本發(fā)明涉及超聲波治療裝置。
背景技術(shù):
以往,在利用會聚于一點(diǎn)的超聲波(會聚超聲波)而進(jìn)行的活體組織的治療中,提出了如下的超聲波治療裝置:該超聲波治療裝置具有對相當(dāng)于活體組織的患部的區(qū)域進(jìn)行加熱的預(yù)備加熱模式和燒灼模式,以兩個(gè)階段對活體組織進(jìn)行加熱(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中,首先,在預(yù)備加熱模式下,向活體組織照射較弱的超聲波而將活體組織預(yù)加熱到不到熱變性溫度的溫度。然后,在燒灼模式下,向預(yù)加熱后的活體組織照射超聲波而將活體組織加熱到熱變性溫度以上而對活體組織進(jìn)行燒灼。這樣,能夠在燒灼模式下使用較弱的超聲波在短時(shí)間內(nèi)對活體組織進(jìn)行燒灼。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-175933號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
然而,在專利文獻(xiàn)1中,從同一超聲波振動器向活體組織照射預(yù)備加熱用的超聲波和燒灼用的超聲波。即,向活體組織的同一范圍照射兩次超聲波。尤其在小型并且焦距短的體內(nèi)式的會聚超聲波治療裝置的情況下,由于從距離活體組織的表面較近的位置照射超聲波,因此作為超聲波的焦點(diǎn)附近以外的區(qū)域的與活體組織的表面和內(nèi)部接觸的照射路徑的區(qū)域也能夠被超聲波加熱到高溫。其結(jié)果為,有時(shí)可能無意地也將焦點(diǎn)附近的患部以外的部分燒灼。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供能夠防止照射會聚超聲波的路徑上的活體組織的表面和內(nèi)部的加熱、選擇性地僅對患部進(jìn)行燒灼的超聲波治療裝置。
用于解決課題的手段
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明提供以下的手段。
本發(fā)明提供一種超聲波治療裝置,該超聲波治療裝置具有:治療超聲波照射部,其以與活體組織的表面對置的方式配置,向所述活體組織照射會聚超聲波而將位于所述活體組織的深部的所述會聚超聲波的焦點(diǎn)附近加熱到所述活體組織的熱變性溫度以上的溫度;以及預(yù)加熱能量照射部,其向所述活體組織照射能量波而將所述焦點(diǎn)附近加熱到不到所述熱變性溫度的溫度,該預(yù)加熱能量照射部向所述活體組織照射不對位于所述治療超聲波照射部與所述焦點(diǎn)之間的所述活體組織起到加熱作用的所述能量波。
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)將治療超聲波照射部以與活體組織對置的方式配置使得會聚超聲波的焦點(diǎn)與位于活體組織的深部的患部一致并且從治療超聲波照射部向活體組織照射會聚超聲波時(shí),通過使超聲波會聚于患部而局部地對患部進(jìn)行加熱和燒灼。這里,在照射會聚超聲波之前,預(yù)先從預(yù)加熱能量照射部向活體組織照射能量波而對患部附近進(jìn)行預(yù)加熱,從而與不對患部附近進(jìn)行預(yù)加熱的情況相比,能夠降低燒灼患部所需的會聚超聲波的能量和照射時(shí)間。
在這種情況下,位于治療超聲波照射部與焦點(diǎn)之間的活體組織沒有被能量波預(yù)加熱。因此,防止了當(dāng)在預(yù)加熱之后向活體組織照射會聚超聲波直至對患部進(jìn)行燒灼為止時(shí)在治療超聲波照射部與焦點(diǎn)之間尤其在活體組織的表面上活體組織被加熱到熱變性溫度以上的溫度。由此,能夠防止照射活體組織的路徑上的活體組織的表面和內(nèi)部的加熱,選擇性地僅對患部進(jìn)行燒灼。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述預(yù)加熱能量照射部從與所述治療超聲波照射部照射所述會聚超聲波的照射方向不同的方向?qū)λ龌铙w組織照射所述能量波。
這樣,由于能量波的傳播路徑與會聚超聲波的傳播路徑不同,因此能夠更可靠地防止活體組織的同一范圍被能量波和會聚超聲波雙方加熱。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述超聲波治療裝置具有:預(yù)加熱溫度測定部,其對由所述預(yù)加熱能量照射部加熱后的所述焦點(diǎn)附近的溫度進(jìn)行測定;以及治療超聲波設(shè)定部,其根據(jù)由該預(yù)加熱溫度測定部測定的溫度來設(shè)定從所述治療超聲波照射部向所述活體組織照射的所述會聚超聲波的強(qiáng)度和照射時(shí)間中的至少一方。
這樣,能夠根據(jù)通過能量波的照射而被預(yù)加熱的患部的溫度而恰好地向患部照射超聲波以可靠地對患部進(jìn)行燒灼。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述預(yù)加熱溫度測定部具有對所述患部或該患部附近的溫度進(jìn)行實(shí)測的溫度傳感器。
這樣,能夠獲得患部的更準(zhǔn)確的溫度。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述預(yù)加熱溫度測定部根據(jù)所述預(yù)加熱能量照射部照射所述能量波的照射條件來計(jì)算所述焦點(diǎn)附近的溫度。
這樣,由于不需要傳感器等設(shè)備,因此能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡化。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述超聲波治療裝置具有:治療區(qū)域移動機(jī)構(gòu),其使從所述治療超聲波照射部向所述活體組織照射的所述會聚超聲波的所述焦點(diǎn)移動;預(yù)加熱區(qū)域移動機(jī)構(gòu),其使從所述預(yù)加熱能量照射部向所述活體組織照射的所述能量波的照射區(qū)域移動;以及控制部,其對所述治療超聲波照射部、所述能量照射部、所述治療區(qū)域移動機(jī)構(gòu)以及所述預(yù)加熱區(qū)域移動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制以使得一邊變更所述照射區(qū)域和所述焦點(diǎn)的位置一邊交替地執(zhí)行利用所述能量波對所述照射區(qū)域的加熱和利用所述會聚超聲波對由所述能量波剛剛加熱的所述照射區(qū)域的加熱。
這樣,能夠有效地進(jìn)行活體組織的大范圍的燒灼。
在上述發(fā)明中,所述能量波可以是超聲波。
這樣,能夠通過將超聲波具有的振動能量在活體組織中轉(zhuǎn)換為熱能而對活體組織進(jìn)行預(yù)加熱。尤其是脂肪對超聲波的吸收率比其他種類的組織高,因此能夠使用超聲波來選擇性地對脂肪進(jìn)行預(yù)加熱。
在上述發(fā)明中,所述能量波可以是微波。
這樣,能夠通過將微波具有的電磁能在活體組織中轉(zhuǎn)換為熱能而對活體組織進(jìn)行預(yù)加熱。尤其是,水分子對1ghz~20ghz的頻段的微波的吸收率高。因此,能夠使用上述頻段的微波來有效并且選擇性地對存在大量水分子的區(qū)域進(jìn)行預(yù)加熱。
在上述發(fā)明中,所述能量波可以是激光。
這樣,能夠通過將激光具有的光能在活體組織中轉(zhuǎn)換為熱能而對活體組織進(jìn)行預(yù)加熱。血管性組織對比1100nm短的波段的光的能量吸收比不包含血管的組織大,因而該比1100nm短的波段的光容易在血管性組織中轉(zhuǎn)換為熱能。尤其是,紅血球?qū)?00nm附近的波段的光的吸收率高,還原血紅蛋白對660nm前后的波段的光的吸收率高,氧化血紅蛋白對900nm以上的波段的光的吸收率高。因此,能夠使用上述波段的激光來選擇性地對上述波段的血管進(jìn)行預(yù)加熱。
在上述發(fā)明中,也可以是,所述超聲波治療裝置具有:多種所述預(yù)加熱能量照射部,它們輸出彼此不同種類的所述能量波;輸入部,其供用戶輸入治療條件;以及預(yù)加熱單元選擇部,其根據(jù)輸入給該輸入部的所述治療條件來選擇在治療中使用的所述預(yù)加熱能量照射部的種類。
這樣,能夠支持用戶適當(dāng)選擇預(yù)加熱能量照射部的種類。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,實(shí)現(xiàn)了如下效果:能夠防止在照射會聚超聲波的路徑上的活體組織的表面和內(nèi)部的加熱,選擇性地僅對患部進(jìn)行燒灼。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超聲波治療裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出圖1的超聲波治療裝置的插入部前端部的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是示出圖1的超聲波治療裝置的預(yù)加熱超聲波照射部的變形例的圖。
圖4是示出圖1的超聲波治療裝置的治療超聲波照射部的變形例的圖。
圖5是示出圖1的超聲波治療裝置的變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖6是示出圖1的超聲波治療裝置的另一變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖7是對圖6的超聲波治療裝置的預(yù)加熱動作和燒灼動作的一例進(jìn)行說明的圖。
圖8是示出通過圖7的預(yù)加熱動作和燒灼動作而被預(yù)加熱和燒灼的區(qū)域的圖。
圖9是對圖6的超聲波治療裝置的預(yù)加熱動作和燒灼動作的另一例進(jìn)行說明的圖。
圖10是示出通過圖9的預(yù)加熱動作和燒灼動作而被預(yù)加熱和燒灼的區(qū)域的圖。
圖11是對在圖7和圖9的燒灼動作中治療超聲波的強(qiáng)度的調(diào)節(jié)方法進(jìn)行說明的圖。
圖12是對圖1的超聲波治療裝置的另一變形例及其使用方法的一例進(jìn)行說明的圖。
圖13是對圖1的超聲波治療裝置的另一變形例及其使用方法的一例進(jìn)行說明的圖。
圖14是對圖1的超聲波治療裝置的另一變形例及其使用方法的一例進(jìn)行說明的圖。
圖15是示出圖14的超聲波治療裝置的變形例的圖。
圖16是示出圖14的超聲波治療裝置的另一變形例的圖。
圖17是示出圖14的超聲波治療裝置的另一變形例的圖。
圖18a是示出圖14的超聲波治療裝置的另一變形例的圖。
圖18b是從正面觀察圖18a的超聲波治療裝置的治療超聲波照射部和微波照射部的圖。
圖19是示出圖1的超聲波治療裝置的另一變形例的圖。
圖20是示出圖19的超聲波治療裝置的變形例的圖。
圖21是示出圖1的超聲波治療裝置的另一變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的超聲波治療裝置1進(jìn)行說明。
如圖1和圖2所示,本實(shí)施方式的超聲波治療裝置1具有:治療超聲波照射部3和預(yù)加熱超聲波照射部(預(yù)加熱能量照射部)4,它們設(shè)置于能夠插入到活體內(nèi)的細(xì)長的插入部2的前端部;驅(qū)動控制部5,其對兩個(gè)超聲波照射部3、4進(jìn)行驅(qū)動控制;操作部6,其用于供用戶對超聲波照射部3、4的動作進(jìn)行操作;圖像獲取部7,其獲取活體組織s的超聲波圖像;以及顯示部8,其對超聲波圖像進(jìn)行顯示。
治療超聲波照射部3例如具有hifu(highintensityfocusedultrasound:高強(qiáng)度會聚超聲)元件那樣的超聲波換能器,該hifu元件具有凹面狀的放射面3a,通過從驅(qū)動控制部5向hifu元件提供驅(qū)動信號而使該治療超聲波照射部3從放射面3a放出治療超聲波u1,該治療超聲波u1會聚于該放射面3a的焦點(diǎn)f。如圖2所示,當(dāng)以焦點(diǎn)f位于活體組織s的深部的狀態(tài)向活體組織s照射治療超聲波u1時(shí),焦點(diǎn)f處溫度上升最快,進(jìn)而從焦點(diǎn)f向周圍傳播熱,從而以焦點(diǎn)f為中心的三維區(qū)域被加熱。在活體組織s內(nèi)部以焦點(diǎn)f為中心的加熱區(qū)域是具有沿著照射束的中心軸的長軸那樣的幾乎橢圓形狀的范圍。治療超聲波照射部3的放射面3a的形狀只要是能夠形成焦點(diǎn)的形狀,也可以不是凹面狀。
預(yù)加熱超聲波照射部4具有超聲波元件,該超聲波元件具有平坦?fàn)畹姆派涿?a,通過從驅(qū)動控制部5向超聲波元件提供驅(qū)動信號而使該預(yù)加熱超聲波照射部4從放射面4a放出預(yù)加熱超聲波(預(yù)加熱能量波)u2。當(dāng)向活體組織s照射預(yù)加熱超聲波u2時(shí),在該預(yù)加熱超聲波u2的照射區(qū)域中被溫度均勻地加熱。也可以像圖3所示那樣設(shè)置多個(gè)預(yù)加熱超聲波照射部4。并且,為了得到患部附近的預(yù)加熱效果而使放射面4a具有形成幾乎平行的照射路徑那樣的曲率,由此能夠有效地對寬廣的預(yù)加熱區(qū)域進(jìn)行加熱。另一方面,通過以多個(gè)焦點(diǎn)位置f進(jìn)行預(yù)備加熱,也能夠?qū)拸V的區(qū)域進(jìn)行預(yù)加熱。而且,也可以使放射面4a與治療超聲波照射部的放射面3a同樣地為凹面狀,進(jìn)行對周圍的應(yīng)該預(yù)備加熱的區(qū)域進(jìn)行加熱并使熱擴(kuò)散那樣的預(yù)加熱超聲波u2的照射。
治療超聲波照射部3和預(yù)加熱超聲波照射部4以放射面3a、4a彼此相互傾斜的方式配置,使得治療超聲波u1的聲軸與預(yù)加熱超聲波u2的聲軸在焦點(diǎn)f處交叉。由此,治療超聲波u1和預(yù)加熱超聲波u2在焦點(diǎn)f處彼此重疊,而在從放射面3a、4a到焦點(diǎn)f之間,除去應(yīng)該進(jìn)行治療的加熱區(qū)域,彼此不重疊地在各自的路徑上傳播。因此,在放射面3a與焦點(diǎn)f之間,活體組織s在其表面和內(nèi)部不會被預(yù)加熱超聲波u2加熱。
這里,預(yù)加熱超聲波u2具有能夠?qū)⒒铙w組織s加熱到不到熱變性溫度的溫度(例如,約50℃)的能量,其中,該熱變性溫度是指引起該活體組織s熱變性的溫度。治療超聲波u1具有能夠在其焦點(diǎn)f附近將被預(yù)加熱超聲波u2預(yù)加熱后的活體組織s加熱到熱變性溫度以上的溫度(例如,約70℃)的能量。
治療超聲波照射部3也可以像圖4所示那樣能夠在預(yù)加熱超聲波u2的照射范圍內(nèi)移動焦點(diǎn)f的位置。
驅(qū)動控制部5使預(yù)加熱超聲波照射部4工作規(guī)定的時(shí)間來執(zhí)行利用預(yù)加熱超聲波u2對活體組織s進(jìn)行加熱的預(yù)加熱動作,然后,使治療超聲波照射部3工作來執(zhí)行利用治療超聲波u1進(jìn)一步對焦點(diǎn)f附近進(jìn)行加熱的燒灼動作。由此,活體組織s首先在包含焦點(diǎn)f在內(nèi)的預(yù)加熱超聲波u2的照射區(qū)域中被預(yù)加熱到比體溫高并且不到熱變性溫度的溫度,接著預(yù)加熱的區(qū)域中的僅焦點(diǎn)f附近被加熱到熱變性溫度以上的溫度從而被燒灼。
操作部6能夠供用戶輸入超聲波照射部3、4的治療的開始指示和停止指示。另外,操作部6能夠供用戶輸入各超聲波u1、u2的照射條件(例如,各超聲波u1、u2的頻率和強(qiáng)度、預(yù)加熱動作中的預(yù)加熱超聲波u2的照射時(shí)間)。也可以代替用戶經(jīng)由操作部6來輸入這些各指示和條件,而是自動地使驅(qū)動控制部5根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件來執(zhí)行超聲波照射部3、4的驅(qū)動控制。
圖像獲取部7具有超聲波探針(省略圖示),該超聲波探針設(shè)置于超聲波照射部3、4的附近,向包含焦點(diǎn)f的范圍內(nèi)發(fā)送和接收診斷用的超聲波。圖像獲取部7根據(jù)超聲波探針?biāo)邮盏某暡ǖ男畔⒍苫铙w組織s的超聲波圖像,并將所生成的超聲波圖像輸出給顯示部8。
另外,圖像獲取部7只要是能夠掌握治療超聲波照射部3與活體組織s的相對位置的單元即可,例如也可以是mri(磁共振成像)裝置等體外式的攝影裝置。
接下來,對這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的超聲波治療裝置1的作用進(jìn)行說明。
要想使用本實(shí)施方式的超聲波治療裝置1對位于活體組織s的深部的患部進(jìn)行治療,按照使治療超聲波u1的焦點(diǎn)f與患部一致的方式使放射面3a與活體組織s的表面對置地配置治療超聲波照射部3。治療超聲波照射部3相對于患部的定位是一邊確認(rèn)在顯示部8上顯示的超聲波圖像一邊進(jìn)行的。
接著,驅(qū)動控制部5根據(jù)對操作部6的治療的開始指示的輸入而開始進(jìn)行治療超聲波照射部3和預(yù)加熱超聲波照射部4的驅(qū)動以使它們依次執(zhí)行預(yù)加熱動作和燒灼動作。首先,驅(qū)動控制部5使預(yù)加熱超聲波照射部4工作以向活體組織s的患部照射規(guī)定的時(shí)間的預(yù)加熱超聲波u2。由此,患部被預(yù)加熱到不到熱變性溫度的溫度。接著,驅(qū)動控制部5使治療超聲波照射部3工作以朝向患部照射治療超聲波u1。由此,患部被加熱到熱變性溫度以上的溫度。用戶根據(jù)超聲波圖像來判斷患部是否被燒灼,在判斷為患部被燒灼時(shí),向操作部6輸入治療的停止指示以使治療超聲波u1的照射停止。
在該情況下,根據(jù)本實(shí)施方式,將被預(yù)加熱超聲波u2預(yù)加熱后的區(qū)域進(jìn)一步加熱到熱變性溫度以上的溫度所需的治療超聲波u1的強(qiáng)度和照射時(shí)間與僅使用治療超聲波u1將活體組織s加熱到熱變性溫度以上的溫度所需的強(qiáng)度和照射時(shí)間相比,強(qiáng)度弱并且照射時(shí)間短。即,具有能夠通過較低強(qiáng)度的治療超聲波u1的短時(shí)間的照射而對患部進(jìn)行燒灼這樣的優(yōu)點(diǎn)。
并且,體內(nèi)式的超聲波治療裝置1的插入部2是細(xì)徑的,從而將超聲波照射部3、4的超聲波元件的尺寸限制得較小,因此使治療超聲波u1的焦距變短。因此,從放射面3a、4a到活體組織s的距離變得較近,活體組織s的表面也被超聲波u1、u2加熱。根據(jù)本實(shí)施方式,對焦點(diǎn)f附近以外的區(qū)域只照射預(yù)加熱超聲波u2和治療超聲波u1中的一方。因此,在向活體組織s照射治療超聲波u1直至患部被燒灼為止時(shí),具有能夠選擇性地僅對患部進(jìn)行燒灼而不會將患部以外的區(qū)域加熱到熱變性溫度以上的溫度這樣的優(yōu)點(diǎn)。
另外,在本實(shí)施方式中,也可以如圖5所示,具有對通過預(yù)加熱動作而被預(yù)加熱的焦點(diǎn)f附近的溫度進(jìn)行測定的預(yù)加熱溫度測定部9,驅(qū)動控制部(治療超聲波設(shè)定部)5根據(jù)由預(yù)加熱溫度測定部9測定的溫度來設(shè)定治療超聲波照射部3照射治療超聲波u1的照射條件。
預(yù)加熱溫度測定部9具有對焦點(diǎn)f附近的溫度進(jìn)行實(shí)測的溫度傳感器(省略圖示)。溫度傳感器優(yōu)選是非接觸地測定溫度的方式的傳感器,例如紅外線溫度傳感器。尤其是在患部位于深部的情況下,作為預(yù)加熱溫度測定部9,也可以使用mri那樣的對患部的溫度進(jìn)行監(jiān)測的裝置或?qū)铙w組織s的表面溫度進(jìn)行測量來估計(jì)焦點(diǎn)f附近的溫度的方式的裝置。
驅(qū)動控制部5保持有將焦點(diǎn)f附近的溫度與治療超聲波u1的照射條件對應(yīng)起來的函數(shù)或表。照射條件例如是指治療超聲波u1的強(qiáng)度和照射時(shí)間。在函數(shù)或表中以焦點(diǎn)f附近的溫度越高則治療超聲波u1的強(qiáng)度越弱和/或照射時(shí)間越短的方式將溫度與照射條件對應(yīng)起來。在預(yù)加熱動作之后,驅(qū)動控制部5從函數(shù)或表中獲取與預(yù)加熱溫度測定部9所測定的溫度對應(yīng)起來的治療超聲波u1的照射條件,并按照所獲取的照射條件向患部照射治療超聲波u1。
預(yù)加熱超聲波u2預(yù)加熱的溫度根據(jù)活體組織s的種類和環(huán)境等而不同。因此,通過預(yù)加熱溫度測定部9對焦點(diǎn)f附近的溫度進(jìn)行測定,并根據(jù)所測定的溫度來設(shè)定治療超聲波u1的照射條件,從而能夠恰好地向患部照射治療超聲波u1以可靠地對患部進(jìn)行燒灼。
預(yù)加熱溫度測定部9也可以代替通過溫度傳感器對焦點(diǎn)f附近的溫度進(jìn)行實(shí)測,而是根據(jù)從驅(qū)動控制部5獲取的預(yù)加熱超聲波u2的照射條件(例如,強(qiáng)度和照射時(shí)間)而在理論上計(jì)算焦點(diǎn)f附近的溫度。在該情況下,預(yù)加熱溫度測定部9例如使用根據(jù)通過預(yù)備實(shí)驗(yàn)而獲取的預(yù)加熱超聲波u2的照射條件與焦點(diǎn)f附近的溫度的相關(guān)關(guān)系而決定的函數(shù)來計(jì)算焦點(diǎn)f附近的溫度。在該情況下,不需要溫度傳感器,因此能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
可以將由預(yù)加熱溫度測定部9測定的溫度的實(shí)測值或計(jì)算值實(shí)時(shí)地顯示在顯示部8上使得用戶能夠識別焦點(diǎn)f當(dāng)前的溫度。這樣,用戶能夠通過對操作部6的輸入而有效地進(jìn)行超聲波照射部3、4的治療的開始指示和停止指示。而且,也可以自動地使驅(qū)動控制部5根據(jù)由預(yù)加熱溫度測定部9測定的溫度的實(shí)測值或計(jì)算值來進(jìn)行超聲波照射部3、4的治療的開始指示和停止指示。
并且,在本實(shí)施方式中,也可以如圖6所示,設(shè)置有使治療超聲波u1的焦點(diǎn)f移動的治療區(qū)域移動機(jī)構(gòu)10和使預(yù)加熱超聲波u2的照射區(qū)域移動的預(yù)加熱區(qū)域移動機(jī)構(gòu)11。在該情況下,如圖7至圖10所示,驅(qū)動控制部(控制部)5對預(yù)加熱超聲波照射部4和預(yù)加熱區(qū)域移動機(jī)構(gòu)11進(jìn)行控制,使得交替地重復(fù)進(jìn)行預(yù)加熱超聲波u2朝向活體組織s的照射和預(yù)加熱超聲波u2在照射區(qū)域中的移動。并且,驅(qū)動控制部5對治療超聲波照射部3和治療區(qū)域移動機(jī)構(gòu)10進(jìn)行控制,使得交替地重復(fù)進(jìn)行焦點(diǎn)f朝向剛剛被預(yù)加熱超聲波u2預(yù)加熱的區(qū)域的移動和治療超聲波u1朝向焦點(diǎn)f的照射。
這樣,能夠?qū)⒋蟮幕疾縿澐殖尚〉膮^(qū)域而依次進(jìn)行燒灼。預(yù)加熱超聲波u2和治療超聲波u1的照射的時(shí)機(jī)可以像圖7和圖8所示那樣是錯(cuò)開的,也可以像圖9和圖10所示那樣是同時(shí)的。
在圖6至圖10的變形例中,優(yōu)選為,預(yù)加熱超聲波u2也是會聚超聲波,以使得利用預(yù)加熱超聲波u2進(jìn)行預(yù)加熱的區(qū)域的大小與利用治療超聲波u1進(jìn)行加熱直至熱變性溫度以上的溫度的區(qū)域的大小相等。這樣,通過限定預(yù)加熱的區(qū)域,假如在將治療超聲波u1照射到患部的外側(cè)時(shí)也能夠防止患部的外側(cè)被燒灼。
并且,在圖6至圖10的變形例中,也可以如圖11所示,驅(qū)動控制部(治療超聲波設(shè)定部)5在每次移動焦點(diǎn)f時(shí)降低治療超聲波u1的強(qiáng)度。在第二處及以后的活體組織s的燒灼時(shí),由于來自已經(jīng)加熱的周邊區(qū)域的熱傳導(dǎo)會將焦點(diǎn)f附近預(yù)加熱到更高的溫度,因此能夠使用更弱的治療超聲波u1對活體組織s進(jìn)行燒灼。也可以在降低治療超聲波u1的強(qiáng)度的基礎(chǔ)上或取而代之,縮短治療超聲波u1的照射時(shí)間。
并且,在本實(shí)施方式中,將治療超聲波照射部3和預(yù)加熱超聲波照射部4設(shè)置于同一插入部2,但也可以取而代之,像圖12所示那樣將它們設(shè)置于不同的插入部2、2’。在該情況下,優(yōu)選為,將治療超聲波照射部3與預(yù)加熱超聲波照射部4以將患部夾在它們之間的方式對置配置,從彼此相反側(cè)向患部照射治療超聲波u1和預(yù)加熱超聲波u2。在圖12所示的例子中,將治療超聲波照射部3和預(yù)加熱超聲波照射部4分別配置于將作為患部的胰腺夾在其間的胃和十二指腸,從彼此相反側(cè)朝向胰腺照射治療超聲波u1和預(yù)加熱超聲波u2。
并且,在本實(shí)施方式中,利用預(yù)加熱超聲波u2直接對患部進(jìn)行預(yù)加熱,但也可以取而代之,對位于患部的附近的附近組織進(jìn)行加熱,通過來自所加熱的附近組織的熱傳導(dǎo)而間接地對患部進(jìn)行預(yù)加熱。
在圖13中示出了在從內(nèi)側(cè)對心臟進(jìn)行燒灼的治療中從心臟的外側(cè)向覆蓋心臟表面的脂肪照射預(yù)加熱超聲波u2以對脂肪進(jìn)行加熱從而通過來自脂肪的熱傳導(dǎo)來對患部進(jìn)行預(yù)加熱的例子。由于脂肪與肌肉等其他組織相比對超聲波的吸收率較高,因此能夠使用預(yù)加熱超聲波u2選擇性地對脂肪進(jìn)行加熱。也能夠在表面被脂肪覆蓋的其他器官(例如,肝臟、胃、腸)的治療中使用相同的預(yù)加熱方法。
并且,在本實(shí)施方式中,作為用于對活體組織s進(jìn)行預(yù)加熱的能量波,使用了超聲波u2,但也可以取而代之,使用其他能量波例如微波或激光。
圖14示出了放射微波m來代替預(yù)加熱超聲波u2的變形例。通過將水的吸收率高的頻段(例如,1ghz~20ghz)的微波m向活體組織s照射,而能夠選擇性地對存在大量水的區(qū)域例如存儲尿液的膀胱和尿道進(jìn)行加熱。因此,在位于膀胱或尿道的附近的前列腺和子宮的治療中,可以利用微波m對膀胱或尿道進(jìn)行加熱,將膀胱或尿道作為熱源而間接地對前列腺或子宮進(jìn)行預(yù)加熱。
在圖14中示出了從體外朝向膀胱或尿道照射微波m的體外式,但也可以采用在體內(nèi)向患部照射微波m的體內(nèi)式。
圖15示出了體內(nèi)式的一例。在圖15中,將治療超聲波照射部3和放射微波m的微波照射部12分別配置于將作為患部的前列腺夾在其間的直腸和尿道,從彼此相反側(cè)朝向前列腺照射治療超聲波u1和微波m。
在使用微波照射部12的情況下,也可以如圖16至圖18b所示,使用設(shè)置為能夠從插入部2的前端部突出的注射針15向患部的附近注射生理鹽水等水溶液d,利用微波m對所注射的水溶液d進(jìn)行加熱從而間接地對患部進(jìn)行預(yù)加熱。在該情況下,為了防止在治療超聲波照射部3與患部之間活體組織s被預(yù)加熱,而將水溶液d注射到比患部更深的位置。
可以如圖16所示,從與治療超聲波u1相反一側(cè)向患部照射微波m?;蛘咭部梢匀鐖D17至圖18b所示,從與治療超聲波u1相同一側(cè)向患部照射微波m。在圖17中,微波m朝向水溶液d的照射方向與治療超聲波u1朝向患部的照射方向不同。在圖18a和圖18b中,微波m朝向水溶液d的照射方向與治療超聲波u1朝向患部的照射方向相同。在患部對微波m的吸收充分小于所注射的水溶液d對微波m的吸收的情況下,相對于照射微波m時(shí)的水溶液d的加熱,不會使活體組織s的表面溫度變高。因此,可以像圖18a和圖18b所示那樣將治療超聲波照射部3的圓環(huán)狀的放射面與微波照射部12的圓狀的放射面配置成同軸,使得治療超聲波u1和微波m同軸地射出。
圖19和圖20示出了具有向活體組織s照射激光l的激光照射部13來代替預(yù)加熱超聲波照射部4的變形例。通過將活體組織s所包含的特定成分具有較高的吸收率的波段的激光l向活體組織s照射,能夠選擇性地對活體組織s的特定的區(qū)域進(jìn)行加熱。
血管性組織和不包含血管在內(nèi)的組織對1100nm以上的波段的激光的吸收為相同程度,但該1100nm以上的波段的激光會被活體組織s內(nèi)的水分子強(qiáng)烈吸收,因此能夠選擇性地對水分子豐富的區(qū)域進(jìn)行加熱。
由于血管性組織比不包含血管在內(nèi)的組織更強(qiáng)烈地吸收不到1100nm的波段的激光l,因此能夠選擇性地對血管性組織進(jìn)行加熱。例如,在使用了紅血球的吸收率高的400nm附近的波段的激光l的情況下,選擇性地對血管進(jìn)行加熱。尤其是在使用了作為氧化血紅蛋白的吸收峰值波長的約900nm的激光l的情況下,選擇性地對新生血管等含氧量豐富的血管進(jìn)行加熱。因此,能夠利用激光l來選擇性地對存在大量毛細(xì)血管或新生血管并且血流平穩(wěn)的腫瘤進(jìn)行預(yù)加熱。
在由激光l的照射引起的血管的溫度上升充分大于患部的其他組織的溫度上升時(shí),也可以將激光照射部13與圖18a和圖18b所示的微波照射部12同樣地配置,在同一方向上向患部照射治療用超聲波u1和激光l。
在對血流快的血管進(jìn)行加熱的情況下,也可以是,在通過壓迫等而使血流停止的狀態(tài)下照射激光l。
激光l可以是駐波,也可以是高頻脈沖。在使用了比駐波具有更高的能量的高頻脈沖的情況下,能夠更加有效地對活體組織s進(jìn)行預(yù)加熱。
并且,在本實(shí)施方式中,也可以是,具有上述的多種預(yù)加熱能量照射部4、12、13,還具有根據(jù)治療條件而選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)加熱能量照射部的種類并推薦給用戶的預(yù)加熱單元選擇部14。在圖21中,作為一例,示出了預(yù)加熱能量照射部4、12、13與治療超聲波照射部3設(shè)置于同一插入部2的前端部的結(jié)構(gòu),但預(yù)加熱能量照射部4、12、13也可以設(shè)置于與設(shè)置有治療超聲波照射部3的插入部2不同的插入部,還可以是從體外照射能量波的體外式。
預(yù)加熱單元選擇部14根據(jù)用戶輸入給操作部(輸入部)6的治療條件來選定預(yù)加熱能量照射部4、12、13的種類。治療條件例如是指治療對象的疾病和器官、該器官的厚度等。例如,預(yù)加熱單元選擇部14在治療對象的疾病是癌癥的情況下,推薦激光照射部13,該激光照射部13輸出輸出波長660nm的激光l,在治療對象的器官是前列腺的情況下,推薦微波照射部12。這樣,能夠支持用戶選擇對治療最佳的預(yù)加熱能量照射部4、12、13。
標(biāo)號說明
1:超聲波治療裝置;2:插入部;3:治療超聲波照射部;4:預(yù)加熱超聲波照射部(預(yù)加熱能量照射部);5:驅(qū)動控制部(控制部、治療超聲波設(shè)定部);6:操作部(輸入部);7:圖像獲取部;8:顯示部;9:預(yù)加熱溫度測定部;10:治療區(qū)域移動機(jī)構(gòu);11:預(yù)加熱區(qū)域移動機(jī)構(gòu);12:微波照射部(預(yù)加熱能量照射部);13:激光照射部(預(yù)加熱能量照射部);14:預(yù)加熱單元選擇部;15:注射針;u1:治療超聲波(會聚超聲波);u2:預(yù)加熱超聲波(預(yù)加熱能量波);m:微波(預(yù)加熱能量波);l:激光(預(yù)加熱能量波)。