JPH10127677A - 超音波システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に治療用超音波の焦点位置を治療部位に
合致させることができ、治療効率を改善する。 【解決手段】 焦点操作ノブ９を操作部４に固定された
軸５２を中心にしてＡ方向に回動させると、第２のワイ
ヤ４９、第１のワイヤ４５が前方に移動し、これにより
支持体４３が前方に押し出されるようになっており、そ
の結果、ピン４１、４２が長穴３９、４０中を移動し、
この移動に伴って、鋼板３１、３２がピン３４を中心に
して図中矢印方向に回動するようになっている。この鋼
板３１、３２の回動により、鋼板３１、３２のなす角が
調節され、治療用超音波の焦点位置が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波システム、更
に詳しくは超音波の放射角度の制御部分に特徴のある超
音波システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、超音波振動子から生体組織内に
超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射され
る超音波パルスのエコーを、同一あるいは別体に設けた
超音波振動子で受信して、この超音波パルスを送受信す
る方向を徐々にずらすことによって、生体内の複数の方
向から収集した情報を可視像の超音波断層画像として表
示する超音波診断装置が、従来より種々提案されてい
る。

【０００３】これらの超音波診断装置は、体外式超音波
プローブによるものが一般的であるが、内視鏡に組み合
わせたものや、細径の超音波プローブ、体腔内に挿入す
る体腔内超音波プローブ等の体内式超音波プローブも広
く用いられている。

【０００４】一方、結石破砕装置や超音波温熱治療装置
等、集束した超音波により種々の治療を行う超音波治療
装置も種々提案されている。これらの超音波による治療
装置の中には、集束した高強度の超音波により癌細胞な
どの生体組織を瞬時に高温焼灼して治療する超音波高温
治療装置がある。

【０００５】この超音波高温治療装置は、高強度の集束
超音波を得るため、大きな開口の超音波振動子を有する
体外アプリケータから目的部位に集束させるもののほか
に、比較的小型の超音波振動子を内蔵し、直腸に挿入し
て肥大した前立腺を治療する体腔内プローブも知られて
いる。

【０００６】また、これらの超音波高温治療装置には、
深部治療部位（焦点）の位置決めを行うための位置決め
手段として、例えば超音波断層像を得る超音波診断装置
等が組み合わされている。したがって、前記体外アプリ
ケータや体腔内プローブに焦点位置決め用の診断用超音
波振動子が内蔵されているものもある。

【０００７】このような従来の超音波高温治療装置、特
に体腔内プローブを直腸内に挿入し前立腺を治療するよ
うなものにおいては、プローブが太く、硬性であるた
め、その適用が極めて限られ、直腸以外の管腔に挿入し
て治療することが困難である。 したがって、上部消化
管，下部消化管，腹腔などに挿入して超音波による診断
並びに高温治療を行うことが非常に難しいという問題点
があった。

【０００８】そこで、例えば特開平７−２２７３９５号
公報では、腔内に挿入可能で湾曲部を有する細管の先端
部に、超音波診断画像を得るための超音波振動子と、超
音波治療のための集束型超音波振動子とを設け、体腔内
に細管を挿入して体腔内深部の超音波診断画像下での超
音波治療を行う超音波診断治療システムが提案されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特開平７−２２７３９
５号公報における治療用の集束型超音波振動子は凹面形
状の「単板」振動子であり、治療用超音波の焦点位置が
固定されている。

【００１０】この場合、治療用超音波の焦点と治療部位
を合致させる方法としては、特開平７−２２７３９５号
公報で述べられているように、湾曲部の湾曲角を調節す
る等の方法により先端部の位置調節をすることで治療用
超音波の焦点位置を調節する、という方法がある。

【００１１】この方法では、体腔内という狭い空間であ
るが故に先端部の位置調節の自由度が極度に低く、この
ため、前記焦点位置の調節範囲が限定されており、治療
部位と前記焦点の位置合わせが困難となるといった問題
がある。

【００１２】即ち、特開平７−２２７３９５号公報で
は、「治療用超音波の焦点位置と治療部位とを容易に合
致させることができず治療効率が低下する」という問題
がある。また、治療用超音波の焦点位置が固定されてい
たため、「治療範囲を術者が選択することができない」
という欠点も有している。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、容易に治療用超音波の焦点位置を治療部位に合
致させることができ、治療効率を改善することのできる
超音波システムを提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波システム
は、所定の超音波放射方向を有する第１の超音波放射手
段と、所定の超音波放射方向を有する第２の超音波放射
手段と、前記第１の超音波放射手段の第１の超音波放射
方向と前記第２の超音波放射手段の第２の超音波放射方
向とを交差させると共に、前記第１の超音波放射手段の
第１の超音波放射方向と前記第２の超音波放射手段の第
２の超音波放射方向との交差角度を変更可能に前記第１
及び第２の超音波放射手段を保持する保持手段と、前記
第１及び第２の超音波放射手段を可動させ前記交差角度
を変更させる変更手段とを備えて構成される。

【００１５】本発明の超音波システムでは、前記保持手
段が前記第１の超音波放射手段の第１の超音波放射方向
と前記第２の超音波放射手段の第２の超音波放射方向と
を交差させると共に、前記第１の超音波放射手段の第１
の超音波放射方向と前記第２の超音波放射手段の第２の
超音波放射方向との交差角度を変更可能に前記第１及び
第２の超音波放射手段を保持し、前記変更手段が前記第
１及び第２の超音波放射手段を可動させ前記交差角度を
変更させることで、容易に治療用超音波の焦点位置を治
療部位に合致させ、治療効率を改善することを可能とす
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１７】図１ないし図５は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は超音波プローブの外観を示す平面及
び側面図、図２は図１の先端部の構成を示す断面図、図
３は図２の変換手段の構成を示す構成図、図４は図１の
超音波プローブを有する超音波診断治療システムの構成
を示す構成図、図５は図４の超音波診断治療システムの
作用を説明する説明図である。

【００１８】（構成）図１に示すように、本実施の形態
の超音波診断治療システムにおける超音波プローブ１
は、体腔内に挿入される細い管状の挿入部２と、挿入部
の後端に形成された術者が把持する第１の把持部３と、
第１の把持部３の後方に隣接して形成された湾曲操作を
行う操作部４と、操作部４から後方に隣接して形成され
た第２の把持部５と、第２の把持部５の後端から延出さ
れたケーブル６と、後述する超音波診断治療装置に着脱
自在に接続可能なケーブル６の端部に設けられたコネク
タ７とから構成される。

【００１９】ここで、操作部４には、湾曲角度を調節す
る湾曲操作ノブ８と、後述の変更手段としての焦点操作
ノブ９が設置されている。

【００２０】挿入部２は、腹腔内臓器に当接される先端
部１０と、先端部１０の後端に隣接して形成された湾曲
自在な湾曲部１１と、湾曲部１１の後端から第１の把持
部３の前端に至る長尺で硬性の挿入管１２とから構成さ
れる。ここで、湾曲部１１は、湾曲操作ノブ８の操作に
より上下・左右に湾曲可能になっている。

【００２１】先端部１０は、樹脂等の先端外郭部材１０
ａより形成され、超音波診断治療手段として後述の診断
用振動子及び治療用振動子を内蔵している。先端部１０
には、音響整合をする超音波媒体１３を封入するバルー
ン１４が着脱自在に装着可能である。そして、超音波伝
達媒体１３は、第２の把持部５の後端に接続されたチュ
ーブ１５及び超音波プローブ１内の管路（図示せず）を
介して、超音波伝達媒体注入器１３ａからバルーン１４
内に供給されるようになっている。

【００２２】図２に示すように、先端部１０に内蔵され
ている診断用振動子２１は、円形単板の超音波振動子で
あり、この診断用振動子２１の超音波放射面には、診断
用超音波を集束させるための凹面レンズ２２が設けてい
る。

【００２３】また、治療用振動子２３は、円形単板で凹
面集束型の超音波振動子であり、この中心部に、診断用
振動子２１がシリンドリカルに収納されている。

【００２４】診断用振動子２１及び治療用振動子２３
は、両振動子から放射される超音波の音軸が先端部１０
の中心軸に一致し、且つ超音波放射方向が操作部４側に
なるように、先端外郭部１０ａの先端側に固着されたバ
ッキング材２４上に取り付けられ、診断用振動子２１に
は信号線２５が、治療用振動子２３には信号線２６が接
続されており、先端外郭部材１０ａ中に挿通されてい
る。

【００２５】診断用振動子２１及び治療用振動子２３の
超音波放射方向には、その超音波放射方向を変え、且つ
治療用超音波の焦点位置を可変とする変換手段２７が設
けられ、この変換手段２７は、先端部１０の中心軸に対
して４５度の角度で傾斜している。

【００２６】また、先端外郭部材１０ａには、音響窓２
８が設置されており、この音響窓２８と先端外郭部材１
０ａで囲まれた内部空間には、超音波伝達媒体１３が封
入されている。ここで、変換手段２７には、先端外郭部
材１０ａとの間に嵌挿され超音波伝達媒体１３の流出防
止の役割を担うＯリング３０が装着されている。

【００２７】図３に示すように、本実施の形態では、変
換手段２７として、鏡面仕上げした円盤状に形成され円
盤の中心点を通る直線により分割されている第１の超音
波放射手段及び第２の超音波放射手段としての鋼板３
１、３２により構成されている。鋼板３１、３２の両者
は、分割部に設けた保持手段としてのヒンジ機構３３に
より接続され、このヒンジ機構３３のピン３４が回転支
持体３５に接続されている。

【００２８】ここで、回転支持体３５の円筒部３６に
は、回転シャフト３７が取り付けられ、さらに円筒部３
６にはベアリング３８が装着されており、このベアリン
グ３８は先端外郭部材１０ａの内面に固定されている
（図２参照）。

【００２９】鋼板３１、３２の側周面には長穴３９、４
０が設けられ、この長穴３９、４０にはピン４１、４２
が挿入されている。そして、ピン４１、４２は支持体４
３に接続され、支持体４３の円筒部４４には、第１のワ
イヤ４５が接続されている。

【００３０】また、この支持体４３の円筒部４４は、前
記回転支持体３５の円筒部３６に滑動可能に嵌挿されて
おり、支持体４３の円筒部４４に取り付けられた第１の
ワイヤ４５は、回転支持体３５の円筒部３６に取り付け
られた回転シャフト３７内に挿通されている。

【００３１】この回転シャフト３７は、操作部４内に設
置されたモータ４６の回転軸４７に接続されていて、こ
のモータ４６は、回転シャフト３７を介して、回転支持
体３５を回転させる、即ち変換手段２７を先端部１０の
中心軸回りに回転させるようになっている。なお、回転
軸４７は中空であり、第１のワイヤ４５が挿通されてい
る。

【００３２】第１のワイヤ４５の端部には回転運動吸収
手段４８が設けられおり、この回転運動吸収手段４８
は、変換手段２７がモータ４６により回転させられた
際、第１のワイヤ４５も一緒に回転してしまうので、こ
の回転を吸収し第１のワイヤ４５以降の部材には回転を
伝達しないようにするために設けられている。

【００３３】また、回転運動吸収手段４８には、第２の
ワイヤ４９が接続されていて、この第２のワイヤ４９
は、光学式または磁気式リニアエンコーダ等のポジショ
ニングセンサ５０を介して、操作部４に設けられた焦点
操作ノブ９のワイヤ固定部材５１に接続されている。

【００３４】そして、焦点操作ノブ９を操作部４に固定
された軸５２を中心にしてＡ方向に回動させると、第２
のワイヤ４９、第１のワイヤ４５が前方に移動し、これ
により支持体４３が前方に押し出されるようになってお
り、その結果、ピン４１、４２が長穴３９、４０中を移
動し、この移動に伴って、鋼板３１、３２がピン３４を
中心にして図中矢印方向に回動するようになっている。

【００３５】この鋼板３１、３２の回動により、図２に
示すように、鋼板３１、３２のなす角θが調節され、治
療用超音波の焦点位置が変化する。

【００３６】なお、治療用超音波の音軸が先端部１０の
中心軸に対して垂直方向になるように鋼板３１、３２の
取り付け角度が予め調節されているので、鋼板３１、３
２のピン３４に対する回転量は同一であるから、焦点操
作ノブ９の操作により音軸が移動するということはな
い。

【００３７】一方、第２のワイヤ４９の移動量はポジシ
ョンニングセンサ５０により検出され、移動量に応じた
移動量信号としてポジションニングセンサ５０から出力
される。

【００３８】本実施の形態の超音波診断治療システム６
０は、図４に示すように、上述した超音波プローブ１
と、コネクタ７を介して超音波プローブ１を接続する超
音波診断治療装置６１から構成されており、この超音波
診断治療装置６１は、診断用振動子２１に対する信号処
理を行う信号処理手段６２と治療用振動子２３を駆動す
る駆動手段６３、モータ４６を駆動するモータ駆動回路
６４及び、後述するデジタルスキャンコンバータ（以
下、ＤＳＣと記す）６５、焦点マーカ発生回路６６、混
合器６７を内蔵していて、診断用超音波画像を表示する
モニタ６８が接続されている。

【００３９】診断用振動子２１の信号処理手段６２は、
送信パルス発生回路６９と受信処理回路７０及びコント
ローラ７１により構成され、また、治療用振動子２３の
駆動手段６３は、駆動信号発生回路７２と前記コントロ
ーラ７１により構成されている。

【００４０】診断用振動子２１に接続された信号線７３
は、超音波プローブ１、ケーブル６内を経て、送信パル
ス発生回路６９及び受信処理回路７０に接続され、また
操作部４内のモータ４６の回転軸４７には、ロータリエ
ンコーダ７４が取り付けられている（図３においては省
略）。

【００４１】ロータリエンコーダ７４は、変換手段２７
の回転角度を検出し角度信号を出力し、この角度信号
は、ケーブル６内の信号線を経由して、超音波診断治療
装置６０内のコントローラ７１に入力されるようになっ
ている。

【００４２】信号処理手段６２におけるコントローラ７
１は、ロータリエンコーダ７４より出力される角度信号
に応じて送信タイミング信号を送信パルス発生回路６９
に出力し、送信パルス発生回路６９は、送信タイミング
信号に応じて診断用振動子２１を励起させて診断用超音
波を放射させる。

【００４３】そして、診断用振動子２１からの診断用超
音波は、変換手段２７で超音波放射方向を変換させら
れ、変換手段２７が先端部１０の中心軸に対して垂直方
向に音響窓２８を介して放射させることで、診断用超音
波は、音響インピーダンスの異なる部位で反射し、さら
に変換手段２７で再反射して、診断用振動子２１で受信
され、電気信号に変換されるようになっている。

【００４４】この電気信号は信号線７３を経て受信処理
回路７０で信号処理されて映像信号に変換され、映像信
号は超音波診断治療装置６０に設けられているＤＳＣ６
５により標準的な映像信号に変換され、映像信号がモニ
タ６８に入力されて、モニタ６８に診断用超音波画像が
表示されるようになっている。

【００４５】一方、先端部１０に内蔵された治療用振動
子２３に接続された信号線７５は、超音波診断治療装置
６０内の駆動信号発生回路７２に接続されている。そし
て、駆動信号発生回路７２は、治療用振動子２３を駆動
する駆動信号を発生するようになっている。

【００４６】また、ポジショニングセンサ５０により出
力された第２のワイヤ４９の移動量信号は、ケーブル６
内の信号線を経て、超音波治療診断装置６０内の焦点マ
ーカ発生回路６６に入力される。

【００４７】ここで、焦点マーカ発生回路６６には、鋼
板３１、３２の成す角θと第２のワイヤ４９の移動量信
号との関係を示す第１の関係データ及びθと治療用超音
波の焦点位置との関係を示す第２の関係データが予め入
力・記憶されている。

【００４８】移動量信号を受信した焦点マーカ発生回路
６６は、第１の関係データにより移動量信号に基づいて
θを算出し、また第２の関係に基づいて焦点マーカ発生
回路６６は、治療用超音波の焦点位置を算出する。そし
て算出された焦点位置を示す信号は、混合器６７に送信
され、混合器６７は、ＤＳＣ６５から出力される映像信
号に焦点位置信号を重畳する。これにより、モニタ６８
に焦点マーカ７６が表示される。

【００４９】ここで、コントローラ７１には、キーボー
ド７７及びフットスイッチ７８とが接続されており、キ
ーボード７７のレベル設定キーを操作することにより、
駆動信号発生回路７２から出力される駆動信号レベルが
調節される。また、コントローラ７１は、キーボード７
７のＯＮ／ＯＦＦスイッチまたはフットスイッチ７８の
操作により、駆動信号発生回路７２からの駆動信号の出
力或いは出力停止を行うようになっている。

【００５０】（作用）次にこのように構成された本実施
の形態の作用について説明する。

【００５１】（１）まず、図５に示すように、超音波プ
ローブ１をトラカール８１を介して気腹された腹腔内８
２に挿入し、操作部４の湾曲操作ノブ８を操作して湾曲
角度を調節し、先端部１０の音響窓２８を治療対象臓器
８３の表面に接触させる。

【００５２】（２）超音波診断治療装置６０の送信パル
ス発生回路６９から送信パルスを診断用振動子２１に印
加して、診断用超音波を変換手段２７に向けて放射す
る。変換手段２７は、モータ４６により回転させられて
おり、診断用超音波が変換手段２７で反射して、治療対
象臓器８３に入射する。音響インピーダンスの異なる界
面で反射した超音波が診断用振動子２１で受信され、電
気信号に変換される。この電気信号は、超音波診断治療
装置６０の受信処理回路７０で信号処理され、ＤＳＣ６
５を経てモニタ６８に診断用超音波画像として描出され
る。なお、本実施の形態では、音響窓２８は先端部１０
の一部に設けられているので、診断用超音波画像は音響
窓２８の大きさにより定まり、図４に示すようにモニタ
６８上で扇型状画像になっている。

【００５３】（３）診断用超音波画像上に治療部位が描
出されるように、湾曲操作ノブ８または超音波プローブ
１自体を動かす等して、先端部１０の位置調節をする。

【００５４】（４）治療部位が描出されたら、画像上に
焦点マーカ７６を表示する。

【００５５】（５）焦点マーカ７６の表示位置と治療部
位の位置が合致するように、焦点操作ノブ９を操作す
る。この際、焦点操作ノブ９の操作に連動して鋼板３
１、３２が折れ曲がり動作し、鋼板３１、３２で反射さ
れる超音波の角度が変わり、超音波の焦点位置が変化す
る。

【００５６】（６）焦点の位置決め終了後、キーボード
７７またはフットスイッチ７８を操作して、駆動信号発
生回路７２により治療用超音波を治療用振動子２３から
照射する。治療用振動子２３から放射される治療用超音
波は、変換手段２７で反射して治療対象臓器８３に入射
する。この際、２枚の鋼板３１、３２がなす角度θによ
り、進行と共に次第に集束され、焦点マーカ７６の表示
位置で最もエネルギ密度が高くなる。このエネルギ集中
により、治療部位の温度が急激に上昇する。これによ
り、治療部位の病変組織の蛋白質変性する。

【００５７】（７）蛋白質変性の様子を診断用超音波画
像上で診断しながら、病変組織が壊死を起こすのに十分
な変性が進むまで、治療超音波を治療部位に照射する。
その後に、治療用超音波の照射を停止し、治療の達成度
を診断用超音波画像上で確認する。蛋白質変性が不十分
な場合は追加照射を、別の部分の照射が必要な場合は前
記手順と同様にして治療を行う。

【００５８】なお、本実施の形態では、鋼板３１、３２
の成す角θの変化に伴って診断用振動子２１の焦点も変
化するが、治療用超音波の焦点が遠点によると診断用超
音波の焦点も遠点になり、その逆に治療用超音波の焦点
が近点になると診断用超音波の焦点も近点になるので、
診断用超音波の焦点は治療部位の診断にとって好適に変
化する。

【００５９】（効果）このように本実施の形態では、焦
点操作ノブ９の操作により治療用超音波の焦点位置を可
変できるので、治療の際に先端部自体の位置調節を必要
とせず、治療部位に治療用超音波の焦点位置を容易に且
つ自在に合わせられるので、治療効率が向上する。

【００６０】なお、本実施の形態の変換手段２７を先端
部１０内で前後に移動可能としても良い。この場合、先
端部１０の位置を固定したまま、先端部中心軸方向に治
療範囲を広げることができるので、さらに治療効率が向
上する。

【００６１】本実施の形態の変換手段２７の焦点可変
は、治療用振動子の焦点可変に限らず、例えば単板の診
断用振動子のみから構成される体腔内診断用の超音波内
視鏡の焦点可変に適用しても良い。

【００６２】図６は本発明の第２の実施の形態に係る超
音波プローブの先端部の構成を示す断面図である。

【００６３】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００６４】（構成）本実施の形態では、図６に示すよ
うに、治療用振動子２３が、先端部１０中心軸に対して
斜めに先端外郭部材１０ａ内のバッキング材２４上に取
り付けられている。治療用振動子２３の超音波放射側に
は、凹面の放射面上に一端が厚く一端が薄くなるように
形成された複数の音響整合層９１が複数設けられてい
る。図６では、５枚の音響整合層９１が設けられてい
る。

【００６５】複数の音響整合層９１は各々音速が異な
り、治療用振動子２３から放射された治療用超音波の音
軸が先端部１０中心軸上に位置するように構成されてい
る。診断用振動子２１は、第１実施例と同じく治療用振
動子２３の中心部に収納されている。音響整合層９１の
側面には、超音波吸収体９２が設置されており、音響整
合層９１側面から漏洩した超音波が吸収される。

【００６６】その他の構成は、第１の実施の形態と同じ
である。

【００６７】（作用）次にこのように構成された本実施
の形態の作用について説明する。

【００６８】（１）治療用振動子２３から放射された治
療用超音波は、複数の音響整合層９１によって屈折し、
変換手段２７に向けて放射される。

【００６９】（２）変換手段２７で反射した治療用超音
波はその音線が先端部１０の中心軸に対して垂直になる
ように、音響窓２８を介して、治療対象臓器８３に入射
し、組織焼灼が行われる。この際、治療用振動子２３が
挿入軸に対し斜めに設けられており、その放射面積が第
１の実施の形態に比して増大しているので、治療用超音
波の強度が増大して治療部位のエネルギ密度が高くな
り、焼灼作用が促進される。

【００７０】（３）診断用超音波は、治療用超音波と同
様にして臓器内に放射され、音響インピーダンスの異な
る界面で反射し、さらに変換手段２７で反射して、音響
整合層９１を経て、診断用振動子２１で受信され、診断
用超音波画像として、モニタ６８に表示される。

【００７１】その他の作用は、第１の実施の形態と同じ
である。

【００７２】（効果）このように本実施の形態では、第
１の実施の形態の効果に加え、特に、音響整合層９１を
設け治療用振動子２３の放射面積を大きくしたことで、
治療用超音波の強度が増大し、組織焼灼効果が向上する
ので、治療効率が改善される。

【００７３】図７及びないし図８は本発明の第３の実施
の形態に係わり、図７は超音波プローブの先端部の構成
を示す構成図、図８は図７の超音波プローブを有する超
音波診断治療システムの構成を示す構成図である。

【００７４】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００７５】（構成）本実施の形態の超音波プローブ１
００では、図７に示すように、先端部１０が固定外郭部
材１０１と回動外郭部材１０２とから構成される。

【００７６】固定外郭部材１０１には、凹面矩形の第１
の治療用振動子１０３が配され、この第１の治療用振動
子１０３の長手方向の中心軸上には、診断用振動子１０
４として凹面配列型電子走査式超音波振動子が配されて
いる。

【００７７】回動外郭部材１０２には、凹面矩形の第２
の治療用振動子１０５が配され、回動外郭部材１０２の
固定外郭部材１０１側には、第１の回転シャフト１０６
が固定されている。そして、第１の回転シャフト１０６
の操作部４側には、第１の歯車１０７が設けられてお
り、第１の歯車１０７には第２の歯車１０８が歯合して
いる。第１の歯車１０７及び第２の歯車１０８は先端部
１０内に内蔵されていて、第２の歯車１０８には第２の
回転シャフト１０９が取り付けられている。

【００７８】本実施の形態の超音波診断治療システム１
１０では、図８に示すように、超音波プローブ１００の
診断用振動子１０４は、超音波治療診断装置６１ａの電
子走査を行う送受信回路１１１に接続されている。超音
波治療診断装置６１ａにおいて、前記送受信回路１１１
は、ＤＳＣ６５に接続され、ＤＳＣ６５は混合器６７を
介してモニタ６８に接続されている。なお、図８ではコ
ントローラ７１、キーボード７７、フットスイッチ７８
は省略してある。

【００７９】第１及び第２の治療用振動子１０３、１０
５は、駆動信号発生回路７２に接続されている。第２の
回転シャフト１０９は、挿入部２、操作部４、ケーブル
６内を経て、超音波診断治療装置６１ａ内に内蔵された
ステッピングモータ等の回転手段１１２に接続されてい
る。回転手段１１２には制御回路１１３が接続されてい
る。また、操作部４内の焦点操作ノブ９には、回転量検
出センサ１１４が設けられており、回転量検出センサ１
１４は、制御回路１１３及び焦点マーカ発生回路６６に
接続されている。焦点マーカ発生回路６６は混合器６７
に接続され、混合器６７はＤＳＣ６５に接続されてい
る。

【００８０】その他の構成は、第１の実施の形態と同じ
である。

【００８１】（作用）次にこのように構成された本実施
の形態の作用について説明する。

【００８２】（１）本実施の形態の超音波プローブ１０
０は、回動外郭部材１０２が固定外郭部材１０１上に閉
じられた状態で、図５に示したように、トラカール８１
を介して先端部１０を腹腔８２内に挿入後、焦点操作ノ
ブ９を操作して、回動外郭部材１０２を図７の状態に開
いて、治療対象臓器８３に超音波放射面を当接させて、
診断及び治療を行う。

【００８３】（２）図８に示すように、電子走査を行う
送受信回路１１１は、診断用振動子１０４に送信パルス
を印加する。すると、診断用振動子１０４は、診断用超
音波を治療対象臓器８３に放射する。反射超音波を受信
した診断用振動子１０４は、電気信号を送受信回路１１
１に送信する。電気信号は、送受信回路１１１内で信号
処理され、ＤＳＣ６５より映像信号として出力される。
映像信号はモニタ６８に送信され、臓器内部の診断用超
音波画像としてモニタ６８上に表示される。

【００８４】（３）診断用超音波画像上に治療部位が描
出されたら、画像上に焦点マーカ１２１、１２２を表示
する。ここで、焦点マーカ１２１は、第１の治療用振動
子１０３の焦点位置を示し焦点マーカ１２２は、第２の
治療用振動子１０５の焦点位置を示す。

【００８５】第１の治療用振動子１０３の焦点位置は固
定であり、第２の治療用振動子１０５の焦点位置は焦点
操作ノブ９の操作により、調節可能である。特定点のみ
を瞬時に治療したい場合には、焦点操作ノブ９を操作し
て、第１の治療用振動子１０３の焦点位置に第２の治療
用振動子１０５の焦点位置を合致させる。

【００８６】広範囲な治療を行いたい場合、または２箇
所以上を同時に治療したい場合には、焦点操作ノブ９を
操作して、第２の治療用振動子１０５の焦点位置を所望
の位置に調節する。焦点操作ノブ９の回転量に応じて、
回転量検出センサ１１４は回転量信号を制御回路１１３
に送信する。制御回路１１３は、回転量信号に応じて、
回転手段１１２を回転させる。ここで、図７を参照し
て、回転手段１１２の回転に伴って、第２の回転シャフ
ト１０９が回転し、第１及び第２の歯車１０７、１０８
を介して、第１の回転シャフト１０６が回転し、回動外
郭部材１０２が回動する。

【００８７】（４）図８に示すように、焦点位置決め終
了後、駆動信号発生回路７２により、治療用超音波を第
１及び第２の治療用振動子１０３、１０５から放射す
る。第１及び第２の治療用振動子１０３、１０５から放
射される各々の治療用超音波ビームは、凹面状の波面を
形成して臓器内を進行し、次第に集束され、各焦点で最
もエネルギ密度が高くなる。第１と第２の治療用振動子
１０３、１０５の焦点が一致している場合には、重畳し
た焦点でのエネルギ密度が最も高くなる。このエネルギ
集中により、治療部位の温度が急激に上昇する。これに
より、治療部位の病変組織が瞬時に蛋白質変性する。

【００８８】第１と第２の治療用振動子１０３、１０５
の焦点位置が合致していない場合には、各治療用振動子
１０３、１０５の焦点位置と、各治療用振動子６３、６
５から放射された超音波ビームが重畳された領域で、エ
ネルギ密度の上昇が起きる。よって、蛋白質変性領域が
拡大する。または、２箇所以上を同時に治療することが
できる。

【００８９】なお、モニタ６８上には、第１と第２の治
療用振動子１０３、１０５から放射される治療用超音波
ビームの重畳する領域も表示される。焦点操作ノブ９に
接続された回転量検出センサ１１４から出力された回転
量信号は、超音波治療診断装置６１ａ内の焦点マーカ発
生回路６６に入力される。焦点マーカ発生回路６６は、
回転量信号に基づいて、回動外郭部材１０２の回動角を
算出して、第２の治療用振動子１０５から放射される治
療用超音波の焦点位置を算出し、第１と第２の治療用振
動子１０３、１０５から放射される治療超音波ビームが
重畳する領域を算出する。重畳領域を示す位置信号は、
混合器６７に送信される。混合器６７は、ＤＳＣ６５か
ら出力される映像信号に位置信号が重畳する。これによ
り、モニタ６８上に２つの治療用超音波ビームが重畳す
る領域を示す重畳領域マーカ１２３がモニタ６８上に表
示される。重畳領域を適当に調節することにより、広範
囲な領域を治療することが可能となる。

【００９０】（５）蛋白質変性の様子を診断用超音波画
像上で診断しながら、病変組織が壊死を起こすのに十分
なだけの蛋白質変性が進むまで、治療用超音波を治療部
位に照射する。その後、治療用超音波の照射を停止し、
治療の達成度を診断用超音波画像上で確認する。蛋白質
変性が不十分な場合は追加照射を、別の部分の照射が必
要な場合は上記と同様な手順にて治療を続け、全ての治
療を終了させる。

【００９１】その他の作用は、第１の実施の形態と同じ
である。

【００９２】（効果）このように本実施の形態では、第
１の実施の形態の効果に加え、治療用超音波の放射方向
を可変としたので、超音波エネルギの集束領域を調節で
き、治療範囲を先端可能であるため、治療効率が向上す
る。

【００９３】なお、本実施の形態では、診断用振動子と
して電子走査式超音波振動子を用いているので、モー
タ、ロータリーエンコーダ、スリップリング等のメカニ
カル走査に必要な部品が不要になり操作部が軽量化され
るため、術者の負担を軽減することができる。

【００９４】また、上記第１ないし第３の実施の形態で
述べた構成は、挿入管が弾性体で形成された超音波プロ
ーブにも適用可能である。また診断用の超音波内視鏡に
も適用可能であり、先端部には直視、斜視、側視可能な
光学系が設けてあっても良い。

【００９５】［付記］ （付記項１） 所定の超音波放射方向を有する第１の超
音波放射手段と、所定の超音波放射方向を有する第２の
超音波放射手段と、前記第１の超音波放射手段の第１の
超音波放射方向と前記第２の超音波放射手段の第２の超
音波放射方向とを交差させると共に、前記第１の超音波
放射手段の第１の超音波放射方向と前記第２の超音波放
射手段の第２の超音波放射方向との交差角度を変更可能
に前記第１及び第２の超音波放射手段を保持する保持手
段と、前記第１及び第２の超音波放射手段を可動させ前
記交差角度を変更させる変更手段とを具備したことを特
徴とする超音波システム。

【００９６】（付記項２） 体腔内に挿入可能な細管を
有する超音波診断治療システムにおいて、所定の超音波
放射方向を有する第１の超音波放射手段と、所定の超音
波放射方向を有する第２の超音波放射手段と、前記第１
の超音波放射手段の第１の超音波放射方向と前記第２の
超音波放射手段の第２の超音波放射方向とを交差させる
と共に、前記第１の超音波放射手段の第１の超音波放射
方向と前記第２の超音波放射手段の第２の超音波放射方
向との交差角度を変更可能に前記第１及び第２の超音波
放射手段を保持する保持手段と、前記第１及び第２の超
音波放射手段を可動させ前記交差角度を変更させる変更
手段とを具備したことを特徴とする超音波診断治療シス
テム。

【００９７】（付記項３） 前記保持手段は、前記細管
に対して進退可能であることを特徴とする付記項２に記
載の超音波診断治療システム。

【００９８】（付記項４） 体腔内に挿入可能な細管を
有する超音波診断治療システムにおいて、所定の超音波
放射方向を有する第１の超音波放射手段と、前記第１の
超音波放射手段を可動自在に保持する第１の超音波放射
保持手段と、所定の超音波放射方向を有する第２の超音
波放射手段と、前記第１の超音波放射手段の超音波放射
方向と前記第２の超音波放射手段の超音波放射方向が交
差するように、前記第２の超音波放射手段を可動自在に
保持する第２の超音波放射保持手段と、可動自在に保持
された前記第１の超音波放射手段及び第２の超音波放射
手段のうち少なくとも一方を可動させて、前記第１の超
音波放射手段の第１の超音波放射方向と前記第２の超音
波放射手段の第２の超音波放射方向との交差角度を変更
する変更手段とを有することを特徴とする超音波診断治
療システム。

【００９９】（付記項５） 第１の超音波を送受波する
第１の超音波発生手段と、第２の超音波を送受波する第
２の超音波発生手段とを備え、前記第１の超音波放射手
段及び前記第２の超音波放射手段は、前記第１の超音波
及び前記第２の超音波を反射する超音波反射部材である
ことを特徴とする付記項２または４に記載の超音波診断
治療システム。

【０１００】（付記項６） 前記第１の超音波と前記第
２の超音波の少なくとも一方を、屈折させて前記超音波
反射部材に照射させる超音波屈折手段を備え、前記超音
波屈折手段による前記第１の超音波と前記第２の超音波
の少なくとも一方の屈折により、前記第１の超音波と前
記第２の超音波の少なくとも一方を発生させる前記第１
の超音波発生手段または前記第２の超音波発生手段の超
音波発生面を前記超音波反射部材の反射面より拡大し構
成したことを特徴とする付記項５に記載の超音波診断治
療システム。

【０１０１】（付記項７） 体腔内に挿入可能な細管を
有する超音波診断治療システムにおいて、所定の超音波
放射方向を有する第１の超音波放射手段と、前記第１の
超音波放射手段を保持する第１の超音波放射保持手段
と、所定の超音波放射方向を有する第２の超音波放射手
段と、少なくとも前記第１の超音波放射手段の超音波放
射方向と前記第２の超音波放射手段の超音波放射方向が
交差するように、前記第２の超音波放射手段を可動自在
に保持する第２の超音波放射保持手段と、可動自在に保
持された前記第２の超音波放射手段を可動させて前記第
２の超音波放射手段の第２の超音波放射方向を変更する
変更手段とを有することを特徴とする超音波診断治療シ
ステム。

【０１０２】（付記項８） 前記第１の超音波放射手段
は、所定の超音波放射方向を有する第１の超音波を発生
する第１の超音波発生手段であり、前記第２の超音波放
射手段は、所定の超音波放射方向を有する第２の超音波
を発生する第２の超音波発生手段であることを特徴とす
る付記項２、４または７の少なくとも１つに記載の超音
波診断治療システム。

【０１０３】（付記項９） 前記第１の超音波発生手段
は、複数種類の超音波を発生することを特徴とする付記
項８に記載の超音波診断治療システム。

【０１０４】（付記項１０） 前記第１の超音波発生手
段は、少なくとも１つの電子走査式超音波振動子を備え
たことを特徴とする付記項９に記載の超音波診断治療シ
ステム。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波シス
テムによれば、保持手段が第１の超音波放射手段の第１
の超音波放射方向と第２の超音波放射手段の第２の超音
波放射方向とを交差させると共に、第１の超音波放射手
段の第１の超音波放射方向と第２の超音波放射手段の第
２の超音波放射方向との交差角度を変更可能に第１及び
第２の超音波放射手段を保持し、変更手段が第１及び第
２の超音波放射手段を可動させ交差角度を変更させるの
で、容易に治療用超音波の焦点位置を治療部位に合致さ
せることができ、治療効率を改善することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波プロー
ブの外観を示す平面及び側面図

【図２】図１の先端部の構成を示す断面図

【図３】図２の変換手段の構成を示す構成図

【図４】図１の超音波プローブを有する超音波診断治療
システムの構成を示す構成図

【図５】図４の超音波診断治療システムの作用を説明す
る説明図

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る超音波プロー
ブの先端部の構成を示す断面図

【図７】本発明の第３の実施の形態に係る超音波プロー
ブの先端部の構成を示す構成図

【図８】図７の超音波プローブを有する超音波診断治療
システムの構成を示す構成図

【符号の説明】

１…超音波プローブ ２…挿入部 ３…第１の把持部 ４…操作部 ５…第２の把持部 ６…ケーブル ７…コネクタ ８…湾曲操作ノブ ９…焦点操作ノブ １０…先端部 １０ａ…先端外郭部材 １１…湾曲部 １２…挿入管 １３…超音波媒体 １３ａ…超音波伝達媒体注入器 １４…バルーン １５…チューブ ２１…診断用振動子 ２２…凹面レンズ ２３…治療用振動子 ２４…バッキング材 ２５、２６…信号線 ２７…変換手段 ２８…音響窓 ３０…Ｏリング ３１、３２…鋼板 ３３…ヒンジ機構 ３４、４１、４２…ピン ３５…回転支持体 ３６、４４…円筒部 ３７…回転シャフト ３８…ベアリング ３９、４０…長穴 ４３…支持体 ４５…第１のワイヤ ４６…モータ ４７…回転軸 ４８…回転運動吸収手段 ４９…第２のワイヤ ５０…ポジショニングセンサ ５１…ワイヤ固定部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の超音波放射方向を有する第１の超
   音波放射手段と、 所定の超音波放射方向を有する第２の超音波放射手段
   と、 前記第１の超音波放射手段の第１の超音波放射方向と前
   記第２の超音波放射手段の第２の超音波放射方向とを交
   差させると共に、前記第１の超音波放射手段の第１の超
   音波放射方向と前記第２の超音波放射手段の第２の超音
   波放射方向との交差角度を変更可能に前記第１及び第２
   の超音波放射手段を保持する保持手段と、 前記第１及び第２の超音波放射手段を可動させ前記交差
   角度を変更させる変更手段とを具備したことを特徴とす
   る超音波システム。