JP4912390B2 - 撮影用トランスデューサを治療用超音波トランスデューサに内蔵した体腔内治療用プローブ - Google Patents

撮影用トランスデューサを治療用超音波トランスデューサに内蔵した体腔内治療用プローブ Download PDF

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Description

本発明は、特に前立腺の組織をパルス式の集束超音波で治療できるとともに、そのような組織の観察も可能な体腔内治療用プローブに関する。
従来、集束超音波を照射する治療用トランスデューサと併せて、撮影用トランスデューサを用いてリアルタイムに組織の経過観察を行う技術が知られている。
体外用途の分野において、撮影機能を有するプローブに関して種々の実施態様がある。例えば、リッツイ他は「超音波による眼科治療用発熱療法」IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Freq., Contra.、３１巻、４７３〜４８１頁（非特許文献１）において、眼科用としてエコーグラフ・プローブについて解説しており、他方ヴァレンシアン他は１９９６年「集束体外発熱療法を用いた表層的な膀胱腫瘍の切除」泌尿器科学誌、４７巻、２０４〜２０７頁（非特許文献２）において、又ウー他は「高強度集束超音波により治療されるヒトの悪性癌腫における病理学的変化」Ultrasound in Med. & Biol.、２７巻、１０９９〜１１０６頁（非特許文献３）において、超音波を励起する表面積に比べて撮影用トランスデューサが占める表面積を僅かなものとした大型の体外用プローブを提案している。
特にプローブが有すべき小さな容積に関連する諸問題を考えると、体外用途において組織を撮影しても特に何ら問題がないとしても、そのことが直ちに直腸内用プローブといった体腔内用プローブの場合にも当てはまるものではない。このような問題を解決しようとするために、ヴァエジー他が「超音波撮影を用いた高強度集束超音波治療に関するリアルタイムの透視」Ultrasound in Med. & Biol.、２７巻（１）、３３〜４２頁、２００１年（非特許文献４）において、治療用トランスデューサの端部に配置された撮影用トランスデューサを備えたプローブを提案している。このプローブの主な欠点は、画像の軸線が治療用トランスデューサの焦点軸に沿って配向されていないことにある。さらに、これら両方のトランスデューサの相対的な位置関係では、体腔内の状況では利用し難いものとなっている。
一方でサングヴィらは米国特許第５１１７８３２号（特許文献１）において、治療用トランスデューサの中央に撮影用トランスデューサを配置した治療用トランスデューサを備える体腔内用プローブを提供している。治療用トランスデューサの表面積が小さくなる問題を解決するために、撮影用トランスデューサも治療用トランスデューサとして使われている。したがって両方のトランスデューサは、同一の動作周波数を有するか、または治療用周波数と撮影用周波数を折衷させて得られる近似動作周波数を有している。その結果、画質が変化し、及び／又は治療性能も最適化されていない。
さらに、ＩＳＴＵ２００２会議において、Ｋ．イシダ、Ｊ．クボタ、Ｔ．ミタケ、Ｒ．Ｆ．カールソン、Ｒ．セイプ、Ｎ．Ｔ．サングヴィ、Ｔ．アスマ、Ｋ．ササキ、Ｋ．カワバタ、Ｓ．ウメムラが「前立腺癌治療用の可変性焦点ＨＩＦＵ装置の開発と動物実験」（非特許文献５）で発表した直腸内用のプローブは、治療用プローブの中央部に収納した矩形の撮影用プローブを備えている。しかしながら、このようなプローブをたとえ直腸内用として設計したとしても、その寸法が大きすぎるため、実用的ではない。
米国特許第５１１７８３２号明細書 リッツイ他「超音波による眼科治療用発熱療法」IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Freq., Contra.、３１巻、４７３〜４８１頁（Ultrasonic hyperthermia for ophthalmic therapy' IEEE Trans. Ultrason., Ferroelec., Freq., Contr., 31, pp. 473-481） ヴァレンシアン他「集束体外発熱療法を用いた表層的な膀胱腫瘍の切除」泌尿器科学誌、４７巻、２０４〜２０７頁（１９９６年）（"'Ablation of superficial bladder tumors with focused extracorporeal pyrotherapy' Urology, 47, pp. 204-207"） ウー他「高強度集束超音波により治療されるヒトの悪性癌腫における病理学的変化」Ultrasound in Med. & Biol.、２７巻、１０９９〜１１０６頁（"'Pathological changes in human malignant carcinoma treated with high-intensity focused ultrasound', Ultrasound in Med. & Biol., 27, pp. 1099-1106"） ヴァエジー他「超音波撮影を用いた高強度集束超音波治療に関するリアルタイムの透視」Ultrasound in Med. & Biol.、２７巻（１）、３３〜４２頁、２００１年（"Real-time visualization of high-intensity focused ultrasound treatment using ultrasound imaging", Ultrasound in Med. & Biol., vol. 27(1), pp. 33-42, 2001） Ｋ．イシダ，Ｊ．クボタ，Ｔ．ミタケ，Ｒ．Ｆ．カールソン，Ｒ．セイプ，Ｎ．Ｔ．サングヴィ，Ｔ．アスマ，Ｋ．ササキ，Ｋ．カワバタ，Ｓ．ウメムラ「前立腺癌治療用の可変性焦点ＨＩＦＵ装置の開発と動物実験」ＩＳＴＵ２００２会議（Ishida K, Kubota J, Mitake T, Carlson RF, Seip R, Sanghvi NT, Asuma T, Sasaki K, Kawabata K, Umemura S, "'Development and animal experiment of variable focusing HIFU system for prostate cancer treatment'"）
既知の解決策を分析すると、体腔内用として使用可能な寸法で、画質の良い撮影をリアルタイムに行え、かつ撮影用トランスデューサの存在による影響を受けない治療性能を有する治療用トランスデューサと組み合わせ可能なトランスデューサを備えたプローブが要求されていると考えられる。
このような要求に応えるには、撮影用トランスデューサを治療用トランスデューサ内に直接内蔵させたトランスデューサを検討することが（たとえこの方法により治療性能が当初低下するとしても）有効であると本出願人らは考える。さらに、このような性能の低下により、却って（望ましくない二次的な病変を発生させ得る）音響エネルギーを分散させる効果を生じることが観察された。さらに驚くべきことに、撮影用トランスデューサと治療用トランスデューサとの間で特定の幾何学形状を有するプローブが作成でき、これにより体腔内での使用が可能で、かつリアルタイムな経過観察と治療効果も得られる幾何学形状が特に判明した。
課題を解決するための手段及び発明の効果
したがって、本発明の目的は、集束超音波を照射することにより組織を治療するための体腔内治療用プローブを提供することにある。このプローブには、長手方向の軸を有する支持体が備えられる。またこの支持体には、集束超音波を照射する実効表面を有する少なくとも一の治療用トランスデューサコンポーネントを装着するためのヘッドによって延長されたガイド筒が形成されている。ここで実効表面は、撮影用トランスデューサを装着するための所定の面を有する窓部が形成された総表面積を有する球状面を備えている。トランスデューサコンポーネントは長手方向の軸と直交する方向に第１の直径を有しており、この第１の直径は、長手方向の軸に沿って考慮した場合、第２の直径よりも小さい。本発明によれば、治療用トランスデューサコンポーネントは、撮影用トランスデューサを挿通するための窓部の面積を足して、１５００ｍｍ2±２００ｍｍ2に等しい総面積を有する表面を有する。また治療用トランスデューサコンポーネントにおける実効表面積に対する窓部の表面積の比率は０．４５以下としてある。
好ましい一実施形態によれば、治療用トランスデューサコンポーネントにおける実効表面積に対する窓部の表面積の比率は０．４５〜０．２５である。
例えば、治療用トランスデューサコンポーネントにおける第１の直径は３３ｍｍ〜４０ｍｍである。
本発明の他の実施態様によれば、治療用トランスデューサコンポーネントは３５ｍｍ〜４５ｍの幾何学的な焦点距離を有する。
本発明の他の態様によれば、治療用トランスデューサコンポーネントはパルス時間を４〜７ｓの範囲内で、好適には６ｓで超音波を照射しており、この超音波は４〜７ｓの範囲内で、好適には４ｓのパルス停止時間で隔てられている。
本発明の他の態様によれば、治療用トランスデューサコンポーネントは、焦点においてピーク時超音波強度を５００〜３０００Ｗ／ｃｍ2、好ましくは１０００〜１５００Ｗ／ｃｍ2出力する。
治療用トランスデューサコンポーネントは好ましくは２〜５ＭＨｚ、より好ましくは３ＭＨｚの動作周波数を有する。
好適な実施形態の特長によれば、撮影用トランスデューサは、治療用トランスデューサコンポーネントとは独立にヘッドに装着される。
この好ましい一実施形態によれば、撮影用トランスデューサは、治療用トランスデューサコンポーネントの位置決めを可能にする開放された前部と、撮影用トランスデューサへのアクセスを可能にするフラップを設けた後部を備えるヘッドに着脱可能に装着される。
一実施形態において、撮影用トランスデューサはヘッド上のオリーブ状支持体に着脱可能に装着され、治療用トランスデューサコンポーネントの表面から突出するよう延在している。
一方で他の実施形態においては、撮影用トランスデューサで形成される結像面が、プローブの長手方向の軸に対して、短手方向または長手方向となるように撮影用トランスデューサが装着されている。
他の変形実施形態によれば、変位手段はオリーブ状支持体が回動するようにオリーブ状支持体に作用し、それにより撮影用トランスデューサは短手方向の結像面に次いで長手方向の結像面を交互に形成できることに留意されたい。
撮影用トランスデューサと治療用トランスデューサコンポーネントとは、治療用トランスデューサコンポーネントの焦点軸が撮影用トランスデューサの結像面に含まれているように装着することが、特に好適と思われる。
撮影用トランスデューサは好ましくは５〜１０ＭＨｚ、より好ましくは７．５ＭＨｚに中心周波数を有する。
好ましい実施形態によれば、ヘッドは、ガイド筒に連結するための切頭円錐形部の一部である近端縁部と対向して延在する円形の輪郭を有する遠方縁部を介して、治療用トランスデューサコンポーネントを包囲する。円形の輪郭を有する長手方向の縁部に連結するための面取り部を介して、両側に延在する遠方縁部が切頭円錐形部に連結されている。
この好ましい変形実施形態によれば、切頭円錐形状の連結部分は、ガイド筒内に配置された送入管と回収管にそれぞれ連結されたカップリング液送入用のチャンネルとカップリング液回収用のチャンネルを備えており、各チャンネルは各長手方向の縁部において近接縁部から開口している。
好ましくは、このガイド筒は円形の横断面を有しており、切頭円錐形状の連結部分に近接して、プローブのヘッドを閉塞可能な膜の位置決め及び封止用溝を有している。
撮影用トランスデューサのオリーブ状支持体は、オリーブ状支持体が体腔内に挿入できるように、近接縁部と遠方縁部とに正接した平面から戻るように延在している。
ヘッドは、好適には近接縁部と遠方縁部とに正接している平面が遠方縁部の方へ収斂している。
本発明の他の態様は、本発明に係る体腔内治療用プローブを含む組織治療用の装置を提供するものである。
本発明の他の態様は、前立腺の組織を治療するための体腔内用プローブを含む治療装置を提供するものである。
他の用途によれば、本発明の目的は、膣内型または腹腔鏡型のプローブを含む治療装置を提供することにある。
その他多様な特長は、限定しない実施例として、本発明の目的に係る実施形態を示す添付図面を参照すれば、以下の説明から明らかとなろう。
本発明の目的は、組織を治療するための装置（図示せず）の一部を既知の態様で構成する体腔内治療用プローブ１に関する。各図中に例示した実施形態において、本発明の対象は、特に前立腺の組織を破壊するのに適合させた体腔内用プローブである。勿論、本発明の目的は、例えば線維腫を治療するための膣内プローブ、あるいは腹腔鏡プローブを形成するなどの目的で他の種類のプローブにも適用されうる。
図示した実施例において、体腔内用プローブ１は、長手方向の軸Ａを有する支持体２を備える。この支持体２は、体腔内用プローブの操作に関連する異なる手段を内蔵する本体５に連結されたガイド筒４により延在されたヘッド３を既知の手法で備えるよう構成されている。
図２ないし図５からさらに具体的に明らかなように、体腔内用プローブ１は、集束超音波を照射する少なくとも一の治療用トランスデューサコンポーネント７を備えている。トランスデューサコンポーネント７は、既存の通り従来型の圧電セラミックのグループ、または単一部品あるいは複数部品よりなる複合型圧電セラミックのグループから選択されることが好ましい。治療用トランスデューサコンポーネント７は、裏面８と対向する球状の表面９を有している。この球状面９は、長手方向の軸Ａに直交する短手方向の平面Ｔにおいて第１の直径ｄ１を有しており、長手方向の軸Ａに沿って見た場合、第１の直径ｄ１は第２の直径ｄ２よりも小さくなっている。したがって、球状の表面９は、直径ｄ１，ｄ２に基づいて算出される総表面積Ｓをカバーしている。
体腔内用プローブ１は治療用トランスデューサコンポーネント７に直接内蔵される撮影用トランスデューサ１１も備えている。このために、治療用トランスデューサコンポーネント７の球状面９は、撮影用トランスデューサ１１の装着に適合させた表面Ｓ２を有する開口部あるいは窓部１２を備えるように配置されている。したがって、球状面９は、窓部１２の表面積Ｓ２と、超音波を励起するトランスデューサの実効部分に対応した実効表面積Ｓ１との合計に等しい総面積Ｓを有していることが理解されよう。
図示した実施形態（具体的には図４）において、治療用トランスデューサコンポーネント７に配置される窓部１２は、円形部を有している。窓部１２は、好適には球形面に完全に内蔵されるように、すなわち前記トランスデューサコンポーネント７で完全に包囲されるように配置される。したがって窓部１２は、治療用トランスデューサコンポーネント７の中間部あるいは中央部に配置されている。別の好ましい実施形態によれば、窓部１２は治療用トランスデューサコンポーネント７に対して中央に位置しており、それにより治療用トランスデューサコンポーネントの焦点軸Ｆは撮影用トランスデューサ１１の結像面に位置する。勿論、結像面と治療用トランスデューサコンポーネント７の焦点軸との間には変位が存在することもある。
本発明によれば、治療用トランスデューサコンポーネント７は、１５００ｍｍ2±２００ｍｍ2に等しい実効表面積Ｓ１を有している。換言すれば、球状の表面９は窓部１２の表面積Ｓ２を加えた１５００ｍｍ2±２００ｍｍ2に等しい総表面積Ｓを有する。
本発明の目的に係る他の特長によれば、治療用トランスデューサコンポーネント７における実効表面積Ｓ１に対する窓部１２の表面積Ｓ２の比率は、０．４５以下である。好ましくは、実効表面積Ｓ１に対する窓部１２の表面積Ｓ２の比率は０．４５〜０．２５である。
本発明の他の特長によれば、治療用トランスデューサコンポーネント７における第１の直径ｄ１は、体内挿入を可能とするように３３ｍｍ〜４０ｍｍとしている。
本発明の他の特長によれば、治療用トランスデューサコンポーネント７は、球状面９の半径に対応した幾何学的な焦点距離を３５ｍｍ〜４５ｍｍとしている。
治療用トランスデューサコンポーネント７は、超音波の照射を行う一方で保護されるように、支持体３のヘッドに装着されている。支持用ヘッド３は、その表面２０を有する閉塞されたコンポーネントを形成し、この表面２０の中に開口部が配置される。この開口部中へ治療用トランスデューサコンポーネント７の球状面９を延在させることができ、これにより、超音波を照射することができる。それにより、短手方向の平面Ｔに直交し、かつ長手方向の軸Ａと治療用トランスデューサの部分７の焦点軸Ｆとを通過する焦点平面Ｐに対しても直交する挿入平面Ｉにおいて、支持用ヘッド３の表面２０を開口させることも考えられる。
ヘッド３は表面２０に対向して裏面２２を有している。この裏面２２は、治療用トランスデューサコンポーネント７の輪郭との相補的な形状にしたがって、治療用トランスデューサコンポーネント７を非常に密接に包囲するようにした縁部によって延在している。これに関して、ヘッド３は挿入平面Ｉに遠方縁部２５を有している。この遠方縁部２５はガイド筒４における切頭円錐形の連結部２８の一部である近接縁部２６に対向して延在する円形の輪郭を形成している。遠方縁部２５は両側へ延在しており、切頭円錐形部２８に連結された円形の輪郭を形成する長手方向の縁部３０に面取り部２９を連結している。
本発明の他の特長によれば、撮影用トランスデューサ１１は治療用トランスデューサコンポーネント７とは独立してヘッド３に装着されている。好ましくは、撮影用トランスデューサ１１は取り替え可能となるように、ヘッド３に対して着脱可能に取り付けられる。このため、ヘッド３の裏面２２にはフラップ３５が設けられており、このフラップ３５を収納すると撮影用トランスデューサ１１にアクセスできるようになっている。
図示した実施形態において、撮影用トランスデューサ１１はトランスデューサコンポーネントを湾曲させた配線網で形成されている。この配線網は好適には、例えば接着剤によってヘッド３に取り付けられたオリーブ状支持体４０のような支持部材上に着脱可能に装着される。図示した実施例では、撮影用トランスデューサ１１によって形成された結像面は短手方向、すなわちプローブの長手方向の軸Ａに直交している。このようなトランスデューサコンポーネントの配線網は、オリーブ状支持体に設けた一のチャンネル４２内に配置されるケーブル４１によって電力が供給される。またこのケーブル４１は、ケーブル４１が取り付けられるようにヘッドの内部及びガイド筒４の内部と連絡している。
なお、他の実施形態によれば、オリーブ状支持体４０は、撮影用トランスデューサによって形成された結像面がプローブの長手方向の軸Ａに沿って配向するように、上述した例と直交する姿勢にて取り付けることもできる。
別の実施形態によれば、撮影用トランスデューサ１１が短手方向の結像面に次いで長手方向の結像面を交互に形成できるようにすべく、オリーブ状支持体が回動するように任意のタイプの変位手段をオリーブ状支持体４０に作用させる。
図示した実施例において、オリーブ状支持体４０は、治療用トランスデューサコンポーネント７の表面９から突出するように延在している。ただ、撮影用トランスデューサ１１のオリーブ状支持体４０は、近接縁部２６に対して正接し、遠方縁部２５に対しても正接した平面から戻るように延在している。なお、ヘッド３は、好ましくは近接縁部２６に対して正接しかつ遠方縁部２５に対しても正接した平面が遠方縁部の方へ収斂するように配置される。
勿論、撮影用トランスデューサ１１を実質的に球状表面９のレベルに、又は球状表面９に対して後退させるように延在させた実施態様とすることもできる。
本発明の他の特長によれば、治療用トランスデューサコンポーネント７は、１〜２０ｓの範囲内、好ましくは４〜７ｓ、さらに好適には６ｓに等しいパルス時間で超音波を照射する。補足すれば、超音波は１〜２０ｓの範囲内、好ましくは４〜７ｓ、さらに好適には６ｓに等しいパルス停止時間で隔てられる。好適には、治療用トランスデューサコンポーネントは、焦点（I Spatial Peak Temporal Peak）において、５００〜３０００Ｗ／ｃｍ2、好ましくは１０００〜１５００Ｗ／ｃｍ2のピーク時超音波強度を出力する。
なお、治療用トランスデューサコンポーネント７は２〜５ＭＨｚ、好ましくは３ＭＨｚに等しい動作周波数を有し、他方撮影用トランスデューサ１１は５〜１０ＭＨｚ、好ましくは７．５ＭＨｚの中心周波数を有している。
本発明の他の特長によれば、プローブのヘッド３は、図示しないが、それ自体は既知の膜で閉塞されることを意図している。このためガイド筒４は円形の横断面を有しており、又、切頭円錐形状の連結部２８の近傍において、そのような膜のみならずシール材の固着と位置決めを可能とする溝４５を有している。
一例として好ましい実施形態によれば、切頭円錐形状の連結部２８は、ガイド筒４内に配置された送出管と回収管にそれぞれ連結されているカップリング液送入用のチャンネル４７と、カップリング液回収用のチャンネル４８を備えている。各チャンネル４７、４８は、支持体の各長手方向の縁部３０において近接縁部２６から開口している。
上記説明から明らかなように、本発明に係る体腔内用プローブ１を用いると、何ら撮影用トランスデューサがなくても、照射表面Ｓ1を有する治療用トランスデューサの治療性能に相当する治療性能を得ることが可能となる。このような治療性能の同等性は、好ましくは治療用トランスデューサ７の操作パラメーターの選択と組み合わせておき、治療用トランスデューサ７と撮影用トランスデューサ１１間の相対的な幾何学形状を適切に選択することによって得られる。したがって、６ｓに等しいパルス時間と４ｓに等しいパルス停止時間でもって超音波を照射する治療用トランスデューサコンポーネント７を有した本発明に係る特長を備えるプローブによって、前立腺の腫瘍性組織を破壊する範囲内において、何ら撮影用トランスデューサを用いることなくプローブで得られるそれら腫瘍性の組織に相当する病変を得ることが可能である。
本発明によるプローブを用いることにより、望ましくない二次的病変を生じうる音響エネルギーの分散を制御することも可能となる。実際、治療用トランスデューサコンポーネント７の中央部に窓部１２が位置すると、いわゆる二次的エネルギーのローブの発現につながる。前立腺内に深い病変が発生したとき、これらのローブは直腸において発生するといった例もある。窓部１２だけによらず、治療用トランスデューサコンポーネント７の実効表面積の喪失によっても、二次的なローブは治療用トランスデューサコンポーネント７における幾何学形状の大きな変化によって発生するものである。
これら二次的ローブの重要性は、窓部１２の表面積Ｓ2が増加するにしたがって大きくなると思われる。この結果、Ｓ2／Ｓ1＞０．４５の範囲では、焦点において測定された音響圧力に対する、例えば直腸壁において測定された音響圧力の値の比率が実質的に増大する。したがって、例えばＳ2／Ｓ1＝１の場合、この比率は−１２ｄＢに等しく、他方Ｓ2／Ｓ1＝０．４５の場合、この比率は−１６ｄＢに等しい。実験によれば、焦点において測定した音響圧力に対する、直腸壁において測定した音響圧力の比率が−１６ｄＢの閾値を超えると、熱のリスクが非常に大きくなり、不可逆的に生物学的な病変が発生しうる。実際、このような状況において、治療用トランスデューサの焦点と例えば直腸壁との間の圧力差は、生物学的な病変を焦点域に限定するには不十分となる。したがって、患者の安全のためには直腸壁における圧力を制御し、又、この圧力制御を行うためには、Ｓ2／Ｓ1の表面比を０．４５未満に抑えることが重要となる。
図６Ａ〜６Ｃはそれぞれ、Ｓ2／Ｓ1の比率がそれぞれ０．３７、０．４９、１．０８である場合の生物学的な病変の形状を示している。
図６Ａでは、治療を受けた容積における均質的な病変を観察できる。図６Ｂ及び図６Ｃでは、治療を受けた容積の中央部と底辺部において、ノッチ形状をなした未治療の領域が形成されている。さらに、加熱量（熱照射）の強力な減少が焦点において観察されうる（明らかに差異のある初期的な病変の発現）とともに、ターゲット領域の中核部（約２分の１の加熱量）においても観察されうる。またこれらの図は、直腸壁における加熱量の増加を確認するものでもあり、図６Ｃにおいては許容しうる閾値を超えている。
図６Ａに示すように、満足できる加熱量と均質な治療スペースを維持するために、次にトランスデューサの音響出力を増大させる必要がある。このような音響出力の増大により圧力が増大し、直腸壁における加熱量の増大により、Ｓ2／Ｓ1＝１．０８のときの擬似的に確証される直腸の病変と、Ｓ2／Ｓ1＝０．４９のときの病変と思われる症状を発生させることになる。これらの図により、Ｓ2／Ｓ1の比率を０．４５以下に維持する必要性が確認できる。
本発明は、説明及び図示した実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく本発明に対して種々の変更を行うことも可能である。
挿入状態あるいは治療状態における体腔内治療用プローブを示す図である。 図１における線ＩＩ−ＩＩに沿った縦断面図である。 図２における線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、本発明に係る体腔内用プローブに関する横断面図である。 本発明に係る治療用トランスデューサコンポーネントの正面図である。 本発明に係る体腔内用プローブの部分斜視図である。 治療用トランスデューサコンポーネントの実効表面積に対する撮影用窓部の表面積の様々な比率に関して、組織内で得られた生物学的な病変の計算結果を示すグラフである。 治療用トランスデューサコンポーネントの実効表面積に対する撮影用窓部の表面積の様々な比率に関して、組織内で得られた生物学的な病変の計算結果を示すグラフである。 治療用トランスデューサコンポーネントの実効表面積に対する撮影用窓部の表面積の様々な比率に関して、組織内で得られた生物学的な病変の計算結果を示すグラフである。
１…体腔内治療用プローブ；２…支持体；３…装着ヘッド；４…ガイド筒；５…本体
７…治療用トランスデューサコンポーネント；８…裏面；９…表面
１１…撮影用トランスデューサ；１２…窓部
２０…表面；２２…後面；２５…遠方縁部
２６…近接縁部；２８…切頭円錐形の連結部；２９…面取り部
３０…長手方向の縁部；３５…フラップ
４０…オリーブ状支持体；４１…ケーブル；４２…チャンネル；４５…溝
４７…カップリング液送入用のチャンネル；４８…カップリング液回収用のチャンネル
Ａ…長手方向の軸；ｄ1…第１の直径；ｄ2…第２の直径
Ｆ…焦点軸；Ｉ…挿入平面；Ｐ…焦点平面；Ｓ1…表面積；Ｓ2…表面積；Ｔ…平面

Claims (21)

  1. 長手方向の軸(A)を有する支持体(2)であって、
    実効表面積(S1)を有する、集束超音波を照射する少なくとも一の治療用トランスデューサコンポーネント(7)であり、撮影用トランスデューサ(11)を搭載するための表面積(S2)の窓部(12)が配置された総面積(S)を有する球状の表面(9)を有する少なくとも一の治療用トランスデューサコンポーネント(7)用の装着ヘッド(3)によって延在するガイド筒(4)を形成している支持体(2)を備え、
    トランスデューサコンポーネント(7)が、長手方向の軸に沿って見た場合の第２の直径(d2)よりも小さな、長手方向の軸とは直交する方向にある第１の直径(d1)を有し、
    集束超音波を照射して組織を治療するための体腔内治療用プローブであって、
    治療用トランスデューサコンポーネント(7)は、１５００ｍｍ2±２００ｍｍ2に等しい実効表面積(S1)と、撮影用トランスデューサを挿通するための窓部の表面積(S2)との合計に等しい総面積を有しており、治療用トランスデューサコンポーネントにおける実効表面積(S1)に対する窓部の表面積(S2)の比率が０．４５以下であり、
    治療用トランスデューサコンポーネント(7)の実効表面積(S 1 )に対する窓部の表面積(S 2 )の比率が０．４５〜０．２５であることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  2. 請求項１に記載の体腔内治療用プローブであって、
    窓部(12)が、前記治療用トランスデューサコンポーネント(7)で完全に包囲されるように配置されてなることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  3. 請求項１又は２に記載の体腔内治療用プローブであって、治療用トランスデューサコンポーネント(7)の第１の直径(d1)が３３〜４０ｍｍであることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  4. 請求項１ないし３のいずれか一に記載の体腔内治療用プローブであって、治療用トランスデューサコンポーネント(7)が４〜７ｓの範囲内で、好適には６ｓに等しいパルス時間で超音波を照射しており、この超音波は４〜７ｓの範囲内で、好適には４ｓに等しいパルス停止時間で隔てられていることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  5. 請求項１ないし４のいずれか一に記載の体腔内治療用プローブであって、治療用トランスデューサコンポーネント(7)が、焦点において５００〜３０００Ｗ／ｃｍ2、好ましくは１０００〜１５００Ｗ／ｃｍ2のピーク時超音波強度を出力することを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  6. 請求項１ないし５のいずれか一に記載の体腔内治療用プローブであって、治療用トランスデューサコンポーネント(7)が、２〜５ＭＨｚ、好ましくは３ＭＨｚに等しい動作周波数を有することを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  7. 請求項１に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)が、治療用トランスデューサコンポーネント(7)とは独立に、ヘッド(3)に装着されることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  8. 請求項７に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)が、治療用トランスデューサコンポーネント(7)の位置決めを可能にするために開放された前部と、撮影用トランスデューサへのアクセスを可能にするためのフラップ(35)を設けた後部とがヘッドに着脱可能に装着されることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  9. 請求項８に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)は、撮影用トランスデューサ(11)がヘッド(3)上のオリーブ状支持体(40)に着脱可能に装着され、治療用トランスデューサコンポーネントの表面(9)から突出するように延在していることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  10. 請求項７ないし９のいずれか一に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)は、前記撮影用トランスデューサ(11)により形成される結像面がプローブの長手方向の軸(A)に対して、短手方向あるいは長手方向になっていることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  11. 請求項９又は１０に記載の体腔内治療用プローブであって、変位手段が、オリーブ状支持体(40)が回動するようにオリーブ状支持体(40)に作用し、撮影用トランスデューサ(11)は短手方向の結像面に次いで長手方向の結像面を交互に形成できるよう構成されてなること特徴とする体腔内治療用プローブ。
  12. 請求項１に記載の体腔内治療用プローブであって、治療用トランスデューサコンポーネントの焦点軸が撮影用トランスデューサの結像面に位置するように、撮影用トランスデューサ(11)と治療用トランスデューサコンポーネント(7)が搭載されていることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  13. 請求項１に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)は５〜１０ＭＨｚ、好ましくは７．５ＭＨｚの中心周波数を有することを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  14. 請求項１に記載の体腔内治療用プローブであって、ヘッド(3)が、ガイド筒(4)に連結するための切頭円錐形部の一部である近端縁部と対向して延在する円形の輪郭を有する遠方縁部(25)を介して、ヘッド(3)が治療用トランスデューサコンポーネント(7)を包囲しており、遠方縁部(25)は、切頭円錐形部(28)に連結されている円形の輪郭を有する長手方向の縁部(30)に連結するための面取り部によって、両側に延在することを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  15. 請求項１４に記載の体腔内治療用プローブであって、切頭円錐形状の連結部分(28)は、ガイド筒内に配置された送入管と回収管にそれぞれ連結されるカップリング液送入用のチャンネル(47)とカップリング液回収用のチャンネル(48)を備え、各チャンネル(47, 48)は各長手方向の縁部(30)において近接縁部(26)から開口していることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  16. 請求項１４又は１５に記載の体腔内治療用プローブであって、ガイド筒(4)が、短手方向に円形の断面と、切頭円錐形状の連結部分に近接してプローブのヘッドを閉じ込めることができる膜を位置決めし封止するための溝(45)とを有していることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  17. 請求項９及び１４に記載の体腔内治療用プローブであって、撮影用トランスデューサ(11)のオリーブ状支持体(40)は、近接縁部(26)と遠方縁部(25)とに正接した平面から戻るように延在してなることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  18. 請求項１７に記載の体腔内治療用プローブであって、近接縁部(26)と遠方縁部(25)とに正接している平面が遠方縁部の方へ収斂するように、ヘッド(3)が配置されてなることを特徴とする体腔内治療用プローブ。
  19. 請求項１ないし１８のいずれか一に記載される体腔内治療用プローブ(1)を備えることを特徴とする組織治療用装置。
  20. 請求項１９に記載の組織治療用装置であって、前立腺の組織を治療するための直腸内型のプローブ(1)を含むことを特徴とする組織治療用装置。
  21. 請求項１９に記載の組織治療用装置であって、膣内型又は腹腔鏡型のプローブ(1)を含むことを特徴とする組織治療用装置。
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