JPH07222710A - 内視鏡 - Google Patents

内視鏡

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JPH07222710A
JPH07222710A JP7005162A JP516295A JPH07222710A JP H07222710 A JPH07222710 A JP H07222710A JP 7005162 A JP7005162 A JP 7005162A JP 516295 A JP516295 A JP 516295A JP H07222710 A JPH07222710 A JP H07222710A
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endoscope
ultrasonic
ultrasound
ultrasonic transducer
therapeutic
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JP7005162A
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Gerhard Buchholtz
ブーフホルツ ゲルハルト
Ulrich Schaetzle
シェッツレ ウルリッヒ
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Siemens AG
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 病状の像を内視鏡で形成する場合に、病理学
的組織領域の切除または摘出の場合に比較してより優れ
た処置方法を使用可能とし、かつそれにもかかわらず処
置時間が短かくてすむように改善する。 【構成】 光学的検査手段７，８と治療用超音波源９を
有する内視鏡とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的検査手段を有す
る内視鏡に関する。
【０００２】
【従来技術】この種の内視鏡は、患者の身体内部を検査
する目的で用いられる。この構成が用いられる理由は、
内視鏡は非破壊的検査法（例えばレントゲン−または超
音波式検査）に比較して多量の付加的な情報を供給でき
るからであり、このことはそれぞれ関心対象の身体領域
を直接的に観察できることにもとづく。病的な変化の疑
いのある場合、直ちに内視鏡による監視の下に例えば組
織試料を取り出せる、または一体化された超音波プロー
ブを有する内視鏡の使用の場合は、当該の領域の超音波
像を作成できる。
【０００３】手術処置が必要とされる時は大抵の場合
は、この手術を内視鏡による監視の下に、各々のケース
に応じて切除または摘出の形式で破壊が最小になるよう
に実施できる。この種の最小破壊形式での処置は患者に
通常の手術法よりも負担を与えないにもかかわらず、い
くつかのケースにおいてはさらにより操作性のすぐれた
方法を使用することが所望される。
【０００４】これに関連してドイツ連邦共和国実用新案
第７７０５９４７号公報に示されている内視鏡において
は、その近位の端部に超音波変換器が取り付けられてお
り、これに超音波導波管が接続されている。この導波管
は、超音波変換器を用いて発生された超音波を、破砕さ
れるべき結石たとえば膀胱結石へ伝送するために用いら
れる。部分組織における手術のためにはこの内視鏡は適
していない。
【０００５】さらに米国特許第４７１８４０６号公報に
は、２つの光波導波体を有する内視鏡が示されている。
一方の導波体は照明の目的で用いられる光を案内する。
他方の導波体は観察の目的で、さらに処置されるべき領
域へレーザ光線または超音波を案内する目的で用いられ
る。そのため基本的には、腫ように治療用超音波を照射
できる、または治療用超音波の使用の下に手術を実施で
きる。しかし光波導波管中を超音波を案内する際に生ず
る損失により、ならびに光波導波体の小さい横断方向面
積に起因して、内視鏡の遠位の端部に送出される超音波
の強度は著しく低く、そのため処置の時間が不所望に長
く持続する。
【０００６】さらにドイツ連邦共和国特許第３１４１０
２２Ａ１号公報またはフランス特許第２５４３８１７Ａ
１号公報に示されている構成によれば、内視鏡の遠位の
端部に、診断すなわち像形成の目的で用いられる超音波
変換器が設けられている。この超音波変換器はフェーズ
ドアレイ配列体（整相列）として構成されており、さら
に診断用の超音波を直線的な走査の形式で送出して受信
できる。
【０００７】
【発明の解決すべき課題】本発明の課題は、冒頭に述べ
た形式の内視鏡を次のように改善することである。即ち
病状の像を形成する場合に、病理学的組織領域の切除ま
たは摘出の場合に比較してより優れた処置方法を使用可
能とし、かつそれにもかかわらず処置時間が短かくてす
むように、改善することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、内視鏡に次
のように構成したことにより解決されている。即ち内視
鏡において、ａ）光学的検査手段を備え、ｂ）治療用超
音波源を備え、該治療用超音波源を、内視鏡の遠位端部
に設けられている超音波変換器により構成したのであ
る。
【０００９】
【発明の効果】適切な病気像が得られるため、病理学的
組織領域の手術による除去ではなく、治療用超音波によ
る処置が行なえる。通常は処置は超音波の熱作用を利用
する。この場合、通常は治療用超音波の振幅と作用持続
時間は、温度が４５°に達するように選定される。その
ため処置された組織領域が死滅する。特定の患者たとえ
ば悪性の腫ようの場合は、治療用超音波を次のように調
量することもできる。即ち処置されるべき組織の加熱が
４５°を上回わらないように行なわれ、その結果、腫よ
う細胞の新陳代謝は損なわれない。そのため腫ようの成
長速度が低下し、さらに腫ようの縮少さえも生ずる。内
視鏡中に含まれている光学的検査手段を用いて、内視鏡
を、その都度に処置されるべき組織領域に治療用超音波
が作用するように簡単に方向づけが可能となる。超音波
変換器を内視鏡の遠位の端部に配置することにより、超
音波変換器から処置されるべき領域までの間の治療用超
音波路における減衰損失は著しくわずかしか生じない。
さらに治療用超音波のための放射面として作用する超音
波変換器の面積は、内視鏡の横断面の面積よりも大き
い。そのため高い超音波強度が処置されるべき領域にお
いて得られ、そのため短かい処置時間が可能となる。
【００１０】治療用超音波による組織の処置それ自体は
公知である（例えばＫｒｅｓｓｅ，Ｈ．：Ｋｏｍｐｅｎ
ｄｉｕｍ Ｅｌｅｋｔｒｏｍｅｄｉｚｉｎ，第３版，１
９８２，Ｓｉｅｍｅｎｓ ＡＧ Ｂｅｒｌｉｎ ｕｎｄ
Ｍｕｅｎｃｈｅｎ，２３１〜２３７ページ）この場
合、超音波は大抵は内視鏡の外部で発生される。その結
果、治療用超音波の調量が困難となる、何故ならば超音
波が治療されるべき領域への超音波伝送路が経過しなけ
ればならず、組織断層の音響的特性は、患者ごとに変化
するからである。いくつかの病気の像の場合は特定の補
助手段が次のようにして可能である、即ち超音波変換器
を自然経路の利用の下にできるだけ近接して、処置され
るべき領域へ接近させることにより、可能となる。しか
しこの場合も、超音波変換器と処置されるべき領域との
間に、超音波の調量を困難にする組織断層が存在する。
これに対して多くの場合、本発明による内視鏡を、超音
波変換器と当該の器官ないし処置されるべき領域との間
に障害となる組織が存在しないように、配置可能とな
り、その結果、治療用超音波の正確な調量が可能とな
る。
【００１１】その都度に処置されるべき組織領域だけ
へ、所望の治療効果の達成のために十分な治療用超音波
の調量を実施することを保証するために、本発明の有利
な変形実施例によれば、超音波変換器は集束された治療
用超音波を放射する。これに関連づけて、内視鏡を変位
させることなく著しく大きい組織領域を処置できるよう
にする目的で、治療用超音波の集束ゾーンを変位可能に
すると好適である。内視鏡に対する集束ゾーンの変位
は、超音波変換器が公知の様に位相形配列体として構成
されていると、簡単に実現できる。
【００１２】処理されるべき組織領域への、内視鏡ない
し治療用超音波源すなわち超音波変換器のより簡単かつ
正確な方向づけは、本発明の有利な実施により、診断用
超音波の放射と受信のための装置が設けられていること
により、達成される。何故ならばこの場合、光学的検査
手段により得られる情報に付加的に、別の情報が例えば
超音波像の形式で発生できるからである。この場合、本
発明の変形実施例によれば、内視鏡は、診断用超音波の
放射と受信のための別個の診断用超音波トランスジュー
サを含む。簡単かつ所要スペースが小さいため、著しく
有利な変形実施例においては、治療用超音波源すなわち
超音波変換器が選択的に、診断用超音波の放射と受信の
ために作動される。これに関連づけて次の構成は著しく
好適である。即ち超音波変換器が直線状の配列体として
構成されていて、診断用超音波を超音波像生成の目的で
直線状の走査の形式で送出して受信すると好適である。
直線状の走査は扇状の走査に比較して著しくよりわずか
な費用で実現可能であり、それにもかかわらず本発明の
実施例においては十分な情報を供給する。何故ならば処
置されるべき組織領域は通常は内視鏡ないし超音波変換
器の近傍に設けられているからである。
【００１３】本発明の変形実施例によれば、超音波像生
成が、治療用超音波の集束領域を含む領域に関連づけて
行なわれる構成も有利である。何故ならば生成された超
音波像は、その都度に処置されるべき組織領域に関連づ
けて最適の情報を含むからである。これに関連づけて、
付加的な情報を提供する。即ち集束ゾーンの実際の位置
に相応するマークを、診断用超音波を用いて生成された
超音波像の中へ挿入すると、治療医師に重要な情報を提
供する。何故ならばこのようにすると、診断用超音波の
作動の際にどの個所が処置されるべきか、またはいま処
置されているかがそのまま見えるからである。
【００１４】次に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【００１５】
【実施例】図１に本発明の内視鏡の遠位の端部が長手方
向断面図で示されている。管状の円筒形の外壁１の内部
に支持体２が挿入されている。この支持体は２つの、ブ
リッジ体５により互いに結合された壁部分３と４を有す
る。壁部分３は外壁１の端部に設けられている。支持体
２は次のように外壁１の中へ挿入されている、即ち外壁
の壁部分３と４がブリッジ体５と共働して、図１〜図６
に示されている室を液密に閉鎖するように、挿入されて
いる。
【００１６】室６の外側で壁部分３の孔の中へ光学装置
７が挿入されている。光学装置は光ファイバの光波導体
８と共に、内視鏡と共働するそれ自体は公知の光学的検
査手段の構成部材である。この検査手段は内視鏡が患者
の身体内部へ挿入された際に観察者に患者の身体内部を
検査させる。
【００１７】室６の中に治療用の超音波源として超音波
変換器９が設けられており、これを用いて治療用超音波
が発生される。光学的検査手段を用いて、検査されるべ
き組織領域を標定し、次に内視鏡を一方または他方の方
向へ適切に移動することにより、内視鏡を、超音波変換
器９から送出される治療用超音波が処理されるべき組織
領域へ入射するように、位置定めできる。
【００１８】超音波変換器９は多数の直線状の配列体と
して設けられている超音波変換素子１０1〜１０nから構
成されている。超音波変換素子は公知のように支持体１
１に接着剤で結合されている。
【００１９】そのため超音波変換器９の放射面は、即ち
治療用の超音波が送出される面は、超音波変換器素子１
０1〜１０nの端面の和により構成されている。この放射
面は少なくとも内視鏡の横断面と同じ大きさであるが、
しかし図１と図２に示されている様に内視鏡の横断面よ
りは大きい。
【００２０】室６は音響伝播媒体として用いられる流体
たとえば水で満たされている。音響媒体の、超音波変換
素子１０1〜１０nに対向する領域の中で、外壁１は低減
された肉厚で実施されている。その目的は超音波変換器
９から送出される超音波をできるだけ損失なく透過させ
るためである。
【００２１】治療用超音波を発生する目的で超音波変換
器９は発生器装置１２から、適切な周波数と振幅の交流
電流を供給される。周波数と振幅は調整可能であり、こ
のことは、発生器装置１２へ接続されている２つの調整
抵抗１３と１４により示されている。
【００２２】一方では治療用超音波を集束ゾーンＦＺへ
集束可能にする目的で、他方では集束ゾーンＦＺを内視
鏡に対して相対的に変位可能にする目的で、前述のよう
に直線状の配列体として構成された超音波変換器９は公
知の様に位相化配列体の形式で制御可能である。この目
的で超音波変換器９と発生器装置１２との間へ遅延ユニ
ット１５が接続されている。この遅延ユニットは個々の
超音波変換素子１０1〜１０nに、発生器装置１２から供
給される信号を次のように時間的にずらして導びく。即
ち超音波変換器９から送出される治療用超音波の集束化
が、集束ゾーンＦＺの上へ形成され、さらに集束ゾーン
ＦＺが所望の位置を取るように、ずらして導びく。
【００２３】この目的で遅延ユニット１５は制御ユニッ
ト１６により、制御線１９を介して所望のように制御さ
れる。この場合、集束ゾーンの位置は、制御ユニット１
６へ接続されているジョイステッキ１７で設定調整でき
る。集束ゾーンＦＺの１つの位置が図１に示されてい
る。
【００２４】個々の変換素子１０1〜１０nを制御する信
号の発生はさらに別の形式で、例えば各々の変換素子へ
固有の発振器を配属することにより行なうこともでき
る。この場合、これらの発振器は、所望の集束化が得ら
れるような相互の位相差で振動する。
【００２５】必要とされる以後の全部の操作過程を実施
可能にする目的で、制御ユニット１６へキーボード１８
が接続されている。
【００２６】図２に示されている様に超音波変換器９の
表面は円筒状に凹状にわん曲されている。そのため超音
波変換器９はこの形状付与により機械的に前もって次の
ように集束化されている。即ち全部の変換器素子１０1
〜１０nの制御の際に時間的なずれなしに、発生された
超音波が理論的に集束線ＦＬ−破線で示されている−へ
集束されるようにする。しかし実際は遠方の集束領域へ
不十分にしか集束化されていない。さらに集束ゾーンＦ
Ｚの前述の変位は、図１の図面平面に相応する、超音波
変換器９の中心平面−集束線ＦＬも含む−において行な
われる。この中心平面と、これに直角に位置する図面平
面との交線は図２に破線ＦＥで示されている。前述の形
状付与ではなく、またはこの形状付与に付加的に、さら
にレンズを用いての集束化も可能である。
【００２７】光学的検査手段を用いて得られる情報に付
加的に別の情報を、超音波像生成用の超音波変換器９を
用いることにより、得ることができる。この目的で、制
御線２０を介して制御ユニット１６により操作されるス
イッチ２１を用いて、発生器装置１２ではなく制御−お
よび像生成ユニット２２を遅延ユニット１５へ接続する
ことができる。
【００２８】制御−および像生成ユニット２２は必要に
より制御ユニット１６により線路２３を介して作動され
る。この生成ユニット２２は通常のように構成されてお
り、超音波像を生成する目的で超音波変換器９および遅
延ユニット１５と共働できる。超音波像は次にモニタ２
４に表示できる。もちろん制御−および像形成ユニット
２２は遅延ユニット１５のための信号を直接に遅延ユニ
ットへ転送するのではなく、まず最初に線路２５を介し
て制御ユニット１６へ転送し、次に制御ユニット１６が
前記の信号を線１９を介して遅延ユニット１５へ転送す
る。
【００２９】図１に示された実施例の場合とは異なり、
制御−および像形成ユニット２２に、超音波像の形成の
目的で超音波変換器９と共働する固有の遅延ユニットを
配属することもできる。この場合この制御−および像発
生ユニット２２は、分離回路たとえば適切なフィルタま
たは切り換え手段を介して、選択的に超音波変換器９な
いしその超音波変換器素子１０1〜１０nへ接続できる。
【００３０】前述の実施例の場合、公知の様に超音波像
の生成の目的でいわゆる直線的な走査が実施される。こ
の場合、超音波像において患者の断層形式の身体領域が
結像される。この身体領域の中心平面は超音波変換器９
の中心平面に相応する。これにより、治療用の超音波の
集束ゾーンは、超音波像の中に結像される領域の内部に
位置することが、保証される。
【００３１】そのため、ジョイステッキ１７を用いて瞬
時に設定調整される、治療用超音波の集束ゾーンＦＺの
位置に相応するマークＦＺ′を超音波像の中へ挿入可能
となる。この目的で、制御ユニット１６から相応の信号
の導びかれる混合段２６が設けられている。
【００３２】そのためまず最初に内視鏡の光学的検査手
段を用いて、必要に応じて処置されるべき身体領域を検
査することが可能になる。これに続いて、この身体領域
を診断用超音波により結像し、さらに必要な場合は超音
波により処置することが可能となる。この場合、その都
度の処置のケースに相応する、治療用超音波の集束ゾー
ンＦＺの位置定めは、超音波像とこの像の中に挿入され
るマークＦＺ′を用いて簡単に行なえる。
【００３３】図３に示された実施例は前述の実施例とは
次の点で異なる。即ち超音波像の生成のために必要とさ
れる診断用超音波が超音波変換器９を用いて放射されて
受信されるのではなく、別個の診断用超音波トランスジ
ューサ２７を用いて放射されて受信される。このトラン
スジューサも直線状の配列体として構成されており、超
音波変換器９と支持体２のロッド５とを貫通して延在す
る孔の中に収容されている。そのため第２のスイッチ２
８が設けられており、このスイッチはスイッチ２１のよ
うに制御ユニット１６により線路２０を介して操作され
る。第２スイッチは次の目的で用いられる、即ち超音波
変換器９または診断用超音波トランスジューサ２７を次
の状態に応じて遅延ユニット１５へ接続するために用い
られる、即ち発生器装置１２または制御−および像生成
ユニット２２がスイッチ２１を用いて遅延ユニット１５
へ接続されているか否かに応じて、遅延ユニットへ接続
するために用いられる。（この場合も超音波像の生成の
ために別個の遅延ユニットを設けることができる。）診
断用超音波トランスジューサ２７の寸法は著しく小さい
ため、前述の実施例の場合のようには、直線的な走査が
できない。何故ならばこの場合、著しく小さい領域だけ
しか結像できないからである。そうではなくて公知のよ
うに扇状の走査が実施される。走査される扇形の限界線
は、走査される身体断層が超音波変換器９の中心平面Ｆ
Ｅを含む場合は、図３において破線で示されている。診
断用超音波変換器２７の支持体２９は旋回可能にロッド
５の中に支承されているため、どの個所に超音波トラン
スジューサ２７がけん引ロープ３０を用いて旋回される
か否かに応じて、別の身体断層を結像させることもでき
る。
【００３４】処置されるべき組織領域へ内視鏡を相対的
に所望の様に方向づけ、組織領域を診断目的で診断用超
音波で結像し、または集束ゾーンをジョイステッキ１７
を用いて必要な位置へ変位させる場合は、超音波像の生
成は連続的に行なわれる。他方、処置は、時々刻々に超
音波像を更新するだけで十分である。これに関連づけ
て、超音波像の更新化は例えば次のようにして自動的に
行なわれる、即ち制御ユニット１６が処置を中断して超
音波像の作成を作動させることにより、自動的に行なわ
れる。しかし操作者がキーボードを介して超音波像の更
新化のための命令を入力するように構成することもでき
る。
【００３５】前述の実施例の場合は超音波変換器９がそ
れぞれ、音響伝播媒体で満たされた室６の内部に設けら
れている。この室は部分的に内視鏡の外壁１により区画
されている。しかし超音波変換器を図示されていない様
に外壁上へ、または内視鏡の相応の部分へ載置すること
もできる。その結果、超音波変換器の放射面と処置され
るべき領域との間に内視鏡の構成部材が存在しなくな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明よるカテーテルの、一部は切欠し一部は
ブロック形式で示した図である。
【図２】図１の装置を線ＩＩ−ＩＩでみた断面図であ
る。
【図３】図１と同様にした、本発明よる内視鏡の変形実
施例のブロック図である。
【符号の説明】
１ 外壁 ２ 支持体 ３，４ 壁部分 ５ ロッド ６ 室 ７ 光学装置 ８ 光波導体 ９ 超音波源 １０1〜１０n 超音波変換素子 １１ 支持体 １２ 発生器装置 １３，１４ 調整抵抗 １５ 遅延ユニット １６ 制御ユニット １７ ジョイステッキ １８ キーボード １９，２０ 制御線 ２１ スイッチ ２２ 制御−像生成ユニット ２３ 線 ２４ モニタ ２５ 線 ２６ 混合段 ２７ 診断用超音波トランスジューサ ２８ スイッチ ２９ 支持体 ３０ ロープけん引 Ａ 軸線 ＦＥ 中心面 ＦＬ 集束線 ＦＺ 集束ゾーン ＦＺ′ マーク

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内視鏡において、 ａ）光学的検査手段（７，８）を備え、 ｂ）治療用超音波源を備え、該治療用超音波源は、内視
    鏡の遠位端部に設けられている超音波変換器（９）によ
    り構成されていることを特徴とする、内視鏡。
  2. 【請求項２】 内視鏡の超音波変換器（９）が、集束ゾ
    ーン（ＦＺ）へ集束される治療用超音波を放射する、請
    求項１記載の内視鏡。
  3. 【請求項３】 治療用超音波の集束ゾーン（ＦＺ）が内
    視鏡に対して相対的に変位可能である、請求項１記載の
    内視鏡。
  4. 【請求項４】 内視鏡の超音波変換器（９）がフェーズ
    ドアレイ配列体（整相列）として構成されている、請求
    項３記載の内視鏡。
  5. 【請求項５】 内視鏡が診断用超音波を放射して受信す
    る手段（９，２７）を含む、請求項１から４までのいず
    れか１項記載の内視鏡。
  6. 【請求項６】 内視鏡が、診断用超音波を放射して受信
    する診断用超音波トランスジューサ（２７）を含む、請
    求項５記載の内視鏡。
  7. 【請求項７】 内視鏡の、治療用超音波の超音波変換器
    （９）が、診断用超音波の放射のために、および受信の
    ために、選択的に作動される、請求項５記載の内視鏡。
  8. 【請求項８】 内視鏡の超音波変換器（９）が直線的な
    配列体として実施されており、診断用超音波を、直線的
    な走査の形式で超音波像生成のために送出して受信す
    る、請求項７記載の内視鏡。
  9. 【請求項９】 超音波像生成が、診断用超音波の集束ゾ
    ーン（ＦＺ）を含む領域に関連づけて行なわれる、請求
    項５から８までのいずれか１項記載の内視鏡。
  10. 【請求項１０】 集束ゾーン（ＦＺ）の実際の位置に相
    応するマーク（ＦＺ′）を、診断用超音波を用いて生成
    される超音波像の中へ挿入する手段を内視鏡が有する、
    請求項９記載の内視鏡。
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