(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼球の目的の部位へ向けて超音波を照射する超音波発振素子を有する超音波プローブを備えた眼科用超音波治療装置において、
前記超音波発振素子が、眼球内が観察できる観察用孔を形成した環状の超音波発振素子であることを特徴とする眼科用超音波治療装置。
【請求項２】
前記観察用孔に透明材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の眼科用超音波治療装置。
【請求項３】
前記透明材料が超音波吸収材料であることを特徴とする請求項２記載の眼科用超音波治療装置。
【請求項４】
前記環状の超音波発振素子が、眼の回りを囲う筒体からなるゴーグル状のホルダーの上部に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の眼科用超音波治療装置。
【請求項５】
前記環状の超音波発振素子が、複数の小型の超音波発振素子を並べて形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の眼科用超音波治療装置。
【請求項６】
前記超音波プローブの一部に眼球内に手術器具を挿入する手術器具挿入口が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の眼科用超音波治療装置。
【請求項７】
前記ホルダーの底部に、超音波ペーストを介して眼球に密着させる樹脂製シートが一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の眼科用超音波治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼球の目的の部位へ超音波を照射する環状の超音波発振素子を有し、超音波を照射しながら眼球内を観察できる超音波プローブを備えた眼科用超音波治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼の治療に、超音波を利用した超音波治療装置が提案されている。例えば、管状の超音波チップを術眼内に挿入し、超音波チップの先端で水晶体を乳化しながら、超音波チップ内に吸引して術眼外へ排出するとともに、灌水タンクから灌水供給通路を介して灌水を術眼内に供給するようにした白内障手術装置（特許文献１、２）、また、緑内障の治療に使用する超音波プローブ（特許文献３）、あるいは、超音波振動により眼精疲労等の原因である眼球内の毛様体筋の緊張と疲労を緩和するようにした目の治療器（特許文献４）などが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−０５２３８９号公報
【特許文献２】特開２００２−１５３４９９号公報
【特許文献３】特表平１１−５０２４３６号公報
【特許文献４】特開平１１−２０６８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の目の治療のための超音波機器は、白内障手術装置のような物理的応用が主流である。また、レーザーによる網膜の治療なども日常的になされるようになった。一方、外部から眼球内に直接手術器具を挿入し、瞳孔を通して、術者は眼球内を観察しながら眼球内を手術することもある。超音波診断装置により得られた画像を使って角膜直下の様子を観察する技術も存在するが、それ自体は治療効果がない。臨床の場の眼科医が眼底鏡検査下で血栓が急速に成長し血流停止となり失明するようなケースの患者と遭遇することも多くある。
【０００４】
超音波治療の理想からいうと、必要な超音波を的確に目的の部位に照射すること、必要な薬物を目的部位に必要な時間に送り込むことにしぼられてくる。しかしながら、超音波化学療法分野の機器、特に眼底血栓などの眼底の治療に超音波を利用した薬物療法、あるいは眼球内を観察しながら超音波照射を利用した超音波治療装置は見あたらない。また、眼底の後及び周囲にある脳、神経、血管、新生物なども同様である。強力な超音波で治療する場合は眼球の前方に位置する角膜や虹彩を傷つけるので、安全面に問題がある理由で臨床応用されることはなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、眼球内を観察しながら眼球の目的部位へ超音波を照射して治療できる眼科用超音波治療装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、眼球内を観察しながら眼球内、眼底、その周囲の目的の部位へ超音波を照射することができる超音波治療装置である。
【０００７】
超音波プローブは、中央に眼球内を観察するための観察用孔を開けた環状の超音波発振素子を有する。術者は、観察用孔から目的治療部位を直視できるのでリアルタイムに観察しながら治療できる。冷却液を使用する場合には、観察用孔にシリコンなどの透明材料を埋め込んで冷却液が漏れないようにする。また、透明材料には、環状の超音波発振素子の中心部は超音波が集中しやすいので振動エネルギを吸収しやすいシリコンなどの超音波吸収材料を使用する。
【０００８】
超音波発振素子は眼の回りを囲う筒体からなるゴーグル状のホルダーの上部に取り付ける。超音波発振素子は、環状の単体、あるいは複数の小型の超音波発振素子を環状に並べて形成する。超音波素子は裸または袋の中に、植物性オイル、流動パラフィン、ワセリン、シリコンなどのオイルととともに封入したりしてもよい。
【０００９】
オイルの封入により、電気的に絶縁し、超音波発振素子を冷却したり、さらに、オイルは、直接発振子が被写体に接触して損傷を与えたりしないための安全装置となる。
【００１０】
また、ホルダーの底部に、超音波ペーストを介して瞼、または結膜に密着させる透明な弾力性のある樹脂シートを一体に設けてもよい。またプローブの底膜の中央部に中空の超音波遮蔽円型シートを貼付けることで角膜損傷などを防御する。超音波プローブの表面に傾斜角を付け、特定の部位に超音波焦点を作ることも可能である。
【００１１】
また、超音波プローブ外側強膜の一部に、眼球内にカテーテル、注射針、ライトなどの手術器具を挿入する手術器具挿入口を形成することにより、眼球内を観察しながら超音波を照射して手術を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の眼科用超音波治療装置では、超音波プローブにより眼球、眼底、眼球周囲の目的の部位へ超音波を照射し、治療と同時にドーナッツ状の超音波発振素子の観察用孔から超音波治療部位を眼底鏡または顕微鏡で観察することができる。
【００１３】
また、眼球内に直接、手術器具を挿入し、病変部切除や薬物注入時に超音波治療を併用する時にも、観察孔を通して直視できるので、光学的な観察を同時に行える。
【００１４】
化学療法（薬物療法）と超音波治療を併用するときは、薬物を血管から投与する、あるいは直接病変部位へ注射針やカテーテルを眼球内に差し込んで薬物を投与する、二つの方法が考えられる。後者の場合は、超音波プローブの手術器具挿入口からカテーテルで直接、薬物を直視下で投与できるので効率的に治療が可能である。また、手術器具挿入口や観察孔から超音波とレーザー光線を同時に照射することも可能となり、治療効率が格段に上がると考えられる。このように、眼球内を観察しながら眼球とその周囲の治療に超音波と気泡を含む薬物を利用した物理化学療法の適用が可能となり、前方にある角膜や虹彩などを傷つけずに安全に治療できる。また、浅いところでは角膜移植時の新生血管侵入防止、止血などの適用も考えられる。
【００１５】
超音波プローブの位置や各超音波素子の超音波強度、タイミングを変えれば超音波の集束位置を自由に移動させることができるので、病変部位を正確に治療することができる。
【００１６】
また、超音波プローブと眼球の密着部位に空気が入らないように、柔らかい樹脂素材で表面をスムーズにすることで安全性が増す。また、環状の超音波発振素子の中心部に振動エネルギを吸収しやすい超音波吸収材料を使用し、プローブが眼球に密着している反対側の表面を空冷または水冷することで、超音波による温度上昇を防ぐことでより安全に治療できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の眼科用超音波治療装置について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１（ａ）は本発明の眼科用超音波治療装置に使用する超音波プローブの平面図、（ｂ）は長軸側の断面図、（ｃ）は短軸側の断面図である。図２は本発明の眼科用超音波治療装置に使用する超音波遮蔽カテーテルの断面図、図３は本発明による眼科用超音波治療装置の使用状態の説明図である。
【００１９】
図１において、超音波プローブ１は、水泳用ゴーグルを少し小さくしたような、眼の回りを囲う楕円形からなるゴーグル状のホルダー２の上部に超音波発振素子３を嵌め込んで形成される。
【００２０】
ゴーグル状のホルダー２内には、眼球前面に密着させてその中に溶液を充たすことができる形状にする。溶液には、開瞼の状態でも刺激のない生食液などを使用することにより、超音波を眼球に進入し易くしたり、冷却したりする。また、ゴーグル内に空気が入った時、また発熱がある場合、中の液を還流し冷却するための溶液注入・排出口４を設ける。
【００２１】
ホルダーは断面楕円形に形成することにより、カーテールや手術器具を、強膜を切開して挿入し易くするためのスペースを広く取ることが可能となる。また、超音波プローブは、大人から子供までの眼球に応じた大きさごとに複数用意しておく。
【００２２】
超音波発振素子３は、中央に観察用孔５を開けた環状の超音波発振素子を使用する。環状の超音波発振素子３は、例えば、直径を約２０ｍｍ、中央の孔を約１３ｍｍ程度とする。超音波発振素子３は絶縁及び冷却のため、オイル２３を介して透明のシール２２で包み込む。超音波発振素子３には外部の電源からリード線により電力が供給される。プローブは清潔を保持のため使い捨てタイプとすることが好ましい。
【００２３】
中央の観察用孔５を介して眼底鏡を用いて眼底を観察することが可能となる。超音波発振素子３の上には、中の液が漏れないように透明のシート６で覆う。あるいは観察用孔５には透明材料を埋め込んで溶液が漏れないようにする。
【００２４】
本発明の眼科用超音波治療装置は、超音波と薬物を利用する化学療法に適用するため、超音波プローブに加えて、図２に示すように、超音波を遮蔽してその進入を防ぐ超音波遮蔽カテーテル７を利用して微細な気泡８を含む薬液９を眼球内に注入する。例えば、０．１〜１００μｍの気泡（例えば、空気など）と、薬物として、眼底血栓の場合には、ウロキナーゼやＴＰＡなどを使用する。その他、抗がん剤、光感受性、超音波感受性、遺伝子組み替え用薬剤（ヘマトポルフィリン、酸化チタン、ブレオマイシンなど）など多彩な使用が可能となる。なお、超音波の周波数は２０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ、出力は０．１Ｗ／ｃｍ２〜１０００Ｗ／ｃｍ２の範囲内で調整する。
【００２５】
気泡８を含む薬液９を使用する理由は次のとおりである。超音波発振素子３からの超音波振動が、気泡８を含む薬液９に与えられるとキャビテーションを生じ、このキャビテーションにより発生する振動エネルギで薬物が目的部位に対して拡散、浸透あるいは細胞膜に瞬時的に孔を開けることにより、遺伝子治療が可能となる。
【００２６】
気泡がキャビテーション発生のための核となってキャビテーションが発生し易くなり、弱いエネルギで、目的部で必要な超音波エネルギを得ることができ、火傷、 目的部以外での熱発生等の不都合が防止できる。
【００２７】
また、超音波遮蔽カテーテル７を使用する理由は次のとおりである。細いカテーテルを、手術器具挿入口２４を通して眼球の強膜部から眼球内（硝子体）に挿入して先端を眼底鏡でみながら注入し、目的の部位近くまで導入する。しかしながら、通常のカテーテルを介して気泡を含む薬液が導入されると、カテーテル内通過時に気泡が超音波の照射により破壊されて注入目的部まで到達できずに気泡の効果を利用することができない。通常の実験ではカテーテルによる注入と照射を交互に同期させてずらすことでこのような現象を避けることができなくはないが、細いカテーテルを介して間歇的に溶液を注入出来る繰り返しスピードの限界は低くい。そこで、本発明では、カテーテル内通過時にカテーテル内の気泡がカテーテル先端開口部から放出される時点までは超音波を遮蔽してその進入を防いで、気泡が破壊されないようにする。
【００２８】
図２において、超音波遮蔽カテーテル７は、カテーテルの外壁に超音波を通過させないための空気などの泡１０が入った泡入り材質でガス層１１を形成する。ガス層１１は泡入合成樹脂系素材を使用し、使用目的に応じて硬質あるいは軟質の材質のうちから適宜選ぶことができる。
【００２９】
図３において、眼瞼１３を開いた状態にし、ゴーグル状の超音波プローブ１を密着させて覆い、溶液注入・排出口４から生食液を満たす。なお、１４は角膜、１５は虹彩、１６は水晶体、１７は硝子体、１８は網膜、１９は視神経乳頭、２０は視神経である。
【００３０】
次いで、超音波遮蔽カテーテル７をゴーグルの外側と眼瞼内側面の間にある強膜部から硝子体１７に挿入して先端を眼底鏡でみながら注入し、目的の部位近くまで導入したのち、超音波を照射するとともに、気泡を含む薬液を注入する。
【００３１】
超音波遮蔽カテーテル７は、超音波を通過させない泡入り材質の壁で作られるので、外部から超音波照射しても内部は超音波照射が遮蔽され、カテーテル内を送液される薬液内の気泡は破壊されず、カテーテル先端開口部から放出後に初めて超音波が照射に曝され、キャビテーションにより気泡の効果を発することができる。
【実施例２】
【００３２】
本実施例は、図１に示す超音波プローブのゴーグルの底部に透明の樹脂製シートを付けてゴーグルを一体化した超音波プローブとする。使用する際には、超音波遮蔽カテーテル７を眼球の強膜部から硝子体１７に挿入して先端を眼底鏡で見ながら注入した後、超音波ペーストにて瞼に密着させる。本実施例のプローブは透明の樹脂製シートにより眼球に密着させることができ、超音波を効率よく眼底に照射することができる。
【実施例３】
【００３３】
図４（ａ）、（ｂ）は本発明の超音波プローブの別実施例を示す平面図、（ｃ）は断面図である。
【００３４】
本実施例の超音波発振素子３は、図４（ａ）に示す例では、円板状あるいは角形をした小型の超音波発振素子２１を環状に並べて観察用孔５を形成する。また、図４（ｂ）に示す例では扇形をした小型の超音波発振素子２１を環状に並べて観察用孔５を形成する。環状に形成した超音波発振素子は眼帯状にしたシリコンなどの袋２２の中に封入し、空気を抜いてオイル２３に置き換える。電気的絶縁及び冷却のためのオイルには、植物性オイル、流動パラフィン、ワセリン、シリコンを使用する。
【００３５】
本実施例の超音波プローブは、眼球の上から超音波を照射する。照射時は閉目し眼瞼とプローブの間には超音波ペーストを充鎮する。
【００３６】
本実施例の超音波プローブは、小型の超音波発振素子２１を何個か組み合わせるため、超音波プローブの柔軟性がよくなり、皮膚とのなじみもよく、薄型のプローブの作成が可能となる。また、長時間留置するタイプに適する。長時間閉眼して眼瞼上から照射する時は、眼球が移動する恐れが有るため角膜前部に中空のコンタクトレンズを装着することが安全上好ましい。
【実施例４】
【００３７】
図５は本発明の別実施例を示す図である。
【００３８】
本実施例の超音波発振素子は、円板状小型の超音波発振素子２１を環状に形成するとともに、眼球の曲率に合わせて湾曲させた形状にし、シリコンなどの袋２２の中に封入し、空気を抜いてオイル２３に置き換える。
【００３９】
本実施例では、超音波プローブが湾曲しているので、瞼のなかに収めて眼球の丸みに併せて密着させることができるので、超音波を眼底に効率よく照射することが可能となる。
【実施例５】
【００４０】
図６は本発明の別実施例を示す図である。
【００４１】
本実施例の超音波プローブは、その一部に眼球内にカテーテルや注射針などの手術器具を挿入する手術器具挿入口２４を形成したものである。手術器具挿入口２４は、図６（ａ）に示すように、観察用孔５に連続して形成したり、図６（ｂ）に示すように、観察用孔５を挟んで両側に形成したりしてもよい。手術器具挿入口２４は、カバー（図示せず）により開閉できるようにしてもよい。
【００４２】
本実施例では、手術器具挿入口２４から手術器具を挿入し、観察用孔５を通して眼球内を観察しながら手術することが可能となる。
【実施例６】
【００４３】
図７は本発明の別実施例を示す図である。
【００４４】
本実施例の超音波プローブは、円板状で観察用孔を大きくして眼底の治療だけでなく眼底の後部及びその周囲の脳を照射目標とすることができるようにしたものである。
【００４５】
図７において、超音波発振素子３は、眼球の周囲の隙間から脳内に照射可能となる外径及び内径とした観察用孔５を大きくした細い環状に形成される。
【００４６】
眼球は眼窪骨の集合で取り囲まれているが、この骨は紙のように薄くある程度の超音波強度があれば容易に骨を通過できるため脳内超音波治療の窓口として使用できる。従来は頭蓋骨の薄い所から超音波を脳内に注入する考えが主流で眼からの窓口は目の安全性が問題で避けられていた。本実施例の実験で、細い環状発振子を使用し、眼球の周囲の隙間から脳内に照射することにより、従来問題になっていた眼への損傷を軽くすることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は本発明の眼科用超音波治療装置に使用する超音波プローブの平面図、（ｂ）は同断面図である。
【図２】本発明の眼科用超音波治療装置に使用する超音波遮蔽カテーテルの断面図である。
【図３】本発明の眼科用超音波治療装置の使用状態の説明図である。
【図４】本発明の超音波プローブの別実施例を示す図である。
【図５】本発明の別実施例を示す図である。
【図６】本発明の別実施例を示す図である。
【図７】本発明の別実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１：超音波プローブ          ２：ホルダー
３：超音波発振素子          ４：溶液注入・排出口
５：観察用孔                ６：透明のシート  
７：超音波遮蔽カテーテル    ８：気泡
９：薬液                  １０：泡
１１：ガス層                １２：眼
１３：眼瞼                  １４：角膜
１５：虹彩                  １６：水晶体
１７：硝子体                １８：網膜
１９：視神経乳頭            ２０：視神経
２１：小型の超音波発振素子  ２２：袋
２３：オイル                ２４：手術器具挿入口
【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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