(57)【要約】【課題】  ドラッグデリバリシステムによる治療において、ターゲット組織内の微小カプセルを効果的に破壊することで、ターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させられる超音波治療装置を提供する。【解決手段】  被検体内のターゲット組織に伝送された微小カプセルを破壊してその内部の薬品を放出させるための集束超音波を送信する超音波プローブ２と、ターゲット組織の深さ方向と、当該深さ方向に対する直交方向とに集束超音波の焦点をスキャンさせるように超音波プローブ２を制御する治療用送信制御部１１２とを備えている。それにより、集束超音波の焦点を３次元的又は２次元的にスキャンさせることができるので、ターゲット組織の内部領域に亘って微小カプセルを効果的に破壊できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラッグデリバリシステムにおいて被検体の血管内に注入された微小カプセルを破壊してその内部の薬品を放出させるための集束超音波を送信する超音波送信手段を有する超音波治療装置であって、
前記微小カプセルの伝送目標のターゲット組織の深さ方向と、当該深さ方向に対する直交方向とに前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする超音波治療装置。
【請求項２】
前記被検体に向けて送信された超音波の反射波に基づいて前記被検体の超音波断層画像を形成して表示手段に表示させる画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記表示された前記ターゲット組織を含む前記被検体の超音波断層画像に対して関心領域を設定するための関心領域設定手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記設定された関心領域及びその周辺領域にて前記集束超音波の焦点を前記深さ方向及び前記直交方向にスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の超音波治療装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記集束超音波の焦点を前記関心領域外にてスキャンさせるときに、前記微小カプセルが破壊されない強度の前記集束超音波を送信するように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記集束超音波の焦点を前記関心領域外にてスキャンさせるときに、前記関心領域内に前記焦点が形成されるときよりも大きなサイズの前記焦点を形成するように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項５】
操作手段と、
前記表示手段に表示された前記超音波画像に対して前記操作手段により設定された前記スキャンの開始位置及び終了位置に基づいて、前記関心領域及びその周辺領域における前記集束超音波の焦点のスキャンシーケンスを設定するスキャンシーケンス設定手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記設定されたスキャンシーケンスにしたがって前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項６】
前記画像形成手段は、前記制御手段により前記集束超音波の焦点が前記直交方向の一焦点位置において前記深さ方向にスキャンされるときに、前記一焦点位置における前記超音波断層画像を形成することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項７】
所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、
前記検出された前記ハーモニック成分の前記強度分布に基づいて前記集束超音波の送信条件を決定する送信条件決定手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記決定された前記送信条件にしたがって前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項８】
操作手段と、
所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、
前記制御手段は、前記表示手段に画像表示された前記ハーモニック成分の前記強度分布を基に前記操作手段により設定された前記送信条件にしたがって、前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項９】
前記送信条件は、前記集束超音波の強度、又は、前記集束超音波の焦点のスキャンシーケンスであることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の超音波治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に超音波を照射して治療を行う超音波治療装置に関し、より具体的には、被検体内のターゲット組織のみに薬品を作用させるためのドラッグデリバリシステム（薬品伝送システム）への応用技術に関する。特に、ドラッグデリバリシステムへの適用とともに、被検体の超音波断層画像を取得することも可能な超音波治療装置への利用に好適な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波を利用したドラッグデリバリシステム、例えば、薬品を格納した微小カプセルを被検者の血管内に注入し、その伝送目標のターゲット組織に到達した微小カプセルに超音波を照射して破壊することにより、薬品をターゲット組織に作用させる医療技術の研究開発が盛んに行われている。このドラッグデリバリシステムは、例えば、腫瘍等のターゲット組織の細胞を死滅させる目的などに用いられている。
【０００３】
ドラッグデリバリシステムは、それ以前の薬品投与技術とは異なり、ターゲット組織にほぼ限定して薬品を作用させられるため、他の組織に対する悪影響も少なく、投与する薬品量も少なくて済み、高い治療効果が得られるなどの利点が注目されている。また、微小カプセルが破壊される際に発生する衝撃波によりターゲット組織の細胞の細胞膜に微小な穴が開き、その穴を介して細胞内に薬品が進入することから、薬品を効果的に使用できるという利点も知られている。
【０００４】
ドラッグデリバリシステムに適用可能な超音波治療装置としては、例えば特許文献１に記載のものが公知である。当該文献記載の装置は、従来と同程度の超音波断層画像を取得しながらドラッグデリバリシステムによる治療を行うための構成を備えており、具体的には、画像を得るための第１の超音波信号を被検体に送信して第１の超音波信号のエコー信号に応じた電気量の受信信号を収集する収集手段と、このエコー信号を処理して画像情報を得る画像取得手段と、被検体に投与された薬物を活性化させるための第２の超音波信号を被検体に送信する照射手段とを備えている。このように超音波断層画像を取得しながらドラッグデリバリシステムによる治療を行う場合には、造影剤としての微小バブルを含む微小カプセル（含気微小カプセル）などが用いられる。
【０００５】
このような超音波治療装置では、超音波の焦点をターゲット組織に対して一定の深さに設定するとともに、ターゲット組織内及びその外部を区別することなく連続的に超音波スキャンを実行していた。図１１は、従来の超音波治療装置による超音波スキャンの態様を示している。当該スキャン態様においては、まず、被検者体の超音波断層画像を基に腫瘍等のターゲット組織に対してＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ；関心領域）１０００を設定するとともに、（リニア）超音波プローブ１００１から照射される超音波の焦点の深さｄ、つまり超音波プローブ１００１からの焦点距離の設定を行う。そして、一定の深さｄ、サイズ及び強度の焦点ｐ１、ｐ２、・・・・、ｐＮを順次形成するように超音波プローブ１００１を制御して一定方向に超音波スキャンを行っていた。このようなスキャン態様では、治療の安全性や有効性について次のような問題が生じていた。
【０００６】
治療の安全性に関する問題点：被検者の血管内に注入された微小カプセルや微小バブルは、ターゲット組織内のみならずその周辺部位にも到達している。また、従来の超音波治療装置は、ターゲット組織の内部／外部に関わらずに一定サイズかつ一定強度の焦点を形成する。したがって、従来の装置では、ターゲット組織の外側の微小カプセルも多数破壊され、薬品の作用が正常な細胞にも及んでしまうおそれがある。例えば図１１においては、焦点ｐ１、ｐ２、ｐＮの形成位置にある正常な細胞が影響を受けるおそれがある。なお、特許文献１などに示すように、多くの微小カプセルを破壊して薬品の効果を上げるために、照射する超音波の強度を大きく設定する場合があるが、その場合、ターゲット組織外の多数の細胞を死滅させてしまうこともある。
【０００７】
治療の有効性に関する問題点：上記安全性を考慮して超音波の強度を弱くすると、ターゲット組織内の微小カプセル等を破壊するために十分な超音波が照射されないため、低い治療効果しか得られない。また、超音波スキャンが一定方向にのみ行われることから、ターゲット組織内をくまなくスキャンできなかった。したがって、死滅させるべき細胞の一部しか死滅させることができないため、十分な有効性をもって治療を行うことができない。図１１に示したケースでは、ＲＯＩ１０００の中間深さｄ付近の細胞のみが死滅され、それ以外の領域内の細胞を死滅させることはできない。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８９５２１号公報（請求項１、明細書段落〔００８２〕、〔００９０〕、〔００９１〕、〔００９４〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたもので、ドラッグデリバリシステムによる治療において、ターゲット組織内の微小カプセルを効果的に破壊することにより、ターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることが可能な超音波治療装置を提供することを目的としている。
【００１０】
また、本発明は、ターゲット組織外の微小カプセルの破壊を抑制することにより治療の安全性を向上させることが可能な超音波治療装置を提供することを他の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ドラッグデリバリシステムにおいて被検体の血管内に注入された微小カプセルを破壊してその内部の薬品を放出させるための集束超音波を送信する超音波送信手段を有する超音波治療装置であって、前記微小カプセルの伝送目標のターゲット組織の深さ方向と、当該深さ方向に対する直交方向とに前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波治療装置であって、前記被検体に向けて送信された超音波の反射波に基づいて前記被検体の超音波断層画像を形成して表示手段に表示させる画像形成手段と、前記画像形成手段により前記表示された前記ターゲット組織を含む前記被検体の超音波断層画像に対して関心領域を設定するための関心領域設定手段とを更に備え、前記制御手段は、前記設定された関心領域及びその周辺領域にて前記集束超音波の焦点を前記深さ方向及び前記直交方向にスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、前記制御手段は、前記集束超音波の焦点を前記関心領域外にてスキャンさせるときに、前記微小カプセルが破壊されない強度の前記集束超音波を送信するように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、前記制御手段は、前記集束超音波の焦点を前記関心領域外にてスキャンさせるときに、前記関心領域内に前記焦点が形成されるときよりも大きなサイズの前記焦点を形成するように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、操作手段と、前記表示手段に表示された前記超音波画像に対して前記操作手段により設定された前記スキャンの開始位置及び終了位置に基づいて、前記関心領域及びその周辺領域における前記集束超音波の焦点のスキャンシーケンスを設定するスキャンシーケンス設定手段とを更に備え、前記制御手段は、前記設定されたスキャンシーケンスにしたがって前記集束超音波の焦点をスキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、前記画像形成手段は、前記制御手段により前記集束超音波の焦点が前記直交方向の一焦点位置において前記深さ方向にスキャンされるときに、前記一焦点位置における前記超音波断層画像を形成することを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、前記検出された前記ハーモニック成分の前記強度分布に基づいて前記集束超音波の送信条件を決定する送信条件決定手段とを更に備え、前記制御手段は、前記決定された前記送信条件にしたがって前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、請求項２に記載の超音波治療装置であって、操作手段と、所定の送信条件に基づく前記集束超音波の焦点のスキャンによって前記微小カプセルが破壊されたときに発生するハーモニック成分の前記関心領域及びその周辺領域における強度分布を検出する強度分布検出手段と、前記制御手段は、前記表示手段に画像表示された前記ハーモニック成分の前記強度分布を基に前記操作手段により設定された前記送信条件にしたがって、前記集束超音波の焦点を再度スキャンさせるように前記超音波送信手段を制御することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の超音波治療装置であって、前記送信条件は、前記集束超音波の強度、又は、前記集束超音波の焦点のスキャンシーケンスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の超音波治療装置によれば、深さ方向及び直交方向に３次元又は２次元的なスキャンを行うことができるので、ターゲット組織の内部領域に亘って微小カプセルを効果的に破壊できる。したがって、腫瘍等のターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることができる。
【００２１】
請求項３に記載の超音波治療装置によれば、関心領域の外部に向けて照射される集束超音波は、微小カプセルが破壊されない強度に制御されるので、ターゲット組織外の微小カプセルの破壊が抑制される。したがって、ターゲット組織外の正常な細胞に薬品が与える影響が低減され、治療の安全性が向上される。
【００２２】
請求項４に記載の超音波治療装置によれば、関心領域外に形成される集束超音波の焦点は、関心領域内に形成される焦点よりも大きなサイズになるように制御されるので、集束超音波の送信強度が同一であっても、関心領域内に形成される焦点の強度は低くなる。したがって、ターゲット組織外の微小カプセルの破壊が抑制され、正常な細胞に薬品が与える影響が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る超音波治療装置の実施形態の好適な一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２４】
［超音波治療装置の構成］
図１は、本実施形態の超音波治療装置の構成を示すブロック図である。当該超音波治療装置は、超音波プローブ２による超音波の送受信を制御するとともに、超音波断層画像を形成して表示モニタ３に表示させる装置本体１と、この装置本体１の制御を行う装置制御部４と、当該超音波治療装置を操作するための操作パネル５を含んで構成されている。
【００２５】
超音波プローブ２は、図示しない患者等の被検体の撮像範囲に向けて超音波を照射し、被検体内で反射した当該超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して出力するためのもので、例えば、被検体の３次元スキャンが可能な位置センサ搭載のプローブなどにより構成されている。超音波プローブ２には、従来のものと同様に、超音波信号／電気信号変換素子としての複数の超音波振動子がアレイ状に配列されている。超音波プローブ２は、エコー信号が示す輝度分布に基づく画像を取得するためのＢモード（Ｂカラーモード）のスキャン、被検体内の血管の血流状態を表す画像（血流画像）などを取得するためのドプラモード（カラードプラモード）のスキャン、Ｂモードのスキャンとドプラモードのスキャンとを交互に実行するセグメントスキャン、更には、ドラッグデリバリシステムによる治療における集束超音波のスキャンなど、各種のスキャン態様を実行可能に形成されている。この超音波プローブ２は、本発明にいう超音波送信手段を構成している。
【００２６】
表示モニタ３は、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の任意のモニタ装置により構成される。なお、この表示モニタ３は、本発明の表示手段を構成している。
【００２７】
装置制御部４は、当該超音波治療装置の制御用のコンピュータプログラムを記憶したＲＯＭやハードディスクドライブ等の不揮発性記憶装置と、このコンピュータプログラムを実行して装置本体１に各種動作を制御するＣＰＵとを含んでいる。装置制御部４は、操作パネル５に対する操作内容及び上記コンピュータプログラムに基づいて制御信号を生成し、その制御信号を装置本体１に送信することにより、装置本体１の動作制御を行う。
【００２８】
操作パネル５は、当該超音波治療装置に関する各種設定事項の入力操作や各種動作の入力操作をオペレータが行うための入力デバイスで、例えばタッチパネルや、各種キー、トラックボール等を備えたコントロールパネルなどによって構成される。この操作パネル５は、本発明にいう操作手段を構成している。
【００２９】
オペレータは、本発明にいう関心領域設定手段としての操作パネル５あるいは他に設けられたマウスやトラックボール等の入力デバイスを操作することにより、被検体の超音波断層画像に示された腫瘍等のターゲット組織の領域を示すＲＯＩ（関心領域）の設定を行う。また、オペレータは、操作パネル５等の入力デバイスを操作することにより、超音波プローブ２から被検体に照射する超音波の強度の指標であるＭＩ値（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｉｎｄｅｘ；機械的視標）の設定を行う。なお、ＭＩ値の設定は、このようなオペレータの手入力に依らずに、例えば送信制御部１１等によって自動設定するように構成してもよい。
【００３０】
装置本体１には、被検体に向けて超音波プローブ２から超音波を照射させるための制御を行う送信制御部１１とパルス送信部１２とが設けられている。また、装置本体１には、超音波プローブ２からのエコー信号に基づく超音波断層画像を表示モニタ３に表示させるための受信アンプ部１３、受信信号処理部１４及び画像表示制御部１５が設けられている。更に、装置本体１には、当該エコー信号に基づいて被検体に対する超音波スキャンの態様を変更するための処理を行うハーモニック成分処理部１６及びスキャンコンバータ部１７が設けられている。
【００３１】
送信制御部１１には、被検体の超音波断層画像を形成するための超音波（画像用超音波）を超音波プローブ２から送信するための制御を行う画像用送信制御部１１１と、被検体にドラッグデリバリシステムによる治療を行うための集束超音波（治療用集束超音波）を超音波プローブ２から送信するための制御を行う治療用送信制御部１１２と、画像用送信制御部１１１及び治療用送信制御部１１２の一方を、装置制御部４からの制御信号に基づいて選択的に動作させる選択部１１０とが含まれている。
【００３２】
画像用送信制御部１１１は、超音波プローブ２から画像用超音波を出力するときの超音波強度や、Ｂモードやドプラモード等のスキャンの態様を示すスキャンシーケンスなどの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する。
【００３３】
また、治療用送信制御部１１２は、超音波プローブ２から治療用集束超音波を出力するときの超音波強度、焦点のサイズ、焦点のスキャン態様を示すスキャンシーケンスなどの設定情報を含む治療用設定情報を生成し、選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する。なお、これら各設定情報をあらかじめ記憶したＲＯＭ等の設定情報記憶手段を設け、その設定情報を治療用送信制御部１１２により呼び出してパルス送信部１２に送信するようにしてもよい。この治療用送信制御部１１２は、本発明にいう制御手段及びスキャンシーケンス設定手段をそれぞれ構成している。
【００３４】
パルス送信部１２は、送信制御部１１から送信された画像用設定情報又は治療用設定情報に応じた信号強度及びタイミングのパルス信号を生成し、超音波プローブ２の各超音波振動子に送信する。超音波プローブ２は、各超音波振動子が当該パルス信号に応じて振動して超音波を出力することにより、この画像用設定情報又は治療用設定情報に対応する強度及びスキャン態様で被検体に超音波を照射する。
【００３５】
受信アンプ部１３は、超音波プローブ２により受信されたエコー信号を受け、そのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する。
【００３６】
受信信号処理部１４は、受信アンプ部１３により増幅されたエコー信号を、Ｂモードやドプラモード等の撮像モードに応じた超音波画像データに変換するとともに、この超音波画像データを表示モニタ３用のＴＶ信号に変換して画像表示制御部１５に送信する。受信信号処理部１４は、例えばＢモードに設定されている場合、エコー信号の遅延加算処理やＡ／Ｄ変換処理等の処理を行ってＢモード画像用の超音波画像データをリアルタイムで作成する。また、ドプラモードに設定されている場合には、エコー信号から位相変化情報を抽出し、速度、パワー値、分散といった撮像断面の各点に対応する流れ（血流等）の情報を算出してドプラモード用の超音波画像データをリアルタイムで作成する。また、受信信号処理部１４は、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）回路等により、超音波画像データをＴＶ信号に変換する。
【００３７】
画像表示制御部１５は、画像表示用の各種データを表示モニタ３に送信して画像を表示させる。例えば、超音波プローブ２からのエコー信号に基づく超音波画像をリアルタイムで表示させる場合、画像表示制御部１５は、受信信号処理部１４によりＴＶ信号に変換された超音波画像データを表示モニタ３に送信する。また、画像表示制御部１５は、ハーモニック成分処理部１６やスキャンコンバータ部１７から送信されるデータを表示モニタ３に送信して目的の画像を表示させる（詳細は後述する）。更に、画像表示制御部１５は、送信制御部１１からのデータ、特に治療用送信制御部１１２により生成されたスキャンシーケンスの設定情報を表示モニタ３に表示させる。これらの他にも、画像表示制御部１５は、装置制御部４からのデータに基づいて、例えばＲＯＩ等を表示モニタ３に表示させる。
【００３８】
ハーモニック成分処理部１６は、受信アンプ部１３から受信したエコー信号に含まれる、超音波プローブ２からの送信超音波の非整数倍の周波数を有するハーモニック成分を抽出し、スキャンシーケンスの各集束位置における当該ハーモニック成分の強度、すなわちハーモニック成分の強度分布を検出する電気回路などにより構成される。このハーモニック成分は、ドラッグデリバリシステムによる治療を行うときに被検体に注入される微小バブル（超音波造影剤）や薬品を格納した微小カプセルが、超音波プローブ２からの超音波によって崩壊するときに発生するものであり、生体からの反射波に含まれる送信超音波の整数倍のハーモニック成分とは異なる周波数の信号である。以下、ハーモニック成分処理部１６の処理対象となる当該ハーモニック成分を特定ハーモニック成分と称することとする。なお、このハーモニック成分処理部１６は、本発明にいう強度分布検出手段を構成している。
【００３９】
スキャンコンバータ部１７は、ハーモニック成分処理部１６から送信される特定ハーモニック成分の検出データに基づいて、超音波プローブ２によるスキャン態様、すなわち、集束超音波の出力強度、焦点サイズ、スキャンシーケンス等を決定する処理を行うＣＰＵ等により構成される。このスキャンコンバータ部１７は、本発明にいう送信条件決定手段を構成している。
【００４０】
［超音波治療装置の処理形態］
このような構成を備える本実施形態の超音波治療装置を用いてドラッグデリバリシステムによる治療を行うときに、この超音波治療装置が実行する処理形態の一例について、図２ないし図９を参照して説明する。以下、図２にしたがって当該処理の概要を説明した後に、当該処理の各ステップについて詳細に説明する。
【００４１】
〔処理の概要〕
図２に示すフローチャートは、本実施形態の超音波治療装置をドラッグデリバリシステムに適用するときに、当該超音波治療装置が実行する処理の概要を表している。まず、超音波治療装置がＢモードのスキャンを行い、被検体内の腫瘍等のターゲット組織及びその周辺部位の超音波断層画像（Ｂモード画像）を表示モニタ３に表示させると、オペレータは、操作パネル５等を操作して、表示モニタ３に表示された超音波断層画像にＲＯＩを設定する（Ｓ０１）。このとき、ターゲット組織の形状に応じて、例えば円形、楕円形、長方形などの形状のＲＯＩを設定できる。
【００４２】
更に、オペレータは、操作パネル５等を操作して、ドラッグデリバリシステムに適用する治療用集束超音波のＭＩ値（強度）を、ＲＯＩ内部／外部についてそれぞれ設定する（Ｓ０２）。具体的には、ＲＯＩ内部については、微小カプセルを破壊するために十分な強度の音場からなる焦点が形成されるようにＭＩ値を設定し、ＲＯＩ外部については、微小カプセルを破壊しない比較的低い強度の音場からなる焦点が形成されるようにＭＩ値を設定する。設定されたＭＩ値は、例えば装置制御部４の記憶装置に記憶される。なお、オペレータがＭＩ値を手入力する代わりに、適当なＭＩ値をＲＯＭ等の記憶装置にあらかじめ記憶しておき、治療用送信制御部１１２がこのＭＩ値を自動設定するようにしてもよい。
【００４３】
次に、超音波治療装置は、ドプラモードのスキャンを行って、ターゲット組織内の血管の血流方向を表すドプラモード画像（血流画像）を取得して表示モニタ３に表示させる（Ｓ０３）。オペレータは、この血流画像に基づいて、ターゲット組織内における血流方向の下流側から上流側に向けてスキャン方向を設定する（Ｓ０４）。超音波治療装置は、ステップＳ０１で設定されたＲＯＩと、ステップＳ０４で設定されたスキャン方向とに基づいて、治療用集束超音波によるスキャンのスキャンシーケンスを設定する（Ｓ０５）。このとき、スキャンシーケンスに含まれる各焦点のサイズの設定もなされる。ここで設定されるスキャンシーケンスは、ターゲット組織の深さ方向（治療用集束超音波の焦点深度方向、又は超音波プローブ２の走査線方向）と、この深さ方向に直交する方向（直交方向）とに亘って設定される。すなわち、当該スキャンシーケンスは、治療用集束超音波の焦点位置の３次元又は２次元の配列として設定される。
【００４４】
超音波治療装置は、設定されたスキャンシーケンスに基づいて、ターゲット組織内及びその周辺部を３次元的又は２次元的にスキャンを行うとともに、ターゲット組織内及びその周辺部位の画像を取得する（Ｓ０６）。このとき、ターゲット組織（ＲＯＩ）内については、高い強度の集束超音波を用いて微小カプセルを破壊して薬品を放出させるとともに、その周辺部位については低い強度の集束超音波を用いて微小カプセルをなるべく破壊させないように制御される。
【００４５】
次に、超音波治療装置は、ステップＳ０６で画像を取得したときのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分の強度分布を検出し（Ｓ０７）、当該強度分布を表すスキャン効果画像を表示モニタ３に表示させる（Ｓ０８）。オペレータ（又は超音波治療装置）は、このスキャン効果画像を参照して、特定ハーモニック成分の強度分布のムラ、つまりスキャンによる効果のムラの発生状態を認識し（Ｓ０９）、そのムラの発生状態に応じて治療用集束超音波の送信条件（ＭＩ値、焦点サイズ等）の再設定を行う（Ｓ１０）。超音波治療装置は、再設定された送信条件にて超音波スキャンを行う（Ｓ０７）。スキャン効果画像のムラが無くなるまで超音波スキャンを実行して、処理を終了する（Ｓ０９；Ｎ）。
【００４６】
〔処理内容の詳細〕
以下、図２に示した超音波治療装置の処理の各ステップについて具体的に説明する。なお、図２のステップＳ０２の処理については、その詳細が上記されているので、ここでの説明は省略する。
【００４７】
（ＲＯＩの設定処理；Ｓ０１）
図２のステップＳ０１に示すＲＯＩ設定処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
オペレータが操作パネル５等を操作してＢモードを選択すると（Ｓ１１）、選択部１１０は、装置制御部４からの制御信号を受けて画像用送信制御部１１１を選択する（Ｓ１２）。画像用送信制御部１１１は、当該制御信号に基づいて、Ｂモードのスキャンに対応する超音波強度及びスキャンシーケンスの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する（Ｓ１３）。パルス送信部１２は、この画像用設定信号に含まれる超音波強度の設定情報に対応する強度のパルス信号を、当該スキャンシーケンスの設定情報に応じて超音波プローブ２の各超音波振動子毎に生成し送信する（Ｓ１４）。超音波プローブ２の各超音波振動子が当該パルス信号を受けて振動し、それぞれ超音波を出力することにより、超音波プローブ２は、Ｂモードのスキャンに対応する画像用超音波を出力する（Ｓ１５）。なお、ステップＳ１１におけるＢモードの選択は、オペレータが操作パネル５を操作してドラッグデリバリシステムモードに設定したことに対応して、装置制御部４が自動的に行うようにしてもよい。
【００４９】
超音波プローブ２の各超音波振動子は、被検体のターゲット組織及び周辺部位における当該画像用超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に出力する（Ｓ１６）。このエコー信号は、受信アンプ部１３により増幅され、受信信号処理部１４により超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に送信されてＢモード画像の超音波断層画像として表示される（Ｓ１７）。
【００５０】
オペレータは、操作パネル５等を操作して、当該超音波断層画像におけるターゲット組織の領域を指定することにより（３次元又は２次元の）ＲＯＩを設定する（Ｓ１８）。
【００５１】
（スキャンシーケンスの設定処理；Ｓ０３〜Ｓ０５）
次に、ドラッグデリバリシステムによる治療に適用するスキャンシーケンスの設定処理について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
オペレータによりドプラモードが選択されると（Ｓ２１）、選択部１１０は、装置制御部４からの制御信号を受けて画像用送信制御部１１１を選択し（Ｓ２２）、画像用送信制御部１１１は、ドプラモードのスキャンに対応する超音波強度及びスキャンシーケンスの設定情報を含む画像用設定情報を選択部１１０を介してパルス送信部１２に送信する（Ｓ２３）。パルス送信部１２は、この画像用設定信号に含まれる超音波強度の設定情報に対応する強度のパルス信号を、当該スキャンシーケンスの設定情報に応じて超音波プローブ２の各超音波振動子毎に生成して送信する（Ｓ２４）。それにより、超音波プローブ２は、ドプラモードのスキャンに対応する画像用超音波をターゲット組織及び周辺部位に照射し、その反射波に基づくエコー信号を受信アンプ部１３に出力する（Ｓ２５）。このエコー信号は、受信アンプ部１３により増幅され、受信信号処理部１４により超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に送信されて、ターゲット組織のドプラモード画像（血流画像）として表示される（Ｓ２６）。なお、ステップＳ２１におけるドプラモードの選択は、図２のステップＳ０２のＭＩ値設定処理の終了に対応して、装置制御部４が自動的に行うようにしてもよい。
【００５３】
オペレータは、この血流画像を参照してターゲット組織内の血流方向を認識し、操作パネル５等を操作して、ターゲット組織内における血流方向の下流側をスキャン開始位置に設定し、上流側をスキャン終了位置に設定することによりスキャン方向を設定する（Ｓ２７）。なお、ステップＳ２６で形成される超音波画像データを装置制御部４により解析して血流方向を判別するとともに、その判別結果に基づいてスキャン開始位置及びスキャン終了位置を自動設定するようにしてもよい。
【００５４】
図５（Ａ）に血流画像上におけるスキャン開始位置及びスキャン終了位置の設定形態の一例を示す。なお、同図には、実際には表示されない血流方向Ｆが説明のために記載されており、また、簡略化のために２次元のＲＯＩが示されている。まず、オペレータは、表示モニタ３に表示された血流画像におけるＲＯＩ１０００中の血管Ｖの血流方向Ｆを認識する。そして、操作パネル５の例えばトラックボールを操作して、スキャンの開始位置を指定するための開始位置マークＳを血流方向Ｆの下流側（同図における左側）に配置させるとともに、終了位置を指定するための終了域マークＥを上流側に配置させる。これにより、治療用集束超音波のスキャン方向が血流方向Ｆの下流側から上流側に向けて設定される。
【００５５】
ステップＳ２７でスキャン方向が設定されると、治療用送信制御部１１２は、ＲＯＩ１０００のサイズやスキャンの細かさなどのあらかじめ設定されたファクタに基づいて、ＲＯＩ１００内及びその周辺部位における焦点のサイズを設定するとともに（Ｓ２８）、設定されたスキャン方向に応じてスキャンシーケンスを設定する（Ｓ２９）。設定されたこのスキャンシーケンスは、表示モニタ３に表示される。
【００５６】
ステップＳ２７で設定されるスキャンシーケンスの一例を図５（Ｂ）に示す。同図に示すスキャンシーケンスは、ＲＯＩ１０００の深さ方向（つまりターゲット組織の深さ方向）及びそれに直交する方向（直交方向）に配列された治療用集束超音波の焦点位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４１〜Ｐ４３、Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５から構成される。治療用集束超音波の焦点の移動順（スキャンの順序）は、当該符号に示す順序である。すなわち、ステップＳ２６で設定されたスキャン方向にしたがってスキャン順が設定されている。なお、焦点位置Ｐ４１〜Ｐ４３は、図中上方から順に符号が付されている（他も同様）。
【００５７】
ＲＯＩ１０００の外部に位置する焦点位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５は、ＲＯＩ１０００内部の焦点位置よりも大きな焦点サイズに設定されている。また、ＲＯＩ１０００の外部のこれら焦点位置においては、ＲＯＩ１０００内部に形成される焦点よりも低い強度の焦点を形成するように設定されている。具体的には、ＲＯＩ１０００内部の焦点は、微小カプセルを破壊して薬品を放出するために十分な強度に設定され、ＲＯＩ１０００外部の焦点は、微小カプセルを破壊しない低い強度に設定される。
【００５８】
（超音波スキャン処理；Ｓ０６）
続いて、本実施形態の超音波治療装置を用いたドラッグデリバリシステムによる治療における超音波スキャン処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。以下、図５（Ｂ）に示すスキャンシーケンスを参照する。
【００５９】
まず、治療用送信制御部１１２が、超音波強度、焦点サイズ及びスキャンシーケンスの設定情報を含む治療用設定情報を生成してパルス送信部１２に送信する（Ｓ３１）。パルス送信部１２は、当該治療用設定情報に含まれる各設定情報に応じてパルス信号を生成し、超音波プローブ２に送信する（Ｓ３２）。
【００６０】
超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づき治療用集束超音波を出力して、図５（Ｂ）の焦点位置Ｐ１に焦点を形成する（Ｓ３３）。このとき、当該焦点における集束超音波の強度は、微小カプセルを破壊しない程度の低い強度である。また、焦点サイズは比較的大きなサイズに設定されている。
【００６１】
超音波プローブ２は、焦点位置Ｐ１に焦点を形成するように照射された超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に送信する（Ｓ３４）。受信アンプ部１３は、超音波プローブ２からのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する（Ｓ３５）。受信信号処理部１４に送信されたエコー信号は、超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に断層画像が表示される（Ｓ３６）。当該ＴＶ信号は、例えば装置制御部４の記憶装置に記憶される（以下のＴＶ信号についても同様）。
【００６２】
なお、ステップＳ３４において、超音波プローブ２は、被検体により反射された複数の受信超音波ビームを取得するように制御されることが好ましい。例えば、送信超音波ビームの周囲の８本の受信超音波ビーム、もしくは、更にその周りの１６本を含めた計２４本の受信超音波ビームを取得するように構成できる。それにより、送信超音波ビーム、つまり治療用集束超音波が照射された焦点位置Ｐ１の画像だけでなく、その周囲の領域の画像も取得することができる。
【００６３】
また、ステップＳ３５でハーモニック成分処理部１６に送信されたエコー信号に関する処理については、後述の（送信条件の再設定処理）の項で説明する。本項において、ハーモニック成分処理部１６に送信されるエコー信号に関する以下の処理についても同様とする。
【００６４】
同様に、図５（Ｂ）の焦点位置Ｐ２、Ｐ３についても治療用集束超音波の焦点が形成され、画像が取得される（Ｓ３７）。
【００６５】
焦点位置Ｐ３に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づいて、ＲＯＩ１０００の左端上部の焦点位置Ｐ４１に焦点を形成するように治療用集束超音波を出力する（Ｓ３８）。このとき、当該焦点における集束超音波の強度は、微小カプセルを破壊するために十分な強度である。また、その焦点サイズは、ＲＯＩ１０００外の焦点位置Ｐ１等における焦点よりも小さなサイズに設定されている。
【００６６】
超音波プローブ２は、ステップＳ３８で照射された超音波の反射波を受信し、エコー信号に変換して受信アンプ部１３に送信する（Ｓ３９）。受信アンプ部１３は、超音波プローブ２からのエコー信号を増幅して受信信号処理部１４及びハーモニック成分処理部１６に送信する（Ｓ４０）。受信信号処理部１４に送信されたエコー信号は、超音波画像データのＴＶ信号に変換され、画像表示制御部１５により表示モニタ３に表示される（Ｓ４１）。
【００６７】
焦点位置Ｐ４１に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、パルス送信部１２からのパルス信号に基づいて、当該焦点位置４１の深さ方向に配置された焦点位置Ｐ４２、Ｐ４３に焦点を順次形成する（Ｓ４２）。このときの治療用集束超音波の強度及び焦点サイズは、焦点位置Ｐ４１の場合と同様である。
【００６８】
焦点位置Ｐ４３に関する処理が終了すると、超音波プローブ２は、ステップＳ３８〜Ｓ４２と同様の処理を、ＲＯＩ１０００内の焦点位置Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３について順次実行する（Ｓ４３）。このとき、深さ方向に配置された複数の焦点位置のうちスキャン順序が最初の焦点位置については、ステップＳ３８〜Ｓ４１と同様の処理を行い、他の焦点位置についてはステップＳ４２と同様の処理を行う。例えば、焦点位置Ｐ１０１〜Ｐ１０４に対する処理において、スキャン順序が最初の焦点位置Ｐ１０１については焦点の形成とエコー信号に関する処理とを行い、他の焦点位置Ｐ１０２〜Ｐ１０４については焦点の形成のみを行う。
【００６９】
焦点位置Ｐ１２３の処理が終了し、ＲＯＩ１０００内の全ての焦点位置についての処理が終了すると、超音波プローブ２は、ＲＯＩ１０００外の各焦点位置Ｐ１３〜Ｐ１５について、ステップＳ３３〜Ｓ３６と同様の処理を実行する（Ｓ４４）。以上で、スキャンシーケンスに基づく超音波スキャン処理は終了となる。
【００７０】
図７に、当該超音波治療装置による超音波スキャン処理のタイムシーケンスの一部の概略を示す。同図に示す横軸は時間軸を表し、この時間軸上に立っている各線分は、スキャンシーケンスの各焦点位置に焦点を形成するタイミング、つまり、各焦点位置に向けて超音波プローブ２から治療用集束超音波を送信するタイミングを示している。
【００７１】
上述のように、当該超音波治療装置によるスキャンは、図５（Ｂ）のスキャンシーケンスに示す焦点位置Ｐ１からスタートする。焦点位置Ｐ１に焦点を形成後、反射波を受信するための待機時間（受信待機時間）Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ２に移る。焦点位置Ｐ２、Ｐ３に焦点を形成した後も、受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置に移行する。
【００７２】
ＲＯＩ１０００内の最初の焦点位置Ｐ４１に焦点を形成すると、同様に受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ４２に焦点を形成し、深さ方向における次の焦点位置に移行するために掛かる最短の制御時間、すなわち焦点深度を変更するために掛かる時間（焦点深度変更時間）Ｔ２を介して更に次の焦点位置Ｐ４３に焦点を形成する。これで、深さ方向に配置された焦点位置Ｐ４１〜Ｐ４３に関する処理は終了となる。
【００７３】
焦点位置Ｐ４３に焦点を形成後、直交方向における次の焦点位置に移行するために掛かる最短の制御時間、すなわち超音波プローブ２の走査線を変更するために掛かる時間（走査線変更時間）Ｔ３を介して、次の焦点位置Ｐ５１に焦点を形成する。
【００７４】
焦点位置Ｐ５１に焦点が形成されると、受信待機時間Ｔ１を介して次の焦点位置Ｐ５２に焦点が形成される。以下、同様のタイミングで各焦点位置に焦点が形成される。
【００７５】
このように、当該超音波治療装置は、焦点位置間を等しい時間間隔でスキャンするのではなく、各焦点位置の意味合いやスキャンの移行方向（深さ方向、直交方向）に応じた時間間隔でスキャンを進めるように構成されている点が特徴の一つである。
【００７６】
（送信条件の再設定処理；Ｓ０７〜Ｓ１０）
次に、超音波治療装置による送信条件の再設定処理について、図８、図９に示すフローチャートを参照して説明する。この再設定処理は、図６のフローチャートのステップＳ３５、Ｓ３７、Ｓ４０、Ｓ４３において受信アンプ部１３からハーモニック成分処理部１６に送信されたエコー信号に基づいて実行される。なお、当該再設定処理には、オペレータが手入力で行うための構成（図８）と、装置が自動的に行う構成（図９）とがある。本発明に係る超音波治療装置は、この２つの構成を選択的に使用可能なものであってもよいし、一方の構成のみを備えているものであってもよい。
【００７７】
まず、オペレータが手入力で送信条件の再設定を行う構成について、図８のフローチャートを参照して説明する。ハーモニック成分処理部１６は、図５（Ｂ）に示す焦点位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４１、Ｐ５１、・・・・、Ｐ１２１、Ｐ１３〜Ｐ１５に対する超音波送信に対応する受信アンプ部１３からのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分を抽出してその強度を検出するとともに（Ｓ５１）、検出した特定ハーモニック成分強度を超音波プローブ２による反射波の受信時間に亘って積分する（Ｓ５２）。この各焦点位置毎の積分データは、超音波スキャンに対して得られた特定ハーモニック成分の強度分布を表しており、装置制御部４やハーモニック成分処理部１６の記憶装置（図示省略）等に保存される。
【００７８】
更に、ハーモニック成分処理部１６は、特定ハーモニック成分の強度分布データを画像表示制御部１５に送信し（Ｓ５３）、画像表示制御部１５は、この強度分布データを表示モニタ３に送信して画像表示させる（Ｓ５４）。なお、特定ハーモニック成分強度は、上述のように、超音波照射により微小カプセルが破壊された度合を表すものである。また、図６のステップＳ３４の説明にあるように、複数の受信超音波ビームを超音波プローブ２に取得させて広い範囲からの反射波を受信するようになっている。したがって、当該画像は、ＲＯＩ１０００内部及びその周辺における微小カプセルの破壊度合、つまり超音波スキャンの効果の分布を表すもので、上記のスキャン効果画像に相当する画像である。
【００７９】
オペレータは、表示モニタ３に表示されたスキャン効果画像に基づいて、特定ハーモニック成分強度にムラがあるか判断する（Ｓ５５；図２のステップＳ０９）ムラがない場合は処理を終了する（Ｓ５５；Ｎ）。
【００８０】
一方、ムラがある場合（Ｓ５５；Ｙ）、オペレータは、スキャン効果画像を参照して、出力強度、スキャンシーケンス等、治療用集束超音波の送信条件を新たに設定する（Ｓ５６）。例えば、ＲＯＩ１１１内部において、特定ハーモニック成分強度が大きな部分については治療用集束超音波の出力強度を小さく設定し、特定ハーモニック成分強度が小さな部分については出力強度を大きく設定することができる。また、ＲＯＩ１０００内部において、特定ハーモニック成分強度が十分に大きく、微小カプセルが効果的に破壊されたと判断される部分をスキャンシーケンスから除外して再スキャンの対象から外すように設定することができる。一方、ＲＯＩ１０００外部において、特定ハーモニック成分強度が大きな部分についてはスキャンシーケンスから除外して再スキャンの対象から外すように設定することができる。
【００８１】
次に、超音波治療装置が自動的に送信条件の再設定を行う構成について、図９のフローチャートを参照して説明する。なお、図９中、図８のフローチャートと同様のステップには同一の符号が付されている。
【００８２】
ハーモニック成分処理部１６は、図５（Ｂ）に示す焦点位置Ｐ１〜Ｐ３、Ｐ４１、Ｐ５１、・・・・、Ｐ１２１、Ｐ１３〜Ｐ１５に対する超音波送信に対応する受信アンプ部１３からのエコー信号に含まれる特定ハーモニック成分を抽出してその強度を検出するとともに（Ｓ５１）、検出した特定ハーモニック成分強度を超音波プローブ２による反射波の受信時間に亘って積分して、特定ハーモニック成分の強度分布データを作成し（Ｓ５２）、スキャンコンバータ部１７に送信する（Ｓ６１）。
【００８３】
スキャンコンバータ部１７は、特定ハーモニック成分の強度分布データにムラがあるか判断する（Ｓ６２）。ムラがないと判断された場合は処理は終了となる（Ｓ６２；Ｎ）。
【００８４】
一方、特定ハーモニック成分の強度分布にムラがあると判断された場合（Ｓ６２；Ｙ）、スキャンコンバータ部１７は、強度分布データに含まれる上記各焦点位置に対応する特定ハーモニック成分強度に基づいて、出力強度やスキャンシーケンス等、治療用集束超音波の送信条件を新たに設定する（Ｓ６３）。設定された送信条件は、画像表示制御部１５に送信され（Ｓ６４）、表示モニタ３に表示される（Ｓ６５）。ここで、新たに設定された送信条件にて再スキャンを行った場合における、特定ハーモニック成分の強度分布の推定データを求め、それを表示モニタ３に表示させてもよい（装置制御部４等による）。なお、オペレータは、必要に応じて、操作パネル５等を操作することにより、表示された送信条件を変更することができる。
【００８５】
ここで、ステップＳ６２、Ｓ６３におけるスキャンコンバータ部１７の処理の一例について説明する。まずあらかじめ、特定ハーモニック成分強度の許容範囲を設定しておく。この許容範囲は、例えば、ＲＯＩ１０００の内部における特定ハーモニック成分強度の最低値や、ＲＯＩ１０００の外部における特定ハーモニック成分強度の最大値などにより設定される。
【００８６】
スキャンコンバータ部１７は、特定ハーモニック成分の強度分布データの各焦点位置における強度が、上記許容範囲内に含まれているか判断する。例えば、ＲＯＩ１０００内部の各焦点位置における強度が上記最低値以上であるか判断し、ＲＯＩ１０００外部の各焦点位置における強度が上記最大値以下であるか判断する。全ての焦点位置における強度が上記許容範囲に含まれている場合、強度分布にムラがないと判断される（Ｓ６２のＮを参照）。
【００８７】
一方、特定ハーモニック成分強度が上記許容範囲に含まれない焦点位置（再設定対象焦点位置と呼ぶ）がある場合には、強度分布にムラがあると判断され（Ｓ６２のＹを参照）、スキャンコンバータ部１７は、各再設定対象焦点位置における強度と上記許容範囲との差分を求め、その差分値に基づいて出力強度やスキャンシーケンス等の送信条件を新たに設定する。
【００８８】
例えば、ＲＯＩ１０００内部の再設定対象焦点位置について、特定ハーモニック成分強度（＜上記最低値）と上記最低値との差分を算出する。この差分値が所定値よりも大きい場合には、例えば、大きな出力強度を新たに設定し、微小カプセルの効果的な破壊を図る。また、ＲＯＩ１０００外部の再設定対象焦点位置、すなわち特定ハーモニック成分強度が上記最大値よりも大きい焦点位置については、再スキャン時のスキャンシーケンスから除外することにより、生体組織へのダメージを抑制する。
【００８９】
装置制御部４は、オペレータ又は超音波治療装置により再設定された送信条件で再スキャンを実行するように装置本体１を制御する（図２のフローチャートのステップＳ０６に戻る）。また、ステップＳ０７において、ハーモニック成分処理部１６は、再スキャン時に検出した特定ハーモニック成分の強度分布データを、各焦点位置毎に前回の強度分布データに加算することにより、前回（１回目）のスキャンにおける強度分布データと今回（２回目）のスキャンにおける強度分布データとの累積データを作成する。３回目以降のスキャンに対しても、１回目〜今回のスキャンの強度分布データの累積データが作成される。この累積データは、複数回スキャンを実行したときの特定ハーモニック成分の強度分布を表すデータである。スキャンコンバータ部１７は、この累積データを用いて、次回のスキャンにおける治療用集束超音波の送信条件を設定することとなる。
【００９０】
［作用効果］
上記実施形態の超音波治療装置によれば、従来のような１次元的なスキャン（図１１参照）とは異なり、深さ方向及び直交方向に３次元又は２次元的なスキャンを行うことができるので、ＲＯＩの内部、つまりターゲット組織の内部の領域に亘って微小カプセルを効果的に破壊することができる。したがって、腫瘍等のターゲット組織内の細胞に薬品を有効に作用させることが可能となる。
【００９１】
なお、本発明にいう直交方向は、図５（Ｂ）に示す「直交方向」だけではなく、同図中の「深さ方向」及び「直交方向」の双方に直交する方向、言い換えれば、図５（Ｂ）紙面に直交する方向も含む。
【００９２】
また、ＲＯＩの外部に向けて照射される治療用集束超音波は、微小カプセルが破壊されない程度の強度に制御されるので、ＲＯＩ外部、すなわちターゲット組織外の正常な組織に与えるダメージが低減され、治療の安全性が向上する。
【００９３】
また、治療用集束超音波によりＲＯＩの外部に形成される焦点は、図５（Ｂ）に示したように、ＲＯＩ内に形成される焦点よりも大きな焦点サイズとなるように制御される。したがって、微小カプセルを集中的に破壊する必要のあるターゲット組織内については、小さな焦点によって治療を有効に行うことができる。更に、微小カプセルを破壊する必要のないターゲット組織外については、大きな焦点で効率的にスキャンできるうえ、焦点サイズの拡大に伴う焦点内の強度の低下により、正常な組織に与えるダメージが低減される。
【００９４】
また、ターゲット組織内の血流方向の下流側から上流側に向かって超音波をスキャンさせることにより、微小カプセルや微小バブルがターゲット組織内に行き渡った状態において有効な治療や画像取得を行うことができる。すなわち、血流方向の上流側からスキャンを開始すると、上流側では有効な治療等を行うことができるが、スキャンが下流側に移行したときに、微小カプセル等が未だ下流側に到達しておらず、治療を有効に行えない場合がある。本実施形態の超音波治療装置によれば、このような事態の発生を回避できる。
【００９５】
また、超音波のスキャン方向（更にはスキャンシーケンス）を設定するためには、開始位置マークと終了位置マークの位置を表示画面上に設定入力するだけでよいので、操作が容易である。
【００９６】
また、直交方向の各焦点位置において治療用集束超音波が深さ方向にスキャンされるときに、当該焦点位置における断層画像を取得できるので、オペレータは、治療の効果をリアルタイムで認識できる。
【００９７】
また、微小カプセルが破壊されるときに発生する特定ハーモニック成分の強度分布を取得し、分布のムラの状態を基に治療用集束超音波の送信条件を再設定して再スキャンを実行することができるので、ターゲット組織については微小カプセルを有効に破壊でき、その外部については正常な組織へのダメージが低減される。
【００９８】
［変形例］
以上において詳述した構成は、本発明に係る超音波治療装置を実施するための一構成例に過ぎないもので、本発明の要旨の範囲内における各種の変形を施すことが可能であることはいうまでもない。
【００９９】
例えば、上記の実施形態では、治療用集束超音波のスキャンにおいて、ＲＯＩ１０００の内部／外部に応じて、超音波の強度及び焦点サイズの双方を変更するように構成されているが、本発明に係る超音波治療装置としては、いずれか一方のみを変更させる構成としてもよい。
【０１００】
本発明に係る超音波治療装置によるスキャン態様の一例を図１０に示す。このスキャン態様では、全ての焦点位置が同じサイズに設定されている。また、深さ方向に第１段目、第２段目、第４段目及び第５段目の焦点位置（塗りつぶしで表示されている）については、高強度の治療用集束超音波により焦点が形成され、第３段目の焦点位置（白抜きで表示されている）については、ＲＯＩ１０００外部の焦点位置を含んでいることから低強度の治療用集束超音波により焦点が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係る超音波治療装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行される処理の一例の概要を示すフローチャートである。
【図３】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行されるＲＯＩ設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行されるスキャンシーケンス設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行されるスキャンシーケンス設定処理の一例を説明するための概略図である。図５（Ａ）は、ドプラモードにより取得される画像の形態、及び、スキャン方向の設定形態を示している。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）にて設定されたスキャン方向に基づいて設定されるスキャンシーケンスの態様を示している。
【図６】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行される超音波スキャン処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行される超音波スキャン処理の一例のタイムシーケンスを表す図である。
【図８】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行される送信条件の再設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る超音波治療装置の実施形態により実行される送信条件の再設定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る超音波治療装置の実施形態の変形例によるスキャンシーケンスの態様を示す概略図である。
【図１１】従来の超音波治療装置による超音波スキャンの態様を示す図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  装置本体
１１  送信制御部
１１０  選択部
１１１  画像用送信制御部
１１２  治療用送信制御部
１２  パルス送信部
１３  受信アンプ部
１４  受信信号処理部
１５  画像表示制御部
１６  ハーモニック成分処理部
１７  スキャンコンバータ部
２  超音波プローブ
３  表示モニタ
４  装置制御部
５  操作パネル
１０００  ＲＯＩ（関心領域）
Ｖ  血管
Ｆ  血流方向
Ｓ  開始位置マーク
Ｅ  終了位置マーク
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４１〜Ｐ４３、Ｐ５１〜Ｐ５４、Ｐ６１〜Ｐ６４、Ｐ７１〜Ｐ７４、Ｐ８１〜Ｐ８４、Ｐ９１〜Ｐ９４、Ｐ１０１〜Ｐ１０４、Ｐ１１１〜Ｐ１１４、Ｐ１２１〜Ｐ１２３、Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ１５  焦点位置
【図１】
2005334539.tif 000003
【図２】
2005334539.tif 000004
【図３】
2005334539.tif 000005
【図４】
2005334539.tif 000006
【図５】
2005334539.tif 000007
【図６】
2005334539.tif 000008
【図７】
2005334539.tif 000009
【図８】
2005334539.tif 000010
【図９】
2005334539.tif 000011
【図１０】
2005334539.tif 000012
【図１１】
2005334539.tif 000013