【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、癌組織又は結石等の治
療対象物を超音波により治療する超音波治療装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic therapeutic apparatus for ultrasonically treating an object to be treated such as cancer tissue or stones.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超音波治療装置の一例としての結石破砕
装置では、治療波発生源として多数の圧電振動子（ピエ
ゾ素子）が凹面球殻状に配置され、全圧電振動子を高電
圧（例えば１．５ＫＶ）のパルスで一斉に駆動して、各
圧電振動子からの治療用超音波を球殻の幾何的焦点に集
束させ、そこで衝撃波を発生させ、この衝撃波により結
石だけを無侵襲で破砕する。2. Description of the Related Art In a calculus breaking device as an example of an ultrasonic treatment device, a large number of piezoelectric vibrators (piezo elements) are arranged in a concave spherical shell shape as a treatment wave generation source, and all the piezoelectric vibrators are set to a high voltage (eg, It is driven simultaneously with a pulse of 1.5 KV) to focus the therapeutic ultrasonic waves from each piezoelectric vibrator on the geometrical focus of the spherical shell, generate a shock wave there, and non-invasively crush only stones with this shock wave. To do.
【０００３】ところで治療用超音波の焦点を結石等の被
治療体に一致させるための位置合わせ作業は、治療波発
生源とは別体で設けられたＢモード画像用プローブによ
るＢモード画像を観察しながら行われていた。By the way, the alignment work for aligning the focal point of the therapeutic ultrasonic wave with the object to be treated such as a calculus is to observe a B-mode image by a B-mode image probe provided separately from the treatment wave source. It was being done while.
【０００４】Ｂモード画像は原理的に２次元画像である
ので、３次元要素で位置合わせするには、Ｂモード画像
用プローブを移動（回転）させて、様々な角度から被治
療体と治療用超音波の焦点との位置関係を観察する必要
があり、過大な作業を負担されるばかりでなく、その精
度が悪かった。さらに、被治療体が呼吸周期に同期して
移動するので、ある呼吸時相では被治療体がスキャン面
から外れてＢモード画像でとらえられなくなることもあ
った。Since the B-mode image is a two-dimensional image in principle, the B-mode image probe is moved (rotated) to align the three-dimensional elements so that the object to be treated and the therapeutic object can be seen from various angles. It was necessary to observe the positional relationship with the focal point of the ultrasonic waves, not only the excessive work was burdened, but also the accuracy was poor. Furthermore, since the treated body moves in synchronization with the respiratory cycle, the treated body may deviate from the scan plane and cannot be captured in the B-mode image in a certain respiratory time phase.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて、治療用超音波の焦点を結石等の被治療体に簡
易な作業且つ高精度で一致させることができる超音波治
療装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned circumstances, the present invention provides an ultrasonic therapeutic apparatus capable of focusing the therapeutic ultrasonic wave on a body to be treated such as a calculus with a simple operation and high precision. The purpose is to provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による超音波治療
装置は、治療用超音波を発生する超音波発生素子と、上
記超音波発生素子に駆動信号を供給して治療用超音波を
発生させる駆動手段と、上記超音波発生素子から発生し
た治療用超音波を集束させ焦点を形成する手段と、上記
焦点を含む２次元のスキャン面を超音波ビームで走査す
るためのＢモード画像用プローブと、上記焦点を含む３
次元のスキャン領域を超音波ビームで走査するためのＣ
モード画像用プローブと、上記Ｂモード画像用プローブ
から走査位置毎に出力される信号各々を強度／輝度変換
してＢモード画像を生成するＢモード画像生成手段と、
上記Ｃモード画像用プローブから走査位置毎に出力され
る信号各々の中から上記焦点と同じ深度からの反射成分
を抽出し、上記反射成分を強度／輝度変換して、上記焦
点と同じ深度で且つ上記Ｂモード画像のスキャン面と交
差する面に関する組織画像としてのＣモード画像を生成
するＣモード画像生成手段と、上記Ｂモード画像と上記
Ｃモード画像を同一画面内に並列表示する表示手段とを
具備したことを特徴とする。An ultrasonic therapy apparatus according to the present invention supplies an ultrasonic wave generating element for generating a therapeutic ultrasonic wave and a drive signal to the ultrasonic wave generating element to generate a therapeutic ultrasonic wave. A driving means, a means for focusing a therapeutic ultrasonic wave generated from the ultrasonic wave generating element to form a focus, and a B-mode image probe for scanning a two-dimensional scan plane including the focus with an ultrasonic beam. , Including the above focus 3
C for scanning a three-dimensional scan area with an ultrasonic beam
A mode image probe, and a B mode image generation means for generating a B mode image by intensity / luminance converting each of the signals output from the B mode image probe at each scanning position,
A reflection component from the same depth as the focus is extracted from each of the signals output from the C-mode image probe for each scanning position, and the reflection component is intensity / luminance converted to have the same depth as the focus. C-mode image generating means for generating a C-mode image as a tissue image of a plane intersecting the scan plane of the B-mode image, and display means for displaying the B-mode image and the C-mode image in parallel on the same screen. It is characterized by having.
【０００７】[0007]
【作用】本発明による超音波治療装置によれば、焦点を
含むＢモード画像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画
像のスキャン面と交差する面に関する組織画像としての
焦点を含むＣモード画像とが並列表示されるので、焦点
と被治療体との位置合わせを簡易な作業で且つ高精度で
行うことができる。According to the ultrasonic treatment apparatus of the present invention, a B-mode image including a focus and a C-mode image including a focus as a tissue image with respect to a plane having the same depth as the focus and intersecting the scan plane of the B-mode image. Are displayed in parallel, the position of the focus and the body to be treated can be easily adjusted with high accuracy.
【０００８】[0008]
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の好ましい実
施例を説明する。ここでは、超音波治療装置としては、
衝撃波により被治療体としての結石等を破砕する結石破
砕装置と、超音波振動による温熱により被治療体として
の癌組織等を破壊する超音波温熱治療装置とに大別され
るが、いずれも基本構成は同じである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, as the ultrasonic treatment device,
It is roughly divided into a stone crushing device that crushes stones etc. as a treated body by shock waves and an ultrasonic thermotherapy device that destroys cancer tissue etc. as a treated body by heat generated by ultrasonic vibration. The configuration is the same.
【０００９】図１は第１実施例による超音波治療装置の
構成を示すブロック図である。治療用超音波を発生する
複数の治療用超音波発生素子１が、焦点形成手段として
のフレーム２に球面状に配置される。各治療用超音波発
生素子１には独立して駆動回路３が接続される。駆動回
路３は治療用超音波発生素子１に駆動電圧を印加して治
療用超音波発生素子１から超音波を発生させる。各治療
用超音波発生素子１から発生された複数の超音波は、フ
レーム２下方に装備された水袋４内の水を伝搬して被検
体５に侵入し、フレーム２による球面の曲率に固有の焦
点６に集束し、この焦点６で治療用超音波（衝撃波又は
温熱波）として被治療体を治療する。ＣＰＵ１８の制御
により、各駆動回路３からの駆動電圧の印加タイミング
を電子制御により若干変化させることで、上記球面の曲
率に固有の焦点６の位置を一定の範囲（以下この範囲を
「焦点可変範囲」という）内で、若干移動させることが
できる。FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of an ultrasonic therapeutic apparatus according to the first embodiment. A plurality of therapeutic ultrasonic wave generating elements 1 for generating therapeutic ultrasonic waves are spherically arranged on a frame 2 as a focus forming means. A drive circuit 3 is independently connected to each therapeutic ultrasonic wave generation element 1. The drive circuit 3 applies a drive voltage to the therapeutic ultrasonic wave generating element 1 to generate ultrasonic waves from the therapeutic ultrasonic wave generating element 1. A plurality of ultrasonic waves generated from each therapeutic ultrasonic wave generation element 1 propagates in water in a water bag 4 installed below the frame 2 and penetrates into the subject 5, and is unique to the spherical curvature of the frame 2. It is focused on the focal point 6 of the object, and the object to be treated is treated at this focal point 6 as therapeutic ultrasonic waves (shock wave or thermal wave). Under the control of the CPU 18, the application timing of the drive voltage from each drive circuit 3 is slightly changed by electronic control so that the position of the focal point 6 peculiar to the curvature of the spherical surface is within a certain range (hereinafter, this range is referred to as "focus variable range"). You can move it a little.
【００１０】なお、複数の治療用超音波発生素子１を平
面状に２次元配置し、各駆動回路３からの駆動電圧の印
加タイミングを電子的に制御することにより、治療用超
音波発生素子１各々からの治療用超音波を焦点に集束さ
せるようにしてもよい。この場合、焦点形成手段は駆動
回路３とＣＰＵ１８である。また、複数の治療用超音波
発生素子１を平面状に２次元配置し、同時駆動された複
数の治療用超音波発生素子１各々からの治療用超音波
を、音響レンズにより焦点に集束させるようにしてもよ
い。この場合、焦点形成手段は音響レンズである。The plurality of therapeutic ultrasonic wave generating elements 1 are two-dimensionally arranged in a plane and the application timing of the driving voltage from each driving circuit 3 is electronically controlled, so that the therapeutic ultrasonic wave generating element 1 is formed. The therapeutic ultrasonic waves from each may be focused on the focus. In this case, the focus forming means is the drive circuit 3 and the CPU 18. Further, the plurality of therapeutic ultrasonic wave generating elements 1 are two-dimensionally arranged in a plane, and the therapeutic ultrasonic waves from each of the simultaneously driven plural therapeutic ultrasonic wave generating elements 1 are focused on a focus by an acoustic lens. You may In this case, the focus forming means is an acoustic lens.
【００１１】フレーム移動機構２２はフレーム２を移動
自在に保持する。フレーム移動機構２２によりフレーム
２は被検体５に対して相対的に移動される。フレーム２
は操作スイッチ２１のマニュアル操作に連動して移動さ
れる。The frame moving mechanism 22 movably holds the frame 2. The frame 2 is moved relative to the subject 5 by the frame moving mechanism 22. Frame 2
Is moved in conjunction with the manual operation of the operation switch 21.
【００１２】フレーム２の中心の開口には、円柱状のＢ
モード画像用プローブ７が、焦点６に向かって軸回転可
能に、且つ軸方向に沿って上下に移動可能に挿入されて
いて、図示しないプローブ回転移動駆動機構により回転
及び移動駆動される。Ｂモード画像用プローブ７の先端
には、Ｂモード画像用超音波を送受信する超音波発生素
子としての複数の圧電振動子（ピエゾ素子）が直線状に
１次元に配列される。Ｂモード画像用プローブ７の回転
角度及び挿入深度は、センサ１７で検出され、ＣＰＵ１
８に出力される。Ｂモード画像用プローブ７の各圧電振
動子には、送受信回路（Ｔ／Ｒ）８から個々に駆動電圧
が印加される。送受信回路８は、各圧電振動子に対する
駆動電圧の印加タイミングを制御することにより、Ｂモ
ード画像用プローブ７の各圧電振動子からの超音波をビ
ーム状に収束すると共に、この超音波ビームを揺動又は
複数の圧電振動子の配列方向に沿って平行移動する。な
お、超音波ビームの揺動又は移動により規定される面を
以下「スキャン面」と定義する。Ｂモード画像用プロー
ブ７は焦点６に向かって支持されているので、Ｂモード
画像用プローブ７は焦点６を含む２次元のスキャン面を
走査することができる。被検体５内で反射した反射波は
Ｂモード画像用プローブ７の送信時と同じ圧電振動子で
受信される。スキャン面の２次元走査により得られた複
数の受信信号は送受信回路８を介してＢモード画像構成
回路９に送られ、各包絡線が検波される。各検波信号は
信号強度に応じて輝度信号に変換され、Ｂモード画像１
１として表示装置１０にリアルタイム（例えば３０フレ
ーム／秒）で表示される。At the center opening of the frame 2, a cylindrical B
The mode image probe 7 is inserted rotatably toward the focal point 6 and vertically movable along the axial direction, and is rotated and moved by a probe rotation movement drive mechanism (not shown). At the tip of the B-mode image probe 7, a plurality of piezoelectric vibrators (piezo elements) as ultrasonic wave generation elements for transmitting and receiving ultrasonic waves for B-mode image are linearly arranged in one dimension. The rotation angle and the insertion depth of the B-mode image probe 7 are detected by the sensor 17, and the CPU 1
8 is output. A drive voltage is individually applied from the transmission / reception circuit (T / R) 8 to each piezoelectric vibrator of the B-mode image probe 7. The transmission / reception circuit 8 controls the application timing of the drive voltage to each piezoelectric vibrator to converge the ultrasonic waves from each piezoelectric vibrator of the B-mode image probe 7 into a beam and oscillate the ultrasonic beam. It moves or moves in parallel along the arrangement direction of the plurality of piezoelectric vibrators. The surface defined by the oscillation or movement of the ultrasonic beam is defined as the "scan surface" below. Since the B-mode image probe 7 is supported toward the focal point 6, the B-mode image probe 7 can scan a two-dimensional scan plane including the focal point 6. The reflected wave reflected inside the subject 5 is received by the same piezoelectric vibrator as when the B-mode image probe 7 was transmitted. A plurality of received signals obtained by two-dimensional scanning of the scan plane are sent to the B-mode image forming circuit 9 via the transmitting / receiving circuit 8 and each envelope is detected. Each detection signal is converted into a luminance signal according to the signal strength, and the B mode image 1
1 is displayed on the display device 10 in real time (for example, 30 frames / second).
【００１３】フレーム２の中心付近の開口には、円柱状
のＣモード画像用プローブ１２が、治療用超音波発生素
子１の焦点６に向かって、且つＢモード画像用プローブ
７と略平行に挿入され固定されている。Ｃモード画像用
プローブ１２の先端には、３次元走査手段として、図２
（ａ）に示すように超音波発生素子としての複数の圧電
振動子３７が１次元配列された振動子アレイ３７´が回
転自在に保持されている。これによりＣモード画像用プ
ローブ１２は焦点６を含む３次元のスキャン領域を走査
することができる。なお、振動子アレイ３７´が複数の
圧電振動子３７の配列方向に直交する方向に沿って平行
移動自在に保持されていてもよい。この振動子アレイ３
７´は図示しない回転駆動機構に駆動され、１枚の横断
面のスキャンが終了する毎に微小な所定角度ずつ間欠的
に回転、又は連続回転される。この振動子アレイ３７´
の回転はスキャンコントローラ１３によって制御され
る。振動子アレイ３７´の各圧電振動子３７には、送受
信回路（Ｔ／Ｒ）１４から個々に駆動電圧が印加され
る。送受信回路１４は、各圧電振動子に対する駆動電圧
の印加タイミングを制御することにより、各圧電振動子
３７からの超音波をビーム状に収束すると共に、この超
音波ビームを揺動又は複数の圧電振動子の配列方向に沿
って平行移動する。図４に示すように、この超音波ビー
ムの揺動又は移動により規定されるスキャン面は、振動
子アレイ３７´の回転に伴って移動、ここでは回転す
る。被検体５内で反射した反射波は振動子アレイ３７´
の送信時と同じ圧電振動子３７で受信される。これらの
受信信号は送受信回路１４を介してＣモード画像構成回
路１５に送られる。A cylindrical C-mode image probe 12 is inserted into the opening near the center of the frame 2 toward the focal point 6 of the therapeutic ultrasonic wave generating element 1 and substantially parallel to the B-mode image probe 7. Has been fixed. The tip of the C-mode image probe 12 is provided as a three-dimensional scanning means as shown in FIG.
As shown in (a), a vibrator array 37 'in which a plurality of piezoelectric vibrators 37 as ultrasonic wave generating elements are one-dimensionally arranged is rotatably held. This allows the C-mode image probe 12 to scan a three-dimensional scan area including the focal point 6. The oscillator array 37 ′ may be held so as to be movable in parallel along the direction orthogonal to the array direction of the plurality of piezoelectric oscillators 37. This transducer array 3
7'is driven by a rotary drive mechanism (not shown) and is intermittently rotated or continuously rotated by a minute predetermined angle each time scanning of one cross section is completed. This transducer array 37 '
Is controlled by the scan controller 13. A drive voltage is individually applied from the transmission / reception circuit (T / R) 14 to each piezoelectric vibrator 37 of the vibrator array 37 '. The transmission / reception circuit 14 controls the application timing of the drive voltage to each piezoelectric vibrator to converge the ultrasonic waves from each piezoelectric vibrator 37 into a beam shape, and oscillates the ultrasonic beam or a plurality of piezoelectric vibrations. Translate along the alignment direction of the child. As shown in FIG. 4, the scan plane defined by the oscillation or movement of the ultrasonic beam moves with the rotation of the transducer array 37 ', and rotates here. The reflected wave reflected in the subject 5 is a transducer array 37 '.
Is received by the same piezoelectric vibrator 37 as when the transmission was performed. These received signals are sent to the C-mode image construction circuit 15 via the transmission / reception circuit 14.
【００１４】なお、３次元走査手段として、回転する振
動子アレイ３７´に代えて、図２（ｂ）に示すように２
次元状に配列された複数の圧電振動子３８が、Ｃモード
画像用プローブ１２の先端に装備されていてもよい。こ
の場合、送受信回路１４は、振動子アレイ３７´が間欠
的に回転するのと同様に、複数の圧電振動子３８の中か
ら駆動する圧電振動子群を一横断面のスキャンが終了す
る毎に切り換えて、スキャン面を回転させる。As a three-dimensional scanning means, instead of the rotating transducer array 37 ', as shown in FIG.
A plurality of piezoelectric vibrators 38 arranged in a dimension may be mounted on the tip of the C-mode image probe 12. In this case, the transmission / reception circuit 14 is similar to the oscillator array 37 ′ intermittently rotating, and each time the scanning of one transverse section of the piezoelectric oscillator group driven from the plurality of piezoelectric oscillators 38 is completed. Switch to rotate the scan plane.
【００１５】Ｃモード画像構成回路１５は、振動子アレ
イ３７´が１回転する間に収集された角度の異なる複数
のスキャン面に関する受信信号を用いて、１枚のＣモー
ド画像１６を構成する。つまり、Ｃモード画像構成回路
１５は、図５に示すように、各受信信号について深さ方
向にサンプリングパルスでゲートを掛けて、Ｂモード画
像用プローブ７の先端から治療用超音波発生素子１の焦
点までの深度と同一深度からの信号だけを各受信信号か
ら抽出する。Ｃモード画像構成回路１５は、これら抽出
した信号を信号強度に応じて輝度信号に変換し、これら
輝度信号を２次元に展開してＣモード画像１６として表
示装置１０に送る。つまり、Ｃモード画像１６とは、治
療用超音波発生素子１の焦点を含む同一深度であって、
Ｂモードスキャン面と交差、ここでは直交する縦断面
（図４の点線部分）に関する組織画像である。なお、サ
ンプリングパルスの時間幅ｄを調整することにより、Ｃ
モード画像１６の縦断面の厚さを変化することができ
る。この場合、Ｃモード画像構成回路１５はサンプリン
グゲートにより抽出された信号を深さ方向に積分して一
画素の信号とする。なお、Ｃモード画像１６をＢモード
画像と同様にリアルタイム表示を可能とするために、Ｃ
モード画像１６のスキャン範囲（超音波ビームの揺動角
又は超音波ビームの移動幅）をＢモード画像のそれより
狭くして、振動子アレイ３７´が１回転するＣモード画
像１６のスキャン時間と、Ｂモード画像１１のスキャン
時間とを略同一にすることが好ましい。The C-mode image constructing circuit 15 constructs one C-mode image 16 by using the received signals regarding a plurality of scan planes having different angles, which are collected during one revolution of the transducer array 37 '. That is, as shown in FIG. 5, the C-mode image forming circuit 15 gates each reception signal with a sampling pulse in the depth direction, and the gate of the therapeutic ultrasonic wave generating element 1 is applied from the tip of the B-mode image probe 7. Only signals from the same depth as the depth to the focus are extracted from each received signal. The C-mode image configuration circuit 15 converts these extracted signals into luminance signals according to the signal strength, develops these luminance signals two-dimensionally, and sends them to the display device 10 as C-mode images 16. That is, the C-mode image 16 has the same depth including the focus of the therapeutic ultrasonic wave generation element 1,
It is a tissue image of a vertical cross section (dotted line portion in FIG. 4) intersecting with the B-mode scan plane, and orthogonal to it here. Note that by adjusting the time width d of the sampling pulse, C
The thickness of the vertical section of the mode image 16 can be changed. In this case, the C-mode image forming circuit 15 integrates the signal extracted by the sampling gate in the depth direction to obtain a signal for one pixel. In addition, in order to enable the C mode image 16 to be displayed in real time like the B mode image, C
The scan range (the oscillation angle of the ultrasonic beam or the moving width of the ultrasonic beam) of the mode image 16 is made narrower than that of the B mode image, and the scan time of the C mode image 16 in which the transducer array 37 ′ makes one rotation is , And the scan time of the B-mode image 11 is preferably substantially the same.
【００１６】ＣＰＵ１８には、表示装置１０の表示画面
であって、Ｃモード画像上の任意の位置を指示するため
の位置入力手段としてのポインティングデバイス１９が
接続される。The CPU 18 is connected with a pointing device 19 which is a display screen of the display device 10 and serves as position input means for designating an arbitrary position on the C-mode image.
【００１７】次に本実施例の動作について説明する。図
３は表示装置１０の表示画面の一例を示している。Ｂモ
ード画像とＣモード画像は１画面内に並列で同時表示さ
れる。Ｂモード画像上の点線マーカ２３とＣモード画像
上の点線マーカ２６とは、治療用超音波発生素子１の焦
点の電子制御による焦点可変範囲を示している。Ｂモー
ド画像上のマーカ２４とＣモード画像上のマーカ２７と
は、治療用超音波発生素子１の焦点を示している。Ｃモ
ード画像上における焦点位置は、フレーム２にＣモード
画像用プローブ１２が固定されているので、Ｃモード画
像上で固定している。一方、Ｂモード画像上における焦
点位置は、フレーム２にＢモード画像用プローブ７が回
転及び移動可能に挿入されているので、変化する。ＣＰ
Ｕ１８は、センサ１７が検出したＢモード画像用プロー
ブ７の回転角度及び挿入深度に基づいて、Ｂモード画像
上における焦点位置を計算し、計算結果をＢモード画像
構成回路９に供給する。Ｂモード画像上のマーカ２５
は、治療用超音波発生素子１の焦点深度、つまりＣモー
ド画像のスキャン面の位置を示している。Ｃモード画像
上のマーカ２８は、Ｂモード画像のスキャン面の角度を
示している。Ｃモード画像上でのＢモード画像のスキャ
ン面の角度は、センサ１７が検出したＢモード画像用プ
ローブ７の回転角度に基づいてＣＰＵ１８で計算され
る。Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 3 shows an example of a display screen of the display device 10. The B mode image and the C mode image are simultaneously displayed in parallel on one screen. The dotted line marker 23 on the B-mode image and the dotted line marker 26 on the C-mode image indicate the focus variable range of electronic focus control of the therapeutic ultrasonic wave generating element 1. The marker 24 on the B-mode image and the marker 27 on the C-mode image indicate the focal point of the therapeutic ultrasonic wave generation element 1. The focus position on the C-mode image is fixed on the C-mode image because the C-mode image probe 12 is fixed on the frame 2. On the other hand, the focus position on the B-mode image changes because the B-mode image probe 7 is rotatably and movably inserted in the frame 2. CP
The U 18 calculates the focal position on the B-mode image based on the rotation angle and the insertion depth of the B-mode image probe 7 detected by the sensor 17, and supplies the calculation result to the B-mode image forming circuit 9. Marker 25 on B-mode image
Indicates the depth of focus of the therapeutic ultrasonic wave generating element 1, that is, the position of the scan plane of the C-mode image. The marker 28 on the C-mode image indicates the angle of the scan plane of the B-mode image. The angle of the scan plane of the B-mode image on the C-mode image is calculated by the CPU 18 based on the rotation angle of the B-mode image probe 7 detected by the sensor 17.
【００１８】図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、位置合わ
せ作業の各段階における表示画面を作業順に示す図であ
る。図６（ａ）に目測で操作スイッチ２１をマニュアル
操作してフレームを移動した初期段階での表示画面を示
す。被治療体（例えば結石）は呼吸周期に同期して一定
の範囲を往復態動する。２９はこの態動範囲の一端にあ
る被治療体を示し、２９´はこの態動範囲の一端にある
被治療体を示している。Ｂモード画像のスキャン面が被
治療体２９の態動軌跡３１に一致していないので、ある
特定の呼吸位相の被治療体２９のみＢモード画像にとら
えられる。6 (a), 6 (b) and 6 (c) are views showing the display screens in each stage of the alignment work in the order of work. FIG. 6A shows a display screen at an initial stage when the frame is moved by manually operating the operation switch 21 by visual measurement. The body to be treated (eg, stone) reciprocates within a certain range in synchronization with the respiratory cycle. Reference numeral 29 denotes a treatment object at one end of this movement range, and 29 'denotes a treatment object at one end of this movement range. Since the scan plane of the B-mode image does not coincide with the movement trajectory 31 of the treatment target 29, only the treatment target 29 having a certain respiratory phase can be captured in the B-mode image.
【００１９】操作者によるポインティングデバイス１９
の操作により、Ｃモード画像上で、被治療体２９，２９
´の各中心位置３０，３０´が指定される。各中心位置
３０と３０´を結ぶ態動軌跡３１に、Ｂモード画像のス
キャン面が一致する（重なり合う）ように、Ｂモード画
像用プローブ７が回転する。マーカ２８と態動軌跡３１
との交差角度に一致するＢモード画像用プローブ７の回
転角は、ＣＰＵ１８により計算される。プローブ回転移
動駆動機構は、ＣＰＵ１８が計算した回転角だけ回転す
るようにＢモード画像用プローブ７を回転駆動する。さ
らに、Ｃモード画像上で、態動軌跡３１が焦点２７を通
るように、態動軌跡３１に直交する方向に沿ってフレー
ム２がＣＰＵ１８の制御のもとでフレーム移動機構２２
に駆動されて平行移動する。この回転及び平行移動が終
了した段階での表示画面が図６（ｂ）である。この段階
では、多くの場合、態動軌跡３１の一部が焦点可変範囲
２６から外れている。つまり、被治療体２９がある呼吸
位相で、焦点可変範囲２６から外れている。態動軌跡３
１が焦点可変範囲２６の範囲内に収まるように、態動軌
跡３１に沿ってフレーム２がＣＰＵ１８の制御のもとで
スレーム移動機構２２に駆動されて平行移動する。この
段階での表示画面が図６（ｃ）である。Pointing device 19 by the operator
By the operation of, the treated body 29, 29 is displayed on the C mode image.
Each center position 30, 30 'of' is designated. The B-mode image probe 7 is rotated so that the scan plane of the B-mode image matches (overlaps) with the movement trajectory 31 connecting the respective center positions 30 and 30 ′. Marker 28 and movement trajectory 31
The rotation angle of the B-mode image probe 7 that coincides with the intersection angle with is calculated by the CPU 18. The probe rotational movement drive mechanism rotationally drives the B-mode image probe 7 so as to rotate by the rotation angle calculated by the CPU 18. Further, on the C mode image, the frame 2 is moved under the control of the CPU 18 along the direction orthogonal to the movement trajectory 31 so that the movement trajectory 31 passes through the focal point 27.
Driven by and translates. The display screen at the stage when the rotation and the parallel movement are completed is shown in FIG. At this stage, in many cases, a part of the movement trajectory 31 is out of the focus variable range 26. That is, the treated body 29 is out of the focus variable range 26 at a certain respiratory phase. Path of movement 3
The frame 2 is driven by the slamming moving mechanism 22 under the control of the CPU 18 to move in parallel along the movement locus 31 so that 1 falls within the variable focus range 26. The display screen at this stage is shown in FIG.
【００２０】このように直交する２面で被治療体を３次
元で確認することができ、また呼吸により各面から被治
療体が外れることがないので、治療用超音波の焦点を被
治療体に高精度で一致させることができる。As described above, the object to be treated can be confirmed three-dimensionally by the two surfaces which are orthogonal to each other, and the object to be treated is not detached from each surface by breathing. Can be matched with high precision.
【００２１】図７は第２実施例により超音波治療装置の
主要部の構成を示す図である。図７において、図１と同
じ部分は同符号を付して説明は省略する。円柱状のＢモ
ード画像用プローブ４１は、フレーム２の中心の開口に
回転及び移動自在に挿入される。Ｂモード画像用プロー
ブ４１としては、スキャン面が少なくとも２つの位置で
切り換え可能なものであればよく、例えば図２（ａ），
（ｂ）のいずれかが採用される。ここでは図２（ａ）の
ものが採用されるものと仮定して説明する。この場合、
スキャン面の切り換えはスキャンコントローラ４２の制
御より振動子アレイが２つの角度間を往復回動すること
によって行われる。スキャンコントローラ４２は、２次
元のスキャンが終了して１毎のＢモード画像を構成する
のに必要な受信信号を収集する毎にスキャン面を切り換
える。したがって、異なるスキャン面のＢモード画像が
交互に構成され、図８に示すように表示装置１０に同時
並列表示される。２つのスキャン面各々の角度位置は、
ＣＰＵ４３に接続されたキーボード等の入力機器４４の
操作により個々に設定される。これにより任意の位置及
び任意の角度で交差する２つのＢモード画像が同時観察
することができる。多くの場合、２つのスキャン面は直
交するように２つのスキャン面各々の角度位置が設定さ
れる。FIG. 7 is a diagram showing a structure of a main part of an ultrasonic therapeutic apparatus according to the second embodiment. 7, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The columnar B-mode image probe 41 is rotatably and movably inserted into the central opening of the frame 2. The B-mode image probe 41 may be any one as long as the scan surface can be switched at at least two positions. For example, as shown in FIG.
Either of (b) is adopted. Here, description will be made assuming that the one shown in FIG. in this case,
The switching of the scan plane is performed by reciprocating the transducer array between two angles under the control of the scan controller 42. The scan controller 42 switches the scan plane every time a two-dimensional scan is completed and a reception signal necessary to form a B-mode image for each one is collected. Therefore, B-mode images on different scan planes are alternately formed and are simultaneously displayed in parallel on the display device 10 as shown in FIG. The angular position of each of the two scan planes is
It is set individually by operating an input device 44 such as a keyboard connected to the CPU 43. As a result, two B-mode images that intersect at any position and at any angle can be simultaneously observed. In many cases, the angular positions of the two scan planes are set so that the two scan planes are orthogonal to each other.
【００２２】位置合わせ作業においては、一方のＢモー
ド画像５０上で、焦点マーカ５３が被治療体５２に一致
するように、操作スイッチのマニュアル操作によりフレ
ーム２が移動される。しかし、超音波ビームには一定の
厚みがあるので、実際には別な角度から見ると焦点が被
治療体から外れていることがある。このことは、別の角
度のスキャン面のＢモード画像５１で確認することがで
きる。両画像を観察しながら、Ｂモード画像５０上で焦
点マーカ５３が被治療体５２から外れないように、且つ
Ｂモード画像５１上で焦点マーカ５３´が被治療体５２
に一致するように、操作スイッチの操作に連動してフレ
ーム２がマニュアルで移動される。このように本実施例
によれば位置合わせを正確且つ簡易に行い得る。本発明
は上記実施例に限定されず種々変形して実施可能であ
る。In the alignment work, the frame 2 is moved by the manual operation of the operation switch so that the focus marker 53 is aligned with the body 52 to be treated on the one B-mode image 50. However, since the ultrasonic beam has a certain thickness, it may actually be out of focus from the body to be treated when viewed from another angle. This can be confirmed by the B-mode image 51 of the scan plane at another angle. While observing both images, the focus marker 53 on the B-mode image 50 does not deviate from the treatment target 52, and the focus marker 53 ′ on the B-mode image 51 indicates the treatment target 52.
The frame 2 is manually moved in synchronization with the operation of the operation switch so as to coincide with. As described above, according to this embodiment, the alignment can be accurately and easily performed. The present invention is not limited to the above embodiments and can be implemented with various modifications.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、焦点を含むＢモード画
像と、焦点と同じ深度で且つＢモード画像のスキャン面
と交差する面に関する組織画像としての焦点を含むＣモ
ード画像とを並列表示して、焦点と被治療体との位置合
わせを簡易な作業で且つ高精度で行うことができる超音
波治療装置を提供できる。According to the present invention, a B-mode image including a focus and a C-mode image including a focus as a tissue image with respect to a plane having the same depth as the focus and intersecting the scan plane of the B-mode image are displayed in parallel. As a result, it is possible to provide an ultrasonic treatment apparatus capable of performing the alignment between the focus and the body to be treated with a simple operation and with high accuracy.
【図１】本発明の第１実施例による超音波治療装置の構
成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic therapeutic apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のＣモード画像用プローブの構造図。FIG. 2 is a structural diagram of the C-mode image probe of FIG.
【図３】図１の表示装置の表示画面の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen of the display device of FIG.
【図４】図１のＣモード画像用プローブによるスキャン
面の移動の様子を示す図。FIG. 4 is a diagram showing how the scan plane is moved by the C-mode image probe shown in FIG. 1;
【図５】図１のＣモード画像構成回路による受信信号の
サンプリングゲート処理を説明する図。5 is a diagram illustrating sampling gate processing of a received signal by the C-mode image configuration circuit of FIG.
【図６】第１実施例による位置合わせ作業の進行に応じ
た各段階における表示装置の表示画面を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a display screen of the display device at each stage according to the progress of the alignment work according to the first embodiment.
【図７】本発明の第２実施例による超音波治療装置の構
成図。FIG. 7 is a configuration diagram of an ultrasonic therapeutic apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図８】第２実施例による表示画面の一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a display screen according to a second embodiment.
１…治療用超音波発生素子、２…フレーム、３…駆動回
路、４…水袋、５…被検体、６…焦点、７…Ｂモード画
像用プローブ、８…送受信回路、９…Ｂモード画像構成
回路、１０…表示回路、１１…Ｂモード画像、１２…Ｃ
モード画像用プローブ、１３…スキャンコントローラ、
１４…送受信回路、１５…Ｃモード画像構成回路、１６
…Ｃモード画像、１７…センサ、１８…ＣＰＵ、１９…
ポインティングデバイス、２１…操作スイッチ、２２…
フレーム移動機構。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic generator for therapy, 2 ... Frame, 3 ... Drive circuit, 4 ... Water bag, 5 ... Subject, 6 ... Focus, 7 ... B mode image probe, 8 ... Transceiver circuit, 9 ... B mode image Configuration circuit, 10 ... Display circuit, 11 ... B-mode image, 12 ... C
Mode image probe, 13 ... Scan controller,
14 ... Transceiver circuit, 15 ... C-mode image forming circuit, 16
... C-mode image, 17 ... Sensor, 18 ... CPU, 19 ...
Pointing device, 21 ... Operation switch, 22 ...
Frame moving mechanism.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006898AJPH07204202A (en) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Ultrasonic therapy equipment |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006898AJPH07204202A (en) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Ultrasonic therapy equipment |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204202Atrue JPH07204202A (en) | 1995-08-08 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006898APendingJPH07204202A (en) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Ultrasonic therapy equipment |
| Country | Link |
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