JP4253274B2 - Ultrasonic therapy device - Google Patents
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Description
本発明は、被検体に超音波を照射して治療を行う超音波治療装置に関し、より具体的には、被検体内のターゲット組織のみに薬品を作用させるためのドラッグデリバリシステム（薬品伝送システム）への応用技術に関する。特に、ドラッグデリバリシステムへの適用とともに、被検体の超音波断層画像を取得することも可能な超音波治療装置への利用に好適な技術に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic treatment apparatus that performs treatment by irradiating a subject with ultrasonic waves, and more specifically, a drug delivery system (medicine transmission system) for causing a drug to act only on a target tissue in the subject. Related to applied technology. In particular, the present invention relates to a technique suitable for use in an ultrasonic therapy apparatus capable of acquiring an ultrasonic tomographic image of a subject together with application to a drug delivery system.
近年、超音波を利用したドラッグデリバリシステム、例えば、薬品を格納した微小カプセルを被検者の血管内に注入し、その伝送目標のターゲット組織に到達した微小カプセルに超音波を照射して破壊することにより、薬品をターゲット組織に作用させる医療技術の研究開発が盛んに行われている。このドラッグデリバリシステムは、例えば、腫瘍等のターゲット組織の細胞を死滅させる目的などに用いられている。 In recent years, drug delivery systems using ultrasound, for example, microcapsules containing medicines are injected into a subject's blood vessel, and the microcapsules that have reached the target tissue of the transmission target are irradiated with ultrasound to destroy them. As a result, research and development of medical technology for causing a drug to act on a target tissue has been actively conducted. This drug delivery system is used, for example, for the purpose of killing cells of a target tissue such as a tumor.
ドラッグデリバリシステムは、それ以前の薬品投与技術とは異なり、ターゲット組織にほぼ限定して薬品を作用させられるため、他の組織に対する悪影響も少なく、投与する薬品量も少なくて済み、高い治療効果が得られるなどの利点が注目されている。また、微小カプセルが破壊される際に発生する衝撃波によりターゲット組織の細胞の細胞膜に微小な穴が開き、その穴を介して細胞内に薬品が進入することから、薬品を効果的に使用できるという利点も知られている。 Unlike previous drug administration technologies, drug delivery systems allow drugs to be applied almost exclusively to the target tissue, so there is little adverse effect on other tissues, and the amount of drug to be administered is small, resulting in a high therapeutic effect. Benefits such as being gained attention. In addition, a shock wave generated when the microcapsule is broken opens a minute hole in the cell membrane of the target tissue cell, and the drug enters the cell through the hole, so that the drug can be used effectively. Benefits are also known.
ドラッグデリバリシステムに適用可能な超音波治療装置としては、例えば特許文献１に記載のものが公知である。当該文献記載の装置は、従来と同程度の超音波断層画像を取得しながらドラッグデリバリシステムによる治療を行うための構成を備えており、具体的には、画像を得るための第１の超音波信号を被検体に送信して第１の超音波信号のエコー信号に応じた電気量の受信信号を収集する収集手段と、このエコー信号を処理して画像情報を得る画像取得手段と、被検体に投与された薬物を活性化させるための第２の超音波信号を被検体に送信する照射手段とを備えている。このように超音波断層画像を取得しながらドラッグデリバリシステムによる治療を行う場合には、造影剤としての微小バブルを含む微小カプセル（含気微小カプセル）などが用いられる。 As an ultrasonic therapy apparatus applicable to a drug delivery system, for example, the one described in Patent Document 1 is known. The apparatus described in the document includes a configuration for performing a treatment by a drug delivery system while acquiring an ultrasonic tomographic image of the same level as that of a conventional one. Specifically, the first ultrasonic wave for obtaining an image A collecting means for transmitting a signal to the subject and collecting a reception signal having an electrical quantity corresponding to the echo signal of the first ultrasonic signal; an image obtaining means for processing the echo signal to obtain image information; and the subject And an irradiating means for transmitting a second ultrasonic signal for activating the drug administered to the subject. Thus, when performing a treatment with a drug delivery system while acquiring an ultrasonic tomographic image, a microcapsule (aerated microcapsule) containing microbubbles as a contrast agent is used.
このような超音波治療装置では、超音波の焦点をターゲット組織に対して一定の深さに設定するとともに、ターゲット組織内及びその外部を区別することなく連続的に超音波スキャンを実行していた。図１１は、従来の超音波治療装置による超音波スキャンの態様を示している。当該スキャン態様においては、まず、被検者体の超音波断層画像を基に腫瘍等のターゲット組織に対してＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ；関心領域）１０００を設定するとともに、（リニア）超音波プローブ１００１から照射される超音波の焦点の深さｄ、つまり超音波プローブ１００１からの焦点距離の設定を行う。そして、一定の深さｄ、サイズ及び強度の焦点ｐ１、ｐ２、・・・・、ｐＮを順次形成するように超音波プローブ１００１を制御して一定方向に超音波スキャンを行っていた。このようなスキャン態様では、治療の安全性や有効性について次のような問題が生じていた。 In such an ultrasonic therapy apparatus, the ultrasonic focus is set to a certain depth with respect to the target tissue, and the ultrasonic scan is continuously executed without distinguishing between the inside and the outside of the target tissue. . FIG. 11 shows an aspect of ultrasonic scanning by a conventional ultrasonic therapy apparatus. In the scanning mode, first, a ROI (Region of Interest) 1000 is set for a target tissue such as a tumor based on an ultrasonic tomographic image of a subject, and a (linear) ultrasonic probe 1001 is set. Is set to the focal depth d of the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic probe 100, that is, the focal length from the ultrasonic probe 1001. Then, the ultrasonic probe 1001 is controlled so as to sequentially form focal points p1, p2,..., PN having a certain depth d, size and intensity, and ultrasonic scanning is performed in a certain direction. In such a scan mode, the following problems have arisen with respect to the safety and effectiveness of treatment.
治療の安全性に関する問題点：被検者の血管内に注入された微小カプセルや微小バブルは、ターゲット組織内のみならずその周辺部位にも到達している。また、従来の超音波治療装置は、ターゲット組織の内部／外部に関わらずに一定サイズかつ一定強度の焦点を形成する。したがって、従来の装置では、ターゲット組織の外側の微小カプセルも多数破壊され、薬品の作用が正常な細胞にも及んでしまうおそれがある。例えば図１１においては、焦点ｐ１、ｐ２、ｐＮの形成位置にある正常な細胞が影響を受けるおそれがある。なお、特許文献１などに示すように、多くの微小カプセルを破壊して薬品の効果を上げるために、照射する超音波の強度を大きく設定する場合があるが、その場合、ターゲット組織外の多数の細胞を死滅させてしまうこともある。 Problems related to the safety of treatment: Microcapsules and microbubbles injected into a subject's blood vessels reach not only the target tissue but also the surrounding area. Moreover, the conventional ultrasonic therapy apparatus forms a focal point having a constant size and a constant intensity regardless of the inside / outside of the target tissue. Therefore, in the conventional apparatus, many microcapsules outside the target tissue are destroyed, and there is a possibility that the action of the medicine may reach normal cells. For example, in FIG. 11, normal cells at the positions where the focal points p1, p2, and pN are formed may be affected. In addition, as shown in Patent Document 1 and the like, in order to destroy many microcapsules and increase the effect of chemicals, there are cases where the intensity of ultrasonic waves to be irradiated is set to be large. May kill some cells.
治療の有効性に関する問題点：上記安全性を考慮して超音波の強度を弱くすると、ターゲット組織内の微小カプセル等を破壊するために十分な超音波が照射されないため、低い治療効果しか得られない。また、超音波スキャンが一定方向にのみ行われることから、ターゲット組織内をくまなくスキャンできなかった。したがって、死滅させるべき細胞の一部しか死滅させることができないため、十分な有効性をもって治療を行うことができない。図１１に示したケースでは、ＲＯＩ１０００の中間深さｄ付近の細胞のみが死滅され、それ以外の領域内の細胞を死滅させることはできない。
Problems related to the effectiveness of treatment: If the intensity of the ultrasound is reduced in consideration of the above safety, sufficient ultrasound is not irradiated to destroy the microcapsules in the target tissue, so that only a low therapeutic effect can be obtained. Absent. In addition, since the ultrasonic scan is performed only in a certain direction, the entire target tissue cannot be scanned. Therefore, since only a part of the cells to be killed can be killed, treatment cannot be performed with sufficient effectiveness. In the case shown in FIG. 11, only cells in the vicinity of the intermediate depth d of the
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、ドラッグデリバリシステムによる治療において、ターゲット組織内の微小カプセルを効果的に破壊することにより、ターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることが可能な超音波治療装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the treatment by the drug delivery system, by effectively destroying the microcapsules in the target tissue, the drug effectively acts on the cells in the target tissue. An object of the present invention is to provide an ultrasonic therapy apparatus that can be used.
また、本発明は、ターゲット組織外の微小カプセルの破壊を抑制することにより治療の安全性を向上させることが可能な超音波治療装置を提供することを他の目的としている。 Another object of the present invention is to provide an ultrasonic treatment apparatus capable of improving the safety of treatment by suppressing the destruction of microcapsules outside the target tissue.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ドラッグデリバリシステムにおいて被検体の血管内に注入された微小カプセルを破壊してその内部の薬品を放出させるための集束超音波を送信する超音波送信手段を有する超音波治療装置であって、前記微小カプセルの伝送目標のターゲット組織の深さ方向と、当該深さ方向に対する直交方向とに前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御する制御手段と、前記被検体に向けて送信された超音波の反射波に基づいて前記被検体の超音波断層画像を形成して表示手段に表示させる画像形成手段と、前記画像形成手段により前記表示された前記ターゲット組織を含む前記被検体の超音波断層画像に対して関心領域を設定するための関心領域設定手段と、所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、前記検出された前記ハーモニック成分の前記強度分布に基づいて前記集束超音波の送信条件を決定する送信条件決定手段とを更に備え、前記制御手段は、前記設定された関心領域及びその周辺領域にて前記集束超音波の焦点を前記深さ方向及び前記直交方向にスキャンさせると共に、前記決定された前記送信条件にしたがって前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 transmits focused ultrasound for breaking a microcapsule injected into a blood vessel of a subject in a drug delivery system and releasing a drug inside the capsule. An ultrasonic therapy apparatus having ultrasonic transmission means for performing scanning of the focus of the focused ultrasonic wave in a depth direction of a target tissue of a transmission target of the microcapsule and a direction orthogonal to the depth direction Control means for controlling the ultrasonic transmission means, and image forming means for forming an ultrasonic tomographic image of the subject on the basis of reflected ultrasonic waves transmitted toward the subject and displaying on the display means A region of interest setting means for setting a region of interest for an ultrasonic tomographic image of the subject including the target tissue displayed by the image forming means; Intensity distribution detecting means for detecting an intensity distribution of the harmonic component generated when the microcapsule is destroyed by scanning the focal point of the focused ultrasonic wave based on a communication condition in the region of interest and its surrounding region, and the detected Transmission condition determining means for determining a transmission condition of the focused ultrasound based on the intensity distribution of the harmonic component, and the control means includes the focused ultrasound in the set region of interest and its surrounding area. The ultrasonic transmission means is controlled to scan the focal point of the focused ultrasonic wave again in accordance with the determined transmission condition, and to scan the focal point of the focused ultrasonic wave in the depth direction and the orthogonal direction. .
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波治療装置であって、操作手段と、所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、前記制御手段は、前記表示手段に画像表示された前記ハーモニック成分の前記強度分布を基に前記操作手段により設定された前記送信条件にしたがって、前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the ultrasonic therapy apparatus according to claim 1 , wherein the microcapsules are broken by operating means and scanning of the focus of the focused ultrasound based on a predetermined transmission condition. Intensity distribution detecting means for detecting the intensity distribution of the harmonic component generated in the region of interest and its surrounding area, and the control means based on the intensity distribution of the harmonic component displayed as an image on the display means According to the transmission condition set by the operation means, the ultrasonic transmission means is controlled to scan again the focus of the focused ultrasonic wave.
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の超音波治療装置であって、前記送信条件は、前記集束超音波の強度、又は、前記集束超音波の焦点のスキャンシーケンスであることを特徴とする。
The invention according to
請求項１に記載の超音波治療装置によれば、深さ方向及び直交方向に３次元又は２次元的なスキャンを行うことができるので、ターゲット組織の内部領域に亘って微小カプセルを効果的に破壊できる。したがって、腫瘍等のターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることができる。また、微小カプセルが破壊されるときに発生する特定ハーモニック成分の強度分布を取得し、分布のムラの状態を基に治療用集束超音波の送信条件を再設定して再スキャンを実行することができるので、ターゲット組織については微小カプセルを有効に破壊でき、その外部については正常な組織へのダメージが低減される。 According to the ultrasonic therapy apparatus according to claim 1, since the three-dimensional or two-dimensional scan can be performed in the depth direction and the orthogonal direction, the microcapsules can be effectively spread over the internal region of the target tissue. Can be destroyed. Therefore, the drug can effectively act on cells in the target tissue such as a tumor. Also, it is possible to acquire the intensity distribution of the specific harmonic component that occurs when the microcapsules are destroyed, re-set the transmission conditions of the therapeutic focused ultrasound based on the distribution unevenness state, and execute the rescan Therefore, the microcapsules can be effectively destroyed for the target tissue, and damage to the normal tissue is reduced for the outside.
本発明に係る超音波治療装置の実施形態の好適な一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。 A preferred example of an embodiment of an ultrasonic therapy apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
［超音波治療装置の構成］
図１は、本実施形態の超音波治療装置の構成を示すブロック図である。当該超音波治療装置は、超音波プローブ２による超音波の送受信を制御するとともに、超音波断層画像を形成して表示モニタ３に表示させる装置本体１と、この装置本体１の制御を行う装置制御部４と、当該超音波治療装置を操作するための操作パネル５を含んで構成されている。
[Configuration of ultrasonic therapy device]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic therapy apparatus according to this embodiment. The ultrasonic therapy apparatus controls transmission / reception of ultrasonic waves by the ultrasonic probe 2, forms an ultrasonic tomographic image and displays it on the
超音波プローブ２は、図示しない患者等の被検体の撮像範囲に向けて超音波を照射し、被検体内で反射した当該超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して出力するためのもので、例えば、被検体の３次元スキャンが可能な位置センサ搭載のプローブなどにより構成されている。超音波プローブ２には、従来のものと同様に、超音波信号／電気信号変換素子としての複数の超音波振動子がアレイ状に配列されている。超音波プローブ２は、エコー信号が示す輝度分布に基づく画像を取得するためのＢモード（Ｂカラーモード）のスキャン、被検体内の血管の血流状態を表す画像（血流画像）などを取得するためのドプラモード（カラードプラモード）のスキャン、Ｂモードのスキャンとドプラモードのスキャンとを交互に実行するセグメントスキャン、更には、ドラッグデリバリシステムによる治療における集束超音波のスキャンなど、各種のスキャン態様を実行可能に形成されている。この超音波プローブ２は、本発明にいう超音波送信手段を構成している。 The ultrasonic probe 2 irradiates an ultrasonic wave toward an imaging range of a subject such as a patient (not shown), receives a reflected wave of the ultrasonic wave reflected in the subject, converts it into an echo signal, and outputs it. For example, it is composed of a probe equipped with a position sensor capable of three-dimensional scanning of a subject. In the ultrasonic probe 2, a plurality of ultrasonic transducers as ultrasonic signal / electrical signal conversion elements are arranged in an array like the conventional one. The ultrasound probe 2 acquires a B mode (B color mode) scan for acquiring an image based on the luminance distribution indicated by the echo signal, an image (blood flow image) representing a blood flow state of a blood vessel in the subject, and the like. Various scans such as Doppler mode scan (color Doppler mode), segment scan that alternately executes B mode scan and Doppler mode scan, and focused ultrasound scan in treatment by drug delivery system The embodiment is configured to be executable. The ultrasonic probe 2 constitutes an ultrasonic transmission means according to the present invention.
表示モニタ３は、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の任意のモニタ装置により構成される。なお、この表示モニタ３は、本発明の表示手段を構成している。
The
装置制御部４は、当該超音波治療装置の制御用のコンピュータプログラムを記憶したＲＯＭやハードディスクドライブ等の不揮発性記憶装置と、このコンピュータプログラムを実行して装置本体１に各種動作を制御するＣＰＵとを含んでいる。装置制御部４は、操作パネル５に対する操作内容及び上記コンピュータプログラムに基づいて制御信号を生成し、その制御信号を装置本体１に送信することにより、装置本体１の動作制御を行う。 The apparatus control unit 4 includes a nonvolatile storage device such as a ROM or a hard disk drive that stores a computer program for controlling the ultrasonic therapy apparatus, and a CPU that executes the computer program and controls various operations on the apparatus main body 1. Is included. The device control unit 4 controls the operation of the device body 1 by generating a control signal based on the operation content on the operation panel 5 and the computer program and transmitting the control signal to the device body 1.
操作パネル５は、当該超音波治療装置に関する各種設定事項の入力操作や各種動作の入力操作をオペレータが行うための入力デバイスで、例えばタッチパネルや、各種キー、トラックボール等を備えたコントロールパネルなどによって構成される。この操作パネル５は、本発明にいう操作手段を構成している。 The operation panel 5 is an input device for an operator to input various setting items and various operations related to the ultrasonic therapy apparatus. For example, the operation panel 5 may be a touch panel, a control panel having various keys, a trackball, or the like. Composed. The operation panel 5 constitutes the operation means referred to in the present invention.
オペレータは、本発明にいう関心領域設定手段としての操作パネル５あるいは他に設けられたマウスやトラックボール等の入力デバイスを操作することにより、被検体の超音波断層画像に示された腫瘍等のターゲット組織の領域を示すＲＯＩ（関心領域）の設定を行う。また、オペレータは、操作パネル５等の入力デバイスを操作することにより、超音波プローブ２から被検体に照射する超音波の強度の指標であるＭＩ値（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｄｅｘ；機械的視標）の設定を行う。なお、ＭＩ値の設定は、このようなオペレータの手入力に依らずに、例えば送信制御部１１等によって自動設定するように構成してもよい。
The operator operates the operation panel 5 as the region-of-interest setting means referred to in the present invention or an input device such as a mouse or a trackball provided on the other side, so that the tumor or the like shown in the ultrasonic tomographic image of the subject is displayed. An ROI (region of interest) indicating a target tissue region is set. In addition, the operator operates an input device such as the operation panel 5 to set an MI value (Mechanical Index) that is an index of the intensity of the ultrasonic wave irradiated from the ultrasonic probe 2 to the subject. Do. The MI value may be set automatically by the
装置本体１には、被検体に向けて超音波プローブ２から超音波を照射させるための制御を行う送信制御部１１とパルス送信部１２とが設けられている。また、装置本体１には、超音波プローブ２からのエコー信号に基づく超音波断層画像を表示モニタ３に表示させるための受信アンプ部１３、受信信号処理部１４及び画像表示制御部１５が設けられている。更に、装置本体１には、当該エコー信号に基づいて被検体に対する超音波スキャンの態様を変更するための処理を行うハーモニック成分処理部１６及びスキャンコンバータ部１７が設けられている。
The apparatus main body 1 is provided with a
送信制御部１１には、被検体の超音波断層画像を形成するための超音波（画像用超音波）を超音波プローブ２から送信するための制御を行う画像用送信制御部１１１と、被検体にドラッグデリバリシステムによる治療を行うための集束超音波（治療用集束超音波）を超音波プローブ２から送信するための制御を行う治療用送信制御部１１２と、画像用送信制御部１１１及び治療用送信制御部１１２の一方を、装置制御部４からの制御信号に基づいて選択的に動作させる選択部１１０とが含まれている。
The
画像用送信制御部１１１は、超音波プローブ２から画像用超音波を出力するときの超音波強度や、Ｂモードやドプラモード等のスキャンの態様を示すスキャンシーケンスなどの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する。
The image transmission control unit 111 includes setting information such as ultrasonic intensity at the time of outputting image ultrasonic waves from the ultrasonic probe 2 and setting information such as a scan sequence indicating a scanning mode such as B mode and Doppler mode. Information is transmitted to the pulse transmitter 12 via the
また、治療用送信制御部１１２は、超音波プローブ２から治療用集束超音波を出力するときの超音波強度、焦点のサイズ、焦点のスキャン態様を示すスキャンシーケンスなどの設定情報を含む治療用設定情報を生成し、選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する。なお、これら各設定情報をあらかじめ記憶したＲＯＭ等の設定情報記憶手段を設け、その設定情報を治療用送信制御部１１２により呼び出してパルス送信部１２に送信するようにしてもよい。この治療用送信制御部１１２は、本発明にいう制御手段及びスキャンシーケンス設定手段をそれぞれ構成している。
The therapeutic
パルス送信部１２は、送信制御部１１から送信された画像用設定情報又は治療用設定情報に応じた信号強度及びタイミングのパルス信号を生成し、超音波プローブ２の各超音波振動子に送信する。超音波プローブ２は、各超音波振動子が当該パルス信号に応じて振動して超音波を出力することにより、この画像用設定情報又は治療用設定情報に対応する強度及びスキャン態様で被検体に超音波を照射する。
The pulse transmission unit 12 generates a pulse signal having a signal intensity and timing according to the image setting information or the treatment setting information transmitted from the
受信アンプ部１３は、超音波プローブ２により受信されたエコー信号を受け、そのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する。
The
受信信号処理部１４は、受信アンプ部１３により増幅されたエコー信号を、Ｂモードやドプラモード等の撮像モードに応じた超音波画像データに変換するとともに、この超音波画像データを表示モニタ３用のＴＶ信号に変換して画像表示制御部１５に送信する。受信信号処理部１４は、例えばＢモードに設定されている場合、エコー信号の遅延加算処理やＡ／Ｄ変換処理等の処理を行ってＢモード画像用の超音波画像データをリアルタイムで作成する。また、ドプラモードに設定されている場合には、エコー信号から位相変化情報を抽出し、速度、パワー値、分散といった撮像断面の各点に対応する流れ（血流等）の情報を算出してドプラモード用の超音波画像データをリアルタイムで作成する。また、受信信号処理部１４は、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）回路等により、超音波画像データをＴＶ信号に変換する。
The reception
画像表示制御部１５は、画像表示用の各種データを表示モニタ３に送信して画像を表示させる。例えば、超音波プローブ２からのエコー信号に基づく超音波画像をリアルタイムで表示させる場合、画像表示制御部１５は、受信信号処理部１４によりＴＶ信号に変換された超音波画像データを表示モニタ３に送信する。また、画像表示制御部１５は、ハーモニック成分処理部１６やスキャンコンバータ部１７から送信されるデータを表示モニタ３に送信して目的の画像を表示させる（詳細は後述する）。更に、画像表示制御部１５は、送信制御部１１からのデータ、特に治療用送信制御部１１２により生成されたスキャンシーケンスの設定情報を表示モニタ３に表示させる。これらの他にも、画像表示制御部１５は、装置制御部４からのデータに基づいて、例えばＲＯＩ等を表示モニタ３に表示させる。
The image
ハーモニック成分処理部１６は、受信アンプ部１３から受信したエコー信号に含まれる、超音波プローブ２からの送信超音波の非整数倍の周波数を有するハーモニック成分を抽出し、スキャンシーケンスの各集束位置における当該ハーモニック成分の強度、すなわちハーモニック成分の強度分布を検出する電気回路などにより構成される。このハーモニック成分は、ドラッグデリバリシステムによる治療を行うときに被検体に注入される微小バブル（超音波造影剤）や薬品を格納した微小カプセルが、超音波プローブ２からの超音波によって崩壊するときに発生するものであり、生体からの反射波に含まれる送信超音波の整数倍のハーモニック成分とは異なる周波数の信号である。以下、ハーモニック成分処理部１６の処理対象となる当該ハーモニック成分を特定ハーモニック成分と称することとする。なお、このハーモニック成分処理部１６は、本発明にいう強度分布検出手段を構成している。
The harmonic
スキャンコンバータ部１７は、ハーモニック成分処理部１６から送信される特定ハーモニック成分の検出データに基づいて、超音波プローブ２によるスキャン態様、すなわち、集束超音波の出力強度、焦点サイズ、スキャンシーケンス等を決定する処理を行うＣＰＵ等により構成される。このスキャンコンバータ部１７は、本発明にいう送信条件決定手段を構成している。
The scan converter unit 17 determines the scan mode by the ultrasonic probe 2, that is, the output intensity of the focused ultrasound, the focus size, the scan sequence, and the like based on the detection data of the specific harmonic component transmitted from the harmonic
［超音波治療装置の処理形態］
このような構成を備える本実施形態の超音波治療装置を用いてドラッグデリバリシステムによる治療を行うときに、この超音波治療装置が実行する処理形態の一例について、図２ないし図９を参照して説明する。以下、図２にしたがって当該処理の概要を説明した後に、当該処理の各ステップについて詳細に説明する。
[Processing form of ultrasonic therapy device]
With reference to FIG. 2 thru | or FIG. 9, about an example of the processing form which this ultrasonic treatment apparatus performs when performing the treatment by a drug delivery system using the ultrasonic treatment apparatus of this embodiment provided with such a structure. explain. Hereinafter, after describing the outline of the process according to FIG. 2, each step of the process will be described in detail.
〔処理の概要〕
図２に示すフローチャートは、本実施形態の超音波治療装置をドラッグデリバリシステムに適用するときに、当該超音波治療装置が実行する処理の概要を表している。まず、超音波治療装置がＢモードのスキャンを行い、被検体内の腫瘍等のターゲット組織及びその周辺部位の超音波断層画像（Ｂモード画像）を表示モニタ３に表示させると、オペレータは、操作パネル５等を操作して、表示モニタ３に表示された超音波断層画像にＲＯＩを設定する（Ｓ０１）。このとき、ターゲット組織の形状に応じて、例えば円形、楕円形、長方形などの形状のＲＯＩを設定できる。
[Outline of processing]
The flowchart shown in FIG. 2 represents an outline of processing executed by the ultrasonic therapy apparatus when the ultrasonic therapy apparatus of the present embodiment is applied to a drug delivery system. First, when the ultrasonic therapy apparatus performs a B-mode scan and displays on the display monitor 3 an ultrasonic tomographic image (B-mode image) of a target tissue such as a tumor in the subject and its surrounding region, the operator operates By operating the panel 5 or the like, the ROI is set in the ultrasonic tomographic image displayed on the display monitor 3 (S01). At this time, a ROI having a shape such as a circle, an ellipse, or a rectangle can be set according to the shape of the target tissue.
更に、オペレータは、操作パネル５等を操作して、ドラッグデリバリシステムに適用する治療用集束超音波のＭＩ値（強度）を、ＲＯＩ内部／外部についてそれぞれ設定する（Ｓ０２）。具体的には、ＲＯＩ内部については、微小カプセルを破壊するために十分な強度の音場からなる焦点が形成されるようにＭＩ値を設定し、ＲＯＩ外部については、微小カプセルを破壊しない比較的低い強度の音場からなる焦点が形成されるようにＭＩ値を設定する。設定されたＭＩ値は、例えば装置制御部４の記憶装置に記憶される。なお、オペレータがＭＩ値を手入力する代わりに、適当なＭＩ値をＲＯＭ等の記憶装置にあらかじめ記憶しておき、治療用送信制御部１１２がこのＭＩ値を自動設定するようにしてもよい。
Further, the operator operates the operation panel 5 and the like to set the MI value (intensity) of the focused ultrasound for treatment applied to the drug delivery system for the inside and outside of the ROI (S02). Specifically, for the inside of the ROI, the MI value is set so that a focal point composed of a sound field having a sufficient intensity to break the microcapsule is formed. The MI value is set so that a focal point consisting of a low intensity sound field is formed. The set MI value is stored in the storage device of the device control unit 4, for example. Instead of manually inputting the MI value by the operator, an appropriate MI value may be stored in advance in a storage device such as a ROM, and the treatment
次に、超音波治療装置は、ドプラモードのスキャンを行って、ターゲット組織内の血管の血流方向を表すドプラモード画像（血流画像）を取得して表示モニタ３に表示させる（Ｓ０３）。オペレータは、この血流画像に基づいて、ターゲット組織内における血流方向の下流側から上流側に向けてスキャン方向を設定する（Ｓ０４）。超音波治療装置は、ステップＳ０１で設定されたＲＯＩと、ステップＳ０４で設定されたスキャン方向とに基づいて、治療用集束超音波によるスキャンのスキャンシーケンスを設定する（Ｓ０５）。このとき、スキャンシーケンスに含まれる各焦点のサイズの設定もなされる。ここで設定されるスキャンシーケンスは、ターゲット組織の深さ方向（治療用集束超音波の焦点深度方向、又は超音波プローブ２の走査線方向）と、この深さ方向に直交する方向（直交方向）とに亘って設定される。すなわち、当該スキャンシーケンスは、治療用集束超音波の焦点位置の３次元又は２次元の配列として設定される。 Next, the ultrasonic therapy apparatus performs a Doppler mode scan, acquires a Doppler mode image (blood flow image) representing the blood flow direction of the blood vessel in the target tissue, and displays it on the display monitor 3 (S03). Based on this blood flow image, the operator sets the scan direction from the downstream side to the upstream side in the blood flow direction in the target tissue (S04). The ultrasound therapy apparatus sets a scan sequence for scanning with focused therapeutic ultrasound based on the ROI set in step S01 and the scan direction set in step S04 (S05). At this time, the size of each focus included in the scan sequence is also set. The scan sequence set here is the depth direction of the target tissue (the focal depth direction of the focused ultrasound for treatment or the scanning line direction of the ultrasonic probe 2) and the direction orthogonal to the depth direction (orthogonal direction). It is set over. In other words, the scan sequence is set as a three-dimensional or two-dimensional array of focal positions of the therapeutic focused ultrasound.
超音波治療装置は、設定されたスキャンシーケンスに基づいて、ターゲット組織内及びその周辺部を３次元的又は２次元的にスキャンを行うとともに、ターゲット組織内及びその周辺部位の画像を取得する（Ｓ０６）。このとき、ターゲット組織（ＲＯＩ）内については、高い強度の集束超音波を用いて微小カプセルを破壊して薬品を放出させるとともに、その周辺部位については低い強度の集束超音波を用いて微小カプセルをなるべく破壊させないように制御される。 The ultrasonic therapy apparatus scans the target tissue and its peripheral part three-dimensionally or two-dimensionally based on the set scan sequence, and acquires images of the target tissue and its peripheral part (S06). ). At this time, in the target tissue (ROI), the microcapsule is destroyed by using a high-intensity focused ultrasonic wave to release the chemical, and the peripheral part is surrounded by a low-intensity focused ultrasonic wave. It is controlled so as not to destroy as much as possible.
次に、超音波治療装置は、ステップＳ０６で画像を取得したときのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分の強度分布を検出し（Ｓ０７）、当該強度分布を表すスキャン効果画像を表示モニタ３に表示させる（Ｓ０８）。オペレータ（又は超音波治療装置）は、このスキャン効果画像を参照して、特定ハーモニック成分の強度分布のムラ、つまりスキャンによる効果のムラの発生状態を認識し（Ｓ０９）、そのムラの発生状態に応じて治療用集束超音波の送信条件（ＭＩ値、焦点サイズ等）の再設定を行う（Ｓ１０）。超音波治療装置は、再設定された送信条件にて超音波スキャンを行う（Ｓ０７）。スキャン効果画像のムラが無くなるまで超音波スキャンを実行して、処理を終了する（Ｓ０９；Ｎ）。
Next, the ultrasonic therapy apparatus detects the intensity distribution of the specific harmonic component included in the echo signal when the image is acquired in step S06 (S07), and displays a scan effect image representing the intensity distribution on the
〔処理内容の詳細〕
以下、図２に示した超音波治療装置の処理の各ステップについて具体的に説明する。なお、図２のステップＳ０２の処理については、その詳細が上記されているので、ここでの説明は省略する。
[Details of processing contents]
Hereinafter, each step of the processing of the ultrasonic therapy apparatus shown in FIG. 2 will be specifically described. The details of step S02 in FIG. 2 have been described above, and a description thereof will be omitted here.
（ＲＯＩの設定処理；Ｓ０１）
図２のステップＳ０１に示すＲＯＩ設定処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。
(ROI setting process; S01)
The ROI setting process shown in step S01 of FIG. 2 will be described with reference to the flowchart of FIG.
オペレータが操作パネル５等を操作してＢモードを選択すると（Ｓ１１）、選択部１１０は、装置制御部４からの制御信号を受けて画像用送信制御部１１１を選択する（Ｓ１２）。画像用送信制御部１１１は、当該制御信号に基づいて、Ｂモードのスキャンに対応する超音波強度及びスキャンシーケンスの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する（Ｓ１３）。パルス送信部１２は、この画像用設定信号に含まれる超音波強度の設定情報に対応する強度のパルス信号を、当該スキャンシーケンスの設定情報に応じて超音波プローブ２の各超音波振動子毎に生成し送信する（Ｓ１４）。超音波プローブ２の各超音波振動子が当該パルス信号を受けて振動し、それぞれ超音波を出力することにより、超音波プローブ２は、Ｂモードのスキャンに対応する画像用超音波を出力する（Ｓ１５）。なお、ステップＳ１１におけるＢモードの選択は、オペレータが操作パネル５を操作してドラッグデリバリシステムモードに設定したことに対応して、装置制御部４が自動的に行うようにしてもよい。
When the operator operates the operation panel 5 or the like to select the B mode (S11), the
超音波プローブ２の各超音波振動子は、被検体のターゲット組織及び周辺部位における当該画像用超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に出力する（Ｓ１６）。このエコー信号は、受信アンプ部１３により増幅され、受信信号処理部１４により超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に送信されてＢモード画像の超音波断層画像として表示される（Ｓ１７）。
Each ultrasonic transducer of the ultrasonic probe 2 receives the reflected wave of the image ultrasonic wave at the target tissue of the subject and the peripheral site, converts it to an echo signal, and outputs it to the reception amplifier unit 13 (S16). This echo signal is amplified by the
オペレータは、操作パネル５等を操作して、当該超音波断層画像におけるターゲット組織の領域を指定することにより（３次元又は２次元の）ＲＯＩを設定する（Ｓ１８）。 The operator operates the operation panel 5 or the like to set the ROI (3D or 2D) by designating the target tissue region in the ultrasonic tomographic image (S18).
（スキャンシーケンスの設定処理；Ｓ０３〜Ｓ０５）
次に、ドラッグデリバリシステムによる治療に適用するスキャンシーケンスの設定処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
(Scan sequence setting process; S03 to S05)
Next, scan sequence setting processing applied to treatment by the drug delivery system will be described with reference to a flowchart shown in FIG.
オペレータによりドプラモードが選択されると（Ｓ２１）、選択部１１０は、装置制御部４からの制御信号を受けて画像用送信制御部１１１を選択し（Ｓ２２）、画像用送信制御部１１１は、ドプラモードのスキャンに対応する超音波強度及びスキャンシーケンスの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する（Ｓ２３）。パルス送信部１２は、この画像用設定信号に含まれる超音波強度の設定情報に対応する強度のパルス信号を、当該スキャンシーケンスの設定情報に応じて超音波プローブ２の各超音波振動子毎に生成して送信する（Ｓ２４）。それにより、超音波プローブ２は、ドプラモードのスキャンに対応する画像用超音波をターゲット組織及び周辺部位に照射し、その反射波に基づくエコー信号を受信アンプ部１３に出力する（Ｓ２５）。このエコー信号は、受信アンプ部１３により増幅され、受信信号処理部１４により超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に送信されて、ターゲット組織のドプラモード画像（血流画像）として表示される（Ｓ２６）。なお、ステップＳ２１におけるドプラモードの選択は、図２のステップＳ０２のＭＩ値設定処理の終了に対応して、装置制御部４が自動的に行うようにしてもよい。
When the Doppler mode is selected by the operator (S21), the
オペレータは、この血流画像を参照してターゲット組織内の血流方向を認識し、操作パネル５等を操作して、ターゲット組織内における血流方向の下流側をスキャン開始位置に設定し、上流側をスキャン終了位置に設定することによりスキャン方向を設定する（Ｓ２７）。なお、ステップＳ２６で形成される超音波画像データを装置制御部４により解析して血流方向を判別するとともに、その判別結果に基づいてスキャン開始位置及びスキャン終了位置を自動設定するようにしてもよい。 The operator recognizes the blood flow direction in the target tissue with reference to the blood flow image, operates the operation panel 5 or the like, sets the downstream side of the blood flow direction in the target tissue as the scan start position, and The scan direction is set by setting the side as the scan end position (S27). The ultrasonic image data formed in step S26 is analyzed by the apparatus control unit 4 to determine the blood flow direction, and the scan start position and the scan end position are automatically set based on the determination result. Good.
図５（Ａ）に血流画像上におけるスキャン開始位置及びスキャン終了位置の設定形態の一例を示す。なお、同図には、実際には表示されない血流方向Ｆが説明のために記載されており、また、簡略化のために２次元のＲＯＩが示されている。まず、オペレータは、表示モニタ３に表示された血流画像におけるＲＯＩ１０００中の血管Ｖの血流方向Ｆを認識する。そして、操作パネル５の例えばトラックボールを操作して、スキャンの開始位置を指定するための開始位置マークＳを血流方向Ｆの下流側（同図における左側）に配置させるとともに、終了位置を指定するための終了域マークＥを上流側に配置させる。これにより、治療用集束超音波のスキャン方向が血流方向Ｆの下流側から上流側に向けて設定される。
FIG. 5A shows an example of a setting form of the scan start position and the scan end position on the blood flow image. In the figure, a blood flow direction F that is not actually displayed is shown for explanation, and a two-dimensional ROI is shown for simplification. First, the operator recognizes the blood flow direction F of the blood vessel V in the
ステップＳ２７でスキャン方向が設定されると、治療用送信制御部１１２は、ＲＯＩ１０００のサイズやスキャンの細かさなどのあらかじめ設定されたファクタに基づいて、ＲＯＩ１００内及びその周辺部位における焦点のサイズを設定するとともに（Ｓ２８）、設定されたスキャン方向に応じてスキャンシーケンスを設定する（Ｓ２９）。設定されたこのスキャンシーケンスは、表示モニタ３に表示される。
When the scan direction is set in step S27, the therapeutic
ステップＳ２７で設定されるスキャンシーケンスの一例を図５（Ｂ）に示す。同図に示すスキャンシーケンスは、ＲＯＩ１０００の深さ方向（つまりターゲット組織の深さ方向）及びそれに直交する方向（直交方向）に配列された治療用集束超音波の焦点位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４１〜Ｐ４３、Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５から構成される。治療用集束超音波の焦点の移動順（スキャンの順序）は、当該符号に示す順序である。すなわち、ステップＳ２６で設定されたスキャン方向にしたがってスキャン順が設定されている。なお、焦点位置Ｐ４１〜Ｐ４３は、図中上方から順に符号が付されている（他も同様）。 An example of the scan sequence set in step S27 is shown in FIG. The scan sequence shown in the figure is the focal positions P1, P2, P3, and P41 of the focused focused ultrasound for treatment arranged in the depth direction of ROI 1000 (that is, the depth direction of the target tissue) and the direction orthogonal thereto (orthogonal direction). -P43, P51-P54, P61-P64, P71-P74, P81-P84, P91-P94, P101-P104, P111-P114, P121-P123, P13, P14, P15. The moving order (scanning order) of the focus of the focused ultrasound for treatment is the order indicated by the reference numerals. That is, the scan order is set according to the scan direction set in step S26. Note that the focal positions P41 to P43 are sequentially numbered from the top in the figure (the same applies to others).
ＲＯＩ１０００の外部に位置する焦点位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５は、ＲＯＩ１０００内部の焦点位置よりも大きな焦点サイズに設定されている。また、ＲＯＩ１０００の外部のこれら焦点位置においては、ＲＯＩ１０００内部に形成される焦点よりも低い強度の焦点を形成するように設定されている。具体的には、ＲＯＩ１０００内部の焦点は、微小カプセルを破壊して薬品を放出するために十分な強度に設定され、ＲＯＩ１０００外部の焦点は、微小カプセルを破壊しない低い強度に設定される。
The focal positions P1, P2, P3, P13, P14, and P15 located outside the
（超音波スキャン処理；Ｓ０６）
続いて、本実施形態の超音波治療装置を用いたドラッグデリバリシステムによる治療における超音波スキャン処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。以下、図５（Ｂ）に示すスキャンシーケンスを参照する。
(Ultrasonic scan processing; S06)
Subsequently, an ultrasound scan process in the treatment by the drug delivery system using the ultrasound treatment apparatus of the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. Hereinafter, the scan sequence shown in FIG.
まず、治療用送信制御部１１２が、超音波強度、焦点サイズ及びスキャンシーケンスの設定情報を含む治療用設定情報を生成してパルス送信部１２に送信する（Ｓ３１）。パルス送信部１２は、当該治療用設定情報に含まれる各設定情報に応じてパルス信号を生成し、超音波プローブ２に送信する（Ｓ３２）。
First, the treatment
超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づき治療用集束超音波を出力して、図５（Ｂ）の焦点位置Ｐ１に焦点を形成する（Ｓ３３）。このとき、当該焦点における集束超音波の強度は、微小カプセルを破壊しない程度の低い強度である。また、焦点サイズは比較的大きなサイズに設定されている。 The ultrasound probe 2 outputs a focused focused ultrasound for treatment based on the pulse signal from the pulse transmitter 12, and forms a focal point at the focal position P1 in FIG. 5B (S33). At this time, the intensity of the focused ultrasonic wave at the focal point is low enough not to destroy the microcapsules. The focal spot size is set to a relatively large size.
超音波プローブ２は、焦点位置Ｐ１に焦点を形成するように照射された超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に送信する（Ｓ３４）。受信アンプ部１３は、超音波プローブ２からのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する（Ｓ３５）。受信信号処理部１４に送信されたエコー信号は、超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に断層画像が表示される（Ｓ３６）。当該ＴＶ信号は、例えば装置制御部４の記憶装置に記憶される（以下のＴＶ信号についても同様）。
The ultrasonic probe 2 receives the reflected wave of the ultrasonic wave irradiated so as to form a focal point at the focal position P1, converts it to an echo signal, and transmits it to the reception amplifier unit 13 (S34). The
なお、ステップＳ３４において、超音波プローブ２は、被検体により反射された複数の受信超音波ビームを取得するように制御されることが好ましい。例えば、送信超音波ビームの周囲の８本の受信超音波ビーム、もしくは、更にその周りの１６本を含めた計２４本の受信超音波ビームを取得するように構成できる。それにより、送信超音波ビーム、つまり治療用集束超音波が照射された焦点位置Ｐ１の画像だけでなく、その周囲の領域の画像も取得することができる。 In step S34, the ultrasonic probe 2 is preferably controlled so as to acquire a plurality of received ultrasonic beams reflected by the subject. For example, it can be configured to acquire a total of 24 received ultrasound beams including 8 received ultrasound beams around the transmitted ultrasound beam or 16 around the received ultrasound beams. Thereby, not only the image of the focal position P1 irradiated with the transmission ultrasonic beam, that is, the therapeutic focused ultrasonic wave, but also the image of the surrounding area can be acquired.
また、ステップＳ３５でハーモニック成分処理部１６に送信されたエコー信号に関する処理については、後述の（送信条件の再設定処理）の項で説明する。本項において、ハーモニック成分処理部１６に送信されるエコー信号に関する以下の処理についても同様とする。
Further, the processing related to the echo signal transmitted to the harmonic
同様に、図５（Ｂ）の焦点位置Ｐ２、Ｐ３についても治療用集束超音波の焦点が形成され、画像が取得される（Ｓ３７）。 Similarly, the focus of the therapeutic focused ultrasound is formed at the focal positions P2 and P3 in FIG. 5B, and an image is acquired (S37).
焦点位置Ｐ３に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づいて、ＲＯＩ１０００の左端上部の焦点位置Ｐ４１に焦点を形成するように治療用集束超音波を出力する（Ｓ３８）。このとき、当該焦点における集束超音波の強度は、微小カプセルを破壊するために十分な強度である。また、その焦点サイズは、ＲＯＩ１０００外の焦点位置Ｐ１等における焦点よりも小さなサイズに設定されている。
When the processing related to the focal position P3 is completed, the ultrasonic probe 2 outputs the focused ultrasound for treatment so as to form a focal point at the focal position P41 at the upper left end of the
超音波プローブ２は、ステップＳ３８で照射された超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に送信する（Ｓ３９）。受信アンプ部１３は、超音波プローブ２からのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する（Ｓ４０）。受信信号処理部１４に送信されたエコー信号は、超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に表示される（Ｓ４１）。
The ultrasonic probe 2 receives the reflected wave of the ultrasonic wave irradiated in step S38, converts it into an echo signal, and transmits it to the reception amplifier unit 13 (S39). The
焦点位置Ｐ４１に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づいて、当該焦点位置４１の深さ方向に配置された焦点位置Ｐ４２、Ｐ４３に焦点を順次形成する（Ｓ４２）。このときの治療用集束超音波の強度及び焦点サイズは、焦点位置Ｐ４１の場合と同様である。
When the processing related to the focal position P41 is completed, the ultrasonic probe 2 sequentially forms focal points at the focal positions P42 and P43 arranged in the depth direction of the
焦点位置Ｐ４３に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、ステップＳ３８〜Ｓ４２と同様の処理を、ＲＯＩ１０００内の焦点位置Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３について順次実行する（Ｓ４３）。このとき、深さ方向に配置された複数の焦点位置のうちスキャン順序が最初の焦点位置については、ステップＳ３８〜Ｓ４１と同様の処理を行い、他の焦点位置についてはステップＳ４２と同様の処理を行う。例えば、焦点位置Ｐ１０１〜Ｐ１０４に対する処理において、スキャン順序が最初の焦点位置Ｐ１０１については焦点の形成とエコー信号に関する処理とを行い、他の焦点位置Ｐ１０２〜Ｐ１０４については焦点の形成のみを行う。
When the processing related to the focal position P43 is completed, the ultrasound probe 2 performs the same processing as steps S38 to S42 on the focal positions P51 to P54, P61 to P64, P71 to P74, P81 to P84, P91 to P94 in the
焦点位置Ｐ１２３の処理が終了し、ＲＯＩ１０００内の全ての焦点位置についての処理が終了すると、超音波プローブ２は、ＲＯＩ１０００外の各焦点位置Ｐ１３〜Ｐ１５について、ステップＳ３３〜Ｓ３６と同様の処理を実行する（Ｓ４４）。以上で、スキャンシーケンスに基づく超音波スキャン処理は終了となる。
When the process for the focal position P123 is completed and the processes for all the focal positions in the
図７に、当該超音波治療装置による超音波スキャン処理のタイムシーケンスの一部の概略を示す。同図に示す横軸は時間軸を表し、この時間軸上に立っている各線分は、スキャンシーケンスの各焦点位置に焦点を形成するタイミング、つまり、各焦点位置に向けて超音波プローブ２から治療用集束超音波を送信するタイミングを示している。 FIG. 7 shows an outline of a part of a time sequence of ultrasonic scanning processing by the ultrasonic therapy apparatus. The horizontal axis shown in the figure represents the time axis, and each line segment standing on this time axis is the timing at which a focus is formed at each focal position in the scan sequence, that is, from the ultrasonic probe 2 toward each focal position. The timing which transmits the focused ultrasound for treatment is shown.
上述のように、当該超音波治療装置によるスキャンは、図５（Ｂ）のスキャンシーケンスに示す焦点位置Ｐ１からスタートする。焦点位置Ｐ１に焦点を形成後、反射波を受信するための待機時間（受信待機時間）Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ２に移る。焦点位置Ｐ２、Ｐ３に焦点を形成した後も、受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置に移行する。 As described above, scanning by the ultrasonic therapy apparatus starts from the focal position P1 shown in the scan sequence of FIG. After the focal point is formed at the focal point P1, it moves to the next focal point P2 via a standby time (reception standby time) T1 for receiving the reflected wave. Even after the focus is formed at the focus positions P2 and P3, the focus position shifts to the next focus position via the reception standby time T1.
ＲＯＩ１０００内の最初の焦点位置Ｐ４１に焦点を形成すると、同様に受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ４２に焦点を形成し、深さ方向における次の焦点位置に移行するために掛かる最短の制御時間、すなわち焦点深度を変更するために掛かる時間（焦点深度変更時間）Ｔ２を介して更に次の焦点位置Ｐ４３に焦点を形成する。これで、深さ方向に配置された焦点位置Ｐ４１〜Ｐ４３に関する処理は終了となる。
When the focal point is formed at the first focal position P41 in the
焦点位置Ｐ４３に焦点を形成後、直交方向における次の焦点位置に移行するために掛かる最短の制御時間、すなわち超音波プローブ２の走査線を変更するために掛かる時間（走査線変更時間）Ｔ３を介して、次の焦点位置Ｐ５１に焦点を形成する。 After the focal point is formed at the focal position P43, the shortest control time required for shifting to the next focal position in the orthogonal direction, that is, the time required for changing the scanning line of the ultrasonic probe 2 (scanning line changing time) T3 is obtained. Thus, a focal point is formed at the next focal position P51.
焦点位置Ｐ５１に焦点が形成されると、受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ５２に焦点が形成される。以下、同様のタイミングで各焦点位置に焦点が形成される。 When the focal point is formed at the focal point P51, the focal point is formed at the next focal point P52 via the reception standby time T1. Thereafter, a focal point is formed at each focal position at the same timing.
このように、当該超音波治療装置は、焦点位置間を等しい時間間隔でスキャンするのではなく、各焦点位置の意味合いやスキャンの移行方向（深さ方向、直交方向）に応じた時間間隔でスキャンを進めるように構成されている点が特徴の一つである。 In this way, the ultrasound treatment apparatus does not scan between focal positions at equal time intervals, but scans at time intervals according to the meaning of each focal position and the scan transition direction (depth direction, orthogonal direction). One of the features is that it is configured so as to proceed.
（送信条件の再設定処理；Ｓ０７〜Ｓ１０）
次に、超音波治療装置による送信条件の再設定処理について、図８、図９に示すフローチャートを参照して説明する。この再設定処理は、図６のフローチャートのステップＳ３５、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３において受信アンプ部１３からハーモニック成分処理部１６に送信されたエコー信号に基づいて実行される。なお、当該再設定処理には、オペレータが手入力で行うための構成（図８）と、装置が自動的に行う構成（図９）とがある。本発明に係る超音波治療装置は、この２つの構成を選択的に使用可能なものであってもよいし、一方の構成のみを備えているものであってもよい。
(Transmission condition resetting process; S07 to S10)
Next, transmission condition resetting processing by the ultrasonic therapy apparatus will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. This resetting process is executed based on the echo signal transmitted from the
まず、オペレータが手入力で送信条件の再設定を行う構成について、図８のフローチャートを参照して説明する。ハーモニック成分処理部１６は、図５（Ｂ）に示す焦点位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４１、Ｐ５１、・・・・、Ｐ１２１、Ｐ１３〜Ｐ１５に対する超音波送信に対応する受信アンプ部１３からのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分を抽出してその強度を検出するとともに（Ｓ５１）、検出した特定ハーモニック成分強度を超音波プローブ２による反射波の受信時間に亘って積分する（Ｓ５２）。この各焦点位置毎の積分データは、超音波スキャンに対して得られた特定ハーモニック成分の強度分布を表しており、装置制御部４やハーモニック成分処理部１６の記憶装置（図示省略）等に保存される。
First, a configuration in which an operator manually resets transmission conditions will be described with reference to a flowchart of FIG. The harmonic
更に、ハーモニック成分処理部１６は、特定ハーモニック成分の強度分布データを画像表示制御部１５に送信し（Ｓ５３）、画像表示制御部１５は、この強度分布データを表示モニタ３に送信して画像表示させる（Ｓ５４）。なお、特定ハーモニック成分強度は、上述のように、超音波照射により微小カプセルが破壊された度合を表すものである。また、図６のステップＳ３４の説明にあるように、複数の受信超音波ビームを超音波プローブ２に取得させて広い範囲からの反射波を受信するようになっている。したがって、当該画像は、ＲＯＩ１０００内部及びその周辺における微小カプセルの破壊度合、つまり超音波スキャンの効果の分布を表すもので、上記のスキャン効果画像に相当する画像である。
Further, the harmonic
オペレータは、表示モニタ３に表示されたスキャン効果画像に基づいて、特定ハーモニック成分強度にムラがあるか判断する（Ｓ５５；図２のステップＳ０９）ムラがない場合は処理を終了する（Ｓ５５；Ｎ）。
Based on the scan effect image displayed on the
一方、ムラがある場合（Ｓ５５；Ｙ）、オペレータは、スキャン効果画像を参照して、出力強度、スキャンシーケンス等、治療用集束超音波の送信条件を新たに設定する（Ｓ５６）。例えば、ＲＯＩ１１１内部において、特定ハーモニック成分強度が大きな部分については治療用集束超音波の出力強度を小さく設定し、特定ハーモニック成分強度が小さな部分については出力強度を大きく設定することができる。また、ＲＯＩ１０００内部において、特定ハーモニック成分強度が十分に大きく、微小カプセルが効果的に破壊されたと判断される部分をスキャンシーケンスから除外して再スキャンの対象から外すように設定することができる。一方、ＲＯＩ１０００外部において、特定ハーモニック成分強度が大きな部分についてはスキャンシーケンスから除外して再スキャンの対象から外すように設定することができる。
On the other hand, when there is unevenness (S55; Y), the operator refers to the scan effect image and newly sets the transmission conditions of the therapeutic focused ultrasound, such as the output intensity and the scan sequence (S56). For example, in the ROI 111, the output intensity of the therapeutic focused ultrasound can be set small for a portion where the specific harmonic component intensity is high, and the output intensity can be set high for a portion where the specific harmonic component intensity is low. Further, in the
次に、超音波治療装置が自動的に送信条件の再設定を行う構成について、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、図９中、図８のフローチャートと同様のステップには同一の符号が付されている。 Next, a configuration in which the ultrasonic therapy apparatus automatically resets the transmission conditions will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 9, the same steps as those in the flowchart of FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
ハーモニック成分処理部１６は、図５（Ｂ）に示す焦点位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４１、Ｐ５１、・・・・、Ｐ１２１、Ｐ１３〜Ｐ１５に対する超音波送信に対応する受信アンプ部１３からのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分を抽出してその強度を検出するとともに（Ｓ５１）、検出した特定ハーモニック成分強度を超音波プローブ２による反射波の受信時間に亘って積分して、特定ハーモニック成分の強度分布データを作成し（Ｓ５２）、スキャンコンバータ部１７に送信する（Ｓ６１）。
The harmonic
スキャンコンバータ部１７は、特定ハーモニック成分の強度分布データにムラがあるか判断する（Ｓ６２）。ムラがないと判断された場合は処理は終了となる（Ｓ６２；Ｎ）。 The scan converter unit 17 determines whether the intensity distribution data of the specific harmonic component is uneven (S62). If it is determined that there is no unevenness, the process ends (S62; N).
一方、特定ハーモニック成分の強度分布にムラがあると判断された場合（Ｓ６２；Ｙ）、スキャンコンバータ部１７は、強度分布データに含まれる上記各焦点位置に対応する特定ハーモニック成分強度に基づいて、出力強度やスキャンシーケンス等、治療用集束超音波の送信条件を新たに設定する（Ｓ６３）。設定された送信条件は、画像表示制御部１５に送信され（Ｓ６４）、表示モニタ３に表示される（Ｓ６５）。ここで、新たに設定された送信条件にて再スキャンを行った場合における、特定ハーモニック成分の強度分布の推定データを求め、それを表示モニタ３に表示させてもよい（装置制御部４等による）。なお、オペレータは、必要に応じて、操作パネル５等を操作することにより、表示された送信条件を変更することができる。 On the other hand, when it is determined that the intensity distribution of the specific harmonic component is uneven (S62; Y), the scan converter unit 17 determines the intensity of the specific harmonic component corresponding to each focal position included in the intensity distribution data. The transmission conditions of the focused ultrasound for treatment, such as the output intensity and scan sequence, are newly set (S63). The set transmission conditions are transmitted to the image display control unit 15 (S64) and displayed on the display monitor 3 (S65). Here, when re-scanning is performed under newly set transmission conditions, the estimated data of the intensity distribution of the specific harmonic component may be obtained and displayed on the display monitor 3 (by the device control unit 4 or the like) ). The operator can change the displayed transmission conditions by operating the operation panel 5 or the like as necessary.
ここで、ステップＳ６２、Ｓ６３におけるスキャンコンバータ部１７の処理の一例について説明する。まずあらかじめ、特定ハーモニック成分強度の許容範囲を設定しておく。この許容範囲は、例えば、ＲＯＩ１０００の内部における特定ハーモニック成分強度の最低値や、ＲＯＩ１０００の外部における特定ハーモニック成分強度の最大値などにより設定される。
Here, an example of processing of the scan converter unit 17 in steps S62 and S63 will be described. First, an allowable range of the specific harmonic component intensity is set in advance. This allowable range is set by, for example, the minimum value of the specific harmonic component intensity inside the
スキャンコンバータ部１７は、特定ハーモニック成分の強度分布データの各焦点位置における強度が、上記許容範囲内に含まれているか判断する。例えば、ＲＯＩ１０００内部の各焦点位置における強度が上記最低値以上であるか判断し、ＲＯＩ１０００外部の各焦点位置における強度が上記最大値以下であるか判断する。全ての焦点位置における強度が上記許容範囲に含まれている場合、強度分布にムラがないと判断される（Ｓ６２のＮを参照）。
The scan converter unit 17 determines whether the intensity at each focal position of the intensity distribution data of the specific harmonic component is included in the allowable range. For example, it is determined whether the intensity at each focal position inside the
一方、特定ハーモニック成分強度が上記許容範囲に含まれない焦点位置（再設定対象焦点位置と呼ぶ）がある場合には、強度分布にムラがあると判断され（Ｓ６２のＹを参照）、スキャンコンバータ部１７は、各再設定対象焦点位置における強度と上記許容範囲との差分を求め、その差分値に基づいて出力強度やスキャンシーケンス等の送信条件を新たに設定する。 On the other hand, if there is a focal position (referred to as a reset target focal position) whose specific harmonic component intensity is not included in the allowable range, it is determined that the intensity distribution is uneven (see Y in S62), and the scan converter The unit 17 obtains a difference between the intensity at each reset target focal position and the allowable range, and newly sets a transmission condition such as an output intensity and a scan sequence based on the difference value.
例えば、ＲＯＩ１０００内部の再設定対象焦点位置について、特定ハーモニック成分強度（＜上記最低値）と上記最低値との差分を算出する。この差分値が所定値よりも大きい場合には、例えば、大きな出力強度を新たに設定し、微小カプセルの効果的な破壊を図る。また、ＲＯＩ１０００外部の再設定対象焦点位置、すなわち特定ハーモニック成分強度が上記最大値よりも大きい焦点位置については、再スキャン時のスキャンシーケンスから除外することにより、生体組織へのダメージを抑制する。
For example, the difference between the specific harmonic component intensity (<the lowest value) and the lowest value is calculated for the reset target focal position inside the
装置制御部４は、オペレータ又は超音波治療装置により再設定された送信条件で再スキャンを実行するように装置本体１を制御する（図２のフローチャートのステップＳ０６に戻る）。また、ステップＳ０７において、ハーモニック成分処理部１６は、再スキャン時に検出した特定ハーモニック成分の強度分布データを、各焦点位置毎に前回の強度分布データに加算することにより、前回（１回目）のスキャンにおける強度分布データと今回（２回目）のスキャンにおける強度分布データとの累積データを作成する。３回目以降のスキャンに対しても、１回目〜今回のスキャンの強度分布データの累積データが作成される。この累積データは、複数回スキャンを実行したときの特定ハーモニック成分の強度分布を表すデータである。スキャンコンバータ部１７は、この累積データを用いて、次回のスキャンにおける治療用集束超音波の送信条件を設定することとなる。
The apparatus control unit 4 controls the apparatus main body 1 so as to execute the rescan under the transmission conditions reset by the operator or the ultrasonic therapy apparatus (return to step S06 in the flowchart of FIG. 2). In step S07, the harmonic
［作用効果］
上記実施形態の超音波治療装置によれば、従来のような１次元的なスキャン（図１１参照）とは異なり、深さ方向及び直交方向に３次元又は２次元的なスキャンを行うことができるので、ＲＯＩの内部、つまりターゲット組織の内部の領域に亘って微小カプセルを効果的に破壊することができる。したがって、腫瘍等のターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることが可能となる。
[Function and effect]
According to the ultrasonic therapy apparatus of the above embodiment, unlike conventional one-dimensional scanning (see FIG. 11), three-dimensional or two-dimensional scanning can be performed in the depth direction and the orthogonal direction. Therefore, the microcapsules can be effectively destroyed over the region inside the ROI, that is, the region inside the target tissue. Therefore, it becomes possible to make a drug effectively act on cells in a target tissue such as a tumor.
なお、本発明にいう直交方向は、図５（Ｂ）に示す「直交方向」だけではなく、同図中の「深さ方向」及び「直交方向」の双方に直交する方向、言い換えれば、図５（Ｂ）紙面に直交する方向も含む。 Note that the orthogonal direction referred to in the present invention is not limited to the “orthogonal direction” shown in FIG. 5B, but is also a direction orthogonal to both the “depth direction” and the “orthogonal direction” in FIG. 5 (B) includes a direction orthogonal to the paper surface.
また、ＲＯＩの外部に向けて照射される治療用集束超音波は、微小カプセルが破壊されない程度の強度に制御されるので、ＲＯＩ外部、すなわちターゲット組織外の正常な組織に与えるダメージが低減され、治療の安全性が向上する。 In addition, since the focused focused ultrasound for treatment irradiated to the outside of the ROI is controlled to an intensity that does not destroy the microcapsules, damage to the outside of the ROI, that is, normal tissue outside the target tissue is reduced, The safety of treatment is improved.
また、治療用集束超音波によりＲＯＩの外部に形成される焦点は、図５（Ｂ）に示したように、ＲＯＩ内に形成される焦点よりも大きな焦点サイズとなるように制御される。したがって、微小カプセルを集中的に破壊する必要のあるターゲット組織内については、小さな焦点によって治療を有効に行うことができる。更に、微小カプセルを破壊する必要のないターゲット組織外については、大きな焦点で効率的にスキャンできるうえ、焦点サイズの拡大に伴う焦点内の強度の低下により、正常な組織に与えるダメージが低減される。 Further, the focal point formed outside the ROI by the focused ultrasound for treatment is controlled so as to have a larger focal point size than the focal point formed in the ROI, as shown in FIG. Therefore, in the target tissue where the microcapsules need to be intensively destroyed, treatment can be effectively performed with a small focus. Furthermore, outside the target tissue that does not require destruction of the microcapsules, it can be scanned efficiently with a large focal point, and the damage to normal tissue is reduced due to a decrease in intensity within the focal point as the focal point size increases. .
また、ターゲット組織内の血流方向の下流側から上流側に向かって超音波をスキャンさせることにより、微小カプセルや微小バブルがターゲット組織内に行き渡った状態において有効な治療や画像取得を行うことができる。すなわち、血流方向の上流側からスキャンを開始すると、上流側では有効な治療等を行うことができるが、スキャンが下流側に移行したときに、微小カプセル等が未だ下流側に到達しておらず、治療を有効に行えない場合がある。本実施形態の超音波治療装置によれば、このような事態の発生を回避できる。 In addition, by scanning ultrasonic waves from the downstream side to the upstream side in the blood flow direction in the target tissue, effective treatment and image acquisition can be performed in a state where the microcapsules and microbubbles are spread in the target tissue. it can. That is, when scanning is started from the upstream side in the blood flow direction, effective treatment or the like can be performed on the upstream side, but when the scan moves to the downstream side, the microcapsules and the like have not yet reached the downstream side. In some cases, treatment cannot be effectively performed. According to the ultrasonic therapy apparatus of this embodiment, such a situation can be avoided.
また、超音波のスキャン方向（更にはスキャンシーケンス）を設定するためには、開始位置マークと終了位置マークの位置を表示画面上に設定入力するだけでよいので、操作が容易である。 Further, in order to set the ultrasonic scan direction (and also the scan sequence), it is only necessary to set and input the positions of the start position mark and the end position mark on the display screen.
また、直交方向の各焦点位置において治療用集束超音波が深さ方向にスキャンされるときに、当該焦点位置における断層画像を取得できるので、オペレータは、治療の効果をリアルタイムで認識できる。 Further, when the therapeutic focused ultrasound is scanned in the depth direction at each focal position in the orthogonal direction, a tomographic image at the focal position can be acquired, so that the operator can recognize the effect of the treatment in real time.
また、微小カプセルが破壊されるときに発生する特定ハーモニック成分の強度分布を取得し、分布のムラの状態を基に治療用集束超音波の送信条件を再設定して再スキャンを実行することができるので、ターゲット組織については微小カプセルを有効に破壊でき、その外部については正常な組織へのダメージが低減される。 Also, it is possible to acquire the intensity distribution of the specific harmonic component that occurs when the microcapsules are destroyed, re-set the transmission conditions of the therapeutic focused ultrasound based on the distribution unevenness state, and execute the rescan Therefore, the microcapsules can be effectively destroyed for the target tissue, and damage to the normal tissue is reduced for the outside.
［変形例］
以上において詳述した構成は、本発明に係る超音波治療装置を実施するための一構成例に過ぎないもので、本発明の要旨の範囲内における各種の変形を施すことが可能であることはいうまでもない。
[Modification]
The configuration described in detail above is merely an example configuration for implementing the ultrasonic therapy apparatus according to the present invention, and various modifications within the scope of the present invention can be made. Needless to say.
例えば、上記の実施形態では、治療用集束超音波のスキャンにおいて、ＲＯＩ１０００の内部／外部に応じて、超音波の強度及び焦点サイズの双方を変更するように構成されているが、本発明に係る超音波治療装置としては、いずれか一方のみを変更させる構成としてもよい。
For example, in the above-described embodiment, in the focused ultrasound scan for treatment, both the intensity of the ultrasound and the focus size are changed according to the inside / outside of the
本発明に係る超音波治療装置によるスキャン態様の一例を図１０に示す。このスキャン態様では、全ての焦点位置が同じサイズに設定されている。また、深さ方向に第１段目、第２段目、第４段目及び第５段目の焦点位置（塗りつぶしで表示されている）については、高強度の治療用集束超音波により焦点が形成され、第３段目の焦点位置（白抜きで表示されている）については、ＲＯＩ１０００外部の焦点位置を含んでいることから低強度の治療用集束超音波により焦点が形成される。
An example of the scanning mode by the ultrasonic therapy apparatus according to the present invention is shown in FIG. In this scan mode, all focal positions are set to the same size. In addition, in the depth direction, the first, second, fourth, and fifth focus positions (displayed by filling) are focused by high-intensity focused ultrasound for treatment. The third focus position (displayed in white) is formed by the low-intensity focused ultrasound for treatment since it includes the focus position outside the
１ 装置本体
１１ 送信制御部
１１０ 選択部
１１１ 画像用送信制御部
１１２ 治療用送信制御部
１２ パルス送信部
１３ 受信アンプ部
１４ 受信信号処理部
１５ 画像表示制御部
１６ ハーモニック成分処理部
１７ スキャンコンバータ部
２ 超音波プローブ
３ 表示モニタ
４ 装置制御部
５ 操作パネル
１０００ ＲＯＩ（関心領域）
Ｖ 血管
Ｆ 血流方向
Ｓ 開始位置マーク
Ｅ 終了位置マーク
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４１〜Ｐ４３、Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５ 焦点位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus
V Blood vessel F Blood flow direction S Start position mark E End position marks P1, P2, P3, P41 to P43, P51 to P54, P61 to P64, P71 to P74, P81 to P84, P91 to P94, P101 to P104, P111 P114, P121 to P123, P13, P14, P15 Focus position
Claims (3)
前記微小カプセルの伝送目標のターゲット組織の深さ方向と、当該深さ方向に対する直交方向とに前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御する制御手段と、
前記被検体に向けて送信された超音波の反射波に基づいて前記被検体の超音波断層画像を形成して表示手段に表示させる画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記表示された前記ターゲット組織を含む前記被検体の超音波断層画像に対して関心領域を設定するための関心領域設定手段と、
所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、
前記検出された前記ハーモニック成分の前記強度分布に基づいて前記集束超音波の送信条件を決定する送信条件決定手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記設定された関心領域及びその周辺領域にて前記集束超音波の焦点を前記深さ方向及び前記直交方向にスキャンさせると共に、前記決定された前記送信条件にしたがって前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする超音波治療装置。 An ultrasonic therapy apparatus having ultrasonic transmission means for transmitting focused ultrasonic waves for breaking a microcapsule injected into a blood vessel of a subject in a drug delivery system and releasing a drug inside the capsule,
Control means for controlling the ultrasonic transmission means to scan the focal point of the focused ultrasonic wave in the depth direction of the target tissue of the transmission target of the microcapsules and the direction orthogonal to the depth direction ;
Image forming means for forming an ultrasonic tomographic image of the subject based on the reflected ultrasonic wave transmitted toward the subject and displaying the image on a display means;
A region of interest setting means for setting a region of interest for an ultrasonic tomographic image of the subject including the target tissue displayed by the image forming unit;
Intensity distribution detecting means for detecting the intensity distribution of the harmonic component generated when the microcapsule is broken by scanning the focal point of the focused ultrasound based on a predetermined transmission condition in the region of interest and its surrounding region;
Transmission condition determining means for determining a transmission condition of the focused ultrasound based on the intensity distribution of the detected harmonic component;
The control means scans the focal point of the focused ultrasound in the depth direction and the orthogonal direction in the set region of interest and its peripheral region, and the focused ultrasound according to the determined transmission condition An ultrasonic therapy apparatus for controlling the ultrasonic transmission means so as to scan again the focal point .
所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、
前記制御手段は、前記表示手段に画像表示された前記ハーモニック成分の前記強度分布を基に前記操作手段により設定された前記送信条件にしたがって、前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波治療装置。 Operation means;
Intensity distribution detecting means for detecting the intensity distribution of the harmonic component generated when the microcapsule is broken by scanning the focal point of the focused ultrasound based on a predetermined transmission condition in the region of interest and its surrounding region;
The control unit is configured to scan the focus of the focused ultrasound again according to the transmission condition set by the operation unit based on the intensity distribution of the harmonic component displayed as an image on the display unit. The ultrasonic therapy apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave transmission unit is controlled.
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