[发明专利]超声医疗设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量组织的凝固的超声医疗装置。

背景技术

其中将高强度聚焦超声(HIFU)辐射到例如活体上，并且利用超声的声能来加热和凝固诸如为肿瘤的治疗部位的治疗方法已经众所周知。

众所周知，当组织被加热且凝固时，凝固之后的组织的弹性模量(杨氏模量)增加。另外地，因为诸如HIFU的相对强的超声在超声行进的方向上产生辐射力，所以例如，会导致在HIFU超声波束的焦点部位处的组织有约10-100μm(微米)的位移。

为此，能够利用诸如HIFU的相对强的超声引起组织位移并且测得由于弹性模量增加而引起的位移减小，从而能够由此观察到组织的凝固。例如，通过以调制频率f_M调制HIFU超声波的幅度来改变辐射力的强度，可以在焦点部位的组织处激发振动，并且可以由超声诊断装置来测量振动的位移或速率。

利用这一原理来检测组织的凝固并且将其的检测结果映射在图像上的方法被称为HMI(谐波运动成像)(参见专利文献1和2)。因为辐射力和组织的振动的频率为调制频率f_M的两倍，所以这一方法称作HMI。

[现有技术参考文献]

[专利文献]

专利文献1：US2005/0004466A

专利文献2：US2007/0276242A

发明内容

[技术问题]

在使用HIFU的治疗中，期望根据治疗部位处的凝固状态来适当地控制HIFU。这是因为，在将HIFU辐射至活体时，衰减和相位失真对焦点声压的影响由于依赖于个体病人的HIFU的传播路径的声学特性的差异而变化，还因为由于由对应于焦点附近的血流的差异的冷却效果上的差异所引起的凝固所需的能量上的变化而造成难于预先优化用于治疗的参数。例如，如果能够知晓治疗部位处开始凝固的时间或者完成到目标大小的凝固的时间，就能够根据这些时间等来控制HIFU辐射。

在这样的情形中，本发明人已经研究和开发了一种利用超声来测量组织的凝固的技术。

作为这一研究和开发的结果已产生本发明，并且其优点在于提高了在利用超声来测量组织的凝固方面的测量精度。

[问题的解决方案]

根据本发明的一个方案，提供了一种超声医疗装置，包括：位移波处理器，其形成位移超声波束并且引起兴趣部位处的组织的位移；测量波处理器，其形成测量超声波束并且从兴趣部位获得接收信号；调制控制器，其控制对于位移超声波束的调制处理；位移测量单元，其基于通过测量超声波束获得的接收信号来测量兴趣部位处的组织的位移；以及凝固测量单元，其基于位移的测量结果来测量兴趣部位处的组织的凝固，其中调制控制器控制位移波处理器以使用相对高的调制频率和相对低的调制频率来将调制处理应用于位移超声波束，位移测量单元针对每个调制频率来测量兴趣部位处的组织的位移，以及凝固测量单元基于使用相对高的调制频率的位移的测量结果来测量兴趣部位处的局部凝固，并且基于使用相对低的调制频率的位移的测量结果来测量兴趣部位处的大面积的凝固。

在上述配置中，测量超声波束为例如典型的超声诊断装置中的诊断超声波束，并且能够使用诊断超声换能器来形成。另一方面，位移超声波束由相对高强度的超声在某种程度上形成以通过辐射力来使组织移位。位移超声波束具有相比诊断超声波束而言更高的强度，并且可以由例如高强度聚焦超声(HIFU)来形成。此外，可以由高强度聚焦超声(HIFU)来加热和凝固组织。在这种情况下，例如，作为通过加热来治疗的目标的治疗部位为兴趣部位。

根据上述配置，能够使组织以相对高的调制频率在相对窄的区域中以受限的方式来移位。随着位移的区域变得更窄，能够检测到更微小(局部)的凝固。因为此，使用相对高的调制频率，例如，能够高精度地测出发生凝固之后是否立即出现局部凝固，以及凝固的时间。另外地，使用相对低的调制频率，能够使组织在相对宽的区域中移位。随着位移的区域变宽，能够检测到更大(在更大的面积上)的凝固。因为此，使用相对低的调制频率，例如，能够高精度地测出进展之后的大面积凝固的尺寸和通过加热来治疗的完成时间。

相对高的调制频率和相对低的调制频率并不限于两个调制频率。例如，可以使用彼此不同的三个或更多的调制频率，最高程度局部的凝固可以由最高的调制频率来测量，且待测量的凝固的范围可以随着调制频率减小而逐渐变宽(更大的面积)。另外地，在凝固的测量中，除了是否出现凝固和凝固的大小(大小)，还可以测量凝固的程度(组织的变形和硬度)。