(57)【要約】【課題】超音波画像を利用して治療用超音波の照射位置を確認する改良技術を提供する。【解決手段】画像形成部２０は、治療部位Ｐの超音波画像と治療用超音波ビームＴＢの超音波画像を形成する。移動量測定部４０は、治療部位Ｐの超音波画像に基づいて治療部位Ｐの移動量を測定する。焦点位置測定部５０は、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像に基づいて治療用超音波ビームＴＢの焦点位置を測定する。そして照射位置確認部６０は、治療部位Ｐの移動量と治療用超音波ビームＴＢの焦点位置に基づいて、移動後の治療部位Ｐに対する治療用超音波の照射位置を確認する。【選択図】図１
2014233305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用超音波を送波する治療用振動子と、
診断用超音波を送受する診断用振動子と、
生体内の治療部位に対して治療用超音波ビームを形成するように治療用振動子を制御する治療用送信部と、
診断用超音波ビームを形成するように診断用振動子を制御して生体内から受信信号を得る診断用送受信部と、
生体内から得られる受信信号に基づいて、治療部位の超音波画像と治療用超音波ビームの超音波画像を形成する画像形成部と、
治療部位の超音波画像に基づいて、治療部位の移動量を測定する移動量測定部と、
治療用超音波ビームの超音波画像に基づいて、治療用超音波ビームの焦点位置を測定する焦点位置測定部と、
治療部位の移動量と治療用超音波ビームの焦点位置に基づいて、移動後の治療部位に対する治療用超音波の照射位置を確認する照射位置確認部と、
を有する、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波治療装置において、
前記移動量測定部は、治療部位の基準位置を定めた基準時相の超音波画像と、治療期間中における診断時相の超音波画像と、を比較して治療部位の移動量を導出し、
前記焦点位置測定部は、前記診断時相の超音波画像に対する画像処理により確認される治療用超音波ビームの形状に基づいて、前記診断時相における治療用超音波ビームの焦点位置を導出し、
前記照射位置確認部は、治療部位の基準位置と移動量と治療用超音波ビームの焦点位置とに基づいて、前記診断時相における治療用超音波の照射位置を導出する、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波治療装置において、
前記移動量測定部は、前記移動量として、前記基準時相と前記診断時相の間における治療部位の移動ベクトルを導出し、
前記照射位置確認部は、治療部位の基準位置と移動ベクトルと治療用超音波ビームの焦点位置とに基づいて、当該超音波治療装置による治療の基準となる基準座標系における前記照射位置の座標情報を得る、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波治療装置において、
前記画像形成部は、治療期間中の複数時相に亘って確認される治療用超音波の照射位置に基づいて、治療部位に対する治療の進行状態を示した治療状態画像を形成する、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【請求項５】
請求項４に記載の超音波治療装置において、
前記画像形成部は、治療用超音波ビームによる治療部位に対する加熱量をマッピングした前記治療状態画像を形成する、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波治療装置において、
前記画像形成部は、治療部位の超音波画像と治療用超音波ビームの超音波画像を合成した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療用超音波を送波する超音波治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
強力な超音波を集束させることにより癌や腫瘍などを焼灼して治療する強力集束超音波（ＨＩＦＵ：High Intensity Focused Ultrasound）が知られている（例えば特許文献１参照）。強力集束超音波の治療においては、例えば、癌や腫瘍などの治療箇所の位置を焦点として強力集束超音波のビームを形成し、治療箇所を焼灼しつつそれら以外の正常な組織等を傷めないように治療が行われる。その治療において、超音波画像を利用して治療箇所の位置等を確認する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献２〜４には、画像用超音波プローブにより得られた超音波画像上に、加温用超音波プローブによる超音波の集束点や加温部位の位置を表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４７０７９号公報
【特許文献２】特開昭６１−１３９５４号公報
【特許文献３】特開昭６１−１３９５５号公報
【特許文献４】特開昭６１−１３９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、強力集束超音波などの治療用超音波を送波する超音波治療装置について、特に、超音波画像を利用して治療用超音波の照射位置を確認する技術について、研究開発を重ねてきた。
【０００６】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、超音波画像を利用して治療用超音波の照射位置を確認する改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的にかなう好適な超音波治療装置は、治療用超音波を送波する治療用振動子と、診断用超音波を送受する診断用振動子と、生体内の治療部位に対して治療用超音波ビームを形成するように治療用振動子を制御する治療用送信部と、診断用超音波ビームを形成するように診断用振動子を制御して生体内から受信信号を得る診断用送受信部と、生体内から得られる受信信号に基づいて、治療部位の超音波画像と治療用超音波ビームの超音波画像を形成する画像形成部と、治療部位の超音波画像に基づいて、治療部位の移動量を測定する移動量測定部と、治療用超音波ビームの超音波画像に基づいて、治療用超音波ビームの焦点位置を測定する焦点位置測定部と、治療部位の移動量と治療用超音波ビームの焦点位置に基づいて、移動後の治療部位に対する治療用超音波の照射位置を確認する照射位置確認部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記構成において、診断用振動子は、例えば、公知の一般的な超音波診断装置において利用される超音波振動子であり、診断用の超音波を送受する。これに対し、治療用振動子は、診断用振動子が送受する診断用の超音波よりも強度が大きい、例えば、強力集束超音波（ＨＩＦＵ：High Intensity Focused Ultrasound）を送波する振動子である。画像形成部が形成する治療部位の超音波画像としては、Ｂモード画像が好適であるものの、他の公知の超音波画像が形成されてもよい。また、治療用超音波ビームの超音波画像は、例えば、治療用振動子が治療用超音波ビームを形成するように治療用超音波を送波し、その送波に伴う反射波を診断用振動子が受波することにより得られる受信信号に基づいて形成される。
【０００９】
上記超音波治療装置によれば、例えば、治療部位と治療用超音波ビームの少なくとも一方が動いてしまった場合においても、移動後の治療部位に対する治療用超音波の照射位置が確認されるため、医師等のユーザは、移動後の照射位置を確かめつつ治療の継続や照射位置の修正等を判断することができ、治療の精度が飛躍的に高められる。なお、上記超音波治療装置を利用した治療は、医師等の専門家の指導のもとで慎重に行われるべきことは言うまでもない。
【００１０】
望ましい具体例において、前記移動量測定部は、治療部位の基準位置を定めた基準時相の超音波画像と、治療期間中における診断時相の超音波画像と、を比較して治療部位の移動量を導出し、前記焦点位置測定部は、前記診断時相の超音波画像に対する画像処理により確認される治療用超音波ビームの形状に基づいて、前記診断時相における治療用超音波ビームの焦点位置を導出し、前記照射位置確認部は、治療部位の基準位置と移動量と治療用超音波ビームの焦点位置とに基づいて、前記診断時相における治療用超音波の照射位置を導出する、ことを特徴とする。
【００１１】
望ましい具体例において、前記移動量測定部は、前記移動量として、前記基準時相と前記診断時相の間における治療部位の移動ベクトルを導出し、前記照射位置確認部は、治療部位の基準位置と移動ベクトルと治療用超音波ビームの焦点位置とに基づいて、当該超音波治療装置による治療の基準となる基準座標系における前記照射位置の座標情報を得る、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい具体例において、前記画像形成部は、治療期間中の複数時相に亘って確認される治療用超音波の照射位置に基づいて、治療部位に対する治療の進行状態を示した治療状態画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１３】
望ましい具体例において、前記画像形成部は、治療用超音波ビームによる治療部位に対する加熱量をマッピングした前記治療状態画像を形成する、ことを特徴とする。
【００１４】
望ましい具体例において、前記画像形成部は、治療部位の超音波画像と治療用超音波ビームの超音波画像を合成した表示画像を形成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、超音波画像を利用して治療用超音波の照射位置を確認する改良技術が提供される。例えば、本発明の好適な態様によれば、治療部位と治療用超音波ビームの少なくとも一方が動いてしまった場合においても、移動後の治療部位に対する治療用超音波の照射位置が確認されるため、医師等のユーザは、移動後の照射位置を確かめつつ治療の継続や照射位置の修正等を判断することができ、治療の精度が飛躍的に高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施において好適な超音波治療装置の全体構成図である。
【図２】連続波治療前における各信号のタイミングチャートである。
【図３】連続波治療中における各信号のタイミングチャートである。
【図４】治療部位と治療用超音波ビームの超音波画像を示す図である。
【図５】治療部位と治療用超音波ビームを合成した表示画像を示す図である。
【図６】治療部位の移動量と治療用超音波の焦点位置を説明するための図である。
【図７】焦点位置の導出を説明するための図である。
【図８】治療部位における熱量分布の算出を説明するための図である。
【図９】熱量分布画像の具体例を示す図である。
【図１０】図１の超音波治療装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施において好適な超音波治療装置（本超音波治療装置）の全体構成図である。本超音波治療装置は、プローブ１０を有しており、プローブ１０は、ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈと診断用振動子１０Ｄを備えている。
【００１８】
ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈは、強力集束超音波（ＨＩＦＵ）を送波する振動子であり、例えば二次元的に配列された複数の振動素子を備えている。ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈは、例えば癌や腫瘍などの治療部位Ｐに向けて治療用超音波ビームＴＢを形成して強力集束超音波を送波し、その治療部位Ｐを加熱して治療するために利用される。
【００１９】
診断用振動子１０Ｄは、例えば二次元的に配列された複数の振動素子を備えており、例えば治療部位Ｐを有する生体（患者）に対して、超音波画像を形成するための比較的弱い超音波を送受する。つまり、公知の一般的な超音波診断装置と同じ程度の強度（エネルギー）の超音波を送受する。診断用振動子１０Ｄは、治療部位Ｐに向けて診断用超音波ビームＭＢを形成して診断用の超音波を送受し、生体内において診断用超音波ビームＭＢを二次元的に又は三次元的に走査しつつ、診断用超音波ビームＭＢに沿って受信信号を得る。診断用超音波ビームＭＢに沿って得られる受信信号は、治療部位Ｐの超音波画像や治療用超音波ビームＴＢの超音波画像を形成する際に利用される。
【００２０】
なお、プローブ１０は、例えば、お椀（どんぶり）状に凹ませた内部の表面を振動子面とする。そして、例えば、お椀状に凹んだ内部の中央に位置する底の部分に診断用振動子１０Ｄが設けられ、診断用振動子１０Ｄを取り囲むようにＨＩＦＵ用振動子１０Ｈが設けられる。但し、プローブ１０の振動子面の形状は、お椀状に限定されず、例えば治療の用途等に応じた形状とされることが望ましい。また、全ての振動素子またはいくつかの振動素子が、ＨＩＦＵ用と診断用の両用途に併用されてもよい。
【００２１】
診断用送受信部１２は、診断用振動子１０Ｄを構成する複数の振動素子の各々に対応した送信信号を出力することにより、診断用振動子１０Ｄを制御して送信ビームを形成し、さらに、それら複数の振動素子の各々から得られる受信信号に対して整相加算処理などを施すことにより、受信ビームに沿って受信信号を得る。
【００２２】
診断用送受信部１２は、治療部位Ｐを含んだ三次元空間内または断面内で診断用の超音波ビームを走査させて画像用の受信信号を収集する。そして、収集された受信信号に基づいて、画像形成部２０が三次元の超音波画像または二次元の断層画像の画像データを形成し、その画像データに対応した超音波画像が表示部３０に表示される。
【００２３】
医師等のユーザは、表示部３０に表示される超音波画像から、治療部位Ｐの位置等を確認し、例えば、操作デバイス７０を利用して治療部位Ｐの治療箇所の位置情報を本超音波治療装置に入力する。もちろん、本超音波治療装置が、超音波画像に対する画像解析処理により、治療部位Ｐの位置を確認して治療箇所の位置情報を得るようにしてもよい。
【００２４】
治療部位Ｐに関する治療箇所の位置情報が入力されると、制御部８０は、治療箇所の位置情報に基づいて治療用送信部１４を制御する。治療用送信部１４はＨＩＦＵ用振動子１０Ｈを構成する複数の振動素子の各々に対応した送信信号を出力することにより、ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈを制御して治療用超音波ビームＴＢを形成する。治療用送信部１４は、例えば治療部位Ｐ内の治療箇所を焦点とした治療用超音波ビームＴＢを形成するように、ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈを制御する。
【００２５】
治療部位Ｐの治療箇所を焦点として治療用超音波ビームＴＢを形成することにより、治療用超音波を治療箇所に集中的に作用させて、治療箇所のみを集中的に加熱または焼灼することができる。ところが、治療用超音波ビームＴＢを利用した治療期間中に、例えば生体の体動等によりプローブ１０に対して治療部位Ｐが相対的に動いてしまうと、治療用超音波ビームＴＢの焦点が当初予定していた位置からずれてしまう。また、治療期間中に例えば加熱等の影響により生体内の組織性状が変化すると、生体内における音響特性に変化が生じ、治療用超音波ビームＴＢの焦点の位置が当初予定していた位置からずれてしまう可能性もある。
【００２６】
そこで、本超音波治療装置は、治療期間中における治療部位Ｐの移動量と治療用超音波ビームＴＢの焦点位置を測定して、治療用超音波の照射位置を確認する。つまり、画像形成部２０が、治療部位Ｐの超音波画像と治療用超音波ビームＴＢの超音波画像を形成し、移動量測定部４０が、治療部位Ｐの超音波画像に基づいて治療部位Ｐの移動量を測定し、焦点位置測定部５０が、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像に基づいて治療用超音波ビームＴＢの焦点位置を測定し、そして、照射位置確認部６０が、治療部位Ｐの移動量と治療用超音波ビームＴＢの焦点位置に基づいて、移動後の治療部位Ｐに対する治療用超音波の照射位置を確認する。
【００２７】
本超音波治療装置の概要は以上のとおりである。そこで、図１に示した符号を参照しつつ、本超音波治療装置の動作について以下に詳述する。
【００２８】
図２は、連続波治療前における各信号のタイミングチャートを示している。連続波治療前においては、治療部位Ｐの超音波画像（組織Ｂ画像）の１フレームの形成と治療用超音波ビームＴＢの超音波画像（ＨＢＩ画像）の１フレームの形成が交互に行われる。
【００２９】
フレーム開始トリガ信号とフレーム終了トリガ信号は、それぞれ、１フレームの開始タイミングと１フレームの終了タイミングを示す信号であり、フレーム開始トリガ信号が出力されてから、その後に初めて出力されるフレーム終了トリガ信号までの期間において、１フレーム分の送受信処理が行われる。
【００３０】
送信トリガ信号は、送信信号の出力タイミングを示す信号である。診断用送受信部１２は、組織Ｂ画像のフレーム期間において、１フレーム分の組織Ｂ画像を形成するように送信ビームを走査させつつ、送信トリガ信号に応じたタイミングで複数の診断用送信信号を出力する。治療用送信部１４は、ＨＢＩ画像のフレーム期間において、治療部位Ｐの治療箇所を焦点として送信ビームを形成しつつ、送信トリガ信号に応じたタイミングで複数の治療用送信信号を出力する。
【００３１】
診断用受信期間は、診断用受信信号を受信する期間であり、診断用送受信部１２は、組織Ｂ画像のフレーム期間において、１フレーム分の組織Ｂ画像を形成するように受信ビームを走査させつつ、診断用受信期間において１フレーム分の組織Ｂ画像に対応した受信信号を収集する。また、診断用送受信部１２は、ＨＢＩ画像のフレーム期間において、１フレーム分のＨＢＩ画像を形成するように受信ビームを走査させつつ、診断用受信期間において１フレーム分のＨＢＩ画像に対応した受信信号を収集する。
【００３２】
図３は、連続波治療中における各信号のタイミングチャートを示している。連続波治療中においては、治療部位Ｐの超音波画像（組織Ｂ画像）の１フレームの形成と、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像（ＨＢＩ画像）の１フレームの形成と、連続波による治療（連続波治療）と、により構成される１セットのシーケンスが複数セットに亘って繰り返し実行される。
【００３３】
フレーム開始トリガ信号とフレーム終了トリガ信号は、それぞれ、１フレームの開始タイミングと１フレームの終了タイミングを示す信号であり、フレーム開始トリガ信号が出力されてから、その後に初めて出力されるフレーム終了トリガ信号までの期間において、１フレーム分の送受信処理が行われる。なお、連続波治療の期間において、フレーム終了トリガ信号が有効（ハイレベル）とされる。
【００３４】
送信トリガ信号は、パルス波の送信信号の出力タイミングを示す信号である。診断用送受信部１２は、組織Ｂ画像のフレーム期間において、１フレーム分の組織Ｂ画像を形成するように送信ビームを走査させつつ、送信トリガ信号に応じたタイミングで複数の診断用送信信号を出力する。治療用送信部１４は、ＨＢＩ画像のフレーム期間において、治療部位Ｐの治療箇所を焦点として送信ビームを形成しつつ、送信トリガ信号に応じたタイミングで複数の治療用送信信号（パルス状の送信信号）を出力する。なお、連続波治療の期間において、送信トリガ信号は無効（ローレベル）とされる。
【００３５】
診断用受信期間は、診断用受信信号を受信する期間であり、診断用送受信部１２は、組織Ｂ画像のフレーム期間において、１フレーム分の組織Ｂ画像を形成するように受信ビームを走査させつつ、診断用受信期間において１フレーム分の組織Ｂ画像に対応した受信信号を収集する。また、診断用送受信部１２は、ＨＢＩ画像のフレーム期間において、１フレーム分のＨＢＩ画像を形成するように受信ビームを走査させつつ、診断用受信期間において１フレーム分のＨＢＩ画像に対応した受信信号を収集する。なお、連続波治療の期間において、診断用受信期間の信号は無効（ローレベル）とされる。
【００３６】
治療用送信信号は、治療用送信部１４からＨＩＦＵ用振動子１０Ｈへ出力される信号であり、ＨＢＩ画像のフレーム期間において、パルス状の治療用送信信号が繰り返し出力される。そして、連続波治療の期間においては、連続波の治療用送信信号が連続的に出力され、ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈから治療部位Ｐに対して連続波の治療用超音波が送波され、治療部位Ｐに対する治療が行われる。
【００３７】
図４は、治療部位Ｐと治療用超音波ビームＴＢの超音波画像を示す図である。図４（Ａ）は、治療部位Ｐの超音波画像２２を示しており、図４（Ｂ）は、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４を示している。
【００３８】
治療部位Ｐの超音波画像２２は、例えば公知の一般的なＢモード画像である。つまり、診断用送受信部１２が診断用振動子１０Ｄを制御して治療部位Ｐを含む断面内において送信ビームを走査し、走査される送信ビームに対応した受信ビームに沿って収集される受信信号に基づいて、画像形成部２０において形成される。なお、治療部位Ｐの超音波画像２２（組織Ｂ画像）内には、プローブ１０と生体１８との間に存在する音響媒体１７（例えば水）の画像も含まれている。
【００３９】
一方、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４（ＨＢＩ画像：HIFU Beam Imaging）は、例えば、ＨＩＦＵ用振動子１０Ｈが、同一の治療用超音波ビームＴＢを形成するように繰り返し治療用超音波を送波し、その送波に伴う反射波を診断用振動子１０Ｄが受波することにより得られる受信信号に基づいて形成される。超音波画像２４（ＨＢＩ画像）の形成においては、Ｂモード画像の場合とは異なり診断用超音波は送波されず、同一ビーム方向の治療用超音波ビームＴＢが繰り返し形成され、そして、Ｂモード画像の場合と同様に受信ビームを走査させつつ受信信号が収集される。
【００４０】
図５は、治療部位Ｐと治療用超音波ビームＴＢを合成した表示画像を示す図である。画像形成部２０は、治療部位Ｐの超音波画像２２（図４）と治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４（図４）を例えば重ね合わせて合成することにより、図５（Ｉ）に示す表示画像２５を形成する。なお、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４を半透明化して治療部位Ｐの超音波画像２２してもよいし、さらに、半透明化した超音波画像２４内の治療用超音波ビームＴＢに着色処理を施してもよい。
【００４１】
また、画像形成部２０は、治療部位Ｐの超音波画像２２（図４）に対して設定された関心領域Ｒ内に、部分的に治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４（図４）を合成し、図５（ＩＩ）に示す表示画像２６を形成してもよい。なお、治療部位Ｐの超音波画像２２（図４）と治療用超音波ビームＴＢの超音波画像２４（図４）を交互に表示させてもよい。
【００４２】
医師等のユーザは、表示部３０に表示される表示画像２５，２６から、治療部位Ｐと治療用超音波ビームＴＢの相対的な位置関係を確認することができる。ユーザは、表示画像２５，２６から、治療部位Ｐの初期位置や治療用超音波ビームＴＢのビーム方向や焦点位置などを設定するようにしてもよい。
【００４３】
図６は、治療部位Ｐの移動量と治療用超音波の焦点位置を説明するための図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、治療部位Ｐの超音波画像を示している。（Ａ）は治療前の基準時相における治療部位Ｐの超音波画像であり、（Ａ）の画像に基づいて治療部位Ｐの初期位置（基準位置）が確認される。これに対し（Ｂ）は、治療期間中の診断時相における治療部位Ｐの超音波画像であり、例えば体動等の影響により、治療部位Ｐが破線で示す初期位置からずれてしまっている。
【００４４】
移動量測定部４０は、基準時相における治療部位Ｐの超音波画像（Ａ）と、診断時相における治療部位Ｐの超音波画像（Ｂ）とを比較して、治療部位Ｐの移動量を導出する。例えば、２つの超音波画像（Ａ）と超音波画像（Ｂ）に対して、ブロックマッチング等の画像処理を適用して、超音波画像（Ａ）の位置から超音波画像（Ｂ）の位置へ移動した治療部位Ｐの移動ベクトルを算出する。画像（Ｃ）内に示される複数の矢印が、移動量測定部４０により算出される移動ベクトルである。
【００４５】
（Ｄ）〜（Ｆ）は、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像を示している。（Ｄ）は治療前の基準時相における治療部位Ｐに対して設定された治療用超音波ビームＴＢの超音波画像である。これに対し（Ｅ）は、治療期間中の診断時相における治療用超音波ビームＴＢの超音波画像であり、例えば生体内における音響特性の変化により、治療用超音波ビームＴＢが（Ｄ）の位置からずれてしまっている。
【００４６】
焦点位置測定部５０は、治療用超音波ビームＴＢの超音波画像に基づいて、治療用超音波ビームＴＢの焦点位置ＢＦを測定する。焦点位置測定部５０は、診断時相における治療用超音波ビームＴＢの超音波画像（Ｅ）により確認される治療用超音波ビームＴＢの形状に基づいて、治療用超音波ビームＴＢの焦点位置の座標を導出する。画像（Ｆ）には、焦点位置測定部５０により導出された治療用超音波ビームＴＢの焦点位置ＢＦが図示されている。なお、基準時相における治療用超音波ビームＴＢの超音波画像（Ｄ）から得られる焦点位置ＢＦと、診断時相における治療用超音波ビームＴＢの超音波画像（Ｆ）から得られる焦点位置ＢＦとを比較し、基準時相と診断時相の間における焦点位置ＢＦの移動量が算出されてもよい。
【００４７】
図７は、焦点位置ＢＦの導出を説明するための図である。焦点位置測定部５０は、画像形成部２０において形成されたＨＢＩ画像（治療用超音波ビームＴＢの超音波画像）に対して、例えば、平滑化処理によりノイズ等を除去してから、二値化処理又は閾値処理を施すことにより、治療用超音波ビームＴＢの画像部分を抽出した図７（１）のＨＢＩ画像を得る。
【００４８】
図７（１）のＨＢＩ画像を得ると、焦点位置測定部５０は、ＨＢＩ画像内に焦点位置ＢＦを算出するための関心領域Ｒを設定する。焦点位置測定部５０は、例えば、焦点位置ＢＦの初期位置、つまり治療を開始するにあたって治療用超音波ビームＴＢを初期設定した際の焦点位置ＢＦを中心として、関心領域Ｒを設定する。関心領域Ｒの大きさや形状は、予め設定されたもの（例えば４０ｍｍ×４０ｍｍの正方形）を利用してもよいし、ユーザが設定できるようにしてもよい。
【００４９】
焦点位置測定部５０は、関心領域Ｒ内に処理ラインＬを設定し、図７（２）に示す処理ラインＬの輝度プロファイルを得る。図７（２）の横軸は、処理ラインＬに沿った各画素の座標ｕを示しており、処理ラインＬ上における各画素の輝度（二値化処理又は閾値処理前の輝度値）が縦軸に示されている。
【００５０】
強力な治療用超音波を送波して得られる治療用超音波ビームＴＢは、他組織等に比べて極めて高輝度であるため、ＨＢＩ画像内において治療用超音波ビームＴＢの画像部分は極めて大きな輝度値となる。そこで、焦点位置測定部５０は、図７（２）に示す処理ラインＬの輝度プロファイル内において、極めて高い輝度部分、例えば所定の閾値以上の高輝度部分を治療用超音波ビームＴＢとみなす。
【００５１】
診断用振動子１０Ｄの周囲にＨＩＦＵ用振動子１０Ｈが設けられたプローブ１０（図１参照）であれば、治療用超音波ビームＴＢは、プローブ１０の外周側から中央に向かって徐々に集束する。そのため、図７（１）に示すように、ＨＢＩ画像内において、治療用超音波ビームＴＢは、浅い側から深くなるにつれて、外側から中心に向かって集束する形状となり、焦点位置ＢＦよりも浅い側において、図７（２）に示すように、２つの山を備えた輝度プロファイルが得られる。
【００５２】
そこで、焦点位置測定部５０は、図７（２）に示すように、処理ラインＬの輝度プロファイル内において、２つの山のそれぞれについて各山の中心位置ｕ１，ｕ２を抽出する。焦点位置測定部５０は、関心領域Ｒの最上段（プローブ１０に最も近い最浅位置）から、深い方向（プローブ１０から遠ざかる方向）に処理ラインＬの位置を段階的に（例えば１ｍｍずつ）シフトさせつつ、各位置において処理ラインＬの輝度プロファイルを得て２つの山の中心位置ｕ１，ｕ２を抽出する。なお、各位置において２つの山の中心位置ｕ１，ｕ２が抽出できない場合、例えば山が１つのみ又は３つ以上となる場合には、その位置における抽出結果は利用せず、次の位置に処理ラインＬをシフトさせて２つの山の中心位置ｕ１，ｕ２を抽出する。
【００５３】
焦点位置測定部５０は、２つの山が１つの山に集束した段階において、つまり図７（３）に示す輝度プロファイルとなった時点で、処理ラインＬのシフトを終了する。なお、図７（３）に示す終了時点の山の中心位置は抽出しなくてもよい。
【００５４】
そして、焦点位置測定部５０は、複数の処理ラインＬの各々から得られる２つの中心位置ｕ１，ｕ２に基づいて、治療用超音波ビームＴＢの焦点位置ＢＦを算出する。つまり、図７（４）に示すように、焦点位置測定部５０は、複数の中心位置ｕ１から得られる直線（破線）と複数の中心位置ｕ２から得られる直線（破線）の交点を焦点位置ＢＦとする。各直線（破線）は、複数の中心位置ｕ１または複数の中心位置ｕ２に対する最小二乗法や１次元Ｈｕｆｆ変換などにより得ることができる。こうして、図７（４）に示すように、深さ方向ｖとライン方向ｕで構成される座標系上において、治療用超音波ビームＴＢの焦点位置ＢＦの座標値が算出される。
【００５５】
なお、複数の中心位置ｕ１，ｕ２が所定個数以下しか抽出できなかった場合には、焦点位置ＢＦの検出ができないと判断して、例えば、ＨＢＩ画像を変更して、図７に示す処理をやり直すことが望ましい。また、図７（３）に示す終了時点の山の中心位置を焦点位置ＢＦとしてもよい。但し、図７（１）に示すＨＢＩ画像内において、本来の焦点位置ＢＦよりも浅い側で比較的輝度値が大きくなるため、図７（４）に示したように２直線の交点を利用した方が、焦点位置ＢＦを高精度に検出できる。
【００５６】
移動量測定部４０により治療部位Ｐの移動ベクトルが算出され（図６）、焦点位置測定部５０により治療用超音波ビームＴＢの焦点位置の座標が導出されると（図６，図７）、照射位置確認部６０は、治療部位Ｐの移動ベクトルと治療用超音波ビームＴＢの焦点位置の座標に基づいて、移動後の治療部位Ｐに対する治療用超音波の照射位置を確認する
【００５７】
照射位置確認部６０は、例えばプローブ１０を基準とした座標系において、移動後の治療部位Ｐに対する治療用超音波の照射位置の座標を算出する。これにより、例えば、治療前の基準時相において測定された初期位置（基準位置）から治療部位Ｐが移動した場合においても、また、治療前の基準時相において設定された治療用超音波ビームＴＢの焦点位置が移動した場合においても、移動後の時相においてプローブ１０を基準とした座標系により、治療用超音波の照射位置（移動後の焦点位置）を確認することができる。
【００５８】
照射位置確認部６０は、複数セットに亘って連続波治療（図３参照）が行われる治療期間中において、複数時相に亘って治療用超音波の照射位置を確認する。そして、画像形成部２０は、治療期間中の複数時相に亘って確認される治療用超音波の照射位置に基づいて治療部位に対する治療の進行状態を示した治療状態画像を形成する。画像形成部２０は、例えば、治療用超音波が治療部位Ｐに与える熱量の分布を示した画像を形成する。
【００５９】
図８は、治療部位Ｐにおける熱量分布の算出を説明するための図である。図８（１）には、治療部位Ｐに対して設定された対象ラインＴＬが図示されており、図８（２）には、対象ラインＴＬ上における熱量分布が図示されている。
【００６０】
治療部位Ｐにおける熱量分布を得るにあたっては、例えば、連続波の治療用超音波のビーム形状やビーム強度等から、単位時間当たりの熱量分布が予め決定され、複数時相に亘って確認される治療用超音波の照射位置（焦点位置）と、照射時間と、単位時間当たりの熱量分布に基づいて、積算された熱量分布が得られる。
【００６１】
例えば、図８（Ｉ）に示すように、照射位置に変動が無ければ、複数の時刻に亘って単位時間当たりの熱量分布が同じ位置において集中的に積算される。一方、図８（ＩＩ）に示すように、照射位置に変動があれば、各時刻に対応した位置に単位時間当たりの熱量分布が配置されて分散的に積算される。
【００６２】
画像形成部２０は、対象ラインＴＬを深さ方向、つまり図８（１）のｖ方向に移動させて、各移動位置において対象ラインＴＬ上の熱量分布を得ることにより、二次元的な熱量分布を示す画像（熱量分布画像）を形成してもよい。
【００６３】
図９は、熱量分布画像２７の具体例を示す図である。画像形成部２０は、治療部位Ｐの超音波画像（組織Ｂ画像）上に、二次元的な熱量分布の表示態様を重畳することにより、熱量分布画像２７を形成する。例えば、組織Ｂ画像内の各座標（各画素）ごとに、色または模様などにより視覚的に各座標（各画素）における熱量の大きさを示した表示態様が、組織Ｂ画像上に重畳される。また、色または模様と熱量の大きさ（高低）を対応付けたカラーバーまたは模様バーを表示することが望ましい。
【００６４】
照射位置に変動が無ければ、例えば、図９（Ｉ）に示すように、固定的な照射位置を中心として楕円形または円形等の等高線状の熱量分布が得られる。図９（Ｉ）に示す熱量分布画像２７は、当初の予定どおりに治療が進められることにより得られる理想的な画像例であり、図９（Ｉ）の熱量分布画像２７を確認した医師等のユーザは、例えば、熱量の大きさ等に応じて、治療をそのまま継続するか治療の完了を判断すればよい。
【００６５】
一方、照射位置に変動が有れば、例えば、図９（ＩＩ）に示すように、照射位置の変動に伴って比較的広い範囲に広がった形状の等高線状の熱量分布が得られる。図９（ＩＩ）の熱量分布画像２７を確認した医師等のユーザは、例えば、熱量分布の広がり方などに応じて、治療用超音波の照射位置を再設定するか否か等を判断すればよい。
【００６６】
図１０は、本超音波治療装置の動作例を示すフローチャートである。まず、連続波による治療前に、治療部位の超音波画像（組織Ｂ画像）と治療用超音波ビームの超音波画像（ＨＢＩ画像）が形成される（Ｓ１０１，図２参照）。そして、組織Ｂ画像に基づいて治療部位の位置などが確認されて治療箇所を焦点とした治療用超音波ビームが初期設定される（Ｓ１０２）。これにより、設定された治療用超音波ビームに沿って連続波の治療波による治療が開始される。
【００６７】
連続波による治療中においても、治療部位の超音波画像（組織Ｂ画像）と治療用超音波ビームの超音波画像（ＨＢＩ画像）が形成される（Ｓ１０３，図２参照）。さらに、治療中に形成される組織Ｂ画像に基づいて治療部位の移動ベクトルが算出され（Ｓ１０４，図６参照）、治療中に形成されるＨＢＩ画像に基づいて焦点位置と焦点の移動ベクトルが算出される（Ｓ１０５，図６参照）。
【００６８】
そして、治療部位の移動ベクトルの大きさが閾値以内であり、且つ、焦点位置の移動ベクトルの大きさが閾値以内であれば（Ｓ１０６）、治療状態画像が形成されて表示部３０に表示される（Ｓ１０７，図９）。熱量分布画像を見たユーザから治療終了の指示がなければ（Ｓ１０８）、Ｓ１０３の処理に戻って治療が継続される。Ｓ１０８においてユーザから治療終了の指示があれば、治療箇所の治療が終了する。
【００６９】
また、Ｓ１０６において、治療部位の移動ベクトルの大きさと焦点位置の移動ベクトルの大きさの少なくとも一方が閾値を超えていれば、治療箇所が大きくずれたと判断し、治療用超音波の送信が停止されて表示部３０に警告メッセージ等が表示される。
【００７０】
なお、治療部位に複数の治療箇所があれば、各治療箇所ごとに図１０のフローチャートが実行される。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
【符号の説明】
【００７２】
１０  プローブ、１２  診断用送受信部、１４  治療用送信部、２０  画像形成部、３０  表示部、４０  移動量測定部、５０  焦点位置測定部、６０  照射位置確認部、７０  操作デバイス、８０  制御部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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