JP2015100559A - 超音波治療装置、治療用シートおよび超音波治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】生体組織の比較的広い照射範囲に、簡易にムラなく治療用超音波を照射することができる超音波治療装置、治療用シートおよび超音波治療システムを提供する。
【解決手段】治療用超音波を射出する治療用超音波振動子５と、該治療用超音波振動子５における治療用超音波の射出領域８を被覆する超音波伝播媒体からなるアプリケータ６と、該アプリケータ６を介した治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部２０とを備える超音波治療装置１８を提供する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、超音波治療装置、治療用シートおよび超音波治療システムに関するものである。

従来、体腔内に挿入可能な筒状の挿入部の内部に、生体組織を焼灼する治療用超音波を射出する治療用超音波振動子と、超音波画像取得用の超音波を送受信する観察用超音波振動子とを有する超音波プローブを収容し、挿入部に設けられた湾曲部を湾曲させることにより、超音波プローブを移動させる超音波診断治療システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開平７−２３１８９４号公報

しかしながら、胃壁を介して膵臓癌に治療用超音波を照射して焼灼する等の治療を行う場合には、比較的広範囲にわたって２次元的に治療用超音波を照射する必要があり、医師がその感覚により超音波プローブを移動させながら治療用超音波をムラなく照射するには高い熟練が必要であるという課題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体組織の比較的広い照射範囲に、簡易にムラなく治療用超音波を照射することができる超音波治療装置、治療用シートおよび超音波治療システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、治療用超音波を射出する治療用超音波振動子と、該治療用超音波振動子における治療用超音波の射出領域を被覆する超音波伝播媒体からなる超音波伝播部と、該超音波伝播部を介した治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部とを備える超音波治療装置を提供する。

本態様によれば、超音波伝播部を患部に押し当てた状態で、治療用超音波振動子を作動させて治療用超音波を射出させると、射出された治療用超音波が、超音波伝播媒体からなる超音波伝播部を伝播して患部に照射されることにより、患部が治療される。

この場合において、吐出部から吐出される色素によって、治療用超音波の照射位置近傍の患部表面が染色されるので、治療用超音波の照射軌跡を正確に把握することができる。その結果、熟練していない医師であっても、治療用超音波が照射された位置と照射されていない位置とを一目で区別することができ、照射されていない位置に治療用超音波を照射していくことにより、比較的広い範囲にわたって、ムラなく治療用超音波を照射することができる。

上記態様においては、体腔内の白色光画像を取得する撮像部を備え、前記超音波伝播部が前記撮像部の視野範囲に配置されていてもよい。
このようにすることで、撮像部により取得される白色光画像内に超音波伝播部を確認することができ、色素の付着が少ない位置に超音波伝播部を配置することにより、治療用超音波が照射されていない位置を選択して治療用超音波を照射することができる。

また、上記態様においては、体腔内のエコー画像を取得する診断用超音波振動子と、前記撮像部とを有する画像取得部を備え、前記超音波伝播部が前記撮像部の視野範囲に配置されるように、前記治療用超音波振動子、前記超音波伝播部および前記吐出部を、前記画像取得部の先端に着脱可能に取り付ける着脱部を備えていてもよい。
このようにすることで、診断用超音波振動子を患部の疑いのある部位に押し当てることにより、体腔内のエコー画像を取得することができ、該エコー画像と撮像部により取得される白色光画像とによって体腔内の患部の位置を特定することができる。また、画像取得部を有する装置、例えば内視鏡に、着脱部によって治療用超音波振動子、超音波伝播部および吐出部を取り付けることができる。

上記態様においては、前記超音波伝播部が、超音波伝播媒体によって伸縮可能なバルーンであってもよい。
このようにすることで、バルーン内の超音波伝播媒体の量を増減させて、バルーンを伸縮させることができる。したがって、体腔内への挿脱に際してはバルーンを収縮させて挿脱を容易にし、治療用超音波の照射時にはバルーンを膨張させて、治療用超音波振動子から患部への治療用超音波の伝播をより確実にすることができる。

本発明の他の態様は、患部表面に貼り付けられ、治療用超音波を射出する治療用超音波振動子を被覆する超音波伝播媒体からなる超音波伝播部を接触させつつ一定の軌跡に沿って案内するガイド部を備え、超音波伝播媒体により構成されている治療用シートを提供する。

本態様によれば、治療用シートを患部に貼り付けた状態で、ガイド部に超音波伝播部を接触させて治療用超音波振動子を作動させると、治療用超音波が超音波伝播部および治療用シートを介して患部に照射されることにより、患部が治療される。
この場合において、超音波伝播部をガイド部によって構成される軌跡に沿わせながら治療用超音波を患部に照射するだけで、治療用超音波を患部にムラなく照射することができる。

上記態様においては、前記ガイド部が患部表面に沿う一方向に前記超音波伝播部を移動可能に係合させる溝であってもよい。
このようにすることで、超音波伝播部を治療用シートの溝に係合させた状態で患部表面に沿う一方向に案内させつつ治療用超音波を照射することにより、溝の形状に一致する軌跡で治療用超音波を患部に照射することができる。そして、溝を一方向に形成することにより、単純な軌跡に沿わせる操作によって手ブレを抑制し，手技を簡易にすることができる。

上記態様においては、生体吸収性を有していてもよい。
このようにすることで、治療後に患部に貼り付けられた状態で放置されても、生体に吸収されるため、治療後に回収する工程を省略することができ、作業効率を向上することができる。

本発明の他の態様は、治療用超音波を射出する治療用超音波振動子と、該治療用超音波振動子における治療用超音波の射出領域を被覆する超音波伝播媒体からなる超音波伝播部とを備える超音波治療装置と、上記いずれかの治療用シートとを備える超音波治療システムを提供する。
上記態様においては、前記超音波治療装置が、前記超音波伝播部の近傍に配置され、治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部とを備えていてもよい。

本発明によれば、生体組織の比較的広い照射範囲に、簡易にムラなく治療用超音波を照射することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る超音波治療システムを示す全体図である。 図１の超音波治療システムに備えられた本発明の第１の実施形態に係る超音波治療装置の一部を破断した縦断面図である。 図１の超音波治療システムに備えられた本発明の第１の実施形態に係る超音波治療装置を患部Ｐ側から見た図である。 図１の超音波治療システムに備えられた本発明の第１の実施形態に係る治療用シートを示す全体図である。 本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る超音波治療システムのバルーンが収縮している状態の超音波治療装置の一部を破断した縦断面図である。 本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係る超音波治療システムのバルーンが膨張している超音波治療装置の一部を破断した縦断面図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る超音波治療システムの超音波治療装置を側方から見た全体図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る超音波治療システムの超音波治療装置を患部Ｐ側から見た全体図である。 本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係る超音波治療システムの超音波治療装置を先端側から見た全体図である。 本発明の第２の実施形態に係る超音波治療装置の一部を破断した縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る超音波治療装置の一部を患部Ｐ側から見た図である。 本発明の第２の実施形態に係る超音波治療システムを示す全体図である。 本発明の第２の実施形態の第１の変形例に係る超音波治療システムの超音波治療装置の一部を破断した縦断面図である。 本発明の第２の実施形態の第２の変形例に係る超音波治療システムの超音波治療装置の一部を患部Ｐ側から見た図である。 図１４の超音波治療装置に備えられた内視鏡から着脱部を取り外した状態の患部Ｐ側から見た図である。 本発明の第２の実施形態の第３の変形例に係る超音波治療装置の全体図である。 本発明の第１および第２の実施形態の変形例に係る超音波治療システムを示す全体図である。

本発明の第１の実施形態に係る超音波治療装置、治療用シートおよび超音波治療システムについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波治療システム１は、図１に示されるように、患部Ｐを治療するための治療用超音波を射出する超音波治療装置２と、患部Ｐに貼り付けられる治療用シート３と、患部Ｐの画像を表示する画像表示部４とを備えている。

超音波治療装置２は、図２および図３に示されるように、集束する治療用超音波を射出する凹面状の治療用超音波振動子５と、該治療用超音波振動子５の超音波照射面を被覆するアプリケータ（超音波伝播部）６と、治療用超音波振動子５の基端部に設けられた画像取得部７とを備えている。
治療用超音波振動子５は、図２に示されるように、凹面の形状によって規定される焦点Ｓの位置に集束する治療用超音波を射出する射出領域８を備えている。

アプリケータ６は、治療用超音波を伝播する材質（例えば、ポリエチレン、ポリスチレンなど）からなる超音波伝播媒体によって構成された比較的硬質な部材である。また、アプリケータ６は、超音波伝播媒体によって構成された比較的硬質な薄肉部材とその内部に充填された脱気水などの超音波伝播媒体によって構成されてもよい。アプリケータ６は治療用超音波振動子５の射出領域８に密着し、射出領域８から射出される治療用超音波を減衰させることなく伝播するようになっている。

画像取得部７は、図２および図３に示されるように、体腔内の画像を撮影する内視鏡９と、診断用超音波を送受信させることによりエコー画像を取得する診断用超音波振動子１２とを備えている。
内視鏡９は、図３に示されるように、被写体に白色光を照射する照明部１０と、被写体を撮像して白色光画像を取得する撮像部１１と、処置具１４（例えば、鉗子，ステープラ）を挿脱可能な鉗子口１３とを備えている。また、撮像部１１の視野範囲内には、アプリケータ６が配置されており、アプリケータ６が入る白色光画像を取得することができるようになっている。

画像表示部４は、図１に示されるように、撮像部１１によって取得された白色光画像および超音波断層像を個別に、または並列して表示するようになっている。
治療用シート３は、治療用超音波を伝播する材質であり、生体吸収性を有する平板状の部材（例えば、ポリグリコール酸樹脂シートなど）により構成されている。治療用シート３には、図４に示されるように、一表面３ａに一方向に延びる複数の平行な溝（ガイド部）１５が設けられている。これらの溝１５は、上述したアプリケータ６を溝１５に沿って移動可能に係合させる横断面形状を有している。

また、治療用シート３は、可撓性を有しており、ロール状に巻いたり、折り畳んだりすることができる。すなわち、ロール状に巻いた状態で、内視鏡９の鉗子口１３内に収容することができ、鉗子口１３の先端から体腔内に導入されると展開されるようになっている。
また、治療用シート３は、溝１５内面にアプリケータ６をぴったりと密着させた状態で、治療用超音波振動子５から射出される治療用超音波の焦点Ｓが、体腔内壁内の所定深さ位置に配置されるような厚さ寸法を有している。

このように構成された本実施形態に係る超音波治療システム１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る超音波治療システム１を用いて体腔内の患部Ｐを治療するには、超音波治療装置２の先端部を体腔内に挿入し、内視鏡９の照明部１０から体腔内壁に白色光を照射し、体腔内壁からの反射光を撮像部１１によって撮影することにより体腔内壁の白色光画像を取得し画像表示部４に表示する。

次いで、診断用超音波振動子１２を患部Ｐの疑いのある部位に押し当ててエコー画像を取得することにより、患部Ｐの有無を診断する。
そして、画像表示部４に表示された白色光画像およびエコー画像によって体腔内の患部Ｐの位置が特定された場合には、内視鏡９の鉗子口１３を経由してロール状に丸めた治療用シート３を処置具１４によって体腔内に導入し、特定された患部Ｐの位置する部位の体腔内壁を被覆するように、治療用シート３を展開して配置する。
これにより、治療用シート３は、その溝１５を露出させるようにして、体腔内壁を覆う体液によって体腔内壁に密着状態に固定される。

この状態で、操作者は、超音波治療装置２を体外において操作して、先端のアプリケータ６を治療用シート３のいずれかの溝１５（例えば、最も端に位置する溝）に係合させる。そして、操作者は、この状態で超音波治療装置２を体外において押し引きしながら、治療用超音波振動子５を作動させる。これにより、アプリケータ６が係合している溝１５に沿って直線的に、かつ、体腔内壁の表面に沿う方向に移動するので、溝１５の形状に一致する軌跡で、体腔内壁の所定深さ位置に、治療用超音波を集束させることができる。

１つの溝１５に沿って治療用超音波の照射を行った操作者は、超音波治療装置２を体外において押し引きすることにより、先端のアプリケータ６を隣の溝１５に移動させる。そして、同様にして直線状に治療用超音波を照射する。この作業を繰り返すことにより、複数の溝１５に沿う複数本の直線状の軌跡に従って患部Ｐに対し治療用超音波を照射することができる。

すなわち、治療用超音波振動子５から射出される治療用超音波が、溝１５によって定められた軌跡でアプリケータ６および治療用シート３を介して患部Ｐに照射されることにより、比較的広い２次元範囲にわたって、治療用超音波をムラなく照射することができる。

この場合において、操作者は、アプリケータ６を係合させる溝１５を切り替えつつ、各溝１５に沿ってアプリケータ６が移動するように超音波治療装置２を操作するだけで済むので、操作者が熟練していない場合であっても、比較的広い２次元範囲にわたって、ムラなく治療用超音波を照射することができるという利点がある。
また、溝１５を一方向に形成するため、単純な軌跡に沿わせる操作によって手ブレを抑制し，手技を簡易にすることができる。

また、治療シート３は生体吸収性を有しているので、患部Ｐへの治療用超音波の照射後、体腔内壁に固定された状態で放置されても長期にわたって異物として残ることがない。したがって、治療後に治療用シート３を回収する工程を省略することができ、作業効率を向上することができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、治療用超音波を伝播する超音波伝播部として、比較的硬質なアプリケータ６を採用したが、これに限られるものではなく、例えば、図５および６に示されるように、内部に充填される流体からなる超音波伝播媒体によって伸縮可能なバルーン１６であってもよい。

これによれば、バルーン１６内の超音波伝播媒体の量を増減させて、バルーン１６を伸縮させることができる。したがって、体腔内への挿脱に際しては、図５に示されるように、バルーン１６を収縮させて挿脱を容易にし、治療用超音波の照射時には、図６に示されるように、バルーン１６を膨張させて、治療用シート３の溝１５内面への密着度を高め、治療用超音波振動子５から患部Ｐへの治療用超音波の伝播をより確実にすることができる。また、超音波伝播媒体を増減させて、患部Ｐ表面から射出領域８までの距離を調整することにより、焦点Ｓの生体組織の深さ方向の位置を調整することもできる。

また、本実施形態においては、治療用シート３が鉗子口１３から挿脱されるものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、図７，図８および図９に示されるように、治療用シート３をアプリケータ６に巻きつけて止め具１７で固定し、鉗子口１３から処置具１４を挿入して止め具１７を取り外すようにしてもよい。

また、本実施形態においては、バルーン１６と、治療用シート３と、超音波伝播媒体との屈折率が生体組織と略同一であることが好ましい。これにより、超音波伝播媒体とバルーン１６、バルーン１６と治療用シート３、治療用シート３と体腔内壁との各境界位置における治療用超音波の反射を防止し、患部Ｐを効率よく治療することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波治療装置１８および超音波治療システム１９について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態に係る超音波治療装置２、超音波治療システム１と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る超音波治療装置１８は、図１０および図１１に示されるように、アプリケータ６を介した治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部２０を備える点において、第１の実施形態に係る超音波治療装置２と相違している。
吐出部２０は、図１０および図１１に示されるように、超音波治療装置１８の先端部に設けられ、体腔内等の生体組織や治療用シート３に付着して染色する色素（例えば、インジゴカルミン，メチレンブルー）を貯蔵する貯蔵部２１と、該貯蔵部２１内の色素を吐出するノズル部２２とを備えている。

ノズル部２２は超音波治療装置１８の先端部に治療用超音波振動子５と並んで配置され、治療用超音波振動子５からの治療用超音波の射出方向と並行する方向に色素を吐出するようになっている。
また、吐出部２０には、図示しないポンプおよび、治療用超音波の射出信号に基づいてポンプを駆動する吐出制御部が設けられている。

このように構成された本実施形態に係る超音波治療装置１８および超音波治療システム１９の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る超音波治療システム１９を用いて、図１２に示されるように、治療用シート３の溝１５にアプリケータ６を係合させた状態で、操作者が超音波治療装置１８を体外において、体腔内壁に沿う一方向に押し引きさせながら治療用超音波振動子５を作動させると、患部Ｐに治療用超音波が照射されるとともに、吐出制御部によってポンプが駆動され、貯蔵部２１に貯蔵されている色素が、ノズル部２２を介して吐出される。

ノズル部２２は治療用超音波の射出方向に並行して色素を吐出するので、吐出された色素により、治療用超音波の照射位置近傍の治療用シート３が染色される。これにより、治療用シート３に付着した色素によって、治療用超音波の照射軌跡を正確に把握することができる。

したがって、操作者が手技に慣れていない場合であっても、画像表示部４に表示されている体腔内壁の白色光画像から、溝１５上のアプリケータ６の位置および治療用シート３表面上の染色された領域を視認することにより、治療用超音波が照射された位置と照射されていない位置とをより明確に一目で区別することができ、比較的広い２次元範囲にわたって、ムラなく治療用超音波を照射することができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、吐出部２０として、図１０および図１１に示されるように、貯蔵部２１が超音波治療装置１８の先端部に設けられているものを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、図１３に示されるように、超音波治療装置１８の基端側に配置され、配管によってノズル部２２に接続されていてもよい。

また、本実施形態は、内視鏡９の先端に診断用超音波振動子１２および治療用超音波振動子５を備える一体型の超音波治療装置１８を例示して説明したが、これに限定されるものではなく、図１４および図１５に示されるように、診断用超音波振動子１２を有する内視鏡９の先端に治療用超音波振動子５を備えるプラグ２３を、着脱部２４によって着脱可能に取り付ける構造のものに適用してもよい。

すなわち、図１４および図１５に示す例では、内視鏡９への着脱部２４を有するプラグ２３が、治療用超音波振動子５、アプリケータ６およびノズル部２２を備えている。そして、プラグ２３を内視鏡９に、着脱部２４によって取り付けると、アプリケータ６が撮像部１１の視野範囲に配置されるようになっている。これにより、既存の内視鏡９の先端にプラグを取り付けて、本実施形態に係る超音波治療装置１８を構成することができる。

また、本実施形態においては治療用シート３を前提とした超音波治療システム１９について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、図１６に示されるように、治療用シート３を使用することなく、アプリケータ６を直接体腔内壁に接触させて移動させつつ治療用超音波を照射するとともに、ノズル部２２から色素を吐出することにより、生体組織の表面に付着した色素によって治療用超音波の照射範囲を容易に特定することができる。

また、本実施形態においては、治療用シート３の溝１５の横断面形状として、図１および図４に示されるように、略半円形状で構成されているものを例示して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、多角形状や半楕円形状で構成されていてもよい。また、ガイド部として、平行に配列された直線状の溝１５を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、渦巻き状や同心円状に形成してもよい。

また、本実施形態においては、超音波治療システム１，１９として、図１および図１２に示されるように、アプリケータ６を凹形状である治療用シート３の溝１５に係合させるものを例示して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、治療用シート３が、図１７に示されるように、一表面３ａに一方向に延びる複数の平行な凸条２５が設けられ、該凸条２５に凹曲面形状で構成されたアプリケータ２６を係合させるようにしてもよい。

１，１９ 超音波治療システム
２，１８ 超音波治療装置
３ 治療用シート
５ 治療用超音波振動子
６，２６ アプリケータ（超音波伝播部）
７ 画像取得部
８ 射出領域
１５ 溝（ガイド部）
１６ バルーン（超音波伝播部）
２０ 吐出部
２４ 着脱部
２５ 凸条（ガイド部）

Claims (9)

1. 治療用超音波を射出する治療用超音波振動子と、
   該治療用超音波振動子における治療用超音波の射出領域を被覆する超音波伝播媒体からなる超音波伝播部と、
   該超音波伝播部の近傍に配置され、治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部とを備える超音波治療装置。
2. 体腔内の白色光画像を取得する撮像部を備え、前記超音波伝播部が前記撮像部の視野範囲に配置される請求項１に記載の超音波治療装置。
3. 体腔内のエコー画像を取得する診断用超音波振動子と、前記撮像部とを有する画像取得部を備え、
   前記超音波伝播部が前記撮像部の視野範囲に配置されるように、前記治療用超音波振動子、前記超音波伝播部および前記吐出部を、前記画像取得部の先端に着脱可能に取り付ける着脱部を備える請求項２に記載の超音波治療装置。
4. 前記超音波伝播部が、超音波伝播媒体によって伸縮可能なバルーンである請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波治療装置。
5. 患部表面に貼り付けられ、治療用超音波を射出する治療用超音波振動子を被覆する超音波伝播媒体からなる超音波伝播部を接触させつつ一定の軌跡に沿って案内するガイド部を備え、超音波伝播媒体により構成される治療用シート。
6. 前記ガイド部が患部表面に沿う一方向に前記超音波伝播部を移動可能に係合させる溝である請求項５に記載の治療用シート。
7. 生体吸収性を有する請求項５または請求項６に記載の治療用シート。
8. 治療用超音波を射出する治療用超音波振動子と、該治療用超音波振動子における治療用超音波の射出領域を被覆する超音波を伝播媒体からなる超音波伝播部とを備える超音波治療装置と、
   請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の前記治療用シートとを備える超音波治療システム。
9. 前記超音波治療装置が、治療用超音波の照射位置近傍に色素を吐出する吐出部とを備える請求項８に記載の超音波治療システム。
   
   
   

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