(57)【要約】  超音波出力圧力の患者固有の調整のための装置は、医学的な治療を受ける者の頭部の側頭骨(140)の厚みの推定に基づいて、圧力設定を調整するように構成されるコントローラ(118)を含む。調整は、治療深度(134)に基づいてもよい。調整された圧力設定で超音波が適用される。推定のユーザー入力のためにユーザー・インターフェースが提供され、ユーザー・インターフェースは治療深度のユーザー指示のために構成されている。入力された推定と指示された治療深度との双方が、超音波減衰(148)の計算に使用されてよい。ユーザー指示は、治療ターゲットの位置を、ディスプレイ上で指示することによりインタラクティブにすることが可能である。計算される減衰は、0.9×(2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D−T−0.1)＋3.02)ないし1.1×(2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D−T−0.1)＋3.02)の範囲内にあるデシベル値であり、Tは推定(センチメートル)であり、Dは治療深度(センチメートル)である。
2017538490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波出力パワーの患者固有の調整のための方法であって：
医学的な治療を受ける者の頭部に医療撮像装置を適用した撮像結果に基づいて、前記頭部の側頭骨の厚みを推定するステップ；及び
前記推定に基づいて、超音波放出装置の圧力設定を調整するステップ；
を有する方法。
【請求項２】
前記超音波放出装置が、超音波血栓溶解のために、0.8ないし1.2メガヘルツの範囲内にある中心周波数を有する超音波を、調整された前記圧力設定で放出するステップを有する請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記中心周波数は、0.9ないし1.1メガヘルツの範囲内にある、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記の調整は、治療深度にも基づいている、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
超音波出力圧力の患者固有の調整のための装置であって：
医学的な治療を受ける者の頭部の側頭骨の厚みの推定に基づいて、圧力設定を調整するように構成されるコントローラ；及び
調整された圧力設定で超音波を適用する超音波放出装置；
を有する装置。
【請求項６】
前記装置が、前記推定のユーザー入力のために構成されるユーザー・インターフェースを有し、前記ユーザー・インターフェースは治療深度のユーザー指示のために構成され、前記コントローラは、入力された推定と指示された治療深度とを、超音波減衰を計算する際に使用する、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
前記装置がディスプレイを有し、前記ユーザー指示は、治療ターゲットの位置を、前記ディスプレイ上で指示することによるインタラクティブなものである、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記ユーザー指示のためのユーザー・プロンプトの発行を、前記ユーザー・インターフェースに行わせるように構成される、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
計算される超音波減衰は、0.9×(2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D−T−0.1)＋3.02)ないし1.1×(2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D−T−0.1)＋3.02)の範囲内にあるデシベル値であり、Tは前記推定(センチメートル)であり、Dは前記治療深度(センチメートル)である、請求項6に記載の装置。
【請求項１０】
前記調整することは、治療深度及び側頭骨の厚みを階層化することにより形成されるカテゴリの中から選択することを引き起こす、請求項6に記載の装置。
【請求項１１】
前記階層化は、前記治療深度及び側頭骨の厚みの各々について、3つのカテゴリを形成する、請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記調整することは、前記厚みの推定及び導出された治療深度以外について、前記受ける者に関し、その者の解剖学的非依存性及びその者の生理学的非依存性の双方によるものである、請求項5に記載の装置。
【請求項１３】
前記医学的な治療を受ける者の頭部への適用は、0.8ないし1.2メガヘルツの範囲内にある中心周波数とともに実行される、請求項5に記載の装置。
【請求項１４】
前記中心周波数は、0.9ないし1.1メガヘルツの範囲内にある、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
前記装置は、前記推定のユーザー入力のために構成されるユーザー・インターフェースを有し、前記ユーザー入力は、前記装置による治療に委ねられる医学的治療を受ける者の脳の超音波画像から、前記脳の特徴をどの程度容易に識別すべきかに基づく定量的な側頭骨窓ファクターについての前記推定に関する入力を含む、請求項5に記載の装置。
【請求項１６】
画像を取得するように構成される超音波撮像装置を有する請求項15に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、推定のユーザー入力のために構成されるユーザー・インターフェースを有し、前記コントローラは、前記ユーザー入力のユーザー・プロンプトを発行することを前記ユーザー・インターフェースに行わせるように構成される、請求項5に記載の装置。
【請求項１８】
ユーザーの介在を必要とせずに、前記推定を導出するために、前記頭部の画像について自動的な医学的画像セグメンテーションを利用するように構成されるコントローラを有する、請求項5に記載の装置。
【請求項１９】
前記導出を行う前記コントローラは、前記調整を行う前記コントローラである、請求項18に記載の装置。
【請求項２０】
超音波出力圧力の患者固有の調整を行うためのプログラムを組み込むコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記プログラムは、複数の動作を実行するためにプロセッサにより実行可能な命令を有し、前記複数の動作は：
医学的な治療を受ける者の頭部の側頭骨の厚みの推定に基づいて、超音波放出装置の圧力設定を調整すること；及び
調整された圧力設定で超音波を適用すること；
を含む、記憶媒体。
【請求項２１】
前記複数の動作は、0.8ないし1.2メガヘルツの範囲内にある周波数で超音波を、調整された前記圧力設定で放出することを含む、請求項20に記載の記憶媒体。
【請求項２２】
前記周波数は、0.9ないし1.1メガヘルツの範囲内にある、請求項21に記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側頭骨を通じて頭蓋内に超音波を放出する出力パワーの設定に関連し、特に、事前の情報に基づいて設定を実行することに関連する。
【背景技術】
【０００２】
急性脳梗塞のための超音波血栓溶解(Sonothrombolysis：STL)治療は、側頭骨を介して与えられる(凝血塊をターゲットとする)超音波エネルギと全身に注入されるマイクロバブルとを当てにして、凝血塊の溶解及び血管の再疎通を達成する。
【０００３】
超音波血栓溶解治療は、多くの研究者及び医師により、急性脳梗塞治療における超音波血栓溶解治療の潜在的な役割について、調査されている。STL治療では、閉塞を引き起こす凝血塊をターゲットとして、側頭骨を通じて超音波パルスが供給される。マイクロバブル、超音波造影剤が血流中に導入され、その理由は、印加される超音波エネルギに起因する、凝血塊の場所でのそれらの機械的な振動が、徐々に凝血塊を溶解させ、急性脳梗塞治療の血管再疎通を達成することが示されているからである。STL治療の利点の1つは、(例えば、t-PA、組織プラスミノーゲン活性化因子、一般的な「血栓溶解薬」等のような)薬を使用せずに実行できることであり、そのような投薬は、利用の仕方にかなりの制約をもたらすことに加えて、一般的に治療の成功率が低い。
【０００４】
STL治療に付随する課題の1つは、頭蓋骨を通じて患者の脳の内部にある凝血塊の場所へ、超音波エネルギが供給されることである。超音波エネルギが脳の中へ伝達されることを可能にする幾つかの超音波窓(アコースティック・ウィンドウ)が頭蓋骨において利用可能である。STLの場合、最良の超音波窓は、頭蓋骨の両側面に位置する側頭骨であり、なぜなら、ほとんどの脳卒中は、側頭骨の背後に位置する中大脳動脈の閉塞に起因して生じており、診断超音波及びカラードップラー法(color  Doppler)により可視化されることが可能だからである。それでも、側頭骨は超音波をかなり減衰させ、脳を撮像する能力を減退させ、STL治療の成功のために必要な超音波エネルギの供給を一段と困難にしてしまう懸念がある。
【０００５】
STL治療に付随する別の課題は、側頭骨の厚み及びその結果生じる減衰が、患者毎に異なることであり、その結果、可能性として、より多い又はより少ない超音波エネルギが凝血塊の場所に供給され、望まれない生物学的影響を引き起こす懸念(より薄い側頭骨の場合、より大きな超音波エネルギ及び圧力振幅を脳内にもたらすことになる)、或いは、凝血塊を全く分解できない懸念(より厚い側頭骨の場合、より小さな超音波エネルギ及び圧力振幅しか脳内に供給されない)がある。
【０００６】
多くの用量決定アプローチ(dose  determination  approaches)は、閉塞の場所でのマイクロバブル濃度を制御する困難性、高調波成分及びインサイトゥ圧力(in  situ  pressure(ISP))を正確に測定する困難性、特殊な器具及び外的な施設の必要性などに直面している。
【０００７】
STL治療の場合、超音波パルスは、トランスデューサ/アレイから、皮膚、頭蓋骨、脳組織などを含む複数の層を通じて進行する(トランスデューサ/アレイは、患者の側頭骨に向けて配置され且つヘッドセットによりその場所に維持される)。超音波エネルギは、複数の層の各々の中で減衰させられるだけでなく、隣接する層の間の界面から反射されることもある。ここで考察される経頭蓋減衰(The  transcranial  attenuation)は、皮膚表面から脳梗塞の閉塞場所までの減衰全体である。この減衰は、閉塞場所における実際の超音波圧力振幅に影響を及ぼし、超音波血栓溶解治療の安全性及び効率における重要なパラメータである。
【０００８】
最近、TUCSON検査(Transcranial  ultrasound  in  clinical  sonothrombolysis  trial)の研究者は、測定に相応しいコンピュータ断層撮影(CT)スキャンにより、TUCSON検査の各対象者について、動脈の血栓場所における超音波圧力振幅を体内で評価した(非特許文献1参照)。TUCSON検査(NCT00504842)は、全身tPA治療のフェーズIIランダム臨床試験-対-全身tPA治療(2メガヘルツ(MHz)で2時間の経頭蓋ドップラー法(TCD)で照射し、ペルフルトレン脂質マイクロスフェア(perflutren-lipid  microspheres)の投与を上昇させるもの)であった(兆候の発現から3時間以内に開始されている)。全部で20人の脳梗塞患者についてのCT測定値が利用可能であり、皮膚表面からの平均閉塞深度は5.08±0.766cm(平均値及び標準偏差)であった。全ての患者が、2MHzの超音波伝送に関し、側頭骨に適切な超音波窓を有していた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Barlinn  K,  Tsivgoulis  G,  Molina  CA,  Alexandrov  DA,  Schafer  ME,  Alleman  J,  Alexandrov  AV;  TUCSON  Investigators,  “Exploratory  analysis  of  estimated  acoustic  peak  rarefaction  pressure,  recanalization,  and  outcome  in  the  transcranial  ultrasound  in  clinical  sonothrombolysis  trial.”  J  Clin  Ultrasound.  2013;41(6):354-60.
【発明の概要】
【００１０】
1.6-2.0MHzのTCD又は経頭蓋超音波撮像を利用して、脳梗塞患者の側頭骨超音波窓の品質が幅広く行われた。
【００１１】
本願の発明者等は、STLに関して低い周波数(例えば、1.6MHz又はそれ以上に対して1.0MHzのような周波数)を利用する場合において、有効性(effectiveness)は同等又は優れていること、及び、例えば層の厚み(特に側頭骨の厚み)に起因する全体的な減衰の分散は著しく低下することを、発見した。より具体的には、5センチメートル(cm)の固定治療深度での側頭骨減衰及び脳内減衰に起因する最大のインサイトゥ圧力(ISP)変動は、2倍の範囲内に限定することが可能である(ただし、最も薄い側頭骨を有する患者が、最も厚い側頭骨を有する患者と比較された場合である)。
【００１２】
これは、1MHzで約200-400キロパスカル(kPa)というインサイトゥ圧力が、生体への有害な影響を及ぼすことなく、効果的な凝血塊の溶解に必要とされること、及び、600-800kPaのインサイトゥ圧力はしばしば生体への有害な影響を及ぼす結果をもたらすかもしれないこと、という見解に結び付けることが可能である。
【００１３】
これは、超音波照射量(又はドーズ)の少なくとも或る程度のパワー/圧力制御を示唆しているが、特に、医師及びコンソール・オペレータの観点から、用量決定を微調整すること(更に制御すること)が可能である。
【００１４】
本願で提案されるものの一形態では、超音波圧力出力の患者固有の調整のための装置が、治療を受ける者の頭部の側頭骨の厚みの推定に基づいて、圧力設定を調整するように構成されるコントローラを含む。本装置は、調整された圧力設定で超音波を適用する超音波放出装置も含む。そのような調整は、治療深度に基づいてもよい。
【００１５】
頭蓋内の超音波血栓溶解-用量の事前定量化に関する新技術の詳細が、以下の図面とともに更に記述され、図面は寸法を描いているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】側頭骨窓を通じて頭蓋内に適用される超音波出力パワーを事前調整するための患者毎の方法例についての概略的な概念図。
【図２】図1に関して実行される方法の特定の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
非限定的な一例として図1に示される装置100は、側頭骨窓を通じて頭蓋内に適用される超音波出力パワーを事前調整するための患者毎の方法を実行あらしめるために、送信及び受信ビームフォーマ102と、ビームフォーマに通信可能に接続される超音波撮像プローブ104とを含む。プローブ104は、超音波トランスデューサ106を組み込んでいる。装置100は、トランスデューサ106により、超音波血栓溶解のための超音波を放出するように構成される。液体中に保持されているマイクロバブルが、注射器により注入されてもよいし、或いは、カテーテルにより静脈内で送り込まれてもよいが、これらの器具は図1には示されていない。トランスデューサ106は、超音波撮像のために構成されていてもよい。代替的に、第2トランスデューサ(不図示)が、その目的のためにプローブ104の中で例えば同心状に配置されることが可能である。別の代替例として、撮像可能なトランスデューサが第2プローブ(図示せず)の中に存在してもよい。
【００１８】
自動画像セグメンテーション・ツール110を有するコンピュータ断層撮影(CT)スキャナ108が、選択的に、装置100に含まれてもよく、ルールのバージョンは超音波モダリティに利用可能なものである。
【００１９】
装置100はグラフィック・ユーザー・インターフェース(GUI)を含み、GUIはディスプレイ114及びユーザー・コントロール116を含む。
【００２０】
装置100はコントローラ118を更に含み、コントローラ118は、データ通信及び電力バス120により、ビームフォーマ102、CTスキャナ及びGUI112とともに、互いに通信可能に接続される。コントローラ118は様々な機能を指図し、例えば、超音波圧力設定の調整や、自動セグメンテーションのような撮像ツールを適用して側頭骨の厚みを導出するような予備的なステップ等を行う。
【００２１】
トランスデューサ106は、超音波インターフェース表面「フェース」122を有し、フェース122は、人間又は動物の検体126の頭部に適用可能である。特に、同側こめかみ領域(the  ipsalateral  temple  area)128、凝血塊130に最も近いこめかみの領域に対して治療が施される。凝血塊130は、血管132内の血の循環を塞ぐように示される。フェース122から、凝血塊による閉塞領域130の中心までの治療深度134の範囲内で、治療超音波ビーム136が、先ず皮膚層138を通過し、次に側頭骨140(頭蓋骨の一部分であり、個々人の厚み142を有する)を通過し、そして、凝血塊に至るまで脳内組織144を通過する。
【００２２】
こめかみが同側にあることの判定は、先ず脳梗塞を診断し、脳内でのその位置を特定することを含む。装置100の超音波撮像及び/又はCTは、そのために利用されることが可能であるが、その情報は、本願で提案される装置を利用する以前に取得されていてもよい。
【００２３】
身体構造の多様性に起因して、おそらく患者の約20％が、超音波血栓溶解には不適切な超音波側頭骨窓を有する。装置100の超音波撮像により、或いは、本願で提案されるものを利用する前に超音波又はその他の撮像モダリティにより、簡易な検査からそのような患者の選別がなされていてもよい。
【００２４】
治療超音波ビーム136は、約1MHzの中心周波数を有し、中心周波数は0.8ないし1.2MHzの範囲内にあってもよく、場合によっては、0.9ないし1.1MHzの範囲内にあってもよい。
【００２５】
治療又は撮像のための超音波ビームは、音響的に損失を伴う媒体による3層を通じて進行し、その3層は：皮膚層138(0.1cmの厚さ)、側頭骨140及び脳内組織144である。3層138，140，144の各々における減衰は、層の厚みに比例するように仮定される。
【００２６】
全体的な減衰(Atotal)は、皮膚減衰(Askin)と、側頭骨減衰(Abone)と、脳内組織減衰(Abrain)とに加えて、皮膚と頭蓋骨との間及び頭蓋骨と脳との間の反射に起因する伝搬損失(TL)も含む(Atotal=Askin+Abone+Abrain+TL)。皮膚、側頭骨及び脳組織に対する減衰係数は、1MHzの場合に、それぞれ2.70dB/cm、16.60dB/cm及び0.87dB/cmである。伝搬損失(TL)は3.02dBである。これらのパラメータを利用して、1MHzにおける経頭蓋減衰148は、0.1cmという典型的な皮膚の厚みに関し、図1に示されるような次式から計算されることが可能である(減衰はdB及び距離はcmで表現される)：
Atotal(D)＝2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D−T−0.1)＋3.02    (1)
ここで、Tは側頭骨窓の厚み142(cm)であり、Dは治療ターゲット地点130の深度134(cm)である。数式(1)における様々な組織層の減衰値は、文献から得られ及び以下の表にも示されるそれらの構造に対する平均値である。
【００２７】
平均的な側頭骨の厚み142は、0.08という標準偏差とともに0.30cmであるが；本発明者等により見出された側頭骨厚さの最小報告例は、0.07cmである。数式(1)から分かるように、この範囲の厚み142は、減衰148の変動全体のうち、かなりの部分を表すが；本発明者等は以下のことを発見した：1MHzでは、側頭骨140の厚み142は、より高い周波数の場合とは異なり、全体的な経頭蓋の超音波減衰経路で支配的なファクターではない。このことは、平均及び最小の側頭骨の厚み142を有する脳梗塞患者に対する典型的な経頭蓋減衰についての以下の表から分かる。
【００２８】
【表１】
2017538490.tif 000003
特に、「平均」に関する側頭骨の減衰(伝搬損失を除く)は、1MHzで僅か4.98dBの分しか説明しておらず、すなわち、5.08cmの場所で12.3dBという減衰全体のうち40％にすぎない。
【００２９】
「平均」及び「最小」の経頭蓋減衰の差分は、上記の表に示されるように、5.08cmの治療深度において12.3-8.7=3.6dBとなり、任意の治療深度に関して成り立つ推定値である。トランスデューサ・フェース122における所与の圧力に関し、治療場所130におけるインサイトゥ圧力(ISP)についての結果の変動は、10**(3.6/20)=1.51である。従って、最も薄い側頭骨140を越えて与えられるISPは、平均的な厚みの側頭骨の場合より51％高い。仮想的に最も厚いものから仮想的に最も薄いものまでの範囲全体にわたる増加は、100％の範囲内の増加を引き起こす。
【００３０】
これは、単に2倍というインサイトゥ超音波圧力変動、及び、単に4倍という結果的な超音波強度/電力/エネルギ変動に対応する。
【００３１】
図2は、本願で提案されるものを実行するための手順例を示す。
【００３２】
医学的な治療を受ける者126の側頭骨の厚み142が使用される或いは決定され使用される場合(ステップS202)、側頭骨の自動セグメンテーションが実行されるべきか否かについて問い合わせがなされる(ステップS204)。自動セグメンテーションは、CTスキャナ108のセグメンテーション・ツール110により、或いは、装置100の超音波スキャナのセグメンテーション・ツールにより実行される。自動セグメンテーションが実行される場合(ステップS204)、厚み142は自動的に判定される(ステップS206)。厚みは記録され(ステップS208)、治療場所についてのユーザー指示の有無が問い合わせられる(ステップS210)。
【００３３】
ステップ204において、他方、自動セグメンテーションが実行されない場合(ステップS204)、オペレータが厚み142を測定するか又はその測定値を取得するかについての問い合わせがなされる(ステップS212)。オペレータが厚み142を測定する又は測定値を取得する場合(ステップS212)、オンスクリーン・プロンプトは、オペレータがそれを行うように促す(ステップS214)。オペレータは、厚みの値を入力する(ステップ216)。他方、オペレータが厚み142を測定せず、その測定値を取得もしない場合(ステップS212)、オンスクリーン・プロンプトは、定量的な側頭骨ウィンドウ・ファクターをオペレータが入力することを促す(ステップS218)。そして、オペレータは、超音波側頭骨窓から得られる超音波画像から、脳の特徴を識別することがどの程度容易であるかを評価し、それに応じて、定量的な側頭骨窓ファクターを入力する(ステップS220)。コントローラ118は、このファクターを利用して、側頭骨の厚み142を評価する。プロセスは、以後、値入力ステップS216に先行する枝に至る。
【００３４】
治療場所130についてのユーザー指示がある場合(ステップS210)、治療場所130の位置を指定するようにオンスクリーンで促される(ステップS222)。指定された位置は記録される(ステップS224)。指定された位置から、治療深度134が算出される(ステップS226)。あるいは、治療場所についてのユーザー指示がない場合(ステップS210)、ユーザーは、治療深度134についてオンスクリーンで督促される(ステップS228)。治療深度134は、CTスキャナ108を利用して推定されてもよい。その推定は、CT血管造影法により、医師の手動により、或いは、画像処理を利用してX線画像から自動的に、実行されることが可能である。なお、CTスキャナ108は、側頭骨の厚み142の読み込み、及び、治療深度134の読み込みの双方のソース(source)であるとすることが可能である。
【００３５】
何れにせよ(ステップS210)、治療深度134及び側頭骨の厚み142が正確に判明したか否かについての問い合わせがなされる(ステップS246)。それらが正確に判明した場合(ステップS246)、減衰148を算出するために数式(1)が使用される(ステップS248)。減衰148にターゲットのインサイトゥ圧力(the  targeted  in  situ  pressure：TISP)154が乗算され、調整された圧力156が得られる(ステップS250)。調整された圧力153は、患者126を治療する際に適用される(ステップS251)。あるいは、治療深度134及び側頭骨の厚み142が近似的にしか判明しなかった場合(ステップS246)、治療圧力は、複数の可能な選択肢から選択され、その選択肢は例えば3つ以上(例えば、低圧、中圧、高圧)であってもよい。例えば、定量的な側頭骨窓ファクターが使用される場合、側頭骨の幅の推定値は近似的であるが、厚い側頭骨を示すかもしれない。従って、高圧が選択され、その圧力が事前に設定される。単に1つの圧力しか存在しない場合(すなわち、圧力について選択肢が無い場合)、その単独の圧力は、低かろうと高かろうと、側頭骨がどんなに薄くても安全性をもたらす一方、側頭骨がどんなに厚くても十分な溶解をもたらすことを速やかに行うには不適切である。しかしながら、本願の発明者等により発見され本願で説明されるように、1MHzにおいては、溶解は有効であり、かつ、最も薄い側頭骨から最も厚い側頭骨に至るまでの適用される圧力変動は、2の因子の範囲内に収まる。従って、低、中及び高圧の中から選択することで提供される僅かな追加情報が、治療される患者に関し、1MHzで安全かつ有効な超音波血栓溶解をもたらす。一方、側頭骨の厚みの最良の推定は、たとえ推定が近似であったとしても、数式(1)において簡易に使用されることが可能である。しかしながら、オペレータが入力する場合、或いは、側頭骨の厚みについてのオンスクリーン事前確認の場合、その3つのカテゴリのアプローチは、近似値がロバスト又は適切なものに劣るのではないかというオペレータの懸念を緩和する。例えば、ステップS220で入力される定量的な側頭骨窓ファクターは：困難な認識、中程度の認識、及び、容易な認識という、脳の特徴に関する3つの値のうちの何れかとして表現されてもよい。これらの選択肢は、それぞれ、高い超音波圧力、中程度の超音波圧力、及び、低い超音波圧力に対応する。また、圧力の3つの選択肢に限定されず、テーブルが使用されることが可能であり、そのテーブルは、治療深度134及び側頭骨の厚み142の増加分に応じて調整される圧力を定量化したものである(ステップS252)。出力圧力/パワーは、低/中/高のアプローチに基づいて変調されることが可能であり、或いは、患者126の側頭骨の厚み142のCT読み取りにより提供されるような細かいグラデーション・レベルで変調されることが可能である(例えば、側頭骨の厚み142についてのそれぞれの増加分0.5mmないし1.0mmについて、異なるパワーレベルが設定されてもよい)。例えば、所与の治療深度134において、3つの異なる調整された圧力156が、ユーザーにより選択することが可能である。3つの調整された圧力は、例えば、0.07cmないし0．15cmの範囲内にある骨厚については1MPa；0.3cmに至るまでの次の範囲内にある骨厚については1.5MPa；及び、より厚い骨厚については2MPaであってもよい。より大きな治療深度134においては���それに応じて圧力が上方にシフトされる。逆に、より小さな治療深度134においては、それに応じて圧力が下方にシフトされる。ユーザー・インターフェースは、「深い」、「平均的」又は「浅い」等のような治療深度の入力；及び、「薄い」、「平均的」又は「厚い」等のような側頭骨の厚みの入力を求めてもよい。これらの選択肢に基づいて、コントローラ118は、圧力設定を選択する。特に、可能なユーザー選択肢の各々について、値が事前に割り振られている。「深い」、「平均的」及び「浅い」に関し、値は、3.55，5.08及び6.61cmであってもよい。「薄い」、「平均的」及び「厚い」に対する値は、0.07，0.30及び0.46cmであってもよい。選択された値は、数式(1)に代入される。従って、選択肢は、9つの可能性のある減衰値のうちの何れかをもたらす結果となる。所望の又はターゲットのインサイトゥ・ローカル圧力、及び選択された減衰値に基づいて、9つの対応する圧力設定のうちの何れかが選択される。従って、コントローラ118による調整は、治療深度134及び側頭骨の厚み142を階層化することで形成されるカテゴリの中からの選択を引き起こすことになる。治療深度134及び側頭骨の厚み142を階層化は、3つのカテゴリになっていてもよい。調整される圧力が決定された後、プロセス・ブランチは、調整された圧力適用ステップS251に進む。
【００３６】
治療は、急性虚血性脳卒中の治療に関し、救急車/ポイント・オブ・ケア設定、又は、緊急治療室設定(例えば、脳卒中集中治療室)で施されることが可能である。本願で提案されるものに対する更なる用途は、心臓組織再灌流、突発性外傷性脳損傷(blast-induced  traumatic  brain  injury：bTBI)又は慢性外傷性脳損傷(mild  traumatic  brain  injury：mTBI)に対する新たな治療を含む。或いは、全身に注入される薬剤、VARs(vascular  acoustic  resonators)、或いは、その他の具体的に設計されるナノ粒子とともに、超音波を利用した脳への投薬に利用することも可能であり、適切にターゲット化され規定される超音波照射を利用して、血液脳関門を越える薬の輸送を促す。本願で提案されるものについての意図される目的は、側頭骨の厚み及び治療深度を事前に知ることで恩恵を享受する他の治療にまで広がる。
【００３７】
超音波出力圧力の患者固有の調整のための装置は、医学的な治療を受ける者の頭部の側頭骨の厚みの推定に基づいて、圧力設定を調整するように構成されるコントローラを含む。圧力設定は治療深度に基づいてもよい。調整された圧力設定における超音波が適用される。推定値のユーザー入力のために、ユーザー・インターフェースが提供されてもよく、ユーザー・インターフェースは、治療深度のユーザー指示のために構成されていてもよい。入力された推定値及び指示された治療深度の双方が、超音波減衰を計算する際に使用されてよい。治療ターゲットの場所を、ディスプレイにおいて、指定することにより、ユーザー指示はインタラクティブであるとすることが可能である。1MHzにおける計算される減衰は、(2.70×0.1＋16.60×T＋0.87×(D-T-0.1)＋3.02)という数式により推定されるデシベル単位の値であってもよく、ここで、Tは推定値(センチメートル)であり、Dは治療深度(センチメートル)である。
【００３８】
本発明は図面及び上記の記述で詳細に図示及び説明されてきたが、そのような図示及び記述は、例示的又は具体例であって限定ではないように解釈されるべきであり；本発明は開示された実施形態に限定されない。
【００３９】
例えば、何分か毎に(例えば、10分毎に)或いは所望のインターバルで、STL治療は一時的に停止され、図2に示されるアルゴリズムが再実行され、例えば、ヘッドセットの動き又はトランスデューサの配置を補ってもよい。
【００４０】
開示される実施形態に対する他の変形例が、添付の特許請求の範囲、図面及び明細書を参照することにより、請求項に係る発明を実施する当業者により理解及び把握されることが可能である。特許請求の範囲において、「有する(comprising)」という言葉は他の要素又はステップを排除しておらず、「或る("a"  or  "an")」という不定冠詞的な語は複数個存在することを排除していない。「例(exemplary)」という言葉は、「具体例、インスタンス又は例示としての役割を果たす」という意味で本願では使用されている。「例」として記述される如何なる実施形態も、他の実施形態を上回る好ましい又は有利なものとして解釈される必要はなく、及び/又は、他の実施形態の特徴を組み込むことを排除するように解釈される必要もない。請求項における如何なる参照符合も(存在する場合)、範囲を限定するように解釈されるべきでない。
【００４１】
コンピュータ・プログラムは、光記憶媒体又はソリッド・ステート媒体等のような適切なコンピュータ読み取り可能な媒体に、瞬時的、一時的又は長期的に保存されることが可能である。そのような媒体は、信号を伝える一時的なものではなく、レジスタ・メモリ、プロセッサ・キャッシュ及びRAM等のようなコンピュータ読み取り可能な媒体の他の形式を含むという意味で非一時的である。
【００４２】
単独のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載される複数の事項の機能を充足してもよい。所定の複数の事項が互いに異なる従属請求項で引用されているという単なるその事実は、それらの事項の組み合わせが有利に使用できないことを示してはいない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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