(57)【要約】超音波エネルギの直接接触を介した組織、例えば、硬及び軟組織、創傷、腫瘍、筋肉、並びに軟骨などの治療装置及び方法が開示されている。超音波エネルギは、超音波チップとの直接接触によってターゲット領域へ送り出される。超音波エネルギは、接触媒質との直接接触を介しても送り出される。超音波チップは、ターゲット領域の断片化と同時の超音波処理を制御するために空洞領域を具えるように特別に構成されている。特別に構成された超音波チップによって、ターゲット領域に超音波エネルギを集中させることができる。超音波装置は、組織の治療中に様々な異なる方向に動いてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接接触による超音波エネルギを用いる組織の治療装置において：
ａ）超音波エネルギを発生するジェネレータ及びトランスデューサと；
ｂ）超音波エネルギを送り出す超音波ホーン及び超音波チップと；
を具え、
ｃ）放射面の遠位端部にあるラジアル側部が空洞領域を形成するか、前記遠位端部の放射面が傾斜した空洞領域を形成し；
ｄ）前記超音波チップがターゲット領域へ超音波エネルギを送り出し；
ｅ）前記超音波エネルギが、組織を治療しうる強度を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記ジェネレータ及びトランスデューサが、組織を治療しうる強度を示す特定の超音波パラメータの前記超音波エネルギを発生させることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、超音波周波数が約１５ｋＨｚ乃至２０ＭＨｚの範囲であることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、好適な低周波の超音波が約２０ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの範囲であることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、より好適な低周波の超音波が約２５ｋＨｚ乃至５０ｋＨｚの範囲であることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、推奨される低周波の超音波の値が約３０ｋＨｚであることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至３ＭＨｚの範囲であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、より好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲であることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、推奨される高周波の超音波の値が約０．７ＭＨｚであることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、低周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、好適な低周波の超音波の振幅範囲が約３０乃至２５０ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置において、推奨される低周波の超音波の振幅値が約１００ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、高周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、好適な高周波の超音波の振幅範囲が少なくとも５ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置において、推奨される高周波の超音波の振幅値が約１０ミクロンであることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置において、超音波ホーン及び超音波チップの連結がスプーンに似た形を形成することを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置がさらに、一又は複数のオリフィスを具えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、前記一又は複数のオリフィスが、前記空洞領域の近位端部、前記空洞領域の遠位端部、前記空洞の中間部、又はその組合せに配置されることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１７に記載の装置において、前記一又は複数のオリフィスが、接触媒質を送り出すおよび／または抽出可能であることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１７に記載の装置において、前記一又は複数のオリフィスが、断片化された組織を抽出可能であることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１に記載の装置において、前記トランスデューサが、組織を治療しうる強度の超音波エネルギの送出を達成するための放射面を具えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の装置において、前記トランスデューサが、組織を治療しうる強度の超音波エネルギの送出を達成する大きさにされた／構成された表面積の放射面を具えることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の装置において、前記空洞領域の周辺境界の形状が、円形、長円形、楕円形、又は任意の他の類似の形状あるいは形状の組合せであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記放射面の空洞領域の周辺境界の形状が、組織を治療しうる強度の超音波エネルギの送出を達成することを目的としていることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項１に記載の装置において、前記放射面の遠位端部の周辺境界の形状が、円形、長円形、楕円形、多角形、直線形、非直線形、又は任意の他の類似の形状あるいは形状の組合せであることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置において、前記放射面の遠位端部の周辺境界の形状が、組織を治療しうる強度の超音波エネルギの送出を達成することを目的としていることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項１に記載の装置において、前記放射面のエッジが、平滑、非平滑、又はその組合せであることを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項１に記載の装置において、前記放射面の後面領域が、平滑、非平滑、又はその組合せであることを特徴とする装置。
【請求項２９】
請求項１に記載の装置において、前記トランスデューサが、連続的又はパルスの周波数によって駆動されることを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項１に記載の装置において、前記トランスデューサが、固定された又は変化する周波数によって駆動されることを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項１に記載の装置において、トランスデューサを駆動する波形が、正弦波形、方形波、台形波、及び三角波から成る群から選択されることを特徴とする装置。
【請求項３２】
直接接触による超音波エネルギを用いる組織の治療方法において：
ａ）空洞領域を形成する放射面の遠位端部のラジアル側部、又は傾斜した空洞領域を形成する遠位端部における前記放射面でターゲット領域を直接接触することによって超音波エネルギを送り出す手段を提供するステップと；
ｂ）前記ターゲット領域を直接接触させるステップと；
ｃ）前記直接接触を介して超音波エネルギを前記ターゲット領域に送り出すステップと；
を具え、
ｄ）前記超音波エネルギが、組織を治療しうる強度を有することを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法がさらに、組織を治療しうる強度を示す特定の超音波パラメータの前記超音波エネルギを発生させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項３２に記載の方法において、超音波周波数が約１５ｋＨｚ乃至２０ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３２に記載の方法において、好適な低周波の超音波が約２０ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３２に記載の方法において、より好適な低周波の超音波が約２５ｋＨｚ乃至５０ｋＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３２に記載の方法において、推奨される低周波の超音波の値が約３０ｋＨｚであることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３２に記載の方法において、好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至３ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３２に記載の方法において、より好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３２に記載の方法において、推奨される高周波の超音波の値が約０．７ＭＨｚであることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項３２に記載の方法において、低周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項３２に記載の方法において、好適な低周波の超音波の振幅範囲が約３０乃至２５０ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項３２に記載の方法において、推奨される低周波の超音波の振幅値が約１００ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項３２に記載の方法において、高周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項３２に記載の方法において、好適な高周波の超音波の振幅範囲が少なくとも５ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項３２に記載の方法において、推奨される高周波の超音波の振幅値が約１０ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項３２に記載の方法において、前記ターゲット領域との前記直接接触は、超音波チップのエッジおよび／または後面領域、接触媒質、又はその組合せであることを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法がさらに、前記接触媒質を前記ターゲット領域へ送り出すステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４９】
請求項４８に記載の方法において、前記接触媒質が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスから送り出されることを特徴とする方法。
【請求項５０】
請求項４８に記載の方法がさらに、前記接触媒質を前記ターゲット領域から抽出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法において、前記接触媒質が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスを介して抽出されることを特徴とする方法。
【請求項５２】
請求項４８に記載の方法において、前記接触媒質が流体であることを特徴とする方法。
【請求項５３】
請求項３２に記載の方法において、超音波装置／チップが、組織の治療中に固定して保持される、横方向に動く、縦方向に動く、上昇する、又は回転する、あるいはその組合せであることを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項３２に記載の方法において、超音波チップが、組織の治療中に前記ターゲット領域に対して平らに保持される、組織の治療中に前記ターゲット領域に角度を付けて保持される、又はその組合せであることを特徴とする方法。
【請求項５５】
請求項３２に記載の方法において、超音波チップの近位端部が、組織の治療中に前記ターゲット領域上に配置されることを特徴とする方法。
【請求項５６】
請求項３２に記載の方法において、超音波チップの遠位端部が、組織の治療中に前記ターゲット領域上に配置されることを特徴とする方法。
【請求項５７】
請求項３２に記載の方法がさらに、前記ターゲット領域を断片化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５８】
請求項５７に記載の方法において、前記断片化が、前記ターゲット領域の機械的な擦過／振動、超音波の空洞形成、又はその組合せを介して起こることを特徴とする方法。
【請求項５９】
請求項５７に記載の方法がさらに、前記断片化された組織を前記ターゲット領域から取り去るステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法において、前記断片化された組織が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスを介して取り去られることを特徴とする方法。
【請求項６１】
直接接触による超音波エネルギを用いる組織の治療方法において：
ａ）スプーンのような空洞領域を形成する放射面の遠位端部にあるラジアル側部、又は傾斜した空洞領域を形成する遠位端部における前記放射面でターゲット領域を直接接触することによって超音波エネルギを送り出す手段を提供するステップと；
ｂ）空洞領域を形成する前記放射面に前記ターゲット領域を接触させるステップと；
ｃ）前記ターゲット領域に接触媒質を送り出すステップと；
ｄ）前記ターゲット領域と前記放射面の直接接触を介して超音波エネルギを送り出すステップと；
ｅ）前記接触媒質の直接接触を介して超音波エネルギを送り出すステップと；
を具え、
ｆ）前記超音波エネルギが、組織を治療しうる強度を有することを特徴とする方法。
【請求項６２】
請求項６１に記載の方法がさらに、組織を治療可能な特定の超音波パラメータの前記超音波エネルギを発生させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６３】
請求項６１に記載の方法において、超音波周波数が約１５ｋＨｚ乃至２０ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項６１に記載の方法において、好適な低周波の超音波が約２０ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項６５】
請求項６１に記載の方法において、より好適な低周波の超音波が約２５ｋＨｚ乃至５０ｋＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項６６】
請求項６１に記載の方法において、推奨される低周波の超音波の値が約３０ｋＨｚであることを特徴とする方法。
【請求項６７】
請求項６１に記載の方法において、好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至３ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項６８】
請求項６１に記載の方法において、より好適な高周波の超音波が約０．７ＭＨｚ乃至１ＭＨｚの範囲であることを特徴とする方法。
【請求項６９】
請求項６１に記載の方法において、推奨される高周波の超音波の値が約０．７ＭＨｚであることを特徴とする方法。
【請求項７０】
請求項６１に記載の方法において、低周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７１】
請求項６１に記載の方法において、好適な低周波の超音波の振幅範囲が約３０乃至２５０ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７２】
請求項６１に記載の方法において、推奨される低周波の超音波の振幅値が約１００ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７３】
請求項６１に記載の方法において、高周波の超音波の振幅が少なくとも１ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７４】
請求項６１に記載の方法において、好適な高周波の超音波の振幅範囲が少なくとも５ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７５】
請求項６１に記載の方法において、推奨される高周波の超音波の振幅値が約１０ミクロンであることを特徴とする方法。
【請求項７６】
請求項６１に記載の方法において、前記接触媒質が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスから送り出されることを特徴とする方法。
【請求項７７】
請求項６２に記載の方法がさらに、前記接触媒質を前記ターゲット領域から抽出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７８】
請求項７７に記載の方法において、前記接触媒質が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスを介して抽出されることを特徴とする方法。
【請求項７９】
請求項６１に記載の方法において、前記接触媒質が流体であることを特徴とする方法。
【請求項８０】
請求項６１に記載の方法において、超音波装置／チップが、組織の治療中に固定して保持される、横方向に動く、縦方向に動く、上昇する、又は回転する、あるいはその組合せであることを特徴とする方法。
【請求項８１】
請求項６１に記載の方法において、超音波チップが、組織の治療中に前記ターゲット領域に対して平らに保持される、組織の治療中に前記ターゲット領域に角度を付けて保持される、又はその組合せであることを特徴とする方法。
【請求項８２】
請求項６１に記載の方法において、超音波チップの近位端部が、組織の治療中に前記ターゲット領域上に配置されることを特徴とする方法。
【請求項８３】
請求項６１に記載の方法において、超音波チップの遠位端部が、組織の治療中に前記ターゲット領域上に配置されることを特徴とする方法。
【請求項８４】
請求項６１に記載の方法がさらに、前記ターゲット領域を断片化するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８５】
請求項８４に記載の方法において、前記断片化が、前記ターゲット領域の機械的な擦過／振動、超音波の空洞形成、又はその組合せを介して起こることを特徴とする方法。
【請求項８６】
請求項８４に記載の方法がさらに、前記断片化された組織を前記ターゲット領域から抽出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８７】
請求項８６に記載の方法において、前記断片化された組織が、前記超音波チップにおける一又は複数のオリフィスを介して抽出されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接接触による超音波エネルギを用いる組織、例えば硬及び軟組織、創傷、腫瘍、筋肉、並びに軟骨などの治療装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な組織治療法が知られている。これらの方法には、創傷ドレッシング、高圧酸素治療、成長因子療法、抗生物質、外科手術、理学療法、負圧療法、電気刺激、生体工学組織、紫外線療法、及び組織超音波を含む。また、超音波エネルギで創傷を治療する様々な方法が知られている。
【０００３】
超音波スプレーを用いて創傷を治療する器具及び方法を開示している米国特許として：Ｂａｂａｅｖによる６，４７８，７５４、Ｂａｂａｅｖによる６，７６１，７２９、Ｂａｂａｅｖによる６，５３３，８０３、Ｂａｂａｅｖによる６，５６９，０９９、Ｂａｂａｅｖによる６，６６３，５５４、最後にＢａｂａｅｖによる６，９６０，１７３がある。これらの器具及び方法は、ターゲット領域と直に接触しないので、ターゲットに超音波エネルギを十分に与えず限定された結果のみしか達成できない。Ｓｏｒｉｎｇによる米国特許７，０２５，７３５及びＳｏｒｉｎｇによる６，９１６，２９６も、液体エアロゾルと直接接触との両方を用いた感染創傷の治療方法及び器具を開示している。
【０００４】
Ｂａｂａｅｖによる米国特許出願２００４／００３０２５４は、超音波創傷デブリドマンの器具及び方法を開示している。Ｂａｂａｅｖは、超音波チップにおける機械的な振動を介してデブリドマンをもたらす器具を開示している。この器具もデブリドマンのために機械的な振動のみを使用することに限定されている。
【０００５】
従って、断片化のために機械的な振動と超音波の空洞形成との両方を使用することができる器具及び方法を必要とする。また、断片化を介して組織を治療するとともに不要な組織を同時に取り去ることができる器具及び方法が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、直接接触を介した超音波エネルギによる組織、例えば、硬及び軟組織、傷、腫瘍、筋肉、並びに軟骨などの治療装置及び方法を対象としている。本発明による装置および方法は上述の必要性を満たすものであり、本開示を参照する当業者によって認識されうる追加の利点や改善も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、組織を治療するために特別に構成された超音波チップを具える超音波トランスデューサを具える。チップは、直接接触によるターゲット領域、たとえば、創傷、骨、不要な組織層、感染部位などの断片化と同時に超音波処理を制御するように特別に構成されている。また、チップは、ターゲット領域に超音波エネルギを集中させるように特別に構成されている。チップは空洞領域を具え、ここで使用される「空洞領域」という用語は、凹んだ領域を意味する。空洞領域を具える超音波チップの一実施例において、超音波ホーンおよび超音波チップの連結がスプーンに似た形状を形成し、空洞領域の一方の側はくぼんでおり他方の側は凸状である。他の類似の形状や円錐形や多角形などの形状の組み合わせが同じく有効である。空洞領域は、放射面の遠位端部にあるラジアル側部に配置されても良い。さらに遠位端部の放射面は、傾斜した空洞領域を形成してもよい。超音波チップのエッジ及び表面は、平滑か、粗い／ぎざぎざか、又はその組合せでもよい。超音波チップは、治療中に接触媒質を送り出すおよび／または抽出するために一のオリフィス又は複数のオリフィスを具えても良い。一又は複数のオリフィスを用いて、断片化された不要な組織を抽出してもよい。
【０００８】
特別に構成された超音波チップは、創傷の治療及び腫瘍の除去を含む治療をする組織に用いても良い。超音波エネルギは、通常、特別に構成された超音波チップのラジアル側部から送り出される。超音波エネルギは、ターゲット領域と超音波チップとの接触によって直接送り出されても良い。また、超音波エネルギは、ターゲット領域と接触媒質、例えば、一又は複数のオリフィスから出る流体流動などとの接触によって直接送り出されても良い。ここに用いられる接触媒質は、ミスト、エアゾール噴霧、又は噴霧された液体を除く、超音波エネルギを伝えることが可能な任意の媒質である。接触媒質と共に超音波エネルギを使用することは、機械的な振動と空洞形成の両方を介する組織の断片化に有用である。超音波装置が様々な方向、例えば横、縦、回転、垂直、又は任意の他の類似の運動や運動の組合せなどに動かされてもよい様々な治療方法がある。
【０００９】
超音波エネルギの使用は、滅菌、創傷の消毒、細胞増殖の刺激、血流の増加、不要な組織の正確な断片化、創傷の痛みのない断片化、機械的な洗浄と比較して創傷にかかる圧力の減少、及び瘻と空洞の治療を含むが限定ではない多くの有益な効果を有する。これらの効果は創傷の治癒過程を補助する。
【００１０】
本発明は、超音波エネルギの直接接触を介する創傷治療を含む硬及び軟組織の治療器具及び方法に関する。
【００１１】
本発明の一態様は、ターゲット領域に直接接触することによって超音波エネルギを送り出すより効果的な組織の治療方法及び器具を提供しうる。
【００１２】
本発明の別の態様は、より効率的な治療組織のための方法及び器具を提供しうる。
【００１３】
本発明の別の態様は、組織のより速い治療方法及び器具を提供しうる。
【００１４】
本発明の別の態様は、組織の治療中にターゲット領域にかかる圧力をより小さくする方法及び器具を提供しうる。
【００１５】
本発明の別の態様は、制御可能に断片化できる方法及び器具を提供しうる。
【００１６】
本発明の別の態様は、滅菌方法及び器具を提供しうる。
【００１７】
本発明の別の態様は、組織細胞増殖を刺激する方法及び器具を提供しうる。
【００１８】
本発明の別の態様は、血流を増加させる方法及び器具を提供しうる。
【００１９】
本発明の別の態様は、痛みを緩和する方法及び器具を提供しうる。
【００２０】
本発明の別の態様は、創傷を洗浄する方法及び器具を提供しうる。
【００２１】
本発明の別の態様は、内部及び外部の手術後領域を洗浄する方法及び器具を提供しうる。
【００２２】
本発明の別の態様は、瘻及び空洞を治療する方法及び器具を提供しうる。
【００２３】
本発明のこれらの及び他の態様は以下の記述及び図面からより明らかになりうる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明は、好適な実施例の図を参照して示され、記述され、明確に詳細を理解しうる。
【図１】図１は、本発明による組織の治療に使用する超音波装置の斜視図である。
【図２ａ】図２ａは、図１に示した組織の治療用の超音波装置の断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、後部入口を具える超音波装置の断面図である。
【図２ｃ】図２ｃは、ラジアル入口を具える超音波装置の断面図である。
【図２ｄ】図２ｄは、後部入口及びラジアル出口を具える超音波装置の断面図である。
【図２ｅ】図２ｅは、ラジアル入口及びラジアル出口を具える超音波装置の断面図である。
【図２ｆ】図２ｆは、後部入口及び２つのラジアル出口を具える超音波装置の断面図である。
【図３】図３は、超音波エネルギを送り出す詳細な断面図である。
【図４】図４ａ乃至４ｃは、超音波装置を使用する一実施例の組織治療方法である。
【図５】図５ａ乃至５ｃは、図４ａ乃至４ｃの超音波装置による組織治療方法の正面断面図である。
【図６】図６ａ乃至６ｃは、超音波チップの後面に少なくとも１のオリフィスを具える超音波の組織治療装置の代替の方法及び実施例である。
【図７】図７ａ乃至７ｃは、空洞領域を具える超音波チップの異なる実施例である。
【図８】図８ａ乃至８ｆは、超音波チップにおける多くのオリフィスの様々な構成の正面断面図である。
【図９】図９ａ乃至９ｅは、超音波チップのエッジ及び後面の様々な構成の斜視図である。
【図１０】図１０は、多角形空洞領域を具える超音波チップの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、超音波エネルギの直接接触を介した組織治療の方法及び器具である。装置及び方法との関係において本発明の好適な実施例が図に示され以下に詳細に記述されている。
【００２６】
図１は、超音波ジェネレータ１と、トランスデューサ２と、超音波トランスデューサ３と、超音波ホーン４と、特別に構成された超音波チップ５とを具える本発明に従って使用する超音波装置の斜視図である。超音波ジェネレータ１は、バッテリによって電力を送り出すか、電気コンセントを介して電力を送り出すようにしてもよい。
【００２７】
図２ａは、図１に示した組織の治療用の超音波装置の断面図である。超音波装置は、ねじ式又は他の手段６によって超音波ホーン４に機械的に連結された超音波トランスデューサ３を具える。超音波ホーン４は、ねじ式又は他の手段７によって超音波チップ５に機械的に連結されている。好適な実施例は、機械的な接合によって超音波ホーン４に連結された超音波トランスデューサ３を具え、代替の実施例は、機械的な接合なく単一の部材を構成するように超音波ホーン４に直接連結された超音波トランスデューサ３を具えることができる。また、好適な実施例は、機械的な接合によって超音波チップ５に連結された超音波ホーン４を具え、代替の実施例は、機械的な接合なく単一の部材を構成するように超音波チップ５に直接連結された超音波ホーン４を具える。
【００２８】
図２ｂは、後部入口８を具える組織の治療用の超音波装置の断面図である。後部入口８は、トランスデューサ３の近位端部に配置されている。また、装置は、超音波チップ５に配置された出口オリフィス１０に後部入口８を連通させる入口管腔９を具える。接触媒質は、後部入口８内へ挿入される。使用に好適な接触媒質は流体である。流体は、後部入口８に挿入され、入口管腔９を介して移動し、入口オリフィス１０から送り出される。チューブ又は他の材料を管腔９に置き換えることができる。流体は、入口オリフィス１０からターゲット治療領域へ送り出される。治療の好適な方法は、液体の流れを入口オリフィス１０からターゲット領域へ送り出すことである。
【００２９】
図２ｃは、ラジアル入口１１を具える組織治療用の超音波装置の断面図である。ラジアル入口１１は、超音波ホーン４のラジアル側部に配置される。ラジアル入口１１は、超音波ホーン４の軸に対して垂直か任意の他の角度にしてもよい。ラジアル入口１１の好適な配列は超音波ホーン４に対して垂直である。装置は、超音波チップ５に配置される入口オリフィス１０にラジアル入口１１を連通させる入口管腔１２も具える。流体は、ラジアル入口１１内へ挿入され、入口管腔１２を介して移動し、入口オリフィス１０から送り出される。流体は、入口オリフィス１０からターゲット治療領域へ送り出される。
【００３０】
図２ｄは、後部入口８及びラジアル出口１５を具える組織治療用の超音波装置の断面図である。後部入口８はトランスデューサ３の近位端部に配置され、ラジアル出口１５は、超音波ホーン４のラジアル側部に配置される。また、装置は、超音波チップ５に配置される入口オリフィス１０に後部入口８を連通させる入口管腔９を具える。流体は、後部入口８に挿入され、入口管腔９を介して移動し、入口オリフィス１０から送り出される。流体は、入口オリフィス１０からターゲット治療領域へ送り出される。また、流体は、超音波チップ５に配置される出口オリフィス１３を介して治療領域から抽出される。出口オリフィス１３は、出口管腔１４によってラジアル出口１５に連通している。流体は、出口オリフィス１３に入り、出口管腔１４を介して移動し、ラジアル出口１５から外へ出る。流体を治療領域から抽出して、新しい流体を治療領域に連続的に送り出しても良い。断片化された組織を流体と一緒に抽出しても良い。組織の治療用の超音波装置の好適な実施例は、後部入口及びラジアル出口を具える。後述するように代替の実施例は、超音波装置に沿って様々な配列で、異なる位置に配置される多数の入口および／または出口を具えても良い。また、好適な実施例は、入口オリフィス及び出口オリフィスとを具える。代替の実施例は、オリフィスを具えないか、１又は複数のオリフィスを具えていてもよい。
【００３１】
図２ｅは、ラジアル入口１１と、ラジアル出口１５とを具える組織治療用の超音波装置の断面図である。ラジアル入口１１は、超音波ホーン４のラジアル側部に配置され、ラジアル出口１５は、超音波ホーン４のラジアル側部に配置される。好適な実施例は、出口１５と入口１１の両方が、ホーン４の軸に対して９０度で配置されるように、ラジアル入口１１よりも超音波ホーン４の反対側に配置されるラジアル出口１５を具える。代替の実施例は、超音波ホーン４の任意の他の場所に配置された又はホーン４の軸に対して任意の他の角度で配置された入口１１及び出口１５を具える。装置は、超音波チップ５に配置される入口オリフィス１０にラジアル入口１１を連通させる入口管腔１２を具える。流体は、ラジアル入口１１に挿入され、入口管腔１２を介して移動し、入口オリフィス１０から送り出される。流体は、入口オリフィス１０からターゲット治療領域へ送り出される。また、流体は、さらに超音波チップ５に配置された出口オリフィス１３を介して治療領域から抽出される。出口オリフィス１３は、出口管腔１４によってラジアル出口１５に連通している。流体は、出口オリフィス１３に入り、出口管腔１４を介して移動し、ラジアル出口１５から外へ出る。流体を治療領域から抽出して、新しい流体を治療領域に連続的に送り出しても良い。断片化された組織を流体と一緒に抽出しても良い。
【００３２】
図２ｆは、後部入口８と、２つのラジアル出口１６及び１７とを具える組織治療用の超音波装置の断面図である。後部入口８がトランスデューサ３の近位端部に配置され、一のラジアル出口１６が超音波ホーン４のラジアル側部に配置され、さらに、他方のラジアル出口１７が超音波ホーン４のラジアル側部に配置される。好適な実施例は、出口１６と出口１７の両方が、ホーン４の軸に対して９０度で配置されるようにラジアル出口１７よりも超音波ホーン４の反対側に配置されるラジアル出口１６を具える。代替の実施例は、超音波ホーン４の任意の他の場所に配置された又はホーン４の軸に対して任意の他の角度で配置された出口１６及び出口１７を具えることができる。本実施例は、超音波チップ５に配置される入口オリフィス１０に後部入口８を連通させる入口管腔９を具える。流体は、後部入口８に挿入され、入口管腔９を介して移動し、入口オリフィス１０から送り出される。流体は、入口オリフィス１０からターゲット治療領域へ送り出される。また、流体は、さらに超音波チップ５に配置された出口オリフィス２０及び出口オリフィス２１を介して治療領域から抽出される。出口オリフィス２０及び出口オリフィス２１は、出口管腔１８及び出口管腔１９によってそれぞれラジアル出口１６及びラジアル出口１７に連通している。流体は、出口オリフィス２０及び出口オリフィス２１に入り、出口管腔１８及び出口管腔１９を介して移動し、ラジアル出口１６及びラジアル出口１７から外へ出る。流体を治療領域から抽出して、新しい流体を治療領域に連続的に送り出しても良い。断片化された組織を流体と一緒に抽出しても良い。
【００３３】
図３は、入口及び出口（図示せず）を具える超音波チップ５から流体に超音波エネルギを送り出す詳細な断面図である。超音波チップ５は、集束した超音波エネルギを送り出すように特別に構成されている。本実施例における超音波チップ５は、放射面の遠位端部にあるラジアル側部に配置された空洞領域を具える。空洞領域は、スプーンの先端に似た形をしており、空洞領域の開放端が凹んでおり、空洞領域の後側は凸状である。本実施例における超音波チップ５の形によって、超音波エネルギ２３はチップ５からターゲット領域２５の焦点２４へ放射されることができる。超音波エネルギ２３は、流体２２を介してターゲット領域２５へ伝わる。流体２２は、入口オリフィス１０からターゲット領域２５へ送り出される。流体２２は渦巻運動２６で動く。流体２２は、入口オリフィス１０から送り出され、開放空洞の側部にぶつかり、周りを回って戻る。次いで、流体２２は、出口オリフィス１３から抽出される。治療領域２５へ新しい流体２２を送り出しつつ治療領域２５から使用済みの流体２２を抽出することは有益である。図３における超音波チップの形状は好適な実施例である。空洞領域の代替の実施例は、超音波エネルギを集束するのに有効でもある円錐形や多角形などの類似の形状や形状の組み合わせを具えても良い。空洞領域は、放射面の遠位端部にあるラジアル側部に配置されても良い。さらに、遠位端部の放射面が傾斜した空洞領域を形成してもよい。空洞領域の好適な配置は、放射面の遠位端部にあるラジアル側部である。
【００３４】
図４ａ乃至４ｃは、本発明による超音波装置を使用する一実施例の組織治療方法である。図４ａは、第１の動きを示す。開放空洞領域から超音波エネルギ２３を送り出し、超音波エネルギ２３が治療領域２５の２４に集束しながら超音波チップ５のエッジ２７が治療領域２５に渡って引っ張られる。チップ５が縦方向に移動している間、流体２２は入口オリフィス１０から送り出され、流体２２は、治療領域２５に渡って渦巻運動２６で動く。不要な組織２８が、超音波チップ５における機械的振動及び流体２２を介する超音波エネルギ２３の送出によって起こる空洞形成によって治療領域２５から断片化される。使用済みの流体及び断片化された組織は、出口オリフィス１３を介して抽出される。図４ｂは、超音波チップ５が治療領域２５に渡って縦方向に移動する際に、超音波チップ５が超音波ホーン４の軸に沿って回転する様子を示す。超音波エネルギ２９は、超音波チップ５の開放空洞の外側から治療領域２５へ送り出される。図４ｃは、１８０度回転した後の超音波チップ５を示す。超音波エネルギ３０は、超音波チップ５の後面３１から送り出され、後面３１は、超音波チップ５の空洞領域と反対側である。ターゲット領域２５に達する超音波エネルギは、ほとんど超音波チップ５のラジアル側部からによるものなので、この運動中に送り出される超音波エネルギは一般的にラジアル波であるが、いくらかの剪断力及び縦波がターゲット領域２５に達する。また、超音波チップ５は、縦方向及び回転運動の前、間、又は後に治療領域に渡って横方向に移動しても良い。
【００３５】
図５ａ乃至５ｃはそれぞれ、対応する図４ａ乃至４ｃの超音波チップ５の正面断面図である。図５ａは、図４ａの対応する正面断面図を示す。超音波エネルギ２３が、開放空洞領域から治療領域２５へ送り出されつつ、超音波チップ５のエッジ２７が治療領域２５に渡って縦方向に引っ張られる。流体２２は入口オリフィス１０から送り出される。不要な組織２８が、超音波チップ５における機械的振動及び流体２２を介する超音波エネルギ２３の送出によって起こる空洞形成によって治療領域２５から断片化される。図５ｂは、超音波チップ５がホーンの軸に沿って回転する図４ｂの対応する正面断面図を示す。超音波エネルギ２９は、超音波チップ５の開放空洞の外側から送り出される。不要な組織２８は、超音波エネルギ２９の送出及び超音波チップ５における機械的振動によって断片化される。図５ｃは、超音波エネルギ３０が超音波チップ５の後面３１から治療領域２５へ送り出される図４ｃの対応する正面断面図を示す。
【００３６】
図６ａ乃至６ｃは、超音波チップの後面に少なくとも１のオリフィスを具える超音波の組織治療装置の代替の方法及び実施例である。図６ａは、超音波チップ５の後面３３に後側オリフィス３２を具える超音波装置の代替の実施例を示す。後側オリフィス３２を用いて、断片化された組織２８を出口オリフィス１３を介してターゲット領域２５から抽出可能である。さらに、入口オリフィス１０を用いて、流体２２をターゲット領域２５へ送り出す。さらに、後側オリフィス３２を介して流体２２をターゲット領域２５へ送り出し、その場合には、一又は複数の後側オリフィスを用いて、流体２２をターゲット領域２５へ送り出し、ここから抽出してもよい。流体２２は、さらに、入口オリフィス１０から送り出されるに伴い、渦巻運動２６で動く。超音波チップ５の開放空洞領域がターゲット領域２５に面する場合、流体２２は直にターゲット領域２５へ送り出される。本実施例に伴う一の可能な方法が、図６ａに示されている。後面３３の異なる部分、例えば、近位端部、中間部、及び遠位端部などをターゲット領域２５に接触できるように、超音波装置の近位端部を同時か連続的かのいずれかに上下しつつ、後面３３から超音波エネルギ３０の送出中、超音波チップ５の後面３３はターゲット領域２５に渡って縦方向に移動する。
【００３７】
図６ｂは、少なくとも１の後側オリフィスを具える超音波チップとともに用いられる代替的な方法である。本方法における運動は、図４ａ乃至４ｃ及び図５ａ乃至５ｃに示した方法における運動と同じである。後面３３の異なる部分がターゲット領域２５に接触することができるように、超音波チップ５を同時か連続的かのいずれかで回転させつつ、超音波チップ５が治療領域２５に渡って横方向に移動する。本方法において、超音波チップ５はさらに、超音波エネルギ３０の送出中に、治療領域に渡って縦方向に上昇するおよび／または移動してもよい。図６ｃは、図６ａに示した超音波装置の代替の実施例である。本実施例は、後面３５に複数の後側オリフィス３４を具える。
【００３８】
図７ａ乃至７ｃは、空洞領域を具える超音波チップ５の異なる実施例である。図７ａは、放射面の遠位端部におけるラジアル側部が、スプーン先端に似た形状の空洞領域を形成する超音波チップ５である。本実施例における空洞領域は、超音波ホーン４の軸に平行である。これが好適な実施例である。超音波チップ５の代替の実施例が、図７ｂ及び７ｃに示されており、遠位端部における放射面が傾斜した空洞領域を形成し、ここで、空洞領域は、さらにスプーン先端に似た形状である。これらの実施例において、空洞領域は、超音波ホーン４の軸に対して傾斜した角度を成している。好適な実施例が図７ａに示されており、放射面の遠位端部におけるラジアル側部は、スプーン先端に似た形状の空洞領域を形成している。代替の実施例では、空洞領域を具える超音波チップの図７ａ及び７ｃの形状に加えて他の類似の形状や形状の組合せがさらに有効である。
【００３９】
図８ａ乃至８ｆは、超音波チップ５の様々な実施例の正面断面図である。超音波チップ５は、オリフィスを具えないか、１又は複数のオリフィスを具えてもよい。また、オリフィスは同じ又は異なる大きさにしてもよい。好適な実施例は、送出用の入口オリフィスよりも大きい抽出用の出口オリフィスを具える。
【００４０】
図９ａ乃至９ｅは、本発明による超音波チップのエッジ２７及び後面３３の異なる実施例である。超音波チップ５のエッジ２７は、平滑、非平滑、又はその組合せにしてもよい。好適な実施例は、粗い／ぎざぎざのエッジ２７を具える。後面３３は、平滑、非平滑、又はその組合せにしてもよい。好適な実施例は、粗い／ぎざぎざの後面３３を具える。
【００４１】
図１０は、空洞領域を具える超音波チップの代替の実施例である。本実施例は、多角形の空洞領域３６を具える。好適な実施例は、上述した凹凸のあるスプーン形状の開放空洞である。開放空洞の代替の実施例は、超音波エネルギを送り出す際に同様に効果的にしうる。
【００４２】
図１に示した超音波装置は、創傷の治療及び腫瘍の除去を含む組織の治療のために、超音波エネルギをターゲット領域へ送り出す。チップは、直接接触によるターゲット領域の断片化と同時の超音波処理を制御するように特別に構成されている。チップは、ターゲット領域に超音波エネルギを集中させるように特別に構成されている。超音波エネルギの使用は、限定ではなく、滅菌、創傷の消毒、細胞増殖の刺激、血流の増加、創傷にかかる圧力の減少、瘻と空洞の治療、及び不要な組織の除去を含む多くの有益な効果を有する。これらの効果は創傷の治癒過程を補助しうる。
【００４３】
超音波エネルギをターゲット領域へ送り出すために用いる多くの方法がある。超音波エネルギは、ターゲット領域と超音波チップを接触させることによって、チップのエッジ又は後面領域などの領域から直接送り出されても良い。また、超音波エネルギは、ターゲット領域と接触媒質との接触によって直接送り出されても良い。超音波エネルギは、一般的に、超音波チップのラジアル側部から送り出されるが、超音波チップの遠位端部から送り出されても良い。従って、主に送り出される超音波エネルギはラジアル波である。遠位端部からの縦波と比較してラジアルを用いることによって、垂直振動ではなく、ターゲット領域において超音波チップで水平振動にすることができる。
【００４４】
使用に好適な接触媒質は流体であり、使用に好適な流体は生理食塩水である。また、薬剤や、抗生物質、防腐剤などの他の流体を使用しても良い。マイクロ空洞形成とマクロ空洞形成との両方が、接触媒質を介する超音波エネルギを与えることによって起こる。マクロ空洞形成は接触媒質内で起こり、空洞形成の効果によってターゲット表面を消毒するとともに組織を断片化し、機械的に洗浄する。マイクロ空洞形成は、組織内側にマイクロ流動を作り出し、組織の顆粒化に有益である。不要な組織の断片化は、ターゲット領域において生じる空洞形成と超音波チップの機械的な振動との両方に起因する。
【００４５】
超音波チップは、液体流動など接触媒質をターゲット領域へ送り出す一又は複数のオリフィスを具えても良い。一又は複数のオリフィスは、ターゲット領域へ送り出される接触媒質を抽出するために用いても良い。一又は複数のオリフィスは、超音波チップの任意の場所に配置されてもよく、好適な実施例は、空洞領域の近位端部に配置された一又は複数のオリフィスを具える。
【００４６】
超音波チップは、治療中、ターゲット領域に対して平坦に保持されるか、角度をつけて保持されても良い。治療中、超音波チップ又はこの任意の部分は、横方向に動く、縦方向に動く、回転する、上昇する、又はその組合せでも良い。治療中、超音波チップが回転する場合、超音波エネルギは空洞領域、空洞領域の外側、及び空洞領域の後面から送り出されてもよい。治療中、超音波チップが上昇する場合、超音波エネルギは超音波チップのラジアル側部と超音波チップの遠位端部の両方から送り出されてもよい。
【００４７】
治療の一の好適な方法は、ターゲットの上にホーンの近位端部を保持している間に空洞領域がターゲットに面した状態でターゲットに対して超音波チップの遠位端部を保持し、超音波チップのオリフィスから液体を送り出すとともに抽出している間にチップを縦方向に動かすことである。
【００４８】
治療の別の好適な方法は、空洞領域の周辺境界の他方のエッジをターゲットの真上にした状態で空洞領域の周辺境界の一方のエッジをターゲットに対して保持し、超音波チップを横に動かすことである。本好適な実施例において、液体生理食塩水が、一又は複数のオリフィスから送り出されるとともに抽出される。さらに、超音波チップが動いている間、チップの空洞領域がターゲットとまったく面しないように、超音波装置／チップは送出中に回転してもよく、超音波エネルギは、空洞領域の側部、従って後面から送り出される。
【００４９】
超音波エネルギの強度は、超音波パラメータ、例えば、周波数、振幅、及び治療時間などの変化を介して制御することができる。超音波エネルギの周波数範囲は１５ｋＨｚ乃至２０ＭＨｚの範囲である。好適な低周波の超音波の範囲は、２０ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚであり、より好適な低周波の超音波の範囲は、２５ｋＨｚ乃至５０ｋＨｚであり、推奨される低周波の超音波の値は、３０ｋＨｚである。好適な高周波の超音波の範囲は、約０．７ＭＨｚ乃至３ＭＨｚであり、より好適な高周波の超音波の範囲は、０．７ＭＨｚ乃至３ＭＨｚであり、推奨される高周波の超音波の値は、約０．７ＭＨｚである。低周波の超音波エネルギの振幅は、５ミクロンかそれ以上であり、好適な低周波の振幅範囲は、３０ミクロン乃至１００ミクロンであり、推奨される低周波の振幅値は、１００ミクロンである。高周波の超音波エネルギの振幅は、１ミクロンかそれ以上であり、好適な低周波の振幅は、少なくとも５ミクロンであり、推奨される高周波の振幅値は、１０ミクロンである。治療の好適な方法は、低周波の超音波を使用する。
【００５０】
治療時間に影響を与える様々な要素がある。これらの要素には、治療される組織の種類、創傷の状態、創傷の大きさ、及び創傷の位置が含まれる。
【００５１】
特定の実施例及び使用方法をここに示して説明したが、当業者によって、同じ目的を達成するように計算されるすべての配列を示した特定の実施例及び方法に置き換えることができると理解されうる。上記記述は説明であり、制限を意図するものではないと理解される。上記実施例と他の実施例の組合せと、上記使用方法と他の使用方法の組合せが、本発明の開示を参照することによって当業者に明らかになりうる。本発明の範囲は、クレームが認める均等物の全範囲に沿って添付したクレームによって決定されるべきである。
【図１】
2009539500.tif 000003
【図２ａ】
2009539500.tif 000004
【図２ｂ】
2009539500.tif 000005
【図２ｃ】
2009539500.tif 000006
【図２ｄ】
2009539500.tif 000007
【図２ｅ】
2009539500.tif 000008
【図２ｆ】
2009539500.tif 000009
【図３】
2009539500.tif 000010
【図４】
2009539500.tif 000011
【図５】
2009539500.tif 000012
【図６】
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【図７】
2009539500.tif 000014
【図８】
2009539500.tif 000015
【図９】
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【図１０】
2009539500.tif 000017
【国際調査報告】
2009539500.tif 000018