JPH04259455A - 超音波アプリケータ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、胆石や血栓等の体内の
凝塊物の溶解治療を行なう溶解治療装置等に用いられる
超音波アプリケータに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、超音波を発生する超音波
アプリケータは、様々な装置に組込まれて利用されてお
り、例えば、医療分野においては、生体内の胆のう等の
治療部位へモノオクタノイン、ｄ−リモネン、あるいは
メチルｔブチルエーテル（ＭＴＢＥ）等の結石溶解剤で
ある薬液を注入するとともに、生体外から超音波を生体
内に向かって照射し、治療部位に存在する結石（胆石）
等の凝塊物を薬液に溶解して治療を行なう溶解治療装置
等に組込まれている。

【０００３】前記溶解治療装置においては、前記超音波
アプリケータの性能によって凝塊物の溶解効率が左右さ
れるため、従来より、前記超音波アプリケータの性能を
向上させる提案が種々なされている。

【０００４】例えば、本出願人は、特願平１−１９８３
０５号において、超音波振動子と振動部材とを一体的に
結合したランジュバン形振動子に、振動板の付いた先細
のホーンを設け、振動エネルギーを増幅することにより
凝塊物の溶解を促進するようにした技術を提案しており
、また、特願平２−１２９８３４号においては、超音波
アプリケータにカテーテルを挿通し、このカテーテル先
端に振動波を発生させることにより、溶解促進を図る技
術を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特願平１−１９８３０５号における超音波アプリケータ
では、先細のホーンにより振動エネルギーを増幅するた
め超音波の照射面積（振動子の開口面積）が小さくなっ
ており、生体の体表面から深部にある胆石等の治療部位
に超音波を照射する際、振動面より離れた位置では超音
波が発散して音圧が小さくなり、超音波振動子の駆動効
率が低下するという問題がある。

【０００６】また、通常、超音波アプリケータは、前述
の特願平２−１２９８３４号等にも記載されているよう
に、水等の超音波伝達液を充填したウオータバックを介
して人体表面に接触させて体内の治療部位に超音波を照
射するようになっており、この場合、前記ウオータバッ
クを液密に保つため、超音波アプリケータの振動部材が
、振動面及び側面共に超音波伝達液に接する構造となっ
ており、振動面への拘束が大きくなって超音波振動子へ
の負荷が大きくなる。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、超音波振動子への負荷を軽減し、駆動効率を向上させ
ることのできる超音波アプリケータを提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波アプリケ
ータは、超音波を発生する超音波振動子と、この超音波
振動子の前方で振動の節に相当する部位に設けたフラン
ジ部と、このフランジ部を支持することで前記超音波振
動子を内蔵固定するケーシングと、前端面が振動の腹で
ある振動面となるよう前記フランジ部に連結した振動体
と、この振動体の振動面に対して相対移動可能に密着さ
せた振動伝達体とを備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明の超音波アプリケータでは、ケーシング
にフランジ部で支持されて内蔵固定された超音波振動子
から超音波が発生すると、この超音波の振動の節が前記
フランジ部になるとともに、振動の腹である振動面が前
記フランジ部に連結した振動体の前端面となり、この振
動体の振動面に対して相対移動可能に密着させた振動伝
達体を介して超音波が照射される。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１〜図４は本発明の第１実施例に係わり、図１
は超音波アプリケータの要部構造を示す説明図、図２は
結石溶解治療装置の構成図、図３はカテーテル先端の正
面図、図４はカテーテル先端の長手方向断面図である。

【００１１】図２に示すように、結石溶解治療装置１に
よる治療を受ける人体２は、治療台３の上に載っており
、治療部位である人体２内の胆のう４内には、結石（胆
石）５が生じている。この胆のう４に向かって、経皮的
にカテーテル６の先端部が挿入されている。

【００１２】このカテーテル６は、図３及び図４に示す
ように、注入口３０と吸入口３１との間がふっ素樹脂等
からなる薄い仕切膜３２により仕切られ、注入管路６ａ
，吸引管路６ｂの２つのルーメンが形成されている。 さらに、前記吸引管路６ｂの先端部の側方には側孔３３
が数カ所あいている。

【００１３】前記カテーテル６の仕切膜３２は、胆のう
４内に溶解剤を注入しないときは図３の破線の位置にあ
り、また、注入管路６ａを通して溶解剤を注入口３０よ
り胆のう４内に注入するときは、注入管路６ａを通る溶
解剤の圧力に押されて実線の位置にくるようになってい
る。

【００１４】すなわち、患者の負担を少なくするため、
カテーテルの外径はできるだけ小さいことが望ましく、
このため、従来、例えば本出願人による特願平２−１０
３５７２号に記載されているように、吸入・吸引を行う
２孔のカテーテルの２つの管路の隔壁（仕切膜）を形状
記憶樹脂（ＳＭＰ）で形成したカテーテルが提案されて
いる。

【００１５】この従来のカテーテルでは、仕切膜内に加
熱用のワイヤを通し、このワイヤにより仕切膜を加熱し
て仕切膜の形状を変形させることにより注入・吸引管路
の径を使用時に大きくするようになっているが、カテー
テルの外径を小さくしようとすると仕切膜内にワイヤを
通すことが困難となり、また、たとえ、ワイヤを通した
としてもカテーテルの径がその分大きくなることは免れ
ない。

【００１６】これに対し、本実施例におけるカテーテル
６は、簡単な構造でカテーテルの注入管路６ａ及び吸引
管路６ｂの内径を大きくすることができ、カテーテル６
の外径を小さくして生体への浸襲を低くすることができ
るのである。

【００１７】そして、前記カテーテル６は、図２に示す
ように、２つの管路がカテーテル後端で分岐し、注入管
路６ａはコネクタ７ａを介して注入用ポンプチューブ８
ａに接続され、吸引管路６ｂはコネクタ７ｂを介して吸
引用ポンプチューブ８ｂに接続されている。

【００１８】前記注入用ポンプチューブ８ａには、その
中間部に注入ポンプ１０が配設され、注入用ポンプチュ
ーブ８ａのコネクタ７ａとは反対側の他端は、結石溶解
剤、例えばモノオクタノイン，ｄ−リモネン，メチルｔ
ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を入れた液槽１２に接続さ
れている。

【００１９】また、前記吸引用ポンプチューブ８ｂには
、その中間部に吸引ポンプ１１が配設され、吸引用ポン
プチューブ８ｂのコネクタ７ｂとは反対側の他端は、治
療部位から回収された液体を入れるための排液槽１３に
接続されている。

【００２０】さらに、前記注入ポンプ１０及び吸引ポン
プ１１は、コントロールユニット１９を介して入力・制
御装置２０に接続され、前記コントロールユニット１９
により各ポンプ１０，１１の回転数が自由に設定される
とともに、入力・制御装置２０によって各ポンプ１０，
１１の駆動時間や各ポンプ１０，１１の切換動作が設定
され、その設定に応じて各ポンプ１０，１１が動作する
ようになっている。

【００２１】また、前記人体２に対向するように、強力
超音波を発生する超音波アプリケータ１４が設けられて
いる。図１に示すように、この超音波アプリケータ１４
は、振動体としての円筒形の振動部材４１とバックマス
４２との間に、超音波振動子４０が挾持され、これらが
図示しないボルト等により一体的に結合されたランジュ
バン形振動子を内蔵したものであり、前記振動部材４１
に連結されるフランジ部４３がネジ４４によりケーシン
グ４５に固定されて支持されるようになっている。

【００２２】この場合、前記フランジ部４３は、前記振
動部材４１と一体的に形成しても、また、別部材で形成
しても良く、前記超音波振動子４０で発生する超音波の
振動の節に相当する部位に設けられている。さらに、前
記振動部材４１は、前記人体２の体表面側の前端面が振
動の腹である振動面４６となるよう配置されている。ま
た、前記振動部材４１は、前記超音波振動子４０の径に
対して若干大きいかあるいは等しい径に形成されており
、超音波の照射面積（振動子の開口面積）が小さくなっ
て振動面４６から離れた位置で超音波が発散することを
防止し、治療部位に十分な音圧の超音波を照射すること
ができるようになっている。

【００２３】また、前記振動部材４１の振動面４６側に
、振動伝達体としてのウォータバック４７が配設されて
おり、このウォータバック４７は、軟性樹脂材等からな
る内膜４８と、同様に軟性樹脂材等からなる外膜４９と
の間に、水等の超音波伝達液５０が充填されて構成され
ている。

【００２４】前記内膜４８は、中央部が前記振動面４６
に接着される一方、この振動面４６に対し相対移動可能
なように外周部が前記フランジ部４３によって押圧され
て前記ケーシング４５に固定されており、同じく前記フ
ランジ部４３によって押圧されて前記ケーシング４５に
固定された前記外膜４９の外周部とで液密を保つように
なっている。

【００２５】そして、前記超音波アプリケータ１４は、
図２に示すように、支持アーム１５の先端部に配設され
た支持部材２１によって支持及び固定されており、電気
ケーブル１６を介してアンプ１７に接続され、さらに、
このアンプ１７が発振器１８に接続されている。

【００２６】前記発振器１８は、コントロールユニット
１９を介して入力・制御装置２０に接続され、この入力
・制御装置２０によって設定された周波数，パルス数，
パルス間隔，駆動時間に応じた信号が前記発振器１８よ
り出力されると、前記アンプ１７によって信号が増幅さ
れ、前記超音波アプリケータ１４から超音波が発生して
人体２の胆のう４内に存在する結石５の近傍に照射され
るようになっている。また、前記支持部材２１には、こ
の支持部材２１の中心軸を中心として対称な位置に観測
用超音波プローブ２２が着脱自在に保持され、この観測
用超音波プローブ２２と前記超音波アプリケータ１４と
を前記支持部材２１を中心に１８０°回動することによ
り、観測用超音波プローブ２２の観測範囲の中心軸と超
音波アプリケータ１４の超音波照射領域の中心軸が一致
するようになっている。

【００２７】尚、前記観測用超音波プローブ２２は、超
音波観測装置２３に接続され、人体２の胆のう４を含む
超音波画像がモニタ２４に映し出されるようになってい
る。また、電源に接続される電源スイッチ２５が設けら
れ、この電源スイッチ２５は、絶縁トランス２６を介し
て、注入ポンプ１０，吸引ポンプ１１，アンプ１７，発
振器１８，コントロールユニット１９，入力・制御装置
２０に接続されている。　　そして、前記電源スイッチ
２５をオンにすることにより、前記注入ポンプ１０，吸
引ポンプ１１，アンプ１７，発振器１８，コントロール
ユニット１９，入力・制御装置２０に電源が供給される
ようになっている。

【００２８】また、前記コネクタ７ａ，７ｂ，注入ポン
プ１０，吸引ポンプ１１，液槽１２，排液槽１３，アン
プ１７，発振器１８，コントロールユニット１９，入力
・制御装置２０，電源スイッチ２５，絶縁トランス２６
は、本体ラック２８上に設置または固定された構成にな
っている。

【００２９】次に、本実施例の作用について説明する。 まず、観測用超音波プローブ２２の先端を人体２に当接
し、人体２内の治療部位である胆のう４及び胆のう４内
に生じた凝塊物である結石５を探査し、超音波アプリケ
ータ１４を前記胆のう４の方向に支持部材２１を調整し
て固定する。

【００３０】次に、カテーテル６の先端を体内の治療部
位すなわち前記胆のう４内へ挿入し、電源スイッチ２５
をオンにして結石溶解治療装置１を起動させる。続いて
、モニタ２４を見ながら超音波アプリケータ１４の中心
軸が結石５と一致するように体表にセットし、吸引ポン
プ１１を回転させて胆汁（溶解剤や溶解物を含む）を排
出させる。

【００３１】そして、入力・制御装置２０にて、溶解剤
の注入時間、超音波の照射時間の１回当たりのシーケン
スと、そのシーケンスの繰返し回数の設定を行ない、こ
の設定に従って結石溶解治療装置１が駆動されると、溶
解剤が注入され、電気ケーブル１６を通してアンプ１７
から超音波アプリケータ１４の超音波振動子４０に電圧
が印加され、超音波振動子４０が駆動されて縦方向に振
動を開始する。

【００３２】前記超音波振動子４０に発生した振動は振
動部材４１に伝達され、この振動部材４１の振動面４６
からウォータバック４７の超音波伝達液５０を介して超
音波が人体２に伝達される。

【００３３】この際、前記超音波振動子４０は振動の節
の位置のフランジ部４３でケーシング４５に支持されて
おり、また、前記フランジ部４３に連結する前記振動部
材４１の振動面４６に対し、前記ウォータバック４７の
内膜４８が相対移動可能となっているため、振動の腹で
あるところの前記振動面４６に対する拘束が少なく、振
動を抑制することがない。

【００３４】すなわち、本発明の超音波アプリケータ１
４では、超音波振動子４０への負荷が非常に小さいため
、駆動効率を大幅に向上して治療部位に高い音圧の超音
波を照射することが可能となり、結石５の溶解効果を促
進させ治療時間を短縮することができるのである。

【００３５】その後、前述した設定に従って駆動された
結石溶解治療装置１が停止した時点で、前記胆のう４内
の前記結石５が溶解されたか否かの状況を超音波観測装
置２３で確認し、前記結石５が未だに存在する場合は、
前述した操作を繰り返す。

【００３６】［第２実施例］図５〜図９は本発明の第２
実施例に係わり、図５は超音波アプリケータの要部構造
を示す説明図、図６は振動板の正面図、図７は制御系の
構成を示すブロック図、図８は検出圧力の時間変化を示
す説明図、図９は注入量の時間変化を示す説明図である
。

【００３７】尚、以下の各実施例において、前述した第
１実施例と同一のものについては、同一の符号を用いて
説明を省略する。

【００３８】本実施例における超音波アプリケータ６０
は、図５に示すように、ケーシング６１にフランジ部４
３を介して支持される超音波振動子４０に対し、振動部
材４１に振動板６２が固定されており、この場合、前記
振動板６２前端の振動面６３が前記超音波振動子４０で
発生する超音波の振動の腹となるようになっている。さ
らに、前記振動板６２の振動面６３側に、内部に水等の
超音波伝達液５０が充填されたウォータバック６４が配
設されており、このウォータバック６４は、軟性樹脂材
等からなる外膜６５及び内膜６６の外周部が、ネジ６７
により前記ケーシング６１に押圧・固定されて液密が保
たれている。

【００３９】また、図６に示すように、前記振動板６２
の振動面６３には、複数の細孔６２ａが開口されており
、これらの細孔６２ａは前記振動板６２の内部で互いに
連通され、前記振動板６２側方に設けたチューブ６８に
接続されている。そして、このチューブ６８が図示しな
い排気ポンプに接続され、この排気ポンプを作動させな
い状態では、前記ウォータバック６４の内膜６６は、前
記振動板６２に対して固定されず、接触ないし僅かに離
れた状態となっている。

【００４０】このような構成の超音波アプリケータ６０
を駆動するには、まず、図示しない排気ポンプを駆動し
て振動板６２の空気を排出し、負圧によりウォータバッ
ク６４の内膜６６を振動板６２に吸引して密着固定させ
る。

【００４１】次に、電気ケーブル１６を通してアンプ１
７から超音波振動子４０に電圧を印加すると、前記超音
波振動子４０が縦方向に振動を開始し、超音波が振動板
６２からウォータバック６４の超音波伝達液５０を介し
て人体２に伝達される。

【００４２】このとき、第１実施例同様、ウォータバッ
ク６４の内膜６６は振動板６２に対して相対移動可能で
あり、振動を抑制することがないため、超音波振動子４
０に対する負荷が小さく、駆動効率を大幅に向上するこ
とができる。

【００４３】また、本実施例の超音波アプリケータ６０
では、振動板６２とウォータバック６４の内膜６６とを
密着固定させるのに接着剤等を使用する必要がないため
、剥離を生じることなく確実に固定することができる。 さらに、内膜６６に穴があいたときには、膜を取換える
だけでよいのでメンテナンスが簡単である。

【００４４】ところで、本実施例における結石溶解治療
装置１００は、溶解剤の注入量をより効率的に設定して
治療を行うものであり、従来、この種の装置における溶
解剤の注入量の設定については、例えば本出願人による
特願平１−２６５４６０号に記載されているように、治
療部位である胆のうの内圧測定下において胆汁吸引を行
なった後、わずかに負圧（１ａｔｍ以下）となったとこ
ろで吸引を停止して検出圧力値の上限を１ａｔｍに設定
し、溶解剤を注入して測定内圧が１ａｔｍを越えた時点
までの注入量を最大量として次回以降の注入量を制御す
る方式がある。しかしながら、この方式では、例えば、
胆汁吸引時に胆汁の全量を吸引せずに内壁を吸引して負
圧（１ａｔｍ以下）を示した場合には、その状態を基準
にして胆のう内の検出圧力値の上限１ａｔｍが設定され
るため、このときの検出圧力の設定値１ａｔｍは、絶対
値では胆汁の全量を吸引した時に設定される１ａｔｍを
上回ることになる。従って、それに伴って溶解剤の注入
量も実際の胆のうの容量をはるかに越えてしまい、胆の
うから溶解剤が漏れるおそれがあった。

【００４５】さらに、本出願は、特願平１ー２０９１９
６号において、胆のう内への生理食塩水（生食水）の注
入・排出を繰返して行ない、注入・排出量が等しくなる
時の胆のうの大きさを画像情報として記憶することより
、溶解剤の注入量を制御する装置を提案しているが、こ
の装置は、溶解剤の注入量を正確に設定できる半面、胆
のうへの生食水の注入・排出を幾度も繰返さねばならな
い。

【００４６】本実施例における結石溶解治療装置１００
は、このような事情を考慮したものであり、前述の第１
実施例の結石溶解治療装置１に対し、注入管路１０１ａ
，吸引管路１０１ｂ，圧力管路１０１ｃの３つのルーメ
ンを有するカテーテル１０１を用い、前記圧力管路１０
１ｃに接続される圧力センサ１０２と、注入用ポンプチ
ューブ８ａの端部に接続される電磁バルブ１０３と、こ
の電磁バルブ１０３に、チューブ１０４，１０５を介し
てそれぞれ接続される薬液（モノオクタノイン、ｄ−リ
モネン、ＭＴＢＥ）を貯蔵した液槽１０６、生食水を貯
蔵した液槽１０７を有するものである。

【００４７】以下、本実施例の結石溶解治療装置１００
の制御系の構成を図７を用いて説明する。本実施例のコ
ントロールユニット１１０は、信号増幅器１１１、オフ
セット調整手段１１２、ローパスフィルタ１１３、圧力
表示回路１１４、オフセット表示回路１１５、Ａ／Ｄ変
換器１１６，１１７、動作調整回路１１８，１１９、流
量測定回路１２０、回転数表示回路１２１，１２２、出
力調整回路１２３等から構成されている。

【００４８】前記圧力センサ１０２は、信号増幅器１１
１及びローパスフィルタ１１３を介し、Ａ／Ｄ変換器１
１６と、治療部位等のオフセット調整後の圧力を表示す
る圧力表示回路１１４と、オフセット調整に用いるオフ
セット圧力を表示するオフセット表示回路１１５とに接
続されている。

【００４９】また、前記信号増幅器１１１には、ヘリカ
ル・ポテンショメータ等によるオフセット調整手段１１
２が接続され、前記圧力センサ１０２による検出圧力の
圧力信号は、前記信号増幅器１１１において増幅される
とともに、前記オフセット調整手段１１２からの補正量
であるオフセット信号により補正され、前記ローパスフ
ィルタ１１３を介して前記Ａ／Ｄ変換器１１６、前記圧
力表示回路１１４、前記オフセット表示回路１１５へ入
力されるようになっている。

【００５０】さらに、前記Ａ／Ｄ変換器１１６の出力端
がＩ／Ｏインタフェース１３０の入力端に接続され、こ
のＩ／Ｏインタフェース１３０は、例えばパラレルバス
であるバスライン１４０を介して入力・制御装置２０に
接続されている。前記Ａ／Ｄ変換器１１６では、前述の
補正された圧力信号をアナログ量からデジタル量へ変換
し、順次、前記Ｉ／Ｏインタフェース１３０及び前記バ
スライン１４０を介して前記入力・制御装置２０へ出力
するようになっている。

【００５１】前述の補正された圧力信号は、また、前記
圧力表示回路１１４及び前記オフセット表示回路１１５
に入力されるようになっており、前記圧力表示回路１１
４及び前記オフセット表示回路１１５には、前記ローパ
スフィルタ１１３による減衰特性を加味した値が表示さ
れるようになっている。

【００５２】また、注入ポンプ１０及び吸引ポンプ１１
の入力端は、各々、動作調整回路１１８，１１９の出力
端に接続されており、これらの動作調整回路１１８，１
１９は、その入力端に前記Ｉ／Ｏインタフェース１３０
の出力端が接続されるとともに、その出力端に回転数表
示回路１２１，１２２が各々接続されている。

【００５３】さらに、前記注入ポンプ１０は、前記動作
調整回路１１８を介して流量測定回路１２０に接続され
ており、この流量測定回路１２０の出力端にはＡ／Ｄ変
換器１１７が接続されている。前記流量測定回路１２０
は、前記動作調整回路１１８からの動作信号により、薬
液、または生食水の注入量を測定し、前記Ａ／Ｄ変換器
１１７へ注入量信号を出力するようになっている。

【００５４】さらに、前記Ａ／Ｄ変換器１１７の出力端
は前記Ｉ／Ｏインタフェース１３０の入力端に接続され
ており、前記Ａ／Ｄ変換器１１７では、前記流量測定回
路１２０からの注入量信号をアナログ量からデジタル量
へ変換し、デジタル化した注入量信号を、順次、前記Ｉ
／０インタフェース１３０及び前記バスライン１４０を
介して前記入力・制御装置２０へ出力するようになって
いる。

【００５５】また、出力調整回路１２３は、その入力端
に発信器１８の出力端が接続される一方、制御端が前記
Ｉ／Ｏインタフェース１３０及び前記バスライン１４０
を介して前記入力・制御装置２０に接続され、出力端が
超音波アプリケータ６０を駆動するアンプ１７の入力端
に接続されている。前記発振器１８からの信号は、前記
出力調整回路１２３に入力され、この出力調整回路１２
３において前記入力・制御装置２０からの制御信号によ
り調整を受けた後、前記アンプ１７で増幅され、前記超
音波アプリケータ６０を駆動するようになっている。

【００５６】次に、このような構成の結石溶解治療装置
１００の動作について説明する。まず、前述の等１実施
例と同様、電源スイッチ２５をオンにして装置を起動さ
せ、電磁バルブ１０３を切換えて生食水側のチューブ１
０５と注入用ポンプチューブ８ａとを接続し、注入ポン
プ１０を回転させて注入管路１０１ａ内に生食水を充填
することによって注入管路１０１ａ内の空気を除去する
。

【００５７】次に、カテーテル１０１の先端を大気開放
の状態にして、コントロールユニット１１０内のオフセ
ット調整手段１１２とオフセット表示回路１１５とを用
いて、初期的な圧力オフセットの調整を行う。

【００５８】前記オフセット調整手段１１２による具体
的な調整は、信号増幅器１１１にて圧力センサ１０２か
らの信号にオフセット調整手段１１２からのオフセット
信号を加算するとともに増幅することにより、あるいは
、信号増幅器１１１の増幅度をオフセット調整手段１１
２からのオフセット信号により可変することによって行
うようにしている。

【００５９】その後、カテーテル１０１の先端を体内の
胆のう４内へ挿入し、前述の第１実施例と同様に胆汁を
排出させる。さらに前記オフセット調整手段１１２によ
り、胆のう４内の検出圧力値を調整して零とする。次に
、動作調整回路１１８の図示しない入力部で前記注入ポ
ンプ１０の回転数を所定の値に設定し、液槽１０７の生
食水を、チューブ１０５，電磁バルブ１０３，注入用ポ
ンプチューブ８ａ，カテーテル１０１を通して胆のう４
へ注入すると同時に、流量測定回路１２０により注入量
を計測し、圧力センサ１０２により胆のう４内の圧力を
検出する。

【００６０】ここで、胆のう４内の圧力変化、及び、注
入開始後の注入量について、図８及び図９を用いて説明
する。図８は注入開始後の胆のう４内の検出圧力の時間
的変化、図９は同じく注入開始後の注入量の時間的変化
を示したものである。

【００６１】注入開始後、注入ポンプ１０は前述のよう
に所定の回転数で一定に回転しているため、図９に示す
ように、注入量は時間に比例して増加してゆく。一方、
検出圧力は、胆のう４内が生食水で充填されないうちは
前述のようにオフセット調整後の零付近であるが、充填
されると圧力が急上昇し、やがて、生食水は胆管へ漏れ
出すようになる。

【００６２】従って、胆のう４内の圧力が急上昇する時
点での生食水の充填量を胆のう４の容量とみなすことが
でき、この胆のう４内の圧力の急上昇点を検出すること
により、胆のう４の容量を知ることができる。

【００６３】具体的には、微少な変動がローパスフィル
タ１１３により取り除かれて図８のグラフのようになる
検出圧力に対し、例えば、この検出圧力の単位時間毎の
圧力の増加の割合（図８におけるグラフの傾き）を、検
出された圧力データ（ｎ＋１）と、その直前のデータｎ
とによって計算する。次いで、保持されている直前のデ
ータ（ｎ−１）とデータｎとから計算された増加の割合
と比較し、この増加の割合が大きければデータｎの時点
を圧力の急上昇点とすることができる。

【００６４】前記入力・制御装置２０では、流量測定回
路１２０からＡ／Ｄ変換器１１７を経て出力される注入
量信号と、圧力センサ１０２から信号増幅器１１１，ロ
ーパスフィルタ１１３，Ａ／Ｄ変換器１１６を経て出力
される圧力信号とが、Ｉ／Ｏインタフェース１３０及び
バスライン１４０を介して入力されると、これらの信号
に基づいて胆のう４の容量を決定した後、この胆のう４
の容量に対し、治療時の溶解剤の注入量を胆のう４の容
量以下（例えば、８０％）に設定し、溶解剤の注入を制
御する。

【００６５】すなわち、本実施例の結石溶解治療装置１
００では、胆のう４の内圧測定下において、胆汁吸引後
、胆のう４内へ生食水を注入して充填する際に、胆のう
４内の圧力が急上昇する時点を検出し、その時点での生
食水の充填量を胆のう４の容量とするため、圧力の設定
ミスや誤差に左右されることなく正確に胆のう４の容量
を知ることができる。

【００６６】そして、溶解剤の注入量を胆のう４の容量
以下に設定することにより、より安全に治療を行うこと
ができ、また、生食水の注入・排出を幾度も繰返す必要
がないことから、より効率的に溶解剤の注入量を設定し
て治療を行なうことができるという利点がある。

【００６７】さらに、治療を胆のう４内の圧力測定下で
行ない、溶解剤の注入時に圧力上昇したとき注入を停止
させるようにすると、溶解剤が吸収しきれずに胆のう４
内に残っている状態から注入を始めても、圧力の上昇に
より注入量を制御できるため、胆のう４から溶解剤が漏
れることなくより安全な治療を行うことができる。

【００６８】［第３実施例］図１０〜図１４は本発明の
第３実施例に係わり、図１０は超音波アプリケータの要
部構造を示す説明図、図１１は制御系の構成を示すブロ
ック図、図１２はカテーテル先端の正面図、図１３及び
図１４はカテーテル先端の長手方向断面図である。

【００６９】本実施例における超音波アプリケータ１５
０は、図１０に示すように、ケーシング１５１にフラン
ジ部４３を介して支持される振動部材４１の振動面４６
に、振動方向の動きに対して相対移動可能な蛇腹１５２
が固着されたものであり、この蛇腹１５２がウオータバ
ック１５４の内膜となるものである。

【００７０】そして、内部に水等の超音波伝達液５０が
充填された前記ウオータバック１５４に対し、軟性樹脂
材等からなる前記蛇腹１５２及び外膜１５３の外周部が
、ネジ１５５により前記ケーシング１５１に固定されて
液密が保たれるようになっている。

【００７１】このような構成による超音波アプリケータ
１５０においても、前記振動部材４１の振動面４６に対
して前記蛇腹１５２が振動を抑制することがないため、
前述の第１実施例と同様の作用・効果が得られることは
いうまでもない。

【００７２】一方、本実施例における結石溶解治療装置
２００は、前述した第２実施例に対し、２孔チューブで
形成されたカテーテル２０１を用い、胆のう４内の圧力
検出は行わず、Ｘ線撮影下において図示しないモニタに
よる胆のう４の観察を行いながら造影剤を注入する。

【００７３】すなわち、図１１に示すように、本実施例
の結石溶解治療装置２００では、第２実施例における生
食水の液槽１０７を造影剤の液槽２０２に代え、第２実
施例のコントロールユニット１１０から圧力測定系を除
いたコントロールユニット２１０を用い、Ｉ／Ｏインタ
フェース１３０と動作調整回路１１８との中間部に、流
量測定回路１２０において注入量信号をホールドするた
めのスイッチ２０３を設けている。

【００７４】この結石溶解治療装置２００の動作は、前
述の第２実施例とほぼ同様であるが、前述した第２実施
例では胆のう４内の圧力が急上昇する時点での生食水の
充填量を胆のう４の容量と設定したのに対し、本実施例
ではモニタ上で造影剤が胆のう４から漏れ出すのを確認
した時点での注入量を、スイッチ２０３を使用して胆の
う４の容量とする。

【００７５】すなわち、スイッチ２０３をオンすること
により、動作調整回路１１８を介して注入ポンプ１０を
停止するとともに流量測定回路１２０をホールドし、胆
のう４から造影剤が漏れる時点での注入量信号を保持す
る。

【００７６】第２実施例と同様に、流量測定回路１２０
から出力された注入量信号は、Ａ／Ｄ変換器１１７にて
アナログ量からデジタル量に変換され、Ｉ／Ｏインタフ
ェース１３０及びバスライン１４０を介して入力・制御
装置２０へ入力される。この入力・制御装置２０では、
前述の第２実施例と同様に、保持された注入量を胆のう
４の容量として、溶解剤の注入量を、それ以下に設定し
、制御するようになっている。

【００７７】すなわち、本実施例の結石溶解治療装置２
００では、モニタにより胆のう４を実際に観察すること
で溶解剤の注入量を設定することができ、より安全な治
療を行なうことができるという利点がある。

【００７８】また、本実施例のカテーテル２０１は、図
１２及び図１３に示すように、第１実施例のカテーテル
６の仕切膜３２を、加熱されると（例えば３３℃以上）
図１２の破線の位置に動き、冷却されると（例えば３０
℃以下）実線の位置に動く２方向性のＳＭＰからなる仕
切膜２０４としたものである。

【００７９】すなわち、吸引ポンプ１１を駆動し、カテ
ーテル２０１先端の吸引口２０５や側孔２０７より胆の
う４内の胆汁を吸引管路２０１ｂを通して排液槽１３に
排出するとき、人体２内の胆汁等は人体２により約３６
℃に暖められているので、胆汁の熱が仕切膜２０４を加
温して破線の状態に変形させる。また、注入ポンプ１０
を駆動し、液槽１０６に入っている溶解剤を注入管路２
０１ａを通して注入口２０６より胆のう４内に注入する
際には、前記仕切膜２０４は、注入管路２０１ａを通る
溶解剤により冷却されて実線で描いた状態に変形する。

【００８０】従って、第１実施例同様、カテーテル２０
１の外径を大きくせず注入管路２０１ａ及び吸引管路２
０１ｂの内径を大きくすることができるので、カテーテ
ル２０１の外径を小さくして生体への侵襲を低くするこ
とができる。

【００８１】さらに、前記カテーテル２０１に代えて、
図１４に示すカテーテル２０８を採用しても良く、この
カテーテル２０８では、注入管路２０８ａの中に、加熱
されると膨張し、冷却されると収縮する２方向性のＳＭ
Ｐからなる吸引管２０９を設けた二重管の構造となって
いる。

【００８２】すなわち、同様に、胆汁等を前記吸引管２
０９から吸引し、この吸引管２０９が内部から加温され
ると、膨脹により吸引管路２０８ｂの内径が大きくなり
、溶解剤により前記吸引管２０９が外部から冷却される
と収縮して注入管路２０８ａが拡大するようになってい
る。

【００８３】尚、前記カテーテル２０１，２０８は、生
体外からマイクロ波や超音波を照射して加熱しても良い
。

【００８４】［第４実施例］図１５は本発明の第４実施
例に係わり、超音波アプリケータの要部構造を示す説明
図である。

【００８５】図１５に示すように、本実施例における超
音波アプリケータ２５０では、ケーシング２５１にフラ
ンジ部４３を介して支持される超音波振動子４０に対し
、振動部材４１に磁性体からなる振動板２５２が固定さ
れており、この振動板２５２前端の振動面２５３が前記
超音波振動子４０で発生する超音波の振動の腹となるよ
うになっている。

【００８６】また、断面がコの字状の磁石２５４が前記
振動板２５２の外周部を包むようにして前記ケーシング
２５１に固定され、前記磁石２５４と前記振動板２５２
との間には磁性流体２５５が介在している。そして、前
記磁性流体２５５により、外周部が前記ケーシング２５
１にネジ２５６で押圧・固定された外膜２５７と前記振
動板２５２との間に充填された水等の超音波伝達液５０
が漏れないようになっている。

【００８７】すなわち、この実施例における超音波アプ
リケータ２５０は、前述した各実施例におけるウオータ
バック４７，６４，１５４の内膜を省略して前記振動板
２５２に超音波伝達液５０を直接接触させ、前記ケーシ
ング２５１と前記振動板２５２外周部との間に介在させ
た磁性流体２５５により、前記振動板２５２の振動方向
の動きを抑制することなく前記超音波伝達液５０をシー
ルするものであり、前述の各実施例同様、超音波振動子
４０に対する負荷を小さくして駆動効率を向上すること
ができる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波振動子を振動の節の位置でフランジ部を介してケー
シングに支持するとともに、前記フランジ部に振動体の
振動面が振動の腹となるよう連結し、この振動面に対し
て振動伝達体を相対移動可能に密着させたため、前記振
動面に対する拘束が少なく振動が抑制されることがない
。従って、超音波振動子の駆動効率を大幅に向上して高
い音圧の超音波を照射することが可能となるなど優れた
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わり、超音波アプリケ
ータの要部構造を示す説明図

【図２】本発明の第１実施例に係わり、超音波治療装置
のシステム構成図

【図３】本発明の第１実施例に係わり、カテーテル先端
の正面図

【図４】本発明の第１実施例に係わり、カテーテル先端
の長手方向断面図

【図５】本発明の第２実施例に係わり、超音波アプリケ
ータの要部構造を示す説明図

【図６】本発明の第２実施例に係わり、振動板の正面図

【図７】本発明の第２実施例に係わり、制御系の構成を
示すブロック図

【図８】本発明の第２実施例に係わり、検出圧力の時間
変化を示す説明図

【図９】本発明の第２実施例に係わり、注入量の時間変
化を示す説明図

【図１０】本発明の第３実施例に係わり、超音波アプリ
ケータの要部構造を示す説明図

【図１１】本発明の第３実施例に係わり、制御系の構成
を示すブロック図

【図１２】本発明の第３実施例に係わり、カテーテル先
端の正面図

【図１３】本発明の第３実施例に係わり、カテーテル先
端の長手方向断面図

【図１４】本発明の第３実施例に係わり、カテーテル先
端の長手方向断面図

【図１５】本発明の第４実施例に係わり、超音波アプリ
ケータの要部構造を示す説明図

【符号の説明】

１４　　超音波アプリケータ ４０　　超音波振動子 ４１　　振動部材 ４３　　フランジ部 ４５　　ケーシング ４７　　ウオータバック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　超音波を発生する超音波振動子と、こ
   の超音波振動子の前方で振動の節に相当する部位に設け
   たフランジ部と、このフランジ部を支持することで前記
   超音波振動子を内蔵固定するケーシングと、前端面が振
   動の腹である振動面となるよう前記フランジ部に連結し
   た振動体と、この振動体の振動面に対して相対移動可能
   に密着させた振動伝達体とを備えたことを特徴とする超
   音波アプリケータ。