(57)【要約】【課題】超音波腫瘍治療装置のプローブを腫瘍に対し簡易かつ正確に照準する。【解決手段】患者Ａが乗るテーブル１の中央部に患者の体表に臨む穴６が設けられ、水面が患者の体表に接するように脱気水２で満たされた貯留体３が上記穴の直下に設けられ、この貯留体内の脱気水を通して超音波を患者に照射するプローブ４が移動機構５を介して設けられる。貯留体内には水中カメラ１５が設置され、穴から覗く患者の体表をこの水中カメラで撮像しつつ移動機構を駆動してプローブを患者の体表の所望位置に対向させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者が乗るテーブルの中央部に患者の体表に臨む穴が設けられ、上記穴を通して患者の体表に接するように脱気水が満たされた貯留体が上記穴の直下に設けられ、この貯留体内の脱気水を通して超音波を患者に照射するプローブが移動機構を介して設けられた超音波腫瘍治療装置において、上記貯留体内には水中カメラが設置され、上記穴から覗く患者の体表をこの水中カメラで撮像しつつ上記移動機構を駆動して上記プローブを患者の体表の所望位置に対向させるようにしたことを特徴とする超音波腫瘍治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波腫瘍治療装置において、上記貯留体が箱であり、この箱内に上記プローブが上記移動機構と共に収納されていることを特徴とする超音波腫瘍治療装置。
【請求項３】
請求項１に記載の超音波腫瘍治療装置において、上記プローブと上記水中カメラとが一定の位置関係に固定されていることを特徴とする超音波腫瘍治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により腫瘍を治療する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近代医学において、癌細胞等の腫瘍細胞の熱に対する耐性は正常細胞よりも弱いことが発見された。腫瘍細胞は大体４２．５℃〜４５℃の加熱により１２時間以内に死滅し、６０℃の加熱では約3秒間以内に死滅し、１００℃の場合は約０．１秒間で死滅すると言われる。
【０００３】
近年、この加熱による腫瘍の治療を超音波の照射により行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。超音波は生体内で良好な方向性、集束性、エネルギー貯留性等があり、エネルギーの貯留がある量を超えると、生体組織との反応が起こり、生体組織内では高温反応、キャビテーション反応等が生じる。超音波はこのような反応、現象を生体外から生起させることができるので、低侵襲ないし非侵襲で治療をすることができるという特徴がある。
【０００４】
従来の超音波腫瘍治療装置は、患者が乗るテーブルの中央部に患者の体表に臨む穴が設けられ、水面が患者の体表に接するように脱気水が満たされた水袋が上記穴の直下に設けられ、この水袋内の脱気水を通して超音波を患者に照射するプローブが水袋に取り付けられ、プローブが移動機構に支持された構成とされる。移動機構を駆動してプローブを患者に対向させ、プローブから水袋内の脱気水を通して超音波を患者に照射し、患者の体内に発生した腫瘍を治療しようというものである。
【０００５】
【特許文献１】特表２００２−５００９３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、従来の超音波腫瘍治療装置は、水袋にプローブを取り付けた構造であるから、プローブを患者の患部に正対させる作業が面倒であり、不正確になりやすい。プローブの位置決めが不正確であると、腫瘍に対する治療も不十分、不適切となる。このため、プローブの位置決めには熟練が必要とされるという問題がある。また、プローブの位置決めにＭＲＩ装置を利用することも試みられているが、そのような装置を組み込むとすると超音波腫瘍治療装置が極めて高価となり、構造も複雑化するという問題がある。
【０００７】
したがって、本発明は上記問題点を解決することができる超音波腫瘍治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
【０００９】
すなわち、請求項１に係る発明は、患者（Ａ）が乗るテーブル（１）の中央部に患者（Ａ）の体表に臨む穴（６）が設けられ、上記穴（６）を通して患者（Ａ）の体表に接するように脱気水（２）が満たされた貯留体（３）が上記穴（６）の直下に設けられ、この貯留体（３）内の脱気水（２）を通して超音波を患者に照射するプローブ（４）が移動機構（５）を介して設けられた超音波腫瘍治療装置において、上記貯留体（３）内には水中カメラ（１５）が設置され、上記穴（６）から覗く患者（Ａ）の体表をこの水中カメラ（１５）で撮像しつつ上記移動機構（５）を駆動して上記プローブ（４）を患者（Ａ）の体表の所望位置に対向させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の超音波腫瘍治療装置において、上記貯留体（３）が箱であり、この箱内に上記プローブ（４）が上記移動機構（５）と共に収納されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の超音波腫瘍治療装置において、上記プローブ（４）と上記水中カメラ（１５）とが一定の位置関係に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水中カメラを使用することによりプローブを患者（Ａ）の腫瘍（ａ）に簡易かつ正確に対向させ、当初から適正な治療を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１４】
図１に示すように、この超音波腫瘍治療装置は、患者Ａが乗るテーブル１と、脱気水２で満たされた貯留体３と、プローブ４と、プローブ４の移動機構５とを構成部分として含む。
【００１５】
テーブル１は、患者Ａが俯いた体位等の所望の体位で乗ることができる大きさを有し、略水平に設置される。テーブル１の中央部には、患者Ａの体表に臨む穴６が設けられる。穴６は四角形、円形等所望の形状に設けられる。
【００１６】
貯留体３は、テーブル１の下方に設置される水槽状の箱として形成される。貯留体３内に満たされた脱気水２はテーブル１の穴６から覗く患者Ａの体表に接触する。
【００１７】
貯留体３には、脱気水２の供給を受けるために水供給部７が導水管７ａを介して接続される。水供給部７は真空ポンプを備え、この真空ポンプにより水を脱気処理して貯留体３に供給するようになっている。
【００１８】
プローブ４は上記貯留体３内に入れられ、脱気水２内に没している。プローブ４は、Ｂモードの診断用超音波発生部４ａと、治療用超音波発生部４ｂとを備える。
【００１９】
プローブ４は移動機構５により、図２に示す如く、Ｘ、Ｙ、Ｚ、θの四方向に移動可能である。プローブ４はＸ、Ｙ、Ｚ、θの四方向に移動することにより、患者Ａの腫瘍ａに対して適正な向きにセッティングされる。
【００２０】
Ｘ方向は図１中紙面の左右の方向であり、プローブ４を患者Ａの体長方向に沿って移動させる方向である。Ｙ方向は、図１中紙面の上下方向であり、プローブ４を上記穴６の中心軸上で移動させて患者Ａの体表に対し接近又は離反させる方向である。Ｚ方向は、図１中紙面に垂直な方向であり、プローブ４を患者Ａの下方で患者Ａの左右方向に移動させる方向である。
【００２１】
移動機構５は、貯留体３内に没する円弧状に湾曲したアーム８を有し、このアーム８にプローブ４が支持棒９を介して保持される。そして、アーム８は貯留体３外から貯留体３内へと伸びる支持部材１０により貯留体３内に浮遊状態で支持される。この支持部材１０が貯留体３外に設置される図示しない三種類のサーボモータによりＸ、Ｙ、Ｚの三方向にそれぞれ駆動されることにより、プローブ４はアーム８に支持されつつ所望の位置へと移動する。
【００２２】
上記支持部材１０は上記三種類のサーボモータと共に図示しないＸＹＺテーブルに取り付けられるが、ＸＹＺテーブルは公知であるから、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
θ方向は、プローブ４が支持棒９上でＹ軸に平行な軸の回りを旋回する方向である。θ方向の移動機構は回転シリンダ装置１４であり、エア供給源１１からの圧空によりプローブ４を例えば９０°の角度範囲内で往復旋回運動させる。
【００２４】
上記貯留体３内には貯留された脱気水２下に没する水中カメラ１５が設置される。水中カメラ１５は防水性ＣＣＤカメラであり、上記アーム８に連結具８ａを介して固定される。これにより、プローブ４と水中カメラ１５とが一定の位置関係に固定される。水中カメラ１５は上記穴６から覗く患者Ａの体表を撮像可能にセッティングされており、プローブ４の位置及び姿勢の如何を問わず患者Ａの体表を撮像可能である。
【００２５】
上記水供給部７、プローブ４、プローブの移動機構５等は、図３に示すように、コンピュータ１６により一元的に制御されるようになっている。
【００２６】
このコンピュータ１６は、ＣＰＵ１７と、ＣＰＵ１７が動作するための制御プログラム等を予め読み出し可能に記憶するＲＯＭ１８と、制御に必要なデータ等を一時的に読み出し可能に格納するＲＡＭ１９と、コンピュータ１６内の各構成部を接続するバス２０と、コンピュータ１６と外部の構成部とを接続する入出力インターフェース２１と、バス２０及び入出力インターフェース２１による各構成部の接続を制御するコントローラ２２とを具備する。
【００２７】
コンピュータ１６により制御される外部の構成部としては、水供給部７と、水中カメラ１５と、プローブ４の診断用超音波発生部４ａと、プローブ４の治療用超音波発生部４ｂと、モニタ２３と、外部ＲＯＭカード２４と、外部周辺スイッチ２５と、Ｘ方向駆動モータ２８と、Ｙ方向駆動モータ２６と、Ｚ方向駆動モータ２７と、θ方向シリンダ駆動部２９とが設けられる。ＸＹＺ方向駆動モータ２８，２６，２７は具体的には上述したサーボモータであり、θ方向シリンダ駆動部２９は具体的にはエア供給源１１からの圧空を断続するための図示しない電磁弁である。
【００２８】
水供給部７は、図示しない水源からポンプで貯留体３内に脱気水を供給するようになっている。上記テーブル１の穴６から覗く患者Ａの体表に水面が接する程度に脱気水２が溜まると、これを作業者が目視で確認しポンプを停止させる。
【００２９】
水中カメラ１５は、上記穴６から覗く患者Ａの体表を撮像し、コンピュータ１６はその画像をモニタ２３に表示させる。患者Ａの体表における超音波を照射する位置には、例えばマトリックス状のマークがマーキングされているが、このマークが水中カメラ１５により撮像される。コンピュータ１６はこの体表のマークとプローブ４との位置関係を演算し、演算結果に基づいて移動機構５を駆動し、プローブ４をマークに対向する位置及び姿勢に制御する。また、医師等はモニタ２３の画像から、患者Ａの体表に気泡が発生しているか否か、超音波の照射により火傷が発生していないかどうか等について確認することができる。
【００３０】
プローブ４の診断用超音波発生部４ａは、所定の強度の超音波を上記穴６を通して患者Ａに照射するもので、この超音波のエコーによりＢモードの断層像がモニタ２３に表示される。この断層像により患者Ａの腫瘍の状態、位置等が把握可能となる。
【００３１】
プローブ４の治療用超音波発生部４ｂは、高周波電源による０．８〜１．７ＭＨｚの主振動器信号とパルス信号の印加によりパルスパワー超音波を発する。高周波電源部の周波数等の制御は、コンピュータ１６により行われ、患者Ａの症状、腫瘍ａの性状等に応じて調整される。
【００３２】
外部ＲＯＭカード２４は、プローブ４の治療用超音波発生部４ｂからの超音波で腫瘍ａを治療した後、その治療結果等を記録するためのメモリである。
【００３３】
外部周辺スイッチ２５は、この超音波腫瘍治療装置の各部をＯＮ・ＯＦＦ等するための各種スイッチを含んでいる。
【００３４】
Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向駆動モータ２８，２６，２７、θ方向シリンダ駆動部２９は、図示しないエンコーダ等のセンサからの信号に基づき制御される。
【００３５】
次に、上記構成の超音波腫瘍治療装置の作用について図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３６】
水供給部７により脱気水２を生成し、必要に応じて２５℃前後に加温したうえで貯留体３内に注水する。脱気水２はテーブル１の穴６を通してテーブル１上の患者Ａの体表に接触するまで注水される（ステップＳ1、Ｓ2）。
【００３７】
水中カメラ１５によりテーブル１の穴６から覗く患者Ａの体表を撮像する。また、プローブ４の診断用超音波発生部４ａからＢモードの超音波を患者Ａに照射する。医師等はモニタ２３に映し出される水中カメラ１５の映像と、Ｂモードの断層像からテーブル１上の患者Ａの位置と体位を調整して固定する（ステップＳ3、Ｓ4）。
【００３８】
移動機構５を駆動し、プローブ４をＸ、Ｙ、Ｚ、θの各種方向に移動させ、腫瘍ａにプローブ４の照準を合わせる（ステップＳ5）。
【００３９】
プローブ４の治療用超音波発生部４ｂを駆動し（ステップＳ６）、腫瘍ａに向かって治療用超音波を照射する（ステップＳ７）。
【００４０】
医師等が水中カメラ１５の映像をモニタ２３を見ながら患者Ａの体位、治療状況をリアルタイムで観察する（ステップＳ８）。
【００４１】
観察中に患者Ａの体位が変わったりずれたりして、不良反応が発生した場合は、医師等の作業者が停止ボタン２５を押して、治療を中止する（ステップＳ９）。
【００４２】
また、モニタ２３に表示される腫瘍ａの熱反応の変化を観察し、治療効果を判定する（ステップＳ１０）。治療効果が良好であれば、データを作成し外部ＲＯＭカード２４等に書き込み（ステップＳ１１）、治療を終了する。治療効果が不十分であれば、治療効果が十分達成されるまで治療用超音波の照射を繰り返す（ステップＳ７）。
【００４３】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨の範囲内において種々変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、Ｘ、Ｙ、Ｚの各方向の駆動装置としてサーボモータを使用したが、油圧シリンダ装置、空圧シリンダ装置等他の手段を使用することができ、また、θの各方向の駆動装置として回転シリンダ装置を使用したが、サーボモータ等他の手段を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る超音波腫瘍治療装置の要部を示す概念図である。
【図２】プローブの移動機構を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る超音波腫瘍治療装置を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る超音波腫瘍治療装置を用いた腫瘍治療手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ…患者
ａ…腫瘍
１…テーブル
２…脱気水
３…貯留体
４…プローブ
５…移動機構
６…穴
１５…水中カメラ
【図１】
2008022956.tif 000003
【図２】
2008022956.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008022956.tif 000006