JPH10127678A - 超音波診断治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 治療用超音波振動子の焦点距離の変更し、容
易な操作で、短時間に、被験者に対する苦痛を軽減し
て、目的部位の治療を行う。 【解決手段】 治療用超音波振動子１３には、ハウジン
グ１１内に球殻状の治療用圧電素子１５が固定され、治
療用圧電素子１５の凹面側のハウジング１１の外端面は
塩化ビニルの膜１６で水密、気密に第１の空間１７を形
成し、治療用圧電素子１５の凸面側のハウジング１１の
外端面は音響レンズ１８で水密、気密に第２の空間１９
を形成している。第１の空間１７には管路である第１の
チューブ２０が、第２の空間１９には第２のチューブ２
１が接続されており、第１及び第２のチューブ２０、２
１は、２本の管路を持つマルチルーメンチューブにより
構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断治療装
置、更に詳しくは超音波の焦点距離の制御部分に特徴の
ある超音波診断治療装置に関する。

【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
どの生体組織を数秒以下の短時間で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観察手段
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観察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】上述したように、超音波高温治療装置にお
いては、強力な超音波を生体内で集束させると、その集
束位置の生体組織に蛋白質変成を引き起こすことができ
る。そして、腫瘍組織などの病変組織に強力な集束超音
波を照射して蛋白質変成を起こさせると、その組織は壊
死、脱落するため、病変組織を取り除くことができる。

【０００８】近年では、直腸壁越しに、前立腺を照射し
て、前立腺肥大症を治療するための装置が実用化されて
いる。

【０００９】この治療法の利点として、組織表面にはダ
メージを与えずに、組織内部の病変を治療できること、
あるいは膵臓、肝臓等の消化管以外の組織を、開腹せず
に消化管壁越しに治療できることが挙げられる。

【００１０】従来例としては、本出願人が先に出願した
特願平８−９４２３９号に示すように、治療用振動子と
診断用振動子を裏表に付けた超音波高温治療装置があ
る。これは、経直腸的に、前立腺肥大症を治療するため
の装置である。

【００１１】この超音波高温治療装置は、まず、診断用
振動子で、Ｂモード画像診断を行い、病変位置を観察し
た後に、該病変位置に治療用振動子の焦点位置を合わ
せ、治療用振動子に連続波状の駆動電圧を印加して強力
な連続波超音波を照射するものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波高温治療装置では、治療用振動子の焦点距離を変
更することができない、つまり、治療用振動子と治療部
位の距離は一定であり、それよりも深い位置や浅い位置
の治療を行う際には、挿入部のシース表面に薄いゴム製
のバルーンを装着し、超音波伝達媒体（たとえば水）を
充満させてバルーンの大きさを調整することにより、挿
入部と病変部位の位置を調節する必要がある。

【００１３】そのため、狭い管腔内では、位置の調節範
囲にも限界があるうえ、挿入部を動かしたり、バルーン
を膨張させたりする操作は被験者に苦痛をもたらすとい
う問題がある。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、治療用超音波振動子の焦点距離の変更を可能と
することにより、容易な操作で、短時間に、被験者に対
する苦痛を少なくして、目的部位の治療を行うことので
きる超音波治療装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断治療
装置は、体腔内に挿入可能な挿入部の先端に治療用超音
波を照射し患部を治療する超音波照射手段を備えた超音
波プローブを有する超音波診断治療装置において、前記
超音波発生手段は、前記超音波を発生する曲面形状の超
音波発生手段と、前記超音波発生手段を前記挿入部先端
内に支持する支持部材とから構成され、前記支持部材
は、前記超音波発生手段の凹面側及び凸面側の両面に水
密かつ気密な２つの空間を形成し、前記超音波プローブ
は、前記２つの空間のそれぞれに連通したチューブを備
え、前記チューブを介して前記２つの空間の少なくとも
一方に前記超音波を伝搬させる超音波伝搬媒体を供給す
る媒体供給手段を具備して構成される。

【００１６】本発明の超音波診断治療装置では、前記媒
体供給手段により前記チューブを介して前記２つの空間
の少なくとも一方に前記超音波を伝搬させる超音波伝搬
媒体を供給することで、治療用超音波振動子の焦点距離
の変更し、容易な操作で、短時間に、被験者に対する苦
痛を軽減して、目的部位の治療を行うことを可能とす
る。

【００１７】

【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。

【００１８】図１ないし図９は本発明の一実施の形態に
係わり、図１は超音波診断治療装置の構成を示す構成
図、図２は図１の超音波プローブの超音波観測治療手段
の構成を示す構成図、図３は図１の超音波プローブの本
体部の第１の要部構成を示す構成図、図４は図１の超音
波プローブの本体部の第２の要部構成を示す構成図、図
５は図２の治療用超音波振動子の作用を説明する第１の
説明図、図６は図２の治療用超音波振動子の作用を説明
する第２の説明図、図７は図２の治療用超音波振動子の
第１の変形例の構成を示す構成図、図８は図２の治療用
超音波振動子の第２の変形例の構成を示す構成図、図９
は図２の治療用超音波振動子の第３の変形例の構成を示
す構成図である。

【００１９】（構成）図１に示すように、本実施の形態
の超音波診断治療装置１は、超音波による観測及び治療
を行うための後述する観測用超音波振動子及び治療用超
音波振動子からなる超音波観測治療手段２を備えた超音
波プローブ３と、この超音波プローブ３に内蔵された観
測用超音波振動子に対する信号処理を行う信号処理手段
と及び治療用超音波振動子を駆動する駆動手段とを内蔵
した超音波制御装置４と、超音波制御装置４に接続され
超音波プローブ３の先端部内に超音波伝達媒体及び空気
を供給するポンプ５を備え、図示はしないが、超音波制
御装置４には超音波観測治療手段２の観測用超音波振動
子に対する信号処理により生成した超音波映像信号を表
示するモニタが接続されいる。

【００２０】超音波プローブ３は、本体部６とこの本体
部６に接続された硬性の挿入部７とから構成され、挿入
部７は例えば非磁性体よりなり直径は２５ミリメートル
の先端の丸い円筒形状に形成され、挿入部７の表面は例
えば厚さ０．４ミリメートルの硬質ポリエチレン製のシ
ース８で被覆されている。

【００２１】このシース８は、超音波観測治療手段２か
らの超音波を透過する音響窓を兼ねており、シース８の
内部には、シャフト９の先端に支持されている前記超音
波観測治療手段２が収納され、シース８の内部は水が充
満している。

【００２２】図２に示すように、超音波観測治療手段２
は、ハウジング１１、１２によりシャフト９の先端より
順次設けられた治療用超音波振動子１３及び診断用超音
波振動子１４とにより構成されている。なお、診断用超
音波振動子１４については、従来の超音波内視鏡等に用
いられているものと同一であるため、説明は省略する。

【００２３】治療用超音波振動子１３には、ハウジング
１１内に球殻状の治療用圧電素子１５が固定され、この
治療用圧電素子１５の凹面側のハウジング１１の外端面
は、例えば塩化ビニルの膜１６で水密、気密に封止され
て、治療用圧電素子１５と膜１６及びハウジング１１と
で覆われた空間は第１の空間１７を形成している。

【００２４】また、治療用圧電素子１５の凸面側のハウ
ジング１１の外端面は、音響レンズ１８で水密、気密に
封止され、治療用圧電素子１５と音響レンズ１８及びハ
ウジング１１とで覆われた空間は第２の空間１９を形成
している。なお、音響レンズ１８には、水よりも音速の
大きい材料を用いる。

【００２５】第１の空間１７には管路である第１のチュ
ーブ２０が、第２の空間１９には第２のチューブ２１
が、それぞれ接続されており、第１のチューブ２０及び
第２のチューブ２１は、シャフト９内部に通っている各
々１本のチューブ内に２本の管路を持つ、マルチルーメ
ンチューブにより構成されている。

【００２６】また、治療用圧電素子１５には、超音波制
御装置４からの駆動電圧を印加するための第１のケーブ
ル２２が電気的に接続されており、診断用振動子１４に
は、駆動電圧を印加しエコー信号を伝送するための第２
のケーブル２３が接続されている。第１のケーブル２２
及び第２のケーブル２３は、シャフト９内部を挿通して
おり、第２のケーブル２３は、シャフト９の側面に設け
られた挿通孔２４を通ってシャフト９内部からシャフト
９外部に配され、診断用振動子１４に接続されている。

【００２７】図３に示すように、第１のチューブ２０及
び第２のチューブ２１と第１のケーブル２２及び第２の
ケーブル２３とを挿通しているシャフト９の後端は、本
体部６において、モータ３１の軸３２に固定され、図４
に示すように、モータ３１はベース３３上に固定され、
このベース３３はモータ３１と共に進退運動可能とする
リニアモータ３４に固定されている。

【００２８】図４における第１のケーブル２２と第２の
ケーブル２３及びリニアモータ３４への電源供給および
制御信号用の第３のケーブル３５と、モータ３１への電
源供給および制御信号用の第４のケーブル３６は、図１
において、第１のコード３７の内部を通って超音波制御
装置４に接続されている。また、第１のチューブ２０及
び第２のチューブ２１は第２のコード３８の内部を通っ
てポンプ５に接続され、ポンプ５は制御用信号ケーブル
や電源供給用ケーブル束である第３のコード３９を介し
て超音波制御装置４に接続されている。

【００２９】なお、超音波制御装置４には、図示はしな
いが、制御パネル、表示用のモニタ、診断用超音波振動
子１４からのエコー信号より超音波画像を生成する超音
波観測装置が付属している。

【００３０】（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。

【００３１】まず、超音波プローブ３の挿入部７を被験
者の直腸より挿入する。そして、診断用超音波振動子１
４を用いて、目的部位の超音波画像を取得し、治療位置
を定める。この時、シャフト９はモータ３１の作用によ
る揺動運動と、リニアモータ３４の作用による進退運動
とを行う。強力超音波治療を行う目的部位を定めた後、
超音波制御装置４の制御によりシャフト９を診断用振動
子１４と治療用振動子１３の間の間隔分だけ移動する。

【００３２】図５に示すように、目的部位が比較的、挿
入部７に近い場合には治療用圧電素子１３の凹面側を目
的部位に向ける。ポンプ５を作動させ、治療用圧電素子
１５の凸面側の第２の空間１９には空気を、凹面側の第
１の空間１７には水を充填する。この時、第１のチュー
ブ２０及び第２のチューブ２１のマルチルーメンの一方
を供給用、他方を吸引用に使用する。

【００３３】その後、超音波制御装置４より第１のケー
ブル２２に正弦波状電圧を印加する。治療用圧電素子１
５は圧電逆効果により振動して強力な超音波を放射す
る。このとき、治療用圧電素子１５の凸面側の第２の空
間１９は空気であるため、発生した超音波は治療用圧電
素子１５の凹面側にのみ放射される。

【００３４】そして、放射された超音波は焦点４１で集
束し、集束した極めて高い音圧の超音波が生体組織の超
音波減衰作用により生体組織内に吸収される。生体組織
に吸収された超音波はエネルギは熱エネルギに変換され
る。

【００３５】したがって、超音波の焦点４１の付近の温
度が上昇して、その付近の生体組織が蛋白質変成を起こ
し、蛋白質変成を起こした組織は、その後、壊死、脱落
する。その結果、焦点４１と治療する目的部位を一致さ
せると、目的部位の治療ができる。

【００３６】一方、図６に示すように、目的部位が比較
的、挿入部７より遠い場合には治療用圧電素子１５の凸
面側を目的部位に向ける。ポンプ５を作動させ、治療用
圧電素子１５の凹面側の第１の空間１７には空気を、凸
面側の第２の空間１９には水を充填する。

【００３７】その後、超音波制御装置４より第１のケー
ブル２２に正弦波状電圧を印加する。治療用圧電素子１
５は圧電逆効果により振動して強力な超音波を放射す
る。このとき、治療用圧電素子１５の凹面側の第１の空
間１７は空気であるため、発生した超音波は治療用圧電
素子の凸面側にのみ放射される。そして、放射された超
音波は、音響レンズ１８で屈折して焦点４１で集束す
る。焦点４１では、高い音圧が発生しその位置の生体組
織が蛋白質変成を起こす。

【００３８】（効果）このように本実施の形態では、超
音波プローブ３の挿入部７と目的部位との位置間隔を調
整しなくとも、一つの超音波プローブ３で、複数の距離
の治療ができ、そのため、被験者に対しての苦痛を少な
く、また治療に要する時間を短縮できる。さらに、深さ
方向に幅のある、大きな患部の治療も容易である。

【００３９】なお、本実施の形態の超音波プローブ３の
治療用振動子１３を図２に示すように構成するとした
が、これに限らず、例えば図７に示すように、音響レン
ズ１８にシリコン等の水よりも音速の小さい材料の凹レ
ンズ５１を用いることもできる。

【００４０】また、シース８の材質としては、ポリメチ
ルペンテンなど、硬質ポリエチレン以外の樹脂を用いる
こともできる。さらに、膜１６の材料としては、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン等の樹脂フィルムを用いること
ができる。

【００４１】また、本実施の形態に示したシース８の外
径、シース８の厚さ等の寸法は一例であり、本願の権利
範囲はこれに限定される物ではない。

【００４２】さらに、目的部位の同定に、診断用超音波
振動子の代わりにＭＲＩ（核磁気共鳴画像診断装置）を
用いることもできる。この場合には、挿入部および本体
をチタン等の非磁性材料で形成する。ＭＲＩを用いる
と、体内の温度計測が容易であるため、目的部位の蛋白
質変成の進行度合いを容易に確認できる。そのため、治
療をより確実に行える。

【００４３】また、経直腸用の硬性プローブの代わり
に、従来上部消化管検査、下部消化管検査に使用されて
いる軟性の超音波内視鏡に、本実施形態を適用すること
もできる。従来の超音波内視鏡は、軟性の内視鏡挿入部
の先端に診断用の超音波振動子を備えたものである。そ
して、本実施の形態と同様に、診断用超音波振動子の近
傍に治療用振動子１３を配置する。このとき、治療用振
動子１３としては、一枚の超音波振動子を機械的に回転
させて走査するメカラジアル方式、または、微小素子を
直線状あるいは曲線状に配置し駆動タイミングをずらし
て走査する電子走査方式のいずれかが用いられる。そし
て、軟性の超音波内視鏡の挿入部を挿入することで、直
腸のみならず、胃内から膵臓の治療を行うなど、周辺機
器の治療を低浸襲に行うことができる。

【００４４】また、通常内視鏡としての光学系を持たな
い、軟性の超音波プローブに、本実施の形態の構成を適
用することもできる。例えば、食道検査用の超音波プロ
ーブでは、光学系を持たずに挿入部を細径化したものが
実用化されており、このような超音波プローブに、本実
施の形態と同様に、診断用超音波振動子の近傍に治療用
振動子１３を配置する。こうすることで、超音波プロー
ブの挿入部を細くし、被験者の負担を低減することがで
きる。また、狭窄等の挿通困難例にも適用でき、適用範
囲が広くなる。

【００４５】さらに、ポンプ５から、第１の空間１７に
水の代わりに、ポリエチレングリコール、生理食塩水、
ブドウ糖水溶液などの液体を供給可能に構成してもよ
い。このとき、供給する液体の種類は、超音波制御装置
４の図示しないコントロールパネルから指示する。

【００４６】このように、第１の空間１７に水とは音速
の異なる液体を注入すると、音速の差により、図８に示
すように、膜１６の前後で超音波が屈折する。その結
果、超音波が集束する焦点の位置を変更できる。

【００４７】したがって、本実施の形態の効果に加え、
治療する位置を、より細かく制御することが可能にな
る。

【００４８】なお、第２の空間１９に供給する液体とし
ても、ポリエチレングリコール等を使用可能である。

【００４９】また、図９に示すように、治療用圧電素子
１３ａとして、従来超音波診断装置に用いられている電
子フォーカス方式を用いることができる。この場合、治
療用圧電素子１５ａは、樋型の微小圧電素子が一例に並
んだものを使用する。

【００５０】治療用圧電素子１５ａの微小圧電素子の配
列方向の焦点は、従来電子走査式超音波診断装置で知ら
れているのと同様の方法で行う。すなわち、微小圧電素
子に加える印加電圧の移送を適宜ずらすことにより、走
査面内の所望の位置に焦点を合わせる。さらに、上述し
たように、第１の空間１７、第２の空間１９内部に入れ
る媒体の音速を適宜選択して、微小素子の長さ方向（走
査の厚さ方向）の焦点を走査面内の焦点を一致させる。
その結果、焦点での集束効率が高まり、目的部位に効率
よく蛋白質変成を引き起こすことができる。

【００５１】電子フォーカス方式の利点として、微小圧
電素子の配列方向に対しては、微小圧電素子の位置を動
かさなくとも任意の位置に焦点を作ることができる。こ
の際の焦点位置決定は電気回路的な素子選択によって行
うため、本実施の形態のごとく微小圧電素子の位置を機
械的に選択するよりも高速かつ精密に焦点位置を変更可
能である。さらに、本実施の形態の構成により、微小圧
電素子の長さ方向（走査の厚さ方向）の焦点位置も制御
することができ、挿入部の位置を固定したまま、治療を
行う位置を任意に定めることができ、被験者の苦痛低
減、治療所要時間の短縮が図れる。

【００５２】［付記１］ （付記項１−１） 体腔内に挿入可能な挿入部の先端に
治療用超音波を照射し患部を治療する超音波照射手段を
備えた超音波プローブを有する超音波診断治療装置にお
いて、前記超音波発生手段は、前記超音波を発生する曲
面形状の超音波発生手段と、前記超音波発生手段を前記
挿入部先端内に支持する支持部材とから構成され、前記
支持部材は、前記超音波発生手段の凹面側及び凸面側の
両面に水密かつ気密な２つの空間を形成し、前記超音波
プローブは、前記２つの空間のそれぞれに連通したチュ
ーブを備え、前記チューブを介して前記２つの空間の少
なくとも一方に前記超音波を伝搬させる超音波伝搬媒体
を供給する媒体供給手段を具備したことを特徴とする超
音波診断治療装置。

【００５３】（付記項１−２） 前記支持部材は、前記
超音波発生手段の凸面側の前記空間を、前記超音波発生
手段と前記超音波の照射方向を変更する音響レンズとに
より形成することを特徴とする付記項１−１に記載の超
音波診断治療装置。

【００５４】（付記項１−３） 前記媒体供給手段は、
２種類以上の前記超音波伝搬媒体を前記チューブを介し
て前記２つの空間の少なくとも一方に供給することを特
徴とする付記項１−１または１−２に記載の超音波診断
治療装置。

【００５５】（付記項１−４） 前記超音波照射手段の
近傍に、前記患部を観察するための観察用超音波を照射
する観察用超音波照射手段を備えたことを特徴とする付
記項１−１、１−２または１−３のいずれか１つに記載
の超音波診断治療装置。

【００５６】（付記項１−５） 前記超音波プローブの
前記挿入部を非磁性体で形成したことを特徴とする付記
項１−１、１−２、１−３または１−４のいずれか１つ
に記載の超音波診断治療装置。

【００５７】ところで、従来技術としては、例えば特開
昭６２−１２７０５０号公報に示されるように、治療用
超音波内視鏡は、挿入部先端に回転可能な観測用超音波
振動子および治療用超音波振動子を背中合わせに設けた
ことにより超音波診断と超音波治療の両方を行うことを
可能とし、かつ内視鏡挿入部先端の径を小さくしてい
る。

【００５８】超音波治療の利用は、生体組織の表面を傷
付けずに、生体組織内部の病変部位のみの治療ができる
ことである。

【００５９】しかし、特開昭６２−１２７０５０号公報
に示される治療用超音波内視鏡は、治療用超音波を放射
中に治療用振動子前方の超音波伝達媒体や音響窓である
キャップの温度を測定することができなかった。

【００６０】治療用振動子により治療を行うと、超音波
はキャップ内の超音波伝達媒体を介して生体へと放射さ
れる。すると、キャップ内の超音波伝達媒体やキャップ
が超音波を吸収する。吸収された超音波エネルギーは熱
に変換されるため、超音波伝達媒体やキャップの温度が
上昇するとキャップを通して、キャップに密着した生体
組織へ熱が伝達される。この際、治療用振動子前方の超
音波伝達媒体の温度を検知できないことから、キャップ
ごしに生体をタンパク質変成される温度まで上昇しても
気付かずに治療を続けてしまう恐れがある。これによ
り、生体組織表面の正常部分をタンパク質変成させる恐
れがあった。

【００６１】そこで、次に、超音波伝達媒体やキャップ
の過熱による生体組織表面のタンパク質変成の発生を防
止することのできる治療用超音波プローブの実施の形態
について説明する。

【００６２】図１０は超音波伝達媒体やキャップの過熱
による生体組織表面のタンパク質変成の発生を防止する
ことのできる超音波プローブを備えた超音波診断治療装
置の第１の実施の形態の構成を示す構成図である。

【００６３】図１０に示すように、第１実施形態の診断
治療用超音波システム１０１は、超音波による観測及び
治療を行うための超音波観測治療手段を備えた超音波プ
ローブ１０２と、この超音波プローブ１０２に接続され
超音波診断及び治療を行う超音波診断治療装置１０３と
から構成されている。

【００６４】超音波診断治療装置１０３は、超音波プロ
ーブ１０２に内蔵された観察用振動子１０４を駆動する
ための観察用駆動回路１０５と、超音波プローブ１０２
に内蔵された治療用振動子１０６を駆動するための治療
用駆動回路１０７と、観察用振動子１０４からの受信信
号を処理する受信処理回路１０８と、治療用振動子１０
６の近傍に設けられた温度センサ１０９からの温度検出
を行う温度検出器１１０と、温度検出器１１０で測定し
た温度を規定値と比較する比較器１１１と、これら回路
の制御を行う制御回路１１２とから構成され、受信処理
回路１０により生成した超音波画像を表示するモニタ１
１３が接続されているまた、超音波プローブ１０２の基
端部内には、観察用振動子１０４と治療用振動子１０６
をシャフト１１４により回転させるモータ１１５が設け
られ、超音波プローブ１０２は体腔内に挿入できるよう
に細い管状になった挿入部１１６を有している。

【００６５】挿入部１１６は、観察用振動子１０４と治
療用振動子１０６を内蔵し超音波伝達媒体１１７を封入
したキャップ１１８により構成される。キャップ１１８
は超音波診断治療装置１０３へ着脱可能に接続してあ
る。

【００６６】観察用振動子１０４と治療用振動子１０６
は、開口面の中心が同心となる配置で背中合わせに回転
部材１１９へ固定してあり、治療用振動子１０６には環
状の凹面集束型振動子を用いている。この治療用振動子
１０６の中心開口部１２０へ背中から温度センサ１０９
を通し治療用振動子１０６の前方に感知部分１２１を配
置してある。ここで、温度センサ１０９は、治療用振動
子１０６が照射する治療用超音波放射領域１２２内に入
らない配置となっている。

【００６７】回転部材１１９には観察用振動子１０４か
らの観察用信号線１２３、治療用振動子１０６からの治
療用駆動線１２４、温度センサ１０９からの温度センサ
用信号線１２５が通る穴が設けてある。

【００６８】キャップ１１８内周には、ガイドリング１
２６が設けてあり、ガイドリング１２６の中心開口部に
回転部材１１９が通るようになっている。ここで、ガイ
ドリング１２６の中心開口部の外周には通水口１２７が
設けてある。

【００６９】回転部材１１９は管状のシャフト１１４へ
接続してあり、シャフト１１４はモータ１１５へ接続し
てある。また、観察用振動子１０４からの観察用信号線
１２３、治療用振動子１０６からの治療用駆動線１２
４、温度センサ１０９からの温度センサ用信号線１２５
は、すべて回転部材１１９の内部の穴を通りシャフト１
１４へ挿通してある。

【００７０】そして、超音波診断治療装置１０３におい
て、観察用信号線１２３は観察用駆動回路１０５と受信
信号回路１０８へ、治療用駆動線１２４は治療用駆動回
路１０７へ、温度センサ用信号線１２５は温度検出器１
１０へそれぞれ接続されている。

【００７１】また、観察用駆動回路１０５、受信処理回
路１０８及び治療用駆動回路１０７は制御回路１１２に
接続され、温度検出器１１０も比較器１１１を介して制
御回路１１２に接続されている。制御回路１１２には、
キーボード１２８とフットスイッチ１２９が接続され、
受信処理回路１０８にはモニタ１１３が接続されてい
る。

【００７２】以上のように構成した超音波プローブ１０
２を、図１０に示すように、観察治療を行う生体１３１
の表面へ接触させる。

【００７３】次に、超音波診断治療装置１０３の観察用
駆動回路１０５から送信パルスを観察用振動子１０４へ
印加し、観察用超音波を生体１３１側に出射すると共
に、同時にモータ１１５を駆動させ走査を行う。

【００７４】この観察用超音波は、音響インピーダンス
の異なる部位で反射され、観察用振動子１０４で受信さ
れる。受信された超音波は、観察用振動子１０４で電気
信号に変換され、観察用信号線１２３を経て受信処理回
路１０８で信号処理されて映像信号に変換される。この
映像信号は図示しないデジタルスキャンコンバータ（以
下、ＤＳＣと記す）で標準的な映像信号に変換され、モ
ニタ１１３に入力され、モニタ１１３の表示面に超音波
断層画像１３２を表示する。

【００７５】次に、超音波断層画像１３２上に病変部１
３３が抽出されるように挿入部１１６を移動させる。そ
して、超音波診断画像１３２上の焼灼マーカ１３４が病
変部１３３の位置に合うように挿入部１１６の位置を移
動させて位置決め設定を行う。なお、焼灼マーカ１３４
の位置は挿入部中心からの位置によって定まる治療予定
位置と一致するように表示する。

【００７６】この位置決め設定の後、キーボード１２８
から振動子切替え命令を入力する。すると、制御回路１
１２がモータ１１５を１８０度回転させ観察用振動子１
０４と治療用振動子１０６の位置を逆転する。

【００７７】そして、フットスイッチ１２９をＯＮする
ことにより、制御回路１１２が治療用駆動回路１０７か
ら治療用振動子１０６へ電圧を印加する。

【００７８】治療用駆動回路１０７からの駆動電圧は、
観察用振動子１０４を駆動する送信パルスより大きい電
圧レベルであり、かつ治療用振動子１０６は凹面形状に
され、この凹面形状の各部は設定された集束点を中心と
する曲率半径の球面状に存在するように形成されてい
る。

【００７９】この治療用振動子１０６が出射する超音波
は、その波面が凹面になって進行し、図１０で示すよう
な治療用超音波放射領域１２２のように先細りとなり、
集束点で集束するビーム形状を持つ治療用集束超音波と
なって伝搬する。

【００８０】集束点では非常に高強度の超音波、つまり
音響的に高エネルギ密度になるため、集束点付近に病変
組織を置いた状態で、治療用振動子１０６に大きな振幅
の駆動信号を印加すると、発生した強力超音波に基づく
高強度の音響的エネルギが集束点に集中する。

【００８１】上述のような高強度の治療用集束超音波を
照射すると、集束点位置の病変部１３３は集束点とのそ
の近傍の生体組織での超音波吸収減衰により急激に温度
上昇する。これは、生体組織に吸収された超音波エネル
ギーが熱エネルギに変換されるためである。その結果、
病変部１３３を焼灼することができる。

【００８２】一方、照射した治療用集束超音波は、キャ
ップ１１８内の媒体１１７でも吸収されるため、キャッ
プ１１８内の治療用超音波放射領域１２２を含む治療用
振動子１０６の前方の媒体１１７の温度が上昇する。

【００８３】この温度は治療用振動子１０６の前方に配
置してある温度センサ１０９で測定され、温度検出器１
１０へ測定温度データとして取り込まれる。取り込まれ
た測定温度データを、あらかじめ入力してある規定上限
温度と比較器１１１により比較する。測定温度データが
規定上限温度を超した場合、比較器１１１から制御回路
１１２へ信号が送られ、制御回路１１２が治療用駆動回
路１０７の駆動信号の出力を停止し焼灼を中断する。

【００８４】治療用集束超音波の照射が止まると媒体１
１７の温度上昇が止まる。媒体１１７の熱は時間ととも
に発散され、温度センサ１０９により測定される温度が
規定下限温度より低い場合、比較器１１１から制御回路
１１２へ信号が送られ治療用駆動回路１０７の駆動信号
の出力を再開し、ふたたび焼灼を行う。

【００８５】焼灼の終了は、フットスイッチ１２９をＯ
ＦＦにし、制御回路１１２が治療用駆動回路１０７の駆
動信号を出力停止することにより行う。

【００８６】また、キーボード１２８からのレベル設定
のキー入力を行うことにより治療用駆動回路１０７から
出力される駆動信号のレベルを可変設定することができ
る。

【００８７】この焼灼後の組織のタンパク質変成の様子
を、振動子をキーボード１２８からの命令で観察振動子
１０４へと切替えて診断画像上で観察する。

【００８８】病変部１３３が病変細胞の壊死を起こすの
に必要なだけのタンパク質変成となっているかどうか確
認し、必要なだけのタンパク質変成となるまで先と同様
にして追加照射を行い治療を繰り返す。

【００８９】そして、病変部１３３が確実に焼灼できて
いることが確認できた時点で全ての治療を終了する。

【００９０】このように本実施の形態によれば、治療用
振動子１０６が環状であるため、温度センサ１０９を治
療用集束超音波の影響を受けない位置へ配置することが
可能である。このため、媒体１１７の正確な温度をリア
ルタイムで測定できる。この測定温度データにより治療
用振動子１０６の電圧印加を自動でコントロールするこ
とが可能となり、媒体１１７の温度上昇による生体正常
部分のタンパク質変成を防ぐことができる。また、温度
センサ１０９が治療用集束超音波を遮らないため、病変
部１３３を確実に焼灼することができる。これにより、
安全性、信頼性の高い観察、治療が可能となる。

【００９１】なお、治療用振動子１０６は中心部に開口
部があるものであれば環状でなくとも良い。また、温度
センサ１０９は１つでなく複数設けても良い。さらに、
温度センサ１０９は感知部分１２１をキャップ１１８の
内壁に接触する配置とし、キャップ１１８の温度を測定
し治療用振動子１０６へ電圧印加を制御しても良い。

【００９２】図１１は超音波伝達媒体やキャップの過熱
による生体組織表面のタンパク質変成の発生を防止する
ことのできる超音波プローブを備えた超音波診断治療装
置の第２の実施の形態の構成を示す構成図である。

【００９３】本実施の形態は、図１０に示した実施の形
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。

【００９４】図１１に示すように、本実施の形態では、
挿入部１１６に形成したキャップ１１８に流入口１５１
と流出口１５２を形成している。この流入口１５１には
媒体１１７を環流させるチューブ１５３が接続してあ
り、このチューブ１５３はローラポンプ１５４を介して
流出口１５２へ接続されている。なお、ローラポンプ１
５４は超音波診断治療装置１０３内の制御回路１１２へ
接続してある。

【００９５】本実施の形態の超音波プローブ１０２ａ
は、治療中に温度センサ１０９が測定した測定温度デー
タが規定上限温度を越え比較器１１１が制御回路１１２
へ信号を送った場合、制御回路１１２が治療用駆動回路
１０７の駆動信号の出力を停止し焼灼を中断すると同時
に、ローラポンプ１５４の還流速度を上げ媒体１１７の
循環を早くする。

【００９６】本実施の形態によれば、媒体１１７の温度
上昇による生体正常部分のタンパク質変成を防ぐことが
できる上に、媒体１１７の還流速度を早くして媒体１１
７の温度降下を早くすることができる。これにより、焼
灼中断時間を短くすることが可能となり、スムーズの診
断、治療を行うことができる。

【００９７】［付記２］ （付記項２−１） 体腔内に挿入する挿入部を有し、治
療用振動子からの超音波により生体組織内部の治療を行
う治療超音波プローブにおいて、前記治療用振動子の前
方に温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検
知信号に応じて前記治療用振動子への電圧印加を制御す
る制御回路を備えたことを特徴とする治療用超音波プロ
ーブ。

【００９８】付記項２−１に記載の治療用超音波プロー
ブでは、前記制御回路が前記温度センサの検知信号に応
じて前記治療用振動子への電圧印加を制御することで、
治療用超音波プローブの超音波伝達媒体やキャップの過
熱による生体組織表面のタンパク質変成の発生を防止す
ることを可能とする。

【００９９】（付記項２−２） 前記治療用振動子は、
環状の振動子であることを特徴とする付記項２−１に記
載の治療用超音波プローブ。

【０１００】（付記項２−３） 前記温度センサが環状
の振動子である前記治療用振動子の中心開口部を通り前
記治療用振動子の前方へ配置されることを特徴とする付
記項２−２に記載の治療用超音波プローブ。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波診断
治療装置によれば、媒体供給手段によりチューブを介し
て前記２つの空間の少なくとも一方に前記超音波を伝搬
させる超音波伝搬媒体を供給するので、治療用超音波振
動子の焦点距離の変更し、容易な操作で、短時間に、被
験者に対する苦痛を軽減して、目的部位の治療を行うこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る超音波診断治療装
置の構成を示す構成図

【図２】図１の超音波プローブの超音波観測治療手段の
構成を示す構成図

【図３】図１の超音波プローブの本体部の第１の要部構
成を示す構成図

【図４】図１の超音波プローブの本体部の第２の要部構
成を示す構成図

【図５】図２の治療用超音波振動子の作用を説明する第
１の説明図

【図６】図２の治療用超音波振動子の作用を説明する第
２の説明図

【図７】図２の治療用超音波振動子の第１の変形例の構
成を示す構成図

【図８】図２の治療用超音波振動子の第２の変形例の構
成を示す構成図

【図９】図２の治療用超音波振動子の第３の変形例の構
成を示す構成図

【図１０】超音波伝達媒体やキャップの過熱による生体
組織表面のタンパク質変成の発生を防止することのでき
る超音波プローブを備えた超音波診断治療装置の第１の
実施の形態の構成を示す構成図

【図１１】超音波伝達媒体やキャップの過熱による生体
組織表面のタンパク質変成の発生を防止することのでき
る超音波プローブを備えた超音波診断治療装置の第２の
実施の形態の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…超音波診断治療装置 ２…超音波観測治療手段 ３…超音波プローブ ４…超音波制御装置 ５…ポンプ ６…本体部 ７…挿入部 ８…シース ９…シャフト １１、１２…ハウジング １３…治療用超音波振動子 １４…診断用超音波振動子 １５…治療用圧電素子 １６…膜 １７…第１の空間 １８…音響レンズ １９…第２の空間 ２０…第１のチューブ ２１…第２のチューブ ２２…第１のケーブル ２３…第２のケーブル ２４…挿通孔 ３１…モータ ３２…軸 ３３…ベース ３４…リニアモータ ３５…第３のケーブル ３６…第４のケーブル ３７…第１のコード ３８…第２のコード ３９…第３のコード ４１…焦点

【手続補正書】

【提出日】平成９年１月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６４】超音波診断治療装置１０３は、超音波プロ
ーブ１０２に内蔵された観察用振動子１０４を駆動する
ための観察用駆動回路１０５と、超音波プローブ１０２
に内蔵された治療用振動子１０６を駆動するための治療
用駆動回路１０７と、観察用振動子１０４からの受信信
号を処理する受信処理回路１０８と、治療用振動子１０
６の近傍に設けられた温度センサ１０９からの温度検出
を行う温度検出器１１０と、温度検出器１１０で測定し
た温度を規定値と比較する比較器１１１と、これら回路
の制御を行う制御回路１１２とから構成され、受信処理
回路１０８により生成した超音波画像を表示するモニタ
１１３が接続されている。また、超音波プローブ１０２
の基端部内には、観察用振動子１０４と治療用振動子１
０６をシャフト１１４により回転させるモータ１１５が
設けられ、超音波プローブ１０２は体腔内に挿入できる
ように細い管状になった挿入部１１６を有している。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 体腔内に挿入可能な挿入部の先端に治療
   用超音波を照射し患部を治療する超音波照射手段を備え
   た超音波プローブを有する超音波診断治療装置におい
   て、 前記超音波発生手段は、前記超音波を発生する曲面形状
   の超音波発生手段と、前記超音波発生手段を前記挿入部
   先端内に支持する支持部材とから構成され、 前記支持部材は、前記超音波発生手段の凹面側及び凸面
   側の両面に水密かつ気密な２つの空間を形成し、 前記超音波プローブは、前記２つの空間のそれぞれに連
   通したチューブを備え、 前記チューブを介して前記２つの空間の少なくとも一方
   に前記超音波を伝搬させる超音波伝搬媒体を供給する媒
   体供給手段を具備したことを特徴とする超音波診断治療
   装置。