(57)【要約】【課題】体動の影響を受ける部位においても患部のみを限定的に焼尺する。【解決手段】集束する超音波Ｗを生体に対して照射する超音波照射部５と、生体に配置されたマーカＭの位置を測定するマーカ位置測定手段６，１０と、該マーカ位置測定手段６，１０によって測定されたマーカＭの位置に基づいて超音波照射部５を制御する制御部１０とを備え、該制御部１０は、マーカＭの位置が超音波Ｗの焦点の位置と一致したときに超音波照射部５に超音波を出力させ、マーカＭの位置が超音波Ｗの焦点の位置と一致しないときに超音波照射部５による超音波Ｗの出力を停止させる超音波治療装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集束する超音波を生体に対して照射する超音波照射部と、
前記生体に配置されたマーカの位置を測定するマーカ位置測定手段と、
該マーカ位置測定手段によって測定された前記マーカの位置に基づいて前記超音波照射部を制御する制御部とを備え、
該制御部は、前記マーカの位置が前記超音波の焦点の位置と一致したときに前記超音波照射部に前記超音波を出力させ、前記マーカの位置が前記超音波の焦点の位置と一致しないときに前記超音波照射部による前記超音波の出力を停止させる超音波治療装置。
【請求項２】
前記マーカを前記生体に配置するマーカ配置手段を備える請求項１に記載の超音波治療装置。
【請求項３】
前記マーカ配置手段によって前記マーカが配置される位置を含む領域の超音波画像を取得する超音波撮像部を備える請求項２に記載の超音波治療装置。
【請求項４】
前記マーカ配置手段が、注射針を備える請求項２または請求項３に記載の超音波治療装置。
【請求項５】
前記マーカが、流体である請求項２から請求項４のいずれかに記載の超音波治療装置。
【請求項６】
前記マーカが、磁性を有し、
前記マーカ位置測定手段は、前記マーカが発生する磁界を検出する磁気センサと、該磁気センサによって検出された磁界の強さから前記マーカの位置を計算する位置計算部とを備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波治療装置。
【請求項７】
請求項１に記載の超音波治療装置と、
前記生体に挿入される細長いガイド部材とを備え、
該ガイド部材が、先端に固定された前記マーカを備える超音波治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波治療装置および超音波治療システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、焦点に集束する集束超音波を用い、内視鏡下で患部を焼灼する超音波治療装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。集束超音波は、その出射面から離れた位置の焦点に局所的に作用する。この特徴を利用し、デバイスを直接導入することが困難な部位に対して、近傍に存在する他の臓器内から腔壁などの他の組織を介して集束超音波を照射して治療することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１２７６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の超音波治療装置においては、蠕動運動などの臓器の体動によって患部が移動すると集束超音波の焦点の位置が患部からずれてしまうので、患部のみに限定して超音波を作用させることが難しいという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、体動の影響を受ける部位においても患部のみを限定的に焼尺することができる超音波治療装置および超音波治療システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、集束する超音波を生体に対して出射する超音波照射部と、前記生体に配置されたマーカの位置を検出するマーカ位置測定手段と、該マーカ位置測定手段によって検出された前記マーカの位置に基づいて前記超音波照射部を制御する制御部とを備え、該制御部は、前記マーカの位置が前記超音波の焦点の位置と一致したときに前記超音波照射部に前記超音波を出力させ、前記マーカの位置が前記超音波の焦点の位置と一致しないときに前記超音波照射部による前記超音波の出力を停止させる超音波治療装置を提供する。
【０００６】
本発明によれば、超音波照射部から生体に向かって出射された超音波は、超音波照射部から離れた位置の焦点に集束し、該焦点おいて生体組織を焼灼することができる。
この場合に、生体に配置されているマーカの位置がマーカ位置測定手段によって測定され、測定されマーカの位置が超音波の焦点の位置を一致したときにのみ超音波を出射するように超音波照射部が制御部によって制御される。したがって、患部にマーカを配置することにより、体動の影響を受けて患部と超音波の焦点との相対位置が変化しやすい部位においても、患部のみを限定的に焼灼することができる。
【０００７】
上記発明においては、前記マーカを前記生体に配置するマーカ配置手段を備えていてもよい。
このようにすることで、同じ装置を用いてマーカの配置と組織の焼灼との両方を行うことができ、手技を簡便にすることができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記マーカ配置手段によって前記マーカが配置される位置を含む領域の超音波画像を取得する超音波撮像部を備えていてもよい。
このようにすることで、組織の表面よりも内側に位置する患部であっても超音波画像によって容易に確認することができ、患部に対してマーカを正確に配置することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記マーカ配置手段が、注射針を備えていてもよい。
このようにすることで、組織の表面よりも内側に位置する患部にマーカを容易に配置することができる。この場合、前記マーカは、流体であることが好ましい。
【００１０】
また、上記発明においては、前記マーカが、磁性を有し、前記マーカ位置測定手段は、前記マーカが発生する磁界を検出する磁気センサと、該磁気センサによって検出された磁界の強さから前記マーカの位置を計算する位置計算部とを備えていてもよい。
このようにすることで、マーカの位置を、離れた位置からであっても簡易な構成で測定することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記に記載の超音波治療装置と、前記生体に挿入される細長いガイド部材とを備え、該ガイド部材が、先端に固定された前記マーカを備える超音波治療システムを提供する。
本発明によれば、超音波照射部から生体に向かって出射された超音波は、超音波照射部から離れた位置の焦点に集束し、該焦点おいて生体組織を焼灼することができる。
この場合に、生体にガイド部材を挿入して患部にマーカを配置することにより、体動の影響を受けて患部と超音波の焦点との相対位置が変化しやすい部位においても、患部のみを限定的に焼灼することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、体動の影響を受ける部位においても患部のみを限定的に焼尺することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波治療装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１の超音波治療装置が備える挿入部の先端部の構成を示す図である。
【図３】図１の超音波治療装置の使用方法を説明するフローチャートである。
【図４】図１の超音波治療装置の超音波出射動作を説明するフローチャートである。
【図５】図３のフローチャートのステップＳ１における挿入部の状態を示す図である。
【図６】図３のフローチャートのステップＳ３における挿入部の状態を示す図である。
【図７】図３のフローチャートのステップＳ４における挿入部の状態を示す図である。
【図８】図１の超音波治療装置の変形例を示す部分的な構成図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る超音波治療装置および超音波治療システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の超音波治療システムが備えるカテーテルの先端部の構成を示す図である。
【図１１】図９の超音波治療システムの使用方法を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のフローチャートのステップＳ１１における挿入部の状態を示す図である。
【図１３】図１１のフローチャートのステップＳ１３における挿入部の状態を示す図である。
【図１４】図１１のフローチャートのステップＳ１６における挿入部の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る超音波治療装置１について図１から図８を参照して説明する。
本実施形態に係る超音波治療装置１は、生体内の光学画像および超音波画像の両方を取得可能な超音波内視鏡装置をベースに構成されており、図１に示されるように、可撓性を有し体内に挿入される細長い挿入部２と、体外に配置される外部装置３とを備えている。
【００１５】
また、超音波治療装置１は、挿入部２に長手方向に貫通形成されたチャネル２ａ内に挿入された注射針（マーカ配置手段）４と、挿入部２の先端部に設けられた、超音波照射部５、マーカ検出部（マーカ位置測定手段）６、内視鏡撮像部７および超音波撮像部８とを備えている。チャネル２ａの先端開口２ｂ、超音波照射部５、マーカ検出部６、内視鏡撮像部７および超音波撮像部８は、図２に示されるように、挿入部２の周方向の同一の側に設けられている。
【００１６】
注射針４は、先端から基端まで長手方向に貫通し、磁性を有する流体がマーカＭとして供給される貫通孔を有している。マーカＭとしては、例えば、マグネタイト粒子またはデキストランと磁性粒子との複合体を含む液体が使用される。注射針４は、チャネル２ａ内において、チャネル２ａの先端開口２ｂから先端部を出没可能に設けられている。
【００１７】
超音波照射部５は、挿入部２の外周面に設けられた出射面５ａを有している。超音波照射部５は、外部装置３が備える超音波駆動部９から駆動電圧が印加されることにより、超音波Ｗを発生して出射面５ａから出射する。ここで、出射面５ａは、挿入部２の外周面に対して凹んだ曲面に形成されている。出射面５ａから出射された超音波Ｗは、出射面５ａの曲率に応じて決まる焦点距離だけ出射面５ａから離れた焦点Ｆに集束する。焦点Ｆにおいては超音波Ｗのエネルギ密度が局所的に高くなって温度が上昇することにより、組織が局所的に焼灼される。
【００１８】
マーカ検出部６は、生体に配置されたマーカＭが発生する磁界Ｂを検出する。具体的には、マーカ検出部６は、超音波照射部５の出射面５ａの近傍において互いに異なる複数の位置に設けられたホールセンサのような磁気センサ（図示略）を備えている。各位置には、互いに異なる方向の磁界Ｂを検出する磁気センサが３個１組で配置されている。各磁気センサは、マーカＭが発生する磁界Ｂの強さに応じた電圧を、外部装置３が備える制御部（位置計算部）１０に出力する。
【００１９】
内視鏡撮像部７は、外部装置３が備える光源１１から供給された照明光を生体に照射して生体の光学像を撮影し、得られた光学画像情報を外部装置３が備えるビデオシステム１２に出力する。
超音波撮像部８は、超音波探触子（図示略）を備え、超音波探触子から画像取得用の超音波を生体に照射すると共に生体において反射された画像取得用の超音波の反射波（エコー）を超音波探触子によって検出し、検出したエコーの信号をビデオシステム１２に出力する。
【００２０】
ビデオシステム１２においては、光学画像情報から生体の光学画像が生成され、エコーの信号から生体の超音波画像が生成され、生成された光学画像および超音波画像が、外部装置３に接続されたモニタ２０に表示されるようになっている。ここで、内視鏡撮像部７および超音波撮像部８は、チャネル２ａの先端開口２ｂから突出した注射針４の針先を撮影するように設けられている。また、超音波撮像部８は、超音波照射部５から出射される超音波Ｗの焦点Ｆを含む範囲を撮影するように設けられている。
【００２１】
外部装置３に設けられた制御部１０は、マーカ検出部６から受け取った各磁気センサの出力電圧に基づいて超音波照射部５による超音波Ｗの出射を制御する。符号１３は、磁気センサから出力された電圧をデジタル値に変換するＡＤ変換器である。
【００２２】
具体的には、制御部１０は、各磁気センサから受け取った電圧の大きさを用いて、マーカＭの位置を計算する。マーカＭに対して互いに異なる位置に存在する磁気センサは、互いに異なる電圧を出力する。したがって、制御部１０は、各位置の磁気センサが出力した電圧の差から、出射面５ａに対するマーカＭの相対位置を計算によって求めることができる。
【００２３】
そして、制御部１０は、算出されたマーカＭの位置が超音波Ｗの焦点Ｆの位置と一致した場合に、超音波駆動部９に対して駆動電圧の出力を指示する。一方、制御部１０は、算出されたマーカＭの位置が超音波Ｗの焦点Ｆの位置と一致しなかった場合に、超音波駆動部９に対して駆動電圧の出力の停止を指示する。
【００２４】
次に、このように構成された超音波治療装置１の作用について、胃Ｘの内部から胃壁を介して膵臓Ｙに存在する患部を治療する場合を例に挙げて説明する。
図３は、超音波治療装置１を用いた治療の手順を示している。本実施形態に係る超音波治療装置１を用いて膵臓Ｙに存在する患部を治療するには、術者は、まず、内視鏡撮像部７によって取得される内視鏡画像をモニタ２０上で観察しながら挿入部２を胃Ｘへ挿入し、図５に示されるように、挿入部２の先端部を胃壁を介して膵臓Ｙに対向する位置に配置する（ステップＳ１）。そして、術者は、超音波撮像部８によって取得される膵臓Ｙの超音波画像をモニタ２０上で観察することにより患部の位置を特定する（ステップＳ２）。
【００２５】
次に、術者は、図６に示されるように、チャネル２ａの先端開口２ｂから注射針４の先端部を突出させて針先を胃壁および膵臓Ｙに穿刺し、特定した患部に針先を配置する。この状態で術者は注射針４の貫通孔に基端からマーカＭを供給することにより、患部にマーカＭを注射する（ステップＳ３）。患部に注射されたマーカＭは、十分に長い間患部に滞留する。この後、術者は、注射針４をチャネル２ａ内から抜去する。
【００２６】
次に、術者は、例えば図示しないスイッチをオンにすることにより、図７に示されるように、超音波照射部５からの超音波Ｗの出射を開始させて患部の焼灼を開始する（ステップＳ４）。
図４は、超音波治療装置１の超音波出射動作を示すフローチャートである。術者によって超音波Ｗの出射が指示されると、まず、マーカＭが発生する磁界Ｂがマーカ検出部６によって検出され（ステップＳ４１）、検出された磁界Ｂから制御部１０によって出射面５ａに対するマーカＭの位置が計算される（ステップＳ４２）。
【００２７】
そして、制御部１０によって、マーカＭの位置が焦点Ｆの位置と比較され（ステップＳ４３）、両者の位置が一致したときには超音波照射部５から超音波Ｗが出射され（ステップＳ４４）、両者の位置が一致しなかったときには超音波Ｗの出射が停止される（ステップＳ４５）。術者は、例えば超音波画像を用いて患部が十分に焼灼されたことを確認した後、超音波Ｗの出射を終了させ（ステップＳ４６）、挿入部２を胃Ｘから抜去する（ステップＳ５）。
【００２８】
このように、本実施形態によれば、患部に注射されたマーカＭの位置が検出され、超音波Ｗの焦点Ｆの位置とマーカＭの位置とが一致したときにのみ超音波Ｗが生体に対して照射される。したがって、例えば胃Ｘの蠕動運動などによって出射面５ａと患部との相対位置が変化しやすく焦点Ｆと患部との相対位置が安定しない状況であっても、患部のみに限定的に超音波Ｗを作用させて患部を焼灼し、患部以外の部位に超音波Ｗが作用することを防止することができるという利点がある。
【００２９】
なお、本実施形態においては、マーカＭと出射面５ａとの距離を調整する距離調整手段を備え、出射面５ａからマーカＭまでの距離が焦点距離と一致するように制御部１０が距離調整手段を制御してもよい。このようにすることで、生体の動きによって焦点ＦとマーカＭとの間の距離が変化したときに、この距離の変化を相殺するように距離調整手段を作動させることによって、焦点ＦとマーカＭとの間の距離を一定に維持することができ、患部を効率的に焼灼することができる。
【００３０】
距離調整手段は、例えば、図８に示されるように、出射面５ａの周辺に設けられたバルーン１５と、該バルーン１５内に流体を供給およびバルーン１５内から流体を排出する図示しない流体供給部とからなる。制御部１０は、出射面５ａからマーカＭまでの距離が焦点距離よりも大きい場合に、流体供給部からバルーン１５に流体を供給させる。これにより、同図に示されるように、出射面５ａとマーカＭとの間の距離を焦点距離まで広げることができる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波治療装置１およびこれを備える超音波治療システム１００について図９から図１４を参照して説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、第１の実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施形態に係る超音波治療システム１００は、図９に示されるように、マーカＭを患部に配置する手段として、液体のマーカＭを注射することに代えて、超音波治療装置１とは別体のカテーテル（ガイド部材）１４を採用している点において、第１の実施形態と主に異なる。具体的には、超音波治療システム１００は、注射針４および超音波撮像部８に代えて、磁性体からなる固体のマーカＭを先端に有するカテーテル１４を備えている。
【００３３】
カテーテル１４は、超音波治療装置１の挿入部２よりも十分に細径であり、挿入部２を挿入することが困難な膵管Ｙ’にも挿入可能である。マーカＭは、図１０に示されるように、カテーテル１４の先端部の外周面を覆うように設けられている。マーカＭは、例えば、フェライトからなる。カテーテル１４は、内視鏡３０のチャネル３０ａに挿入可能であり、内視鏡３０を用いて体内の所望の位置へ誘導される。
【００３４】
次に、このように構成された超音波治療装置１および超音波治療システム１００の作用について、第１の実施形態と同様に胃Ｘの内部から胃壁を介して膵臓Ｙに存在する患部を治療する場合を例に挙げて説明する。
【００３５】
図１１は、超音波治療装置１を用いた治療の手順を示している。本実施形態に係る超音波治療装置１および超音波治療システム１００を用いて膵臓Ｙに存在する患部を治療するには、術者は、まず、内視鏡３０を十二指腸Ｚに挿入し、図１２に示されるように、内視鏡３０の先端をファータ乳頭の近傍に配置する（ステップＳ１１）。そして、術者は、内視鏡的逆行性膵管造影（ＥＲＰ）によって、膵管Ｙ’のうち腫瘍などによって狭窄している部位を患部として特定する（ステップＳ１２）。
【００３６】
すなわち、術者は、内視鏡３０のチャネル３０ａを介してファータ乳頭まで挿入したカテーテル１４を、さらにファータ乳頭から膵管Ｙ’へ挿入し、カテーテル１４内を介してＸ線造影剤を膵管Ｙ’内へ供給する。術者は、Ｘ線撮像装置４０によって取得される膵臓ＹのＸ線画像をモニタ２０上で観察することにより、患部である膵管Ｙ’の狭窄部位を特定することができる。
【００３７】
次に、術者は、Ｘ線画像を観察しながらカテーテル１４の先端部を患部まで挿入し（ステップＳ１３）、カテーテル１４をその位置に留置したまま内視鏡３０を体内から抜去する（ステップＳ１４）。次に、術者は、図１３に示されるように、第１の実施形態と同様にして挿入部２を胃Ｘへ挿入し（ステップＳ１５）、挿入部２の先端部を胃壁を介して膵臓Ｙ内の患部に対向する位置に配置する。ここで、胃Ｘ内における挿入部２の先端部の位置決めには、マーカ検出部６によるマーカＭからの磁界Ｂの検出結果が利用される。例えば、磁気センサから出力された電圧がモニタ２０に表示され、術者はモニタ２０上の電圧が十分に大きくなる位置に挿入部２の先端部を配置する。
【００３８】
次に、術者は、第１の実施形態のステップＳ４と同様にして、図１４に示されるように、患部の焼灼を開始する（ステップＳ１６）。これにより、超音波治療装置１は、第１の実施形態において説明したステップＳ４１〜ステップＳ４６に従って患部を焼灼する。患部の焼灼終了後、術者は、挿入部２およびカテーテル１４を体内から抜去する（ステップＳ１７）。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、患部に配置されたマーカＭの位置が検出され、超音波Ｗの焦点Ｆの位置とマーカＭの位置とが一致したときにのみ超音波Ｗが生体に対して照射される。したがって、例えば胃Ｘの蠕動運動などによって出射面５ａと患部との相対位置が変化しやすく焦点Ｆと患部との相対位置が安定しない状況であっても、患部のみに限定的に超音波Ｗを作用させて患部を焼灼し、患部以外の部位に超音波Ｗが作用することを防止することができるという利点がある。さらに、本実施形態によれば、胃壁および膵臓Ｙに注射針４を穿刺する必要がなく、より低侵襲にマーカＭを患部に配置することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００４０】
１  超音波治療装置
２  挿入部
２ａ  チャネル
２ｂ  先端開口
３  外部装置
４  注射針（マーカ配置手段）
５  超音波照射部
６  マーカ検出部（位置測定手段）
７  内視鏡撮像部
８  超音波撮像部
９  超音波駆動部
１０  制御部（位置測定手段、位置計算部）
１１  光源
１２  ビデオシステム
１３  ＡＤ変換器
１４  カテーテル（ガイド部材）
１５  バルーン
２０  モニタ
３０  内視鏡
４０  Ｘ線撮像装置
１００  超音波治療システム
Ｂ  磁界
Ｆ  焦点
Ｍ  マーカ
Ｗ  超音波
Ｘ  胃
Ｙ  膵臓
Ｙ’  膵管
Ｚ  十二指腸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014155638.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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