專利名稱：具有照射位置確認功能的醫(yī)療用超聲波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療用超聲波裝置。另外，本發(fā)明涉及具有確認是否能夠^ffl 超聲波將超聲波適合地照射到目標位置的功能的裝置，特別涉及超聲波骨折治 療器。
背景技術(shù)：
在治療或檢查所使用的醫(yī)療設(shè)備的使用中，正確地掌握患部位置是重要的。作為以非侵襲方式獲得體內(nèi)的信息的方法，常用以往的X射線照片或MRI、 CT 掃描儀、或者超聲波圖像診斷等可4見化技術(shù)。這樣掌握體內(nèi)的患部位置用的設(shè)備種類存在多種。但是，為了4M這些設(shè) 備，需要非常大的費用或?qū)ｉT技術(shù)，患者個人利用是困難的。另外，為了根據(jù) 可視的信息判斷適合的治療位置，需要專門知識。特別是，對于為了促進骨愈合所使用超聲波骨折治療器來說，將均勻的超 聲波,AM聲波換能器(transducer)照射到患部，從而進行治療。超聲波作為安 全、簡便的物理療法， 一般用于診斷或治療。另一方面，還存在超聲波的照射 方法由于換能器的安裝位置或安裝角度而容易改變的問題，在該情況下，有時 不能夠適合地將超聲波照射到患部。特別是，對未進行夾條固定的骨折部位照 射超聲波時，對換能器進行固定是非常困難度的，患者以由醫(yī)療機構(gòu)所作處方 的位置和角度安裝超聲波換能器是困難的，存在換能器的照射位置的偏移的情 況。在發(fā)生換能器的位置偏移或角度偏移的情況下，難以實施最優(yōu)的治療，治 療效率顯著降低，因此，檢測換能器的照射位置、并且確認正確的照射位置用 的確認照射位置是否正確的方法的開發(fā)成為重要的課題。例如，在JPlti午2790777號文獻中，公開了涉及通OT生物照射超聲波并 接收其反射波來檢觀滑位置的骨位置檢測體的技術(shù)。該技術(shù)記載了在骨評價 裝置中檢測骨位置用的方法，但是，例如，在發(fā)生換能器的位置偏移等時，能 夠檢測骨表面，但是，不能夠檢測來自在醫(yī)療機構(gòu)決定的治療患部的超聲波照纖移。另外，在JP特表平10—509605號文獻中，公開了如下的超聲波治療器 在治療前，對骨照射檢查用超聲波，并接收其反射波，由此，對治療用超聲波 ^S進行最優(yōu)化。JP特開2000^325383號公報也是涉及治療用超聲波強度的最 優(yōu)化的專利。在這些專利中，是不^頓檢查用超聲波而照射治療所使用的超聲 波并且接收反射波的超聲波治療器。通過這些技術(shù)，能夠改變與治療場所相對 應(yīng)的治療用超聲波的強度，但是，仍不能檢測換能器的位置偏移等造成的治療 患部的超聲波照射偏移。為了防止治療或檢查效率降低，實現(xiàn)確認超聲波照射位置正確與否，在醫(yī) 療用的超聲波照射裝置中是不可缺少的技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明消除在使用醫(yī)療設(shè)備進行檢查或治療的情況下患者難以按照醫(yī)療機 構(gòu)所開處方的位置或角度安裝醫(yī)療設(shè)備的問題。本發(fā)明人深入分析上述課題的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)如下方法對向患部照射超聲 波時的反射波進行接收，從而確定照射位置，并且記錄此時的接收信號，對該 信號和之后的檢查或治療時同樣地接收的接收信號進行比較，由此，確認該位 置是否是被指定的正確的位置。更具體地說，其涉及下述的方法在醫(yī)療機構(gòu)等的處方設(shè)定時，使;爐聲波換能器向患部照射超聲波時的來自皮膚、肌肉、骨等的各組織的反射波由該換能器接收，并作為所開處方的照射位置(基準信號)預(yù)先進fiH己錄，將在之后的治療時向患部照射超聲波時獲得的接收波與該基準信號進行比較、分析，由此，確認是否育^多在適合的處方位置照射超聲波。艮P，本發(fā)明涉及(1) 一種醫(yī)療用超聲波裝置，對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，其特征 在于，具備具有超聲波照射功能的第一換能器；具有對由該第一換能器照射 的超聲波的反射波進行接收的功能的第二換能器；記錄接收信號的存儲器；進 fiH己錄信號和該接收信號的比較的比較運算元件。(2) 如，(1)的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，治療或檢查部位是骨 折部位。(3) 如上述(1)或(2)的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，上述第二換能 收從治療，查部位周圍反射的多個Rlt波。(4) 如上述(1) (3)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該存儲器記錄接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號。(5) 如上述(4)的醫(yī)療用超聲波^a，其特征在于，具備顯示部，并且該 比較運算元件基于接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號， 算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少 一個參數(shù)，比較預(yù)先記錄的參數(shù)禾噺算出的該參數(shù)，并顯示參數(shù)比較結(jié)果。(6) 如上述(1) (5)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該超聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。(7) 如上述(1) (6)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，該顯示部顯， 告信號。(8) 如上述(1) (7)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 具備位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，該位置調(diào)節(jié)機構(gòu)在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè) 定的閾值的情況下，調(diào)節(jié)該第一換能器的照射位置。(9) 如上述(1) (8)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該第一換能器和該第二換能器由同一超聲波換能器構(gòu)成。(10) —種醫(yī)療用超聲波裝置，對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，其特征 在于，具備超聲波照射單元；對由該超聲波照射單元照射的超聲波的反射波 進行接收的信號接收單元；記錄接收信號的信號記錄單元；進fiH己錄信號與該 接收信號的比較的比較單元。(11) 如上述(10)的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，治療，查部位是 骨折部位。(12) 如戰(zhàn)(10)或(11)的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，該信號接 收單元接收從治療或檢查部位周圍反射的多個反射波。(13) 如上述(10) (12)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該信號記錄單元記錄接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號。(14) 如上述(13)的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，具備顯示單元，并 且該比較單元基于接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號， 算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少一個參數(shù)，比較預(yù)先記錄的參數(shù)和新算出的該參數(shù)，并顯示參數(shù)比l^結(jié)果。(15) 如Jd^ (10) (14)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， i^聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。(16) 如J:^ (10) (15)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，該顯示單元顯，告 信號。(17) 如，(10) (16)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 具備位置調(diào)節(jié)單元，該位置調(diào)節(jié)單元在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的 閾值的情況下，調(diào)節(jié)該超聲波照射單元的照射位置。(18) 如，(10) (17)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該超聲波照射單元和該信號接收單元由同一超聲波換能器構(gòu)成。(19) 一種醫(yī)療用超聲波驢的控制方法，其特征在于，從第一換能器對治 療或檢查部位照射超聲波脈沖，第二換能器接收從治療或檢查部位周圍反射的 反射波，存儲器記錄該接收信號的3艘、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信 號。(20) 如M (19)的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于，治療或 檢查部位是骨折部位。(21) 如戰(zhàn)(19)或(20)的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于， 該第二換能皿收從治療或檢查部位周圍反射的多個g波。(22) 如上述(19) (21)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，根據(jù)接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號， 算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少 一個參數(shù)，比較預(yù)先記錄在存儲器中的參數(shù)和新算出的該參數(shù)，將參數(shù)比較結(jié) 果顯示在進行顯示的顯示部上。(23) 如上述(19) (22)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，該超聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。(24) 如戰(zhàn)(19) (23)的任意一項的醫(yī)療用超聲波體的控制方法， 其特征在于，在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的闞值的情況下，在 該顯示部上顯g告信號。(25) 如，(19) (24)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于，在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，位 置調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)該第一換能器的照射位置。(26) 如上述(19) (25)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，該第一換能器和第二換能器由同一超聲波換能器構(gòu)成。(27) —種醫(yī)療用超聲波體的控制方法，其特征在于，從超聲波照射單元 對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，信號接收單元接收從治療或檢查部位周圍 反射的反射波，存儲單元記錄該接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至 少一個信號。(28) 如戰(zhàn)(27)的醫(yī)療用超聲波驢的控制方法，其特征在于，治療或 檢查部位是骨折部位。(29) 如，(27)或(28)的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于， 該信號接收單元接收從治療或檢查部位周圍劍寸的多個反射波。(30) 如上述(27) (29)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，根據(jù)接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的的至少一個信號， 算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少 一個參數(shù)，對預(yù)先記錄的參數(shù)和新算出的該參數(shù)進行比較，將參數(shù)比較結(jié)果顯 示在進行顯示的顯示單元上。(31) 如上述(27) (30)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，該超聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。(32) 如上述(27) (31)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值盼瞎況下，在該顯 示單元中顯，告信號。(33) 如，(27) (32)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，位置調(diào) 節(jié)單元調(diào)節(jié)該超聲波照射單元的照射位置。(34) 如，(27) (33)的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法， 其特征在于，該超聲波照射單元和該信號接收單元由同一超聲波換能:^構(gòu)成。


圖1是本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置的實施方式。 圖2是本發(fā)明的骨折治療器的實施方式1 。圖3是本發(fā)明的骨折治療器的裝置的結(jié)構(gòu)要素1。圖4是本發(fā)明的骨折治療器的實施方式2。圖5是本發(fā)明的接收信號分析例。圖6是本發(fā)明的骨折治療器的裝置的結(jié)構(gòu)要素2。圖7是本發(fā)明的骨折治療器的實施方式3。圖8是本發(fā)明的骨折治療器的裝置的結(jié)構(gòu)要素3。圖9是本發(fā)明的骨折治療器的結(jié)構(gòu)要素4。圖10是實現(xiàn)本發(fā)明的骨折治療器的實施方式4。圖11是具有位置調(diào)節(jié)功能的固定單元的實施方式。圖12是在大腿骨上實施本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置盼瞎況下獲得的信號實例。
具體實施方式
對于本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波^S來說，在對利用醫(yī)療設(shè)備的治療開處方的 過程中，從超聲波換能器向患部發(fā)送檢查用的超聲波。發(fā)送中所使用的換能器 也用作接收端子，在由體內(nèi)所反射的超聲波的信號中，選擇性地僅檢測特定的 信號到達時間的范圍內(nèi)所包含的信號，并且記錄在治療器中。在進行治療時，在治療前發(fā)送檢查用的超聲波，并檢測反射波。關(guān)于該信 號的強度、到達時間以及信號的繼續(xù)時間，進行與所記錄的信號的比較、分析。在得到與處方時所記錄的信號同等的檢測信號的情況下，將醫(yī)療設(shè)備設(shè)置 在該處，將檢查用超聲波切換為治療用超聲波，進行治療。在獲得不同于處方 時所記錄的信號盼瞎況下，另外，在未獲得檢測信號的情況下，再次發(fā)送檢查 用的超聲波，進行檢測信號的分析。反復(fù)進行該處理，直至獲得適合的信號。通過上述方法，對于本發(fā)明來說，育g夠確認在所開處方的位置安裝超聲波 換能器。另外，在本發(fā)明中，育,確認^^f開處方的位置照射超聲波。圖1表示實現(xiàn)本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置的例子。另外，本發(fā)明并不限于 該應(yīng)用例或圖示的實施例。圖1所示的醫(yī)療用超聲波裝置由進行超聲波的發(fā)送 控制以及接收信號的分析的控制裝置25、 M電纜7所連接的換能器4構(gòu)成。 換能器4用于超聲波的發(fā)送和接收。該換能器4也f,由單獨地分別進行發(fā)送 和接收的多個換能器構(gòu)成。在由多個換能器構(gòu)成的情況下，在接收側(cè)，代替換 能器，可以是高靈敏度的擴音器(水聽器)或壓力傳感器等的能夠接收超聲波的傳感器。在以下記載的例子中，對全部由一個換能器構(gòu)成的裝置進行描述， 但是，本發(fā)明并不限于此。更具體地說，圖2表示本發(fā)明的超聲波骨折治療器的例子。在開始治療時，在醫(yī)院等醫(yī)療機構(gòu)的處方設(shè)定時，利用x射線圖像診斷等決定換能器的設(shè)置位置，使得治療用超聲波照射大腿骨23的骨折部位3。在所 開處方的位置，禾傭換能器固定單元8安裝換能器4。此時，在換能器4和軟組 織1之間涂夷爐聲波凝膠體(gel) 6，作為超聲波傳| 質(zhì)。Mil電纜7將作為 來自骨折治療器5的檢査用超聲波信號的超聲波傳送到換能器4并照射超聲波， 對于i^i聲波來說，頻率可設(shè)定為1 5MHz，但4，為1.5MHz，短促脈沖串 寬度(burst width)可設(shè)定為5 200^is，但，為5 70^s，進一步優(yōu)選為20ps， 重復(fù)周期可設(shè)定為10Hz 10kHz，但是優(yōu)選為lkHz，超聲波輸出的時間平均值 和空間平均值為0.75 30mW/cm2， i^為3mW/cm2。 Ml寸時間育,利用控制 單元容易調(diào)節(jié)，另外，可以根據(jù)目的改變照射時間，但是，例如，照射1秒 IO秒左右。如果照射時間長，由于精度提高，所以，在處方設(shè)定時，例如為IO 秒左右，在住家{頓時，考慮至仿便性，例如，照射1 5秒、雌為2秒左右。在體內(nèi)的軟組織l (脂肪、肌肉等)或骨骼中，各自的聲阻抗不同，所以， 超聲波在聲阻抗不同的邊界反射。換能器4接收在各邊界反射的超聲波，此時， 產(chǎn)生電信號。所產(chǎn)生的信號ffl31電纜7發(fā)送到骨折治療器5，分析該信號，由顯 示單元(顯示部)14表示其結(jié)果。在醫(yī)務(wù)人員判定為是適合的結(jié)果的情況下， 將其記錄在記錄單元(存儲器)12中，作為基準信號進行處理。對于患者來說， 使用記錄了信號的裝置進行治療。在接收信號時，由于身體的移動或電場、磁 場等各種外部因素，存在接收噪聲信號的可能性。例如，在一般普及的超聲波圖像診斷裝置中，為了提高圖像分辨率，4柳lw 或其以下的短脈沖波，但是在該情況下，容易受到上述噪聲的影響，作為本發(fā) 明要解決課題的正確地掌握換能器的照射位置是困難的。即，在圖像診斷檢查 時，以實時地始終接收信號并可視化為圖像為目的，所以，在接收信號中混入 噪聲時也不成為大的問題。另外，作為現(xiàn)有技術(shù)的一例，如JP特開2005—318921 號公報那樣，廣泛地開展了通艦接收信號進行濾波處理等從而降低噪聲用的 技術(shù)。但是，這些都是用于構(gòu)筑專家容易判斷的圖像的技術(shù)。另一方面，在作 為本發(fā)明要解決的課題的正確地掌握治療用超聲波裝置的換能器的照射位置的目中，比較照射位置的接收信號是重要的，所以，其信號精度的提高更重要。因此，在本發(fā)明中，發(fā)送具有固定幅度、例如20ms的脈沖幅度的信號，由此，除去噪聲的影響，育,提高來自目標的反射信號的精度。工業(yè)領(lǐng):1^刑頓朔一破壞檢查也與超聲波圖像診斷相同地，與本發(fā)明相區(qū) 別。非破壞檢查也與超聲波圖像診斷相同地，禾'j用由換能器獲得的反射信號， 進行實時的圖像化。根據(jù)該圖像，經(jīng)過訓(xùn)練的專,行疾病或探傷的判斷。另 一方面，對于本發(fā)明來說，進行與所記錄的信號的比較，從而判斷所照射的部 位。由此，《柳者的專業(yè)性沒有影響，能夠?qū)崿F(xiàn)具有再現(xiàn)性的定位。此處，以 超聲波骨折治療裝置為例，但是，對于本發(fā)明來說，是在檢查或治療中所使用 的醫(yī)療設(shè)備中，能夠應(yīng)用于需要針對適合位置的處方醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)，使用低 輸出超聲波脈沖，從而離多非侵襲即安射也實現(xiàn)。例如，患者在家中進行治療時，可在由醫(yī)療機構(gòu)所開處方的安裝位置安裝 換能器4，進行檢查用超聲波的照射，將所檢測的信號與由醫(yī)療機構(gòu)確定的基準 信號進行比較。對于信號的比 說，如圖5所示，使用接收信號強度18、接 收信號時間幅度19以及接收信號延遲時間20，自動地由具有比較單元(比較運 算元件)的控制單元9實施。更具體地說，根據(jù)照射部位的反射信號的接收強 度18和接收信號時間幅度19，計算信號的衰減率和傳3Hil度以及信號持續(xù)時 間，由此，判斷脂肪、筋膜(fascia)、肌肉、骨這樣的身體組織和各自的厚度， 并且，根據(jù)接收強度18和接收延遲時間20，求出信號的衰減率和至啦測之前的 時間，由此，判斷并記剝巨照射位置的各自的距離、彼此的相對位置。J頓圖5對本發(fā)明的檢測方法進fiH兌明。圖5録意性地表示1.5MHz、短 促脈沖串寬度為20ns、重復(fù)周期為lkHz、超聲波輸出的空間平均值和時間平均 值為3mW/cn^的檢查用超聲波照射到大腿骨時的反射信號的例子。在圖5中， 根據(jù)信號的延遲時間，預(yù)測為至嗾收之前的時間最短的第一信號是脂肪和肌肉 的邊界、第二信號是兩種肌肉的邊界(筋膜)，并且，至嗾收之前的時間最長的 第三信號是肌肉和骨的邊界。信號強度由進行反射的邊界的聲阻抗之差和與超 聲波傳播的距離相關(guān)的衰減決定。從聲阻抗之差較小的脂肪和肌肉的邊界反射 的信號變小，從聲阻抗為兩倍以上不同的肌肉和骨的邊界反射的信號變大。來 自較淺的邊界面的^lt信號的衰減的影響較小，但是，來自體內(nèi)的較深的邊界 面的反射信號的衰減的影響變大。根據(jù)以上的信號處理，能夠求出各組織的厚度以^/或者相對位置關(guān)系。在圖5的實例中可知，照射超聲波的區(qū)域是脂肪、 肌肉、其{艦肉、骨的層。并且，f頓接收信號時間幅度，例如，進行信號的 連續(xù)性的識別、超過閾值的信號的累計或信號強度的平均值的分析，由此，能 夠除去突發(fā)的噪聲。另外，在聲阻抗不同的材質(zhì)存在于附近的情況下，將來自 多個物質(zhì)的反射信號合成并進行接收，但是，育,將由接收信號時間幅度和各 個組織的聲阻抗特性合成的信號，軍，作為M反射信號進行檢測。圖12表示實施例。圖12示出將1.5MHz、短促脈沖串寬度為20MS、重， 期為lkHz、超聲波輸出的空間平均值和時間平均值為3mW/cm2的檢查用超聲 波照射到大腿骨時的發(fā)送信號27和接收信號28。在本例中，會,判定為接收信 號28為筋膜的Rlt，另一個接收信號29為骨的反射。比較這樣求出的照射位置的身體組織和各自的厚度、位置關(guān)系以及距皮膚 的距離，由此，判斷是否是由醫(yī)療機構(gòu)所開處方的正確位置。在換能器的位置 或角度與設(shè)定不同的情況下，例如，存在產(chǎn)生圖5的信號的強度增減或消失、 檢測時間的延遲等的可能性。此時，關(guān)于在產(chǎn)生怎游程度的差異的情況下否判 斷為偏移，育,按每個患者適當設(shè)定，例如，會,指定為，作為信號弓販為±10% 的誤差范圍，作為至噠時間為±5%的誤差范圍。在相對基準信號的偏差是脫離 所設(shè)定的誤差范圍的反射波信號的情況下，利用顯示單元(顯示部)14，將對 患者的治療位置與初始設(shè)定的位置不同這一情況通知給患者。在基準信號的誤 差范圍內(nèi)的情況下，從檢查用超聲波變更為治療用超聲波，從換能器照射頻率 為1.5MHz、短促脈沖串寬度為200^s、重復(fù)周期為lkHz、超聲波輸出的時間平 均值和空間平均值為30mW/cm2的超聲波，開始治療。另外，患者定期在醫(yī)療 機構(gòu)進行照射位置的確認以及再設(shè)定，由此，育,連續(xù)進行最優(yōu)的超聲波照射。圖3表示裝置結(jié)構(gòu)要素的一例。 ；對于骨折治療器5來說，禾擁從發(fā)送電路10M電纜7傳遞的信號，確定 換能器4進行照射的超聲波的性質(zhì)。另外，在換能器4檢測到超聲波的情況下 所產(chǎn)生的電信號ffiil電纜7，由接收電路ll檢測，由記錄單元(存儲器)12保 存。供電供給單元13是內(nèi)置電源或能夠接收外部的電源供給的單元，成為超聲 波骨折治療器的驅(qū)動源。顯示單元(顯示部)14是提供骨折治療器5的狀態(tài)、 超聲波的照射狀況割言息的單元。以上要素由控制單元9調(diào)整，該控制單元9 還具有作為信號的比較單元(比較運算元件)的功能。例，示出無線型超聲波骨折治療器的應(yīng)用例。對將骨折治療器5和換能器4進^話接的電纜7進行無線處理，由此，倉,自由 地配置換能器4。并且，根據(jù)治療部位，在治療中需要脫掉衣服，但是，禾,無 線超聲波照射體16，容易進行穿著衣月艮的狀態(tài)下的治療。使治療時的超聲波信號經(jīng)由無線通信單元15傳遞到換能器4。將換能器4 接收到的信號發(fā)送至嘸線超聲波照射裝置16， {頓無線通信單元15，榭言號發(fā) 送到無線骨折治療器17，由顯示單元(顯示部)14表示其結(jié)果。并且，此時，在檢測到照射位置偏移的情況下，會,利用位置調(diào)節(jié)單元(位 置調(diào)節(jié)機構(gòu))調(diào)節(jié)照射位置?？墒謩踊蜃詣舆M行照射位置的調(diào)節(jié)。在自動進行 調(diào)節(jié)的情況下，以照射位置自動調(diào)節(jié)單元22進行，該照射位置自動調(diào)節(jié)單元22 由控制單元9控制。作為照射位置自動調(diào)節(jié)單元22，例如，通過將利用施加電 壓進行伸縮的導(dǎo)電性高M材料26用于固定單元8來實現(xiàn)。圖11表示具體例。 在將帶(belt)用作固定單元8盼瞎況下的例子，育g夠向圖11的下方向照射超 聲波。以使固定單元8的一處以上的部分伸縮的導(dǎo)電性高分子材料26構(gòu)筑，以 照射位置自動調(diào)節(jié)單元22進fiH周節(jié)，由此，育^利用導(dǎo)電性高分子材料26的 伸縮來調(diào)節(jié)換能器4的針對體表的設(shè)置位置。具體地說，會辦實現(xiàn)圖ll的箭頭 方向的伸縮。能夠利用謝申縮進行調(diào)節(jié)的距離依賴于導(dǎo)電性高舒材料的種類 或尺寸，但是，如果肖,伸縮l讓 5cm左右，則是充分的。另外，如果將導(dǎo) 電性高分子材料26用于換能器4的背面(不照射超聲波的方向)的健，貝他 可進行將換能器4向體表按壓的調(diào)節(jié)。并且，該進行伸縮的導(dǎo)電性高分子材料 26的伸縮處增加，從而肖,進行更細的調(diào)整、超聲波照射位置的最優(yōu)化。多個 伸縮處能夠分別同時或^iz:地伸縮。作為進行伸縮的導(dǎo)電性高M材料26，例 如列舉聚吡咯。圖6表示無線骨折治療器的體結(jié)構(gòu)。換能器4照射的超聲波的性質(zhì)由無線超聲波照射裝置16內(nèi)的發(fā)送電路確 定。另外，在換能器4檢測至鵬聲波的情況下所產(chǎn)生的電信號由接收電路11檢 測。無線通信單元15存在于無線超聲波照射裝置16和無線骨折治療器17中， 育,進行信號的收發(fā)。將由接收電路檢測至啲信號通過無線通信單元15發(fā)送到 無線骨折治療器17內(nèi)的記錄單元(存儲器)12，并進行保存。電力供給單元13 是內(nèi)置電源或能夠接收外部的電源供給的單元，成為無線超聲波照射裝置、無線骨折治療豁自的驅(qū)動源。顯示單元(顯示部)14是提供無線超聲波照謝裝置16和無線骨折治療器17的狀態(tài)、通信狀況、超聲波的照射狀況等信息的單 元。另外，在檢測到照射位置的偏移時，能夠禾,照射位置自動調(diào)節(jié)單元22自 動地調(diào)節(jié)換能器4的位置，以上要素由控制單元9控制。圖7以大腿骨骨折治療為例，示出帶有記錄媒體的超聲波骨折治療器的應(yīng) 用例。開始治療時的處方設(shè)定時所接收的信號會^l由記錄媒體21保存。例如，患 者在家中實施治療時，僅拿回記錄媒體21，在治療時，設(shè)置在患者所具有的骨 折治療器中。在開始治療時，將保存有基準信號的記錄媒體21設(shè)置在骨折治療器中，在 由醫(yī)療機構(gòu)所開處方的安驗置，進行檢查用超聲波的照射，與圖2的例子所 示的情況下相同，對檢測至啲信號和由醫(yī)療機構(gòu)決定的基準信號進行比較。另 外，患者定期在醫(yī)療機構(gòu)進行照射位置的確認以及再次設(shè)定，由此，持續(xù)進行 最優(yōu)的超聲^M射。此時，由于僅將記錄媒體21帶至暇療機構(gòu)，所以，可進行 簡便的治療管理。圖8表示裝置結(jié)構(gòu)要素的一例。在骨折治療器5中，利用從發(fā)送電路10經(jīng)由電纜7傳遞的信號，決定換能 器4所照射的超聲波的性質(zhì)。另外，對于在換能器4檢觀倒超聲波盼瞎況下產(chǎn) 生的電信號來說，M31電纜7，由接收電路ll檢測，由記錄單元(存儲器)12 保存在記錄媒體21中。電力供給單元13是內(nèi)置電源或能夠接收外部的電源供 給的單元，成為超聲波骨折治療器的驅(qū)動源。顯示單元(顯示部)14是提供骨 折治療器5的狀態(tài)、超聲波的照射狀況割言息的單元，以上要素由控制單元9 調(diào)整。圖9表示裝置結(jié)構(gòu)要素的一例。在與骨折治療器5 —體化的換能器4中，由來自發(fā)送電路10的信號決定所 照射的超聲波的性質(zhì)。另外，在換能器4檢測至鵬聲波盼瞎況下所產(chǎn)生的電信 號由接收電路ll檢測，保存在記錄單元(存儲器)12中。電力供給單元13是 內(nèi)置電源或肖的多接收外部的電源供給的單元，成為超聲波骨折治療器的驅(qū)動源。 顯示單元(顯示部)14是提供骨折治療器5的狀態(tài)、超聲波的照射狀況等信息 的單元。以上要素由控制單元9調(diào)整，該控制單元9還具有作為^言號的比較單元(比較運算元件)的功能。圖10以大腿骨骨折治療為例，表示一體型超聲波骨折治療器的應(yīng)用例。去掉電纜7，使超聲波骨折治療器5和換能器4為一體型。由于育,將超聲 波骨折治療器5本身固定在身體上來4柳，所以，育,不選擇治療器的設(shè)置場 所地艦。對于本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置來說，不限于骨折治療，也能夠用于其它 的醫(yī)療用途。例如，進行特定位置的肌肉、月旨肪、臟器等的檢查或治療等，能 夠?qū)崿F(xiàn)不限于骨組織的應(yīng)用。另外，也能夠與其它醫(yī)療用檢查設(shè)備或治療裝置 組合f頓，肯,對目的位置提供再現(xiàn)性較高的檢查或治療。例如，在利用本發(fā) 明的醫(yī)療用超聲波裝置確認位置之后，如果使用激光治療器，貝脂,將具有直 進性的激光有效地照射到目的部位。此外，即使進行穿刺的情況下等，也育g夠 利用本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置，以較高的再現(xiàn)性進行目的部位的定位。對于 本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波，來說，育,在使用需要確定位置的醫(yī)療設(shè)備的情況 下，進行再現(xiàn)性較高的位置調(diào)節(jié)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性使用本發(fā)明的醫(yī)療用超聲波裝置，從而能夠以較高的再現(xiàn)性確認目的照射 等的位置。由此，倉,期待確實而有效i艦行檢查或治療。另外，將能夠在適 合位置進行檢查或治療盼瞎況通知給患者，還冑^I多期待治療一致的提高效果。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療用超聲波裝置，對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，其特征在于，具備具有超聲波照射功能的第一換能器；具有對由該第一換能器照射的超聲波的反射波進行接收的功能的第二換能器；記錄接收信號的存儲器；進行記錄信號和該接收信號的比較的比較運算元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，治療或檢查部位是骨折部位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， il^第二換能器接收從治療或檢查部位周圍刻柳多個反射波。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該存儲器記錄接收信號的弓艘、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于，具備顯示部，并且該比較運算元件基于接收^言號的強度、接收時間以及脈 沖幅度的至少一個信號，算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及 脈沖幅度的變化率的至少一個參數(shù)，比較預(yù)先記錄的參數(shù)和新算出的該參數(shù)， 并顯示參數(shù)比較結(jié)果。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， i^g聲波脈沖是100m^V/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6的任意一項的醫(yī)療用超聲波體，其特征在于， 在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，該顯示部顯^w告信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 具備位置調(diào)節(jié)機構(gòu)，該位置調(diào)節(jié)機構(gòu)在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，調(diào)節(jié)該第一換能器的照射位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8的任意一項的醫(yī)療用超聲波體，其特征在于， 該第一換能器和該第二換能器由同一超聲波換能器構(gòu)成。
10.—禾中醫(yī)療用超聲波體，對治療離查部位照射超聲波脈沖，其特征在超聲波照射單元；對由該超聲波照射單元照射的超聲波的反射波進行接收 的信號接收單元；記錄接收信號的信號記錄單元；進行記錄信號與該接收信號 的比較的比較單元。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 治療或檢查部位是骨折部位。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10或11的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該信號接收單元接收從治療或檢查部位周圍反射的多個反射波。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10 12的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該信號記錄單元記錄接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號。
14. 根據(jù)禾又利要求13的醫(yī)療用超聲波裝置，其t寺征在于， 具備顯示單元，并且該比較單元基于接收i言號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號，算出接收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈 沖幅度的變化率的至少一個參數(shù)，比較預(yù)先記錄的參數(shù)和新算出的該參數(shù)，并 顯示參數(shù)比較結(jié)果。
15. 根據(jù)權(quán)禾腰求10 14的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該超聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10 15的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，該顯示單元顯示警告信號。
17. 根據(jù)權(quán)禾腰求10 16的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 具備位置調(diào)節(jié)單元，該位置調(diào)節(jié)單元在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，調(diào)節(jié)該超聲波照射單元的照射位置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求10 17的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置，其特征在于， 該超聲波照射單元和該信號接收單元由同一超聲波換能器構(gòu)成。
19. 一種醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于，從第一換能器對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，第二換能器接收從治療 或檢查部位周圍反射的反射波，存儲器記錄該接收信號的強度、接收時間以及 脈沖幅度的至少一個i言號。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于，治療或檢查部位是骨折部位。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于， 該第二換能皿收從治療或檢查部位周圍反射的多個反射波。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19 21的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，根據(jù)接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的至少一個信號，算出接收 信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少一個參數(shù)， 比較預(yù)先記錄在存儲器中的參數(shù)和新算出的該參數(shù)，將參數(shù)比較結(jié)果顯示在進 行顯示的顯示部上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19 22的任意一項的醫(yī)療用超聲波體的控制方法，其特 征在于，該超聲波脈沖是100mW/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19 23的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，在該顯示部 上顯，告信號。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19 24的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，在該比較運算元件的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，位置調(diào)節(jié)機 構(gòu)調(diào)節(jié)該第一換能器的照射位置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19 25的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控律仿法，其特 征在于，該第一換能器和第二換能器由同一超聲波換能器構(gòu)成。
27. —種醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于， 從超聲波照射單元對治療或檢查部位照射超聲波脈沖，信號接收單元接收從治療或檢查部位周圍反射的反射波，存儲單元記錄該接收信號的強度、接收 時間以及脈沖幅度的至少一個信號。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于， 治療^查部位是骨折部位。
29. 根據(jù)權(quán)禾腰求27或28的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特征在于，該信號接收單元接收從治療或檢查部位周圍g的多個RI寸波。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27 29的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，根據(jù)接收信號的強度、接收時間以及脈沖幅度的的至少一個信號，算出接 收信號的強度衰減率、接收時間的延遲率以及脈沖幅度的變化率的至少一個參 數(shù)，對預(yù)先記錄的參數(shù)和新算出的該參數(shù)進行比較，將參數(shù)比較結(jié)果顯示在進 行顯示的顯示單元上。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27 30的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，該超聲波脈沖是100m^V/cm2以下的低輸出超聲波脈沖。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27 31的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，在該顯示單元中 顯，告信號。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27 32的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，在該比較單元的比較結(jié)果偏離預(yù)先設(shè)定的閾值的情況下，位置調(diào)節(jié)單元調(diào) 節(jié)該超聲波照射單元的照射位置。
34. 根據(jù)權(quán)利要求27 33的任意一項的醫(yī)療用超聲波裝置的控制方法，其特 征在于，該超聲波照射單元和該信號接收單元由同一超聲波換能器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對治療或檢查部位照射超聲波脈沖的醫(yī)療用超聲波裝置，其備具超聲波照射單元；接收從該超聲波照射單元照射的超聲波的反射波的信號接收單元；記錄接收信號的信號記錄單元(存儲器)；進行記錄信號和該接收信號的比較的比較單元(比較運算元件)。根據(jù)本發(fā)明的裝置，能夠再現(xiàn)性良好地確認適合的治療或檢查位置。
文檔編號A61B8/08GK101330876SQ20068004683
公開日2008年12月24日 申請日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者出口常夫, 高林淳一 申請人:帝人制藥株式會社