(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が略円形を呈する長軸筒状のプローブ本体部であって、
先端部に配設された超音波振動子を有する探触子部と、
前記探触子部の基端側に配設された、外力により変形自在な可撓性軟性部と、
前記可撓性軟性部の基端側に配設された硬性部と、
前記硬性部の基端側に配設された、前記探触子部を軸周りに回転操作するための回転操作部と、
を有するプローブ本体部と、
前記プローブ本体部を挿通可能とする当該プローブ本体部とは別体のプローブシース部であって、
前記プローブ本体部を挿通可能とする挿通孔を内設する硬質部材で形成された硬質シース部と、
前記硬質シース部の先端側に配設され、前記プローブ本体部を挿通可能とする内孔部を有すると共に、前記硬質シース部の軸に対して所定の角度を形成するように湾曲可能な湾曲部と、
前記硬質シース部の基端側に配設され、前記湾曲部を湾曲操作するための湾曲操作部と、
を有するプローブシース部と、
を備え、
前記プローブシース部に対して、当該プローブシース部の先端開口部より前記探触子部が露出する位置であって前記可撓性軟性部が前記湾曲部における前記内孔部に対向する位置まで前記プローブ本体部が挿通された状態において、前記湾曲操作部の操作に基づいて前記湾曲部が湾曲された際、当該湾曲部の湾曲に応じて前記可撓性軟性部が湾曲することにより前記探触子部における前記先端開口部からの突出方向が規定され、
さらに、前記可撓性軟性部が湾曲された状態で前記回転操作部の回転操作に基づいて前記プローブ本体部が軸周りに回転された際、当該プローブ本体部全体に印加された回転力に応じて前記可撓性軟性部の外周面と前記内孔部の内周面とが所定の位置において当接することにより前記探触子部における、前記硬質シース部の延長仮想軸周りの回転が規制され当該探触子部の軸周りの回転のみが許可される
ことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波振動子から生体組織内に超音波パルスを送信して、観察または処置を行う超音波プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、超音波振動子から生体組織内に超音波パルスを繰り返し送信し、生体組織から反射される超音波パルスのエコーを、同一または別体に設けた超音波振動子で受信して、この超音波パルスを送受信する方向を徐々にずらすことによって、生体内の複数の方向から収集した情報を、可視像の超音波断層画像として表示する超音波診断装置が、従来より種々提案されている。
【０００３】
これらの超音波診断装置は、体外式超音波プローブによるものが一般的である。しかし、内視鏡に組み合わせたものや、細径の超音波プローブ、体腔内に挿入される体腔内超音波プローブ等、体内式超音波プローブも広く用いられている。
【０００４】
一方、結石破砕装置や超音波温熱治療装置等、集束させた超音波により種々の治療を行う超音波治療装置も種々提案されている。これらの超音波による治療装置としては、集束させた高強度の超音波により癌細胞などの生体組織を数秒以下の短時間で高温焼灼して治療する超音波高温治療装置が知られている。
【０００５】
上述したように超音波を使用した治療においては、強力な超音波を生体内で集束させると、その集束位置の生体組織に蛋白質変性を引き起こすことができるので、腫瘍組織などの病変組織に強力な集束超音波を照射して蛋白質変性を起こさせ、その組織を壊死、脱落させることによって、病変組織を取り除くことが可能になっている。
【０００６】
近年では、例えば比較的小型の超音波振動子を内蔵した超音波プローブを、直腸に挿入して肥大した前立腺に直腸壁越しに超音波を照射して、前立腺肥大症を治療する装置が実用化されている。この治療法の利点は、組織表面にダメージを与えずに、組織内部の病変を治療できることや、膵臓、肝臓等の深部臓器を、開腹せずに表皮越しに治療できることが挙げられる。
【０００７】
従来例として、本出願人は特願平８−９４２３９号に、超音波振動子ユニットに治療用振動子と診断用振動子とを裏表に設けた超音波プローブを開示している。この超音波プローブは、経直腸的に、生体内に挿入されて治療または診断を行うための装置である。
【０００８】
この超音波プローブではまず、診断用振動子で、Ｂモード画像診断を行い、病変位置を観察した後に、該病変位置に治療用振動子の焦点位置を合わせ、治療用振動子に連続波状の駆動電圧を印加して強力な連続波超音波を照射して治療を行うものである。
【０００９】
また、低侵襲手術として、ラパによる手術が行われている。これは、腹部に複数個の穴をあけ、その穴から挿入したトラカール越しに、観察や処置のための機材を挿入して行う手術である。
【００１０】
このラパ手術では、従来の開腹による手術とは異なり、術者が臓器を直接触診して、内部の状況を診断することができない。このため、触診に代わる手段として、超音波診断が提案されている。この超音波診断では皮膚や皮下脂肪を介さずに、直接臓器に接触させて診断が行えるため、体外からの走査よりも高周波を使用することができ、詳細な診断が可能になる。
【００１１】
さらに、超音波プローブに設けられている超音波振動子を所望の位置に配置して正確な治療や詳細な診断を行えるように、且つ、トラカールに容易に挿通することが可能なように、図９に示すように超音波プローブ１の超音波振動子２を設けた探触子部３の手元側に湾曲部４を設けたものがある。この湾曲部４は、前記湾曲部４に連設する硬質な挿入部５の基端側に配設した把持部６に設けた湾曲レバー７を適宜操作することによって、前記湾曲部４の湾曲角度を所望の角度に設定して、前記超音波振動子２を被検体の所望の位置に当接させて走査面を設定することを可能にしている。
【００１２】
前記ラパ手術で用いられるトラカール越しに挿入される超音波プローブとしては、細長なリニアアレイプローブ、あるいは所定の曲率を有するカーブドリニアアレイプローブ（コンベックスプローブ）が一般的に用いられている。
【００１３】
さらに、ラパ的に臓器内部の治療及び診断の両方を行える超音波治療装置が実開平３−５８４１２号公報に開示されている。この超音波治療装置には、診断用のリニアアレイと同様に、微小な治療用振動子を配列して電子フォーカス方式によって治療位置を制御するようにした装置や、診断用リニアプローブの先端側または後端側に単一の治療用素子を設けた装置、あるいは診断用超音波振動子に連続波を印加して治療用振動子を兼用させた装置など、様々なバリエーションがある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示したように診断用の超音波振動子２を用いて被検体のある断面の超音波診断を行っていたとき、図１０に示すようにこの探触子部３の位置を変えずにＢ方向の断面を観察するために走査面を変えたくなる場合がある。このとき、プローブ全体が直線状態なものであれば、挿入部を捻ることによって、探触子部の位置を変えずに走査面だけを変えることが可能である。しかし、図９に示すように湾曲部４が探触子部３の手元側に設けられているため、前述したプローブ全体が直線状態なものと同様の方法で前記超音波プローブ１の挿入部５を捻ってしまうと、図１１に示すように探触子部３の位置が破線に示す元の位置から実線の位置に変わってしまう。また、超音波プローブ１は、図示しないトラカールを介して被検体まで挿通されているため、挿入部５の位置がトラカールによって規制されているので、この挿入部５の位置を自在に変化させることはできない。
【００１５】
これらのことにより、例えば病変組織の全体像を把握するために、走査面の位置を少しずつ変化させながら全体の観察することは困難であった。また、治療用振動子を用いて超音波の集束位置を少しずつ変化させながら、病変組織全体の治療を行うことも事実上不可能であった。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、超音波振動子を設けた探触子部の手元側に湾曲部を有する超音波プローブを、トラカール越しに挿入したとき、超音波振動子の配置位置を保持した状態で、超音波振動子による走査面の作用方向だけを変えて診断または処置の行える超音波プローブを提供することを目的にしている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波プローブは、断面が略円形を呈する長軸筒状のプローブ本体部であって、先端部に配設された超音波振動子を有する探触子部と、前記探触子部の基端側に配設された、外力により変形自在な可撓性軟性部と、前記可撓性軟性部の基端側に配設された硬性部と、前記硬性部の基端側に配設された、前記探触子部を軸周りに回転操作するための回転操作部と、を有するプローブ本体部と、前記プローブ本体部を挿通可能とする当該プローブ本体部とは別体のプローブシース部であって、前記プローブ本体部を挿通可能とする挿通孔を内設する硬質部材で形成された硬質シース部と、前記硬質シース部の先端側に配設され、前記プローブ本体部を挿通可能とする内孔部を有すると共に、前記硬質シース部の軸に対して所定の角度を形成するように湾曲可能な湾曲部と、前記硬質シース部の基端側に配設され、前記湾曲部を湾曲操作するための湾曲操作部と、を有するプローブシース部と、を備え、前記プローブシース部に対して、当該プローブシース部の先端開口部より前記探触子部が露出する位置であって前記可撓性軟性部が前記湾曲部における前記内孔部に対向する位置まで前記プローブ本体部が挿通された状態において、前記湾曲操作部の操作に基づいて前記湾曲部が湾曲された際、当該湾曲部の湾曲に応じて前記可撓性軟性部が湾曲することにより前記探触子部における前記先端開口部からの突出方向が規定され、さらに、前記可撓性軟性部が湾曲された状態で前記回転操作部の回転操作に基づいて前記プローブ本体部が軸周りに回転された際、当該プローブ本体部全体に印可された回転力に応じて前記可撓性軟性部の外周面と前記内孔部の内周面とが所定の位置において当接することにより前記探触子部における、前記硬質シース部の延長仮想軸周りの回転が規制され当該探触子部の軸周りの回転のみが許可されることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、まず、シース部に形成した貫通孔に、先端に超音波振動子を設けた挿入部を挿通する。次に、被検体の目的部位に超音波振動子を配置して診断または処置を行う。
【００１９】
そして、超音波振動子の有するシース部の位置を変えずに、超音波振動子の作用方向だけを変えるときには、シース部を保持した状態で、シース内の透孔に挿通されている挿入部を捻る。このとき、超音波振動子の位置はシースによって規制されているので、超音波振動子の作用方向だけが変化して被検体の目的部位全体や３次元的な診断や治療が行える。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図５は本発明の一実施形態に係り、図１はシース部の概略構成を示す説明図、図２は本体部の概略構成を示す説明図、図３は超音波プローブによる観察状態を説明する図、図４はシース部から突出する探触子部と検査部位との位置関係及び次に検査する部位の位置関係を示す説明図、図５は超音波プローブの作用を示す説明図である。
【００２１】
本実施形態の超音波プローブは、シース部と本体部とを組み合わせて構成されるものである。
図１に示すようにシース部１０は、先端側から順に、湾曲自在に構成された湾曲部１１と、硬質部材で形成された挿入部１２と、術者が把持するための把持部１３とを連設して構成されている。前記シース部１０の長手方向には、把持部１３、挿入部１２及び湾曲部１１を貫通する貫通孔１４が形成されている。この貫通孔１４は、後述する本体部を体腔内に導くための案内孔になっている。
【００２２】
なお、前記湾曲部１１は、例えば内視鏡の湾曲部など同様に、複数の湾曲駒を連接して上下左右方向に湾曲自在な構造になっており、前記把持部１３に設けた湾曲レバー１５を操作することによって、所望の角度及び方向に湾曲するようになっている。
【００２３】
図２に示すように本体部２０は、先端側から順に、例えば診断用超音波振動子としてリニアアレイ型超音波振動子（以下超音波振動子と略記する）２１を配設した探触子部２２と、可撓性を有する柔軟な軟性部２３と、硬質部材で形成された硬性部２４とを連設して構成されている。なお、前記探触子部２２，軟性部２３及び硬性部２４全体で前記シース部１０の貫通孔１４に挿通される本体挿入部２５になっている。
【００２４】
前記硬性部２４の手元側端部には軟性のコード２６が接続され、このコード２６の基端部には図示しないコネクタが設けられている。また、前記超音波振動子２１には、電気信号を伝達するための図示しない電気ケーブルが接続されている。この電気ケーブルは、前記軟性部２３、硬性部２４及び前記コード２６の内部を通って、前記コネクタに設けられている端子に接続されている。
【００２５】
なお、前記コネクタは、超音波観測装置（不図示）に着脱自在に接続可能になっている。また、前記軟性部２３は、外部から働く外力に応じて変形するものであり、既存の内視鏡の湾曲部などとは異なり、能動的に湾曲するための構成は備えていない。
【００２６】
上述のように構成した超音波プローブ１の作用を説明する。
図３に示すように本実施形態のシース部１０及び本体部２０を組み合わせて超音波プローブ３０として検査を行う場合、まず、シース部１０を、例えば腹部３１に穿刺されているトラカール３２を介して腹腔内に挿入する。
【００２７】
次に、このトラカール３２を介して挿入されたシース部１０に形成されている貫通孔１４に、本体部２０の本体挿入部２５を挿通させて、探触子部２２をシース部１０の先端面から突出される。このとき、硬性部２４の手元側端部はシース部１０の把持部１３の基端面から突出した状態になる。
【００２８】
次いで、前記本体部２０の探触子部２２に設けられている超音波振動子２１の作用面を被検体の目的の検査部に密着させるため、シース部１０の湾曲部１１の湾曲状態を前記把持部１３に設けた湾曲レバー１５で調節したり、前記超音波振動子２１の作用面の向きを捻って調節する。
【００２９】
そして、図４に示すように超音波振動子２１の真下の方向に向かって超音波を放射して走査面を形成して、前記超音波振動子２１と超音波観測装置とで電気信号を送受信して超音波画像を得て診断を行う。
【００３０】
ここで、上記検査状態から図４に示す破線Ｄに示した方向の断面を観察するために走査面だけを変える場合について説明する。
図５に示すように走査面だけを変更させる場合、前記シース部１０を固定保持状態にして、このシース部１０に設けられている貫通孔１４に挿通されていて、把持部１３の基端面から突出している硬性部２４を把持する。そして、この硬性部２４だけを矢印に示すように回転させる。すると、この硬性部２４が矢印方向に回転させられることによって、本体挿入部２５全体が同方向に回転して先端側に位置して被検体の所望の位置に当接している探触子部２２の超音波振動子２１が矢印方向に回転する。
【００３１】
このとき、前記シース部１０から突出している探触子部２２の突出方向は、トラカール３２を挿通するシース部１０によって規制されているので、この突出方向が変化することなく、前記シース部１０の先端から突出している超音波振動子２１による走査面だけを移動させて所望の方向であるＤ方向の断面の超音波画像を得て検査を行える。
【００３２】
このように、トラカールを介して体腔内に挿入したシース部に設けられている貫通孔に、超音波振動子を設けた本体部を挿通して、前記貫通孔から探触子部を突出させ、シース部に設けた湾曲部の湾曲角を適宜設定して前記探触子部を被検体に密着させて超音波による検査を行うとき、前記本体部の硬性部を捻り操作するだけで、前記シース部から突出している探触子部の前記被検体に密着している位置を変えることなく、超音波振動子の走査方向だけを変えることができる。このことにより、術者は、被検体の検査目的部位を中心にして走査面だけを変えて、目的部位周辺全体の３次元的診断を容易に行える。
【００３３】
なお、前記シース部とトラカールとを兼用に構成することにより、小さな開口での超音波診断が可能になる。
【００３４】
また、診断用の超音波振動子として、コンベックスアレイ型の超音波振動子を用いることによって、視野角が広くなり、より広範囲の診断が可能になる。
【００３５】
さらに、図６に示すように前記トラカール３２に挿入されたシース部１０の把持部１３基端部またはシース部とトラカールとを兼用にしたトラカール部の基端部から突出した本体挿入部２０の硬性部２４基端部に、捻り操作用の取っ手２７を設けることにより、術者が本体挿入部２５を捻るときの操作性を大幅に向上させることができる。このことにより、術者はわずかな力で本体挿入部２５を所望の回転量だけ捻って走査面の変更を行える。前記硬性部２４の基端部に取っ手２７を設ける代わりにゴム等の滑り止めを設けるようにしてもよい。
【００３６】
又、超音波プローブ３０を構成する前記本体部２０の探触子部２２に診断用の超音波振動子２１だけを配設する代わりに、図７に示すように診断用の超音波振動子２１の例えば先端側に治療用の超音波振動子３３を設けるようにしてもよい。前記治療用の超音波振動子３３は、図に示すように球殻型の形状をしており、前記診断用の超音波振動子２１の走査面内の一点に集束するように構成されている。なお、前記治療用の超音波振動子３３には、電気ケーブル３３ａが接続されている。その他の構成は前記実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【００３７】
図８に示すように前記図７で示した診断用の超音波振動子２１と治療用の超音波振動子３３とを設けた本体部２０で構成される超音波診断装置４０は、前記治療用の超音波振動子３３を電気ケーブル３３ａによって、パワーユニット３４を介して制御装置３５に接続している。一方、診断用の超音波振動子２１を観測装置３６を介して前記制御装置３５に接続している。
【００３８】
前記制御装置３５には、超音波画像などを表示する表示装置３７及び超音波の出力値を設定する設定パネルなどが設けられた入力装置３８が接続されている。
【００３９】
上述のように構成した超音波診断装置４０では、まず、診断用の超音波振動子２１によって、被検体の目的部位の観察が行われる。このとき、前記診断用の超音波振動子２１による超音波画像は、表示装置３７のモニタが面上に表示される。
【００４０】
この超音波画像上での治療用超音波の集束位置、即ち、治療位置までの距離は一定であるので、前記治療用の超音波の集束位置と病変組織とが一致するように、本体挿入部２５の向きや、シース部１０の湾曲部１１の湾曲状態を湾曲レバー１５を操作して適切な位置になるように位置調整する。
【００４１】
そして、治療用の超音波の集束位置と病変組織とが一致したところで、制御装置３５の制御によって、入力装置３８で予め設定されている治療用超音波を出力する。すると、パワーユニット３４を介して治療用超音波振動子３３に連続波電圧が印加されて、強力な超音波が治療位置に向かって放出される。この治療用超音波が治療位置に集束することによって、局所的な熱を発生して、病変組織の壊死、変成を引き起こさせて、病変組織の除去を行う。
【００４２】
このように、診断用及び治療用の超音波振動子を設けた本体部を体腔内に、前記シース部の貫通孔を介して体腔内に挿通して、治療用の超音波の集束位置と病変組織とが一致するように、本体部の本体挿入部の向きや、シース部の湾曲部の湾曲状態を調整することにより、治療位置を正確に制御することができると共に、本体部の硬性部を捻り操作するだけで、シース部から突出している探触子部の前記被検体に密着している位置を変えることなく、超音波振動子の走査方向だけを変えて、被検体の病変組織周辺全体の３次元的診断及び治療を確実に行うことができる。
【００４３】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００４４】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００４５】
（１）湾曲角度を自在に制御可能で、長手方向に貫通孔を形成したシース部と、先端部に超音波振動子を有し、順次軟性部、硬性部を連設した挿入部と、前記超音波振動子に駆動電圧を供給するためのコードと、制御装置に接続するためのコネクタを持つ本体部とを備え、前記シース部と前記本体部とを組み合わせて使用する超音波プローブ。
【００４６】
（２）前記超音波振動子の超音波放射方向を、本体の長手方向に平行な面内に配列している付記１記載の超音波プローブ。
【００４７】
（３）前記超音波振動子から超音波を送受信する付記１または付記２記載の超音波プローブ。
【００４８】
（４）前記超音波振動子から超音波を送信する付記１または付記２記載の超音波プローブ。
【００４９】
（５）手元側から順に、湾曲レバーを有する把持部、硬質部材で形成した挿入部、前記湾曲レバーで湾曲制御される湾曲部を連設し、前記把持部、硬性部、湾曲部、先端部を長手方向に連通する貫通孔を有するトラカールを介して体腔内に挿入されるシース部と
このシース部の貫通孔に挿入される、先端側から順に超音波振動子を配設した探触子部、可撓性を有する柔軟な軟性部、硬質部材で形成した硬性部を連設して構成した本体挿入部を有する本体部と、
を具備する超音波プローブ。
この構成によれば、まず、シース部をトラカールを介して体腔内に挿入する。次に、前記シース部の貫通孔に先端に超音波振動子を設けた本体挿入部を挿通させる。次いで、前記シース部の湾曲部の湾曲角度や本体挿入部の向きなどを調整して、超音波振動子を目的部位に向けて超音波を走査して診断または処置を行う。
続いて、初期の目的部位の周囲に超音波を走査させて診断または処置を行う場合には、シース部の位置が位置ずれしないように固定保持して、シース部内に挿通されている本体挿入部の硬性部を捻る。すると、シース部の位置が位置ずれすることなく、超音波振動子の走査方向だけを変化させて、目的部位の周囲の診断または処置を三次元的に行える。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、超音波振動子を設けた探触子部の手元側に湾曲部を有する超音波プローブを、トラカール越しに挿入したとき、超音波振動子の配置位置を保持した状態で、超音波振動子による走査面の作用方向だけを変えて診断または処置の行える超音波プローブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１ないし図５は本発明の一実施形態に係り、図１は
シース部の概略構成を示す説明図
【図２】本体部の概略構成を示す説明図
【図３】超音波プローブによる観察状態を説明する図
【図４】図３の矢印Ｃ側から見た図であり、シース部から突出する探触子部と検査部位との位置関係及び次に検査する部位の位置関係を示す説明図
【図５】超音波プローブの作用を示す説明図
【図６】本体挿入部の他の構成を示す説明図
【図７】探触子部に診断用の超音波振動子と治療用の超音波振動子とを設けた本体部の別の構成を示す説明図
【図８】探触子部に診断用の超音波振動子と治療用の超音波振動子とを設けた本体部を用いて構成した超音波診断装置の１例を示す構成図
【図９】図９ないし図１１は従来の実施形態に係り、図９は
探触子部の手元側に湾曲部を設けた超音波プローブの構成を示す説明図
【図１０】図９の矢印Ａ側から見た図であり探触子部の位置と走査面の位置関係を示す説明図
【図１１】探触子部の手元側に湾曲部を設けた超音波プローブの挿入部を回転させたときの作用を説明する図
【符号の説明】
１０…シース部
１１…湾曲部
１２…挿入部
２０…本体部
２１…超音波振動子
２２…探触子部
２３…軟性部
２５…本体挿入部
３０…超音波プローブ
３２…トラカール
【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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