JP2003523794A - 頭蓋内超音波照射による血栓崩壊システムおよび発作治療方法 - Google Patents
頭蓋内超音波照射による血栓崩壊システムおよび発作治療方法Info
- Publication number
- JP2003523794A JP2003523794A JP2001534461A JP2001534461A JP2003523794A JP 2003523794 A JP2003523794 A JP 2003523794A JP 2001534461 A JP2001534461 A JP 2001534461A JP 2001534461 A JP2001534461 A JP 2001534461A JP 2003523794 A JP2003523794 A JP 2003523794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- ultrasonic
- ultrasonic energy
- energy
- khz
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
- A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
- A61B2017/00084—Temperature
- A61B2017/00092—Temperature using thermocouples
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
- A61B2017/22082—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for after introduction of a substance
- A61B2017/22084—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for after introduction of a substance stone- or thrombus-dissolving
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
- A61B2018/00005—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe
- A61B2018/00011—Cooling or heating of the probe or tissue immediately surrounding the probe with fluids
Abstract
(57)【要約】
頭蓋内超音波照射による血栓崩壊方法は、個体の中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２分枝を含む一次治療領域のほぼ全体に所定レベルの超音波エネルギーを照射する工程を有する。個体には、血栓崩壊剤を投与する。トランスデューサ（２０）を有する頭蓋内超音波照射による血栓崩壊システム（１０）も提供される。このトランスデューサは、一方の脳半球における中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体に、所定レベルの超音波エネルギーを照射するように構成する。
Description
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、１９９９年１１月１日に出願された米国仮出願第６０／１６２，９
７６号および２０００年１０月２０日に出願された米国仮出願第６０／２４１，
９８６号の権利を主張するもので、これらの開示内容は番号への言及によって援
用するものとする。
７６号および２０００年１０月２０日に出願された米国仮出願第６０／２４１，
９８６号の権利を主張するもので、これらの開示内容は番号への言及によって援
用するものとする。
【０００２】
発明の技術分野
本発明は、頭蓋内超音波照射による血栓崩壊システムおよび頭蓋内超音波照射
による血栓崩壊方法、特に超音波エネルギーを血栓崩壊剤と併用し、頭蓋内血栓
の溶解を促進し、血栓崩壊剤の効力を増強するシステムおよび方法に関する。
による血栓崩壊方法、特に超音波エネルギーを血栓崩壊剤と併用し、頭蓋内血栓
の溶解を促進し、血栓崩壊剤の効力を増強するシステムおよび方法に関する。
【０００３】
発明の背景
米国一国でも毎年７０万人もの脳卒中患者が発生し、多くの患者が死亡してい
る。虚血性脳卒中の一般的な原因は、頭部内の血管の一つに生じる血塊から発生
する（部分的か、あるいは完全な）閉塞または障害である。脳卒中患者の治療が
うまくいくかは、脳卒中の早期発見、これに続く素早い治療、例えば、脳卒中の
発生から３〜４時間以内の治療に依存するものである。
る。虚血性脳卒中の一般的な原因は、頭部内の血管の一つに生じる血塊から発生
する（部分的か、あるいは完全な）閉塞または障害である。脳卒中患者の治療が
うまくいくかは、脳卒中の早期発見、これに続く素早い治療、例えば、脳卒中の
発生から３〜４時間以内の治療に依存するものである。
【０００４】
現在、急性の虚血性脳卒中患者を対象とする一つの治療法として、通常ｒｔ−
ＰＡとして知られ、血管内に投与される血栓崩壊剤である組換え組織プラスミノ
ゲン活性剤を特定の量で投与する治療法がある。ところが、この治療法は、各種
の要因のため通常利用されていない。この治療法は、発作の徴候を確認し診断す
る時間と脳卒中患者を適正な医療施設に搬送する時間が必要なため、利用しない
方がよい治療法である。さらに、脳内出血の恐れが強くなるため、ｒｔ−ＰＡの
投与を医者がためらう場合が多い。従って、病院側が、ｒｔ−ＰＡの必要性を正
確に診断し、かつ、その後に合併症が生じた場合にこれに対処する専門的な脳卒
中神経科医がいない場合、急性脳卒中患者にｒｔ−ＰＡを使用することはあまり
ない。
ＰＡとして知られ、血管内に投与される血栓崩壊剤である組換え組織プラスミノ
ゲン活性剤を特定の量で投与する治療法がある。ところが、この治療法は、各種
の要因のため通常利用されていない。この治療法は、発作の徴候を確認し診断す
る時間と脳卒中患者を適正な医療施設に搬送する時間が必要なため、利用しない
方がよい治療法である。さらに、脳内出血の恐れが強くなるため、ｒｔ−ＰＡの
投与を医者がためらう場合が多い。従って、病院側が、ｒｔ−ＰＡの必要性を正
確に診断し、かつ、その後に合併症が生じた場合にこれに対処する専門的な脳卒
中神経科医がいない場合、急性脳卒中患者にｒｔ−ＰＡを使用することはあまり
ない。
【０００５】
よく知られているように、現在の治療法には数多くの欠点があり、急性脳卒中
患者の治療の可能性を大幅に低くしている。また、現在の治療法は、第一線の医
療関係者によって一般に利用されていない。これら治療法は、副作用があり、使
用や応用が限られている。急性の虚血性脳卒中患者を対象とするより迅速および
／またはより簡単な治療法、および／またはｒｔ−ＰＡなどの血栓崩壊薬の効力
を増強し、かつ望ましくない副作用を抑えるシステムおよび方法を開発する必要
性が依然として存在している。
患者の治療の可能性を大幅に低くしている。また、現在の治療法は、第一線の医
療関係者によって一般に利用されていない。これら治療法は、副作用があり、使
用や応用が限られている。急性の虚血性脳卒中患者を対象とするより迅速および
／またはより簡単な治療法、および／またはｒｔ−ＰＡなどの血栓崩壊薬の効力
を増強し、かつ望ましくない副作用を抑えるシステムおよび方法を開発する必要
性が依然として存在している。
【０００６】
発明の要約
本発明の目的は、上記の欠点や問題に対処でき、しかも解決できる脳卒中など
の発作の治療システムおよび治療法を提供することである。 本発明の別な目的は、血塊のある特定の血管位置を知るために放射線手段や画
像診断の必要がない、脳卒中などの発作時にできるだけ迅速に利用できる発作の
治療システムおよび治療法を提供することである。
の発作の治療システムおよび治療法を提供することである。 本発明の別な目的は、血塊のある特定の血管位置を知るために放射線手段や画
像診断の必要がない、脳卒中などの発作時にできるだけ迅速に利用できる発作の
治療システムおよび治療法を提供することである。
【０００７】
本発明のさらに別な目的は、第一線の医療関係者が利用できる脳卒中などの発
作の治療システムおよび治療法を提供することである。 本発明のさらに別な目的は、空洞形成性、機械的性質や熱的性質などのいずれ
かの性質を示す望ましくない生体作用の防止および／または抑制を実現する脳卒
中などの発作の治療システム並びに治療法を提供することである。
作の治療システムおよび治療法を提供することである。 本発明のさらに別な目的は、空洞形成性、機械的性質や熱的性質などのいずれ
かの性質を示す望ましくない生体作用の防止および／または抑制を実現する脳卒
中などの発作の治療システム並びに治療法を提供することである。
【０００８】
上記目的とこれ以外の目的を実現するために、かつ、ここに開示する要旨に従
えば、本発明の一つの実施態様は、個体の一方の脳半球における中央大脳動脈の
Ｍ１分枝およびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体
に所定レベルの超音波エネルギーを照射する工程、並びに個体に血栓崩壊剤を投
与する工程を有する頭蓋内血栓崩壊方法を提供するものである。
えば、本発明の一つの実施態様は、個体の一方の脳半球における中央大脳動脈の
Ｍ１分枝およびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体
に所定レベルの超音波エネルギーを照射する工程、並びに個体に血栓崩壊剤を投
与する工程を有する頭蓋内血栓崩壊方法を提供するものである。
【０００９】
さらに別な目的を実現するために、かつ、ここに開示する要旨に従えば、本発
明の別な実施態様は、一方の脳半球における中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２
分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体に所定レベルの超音
波エネルギーを照射するトランスデューサを有する血栓崩壊システムに関する。
明の別な実施態様は、一方の脳半球における中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２
分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体に所定レベルの超音
波エネルギーを照射するトランスデューサを有する血栓崩壊システムに関する。
【００１０】
本発明方法およびシステムは、血塊のある特定の血管位置を知るために放射線
診断または画像診断を実施する必要がなく、発作の治療を比較的迅速に行うこと
ができる点で有利である。本発明のさらに別な作用効果および目的は、本発明の
例示的な実施態様を開示する以下の記載から、当業者にとって明らかになるはず
である。なお、本発明は、発明の範囲から逸脱することなく、上記とは異なる自
明な態様、目的および実施態様を実現できるものである。従って、添付図面、目
的および記載は、図示および例示のみを意図し、発明を限定する意図はない。
診断または画像診断を実施する必要がなく、発作の治療を比較的迅速に行うこと
ができる点で有利である。本発明のさらに別な作用効果および目的は、本発明の
例示的な実施態様を開示する以下の記載から、当業者にとって明らかになるはず
である。なお、本発明は、発明の範囲から逸脱することなく、上記とは異なる自
明な態様、目的および実施態様を実現できるものである。従って、添付図面、目
的および記載は、図示および例示のみを意図し、発明を限定する意図はない。
【００１１】
図面の簡単な説明
本件明細書は、冒頭で本発明を特定し明確に請求する特許請求の範囲を記載す
るが、同じことは、添付図面について以下の記載を読めばより良く理解されるは
ずである。
るが、同じことは、添付図面について以下の記載を読めばより良く理解されるは
ずである。
【００１２】
図１は、本発明の開示に従って構成した頭蓋内超音波照射による血栓崩壊シス
テムを示す概略図である。 図２は、本発明のシステムに使用する、頭部に隣接配設したトランスデューサ
を示す垂直横断面図である。 図３は、本発明のシステムに使用するトランスデューサを示す正面図である。
テムを示す概略図である。 図２は、本発明のシステムに使用する、頭部に隣接配設したトランスデューサ
を示す垂直横断面図である。 図３は、本発明のシステムに使用するトランスデューサを示す正面図である。
【００１３】
図４は、本発明の別な実施態様に使用する２次元アレイとしてのトランスデュ
ーサを示す正面図である。 図５は、本発明のシステムに、対応ビームプロファイルをもって使用する例示
的なトランスデューサを示す正面図である。 図６は、本発明のシステムにおける超音波ビームのトランスデューサからの距
離に対する正規化強度の関係を示す軸方向ビームプロファイルである。
ーサを示す正面図である。 図５は、本発明のシステムに、対応ビームプロファイルをもって使用する例示
的なトランスデューサを示す正面図である。 図６は、本発明のシステムにおける超音波ビームのトランスデューサからの距
離に対する正規化強度の関係を示す軸方向ビームプロファイルである。
【００１４】
好適な実施態様の詳細な説明
以下、添付図面について詳しく説明するが、図面全体を通じて、同一符号は、
同一要素を示すものである。図１には、頭蓋内血栓の溶解を促進し、かつ、血栓
崩壊剤の血栓崩壊作用を強化するシステム１０を例示する。該システム１０は、
以下に詳しく説明するトランスデューサ２０で構成する。図１に示すように、シ
ステム１０は、さらに超音波システム１１を備え、薬剤注入システム４０と併用
することができる。本発明で使用する超音波システム１１は、トランスデューサ
２０で超音波波動または超音波エネルギーに変換できる電気エネルギーを発生す
る超音波発振器１４を含むことができる。超音波発振器１４は、調節自在な周波
数発生器１６および／または調節可能なパワー増幅器１８を備えた、通常の設計
のものであればよい。発振器１４は、頭部（Ｈ）の側頭骨を透過し、かつ、望ま
しくない熱的作用、機械的作用や空洞形成作用をもたらさずに頭蓋組織を透過で
きる好適な超音波波動または超音波エネルギーを選択できるものである。本発明
で使用する周波数発生器１６は、好ましくは約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚの範
囲内で周波数を発生するものである。また、本発明で使用するパワー増幅器１８
は、約１５０Ｗまでの範囲で調節可能で、および／または約６０ｄＢまでのゲイ
ンを出力できるものである。さらに、発振器１４のデューティサイクルについて
は、所望に応じて波動を脈動化および／または連続化するために、約１０％から
１００％の範囲で調節することができるものである。
同一要素を示すものである。図１には、頭蓋内血栓の溶解を促進し、かつ、血栓
崩壊剤の血栓崩壊作用を強化するシステム１０を例示する。該システム１０は、
以下に詳しく説明するトランスデューサ２０で構成する。図１に示すように、シ
ステム１０は、さらに超音波システム１１を備え、薬剤注入システム４０と併用
することができる。本発明で使用する超音波システム１１は、トランスデューサ
２０で超音波波動または超音波エネルギーに変換できる電気エネルギーを発生す
る超音波発振器１４を含むことができる。超音波発振器１４は、調節自在な周波
数発生器１６および／または調節可能なパワー増幅器１８を備えた、通常の設計
のものであればよい。発振器１４は、頭部（Ｈ）の側頭骨を透過し、かつ、望ま
しくない熱的作用、機械的作用や空洞形成作用をもたらさずに頭蓋組織を透過で
きる好適な超音波波動または超音波エネルギーを選択できるものである。本発明
で使用する周波数発生器１６は、好ましくは約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚの範
囲内で周波数を発生するものである。また、本発明で使用するパワー増幅器１８
は、約１５０Ｗまでの範囲で調節可能で、および／または約６０ｄＢまでのゲイ
ンを出力できるものである。さらに、発振器１４のデューティサイクルについて
は、所望に応じて波動を脈動化および／または連続化するために、約１０％から
１００％の範囲で調節することができるものである。
【００１５】
トランスデューサ２０は、好ましくは、電気コード２６によって超音波発振器
１４に電気的に接続される。トランスデューサ２０は、電源（例えば、超音波発
振器１４）からの電気を超音波波動または超音波エネルギーに変換し、そして、
この超音波または超音波エネルギーを頭部（Ｈ）内に放射または指向させるよう
に構成することができる。トランスデューサ２０を薬剤注入システム４０と併用
すると、大脳血管における障害物または閉塞物の溶解または除去を促進すること
ができ、および／または投与する薬剤（例えば、血栓崩壊剤）の効力を増強する
ことができる。本発明で使用するトランスデューサ２０の大きさと構成について
は、超音波波動または超音波エネルギー、好ましくは、低エネルギーの超音波が
側頭骨を透過できるように選定される。さらに、トランスデューサ２０は、望ま
しくない熱エネルギーの作用や空洞形成作用が発生しないように構成される。超
音波周波数が比較的高いと、望ましくない減衰や組織の加熱が発生する恐れがあ
る。あまりにも低い周波数は、組織を透過するが、空洞を形成し、組織を損傷す
る恐れがある。トランスデューサ２０が発振する周波数の好適な範囲は、約１０
０ｋＨｚから約１ＭＨｚである。トランスデューサ２０は、ある場合には、約１
００ｋＨｚから約２５０ｋＨｚの範囲にある周波数を発振することができ、別な
特定の場合には、約１２０ｋＨｚの周波数を発振することができる。従って、側
頭骨を始めとする組織への透過を十分に維持した状態で、十分に低い周波数を選
択し、減衰や組織の加熱を最低限に抑制あるいは防止することが望ましい。さら
に、同様な振幅で空洞形成や組織の損傷を引き起こすほど低い周波数を選択すべ
きではない。また、トランスデューサ２０は、強度範囲が約０．５Ｗ／ｃｍ2か
ら約１０Ｗ／ｃｍ2になるように、大きさと構成を選択する必要がある。別な実
施態様の場合、トランスデューサ２０の強度範囲は、約２Ｗ／ｃｍ2までである
。
１４に電気的に接続される。トランスデューサ２０は、電源（例えば、超音波発
振器１４）からの電気を超音波波動または超音波エネルギーに変換し、そして、
この超音波または超音波エネルギーを頭部（Ｈ）内に放射または指向させるよう
に構成することができる。トランスデューサ２０を薬剤注入システム４０と併用
すると、大脳血管における障害物または閉塞物の溶解または除去を促進すること
ができ、および／または投与する薬剤（例えば、血栓崩壊剤）の効力を増強する
ことができる。本発明で使用するトランスデューサ２０の大きさと構成について
は、超音波波動または超音波エネルギー、好ましくは、低エネルギーの超音波が
側頭骨を透過できるように選定される。さらに、トランスデューサ２０は、望ま
しくない熱エネルギーの作用や空洞形成作用が発生しないように構成される。超
音波周波数が比較的高いと、望ましくない減衰や組織の加熱が発生する恐れがあ
る。あまりにも低い周波数は、組織を透過するが、空洞を形成し、組織を損傷す
る恐れがある。トランスデューサ２０が発振する周波数の好適な範囲は、約１０
０ｋＨｚから約１ＭＨｚである。トランスデューサ２０は、ある場合には、約１
００ｋＨｚから約２５０ｋＨｚの範囲にある周波数を発振することができ、別な
特定の場合には、約１２０ｋＨｚの周波数を発振することができる。従って、側
頭骨を始めとする組織への透過を十分に維持した状態で、十分に低い周波数を選
択し、減衰や組織の加熱を最低限に抑制あるいは防止することが望ましい。さら
に、同様な振幅で空洞形成や組織の損傷を引き起こすほど低い周波数を選択すべ
きではない。また、トランスデューサ２０は、強度範囲が約０．５Ｗ／ｃｍ2か
ら約１０Ｗ／ｃｍ2になるように、大きさと構成を選択する必要がある。別な実
施態様の場合、トランスデューサ２０の強度範囲は、約２Ｗ／ｃｍ2までである
。
【００１６】
超音波波動または超音波エネルギーを頭部中に効率よく結合し、および／また
は超音波波動または超音波エネルギーを身体の目的とする部位などに集中的に、
あるいは特異的に指向させるために、トランスデューサ２０の端部などのトラン
スデューサ２０の前部に、１／４波長整合層および／またはレンズ２４を有する
チップを設けることができる。本発明の一つの実施態様では、図２および図５に
示すように、中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を
含む一次治療領域３６のほぼ全体に所定レベルの超音波エネルギーを照射する。
別な実施態様では、この一次治療領域３６は、Ｍ３分枝の他の血管外血栓または
頭蓋内血管血栓の少なくとも実質的部分を含むものである。チップ２４の大きさ
と構成については、超音波エネルギーまたは超音波波動の透過が最適化するよう
に選定すべきである。図３に示すように、トランスデューサ２０の直径または開
口径は、約２ｃｍ以上であればよい。一つの実施態様では、トランスデューサ２
０の直径または開口径は、約５ｃｍ以上である。さらに別な実施態様では、トラ
ンスデューサ２０の直径または開口径は、約６ｃｍである。
は超音波波動または超音波エネルギーを身体の目的とする部位などに集中的に、
あるいは特異的に指向させるために、トランスデューサ２０の端部などのトラン
スデューサ２０の前部に、１／４波長整合層および／またはレンズ２４を有する
チップを設けることができる。本発明の一つの実施態様では、図２および図５に
示すように、中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を
含む一次治療領域３６のほぼ全体に所定レベルの超音波エネルギーを照射する。
別な実施態様では、この一次治療領域３６は、Ｍ３分枝の他の血管外血栓または
頭蓋内血管血栓の少なくとも実質的部分を含むものである。チップ２４の大きさ
と構成については、超音波エネルギーまたは超音波波動の透過が最適化するよう
に選定すべきである。図３に示すように、トランスデューサ２０の直径または開
口径は、約２ｃｍ以上であればよい。一つの実施態様では、トランスデューサ２
０の直径または開口径は、約５ｃｍ以上である。さらに別な実施態様では、トラ
ンスデューサ２０の直径または開口径は、約６ｃｍである。
【００１７】
人体構造や障害物または閉塞物の位置のバラツキや相違に対処するために、約
３ｃｍから約４ｃｍの幅でビームを照射すればよい。一つの具体的な実施態様で
は、ビームを約３ｃｍの幅で照射する。このように、十分な幅でビームを照射す
ることにより、一次治療領域３６を有効に含む二次治療領域３４を照射すること
ができるため、血栓の具体的な血管位置を知るために画像診断などの技術を使用
する必要なく、大多数の発作を治療することができる。
３ｃｍから約４ｃｍの幅でビームを照射すればよい。一つの具体的な実施態様で
は、ビームを約３ｃｍの幅で照射する。このように、十分な幅でビームを照射す
ることにより、一次治療領域３６を有効に含む二次治療領域３４を照射すること
ができるため、血栓の具体的な血管位置を知るために画像診断などの技術を使用
する必要なく、大多数の発作を治療することができる。
【００１８】
超音波波動または超音波エネルギーの中央大脳動脈領域への集中的なあるいは
特異的な照射を促進するために好適なトランスデューサ２０の一つの具体例は、
直径が約６ｃｍで、圧電セラミック材からなるピルボックス状のトランスデュー
サである。一つの実施例では、図５および図６に示すように、全体として、トラ
ンスデューサの前部（例えば、側頭骨上部の皮膚に隣接する部分）と超音波から
の強度が最も高くなる固有焦点位置との間の距離であるレイリー距離（Ｒ）をも
つように、トランスデューサ２０の大きさと構成を選定することができる。
特異的な照射を促進するために好適なトランスデューサ２０の一つの具体例は、
直径が約６ｃｍで、圧電セラミック材からなるピルボックス状のトランスデュー
サである。一つの実施例では、図５および図６に示すように、全体として、トラ
ンスデューサの前部（例えば、側頭骨上部の皮膚に隣接する部分）と超音波から
の強度が最も高くなる固有焦点位置との間の距離であるレイリー距離（Ｒ）をも
つように、トランスデューサ２０の大きさと構成を選定することができる。
【００１９】
図５に、超音波エネルギーまたは超音波波動のビーム２８を放射するトランス
デューサ２０の一例を示す。図５に示すように、超音波エネルギーのビーム２８
は、通常、レイリー距離（Ｒ）として知られている固有な焦点をもつビームであ
り、この距離は、トランスデューサからビームの強度が最大に達する距離までの
距離である。このレイリー距離（Ｒ）は、トランスデューサ２０の動作周波数、
トランスデューサの寸法および超音波波動が通る媒体中の音速によって決定され
る距離である。横断面が円形のトランスデューサ（例えば、図２および図３に示
すトランスデューサ）の場合、以下の関係が成立する。
デューサ２０の一例を示す。図５に示すように、超音波エネルギーのビーム２８
は、通常、レイリー距離（Ｒ）として知られている固有な焦点をもつビームであ
り、この距離は、トランスデューサからビームの強度が最大に達する距離までの
距離である。このレイリー距離（Ｒ）は、トランスデューサ２０の動作周波数、
トランスデューサの寸法および超音波波動が通る媒体中の音速によって決定され
る距離である。横断面が円形のトランスデューサ（例えば、図２および図３に示
すトランスデューサ）の場合、以下の関係が成立する。
【００２０】
Ｒ＝（ｆ／ａ）（Ｄ／２）2
式中、Ｒ＝レイリー距離、
ｆ＝トランスデューサの動作周波数、
Ｄ＝トランスデューサの直径、
ａ＝頭蓋組織内の音速である。
【００２１】
図６に、ビーム２８の軸方向のプロファイルを例示する。正確なプロファイル
は、超音波波動が進行する媒体に応じて変化するものである。例えば、超音波エ
ネルギーが媒体（例えば、頭蓋組織）を進行中に減衰すると、軸方向プロファイ
ル強度が小さくなる。（Ｘ1）位置と（Ｘ2）位置との間の領域が、有効な二次治
療領域３４になる。例えば、図６に示す一つの実施態様では、（Ｘ1）と（Ｘ2）
は、最大強度の５０％のところに位置する。この実施態様では、血栓に最大強度
の少なくとも５０％の強度を照射することによって、治療効果を実現することが
できる。従って、所定強度レベルの超音波エネルギーを照射して、二次治療領域
全体に少なくとも所定レベルの超音波エネルギーを照射することができる。一つ
の実施態様では、図５および図６に示すように、所定のレベルとは、最大強度の
少なくとも５０％を意味する。別な実施態様では、所定レベルは最大強度レベル
の少なくとも７５％である。さらに別な実施態様では、所定レベルは最大強度レ
ベルの少なくとも９０％かあるいは少なくとも９５％である。なお、最大レベル
の５０％未満の強度レベルも使用可能である。
は、超音波波動が進行する媒体に応じて変化するものである。例えば、超音波エ
ネルギーが媒体（例えば、頭蓋組織）を進行中に減衰すると、軸方向プロファイ
ル強度が小さくなる。（Ｘ1）位置と（Ｘ2）位置との間の領域が、有効な二次治
療領域３４になる。例えば、図６に示す一つの実施態様では、（Ｘ1）と（Ｘ2）
は、最大強度の５０％のところに位置する。この実施態様では、血栓に最大強度
の少なくとも５０％の強度を照射することによって、治療効果を実現することが
できる。従って、所定強度レベルの超音波エネルギーを照射して、二次治療領域
全体に少なくとも所定レベルの超音波エネルギーを照射することができる。一つ
の実施態様では、図５および図６に示すように、所定のレベルとは、最大強度の
少なくとも５０％を意味する。別な実施態様では、所定レベルは最大強度レベル
の少なくとも７５％である。さらに別な実施態様では、所定レベルは最大強度レ
ベルの少なくとも９０％かあるいは少なくとも９５％である。なお、最大レベル
の５０％未満の強度レベルも使用可能である。
【００２２】
図６に示すように、強度は、距離の関数としての関係がある結果、（Ｘ2）お
よび（Ｒ）の間の距離が（Ｘ1）および（Ｒ）の間の距離より大きくなる。従っ
て、二次治療領域を設定する場合、超音波ビームのレイリー距離（Ｒ）が、図５
および図６に示すように、一次治療領域３６の少なくとも実質的に中心に位置す
るように超音波システムを設計構成することができる。レイリー距離（Ｒ）が中
心に位置すると、一次治療領域３６の中心において超音波エネルギーの強度が最
大になる。あるいは、レイリー距離（Ｒ）を一次治療領域３６の中心からトラン
スデューサ寄りに設定し、音波の（Ｔ1）および（Ｔ2）における強度がほぼ等し
くなるようにビーム２８を配向させることも可能である。ビームをこのように配
向させることは、一次治療領域３６の各位置における音波の強度を最大化するこ
とができるため、有用である。さらに別な実施態様では、一次治療領域３６の中
心が二次治療領域の中央、即ち、Ｘ1とＸ2との中間に位置するように、ビームを
設定することも可能である。このようにビームを設定すると、通常の一次治療領
域の両側より広い照射領域を最大化することができるため、可能な限り広い血栓
領域を照射することができる。
よび（Ｒ）の間の距離が（Ｘ1）および（Ｒ）の間の距離より大きくなる。従っ
て、二次治療領域を設定する場合、超音波ビームのレイリー距離（Ｒ）が、図５
および図６に示すように、一次治療領域３６の少なくとも実質的に中心に位置す
るように超音波システムを設計構成することができる。レイリー距離（Ｒ）が中
心に位置すると、一次治療領域３６の中心において超音波エネルギーの強度が最
大になる。あるいは、レイリー距離（Ｒ）を一次治療領域３６の中心からトラン
スデューサ寄りに設定し、音波の（Ｔ1）および（Ｔ2）における強度がほぼ等し
くなるようにビーム２８を配向させることも可能である。ビームをこのように配
向させることは、一次治療領域３６の各位置における音波の強度を最大化するこ
とができるため、有用である。さらに別な実施態様では、一次治療領域３６の中
心が二次治療領域の中央、即ち、Ｘ1とＸ2との中間に位置するように、ビームを
設定することも可能である。このようにビームを設定すると、通常の一次治療領
域の両側より広い照射領域を最大化することができるため、可能な限り広い血栓
領域を照射することができる。
【００２３】
脳の両側を一度に治療できるというのが、本発明の技術思想である。しかし、
本発明は、脳の片側を治療するためにも有用である。脳の片側を治療した場合、
偶然ではあるが、脳の他方の側も治療できることがある。患者の症状により、血
栓が脳のどちらの側にあるかがわかる。例えば、身体の右側に麻痺や衰弱が認め
られる場合には、脳の左側に血栓が存在していることになる。成人における脳の
中心線３０（図２を参照）は、代表的には、トランスデューサ２０から約６ｃｍ
から７．５ｃｍの距離のところにある。一つの実施態様では、一次治療領域は、
トランスデューサ２０から約２ｃｍの距離Ｔ1で始まり、トランスデューサ２０
から約７ｃｍの距離Ｔ2まで続く。さらに、一次治療領域全体にわたる一次治療
領域の幅（Ｗ）は、約３ｃｍから約４ｃｍである。頭蓋内に血栓がある場合、こ
の一次治療領域内に認められる確率は非常に高い。
本発明は、脳の片側を治療するためにも有用である。脳の片側を治療した場合、
偶然ではあるが、脳の他方の側も治療できることがある。患者の症状により、血
栓が脳のどちらの側にあるかがわかる。例えば、身体の右側に麻痺や衰弱が認め
られる場合には、脳の左側に血栓が存在していることになる。成人における脳の
中心線３０（図２を参照）は、代表的には、トランスデューサ２０から約６ｃｍ
から７．５ｃｍの距離のところにある。一つの実施態様では、一次治療領域は、
トランスデューサ２０から約２ｃｍの距離Ｔ1で始まり、トランスデューサ２０
から約７ｃｍの距離Ｔ2まで続く。さらに、一次治療領域全体にわたる一次治療
領域の幅（Ｗ）は、約３ｃｍから約４ｃｍである。頭蓋内に血栓がある場合、こ
の一次治療領域内に認められる確率は非常に高い。
【００２４】
（Ｘ1）と（Ｘ2）が一次治療領域３６を含むように二次治療領域３４を設定す
るためには、レイリー距離（Ｒ）として約３ｃｍから約６ｃｍが必要である。別
な実施例では、レイリー距離（Ｒ）は、約６．２ｃｍである。
るためには、レイリー距離（Ｒ）として約３ｃｍから約６ｃｍが必要である。別
な実施例では、レイリー距離（Ｒ）は、約６．２ｃｍである。
【００２５】
一つの実施態様では、（Ｘ1）と（Ｘ2）の間にあるビームのビーム幅（Ｗ）は
、約３ｃｍから約４ｃｍである。ビーム幅については、例えば、周波数を固定し
た状態で、トランスデューサ２０の直径（Ｄ）または開口径を変えることによっ
て調節することができる。３−ｄＢビーム幅としても知られているレイリー距離
（Ｒ）でのビーム幅（Ｗ）は、トランスデューサ２０の直径（Ｄ）の約半分であ
る。従って、トランスデューサ２０として、直径が約６ｃｍの円形開口をもつも
のを使用すると、トランスデューサの固有焦点で約３ｃｍの３−ｄＢ幅をもつビ
ームが発生する。治療領域に最大超音波エネルギーの少なくとも半分の超音波エ
ネルギーを照射した場合、半強度ビーム幅は、約３ｃｍから約４ｃｍになる。
、約３ｃｍから約４ｃｍである。ビーム幅については、例えば、周波数を固定し
た状態で、トランスデューサ２０の直径（Ｄ）または開口径を変えることによっ
て調節することができる。３−ｄＢビーム幅としても知られているレイリー距離
（Ｒ）でのビーム幅（Ｗ）は、トランスデューサ２０の直径（Ｄ）の約半分であ
る。従って、トランスデューサ２０として、直径が約６ｃｍの円形開口をもつも
のを使用すると、トランスデューサの固有焦点で約３ｃｍの３−ｄＢ幅をもつビ
ームが発生する。治療領域に最大超音波エネルギーの少なくとも半分の超音波エ
ネルギーを照射した場合、半強度ビーム幅は、約３ｃｍから約４ｃｍになる。
【００２６】
図６に示すように、ビームプロファイルに、一つかそれ以上の定焦点高強度ス
ポット３２を設定することが可能である。実施態様にもよるが、これらスポット
３２の数を減らすか、あるいはスポット自体を省略することが望ましい場合もあ
る。例えば、頭部（Ｈ）の周囲に等角アレイトランスデューサを配設すると、ス
ポット３２の数を減らすか、あるいはスポット自体を省略することができる。
ポット３２を設定することが可能である。実施態様にもよるが、これらスポット
３２の数を減らすか、あるいはスポット自体を省略することが望ましい場合もあ
る。例えば、頭部（Ｈ）の周囲に等角アレイトランスデューサを配設すると、ス
ポット３２の数を減らすか、あるいはスポット自体を省略することができる。
【００２７】
頭部（Ｈ）への高周波照射を強化し、最適化するため、１／４波長整合層をト
ランスデューサ２０に配設してもよい。異なる構造の頭部への超音波エネルギー
または超音波波動の結合を促進するために、一体化ゲルパッド２５を配設するこ
とも可能である。
ランスデューサ２０に配設してもよい。異なる構造の頭部への超音波エネルギー
または超音波波動の結合を促進するために、一体化ゲルパッド２５を配設するこ
とも可能である。
【００２８】
本発明におけるトランスデューサ２０としては、図２に例示するように、治療
の侵襲性を最小限に抑えることができるように、頭蓋内超音波照射用として構成
したトランスデューサを使用することができる。
の侵襲性を最小限に抑えることができるように、頭蓋内超音波照射用として構成
したトランスデューサを使用することができる。
【００２９】
本発明の方法およびシステムに用いるトランスデューサ２０内に、適宜、通常
の冷却装置を配設すると、周囲の生体組織が超音波波動または超音波エネルギー
の伝達および透過によって燃焼するか、あるいは過熱するのを防止するのに役立
つ。熱電対をトランスデューサ２０の縁部に取り付け、使用時に温度をモニター
してもよい。また、冷媒をトランスデューサ２０から離れたところにある冷媒源
からトランスデューサ２０に供給することも可能である。冷媒としては、空気ま
たは液体のいずれかを使用する。
の冷却装置を配設すると、周囲の生体組織が超音波波動または超音波エネルギー
の伝達および透過によって燃焼するか、あるいは過熱するのを防止するのに役立
つ。熱電対をトランスデューサ２０の縁部に取り付け、使用時に温度をモニター
してもよい。また、冷媒をトランスデューサ２０から離れたところにある冷媒源
からトランスデューサ２０に供給することも可能である。冷媒としては、空気ま
たは液体のいずれかを使用する。
【００３０】
本発明では、一つ以上のトランスデューサ２０を使用することができ、それぞ
れを各頭部の構造のバラツキに対処できるように選択的に調節すればよい。図４
に示すように、トランスデューサ１２０は、二次元等角アレイなどのトランスデ
ューサのアレイとして構成してもよい。トランスデューサアレイにおける個々の
トランスデューサ要素のパターンは、正方形パターン、六角形パターン、セグメ
ント化リングパターン、あるいはトランスデューサの放射領域にマッチし、適当
な設計の発振装置によって制御できる他のパターンであればよい。ビームは、例
えば焦点をもつ場合には、アレイ内の各トランスデューサのそれぞれからの累積
超音波放射によって特性化することができる。
れを各頭部の構造のバラツキに対処できるように選択的に調節すればよい。図４
に示すように、トランスデューサ１２０は、二次元等角アレイなどのトランスデ
ューサのアレイとして構成してもよい。トランスデューサアレイにおける個々の
トランスデューサ要素のパターンは、正方形パターン、六角形パターン、セグメ
ント化リングパターン、あるいはトランスデューサの放射領域にマッチし、適当
な設計の発振装置によって制御できる他のパターンであればよい。ビームは、例
えば焦点をもつ場合には、アレイ内の各トランスデューサのそれぞれからの累積
超音波放射によって特性化することができる。
【００３１】
本発明のシステムには、保持装置を配設し、頭部（Ｈ）へのトランスデューサ
２０の適正な位置決めを容易にし、頭蓋内循環系、特に中央大脳動脈領域への効
果を増強してもよい。さらに、使用時および治療時にトランスデューサ２０を目
的の位置に維持し、超音波波動または超音波エネルギーの効果および／または効
力を増強できるように、保持装置を配置してもよい。このような保持装置の具体
例としては、頭部ハーネス、ストラップ、フレーム、ヘルメットなどがある。保
持装置にトランスデューサ２０を着脱自在に取り付けてもよく、あるいは永久的
に取り付けてもよい。
２０の適正な位置決めを容易にし、頭蓋内循環系、特に中央大脳動脈領域への効
果を増強してもよい。さらに、使用時および治療時にトランスデューサ２０を目
的の位置に維持し、超音波波動または超音波エネルギーの効果および／または効
力を増強できるように、保持装置を配置してもよい。このような保持装置の具体
例としては、頭部ハーネス、ストラップ、フレーム、ヘルメットなどがある。保
持装置にトランスデューサ２０を着脱自在に取り付けてもよく、あるいは永久的
に取り付けてもよい。
【００３２】
薬剤注入システム４０としては、流体を身体Ｂの循環系に注入する通常の血管
内ＩＶ注入システムならば、任意のものが使用できる。血栓崩壊剤または血栓崩
壊液４８は、一般にＩＶバッグやＩＶビンなどの容器４２に封入し、カテーテル
４４を介して身体Ｂと流体連絡するものである。崩壊液４８は、好ましくは１８
−２２ゲージ針などの適正なゲージをもつ針４６により注入し、血管内を通じて
身体Ｂ内に注入する。
内ＩＶ注入システムならば、任意のものが使用できる。血栓崩壊剤または血栓崩
壊液４８は、一般にＩＶバッグやＩＶビンなどの容器４２に封入し、カテーテル
４４を介して身体Ｂと流体連絡するものである。崩壊液４８は、好ましくは１８
−２２ゲージ針などの適正なゲージをもつ針４６により注入し、血管内を通じて
身体Ｂ内に注入する。
【００３３】
本発明における血栓崩壊液または血栓崩壊剤４８としては、血塊などの大脳血
管内障害物の除去を促進するか、あるいは閉塞した大脳血管内の血栓崩壊作用を
強化する崩壊液か崩壊剤であれば、任意のものが使用できる。本発明で使用する
血栓崩壊液または血栓崩壊剤４８の適当な実例には、血栓崩壊剤の適当な溶液や
適当な投与薬がある。
管内障害物の除去を促進するか、あるいは閉塞した大脳血管内の血栓崩壊作用を
強化する崩壊液か崩壊剤であれば、任意のものが使用できる。本発明で使用する
血栓崩壊液または血栓崩壊剤４８の適当な実例には、血栓崩壊剤の適当な溶液や
適当な投与薬がある。
【００３４】
本発明では、任意の血栓崩壊剤や任意の抗血小板薬を使用することができる。
本発明が対象とする大脳血塊やその他の障害物若しくは閉塞物を緩和するのに好
適な薬剤の具体例には、ｒｔ−ＰＡなどの組換え組織プラスミノゲン活性剤があ
る。別な実施例では、ａｂｃｉｘｉｍａｂやその他の抗血小板薬を使用する。ｒ
ｔ−ＰＡの好適な投与量、即ち投与濃度は、約０．９ｍｇ／体重１ｋｇであれば
よい。投与量のうち約１０％を治療開始時に丸薬として投与するのが好ましく、
そして、残りの部分を約１時間にわたって投与するのが好ましい。あるいは、本
発明で使用するｒｔ−ＰＴの好適な投与量、即ち投与濃度は、０．９ｍｇ／体重
１ｋｇ未満であってもよい。
本発明が対象とする大脳血塊やその他の障害物若しくは閉塞物を緩和するのに好
適な薬剤の具体例には、ｒｔ−ＰＡなどの組換え組織プラスミノゲン活性剤があ
る。別な実施例では、ａｂｃｉｘｉｍａｂやその他の抗血小板薬を使用する。ｒ
ｔ−ＰＡの好適な投与量、即ち投与濃度は、約０．９ｍｇ／体重１ｋｇであれば
よい。投与量のうち約１０％を治療開始時に丸薬として投与するのが好ましく、
そして、残りの部分を約１時間にわたって投与するのが好ましい。あるいは、本
発明で使用するｒｔ−ＰＴの好適な投与量、即ち投与濃度は、０．９ｍｇ／体重
１ｋｇ未満であってもよい。
【００３５】
別な実施態様では、血栓崩壊剤（例えば、ｔ−ＰＡ）をカプセル化するか、さ
もなければ血栓崩壊剤が身体（Ｂ）に注入され、そして、対象としない領域に影
響を及ぼさずに、循環系を介して伝達できるように十分な保護作用をもつ媒体に
封入してもよい。この保護媒体は、本発明で使用する超音波装置１１が発生する
超音波波動または超音波エネルギーによって、破裂するか、それとも血栓崩壊剤
を露出することができる媒体である。従って、血栓崩壊剤を患部に確実に作用さ
せることができ、これによって身体の他の部位への悪影響を最小限に抑えること
ができる。このようなカプセル化材の好適な具体例には、架橋アルブミンからな
るマイクロバルーン、脂質ビヒクル及び標的化材などがあり、あるいは血液産物
に相溶性を示す他のタンパク質がある。カプセル化のサイズについては、（例え
ば、肺臓を始めとする）身体全体にカプセル化剤が行き渡り、にもかかわらず外
部からの超音波の照射により簡単にカプセル化剤を簡単に破壊できるように最適
化される。さらに別な本発明の実施態様では、血塊のある位置で空洞形成核剤と
して作用する標的化ガス充填エコーコントラスト剤を使用する。
もなければ血栓崩壊剤が身体（Ｂ）に注入され、そして、対象としない領域に影
響を及ぼさずに、循環系を介して伝達できるように十分な保護作用をもつ媒体に
封入してもよい。この保護媒体は、本発明で使用する超音波装置１１が発生する
超音波波動または超音波エネルギーによって、破裂するか、それとも血栓崩壊剤
を露出することができる媒体である。従って、血栓崩壊剤を患部に確実に作用さ
せることができ、これによって身体の他の部位への悪影響を最小限に抑えること
ができる。このようなカプセル化材の好適な具体例には、架橋アルブミンからな
るマイクロバルーン、脂質ビヒクル及び標的化材などがあり、あるいは血液産物
に相溶性を示す他のタンパク質がある。カプセル化のサイズについては、（例え
ば、肺臓を始めとする）身体全体にカプセル化剤が行き渡り、にもかかわらず外
部からの超音波の照射により簡単にカプセル化剤を簡単に破壊できるように最適
化される。さらに別な本発明の実施態様では、血塊のある位置で空洞形成核剤と
して作用する標的化ガス充填エコーコントラスト剤を使用する。
【００３６】
本発明は、急性の発作患者の治療に適用することができる。所定コースの治療
の適用を決定したならば、薬剤注入システム４０を患者身体（Ｂ）の静脈内に接
続する。即ち、針４６を皮膚に刺し、循環系に挿入する。適当な動脈または静脈
に針４６を挿入し、血栓崩壊液４８を閉塞または血塊のある位置に迅速かつ効率
よく送り込むのが好ましい。挿入する血管の具体例には、とう骨血管（図１を参
照）、肘前血管、鎖骨下血管、大腿静脈、大腿静脈がある。針４６を正しく挿入
し、確実に固定したならば、弁５０を開放位置に開き、血栓崩壊液４８を容器か
らカテーテル４４と針４６を通過させて身体Ｂに送り込む。
の適用を決定したならば、薬剤注入システム４０を患者身体（Ｂ）の静脈内に接
続する。即ち、針４６を皮膚に刺し、循環系に挿入する。適当な動脈または静脈
に針４６を挿入し、血栓崩壊液４８を閉塞または血塊のある位置に迅速かつ効率
よく送り込むのが好ましい。挿入する血管の具体例には、とう骨血管（図１を参
照）、肘前血管、鎖骨下血管、大腿静脈、大腿静脈がある。針４６を正しく挿入
し、確実に固定したならば、弁５０を開放位置に開き、血栓崩壊液４８を容器か
らカテーテル４４と針４６を通過させて身体Ｂに送り込む。
【００３７】
図２に例示するように、トランスデューサ２０は、身体（Ｂ）の頭部（Ｈ）付
近か、あるいはこれに隣接して配置することができ、そして、好ましくは、こめ
かみ付近、あるいはこれに隣接して配置する。特に、トランスデューサ２０につ
いては、固有焦点のレイリー距離（Ｒ）が約３ｃｍから約６ｃｍのものを選定、
位置決め、付勢して、図５および図６に示すように、二次治療領域３４が血栓の
ある確率の高い領域３６を含むようにする。
近か、あるいはこれに隣接して配置することができ、そして、好ましくは、こめ
かみ付近、あるいはこれに隣接して配置する。特に、トランスデューサ２０につ
いては、固有焦点のレイリー距離（Ｒ）が約３ｃｍから約６ｃｍのものを選定、
位置決め、付勢して、図５および図６に示すように、二次治療領域３４が血栓の
ある確率の高い領域３６を含むようにする。
【００３８】
発振器１４を電気源に接続し、付勢する（即ち、オン状態にする）と、電流が
コード２６を介してトランスデューサ２０に流れる。このトランスデューサ２０
において、電気エネルギーを超音波波動に転換または変換する。好ましくは、側
頭骨を介して、発生した超音波エネルギーまたは超音波波動を身体Ｂに照射し、
中央大脳動脈内などにある障害物や閉塞物（例えば、血塊）に照射する。トラン
スデューサ２０は、約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚ、例えば、約１００ｋＨｚか
ら約２５０ｋＨｚの範囲にある周波数で、超音波動または超音波エネルギー（Ｕ
Ｓ）を放射、指向、放出または供給することができるものである。一つの具体的
な実施態様では、トランスデューサの周波数は、約１２０ｋＨｚである。音波の
振幅、即ち強度は、約０．５Ｗ／ｃｍ2から約１０Ｗ／ｃｍ2である。一つの実施
態様では、この振幅、即ち強度は、所望に応じて２Ｗ／ｃｍ2以下にすることが
できる。超音波波動または超音波エネルギーのデューティサイクルについては、
所望に応じて調節することができ、約１０％〜１００％（即ち、連続波）の範囲
で設定できる。血栓崩壊液４８を静脈投与している間、超音波波動または超音波
エネルギーを放射、指向、放出または供給するが、この時間は加減できる。
コード２６を介してトランスデューサ２０に流れる。このトランスデューサ２０
において、電気エネルギーを超音波波動に転換または変換する。好ましくは、側
頭骨を介して、発生した超音波エネルギーまたは超音波波動を身体Ｂに照射し、
中央大脳動脈内などにある障害物や閉塞物（例えば、血塊）に照射する。トラン
スデューサ２０は、約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚ、例えば、約１００ｋＨｚか
ら約２５０ｋＨｚの範囲にある周波数で、超音波動または超音波エネルギー（Ｕ
Ｓ）を放射、指向、放出または供給することができるものである。一つの具体的
な実施態様では、トランスデューサの周波数は、約１２０ｋＨｚである。音波の
振幅、即ち強度は、約０．５Ｗ／ｃｍ2から約１０Ｗ／ｃｍ2である。一つの実施
態様では、この振幅、即ち強度は、所望に応じて２Ｗ／ｃｍ2以下にすることが
できる。超音波波動または超音波エネルギーのデューティサイクルについては、
所望に応じて調節することができ、約１０％〜１００％（即ち、連続波）の範囲
で設定できる。血栓崩壊液４８を静脈投与している間、超音波波動または超音波
エネルギーを放射、指向、放出または供給するが、この時間は加減できる。
【００３９】
好適な実施態様では、ストラップやその他の固定装置を使用して、頭部こめか
み付近に、あるいはこれに隣接してトランスデューサ２０を固定することも可能
である。
み付近に、あるいはこれに隣接してトランスデューサ２０を固定することも可能
である。
【００４０】
以上説明してきた本発明のシステム１０および方法は、頭蓋内血栓の崩壊（溶
解）に有用である。超音波エネルギーを一次治療領域に照射すると、血栓崩壊剤
の効力を強化することができる。従って、本発明の幾つかの実施態様では、上記
治療技術を使用すると、血栓崩壊剤の投与量を少量にすることができ、これによ
って、出血合併症などの望ましくない副作用の発生する恐れを低減することがで
きる。さらに、上記システムおよび方法は、一次領域を標的とする超音波領域を
設定するものである。従って、血栓の正確な血管位置を知るために、放射線診断
や画像診断が必要ないため、治療をより早い時期に開始することができる。
解）に有用である。超音波エネルギーを一次治療領域に照射すると、血栓崩壊剤
の効力を強化することができる。従って、本発明の幾つかの実施態様では、上記
治療技術を使用すると、血栓崩壊剤の投与量を少量にすることができ、これによ
って、出血合併症などの望ましくない副作用の発生する恐れを低減することがで
きる。さらに、上記システムおよび方法は、一次領域を標的とする超音波領域を
設定するものである。従って、血栓の正確な血管位置を知るために、放射線診断
や画像診断が必要ないため、治療をより早い時期に開始することができる。
【００４１】
本発明のシステムは、携帯性があり、しかも使いやすいため、病院に到着する
前に、治療を開始することさえ可能である。例えば、現場での救急救命士による
治療の開始、および／または救急車中での治療が可能である。
前に、治療を開始することさえ可能である。例えば、現場での救急救命士による
治療の開始、および／または救急車中での治療が可能である。
【００４２】
以上本発明を好適な実施態様について説明してきたが、本発明の範囲から逸脱
することなく、当業者ならば本発明の応用範囲をさらに広げることができるはず
である。例えば、本発明では、上記以外の血栓崩壊剤を使用することも可能であ
る。さらに、この開示により図示しかつ説明してきた幾つかのトランスデューサ
は、断面が円形であるが、（例えば、三角形、正方形、辺の数が４以上の多角形
などの）多角形、楕円形、その他の幾何学的形状を始めとする形状をもつトラン
スデューサを使用することも可能である。さらに、二次治療領域を設定する別な
方法も使用することができ、例えば、球形セグメントでビームを焦点合わせして
もよく、トランスデューサにレンズを取り付けたり、形成してもよく、等角２次
元アレイを使用してもよく、および／またはヘルメットを設けて、頭部に配設さ
れるトランスデューサを受け取るようにしてもよい。このような潜在的な応用例
については、幾つか説明したが、当業者にとってはこれら以外の応用例も明らか
なはずである。従って、本発明の範囲については、特許請求の範囲に従って解釈
すべきであり、図面に図示し、明細書で説明した細部、構造および動作の制限を
受けるものではない。
することなく、当業者ならば本発明の応用範囲をさらに広げることができるはず
である。例えば、本発明では、上記以外の血栓崩壊剤を使用することも可能であ
る。さらに、この開示により図示しかつ説明してきた幾つかのトランスデューサ
は、断面が円形であるが、（例えば、三角形、正方形、辺の数が４以上の多角形
などの）多角形、楕円形、その他の幾何学的形状を始めとする形状をもつトラン
スデューサを使用することも可能である。さらに、二次治療領域を設定する別な
方法も使用することができ、例えば、球形セグメントでビームを焦点合わせして
もよく、トランスデューサにレンズを取り付けたり、形成してもよく、等角２次
元アレイを使用してもよく、および／またはヘルメットを設けて、頭部に配設さ
れるトランスデューサを受け取るようにしてもよい。このような潜在的な応用例
については、幾つか説明したが、当業者にとってはこれら以外の応用例も明らか
なはずである。従って、本発明の範囲については、特許請求の範囲に従って解釈
すべきであり、図面に図示し、明細書で説明した細部、構造および動作の制限を
受けるものではない。
【図１】
図１は、本発明の開示に従って構成した頭蓋内超音波照射による血栓崩壊シス
テムを示す概略図である。
テムを示す概略図である。
【図２】
図２は、本発明システムに使用する、頭部に隣接配設したトランスデューサを
示す垂直横断面図である。
示す垂直横断面図である。
【図３】
図３は、本発明のシステムに使用するトランスデューサを示す正面図である。
【図４】
図４は、本発明の別な実施態様に使用する２次元アレイとしてのトランスデュ
ーサを示す正面図である。
ーサを示す正面図である。
【図５】
図５は、本発明システムに、対応ビームプロファイルをもって使用する例示的
なトランスデューサを示す正面図である。
なトランスデューサを示す正面図である。
【図６】
図６は、本発明システムにおける超音波ビームのトランスデューサからの距離
に対する正規化強度の関係を示す軸方向ビームプロファイルである。
に対する正規化強度の関係を示す軸方向ビームプロファイルである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ
Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ
，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，
ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 バッセ ローレンス ジェー．
アメリカ合衆国 41017 ケンタッキー州、
フォート ミッチェル、ロングメドウ レ
ーン 345
(72)発明者 ワグナー ケネス アール．
アメリカ合衆国 45251 オハイオ州、シ
ンシナティ、ブロックトン ドライブ
3966
Ｆターム(参考） 4C060 JJ25 JJ27 MM25
Claims (32)
- 【請求項１】 ａ）個体の一方の脳半球における中央大脳動脈のＭ１分枝お
よびＭ２分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体に、所定レ
ベルの超音波エネルギーを照射する工程、並びに、 ｂ）個体に血栓崩壊剤を投与する工程 を有する頭蓋内超音波照射による血栓崩壊方法。 - 【請求項２】 トランスデューサによって、所定レベルの超音波エネルギー
を照射する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 トランスデューサが、一次治療領域を設定するトランスデュ
ーサのアレイを有する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 トランスデューサのアレイが、２次元等角アレイを含む請求
項３記載の方法。 - 【請求項５】 トランスデューサが円形横断面を有し、その直径が約６ｃｍ
である請求項２記載の方法。 - 【請求項６】 約３ｃｍから約６ｃｍのレイリー距離で超音波エネルギーを
照射する請求項２記載の方法。 - 【請求項７】 一方の脳半球に固有焦点を設定するレイリー距離で超音波エ
ネルギーを照射する請求項２記載の方法。 - 【請求項８】 頭蓋骨の片側に隣接してトランスデューサを配設し、頭蓋骨
の片側に隣接する一方の脳半球に固有焦点を設定するレイリー距離で超音波エネ
ルギーをエネルギービームとして照射する請求項２記載の方法。 - 【請求項９】 トランスデューサが、約１００ｋＨｚから約２５０ｋＨｚの
超音波周波数を発振する請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 トランスデューサが、約１２０ｋＨｚの超音波周波数を発
振する請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 ビーム幅が約３ｃｍから約４ｃｍのエネルギービームとし
て超音波を照射する請求項１記載の方法。 - 【請求項１２】 固有焦点におけるビーム幅が約３ｃｍのエネルギービーム
として超音波エネルギーを照射する請求項１記載の方法。 - 【請求項１３】 血栓崩壊剤がｔ−ＰＡを含有するものである請求項１記載
の方法。 - 【請求項１４】 一次治療領域が、さらに中央大脳動脈のＭ３分枝の少なく
とも一部を含む請求項１記載の方法。 - 【請求項１５】 血栓崩壊剤が所定レベルの超音波エネルギーによって活性
化される請求項１記載の方法。 - 【請求項１６】 血栓崩壊剤が、所定レベルの超音波エネルギーに照射され
たときに血栓崩壊剤を放出する保護材に封入されている請求項５記載の方法。 - 【請求項１７】 一方の脳半球における中央大脳動脈のＭ１分枝およびＭ２
分枝の少なくとも実質的部分を含む一次治療領域のほぼ全体に所定レベルの超音
波エネルギーを照射するトランスデューサを有する頭蓋内超音波照射による血栓
崩壊システム。 - 【請求項１８】 トランスデューサが、二次治療領域を設定するトランスデ
ューサのアレイを有する請求項１７記載のシステム。 - 【請求項１９】 トランスデューサの直径が約６ｃｍである請求項１７記載
のシステム。 - 【請求項２０】 一次治療領域が、さらに一方の脳半球における中央大脳動
脈のＭ３分枝の少なくとも一部を含む請求項１７記載のシステム。 - 【請求項２１】 トランスデューサを調節して、超音波エネルギーのデュー
ティサイクルを変えることができるように構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項２２】 トランスデューサを調節して、デューティサイクルを約１
０％から１００％の範囲で変えることができるように構成した請求項２１記載の
システム。 - 【請求項２３】 トランスデューサが、約１０％から１００％のデューティ
サイクルで超音波エネルギーを発振するように構成した請求項１７記載のシステ
ム。 - 【請求項２４】 トランスデューサが、約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚの超
音波周波数を発振するように構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項２５】 トランスデューサが、約１００ｋＨｚから約２５０ｋＨｚ
の超音波周波数を発振するように構成した請求項２４記載のシステム。 - 【請求項２６】 トランスデューサが、約１２０ｋＨｚの超音波周波数を発
振するように構成した請求項２５記載のシステム。 - 【請求項２７】 トランスデューサが、約０．５Ｗ／ｃｍ2から約２Ｗ／ｃ
ｍ2の超音振幅を発振するように構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項２８】 トランスデューサを調節して、超音波振幅を選択できるよ
うに構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項２９】 トランスデューサを調節して、約０．５Ｗ／ｃｍ2から約
２Ｗ／ｃｍ2の超音波振幅を選択できるように構成した請求項２８記載のシステ
ム。 - 【請求項３０】 全体的にトランスデューサから離れ、かつ、中央大脳動脈
のＭ１分枝およびＭ２分枝の方に向かう方向にトランスデューサが超音波エネル
ギーを放射し、ビームのレイリー距離が該トランスデューサから約３ｃｍから約
６ｃｍになるように構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項３１】 トランスデューサが、幅が約３ｃｍから約４ｃｍの超音波
ビームを発振するように構成した請求項１７記載のシステム。 - 【請求項３２】 トランスデューサが、固有焦点で約３ｃｍの幅を発振する
ように構成した請求項１７記載のシステム。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US16297699P | 1999-11-01 | 1999-11-01 | |
| US60/162,976 | 1999-11-01 | ||
| US24198600P | 2000-10-20 | 2000-10-20 | |
| US60/241,986 | 2000-10-20 | ||
| PCT/US2000/030104 WO2001032258A2 (en) | 1999-11-01 | 2000-11-01 | Transcranial ultrasound thrombolysis system and method of treating a stroke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003523794A true JP2003523794A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=26859208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001534461A Pending JP2003523794A (ja) | 1999-11-01 | 2000-11-01 | 頭蓋内超音波照射による血栓崩壊システムおよび発作治療方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1225837A2 (ja) |
| JP (1) | JP2003523794A (ja) |
| AU (1) | AU1579901A (ja) |
| CA (1) | CA2389669C (ja) |
| WO (1) | WO2001032258A2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500084A (ja) * | 2006-08-11 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 脳血流画像化、及びマイクロバブルを用いた血餅溶解をする超音波システム |
| WO2012132720A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | 株式会社 日立メディコ | 薬剤導入装置及び薬剤導入システム |
| US8915855B2 (en) | 2009-09-03 | 2014-12-23 | Samsung Medison Co., Ltd. | Ultrasound system and method for providing multiple plane images for a plurality of views |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050124897A1 (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-09 | Scimed Life Systems, Inc. | Apparatus and methods for delivering acoustic energy to body tissue |
| WO2005122933A1 (ja) * | 2004-06-21 | 2005-12-29 | Hiroshi Furuhata | 超音波脳梗塞治療装置 |
| AU2006246311B2 (en) * | 2005-05-12 | 2008-08-21 | Compumedics Medical Innovations Pty Ltd | Ultrasound diagnosis and treatment apparatus |
| EP1885248B1 (en) * | 2005-05-12 | 2014-12-31 | Compumedics Medical Innovations Pty Ltd | Ultrasound diagnosis and treatment apparatus |
| WO2019094802A1 (en) * | 2017-11-09 | 2019-05-16 | Montefiore Medical Center | Low energy immune priming for treating cancer and metastasis |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5217018A (en) * | 1989-05-16 | 1993-06-08 | Hewlett-Packard Company | Acoustic transmission through cladded core waveguide |
| US5313944A (en) * | 1992-09-21 | 1994-05-24 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Measurement of internal body structure during biomagnetometry |
| US5944687A (en) * | 1996-04-24 | 1999-08-31 | The Regents Of The University Of California | Opto-acoustic transducer for medical applications |
-
2000
- 2000-11-01 AU AU15799/01A patent/AU1579901A/en not_active Abandoned
- 2000-11-01 JP JP2001534461A patent/JP2003523794A/ja active Pending
- 2000-11-01 EP EP00978327A patent/EP1225837A2/en not_active Withdrawn
- 2000-11-01 WO PCT/US2000/030104 patent/WO2001032258A2/en not_active Application Discontinuation
- 2000-11-01 CA CA2389669A patent/CA2389669C/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010500084A (ja) * | 2006-08-11 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 脳血流画像化、及びマイクロバブルを用いた血餅溶解をする超音波システム |
| JP2014000431A (ja) * | 2006-08-11 | 2014-01-09 | Koninklijke Philips Nv | 脳血流画像化、及びマイクロバブルを用いた血餅溶解をする超音波システム |
| US8915855B2 (en) | 2009-09-03 | 2014-12-23 | Samsung Medison Co., Ltd. | Ultrasound system and method for providing multiple plane images for a plurality of views |
| WO2012132720A1 (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | 株式会社 日立メディコ | 薬剤導入装置及び薬剤導入システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2389669A1 (en) | 2001-05-10 |
| AU1579901A (en) | 2001-05-14 |
| WO2001032258A3 (en) | 2002-01-24 |
| EP1225837A2 (en) | 2002-07-31 |
| WO2001032258A2 (en) | 2001-05-10 |
| CA2389669C (en) | 2010-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7300414B1 (en) | Transcranial ultrasound thrombolysis system and method of treating a stroke | |
| Quadri et al. | High-intensity focused ultrasound: past, present, and future in neurosurgery | |
| Ter Haar | High intensity focused ultrasound for the treatment of tumors | |
| Ter Haar | Therapeutic applications of ultrasound | |
| ter Haar | High intensity ultrasound | |
| Kim et al. | High-intensity focused ultrasound therapy: an overview for radiologists | |
| EP1711109B1 (en) | Localized production of microbubbles and control of cavitational and heating effects by use of enhanced ultrasound | |
| Ter Haar | Acoustic surgery | |
| Monteith et al. | Potential intracranial applications of magnetic resonance–guided focused ultrasound surgery: a review | |
| Hersh et al. | Emerging applications of therapeutic ultrasound in neuro-oncology: moving beyond tumor ablation | |
| US20160107002A1 (en) | Ischemic Stroke Therapy | |
| US6413216B1 (en) | Method and assembly for performing ultrasound surgery using cavitation | |
| US7896821B1 (en) | Low intensity directed ultrasound (LODUS) mediated blood brain barrier disruption | |
| Christian et al. | Focused ultrasound: relevant history and prospects for the addition of mechanical energy to the neurosurgical armamentarium | |
| Prada et al. | Applications of focused ultrasound in cerebrovascular diseases and brain tumors | |
| US20110319927A1 (en) | Methods and apparatus for removing blood clots from intracranial aneurysms | |
| US20070038100A1 (en) | Methods and systems for ultrasound delivery through a cranial aperture | |
| Jolesz et al. | Magnetic resonance–guided focused ultrasound: a new technology for clinical neurosciences | |
| US20110160621A1 (en) | Methods and apparatus for dissolving intracranial blood clots | |
| EP2117650A2 (en) | Method and system for non-ablative acne treatment and prevention | |
| BR112015032732B1 (pt) | Sistema para tratamento ultrassônico de acidente vascular cerebral | |
| JP2002537013A (ja) | 均一な経皮治療的超音波のための方法および装置 | |
| Jung et al. | Magnetic resonance-guided focused ultrasound in neurosurgery: taking lessons from the past to inform the future | |
| Colen et al. | Future potential of MRI-guided focused ultrasound brain surgery | |
| EP2558166A1 (en) | Systems for inducing hyperthermia |