(57)【要約】【課題】  血管内部の超音波断層映像と同位置の血管内壁の温度分布を同時に計測する。【解決手段】  カテーテル型超音波探触子の超音波振動子の近傍に、管の内壁面の温度を計測する壁面温度センサ２ａ〜２ｄと、壁面温度センサ２ａ〜２ｄを取り付け超音波振動子１が超音波ビームを照射する管内壁面に壁面温度センサ２ａ〜２ｄを接触させる展張部材４と、管の内部の温度を計測する管内部温度センサ３と、非計測時に壁面温度センサ２を収納するカバーカテーテル６とを具備させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血管などの生体の管空器官内に挿入し、管の中で超音波振動子を回転させて管内壁および管壁断層の超音波断層映像を取得する手段とともに下記の各手段を具備することを特徴とするカテーテル型超音波探触子。
（イ）管の内壁面の温度を計測する温度計測手段
（ロ）温度計測手段が取り付けられ、超音波振動子が超音波ビームを照射する管内壁面に温度計測手段を接触させる展張手段
（ハ）管の内部の温度を計測する管内部温度計測手段
（ニ）非計測時に温度計測手段を収納する収納手段
【請求項２】
温度計測手段が複数である請求項１記載のカテーテル型超音波探触子。
【請求項３】
温度計測手段が1個であり、展張手段が超音波振動子の送受波面前方に取り付けられ、温度計測手段が超音波振動子の超音波ビームが照射される管内壁面の部位に保護管を介して接触し超音波振動子とともに回転するものであることを特徴とする請求項１記載のカテーテル型超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管などの生体の管空器官内に挿入し、管内壁および管壁断層の超音波断層映像を得るカテーテル型超音波探触子の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
世界的に最近の病死の主要な要因は心筋梗塞などの心臓血管の病であり、それは血管内のプラークが破損しその破片が血栓となり心臓の付近の血管を梗塞することにより引き起こされると言われている。また、脳梗塞も同様に脳の血管内部のプラークの破片が血栓となって脳の血管を梗塞するものである。
血管内でプラークの原因となる炎症を起こしている細胞やその細胞に付着している大きな脂肪の塊などの存在およびプラーク自体の存在を早期に発見し、プラークが成長して破損し血栓となる前に、炎症を起こしている細胞などを早期に治療することが心筋梗塞や脳梗塞に対して極めて効果の高い治療法となっている。
【０００３】
一般にカテーテル型超音波探触子は、血管などの管の中で超音波振動子を回転させながら超音波を送受波して管内壁および管壁断層の超音波断層映像を得るものであり、血管内のプラークの大きさや形状を確認する手法として用いられている。
【０００４】
図５は、従来のカテーテル型超音波探触子の構造を示す構造図であり、図５の（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
図５に示すようにカテーテル型超音波探触子は、円筒状のチューブ１８とその内部に組み込まれた超音波振動子１と超音波振動子１を回転させる回転軸１１および回転体１５から構成される。なお、チューブ１８の外径は血管に挿入できるように数ミリメートルの極めて細いものである。
【０００５】
超音波振動子１は、回転軸１１および回転体１５により回転しながら超音波ビーム１００で超音波を送受波して血管の内壁などから反射して戻ってきた反響信号を受信する。反響信号は図示されていない信号処理回路で処理され表示器に超音波断層映像として血管の断層像が表示される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図４は、血管の断面図と観測された超音波断層映像などを示した図で、図４の（ａ）に示す血管の断面は、（ｂ）に示す超音波断層映像として表示される。
【０００７】
以上の通りカテーテル型超音波探触子による超音波断層映像は、血管内のプラークなどの異常な箇所の大きさや形状の診断に有効な方法である。
【０００８】
しかしながら、カテーテル型超音波探触子によって観測された箇所がどのような状態であるか、すなわち、すでに治癒したプラークの痕跡なのか、あるいはこれから次第に増大してゆくプラークなのか、プラークの状況や程度などの質については診断しにくいという問題がある。
プラークの状況や程度などの質について観測できるものとして温度カテーテル(Thermography Catheter)が開発され実用化されている。
【０００９】
図６は、従来の温度カテーテルの構造を示す構造図である。図６に示すように温度カテーテルは、複数の壁面温度センサ２ａ〜２ｎと、それらを取り付けて収縮および展張する籠型の展張部材４と、複数の壁面温度センサ２ａ〜２ｎを接続するフレキシブル接続基板２１と、展張部材４を取り付けた管状のカバーカテーテル６と、カバーカテーテル６の管内部およびの内部に挿通されたガイドワイヤ５から構成される。なお、図６には示されていないが、展張部材４の内部（ルーメン内部２２）には管内部の温度を計測する管内部温度センサが組み込まれている。
【００１０】
温度カテーテルを血管に挿入する時は、操作員の操作により展張部材４を管状のカバーカテーテル６よりも直径が小さい収縮した状態とし、展張部材４が観測する部位に到達すると展張部材４を展張させ、壁面温度センサ２ａ〜２ｎを血管の内壁に接触させて血管の内部の温度を計測する。
【００１１】
なお、各壁面温度センサ２ａ〜２ｎで計測された温度データは、展張部材４の内部に設けられた管内部温度センサで計測された温度データとの差をとることにより、各壁面の正確な温度分布を表すデータとなり表示される（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
図４の（ｃ）が血管内壁の観測された温度表示であり、プラークの部位の温度が他に比べて高いことが分かる。なお、図４の（ｃ）の温度表示は、図６において壁面温度センサを４個使用した場合のものである。
【００１３】
以上の通り、温度カテーテルで計測した血管内壁の温度によって、例えば、その部位が高温である場合は炎症を起こし増殖している危険なプラークであり炎症を鎮めるための早期治療が必要であると診断し、その部位が低温である場合は炎症がおさまり治癒した痕跡であると診断することができる。このように温度カテーテルを用いることにより血管内壁のプラークの状況や程度などの質について診断することができる。
【特許文献１】実開平５−５１３１２号公報（図１）
【特許文献２】国際特許  ＷＯ  ０２／１５７８０  Ａ１（Ｆｉｇ．１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、血管内のプラークなどを診断する場合に、先ず、従来のカテーテル型超音波探触子を用いてプラークの有無とプラークの大きさや形状を診断し、次に、温度カテーテルを用いてプラークの状況や程度などの質について診断するという２つの方法が必要であり、この２つの方法による診断は、患者に大きな苦痛を与えるとともに診察する医師の多大な労力が必要になる。
【００１５】
さらに、従来のカテーテル型超音波探触子による診断および温度カテーテルによる診断において、診断する部位の位置精度が悪い場合にはカテーテル型超音波探触子と温度カテーテルの診断の部位がずれてしまい誤診する恐れがあり、それを防止するために、超音波診断時及び温度計測時にそれぞれＸ線観測などの他の手段を用いて診断部位の位置を精度良く計測しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の構成は、血管などの生体の管空器官内に挿入し、管の中で超音波振動子を回転させて管内壁および管壁断層の超音波断層映像を取得する手段とともに下記の各手段を具備することを特徴とするカテーテル型超音波探触子である。
（イ）管の内壁面の温度を計測する温度計測手段
（ロ）温度計測手段が取り付けられ、超音波振動子が超音波ビームを照射する管内壁面に温度計測手段を接触させる展張手段
（ハ）管の内部の温度を計測する管内部温度計測手段
（ニ）非計測時に温度計測手段を収納する収納手段
【００１７】
本発明の第２の構成は、上記第１の構成において温度計測手段が複数であるカテーテル型超音波探触子である。
【００１８】
本発明の第３の構成は、上記第１の構成において温度計測手段が１個であり、展張手段が超音波振動子の送受波面前方に取り付けられ、温度計測手段が超音波振動子の超音波ビームが照射される管内壁面の部位に保護管を介して接触し超音波振動子とともに回転するものであることを特徴とするカテーテル型超音波探触子である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のカテーテル型超音波探触子は、従来別々に実施されていた超音波断層映像による診断と血管内壁の温度計測による診断が一度で済むという効果があり、患者に与える苦痛と診断する医師の労力を大幅に軽減できる。さらに、従来別々に実施することにより必要とされたそれぞれの診断における診断部位のＸ線観測などによる位置計測の回数が少なくてすみ、Ｘ線の被曝量の少ない診断を行うことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
身体の血管は最も太い動脈から毛細血管まで様々な太さのものがあり、より数多くの血管の診断ができるように、カテーテル型超音波探触子は血管に挿入するときには全体の太さができるだけ細い方が良く、計測部位の血管内壁の温度を計測する時にはより太い血管の内壁まで計測できるように温度計測手段を取り付けた展張手段がより太くなるように展張できるものが望まれる。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明カテーテル型超音波探触子の第１の実施例の構造を示す構造図である。図１の（ａ）は展張部材４が展張して壁面温度センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（２ｃ、２ｄは図１の（ｂ）に示す）が血管に接触している状態の構造図で、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
カバーカテーテル６は、先端部（図１の（ａ）では左側）にガイドワイヤ挿通部１２を有する管状の形状で、その内側に管状の内部カテーテル１０が組み入れられている。これらの管の内部には回転力を伝達するワイヤ状の回転軸１１とその先端部に超音波振動子１が組み入れられ、超音波振動子１は回転軸１１によって回転させられて超音波の送受波を行う。
【００２２】
内部カテーテル１０の前方部には、バネ性を有する複数（図１では４本の場合を示す）の線状部材からなる展張部材４を有し、これに壁面温度センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ（２ｃ、２ｄは図１の（ｂ）に示す）が取り付けられ、各壁面温度センサは展張部材４によって血管８の内壁に押し当てられて温度を計測する。また、展張部材４の先端部（図１の（ａ）では左側）には管内部温度センサ３が取り付けられて血管８の中央部の温度を計測する。
【００２３】
壁面温度センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで計測された各温度データと管内部温度センサ３で計測された温度データはその差が温度演算部（図示していない）で求められて、血管の内壁面温度データとして表示される。
ガイドワイヤ５は、展張部材４の先端（図１の（ａ）では左端）に設けられたガイド機構部７と、カバーカテーテル６のガイドワイヤ挿通部１２とに挿通されている。
【００２４】
図２は、本発明カテーテル型超音波探触子の第1の実施例の展張部材の収納および展張状態を示す図である。図２の（ａ）は収納の状態、図２の（ｂ）は展張の状態を示す。
図２の（ａ）の収納状態は、本発明カテーテル型超音波探触子を血管に挿入するときおよび血管から引き抜くときの状態であり、内部カテーテル１０および展張部材４を管状のカバーカテーテル６の内部に引き込むことにより得られる。このような収納状態でカテーテル型超音波探触子は、ガイド機構部７とガイドワイヤ挿通部１２とに挿通されて血管内に挿入されているガイドワイヤ５にガイドされて血管の観測部位まで挿入され、また、観測部位から引き抜かれる。
【００２５】
図２の（ｂ）の展張状態は、本発明カテーテル型超音波探触子によって血管の内壁の温度を計測するときの状態で、内部カテーテル１０および展張部材４を管状のカバーカテーテル６の内部から突き出すことによりバネ性のある展張部材４が収納状態から開放されて展張することにより得られる。
【００２６】
このような構造のカテーテル型超音波探触子を用いることによって、図４の（ｂ）に示す超音波断層映像と（ｃ）に示す温度表示（分割型）が得られる。なお、実際の超音波断層映像には展張部材や壁面温度センサなどが血管内部に表示されるが、図４の（ｂ）ではそれらを省略してある。
【００２７】
以上示した実施例１は、課題解決手段における第２の構成の実施例を示すものであり、壁面温度センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは課題解決手段における第１の構成の（イ）の温度計測手段を、展張部材４は（ロ）の展張手段を、管内部温度センサ３は（ハ）の管内部温度計測手段を、また、カバーカテーテル６は（ニ）の収納手段をそれぞれ具現化したものである。
【実施例２】
【００２８】
図３は、本発明カテーテル型超音波探触子の第２の実施例の構造を示す構造図である。図３の（ａ）は展張部材４が展張して壁面温度センサ２ａが保護管９を介して血管８に接触している状態の構造図で、（ｂ）は展張部材４、壁面温度センサ２ａおよび保護管９がカバーカテーテル６の内部に収納されている状態の構造図で、（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。カバーカテーテル６は管状の形状でその内側に管状の内部カテーテル１０が組み入れられ、内部カテーテル１０の左端は回転座１３に固着されている。内部カテーテル１０の内部には回転軸１１とその先端部に超音波振動子１が組み入れられ超音波振動子１は回転軸１１によって回転させられながら超音波の送受波を行う。
【００２９】
壁面温度センサ２ａは、超音波振動子１の前方にバネ性のある線状部材からなる展張部材４に取り付けられて超音波振動子１とともに回転し、展張部材４によって保護管９に押し当てられこれを介して血管８の内壁に接触して温度を計測する。
【００３０】
保護管９は、壁面温度センサ２ａが直接血管８の内壁面に接触して内壁面を損傷させることを防止するもので、超音波振動子１が放射する超音波に対しては透明で、また、血管の内壁の温度を壁面温度センサ２ａに良く伝導し、さらに、バネ性を有する極めて薄い膜状材で形成される。バランサー１４は、壁面温度センサが回転するときに異常振動が生じないようにするために付加される。
壁面温度センサ２ａで計測された温度データと管内部温度センサ３で計測された温度データは、温度演算部（図示していない）でその差分が求められて、血管の内壁面温度データとして表示される。
【００３１】
図３の（ｂ）の収納状態は、本発明カテーテル型超音波探触子を血管に挿入するときの状態であり、内部カテーテル１０に対してカバーカテーテル６を展張部材４の方向（図３の（ｂ）では左側）に押し込むことにより実現される。図３の（ａ）の展張状態は、逆に、内部カテーテル１０に対してカバーカテーテル６を展張部材４と反対の方向（図３の（ｂ）では右側）に引き出すことにより実施される。
【００３２】
このような構造のカテーテル型超音波探触子を用いることによって図４の（ｂ）に示す超音波断層映像と（ｄ）に示す温度表示（連続型）が得られ、これらの２つの映像は重ねて表示される。なお、実際の超音波断層映像には展張部材や壁面温度センサなどが血管内部に表示されるが、図４の（ｂ）ではそれらを省略してある。
【００３３】
以上示した実施例２は、課題解決手段の第３の構成の実施例を示すものであり、壁面温度センサ２は課題解決手段の第１の構成の（イ）の温度計測手段を、展張部材４は（ロ）の展張手段を、管内部温度センサ３は（ハ）の管内部温度計測手段を、また、カバーカテーテル６は（ニ）の収納手段をそれぞれ具現化したものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明カテーテル型超音波探触子の第1の実施例の構造を示す構造図である。
【図２】本発明カテーテル型超音波探触子の第1の実施例の展張部材の収納および展張状態を示す図である。
【図３】本発明カテーテル型超音波探触子の第２の実施例の構造を示す構造図である。
【図４】血管の断面図と観測された超音波断層映像および温度表示を示す図である。
【図５】従来のカテーテル型超音波探触子の構造を示す構造図である。
【図６】従来の温度カテーテルの構造を示す構造図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  超音波振動子
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ  壁面温度センサ
３  管内部温度センサ
４  展張部材
５  ガイドワイヤ
６  カバーカテーテル
７  ガイド機構部
８  血管
９  保護管
１０  内部カテーテル
１１  回転軸
１２  ガイドワイヤ挿通部
１３  回転座
１４  バランサー
【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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