JPH09192139A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は超音波治療用の複数の超音波振動子を
備えた挿入部を患者の腹腔内に低侵襲に挿入可能な超音
波プローブを提供することを最も主要な特徴とする。 【解決手段】挿入部２の外径寸法と同径程度の外径寸法
に閉塞される閉塞状態と、拡開状態とに開閉可能な３つ
の超音波発振部７を設け、各超音波発振部７に超音波振
動子９を収納させ、各超音波発振部７を閉塞状態と拡開
状態との間で開閉操作し、各超音波発振部７の拡開状態
で各超音波振動子９から照射された超音波を治療部位に
向けて集束させて治療部位を治療するようにしたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は患者の体腔内で超音
波を病変部に向けて照射して病変部を焼灼する体腔内治
療用の超音波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、超音波振動子を備えた超音波発
生体を患者の体外に配設し、この超音波発生体の超音波
振動子からの超音波を患者の体内の腫瘍等の患部組織に
集束照射して焼灼する超音波加温治療装置等が従来から
広く使われている。

【０００３】この超音波発生体には例えば、多数の圧電
素子からなる超音波振動子が装着されている。そして、
この治療装置の使用時には患者の体内の腎臓、肝臓、胆
嚢、胆管等に生じた腫瘍等の病変部に相対する人体表面
に超音波発生体がセットされる。この状態で、超音波発
生体内の超音波振動子に超音波発生回路から連続パルス
状もしくはトーンバースト状の電圧を印加して超音波振
動を発生させ、この超音波振動子からの超音波振動によ
って体内の病変部を加熱治療するようになっている。

【０００４】また、この種の超音波治療装置では、病変
部を加熱する必要上、従来広く知られている断層像観察
用の医療用超音波診断装置と比較して高出力な超音波を
発生する必要がある。したがって、超音波振動子の駆動
中はこの超音波振動子の表面の温度が上昇し、超音波振
動子の接触部位を焼灼する恐れがある。これを回避する
ために、従来の超音波治療装置では複数の超音波振動子
を取付け板上に並べて取付けることによって、個々の超
音波振動子から発生する超音波の出力を小さくする工夫
がなされている。

【０００５】この種の治療装置の先行例としては例えば
特開昭６２−１１４５５３号公報あるいは特開平２−８
８０５０号公報などが挙げられる。ここで、特開昭６２
−１１４５５３号公報には複数の超音波振動子のうちの
一部を患者の体内の病変部の方向に向けた状態で設置
し、残りの他の超音波振動子は病変部の周辺部位の方向
に向けた状態で設置することにより、焼灼する病変部と
その周辺部位との温度差を少なくして効果的に病変部を
加熱する構成にしたものが示されている。

【０００６】さらに、特開平２−８８０５０号公報には
並設された多数の超音波振動子のそれぞれの中心軸が１
点で交わるように設定することによって各超音波振動子
からの超音波によるエネルギーを効果的に集束させる構
成にしたものが示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、医用
硬性鏡（以下腹腔鏡と呼ぶ）や、ハサミ、クリップ、鉗
子等の様々な処置具を患者の腹腔内に挿入し、患者の腹
腔内の病変部等の患部に対して腹腔鏡下で処置を行う手
術方法が広まりつつある。この方法では、トラカールと
呼ばれる硬性のパイプを患者の腹腔内に挿入し、このト
ラカールを通して腹腔内にガスを供給する。これによ
り、腹腔内にガスを充満して、観察および処置を行うた
めの空間を確保し、この状態で、腹腔鏡下で病変部の切
除や、切除した部位の結糸等の処置を行うようになって
いる。

【０００８】このように腹腔鏡下で処置を行う手術方法
では、従来の外科手術の様に病変部に相対する人体表面
を開腹することなく低侵襲で患者の体内の病変部の処置
が行え、かつ体外から離れた患者の体内の深部臓器の治
療も効果的に行えるという利点をもつ。

【０００９】そして、先に述べた超音波を用いた超音波
加温治療装置を腹腔鏡下で用いることにより、深部臓器
に対しても臓器を切開する事無く病変部を加温治療する
ことが可能となる。

【００１０】しかしながら、特開昭６２−１１４５５３
号公報、あるいは特開平２−８８０５０号公報に示した
ような複数の超音波振動子を取付け板上に並べて取付け
た構成の従来の超音波治療装置は構成が複雑で、超音波
発生体（探触子）全体が大型になるので、トラカールの
ような細い管内に超音波発生体を挿入し、このトラカー
ルの管内を通して超音波発生体を患者の体内に挿入する
ことが難かしい問題がある。そのため、特開昭６２−１
１４５５３号公報、あるいは特開平２−８８０５０号公
報に示したような複数の超音波振動子を取付け板上に並
べて取付けた構成の従来の超音波治療装置を腹腔鏡下で
用いることは困難であった。

【００１１】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、超音波治療用の複数の超音波振動子か
らの強力な超音波出力によって効果的に超音波治療する
ことができ、かつ挿入部を患者の腹腔内に低侵襲に挿入
することができる超音波プローブを提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は体内に挿入され
る挿入部に超音波振動子が配設され、この超音波振動子
からの超音波照射によって治療部位を治療する超音波プ
ローブにおいて、前記挿入部の外径寸法と同径程度の外
径寸法に閉塞される閉塞状態と、前記挿入部の外径寸法
より大径に拡開される拡開状態とに開閉可能な複数の超
音波発振部を設け、前記各超音波発振部にそれぞれ前記
超音波振動子を収納させるとともに、前記各超音波発振
部を前記閉塞状態と前記拡開状態との間で開閉操作する
開閉操作手段を設け、かつ前記各超音波発振部の拡開状
態で前記各超音波発振部の超音波振動子から照射された
超音波を治療部位に向けて集束させて前記治療部位を治
療する超音波集束手段を設けたものである。

【００１３】そして、超音波治療時には体内の治療部位
近傍で複数の超音波発振部を開操作し、各超音波発振部
の拡開状態で各超音波発振部の超音波振動子から照射さ
れた超音波を治療部位に向けて集束させることにより、
高出力な超音波を発生させて体内の治療部位を効果的に
治療する。さらに、複数の超音波発振部を閉操作した状
態で挿入部を体内に出し入れ操作することにより、高出
力な超音波を発生させる超音波プローブの挿入部を患者
の腹腔内に低侵襲に挿入させるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図６を参照して説明する。図１は本実施の形
態における超音波治療用の超音波プローブ１のシステム
全体の概略構成を示すものである。この超音波プローブ
１には患者の体内に挿入される硬性の挿入部２と、この
挿入部２の基端部に連結された操作部３とが設けられて
いる。さらに、操作部３には接続ケーブル４の一端部が
連結されている。この接続ケーブル４の他端部はコネク
タ部５に連結されている。

【００１５】また、図２（Ａ）に示すように挿入部２に
は例えば金属パイプによって形成された細長い硬性の挿
入パイプ６が設けられている。この挿入パイプ６の先端
部には複数、例えば本実施の形態では図３（Ａ）に示す
ように３つの超音波発振部７が設けられている。各超音
波発振部７には超音波振動子ハウジング８とこのハウジ
ング８に収納された超音波振動子９とが設けられてい
る。

【００１６】また、各超音波振動子ハウジング８の基端
部は図３（Ｂ）に示すようにヒンジ１０を介して挿入パ
イプ６の先端部外周面に開閉可能に連結されている。さ
らに、ハウジング７の外表面側には図３（Ｂ），図３
（Ｃ）に示すように開操作ワイヤ１１の先端部が、また
ハウジング７の内表面側には閉操作ワイヤ１２の先端部
がそれぞれ接着剤等により機械的に固定されている。

【００１７】ここで、開操作ワイヤ１１および閉操作ワ
イヤ１２は挿入パイプ６内に挿通されている。そして、
開操作ワイヤ１１の先端部は挿入パイプ６の先端部に形
成されたワイヤ挿通穴１３から外部側に延出され、この
延出端部がハウジング７の外表面側に固定されている。

【００１８】また、図２（Ｂ）に示すように操作部３に
は各超音波振動子ハウジング８を開閉操作する操作ノブ
（開閉操作手段）１４が設けられている。この操作ノブ
１４の内部には支軸１５を中心に回転自在に軸支された
ドラム部１６が設けられている。このドラム部１６には
図４（Ａ），（Ｂ）に示すように開操作ワイヤ１１との
接続点１７および閉操作ワイヤ１２との接続点１８がそ
れぞれ設けられている。

【００１９】そして、操作ノブ１４の回転操作にともな
い閉操作ワイヤ１２が引張り操作された場合には図３
（Ａ），（Ｂ）に示すように３つの超音波振動子ハウジ
ング８が閉操作されるようになっている。このように３
つの超音波振動子ハウジング８が閉じた閉塞状態では３
つの超音波発振部７は挿入部２の挿入パイプ６の外径寸
法と同径程度の外径寸法に収束されるようになってい
る。

【００２０】また、操作ノブ１４の回転操作にともない
開操作ワイヤ１１が引張り操作された場合には図５
（Ａ），（Ｂ）に示すように３つの超音波振動子ハウジ
ング８が開操作されるようになっている。このように３
つの超音波振動子ハウジング８が開いた拡開状態では３
つの超音波発振部７はそれぞれプローブ１の挿入部２の
軸心方向に対して外側に略９０度程度、花びらの如く拡
開されるようになっている。

【００２１】また、超音波振動子９は圧電素子１９の両
面に電極２０および２１が配設されて形成されている。
さらに、各超音波振動子ハウジング８内に収納された超
音波振動子９の外面には音響レンズ（超音波集束手段）
２２が配設されている。この音響レンズ２２の焦点ｆは
図５（Ｂ）に示すように３つの超音波発振部７が外側に
９０度拡開された際に、プローブ１の挿入部２の軸心上
に所定の焦点距離Ｌで位置するように予め設定されてい
る。

【００２２】また、挿入パイプ６内には超音波振動子９
用の同軸ケーブル２３が挿通されている。この同軸ケー
ブル２３の先端部では図３（Ｃ）に示すようにその芯線
２４が超音波振動子９の一方の電極２０に接続され、そ
のブレード線２５が超音波振動子９の他方の電極２１に
接続されている。さらに、同軸ケーブル２３の基端部は
図１に示したコネクタ部５に接続されている。

【００２３】また、挿入部２の挿入パイプ６の先端開口
面には、超音波断層像を撮影するためのフェーズドアレ
ー型振動子２６が設けられる。このフェーズドアレー型
振動子２６には超音波ケーブル群２７の先端部が接続さ
れている。この超音波ケーブル群２７の基端部は図１に
示したコネクタ部５に接続されている。

【００２４】また、超音波プローブ１のコネクタ部５は
図１に示す超音波処理装置２８に接続されている。この
超音波処理装置２８には制御部２９が内蔵されている。
この制御部２９には超音波治療用の超音波振動子９の駆
動用の第１の駆動部３０と、観察用のフェーズドアレー
型振動子２６の駆動用の第２の駆動部３１と、ＤＳＣ３
２と、超音波処理装置２８の外部のキーボード３３とが
それぞれ接続されている。

【００２５】さらに、第１の駆動部３０は第１の信号線
接続部３４に接続されている。そして、この第１の信号
線接続部３４は、コネクタ部５を介して同軸ケーブル２
３に接続されて超音波振動子９に駆動信号を供給する。

【００２６】また、第２の駆動部３１には遅延回路３５
が接続されている。さらに、遅延回路３５には受信回路
３６およびコネクタ部５との第２の信号線接続部３７が
接続されている。そして、この第２の信号線接続部３７
は、コネクタ部５を介して超音波ケーブル群２７に接続
され、フェーズドアレー型振動子２６に駆動信号を供給
する。

【００２７】また、受信回路３６はＤＳＣ３２に接続さ
れている。このＤＳＣ３２には超音波処理装置２８の外
部のモニタ３８が接続されている。そして、フェーズド
アレー型振動子２６によって検出された超音波断層像が
このモニタ３８に表示されるようになっている。

【００２８】次に、上記構成の本実施の形態の超音波治
療用の超音波プローブ１を使用して患者の体腔内に存在
する病変部３９を超音波治療で焼灼する実際の使用方法
について説明する。図６は本実施の形態の超音波プロー
ブ１を患者の体腔内の病変部３９の超音波治療に適用し
ている様子を模式的に示したものである。そして、超音
波プローブ１を用いた病変部３９の焼灼の手順は次の通
りである。

【００２９】本実施の形態の超音波プローブ１の使用時
には予め患者の体内の病変部３９の近傍と対応する部位
の体腔壁４０にメス等によって２箇所に穴を開け、それ
ぞれトラカール４１、４２を挿入する。

【００３０】続いて、トラカール４１、４２を通して体
腔を広げるためのガスを注入する。この状態で、一方の
トラカール４１内に硬性鏡４３を挿入する。そして、病
変部３９が存在する臓器４４を硬性鏡４３にて観察し、
その位置を確認する。

【００３１】次に、図４（Ａ）に示すように３つの超音
波発振部７を閉じた状態で、他方のトラカール４２内に
超音波プローブ１の挿入部２を挿入する。そして、挿入
部２の先端部が体腔壁４０と体腔内の臓器４４との間の
空間内に挿入された状態で、図４（Ａ）の矢印に示すよ
うに操作ノブ１４を手元側の方向に向けて回動操作して
開操作ワイヤ１１を引っ張ることにより、３つの超音波
発振部７を拡開操作する。続いて、開いた３つの超音波
発振部７を臓器４４に押し当てた状態にセットする。

【００３２】この状態で、フェーズドアレー型振動子２
６を用いて、超音波画像下で臓器４４内の病変部３９を
観察する。このときモニタ３８に表示される超音波断層
像の撮影の原理を次に説明する。

【００３３】まず、超音波処理装置２８のキーボード３
３から観察用の超音波走査を開始するコマンドを入力す
ると、制御部２９から出力される制御信号が第２の駆動
部３１および遅延回路３５を介してフェーズドアレー型
振動子２６に供給される。このとき、制御部２９より、
第２の駆動部３１に焦点位置等の情報を含んだ信号が送
られる。さらに、第２の駆動部３１ではフェーズドアレ
ー型振動子２６の各素子を駆動するための電気信号を増
幅して遅延回路３５に出力する。また、遅延回路３５で
は、焦点位置等によってフェーズドアレー型振動子２６
を駆動するタイミングを制御する。

【００３４】そして、このときフェーズドアレー型振動
子２６に供給される制御信号によってフェーズドアレー
型振動子２６の動作が制御され、超音波画像信号として
フェーズドアレー型振動子２６からエコービームを発生
する。なお、図６中で、参照符号ＳＣはこのときフェー
ズドアレー型振動子２６から出力されるエコービームの
照射範囲を示すものである。

【００３５】このとき、臓器４４内の病変部３９にて反
射されたエコーはフェーズドアレー型振動子２６に入射
されて電気信号に変換された後、遅延回路３５を経由し
て受信回路３６に入力される。この入力信号は受信回路
３６で増幅された後、ビデオ信号としてＤＳＣ３２に送
信され、モニタ３８に超音波の断層像４５が出力され
る。

【００３６】また、キーボード３３から制御部２９に超
音波治療用のコマンドが入力されると、この制御部２９
からＤＳＣ３２に治療用の超音波照射位置を示すカーソ
ル４６を表示するビデオ信号が出力され、モニタ３８上
にカーソル４６が表示される。続いて、モニタ３８上の
カーソル４６に合わせて超音波プローブ１を位置調整す
ることにより、臓器４４内の病変部３９の焼灼位置をモ
ニタ３８上のカーソル４６に合わせてセットする。

【００３７】この状態で、キーボード３３から治療用の
強力な超音波を照射する治療用超音波の照射用コマンド
を入力すると、制御部２９にて照射時間等が決定された
後、第１の駆動部３０に制御信号が送られる。この制御
信号は第１の駆動部３０で増幅された後、３つの超音波
発振部７の各超音波振動子９に供給される。そして、３
つの超音波発振部７の各超音波振動子９から臓器４４内
の病変部３９に向けて超音波がそれぞれ照射される。こ
のとき、３つの超音波発振部７の各超音波振動子９から
照射される超音波が臓器４４内の病変部３９に集中的に
照射されることによって治療用の強力な超音波が発生
し、病変部３９が焼灼される。

【００３８】また、開いた３つの超音波発振部７を閉じ
る場合には図４（Ｂ）の矢印に示すように操作ノブ１４
を先端側に向けて回動操作して、閉操作ワイヤ１２を引
っ張る。これにより、挿入部２の先端部の３つの超音波
発振部７が図４（Ａ）に示すように閉操作され、３つの
超音波発振部７は挿入部２の挿入パイプ６の外径寸法と
同径程度の外径寸法に収束される。

【００３９】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、挿入部２の先端部の３つの超音
波発振部７を図４（Ａ）に示すように閉操作した状態で
トラカール４２から超音波プローブ１を体腔内に挿入で
きるため、高出力な超音波を発生させる超音波プローブ
１の挿入部２を患者の腹腔内に低侵襲に挿入させること
ができる。

【００４０】さらに、患者の体腔内に存在する病変部３
９を焼灼する超音波治療時には挿入部２の先端部の３つ
の超音波発振部７を図４（Ｂ）に示すように開操作した
状態で使用するようにしたので、超音波治療時に使用さ
れる超音波振動子９の表面積を大きくすることができ
る。そのため、超音波治療用の超音波プローブ１に装着
される超音波治療用の３つの超音波発振部７の各超音波
振動子９の表面温度を格別に上昇させることなく高出力
な超音波を病変部３９に照射することができるので、病
変部３９のみを効果的に焼灼することができる。

【００４１】なお、本実施の形態は、超音波内視鏡等に
も適用できることはいうまでもない。この場合には、図
２（Ａ）の挿入部２に内視鏡機能を付加した構成とな
る。また、挿入部２を柔軟な材質とする事により、経口
及び経肛門的な使用にも応用可能である。

【００４２】さらに、図２（Ａ）のヒンジ１０に角度セ
ンサを付けて、超音波プローブ１の使用中はヒンジ１０
の曲がり角度を超音波処理装置２８の制御部２９に入力
し、その情報から３個の超音波発振部７の焦点位置を計
算して、モニタ３８に出力されるカーソル４６の位置を
超音波発振部７の折れ曲がり角度に合わせて表示する構
成にしてもよい。この場合には、超音波発振部７の開き
具合によって焼灼する位置を可変にする一方、モニタ３
８を観測しながら焼灼する位置を確認できる。

【００４３】さらに、本実施の形態では３つの超音波発
振部７の各超音波振動子９は単板振動子であったが、ア
ニュラアレー型振動子に変更したり、或いはリニア式の
電子走査型振動子に変更するとともに、本実施の形態の
音響レンズ２２の形状を、超音波の走査面に垂直な方向
にエコーを絞るものに変更する構成にしてもよい。これ
らの場合には、臓器４４の表面からの病変部３９の深さ
に応じて超音波の焦点位置を電気的に変更することがで
きる。

【００４４】また、本実施の形態では挿入部２の先端部
に３つの超音波発振部７を設けたものを示したが、挿入
部２の先端部に２つの超音波発振部７を設けても良い
し、超音波発振部７を４個以上設けても良い。

【００４５】また、図７および図８（Ａ），（Ｂ）は本
発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形
態は次に説明する構成要素以外は第１の実施の形態と同
様であるため、第１の実施の形態と同一部分には同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００４６】すなわち、本実施の形態では図７に示すよ
うに超音波処理装置２８内の第１の駆動部３０と第１の
信号線接続部３４との間に挿入部２の先端部の３つの超
音波発振部７の各超音波振動子９を交互に駆動する駆動
選択回路５１を設けたものでる。この駆動選択回路５１
は３つの超音波振動子９のうちの１つは常に病変部３９
に超音波を照射する状態で３つの超音波振動子９の駆動
状態を交互に切り換えるものである。

【００４７】次に、上記構成の本実施の形態の作用につ
いて説明する。本実施の形態では治療用の強力な超音波
を照射する場合には、キーボード３３から治療用の強力
な超音波を照射するコマンドを入力すると、制御部２９
にて照射時間等が決定された後、第１の駆動部３０に制
御信号が送られる。この制御信号は第１の駆動部３０で
増幅された後、駆動選択回路５１に入力される。そし
て、この駆動選択回路５１から出力される駆動信号によ
って３つの超音波振動子９（図８（Ａ）に示す第１の振
動子９ａ，第２の振動子９ｂ，第３の振動子９ｃ）が図
８（Ａ）に示すように交互に切り換え駆動される。

【００４８】例えば、第１の駆動部３０から制御信号が
出力された場合にはまず第１の振動子９ａの駆動が開始
され、この第１の振動子９ａが適宜の設定時間駆動され
る。この第１の振動子９ａが駆動されている間は、残り
の２つの振動子９ｂ，９ｃは駆動しない状態で保持され
る。

【００４９】次に、第１の振動子９ａの駆動が停止した
時点で、第２の振動子９ｂの駆動が開始され、この第２
の振動子９ｂが同様に適宜の設定時間駆動される。この
第２の振動子９ｂが駆動されている間は、残りの２つの
振動子９ａ，９ｃは駆動しない状態で保持される。

【００５０】さらに、第２の振動子９ｂの駆動が停止し
た時点で、第３の振動子９ｃの駆動が開始され、この第
３の振動子９ｃが同様に適宜の設定時間駆動される。こ
の第３の振動子９ｃが駆動されている間は、残りの２つ
の振動子９ａ，９ｂは駆動しない状態で保持される。

【００５１】そして、これらの行程を繰り返し、第１の
駆動部３０から制御信号がＯＦＦになった時点で駆動中
の振動子９ａ〜９ｃのうちのいずれか１つの振動子の駆
動が停止される。

【００５２】また、超音波治療中は図８（Ｂ）に示すよ
うに３つの超音波発振部７の各超音波振動子９（第１の
振動子９ａ，第２の振動子９ｂ，第３の振動子９ｃ）の
一回当たりの駆動時間（超音波照射時間）は各超音波振
動子９（第１の振動子９ａ，第２の振動子９ｂ，第３の
振動子９ｃ）の表面温度が設定温度ｔ_k よりも低温状態
で保持されるように決定されている。この設定温度ｔ_k
は臓器４４の表面が焼灼される焼灼温度に設定されてい
る。

【００５３】そこで、本実施の形態でも第１の実施の形
態と同様の効果が得られるとともに、これに加えて、本
実施の形態では特に超音波処理装置２８内の駆動選択回
路５１によって３つの超音波発振部７の各超音波振動子
９を交互に駆動するようにしたので、図８（Ｂ）に示す
ように３つの超音波発振部７の各超音波振動子９（第１
の振動子９ａ，第２の振動子９ｂ，第３の振動子９ｃ）
がそれぞれ連続駆動される場合に比べて各超音波振動子
９の表面の温度上昇を抑えることができる。そのため、
超音波治療中は３つの超音波発振部７の各超音波振動子
９（第１の振動子９ａ，第２の振動子９ｂ，第３の振動
子９ｃ）の表面温度によって臓器４４の表面が高温度に
加熱されることを防止することができる。

【００５４】さらに、超音波治療中は３つの超音波発振
部７の各超音波振動子９（第１の振動子９ａ，第２の振
動子９ｂ，第３の振動子９ｃ）のうちの１つは常に病変
部３９に治療用の超音波を照射する状態で保持されるた
め、病変部３９の温度を下げること無く、治療用の超音
波を連続照射することができる。

【００５５】また、図９および図１０は本発明の第３の
実施の形態を示すものである。本実施の形態は次に説明
する構成要素以外は第１の実施の形態と同様であるた
め、第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００５６】すなわち、本実施の形態では図９に示すよ
うに超音波処理装置２８内の超音波治療用の超音波振動
子９の駆動用の第１の駆動部３０および観察用のフェー
ズドアレー型振動子２６の駆動用の第２の駆動部３１
と、制御部２９との間に第１，第２の駆動部３０，３１
の駆動状態を切換える駆動選択回路６１を設けたもので
る。

【００５７】次に、上記構成の本実施の形態の作用につ
いて説明する。本実施の形態では超音波プローブ１の使
用中、観察用のフェーズドアレー型振動子２６による超
音波断層像の撮影の途中で、超音波治療用の超音波振動
子９による超音波治療が同時に行われる場合に駆動選択
回路６１によって第１，第２の駆動部３０，３１の駆動
状態が次のように交互に切換えられる。

【００５８】例えば、キーボード３３からのコマンド入
力にもとづいて観察用のフェーズドアレー型振動子２６
による超音波断層像の撮影が図１０の（ａ）に示す開始
時間Ｔ₀ から終了時間Ｔ₁ まで行われている途中で、超
音波治療用の超音波振動子９による超音波治療が図１０
の（ｂ）に示す開始時間Ｔ₂ から終了時間Ｔ₃ まで同時
に行われる場合には各々のエコー信号は制御部２９から
駆動選択回路６１に送られる。このとき、駆動選択回路
６１では、図１０の（ｃ）に示したタイミングで第２の
駆動部３１を駆動し、超音波画像信号を送り、図１０の
（ｄ）に示したタイミングで第１の駆動部３０を駆動
し、治療用の超音波駆動信号を送る。

【００５９】すなわち、観察用のフェーズドアレー型振
動子２６による超音波断層像の撮影と、超音波治療用の
超音波振動子９からの強力な超音波の照射による超音波
治療とを同時に行っている場合には、断層像撮影用のエ
コーが送信されている間は超音波振動子９からの強力超
音波のエコー送信が中止される一方、超音波振動子９か
らの強力超音波のエコーが送信されている間は観察用の
フェーズドアレー型振動子２６による断層像撮影用のエ
コー送信が中止される。

【００６０】そこで、本実施の形態でも第１の実施の形
態と同様の効果が得られるとともに、これに加えて、本
実施の形態では特に超音波処理装置２８内の駆動選択回
路６１によって超音波治療用の超音波振動子９の駆動用
の第１の駆動部３０と、観察用のフェーズドアレー型振
動子２６の駆動用の第２の駆動部３１との駆動状態を切
換えるようにしたので、病変部３９の焼灼用のビーム
（超音波出力）と、断層像撮影用のビーム（超音波出
力）とが干渉して、モニタ３８上に表示される超音波画
像上にノイズが発生することを防ぐことができる。

【００６１】また、図１１（Ａ），（Ｂ）乃至図１５は
本発明の第４の実施の形態を示すものである。図１１
（Ａ）は本実施の形態における超音波プローブ７１のシ
ステム全体の概略構成を示すものである。この超音波プ
ローブ７１には患者の体内に挿入される硬性の挿入部７
２と、この挿入部７２の基端部に連結された操作部７３
とが設けられている。さらに、操作部７３には接続ケー
ブル７４の一端部が連結されている。この接続ケーブル
７４の他端部はコネクタ部７５に連結されている。

【００６２】また、挿入部７２には例えば金属パイプに
よって形成された細長い硬性の挿入パイプ７６が設けら
れている。この挿入パイプ７６の先端部には図１１
（Ｂ）に示すように１個の断層像撮影用の超音波発振部
７７と、治療用の強力な超音波を出力する２個の治療用
の超音波発振部７８とが設けられている。ここで、２個
の治療用の超音波発振部７８は超音波発振部７７の両側
にそれぞれヒンジ７９を介して外側に回動可能に連結さ
れている。

【００６３】また、ヒンジ７９には図１３（Ａ），
（Ｂ）に示すように治療用の超音波発振部７８に固定さ
れる第１の固定部８０と、この第１の固定部８０に一体
的に固定されたヒンジ軸８１と、断層像撮影用の超音波
発振部７７に固定され、ヒンジ軸８１に回動自在に連結
された第２の固定部８２とが設けられている。

【００６４】さらに、２つのヒンジ７９の各ヒンジ軸８
１は挿入パイプ７６内に配設された操作軸８３，８４の
各先端部に固定されている。これらの操作軸８３，８４
の各基端部は操作部７３の内部に延出されている。そし
て、操作軸８３，８４の回転とともに２つのヒンジ７９
の各ヒンジ軸８１が一緒に回転し、治療用の超音波発振
部７８をヒンジ軸８１を中心に回動させて超音波発振部
７７の両側に開閉させるようになっている。

【００６５】また、操作部７３の内部には図１４に示す
ように治療用の超音波発振部７８をヒンジ軸８１を中心
に回動させて開閉操作する開閉操作機構８５が設けられ
ている。この開閉操作機構８５には操作部７３の内部に
前後に離間対向配置された一対の軸受け部材８６，８７
が設けられている。これらの軸受け部材８６，８７間に
は操作軸８３，８４の各基端部が回動自在に軸支されて
いるとともに、第１，第２の回転軸８８，８９が回動自
在に軸支されている。

【００６６】また、第１の回転軸８８には第１の歯車９
０と、治療用の超音波発振部７８の開閉操作用の操作ダ
イヤル（開閉操作手段）９１とが固定されている。ここ
で、操作ダイヤル９１は第１の歯車９０よりも挿入方向
側に配置されている。さらに、図１２（Ｂ）に示すよう
に操作部７３のケーシング９２には操作ダイヤル９１の
一部を外部に露出させる開口部９３が形成されている。
そして、使用者が操作ダイヤル９１を回転操作できるよ
うになっている。

【００６７】また、一方の操作軸８３には第１の歯車９
０に噛合する第２の歯車９４が固定されている。さら
に、他方の操作軸８４には第３の歯車９５が固定されて
いる。また、第２の回転軸８９には第１の歯車９０の回
転を第３の歯車９５に伝達する第４の歯車９６が固定さ
れている。なお、第２の歯車９４、第３の歯車９５およ
び第４の歯車９６は同一のピッチに設定されている。そ
して、第１の歯車９０の回転はこの第４の歯車９６を介
して第３の歯車９５に伝達され、第３の歯車９５は第２
の歯車９４とは逆方向に回転駆動されるようになってい
る。

【００６８】次に、操作部７３の操作ダイヤル９１を回
転操作した際の開閉操作機構８５の歯車機構の動作につ
いて説明する。以下の説明中の回転方向は超音波プロー
ブ７１を挿入部７２の先端側から見たときの方向を示
す。

【００６９】まず、治療用の２つの超音波発振部７８を
開操作する場合には操作ダイヤル９１を反時計回り方向
に回転操作する。この操作ダイヤル９１の回転にともな
い第１の歯車９０を介して第２の歯車９４および第４の
歯車９６が時計回り方向に同一ピッチで回転する。この
とき、第４の歯車９６の回転に連動して第３の歯車９５
は反時計回り方向に第２の歯車９４と同一ピッチで回転
する。その結果、図１３（Ａ）の矢印の方向に同一速度
で操作軸８３，８４が回転し、治療用の２つの超音波発
振部７８が図１３（Ｂ）に示すように開操作される。

【００７０】また、治療用の２つの超音波発振部７８を
閉じる場合は、操作ダイヤル９１を時計回り方向に回転
操作する。これにより、この操作ダイヤル９１の回転が
２つの超音波発振部７８を開く場合と同様の伝達経路を
経て操作軸８３，８４に伝達される。このとき、操作軸
８３，８４は２つの超音波発振部７８を開く場合と逆方
向に回転し、治療用の２つの超音波発振部７８が図１３
（Ａ）に示すように閉操作される。

【００７１】また、第１の回転軸８８の基端部側は軸受
け部材８７を貫通して後方に延出され、その軸端にエン
コーダ９７が設けられている。このエンコーダ９７には
エンコーダケーブル９８の一端部が連結されている。こ
のエンコーダケーブル９８の他端部は接続ケーブル７４
内を通してコネクタ部７５に延出されている。

【００７２】また、治療用の２つの超音波発振部７８に
はリニア走査型超音波振動子９９が設けられている。こ
れらのリニア走査型超音波振動子９９には挿入パイプ７
６内に配設された超音波ケーブル１００の先端部がそれ
ぞれ接続されている。これらの超音波ケーブル１００の
基端部は操作部７３および接続ケーブル７４内を通して
コネクタ部７５に延出されている。

【００７３】さらに、断層像撮影用の超音波発振部７７
には図示しない観察用のリニア走査型振動子が設けられ
ている。このリニア走査型振動子には同様に、挿入パイ
プ７６内に配設された図示しない超音波ケーブルの先端
部が接続されている。この超音波ケーブルの基端部は操
作部７３および接続ケーブル７４内を通してコネクタ部
７５に延出されている。

【００７４】また、超音波プローブ７１のコネクタ部７
５は第１の実施の形態の超音波処理装置２８と略同様の
構成の超音波処理装置１０１に接続されている。なお、
本実施の形態の超音波処理装置１０１における第１の実
施の形態と同一部分には同一の符号を付してその説明を
省略する。ここで、本実施の形態の超音波処理装置１０
１にはコネクタ部５側に接続される第１の信号線接続部
３４と第１の駆動部３０との間に遅延回路１０２が介設
されている。

【００７５】次に、本実施の形態の超音波プローブ７１
を使用して患者の体腔内に存在する病変部３９を超音波
治療で焼灼する実際の使用方法について説明する。図１
５は本実施の形態の超音波プローブ７１を患者の体腔内
の病変部３９の超音波治療に適用している様子を模式的
に示したものである。そして、超音波プローブ７１を用
いた病変部３９の焼灼の手順は次の通りである。

【００７６】本実施の形態の超音波プローブ７１の使用
時には予め患者の体内の病変部３９の近傍と対応する部
位の体腔壁４０にメス等によって２箇所に穴を開け、そ
れぞれトラカール４１、４２を挿入する。

【００７７】続いて、トラカール４１、４２を通して体
腔を広げるためのガスを注入する。この状態で、一方の
トラカール４１内に硬性鏡４３を挿入する。そして、病
変部３９が存在する臓器４４を硬性鏡４３にて観察し、
その位置を確認する。

【００７８】次に、図１３（Ａ）に示すように超音波発
振部７７の両側の２つの超音波発振部７８を閉じた状態
で、他方のトラカール４２内に超音波プローブ７１の挿
入部７２を挿入する。そして、挿入部７２の先端部が体
腔壁４０と体腔内の臓器４４との間の空間内に挿入され
た状態で、操作部７３の操作ダイヤル９１を反時計回り
方向に回転操作して超音波発振部７７の両側の２つの超
音波発振部７８を図１３（Ｂ）に示すように拡開操作す
る。続いて、超音波発振部７７の両側の２つの超音波発
振部７８を開いたままの状態で臓器４４に押し当てる。

【００７９】この状態で、超音波発振部７７のリニア走
査型振動子を用いて、超音波画像下で臓器４４内の病変
部３９を観察する。このとき、超音波処理装置２８のキ
ーボード２４から観察用の超音波走査を開始するコマン
ドを入力すると、制御部２９から出力される制御信号が
第２の駆動部３１および遅延回路３５を介してリニア走
査型振動子に供給される。このとき、制御部２９より、
第２の駆動部３１に焦点位置等の情報を含んだ信号が送
られる。さらに、第２の駆動部３１ではリニア走査型振
動子を駆動するための電気信号を増幅して遅延回路３５
に出力する。また、遅延回路３５では、焦点位置等によ
ってリニア走査型振動子を駆動するタイミングを制御す
る。

【００８０】そして、このときリニア走査型振動子に供
給される制御信号によってリニア走査型振動子の動作が
制御され、超音波画像信号としてリニア走査型振動子か
らエコービームを発生する。

【００８１】このとき、臓器４４内の病変部３９にて反
射されたエコーはリニア走査型振動子に入射されて電気
信号に変換された後、遅延回路３５を経由して受信回路
３６に入力される。この入力信号は受信回路３６で増幅
された後、ビデオ信号としてＤＳＣ３２に送信され、モ
ニタ３８に超音波の断層像４５が出力される。

【００８２】また、キーボード３３から制御部２９に超
音波治療用のコマンドが入力されると、この制御部２９
からＤＳＣ３２に治療用の超音波照射位置を示すカーソ
ル４６を表示するビデオ信号が出力され、モニタ３８上
にカーソル４６が表示される。続いて、モニタ３８上の
カーソル４６に合わせて超音波プローブ７１を位置調整
することにより、臓器４４内の病変部３９の焼灼位置を
モニタ３８上のカーソル４６に合わせてセットする。

【００８３】この状態で、キーボード３３から治療用の
強力な超音波を照射する治療用超音波の照射用コマンド
を入力すると、制御部２９にて照射時間等が決定される
と同時に、操作部７３の内部のエンコーダ９７により、
操作軸８３，８４の回転角度が検出される。これによ
り、治療用の２つの超音波発振部７８の開き角度が算出
されて２つの超音波発振部７８から出力される超音波の
焦点位置が決定され、制御部２９から第１の駆動部３０
に制御信号が送られる。この制御信号は第１の駆動部３
０で増幅された後、遅延回路１０２を経て２つの超音波
発振部７８の各リニア走査型超音波振動子９９に供給さ
れる。このとき、制御部２９にて決定した焦点位置に超
音波ビームを集束するように各超音波発振部７８に送信
する信号に遅延回路１０２にて遅延を掛けた状態で制御
信号が各リニア走査型超音波振動子９９に供給される。

【００８４】そして、２つの超音波発振部７８の各リニ
ア走査型超音波振動子９９から病変部３９に向けて治療
用の強力な超音波が照射される。このとき、２つの超音
波発振部７８の各超音波振動子９９から照射される超音
波が臓器４４内の病変部３９に集中的に照射されること
によって治療用の強力な超音波が発生し、病変部３９が
焼灼される。

【００８５】また、超音波発振部７７の両側に開いた２
つの超音波発振部７８を閉じる場合には操作部７３の操
作ダイヤル９１を時計回り方向に回転操作して超音波発
振部７７の両側の２つの超音波発振部７８を図１３
（Ａ）に示すように閉操作され、超音波発振部７７の両
側の２つの超音波発振部７８は挿入部７２の挿入パイプ
７６の外径寸法と同径程度の外径寸法に収束される。

【００８６】そこで、上記構成のものにあっては挿入部
７２の先端部の断層像撮影用の超音波発振部７７の両側
の治療用の２つの超音波発振部７８を図１３（Ａ）に示
すように閉操作した状態でトラカール４２から超音波プ
ローブ７１を体腔内に挿入できるため、高出力な超音波
を発生させる超音波プローブ７１の挿入部７２を患者の
腹腔内に低侵襲に挿入させることができる。

【００８７】さらに、患者の体腔内に存在する病変部３
９を焼灼する超音波治療時には挿入部７２の先端部の断
層像撮影用の超音波発振部７７の両側の治療用の２つの
超音波発振部７８を図１３（Ｂ）に示すように開操作し
た状態で使用するようにしたので、超音波治療時に使用
される超音波振動子９９の表面積を大きくすることがで
きる。そのため、超音波治療用の超音波プローブ７１に
装着される超音波治療用の２つの超音波発振部７８の各
超音波振動子９９の表面温度を格別に上昇させることな
く高出力な超音波を病変部３９に照射することができる
ので、第１の実施の形態と同様に病変部３９のみを効果
的に焼灼することができる。

【００８８】なお、本実施の形態も第１の実施の形態と
同様に、超音波内視鏡等に適用してもよい。また、挿入
部７２の先端部側に湾曲機構を設ける構成にしてもよ
い。この場合には、操作軸８３，８４の途中で湾曲機構
に当たる部分をフレキシブルシャフト等にすることによ
って実現可能である。

【００８９】さらに、本実施の形態を第２の実施の形態
（図７および図８（Ａ），（Ｂ）参照）あるいは第３の
実施の形態（図９および図１０参照）と組み合わせて超
音波治療用の２つの超音波発振部７８の表面温度によっ
て臓器４４の表面が高温度に加熱されることを防止する
こともできる。

【００９０】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。

【００９１】次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下
記の通り付記する。

【００９２】記 （付記項１） 複数の超音波振動子を有する強力超音波
発生体を挿入部の先端に設け、腹腔鏡下で体内の腫瘍等
の治療部位に向けて強力超音波を集束させて、治療する
術中超音波治療用プローブにおいて、強力超音波振動子
が納められた複数の超音波振動子ハウジングを挿入部と
同程度の外径空間から展開および収納可能な超音波振動
子ハウジングの展開および収納手段を有し、強力超音波
照射時には、複数の超音波振動子ハウジングが病変部に
相対する臓器に対して接触可能なように展開させること
を特徴とする術中超音波治療用プローブ。

【００９３】（付記項２） 強力超音波振動子が納めら
れた複数の超音波振動子ハウジングが、プローブの挿入
軸に対して垂直な方向に、展開および収納できる付記項
１の術中超音波治療用プローブ。

【００９４】（付記項３） 強力超音波振動子が納めら
れた２つの超音波振動子ハウジングが、１つの断層像観
察用超音波振動子の挿入軸方向の両側面を基準に、展開
および収納可能に設けられたことを特徴とする付記項１
の術中超音波治療用プローブ。

【００９５】

【発明の効果】本発明によれば、挿入部の外径寸法と同
径程度の外径寸法に閉塞される閉塞状態と、挿入部の外
径寸法より大径に拡開される拡開状態とに開閉可能な複
数の超音波発振部を設け、各超音波発振部にそれぞれ超
音波振動子を収納させるとともに、各超音波発振部を閉
塞状態と拡開状態との間で開閉操作する開閉操作手段を
設け、かつ各超音波発振部の拡開状態で各超音波発振部
の超音波振動子から照射された超音波を治療部位に向け
て集束させて前記治療部位を治療する超音波集束手段を
設けたので、超音波治療用の複数の超音波振動子からの
強力な超音波出力によって効果的に超音波治療すること
ができ、かつ挿入部を患者の腹腔内に低侵襲に挿入する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態における超音波プ
ローブのシステム全体の概略構成図。

【図２】 （Ａ）は第１の実施の形態における超音波プ
ローブの挿入部の先端部を示す側面図、（Ｂ）は同超音
波プローブの操作部を示す側面図。

【図３】 （Ａ）は第１の実施の形態における超音波プ
ローブの先端部の正面図、（Ｂ）は同縦断面図、（Ｃ）
は同実施の形態の超音波プローブの超音波振動子ハウジ
ングの連結部を示す要部の縦断面図。

【図４】 （Ａ）は第１の実施の形態における超音波プ
ローブの超音波振動子ハウジングを閉塞状態で保持させ
た状態を示す側面図、（Ｂ）は同実施の形態の超音波プ
ローブの超音波振動子ハウジングを拡開した状態を示す
側面図。

【図５】 （Ａ）は第１の実施の形態における超音波プ
ローブの超音波振動子ハウジングを拡開した状態を示す
正面図、（Ｂ）は同縦断面図。

【図６】 第１の実施の形態における超音波プローブの
使用状態を示す斜視図。

【図７】 本発明の第２の実施の形態における超音波プ
ローブのシステム全体の概略構成図。

【図８】 （Ａ）は３つの第２の実施の形態の超音波振
動子の駆動状態と治療用の超音波出力とを示す特性図、
（Ｂ）は同実施の形態の３つの超音波振動子の表面温度
状態と１つの超音波振動子を連続駆動した場合の表面温
度状態とを示す特性図。

【図９】 本発明の第３の実施の形態の超音波プローブ
のシステム全体の概略構成図。

【図１０】 第３の実施の形態の超音波プローブの使用
中の観察用の超音波振動子および超音波治療用の超音波
振動子の動作状態を説明するための説明図。

【図１１】 （Ａ）は本発明の第４の実施の形態の超音
波プローブのシステム全体の概略構成図、（Ｂ）は超音
波プローブの使用状態を示す要部の縦断面図。

【図１２】 （Ａ）は第４の実施の形態における超音波
プローブの挿入部の先端部を示す側面図、（Ｂ）は同超
音波プローブの操作部を示す側面図。

【図１３】 （Ａ）は第４の実施の形態における超音波
プローブの超音波発振部を閉塞状態で保持させた状態を
示す斜視図、（Ｂ）は同実施の形態の超音波プローブの
超音波発振部を拡開した状態を示す斜視図。

【図１４】 第４の実施の形態の超音波プローブの操作
部の内部構成を示す斜視図。

【図１５】 第４の実施の形態の超音波プローブの使用
状態を示す斜視図。

【符号の説明】

２，７２ 挿入部 ７，７８ 超音波発振部 ９，９９ 超音波振動子 １４ 操作ノブ（開閉操作手段） ２２ 音響レンズ（超音波集束手段） ９１ 操作ダイヤル（開閉操作手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体内に挿入される挿入部に超音波振動子
   が配設され、この超音波振動子からの超音波照射によっ
   て治療部位を治療する超音波プローブにおいて、前記挿
   入部の外径寸法と同径程度の外径寸法に閉塞される閉塞
   状態と、前記挿入部の外径寸法より大径に拡開される拡
   開状態とに開閉可能な複数の超音波発振部を設け、前記
   各超音波発振部にそれぞれ前記超音波振動子を収納させ
   るとともに、前記各超音波発振部を前記閉塞状態と前記
   拡開状態との間で開閉操作する開閉操作手段を設け、か
   つ前記各超音波発振部の拡開状態で前記各超音波発振部
   の超音波振動子から照射された超音波を治療部位に向け
   て集束させて前記治療部位を治療する超音波集束手段を
   設けたことを特徴とする超音波プローブ。