JPH02209138A - 超音波治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波治療装置、更に詳しくは体外で発生させ
た強力超音波を体内のＩｎ瘍、結石等の治療対象物に向
けて集束させて加温治療あるいは結石の溶解や薬剤反応
の促進等を行なう超音波治療装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の、体外で発生させた超音波を体内の腫瘍
等に集束照射して加温治療するようにした超音波治療装
置は、例えば特開昭６２−１１４５５３号公報に示され
るように公知である。

そして、この種の超音波治療装置は、例えば圧電素子か
らなる超音波振動子で形成した超音波発生体を、音響整
合層あるいは水等の超音波伝搬媒体を充填したウォータ
バッグを介して治療部位に相対する人体表面に接触させ
、体内に存在する腫瘍、もしくは胆嚢や胆管等に生じた
結石に、上記超音波振動子からの超音波を集束させて、
加温や結石溶解薬剤の反応促進等による治療を行なうよ
うにしたものである。

［発明が解決しようとする課２）］ ところで、上述したような従来の超音波治療装置におい
ては、超音波振動子で発生した治療用超音波を目的部位
に向けて集束するように送波する手段に、超音波振動子
に音響レンズを設ける、または複数の超音波振動子を球
殻体内面に取り付ける、あるいは平面上に取り付けた超
音波振動子を移相駆動する方法等がとられていた。

ところが、上述したような治療用超音波送波手段におい
ては、超音波は目的とする一点に集束されることになる
ので、局部的な治療しかできず、実際的な加温治療や薬
剤反応促進に即応した、ある程度の拡がりをもった集束
状態にすることは極めて困難なものとなっていた。

本発明は、上述したような従来の超音波治療装置におけ
る問題点に着目してなされたもので、治療目的部位を中
心として平面状に成る程度の拡がりを持つ超音波集束領
域を形成し、更にこれを移動させることによって、−点
に集中しない広範囲の治療を行なえるようにした、治療
効率の良い超音波治療装置を提供することを目的とする
ものである。

［課題を解決するための手段および作用］本発明は、上
記目的を達成するために、多数の超音波振動子を有する
超音波発生体によって、体外で発生させた超音波を体内
の腫瘍等の治療部位に向けて集束させて治療する超音波
治療装置において、発生する超音波が長辺方向に集束す
るように構成された短冊形超音波振動子を短辺方向に直
線状に多数配列し、単数あるいは複数の超音波振動子列
で形成された超音波発生体と、上記超音波振動子列中の
各超音波振動子を配列方向に対して移相駆動する手段と
を具備したことを特徴とするものである。

［実　施　例］ 以下、本発明を図示の実施例にバづいて説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波発生体を示すもので、この超音波発生体１
は、図示のように短ｌ１ｌ）形超音波振動子２の下面に
長辺方向に集束用の弯曲面を有する音響レンズ３が一体
的に取り付けられ、これらが超音波振動子２の短辺方向
に多数直線状に配列されて構成されている。そして、こ
の超音波発生体１から発生する超音波が治療目的部位に
沿って適宜の拡がりをもって集束するように、各超音波
振動子２には、それぞれのその集中領域４迄の超音波伝
搬行路差に応じた駆動信号の遅延を行なわせる遅延装置
５および増幅器６を介して信号発生装置７からの駆動電
力が印加されるようになっている。また、上記信号発生
装置７および上記遅延装置５の作動は、データバス８を
介してＣＰＵ９によって制御されるようになっている。

また、上記超音波発生体１には、図示されない音響整合
層。

バッキング材が振動子列に設けられており、図示されな
い超音波伝達媒体が満たされたウォータバッグを介して
、人体内の目的部位に超音波を集束照射するようになっ
ている。

このように構成された本実施例における超音波発生体１
においては、それぞれの超音波振動子２と音響レンズ３
によって第２図（＾）（Ｂ）に示すように、短冊形超音
波振動子２の短辺方向には通常の拡散平面波音場が形成
され、長辺方向には緩い集束音場が形成される。そして
、上記各超音波振動子２の駆動信号を遅延装置５により
適宜位相操作することにより、超音波振動子２の配列方
向に対しても任意の集束音場を形成することができる。

従って、この位相操作によって形成される集束と各超音
波振動子２に取り付けられた音響レンズ３によって形成
される集束状態とが相俟って、超音波の集中領域４（第
１図参照）は適宜の位置に形成させることができる。

従って、本実施例の超音波発止９体１によれば、音響レ
ンズ３によって一義的に定められている一方向の緩やか
な集束状態を位相操作によって、これに直交する方向に
おいても集束させることが可能になり、円形や楕円形状
等の超音波集中領域４を得ることができるし、超音波振
動子の列方向駆動信号の移相量等を変化させてやれば、
治療を目的とする部位の大きさに応じた拡がりを有する
超音波集中領域を形成することも可能である。また、遅
延装置５による各超音波振動子駆動信号の移相量を時間
的に変化するように制御すれば、第３図に示すように、
治療を目的とする平面１０上を超音波集中領域で走査す
ることができ、さらに広範囲の治療を行なうことが可能
となる。

このように本実施例における超音波治療装置によれば、
従来の超音波治療装置においては、治療用超音波を一点
に集束させて治療を行なっていたのに対し、可変・可動
の超音波集中領域を形成することができるので、体内の
インピーダンスの相違によって発生する２次的なホット
スポットや超音波発生体が接触する人体表面での温度上
昇を生じることもなく、広範囲の治療を効率良く行なう
ことができる。

なお、上記第１図に示した、第１実施例における超音波
発生体１においては、配列された各超音波振動子２にそ
れぞれ個別に音響レンズ３を取り付けるようにしたが、
これは形成する超音波振動子列の長さに対応した１個の
音響レンズを設けるようにしても良く、これは図示され
ない音響整合層、バッキング材についても同様である。

また、上記実施例では配列する各超音波振動子２の形状
を平板類ＩＩＩ）形として、これに弯曲面を有する音響
レンズ３を取り付けるようにしたが、これは、第４図に
示すように、長辺方向に弯曲する短冊形超音波振動子２
Ａを用いることによって、音響レンズを不要とした超音
波発生体ＩＡとしても良く、その構造が簡単で、全く同
様な作用効果を得ることができる。

第５図は、本発明の第２実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波発生体ＩＢを示す斜視図である。なお、本
実施例の超音波治療装置における超音波発生体ＩＢも上
記第１図における超音波発生体１とほぼ同様に構成され
ているので、同一構成部材には同一符号を付すに止め、
その説明は省略する。以下の各実施例についても同様と
する。

本実施例における超音波発生体ＩＢは、第５図に示すよ
うに、上記第１実施例と同様に列設された２個の短冊形
超音波振動子２ａ、２ｂの下面にそれぞれ一体的に音響
レンズ３ａ、３ｂを固定した２個の超音波発生体を屋根
型に並列に設けるようにして、それぞれの超音波振動子
列による超音波集中領域４ａ、４ｂを近接させるように
したものである。このように超音波振動子列を並列して
設け、それぞれ独立に移相操作駆動をすることによって
、それぞれの超音波集中領域４ｇ、４ｂの大きさを変え
たり、交互に移動させたりする等により、治療方法の自
由度を更に大きくする効果を得ることができる。また、
このように構成された超音波発生体ＩＢの屋根部分には
、第６図に示すように治療部位の観測を行なうための、
観潴１用超音波探触子１１を好適に設けることができる
。なお、上記観測用超音波探触子１１は、リニアアレイ
型のものが形状的にも極めて好適のものであり、治療部
位の検出と超音波発生体の位置設定を容易に行なうこと
ができる。

第７図は、本発明の第３実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波発生体ＩＣを示す斜視図である。本実施例
における超音波発生体ＩＣも上記第２実施例における超
音波発生体ＩＢと同様に、列設する２個の短冊形超音波
振動子２ａ、２ｂの下面にそれぞれ一体的に音響レンズ
３ａ、３ｂを同右した超音波発生体を２個屋根型に並列
して設けると共に、それぞれの上面の短辺方向中央を支
軸１２．１３により回動自在に支持し、同支軸１２．１
３を矢印の向きに揺動させるようにしたものである。

このようにすれば、上記第５図における超音波発生体Ｉ
Ｂの超音波集中領域４ａ、４ｂがそれぞれ一方向のみの
移動しかできなかったのに対し、第７図の矢印で示すよ
うに２次元的に移動可能となり、この揺動による超音波
集中領域の移動と、上述した移相操作による移動を組合
わせることにより、更に広範囲の治療が可能となる。

また、この第３実施例の場合には、超音波集中領域が２
次元的に移動することがら、治療部位を観測するための
観測用超音波探触子も第８図、第９図に示すように揺動
させることが考えられる。

即ち、第８図は、観７１！１用超音波探触子を揺動させ
る手段の一例を示したものである。この観？Ｉ＃Ｉ　Ｊ
Ｔｊ超音波探触子は、多数個の超音波振動子１４を直列
的に配列し、これを一つのプローブ１５内に収納し、同
プローブ１５を支軸１６により矢印方向に回動自在に支
持するようにしたものである。

このようにすれば、支軸１６を矢印の方向に回動させ、
探触子を揺動させると、走査平面１７は矢印方向に移動
するので、上述した第７図の超音波発生体ＩＣにおける
場合のように、超音波集中領域４ａ、４ｂが移動しても
、これに対応した観測を行なうことができる。

第９図は、観測出超音波探触子を揺動させる手段の他の
例を示すもので、この手段は多数個の超音波振動子を列
設してなる一つの超音波探触子１８を枠体１９内に保持
し、この枠体１９の下部両側をプローブ２０内において
、支軸２３により回動自在に支持すると共に、同枠体１
９の下部前後側を図示されないモータによって往復回動
するプーリ２１にそれぞれ連結紐２２ａ、２２ｂによっ
て結合するようにしたものである。

このようにすれば、モータの往復回転によってプーリ２
１の対称位置にそれぞれ結合している連結紐２２ａ、２
２ｂにより押引きされる枠体１９は、その支軸２３の周
りに揺動し、それにつれて超音波探触子１８も矢印方向
に前後に揺動し、これに伴って超音波集中領域の移動に
対応した広範囲の観測を好適に行なうことができる。

なお、上記第７図に示した本実施例における超音波振動
子列の揺動機構を、上記第８図、第９図に示したものと
同じにしても良い。

このように、本実施例における超音波発生体ＩＣからな
る超音波治療装置は、極めて広い範囲を好適に治療でき
ると共に、これに伴って必要となる広範囲の観測も可能
であり、治療効率を更に向上させることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば１、極めて容易に超
音波発生体から放射された超音波が形成する超音波集中
領域の大きさを変えたり・、移動させることができるの
で、広範囲の治療を効率的に行なうことができ、また、
目的とする部位以外に２次的なホットスポットや超音波
発生体が人体と接触する部分での温度上昇も発生しない
し、構造も簡単で、装置の小型化およびコストの低減化
を図ることができる、従来のこの種の超音波治療装置の
問題点を兄事に解消した超音波治療装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波発生体の斜視図、第２図（Ａ）　（Ｂ）は
、上記第１図の超音波振動子から放射される超音波の集
束音場を説明するための、上記振動子の正面図と側面図
、 第３図は、上記第１図の超音波発生体から放射される超
音波の集束音場の移動を説明するための斜視図、 第４図は、超音波発生体の他の例を示す斜視図、第５図
は、本発明の第２実施例を示す超音波治療装置における
超音波発生体の斜視図、第６図は、上記第５図の超音波
発生体に観１１＄１用超音波探触子を設けた例を示す斜
視図、第７図は、本発明の第３実施例を示す超音波治療
装置における超音波発生体の斜視図、第８図、第９図は
、超音波治療装置における観ａｌｌＪ用超音波探触子の
例をそれぞれ示す斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の超音波振動子を有する超音波発生体によっ
   て、体外で発生させた超音波を体内の腫瘍等の治療部位
   に向けて集束させて治療する超音波治療装置において、 発生する超音波が長辺方向に集束するように構成された
   短冊形超音波振動子を短辺方向に直線状に多数配列し、
   単数あるいは複数の超音波振動子列で形成された超音波
   発生体と、 上記超音波振動子列中の各超音波振動子を配列方向に対
   して移相駆動する手段と、 を具備したことを特徴とする超音波治療装置。