專利名稱：超聲波照射裝置和超聲波照射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及朝向生物體照射超聲波用的超聲波照射裝置。
背景技術(shù)：
近年來，被稱為最小損傷治療方法的治療方法正在引起人們的關(guān)注，對(duì)于惡性腫瘤治療領(lǐng)域也在積極嘗試、尋找最小損傷治療方法。特別是在惡性腫瘤的場(chǎng)合，對(duì)它的治療大多依賴于外科手術(shù)，然而對(duì)于采用在先技術(shù)中的外科手術(shù)方法實(shí)施治療、即進(jìn)行大范圍組織切除的場(chǎng)合，往往會(huì)對(duì)內(nèi)臟器官所具有的固有功能和外觀形態(tài)產(chǎn)生比較大的損害，即使生命能夠得以延續(xù)，也會(huì)給患者造成相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)。相對(duì)于這種原有的外科治療方法，人們強(qiáng)烈希望能夠研制出可以考慮到QOL(生存質(zhì)量quality-of-life)的超聲波照射裝置，作為其中的一種方法，即通過將強(qiáng)力超聲波集束至腫瘤組織的方式使其加溫，進(jìn)而受熱變性壞死的超聲波治療方法的研究工作正在推進(jìn)中。
使用強(qiáng)力超聲波的治療方法，和采用微波的方法相比，由于具有更為良好的能量集束性能和深度到達(dá)性能，所以在能夠從體外對(duì)位于體內(nèi)深部處的內(nèi)臟器官腫瘤實(shí)施局部治療的方面具有相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn)。
這種使用強(qiáng)力超聲波的治療方法，需要通過向諸如呈凹面形狀的大型壓電元件(壓電振動(dòng)元件)供給電驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將產(chǎn)生出的超聲波照射在腫瘤的加溫部處，在短時(shí)間里使這種腫瘤組織產(chǎn)生受熱變性壞死，所以需要將超聲波能量集中在超聲波集束點(diǎn)處以對(duì)腫瘤組織實(shí)施加溫作業(yè)。
對(duì)這種腫瘤組織實(shí)施加溫作業(yè)的最適當(dāng)超聲波能量的大小存在一定范圍(上限值和下限值)，對(duì)于超聲波能量低于下限值的場(chǎng)合，對(duì)腫瘤的加溫作用不充分。在另一方面，對(duì)于使用超過上限值的過大超聲波能量實(shí)施照射，使腫瘤組織的溫度超過允許值的場(chǎng)合，會(huì)產(chǎn)生氣穴并使腫瘤組織飛散開，從而可能使癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至正常細(xì)胞處。而且，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于這種場(chǎng)合還會(huì)對(duì)正常的組織產(chǎn)生比較大的損傷。對(duì)于這種使用強(qiáng)力超聲波的超聲波照射裝置，不能采用在先技術(shù)中的對(duì)加溫部的溫度檢測(cè)方式。
在另一方面，利用惡性腫瘤組織和正常組織相比對(duì)加溫的抵抗力比較低的性質(zhì)，制作出的對(duì)惡性腫瘤實(shí)施加溫治療用的溫?zé)嶂委熝b置(ハイパ-サ-ミア裝置)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段。使用這種裝置進(jìn)行溫?zé)嶂委煏r(shí)對(duì)腫瘤內(nèi)部處的溫度檢測(cè)，是通過熱電偶、熱敏電阻等等損傷型單元進(jìn)行的，對(duì)于采用諸如超聲波等等的無損傷型溫度檢測(cè)方式仍處于研究之中(比如說，可以參見專利文獻(xiàn)1)。
圖11表示的是由專利文獻(xiàn)1公開的、具有溫度檢測(cè)功能的溫?zé)嶂委熝b置10，這種溫?zé)嶂委熝b置10對(duì)腫瘤進(jìn)行的加溫作業(yè)，是通過由加溫專用的壓電振動(dòng)元件構(gòu)成的超聲波信號(hào)發(fā)送器1和驅(qū)動(dòng)加溫專用的壓電振動(dòng)元件的超聲波信號(hào)發(fā)送電路2進(jìn)行的。在另一方面，實(shí)施加溫時(shí)對(duì)腫瘤內(nèi)部的溫度的檢測(cè)，是通過由溫度檢測(cè)用壓電振動(dòng)元件構(gòu)成的加溫監(jiān)測(cè)用超聲波信號(hào)發(fā)送接收器3，和相對(duì)該溫度檢測(cè)用壓電振動(dòng)元件實(shí)施超聲波信號(hào)發(fā)送接收用的超聲波信號(hào)發(fā)送接收電路4進(jìn)行的，而且加溫監(jiān)測(cè)用超聲波信號(hào)發(fā)送接收器3還可以與超聲波信號(hào)發(fā)送器1設(shè)置成一體。而且，加溫監(jiān)測(cè)用超聲波信號(hào)發(fā)送接收器3和超聲波信號(hào)發(fā)送接收電路4，可以兼具有能夠作為獲得加溫部的超聲波圖象用的成象用壓電振動(dòng)元件和成象用超聲波信號(hào)發(fā)送接收器使用的功能。
超聲波信號(hào)發(fā)送器1和超聲波信號(hào)發(fā)送電路2可以在主控制電路7的控制下，將集束超聲波照射至腫瘤內(nèi)部并對(duì)其實(shí)施加溫作業(yè)。在另一方面，加溫監(jiān)測(cè)用超聲波信號(hào)發(fā)送接收器3和超聲波信號(hào)發(fā)送接收電路4也可以通過主控制電路7實(shí)施的控制，沿所述腫瘤內(nèi)部的加溫部方向不進(jìn)行超聲波信號(hào)的接收和發(fā)送，并且可以使用門電路，由所獲得的一系列接收信號(hào)中，抽取出位于超聲波信號(hào)發(fā)送接收方向上的加溫部?jī)?nèi)兩個(gè)相鄰的關(guān)注區(qū)域處的接收信號(hào)。隨后，反射波信號(hào)頻率分析電路5可以對(duì)所抽取出的兩個(gè)所述關(guān)注區(qū)域給出的接收信號(hào)進(jìn)行頻率分析，溫度上升檢測(cè)電路6可以依據(jù)由反射波信號(hào)頻率分析電路5進(jìn)行頻率分析所獲得的兩個(gè)頻率譜間的比，計(jì)算出超聲波衰減系數(shù)，進(jìn)而可以依據(jù)該超聲波衰減系數(shù)，求解出加溫部處的溫度上升程度。
專利文獻(xiàn)1日本專利第2735280號(hào)說明書(第6頁(yè)、附圖11)在實(shí)施ハイパ-サ-ミア(溫?zé)嶂委?的加溫部處，檢測(cè)到的溫度通常位于37℃～43℃的范圍內(nèi)，為了能夠熾傷腫瘤，由超聲波照射裝置實(shí)施加溫作業(yè)的區(qū)域處的溫度會(huì)超過80℃。由在先技術(shù)可知，超聲波的傳播速度與傳播介質(zhì)的溫度相關(guān)，所以對(duì)于如上所述的、生物體組織的溫度在比較大范圍變化的場(chǎng)合，在生物體組織中的超聲波傳播速度也將產(chǎn)生大幅度變化，從而會(huì)使由強(qiáng)力超聲波形成的集束點(diǎn)位置產(chǎn)生變化。
即，通過超聲波照射裝置形成的集束超聲波的集束點(diǎn)位置，會(huì)隨著生物體組織的溫度變化而沿超聲波信號(hào)發(fā)送接收方向產(chǎn)生變化。因此，對(duì)于采用專利文獻(xiàn)1給出的方法對(duì)這種加溫部實(shí)施溫度檢測(cè)的場(chǎng)合，難以由隨著如上所述溫度變化產(chǎn)生變動(dòng)的加溫部處給出的超聲波接收信號(hào)中，按照與門電路的位置相一致的方式實(shí)施抽取，所以存在有難以獲得所需要的溫度檢測(cè)精度的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是用來解決上述在先技術(shù)中對(duì)加溫部實(shí)施溫度檢測(cè)時(shí)存在的問題的發(fā)明，本發(fā)明的目的就是提供一能夠正確且容易地對(duì)加溫部處的溫度實(shí)施檢測(cè)的超聲波照射裝置和超聲波照射方法。
為了能夠解決上述問題，方案1所述的本發(fā)明提供的超聲波照射裝置，其特征在于可以具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；以及依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元。
而且，如方案2所述的本發(fā)明提供的超聲波照射裝置，其特征在于可以具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元；以及依據(jù)由該溫度信息獲取單元獲得的溫度信息，對(duì)基于所述第一單元供給出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的加溫能力實(shí)施控制用的加溫能力控制單元。
進(jìn)而，如方案3所述的本發(fā)明提供的超聲波照射裝置，其特征在于可以具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元；對(duì)所述被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第二超聲波發(fā)送接收單元；通過該第二超聲波發(fā)送接收單元進(jìn)行超聲波發(fā)送接收，生成包含所述加溫區(qū)域在內(nèi)的被檢測(cè)體剖面的超聲波圖象數(shù)據(jù)的圖象數(shù)據(jù)生成單元；以及用于顯示所述超聲波圖象數(shù)據(jù)的顯示單元。
如方案16所述的本發(fā)明的超聲波照射方法，可以是一種具有進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的超聲波發(fā)送接收單元、為了對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫或溫度測(cè)定而分別向所述超聲波發(fā)送接收單元供給第一和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一和第二單元、依據(jù)由所述加溫區(qū)域反射出的超聲波信號(hào)獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元、依據(jù)由該溫度信息獲取單元獲得的溫度信息控制所述第一單元供給出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的加溫能力的加溫能力控制單元的超聲波照射裝置進(jìn)行的超聲波照射方法，其特征在于可以包括通過所述第一單元對(duì)所述超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)，對(duì)被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域?qū)嵤┏暡ㄕ丈鋸亩M(jìn)行加溫用的步驟；通過所述第二單元對(duì)所述超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)，對(duì)被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域?qū)嵤┏暡ㄕ丈溆玫牟襟E；依據(jù)由所述超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域反射出的超聲波信號(hào)，對(duì)所述加溫區(qū)域中的超聲波照射的物理量進(jìn)行檢測(cè)用的步驟；依據(jù)檢測(cè)出的所述超聲波照射的物理量的值，對(duì)所述加溫區(qū)域處的溫度實(shí)施推定用的步驟；以及依據(jù)推定出的所述溫度，對(duì)由所述第一單元供給的超聲波加溫能力實(shí)施控制用的步驟；而且在推定出的所述加溫區(qū)域處的溫度達(dá)到預(yù)定溫度之前，重復(fù)實(shí)施上述各步驟。
因此，如果采用本發(fā)明，即使對(duì)于加溫部的位置會(huì)隨著由于加熱導(dǎo)致的生物體組織的溫度上升產(chǎn)生變化的場(chǎng)合，通常也可以依據(jù)加溫部給出的超聲波信號(hào)進(jìn)行溫度檢測(cè)，從而提供出一種能夠容易地對(duì)加溫部實(shí)施正確溫度檢測(cè)的超聲波照射裝置和超聲波照射方法。
圖1為表示作為本發(fā)明實(shí)施形式的超聲波照射裝置的概要構(gòu)成用的示意性方框圖。
圖2為表示該實(shí)施形式中的超聲波發(fā)送接收部的構(gòu)成形式用的示意圖。
圖3為表示該實(shí)施形式中的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部用的示意性方框圖。
圖4為表示該實(shí)施形式中的超聲波圖象部用的示意性方框圖。
圖5為表示該實(shí)施形式的動(dòng)作順序用的流程圖。
圖6為說明該實(shí)施形式中的腫瘤的超聲波圖象用的示意性說明圖。
圖7為表示設(shè)定在該實(shí)施形式中的加溫部處的加溫集束點(diǎn)和溫度檢測(cè)集束點(diǎn)用的示意圖。
圖8為表示該實(shí)施形式中的加溫和溫度檢測(cè)用的時(shí)間曲線圖。
圖9為表示該實(shí)施形式中的超聲波衰減系數(shù)計(jì)算方法用的示意圖。
圖10為表示該實(shí)施形式中顯示在監(jiān)視器上的示意性溫度特性曲線圖。
圖11為表示具有溫度檢測(cè)功能的、屬于在先技術(shù)的溫?zé)嶂委熝b置的構(gòu)成形式用的示意性方框圖。
附圖中的參考標(biāo)號(hào)的含義為11......加溫/溫度檢測(cè)部12......超聲波圖象部13......顯示部14......操作部15......系統(tǒng)控制部16......加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部17......成象用超聲波發(fā)送接收部18......CPU19......儲(chǔ)存電路21......給液器
22......超聲波發(fā)送接收部23......耦合液體24......耦合膜26......孔部27......超聲波探頭51......被檢測(cè)體52......加溫部53......生物體表面部55......腫瘤100......超聲波照射裝置具體實(shí)施方式
(裝置的構(gòu)成形式)下面參考圖1至圖4，對(duì)作為本發(fā)明的實(shí)施形式的超聲波照射裝置的構(gòu)成形式進(jìn)行說明。圖1為表示作為該實(shí)施形式的超聲波照射裝置的概要構(gòu)成用的示意性方框圖，圖3和圖4為表示設(shè)置在該超聲波照射裝置處的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部和超聲波圖象部用的示意性方框圖。
正如圖1所示，超聲波照射裝置100可以具有包括對(duì)設(shè)定在被檢測(cè)體51的腫瘤55處的加溫部52實(shí)施強(qiáng)力超聲波(下面也稱為加溫用超聲波)照射用的第一單元，以及相對(duì)加溫部52實(shí)施溫度檢測(cè)用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收，并且依據(jù)該反射波(接受到的溫度檢測(cè)用超聲波信號(hào))對(duì)加溫部52實(shí)施溫度檢測(cè)用的第二單元的加溫/溫度檢測(cè)部11，和對(duì)使用加溫用超聲波實(shí)施治療的部位、即加溫部52進(jìn)行超聲波圖象數(shù)據(jù)的生成用的超聲波圖象部12。而且，超聲波照射裝置100還具有對(duì)由超聲波圖象部12生成出的圖象數(shù)據(jù)實(shí)施顯示的顯示部13，對(duì)患者信息或稱腫瘤信息實(shí)施輸入和對(duì)各種照射條件實(shí)施設(shè)定用的操作部14，以及對(duì)上述各單元實(shí)施總體控制用的系統(tǒng)控制部15。
超聲波照射裝置100中的加溫/溫度檢測(cè)部11，具有包括將加溫用超聲波照射至被檢測(cè)體51上的加溫部52處用的超聲波發(fā)送接收部22的給液器21，以及驅(qū)動(dòng)該給液器21中的超聲波發(fā)送接收部22以發(fā)射出加溫用超聲波，并且相對(duì)加溫部52實(shí)施溫度檢測(cè)用超聲波的信號(hào)的發(fā)送接收，以便根據(jù)接收的溫度檢測(cè)用超聲波信號(hào)對(duì)加溫部52處的溫度實(shí)施檢測(cè)(推定)用的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16。
而且，加溫/溫度檢測(cè)部11處的給液器21，例如，可以充滿著由諸如除氣水構(gòu)成的耦合液體23，在其上部處還安裝著發(fā)射加溫用超聲波用的超聲波發(fā)送接收部22，在該超聲波發(fā)送接收部22的大體中央部處形成開口的孔部26處，還可以安裝有如后所述的超聲波圖象部12中的超聲波探頭27。
在另一方面，在給液器21上與被檢測(cè)體51的生物體表面部53間的接觸部處，還設(shè)置有由諸如高分子材料構(gòu)成的、具有與所述耦合液體23大體相等的聲音阻抗的耦合膜24。換句話說就是，由超聲波發(fā)送接收部22照射出的加溫用超聲波和溫度檢測(cè)用超聲波，以及通過超聲波探頭27實(shí)施信號(hào)發(fā)送接收的成象用超聲波，是一種可以通過具有與被檢測(cè)體51大體相當(dāng)?shù)穆曇籼匦缘鸟詈夏?4和耦合液體23，相對(duì)被檢測(cè)體51實(shí)施高效率發(fā)送接收的超聲波。
圖2(a)為表示由正面方向(沿圖1中的Z軸方向)觀察構(gòu)成超聲波發(fā)送接收部22的壓電振動(dòng)元件31的配置形式用的示意圖，圖2(b)為表示如圖2(a)所示的、沿A-A剖面剖開時(shí)的超聲波發(fā)送接收部22用的示意性剖面圖。換句話說就是，超聲波發(fā)送接收部22可以具有如圖2(a)所示的、呈二維形式配置著的Nx個(gè)壓電振動(dòng)元件31，而且這些壓電振動(dòng)元件31呈凹面形式或平面形式配置。在超聲波發(fā)送接收部22的中央部處，還設(shè)置有可以供對(duì)加溫部52的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集用的超聲波探頭27插入的孔部26。
在另一方面，正如圖2(b)所示，在壓電振動(dòng)元件31-1至31-8的第一表面(上表面)和第二表面(下表面)處，還分別安裝有電極32a和電極32b，而且電極32a固定在支撐臺(tái)33上。在電極32b處設(shè)置有使加溫用超聲波或溫度檢測(cè)用超聲波實(shí)施高效率照射用的聲音匹配層34，而且在其表面處還覆蓋著保護(hù)膜35。分別安裝在Nx個(gè)壓電振動(dòng)元件31上的電極32a，通過由Nx通道構(gòu)成的信號(hào)線36與加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16相連接，電極32b與共通連接著的超聲波照射裝置100的接地端子相連接。
下面參考圖3，對(duì)加溫/溫度檢測(cè)部11中的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16的構(gòu)成形式進(jìn)行說明。這種加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16具有相對(duì)構(gòu)成超聲波發(fā)送接收部22的壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx供給加溫和溫度檢測(cè)用驅(qū)動(dòng)信號(hào)的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送部41，對(duì)被檢測(cè)體51給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波通過壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx實(shí)施信號(hào)接收用的溫度檢測(cè)用超聲波接收部42，以及依據(jù)該測(cè)定用信號(hào)接收超聲波對(duì)被檢測(cè)體51的加溫部52處的溫度實(shí)施檢測(cè)(推定)用的溫度檢測(cè)部43，而且為了能夠高效率地相對(duì)所述壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx實(shí)施信號(hào)發(fā)送接收，還在加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送部41和溫度檢測(cè)用超聲波接收部42與壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx之間，設(shè)置有進(jìn)行阻抗匹配用的匹配電路44。
加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送部41可以具有短陣快速脈沖波發(fā)生器45、脈沖信號(hào)發(fā)生器46、切換開關(guān)47、信號(hào)發(fā)送延遲電路48、功率放大器49。短陣快速脈沖波發(fā)生器45用于產(chǎn)生作為相對(duì)被檢測(cè)體51的加溫部52處照射加溫用超聲波用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的、其頻率與壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx的共振頻率相對(duì)應(yīng)的短陣快速脈沖波，脈沖信號(hào)發(fā)生器46用于產(chǎn)生相對(duì)加溫部52照射出的溫度檢測(cè)用超聲波脈沖信號(hào)(溫度檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送超聲波)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。切換開關(guān)47用于對(duì)實(shí)施加溫作業(yè)時(shí)短陣快速脈沖波發(fā)生器45的輸出信號(hào)和實(shí)施溫度檢測(cè)作業(yè)時(shí)脈沖信號(hào)發(fā)生器46的輸出信號(hào)實(shí)施選擇，并將選擇結(jié)果供給至信號(hào)發(fā)送延遲電路48。
信號(hào)發(fā)送延遲電路48具有Nx通道的獨(dú)立延遲電路，可以為了將超聲波發(fā)送接收部22中的壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx照射出的加溫用超聲波和溫度檢測(cè)用超聲波，集束至所需要的加溫部52處的加溫集束點(diǎn)或溫度檢測(cè)集束點(diǎn)處，而相對(duì)切換開關(guān)47的輸出施加預(yù)定的延遲時(shí)間。而且，這一延遲時(shí)間可以按照使壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx的各個(gè)位置，與加溫集束點(diǎn)和溫度檢測(cè)集束點(diǎn)的位置具有相同含義的方式確定。在另一方面，功率放大器49具有能夠?qū)ν度胫良訙夭?2處的超聲波能量進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能，如果舉例來說，可以依據(jù)加溫部52處檢測(cè)到的溫度，將由信號(hào)發(fā)送延遲電路48供給出的Nx通道驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)定在預(yù)定振幅處。
溫度檢測(cè)用超聲波接收部42可以具有信號(hào)接收延遲電路50、加法器51和A/D變換器52。信號(hào)接收延遲電路50由Nx通道的延遲電路構(gòu)成，為了對(duì)由壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx接收到的溫度檢測(cè)用接收信號(hào)中的、由加溫部52處的溫度檢測(cè)集束點(diǎn)反射獲得的接收信號(hào)成分的相位進(jìn)行定相并抽取(即對(duì)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)給出的接收信號(hào)實(shí)施集束)，向所述Nx通道的接收信號(hào)施加預(yù)定的延遲時(shí)間。而且，信號(hào)接收延遲電路50中Nx通道的輸出信號(hào)，可以在由加法器51實(shí)施疊加合成之后，由A/D變換器52變換成數(shù)字信號(hào)。
溫度檢測(cè)部43可以具有頻率分析器53、儲(chǔ)存電路54、衰減系數(shù)運(yùn)算電路55和溫度檢測(cè)電路56。頻率分析器53可以對(duì)被檢測(cè)體51的一個(gè)加溫部52中設(shè)定的兩個(gè)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)給出的接收信號(hào)，分別進(jìn)行頻率分析，并且可以將所獲得的頻率譜數(shù)據(jù)保存在儲(chǔ)存電路54處。
衰減系數(shù)運(yùn)算電路55可以依據(jù)所述的頻率譜數(shù)據(jù)，對(duì)加溫部52中的超聲波衰減系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。如果舉例來說，可以對(duì)在加溫部52中在超聲波信號(hào)發(fā)送接收方向上相鄰設(shè)定的兩個(gè)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)獲得的兩個(gè)溫度檢測(cè)用接收超聲波的頻率譜數(shù)據(jù)，求解出其比率，進(jìn)而由該頻率譜比率的梯度計(jì)算出超聲波衰減系數(shù)。在另一方面，溫度檢測(cè)電路56設(shè)置有圖中未示出的儲(chǔ)存電路，從而可以將表示超聲波衰減系數(shù)與溫度間關(guān)系(超聲波衰減系數(shù)的溫度依賴性能)用的一覽表，作為不同內(nèi)臟器官的查詢表保存在該儲(chǔ)存電路中。而且，當(dāng)衰減系數(shù)運(yùn)算電路55供給出加溫部52的超聲波衰減系數(shù)檢測(cè)值時(shí)，可以求解出與該超聲波衰減系數(shù)值相對(duì)應(yīng)的溫度。
下面參考圖4，對(duì)如圖1所示的超聲波圖象部12的構(gòu)成形式進(jìn)行說明。如圖4所示的超聲波圖象部12，具有對(duì)加溫部52的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集用的、相對(duì)被檢測(cè)體51實(shí)施成象用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收的超聲波探頭27，以及按照使成象用超聲波的信號(hào)發(fā)送沿被檢測(cè)體51的預(yù)定方向傳遞的方式，相對(duì)超聲波探頭27供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的、對(duì)由所述預(yù)定方向傳送來的成象用信號(hào)接收超聲波實(shí)施信號(hào)接收，并依據(jù)該接收信號(hào)實(shí)施超聲波圖象數(shù)據(jù)生成的成象用超聲波發(fā)送接收部17。
超聲波圖象部12處的超聲波探頭27，當(dāng)相對(duì)腫瘤55實(shí)施正確的加溫用超聲波照射時(shí)，可以通過超聲波圖象對(duì)這種照射產(chǎn)生的加溫效果實(shí)施監(jiān)測(cè)。超聲波探頭27可以采用與常規(guī)超聲波診斷使用的同類超聲波探頭，為了不對(duì)加溫/溫度檢測(cè)部11處的超聲波發(fā)送接收部22產(chǎn)生的加溫用超聲波的照射和溫度檢測(cè)用超聲波信號(hào)的發(fā)送接收產(chǎn)生妨礙，可以采用能夠通過比較小的超聲波發(fā)送接收面實(shí)現(xiàn)大范圍圖象化的扇形掃描用超聲波探頭。在本實(shí)施形式中，是采用能夠?qū)﹄娮映暡ㄊ男盘?hào)發(fā)送接收方向?qū)嵤┛刂埔垣@得扇形圖象區(qū)域的扇形電子掃描用超聲波探頭作為超聲波探頭27的。
在配置在給液器21處的耦合液體23中的超聲波探頭27的前端部處，配置有諸如呈二維形式的Ny個(gè)微小壓電振動(dòng)元件，這種圖中未示出的Ny個(gè)微小壓電振動(dòng)元件具有在進(jìn)行信號(hào)發(fā)送時(shí)，可以將電子脈沖變換為成象用信號(hào)發(fā)送超聲波，并傳送至被檢測(cè)體51處，在進(jìn)行信號(hào)接收時(shí)，又可以將被檢測(cè)體51給出的成象用信號(hào)接收超聲波變換為電子信號(hào)(接收信號(hào))的功能。而且，這種超聲波探頭27的前端部構(gòu)成形式，與如圖2(b)所示的超聲波發(fā)送接收部22大體相同，所以在這兒省略了詳細(xì)說明。
在另一方面，超聲波圖象部12中的成象用超聲波發(fā)送接收部17，具有可以生成出由超聲波探頭27相對(duì)被檢測(cè)體51照射出成象用信號(hào)發(fā)送超聲波用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的成象用超聲波發(fā)送部61，對(duì)由被檢測(cè)體51給出的成象用信號(hào)接收超聲波通過超聲波探頭27實(shí)施接收用的成象用超聲波信號(hào)接收部62，依據(jù)該接收信號(hào)生成超聲波圖象數(shù)據(jù)用的圖象數(shù)據(jù)生成部63，以及保存該圖象數(shù)據(jù)用的圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部64。
成象用超聲波發(fā)送部61具有比率脈沖信號(hào)發(fā)生器66、信號(hào)發(fā)送延遲電路67和脈沖發(fā)生器68。比率脈沖信號(hào)發(fā)生器66可以將確定照射至被檢測(cè)體51處的成象用信號(hào)發(fā)送超聲波的重復(fù)周期用的比率脈沖信號(hào)供給至信號(hào)發(fā)送延遲電路67處。信號(hào)發(fā)送延遲電路67可以由Ny通道的獨(dú)立延遲電路構(gòu)成，為了能夠形成比較窄的成象用信號(hào)發(fā)送超聲波束寬度，可以將把成象用信號(hào)發(fā)送超聲波集束至預(yù)定深度用的延遲時(shí)間，和朝向預(yù)定方向偏置用的延遲時(shí)間施加在比率脈沖上，并供給至脈沖發(fā)生器68處。脈沖發(fā)生器68具有為Ny通道的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電路，所以為了能夠?qū)⒊上笥眯盘?hào)發(fā)送超聲波發(fā)送至被檢測(cè)體51處，可以生成對(duì)內(nèi)裝在超聲波探頭27處的微小壓電振動(dòng)元件實(shí)施驅(qū)動(dòng)用的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。
成象用超聲波信號(hào)接收部62具有前置放大器69、信號(hào)接收延遲電路70和加法器71。前置放大器69可以對(duì)由所述微小壓電振動(dòng)元件給出的電子信號(hào)變換出的微小信號(hào)實(shí)施放大，以確保良好的S/N性能。信號(hào)接收延遲電路70在將為了獲得細(xì)小信號(hào)接收超聲波束幅度、由預(yù)定深度獲得的成象用信號(hào)接收超聲波實(shí)施集束用的集束延遲時(shí)間，和控制成象用信號(hào)接收超聲波的方向以對(duì)被檢測(cè)體51實(shí)施掃描用的延遲時(shí)間，施加在前置放大器69的輸出信號(hào)上之后，將其傳送至加法器71處，進(jìn)而由加法器71對(duì)Ny通道的接收信號(hào)實(shí)施疊加合成。
圖象數(shù)據(jù)生成部63具有對(duì)數(shù)變換器72、包絡(luò)線檢波器73和A/D變換器74。對(duì)數(shù)變換器72可以對(duì)由圖象數(shù)據(jù)生成部63的輸入信號(hào)的振幅實(shí)施對(duì)數(shù)變換(對(duì)數(shù)壓縮)，以相對(duì)強(qiáng)調(diào)比較弱的信號(hào)。通常由被檢測(cè)體51處獲得的接收信號(hào)具有動(dòng)態(tài)范圍比較大的振幅，為了能夠在動(dòng)態(tài)范圍比較窄的常規(guī)電視監(jiān)視器上實(shí)施顯示，需要采用對(duì)比較弱的信號(hào)實(shí)施強(qiáng)調(diào)的振幅壓縮技術(shù)。包絡(luò)線檢波器73可以對(duì)實(shí)施對(duì)數(shù)變換后的接收信號(hào)實(shí)施包絡(luò)線檢波，以便能夠僅檢測(cè)出振幅。A/D變換器74可以對(duì)該包絡(luò)線檢波器73的輸出信號(hào)實(shí)施A/D變換，生成超聲波圖象數(shù)據(jù)。在另一方面，圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部64是一種可以對(duì)圖象數(shù)據(jù)生成部63生成出的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施暫時(shí)保存用的儲(chǔ)存電路，并且可以對(duì)通過改變超聲波發(fā)送接收方向的方式獲得的數(shù)據(jù)實(shí)施依次儲(chǔ)存，生成出二維的超聲波圖象數(shù)據(jù)。
下面再次參考圖1，超聲波照射裝置100中的顯示部13還可以具有圖中未示出的顯示電路和由CRT或液晶構(gòu)成的監(jiān)視器，從而可以對(duì)由超聲波探頭27和成象用超聲波發(fā)送接收部17生成出的超聲波圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在顯示在這種監(jiān)視器上的超聲波圖象中，可以顯示出通過加溫/溫度檢測(cè)部11處的超聲波發(fā)送接收部22形成的加溫部52的位置，由操作者通過操作部14的鼠標(biāo)等等輸入的腫瘤55的位置和輪廓線，以及通過諸如橢圓近似等等變換方式由其輪廓線變換出的圖形等等，而且還可以顯示出與加溫用超聲波的照射相關(guān)的加溫部52的溫度變化特性曲線，以及重疊在所述超聲波圖象數(shù)據(jù)上的加溫部52的二維溫度分布數(shù)據(jù)。
而且，顯示部13中的所述顯示電路，可以設(shè)置有對(duì)作為一幅的超聲波圖象數(shù)據(jù)、或作為該超聲波圖象數(shù)據(jù)的附帶信息的數(shù)字和各種文字等等的數(shù)據(jù)實(shí)施暫時(shí)保存用的顯示用圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存電路，以及對(duì)該數(shù)據(jù)實(shí)施D/A變換和TV格式變換用的變換電路。在另一方面，操作部14還可以具有位于操作面板上的液晶面板、鍵盤、軌跡球、鼠標(biāo)、各種選擇按鈕等等，從而使得操作者可以對(duì)患者信息實(shí)施輸入，對(duì)作為治療對(duì)象的內(nèi)臟器官實(shí)施選擇，對(duì)給液器21實(shí)施選擇，對(duì)各種照射條件實(shí)施設(shè)定，并且可以對(duì)腫瘤55的位置和尺寸等等的腫瘤信息和各種指令信號(hào)實(shí)施輸入。
系統(tǒng)控制部15具有CPU(中央運(yùn)算處理裝置)18和儲(chǔ)存電路19，從而可以依據(jù)操作部14給出的指令信號(hào)實(shí)施對(duì)各單元的控制和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。系統(tǒng)控制部15中的儲(chǔ)存電路19，可以對(duì)通過操作部14傳送來的操作者輸入指令和輸入信息實(shí)施保存，并且可以對(duì)設(shè)定在如圖4所示的成象用超聲波發(fā)送接收部17中的信號(hào)發(fā)送延遲電路67和信號(hào)接收延遲電路70處的延遲時(shí)間，以及施加在如圖3所示的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16中的信號(hào)發(fā)送延遲電路48和信號(hào)接收延遲電路50處的延遲時(shí)間，按照與以超聲波束的集束點(diǎn)或信號(hào)發(fā)送接收方向作為參數(shù)的各壓電振動(dòng)元件相對(duì)應(yīng)的方式實(shí)施保存。
在另一方面，系統(tǒng)控制部15中的CPU18，可以由操作部14處讀取出所輸入的腫瘤55的位置和大小等等信息，對(duì)其外形實(shí)施諸如橢圓近似等處理并顯示在顯示部13的監(jiān)視器上，并且可以依據(jù)這些腫瘤信息對(duì)最適合的加溫軌跡實(shí)施設(shè)定。而且，可以利用加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16中的溫度檢測(cè)部43給出的加溫部52的溫度信息，設(shè)定出供給超聲波發(fā)送接收部22的壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx處的加溫用驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最佳能量值，并且可以依據(jù)該最佳能量值，對(duì)加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送部41中的功率放大器49的放大幅度或短陣快速脈沖波發(fā)生器45給出的短陣快速脈沖波的波長(zhǎng)實(shí)施控制。
(加溫和溫度測(cè)定的動(dòng)作方式)下面參考圖1至圖10，對(duì)本實(shí)施形式中的超聲波圖象數(shù)據(jù)生成和加溫部52處的加溫用超聲波照射和溫度檢測(cè)的動(dòng)作方式進(jìn)行說明。其中，圖5為表示上述動(dòng)作方式用的示意性流程圖。
操作者首先通過操作部14輸入作為治療對(duì)象的內(nèi)臟器官名稱(比如說為肝臟)，隨后選擇對(duì)該治療最適當(dāng)?shù)慕o液器21，對(duì)諸如該給液器21的ID、加溫用超聲波的振幅(A1)和短陣快速脈沖產(chǎn)生時(shí)間(ΔT1)等等加溫條件實(shí)施初始設(shè)定，并且將這些信息通過系統(tǒng)控制部15中的CPU18保存在儲(chǔ)存電路19處(請(qǐng)參見圖5中的步驟S1)。隨后，操作者對(duì)超聲波圖象部12的動(dòng)作狀態(tài)實(shí)施切換，對(duì)此時(shí)獲得的被檢測(cè)體51的超聲波圖象實(shí)施觀察，進(jìn)而將腫瘤55設(shè)定在超聲波探頭27的大體正下方處，即按照將超聲波圖象的中心部定位在超聲波探頭27和給液器21的位置處的方式進(jìn)行設(shè)定(請(qǐng)參見圖5中的步驟S2)。
下面參考圖4，對(duì)這種超聲波圖象部12產(chǎn)生的超聲波圖象數(shù)據(jù)的生成方式進(jìn)行說明。當(dāng)成象用超聲波朝向被檢測(cè)體51實(shí)施信號(hào)發(fā)送時(shí)，成象用超聲波發(fā)送部61中的比率脈沖信號(hào)發(fā)生器66可以依據(jù)系統(tǒng)控制部15給出的控制信號(hào)，將確定發(fā)送至被檢測(cè)體51處的成象用信號(hào)發(fā)送超聲波的重復(fù)周期用的比率脈沖信號(hào)，供給至信號(hào)發(fā)送延遲電路67。信號(hào)發(fā)送延遲電路67將把成象用信號(hào)發(fā)送超聲波集束至預(yù)定深度處用的延遲時(shí)間，和沿最初掃描方向(θ1)傳送超聲波用的Ny種延遲時(shí)間，施加在比率脈沖信號(hào)上，進(jìn)而將該比率脈沖信號(hào)供給至為Ny通道的脈沖發(fā)生器68。脈沖發(fā)生器68對(duì)內(nèi)裝在超聲波探頭27處的Ny個(gè)微小壓電振動(dòng)元件實(shí)施驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而朝向被檢測(cè)體51發(fā)射出成象用信號(hào)發(fā)送超聲波。
發(fā)送至被檢測(cè)體51處的成象用信號(hào)發(fā)送超聲波中的一部分，由聲音阻抗不同的被檢測(cè)體51的內(nèi)臟器官間的邊界面或稱組織實(shí)施反射，所以可以利用超聲波信號(hào)發(fā)射時(shí)使用的微小壓電振動(dòng)元件，對(duì)該成象用信號(hào)接收超聲波實(shí)施接收，并且將接收到的信號(hào)變換為電子信號(hào)。前置放大器69對(duì)該接收信號(hào)實(shí)施振幅放大，并傳送至信號(hào)接收延遲電路70處。信號(hào)接收延遲電路70在將由預(yù)定深度處給出的成象用信號(hào)接收超聲波實(shí)施集束和接收用的延遲時(shí)間，以及對(duì)沿θ1方向具有比較強(qiáng)的接收信號(hào)指向性能的成象用信號(hào)接收超聲波實(shí)施接收用的延遲時(shí)間施加在所述接收信號(hào)上之后，再將其供給至加法器71。加法器71對(duì)通過前置放大器69、信號(hào)接收延遲電路70輸入的多個(gè)接收信號(hào)實(shí)施疊加合成，匯成一個(gè)接收信號(hào)后供給至圖象數(shù)據(jù)生成部63。圖象數(shù)據(jù)生成部63在對(duì)加法器71的輸出信號(hào)實(shí)施對(duì)數(shù)變換、包絡(luò)線檢波、A/D變換之后，將其保存在圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部64處。
隨后，將超聲波的信號(hào)接收方向依次更新Δθ，按照與上述類似的方式實(shí)施超聲波的信號(hào)發(fā)送接收，直至到達(dá)最后的掃描方向θM。換句話說就是，系統(tǒng)控制部15可以按照與上述超聲波信號(hào)發(fā)送接收方向相對(duì)應(yīng)的方式，對(duì)信號(hào)發(fā)送延遲電路67和信號(hào)接收延遲電路70的延遲時(shí)間實(shí)施設(shè)定，進(jìn)而依次切換超聲波的信號(hào)發(fā)送接收方向，并進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)的收集。在另一方面，系統(tǒng)控制部15還可以將所獲得的圖象數(shù)據(jù)，依次保存在圖象數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部64處，在預(yù)定范圍的掃描結(jié)束時(shí)將一幅圖象數(shù)據(jù)顯示在顯示部13的監(jiān)視器上。
操作者可以對(duì)顯示在顯示部13處的被檢測(cè)體51的超聲波圖象實(shí)施觀察，按照使作為加溫用超聲波照射對(duì)象的腫瘤55大體位于超聲波探頭27正下方位置處的方式，對(duì)給液器21的位置實(shí)施調(diào)節(jié)。圖6表示的就是此時(shí)顯示在顯示部13的監(jiān)視器上的腫瘤55的超聲波圖象的一幅模式圖。對(duì)于這種場(chǎng)合，呈二維形式配置在超聲波探頭27的前端部處的微小壓電振動(dòng)元件給出的最初的超聲波圖象數(shù)據(jù)(第一超聲波圖象數(shù)據(jù))，為由諸如圖6(a)所示的X-Z平面獲得的數(shù)據(jù)。
操作者可以使用操作部14處的鼠標(biāo)，對(duì)表示在該第一超聲波圖象上的腫瘤圖象實(shí)施輪廓標(biāo)注。系統(tǒng)控制部15中的CPU18可以依據(jù)所輸入的腫瘤輪廓信息，進(jìn)行諸如橢圓近似的處理，進(jìn)而計(jì)算出所獲得的橢圓的中心位置g、沿X方向的最大直徑Wx和沿Z方向的最大直徑Wz，并保存在系統(tǒng)控制部15的儲(chǔ)存電路19處。
隨后，操作者可以通過操作部14，輸入超聲波圖象剖面的變更指令，進(jìn)而使系統(tǒng)控制部15相對(duì)成象用超聲波發(fā)送接收部17中的信號(hào)發(fā)送延遲電路67和信號(hào)接收延遲電路70，進(jìn)行新的延遲時(shí)間的設(shè)定，按照與上述第一超聲波圖象數(shù)據(jù)相同的動(dòng)作方式，對(duì)在所述第一超聲波圖象數(shù)據(jù)的橢圓中心處與其正交的Y-Z平面上的第二超聲波圖象數(shù)據(jù)(請(qǐng)參見圖6(b))進(jìn)行收集。
操作者可以按照與第一超聲波圖象處理相類似的方式，相對(duì)顯示在顯示部13的監(jiān)視器上的第二超聲波圖象，實(shí)施腫瘤圖象輪廓的輸入，系統(tǒng)控制部15中的CPU18在依據(jù)該輪廓信息進(jìn)行諸如橢圓近似的處理之后，由該橢圓信息計(jì)算出該橢圓的中心位置g、沿Y方向的最大直徑Wy和沿Z方向的最大直徑Wz等等數(shù)據(jù)，并保存在系統(tǒng)控制部15的儲(chǔ)存電路19處。系統(tǒng)控制部15還可以依據(jù)通過上述計(jì)算獲得的腫瘤圖象的中心位置g、以及表示其大小的信息Wx、Wy、Wz，對(duì)朝向該腫瘤55實(shí)施加溫時(shí)的加溫部52的三維配置形式和加溫順序等等的加溫實(shí)施方式進(jìn)行設(shè)定(請(qǐng)參見圖5中的步驟S3)。
在通過上述方式，對(duì)通過加溫/溫度檢測(cè)部11中的超聲波發(fā)送接收部22對(duì)腫瘤55實(shí)施的加溫實(shí)施方式進(jìn)行設(shè)定之后，操作者可以通過操作部14輸入相對(duì)腫瘤55的加溫開始指令。系統(tǒng)控制部15在讀取到該輸入指令時(shí)，由依據(jù)通過加溫實(shí)施方式設(shè)定的最初加溫部52-1至最終加溫部52-NP，依次實(shí)施加溫和溫度測(cè)定作業(yè)，并且通過對(duì)加溫部52產(chǎn)生的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集和顯示的方式，進(jìn)行加溫位置的確認(rèn)和加溫效果的監(jiān)測(cè)。
下面參考圖7至圖9，對(duì)相對(duì)被檢測(cè)體51的加溫部52實(shí)施加溫用超聲波照射時(shí)，對(duì)該加溫部52進(jìn)行溫度檢測(cè)的動(dòng)作方式進(jìn)行說明。
圖7為表示通過加溫實(shí)施方式設(shè)定的、位于加溫部52-2處的加溫用超聲波的集束點(diǎn)Q1和溫度檢測(cè)用超聲波的集束點(diǎn)P1和P2用的示意圖。對(duì)于對(duì)如圖7所示的加溫部52-2實(shí)施加溫的場(chǎng)合，加溫集束點(diǎn)Q1大體設(shè)定在該區(qū)域的中心位置處，而且在通過該加溫集束點(diǎn)Q1的超聲波傳遞軸上，將溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1設(shè)定在位于比加溫集束點(diǎn)Q1淺ΔZ/2的位置處(位于圖7中的上方處)，將溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P2設(shè)定在位于比加溫集束點(diǎn)Q1深ΔZ/2的位置處(位于圖7中的下方處)。
首先，使用振幅為A1的加溫用超聲波相對(duì)加溫集束點(diǎn)Q1照射預(yù)定時(shí)間(ΔT1)，對(duì)加溫部52-2實(shí)施加溫作業(yè)，隨后依次相對(duì)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1和P2對(duì)溫度檢測(cè)用超聲波實(shí)施發(fā)送接收，并依據(jù)所獲得的各接收信號(hào)的頻率譜，對(duì)加溫部52-2的溫度實(shí)施計(jì)算。在加溫部52-2的溫度到達(dá)預(yù)定溫度(比如說為85℃)之前，重復(fù)進(jìn)行上述的加溫和溫度檢測(cè)作業(yè)。
下面參考如圖3所示的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16的示意性方框圖和如圖8所示的本實(shí)施形式使用的示意性時(shí)間曲線圖，對(duì)相對(duì)加溫部52-2實(shí)施的加溫作業(yè)和對(duì)該加溫部52-2實(shí)施的溫度檢測(cè)作業(yè)的動(dòng)作方式進(jìn)行更詳細(xì)地說明。其中，圖8(a)表示的是超聲波發(fā)送接收部22中的壓電振動(dòng)元件31的加溫用超聲波和溫度檢測(cè)用超聲波用的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，圖8(b)表示的是由溫度檢測(cè)用超聲波接收部42獲得的溫度檢測(cè)用超聲波的接收信號(hào)。圖8(c)表示的是對(duì)超聲波圖象部12的成象用超聲波給出的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集的時(shí)間曲線。
對(duì)加溫部52-2實(shí)施加溫作業(yè)時(shí)，系統(tǒng)控制部15可以對(duì)圖3中的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部16中的切換開關(guān)47實(shí)施控制，將短陣快速脈沖波發(fā)生器45的輸出信號(hào)，即其頻率與壓電振動(dòng)元件31的共振頻率大體相等、其短陣快速脈沖持續(xù)時(shí)間為ΔT1的短陣快速脈沖波供給至信號(hào)發(fā)送延遲電路48。信號(hào)發(fā)送延遲電路48可以將通過該短陣快速脈沖波實(shí)施照射的加溫用超聲波集束至加溫集束點(diǎn)Q1處用的Nx種延遲時(shí)間，施加在該短陣快速脈沖波上，進(jìn)而對(duì)于施加有預(yù)定延遲時(shí)間的Nx通道的短陣快速脈沖波，由功率放大器49將其振幅放大至振幅A1之后，再通過匹配電路44供給至超聲波發(fā)送接收部22處的Nx個(gè)壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx處。供給有Nx通道的短陣快速脈沖波的壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx，可以相對(duì)加溫部52-2處的加溫集束點(diǎn)Q1，照射出第一加溫用短陣快速脈沖波(請(qǐng)參見圖5中的步驟S4)。
當(dāng)對(duì)加溫部52-2的第一次加溫作業(yè)結(jié)束時(shí)，由系統(tǒng)控制部15對(duì)切換開關(guān)47實(shí)施切換，將脈沖信號(hào)發(fā)生器46的脈沖波供給至信號(hào)發(fā)送延遲電路48。信號(hào)發(fā)送延遲電路48可以將在該脈沖波驅(qū)動(dòng)下照射出的溫度檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送超聲波集束至溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1用的延遲時(shí)間，施加在所述脈沖波上。施加有預(yù)定延遲時(shí)間的、Nx通道的脈沖波，可以通過功率放大器49和匹配電路44供給至超聲波發(fā)送接收部22的Nx個(gè)壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx處，由壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx相對(duì)加溫部52-2處的溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1，照射出溫度檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送超聲波。
朝向溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1照射出的溫度檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送超聲波中的一部分，由傳播媒介中聲音阻抗不同的組織反射，該反射波(溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波)可以由信號(hào)發(fā)送時(shí)使用的壓電振動(dòng)元件31-1至31-Nx實(shí)施信號(hào)接收，并將其變換為電子信號(hào)。而且，該接收信號(hào)將傳送至溫度檢測(cè)用超聲波接收部42中的信號(hào)接收延遲電路50處，由信號(hào)接收延遲電路50將對(duì)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1處給出的超聲波實(shí)施集束和信號(hào)接收用的延遲時(shí)間，施加至該接收信號(hào)上之后，再供給至加法器51。由Nx通道的信號(hào)接收延遲電路50輸出的接收信號(hào)，在由加法器51實(shí)施疊加合成之后，再由A/D變換器52變換為數(shù)字信號(hào)，供給至溫度檢測(cè)部43處。
而且，溫度檢測(cè)用超聲波是采用與使用加溫用超聲波的場(chǎng)合相類似的、具有大口徑的超聲波發(fā)送接收部22進(jìn)行信號(hào)發(fā)送接收的，所以與采用超聲波探頭27的場(chǎng)合相比，可以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的集束。因此，被檢測(cè)體51輸出信號(hào)中的大部分，為由如圖8(b)所示的溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1附近給出的反射波，即使不采用門電路，也可以獲得只與由溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1給出的反射波相近似的波束。
A/D變換器52的輸出信號(hào)，可以由溫度檢測(cè)部43中的頻率分析器53進(jìn)行頻率分析，并且可以作為由溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波的頻率譜數(shù)據(jù)，暫時(shí)保存在儲(chǔ)存電路54處。在按照上述方式對(duì)由加溫部52-2的溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波的頻率譜檢測(cè)結(jié)束之后，可以按照相同的動(dòng)作方式朝向溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P2照射出溫度檢測(cè)用信號(hào)發(fā)送超聲波，對(duì)由所獲得的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波給出的頻率譜實(shí)施檢測(cè)，并保存在儲(chǔ)存電路54處。
在另一方面，溫度檢測(cè)部43中的衰減系數(shù)運(yùn)算電路55，可以由儲(chǔ)存電路54處，讀取出溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1和溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P2給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波的頻譜數(shù)據(jù)，由這些頻譜數(shù)據(jù)的比率(或進(jìn)行對(duì)數(shù)變換后的頻譜數(shù)據(jù)間的差)的平均梯度，計(jì)算出加溫部52-2的超聲波衰減系數(shù)，并且可以將該計(jì)算結(jié)果供給至溫度檢測(cè)電路56處。溫度檢測(cè)電路56對(duì)與系統(tǒng)控制部15給出的治療對(duì)象的內(nèi)臟器官信息(肝臟)相對(duì)應(yīng)的查詢表進(jìn)行選擇，對(duì)與選擇出的查詢表中所述超聲波衰減系數(shù)相對(duì)應(yīng)的內(nèi)臟器官的溫度實(shí)施讀取，并且將該溫度值供給至系統(tǒng)控制部15中的CPU18處(請(qǐng)參見圖5中的步驟S5)。
下面參考圖9，對(duì)超聲波衰減系數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行說明。如果將由超聲波發(fā)送接收部22發(fā)射出的、由溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1反射后再由超聲波發(fā)送接收部22實(shí)施信號(hào)接收的溫度檢測(cè)用超聲波的波形取為B1(t)，將通過溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1由溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P2反射后再由超聲波發(fā)送接收部22實(shí)施信號(hào)接收的溫度檢測(cè)用超聲波的波形取為B2(t)，則B1(t)和B2(t)近似滿足下述關(guān)系。
B2(t)∝B1(t)exp(-2αofΔZ) ......(1)其中，αo為加溫部52-2處的超聲波衰減系數(shù)，ΔZ為溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1至溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P2間的距離。如果對(duì)關(guān)系式(1)實(shí)施傅立葉變換獲得的功率頻譜進(jìn)一步進(jìn)行對(duì)數(shù)變換，可有l(wèi)nSB2(f)＝lnSB1(f)-4αofΔZ+C......(2)其中，SB1(f)和SB2(f)為波形B1(t)和波形B2(t)的功率頻譜，C為常數(shù)。因此，加溫部52-2的超聲波衰減系數(shù)αo可以由下式獲得αo＝(1/4ΔZ)(lnSB1(f)-lnSB2(f))/f......(3)換句話說就是，對(duì)于為具有與頻率f相關(guān)的超聲波衰減特性的生物體組織的場(chǎng)合，可以通過依據(jù)由兩個(gè)反射點(diǎn)(溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1和P2)給出的接收信號(hào)分別計(jì)算出功率頻譜，隨后對(duì)與實(shí)施對(duì)數(shù)變換后的所述功率頻譜間的差分頻譜的頻率梯度實(shí)施計(jì)算的方式，求解出超聲波衰減系數(shù)αo。圖9(a)和圖9(b)表示的是實(shí)施對(duì)數(shù)變換后的功率頻譜lnSB1(f)和lnSB2(f)，圖9(c)表示的是實(shí)施對(duì)數(shù)變換后的功率頻譜間的差分頻譜(lnSB1(f)-lnSB2(f))。因此，通過將如圖9(c)所示的差分頻譜的平均梯度值除以4ΔZ的方式，可以求解出所需要的超聲波衰減系數(shù)αo。
加溫部52-2在利用第一加溫用超聲波實(shí)施的加溫和溫度測(cè)定作業(yè)結(jié)束之后，系統(tǒng)控制部15可以向超聲波圖象部12給出對(duì)加溫部52-2處的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集用的控制信號(hào)，使超聲波圖象部12中的成象用超聲波發(fā)送接收部17和超聲波探頭27，按照使加溫部52-2包含在掃描面內(nèi)的方式對(duì)成象用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收方向?qū)嵤┛刂?，生成超聲波圖象數(shù)據(jù)。而且，所獲得的超聲波圖象數(shù)據(jù)，還可以暫時(shí)保存在顯示部13處的圖中未示出的顯示用圖象存儲(chǔ)器處，并且可以將其作為靜止圖象顯示在監(jiān)視器上(請(qǐng)參見圖5中的步驟S6)。超聲波圖象數(shù)據(jù)的收集與顯示用的動(dòng)作方式，與通過步驟S2描述的動(dòng)作方式相同，所以在這兒省略了對(duì)它們的詳細(xì)說明。
在使用第一加溫用短陣快速脈沖波實(shí)施照射后，并且繼續(xù)對(duì)加溫部52-2的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施生成和顯示之后，對(duì)于加溫部52-2的溫度未達(dá)到目標(biāo)溫度(比如說為85℃)的場(chǎng)合，可以使用第二加溫用短陣快速脈沖波對(duì)加溫部52-2實(shí)施進(jìn)一步的加溫作業(yè)(請(qǐng)參見圖5中的程序步S7)。在這時(shí)，系統(tǒng)控制部15中的CPU18，可以對(duì)由溫度檢測(cè)部43中的溫度檢測(cè)電路56供給出的、保存在圖中未示出的儲(chǔ)存電路19處的、實(shí)施第一次加溫后的加溫部52-2的溫度值實(shí)施讀取。而且，對(duì)于供給有其能量與第一加溫用短陣快速脈沖波的能量相等的第二加溫用短陣快速脈沖波的場(chǎng)合，可能會(huì)超過允許溫度，所以還可以按照減少第二加溫用短陣快速脈沖波的振幅或短陣快速脈沖的持續(xù)時(shí)間的方式，對(duì)其實(shí)施設(shè)定(請(qǐng)參見圖5中的步驟S8)。
隨后，可以依次利用新設(shè)定的第二加溫用短陣快速脈沖波對(duì)加溫部52-2實(shí)施加溫，利用溫度檢測(cè)用超聲波實(shí)施溫度檢測(cè)，利用成象用超聲波對(duì)第二超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施生成和顯示。在這時(shí)，還可以使用第二超聲波圖象數(shù)據(jù)對(duì)原實(shí)施顯示的第一超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施更新。
在加溫部52-2達(dá)到預(yù)定溫度之前，可以重復(fù)進(jìn)行對(duì)加溫部52-2進(jìn)行的加溫、溫度檢測(cè)、圖象數(shù)據(jù)收集和顯示作業(yè)，由溫度檢測(cè)電路56計(jì)算出的溫度值可以通過CPU18供給至顯示部13，并作為溫度特性曲線實(shí)施顯示。圖10表示的是顯示在顯示部13的監(jiān)視器上的溫度特性曲線的一個(gè)實(shí)例，而且表示的是如圖8(a)所示的緩緩陣低加溫用短陣快速脈沖波的振幅，通過第三加溫用短陣快速脈沖波的照射穩(wěn)定地達(dá)到所需要的溫度85℃時(shí)的一個(gè)實(shí)例。
對(duì)于依據(jù)相對(duì)被檢測(cè)體51上的腫瘤55進(jìn)行的加溫實(shí)施方式，還可以對(duì)其它加溫部52實(shí)施加溫、溫度檢測(cè)和圖象數(shù)據(jù)生成與顯示作業(yè)的場(chǎng)合，也可以按照與上述相類似的方式進(jìn)行(請(qǐng)參見圖5中的步驟S9)。而且，在將對(duì)各加溫部52實(shí)施溫度測(cè)定獲得的溫度最終值，暫時(shí)保存在顯示部13的圖中未示出的儲(chǔ)存電路中之后，還可以將其作為重疊在超聲波圖象數(shù)據(jù)上的二維溫度分布數(shù)據(jù)實(shí)施顯示(請(qǐng)參見圖5中的步驟S10)。操作者可以對(duì)所顯示出的二維溫度分布實(shí)施最終確認(rèn)，并結(jié)束對(duì)腫瘤55的加溫治療作業(yè)(請(qǐng)參見圖5中的步驟S11)。
而且，本實(shí)施形式中所使用的第一加溫用短陣快速脈沖波的照射時(shí)間為大約500毫秒(msec)，溫度檢測(cè)用數(shù)據(jù)收集時(shí)間為500微秒(μsec)至1毫秒(msec)，超聲波圖象數(shù)據(jù)的收集時(shí)間大約為50毫秒(msec)。而且，加溫和溫度測(cè)定用的超聲波發(fā)送接收部22中的壓電振動(dòng)元件31的共振頻率可以為1兆赫茲(MHz)至2兆赫茲(MHz)，圖象數(shù)據(jù)收集用的超聲波探頭27中的微小壓電振動(dòng)元件的共振頻率可以為3兆赫茲(MHz)至5兆赫茲(MHz)。
如果采用如上所述的本實(shí)施形式，可以使用超聲波發(fā)送接收部22同時(shí)進(jìn)行加溫部52的加溫和溫度測(cè)定，所以可以依據(jù)由加溫部52獲得的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波進(jìn)行溫度測(cè)定，從而可以將溫度檢測(cè)位置正確地設(shè)定在加溫部52處。特別是可以采用與加溫用超聲波相類似的、具有大口徑的超聲波發(fā)送接收部22，進(jìn)行溫度檢測(cè)用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收作業(yè)，所以可以使接收信號(hào)中的大部分成分由設(shè)定在加溫部52區(qū)域內(nèi)的溫度檢測(cè)集束點(diǎn)給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波構(gòu)成。因此，不再需要象在先技術(shù)那樣，利用門電路對(duì)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)給出的溫度檢測(cè)用信號(hào)接收超聲波實(shí)施抽取作業(yè)，所以即使對(duì)于加溫部52和溫度檢測(cè)集束點(diǎn)的位置會(huì)隨生物體組織的溫度變化產(chǎn)生變化的場(chǎng)合，通常也可以對(duì)加溫部52的溫度實(shí)施正確檢測(cè)。
而且如果采用本實(shí)施形式，可以通過交替進(jìn)行加溫部52的加溫和溫度測(cè)定作業(yè)的方式，持續(xù)地對(duì)加溫部52的溫度實(shí)施檢測(cè)，并且可以根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果對(duì)加溫用超聲波的能量進(jìn)行控制，所以可以安全且高效率地將加溫部52處的加溫至所需要的溫度。
而且，通過綜合利用成象用超聲波的方式，還可以利用超聲波圖象對(duì)加溫部52的加溫位置和加溫效果實(shí)施確認(rèn)，通過將溫度檢測(cè)值的二維分布重疊顯示在該超聲波圖象上的方式，還可以更詳細(xì)地了解腫瘤55中的加溫效果。
而且，本發(fā)明并不僅限于如上所述的實(shí)施形式，還可以通過各種變形形式實(shí)施。如果舉例來說，加溫部52的溫度可以利用超聲波衰減系數(shù)的溫度依賴性能進(jìn)行求解，然而并不僅限于這種方法，還可以采用諸如專利文獻(xiàn)1所記載的超聲波非線型系數(shù)等等的其它超聲波物理量的溫度依賴性能實(shí)施求解。
而且，超聲波衰減系數(shù)是利用由兩個(gè)溫度檢測(cè)集束點(diǎn)P1和P2處給出的接收信號(hào)的功率頻譜比率進(jìn)行求解的，然而也可以使用在先技術(shù)中已知的、利用所述接收信號(hào)的功率頻譜的中心位置、峰值位置或梯度變化量實(shí)施求解。
而且，作為上述實(shí)施形式的超聲波照射裝置100中的加溫/溫度檢測(cè)部11的超聲波發(fā)送接收部22，其壓電振動(dòng)元件是呈平面形狀或凹面形狀二維配置著的，然而對(duì)于加溫用超聲波和溫度檢測(cè)用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收方向能夠?qū)嵤╇娮涌刂频膱?chǎng)合，壓電振動(dòng)元件也可以呈諸如同心圓形狀配置，并且可以通過機(jī)械方式對(duì)這些壓電元件實(shí)施移動(dòng)。類似的，超聲波圖象部12中的超聲波探頭27的微小壓電振動(dòng)元件也是呈二維配置著的，然而對(duì)于對(duì)所需要的任意剖面的超聲波圖象數(shù)據(jù)能夠通過電子控制方式實(shí)施收集的場(chǎng)合，也可以使用微小壓電振動(dòng)元件呈一維形式配置著的超聲波探頭27，按照以如圖1所示的Z軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng)或繞動(dòng)的方式，對(duì)加溫部52的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集。
而且在上述實(shí)施形式中，加溫用超聲波的能量控制是以對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的振幅進(jìn)行控制的方法為主進(jìn)行描述的，然而也可以采用對(duì)短陣快速脈沖波的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制的方法。
而且在上述實(shí)施形式中，是相對(duì)一個(gè)加溫部52交替且重復(fù)進(jìn)行加溫和溫度測(cè)定作業(yè)，以達(dá)到所需要溫度的，然而對(duì)于轉(zhuǎn)而進(jìn)行其它加溫部52的加溫和溫度測(cè)定作業(yè)的場(chǎng)合，也可以在對(duì)多個(gè)加溫部52依次進(jìn)行加溫用超聲波的照射之后，再進(jìn)行溫度測(cè)定作業(yè)。
如果采用如上所述的本發(fā)明，可以對(duì)加溫部的溫度實(shí)施正確地檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種超聲波照射裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；以及依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元。
2.一種超聲波照射裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元；以及依據(jù)由該溫度信息獲取單元獲得的溫度信息，對(duì)基于所述第一單元供給的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的加溫能力實(shí)施控制用的加溫能力控制單元。
3.一種超聲波照射裝置，其特征在于具有對(duì)被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第一超聲波發(fā)送接收單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域進(jìn)行加溫的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一單元；為了照射對(duì)所述被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域進(jìn)行溫度測(cè)定的超聲波，向所述第一超聲波發(fā)送接收單元供給第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第二單元；依據(jù)由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元；對(duì)所述被檢測(cè)體進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的第二超聲波發(fā)送接收單元；通過該第二超聲波發(fā)送接收單元進(jìn)行超聲波發(fā)送接收，生成包含所述加溫區(qū)域在內(nèi)的被檢測(cè)體剖面的超聲波圖象數(shù)據(jù)用的圖象數(shù)據(jù)生成單元；以及對(duì)所述超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施顯示用的顯示單元。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第一超聲波發(fā)送接收單元具有多個(gè)排列著的壓電振動(dòng)元件。
5.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第一單元利用具有預(yù)定振幅和持續(xù)時(shí)間的短陣快速脈沖波，對(duì)所述第一超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求4所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第一單元通過對(duì)所述第一超聲波發(fā)送接收單元中的多個(gè)壓電振動(dòng)元件供給具有預(yù)定延遲時(shí)間的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將超聲波集束至所述被檢測(cè)體的加溫區(qū)域處。
7.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第二單元通過寬廣帶域的脈沖波對(duì)所述第一超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求4所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第二單元通過對(duì)所述第一超聲波發(fā)送接收單元中的多個(gè)壓電振動(dòng)元件供給具有預(yù)定延遲時(shí)間的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，依次照射對(duì)設(shè)置在所述被檢測(cè)體的加溫區(qū)域處的至少兩個(gè)集束部位集束的超聲波，所述溫度信息獲取單元依據(jù)由所述集束部位反射出的、由所述第一超聲波發(fā)送接收單元接收到的所述超聲波信號(hào)，獲取所述加溫部位處的溫度信息。
9.如權(quán)利要求8所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述第二單元將對(duì)沿所述加溫部的超聲波發(fā)送方向設(shè)定的多個(gè)集束部位實(shí)施超聲波照射用的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，供給至所述第一超聲波發(fā)送接收單元。
10.如權(quán)利要求8或9所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述溫度信息獲取單元具有對(duì)從所述集束部位反射出的超聲波實(shí)施預(yù)定超聲波物理量檢測(cè)用的物理量檢測(cè)單元，以及依據(jù)檢測(cè)出的超聲波物理量對(duì)所述加溫部的溫度實(shí)施推定用的溫度推定單元。
11.如權(quán)利要求10所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述物理量檢測(cè)單元通過對(duì)由所述多個(gè)集束部位反射出的各超聲波頻譜進(jìn)行比較，對(duì)超聲波衰減系數(shù)實(shí)施檢測(cè)。
12.如權(quán)利要求10所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述溫度推定單元具有對(duì)超聲波物理量的溫度依賴性實(shí)施預(yù)先保存用的查詢表，并且依據(jù)由所述物理量檢測(cè)單元檢測(cè)出的超聲波物理量，對(duì)所述加溫部的溫度實(shí)施推定。
13.如權(quán)利要求1所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述顯示單元與被檢測(cè)體的加溫部的超聲波圖象重疊地顯示一個(gè)或多個(gè)加溫部的溫度信息。
14.如權(quán)利要求13所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述顯示單元與被檢測(cè)體的超聲波圖象重疊地顯示顯示于該超聲波圖象中的多個(gè)加溫部的溫度信息的空間分布。
15.如權(quán)利要求5所述的超聲波照射裝置，其特征在于所述加溫能力控制單元依據(jù)由所述溫度信息獲取單元獲得的溫度信息，對(duì)所述第一單元的短陣快速脈沖波的振幅或持續(xù)時(shí)間中的至少任意一個(gè)實(shí)施控制。
16.一種具有進(jìn)行超聲波發(fā)送接收用的超聲波發(fā)送接收單元、為了對(duì)所述被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域?qū)嵤┘訙鼗驕囟葴y(cè)定而分別向所述超聲波發(fā)送接收單元供給第一和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)用的第一和第二單元、依據(jù)由所述加溫區(qū)域反射出的超聲波信號(hào)獲取所述加溫區(qū)域處的溫度信息用的溫度信息獲取單元和依據(jù)由該溫度信息獲取單元獲得的溫度信息而控制所述第一單元供給出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)的加溫能力用的加溫能力控制單元的超聲波照射裝置所進(jìn)行的超聲波照射方法，其特征在于包括通過所述第一單元對(duì)所述超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)，對(duì)被檢測(cè)體上的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域?qū)嵤┏暡ㄕ丈鋸亩M(jìn)行加溫用的步驟；通過所述第二單元對(duì)所述超聲波發(fā)送接收單元實(shí)施驅(qū)動(dòng)，對(duì)被檢測(cè)體上的加溫區(qū)域?qū)嵤┏暡ㄕ丈溆玫牟襟E；依據(jù)由所述超聲波發(fā)送接收單元接收到的來自所述加溫區(qū)域的超聲波信號(hào)，對(duì)所述加溫區(qū)域中的超聲波照射的物理量進(jìn)行檢測(cè)用的步驟；依據(jù)檢測(cè)出的所述超聲波照射的物理量的值，對(duì)所述加溫區(qū)域處的溫度實(shí)施推定用的步驟；以及依據(jù)推定出的所述溫度，對(duì)由所述第一單元供給的超聲波加溫能力實(shí)施控制用的步驟；而且在推定出的所述加溫區(qū)域處的溫度達(dá)到預(yù)定溫度之前，重復(fù)實(shí)施上述各步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在利用強(qiáng)力超聲波進(jìn)行治療時(shí)，能夠正確且容易地對(duì)加溫區(qū)域處的溫度實(shí)施檢測(cè)的超聲波照射裝置和超聲波照射方法。這種超聲波照射裝置(100)具有為了能夠?qū)Ρ粰z測(cè)體(51)上的腫瘤(55)實(shí)施加溫作業(yè)，對(duì)配置有壓電振動(dòng)元件的超聲波發(fā)送接收部(22)供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并且為了能夠?qū)訙夭?52)處的溫度實(shí)施檢測(cè)，使用超聲波發(fā)送接收部(22)進(jìn)行溫度檢測(cè)用超聲波的信號(hào)發(fā)送接收用的加溫/溫度檢測(cè)用超聲波發(fā)送接收部(16)。而且，還設(shè)置有對(duì)所述加溫部(52)的超聲波圖象數(shù)據(jù)實(shí)施收集用的超聲波探頭(27)和成象用超聲波圖象部(12)，并且可以將所述加溫部(52)的溫度信息重疊在所述超聲波圖象數(shù)據(jù)上，顯示在顯示部(13)處。
文檔編號(hào)A61F7/00GK1600387SQ200410090190
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者石橋義治, 藤本克彥, 原頭基司, 野村哲 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社