JPH03103250A - 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、超音波治療装置に係り、さらに詳しくは超音
波振動子を有する超音波ブローブによって、体外で発生
させた超音波を体内の胆嚢等の治療対象部位に照射させ
て治療等、例えば、結石溶解剤などの薬剤による治療効
果の促進、体腔内に発生した結石の破砕、または生体組
織等の除去を行うために使用される超音波治療装置に関
する。

［従来の技術］ 特開昭６２−１２０８４６号公報において、体内に生じ
た結石を破砕するためにその結石の周辺に結石溶解剤を
注入して、その結石を溶解し、しかるのち、体外から超
音波を照射してその結石を容易に破砕しようとする装置
が知られている。

これは水槽の脱気水中に患者を浸漬させて体外から超音
波を患部に向けて照射させるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、この超音波治療装置は照射する超音波の
収束状態が充分でなく、また、治療部位に超音波を集中
的に効率よく照射することができなかった。

そこで、体外で発生させた超音波を体内の患部へ効率的
に照射して治療を行う新たな超音波治療装置が、未公開
の出願（特願昭６３−１３１４９４号、特願昭６３−２
０６０７４号）に係るものとして提案されている。

この未公開出願に係る超音波治療装置は、大きな超音波
放射面を有してなる超音波振動子で形或した超音波発生
体を、音響整合層あるいは水等の超音波伝搬媒質を充填
したウォーターバッグを介して、治療部位に相対する人
体表面に接触させ、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、、これによって
結石溶解剤の溶解促進治療を行なうようにしたものであ
る。

しかし、この体外式の超音波治療装置は、超音波を目的
とする部位に集束させるために大きな超音波放射面を有
して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質を充填したウォー
ターバッグを介して、治療部位に相対する人体表面に接
触させ、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、、これによって結石を破砕
していた。

ところが、このような超音波送波手段では、超音波を目
的とする特定の部位に集束させる必要があるため、体表
面に接触させる超音波発生体の位置決めがきわめて困難
であった。

また、超音波発生体内部では、単一の超音波発生体から
なる大きな超音波放射面から超音波が放射され、これを
体内において集束させているため、体外の超音波発生体
が体表面に接触する面積が大きくなってしまう。このこ
とは、超音波伝搬領域中における骨等の音響的な障害物
による超音波の反射や散乱等、集束状態に著しく影響を
与える状態を引き起こす要因となる。同時に、超音波発
生体が体表面に接触する面積が大きくなるため、超音波
発生体の超音波伝搬媒質、すなわち、ウォターバッグ等
の形状が大きくなり、必然的に超音波発生体は大型化、
重量化してしまうという問題を引き起してしまう。

一方、体外の超音波発生装置で発生させた超音波を振動
伝達部材を介して体内の結石や患部に与えることにより
砕石、切除等を行う、いわゆる体内式の超音波治療装置
が、特開昭６１−１５９９５３号公報等において知られ
ている。

このように種々の形式の超音波治療装置が、その治療の
目的、部位により使い分けることになる。

したがって、多くの種類の超音波治療装置をあらかじめ
別々に用意して置かなければならず、多大の経費と保管
スペースを必要とする等の種々の問題があった。

本発明は上述したような課題に着目してなされたもので
あって、その目的とするところは、種々の治療目的に使
い分けることができるとともに、小型で軽量な構成にま
とめることができる超音波治療装置を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段および作用］上記課題を達
或するために本発明は、超音波を発生する超音波振動子
と、この超音波振動子で発生した超音波振動を増幅する
ホーンとを外装ケ？スに組み込み、上記ホーンの先端部
には振動仮および超音波伝達部材の一方が着脱交換自在
に取り付けられるとともに、上記振動板をホーンの先端
部に取り付けたときその振動板の前方に設置されその振
動阪と体壁との間で上記振動板から放射される超音波を
伝達する超音波伝搬手段を保持するカバーと、上記超音
波伝達部材をホーンの先端部に取り付けたときその超音
波伝達部材を前方へ突出させる開孔をＨした第２のカバ
ーとを上記外装ケースに対して着脱交換自在に設けてな
る超音波治療装置である。

しかして、超音波振動子やホーンなどの超音波発生体に
対して、振動板および超音波伝達部材、さらに超■音波
伝搬手段を着脱交換できるから、それらを種々選択使用
することにより、上記超音波発生体を共用して多種多様
な治療が行える。

［丈施例］ 第１図および第２図は本発明の第１の実施同における１
つの使用例の超音波治療装置を示すものである。

各図中１は後述する超音波発生体を組み込んでなる超音
波ブローブである。この超音波プローブ１はその外装ケ
ース２内に単一の超音波発生体としてのランジュバン型
振動子３を設置して０る。

この単一の超音波振動子を構戊するランジュノくン型振
動子３の電極４には電源コード５を接続してある。この
電源コード５は外装ケース２の後端壁を貫通して外部に
導出され、第２図で示す駆動装置２０に接続される。ま
た、このランジュ／＜ン型振動子３は、その振動の節付
近に形成する後述するフランジ部７ａを利用して上記外
装ケース２１こ支持固定されている。

さらに、ランジュバン型振動子３を構成する圧電素子６
の前端には振動振幅増幅用ホーン７力《連結固定されて
いる。このホーン７には上記フランジ部７ａを一体に形
成している。上記ランジュノくン型振動子３は上記ホー
ン７と後部金属プロ・ソク８との間に電極４と圧電素子
６とを挟み込み、これをボルト９とナット１０によって
締結してこれらを一体的に連結する状態で構成されてＬ
１る。

また、上記ホーン７の先端には円板状の振動仮１１がね
じ１２で固定することにより一体的な状態で着脱自在に
取着されている。この振動板１１は上記ランジュバン型
振動子３の軸方向に対して直角な向きで取り付けられて
いる。この振動板１１の直径は振動子３で励起される超
音波振動の波長よりも小さい。さらに、振動板１１の周
縁には弾性膜からなるパウチ１３の周縁が液密的に取着
され、これによりそのバウチ１３が上記振動板１１の前
面を覆うようになっている。そして、振動板１１の前面
とパウチ１３の内面との間を密閉し、この密閉した内部
には水等の超音波伝搬媒質１４を充填してある。つまり
、振動板１１から放射される超音波を体内へ伝達する超
音波伝搬手段を構成している。

さらに、上記ホーン７から振動阪１１をわずかに越えた
ところまでの周囲を覆う略円筒状の（第１の）カバー１
５が設けられている。このカバー１５は上記外装ケース
２の先端にねじ込みにより着脱自在に取着されている。

つまり、カバー１５の基端部外周におねじ部１６を形威
し、外装ケース２の先端部内周には上記おねじ部１６を
螺合するめねじ部１７を形成してある。

そして、このように構成された超音波プローブ１は、ラ
ンジュバン型振動子３において励起された超音波振動を
ホーン７において振幅拡大し、そのホーン７の先端に取
り付けられた振動板１１を超音波振動させる。この振動
板１１から放射された超音波は、振動板１１の前面に接
する超音波伝搬媒質１４、および体表面に接触するノく
ウチ１３を介して人体内へと放射される。また、上記振
動板１１の直径はランジュバン型振動子３で励起される
超き波振動の波長よりも小さいため、その振動板１１か
ら放射される超音波は極めて緩やかな指向性を示す。し
たがって、この超音波プローブ１のパウチ１３を患者の
体表面に押し付けて超音波を照ｎ・ｔするときには、体
内の極めて広い範囲にわたり、強力な低周波超音波を均
一に放射させることができる。しかも、ランジュノくン
型振動子３で励起される超音波としては通常低周波であ
るから、広く放射する傾向がある。この傾向と上記振動
板１１との相乗的の作用によって強力な低周波超音波を
均一に放射させることができる。

第２図において、この超音波プローブ１の一使用状態を
示す。患者の胆嚢２１内には結石２２がある。薬液供給
・排出装置２３からカテーテルやチューブ等の管２４を
経皮的もしくは経口的にその患者Ａの胆嚢２１内に導き
、その管２４を介して胆嚢２１内に結石溶解剤を供給・
排出・潅流する。このようにして、結石溶解剤が充填さ
れた胆嚢２１に向けて、上記超音波プローブ１から超音
波を照射する。しかして、結石溶解剤による結石２２の
溶解作用が促進される。

したがって、この使用例によれば、小形で単一の振動子
としてのランジュバン型振動子３が、励起振動の波長よ
りも小さな径の振動仮１１を、ホーン７によって増幅振
動させるため、体内の広範囲に向けて強力な超音波を放
射する。ゆえに、治療部位に向けての正確な位置合わせ
を必要こせず、しかも、放射面が小さいため、人体表面
への接触面積が少ない。

このように小形で軽量の超音波ブローブ１により治療効
率を高め、さらに操作性の優れた極めて簡便なる超音波
治療装置を実現することができる。

なお、上記説明では振動板１１とパウチ１３を一体的に
接続する構或としたが、振動板１１に対してバウチ１３
を分離できるようにして振動板１１の前面全体にパウチ
１３が密に接触するようにしたものでもよい。この場合
、パウチ１３の側周縁をカバー１５の先端部に取着する
ようにするとよい。また、この第１の実施例の使用例で
、その振動板１１を任意の大きさのものと取り替えて使
用してもよい。すなわち、例えば後述する第２または第
３の実施例の振動板１１と同じ径のものとも、さらには
種々の径の振動仮１１のものと任意に交換することがで
きる。さらに、後述するような超音波伝達部材を上記振
動版１１の代りに接続して使用するようにしてもよい。

第３図は第２の実施例における超音波治療装置を示すも
のである。上記第１の実施例においては、超音波プロー
ブ］から体内の広範囲にわたり超音波が放射されるもの
であったが、治療対象にあっては比較的限定された範囲
に超音波を照射したい場合や超音波の球面拡散による強
度低下を抑えたいような場合も生ずる。この第２の実施
例の超音波治療装置は、そのような場合に適するような
構成としたものである。

すなわち、この使用例では、超音波ブローブ１に組み込
まれる振動板１１の直径を大きくしたものである。この
場合、振動板１１は上記第１の実施例と同様にホーン７
の先端に着脱自在に取り付けられるが、バウチ１３は振
動子１１と別体であるとともに、カバー１５の先端部に
取着用リング２６を介して着脱自在に取着されている。

したがって、バウチ１３は取着用リング２６と一体的に
なっており、カバー１５に対して着脱自在である。

また、この実施例の振動板１１は上述したようにその径
が大きく、しかも、カバー１５の内径より大きくなって
いる。このため、振動板１１をホーン７の先端に取り付
けたまま、カバー１５を取り出すことはできない。しか
し、リング２６とともにパウチ１３を先に取り外してか
らカバー１５を取り出すことができる。

さらに、この第２の実施例の使用例では振動板１１を任
意の大きさのものと取り替えが可能であるように構威し
てある。すなわち、上記第１の実施例の振動板１１と同
じ径のものとも、後述する第３の実施例の振動板１１と
同じ径のものとも、種々の径の振動板１１のものと任意
に交換することができる。さらに、後述するような超音
波伝達部材を上記振動版１１の代りに接続して使用する
ようにしてもよい。

このように構成された超音波ブローブ１に装着されてい
る振動板１１の半径が、例えば励起超音波の波長の１／
２程度の場合には、それより放射する超音波の強度の半
値角が、振動板１１の中心軸から４０″程度になり、い
わば平面波として扱えるようになる。このような目的に
応じて、振動板１１の径を変化させることにより、指向
性の程度を変えることができる。そして、適切な指向性
を持った超音波の照射が選択可能となる。

また、超音波プローブ１の疋確な位置決めをしなくとも
、ある程度指向性をもった超音波を比較的限定され領域
に超音波を照射することができる。

第４図は第３の実施例における一使用例の超音波治療装
置を示すものである。

この実施例においては、振動板１１を貫通する振動仮固
定用ねじ１２、ホーン７、ボルト９にわたって貫通する
内孔３１を形戊する。さらに、この内孔３１にはボルト
９の後端に取り付けるとともに上記外装ケース２の壁に
貫通する供給用口金３２に連通させてなり、この口金３
２には図示しない送水チューブを通じて同じく図示しな
い送水ポンプに接続してある。

さらに、カバー１５の周壁にはその内部に通しる排出用
口金３３が設けられている。この排出用口金３３には図
示しない吸引チューブが接続され、この吸引チューブは
同じく図示しない吸引ポンプに接続されている。

さらに、この実施例ではホーン７を覆うカバー１５の内
側からバウチ１３の内側まで連通ずる１つの閉塞空間３
５を形或しており、この閉塞空間３５内に、ホーン７、
およびそのホーン７の先端に取着された振動板１１が配
置されている。

しかして、このようにして構成された超音波ブローブ１
において、これを使用するときには、図示しない送水ポ
ンプから送り出された水を送水チューブ、供給用口金３
２を介して、ボルト９、ホーン７の内部の内孔３１を通
じて、上記閉塞空間３５内に送り込む。そして、この送
り込まれた水は閉塞空間３５内を満たし、超音波伝搬媒
質として振動板１１を取り囲む。閉塞空間３５内を満た
した後、その水は排出用口金３３から図示しない吸引チ
ューブを通じて、同じく図示しない吸引ポンプに吸引さ
れる。このようにして、超音波プローブ１が少なくとも
動作中のときに水の潅流が行なわれる。

このような水の潅流作用により、動作中のランジュバン
型振動子３を冷却する作用効果を奏する。

さらに、超音波ブローブ１のパウチ１３が接触する患者
の体表面を冷却するので、強力超音波照射による接触体
表面付近の温度上昇を防ぐことができるという作用効果
を有する。

なお、上記説明ではその潅流媒体が水であったが、これ
を薬剤とし、人体と接触するバウチ１３を透過膜によっ
て形成してやれば、超音波振動による経皮的薬剤投与を
行なうことが可能となる。

薬剤としては、例えば、インシュリン（糖尿病）、ニト
ログリセリン（狭心症）、インドメタシン（筋肉痛）等
があげられる。このように、超音波伝搬媒質を薬剤とし
、バウチ１３を透過膜としただけで、人体表面部位から
速やかに薬剤を内部に浸潤させる経皮的超音波薬剤投与
という、全く別の作用を持つ超音波治療装置が構戊され
るという、極めて有効な効果を有するようになる。

第５図および第６図は上記第３の実施例におけるそれぞ
れ別の使用態様を示している。この第５図での使用態様
では、その超音波治療装置におけるホーン７の先端に振
動板１１の代りに長尺な振動伝達部材４１を着脱自在に
取り付けたものである。この振動伝達部材４１は中空の
金属製パイプからなり、その一端におねじ４２を形成し
てある。

そして、振動伝達部材４１はそのおねじ４２を利用して
ホーン７の先端に螺着するようになっている。振動伝達
部材４１の中空孔４１ａは後述するように内孔３−１に
連通ずるようになっている。

また、この振動伝達部材４１を取り付ける場合、上記カ
バー１５に代えて別の（第２の）カバー４３を使用する
。このカバー４３は上記振動伝達部材４１を貫通させる
に適した内径の先端開孔４４を有する。その他は上記第
３の実施例のものと同様な構成で、そのおねじ１６を外
装ケース２の先端のめねじ１７に着脱自在に螺合するよ
うに構成されている。

しかして、この振動伝達部材４１を取り付けて使用する
場合、ランジュバン型振動子３を励起することにより発
生した超音波振動は、ホーン７によってその振幅が増幅
される。さらに、この超音波振動は，振動伝達部材４１
によって先端に伝達される。この振動伝達部材４１の先
端部の振動によって体内の結石の破砕や、組織の切除等
が行われる。

また、これと同時に内孔３１に連通ずる供給用口金３２
に図示しない送水チューブ等を介して同じく図示しない
吸引ポンプに接続すれば、その吸引ボンブによって振動
伝達部材４１の中空孔４１ａに吸引作用を働らかせるこ
とかできる。したがって、この場合には破砕した結石の
破片や、切除した組織片等を吸引して外部に除去できる
。

なお、吸引を行わない場合には第１の実施例または第２
の実施例の超音波ブローブ１にその振動伝達部材４１を
接続してそれを使用できる。

一方、第６図で示す使用例では、上記振動伝達部材４１
に比べて細い中実の可撓性振動伝達部材５１を使用する
例である。この振動伝達部材５１の基端にはホーン７の
先端にねじ込むためのおねじ５２を形成した接続具５３
が取着されている。

このように細く可撓性の振動伝達部材５１を使用する場
合、腎臓や尿道等における結石の破砕がｉ’ｉｌ能であ
る。

また、この振動伝達部材５１は特に細いので、第１の実
施例で示したようなカテーテルやチューブ等の管２４を
通じて胆嚢２１内に導き入れることができる。したがっ
て、胆嚢２１−内の結石２２にその振動伝達部材５１の
先端を接触させて振動させれば、その結石２２を破砕す
るだけではなく、その結石２２自体も振動するため、こ
れによって結石溶解剤による結石溶解作用をより促進さ
せることができる。また、この場合、上記第１の実施例
での体外式レーザプローブ１とともに使用してもよい。

なお、この第５図および第６図で示した超音波伝達部材
４１．５１は、第１の実施例および第２の実施例のもの
にも同様に振動板１１の代りに接続しても使用できる。

このように超音波振動子３やホーン７などからなる超音
波発生体に対して、振動板１１および超音波伝達部材４
１．５１を着脱交換できるから、それらを種々選択使用
することにより、上記超音波発生体を共用して多種多様
な治療を効率的に行える。しかも、小型で軽量な構成に
まとめることができるとともに、経済的な超音波治療シ
ステムを提供できる。

また、本発明は上記各実施例のものに限定されるもので
はない。その要旨を変更しない範囲で種々の変形例が考
えられるものである。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、超音波振動子やホ
ーンなどの超音波発生体に対して、少なくとも振動板お
よび超音波伝達部材、さらに超音波伝搬手段を着脱交換
できるから、それを種々選択使用することにより、上記
超音波発生体を共用して多種多様な治療が行える。しか
も、小型で軽量な構成にまとめることができるとともに
、経済的な超音波治療システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例の一使用例を示す超音波プローブ
の側断面図、第２図はその実際の使用例を具体例を示し
た説明図、第３図は第２の実施例の一使用例を示す超音
波プローブの側断面図、第４図は第３の実施例の一使用
例を示す超音波ブローブの側断面図、第５図は第３の実
施例の他の使用例を示す超音波プローブの側断面図、第
６図は第３の実施例のさらに他の使用例を示す超音波プ
ローブの側断面図である。 １・・・超音波プローブ、２・・・外装ケース、３・・
・ランジュバン型振動子、４・・・電極、５・・・電源
コード、６・・・圧電素子、７・・・ホーン、１１・・
・振動板、１３・・・パウチ、１４・・・超音波伝搬媒
質、１５・・・（第１の）カバー　２０・・・駆動装置
、２１・・・胆嚢、２２・・・結石、２３・・・薬液供
給・排出装置、４１・・・振動伝達部材、４３・・・（
第２の）カバー　５１・・・振動伝達部材。 第１図 フ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波を発生する超音波振動子と、この超音波振動子で
   発生した超音波振動を増幅するホーンとを外装ケースに
   組み込み、上記ホーンの先端部には振動板および超音波
   伝達部材の一方が着脱交換自在に取り付けられるととも
   に、上記振動板をホーンの先端部に取り付けたときその
   振動板の前方に設置されその振動板と体壁との間で上記
   振動板から放射される超音波を伝達する超音波伝搬手段
   を保持するカバーと、上記超音波伝達部材をホーンの先
   端部に取り付けたときその超音波伝達部材を前方へ突出
   させる開孔を有した第２のカバーとを上記外装ケースに
   対して着脱交換自在に設けたことを特徴とする超音波治
   療装置。