(57)【要約】【課題】従来技術の、造影剤を用いた超音波造影及び治療装置を改善すること。【解決手段】同じ超音波システムを用いて血栓を破壊するための、超音波診断及び治療装置である。同じトランスジューサ及びシステムが造影剤をイメージングし、造影剤を破壊して、血栓を機械的に弱めたり、破壊したりする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤を用いた超音波造影及び治療装置において、
血餅の可能性がある部位及び造影剤を、超音波トランスジューサ（１４）を用いてイメージングする手段（３０，３４）、及び
前記血餅の可能性がある部位又は当該血餅の可能性がある部位の隣接部位の前記造影剤に、同一の超音波トランスジューサ（１４）からの超音波パルスを照射／駆動（ｄｒｉｖｉｎｇ）する手段（３８）を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
超音波パルスを照射する手段（３８）は、高ＭＩつまりメカニカルインデックス／強度指数の超音波を照射する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項３】
超音波パルスを照射する手段（３８）は、５０μｓよりも短い持続時間の間、約２ＭＨｚ又はそれ以下の周波数の少なくとも１つのパルスを照射する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項４】
超音波パルスを照射／駆動する手段（３８）は、初期サイクル内での負圧以前に生じている正圧のパルスを照射する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項５】
更に：
超音波トランスジューサ（１４）上のボタン又はフットペダルを用いて、超音波パルスの照射／駆動作用を活性化する手段（３６）を有する請求項１記載の装置。
【請求項６】
イメージングする手段（３０，３４）は、低ＭＩ（メカニカルインデックス）超音波を用いて画像を形成する手段（３４）を有する請求項１記載の装置。
【請求項７】
イメージングする手段（３０，３４）は、造影剤の注入前に高照射レベルで血餅の可能性がある部位をイメージングする手段（３０）を有する請求項１記載の装置。
【請求項８】
イメージングする手段（３０，３４）は、超音波パルスを照射する手段（３８）よりも造影剤の破壊（ｂｒｅａｋｉｎｇ）が少ない画像を形成する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項９】
更に：
超音波パルスを照射する手段（３８）での超音波パルスの照射中血餅の可能性がある部位を掃引する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項１０】
更に：
血餅の可能性がある部位をイメージング手段（３０，３４）でほぼ視えなくなる迄、イメージング及び超音波パルスの照射を繰り返す手段（４０）を有する請求項１記載の装置。
【請求項１１】
イメージングする手段（３０，３４）は、血栓をイメージングする手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項１２】
超音波パルスを照射する手段（３８）は、造影剤から医薬物質を遊離（ｒｅｌｅａｓｉｎｇ）する手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項１３】
更に：
治療をモニタする手段を有する請求項１記載の装置。
【請求項１４】
血餅の可能性がある部位及び造影剤を、超音波トランスジューサ（１４）を用いてイメージングする手段（３０，３４）；
前記血餅の可能性がある部位又は当該血餅の可能性がある部位の隣接部位の前記造影剤に、同一の超音波トランスジューサ（１４）からの超音波パルスを照射／駆動（ｄｒｉｖｉｎｇ）する手段（３８）；及び
造影剤を用いた超音波造影及び治療のために、プログラミングされたプロセッサによって実行可能な各命令を示すデータが記憶媒体中に記憶されている、コンピュータで読み出し可能な記憶媒体を有しており、該記憶媒体は、前記血餅の可能性がある部位及び前記造影剤をイメージングし（３０，３４）、且つ、少なくとも幾つかの前記造影剤による破砕を用いて前記血餅を機械的に破壊又は弱める（３８）ために、ひとつのトランスジューサ（１４）を使用するための各命令を有する請求項１記載の装置。
【請求項１５】
血餅を機械的に破壊又は弱める手段（３８）は、１．２より上のＭＩ（メカニカルインデックス）の超音波エネルギを照射する手段を有する請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
血餅を機械的に破壊又は弱める手段（３８）は、約２ＭＨｚ又は２ＭＨｚ以下の中心周波数で５０μｓより短い期間で少なくとも１つのパルスの初期サイクル内の負圧以前に生じている正圧で前記少なくとも１つのパルスを照射する手段を有する請求項１４記載の装置。
【請求項１７】
更に：
超音波トランスジューサ（１４）上のボタンに応答して、又は、フットペダルを用いて、血餅を機械的に破壊又は弱める手段を活性化する手段（３６）を有する請求項１４記載の装置。
【請求項１８】
イメージング手段（３０，３４）は、造影剤の注入前に高照射レベルで血餅をイメージングする第１の手段（３０）と、前記造影剤の注入後低照射レベルで前記血餅をイメージングする第２の手段（３４）を有しており、更に、前記第２の手段（３４）と、血餅を機械的に破壊又は弱める手段（３８）とを交互に作動するインターリービング手段を有する請求項１４記載の装置。
【請求項１９】
更に：
血餅がイメージング装置（３０，３４）でほぼ視えなくなる迄、当該イメージング装置のイメージング、及び、血餅を機械的に破壊又は弱める手段（３８）による前記血餅の機械的な破壊又は弱め動作部を繰り返す手段（４０）を有しており、前記イメージング装置（３０，３４）は、少なくとも部分的に、治療をモニタするモニタ手段を有している請求項１４記載の装置。
【請求項２０】
造影剤を用いた超音波造影及び治療装置において、当該装置は：
超音波トランスジューサ（１４）を用いて音響エネルギを血栓に０．５ＭＩ（メカニカルインデックス）又は０．５ＭＩより小さな照射で照射する第１の照射手段と、
超音波トランスジューサ（１４）を用いて、第１の照射装置の照射に応答して、造影剤及び血栓に応答する音響エネルギを受信する受信手段と、
超音波トランスジューサ（１４）を用いて、音響エネルギを約１．０ＭＩ又は０．１ＭＩより大きな照射で、血栓と関連して造影剤を変えるように操作可能に照射する第２の照射手段とを有していることを特徴とする装置。
【請求項２１】
第２の照射手段に応答する音響エネルギは、イメージングのために使用しない請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
第１の照射及び受信手段は、超音波トランスジューサ（１４）を有するイメージング手段（３０，３４）を有しており、第２の照射手段は、同じ超音波トランスジューサ（１４）を用いてメカニカルな造影剤破壊治療を行う手段（３８）を有する請求項２０記載の装置。
【請求項２３】
第２の照射手段は、医薬物質が混合されているか又は医薬物質を保持している造影剤を破壊する破壊手段（３８）を有している請求項２０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、造影剤を用いた超音波造影及び治療装置に関する。本発明は、超音波治療を用いて、増強された造影剤を用いた超音波造影を行う装置に関する。本発明は、血栓治療用超音波造影誘導装置を有する造影剤増強超音波治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波造影を用いた診断では、造影剤が使われている。低メカニカルインデックス／強度指数（ＭＩ：ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｉｎｄｅｘイメージングでは、領域内の造影剤が、最少の破壊でイメージングされる。造影剤の流れ又は動きがモニタされることがある。超音波は、造影剤を破壊することがある。超音波と造影剤との相関作用を喪失させたり、又は、他の検出技術を、造影剤の何らかの破壊と共に使ってもよい。造影剤の破壊は、イメージングを増強することがある。それで、造影剤は、灌流検査では破壊される。超音波エネルギは、造影剤の領域を明瞭にするために、造影剤を破壊する。その際、造影剤の導入（ウオッシュイン）がモニタされる。
【０００３】
治療は、超音波を用いて実行してもよい。音響エネルギが、領域を加熱することがある。造影剤の音響破壊によって、造影剤から医薬物質を除去してもよい。別の治療では、血餅（血栓）が、音響エネルギによって破壊乃至破裂されることがある。
【０００４】
典型的には、診断及び治療は、異なったシステムで実行される。しかし、同じシステム及び相応のトランスジューサが、診断と治療の両方のために使用されるようにしてもよい。米国特許第６７１６１６８号明細書には、同じシステムとトランスジューサを用いて、イメージングし、且つ、熱の発生を通じて医薬物質の摂取を刺激することが記載されている。
【特許文献１】米国特許第６７１６１６８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来技術の、造影剤を用いた超音波造影及び治療装置を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によると、造影剤を用いた超音波造影及び治療装置において、血餅の可能性がある部位及び造影剤を、超音波トランスジューサを用いてイメージングする手段、及び血餅の可能性がある部位又は当該血餅の可能性がある部位の隣接部位の造影剤に、同一の超音波トランスジューサからの超音波パルスを照射／駆動（ｄｒｉｖｉｎｇ）する手段を有することにより解決される。更に、前述の課題は、本発明によると、造影剤を用いた超音波造影及び治療装置において、当該装置は：超音波トランスジューサを用いて音響エネルギを血栓に０．５ＭＩ（メカニカルインデックス）又は０．５ＭＩより小さな照射で照射する第１の照射手段と、超音波トランスジューサを用いて、第１の照射装置の照射に応答して、造影剤及び血栓に応答する音響エネルギを受信する受信手段と、超音波トランスジューサを用いて、音響エネルギを約１．０ＭＩ又は０．１ＭＩより大きな照射で、血栓と関連して造影剤を変えるように操作可能に照射する第２の照射手段とを有していることにより解決される。
【０００７】
同じトランスジューサ及びシステムが、造影剤をイメージングし、造影剤を機能／駆動（ｄｒｉｖｅｓ）させて、血栓を機械的に破壊する。
【０００８】
第１の観点では、造影剤を用いた超音波造影及び治療用の装置が提供される。血餅の可能性がある部位と造影剤が、超音波トランスジューサを用いてイメージングされる。血餅の可能性がある部位又は当該血餅の可能性がある部位の隣接部位の造影剤が、同一の超音波トランスジューサから超音波パルスを照射される。
【発明の効果】
【０００９】
同じ超音波システムを用いて血栓を破壊するための、超音波診断及び治療装置が提供され、同じトランスジューサ及びシステムが造影剤をイメージングし、造影剤を破壊して、血栓を機械的に弱めたり、破壊したりすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第２の観点では、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体内に、造影剤を用いた超音波造影及び治療用のプログラミングされたプロセッサによって実行可能な命令を示すデータが記憶されている。命令は、トランスジューサを使って、血餅と造影剤をイメージングし、且つ、少なくとも何れかの造影剤による破壊作用を用いて、血餅を機械的に破壊又は弱めるために用いられる。
【００１１】
第３の観点では、装置は、造影剤を用いた超音波造影及び治療用に設けられている。音響エネルギは、超音波トランスジューサを用いて血栓のある部位に照射される。約０．５ＭＩ又はそれ以下で照射される。超音波トランスジューサは、超音波の送信／照射に応じて音響エネルギを受信するために使用される。受信された音響エネルギは、造影剤及び血栓に応じて作用を受けている。付加的な音響エネルギが超音波トランスジューサを用いて照射される。約１．０ＭＩ又はそれ以上で照射され、血栓と関連して造影剤を変えるために照射を操作可能である。
【００１２】
第４の観点では、装置は、血栓溶解薬と一緒に造影剤を用いた超音波造影及び治療を行うために設けられている。血餅の可能性がある部位と造影剤が、超音波トランスジューサを用いてイメージングされる。血餅の可能性がある部位又は当該血餅の可能性がある部位の隣接部位の造影剤が、同一の超音波トランスジューサから超音波パルスを照射される。
【００１３】
有利な実施例は従属請求項に記載されている。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明について、図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００１５】
各構成要素及び図面は、必ずしも縮尺通りではなく、本発明の原理を示すのに強調されている。しかも、各図面では、相応の部分を指示する参照番号は、異なった図面でも全体を通じて同じである。
【００１６】
図１は、血栓の超音波造影及び治療用の装置の１実施例のブロック図である。
【００１７】
図２は、同じトランスジューサを用いた造影剤を用いた超音波造影及び治療用の装置の１実施例の流れ図である。
【００１８】
あるトランスジューサは、血栓及び医薬物質を含有するか又は含有しない造影剤をイメージングするために使用される。同じトランスジューサが、血栓を破壊するために造影剤に超音波パルスを照射（ｄｒｉｖｅ）するのに使われる。イメージング及び治療は、所望のように血栓を十分に破壊するために繰り返される。  １つの例では、低い周波数（＜２ＭＨｚ）の診断用超音波が、血栓を破壊するのに十分な力を持った１．９ブレイクマイクロバブル（１．９  ｂｒｅａｋ  ｍｉｃｒｏ−ｂｕｂｂｌｅｓ）のＦＤＡ  ＭＩ限界値内のパルスを照射する。低ＭＩマイクロバブル検出技術を低い周波数治療照射パルスと一緒に組み合わせると、血餅を溶解する医薬物質（出血のような重大な副作用を生じることがある）を用いずに血栓を有効に治療することができる。同じトランスジューサ及びシステムを使用すると、別個の治療及びイメージングシステムに較べて、オペレータの作業の流れが単純化される。
【００１９】
治療用超音波を発生するための超音波システムは、更に血栓の画像を形成する。同じトランスミッタ及びトランスジューサが、Ｂモード、カラードップラ、アコースティック・ラジエーション・フォース・インパルスイメージング（ＡＲＦＩ：  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ  ｆｏｒｃｅ  ｉｍｐｕｌｓｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）、又は、他のイメージングを形成するために使用され、且つ、音響治療を行うために使用される。トランスミッタ及び／又はトランスジューサは、イメージングパルスおよび治療パルスの両方を照射する。例えば、イメージング用に設計された要素間隔のシングルリニアトランスジューサアレイが、治療用超音波用に使用される。
【００２０】
１実施例では、例えば、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ＵＳＡ，  Ｉｎｃ．のＡｎｔａｒｅｓＴＭ又はＳｅｑｕｏｉａ（登録商標）システムが、殆ど変更しないか、又は、全く変更せずに使用される。超音波システムは、チャネル又はトランスジューサ要素の夫々用の治療パルスを形成することができる。造影剤による破砕は、治療用であるので、メカニカルインデックス及びサーマルリミテーション内の音響エネルギが使われている。標準又は変更されたトランスジューサを使用すると、システムは、音響エネルギの送信／照射及び受信によって画像を形成する。イメージング用パルス及び治療用パルスは、インターリービングされ、同じトランスジューサから供給される。
【００２１】
同じトランスジューサを用いてイメージングを行うと同時に治療用超音波を供給することによって、治療用超音波を一層方向付けて供給することができるようになる。視野領域がイメージングされ、視野領域内の関心領域が、治療用超音波用に選択される。例えば、血栓のあるエリアが、イメージングにより識別される。血栓のあるエリア内又は近傍での造影剤の有効性がイメージングによって識別される。それから、治療用超音波エネルギが関心領域で造影剤を破壊するために照射される。
【００２２】
図１には、超音波エネルギを使った造影剤治療及び造影用の超音波システム１０が示されている。システム１０は、図示のように電気的に接続された、照射ビームフォーマ１２、トランスジューサ１４、受信ビームフォーマ１６、プロセッサ又はデテクタ１８、及び、ディスプレイ２０を有している。付加的に、異なった又は幾つかのコンポーネントがシステム１０用に設けられている。１実施例では、システム１０は、上述の製造業者又は他の製造業者の１つから提供された市販の超音波システムを有している。
【００２３】
トランスジューサ１４は、圧電又は容量性マイクロエレクトロメカニカル超音波トランスジューサを有している。トランスジューサ１４は、電気エネルギと音響エネルギとの変換のために１つ以上の要素を有している。１実施例では、トランスジューサ１４は、フラットリニアアレイ又はカーブドリニアアレイのような、各要素のシングルリニアアレイだけを有している。別の実施例では、トランスジューサは、各要素の２次元アレイ、１．５次元アレイ又は多次元構成を有している。各要素のアレイは、患者内に挿入するように構成されているか、又は、メカニカルローテーション又はポジショントラッキングデバイスを用いるか、又は、用いないで患者に対して外用で使用される。
【００２４】
トランスジューサ１４は、音響エネルギの吸収用のバッキングブロックと、各要素の音響インピーダンスを患者に適合させるための適合層との間にサンドイッチされた各要素の１／２波長の間隔で関連付けられたトランスジューサのような、標準的な造影（イメージング）トランスジューサである。例えば、トランスジューサは、Ｓｉｅｍｅｎｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，  ＵＳＡから利用可能な４Ｃ１プローブである。
【００２５】
択一的な実施例では、トランスジューサ１４は、熱を放散するために変更されている。例えば、銅箔又は銅ブレードが、レンズから熱を放散するために、トランスジューサ１４のレンズと結合されている。一層良好な音響又は電気インピーダンスマッチングにするために、トランスジューサによって発生される熱量を低減するために、異なった圧電材料又は適合層を最適化してもよい。１実施例では、電極によって分離された、圧電又はマイクロエレクトロメカニカル材料の多重層が、各要素用に設けられている。多重層により、トランスジューサをケーブルインピーダンスに一層良好に電気的にインピーダンスマッチングすることができ、熱の発生を少なくすることができる。別の実施例では、レンズフォーカスなしにフォーカスを高めることができるように形成されたレンズレスアレイ又は圧電材料が、トランスジューサ１４の発熱を低減するように設けられている。低減された発熱又は一層効率的な熱放散により、音響エネルギが一層良好に入るようになり、例えば、カラードップラ又は治療用音響エネルギと関連して、電力の伝送が一層高くなる。
【００２６】
トランスジューサ１４は、所定周波数帯域内で作動するように設計されている。典型的には、この周波数帯域は、両イメージングの送信／照射及び受信と関連付けられており、治療用パルスは、同じ又は同様の中心周波数を有している。択一的な実施例では、トランスジューサ１４は、広帯域作動と関連付けられており、例えば、基本周波数で照射し、２次又は３次周波数で受信するように作動する。イメージング及び治療用パルスは、かなり異なった中心周波数で供給され、例えば、重畳しない６ｄＢ下側のスペクトル帯域幅と関連付けられている。何らかの周波数レンジを使ってもよいが、低い超音波周波数（例えば、約２ＭＨｚ中心周波数又は２ＭＨｚより低い中心周波数）が、１実施例で造影剤を破壊するために使用されている。トランスミッタ１２は、照射ビームフォーマ、波形発生器、パルサ、又は、イメージング及び治療照射用の電気的励振源である。１実施例では、トランスミッタ１２は、複数チャネル又はトランスジューサ要素の夫々に対して波形を形成するビーム成形器であり、例えば、視野領域２４内で走査線２２に沿った照射をフォーカシングするように別個に遅延されてアポディゼーションされている。この遅延及びアポディゼーションに基づいて、多重伝送が、全視野領域２４内で、ほぼ平行な走査線２２を交差してシーケンスに走査される。視野領域２４は、走査パターンに応じて成形され、例えば、リニア、セクタ又はベクタ（Ｖｅｋｔｏｒ（登録商標））スキャンパターンにされる。ステアリング（ｓｔｅｅｒｉｎｇ）を行うか、又は行わない平面波又は発散波面が、択一的に成形される。
トランスミッタ１２からの電気信号に応答して音響エネルギ又は照射パルスを照射するために、トランスミッタ１２は、トランスジューサ１４と電気的に接続されている。伝送される音響エネルギは、イメージング用パルス又は治療用パルスの１つを含む。イメージング用パルスは、視野領域２４の画像を形成するために適合化されており、例えば、複数走査線２２に沿って順次フォーカシングして狭帯域ビームが順次照射される。治療用パルスは、造影剤破壊用に適合化されている。治療用パルス又は照射は、造影剤を破壊するように作動可能である。例えば、比較的高い電力パルス（例えば、約１．２ＭＩ）が、視野領域２４の関心領域２６内に伝搬される。治療用パルスは、関心領域２６内の走査線２２に沿ってフォーカシングされる。平面又は発散波面を択一的に使ってもよい。
【００２７】
受信ビームフォーマ１６は、イメージング用の受信ビームを形成する。受信ビームフォーマ１６は、トランスジューサ１４の各要素から受信された各伝記信号に対して、種々の遅延及びアポディゼーションを行ない、各照射の夫々に応答して、走査線２２を示す受信ビームを形成するために、各信号を加算する。受信されたエコーは、イメージング用の照射に応じている。エコーは、治療用照射に応じてイメージングするために受信されるようにしてもよいし、治療用照射に応じてイメージングするために受信されないようにしてもよい。
【００２８】
プロセッサ又はデテクタ１８は、アプリケーション特定集積回路、デジタル信号プロセッサ、他のデジタル回路、アナログ回路、それらの組合せ、又は、受信された、ビーム成形されたイメージング用の信号から情報を検出するための他の装置の１つ以上を有している。１実施例では、プロセッサ１８は、Ｂモード又はドップラ検出器を有している。例えば、受信信号と関連する包絡線の振幅が検出される。他の例として、ドップラ信号又はエネルギ、又は分散の周波数偏移又は速度が、フロー又は組織の動きをイメージングするために、ドップラ又は相関処理によって検出される。造影剤イメージング用の単一パルス又は多重パルス技術を使用してもよく、例えば、位相及び／又は振幅の変調及び受信信号の後続の結合を使用するロス・オブ・コリレーション・イメージング（ｌｏｓｓ−ｏｆ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｉｍａｇｉｎｇ）又はハーモニック・イメージング（ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ）が用いられる。米国特許第６４９４８４１号明細書及び米国特許第６６３２１７７号明細書（当該各明細書の開示内容は、本発明で参照している）には、造影剤イメージング技術が開示されている。他の造影剤イメージング技術を用いてもよい。１次元、２次元又は３次元イメージング用の他のプロセッサを使ってもよい。
【００２９】
２次元画像は、Ｂモード、ドップラ又は上述の造影剤イメージング装置の何れかを用いて形成される。プロセッサ１８からの検出情報は、ディスプレイ２０に供給される。イメージング用パルスを示す画像がディスプレイ上で形成される。画像の種々の組合せ又は単一のタイプがほぼ同時に表示され、例えば、Ｂモード、ドップラ又は造影剤画像の１つ以上が表示される。１実施例では、視野領域２４の部分、例えば、横方向端部が、Ｂモード又はドップライメージとして示され、他の部分、例えば、横方向の中心部分が、造影剤画像として表示される。
【００３０】
上述のシステム１０を用いると、視野領域がイメージングされる。血栓ではないかと疑われる部位又は血餅の可能性がある部位が、ユーザによって、画像上で識別される。１実施例では、高電力Ｂモード又はカラーフロー（例えば、ドップラ）イメージングが、硬直した血栓を一層良好に識別するために使用される。造影剤が注入される。造影剤は、関心領域２６に搬送される。十分な造影剤が血栓の近傍又は血栓内にある場合、同じタイプのイメージング又は造影剤イメージングが識別のために使用される。例えば、同じシステム１０及びトランスジューサ１４は、低ＭＩ（例えば、０．５又は０．５より小さな）音響エネルギを、最少の破壊で造影剤をイメージングするために照射する。
【００３１】
その際、同じトランスミッタ１２とトランスジューサ１４を含む同じシステム１０が、治療用パルスを照射するために使用される。例えば、治療用照射が、造影剤を破壊するために使用され、血栓を破壊する際に補助となる。１実施例では、治療用パルスは、イメージング用に使用されるＢモード又はカラーフローパルスと同じである。択一的に、造影剤の破壊の力を最大化するために適合化されたパルスが使用され、例えば、約１．９より下側のＭＩの、低い周波数音響エネルギが使用される。造影剤に供給される音響パワーを増大するために、もっと大きなパルス繰り返し周波数を使ってもよい。イメージング及び治療機能を単一の装置内に結合することによって、時間が臨界的な処置を促進し、治療精度を制御することができる。イメージングと治療の両方のために同じシステムを使うと、外部装置と関連したコストを低減することができる。
【００３２】
図２は、造影剤を用いた超音波造影及び治療用の１実施例の装置を示す。この装置は、図１のシステム１０又は異なったシステムを用いて実行される。付加的に、異なった動作部を実行してもよいし、動作部を殆ど実行しなくてもよい。例えば、繰り返し動作部４０を実行しなくてもよい。各動作部は、図示の順序で実行してもよいし、又は、異なった順序で実行してもよい。例えば、血栓は、動作部３２で造影剤を注入した後、動作部３２での造影剤の注入中、造影剤３４のイメージングと同時に、又は、別の時点で、又は、それらの組合せで、動作部３０でイメージングされる。イメージング動作部３０及び３４は、例えば、動作部３６，３８及び４０のような、別の動作部を実行する間進行していてもよく、又は、１つ又は複数の他の動作部と丁度重畳しない個別事象にしてもよい。
【００３３】
図２の装置は、イメージング動作部３０，３４及び動作部３８での造影剤の破壊の少なくとも１つ用の同じトランスジューサを使用する。例えば、単一の６４個，１２８個，１９２個又は２５６個の要素の１次元アレイが使用される。別の例では、多次元アレイが使用される。同じアレイ上の異なった開口を、別の動作部用に使用してもよい。例えば、動作部３８での造影剤を破壊するための照射開口を疎（ｓｐａｒｓｅ）、広幅、又はそれらの組合せにしてもよい。深部の静脈血栓を治療するために、例えば、２ｃｍ以上の開口の、大きな照射開口が所望される。もっと狭い開口を使ってもよい。同じ開口を、造影剤のイメージング及び破壊のために使用してもよい。
【００３４】
トランスジューサは、ハンドヘルド又は患者の外部表面で用いるために取り付けてもよい。トランスジューサの誘導された、制御された、又は、自動化された掃引又は移動用にマウントを設けてもよい。択一的に、ウォブラーアレイを用いて掃引してもよい。別の択一的な実施例では、トランスジューサは、カテーテル、経食道（ｔｒａｎｓｅｓｏｐｈａｇｅａｌ）、エンドキャビティ（ｅｎｄｏ−ｃａｖｉｔｙ）、イントラオペラティブ（ｉｎｔｒａｏｐｅｒａｔｉｖｅ）、又は、患者内で使用するための別のプローブ内に設けられている。
【００３５】
動作部３０では、血栓又は血餅の可能性がある部位が、超音波トランスジューサを用いてイメージングされる。Ｂモード、カラードップラ、又は、別のイメージングモードにより、何らかの血栓を検出することができるようになる。照射された音響エネルギは、高又は低ＭＩ、例えば、１．０よりも大きなＭＩを有する。使用される周波数は、トランスジューサの帯域幅内である。トランスミッションに応答して、エコー信号が、トランスジューサを用いて受信される。受信された信号は、血栓の可能性がある部位に応答している。動作部３０のイメージングを使って、何らかの可能性のある血餅の位置が識別される。血餅の可能性がある部位の診断は、トランスジューサを用いて、オペレータによって、又は別の対象を用いて、圧力を印加することによって支援される。つまり、トランスジューサ、オペレータ又は別の対象が、患者を押圧する。血餅がある部位は、外部からの押圧に応じて、血餅が潰れていない場合、通常の静脈の部位よりも狭い。
【００３６】
動作部３２では、造影剤が注入される。例えば、造影剤は、静脈注射によって患者の血液内に供給される。血栓の隣接部に、又は、血栓内に造影剤を注入するための別の既知又は事後に開発された技術を使ってもよく、例えば、血餅の可能性がある部位に直接、又は、血餅の可能性がある部位の近傍に注射針を用いて注入されるか、又はカテーテルを通して注入される。何らかの造影剤を使ってもよい。１実施例では、造影剤が医薬物質を有しているか、又は、医薬物質と混合されており、例えば、血栓を破砕又は弱める際に助長するための医薬物質（例えば、フィブリン溶解剤）である。１実施例では、造影剤が何ら医薬物質を持っていない。造影剤は、破砕用に適合化してもよく、例えば、希薄又は濃縮壁膜（ｔｈｉｎｎｅｒ  ｏｒ  ｔｈｉｃｋｅｒ  ｗａｌｌｓ  ）を形成するように、及び／又は、多少粘性を有するようにすることによって適合化してもよい。
【００３７】
動作部３４では、血栓に隣接した造影剤又は血栓内の造影剤がイメージングされる。例えば、動作部３０内で、血餅の可能性がある部位がイメージングされ続ける。造影剤が視野領域に入るにつれて、動作部３０と同じ、動作部３４での作動モードでイメージングされる。別の例では、血餅の可能性がある部位が、注入前の高い照射レベルで、及び、注入後の低い照射レベルでイメージングされる。造影剤の注入後、及び、造影剤が視野領域内に入る前又は後に、同じトランスジューサが、低ＭＩ超音波を用いてイメージングする。照射された音響エネルギは、約０．５ＭＩ又はそれ以下に維持される。もっと大きな電力を使ってもよい。トランスジューサは、照射に応じて音響エネルギを受信する。音響エネルギは、造影剤及び血栓の可能性がある部位に応じている。低ＭＩ及び／又は高周波造影により、動作部３８で行われる場合よりも造影剤の破壊が少ない画像が形成される。造影剤のイメージングにより、治療のために、血栓の近傍又は血栓内に十分な造影剤がある時点を識別することができるようになる。
【００３８】
動作部３６で、治療が開始される。ユーザ又はシステムは、血餅の可能性がある部位を識別する。十分な造影剤が、その部位で検出された後、ユーザは、治療を開始する。例えば、ユーザは、トランスジューサ上のボタンを押す。別の例では、ユーザは、フットペダルをいっぱい踏み込む。別のユーザ入力、例えば、ボタン又はキーボード上のキー又はコントロールパネルを使ってもよい。択一的な実施例では、システム又はプロセッサは、自動的に治療を開始する。治療は、イメージング領域よりも大きいか、又は、小さな領域に施してもよい。
【００３９】
動作部３８の開始に応じて、機械的な造影剤破壊治療が、動作部３８で、イメージング用に使った同じ超音波トランスジューサを用いて施される。音響エネルギが、血餅の可能性がある部位に、又は、血餅の可能性がある部位の隣りの造影剤を破壊する。造影剤の破壊によって行われる破砕により、血餅が機械的に破壊又弱められる。破砕も、又は、択一的に、破壊なしの造影剤の膨張又は収縮によって行われるようにしてもよい。  造影剤は、高ＭＩ超音波を照射することによって破壊又は膨張され、例えば、約１．０−１．２又はそれ以上のＭＩの音響エネルギの高ＭＩ超音波が用いられる。
【００４０】
もっと大きな音響エネルギにより、約１．９のＭＩで照射した場合のような、造影剤の一層大きな破砕による破壊を行うようにしてもよい。音響エネルギが、血餅の可能性がある部位で、又は、血餅のある可能性がある部位の近傍でフォーカシングされて、血餅の可能性がある部位に極めて大きな破壊電力が供給されるようになる。フォーカシングしないか、又は、弱くフォーカシングされた音響エネルギを使ってもよい。
【００４１】
造影剤は、同じＭＩの低い周波数のパルスによって破壊されるのと同様にしてもよい。例えば、約２．０ＭＨｚ又はそれ以下の中心周波数が使用される。もっと大きな周波数を使ってもよい。造影剤を破壊するための照射事象の期間は、何らかの長さである。１実施例では、この期間は、５０ｍｓより短い、例えば、１０〜２０ｍｓより短い。短い期間にすると、温度が熱限界近傍になるのが回避される。同じ又は低い電力で、長い期間にしてもよい。パルスを繰り返してもよく、例えば、数百ｍｓの間照射を繰り返すようにしてもよい。もっと長く繰り返してもよいし、もっと短く繰り返してもよいし、又は、まったく繰り返さないようにしてもよい。イメージングに対して、治療用に、異なったＭＩ及び／又は熱限界を設けてもよい。
【００４２】
照射される音響パルスは、ガウス又は矩形包絡線のような包絡線を有しているか、又は、有していない方形波、正弦波又は他の波形である。１実施例では、パルスは、ほぼ均一な負のピーク圧を有している。システムは、所望の振幅を同時に形成しないので、照射波形は、正のピーク圧を有するような位相にされる。パルスの初期サイクルの第２番目の１／２によって、システムは、一層、所望の振幅になるような勾配にされる。負のピーク圧は、一層均一になり、造影剤の破壊能力が増大する。１実施例では、異なった位相にされる。
【００４３】
治療用照射に応じた音響エネルギが、イメージング用に使用されない。イメージング及び破壊用の照射はインターリーブにされ、例えば、ほぼ連続的なイメージングと同時に疎／間歇的に（ｓｐａｒｓｅ）治療が行われ、又は、連続的な治療と同時に疎／間歇的にイメージングが行われる。フレーム毎、ライン毎、フレームのグループ、ラインのグループ又は他のインターリーブを使用してもよい。択一的に、治療用照射をイメージング用に使用してもよい。
【００４４】
イメージング及び治療用パルスを同じにしてもよいし、異なっているようにしてもよい。
【００４５】
任意の動作部４０で、動作部３８での造影剤の破壊が繰り返される。例えば、パルスが同じ部位に再度照射される。ユーザ又はプロセッサによる測定が、血餅が十分に弱められるか、又は、破壊された時点で指示され、及び／又は、十分な造影剤があるか、又は不十分にしか造影剤がない時点で指示されるようにしてもよい。別の例では、パルスは、異なった走査線に沿って、又は、異なった角度で照射される。音響エネルギは、平面又は容積を通じて掃引される。機械的又は電気的な機構により、異なった部位に音響エネルギが操作又はフォーカシングされる。掃引の自動又は手動制御部が設けられている。血餅全体を２次元又は３次元でスキャンすることによって、血餅は一層良好に破壊又は弱められる。掃引用の領域は、イメージング領域と同じか、イメージング領域よりも大きいか、又は、小さい。動作部３０及び／又は３４のイメージングが、掃引の領域を追跡するようにしてもよい。別の例では、動作部３０−３８の、どれか１つ以上が繰り返される。治療経過は、何れかの超音波イメージングモード、例えば、Ｂモード・２次元又は３次元イメージング、カラードップラ又はスペクトル・ドップラ・モードによってモニタされる。
【００４６】
図２の各動作部の１つ以上を自動化して実行するため、又は、手動実行用のインタラクションのため、システムの操作が、プログラミングされたプロセッサによって命令を用いて実行される。処理、装置及び／又は上述の技術を実行するための命令は、コンピュータで読み出し可能な記憶媒体又はメモリに蓄積されており、例えば、キャッシュ、バッファ、ＲＡＭ、取り外し可能媒体、ハードドライブ又はそれ以外のコンピュータ読み出し可能な記憶媒体に蓄積されている。コンピュータで読み出し可能な記憶媒体は、種々のタイプの揮発性及び非揮発性記憶媒体を有している。図示乃至ここで説明している機能、動作部乃至タスクは、コンピュータ読み出し可能記憶媒体内乃至コンピュータ読み出し可能記憶媒体上に記憶されている。機能、動作部乃至タスクは、特定のタイプの命令セット、記憶媒体、プロセッサ又はプロセシングストラテジーとは無関係であり、ソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって、単独又は組み合わせて実行されるようにしてもよい。同様に、プロセシングストラテジーは、マルチプロセシング、マルチタスク処理、並列処理などを含んでいてもよい。１実施例では、命令は、ローカル又はリモートシステムによる読み出しのために、取り外し可能媒体装置に記憶されている。別の実施例では、命令は、コンピュータネットワーク又は電話回線を介して転送するために、遠隔地に記憶されている。別の実施例では、命令は、所定のコンピュータ、ＣＰＵ、ＧＰＵ又はシステム内に記憶されている。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明について、幾つかの実施例を用いて上述したが、本発明の技術思想を逸脱しない限りで、少なからず変更してもよい。従って、前述のような詳しい説明は、あくまでも例示にすぎず、決して本発明を限定するものではない。本発明の技術思想及び範囲は、特許請求の範囲に定義されている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】血栓の超音波造影及び治療用の装置の１実施例のブロック図である。
【図２】同じトランスジューサを用いた造影剤を用いた超音波造影及び治療用の装置の１実施例の流れ図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  システム
１２  照射ビームフォーマ
１４  超音波トランスジューサ
１６  受信ビームフォーマ
１８  プロセッサ又はデテクタ
２０  ディスプレイ
３０，３４  イメージングする手段
３６  超音波パルスの照射作用を活性化する手段
３８  超音波パルスを照射／駆動（ｄｒｉｖｉｎｇ）する手段、メカニカルな造影剤破壊治療を行う手段
４０  イメージング及び超音波パルスの照射を繰り返す手段
【図１】
2007144183.tif 000003
【図２】
2007144183.tif 000004