさの楕円体を制御回路４２により積
分計算し、３次元像としてＣＲＴ３７に表示させてもよ
い。Further, in order to clarify the positional relationship between the tumor and the ultrasonic probe, XYZ axes 47 are displayed on the three-dimensional image. Further, in order to create a three-dimensional image, the maximum diameter of each of the length, width and height of the tumor displayed on the CRT 37 as shown in FIG. The ellipsoid may be integrated by the control circuit 42 and displayed on the CRT 37 as a three-dimensional image.

【００５１】図８，９は、キャビテーションの影響によ
るエネルギーの損失が少なくなるように加温・加熱時の
連続照射の際のそれぞれの焦点位置をなるべく離したと
きの照射位置の順番を示している。FIGS. 8 and 9 show the order of irradiation positions when the focal positions in continuous irradiation during heating and heating are separated as much as possible so that energy loss due to the influence of cavitation is reduced. .

【００５２】まず、図８（ａ），（ｂ）のように腫瘍を
縦方向、横方向にそれぞれΔｄ１、Δｄ２の厚さで区切
る。この厚さは超音波が集束された時に十分に加熱・加
温できる範囲で焦点サイズや生体の熱吸収係数を考慮し
た計算により決められる。First, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), the tumor is divided vertically and horizontally by thicknesses Δd1 and Δd2, respectively. This thickness is determined by calculation in consideration of the focal spot size and the heat absorption coefficient of the living body within a range where heating and heating can be sufficiently performed when the ultrasonic waves are focused.

【００５３】次に、各エリアに図９（ｃ）に示す順番で
照射していく。集束位置は、制御回路によってコントロ
ールされる。この場合、焦点の動く範囲は図のような、
焦点サイズより小さい８つの正方形からなる長方形で、
腫瘍の輪郭が全くかからない部分は照射しない。このよ
うにすれば、正常な組織を破壊することが少なくなる。Next, each area is irradiated in the order shown in FIG. The focusing position is controlled by a control circuit. In this case, the range of focus movement is
A rectangle consisting of eight squares smaller than the focal size,
Do not irradiate the area where the tumor outline is not visible at all. In this way, destruction of normal tissue is reduced.

【００５４】このように、本発明の第３の実施の形態で
は、焦点位置をエリアに基づき、必ずしも連続でなく自
由に移動させることにより、照射位置に関する自由な治
療計画が可能になる。また、キャビテーションにより発
生する気泡が強力超音波を反射することによる、強力超
音波の焦点でのエネルギーの損失が少なくなるように焦
点を移動制御することにより、無駄なエネルギーを使う
ことなく、効率よく加温・加熱でき、治療に要する時間
も短くすることができる。また、上記の超音波画像上に
照射によって加熱・加温された箇所が明示されるため、
過剰に加熱・加温するという誤操作を引き起こすことは
ない。As described above, in the third embodiment of the present invention, the treatment position can be freely planned with respect to the irradiation position by moving the focal position freely based on the area and not necessarily continuously. Also, by controlling the movement of the focal point so that the energy loss at the focal point of the strong ultrasonic waves due to the reflection of the strong ultrasonic waves by the bubbles generated by cavitation, without using wasteful energy, efficiently It can be heated and heated, and the time required for treatment can be shortened. In addition, since the location heated and heated by irradiation on the ultrasonic image is clearly indicated,
It does not cause erroneous operation such as excessive heating and heating.

【００５５】従って、照射位置に関する自由な治療計画
が可能になるので、安全で正確な治療が図れる。また、
キャビテーションの影響による強力超音波の焦点でのエ
ネルギーの損失が少なくなり、無駄なエネルギーを使う
ことなく、効率よく加温・加熱でき、治療に要する時間
も短くなるので、患者に対する負担の軽減が図れるよう
になる。なお、焦点の移動は、超音波振動子を機械的に
動かす事によっても可能である。Therefore, a free treatment plan concerning the irradiation position can be made, and safe and accurate treatment can be achieved. Also,
The loss of energy at the focal point of strong ultrasonic waves due to the effects of cavitation is reduced, heating and heating can be efficiently performed without wasting energy, and the time required for treatment is shortened, so that the burden on the patient can be reduced. Become like The focal point can be moved by mechanically moving the ultrasonic transducer.

【００５６】〔第４の実施の形態〕次に、本発明に係る
第４の実施の形態について説明する。この例では、ＭＲ
Ｉ装置のＲＦコイルとして体腔内コイルを用いる。この
例では静磁場コイル９（図２参照）をヘルムホルツ型、
勾配磁場用コイル１０をアンダーソン（Ｇx ，Ｇy）＆
マクスウェル（Ｇz ）とし、中央に作業孔２０３を設け
た。従って、図１０に示すように、体腔内コイル１１ａ
を患者体内に挿入すれば上方（又は下方）から患者３の
位置を変えることなく、アプリケータ１をメカニカルア
ーム１８（図２）により上下させるだけで直接装着する
ことが可能である。これにより患者３をガントリから出
し入れする必要がなく、治療と観察の時間ズレやその間
での患者３の動きのリスクを少なくできる。[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment according to the present invention will be described. In this example, MR
A coil in the body cavity is used as the RF coil of the I device. In this example, the static magnetic field coil 9 (see FIG. 2) is a Helmholtz type,
The gradient coil 10 is connected to Anderson (Gx, Gy) &
Maxwell (Gz) was provided with a work hole 203 at the center. Therefore, as shown in FIG.
By inserting the applicator 1 into the patient's body, the applicator 1 can be directly mounted by simply moving the applicator 1 up and down by the mechanical arm 18 (FIG. 2) without changing the position of the patient 3 from above (or below). This eliminates the need to move the patient 3 in and out of the gantry, thereby reducing the time lag between treatment and observation and the risk of movement of the patient 3 during that time.

【００５７】当初の治療計画が終了し、しかもＭＲＩに
よる治療効果判定で十分治療が完了したと判断できる状
況になったら、操作者は治療を終了する。この時制御回
路１２（図２）は治療条件の履歴をメモリから呼び出
し、治療記録をＣＲＴ１７あるいはプリンタ２０から出
力できる。When the initial treatment plan has been completed and the situation is such that it is possible to determine that the treatment has been sufficiently completed by MRI, the operator terminates the treatment. At this time, the control circuit 12 (FIG. 2) can retrieve the history of the treatment condition from the memory and output the treatment record from the CRT 17 or the printer 20.

【００５８】図１１は、体腔内プローブの説明図であ
る。この例では、前立腺癌の治療のために直腸にプロー
ブを挿入した場合を示している。体腔内プローブ２７
は、内部の体腔内コイル１１ａと、側面に複数個の強力
超音波の強度センサ６１、温度センサ６０と、プローブ
２７の本体の周りを液体で満たす水袋６４と、プローブ
２７からの情報を制御回路１２に伝えるケーブル６３
と、水袋６４に液体を出し入れする注水ホース６２とか
ら構成される。FIG. 11 is an explanatory view of the intracavity probe. In this example, a case where a probe is inserted into the rectum for treating prostate cancer is shown. Body cavity probe 27
Controls information from the internal body coil 11a, a plurality of strong ultrasonic intensity sensors 61 and temperature sensors 60 on the side surface, a water bag 64 that fills a liquid around the body of the probe 27, and the information from the probe 27. Cable 63 for transmitting to circuit 12
And a water injection hose 62 for taking liquid in and out of the water bag 64.

【００５９】まず、体腔内プローブ２７を患者体内の腫
瘍７（前立腺癌）の近傍で、強力超音波の通過する位置
にあるように、患者３の直腸内に挿入する。次に、プロ
ーブ２７の表面を覆っている伸縮性に富む素材の水袋６
４に水回路６６の制御により液体（水）６５を満たし、
強力超音波の通過する位置に気体が入らないようにす
る。本実施の形態では複数個の強力超音波の強度センサ
６１（例えばＰＶＤＦ膜）と温度センサ６０（例えば熱
電対）は、水袋６４の表面に装着してあり、液体６５に
接触することはなく、腸壁２８に密着する構造になって
いる。また、複数のセンサ６０，６１はプローブ２７の
側面に均等に装着されているため、挿入時に特にプロー
ブの向きを考える必要はない。First, the intracavity probe 27 is inserted into the rectum of the patient 3 so as to be near the tumor 7 (prostate cancer) in the patient's body and at a position where strong ultrasonic waves pass. Next, a water bag 6 made of a highly elastic material covering the surface of the probe 27 is used.
4 is filled with liquid (water) 65 by controlling the water circuit 66,
Make sure that no gas enters the position where high-intensity ultrasonic waves pass. In the present embodiment, a plurality of high-intensity ultrasonic intensity sensors 61 (for example, PVDF film) and temperature sensors 60 (for example, thermocouples) are mounted on the surface of the water bag 64 and do not come into contact with the liquid 65. , And is in contact with the intestinal wall 28. Further, since the plurality of sensors 60 and 61 are evenly mounted on the side surface of the probe 27, it is not necessary to particularly consider the direction of the probe at the time of insertion.

【００６０】腫瘍７にアプリケータから強力超音波が照
射されると、複数の強力超音波強度センサ６１と温度セ
ンサ６０が、それぞれの位置での強力超音波強度と温度
を計測する。この情報は制御回路１２に送られる。制御
回路１２はあらかじめ記憶させてある最適値と複数のセ
ンサからの情報の最大値との差を計算し、強力超音波の
照射条件を変えることによりその差がなくなるように、
位相制御回路２０４をコントロールする。When the tumor 7 is irradiated with strong ultrasonic waves from the applicator, a plurality of strong ultrasonic intensity sensors 61 and temperature sensors 60 measure the intensity and temperature of the strong ultrasonic waves at the respective positions. This information is sent to the control circuit 12. The control circuit 12 calculates the difference between the optimum value stored in advance and the maximum value of the information from the plurality of sensors, and changes the irradiation condition of the strong ultrasonic wave so that the difference disappears.
The phase control circuit 204 is controlled.

【００６１】治療中、水袋６４内の液体６５は水回路６
６の制御により循環し、加熱による腸壁の損傷を防止す
るための冷却剤として働く。ここでは、前立腺癌の治療
について説明したが、膀胱や子宮等の腫瘍についても同
様に適用できる。During treatment, the liquid 65 in the water bag 64 is
It circulates under the control of 6, and acts as a coolant for preventing damage to the intestinal wall due to heating. Here, the treatment of prostate cancer has been described, but the present invention can be similarly applied to tumors such as bladder and uterus.

【００６２】なお、この第４の実施の形態では、体腔内
プローブを使用する例を図２に示した実施の形態を適用
させて説明したが、これを図１に示す実施の形態に適用
することも可能である。 また、図１，２に示す静磁場
コイル９と勾配磁場コイル１０は、図１２に示す静磁場
コイル９ａと勾配磁場コイル１０ａのように配置しても
よい。In the fourth embodiment, an example in which the intracavity probe is used has been described with reference to the embodiment shown in FIG. 2. However, this is applied to the embodiment shown in FIG. It is also possible. In addition, the static magnetic field coil 9 and the gradient magnetic field coil 10 shown in FIGS. 1 and 2 may be arranged like the static magnetic field coil 9a and the gradient magnetic field coil 10a shown in FIG.

【００６３】なお、この例では癌治療について説明した
が、結石破砕にも用いられることは明らかである。ま
た、ＣＲＴ１７上には図４に示すように、アプリケータ
１装着前のＭＲＩのフリーズイメージ４０１上に、現在
超音波プローブ２１で走査している断層位置４０２と治
療用超音波の焦点領域４０３と治療用超音波の入射経路
４０４とを重ねて表示することができる。Although the treatment for cancer has been described in this example, it is apparent that the present invention can be used for calculus crushing. As shown in FIG. 4, on the CRT 17, a tomographic position 402 currently scanned by the ultrasonic probe 21 and a focal region 403 of the therapeutic ultrasonic wave are displayed on an MRI freeze image 401 before the applicator 1 is mounted. The incident path 404 of the therapeutic ultrasonic wave can be superimposed and displayed.

【００６４】〔第５の実施の形態〕次に、本発明の第５
の実施の形態について説明する。この実施の形態ではＭ
ＲＩ装置によって被検体の３次元画像を得、治療部位の
断層像を超音波画像として得るとともに、前記３次元画
像からＭＲ２次元画像を再構成する。そして、両画像を
参照して診断に供するものである。なお、装置は図２に
示したものと同一であるので、同図に基づいて説明す
る。[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described. In this embodiment, M
A three-dimensional image of the subject is obtained by the RI device, a tomographic image of the treatment site is obtained as an ultrasonic image, and an MR two-dimensional image is reconstructed from the three-dimensional image. The images are referred to for diagnosis. Since the device is the same as that shown in FIG. 2, the description will be made with reference to FIG.

【００６５】図２において、患者３は電動テーブル上に
仰臥位置にセットされ、静磁場コイル９と勾配磁場用コ
イル１０とＲＦコイル１１が内蔵されている撮像用のガ
ントリ（図示せず）内に制御回路１２に制御されたテー
ブル移動装置１３により送り込まれる。In FIG. 2, a patient 3 is set on a motorized table in a supine position, and is placed in an imaging gantry (not shown) in which a static magnetic field coil 9, a gradient magnetic field coil 10, and an RF coil 11 are incorporated. It is sent by the table moving device 13 controlled by the control circuit 12.

【００６６】次に制御回路１２は勾配磁場電源１４、送
受信回路１５をコンソール１６より指示した所定のシー
ケンス（例えばＴ２強調撮像法）により起動し、患者３
体内の３次元の画像情報を、図示しないメモリ内に記憶
する。この３次元情報は制御回路１２により図１３
（ａ）に示すように、ＣＲＴ１７上に例えばワイヤーフ
レームを用いた疑似３次元表示のような任意の形で表示
することもできる。Next, the control circuit 12 activates the gradient magnetic field power supply 14 and the transmission / reception circuit 15 according to a predetermined sequence (for example, T2-weighted imaging method) instructed from the console 16, and the patient 3
The three-dimensional image information of the body is stored in a memory (not shown). This three-dimensional information is transmitted to the
As shown in (a), the image can be displayed on the CRT 17 in an arbitrary form such as a pseudo three-dimensional display using a wire frame.

【００６７】次に操作者は治療部位である腫瘍７を含む
体内のＭＲＩ画像７１を見ながら、コンソール１６より
治療計画を入力する。Next, the operator inputs a treatment plan from the console 16 while viewing the MRI image 71 of the body including the tumor 7 as a treatment site.

【００６８】ここで、治療計画とは焦点の走査方法・走
査範囲や超音波の照射強度・時間・インターバルなどを
いう。また、ＣＲＴ１７上には、単に焦点だけでなく、
現在超音波プローブ２０１で走査している断層位置７３
と治療用超音波の焦点領域７５と治療用超音波の入射経
路７４が表示でき、途中の骨などの影響を考慮した治療
計画を立てる上でも有用と考えられる。更に、治療計画
上の焦点の走査範囲７２を図示したり、超音波の照射強
度・時間・インターバル等も画面上に表示したりでき
る。治療中には、治療の進行状況が一目で分かるよう
に、超音波が照射された箇所の色が変化する。Here, the treatment plan refers to the method of scanning the focus, the scanning range, the irradiation intensity of ultrasonic waves, the time, the interval, and the like. Also, on the CRT 17, not only the focus,
The tomographic position 73 currently scanned by the ultrasonic probe 201
In addition, the focal region 75 of the therapeutic ultrasonic wave and the incident path 74 of the therapeutic ultrasonic wave can be displayed, which is considered to be useful for making a treatment plan in consideration of the influence of bones and the like in the middle. Further, the scanning range 72 of the focal point on the treatment plan can be shown, and the irradiation intensity, time, interval, etc. of the ultrasonic wave can be displayed on the screen. During the treatment, the color of the portion irradiated with the ultrasound changes so that the progress of the treatment can be seen at a glance.

【００６９】図１３（ｂ）は、超音波断層像とＭＲＩの
３次元画像データから現在の超音波と同じ断層像を再構
成した像７１ａを並べて表示したものを示している。FIG. 13B shows an ultrasonic tomographic image and an image 71a obtained by reconstructing the same tomographic image as that of the current ultrasonic wave from MRI three-dimensional image data.

【００７０】ここで超音波プローブ２０１を動かしても
再構成像７１ａが追従して表示されるため、術前に治療
計画を立てた時に用いた画像データに対し、現在観察し
ている超音波像の位置関係を正しく把握することができ
る。Here, even if the ultrasonic probe 201 is moved, the reconstructed image 71a is displayed so as to be followed. Therefore, the currently observed ultrasonic image is compared with the image data used when making the treatment plan before the operation. Can be correctly grasped.

【００７１】また逆に、両画面間に大きな差異が現れた
場合は、治療途中での患者の体の動きなどが予想される
ため、再位置決めを行うことになる。これらの像にも、
現在の焦点だけでなく、現在超音波プローブ２０１で走
査している断層位置７３と治療用超音波の焦点領域７５
と治療用超音波の入射経路７４と、断層で見た場合の治
療計画上の焦点の走査範囲７２ａや超音波の照射強度・
時間・インターバル等を画面上に表示できる。Conversely, if a large difference appears between the two screens, repositioning will be performed because movement of the patient's body during treatment is expected. These statues also
Not only the current focal point, but also the tomographic position 73 currently being scanned by the ultrasonic probe 201 and the focal region 75 of the therapeutic ultrasonic wave
And the incident path 74 of the therapeutic ultrasonic wave, the scanning scanning range 72a of the focal point on the treatment plan when viewed on the tomography, the irradiation intensity of the ultrasonic wave,
Time, interval, etc. can be displayed on the screen.

【００７２】また、再構成した像は、超音波断層像と同
スケールであるが、拡大、縮小も可能である。図１３
（ａ），（ｂ）の画像を同時に表示することもできる。
超音波画像及びＭＲＩ画像は必要に応じて色をつけた
り、色を変えたりすることができる。これらの操作は、
制御回路１２での計算によって行われる。The reconstructed image has the same scale as the ultrasonic tomographic image, but can be enlarged or reduced. FIG.
The images (a) and (b) can be displayed simultaneously.
The ultrasound image and the MRI image can be colored or changed in color as needed. These operations are
The calculation is performed by the control circuit 12.

【００７３】焦点６の位置と当初決定した治療計画の焦
点位置との一致状態をアプリケータ位置検出装置１９と
制御回路１２がチェックし、制御回路１２が超音波照射
の開始を駆動回路８ａに指示し、治療が開始される。The applicator position detecting device 19 and the control circuit 12 check the coincidence between the position of the focal point 6 and the focal position of the initially determined treatment plan, and the control circuit 12 instructs the drive circuit 8a to start ultrasonic irradiation. Then, treatment is started.

【００７４】治療はあらかじめ決めておいた治療計画に
従って、制御回路１２の制御のもとで、自動的に行われ
るが、手動でも可能である。手動で治療を行っている際
に治療計画からはずれると警告音、画面表示等（図示せ
ず）で知らされる。ただし、術者が必要と判断した際に
は、制御回路１２に記憶された治療計画をコンソール１
６又は、ライトペン（不図示）からの入力により変更す
ることができる。The treatment is automatically performed under the control of the control circuit 12 in accordance with a predetermined treatment plan, but can also be performed manually. If the patient is out of the treatment plan during manual treatment, the user is notified by a warning sound, a screen display, or the like (not shown). However, when the surgeon determines that it is necessary, the treatment plan stored in the control circuit 12 is displayed on the console 1.
6 or can be changed by input from a light pen (not shown).

【００７５】また本実施の形態ではＭＲＩのガントリの
中央に作業孔２０３が設けられているので、送受信用Ｒ
Ｆコイル１１の向きを調節すれば、上方（又は下方）か
ら患者３の位置を変えることなく、直接アプリケータ１
をメカニカルアーム１８により上下させるだけで直接装
着することが可能である。これにより患者３をガントリ
から出し入れする必要がなく、治療と観察の時間ズレや
その間での患者３の動きのリスクを少なくできる。ま
た、ＭＲＩ撮像部と強力超音波による治療部を分け、テ
ーブル移動装置１３によって患者を移動させてもよい。In this embodiment, since the working hole 203 is provided at the center of the MRI gantry, the R
If the orientation of the F coil 11 is adjusted, the applicator 1 can be directly moved without changing the position of the patient 3 from above (or below).
Can be directly mounted simply by raising and lowering with the mechanical arm 18. This eliminates the need to move the patient 3 in and out of the gantry, thereby reducing the time lag between treatment and observation and the risk of movement of the patient 3 during that time. Further, the MRI imaging unit and the high-intensity ultrasonic treatment unit may be separated, and the patient may be moved by the table moving device 13.

【００７６】当初の治療計画の中間・あるいは終了と思
われる時点で超音波の照射を停止し、アプリケータ１を
患者３から取り除き、治療の進行状況を観察する。これ
は、前記動作と同様に行われ、腫瘍７周囲のＭＲＩ画像
を撮像し、生体の変化を調べる。ここで前記「作用」で
も説明したように治療前にメモリ上に記憶しておいたＴ
２強調画像のデータと今回のデータをサブトラクション
すると熱変性領域が明瞭に確認でき、治療が十分に行わ
れたのか、あるいは不十分で再治療が必要かを判断でき
る。またこれは当初から治療計画に盛り込んで、所定治
療時間おきに自動的に撮像することも可能である。The ultrasonic irradiation is stopped at the time when it is considered to be in the middle or at the end of the initial treatment plan, the applicator 1 is removed from the patient 3, and the progress of the treatment is observed. This is performed in the same manner as the above-described operation, and an MRI image around the tumor 7 is taken to check a change in a living body. Here, as described in the “action”, the T stored in the memory before the treatment is used.
By subtracting the data of the 2-weighted image and the current data, the heat-denatured region can be clearly confirmed, and it can be determined whether the treatment has been sufficiently performed or whether the treatment is insufficient and re-treatment is necessary. It is also possible to incorporate this into the treatment plan from the beginning and automatically take an image at predetermined treatment times.

【００７７】ＭＲＩによる治療効果判定で十分治療が完
了したと判断できる状況になったら、操作者は治療を終
了する。この時制御回路１２は治療条件の履歴をメモリ
から呼び出し、治療記録をＣＲＴ１７から出力できる。When it becomes possible to determine that the treatment has been completed sufficiently by the treatment effect judgment by MRI, the operator ends the treatment. At this time, the control circuit 12 can retrieve the history of the treatment condition from the memory and output the treatment record from the CRT 17.

【００７８】ここで、送受信用ＲＦコイルとして体腔内
コイルを使用してもよい。また、超音波振動子にフェイ
ズドアレイを用いたが、これはアニュラーアレイでもよ
いし、アプリケータを機械的に動かして焦点を移動させ
てもよい。Here, a coil in the body cavity may be used as the RF coil for transmission / reception. Although the phased array is used for the ultrasonic transducer, it may be an annular array, or the focal point may be moved by mechanically moving the applicator.

【００７９】また、ＭＲＩ装置の代わりにＸ線ＣＴを用
いてもよい。本実施の形態では腫瘍の治療について説明
したが、これは、体内の結石を強力超音波で破砕治療す
る装置においても同様に適応できる。Further, an X-ray CT may be used instead of the MRI apparatus. Although the present embodiment has described the treatment of a tumor, the present invention can be similarly applied to a device for crushing and treating a calculus in a body with powerful ultrasonic waves.

【００８０】[0080]

【発明の効果】本発明に係る超音波治療装置は、既に超
音波が照射された箇所を知ることができるため、治療済
みの箇所に再度超音波を照射する過剰照射を防止するこ
とができ、また、超音波が照射されず治療が済んでいな
い箇所が残ってしまう不都合を防止することができる。The ultrasonic therapy apparatus according to the present invention can know the location where the ultrasonic wave has already been irradiated, so that it is possible to prevent the excessive irradiation of re-irradiating the ultrasonic wave to the treated area. In addition, it is possible to prevent the inconvenience that a part that has not been treated due to the irradiation of the ultrasonic wave remains.

【００８１】また、本発明の他の態様に係る超音波治療
装置は、超音波照射手段が手動で操作された際に、当初
の治療計画から外れた位置に超音波が照射される場合に
は、例えば警報を発し、或いは警告文をモニタ表示する
等の警告を行うことができる。このため、治療計画で定
めた照射範囲外に超音波が照射される不都合を未然に防
止することができる。Further, the ultrasonic therapy apparatus according to another aspect of the present invention provides a method in which, when the ultrasonic irradiation means is manually operated, an ultrasonic wave is applied to a position deviating from the original treatment plan. For example, an alarm can be issued, or an alarm message can be displayed on a monitor. For this reason, the inconvenience of irradiating the ultrasonic wave outside the irradiation range defined in the treatment plan can be prevented beforehand.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波治療装置の
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic therapy apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図３】第２の実施の形態におけるアプリケータの模式
図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an applicator according to a second embodiment.

【図４】ＣＲＴの表示例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a display example of a CRT.

【図５】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図６】計算によって作成された生体内の腫瘍の３次元
画像を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a three-dimensional image of a tumor in a living body created by calculation.

【図７】生体内の腫瘍の３次元画像の作成方法の１例を
示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a method for creating a three-dimensional image of a tumor in a living body.

【図８】腫瘍画像の分割方法を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for dividing a tumor image.

【図９】超音波の照射順序を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an irradiation order of ultrasonic waves.

【図１０】本発明の第４の実施の形態に係る腫瘍部及び
その周辺を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a tumor part and its periphery according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１１】体腔内プローブとその周辺に付設された器具
を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing an intracavity probe and instruments provided around the probe.

【図１２】患者のＭＲＩ装置の各コイルの位置関係を示
す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a positional relationship between respective coils of a patient's MRI apparatus.

【図１３】ＭＲＩ画像と超音波画像の撮影領域を模式的
に示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram schematically showing imaging regions of an MRI image and an ultrasonic image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ アプリケータ ２ 超音波振動子 ３ 患者 ４ カップリング液 ５ 水袋 ６ 焦点 ７ 腫瘍 ８ 駆動回路 ９ 静磁場コイル １０ 勾配磁場コイル １１ ＲＦコイル １２ 制御回路 １３ テーブル移動装置 １４ 勾配磁場電源 １５ 送受信回路 １６ コンソール １７ ＣＲＴ １８ メカニカルアーム １９ アプリケータ位置検出装置 ２０ プリンタ ２７ 体腔内プローブ ２８ 腸壁 ３１ 強力超音波発生源 ３２ 水袋 ３３ 患者 ３４ 腫瘍 ３５ 焦点 ３６ 超音波プローブ ３７ ＣＲＴ ３８ 超音波画像診断装置 ３９ ディジタルスキャンコンバータ ４０ 駆動回路 ４１ 電源回路 ４２ 制御回路 ４３ ディレイ回路 ４４ 駆動用トリガパルス発生回路 ４５ 画像データ入力装置 ４６ 生体内の腫瘍の３次元画像 ４７ ＸＹＺ軸 ４８ 加熱・加温された箇所 ４９ ライトペン ６０ 温度センサ ６１ 超音波強度センサ ６４ 水袋 ６５ 水 ７１ ＭＲＩ画像 ７２ 走査範囲 ７３ 断層位置 ７５ 焦点領域 ２０１ 超音波プローブ ２０２ 超音波画像装置 ２０３ 作業孔 ２０４ 位相制御回路 ４０１ イメージ ４０２ 断層位置 ４０３ 焦点領域 ４０４ 入射経路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Applicator 2 Ultrasonic transducer 3 Patient 4 Coupling liquid 5 Water bag 6 Focus 7 Tumor 8 Drive circuit 9 Static magnetic field coil 10 Gradient magnetic field coil 11 RF coil 12 Control circuit 13 Table moving device 14 Gradient magnetic field power supply 15 Transmission / reception circuit 16 Console 17 CRT 18 Mechanical arm 19 Applicator position detecting device 20 Printer 27 Intracavitary probe 28 Intestinal wall 31 Powerful ultrasonic wave source 32 Water bag 33 Patient 34 Tumor 35 Focus 36 Ultrasonic probe 37 CRT 38 Ultrasonic diagnostic imaging device 39 Digital Scan converter 40 Drive circuit 41 Power supply circuit 42 Control circuit 43 Delay circuit 44 Drive trigger pulse generation circuit 45 Image data input device 46 Three-dimensional image of tumor in living body 47 XYZ axis 48 Heated / heated part 49 Light pen Reference Signs List 60 temperature sensor 61 ultrasonic intensity sensor 64 water bag 65 water 71 MRI image 72 scanning range 73 tomographic position 75 focal region 201 ultrasonic probe 202 ultrasonic imaging device 203 working hole 204 phase control circuit 401 image 402 tomographic position 403 focal region 404 Incident path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 義治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 鈴木 琢治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 佐藤 幸三 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式 会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 伊藤 阿耶雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝 本社事務所内 (56)参考文献 特開 平３−77548（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260547（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−275050（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−232975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−5737（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 17/22 330 A61B 8/00 A61B 18/00 A61N 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Yoshiharu Ishibashi 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Research Institute Co., Ltd. Inside Toshiba Research Institute, Inc. (72) Inventor Kozo Sato 1 Stock, Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Research Institute Inc. (72) Inventor Ayao Ito 1-1-1, Shibaura, Minato-ku, Tokyo Stock (56) References JP-A-3-77548 (JP, A) JP-A-62-260547 (JP, A) JP-A-3-275050 (JP, A) JP-A 1-232975 (JP, A) JP-A-63-5737 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) A61B 17/22 330 A61B 8/00 A61B 18/00 A61N 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 被検体内の所定部位の画像を撮像する撮
像手段と、 被検体内の所定部位に超音波を照射する超音波照射手段
と、 前記超音波照射手段により超音波が照射された箇所を検
出し、前記撮像手段で撮像された画像上に、この超音波
の照射箇所を表示する照射箇所表示手段とを有すること
を特徴とする超音波治療装置。An imaging unit configured to capture an image of a predetermined part in the subject; an ultrasonic irradiation unit configured to irradiate an ultrasonic wave to a predetermined part in the subject; and an ultrasonic wave irradiated by the ultrasonic irradiation unit. An ultrasonic treatment apparatus, comprising: irradiation position display means for detecting a position and displaying the irradiation position of the ultrasonic wave on an image taken by the imaging means. 【請求項２】 前記照射箇所表示手段は、 前記撮像手段で撮像された画像上における、前記超音波
が照射された箇所の色を替えて表示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. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein the irradiating point display means changes and displays a color of a point irradiated with the ultrasonic wave on an image picked up by the image pickup means. Treatment device. 【請求項３】 治療計画として、少なくとも超音波の照
射範囲を記憶する記憶手段と、 前記超音波照射手段が手動で操作された際に、超音波が
照射される箇所を検出する照射箇所予測手段と、 前記超音波照射手段が手動で操作された際に、前記記憶
手段に記憶されている超音波の照射範囲と、前記照射箇
所予測手段により検出された超音波が照射される箇所と
を比較し、該超音波が照射される箇所が前記照射範囲か
ら外れている場合には所定の警告を行う警告手段とを有
することを特徴とする請求項１記載の超音波治療装置。3. A storage unit for storing at least an ultrasonic irradiation range as a treatment plan, and an irradiation position predicting unit for detecting a position to be irradiated with ultrasonic waves when the ultrasonic irradiation unit is manually operated. When the ultrasonic irradiation unit is manually operated, the ultrasonic irradiation range stored in the storage unit is compared with the position where the ultrasonic wave detected by the irradiation position prediction unit is irradiated. 2. The ultrasonic treatment apparatus according to claim 1, further comprising: a warning unit that issues a predetermined warning when a position irradiated with the ultrasonic wave is out of the irradiation range. 【請求項４】 前記警告手段により警告がなされた際
に、治療計画の変更を行うための変更治療計画入力手段
を有することを特徴とする請求項３記載の超音波治療装
置。4. The ultrasonic treatment apparatus according to claim 3, further comprising a change treatment plan input means for changing a treatment plan when a warning is issued by said warning means.