治療システム
【課題】 正確な治療を行うことを目的とした治療システムを提供する。
【解決手段】 治療システム１は、画像診断装置２と超音波診断装置３と超音波治療装置４とを備えて構成されている。超音波治療装置４での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。第一の治療計画部位は、画像診断装置２で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、第二の治療計画部位は、超音波診断装置３の超音波探触子１４により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であるものとする。
【解決手段】 治療システム１は、画像診断装置２と超音波診断装置３と超音波治療装置４とを備えて構成されている。超音波治療装置４での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。第一の治療計画部位は、画像診断装置２で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、第二の治療計画部位は、超音波診断装置３の超音波探触子１４により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成される治療システムに関し、詳しくは、治療装置が超音波治療装置、放射線治療装置、ハイパーサーミア治療装置のいずれかであるときに好適な治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波探触子により獲得した超音波画像と、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の画像診断装置で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから、上記超音波探触子のスキャン画に対応した断層像データを抽出してなるリファレンス画像とを、並べて若しくは重ねて、又は一定時間間隔で交互に表示画面に表示することができるように構成した超音波診断装置としては、下記特許文献１の開示技術のものが知られている。その下記特許文献１の開示技術の超音波診断装置では、現在得られている超音波画像と、これと同様の部位についての画像診断装置による解剖学的画像との位置関係付けを自動的に行い、所望部位の位置確認等を簡単、迅速、且つ正確に行えるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１５１１３１号公報 （第３−５頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術にあっては、所望部位の位置確認を目視により行うことができるものの、これを用いて被検者の治療位置に係る十分な治療計画を策定するまでには至っておらず、その結果、治療装置を用いて被検者に対し治療を行う際には、確認した所望部位の位置と治療装置で確定した治療部位とに位置ズレ等が発生し易くなる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、位置ズレ等を抑え正確な治療を行うことを目的とした治療システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の治療システムは、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成し、前記治療装置での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を入力又は取り込んで確定する、或いは、前記第一の治療計画部位及び前記第二の治療計画部位の双方の情報を入力又は取り込んで確定するものとし、前記第一の治療計画部位は、前記画像診断装置で取得したボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、前記第二の治療計画部位は、前記超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であることを特徴としている。
【０００６】
このような特徴を有する本発明によれば、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを治療装置に反映させる構成の治療システムになる。リファレンス画像は、超音波探触子のスキャン面に対応した断層像データを抽出してなるものであり、超音波画像とその超音波画像よりも画質の良いリファレンス画像とを用いて策定される治療計画は、精度の良いものとなる。そして、このような治療計画を治療装置に反映させると、正確な治療を行うことができるようになる。
【０００７】
請求項２記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記治療装置で実際に行った治療位置の情報に基づいて、前記第一の治療計画部位、或いは、前記第一の治療計画部位と前記第二の治療計画部位の双方に、治療済み部位を重畳して表示することを特徴としている。
【０００８】
このような特徴を有する本発明によれば、治療済み部位を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止することができるようになり、より良い治療を行うことができるようになる。
【０００９】
請求項３記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記治療装置で実際に行った治療位置の位置情報と前記超音波探触子の位置情報とに基づいて位置ズレを求める手段を有し、該手段は前記位置ズレを基に超音波走査位置を指定することを特徴としている。
【００１０】
このような特徴を有する本発明によれば、正確に治療部位を治療しているか、量は適切か、非治療部位に対する影響はないか、等の判定に有効になる。
【００１１】
請求項４記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として前記治療位置を確定することを特徴としている。
【００１２】
このような特徴を有する本発明によれば、被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管が治療装置の治療対象となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された本発明によれば、従来よりも正確な治療を行うことができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止することができるという効果を奏する。また、請求項３に記載された本発明によれば、治療効果を判定することができるという効果を奏する。また、請求項４に記載された本発明によれば、被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として治療を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の治療システムは、以下で詳細に説明するが、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成されている。治療装置での被検者に対する治療位置は、以下で説明する第一の実施形態及び第二の実施形態の場合、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。また、以下で説明する第三の実施形態の場合では、第一の治療計画部位及び第二の治療計画部位の双方の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。
【００１５】
上記第一の治療計画部位は、画像診断装置で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、第二の治療計画部位は、超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であるものとする。
【００１６】
治療装置は、超音波治療装置、放射線治療装置、ハイパーサーミア治療装置のいずれかが好適であるものとし、第一の実施形態及び第二の実施形態では超音波治療装置を例に、第三の実施形態では放射線治療装置を例に挙げて説明する。
【００１７】
以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の治療システム（超音波治療システム）の第一の実施形態を示す構成図である。
【００１８】
図１において、第一の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）１は、その主要部として、画像診断装置２と、超音波診断装置３と、超音波治療装置４とを備えて構成されている。また、治療システム１は、治療プローブ５と、モニタ６とを備えて構成されている。以下、各構成について説明する。
【００１９】
上記画像診断装置２は、本形態において、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するための装置であって、特に限定するものではないが、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）や磁気共鳴撮影装置（ＭＲＩ装置）などが適用されている。ＣＴ画像やＭＲＩ画像は、周知の如く超音波画像よりも高画質であることから、画質が劣る超音波画像のリファレンス画像として適している。画像診断装置２は周知構成の装置であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２０】
画像診断装置２と超音波診断装置３は、例えばネットワークを介して接続されている。画像診断装置２は、ネットワークを介してリファレンス画像となるボリュームデータを超音波診断装置３へ転送することができるように構成されている。言い換えれば、超音波診断装置３は、ボリュームデータを画像診断装置２から転送することができるように構成されている。ボリュームデータの転送は、上記ネットワークに限らず、例えば、可搬性記憶媒体を用いるようにしても当然によいものとする。
【００２１】
上記超音波診断装置３は、受波整相回路７と、超音波画像記憶部８と、加算器９と、ボリュームデータ記憶部１０と、スキャン面座標算出部１１と、スキャン面座標記憶部１２と、リファレンス画像算出部１３とを備えて構成されている。また、超音波診断装置３は、治療プローブ５に含まれる診断用の超音波探触子１４を備えて構成されている。
【００２２】
尚、超音波診断装置３に備えられる一般的な機能についてはその図示が省略されているものとする。すなわち、図１には、超音波診断装置３の主要部の機能のみが示されているものとする（超音波治療装置４及び治療プローブ５も同様に主要部の機能のみが図示されているものとする）。
【００２３】
受波整相回路７は、治療プローブ５の超音波探触子１４に接続されている。受波整相回路７は、超音波探触子１４により被検者の生体内から受信した超音波の受信信号の位相を調整して生体内の所望部位からの受信信号を強調した信号に変換するように構成されている。受波整相回路７からは、上記強調した受信信号が出力されるようになっている。受波整相回路７から出力された後、上記強調した受信信号に基づいて診断画像（超音波画像）が生成されるようになっており、その生成された診断画像は、超音波画像記憶部８に記憶されるようになっている。診断画像は、超音波画像記憶部８に記憶された後、加算器９に送られ、その加算器９によりリファレンス画像とともにモニタ６に出力表示されるようになっている（図３参照）。
【００２４】
ボリュームデータ記憶部１０は、画像診断装置２で得られたリファレンス画像となるボリュームデータをネットワークや可搬性記憶媒体を経由して、超音波診断装置３内に記憶しておくための記憶手段として備えられている。ボリュームデータ記憶部１０は、書き換え可能なメモリを有しており、ボリュームデータに対する記憶領域や各種の情報記憶領域を備えている。ボリュームデータ記憶部１０には、ボリュームデータの他に、治療済みの部位に関する情報、すなわち、超音波照射済み座標情報も記憶されている（超音波照射済み座標情報については後述する）。
【００２５】
スキャン面座標算出部１１は、後述する位置センサ１６により検出された治療プローブ５の位置及び傾き情報から、被検者に対する超音波スキャン面の位置及び傾きを算出し、これに基づいてリファレンス画像となるボリュームデータに対するスキャン面の位置及び傾き情報を算出することができるように構成されている。スキャン面座標算出部１１は、スキャン面の例えば一隅のｘ、ｙ、ｚ座標データ及びスキャン面のｘ、ｙ、ｚ軸周りの回転角度からなるスキャン面座標データを算出するために備えられている。
【００２６】
スキャン面座標記憶部１２は、スキャン面座標算出部１１で算出されたスキャン面座標データを入力して記憶することができるように構成されている。スキャン面座標記憶部１２は、リファレンス画像算出部１３に接続されている。そのリファレンス画像算出部１３は、スキャン面座標記憶部１２を介してスキャン面座標データを入力するとともに、超音波スキャン面と同一断面のリファレンス画像を、ボリュームデータ記憶部１０に記憶してあるボリュームデータから再構成することができるように構成されている。
【００２７】
上記治療プローブ５は、超音波探触子１４と、超音波振動子１５とを備えて構成されている。また、このような治療プローブ５の所定位置には、位置センサ１６が取り付けられている。超音波探触子１４は、診断用超音波を送受信することができるように構成されている。また、超音波探触子１４は、周知の超音波診断装置に用いられるものと同様、例えば、コンベックス型のように複数の診断用振動子素子が一列に配列されて構成されている。超音波振動子１５は、治療用超音波を送信することができるように構成されている。また、超音波振動子１５は、複数の治療用振動子素子からなり、超音波探触子１４と一体になるように構成されている。
【００２８】
位置センサ１６は、超音波探触子１４の三次元的な位置及び傾きを検出するために治療プローブ５に取り付けられている。位置センサ１６は、超音波探触子１４が被検者のどの部位に位置しているかを知るための情報を得るために設けられている。位置センサ１６は、位置及び傾きを検出するために、例えば、図示していないソースから三次元空間に発生する磁気信号を検知する磁気センサ等を備えて構成されている。位置センサ１６は、磁気センサを備えることから、三次元的な位置及び傾きを検出することができる機能を有している。尚、位置センサ１６は磁石式に限らず、例えば、光を利用したものなど、周知の位置センサを用いることができるものとする（背景技術の欄で挙げた特許文献１の特開平１０−１５１１３１号公報にも位置センサについての記載がある）。
【００２９】
上記超音波治療装置４は、操作器１７と、治療部位制御部１８と、治療用パルス発生回路１９と、治療用超音波遅延回路２０と、増幅器２１とを備えて構成されている。操作器１７は、モニタ６に出力表示されたリファレンス画像及び超音波画像に基づいて治療部位などの諸条件を指示するために備えられている。操作器１７は、特に限定するものではないが、キーボードやマウスやトラックボール等の諸条件指示に好適なもので構成されている。
【００３０】
治療部位制御部１８は、超音波治療装置４の各種制御、例えば治療用超音波ビームの焦点位置制御等を行えるように構成されている。治療部位制御部１８は、マイクロコンピュータの機能を有している。治療用パルス発生回路１９は、治療部位制御部１８からの制御により治療用の超音波振動子１５を駆動させる信号である治療用超音波駆動パルス（以下、治療用パルスと略記する）をそれぞれの超音波振動子１５に供給することができるように構成されている。治療用超音波遅延回路２０は、治療部位制御部１８からの制御によりそれぞれの超音波振動子１５に供給する治療用パルスの位相を調整し、超音波振動子１５から照射される治療用超音波ビームの焦点位置を制御することができるように構成されている。
【００３１】
治療部位制御部１８により設定された治療用超音波ビームの焦点位置は、超音波画像記憶部８及びボリュームデータ記憶部１０に記憶されるようになっている。尚、記憶された焦点位置の情報は、超音波照射済み座標情報として用いられるようになっている。
【００３２】
超音波振動子１５には、治療用パルス発生回路１９で発生した治療用パルスが治療用超音波遅延回路２０及び増幅器２１を介して供給されるようになっている。つまり、治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０において超音波振動子１５のために遅延制御されるとともに、増幅器２１によって高エネルギーの治療用パルスに変換されて各超音波振動子１５に供給されるようになっている。
【００３３】
次に、上記構成の治療システム（超音波治療システム）１に基づき、超音波治療を行う場合の動作について説明する。治療システム１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて予め撮像した被検者患部のボリュームデータから治療部位を設定する治療計画モードと、その治療計画モードで設定された治療部位断面、及び治療を行う治療プローブ５で得られた超音波診断画像により、治療用超音波を照射して治療部位の細胞を壊死させて、実際の治療を行う治療モードとを有している。
【００３４】
操作者は、先ず、治療計画モードを実行する。図２は治療計画モードのフローチャートを示している。治療計画モードとして、ステップＳ１では初期設定を行う。初期設定は、治療計画で用いる画像を取得する範囲を決める他、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２の画像取得パラメータを設定する。ステップＳ２では、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて被検者の三次元ボリュームデータを取得する。ステップＳ２で三次元の画像データを取得した後、ステップＳ３では、治療部位の設定を行う。これは、取得したボリュームデータを見ながら被検者の患部を診断し、治療を要する部位、すなわち焼灼範囲を設定してボリュームデータ上にマーキングすることを行う。マーキングで囲まれた部位は、後にリファレンス画像として表示された際に治療計画部位を示すものとなる。ステップＳ４では、マーキングした部分をボリュームデータに重ねて表示させ、治療部位が正しく設定されたか否かを確認する。以上のデータは、その後、超音波診断装置３のボリュームデータ記憶部１０に転送され、そしてボリュームデータ記憶部１０の所定記憶領域に記憶される。
【００３５】
治療モードについて説明する。治療プローブ５を被検者の体表面に接触させて、又は術中に開腹した状態の臓器表面に接触させて、生体内の患部に向け診断用超音波ビームを照射する。診断用超音波ビームを照射した領域から反射される診断用超音波の反射エコーは、治療プローブ５の超音波探触子１４により受信される。その受信信号は、受波整相回路７において診断用超音波ビーム毎に整相処理され、さらに、断層面の二次元の診断画像が生成され、そして、超音波画像記憶部８に入力される。また、位置センサ１６は、超音波送受信と同期して治療プローブ５の位置に応じたスキャン面座標データをスキャン面座標算出部１１にて算出し、その算出したスキャン面座標データをスキャン面座標記憶部１２へ逐次記憶する。また、スキャン面座標記憶部１２からスキャン面座標データを読み込み、リファレンス画像算出部１３にて、超音波画像と、予め画像診断装置２にて撮像しデータを記憶したボリュームデータ記憶部１０から再構成することにより得られる同一断面のリファレンス画像とを生成する。生成されたリファレンス画像は、加算器９に送られ、超音波画像とともに同時にモニタ６に出力表示される（図３参照）。この時、治療計画モードでマーキングした焼灼範囲や、既に照射を行った箇所も同時にリファレンス画像、或いはリファレンス画像と超音波画像の双方に重畳するような状態で表示される（治療済み部位を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止する）。
【００３６】
このようにして操作者は、治療プローブ５を動かし、モニタ６に表示されたリファレンス画像で、治療計画モードにより照射箇所を設定した箇所がリファレンス画像上に現れると、治療プローブ５をその位置で保持して治療を実行する。図３において、引用符号２２は臓器、２３は治療計画部位を示しているものとする。
【００３７】
上記治療モードについて図４を参照しながら説明する。図４は治療モードのフローチャートを示している。操作者は、診断モードにより診断画像をリアルタイムでリファレンス画像と超音波画像をモニタ６に表示し、既に設定してある治療計画部位を示すマーキングを探す。マーキングが表示されたリファレンス画像に現れると治療モードを開始する。
【００３８】
ステップＳ１１では、初期設定を行う。その初期設定は、例えば、治療用超音波の強度、モニタ６上に表示される照射済みマークの大きさなどを設定する。照射済みマークは、治療用超音波を照射した時に、治療用超音波が照射された焦点位置に表示されるマークであって、その大きさは、治療用超音波を照射した際に、治療用超音波が照射された生体内の細胞が、一回の照射で凝固壊死を起こす体積などに合わせて例えば決定されている。照射済みマークは、上記超音波照射済み座標情報を基にして作成されている。
【００３９】
ステップＳ１２では、モニタ６上の診断画像を見ながら治療計画部位の設定を行う。つまり、治療用超音波の焦点位置をセットする。治療計画部位の設定は、例えば、操作者がマウスなどを操作して、モニタ６の画面上でポインタなどを超音波画像の所望の位置まで移動して行う。尚、この時、治療計画モードで設定された箇所以外に治療計画部位をセットしようとすると、警告が発せられるようにシステム構成をしても良いものとする。
【００４０】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２でセットした治療用超音波の焦点位置が治療計画モードで設定した焦点域内に入っているか否かを判断する。焦点域内に入ってない場合には（ステップＳ１３でｎｏ）、ステップＳ１４に移行して警告を発生し（術者の負担軽減及び患者の安全性向上）、再びステップＳ１２からの処理を実行する。尚、警告を発生するだけでステップＳ１５へ移行しても良いものとする。ステップＳ１３で焦点域内に入っている場合には（ステップＳ１３でｙｅｓ）、ステップＳ１５へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１５では、超音波画像記憶部８に記憶されている超音波画像に基づいて、セットされた診断画像上での治療計画部位の座標を計算し、治療部位を確定する。治療計画部位の座標計算は、上記ポインタの移動とともに同時に計算し、算出しておくことも可能である。さらに、セットされた治療計画部位の座標から、治療用超音波の焦点位置を計算し、超音波振動子１５に供給する治療用パルスに対し、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスの遅延時間を求め、治療用超音波遅延回路２０に指令を送信し、フォーカス処理を行うことも可能である。
【００４２】
ステップＳ１６では、治療用超音波の照射を行う。これは、治療用超音波の照射命令を治療用パルス発生回路１９に送信し、治療用パルス発生回路１９は、超音波振動子１５を駆動させる治療用パルスを治療用超音波遅延回路２０に送信して行う。治療用超音波遅延回路２０は、治療用パルス発生回路１９から出力される治療用パルスに基づいて、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスを遅延時間に従って順次出力する。治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０で電子フォーカスされて超音波振動子１５に送信され、超音波振動子１５は、治療用超音波遅延回路２０で遅延処理された治療用パルスにより振動する。これにより治療用超音波が照射される。この時、治療部位に同時刻に治療用超音波が到達するように各超音波振動子１５からの治療用超音波の射出タイミングが制御される。
【００４３】
超音波振動子１５から射出される治療用超音波は、焦点位置、すなわちステップＳ１２でセットした治療計画部位、言い換えれば、ステップＳ１５で確定した治療部位に集束する。治療部位には、強力な超音波エネルギーが与えられ、その治療部位は、治療用超音波で加熱され焼灼される。これにより、病変部位が治療される。
【００４４】
ステップＳ１７では、超音波照射済み座標情報をボリュームデータ記憶部１０へ転送し記憶させる処理を行う。そして、ステップＳ１８では、治療モードを続行するか終了するかの判断を行う。治療が終了ならば（ステップＳ１８でｙｅｓ）治療モードを終了し、治療が終了していなければ（ステップＳ１８でｎｏ）再びステップＳ１２からの処理を実行する。
【００４５】
以上説明したように、本発明の治療システム（超音波治療システム）１では、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを超音波治療装置４に反映させて正確な治療を行えるように構成されている。
【００４６】
続いて、図５ないし図８を参照しながら本発明の第二の実施形態を説明する。図５は本発明の治療システムの第二の実施形態を示す構成図である。尚、上述の第一の実施形態と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００４７】
図５において、第二の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）３１は、その主要部として、画像診断装置２と、超音波診断装置３２と、超音波治療装置４とを備えて構成されている。また、治療システム３１は、治療プローブ５と、モニタ６とを備えて構成されている。治療システム３１は、後述するが、特に動脈に対して超音波を照射し塞栓を起こすことで、その動脈に依存している病変部組織を治療することができるように構成されている。
【００４８】
上記画像診断装置２と超音波診断装置３２は、例えばネットワークを介して接続されている。画像診断装置２は、ネットワークを介してリファレンス画像となるボリュームデータを超音波診断装置３２へ転送することができるように構成されている。言い換えれば、超音波診断装置３２は、ボリュームデータを画像診断装置２から転送することができるように構成されている。ボリュームデータの転送は、上記ネットワークに限らず、例えば、可搬性記憶媒体を用いるようにしても当然によいものとする。ボリュームデータの他には、血管位置座標データ（後述する）等が例えば転送されるようになっている（一例であるものとする）。
【００４９】
上記超音波診断装置３２は、受波整相回路７と、血流速度検出回路３３と、超音波画像記憶部８と、加算器９と、ボリュームデータ記憶部１０と、スキャン面座標算出部１１と、スキャン面座標記憶部１２と、リファレンス画像算出部１３とを備えて構成されている。また、超音波診断装置３２は、治療プローブ５に含まれる診断用の超音波探触子１４を備えて構成されている。超音波診断装置３２は、第一の実施形態の超音波診断装置３に対して血流速度検出回路３３を追加するとともに、これを制御する構成のものとなっている。
【００５０】
尚、超音波診断装置３２に備えられる一般的な機能についてはその図示が省略されているものとする。すなわち、図５には、超音波診断装置３２の主要部の機能のみが示されているものとする。
【００５１】
血流速度検出回路３３は、超音波探触子１４及び超音波画像記憶部８の間に介在する受波整相回路７に接続されている。血流速度検出回路３３は、受波整相回路７から出力される受信信号（超音波探触子１４により被検者の生体内から受信した超音波の受信信号の位相を調整して生体内の所望部位からの受信信号を強調した信号）を入力することができるように構成されている。血流速度検出回路３３は、ある特定の箇所の血流速度を求めたり、血流速度分布を演算したりすることができるような回路として構成されている。ある特定の箇所の血流速度を求める回路としては、いわゆるパルスドプラ回路が挙げられる。また、血流速度分布を演算する回路としては、いわゆるカラーフローマッピング回路が挙げられる。血流速度検出回路３３からの出力情報は、超音波画像記憶部８に入力するようになっている。超音波画像記憶部８においては、血流速度検出回路３３からの出力情報が診断画像に重畳されて、この状態で記憶されるようになっている。
【００５２】
リファレンス画像算出部１３は、スキャン面座標記憶部１２を介してスキャン面座標データを入力するとともに、超音波スキャン面と同一断面のリファレンス画像を、ボリュームデータ記憶部１０に記憶してあるボリュームデータ（ここでは血管位置座標データに基づくものとする）から再構成することができるように構成されている。
【００５３】
上記構成の治療システム（超音波治療システム）３１に基づき、超音波治療を行う場合の動作について説明する。治療システム３１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて予め撮像した被検者患部のボリュームデータから血管の走行状態を抽出し、効果的な治療を行うために、組織との関係から塞栓する血管を設定する（治療部位を設定する）治療計画モードと、その治療計画モードで設定された血管へ治療用超音波を照射して血管を塞栓する治療モードとを有している。
【００５４】
操作者は、先ず、治療計画モードを実行する。図６は治療計画モードのフローチャートを示している。特にステップとして示してないが、最初に治療計画モードとして初期設定を行う。初期設定は、治療計画で用いる画像を取得する範囲を決める他、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２の画像取得パラメータを設定する。このような初期設定終了後、ステップＳ２１では、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて被検者の三次元ボリュームデータを取得する。三次元ボリュームデータの取得の際は、例えば造影剤を用いた方法により血管を強調した画像として取得することが好ましいものとする。ステップＳ２１で三次元ボリュームデータを取得した後、ステップＳ２２では、取得した三次元ボリュームデータから血管の走行状態を抽出する。
【００５５】
ここで、血管の走行状態の抽出は、手動又は自動のいずれかの方法で行うものとする。自動的に血管の走行状態を抽出する方法としては、例えば特開平８−８９５０１号公報に開示された方法（画像データから血管を追跡する方法）が一例として挙げられるものとする。尚、ステップＳ２２は、画像診断装置２で処理する他に超音波診断装置３２側でも処理することができるものとする。ステップＳ２２は、画像診断装置２又は超音波診断装置３２のいずれかで処理できるものとする。
【００５６】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１で取得した三次元ボリュームデータ及びステップＳ２２で取得した血管データ（ステップＳ２２で抽出した血管の走行状態のデータや血管位置座標データ等）を超音波診断装置３のボリュームデータ記憶部１０に転送する。ステップＳ２４では、転送されてボリュームデータ記憶部１０の所定記憶領域に記憶されたデータに基づいて治療計画部位の設定を行う。これは、血管を含んだ生体組織のリファレンス画像をモニタ６上に表示しながら強力超音波を照射する箇所を血管上にマーキング等で設定する処理である。尚、モニタ６上に、後述するステップＳ３８の処理で行う照射処理済み座標に基づく照射済み箇所を含めて表示することができるものとする。
【００５７】
ステップＳ２５では、照射箇所として設定した血管位置に基づいて照射箇所の下流域を算出する。これは、血管によって栄養されている箇所を確認するとともに、治療効果を確認するための処理である（栄養されている箇所の上流に治療計画部位が設定されていれば、治療効果が得られると考える）。尚、治療効果シミュレーションとして、設定した照射箇所から自動的にその血管の下流側を表示させて、治療効果を確認する機能を設けても良いものとする。ステップＳ２５の処理は任意であり、治療計画モードに含めなくとも良いものとする。以上により治療計画モードが終了する。
【００５８】
治療モードについて説明する。治療プローブ５を被検者の体表面に接触させて、又は術中に開腹した状態の臓器表面に接触させて、生体内の患部に向け診断用超音波ビームを照射する。診断用超音波ビームを照射した領域から反射される診断用超音波の反射エコーは、治療プローブ５の超音波探触子１４により受信される。その受信信号は、受波整相回路７において診断用超音波ビーム毎に整相処理され、さらに、断層面の二次元の診断画像が生成され、そして、超音波画像記憶部８に入力される。
【００５９】
また、位置センサ１６は、超音波送受信と同期して治療プローブ５の位置に応じたスキャン面座標データをスキャン面座標算出部１１にて算出し、その算出したスキャン面座標データをスキャン面座標記憶部１２へ逐次記憶する。また、スキャン面座標記憶部１２からスキャン面座標データを読み込み、リファレンス画像算出部１３にて、超音波画像と、予め画像診断装置２にて撮像しデータを記憶したボリュームデータ記憶部１０から再構成することにより得られる同一断面のリファレンス画像とを生成する。
【００６０】
生成されたリファレンス画像は、加算器９に送られ、超音波画像とともに同時にモニタ６に出力表示される（図７参照）。モニタ６には、リアルタイム超音波画像とリファレンス画像とが表示される。この時、治療計画モードで設定した照射箇所や、既に照射を行った箇所も同時にリファレンス画像、或いはリファレンス画像と超音波画像の双方に重畳するような状態で表示される（治療済み箇所を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止する）。
【００６１】
このようにして操作者は、治療プローブ５を動かし、モニタ６に表示されたリファレンス画像で、治療計画モードにより照射箇所を設定した箇所がリファレンス画像上に現れると、治療プローブ５をその位置で保持して治療を実行する。図７において、引用符号３４は臓器、３５は血管を示しているものとする。
【００６２】
上記治療モードについて図８を参照しながら説明する。図８は治療モードのフローチャートを示している。操作者は、診断モードにより診断画像をリアルタイムでリファレンス画像と超音波画像をモニタ６に表示し、既に設定してある治療計画部位となる照射箇所を探す（この時、例えば照射しない血管と区別することができるように、照射箇所には、色を変える等の表示方法が施されるものとする）。照射箇所が表示中のリファレンス画像に現れると治療モードを開始する。
【００６３】
ステップＳ３１では、初期設定を行う。その初期設定は、例えば、治療用超音波の強度や時間、モニタ６上に表示される照射済みマークの大きさなどを設定する。ステップＳ３２では、モニタ６上の診断画像を見ながら強力超音波を照射する位置（治療計画部位）の設定を行う。つまり、治療用超音波の焦点位置をセットする。治療用超音波の焦点位置の設定は、例えば、操作者がマウスなどを操作して、モニタ６の画面上でポインタなどを超音波画像の所望の位置まで移動して行う。
【００６４】
ステップＳ３３では、ステップＳ３２でセットした治療用超音波の照射位置が治療計画モードで設定した照射箇所に入っているか否かを判断する。照射箇所に入ってない場合には（ステップＳ３３でｎｏ）、ステップＳ３４に移行して警告を発生し、再びステップＳ３２からの処理を実行する。尚、警告を発生するだけでステップＳ３５へ移行しても良いものとする。ステップＳ３３で照射箇所に入っている場合には（ステップＳ３３でｙｅｓ）、ステップＳ３５へ移行する。
【００６５】
ステップＳ３５では、超音波画像記憶部８に記憶されている超音波画像に基づいて、セットされた診断画像上での治療計画部位の座標を計算し、治療部位を確定する。治療計画部位の座標計算は、上記ポインタの移動とともに同時に計算し、算出しておくことも可能である。さらに、セットされた治療計画部位の座標から、治療用超音波の焦点位置を計算し、超音波振動子１５に供給する治療用パルスに対し、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスの遅延時間を求め、治療用超音波遅延回路２０に指令を送信し、フォーカス処理を行うことも可能である。
【００６６】
ステップＳ３６では、治療用超音波の照射を行う。これは、治療用超音波の照射命令を治療用パルス発生回路１９に送信し、治療用パルス発生回路１９は、超音波振動子１５を駆動させる治療用パルスを治療用超音波遅延回路２０に送信して行う。治療用超音波遅延回路２０は、治療用パルス発生回路１９から出力される治療用パルスに基づいて、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスを遅延時間に従って順次出力する。治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０で電子フォーカスされて超音波振動子１５に送信され、超音波振動子１５は、治療用超音波遅延回路２０で遅延処理された治療用パルスにより振動する。これにより治療用超音波が照射される。この時、治療部位に同時刻に治療用超音波が到達するように各超音波振動子１５からの治療用超音波の射出タイミングが制御される。
【００６７】
超音波振動子１５から射出される治療用超音波は、焦点位置、すなわちステップＳ３２でセットした治療計画部位、言い換えれば、ステップＳ３５で確定した治療部位に集束する。治療部位には、強力な超音波エネルギーが与えられ、その治療部位は、治療用超音波で加熱され焼灼される。これにより、血管３５が塞栓される。
【００６８】
ステップＳ３７では、照射した箇所の血流が遮断されたか否かの確認を行う。血流の確認は、例えば超音波診断装置３２に内蔵されたカラーフローマッピング機能（血流速度分布を示す機能）や、パルスドプラ機能（血流速度を示す機能）など、血流を測定できる機能であれば何でも良いものとする。本形態では、モニタ６に測定した血流速度に対する血流速度表示欄３６を有している。血流の遮断が確認できない時には（ステップＳ３７でｎｏ）、再びステップＳ３６からの処理を実行する。血流の遮断が確認できた時には（ステップＳ３７でｙｅｓ）、次のステップＳ３８の処理に移行する。
【００６９】
ステップＳ３８では、超音波照射済み座標情報をボリュームデータ記憶部１０へ転送し記憶させる処理を行う。そして、ステップＳ３９では、治療モードを続行するか終了するかの判断を行う。治療が終了ならば（ステップＳ３９でｙｅｓ）治療モードを終了し、治療が終了していなければ（ステップＳ３９でｎｏ）再びステップＳ３２からの処理を実行する。
【００７０】
以上説明したように、本発明の治療システム（超音波治療システム）３１では、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを超音波治療装置４に反映させて正確な治療を行えるように構成されている。
【００７１】
補足説明として、超音波断層画像は、一般的にＣＴ、ＭＲＩといった他のモダリティによる画像に比べると画質が劣る。そのため、超音波画像を基にして治療箇所を設定する場合、詳細に生体組織を識別し、治療を必要とする箇所を決めることは、ＣＴ、ＭＲＩ画像などに比べて難しい。特に、血管塞栓により治療を行う対象となる血管は、一般的には直径２ｍｍ以下程度であるため、一般的な超音波診断装置の断層画像では検出が困難である。本発明は、このような問題点に対処することができる。
【００７２】
続いて、図９ないし図１５を参照しながら本発明の第三の実施形態を説明する。図９は本発明の治療システムの第三の実施形態を示す構成図である。
【００７３】
図９において、第三の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）５１は、その主要部として、画像診断装置５２（リファレンス画像系）と、放射線治療装置５３（放射線治療系）と、超音波診断装置５４（超音波画像系）とを備えて構成されている。以下、各構成について説明する（尚、図１２にはシステムの動作がフローチャートで示されている）。
【００７４】
上記画像診断装置５２は、本形態において、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するための装置であって、特に限定するものではないが、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）や磁気共鳴撮影装置（ＭＲＩ装置）などが適用されている。画像診断装置５２は周知構成の装置であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
画像診断装置５２では、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するために、ベッド５５に被検者５６を横たわらせて周知の方法で撮像する。ここで、画像診断装置５２の座標系（リファレンス座標系）をＲＥＦとし、画像診断装置５２の任意の基準点をＲＥＦ（０）とする。基準点ＲＥＦ（０）は、本形態において、ベッド５５の一角部に設定されている（一例であるものとする）。基準点をＲＥＦ（０）を設定することにより、画像診断装置２において、被検者５６の疾患部位の任意の三次元形態情報を取得することができるようになるとともに、被検者５６の疾患部位の任意の部位の位置情報を取得することができるようになる。ベッド５５に横たわる被検者５６に対する放射線の治療計画部位をＲＥＦ（１）とする。
【００７６】
放射線治療装置５３は、放射線を照射することにより、放射線治療装置５３での被検者５６の疾患部位に対して放射線治療を行えるように構成した放射線発生装置部５７と、被検者５６が放射線治療を受けるに際し横たわる移動機構付きベッド５８とを備えて構成されている。放射線治療装置５３の放射線発生装置部５７は、周知の構成であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。移動機構付きベッド５８は、被検者５６が横たわるベッド５９と、ベッド位置移動機構部６０とを備えて構成されており、ベッド位置制御ユニット６１のベッド位置制御演算装置部６２により制御されている。ベッド位置制御演算装置部６２は、ベッド位置移動機構部６０の上に備えられたベッド５９を所望の位置に移動させるための制御信号をベッド位置移動機構部６０に対して出力するようになっている。
【００７７】
ここで、放射線治療装置５３の座標系（Ｘ線治療座標系）をＴＲＥとし、放射線治療装置５３の任意の基準点をＴＲＥ（０）とする。基準点ＴＲＥ（０）は、本形態において、ベッド５９の初期位置の一角部に設定されている（一例であるものとする）。基準点ＴＲＥ（０）を設定することにより、放射線治療装置５３において、被検者５６の疾患部位の治療部位の位置情報を確定することができるようになる。ベッド５９に横たわる被検者５６に対する放射線の治療計画部位をＴＲＥ（１）とする。
【００７８】
尚、放射線治療において、被検者５６の体位、或いは被検者５６のベッド５９上での位置、或いは被検者５６の状況（例えば、空腹か満腹か、尿の有無、便の有無、病状の変化（腫瘍の増大））などにより、画像診断装置２での撮像時と身体状況が異なってしまうことが多く経験される。
【００７９】
超音波診断装置５４は、診断用の超音波を送受信する探触子６３と、探触子６３への超音波送信信号を生成し且つ探触子６３からの受信信号を基に超音波画像を再構成する診断装置本体６４と、診断装置本体６４にて再構成された超音波画像を出力表示するモニタ６５と、探触子６３の三次元位置を計測するため探触子６３に取り付けられた位置センサ６６と、位置センサ６６の三次元位置を感知するための位置検出ユニット６７とを備えて構成されている。
【００８０】
ここで、超音波診断装置５４の座標系（超音波座標系）をＵＳとし、超音波診断装置５４の任意の基準点をＵＳ（０）とする。基準点ＵＳ（０）は、本形態において、ベッド５９の初期位置の一角部であって、放射線治療装置５３の任意の基準点ＴＲＥ（０）とは別の位置に設定されている（一例であるものとする）。基準点ＵＳ（０）は、本形態において、放射線治療装置５３の座標系において、ＴＲＥ（２）と三次元的に同一位置に設定されている。
【００８１】
探触子６３は、生体内へ超音波送受信を行う振動子が一次元に配列された一次元アレイ探触子、或いは微細に切断された振動子が二次元的に配列された二次元アレイ探触子であり、一次元アレイ探触子の場合には、探触子６３を手動、或いは機械的に走査することにより被検者５６内の疾患位置が超音波画像でモニタ６に表示されるようになっている。このような設定において、超音波スキャンを停止すべく図示しないフリーズボタンを押すと、探触子６３の位置が位置検出ユニット６７により検出される。ここで、位置検出ユニット６７により検出された超音波診断装置５４の座標系での探触子位置をＵＳ（＊）とする。
【００８２】
被検者５６内の疾患位置を超音波画像で確認した後、モニタ６５の画面上で放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定すべく、診断装置本体６４のトラックボール或いはタブレット、或いはモニタ６５に設置されたタッチパネルを操作し、そして、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定する。これにより放射線の治療計画部位、或いは疾患部位が診断装置本体６４において算出される。この放射線の治療計画部位、或いは疾患部位をＵＳ（１）とする。以上により、各座標系の原点及び治療計画部位の設定が完了する。
【００８３】
上記構成において、画像診断装置５２から放射線治療装置５３の位置関係は、互いにベッド５５、５９の上に規定された三次元ボリュームデータの行列変換式で表せ、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｆ（ＲＥＦ（０）） と表すならば、治療計画部位同士の座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｆ（ＲＥＦ（１）） で表される。また、超音波診断装置５４の座表系から画像診断装置５２の座表系への座標変換は、三次元ボリュームデータの行列変換式で表せ、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｇ（ＵＳ（０）） と表すならば、治療計画部位同士の座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｇ（ＵＳ（１））で表される。
【００８４】
これらの関係により、超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換も可能となり、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｈ（ＵＳ（０）） と表すならば、これは、ＴＲＥ（０）＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（０））） と表すことができる。超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換は、超音波診断装置５４の座表系から一旦、画像診断装置５２の座表系に座標変換した上で、画像診断装置５２の座表系から放射線治療装置５３の座表系へ座標変換すれば良いことになる。同様にして、治療計画部位の超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｈ（ＵＳ（１））＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（１）））と表すことができる。
【００８５】
ここで、被検者５６の体位、或いは被検者５６の放射線治療装置５３のベッド５９に横たわる向き、被検者５６の臓器の状態により、放射線の治療計画部位と、実際の疾患部位が異なってしまうことがある。このような場合、超音波画像にて治療計画部位の再観察を実施して、放射線の治療計画部位の再設定を行えばよい。具体的には、超音波画像にて放射線の治療計画部位を観察し、再度放射線の治療計画部位を設定する。この再設定部位を超音波診断装置５４の座表系で、ＵＳ（１′）と表す。上記座標変換の式を用いることにより、放射線治療装置５３の座表系での座標が、Ｈ（ＵＳ（１′））＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（１′）））＝ＴＲＥ（１′）で求められる。
【００８６】
以上により、放射線治療計画時の座標と、実際の被検者の疾患部位の位置ズレが明確になる。そこで、そのズレの分だけ放射線治療装置５３のベッド５９を移動させれば、疾患部位に正確に放射線照射が可能となり、非疾患部位に対する放射線照射を回避可能となるため、被検者５６に対する放射線照射安全性が高まる。
【００８７】
本発明は従来よりも格段に有用となるシステムになっている。すなわち、従来ではリファレンス像のボリュームデータを取得した時と、実際の放射線治療を行う際に、被検者は異なった環境で画像取得と、実際の放射線治療とが実施されていた。具体的に従来では、ＭＲＩ装置画像撮像環境下で放射線治療を行うことが現実的ではなかった。また、従来では、リファレンス画像取得時と、放射線治療実施時において、被検者の体位の変化や被検者がベッドに横たわる位置のズレに関して十分な配慮がなされていなかった。そのため、従来では、放射線治療計画と実際の放射線治療位置とにズレが生じるという課題があったが、本発明ではこれを解消することができるようになっている。
【００８８】
図９の例においては、探触子６３が一次元に振動子を配列させた一次元アレイ探触子であったが、微細な振動子を二次元に配列し、三次元空間上に走査し、三次元超音波データを取得可能な、二次元アレイ探触子を使用した場合の例について以下に説明する（図示は省略する。図９を参考とする）。
【００８９】
二次元アレイ探触子には、超音波座標系における位置を検出するための位置センサと、その位置センサの三次元位置を感知するための位置検出ユニットとが備えられている。このような二次元アレイ探触子を有する超音波診断装置を用いると三次元ボリュームデータを取得することが可能であるため、疾患部位の三次元ボリュームデータと、探触子位置情報 ＵＳ（＊） を取得することができるようになる。
【００９０】
その取得した超音波三次元ボリュームデータから、疾患部位を探索し、被検者内疾患部位が確認されたならば、モニタ画面上の放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定すべく、診断装置本体のトラックボール或いはタブレット、或いはモニタに設置されたタッチパネルを操作し、そして、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定する。これにより超音波座標系での探触子位置情報 ＵＳ（＊） により、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位が一意に算出される。この部位を超音波座標系で、ＵＳ（１）とする。
【００９１】
後は、図９の例と同様の手段を用いて放射線治療装置５３のベッド５９の位置を設定し、ベッド５９を移動させれば、疾患部位に正確に放射線照射が可能となり、非疾患部位に対する放射線照射を回避可能となるため、被検者５６に対する放射線照射安全性が高まる。
【００９２】
尚、実際の放射線治療では、被検者５６の呼吸、拍動、体位の移動により、わずかながら疾患部位が常に移動していることが多い。そこで、疾患部位を三次元的に追跡するとともに、ベッド位置制御ユニット６１に対し、超音波画像、超音波画像中の疾患位置情報を送信する。また、同時に位置検出ユニット６７では、探触子位置情報をベッド位置制御演算装置部６２に送信する。ベッド位置制御演算装置部６２では、これらの情報（リファレンス画像、リファレンス画像での疾患位置情報、リアルタイム超音波画像、リアルタイム超音波超音波画像中の疾患位置情報、リアルタイム探触子位置情報）を基に、放射線治療系における疾患位置を逐次演算し、ベッド位置の修正移動を行う。これを所望の放射線治療領域に対し所望の放射線量照射まで繰り返すと、より一層有用なシステムになる（図１３のシステム動作フローチャート参照）。
【００９３】
図１０は上述の図９の治療システムやその他のシステムの変形例を示す構成図である。図１０において、変形例となる治療システム（超音波治療システム）５１′は、その主要部として、画像診断装置５２（リファレンス画像系）と、放射線治療装置５３′（放射線治療系）と、超音波診断装置５４（超音波画像系）とを備えて構成されている。
【００９４】
放射線治療装置５３′は、放射線を照射することにより、放射線治療装置５３での被検者５６の疾患部位に対して放射線治療を行えるように構成した放射線発生装置部５７′と、被検者５６が放射線治療を受けるに際し横たわるベッド５９′とを備えて構成されている。放射線発生装置部５７′は、周知構成のＸ線管５７′ａと、そのＸ線管５７′ａを移動させるＸ線管位置可動装置部５７′ｂとを備えて構成されており、Ｘ線管位置制御ユニット６１′のＸ線管位置制御演算装置部６２′により制御されている。Ｘ線管位置制御演算装置部６２′は、Ｘ線管５７′ａを所望の位置に移動させるための制御信号をＸ線管位置可動装置部５７′ｂに対して出力するようになっている。
【００９５】
上記構成において、治療システム５１′は、図９の治療システム５１のような移動機構付きベッド５８のベッド５９を移動させるのではなく、Ｘ線管５７′ａを所望の位置に移動させるように構成されている。従って、この場合も当然に上述同様の効果を奏することができる。
【００９６】
図１１は上述の図９の治療システムやその他のシステムの更なる変形例を示す構成図である。また、図１４はシステム動作フローチャートである。図１１において、変形例となる治療システム（超音波治療システム）５１″は、図９の治療システム５１と構成が同じであるものの、治療効果を判定することができる点が異なっている。
【００９７】
図１１及び図１４において、放射線治療後、放射線治療部位に正確に放射線が照射されているか、放射線量は適切か、非治療部位に対する放射線照射の影響は無いか、を調べる必要がある。これを実施すべく、放射線照射部位を再度、超音波画像を用いて観察する必要がある。具体的には、放射線治療部位から、超音波画像で観察すべき探触子６３（ここでは一次元アレイ探触子）の位置を設定できれば良い。これは、上述の式の逆変換を実施すれば良いことになる。
【００９８】
現在の探触子６３の位置をＵＳ（１′）とし、放射線治療系における座標での放射線治療を行った位置をＴＲＥ（１）とするならば、探触子６３の設定されるべき位置ＵＳ（１） は、ＵＳ（１）＝Ｈ−１（ＴＲＥ（１））＝Ｆ−１（Ｇ−１（ＴＲＥ（１）））となる。そこで、ＵＳ（１′）とＵＳ（１）のズレを超音波診断装置５４のモニタ６５上に表示すれば、そのズレの情報を基に探触子６３の位置を移動させることができる。このようなことを可能にする演算をすることにより、被検者５６の放射線治療部位の治療効果判定を行うことが可能となる。
【００９９】
次に、探触子６３として二次元アレイ探触子を用いた例を説明する。図１５はシステム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【０１００】
図１１及び図１５において、現在の探触子６３の位置での走査面の超音波画像をＵＳ（１′）とし、放射線治療系における座標での放射線治療を行った位置をＴＲＥ（１）とするならば、探触子６３の設定されるべき位置ＵＳ（１） は、ＵＳ（１）＝Ｈ−１（ＴＲＥ（１））＝Ｆ−１（Ｇ−１（ＴＲＥ（１）））となる。そこで、ＵＳ（１′）とＵＳ（１）の差から二次元アレイ探触子走査面の変更情報を超音波診断装置５４に送り、実際に超音波診断装置５４で所望の断面を走査するようにすれば良い。
【０１０１】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の治療システムの第一の一実施形態を示す構成図である。
【図２】治療計画モードのフローチャートである。
【図３】モニタにリファレンス画像と超音波画像の双方を出力表示した状態を示す模式的な図である。
【図４】治療モードのフローチャートである。
【図５】本発明の治療システムの第二の一実施形態を示す構成図である。
【図６】治療計画モードのフローチャートである。
【図７】モニタにリファレンス画像と超音波画像の双方を出力表示した状態を示す模式的な図である。
【図８】治療モードのフローチャートである。
【図９】本発明の治療システムの第三の実施形態を示す構成図である。
【図１０】図９の治療システムの変形例を示す構成図である。
【図１１】図９の治療システムの更なる変形例を示す構成図である。
【図１２】システム動作フローチャート（一次元アレイ探触子使用）である。
【図１３】システム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【図１４】探触子位置ズレ演算表示システム動作フローチャート（一次元アレイ探触子使用）である。
【図１５】探触子走査面変更演算システム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 治療システム（超音波治療システム）
２ 画像診断装置
３ 超音波診断装置
４ 超音波治療装置
５ 治療プローブ
６ モニタ
７ 受波整相回路
８ 超音波画像記憶部
９ 加算器
１０ ボリュームデータ記憶部
１１ スキャン面座標算出部
１２ スキャン面座標記憶部
１３ リファレンス画像算出部
１４ 超音波探触子
１５ 超音波振動子
１６ 位置センサ
１７ 操作器
１８ 治療部位制御部
１９ 治療用パルス発生回路
２０ 治療用超音波遅延回路
２１ 増幅器
２２ 臓器
２３ 治療計画部位
３１ 治療システム（超音波治療システム）
３２ 超音波診断装置
３３ 血流速度検出回路
３４ 臓器
３５ 血管
３６ 血流速度表示欄
５１、５１′、５１″ 治療システム（超音波治療システム）
５２ 画像診断装置
５３、５３′ 放射線治療装置
５４ 超音波診断装置
５５ ベッド
５６ 被検者
５７、５７′ 放射線発生装置部
５７′ａ Ｘ線管
５７′ｂ Ｘ線管位置可動装置部
５８ 移動機構付きベッド
５９、５９′ ベッド
６０ ベッド位置移動機構部
６１ ベッド位置制御ユニット
６１′ Ｘ線管位置制御ユニット
６２ ベッド位置制御演算装置部
６２′ Ｘ線管位置制御演算装置部
６３ 探触子
６４ 診断装置本体
６５ モニタ
６６ 位置センサ
６７ 位置検出ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成される治療システムに関し、詳しくは、治療装置が超音波治療装置、放射線治療装置、ハイパーサーミア治療装置のいずれかであるときに好適な治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波探触子により獲得した超音波画像と、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の画像診断装置で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから、上記超音波探触子のスキャン画に対応した断層像データを抽出してなるリファレンス画像とを、並べて若しくは重ねて、又は一定時間間隔で交互に表示画面に表示することができるように構成した超音波診断装置としては、下記特許文献１の開示技術のものが知られている。その下記特許文献１の開示技術の超音波診断装置では、現在得られている超音波画像と、これと同様の部位についての画像診断装置による解剖学的画像との位置関係付けを自動的に行い、所望部位の位置確認等を簡単、迅速、且つ正確に行えるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−１５１１３１号公報 （第３−５頁、第１−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来技術にあっては、所望部位の位置確認を目視により行うことができるものの、これを用いて被検者の治療位置に係る十分な治療計画を策定するまでには至っておらず、その結果、治療装置を用いて被検者に対し治療を行う際には、確認した所望部位の位置と治療装置で確定した治療部位とに位置ズレ等が発生し易くなる。
【０００４】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、位置ズレ等を抑え正確な治療を行うことを目的とした治療システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の治療システムは、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成し、前記治療装置での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を入力又は取り込んで確定する、或いは、前記第一の治療計画部位及び前記第二の治療計画部位の双方の情報を入力又は取り込んで確定するものとし、前記第一の治療計画部位は、前記画像診断装置で取得したボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、前記第二の治療計画部位は、前記超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であることを特徴としている。
【０００６】
このような特徴を有する本発明によれば、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを治療装置に反映させる構成の治療システムになる。リファレンス画像は、超音波探触子のスキャン面に対応した断層像データを抽出してなるものであり、超音波画像とその超音波画像よりも画質の良いリファレンス画像とを用いて策定される治療計画は、精度の良いものとなる。そして、このような治療計画を治療装置に反映させると、正確な治療を行うことができるようになる。
【０００７】
請求項２記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記治療装置で実際に行った治療位置の情報に基づいて、前記第一の治療計画部位、或いは、前記第一の治療計画部位と前記第二の治療計画部位の双方に、治療済み部位を重畳して表示することを特徴としている。
【０００８】
このような特徴を有する本発明によれば、治療済み部位を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止することができるようになり、より良い治療を行うことができるようになる。
【０００９】
請求項３記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記治療装置で実際に行った治療位置の位置情報と前記超音波探触子の位置情報とに基づいて位置ズレを求める手段を有し、該手段は前記位置ズレを基に超音波走査位置を指定することを特徴としている。
【００１０】
このような特徴を有する本発明によれば、正確に治療部位を治療しているか、量は適切か、非治療部位に対する影響はないか、等の判定に有効になる。
【００１１】
請求項４記載の本発明の治療システムは、請求項１に記載の治療システムにおいて、前記被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として前記治療位置を確定することを特徴としている。
【００１２】
このような特徴を有する本発明によれば、被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管が治療装置の治療対象となる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された本発明によれば、従来よりも正確な治療を行うことができるという効果を奏する。また、請求項２に記載された本発明によれば、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止することができるという効果を奏する。また、請求項３に記載された本発明によれば、治療効果を判定することができるという効果を奏する。また、請求項４に記載された本発明によれば、被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として治療を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の治療システムは、以下で詳細に説明するが、画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成されている。治療装置での被検者に対する治療位置は、以下で説明する第一の実施形態及び第二の実施形態の場合、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。また、以下で説明する第三の実施形態の場合では、第一の治療計画部位及び第二の治療計画部位の双方の情報を取り込んで治療位置を確定するようになっている。
【００１５】
上記第一の治療計画部位は、画像診断装置で撮像されたマルチスライス画像のボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、第二の治療計画部位は、超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位であるものとする。
【００１６】
治療装置は、超音波治療装置、放射線治療装置、ハイパーサーミア治療装置のいずれかが好適であるものとし、第一の実施形態及び第二の実施形態では超音波治療装置を例に、第三の実施形態では放射線治療装置を例に挙げて説明する。
【００１７】
以下、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の治療システム（超音波治療システム）の第一の実施形態を示す構成図である。
【００１８】
図１において、第一の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）１は、その主要部として、画像診断装置２と、超音波診断装置３と、超音波治療装置４とを備えて構成されている。また、治療システム１は、治療プローブ５と、モニタ６とを備えて構成されている。以下、各構成について説明する。
【００１９】
上記画像診断装置２は、本形態において、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するための装置であって、特に限定するものではないが、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）や磁気共鳴撮影装置（ＭＲＩ装置）などが適用されている。ＣＴ画像やＭＲＩ画像は、周知の如く超音波画像よりも高画質であることから、画質が劣る超音波画像のリファレンス画像として適している。画像診断装置２は周知構成の装置であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２０】
画像診断装置２と超音波診断装置３は、例えばネットワークを介して接続されている。画像診断装置２は、ネットワークを介してリファレンス画像となるボリュームデータを超音波診断装置３へ転送することができるように構成されている。言い換えれば、超音波診断装置３は、ボリュームデータを画像診断装置２から転送することができるように構成されている。ボリュームデータの転送は、上記ネットワークに限らず、例えば、可搬性記憶媒体を用いるようにしても当然によいものとする。
【００２１】
上記超音波診断装置３は、受波整相回路７と、超音波画像記憶部８と、加算器９と、ボリュームデータ記憶部１０と、スキャン面座標算出部１１と、スキャン面座標記憶部１２と、リファレンス画像算出部１３とを備えて構成されている。また、超音波診断装置３は、治療プローブ５に含まれる診断用の超音波探触子１４を備えて構成されている。
【００２２】
尚、超音波診断装置３に備えられる一般的な機能についてはその図示が省略されているものとする。すなわち、図１には、超音波診断装置３の主要部の機能のみが示されているものとする（超音波治療装置４及び治療プローブ５も同様に主要部の機能のみが図示されているものとする）。
【００２３】
受波整相回路７は、治療プローブ５の超音波探触子１４に接続されている。受波整相回路７は、超音波探触子１４により被検者の生体内から受信した超音波の受信信号の位相を調整して生体内の所望部位からの受信信号を強調した信号に変換するように構成されている。受波整相回路７からは、上記強調した受信信号が出力されるようになっている。受波整相回路７から出力された後、上記強調した受信信号に基づいて診断画像（超音波画像）が生成されるようになっており、その生成された診断画像は、超音波画像記憶部８に記憶されるようになっている。診断画像は、超音波画像記憶部８に記憶された後、加算器９に送られ、その加算器９によりリファレンス画像とともにモニタ６に出力表示されるようになっている（図３参照）。
【００２４】
ボリュームデータ記憶部１０は、画像診断装置２で得られたリファレンス画像となるボリュームデータをネットワークや可搬性記憶媒体を経由して、超音波診断装置３内に記憶しておくための記憶手段として備えられている。ボリュームデータ記憶部１０は、書き換え可能なメモリを有しており、ボリュームデータに対する記憶領域や各種の情報記憶領域を備えている。ボリュームデータ記憶部１０には、ボリュームデータの他に、治療済みの部位に関する情報、すなわち、超音波照射済み座標情報も記憶されている（超音波照射済み座標情報については後述する）。
【００２５】
スキャン面座標算出部１１は、後述する位置センサ１６により検出された治療プローブ５の位置及び傾き情報から、被検者に対する超音波スキャン面の位置及び傾きを算出し、これに基づいてリファレンス画像となるボリュームデータに対するスキャン面の位置及び傾き情報を算出することができるように構成されている。スキャン面座標算出部１１は、スキャン面の例えば一隅のｘ、ｙ、ｚ座標データ及びスキャン面のｘ、ｙ、ｚ軸周りの回転角度からなるスキャン面座標データを算出するために備えられている。
【００２６】
スキャン面座標記憶部１２は、スキャン面座標算出部１１で算出されたスキャン面座標データを入力して記憶することができるように構成されている。スキャン面座標記憶部１２は、リファレンス画像算出部１３に接続されている。そのリファレンス画像算出部１３は、スキャン面座標記憶部１２を介してスキャン面座標データを入力するとともに、超音波スキャン面と同一断面のリファレンス画像を、ボリュームデータ記憶部１０に記憶してあるボリュームデータから再構成することができるように構成されている。
【００２７】
上記治療プローブ５は、超音波探触子１４と、超音波振動子１５とを備えて構成されている。また、このような治療プローブ５の所定位置には、位置センサ１６が取り付けられている。超音波探触子１４は、診断用超音波を送受信することができるように構成されている。また、超音波探触子１４は、周知の超音波診断装置に用いられるものと同様、例えば、コンベックス型のように複数の診断用振動子素子が一列に配列されて構成されている。超音波振動子１５は、治療用超音波を送信することができるように構成されている。また、超音波振動子１５は、複数の治療用振動子素子からなり、超音波探触子１４と一体になるように構成されている。
【００２８】
位置センサ１６は、超音波探触子１４の三次元的な位置及び傾きを検出するために治療プローブ５に取り付けられている。位置センサ１６は、超音波探触子１４が被検者のどの部位に位置しているかを知るための情報を得るために設けられている。位置センサ１６は、位置及び傾きを検出するために、例えば、図示していないソースから三次元空間に発生する磁気信号を検知する磁気センサ等を備えて構成されている。位置センサ１６は、磁気センサを備えることから、三次元的な位置及び傾きを検出することができる機能を有している。尚、位置センサ１６は磁石式に限らず、例えば、光を利用したものなど、周知の位置センサを用いることができるものとする（背景技術の欄で挙げた特許文献１の特開平１０−１５１１３１号公報にも位置センサについての記載がある）。
【００２９】
上記超音波治療装置４は、操作器１７と、治療部位制御部１８と、治療用パルス発生回路１９と、治療用超音波遅延回路２０と、増幅器２１とを備えて構成されている。操作器１７は、モニタ６に出力表示されたリファレンス画像及び超音波画像に基づいて治療部位などの諸条件を指示するために備えられている。操作器１７は、特に限定するものではないが、キーボードやマウスやトラックボール等の諸条件指示に好適なもので構成されている。
【００３０】
治療部位制御部１８は、超音波治療装置４の各種制御、例えば治療用超音波ビームの焦点位置制御等を行えるように構成されている。治療部位制御部１８は、マイクロコンピュータの機能を有している。治療用パルス発生回路１９は、治療部位制御部１８からの制御により治療用の超音波振動子１５を駆動させる信号である治療用超音波駆動パルス（以下、治療用パルスと略記する）をそれぞれの超音波振動子１５に供給することができるように構成されている。治療用超音波遅延回路２０は、治療部位制御部１８からの制御によりそれぞれの超音波振動子１５に供給する治療用パルスの位相を調整し、超音波振動子１５から照射される治療用超音波ビームの焦点位置を制御することができるように構成されている。
【００３１】
治療部位制御部１８により設定された治療用超音波ビームの焦点位置は、超音波画像記憶部８及びボリュームデータ記憶部１０に記憶されるようになっている。尚、記憶された焦点位置の情報は、超音波照射済み座標情報として用いられるようになっている。
【００３２】
超音波振動子１５には、治療用パルス発生回路１９で発生した治療用パルスが治療用超音波遅延回路２０及び増幅器２１を介して供給されるようになっている。つまり、治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０において超音波振動子１５のために遅延制御されるとともに、増幅器２１によって高エネルギーの治療用パルスに変換されて各超音波振動子１５に供給されるようになっている。
【００３３】
次に、上記構成の治療システム（超音波治療システム）１に基づき、超音波治療を行う場合の動作について説明する。治療システム１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて予め撮像した被検者患部のボリュームデータから治療部位を設定する治療計画モードと、その治療計画モードで設定された治療部位断面、及び治療を行う治療プローブ５で得られた超音波診断画像により、治療用超音波を照射して治療部位の細胞を壊死させて、実際の治療を行う治療モードとを有している。
【００３４】
操作者は、先ず、治療計画モードを実行する。図２は治療計画モードのフローチャートを示している。治療計画モードとして、ステップＳ１では初期設定を行う。初期設定は、治療計画で用いる画像を取得する範囲を決める他、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２の画像取得パラメータを設定する。ステップＳ２では、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて被検者の三次元ボリュームデータを取得する。ステップＳ２で三次元の画像データを取得した後、ステップＳ３では、治療部位の設定を行う。これは、取得したボリュームデータを見ながら被検者の患部を診断し、治療を要する部位、すなわち焼灼範囲を設定してボリュームデータ上にマーキングすることを行う。マーキングで囲まれた部位は、後にリファレンス画像として表示された際に治療計画部位を示すものとなる。ステップＳ４では、マーキングした部分をボリュームデータに重ねて表示させ、治療部位が正しく設定されたか否かを確認する。以上のデータは、その後、超音波診断装置３のボリュームデータ記憶部１０に転送され、そしてボリュームデータ記憶部１０の所定記憶領域に記憶される。
【００３５】
治療モードについて説明する。治療プローブ５を被検者の体表面に接触させて、又は術中に開腹した状態の臓器表面に接触させて、生体内の患部に向け診断用超音波ビームを照射する。診断用超音波ビームを照射した領域から反射される診断用超音波の反射エコーは、治療プローブ５の超音波探触子１４により受信される。その受信信号は、受波整相回路７において診断用超音波ビーム毎に整相処理され、さらに、断層面の二次元の診断画像が生成され、そして、超音波画像記憶部８に入力される。また、位置センサ１６は、超音波送受信と同期して治療プローブ５の位置に応じたスキャン面座標データをスキャン面座標算出部１１にて算出し、その算出したスキャン面座標データをスキャン面座標記憶部１２へ逐次記憶する。また、スキャン面座標記憶部１２からスキャン面座標データを読み込み、リファレンス画像算出部１３にて、超音波画像と、予め画像診断装置２にて撮像しデータを記憶したボリュームデータ記憶部１０から再構成することにより得られる同一断面のリファレンス画像とを生成する。生成されたリファレンス画像は、加算器９に送られ、超音波画像とともに同時にモニタ６に出力表示される（図３参照）。この時、治療計画モードでマーキングした焼灼範囲や、既に照射を行った箇所も同時にリファレンス画像、或いはリファレンス画像と超音波画像の双方に重畳するような状態で表示される（治療済み部位を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止する）。
【００３６】
このようにして操作者は、治療プローブ５を動かし、モニタ６に表示されたリファレンス画像で、治療計画モードにより照射箇所を設定した箇所がリファレンス画像上に現れると、治療プローブ５をその位置で保持して治療を実行する。図３において、引用符号２２は臓器、２３は治療計画部位を示しているものとする。
【００３７】
上記治療モードについて図４を参照しながら説明する。図４は治療モードのフローチャートを示している。操作者は、診断モードにより診断画像をリアルタイムでリファレンス画像と超音波画像をモニタ６に表示し、既に設定してある治療計画部位を示すマーキングを探す。マーキングが表示されたリファレンス画像に現れると治療モードを開始する。
【００３８】
ステップＳ１１では、初期設定を行う。その初期設定は、例えば、治療用超音波の強度、モニタ６上に表示される照射済みマークの大きさなどを設定する。照射済みマークは、治療用超音波を照射した時に、治療用超音波が照射された焦点位置に表示されるマークであって、その大きさは、治療用超音波を照射した際に、治療用超音波が照射された生体内の細胞が、一回の照射で凝固壊死を起こす体積などに合わせて例えば決定されている。照射済みマークは、上記超音波照射済み座標情報を基にして作成されている。
【００３９】
ステップＳ１２では、モニタ６上の診断画像を見ながら治療計画部位の設定を行う。つまり、治療用超音波の焦点位置をセットする。治療計画部位の設定は、例えば、操作者がマウスなどを操作して、モニタ６の画面上でポインタなどを超音波画像の所望の位置まで移動して行う。尚、この時、治療計画モードで設定された箇所以外に治療計画部位をセットしようとすると、警告が発せられるようにシステム構成をしても良いものとする。
【００４０】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２でセットした治療用超音波の焦点位置が治療計画モードで設定した焦点域内に入っているか否かを判断する。焦点域内に入ってない場合には（ステップＳ１３でｎｏ）、ステップＳ１４に移行して警告を発生し（術者の負担軽減及び患者の安全性向上）、再びステップＳ１２からの処理を実行する。尚、警告を発生するだけでステップＳ１５へ移行しても良いものとする。ステップＳ１３で焦点域内に入っている場合には（ステップＳ１３でｙｅｓ）、ステップＳ１５へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１５では、超音波画像記憶部８に記憶されている超音波画像に基づいて、セットされた診断画像上での治療計画部位の座標を計算し、治療部位を確定する。治療計画部位の座標計算は、上記ポインタの移動とともに同時に計算し、算出しておくことも可能である。さらに、セットされた治療計画部位の座標から、治療用超音波の焦点位置を計算し、超音波振動子１５に供給する治療用パルスに対し、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスの遅延時間を求め、治療用超音波遅延回路２０に指令を送信し、フォーカス処理を行うことも可能である。
【００４２】
ステップＳ１６では、治療用超音波の照射を行う。これは、治療用超音波の照射命令を治療用パルス発生回路１９に送信し、治療用パルス発生回路１９は、超音波振動子１５を駆動させる治療用パルスを治療用超音波遅延回路２０に送信して行う。治療用超音波遅延回路２０は、治療用パルス発生回路１９から出力される治療用パルスに基づいて、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスを遅延時間に従って順次出力する。治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０で電子フォーカスされて超音波振動子１５に送信され、超音波振動子１５は、治療用超音波遅延回路２０で遅延処理された治療用パルスにより振動する。これにより治療用超音波が照射される。この時、治療部位に同時刻に治療用超音波が到達するように各超音波振動子１５からの治療用超音波の射出タイミングが制御される。
【００４３】
超音波振動子１５から射出される治療用超音波は、焦点位置、すなわちステップＳ１２でセットした治療計画部位、言い換えれば、ステップＳ１５で確定した治療部位に集束する。治療部位には、強力な超音波エネルギーが与えられ、その治療部位は、治療用超音波で加熱され焼灼される。これにより、病変部位が治療される。
【００４４】
ステップＳ１７では、超音波照射済み座標情報をボリュームデータ記憶部１０へ転送し記憶させる処理を行う。そして、ステップＳ１８では、治療モードを続行するか終了するかの判断を行う。治療が終了ならば（ステップＳ１８でｙｅｓ）治療モードを終了し、治療が終了していなければ（ステップＳ１８でｎｏ）再びステップＳ１２からの処理を実行する。
【００４５】
以上説明したように、本発明の治療システム（超音波治療システム）１では、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを超音波治療装置４に反映させて正確な治療を行えるように構成されている。
【００４６】
続いて、図５ないし図８を参照しながら本発明の第二の実施形態を説明する。図５は本発明の治療システムの第二の実施形態を示す構成図である。尚、上述の第一の実施形態と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して説明を省略するものとする。
【００４７】
図５において、第二の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）３１は、その主要部として、画像診断装置２と、超音波診断装置３２と、超音波治療装置４とを備えて構成されている。また、治療システム３１は、治療プローブ５と、モニタ６とを備えて構成されている。治療システム３１は、後述するが、特に動脈に対して超音波を照射し塞栓を起こすことで、その動脈に依存している病変部組織を治療することができるように構成されている。
【００４８】
上記画像診断装置２と超音波診断装置３２は、例えばネットワークを介して接続されている。画像診断装置２は、ネットワークを介してリファレンス画像となるボリュームデータを超音波診断装置３２へ転送することができるように構成されている。言い換えれば、超音波診断装置３２は、ボリュームデータを画像診断装置２から転送することができるように構成されている。ボリュームデータの転送は、上記ネットワークに限らず、例えば、可搬性記憶媒体を用いるようにしても当然によいものとする。ボリュームデータの他には、血管位置座標データ（後述する）等が例えば転送されるようになっている（一例であるものとする）。
【００４９】
上記超音波診断装置３２は、受波整相回路７と、血流速度検出回路３３と、超音波画像記憶部８と、加算器９と、ボリュームデータ記憶部１０と、スキャン面座標算出部１１と、スキャン面座標記憶部１２と、リファレンス画像算出部１３とを備えて構成されている。また、超音波診断装置３２は、治療プローブ５に含まれる診断用の超音波探触子１４を備えて構成されている。超音波診断装置３２は、第一の実施形態の超音波診断装置３に対して血流速度検出回路３３を追加するとともに、これを制御する構成のものとなっている。
【００５０】
尚、超音波診断装置３２に備えられる一般的な機能についてはその図示が省略されているものとする。すなわち、図５には、超音波診断装置３２の主要部の機能のみが示されているものとする。
【００５１】
血流速度検出回路３３は、超音波探触子１４及び超音波画像記憶部８の間に介在する受波整相回路７に接続されている。血流速度検出回路３３は、受波整相回路７から出力される受信信号（超音波探触子１４により被検者の生体内から受信した超音波の受信信号の位相を調整して生体内の所望部位からの受信信号を強調した信号）を入力することができるように構成されている。血流速度検出回路３３は、ある特定の箇所の血流速度を求めたり、血流速度分布を演算したりすることができるような回路として構成されている。ある特定の箇所の血流速度を求める回路としては、いわゆるパルスドプラ回路が挙げられる。また、血流速度分布を演算する回路としては、いわゆるカラーフローマッピング回路が挙げられる。血流速度検出回路３３からの出力情報は、超音波画像記憶部８に入力するようになっている。超音波画像記憶部８においては、血流速度検出回路３３からの出力情報が診断画像に重畳されて、この状態で記憶されるようになっている。
【００５２】
リファレンス画像算出部１３は、スキャン面座標記憶部１２を介してスキャン面座標データを入力するとともに、超音波スキャン面と同一断面のリファレンス画像を、ボリュームデータ記憶部１０に記憶してあるボリュームデータ（ここでは血管位置座標データに基づくものとする）から再構成することができるように構成されている。
【００５３】
上記構成の治療システム（超音波治療システム）３１に基づき、超音波治療を行う場合の動作について説明する。治療システム３１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて予め撮像した被検者患部のボリュームデータから血管の走行状態を抽出し、効果的な治療を行うために、組織との関係から塞栓する血管を設定する（治療部位を設定する）治療計画モードと、その治療計画モードで設定された血管へ治療用超音波を照射して血管を塞栓する治療モードとを有している。
【００５４】
操作者は、先ず、治療計画モードを実行する。図６は治療計画モードのフローチャートを示している。特にステップとして示してないが、最初に治療計画モードとして初期設定を行う。初期設定は、治療計画で用いる画像を取得する範囲を決める他、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２の画像取得パラメータを設定する。このような初期設定終了後、ステップＳ２１では、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの画像診断装置２を用いて被検者の三次元ボリュームデータを取得する。三次元ボリュームデータの取得の際は、例えば造影剤を用いた方法により血管を強調した画像として取得することが好ましいものとする。ステップＳ２１で三次元ボリュームデータを取得した後、ステップＳ２２では、取得した三次元ボリュームデータから血管の走行状態を抽出する。
【００５５】
ここで、血管の走行状態の抽出は、手動又は自動のいずれかの方法で行うものとする。自動的に血管の走行状態を抽出する方法としては、例えば特開平８−８９５０１号公報に開示された方法（画像データから血管を追跡する方法）が一例として挙げられるものとする。尚、ステップＳ２２は、画像診断装置２で処理する他に超音波診断装置３２側でも処理することができるものとする。ステップＳ２２は、画像診断装置２又は超音波診断装置３２のいずれかで処理できるものとする。
【００５６】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１で取得した三次元ボリュームデータ及びステップＳ２２で取得した血管データ（ステップＳ２２で抽出した血管の走行状態のデータや血管位置座標データ等）を超音波診断装置３のボリュームデータ記憶部１０に転送する。ステップＳ２４では、転送されてボリュームデータ記憶部１０の所定記憶領域に記憶されたデータに基づいて治療計画部位の設定を行う。これは、血管を含んだ生体組織のリファレンス画像をモニタ６上に表示しながら強力超音波を照射する箇所を血管上にマーキング等で設定する処理である。尚、モニタ６上に、後述するステップＳ３８の処理で行う照射処理済み座標に基づく照射済み箇所を含めて表示することができるものとする。
【００５７】
ステップＳ２５では、照射箇所として設定した血管位置に基づいて照射箇所の下流域を算出する。これは、血管によって栄養されている箇所を確認するとともに、治療効果を確認するための処理である（栄養されている箇所の上流に治療計画部位が設定されていれば、治療効果が得られると考える）。尚、治療効果シミュレーションとして、設定した照射箇所から自動的にその血管の下流側を表示させて、治療効果を確認する機能を設けても良いものとする。ステップＳ２５の処理は任意であり、治療計画モードに含めなくとも良いものとする。以上により治療計画モードが終了する。
【００５８】
治療モードについて説明する。治療プローブ５を被検者の体表面に接触させて、又は術中に開腹した状態の臓器表面に接触させて、生体内の患部に向け診断用超音波ビームを照射する。診断用超音波ビームを照射した領域から反射される診断用超音波の反射エコーは、治療プローブ５の超音波探触子１４により受信される。その受信信号は、受波整相回路７において診断用超音波ビーム毎に整相処理され、さらに、断層面の二次元の診断画像が生成され、そして、超音波画像記憶部８に入力される。
【００５９】
また、位置センサ１６は、超音波送受信と同期して治療プローブ５の位置に応じたスキャン面座標データをスキャン面座標算出部１１にて算出し、その算出したスキャン面座標データをスキャン面座標記憶部１２へ逐次記憶する。また、スキャン面座標記憶部１２からスキャン面座標データを読み込み、リファレンス画像算出部１３にて、超音波画像と、予め画像診断装置２にて撮像しデータを記憶したボリュームデータ記憶部１０から再構成することにより得られる同一断面のリファレンス画像とを生成する。
【００６０】
生成されたリファレンス画像は、加算器９に送られ、超音波画像とともに同時にモニタ６に出力表示される（図７参照）。モニタ６には、リアルタイム超音波画像とリファレンス画像とが表示される。この時、治療計画モードで設定した照射箇所や、既に照射を行った箇所も同時にリファレンス画像、或いはリファレンス画像と超音波画像の双方に重畳するような状態で表示される（治療済み箇所を表示することにより、再度治療を行ってしまうことや、治療もれを防止する）。
【００６１】
このようにして操作者は、治療プローブ５を動かし、モニタ６に表示されたリファレンス画像で、治療計画モードにより照射箇所を設定した箇所がリファレンス画像上に現れると、治療プローブ５をその位置で保持して治療を実行する。図７において、引用符号３４は臓器、３５は血管を示しているものとする。
【００６２】
上記治療モードについて図８を参照しながら説明する。図８は治療モードのフローチャートを示している。操作者は、診断モードにより診断画像をリアルタイムでリファレンス画像と超音波画像をモニタ６に表示し、既に設定してある治療計画部位となる照射箇所を探す（この時、例えば照射しない血管と区別することができるように、照射箇所には、色を変える等の表示方法が施されるものとする）。照射箇所が表示中のリファレンス画像に現れると治療モードを開始する。
【００６３】
ステップＳ３１では、初期設定を行う。その初期設定は、例えば、治療用超音波の強度や時間、モニタ６上に表示される照射済みマークの大きさなどを設定する。ステップＳ３２では、モニタ６上の診断画像を見ながら強力超音波を照射する位置（治療計画部位）の設定を行う。つまり、治療用超音波の焦点位置をセットする。治療用超音波の焦点位置の設定は、例えば、操作者がマウスなどを操作して、モニタ６の画面上でポインタなどを超音波画像の所望の位置まで移動して行う。
【００６４】
ステップＳ３３では、ステップＳ３２でセットした治療用超音波の照射位置が治療計画モードで設定した照射箇所に入っているか否かを判断する。照射箇所に入ってない場合には（ステップＳ３３でｎｏ）、ステップＳ３４に移行して警告を発生し、再びステップＳ３２からの処理を実行する。尚、警告を発生するだけでステップＳ３５へ移行しても良いものとする。ステップＳ３３で照射箇所に入っている場合には（ステップＳ３３でｙｅｓ）、ステップＳ３５へ移行する。
【００６５】
ステップＳ３５では、超音波画像記憶部８に記憶されている超音波画像に基づいて、セットされた診断画像上での治療計画部位の座標を計算し、治療部位を確定する。治療計画部位の座標計算は、上記ポインタの移動とともに同時に計算し、算出しておくことも可能である。さらに、セットされた治療計画部位の座標から、治療用超音波の焦点位置を計算し、超音波振動子１５に供給する治療用パルスに対し、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスの遅延時間を求め、治療用超音波遅延回路２０に指令を送信し、フォーカス処理を行うことも可能である。
【００６６】
ステップＳ３６では、治療用超音波の照射を行う。これは、治療用超音波の照射命令を治療用パルス発生回路１９に送信し、治療用パルス発生回路１９は、超音波振動子１５を駆動させる治療用パルスを治療用超音波遅延回路２０に送信して行う。治療用超音波遅延回路２０は、治療用パルス発生回路１９から出力される治療用パルスに基づいて、各超音波振動子１５に供給する治療用パルスを遅延時間に従って順次出力する。治療用パルスは、治療用超音波遅延回路２０で電子フォーカスされて超音波振動子１５に送信され、超音波振動子１５は、治療用超音波遅延回路２０で遅延処理された治療用パルスにより振動する。これにより治療用超音波が照射される。この時、治療部位に同時刻に治療用超音波が到達するように各超音波振動子１５からの治療用超音波の射出タイミングが制御される。
【００６７】
超音波振動子１５から射出される治療用超音波は、焦点位置、すなわちステップＳ３２でセットした治療計画部位、言い換えれば、ステップＳ３５で確定した治療部位に集束する。治療部位には、強力な超音波エネルギーが与えられ、その治療部位は、治療用超音波で加熱され焼灼される。これにより、血管３５が塞栓される。
【００６８】
ステップＳ３７では、照射した箇所の血流が遮断されたか否かの確認を行う。血流の確認は、例えば超音波診断装置３２に内蔵されたカラーフローマッピング機能（血流速度分布を示す機能）や、パルスドプラ機能（血流速度を示す機能）など、血流を測定できる機能であれば何でも良いものとする。本形態では、モニタ６に測定した血流速度に対する血流速度表示欄３６を有している。血流の遮断が確認できない時には（ステップＳ３７でｎｏ）、再びステップＳ３６からの処理を実行する。血流の遮断が確認できた時には（ステップＳ３７でｙｅｓ）、次のステップＳ３８の処理に移行する。
【００６９】
ステップＳ３８では、超音波照射済み座標情報をボリュームデータ記憶部１０へ転送し記憶させる処理を行う。そして、ステップＳ３９では、治療モードを続行するか終了するかの判断を行う。治療が終了ならば（ステップＳ３９でｙｅｓ）治療モードを終了し、治療が終了していなければ（ステップＳ３９でｎｏ）再びステップＳ３２からの処理を実行する。
【００７０】
以上説明したように、本発明の治療システム（超音波治療システム）３１では、リファレンス画像や超音波画像を基にして被検者の治療位置に係る治療計画を緻密に策定し、これを超音波治療装置４に反映させて正確な治療を行えるように構成されている。
【００７１】
補足説明として、超音波断層画像は、一般的にＣＴ、ＭＲＩといった他のモダリティによる画像に比べると画質が劣る。そのため、超音波画像を基にして治療箇所を設定する場合、詳細に生体組織を識別し、治療を必要とする箇所を決めることは、ＣＴ、ＭＲＩ画像などに比べて難しい。特に、血管塞栓により治療を行う対象となる血管は、一般的には直径２ｍｍ以下程度であるため、一般的な超音波診断装置の断層画像では検出が困難である。本発明は、このような問題点に対処することができる。
【００７２】
続いて、図９ないし図１５を参照しながら本発明の第三の実施形態を説明する。図９は本発明の治療システムの第三の実施形態を示す構成図である。
【００７３】
図９において、第三の実施形態における本発明の治療システム（超音波治療システム）５１は、その主要部として、画像診断装置５２（リファレンス画像系）と、放射線治療装置５３（放射線治療系）と、超音波診断装置５４（超音波画像系）とを備えて構成されている。以下、各構成について説明する（尚、図１２にはシステムの動作がフローチャートで示されている）。
【００７４】
上記画像診断装置５２は、本形態において、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するための装置であって、特に限定するものではないが、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）や磁気共鳴撮影装置（ＭＲＩ装置）などが適用されている。画像診断装置５２は周知構成の装置であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。
【００７５】
画像診断装置５２では、超音波画像のリファレンス画像となるボリュームデータを取得するために、ベッド５５に被検者５６を横たわらせて周知の方法で撮像する。ここで、画像診断装置５２の座標系（リファレンス座標系）をＲＥＦとし、画像診断装置５２の任意の基準点をＲＥＦ（０）とする。基準点ＲＥＦ（０）は、本形態において、ベッド５５の一角部に設定されている（一例であるものとする）。基準点をＲＥＦ（０）を設定することにより、画像診断装置２において、被検者５６の疾患部位の任意の三次元形態情報を取得することができるようになるとともに、被検者５６の疾患部位の任意の部位の位置情報を取得することができるようになる。ベッド５５に横たわる被検者５６に対する放射線の治療計画部位をＲＥＦ（１）とする。
【００７６】
放射線治療装置５３は、放射線を照射することにより、放射線治療装置５３での被検者５６の疾患部位に対して放射線治療を行えるように構成した放射線発生装置部５７と、被検者５６が放射線治療を受けるに際し横たわる移動機構付きベッド５８とを備えて構成されている。放射線治療装置５３の放射線発生装置部５７は、周知の構成であるものとし、ここでは詳細な説明を省略する。移動機構付きベッド５８は、被検者５６が横たわるベッド５９と、ベッド位置移動機構部６０とを備えて構成されており、ベッド位置制御ユニット６１のベッド位置制御演算装置部６２により制御されている。ベッド位置制御演算装置部６２は、ベッド位置移動機構部６０の上に備えられたベッド５９を所望の位置に移動させるための制御信号をベッド位置移動機構部６０に対して出力するようになっている。
【００７７】
ここで、放射線治療装置５３の座標系（Ｘ線治療座標系）をＴＲＥとし、放射線治療装置５３の任意の基準点をＴＲＥ（０）とする。基準点ＴＲＥ（０）は、本形態において、ベッド５９の初期位置の一角部に設定されている（一例であるものとする）。基準点ＴＲＥ（０）を設定することにより、放射線治療装置５３において、被検者５６の疾患部位の治療部位の位置情報を確定することができるようになる。ベッド５９に横たわる被検者５６に対する放射線の治療計画部位をＴＲＥ（１）とする。
【００７８】
尚、放射線治療において、被検者５６の体位、或いは被検者５６のベッド５９上での位置、或いは被検者５６の状況（例えば、空腹か満腹か、尿の有無、便の有無、病状の変化（腫瘍の増大））などにより、画像診断装置２での撮像時と身体状況が異なってしまうことが多く経験される。
【００７９】
超音波診断装置５４は、診断用の超音波を送受信する探触子６３と、探触子６３への超音波送信信号を生成し且つ探触子６３からの受信信号を基に超音波画像を再構成する診断装置本体６４と、診断装置本体６４にて再構成された超音波画像を出力表示するモニタ６５と、探触子６３の三次元位置を計測するため探触子６３に取り付けられた位置センサ６６と、位置センサ６６の三次元位置を感知するための位置検出ユニット６７とを備えて構成されている。
【００８０】
ここで、超音波診断装置５４の座標系（超音波座標系）をＵＳとし、超音波診断装置５４の任意の基準点をＵＳ（０）とする。基準点ＵＳ（０）は、本形態において、ベッド５９の初期位置の一角部であって、放射線治療装置５３の任意の基準点ＴＲＥ（０）とは別の位置に設定されている（一例であるものとする）。基準点ＵＳ（０）は、本形態において、放射線治療装置５３の座標系において、ＴＲＥ（２）と三次元的に同一位置に設定されている。
【００８１】
探触子６３は、生体内へ超音波送受信を行う振動子が一次元に配列された一次元アレイ探触子、或いは微細に切断された振動子が二次元的に配列された二次元アレイ探触子であり、一次元アレイ探触子の場合には、探触子６３を手動、或いは機械的に走査することにより被検者５６内の疾患位置が超音波画像でモニタ６に表示されるようになっている。このような設定において、超音波スキャンを停止すべく図示しないフリーズボタンを押すと、探触子６３の位置が位置検出ユニット６７により検出される。ここで、位置検出ユニット６７により検出された超音波診断装置５４の座標系での探触子位置をＵＳ（＊）とする。
【００８２】
被検者５６内の疾患位置を超音波画像で確認した後、モニタ６５の画面上で放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定すべく、診断装置本体６４のトラックボール或いはタブレット、或いはモニタ６５に設置されたタッチパネルを操作し、そして、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定する。これにより放射線の治療計画部位、或いは疾患部位が診断装置本体６４において算出される。この放射線の治療計画部位、或いは疾患部位をＵＳ（１）とする。以上により、各座標系の原点及び治療計画部位の設定が完了する。
【００８３】
上記構成において、画像診断装置５２から放射線治療装置５３の位置関係は、互いにベッド５５、５９の上に規定された三次元ボリュームデータの行列変換式で表せ、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｆ（ＲＥＦ（０）） と表すならば、治療計画部位同士の座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｆ（ＲＥＦ（１）） で表される。また、超音波診断装置５４の座表系から画像診断装置５２の座表系への座標変換は、三次元ボリュームデータの行列変換式で表せ、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｇ（ＵＳ（０）） と表すならば、治療計画部位同士の座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｇ（ＵＳ（１））で表される。
【００８４】
これらの関係により、超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換も可能となり、互いに基準点（原点）同士の座標変換をＴＲＥ（０）＝Ｈ（ＵＳ（０）） と表すならば、これは、ＴＲＥ（０）＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（０））） と表すことができる。超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換は、超音波診断装置５４の座表系から一旦、画像診断装置５２の座表系に座標変換した上で、画像診断装置５２の座表系から放射線治療装置５３の座表系へ座標変換すれば良いことになる。同様にして、治療計画部位の超音波診断装置５４の座表系から放射線治療装置５３の座表系への座標変換は、ＴＲＥ（１）＝Ｈ（ＵＳ（１））＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（１）））と表すことができる。
【００８５】
ここで、被検者５６の体位、或いは被検者５６の放射線治療装置５３のベッド５９に横たわる向き、被検者５６の臓器の状態により、放射線の治療計画部位と、実際の疾患部位が異なってしまうことがある。このような場合、超音波画像にて治療計画部位の再観察を実施して、放射線の治療計画部位の再設定を行えばよい。具体的には、超音波画像にて放射線の治療計画部位を観察し、再度放射線の治療計画部位を設定する。この再設定部位を超音波診断装置５４の座表系で、ＵＳ（１′）と表す。上記座標変換の式を用いることにより、放射線治療装置５３の座表系での座標が、Ｈ（ＵＳ（１′））＝Ｆ（Ｇ（ＵＳ（１′）））＝ＴＲＥ（１′）で求められる。
【００８６】
以上により、放射線治療計画時の座標と、実際の被検者の疾患部位の位置ズレが明確になる。そこで、そのズレの分だけ放射線治療装置５３のベッド５９を移動させれば、疾患部位に正確に放射線照射が可能となり、非疾患部位に対する放射線照射を回避可能となるため、被検者５６に対する放射線照射安全性が高まる。
【００８７】
本発明は従来よりも格段に有用となるシステムになっている。すなわち、従来ではリファレンス像のボリュームデータを取得した時と、実際の放射線治療を行う際に、被検者は異なった環境で画像取得と、実際の放射線治療とが実施されていた。具体的に従来では、ＭＲＩ装置画像撮像環境下で放射線治療を行うことが現実的ではなかった。また、従来では、リファレンス画像取得時と、放射線治療実施時において、被検者の体位の変化や被検者がベッドに横たわる位置のズレに関して十分な配慮がなされていなかった。そのため、従来では、放射線治療計画と実際の放射線治療位置とにズレが生じるという課題があったが、本発明ではこれを解消することができるようになっている。
【００８８】
図９の例においては、探触子６３が一次元に振動子を配列させた一次元アレイ探触子であったが、微細な振動子を二次元に配列し、三次元空間上に走査し、三次元超音波データを取得可能な、二次元アレイ探触子を使用した場合の例について以下に説明する（図示は省略する。図９を参考とする）。
【００８９】
二次元アレイ探触子には、超音波座標系における位置を検出するための位置センサと、その位置センサの三次元位置を感知するための位置検出ユニットとが備えられている。このような二次元アレイ探触子を有する超音波診断装置を用いると三次元ボリュームデータを取得することが可能であるため、疾患部位の三次元ボリュームデータと、探触子位置情報 ＵＳ（＊） を取得することができるようになる。
【００９０】
その取得した超音波三次元ボリュームデータから、疾患部位を探索し、被検者内疾患部位が確認されたならば、モニタ画面上の放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定すべく、診断装置本体のトラックボール或いはタブレット、或いはモニタに設置されたタッチパネルを操作し、そして、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位を特定する。これにより超音波座標系での探触子位置情報 ＵＳ（＊） により、放射線の治療計画部位、或いは疾患部位が一意に算出される。この部位を超音波座標系で、ＵＳ（１）とする。
【００９１】
後は、図９の例と同様の手段を用いて放射線治療装置５３のベッド５９の位置を設定し、ベッド５９を移動させれば、疾患部位に正確に放射線照射が可能となり、非疾患部位に対する放射線照射を回避可能となるため、被検者５６に対する放射線照射安全性が高まる。
【００９２】
尚、実際の放射線治療では、被検者５６の呼吸、拍動、体位の移動により、わずかながら疾患部位が常に移動していることが多い。そこで、疾患部位を三次元的に追跡するとともに、ベッド位置制御ユニット６１に対し、超音波画像、超音波画像中の疾患位置情報を送信する。また、同時に位置検出ユニット６７では、探触子位置情報をベッド位置制御演算装置部６２に送信する。ベッド位置制御演算装置部６２では、これらの情報（リファレンス画像、リファレンス画像での疾患位置情報、リアルタイム超音波画像、リアルタイム超音波超音波画像中の疾患位置情報、リアルタイム探触子位置情報）を基に、放射線治療系における疾患位置を逐次演算し、ベッド位置の修正移動を行う。これを所望の放射線治療領域に対し所望の放射線量照射まで繰り返すと、より一層有用なシステムになる（図１３のシステム動作フローチャート参照）。
【００９３】
図１０は上述の図９の治療システムやその他のシステムの変形例を示す構成図である。図１０において、変形例となる治療システム（超音波治療システム）５１′は、その主要部として、画像診断装置５２（リファレンス画像系）と、放射線治療装置５３′（放射線治療系）と、超音波診断装置５４（超音波画像系）とを備えて構成されている。
【００９４】
放射線治療装置５３′は、放射線を照射することにより、放射線治療装置５３での被検者５６の疾患部位に対して放射線治療を行えるように構成した放射線発生装置部５７′と、被検者５６が放射線治療を受けるに際し横たわるベッド５９′とを備えて構成されている。放射線発生装置部５７′は、周知構成のＸ線管５７′ａと、そのＸ線管５７′ａを移動させるＸ線管位置可動装置部５７′ｂとを備えて構成されており、Ｘ線管位置制御ユニット６１′のＸ線管位置制御演算装置部６２′により制御されている。Ｘ線管位置制御演算装置部６２′は、Ｘ線管５７′ａを所望の位置に移動させるための制御信号をＸ線管位置可動装置部５７′ｂに対して出力するようになっている。
【００９５】
上記構成において、治療システム５１′は、図９の治療システム５１のような移動機構付きベッド５８のベッド５９を移動させるのではなく、Ｘ線管５７′ａを所望の位置に移動させるように構成されている。従って、この場合も当然に上述同様の効果を奏することができる。
【００９６】
図１１は上述の図９の治療システムやその他のシステムの更なる変形例を示す構成図である。また、図１４はシステム動作フローチャートである。図１１において、変形例となる治療システム（超音波治療システム）５１″は、図９の治療システム５１と構成が同じであるものの、治療効果を判定することができる点が異なっている。
【００９７】
図１１及び図１４において、放射線治療後、放射線治療部位に正確に放射線が照射されているか、放射線量は適切か、非治療部位に対する放射線照射の影響は無いか、を調べる必要がある。これを実施すべく、放射線照射部位を再度、超音波画像を用いて観察する必要がある。具体的には、放射線治療部位から、超音波画像で観察すべき探触子６３（ここでは一次元アレイ探触子）の位置を設定できれば良い。これは、上述の式の逆変換を実施すれば良いことになる。
【００９８】
現在の探触子６３の位置をＵＳ（１′）とし、放射線治療系における座標での放射線治療を行った位置をＴＲＥ（１）とするならば、探触子６３の設定されるべき位置ＵＳ（１） は、ＵＳ（１）＝Ｈ−１（ＴＲＥ（１））＝Ｆ−１（Ｇ−１（ＴＲＥ（１）））となる。そこで、ＵＳ（１′）とＵＳ（１）のズレを超音波診断装置５４のモニタ６５上に表示すれば、そのズレの情報を基に探触子６３の位置を移動させることができる。このようなことを可能にする演算をすることにより、被検者５６の放射線治療部位の治療効果判定を行うことが可能となる。
【００９９】
次に、探触子６３として二次元アレイ探触子を用いた例を説明する。図１５はシステム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【０１００】
図１１及び図１５において、現在の探触子６３の位置での走査面の超音波画像をＵＳ（１′）とし、放射線治療系における座標での放射線治療を行った位置をＴＲＥ（１）とするならば、探触子６３の設定されるべき位置ＵＳ（１） は、ＵＳ（１）＝Ｈ−１（ＴＲＥ（１））＝Ｆ−１（Ｇ−１（ＴＲＥ（１）））となる。そこで、ＵＳ（１′）とＵＳ（１）の差から二次元アレイ探触子走査面の変更情報を超音波診断装置５４に送り、実際に超音波診断装置５４で所望の断面を走査するようにすれば良い。
【０１０１】
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の治療システムの第一の一実施形態を示す構成図である。
【図２】治療計画モードのフローチャートである。
【図３】モニタにリファレンス画像と超音波画像の双方を出力表示した状態を示す模式的な図である。
【図４】治療モードのフローチャートである。
【図５】本発明の治療システムの第二の一実施形態を示す構成図である。
【図６】治療計画モードのフローチャートである。
【図７】モニタにリファレンス画像と超音波画像の双方を出力表示した状態を示す模式的な図である。
【図８】治療モードのフローチャートである。
【図９】本発明の治療システムの第三の実施形態を示す構成図である。
【図１０】図９の治療システムの変形例を示す構成図である。
【図１１】図９の治療システムの更なる変形例を示す構成図である。
【図１２】システム動作フローチャート（一次元アレイ探触子使用）である。
【図１３】システム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【図１４】探触子位置ズレ演算表示システム動作フローチャート（一次元アレイ探触子使用）である。
【図１５】探触子走査面変更演算システム動作フローチャート（二次元アレイ探触子使用）である。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 治療システム（超音波治療システム）
２ 画像診断装置
３ 超音波診断装置
４ 超音波治療装置
５ 治療プローブ
６ モニタ
７ 受波整相回路
８ 超音波画像記憶部
９ 加算器
１０ ボリュームデータ記憶部
１１ スキャン面座標算出部
１２ スキャン面座標記憶部
１３ リファレンス画像算出部
１４ 超音波探触子
１５ 超音波振動子
１６ 位置センサ
１７ 操作器
１８ 治療部位制御部
１９ 治療用パルス発生回路
２０ 治療用超音波遅延回路
２１ 増幅器
２２ 臓器
２３ 治療計画部位
３１ 治療システム（超音波治療システム）
３２ 超音波診断装置
３３ 血流速度検出回路
３４ 臓器
３５ 血管
３６ 血流速度表示欄
５１、５１′、５１″ 治療システム（超音波治療システム）
５２ 画像診断装置
５３、５３′ 放射線治療装置
５４ 超音波診断装置
５５ ベッド
５６ 被検者
５７、５７′ 放射線発生装置部
５７′ａ Ｘ線管
５７′ｂ Ｘ線管位置可動装置部
５８ 移動機構付きベッド
５９、５９′ ベッド
６０ ベッド位置移動機構部
６１ ベッド位置制御ユニット
６１′ Ｘ線管位置制御ユニット
６２ ベッド位置制御演算装置部
６２′ Ｘ線管位置制御演算装置部
６３ 探触子
６４ 診断装置本体
６５ モニタ
６６ 位置センサ
６７ 位置検出ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成し、
前記治療装置での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を入力又は取り込んで確定する、或いは、前記第一の治療計画部位及び前記第二の治療計画部位の双方の情報を入力又は取り込んで確定するものとし、
前記第一の治療計画部位は、前記画像診断装置で取得したボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、前記第二の治療計画部位は、前記超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位である
ことを特徴とする治療システム。
【請求項２】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記治療装置で実際に行った治療位置の情報に基づいて、前記第一の治療計画部位、或いは、前記第一の治療計画部位と前記第二の治療計画部位の双方に、治療済み部位を重畳して表示する
ことを特徴とする治療システム。
【請求項３】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記治療装置で実際に行った治療位置の位置情報と前記超音波探触子の位置情報とに基づいて位置ズレを求める手段を有し、該手段は前記位置ズレを基に超音波走査位置を指定する
ことを特徴とする治療システム。
【請求項４】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として前記治療位置を確定する
ことを特徴とする治療システム。
【請求項１】
画像診断装置と超音波診断装置と治療装置とを備えて構成し、
前記治療装置での被検者に対する治療位置は、第一の治療計画部位に基づいて決定した第二の治療計画部位の情報を入力又は取り込んで確定する、或いは、前記第一の治療計画部位及び前記第二の治療計画部位の双方の情報を入力又は取り込んで確定するものとし、
前記第一の治療計画部位は、前記画像診断装置で取得したボリュームデータから断層像データを抽出してなるリファレンス画像に基づいて指定した部位であり、前記第二の治療計画部位は、前記超音波診断装置の超音波探触子により獲得した超音波画像に基づいて指定した部位である
ことを特徴とする治療システム。
【請求項２】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記治療装置で実際に行った治療位置の情報に基づいて、前記第一の治療計画部位、或いは、前記第一の治療計画部位と前記第二の治療計画部位の双方に、治療済み部位を重畳して表示する
ことを特徴とする治療システム。
【請求項３】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記治療装置で実際に行った治療位置の位置情報と前記超音波探触子の位置情報とに基づいて位置ズレを求める手段を有し、該手段は前記位置ズレを基に超音波走査位置を指定する
ことを特徴とする治療システム。
【請求項４】
請求項１に記載の治療システムにおいて、
前記被検者の臓器或いは治療すべき患部への栄養供給を行っている血管を対象として前記治療位置を確定する
ことを特徴とする治療システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１４６８６３（Ｐ２００６−１４６８６３Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８０８９７（Ｐ２００５−８０８９７）
【出願日】平成１７年３月２２日（２００５．３．２２）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２２日（２００５．３．２２）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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