【手続補正書】
【提出日】平成20年10月2日(2008.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管障害治療用の超音波システムであって、
体外の画像装置を備え、関心領域を画像化するように構成された画像化システムであって、該関心領域はクモ状静脈、充血した血管、顔面部血管および血管内の閉塞のうちの少なくとも一つを含む画像化システムと、
体外の超音波プローブであって、該超音波プローブは、制御インターフェースと、該関心領域に焼灼超音波エネルギーを提供するように構成されたトランスデューサーと、該関心領域に該トランスデューサーを音響的に結合するための結合成分と、状態を報告するための監視およびセンサ成分と、該トランスデューサーを動かすように構成された動作メカニズムとを備え、該超音波プローブは、均一な損傷を形成して該関心領域の一部を焼灼するように構成される超音波プローブと、
該画像化システムおよび該制御インターフェースに結合され、該画像化システムおよび該制御インターフェースと通信する制御装置であって、該制御装置は、該制御装置およびこれに結合される成分にエネルギーを供給するように構成される電源要素と、空間的パラメータおよび時間的パラメータを監視するように構成される監視およびセンサ成分と、該超音波システムの全体的な制御のための処理および制御論理要素とを備え、該制御システムおよび該超音波プローブは、約２ＭＨｚ〜約２０ＭＨｚの周波数範囲で作動するように構成される、制御装置と、
を備える超音波システム。
【請求項２】
前記超音波プローブは、前記均一な損傷を形成するための空間的および時間的制御用にさらに構成される、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記時間的制御は、駆動振幅のレベル、周波数、波形および時間系列を含む一以上の前記時間的パラメータの選択を含む、請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記超音波プローブは、アレイと少なくとも二つの集束変換要素を含み、該アレイが、直線アレイ、平面アレイ、１次元アレイ、２次元アレイおよび環状アレイのうちの少なくとも一つである、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記超音波プローブは、多数のマスクを用いて構成される単一要素アレイを含む、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記超音波プローブは、医薬製剤と併用するように構成される、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記超音波プローブおよび前記医薬製剤は、部位選択的に、該医薬製剤の活性増加、該医薬製剤の用量減少、該医薬製剤の毒性の減少、および該医薬製剤の局所効果の増加のうちの少なくとも一つを容易にするよう構成される、請求項６に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記治療システムは、画像化システム、処置システムおよび治療監視システムのうちの少なくとも二つを備え、該少なくとも二つのシステムは補助画像および治療監視装置と二次的処置システムと併用される、請求項１に記載の超音波治療システム。
【請求項９】
前記補助画像装置は、撮影装置および光学モダリティのうちの少なくとも一つを含む、請求項８に記載の超音波治療システム。
【請求項１０】
前記制御システムは、１次元画像化、１次元治療、２次元画像化、２次元治療、３次元画像化および３次元治療のうちの少なくとも一つを容易にするよう構成される画像化システムを含む、請求項１に記載の超音波治療システム。
【請求項１１】
血管障害治療用の超音波システムであって、
二重モード超音波トランスデューサーとディスプレイとを備える画像化システムであって、該画像化システムは、深部組織領域を画像化するように構成され、該深部組織領域はクモ状静脈、充血した血管、顔面部血管および血管内の閉塞のうちの少なくとも一つを含む画像化システムと、
該二重モード超音波トランスデューサーを備える治療システムであって、該治療システムは、均一な損傷を形成して該深部組織領域の一部を焼灼するように構成され、該治療システムは、該均一な損傷を形成するための空間的および時間的制御用に構成される、治療システムと、
組織パラメータの状態を報告するセンサを備える組織パラメータ監視システムと、
該画像化システム、該治療システムおよび該組織パラメータ監視システムに結合され、該画像化システム、該治療システムおよび該組織パラメータ監視システムと通信する制御装置であって、該制御装置が制御する該空間的制御は、トランスデューサーの構成、トランスデューサーの距離、トランスデューサーの配置、トランスデューサーの方向およびトランスデューサーの動きのうち少なくとも一つであり、該制御装置が制御する該時間的制御は、駆動振幅のレベル、周波数、波形および時間系列のうち少なくとも一つである、制御装置と、
を備える超音波システム。
【請求項１２】
前記二重モードトランスデューサーおよび前記制御システムは、約２ＭＨｚ〜約２０ＭＨｚの周波数範囲で作動するように構成される、請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１３】
さらに、前記組織監視システムから前記状態を受信し、前記空間的制御および前記時間的制御のうち一方の変化を算出するように作動可能なアルゴリズムを備え、前記制御装置が、該変化を前記治療システムに通信するように作動可能である、請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１４】
前記画像化システムは、前記関心領域の３次元画像化用に構成される、請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１５】
前記二重モード超音波トランスデューサーは、前記均一な損傷を形成するための空間的および時間的制御用にさらに構成される、請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１６】
前記時間的制御は、駆動振幅のレベル、周波数、波形および時間系列を含む一以上の前記時間的パラメータの選択を含む、請求項１５に記載の超音波システム。
【請求項１７】
前記二重モード超音波トランスデューサーは、アレイと少なくとも二つの集束変換要素を含み、該アレイが、直線アレイ、平面アレイ、１次元アレイ、２次元アレイおよび環状アレイのうちの少なくとも一つである、請求項１１に記載の超音波システム。
【請求項１８】
血管障害治療用の超音波システムであって、
少なくとも一つの血管を画像化するように構成された画像化システムと、
制御インターフェースと、該少なくとも一つの血管に焼灼超音波エネルギーを提供するように構成されたトランスデューサーと、該少なくとも一つの血管に該トランスデューサーを音響的に結合するための結合成分と、集束メカニズムと、該トランスデューサーを動かすように構成された動作メカニズムとを備える超音波プローブであって、該超音波プローブは、該トランスデューサーの空間的制御および時間的制御のうちの少なくとも一方を用いて均一な損傷を形成するように構成され、該少なくとも一つの血管の一部を焼灼するように該均一な損傷にエネルギーが集束される、超音波プローブと、
組織パラメータの状態を報告するセンサを備える組織パラメータ監視システムと、
該画像化システム、該制御インターフェースおよび該組織パラメータ監視システムに結合され、該画像化システム、該制御インターフェースおよび該組織パラメータ監視システムと通信する制御装置であって、該制御装置は、該制御装置およびこれに結合される成分にエネルギーを供給するように構成される電源要素を備え、該制御装置が制御する該空間的制御は、トランスデューサーの構成、トランスデューサーの距離、トランスデューサーの配置、トランスデューサーの方向およびトランスデューサーの動きのうち少なくとも一つであり、該制御装置が制御する該時間的制御は、駆動振幅のレベル、周波数、波形および時間系列のうち少なくとも一つである、制御装置と、
を備える超音波システム。
【請求項１９】
非侵襲性乳房固定術のためのシステムであって、
空間的および時間的パラメータに基づくプローブであって、該プローブは、乳房固定術を容易にするよう治療領域に焼灼超音波エネルギーを伝達し、乳房の形状を整えるように構成される、プローブと、
クーパー靭帯を含む該乳房の該治療領域を超音波で画像化するための手段と、
該プローブの該時間的および該空間的パラメータを検証するための手段と、
を備える、システム。
【請求項２０】
前記超音波エネルギーは、約１ＭＨｚ〜約１５ＭＨｚの範囲の均一な超音波エネルギーである、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
非侵襲性乳房固定術を提供するためのシステムであって、
靭帯に焼灼超音波エネルギーを伝達するように構成されたトランスデューサープローブと、
靭帯を含む乳房の関心領域を超音波で画像化するための手段と、
該乳房の整えられた形状を監視するための手段と、
を備える、システム。
【請求項２２】
さらに、前記靭帯の焼灼を確認するために前記関心領域を再度画像化するための手段を備える、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
セルライト治療のためのシステムであって、
空間的および時間的パラメータに基づくプローブであって、該プローブは、セルライト治療を容易にするよう治療領域に焼灼超音波エネルギーを伝達するように構成される、プローブと、
該プローブの該時間的および該空間的パラメータを検証するための手段であって、該治療領域は脂肪小葉の真皮への近位突起を含む、手段と、
を備える、システム。
【請求項２４】
セルライトの非侵襲性治療を提供するためのシステムであって、
脂肪小葉の真皮への近位突起を含む関心領域に焼灼超音波エネルギーを伝達するように構成されたトランスデューサープローブと、
該関心領域における少なくとも一つの組織パラメータを監視するための手段と、
を備える、システム。
【請求項２５】
セルライトの非侵襲性治療を提供するためのシステムであって、
少なくとも一つの脂肪小葉の真皮層への近位突起を含む関心領域に焼灼超音波エネルギーを伝達するように構成されたトランスデューサープローブと、
該関心領域を、セルライトの減少について監視するための手段と、
を備える、システム。
【請求項２６】
さらに、前記脂肪小葉を画像化するための手段を備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
さらに、前記トランスデューサーを前記関心領域に結合するための手段を備える、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２８】
皮膚線条の治療用に構成された超音波システムであって、
該超音波治療システムの制御用に構成された制御システムと、
該制御システムに結合された画像化システムであって、該画像化システムは関心領域の画像化用に構成され、該関心領域は表皮、真皮、深層真皮および線維性筋膜のうちの少なくとも一つを含む画像化システムと、
皮膚線条の実質的な除去を容易にするために該関心領域内に均一な損傷を形成するよう構成された超音波プローブであって、該制御システムおよび該プローブは約２ＭＨｚ〜約５０ＭＨｚの周波数範囲で作動するよう構成される超音波プローブと、
を備える超音波システム。
【請求項２９】
前記超音波プローブは、前記均一な損傷を形成するための空間的および時間的制御用にさらに構成され、該空間的制御は、トランスデューサーの構成、距離、配置、方向および動きを含む一以上の空間的パラメータの選択を含み、該時間的制御は、駆動振幅のレベル、周波数、波形および時間系列を含む一以上の時間的パラメータの選択を含む、請求項２８に記載の超音波システム。
【請求項３０】
前記超音波プローブは、前記関心領域を治療するよう構成され、該関心領域は、皮膚線条に平行および垂直のうちの少なくとも一つに位置する、請求項２８に記載の超音波システム。
【請求項３１】
前記制御システムが、以下：
該制御システムおよび前記超音波プローブにエネルギーを提供するように構成された電源要素と、
空間的パラメータおよび時間的パラメータを監視するように構成された結合およびセンサ成分と、
ヒトの表面組織インターフェースおよび組織のより深部における温度制御を容易にするように、該超音波プローブからの廃熱を除去するように構成された、冷却および監視制御と、
前記超音波治療システムの全体的な制御のための処理および制御論理要素と、
を備える、請求項２８に記載の超音波システム。
【請求項３２】
前記超音波プローブが、以下：
前記制御システムと共に作動するための制御インターフェースと、
前記関心領域に焼灼超音波エネルギーを提供するように構成されるトランスデューサーと、
該トランスデューサーを該関心領域に音響的に結合するための結合成分と、
該制御システムによる制御を容易にするための監視およびセンサ成分と、
該超音波プローブの手動および自動のうち一方の動きを含む動作メカニズムと、
を備える、請求項２８に記載の超音波システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明は、例えば、末梢四肢および顔面など、血管障害による症状の治療用に超音波エネルギーを使用する非侵襲性の方法およびシステムを説明する。超音波エネルギーは、直径が数ミリで深さが７０ｍｍまでのクモ状静脈／充血した静脈の治療と同様に顔面および身体の他の血管障害を治療するために使用されてよい。例示的な実施形態の一つにおいて、画像治療法は、治療の進行を監視しながら、治療される血管を突き止め、次に非侵襲性的に焼灼するために使用されてよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
制御インターフェース４０２は、トランスデューサープローブ４００の制御を容易にするために、制御システム３００と調和させるために構成される。制御インターフェース成分４０２は、マルチプレクサ／開口選択４２４、切替可能な電子整合ネットワーク４２６、シリアルＥＥＰＲＯＭｓおよび／または他の処理成分および整合およびプローブ使用情報４３０、ケーブル４２８およびインタフェースコネクタ４３２を含んでよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
例示的な実施形態によると、図１１にさらに示すように、音響結合および冷却１１４０は、トランスデューサープローブ１１０４から関心領域１１０２へのおよび関心領域１１０２からのエネルギーおよび画像信号を音響的に結合するため、プローブ１１００の熱制御を関心領域インターフェース（皮膚）１１１０およびより深部の、例えば血液および／または組織およびより深部の例えば血液および／または組織に提供するため、および領域１１４４のトランスデューサープローブから発生しうる廃熱を除去するために提供されてよい。温度監視は、温度測定１１４８のメカニズムを提供するために熱センサ１１４６を介して結合インターフェースで提供されてよく、制御は、制御システム１１０６および熱制御システム１１４２を介して提供されてよい。熱制御は、放熱器または自然な伝導および対流などを介した受動冷却、またはペルチエ熱電冷却器、冷却剤またはポンプ、流体貯蔵器、気泡検知、流量センサ、流路／流管１１４４および熱制御１１４２を用いた流体ベースのシステムなどを用いた能動冷却からなる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
動作メカニズム４１０は、手動操作、機械装置またはその組み合わせを含む。例えば、動作メカニズムドライバ３２２は、トランスデューサープローブ４００の動作および位置を判断および提供するために、加速計、エンコーダまたは他の位置／配向位置デバイス４１６の使用などを通して制御システム３００により適切に制御されてよい。直線、回転または多様な動作は、例えば、治療用途および組織所要輪郭面に応じて、促進される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
トランスデューサー４０４は、１次元、２次元および環状アレイ、直線、曲線、扇状または球形アレイ、球状、円柱状および／または電子的に集束、偏向および／またはレンズ源を含む、集束、平面または発散単一要素、多重要素またはアレイトランスデューサーのいかなる組み合わせで、一つ以上の個別のトランスデューサーからなる。例えば、図５に示す例示的な実施形態に示すように、トランスデューサー５００は、位相合わせを容易にするために音響アレイ５０２として構成されてよい。つまり、トランスデューサー５００は、可変な電子時間遅延を介して、様々な位相により操作されてよい電子開口として構成されてよい。用語「操作される」とは、トランスデューサー５００の電子開口は、電子時間遅延により生じた位相変異に対応するエネルギービームを生成および／伝達するように操作、駆動、使用および／または構成されてよいことを意味する。例えば、これらの位相の変異は、偏向ビーム５０８、平面ビーム５０４および／または集束ビーム５０６を伝達するために使用されてよく、各ビームは、関心領域５１０における異なる生理的作用を得るために併用して使用されてよい。トランスデューサー５００は、一つ以上の電子時間遅延を用いて、位相開口アレイを生成、提供または駆動するためのあらゆるソフトウェアおよび／または他のハードウェアを付加的に備えてよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
さらに、例えば、液体充填レンズなど、多様な機械レンズまたは可変集束レンズは、音響場を集束および／または偏向するためにも使用されてもよい。例えば、図６Ａおよび６Ｂに示す例示的実施形態に示すように、トランスデューサー６００は、治療ＲＯＩ６１０における柔軟性の増大を促進するために、一つ以上の伝達要素６０６を併用し、電子集束アレイ６０２を用いて構成されてもよい。アレイ６０２は、トランスデューサー５０２と類似した方法で構成されてよい。つまり、アレイ６０２は、例えば、Ｔ１，Ｔ２．．．Ｔｊなど、可変電子時間遅延を介して、多様な位相により操作される電子開口のアレイとして構成されてよい。用語「操作される」とは、アレイ６０２の電子開口は、電子時間遅延により生じた位相変異に対応する方法で、エネルギーを生成および／伝達するように操作、駆動、使用および／または構成されてよいことを意味する。例えば、これらの位相変異は、偏向ビーム、平面ビームおよび／または集束ビームを伝達するために使用されてよく、各ビームは、ＲＯＩ６１０における異なる生理的作用を得るための組み合わせにおいて使用されてよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
伝達要素６０６は、凹状、凸状および／または平面に構成されてよい。例えば、図６Ａに示す例示的な実施形態において、伝達要素６０６は、ＲＯＩ６１０の治療に対して集束エネルギーを提供するために、凹状に構成されてよい。さらなる実施形態が「Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｄｅｐｔｈ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題して米国特許出願１０／９４４，５００に開示されており、これも参照することにより本明細書に組み込まれる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
図６Ｂに示す他の実施形態において、伝達要素６０６は、ＲＯＩ６１０に実質的に一定のエネルギーを提供するために、実質的に平面に構成されてよい。図６Ａおよび６Ｂは、それぞれ凹状および実質的に平面に構成された伝達要素６０４を用いた例示的実施形態を示す一方、伝達要素６０４は、凹状、凸状および／または平面に構成されてよい。さらに、伝達要素６０４は、凹状、凸状および／または実質的に平面構造のあらゆる組み合わせに構成されてよい。例えば、最初の伝達要素は、凹状に構成され、第二の伝達要素は、実質的に平面に構成されてよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
図８Ａおよび８Ｂに示すように、トランスデューサー８００は単一要素アレイとして構成されてよく、この単一要素８０２は、例えば、多様な構造および素材の伝達要素などの多数のマスクを用いて構成され、このようなマスクは、要素８０２からのエネルギー分配を遮蔽または変更するために、磁器、金属または他の素材または構造からなり、エネルギー分配８０８のアレイを形成する。マスク８０４は、要素８０２に直接結合またはあらゆる適切な個体また液体素材などのスタンドオフ８０６により分離されてよい。
例示的なトランスデューサー４０４は、平面、集束および／または偏向音響エネルギーを提供するために環状アレイとして構成されてもよい。例えば、図１０Ａおよび１０Ｂに示
すように、例示的実施形態によると、環状アレイ１０００は、多数のリング１０１２、１０１４、１０１６〜Ｎを含む。リング１０１２、１０１４、１０１６〜Ｎは、一連の個別の要素に機械的および電子的に分離され、平面、集束または偏向波を生成する。例えば、このような波は、対応する送信および／または受信遅延t１、t２、t３．．．tＮを調整する方法などにより、軸上で中心に合わすことができる。電子集束１０２０は、多様な深度位置に沿って適切に移動され、可変強度またはビーム硬度を与える一方、電子偏向は、様々な偏向量を有することが可能である。例示的な実施形態によると、レンズおよび／または凸形状または凹形状の環状アレイ１０００は、集束または偏向を助けるために提供されてもよく、これにより、あらゆる時間差遅延を減少する。プローブおよび／またはあらゆる従来のロボットアームメカニズムの使用などを介した、１、２または３次元、またはあらゆる経路に沿った環状アレイ１０００の移動は、関心領域内の量またはあらゆる対応する空間を走査および／または治療するために実装されてよい。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
他の例示的実施形態によると、トランスデューサープローブ４００は、２次元アレイを形成するために、適切に成形されてよい。例えば、図９に示すように、例示的な２次元アレイ９００は、多数の２次元分節９０２に適切に成形されてよい。２次元分節９０２は、ある特定の深度で治療領域に焦点を当てるよう適切に構成されてよく、よって、治療領域のそれぞれのスライス９０４、９０７を提供する。結果として、２次元アレイ９００は、治療領域の画像位置の２次元スライスを提供することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
多様なトランスデューサー４０４の構造をさらに例示するために、図７を参照にすると、超音波治療トランスデューサー７００は、単一集束、焦点アレイ、焦点座位、線焦点および／または異なるパターン用に構成されてよい。トランスデューサー７００は、レンズ、音響成分および機械および／または電子集束とともに／なしで、単一要素、多重要素、環状アレイ、１、２、または３次元アレイ、広帯域トランスデューサーおよび／またはその組み合わせを備えてよい。球状に集束された単一要素７０２、減衰された領域７０６をともなう環状アレイ７０４、直線集束された単一要素７０８、１次元直線アレイ７１０、高度集束７１２を伴うまたはなしの凹形状または凸形状の１次元曲線アレイ、トランスデューサーの２次元アレイ７１４および３次元空間配置として構成されたトランスデューサーは、治療および／または画像および音響監視機能を実行するために使用されてよい。あらゆるトランスデューサー構成において、集束および／または偏向は、図１０Ｆに示すように、機械集束７２０、凸レンズ７２２、凹レンズ７２４、混合または多重レンズ７２６、平面形状７２８または段付き形状を介して１平面または２平面にあってよい。あらゆるトランスデューサーまたはトランスデューサーの併用は、治療用に使用されてよい。例えば、環状トランスデューサーは、治療専用の外側部と広帯域画像専用の内側ディスクを用いて使用されてよく、このような画像トランスデューサーおよび治療トランスデューサーは、図１０Ｃ〜１０Ｆに示すように、異なる音響レンズを有する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
他の例示的な実施形態において、図１２を参照にすると、例示的な治療システム２００は、追加の機能を提供するために、多様な補助システムを用いて構成および／またはと併用されてよい。例えば、関心領域１２０２を治療するための例示的な治療システム１２００は、制御システム１２０６、プローブ１２０４およびディスプレイ１２０８を備える。治療システム１２００は、補助画像診断サブシステム１２７２および／または補助監視装置１２７４をさらに含み、写真および他の視覚光学法、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、光緩衝断層撮影法（ＯＣＴ）、電磁気、マイクロ波またはラジオ周波数（ＲＦ）法、陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）、赤外、超音波、音響、または画像／監視強調を含む、関心領域１２０２の視覚化、局部化または監視の他の適切な方法の少なくとも一つに基づいてよい。プローブ１２０４および制御システム１２０６を介した超音波画像化のためのこのような画像／監視強調は、Ｍモード、持続性、フィルタ、カラー、ドップラーおよび高調波画像などを含み、さらに、治療の第一供給源としての超音波治療システム１２７０は、ラジオ周波数（ＲＦ）、強力パルス光（ＩＰＬ）レーザー、赤外レーザー、マイクロ波、または他の適切なエネルギー源を含む第二の治療サブシステム１２７６と併用されてよい。