[发明专利]超声波像系统及超声波像生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波像系统，具体地涉及能够预先掌握HIFU(HIGH INTENSITY FOCUSED ULTRASOUND，高强度聚焦超声)能聚集的位置来防止通过HIFU手术使不期望的部位坏死的用于获取HIFU聚焦图像的超声波像系统及利用该系统的超声波像生成方法。

背景技术

超声波是一种如下所述的声波，其振动频率非常高，达到17,000至20,000Hz以上，其是不能用人类的耳朵来辨认的不能听到的声振动，是在每一秒钟振动2万次以上的声波。即，超声波不是电场或频谱(spectrum)，而是声波。最近，使用基于这种超声波的治疗的范围逐渐扩大。

已知人体组织在其部位的温度达到60～85摄氏度时坏死。高强度聚焦超声波(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)治疗是一种利用这种现象来将超声波能聚集在一点(焦点)从而利用热凝固(Thermal Coagulation)以及机械能(Cavitation)使癌组织坏死的技术。随着超声波治疗的发展，为了有效地治疗多种疾病尤其是肿瘤(Tumor)，特定的超声波治疗尤其是HIFU用于破坏性剂量(Damaging dose)。

与现有的外科手术以及化学疗法(Chemotherapy)相比，HIFU治疗能够更加减小患者的外伤且实现非侵入性治疗(Noninvasive treatment)。从而，HIFU的临床应用得到了快速的发展。这种症状包括肝癌(Liver cancer)、骨肉瘤(Bone sarcoma)、乳腺癌(Breast cancer)、胰腺癌(Pancreas cancer)、肾癌(Kidney cancer)、软组织肿瘤(Soft tissue tumor)以及盆腔肿瘤(Pelvic tumor)。

超声波肿瘤治疗装置通常采用球形聚集(Sphere focusing)。从所有点发射的超声波向着球形的中心，并成为被聚集的超声波。超声波治疗装置上的发射器(Emitter)从肢体的外部向肢体的内部发射超声波，其在释放以及传送期间被聚集，从而形成高能量聚集点。从而，高强度以及连续的超声波能应用于患者(Subject)的靶区(Target region)。

在聚集点产生的过度的热效果(65～100℃)、空化效果(Cavitation effect)、机械效果以及声波化学效果用于选择性地使发生病变的组织产生凝固性坏死(Coagulative necrosis)，并且阻止肿瘤的扩散(Proliferation)、侵入(Invasion)以及转移(Metastasis)。

为了在应用HIFU治疗的期间成功治疗(Treatment)，聚集点的准确、安全且有效的定位(Localization)成为必须条件，并且需要进一步提高用于定位靶(Target)的操作的便利性。由此，能够在不损伤重要的血管以及器官的情况下，通过HIFU信号来实施手术，此时必须确认能够提高HIFU手术的稳定性以及准确性的HIFU治疗信号的准确的焦点。

然而，当用于HIFU手术的高强度超声波能聚集在不期望的部位的情况下，存在使非病变部位的其他组织坏死的问题。

发明内容

从而，本发明所要解决的第一课题在于，提供一种能够利用不对人体产生影响的范围的超声波能来预先掌握HIFU能(energy)被聚集的位置的超声波像系统。

本发明所要解决的第二课题在于，提供一种预先掌握HIFU能被聚集的位置，从而能够防止通过HIFU手术使不期望的部位坏死的超声波像生成方法。

另外，本发明所要解决的另一课题在于，提供一种存储用于在计算机上执行上述方法的程序的计算机能够读取的存储介质。

为了解决上述第一课题，本发明提供一种超声波像系统，包括：HIFU发送波束形成器，其对具有同时属于超声波像变换器频率响应带和HIFU变换器的频率响应带的频率的HIFU发送信号进行发送、聚集、延迟；HIFU变换器，其向对象物发送上述发送、聚集、延迟的HIFU发送信号；超声波像变换器，其接收从上述对象物接收到的超声波信号；图像接收波束形成器，其对上述接收的超声波信号进行接收、聚集、延迟而生成合成波束；以及超声波像生成部，其根据上述生成的合成波束来生成超声波像。

根据本发明的一实施例，优选地，上述HIFU发送信号具有上述超声波像变换器的中心频率。另外，优选地，上述图像接收波束形成器和上述超声波像生成部所使用的中心频率与上述HIFU发送信号的频率相同。