(57)【要約】【課題】  被検部の治療を行うための光の照射条件を決めるための、照射対象の定量的な情報を操作者に示すことができる治療システムを提供する。【解決手段】  被検体中の被検部に光を照射することで前記被検部の治療を行う治療プローブと、前記被検体に光を照射することで発生する音響波を受信して受信信号を出力する音響波受信部と、前記受信信号に基づいて、前記被検部の定量的な情報を取得する取得部と、を有する治療システム。【選択図】  図１
2020069116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の中の被検部に光を照射することで前記被検部の治療を行う治療プローブと、
前記被検体に光を照射することで発生する音響波を受信して受信信号を出力する音響波受信部と、
前記受信信号に基づいて、前記被検部の定量的な情報を取得する取得部と、
前記被検部の定量的な情報を表示する制御を行う表示制御部と、
を有する治療システム。
【請求項２】
前記被検部の定量的な情報に基づいて、前記被検部の治療を行うための光の照射条件を設定する設定部をさらに有する、
請求項１に記載の治療システム。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記被検部の治療を行うための光の照射条件を表示する制御を行う、
請求項１または２に記載の治療システム。
【請求項４】
前記光の照射条件は、前記被検部の治療を行うための、光の光量、光のパルス幅、光の波長、光の繰り返し周波数、光の総照射時間の少なくともいずれか１つである、
請求項２または３に記載の治療システム。
【請求項５】
前記被検部の定量的な情報は、前記被検部の径、前記被検体の表面から前記被検部までの深さに関する情報、前記被検部に含まれる特定の物質の密度に関する情報の少なくともいずれか１つである、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項６】
前記被検部は、しみ、ほくろ、入れ墨の少なくともいずれか１つである、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項７】
前記被検部に含まれる特定の物質の密度は、しみのメラニンの密度、ほくろのメラニンの密度、入れ墨の染料の密度の少なくともいずれか１つである、
請求項５に記載の治療システム。
【請求項８】
前記設定部は、前記被検部の径に応じて、前記パルス幅を設定する、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項９】
前記設定部は、前記被検部の径が大きいほど、前記パルス幅を大きくする、
請求項８に記載の治療装置。
【請求項１０】
前記設定部は、前記被検体の表面から前記被検部までの深さに応じて、光の光量、光の波長の少なくともいずれか１つを設定する、
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項１１】
前記設定部は、前記深さが深いほど、前記光の光量を大きくする、
請求項１０に記載の治療システム。
【請求項１２】
前記設定部は、前記深さが深いほど、前記光の波長を長くする、
請求項１０または１１に記載の治療システム。
【請求項１３】
前記設定部は、前記被検部に含まれる特定の物質の密度に応じて、光の光量、光の繰り返し周波数、光の総照射時間の少なくともいずれか１つを設定する、
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項１４】
前記設定部は、前記被検部に含まれる特定の物質の密度が高いほど、前記光の光量を小さくする、
請求項１３に記載の治療システム。
【請求項１５】
前記設定部は、前記被検部に含まれる特定の物質の密度が高いほど、前記光の繰り返し周波数を低くする、
請求項１３または１４に記載の治療システム。
【請求項１６】
前記設定部は、前記被検部に含まれる特定の物質の密度が高いほど、前記光の総照射時間を短くする、
請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項１７】
前記設定部は、前記被検体のうち、前記被検部と、前記被検部以外の領域の情報に基づいて、前記光の照射条件を設定する、
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の治療システム。
【請求項１８】
前記被検部以外の領域の情報は、被検体の肌の色である、
請求項１７記載の治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療分野で、レーザを用いて、ほくろ、シミ、入れ墨の除去や脱毛などの治療を行う装置（レーザ治療装置）が研究されている。このような従来の治療装置では使用者が治療の種類に応じた照射パラメータを設定したのちに、照射プローブを治療対象に向けてレーザを照射させる。これらの治療装置に用いられるレーザ光源としては、高出力なパルスレーザが一般的に用いられる。また、パルスレーザ光が被検体内部で吸収されると、光音響効果により、光音響波が発生することが知られている。
【０００３】
従来のレーザ治療装置では、レーザ照射中（治療中）における治療部の状態は操作者が目視で確認しているが、目視では被検体内部の治療対象部位の状態が分かりにくく、操作者により治療内容（エネルギー、時間など）が異なる課題があった。これに対し、特許文献１には、生体組織を、詳細には、生体眼の網膜を治療するためのレーザ装置に関し、処理中に光照射の効果が自動的に監視され、レーザを制御するために用いられる例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１１−５００２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、眼底のレーザ治療において、光音響信号を絶えず監視し、フィードバックを実現することで、熱によって引き起こされる不可逆的な組織変化を、実際に生じる前に推定する。この推定結果により、選択された組織変化（損傷）が達成されるように光照射の暴露パラメータ（光量（放射電力及びビーム径）及び／又は放射持続時間）を制御している。
【０００６】
しかしながら、より多様な照射条件を設定する治療においては、治療中の光照射の暴露パラメータ（光量（放射電力及びビーム径）及び／又は放射持続時間）の制御だけでは、不十分である。つまり、治療前に適切に治療の内容（エネルギー、時間など）を決めることができれば、治療中に光照射の暴露パラメータを変更するよりも適切な治療が可能となる。
【０００７】
例えば、あざやしみ、ほくろ、入れ墨、毛根等の治療などの皮膚科領域に適用する場合、疾患ごとに、光量、波長、パルス幅等のより多様な照射条件を設定する必要がある。照射条件を決めるためには、被検部の径（大きさ）、被検体表面からの前記被検部の深さ、前記被検部に含まれる特定の物質の密度等を参考にする必要がある。また、前記被検部に含まれる特定の物質の密度とは、しみ、ほくろ、または毛根のメラニンの密度、入れ墨の染料の密度、血液内のヘモグロビンの量等である。これらの照射対象の定量的な情報（指標）が治療前にないと、具体的な治療の内容（波長、エネルギー、時間など）を決めることができないため、治療を行う操作者によって治療効果にばらつきが出るリスクがある。
【０００８】
そこで、本発明は、治療前に照射対象の定量的な情報を操作者に示すことで、経験の浅い操作者でも適切な光の照射条件での治療が出来る治療システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
被検体中の被検部に光を照射することで前記被検部の治療を行う治療プローブと、
前記被検体に光を照射することで発生する音響波を受信して受信信号を出力する音響波受信部と、
前記受信信号に基づいて、前記被検部の定量的な情報を取得する取得部と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る治療システムによれば、被検部の治療前に、光の照射対象の定量的な情報を取得できるため、被検部の治療のための光の照射条件を適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１の治療システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１の被検部の定量的な情報の取得原理を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１の光の照射条件の設定シーケンスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態１の定量的な情報の取得テーブルである。
【図５】本発明の実施形態１の光の照射条件の設定テーブルである。
【図６】組織変性に至る照射時間と組織温度の関係を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１の光の照射条件設定シーケンスである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
（装置全体構成）
本発明の実施形態に係る治療システムについて図１を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態１に係る治療システムの構成例を示す図である。本実施形態に係る治療システムは、治療プローブ１００２、音響波受信部１０１２、取得部１０１４、設定部１０１７を少なくとも有する。本実施形態に係る治療システムは、被検体に光を照射することで発生する音響波を受信して受信信号を出力する音響波受信部と、受信信号に基づいて、被検部の定量的な情報を取得する取得部とを有する。そのため、取得した定量的な情報を用いることで、被検部の治療を行うための光の照射条件を適切に設定することができる。被検部の定量的な情報を、表示制御部を用いてユーザに提示することで、操作者（ユーザ）は、光の照射条件を適切に設定できる。また、ユーザを介さずに、自動で光の照射条件を設定してもよい。いずれにしても、被検部の定量的な情報に基づいて、光の照射条件を設定できるため、目視で被検部の情報を得るよりも、より適切な光の照射条件で、被検部の治療を行うことが出来る。
【００１４】
図１において、１０３１は、被検体である。本実施形態では、主に皮膚科の疾患を対象としているため、被検体として皮膚を想定している。
【００１５】
１０３２は、被検部である。具体例としては、皮膚や皮膚上の病変（しみ、あざ、ほくろ等）、入れ墨、毛根等が挙げられる。
【００１６】
１００１は、治療装置である。本実施形態では、レーザ光を照射できるレーザ光源を備えた治療装置を想定している。レーザ光源の具体例としては、しみやあざの治療に用いられる、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ（波長５３２ｎｍ）、色素レーザ（波長５８５−６３０ｎｍ）、ルビーレーザ（波長６９４ｎｍ）が挙げられる。他にも色素性皮膚疾患治療用としてアレキサンドライトレーザ（波長７５５ｎｍ）が挙げられる。これらのレーザ光源は、パルス発振方式である。パルスレーザが被検部１０３２に照射され、被検部１０３２がレーザ光を吸収すると、被検部１０３２が熱膨張する。この熱膨張に伴い、被検部１０３２から音響波が発生する。なお、音響波を効率的に発生させるためには数百ナノ秒以下のパルス幅をもつレーザ光を用いることが望ましい。本明細書における音響波とは、典型的には超音波であり、音波、光音響波と呼ばれる弾性波を含む。音響波受信部により音響波から変換された受信信号を音響信号とも呼ぶ。ただし、本明細書における超音波または音響波という記載には、それらの弾性波の波長を限定する意図はない。光音響効果により発生した音響波は、光音響波または光超音波と呼ばれる。光音響波に由来する信号を光音響信号とも呼ぶ。なお、本明細書において、光音響信号とは、アナログ信号とデジタル信号の双方を含む概念である。
【００１７】
１００２は、治療プローブである。具体的には、上記光を照射する照射口（光照射部、不図示）を備え、照射口から光の焦点位置までの距離を確保するためのスペーサを備える。治療プローブ１００２内の光学系が固定式の場合、光の波長を変えると照射口から、光の焦点位置までの距離が変わる。このため、スペーサの長さを変える必要がある。また、治療プローブ１００２が、波長に応じて焦点位置を変える光学系を備えていてもよい。
【００１８】
１０１１は、診断装置である。具体的には、治療プローブ１００２からの光照射により、被検部１０３２で発生した音響波（超音波）を検出し、被検部の定量的な情報を表示する、超音波診断装置を等が挙げられる。定量的な情報の具体例は、被検部１０２３の径（大きさ）、被検体１０３１の表面から被検部２３までの深さに関する情報、被検部１０３２に含まれる特定の物質の密度に関する情報等である。
【００１９】
被検体の表面から被検部までの深さに関する情報とは、例えば、被検体表面から、被検部のうち被検体表面に最も近いエッジ部分までの深さや、被検部のうち被検体表面に最も遠いエッジ部分までの深さである。また、被検体表面から、被検部の中心までとすることができる。ここで、中心とは、被検部が円状であればその中心、楕円状であれば長軸と短軸の交点、矩形であれば２つの対角線の交点である。
【００２０】
また、被検部１０３２に含まれる特定の物質の密度に関するとは、しみのメラニンの密度、ほくろのメラニンの密度、毛根のメラニンの密度、入れ墨の染料の密度、血管内に含まれるヘモグロビンの密度等である。密度に関する情報とは、密度の数値以外にも、濃度や量に関する情報でも良い。
【００２１】
１０１２は、音響波を取得するための、音響波受信部である。音響波受信部１０１２は、受信した音響波を、典型的にはアナログ電気信号に変えて出力する。具体的には、２０ＫＨｚ以上の周波数帯域で感度を有する超音波トランスデューサが挙げられる。超音波トランスデューサとしては、圧電素子を用いる圧電型トランスデューサや、静電容量型トランスデューサなどを用いることができる。
【００２２】
１０１３は、ＡＤＣ（ＡＤ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）部である。ＡＤＣ部１０１３は、音響波受信部１０１２から出力されたアナログ電気信号を、デジタル信号に変換し、出力する。
【００２３】
１０１４は、取得部である。取得部１０１４は、ＡＤＣ部１０１３から出力されたデジタル信号を基に、被検部１０３２の定量的な情報を取得する。取得部１０１４は、プロセッサや処理回路、メモリなどで構成できる。なお、本実施形態に係る診断装置１０１１は、図１に挙げられたユニット以外に、受信信号を増幅する増幅器、受信信号を記憶するＦＩＦＯ等のメモリと、ＦＰＧＡチップ等の演算回路を用いて構成されてもよい。また、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。診断装置１０１１内部の各ブロックは、物理的な実体を持った処理回路で構成されても良いし、プログラムモジュール等により機能的なブロックとして実現されても良い。
【００２４】
１０１５は、表示制御部である。表示制御部１０１５は、液晶ディスプレイ等の表示部を制御して、被検部１０３２の定量的な情報を操作者に向けて表示する。また、表示制御部１０１５は、光の照射条件を操作者に対して表示する。
【００２５】
１０１６は、入力部である。入力部１０１６は、操作者からの入力を受ける。具体的には、キーボードやマウスの他、表示部と一体化されたタッチパネルディスプレイ等でもよい。
【００２６】
１０１７は、設定部である。設定部１０１７は、光の照射条件を設定する。具体的には、被検部の治療を行うための、光の光量、光のパルス幅、光の波長、光の繰り返し周波数、光の総照射時間の少なくともいずれか１つを設定する。
【００２７】
１０２１は、アタッチメントである。アタッチメント１０２１は、治療プローブ１００２と音響波受信部１０１２を機械的に接続する。
【００２８】
１０２２は、治療プローブ１００２からの光の照射と、音響波受信部１０１２の音響波受信タイミングを同期するための同期手段である。具体的には、ＰＤ（フォトダイオード）を用いて、治療プローブの照射光の一部をリファレンスで用いてもよい。他にも、ＴＴＬ等の電気信号を同期手段としてもよい。同期手段１０２２は、治療装置１００１と、診断装置１０１１の間で、設定情報等をやり取りしてもよい。
【００２９】
（定量的な情報の取得原理）
図２は、本発明の実施形態１の被検部の定量的な情報の取得原理を示す図である。図２（ａ）は、音響波取得時の被検体１０３１と本装置の配置を示す図である。ここで、図１で使用した符号は、図１と同様の意味で使用している。
【００３０】
Ｄ１は、被検体１０３１の表面からの、被検部１０３２の深さである。ｄ１は、被検部１０３２の塊の大きさである。具体的には、しみ、ほくろなどのメラニンの塊の他、入れ墨の色素の塊、毛根、血管等が挙げられる。
【００３１】
１００４は、治療プローブ１００２からの照射光である。
【００３２】
１０３３は、治療プローブ１００２からの光照射により、被検部１０３２から発生した音響波（光音響波）である。
【００３３】
図２（ｂ）は、被検部１０３２で発生し、音響波受信部１０１２で受信された、音響波信号を示す図である。
【００３４】
ここで、ｔ０は、治療プローブ１００２から、光照射された時刻である。次に、ｔ１は、被検体１０３１の表面で発生した音響波が音響波受信部１０１２で受信された時刻である。次に、ｔ２は、被検部１０３２で発生した音響波が音響波受信部１０１２で受信された時刻である。次に、Δｔは、ｔ１とｔ２の時間差である。Δｔは、被検部１０３２で発生した音響波が、被検体１０３１の表面に到達するまでの時間に相当する。
【００３５】
また、被検部１０３２のメラニン密度が高い場合、より多くの光が被検部に吸収されるため、被検部１０３２で発生する音響波強度が強くなる。
【００３６】
さらに、光がより多く被検部に吸収され、内部温度が上昇しやすくなる。このため、メラニン等に対して選択性の高い波長を用いる「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍｏｌｙｓｉｓ」であっても、メラニン自体の温度が上昇し、周囲に熱が拡散することで周囲の正常な細胞にダメージを与えるリスクがある。そこで、照射条件を設定する工程で、周囲の正常な細胞にダメージを与えない照射条件に繰返し周期と総照射時間を設定することで、被検部１０３２の周囲の正常な細胞へのダメージを軽減できる。
【００３７】
図２（ｃ）は、図２（ｂ）の時間信号を周波数空間に変換した信号を示す図である。ここで、ｆＡＯは、被検部１０３２で発生した光音響波の受信信号の中心周波数である。中心周波数ｆＡＯの音響波強度は、主として光照射時のパルス幅と、被検部１０３２の大きさや濃度に依存する。具体的には、光照射時のパルス幅（ｎｓｅｃ）と、被検部１０３２の大きさ（ｍｍ）を音響波１０３３の音速（ｍｍ／ｎｓｅｃ）で除した値が近いときに、中心周波数ｆＡＯのピークの音響波強度が強くなる。これは、光照射時のパルス幅に対して、前記値が小さい場合、照射光１００４のエネルギーは、中心周波数ｆＡＯよりも低周波側に分散し、中心周波数ｆＡＯのピークの音響波強度を押し下げる。逆に光照射時のパルス幅に対して、前期値が大きい場合、照射光１００４のエネルギーは、中心周波数ｆＡＯよりも高周波側に分散し、中心周波数ｆＡＯのピークの音響波強度を押し下げる。つまり、光のパルス幅の影響により、受信する時間信号に対して、中心周波数ｆＡＯのピークの音響波強度を変化させることができる。
【００３８】
さらに、被検部１０３２が大きくなると、発生する光音響波の中心周波数ｆＡＯは、低周波側へシフトする。一方、被検部１０３２が小さくなると、発生する光音響波の中心周波数ｆＡＯは、高周波側へシフトする。これらの特性を利用することにより、光照射時の既知のパルス幅を基に、被検部の大きさを推定できる。
【００３９】
（動作シーケンス）
図３は、本発明の実施形態１の照射条件設定シーケンスを示す図である。前述したように、疾患の種類や部位、大きさが異なると、最適な光量や波長、パルス幅、繰り返し周波数、照射時間などの照射条件も異なる。
【００４０】
Ｓ３００１では、診断装置１０１１に、治療装置情報（治療装置１００１で設定している、レーザの波長、パルス幅、パルス形状、繰り返し周波数）を入力する。入力は、入力部１０１６から操作者が行ってもよいし、同期手段１０２２を介して、治療装置１００１から通信で行ってもよい。
【００４１】
Ｓ３００２では、アタッチメント１０２１を設置し、光照射する。本光照射では、治療を目的としないため、被検部１０３２に破壊的な作用を及ぼさない強度に、治療装置１００１で設定するか、光路上に減光器を設けて減光してもよい。
【００４２】
Ｓ３００３では、音響波受信部１０１２で、音響波１０３３を取得する。
【００４３】
Ｓ３００４では、取得部１０１４が、後述の定量的な情報の取得テーブルに基づき、音響波１０３３に基づく被検部１０３２の定量的な情報を取得する。
【００４４】
Ｓ３００５では、被検部１０３２の定量的な情報から、後述の照射条件設定テーブルに基づき、治療用レーザの照射条件を設定する。
【００４５】
Ｓ３００６では、被検部１０３２の定量的な情報と治療用レーザの照射条件を操作者に提示する。被検部１０３２の定量的な情報の提示によって、経験の浅い操作者でも多くのパラメータから最適な治療条件をできる。
【００４６】
Ｓ３００７では、操作者が提示された被検部１０３２の定量的な情報と条件を操作者が承認する。問題がなければ操作者が入力部１０１６を通じて条件を承認し、Ｓ３００９に進む。問題があった場合は、Ｓ３００８に進む。
【００４７】
Ｓ３００８では、操作者または、診断装置１０１１が治療条件の入力内容を修正し、再度Ｓ３００１からシーケンスを繰り返す。
【００４８】
Ｓ３００９では、照射条件を治療装置１００１に設定する。治療装置１００１への照射条件の設定は、操作者が行ってもよいし、超音波診断装置１０１１が、機器間通信によって行ってもよい。操作者が行う場合は、治療装置１００１と診断装置１０１１とで照射条件が一致していることを機器間通信で確認することが望ましい。これにより、最適な治療条件を確実に照射に反映することができる。また、治療装置１００１の設定波長を変更する場合には、治療ブローブ１００２の光学系（集光条件）を変更する必要がある。一般に、治療ブローブ１００２の光学系の変更は、部品の付け替えで行うものが多い。しかし、操作者を介さずに診断装置１０１１から治療装置１００１の設定を変更する構成の場合、操作者による部品の付け替え忘れを防ぐため、治療ブローブ１００２の光学系配置を自動で変更することが好ましい。または、治療プローブ１００２と治療装置１００１または、および診断装置１０１１との間で機器間通信を行えるようにして、治療プローブ１００２の対応波長と治療装置１００１の設定波長が異なる場合は、被検体１０３１に光を照射できないようにしても良い。この時、操作者に波長が異なっていることを知らせたり、適切な治療プローブ１００２に交換するように知らせたりする表示をすることが好ましい。さらに好ましくは、適切な治療プローブの型番等を表示すると良い。これら表示により操作者は適切な対応を取りやすくなる。
【００４９】
次に、Ｓ３００４で述べた、定量的な情報の取得テーブルの詳細を述べる。図４は、本発明の実施形態１の被検部の定量的な情報の取得テーブルである。出力される定量的な情報としては、被検部の径ｄ１と被検部に含まれる特定の物質の密度あるいはそれに比例した量Ｃ１、被検部の深さＤ１が挙げられる。また、入力すべき情報としては、音響波周波数スペクトル中心周波数ｆＡと、音響波中心強度ＩＡＯ、音響波受信時間Δｔが挙げられる。入力と出力の関係は、表内の数式であらわされる。具体的な数式を下記に述べる。
【００５０】
まず、被検部の径ｄ１は、ｄ１＝ｖ／ｆＡＯと求める。ここで、ｖは、音響波１０３３の音速であり、生体内では約１．５ｍｍ／μｓｅｃとなる。
【００５１】
次に、被検部の深さＤ１は、Ｄ１＝ｖ×Δｔと求める。
【００５２】
次に、被検部に含まれる特定の物質の密度あるいはそれに比例した量Ｃ１は、Ｃ１＝Ｋ×ＩＡＯと求める。照射光１００４のエネルギーが音響波エネルギーに変換される際、被検部に含まれる特定の物質の密度Ｃ１に比例して音響波中心強度ＩＡＯは強くなる。ここで、Ｋは、補正係数である。補正係数Ｋは、治療装置１００１で設定された光量に対して、治療ブローブ１００２出射端までの減衰量等を補正し、さらに音響波中心強度ＩＡＯから被検部に含まれる特定の物質の密度Ｃ１を求める。被検部に含まれる特定の物質の密度Ｃ１を求めるには、さらに、音響波１０３３が生体中を伝搬する際の減衰量を、補正することが望ましい。また、より正確な音響波周波数スペクトルの中心周波数ｆＡＯと音響波中心強度ＩＡＯを求めるには、既知のパルス波形の光照射を行い、そのパルス波形を受信信号に対してデコンボリューションしたものを用いることが望ましい。
【００５３】
このようにして、音響波１０３３から、音響波周波数スペクトル中心周波数ｆＡ、音響波中心強度ＩＡＯ、音響波受信時間Δｔを求める。さらに被検部１０３２の定量的な情報である、被検部の径ｄ１、被検部に含まれる特定の物質の密度Ｃ１、被検部の深さＤ１を求めることが可能となる。
【００５４】
次に、Ｓ３００５で述べた、照射条件設定テーブルの詳細を述べる。
【００５５】
図５は、本発明の実施形態１の照射条件設定テーブルである。
【００５６】
ここでの入力は、Ｓ３００４で求めた、被検部１０３２の定量的な情報と優先順位Ａである。
【００５７】
ここで、優先順位Ａとは、各出力値を算出する順番である。優先順位を設定する理由を述べる。一般的な治療装置１００１では設定可能な波長の選択肢やパルス幅等の設定可能な条件が限定される。そこで、優先順位Ａを設定し、条件が限定される項目から優先的に設定することで、治療装置１００１の設定を最後まで手戻りなく設定できる。この優先順位Ａは診断装置１０１１が操作者に提示してもよいし、操作者が設定してもよい。また、図５では、各出力の比例関係のみを表記している、これは、診断装置１０１６と組み合わせる治療装置１００１によって変換係数が変化し、一意に定まらないためである。なお、変換係数がどのような値になっても、同様に適用できる。
【００５８】
次に、照射条件設定テーブルの出力である、照射条件について述べる。
【００５９】
Ｉｏは、照射光１００４の強度を表す光量である。光量Ｉｏは、治療装置１００１に設定される。被検部１０３２に含まれる特定の物質の密度Ｃ１が高くなると、光の吸収効率が高くなる。このため、弱い光でも治療の効果を得ることが可能となる。つまり、被検部に含まれる特定の物質の密度が高いほど、光の光量を小さくすることができる。逆に、密度が低いほど、光の光量を大きくする。
【００６０】
さらに、被検部１０３２の深さＤ１が深くなると、生体内で光が減衰し、被検部１０３２に到達する光量が低下する。このため、被検部の深さＤ１の深さに応じて、光量を設定する必要がある。つまり、被検部の深さが深いほど、光の光量を大きくし、深さが浅いほど、光の光量を小さくする。
【００６１】
これらを踏まえ、光量Ｉｏは、Ｉｏ∝Ｄ１／Ｃ１と求める。
【００６２】
Ｗｐは、照射光１００４の持続時間を表すパルス幅である。被検部１０３２の粒径ｄを音速Ｖで除した値がパルス幅Ｗｐになる場合に、音響波周波数スペクトル中心周波数ｆＡの音響波が最も効率よく発生し、高い治療効果を得られる。そこで、パルス幅Ｗｐは、Ｗｐ＝ｄ１／ｖと求める。
【００６３】
つまり、被検部の径が大きいほど、パルス幅を大きくし、被検部の径が小さいほど、パルス幅を小さくする。
【００６４】
λは、照射光１００４の波長である。照射光１００４の波長λが長くなるほど、被検体１０３１の内部まで照射光が到達する。そこで、波長λは、治療対象と被検部１０３２の深さＤ１に比例し、λ∝Ｄ１と求める。
【００６５】
つまり、深さが深いほど、光の波長を長くし、深さが浅いほど、光の波長を短くする。
【００６６】
ｆＯは、照射光１００４のパルス光の照射を繰り返す頻度、すなわち繰り返し周波数である。被検部１０３２に含まれる特定の物質の密度Ｃ１が高いほど、光の吸収効率が高くなり、より低い繰り返し周波数で治療の効果を得られる。このため、特定の物質の密度Ｃ１の密度が高い場合、繰り返し周波数ｆＯを低く設定できる。そこで、繰り返し周波数ｆＯは、ｆＯ∝１／Ｃ１と求める。逆に、特定の物質の密度が低いほど、より高い繰り返し周波数とする。
【００６７】
Ｔは、総照射時間である。被検部１０３２に含まれる特定の物質の密度Ｃ１が高いほど、光の吸収効率が高くなり、より短い総照射時間Ｔで治療の効果を得られる。このため、特定の物質の密度Ｃ１の密度が高い場合、照射時間を短く設定できる。そこで、総照射時間ＴはＴ∝１／Ｃ１と求める。逆に、特定の物質の密度が低いほど、より長い総照射時間とする。
【００６８】
これらの比例係数は治療装置１００１と診断装置１０１１の組み合わせによっても変わるため、あらかじめ既知の定量的な情報をもつファントム等を用いて決定することが好ましい。
【００６９】
ここで、繰り返し周波数ｆＯとＴは、ともに、被検部に含まれる特定の物質の密度Ｃ１を変数とする関数である。繰り返し周波数ｆＯが高くなると、治療中の被検部１０３２とその周囲組織の温度上昇速度が上がる。温度が上がり過ぎると周囲組織に熱による組織変性（ダメージ）を引き起こし、低温やけどとなる。この熱による組織変性は、高温時には短時間で発生し、低温時には、長時間で発生する。
【００７０】
図６は、組織変性に至る照射時間と組織温度の関係を示す図である。
【００７１】
ここで、横軸は照射時間を、縦軸は組織温度を表す。図中の曲線は、組織変性温度を表し曲線の右上の領域では組織変性が始まる。
【００７２】
治療中の被検部１０３２の周囲の組織に必要以上のダメージを与えないためには、周囲の組織が組織変性領域に入らない条件を設定することが望ましい。
【００７３】
実際のレーザ治療に置いては、血流の有無、組織の不均一性、冷覚の有無などにより複雑に変化するため、これらの条件を考慮した照射条件を設定することが好ましい。これらの条件を考慮するためには、繰り返し周波数ｆＯと総照射時間Ｔから、光の照射条件が、図６の組織変性領域に入っているかを判定する。もし、組織変性領域に入っている場合は、その旨を使用屋に通知するとともに、組織変性領域外になるよう繰り返し周波数ｆＯまたは、総照射時間Ｔの条件を緩和して再設定した照射条件を操作者に提示することが好ましい。
【００７４】
Ｓ３００３で得た音響波から定量情報を決定した後、操作者の入力操作等のためにプローブ群（治療プローブ１００２および、または音響波受信部１０１２および、またはアタッチメント１０２１）を被検体１０３１から一旦離すことが考えられる。治療用レーザ照射のためにプローブ群を被検体１０３１に再度設置する際、設定した照射条件を適切に被検部１０３２に反映させるために定量情報を決定した位置と同じ位置にすることが望ましい。そこで、Ｓ３００３で得た音響波を診断装置１０１１に記憶しておき、プローブ群を再設置後にＳ３００２からＳ３００３を実行して第二の音響波を取得する。記憶していた音響波と第二の音響波の振幅が略一致するようにプローブ群を移動させることで、所望の位置、すなわち被検部１０３２の位置にプローブ群を設定することができる。この時、振幅の略一致が確認されない場合は治療用レーザを照射せずに光照射のみ行い、振幅の略一致が確認されたら治療用レーザを照射しても良い。これにより、被検部１０３２以外の部位への不要な治療用レーザの照射を防ぐことができる。また、振幅の略一致を操作者に通知し、通知を確認した操作者が治療用レーザの照射を開始するようにしても良い。操作者の確認を含めることで安全性を高めることができる。振幅の略一致は、診断装置１０１１内部で適切なアルゴリズムにより判断しても良いし、診断装置１０１１に両者の波形を表示して操作者が見て判断しても良い。この時、振幅を比較する受信信号の時間位置は、前記被検部深さＤ１に相当する時間において比較すると良い。例えばポートステインワイン等の血管性の症状を治療する場合は浅部のメラニン層からの信号ではなく深部の血管層からの信号に関して振幅の略一致を確認する。そして、メラニン性の症状を治療する場合は血管層ではなくメラニン層からの信号に関して振幅の略一致を確認すると良い。これにより被検部１０３２の位置を正確に検出することができる。振幅の略一致の確認では、振幅が基準となる閾値を上回る、または、下回ることで略一致としても良い。例えば事前に被検部１０３２以外の正常部位において３００２からＳ３００３を実行して第三の音響波を取得しておき、第二の音響波の振幅と第三の音響波の振幅を弁別する閾値を設定することができる。
【００７５】
次に、優先順位を設定する際の、照射条件設定シーケンスについて述べる。
【００７６】
図７は、本発明の実施形態１の照射条件設定シーケンスである。
【００７７】
Ｓ６００１では、設定したい光照射条件の種類をｎとし、設定中の優先順位をｉと設定する。ここでは、パラメータ数を５、すなわちｎ＝５とし、優先順位１位（ｉ＝１）から設定するものとして説明する。
【００７８】
Ｓ６００２では、各優先順位ｉに対して、光照射条件の種類ｎを設定する。
【００７９】
実施例１では、優先順位の高いほうから、光量Ｉｏ、パルス幅Ｗｐ、波長λ、繰り返し周波数ｆＯ、総照射時間Ｔとした。この順番は、治療装置１００１の各照射条件設定範囲等を鑑みて、操作者や診断装置１０１１が決めればよい。
【００８０】
Ｓ６００３では、優先順位ｉの光照射条件を取得する。
【００８１】
Ｓ６００４では、優先順位ｉと光照射条件の種類ｎを比較する。ｉ＝ｎの場合は、すべての光照射条件を設定できたとして、Ｓ６００６に進む。ｉ＝ｎではない場合は、Ｓ６００５に進む。
【００８２】
Ｓ６００５では、ｉの値をインクリメントし、Ｓ６００３に戻り、次の優先順位ｉの光照射条件を取得する。
【００８３】
Ｓ６００６では、ｉ＝１からｎまでのすべての照射条件が適正範囲（治療装置で設定できる範囲内であるか等）であるかの確認をする。確認結果は、操作者が承認することが望ましい。操作者によって承認された場合は、照射条件設定が完了する。操作者によって否認された場合は、Ｓ６００７に進む。
【００８４】
Ｓ６００７では、優先順位の再設定をしたうえで、ｉ＝１にリセットする。その後、Ｓ６００３戻り、優先順位ｉの光照射条件を取得する。
【００８５】
本実施形態に係る治療システムは、治療前に治療の内容（エネルギー、時間など）を決めるための情報を操作者に示せる。すなわち、しみ、ほくろ、または毛根のメラニンの密度、入れ墨の染料の密度、血液中のヘモグロビン密度及びそれらに比例する量等の照射対象の定量的な指標を操作者に示すことができる。
【００８６】
また、光照射条件を取得する際には、被検部と被検部以外の領域（正常部）との定量的な情報を提示し、両方の情報に基づいて光照射条件を決定してもよい。被検部以外の領域から得られる情報としては被検体の肌の色がある。一般的に被検者の肌の色の個体差により一部の光が被検体の表面で吸収され、被検体内部に到達する光量が変わる。肌の色が濃い場合には、光が強すぎると周囲の肌にダメージを与える可能性があるため、光量や照射時間を調整する必要がある。本実施例において、光音響信号を用いて被検部と被検部以外の領域の両方の情報を提示し、その情報に基づいて光照射条件を設定することで、肌の色の異なる様々な人種の患者に対しても適切な治療を行うことが可能となる。
【００８７】
このように、被検部と被検部以外の領域の情報に基づいて、光の照射条件を設定する構成によっても、治療前に治療の内容（エネルギー、時間など）を決めるための、照射対象の定量的な指標を操作者に示すことができる。
【符号の説明】
【００８８】
１００１  治療装置
１００２  治療プローブ
１０１１  診断装置
１０１３  Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）
１０１４  取得部
１０１５  表示制御部
１０１６  入力部
１０１７  設定部
１０２１  アタッチメント
１０２２  同期手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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