超音波治療用のクランプ
焦点組織を凝固壊死させるための超音波治療用のクランプは、超音波治療用のヘッド（６，７）と、これら超音波治療用のヘッド（６，７）と接続されたハンドル（１）とを有している。このハンドル（１）は、クランプ形状である。２つの超音波治療用のヘッド（６，７）は、クランプ形状のハンドル（１）のジョーに互いに対向して配置されている。これら２つのジョー間には、平行移動メカニズムが接続されている。この平行移動メカニズムは、２つの超音波治療用のヘッド（６，７）を平行状態で移動させつつ、２つの超音波治療用のヘッドをジョーと一緒に移動させるのを確実にしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器の技術分野に属し、高密度焦点式超音波治療用の装置、特に超音波治療用のクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波、特に高密度焦点式超音波は、患者の診断や治療のために、医療産業で広く使用されている。高密度焦点式超音波療法は、超音波を患部に集束させることである。この患部には、高密度並びに連続の超音波エネルギーが形成され、瞬間的な熱的効果（６０℃ないし１００℃）、キャビテーション効果、機械的効果、並びに音響化学効果が生まれて、細胞膜並びに核膜を破壊してたんぱく質を凝固させる。従って、高密度焦点式超音波療法は、患部を選択的に凝固壊死させて、増殖、浸潤、並びに転移の可能性のある患部を取り除くことができる。更に、高密度焦点式超音波療法は、腫瘍切除に使用されるだけでなく、他の疾患の治療にも使用され、臨床使用に承認されている。
【０００３】
米国特許第５８８２３０２号、５９９３３８９号、並びに６０８３１５９号は、高密度焦点式超音波を使用した体内の止血術用の超音波装置を提供している。また、米国特許第６００７４９９号、並びに６４３２０６７号は、手術前に麻酔の組織領域を形成して手術時に血管出血を回避するように、高密度焦点式超音波を使用した外科用超音波装置を提供している。このような装置の超音波振動子は、焦点式超音波を発生させて患部の所定のポイントに連続的に照射する。焦点の治療の深さは、超音波振動子の位置を変更することにより変えることができる。
【０００４】
上述された米国特許により開示されている超音波装置は、高い血管新生の素質を有する組織の切除時に、ある程度、止血を与えることができるが、これら装置の使用において、幾つかの制限がある。第１に、操作者は、異なる外科的切開に従って大きいサイズの超音波振動子を手で同じ角度に連続的に移動させる必要がある。従って、操作手順が、非常に複雑であり、また、取り扱いを誤り易い。第２に、治療される組織が、柔軟で大きいとき、上述されたような装置により対象の組織に生じる圧力は、十分でなく、従って、対象の組織を効果的に切除することは、不可能である。また、対象の組織が制御され得ない場合、超音波エネルギーは、対象の組織に到達することができず、期待した止血が、得られない。第３に、上述された超音波装置は、患部内に一つの焦点のみを形成し、通常は、超音波エネルギーが、音響パスで減衰される。かくして、治療中に相対的に厚みのある組織（例えば、肝臓並びに脾臓）を凝固壊死させるのには長い時間がかかり、従って、コストが増える。
【発明の開示】
【０００５】
上述されたような従来技術の欠点のために、技術的な問題は、コンパクトな構造、簡単な操作、低い治療コスト、患者の過度の失血を回避するように患部を素早く凝固壊死させる機能、並びに広い用途を有した超音波治療用のクランプを提供することにより本発明で解決される。
【０００６】
技術的な問題を解決する技術的な解決策は、以下の通りである。即ち、超音波治療用のクランプが、超音波療法アプリケータと、これら超音波療法アプリケータに接続されたハンドルとを有している。これらハンドルは、クランプ形状である。互いにオーバーラップしている中央軸線を有する２つの超音波療法アプリケータが、クランプ形状のハンドルの２つのクランプ部分に互いに面するように夫々装着されている。クランプ部分と一緒に移動するときにこれら２つの超音波療法アプリケータを平行に維持するための平行移動メカニズムが、２つのクランプ部分間に接続されている。
【０００７】
この超音波療法用のクランプは、接続チューブを更に有している。これら接続チューブの一端部は、超音波療法アプリケータに接続され、他端部は、クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続されている。また、前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ間に接続されている。
【０００８】
好ましくは、前記接続チューブは、ジョイントを介してクランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続されている。接続チューブとジョイントとを接続している一端部の所に、流体並びに電気信号用の通路がある。流体用の通路は、治療中に超音波振動子を冷却するように、本発明では冷却通路として使用されている。この冷却流体は、通常、液体水である。
【０００９】
実際の使用では、対象の組織のサイズ並びに形状が異なるので、前記ジョイントは、回動ジョイントにより超音波療法アプリケータに接続されることができる。この回動ジョイントは、自由に回動することができるので、超音波療法アプリケータは、回動ジョイントを中心として自由に回動することができ、即ち、超音波を横方向又は縦方向に集中させることができる。
【００１０】
前記平行移動メカニズムは、２つの超音波療法アプリケータの焦点領域が、治療用のクランプのいずれの開成度でも同じ直線上にあることを可能にしている。即ち、平行移動メカニズムは、２つのアプリケータの中央軸線を、常に、互いにオーバーラップし続けることができる。かくして、高密度超音波エネルギーが治療のために必要とされたとき、超音波エネルギーは、収集されることができ、即ち、２つのアプリケータは、同じ患部に同時に超音波エネルギーを与える。従って、療法効果が、向上されることができる。治療中に、本発明のアプリケータを使用して厚みのある患部（例えば、肝臓又は膵臓）を凝固壊死させる時間は、従来技術の超音波アプリケータを使用したものよりも非常に短い。従って、治療コストが減じられる。これと同時に、超音波エネルギーは、２つ以上の超音波アプリケータから照射され、他の内臓が傷つけられることはない。
【００１１】
前記平行移動メカニズムは、互いにヒンジ接続された複数のリンクブロックにより形成された平行四辺形の伸縮式メカニズムを有することができる。前記接続チューブには、前後に摺動する摺動スリーブがある。平行移動メカニズムの外側部分の一方のコーナーの所のリンクブロックは、前記摺動スリーブとヒンジ接続され、また、外側部分の他方のコーナーの所のリンクブロックは、前記クランプ部分に固定されている。
【００１２】
前記平行移動メカニズムは、直径が異なる大径の中空のパイプと小径の中空のパイプとを有する入れ子式のパイプ部材であり得る。小さい中空のパイプは、大径の中空のパイプ内に収容され、延出並びに摺動することができる。
【００１３】
前記超音波療法アプリケータは、超音波振動子と、流体容器とを有している。超音波振動子は、流体容器中に配置され、この流体容器の開口部分には、音響透過膜が、気密装置により固定されている。
【００１４】
前記流体は、脱気水であることが好ましい。前記超音波振動子は、実際の必要に応じて、焦点式又は非焦点式の超音波振動子を用いることができる。かくして、本発明の装置は、腫瘍、皮膚病等の他の病気を治療するために広く使用されることができる。
【００１５】
前記流体容器中には、ブラケットが設けられ、このブラケットに、超音波振動子が配置されている。好ましくは、流体容器には、更に、焦点距離調整装置が設けられている。流体容器中に延びている焦点距離調整装置の一端部は、ブラケットに接続されている。
【００１６】
この焦点距離調整装置は、前記ブラケットに接続されたねじと、ねじにカバーされたシールリング並びにシールナットと、このシールナットに設けられた調整ノブと、この調整ノブに設けられた固定ボルトとを有することができる。前記シールリングは、流体容器の外壁に密着している。
【００１７】
前記超音波振動子には、超音波治療の案内アッセンブリを装着するためのスロットが形成されている。この案内アッセンブリは、半導体の照明装置、又は、Ｂモードの超音波探触子であり得る。この半導体の照明装置は、スロット内に固定され、正確な治療を行うように超音波振動子を案内するために使用される。治療の前に、半導体の照明装置から照射される光線の位置に従って、操作者は、超音波振動子を対象の組織の表面に位置させることができる。また、超音波振動子の焦点/ラインとダイオードの光線との交差ポイントは、確認される。このようなＢモードの超音波接触子の超音波映像装置は、対象の組織を映像化して超音波治療を案内するように、前記スロット内に固定されることができる。
【００１８】
対象の組織に対する熱傷を回避するために、超音波療法アプリケータは、前記２つの超音波振動子の対向した側部（即ち、超音波振動子によりクランプされる対象の組織の側）に固定された温度センサーを更に有している。膜タイプの温度センサーは、軽くて薄いので、温度センサーは、膜タイプの温度センサーであることが好ましい。
【００１９】
前記ハンドルを固定するためのロック部材が、２つのハンドル間に設けられることができる。かくして、ハンドルにより駆動される平行移動メカニズムが、予め決定された位置に延びた後、ロック部材は、治療の利便性のために２つのハンドルの現在の位置を固定するのに使用されることができる。
【００２０】
本発明では、高い血管新生の素質を有する組織（例えば、脾臓、）の切除の前に、高密度焦点式超音波が、切除されるエリアと保存されるエリアとの間に凝固壊死エリアを生じさせるために与えられる。従って、肝臓のような組織の切除の間に、この凝固壊死エリアは、メスにより切除されるエリアとしてみなされる。本発明の治療用のクランプの構造は、操作者による簡単な手動操作を与えている。２つのクランプの操作により、２つの超音波療法アプリケータは、対象の組織をしっかりとクランプすることができる。かくして、対象の組織は、効果的に制御されることができる。このような切除は、過度の失血を生じさせず、かくして、輸血の可能性を低減し、また、手術後の合併症の発生も、減じられる。更に、本発明の２つの超音波療法アプリケータは、同時に動作することができ、これにより、切開の凝固壊死を生じさせる時間は短くされ、対象の組織の止血は確実にされる。
【００２１】
本発明は、また、構造がコンパクトであり、治療コストが低く、並びに広い用途（異なる使用を有した超音波振動子が、異なる必要性に従って選択されることができる）を有するなどの他の効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１ないし１２に示されているように、本発明は、ハンドル１と、互いに対面するように配置された２つの超音波療法アプリケータと、これら２つの超音波療法アプリケータをクランプ部分と一緒に移動させるときに互いに平行に維持するための平行移動メカニズムとを有している。前記ハンドル１は、クランプ形状である。２つの超音波療法アプリケータは、このクランプ形状のハンドル１の２つの前端部に互いに対面するように夫々装着され、また、２つのアプリケータの中央軸は、互いにオーバーラップしている。
【００２３】
前記超音波療法アプリケータは、超音波振動子９と、流体容器８とを有している。この超音波振動子９は、流体容器８中に配置されている。この流体容器８の開口部分には、音響透過膜１１が、気密装置により固定されている。
【００２４】
前記超音波振動子９は、焦点又は非焦点式の超音波振動子を用いることができる。このような焦点式の振動子は、手術時に止血するため、また、例えば肝臓がん、骨肉腫、深部の筋肉腫等の組織の深い患部を治療するために、主に使用される。焦点式の超音波振動子は、焦点を合わせるためのレンズを有した単一の円形の圧電セラミック結晶であっても良いし、単一の球面又は単一のアーク面の圧電セラミックク結晶であっても良いし、同じサイズ又は異なるサイズの複数の圧電セラミック結晶を有した圧電セラミック結晶アレイであっても良い。このような超音波振動子の駆動モードは、位相制御時に、単一チャネルの信号の駆動モードであっても良いし、多重チャネルの信号の駆動モードであっても良い。また、非焦点式の超音波振動子は、皮膚病、並びに、皮膚の表面の患部のために主に使用される。この非焦点式の超音波振動子は、単一の平坦な圧電セラミック結晶であっても良いし、同じサイズ又は異なるサイズの複数の平坦な圧電セラミック結晶を有する圧電セラミック結晶アレイであっても良い。このような超音波振動子の駆動モードは、位相制御時に、単一チャネルの信号の駆動モードであっても良いし、多重チャネルの信号の駆動モードであっても良い。
【００２５】
また、前記超音波振動子９には、スロット１６が形成されている。このスロット１６中には、超音波治療を案内するための半導体の照明装置又はＢモードの超音波探触子が固定されることができる。また、２つのハンドル間には、これらハンドルを固定するためのロック部材が設けられることができる。
【００２６】
好ましくは、前記超音波療法アプリケータは、２つの超音波振動子によりクランプされる対象の組織の側面に固定される温度センサー１９を更に有している。
【００２７】
前記超音波療法アプリケータは、接続チューブ３を更に有している。この接続チューブの一端部は、前記流体容器８に接続され、他端部は、ジョイント５を介してクランプ形状のハンドル１のクランプ部分に接続されている。前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ３間に接続されている。チューブ３とジョイント５とが接続されている一端部には、流体並びに電気信号のための通路がある。流体並びに電気信号のためのこれら通路の両方は、超音波療法アプリケータに接続されている。
【００２８】
本発明は、好ましい実施形態と添付図面とを参照して以下に更に説明される。
【００２９】
実施形態１：
図１に示されているように、本発明は、ハンドル１と、超音波療法アプリケータと、平行移動メカニズムとを有している。前記ハンドル１は、クランプ形状であり、このハンドル１の２つのクランプ部分は、ピン２により互いに接続されている。このクランプ形状のハンドル１の２つの前端部に互いに対面するように装着された２つの超音波療法アプリケータ、即ち、第１の超音波アプリケータ６と第２の超音波アプリケータ７とがある。これら２つのアプリケータの中心軸は、互いに重なっている。
【００３０】
この第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７との各々は、流体容器８と、超音波振動子９と、音響透過膜１１と、カバーボード１２と、接続チューブ３とを有している。この接続チューブ３は、一端部が、超音波振動子９に接続され、他端部が、ハンドル１のクランプ部分に接続されている。超音波振動子９は、流体容器８中に配置されている。また、前記音響透過膜１１は、気密装置、即ちカバーボード１２を介して、流体容器８の開口部分に固定されている。また、流体容器８には、脱気水が充填されている。この実施形態では、流体は、純水である。この超音波振動子は、焦点を合わせ得る単一の球面の圧電セラミック結晶を用い、小さなサイズを有する深い患部を処置するのに使用される。
【００３１】
図２に示されているように、前記超音波振動子９は、ブラケット１０に配置されている。このブラケット１０には、超音波振動子９の焦点距離調整装置１４が接続されている。この焦点距離調整装置１４は、前記流体容器８に配置されている。
【００３２】
前記焦点距離調整装置１４は、ねじ１４１と、シールリング１４２と、シールナット１４３と、調整ノブ１４４と、固定ボルト１４５とを有している。前記ねじ１４１の突出部を有する端部は、ねじ接続によりブラケット１０に接続され、また、ねじ１４１の他端部は、流体容器８に通じ、シールナット１４３に接続されている。調整ノブ１４４は、固定ボルト１４５により固定されている。シールを確実にするために、ねじ１４１が流体容器８の外壁に通じる外側に、シールリング１４２が導入されている。調整ノブ１４４を回転させると、ブラケット１０は、ねじ１４１の動きを受けて前後に移動し、従って、このブラケット１０に配置された超音波振動子９が、前後に移動する。焦点距離調整装置を有するこの種の超音波振動子は、組織が同じ厚さを有する場合に、患部の異なる処置の深さを満足させることができる。
【００３３】
前記第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７との超音波振動子９は、同じ振動数又は異なる振動数を有することができ、これら２つの超音波振動子は、２セットの駆動装置により夫々駆動される。実際の状況に従えば、処置は、１つのアプリケータだけを使用しても良いし、２つのアプリケータを同時に使用しても良い。
【００３４】
本発明の超音波治療用のクランプのクランプ部分のいずれの開成度で２つの超音波療法アプリケータを互いに平行に維持するのを確実にするために、即ち、２つのアプリケータの中心軸線を常に同じラインにするのを確実にするために、平行移動メカニズムが、前記ハンドル１の２つのクランプ部分間に設けられている。
【００３５】
この平行移動メカニズムを実現する多くの方法がある。図１に示されているように、平行四辺形の伸縮式メカニズムが、この実施形態に用いられている。平行四辺形は、頂点がどのように移動したとしても平行四辺形を常に維持するので、平行四辺形の対辺は、いつでも平行状態を維持する。この平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ３間に接続され、ピンにより互いにヒンジ接続された複数のリンクブロック１５を有している。この平行移動メカニズムの最外端部の一方のコーナーの所のリンクブロック１５は、接続チューブ３に設けられ前後に摺動し得る摺動スリーブ４とヒンジ接続されている。また、平行移動メカニズムの最外端部の他方のコーナーの所のリンクブロック１５は、前記クランプ部分に固定されている。摺動スリーブ４は、平行移動メカニズムが外力を受けて自由に延びるのを可能にする主要部分である。
【００３６】
前記第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、互いに対向した２つの接続チューブ３に夫々固定されているので、２つの接続チューブ３の両方は、ハンドル１のクランプ部分がどれ程の開成度であっても、常に平行を維持する。かくして、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、常に平行に移動することができる。クランプ部分は、超音波アプリケータに接続されたジョイント５とヒンジ接続されているので、ハンドル１の開閉が、２つの超音波アプリケータの平行移動のための動力源を形成している。
【００３７】
図１に示されているように、前記接続チューブ３は、流体容器８の側壁を通って、流体容器８にしっかりと接続されている。この接続チューブ３の他端部は、ジョイント５によりハンドル１のクランプ部分に接続されている。図３に示されているように、ジョイント５には３つの通路があり、これら全ての通路は、超音波療法アプリケータに接続され、取水チャネル、戻りチャネル、並びに超音波療法アプリケータ９の電気信号のためのチャネルとして夫々使用されている。従って、ジョイント５は、摺動スリーブ４用の支持部、並びに、本発明の回路並びに水用のチャネルである。この実施形態では、前記取水チャネルと戻りチャネルとは、流体容器８に接続されている。この流体容器８内の純水は、超音波振動子９用の冷却液並びに超音波接触媒質として使用されることができる。処置中に超音波振動子９により発生された熱は、この冷却液により、素早く除去されることができる。
【００３８】
この実施形態では、処置用のクランプ部分の移動ジョイントの全ては、ピン２の接続を用いている。このようなピン接続を用いる目的は、移動ジョイントの所で一次元のみの回転が生じ多次元での移動が制限されて、クランプ部分が開閉するたびに超音波療法アプリケータがバランスを維持するように、捩れ、振動等が、本発明で生じないことを確実にすることである。
【００３９】
図１４に示されているように、この実施形態の超音波治療用のクランプは、外部のメインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されることができる。２つの小径の複数の出口のホース２４が、２つのジョイント５に夫々接続されている。そして、これら２つの小径の複数の出口のホース２４は、コネクタを介して大径の複数の出口のホース２６に接続されている。この大径の複数の出口のホース２６内には、２つの複数の出口のホース２４の通路と連通した通路がある。この大径の複数の出口のホース２６は、メインフレーム制御システム２５に接続されている。
【００４０】
図１４に示されているように、前記メインフレーム制御システム２５では、信号ワイヤー２５７が、電気信号を超音波振動子９に与えるように、制御ユニット２５３に接続されている。水ポンプ２５４が、水タンク２５５上に位置され、制御ユニット２５３に接続されている。この制御ユニット２５３の制御を受けて、水タンク２５５中の純水は、取水パイプ２５９中に入ることができる。この取水パイプ２５９は、前記大きな複数の出口のホース２６の取水通路に接続され、純水が、最終的に、戻りパイプ２５８を通して水タンク２５５に戻る。
【００４１】
図１４に示されているように、本実施形態の処置用のクランプが使用されるとき、最初に、メインフレーム制御システム２５を対象の組織に近づけ得るようにキャスター２５６を押す。処置に要する超音波療法アプリケータの数は、外科手術の必要性に従って決定されなければならない。例えば、２つの超音波療法アプリケータが、処置中に同時に使用されるように選択されることができ、そして、ハンドル１の動作により、これら２つのアプリケータは、対象の組織をしっかりとクランプすることができる。超音波振動子９の焦点距離は、焦点距離調整装置１４により調整される。ジョイント５の３つの通路では、制御ユニット２５３の制御を受けて、所定のセットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。一方、超音波振動子９の冷却液並びに超音波接触媒質としての役割を果たしている純水は、取水パイプ２５９を通して流体容器８中に入力される。この水を最良に使用するために、純水は、最終的に、戻りパイプ２５８を通して戻る。前記平行移動メカニズムが、ハンドル１の動きを受けて延びるとき、２つのアプリケータは、常に平行状態を維持する。超音波振動子９は、超音波エネルギーを放射し、最終的に、対象の組織内に凝固壊死エリアを形成する。本発明が止血のために使用される場合、集束された超音波は、切除されるエリアと保存されるエリアとの間に凝固壊死エリアを生じさせるように適用される。組織の壊死は、この凝固壊死エリア内で生じ、血液は、凝固される。医者が、患部をメスで切除するとき（例えば、肝組織等の切除）、このような切除は、過度の失血をもたらすことはなく、輸血の可能性が減じられ、手術後の合併症の発生も、低減される。患部が、処置されるべき腫瘍である場合、最終的に、本発明は、増殖、浸潤、並びに転移の可能性の患部を切除する。
【００４２】
実施形態２
図４に示されているように、この実施形態と実施形態１との間の主な違いは、以下の点、即ち、この実施形態の超音波振動子が、焦点式の単一のアーク面の圧電セラミック結晶を用いている点である。この種の超音波振動子は、主に、手術中の止血のため、並びに、深部及び大きなサイズの患部を処置するために使用される。同時に、この実施形態では、２つの超音波療法アプリケータが、これらアプリケータに設けられる焦点距離調整装置１４を有しておらず、従って、超音波振動子９のブラケット１０の形状は、実施形態１のものとは異なる。この実施形態では、ブラケット１０には支持脚部があり、この支持脚部は、ブラケットをより固定並びに安定させるように超音波療法アプリケータに固定されている。
【００４３】
この実施形態の構造並びに使用方法は、実施形態１のものと同じである。
【００４４】
実施形態３：
図５に示されているように、この実施形態では、スロット１６が、２つの超音波振動子９に夫々形成されている。これらスロット内には、半導体の照明装置１７が、正確な処置を果たすために超音波振動子９を案内するように、ボンディングにより固定されている。処置の前に、半導体の照明装置１７から放射される光線の位置に従って、操作者は、対象の組織の表面に超音波アプリケータを位置させることができ、療法アプリケータの焦点エリアと、半導体の照明装置１７の光線の位置との交差ポイントは、正確な処置が果たされ得るように確認される。
【００４５】
この実施形態では、超音波振動子９は、同じサイズ又は異なるサイズの複数の圧電セラミック結晶を有する圧電セラミック結晶アレイを用いている。このアレイの駆動モードは、位相制御の多重チャネル信号の駆動モードであり、かくして、操作者は、焦点がより正確であり、超音波エネルギーがより適切であり得るように、患部の深さのような実際の状態に従って、超音波振動子９を駆動することができる。
【００４６】
本発明の超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されるとき、１セットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。他のセットの信号ワイヤー２５７は、電気的な駆動信号を２つの半導体の照明装置１７に夫々与える。
【００４７】
この発明の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００４８】
実施形態４
図６に示されているように、スロット１６が、超音波振動子９に形成されている。このスロット１６内には、超音波画像装置が固定されている。この実施形態では、超音波画像装置は、対象の組織を画像化して、本発明の超音波治療用のクランプにより果たされる治療を案内するように、Ｂモードの超音波探触子１８を用いている。このようなＢモード超音波探触子１８は、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とのいずれかのスロット１６内に装着されることができる。この実施形態では、Ｂモードの超音波探触子１８は、第１の療法アプリケータ６のスロット１６中に装着されている。
【００４９】
超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されるとき、Ｂモードの超音波探触子１８は、対象の組織を映像化するために使用され、この対象の組織は、映像化の結果に基づいて処置される。
【００５０】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００５１】
実施形態５
図７に示されているように、実際の使用では、超音波振動子の必要な焦点モードは、対象の組織の異なるサイズ並びに形状のために、異なる。ジョイント５と、第１の療法アプリケータ６又は第２の療法アプリケータ７との間には、９０°回動し得る回動ジョイント２２がある。第１の療法アプリケータ６又は第２の療法アプリケータ７は、この回動ジョイント２２を中心として自由に回動することができ、即ち、超音波を横方向又は縦方向に集束させることができる。
【００５２】
一方、ロック部材２６が、ハンドル１に加えられている。平行移動メカニズムがハンドル１の動きを受けて適切な位置に延びるとき、このロック部材２６は、２つのハンドル１の位置を固定するのに使用されることができる。
【００５３】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００５４】
実施形態６
図８に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムは、入れ子式のパイプ構造体、即ち入れ子式のパイプ部材２０を用いることができる。この入れ子式のパイプ部材２０は、互いに異なる直径を有し一緒に装着された中空のパイプを有している。自由に摺動並びに延びることができる小さい方の中空のパイプは、大きいパイプ内に装着されている（入れ子式アンテナの原理と同じ）。図９は、単一の入れ子式のパイプ２１の構造的な概略図である。各中空のパイプは、小径の中空のパイプが延出中に大径の中空のパイプから外に引き出されないように、制限用の突出部を有している。処置の必要性に従って、異なる直径を有した複数の中空のパイプが、与えられることができる。自由な摺動並びに延出を確実にするために、入れ子式のパイプ構造体２０は、異なる直径を有し互いに装着された少なくとも２つの単一の入れ子式のパイプ２１からなっている。３つの単一の入れ子式のパイプが、この実施形態に用いられている。
【００５５】
この実施形態では、超音波振動子９が、皮膚病、皮膚の表面の患部等のために、非焦点式の円形の圧電セラミック結晶を用いている。図１０に示されているように、超音波振動子９は、ブラケット１０に固定されている。超音波振動子９が、丸い形状であるために、互いに対向した２つの超音波療法アプリケータの形状も、また、丸い形状である。第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、これらに設けられる焦点距離調整装置１４を有しておらず、従って、ブラケット１０の形状は、実施形態１のものとは異なる。この実施形態では、ブラケット１０に支持脚部があり、この支持脚部は、ブラケットを固定並びに安定させ得るように超音波療法アプリケータに固定されている。
【００５６】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態１のものと同じである。
【００５７】
この実施形態では、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、ジョイント５によりハンドル１の２つのクランプ部分の２つの前端部に夫々固定されている。入れ子式のパイプ部材２０の２つの端部は、互いに対向した２つの接続チューブ３に夫々接続されている。この入れ子式のパイプ部材２０が、ハンドル１の動きを受けて延びるとき、第１の超音波療法アプリケータ６と第２の超音波療法アプリケータ７とは、常に平行状態を維持している。
【００５８】
実施形態７
図１１に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムが、入れ子式のパイプ部材２０を用いていることを除いて、この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態３のものと同じである。
【００５９】
実施形態８
図１２に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムが、入れ子式のパイプ部材２０を用いていることを除いて、この実施形態他の構造並びに使用方法は、実施形態４のものと同じである。
【００６０】
実施形態９
図１３に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムは、入れ子式のパイプ部材２０を用いている。更に、対象の組織に対する熱傷を回避するために、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、２つの超音波振動子９によりクランプされる対象の組織の側部に固定される温度センサー１９を有している。膜タイプの温度センサーは、軽くて薄いので、この実施形態の温度センサーは、膜タイプの温度センサーを用いている。
【００６１】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００６２】
図１４に示されているように、この実施形態の超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用される場合、一方のセットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。また、他方のセットの信号ワイヤー２５７が、温度監視信号を温度センサー１９に与える。検出された温度は、制御ユニット２５３により処理された後に、メインフレーム制御システム２５のディスプレイ２５１に表示される。この表示されたデータに基づいて、操作者は、処置を続けるかどうかを決定することができる。処置が停止される必要がある場合、処置を停止するように操作ノブ２５２を操作する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態１の構造的な概略図である。
【図２】本発明の実施形態１の超音波振動子９と焦点距離調整装置１４との構造的な概略図である。
【図３】本発明の実施形態１の構造的な概略図である。
【図４】本発明の実施形態２の構造的な概略図である。
【図５】本発明の実施形態３の構造的な概略図である。
【図６】本発明の実施形態４の構造的な概略図である。
【図７】本発明の実施形態５の構造的な概略図である。
【図８】本発明の実施形態６の構造的な概略図である。
【図９】本発明の実子形態６の単一の入れ子式のパイプ２１の構造的な概略図である。
【図１０】本発明の実施形態６の超音波療法アプリケータのブラケット１０と、このブラケットに設けられた超音波振動子９との構造的な概略図である。
【図１１】本発明の実施形態７の構造的な概略図である。
【図１２】本発明の実施形態８の構造的な概略図である。
【図１３】本発明の実施形態９の構造的な概略図である。
【図１４】本発明の実施形態とメインフレーム制御システム２５との組み合わされた使用を示す構造的な概略図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ハンドル、２…ピン、３…接続チューブ、４…摺動スリーブ、５…ジョイント、６…第１の療法アプリケータ、７…第２の療法アプリケータ、８…流体容器、９…超音波振動子、１０…ブラケット、１１…音響透過膜、１２…カバーボード、１３…ボルト、１４…焦点距離調整装置、１４１…ねじ、１４２…シールリング、１４３…シールナット、１４４…調整ノブ、１４５…固定ボルト、１５…リンクブロック、１６…スロット、１７…半導体の照明装置、１８…Ｂモードの超音波探触子、１９…温度センサー、２０…入れ子式のパイプ部材、２１…単一の入れ子式のパイプ、２２…回動ジョイント、２３…ロック部材、２４…小径の複数の出口のホース、２５…メインフレーム制御システム、２５１…ディスプレイ、２５２…操作ノブ、２５３…制御ユニット、２５４…水ポンプ、２５５…水タンク、２５６…キャスター、２５７…信号ワイヤー、２５８…戻りパイプ、２５９…取水パイプ、２６…大径の複数の出口のホース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器の技術分野に属し、高密度焦点式超音波治療用の装置、特に超音波治療用のクランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波、特に高密度焦点式超音波は、患者の診断や治療のために、医療産業で広く使用されている。高密度焦点式超音波療法は、超音波を患部に集束させることである。この患部には、高密度並びに連続の超音波エネルギーが形成され、瞬間的な熱的効果（６０℃ないし１００℃）、キャビテーション効果、機械的効果、並びに音響化学効果が生まれて、細胞膜並びに核膜を破壊してたんぱく質を凝固させる。従って、高密度焦点式超音波療法は、患部を選択的に凝固壊死させて、増殖、浸潤、並びに転移の可能性のある患部を取り除くことができる。更に、高密度焦点式超音波療法は、腫瘍切除に使用されるだけでなく、他の疾患の治療にも使用され、臨床使用に承認されている。
【０００３】
米国特許第５８８２３０２号、５９９３３８９号、並びに６０８３１５９号は、高密度焦点式超音波を使用した体内の止血術用の超音波装置を提供している。また、米国特許第６００７４９９号、並びに６４３２０６７号は、手術前に麻酔の組織領域を形成して手術時に血管出血を回避するように、高密度焦点式超音波を使用した外科用超音波装置を提供している。このような装置の超音波振動子は、焦点式超音波を発生させて患部の所定のポイントに連続的に照射する。焦点の治療の深さは、超音波振動子の位置を変更することにより変えることができる。
【０００４】
上述された米国特許により開示されている超音波装置は、高い血管新生の素質を有する組織の切除時に、ある程度、止血を与えることができるが、これら装置の使用において、幾つかの制限がある。第１に、操作者は、異なる外科的切開に従って大きいサイズの超音波振動子を手で同じ角度に連続的に移動させる必要がある。従って、操作手順が、非常に複雑であり、また、取り扱いを誤り易い。第２に、治療される組織が、柔軟で大きいとき、上述されたような装置により対象の組織に生じる圧力は、十分でなく、従って、対象の組織を効果的に切除することは、不可能である。また、対象の組織が制御され得ない場合、超音波エネルギーは、対象の組織に到達することができず、期待した止血が、得られない。第３に、上述された超音波装置は、患部内に一つの焦点のみを形成し、通常は、超音波エネルギーが、音響パスで減衰される。かくして、治療中に相対的に厚みのある組織（例えば、肝臓並びに脾臓）を凝固壊死させるのには長い時間がかかり、従って、コストが増える。
【発明の開示】
【０００５】
上述されたような従来技術の欠点のために、技術的な問題は、コンパクトな構造、簡単な操作、低い治療コスト、患者の過度の失血を回避するように患部を素早く凝固壊死させる機能、並びに広い用途を有した超音波治療用のクランプを提供することにより本発明で解決される。
【０００６】
技術的な問題を解決する技術的な解決策は、以下の通りである。即ち、超音波治療用のクランプが、超音波療法アプリケータと、これら超音波療法アプリケータに接続されたハンドルとを有している。これらハンドルは、クランプ形状である。互いにオーバーラップしている中央軸線を有する２つの超音波療法アプリケータが、クランプ形状のハンドルの２つのクランプ部分に互いに面するように夫々装着されている。クランプ部分と一緒に移動するときにこれら２つの超音波療法アプリケータを平行に維持するための平行移動メカニズムが、２つのクランプ部分間に接続されている。
【０００７】
この超音波療法用のクランプは、接続チューブを更に有している。これら接続チューブの一端部は、超音波療法アプリケータに接続され、他端部は、クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続されている。また、前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ間に接続されている。
【０００８】
好ましくは、前記接続チューブは、ジョイントを介してクランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続されている。接続チューブとジョイントとを接続している一端部の所に、流体並びに電気信号用の通路がある。流体用の通路は、治療中に超音波振動子を冷却するように、本発明では冷却通路として使用されている。この冷却流体は、通常、液体水である。
【０００９】
実際の使用では、対象の組織のサイズ並びに形状が異なるので、前記ジョイントは、回動ジョイントにより超音波療法アプリケータに接続されることができる。この回動ジョイントは、自由に回動することができるので、超音波療法アプリケータは、回動ジョイントを中心として自由に回動することができ、即ち、超音波を横方向又は縦方向に集中させることができる。
【００１０】
前記平行移動メカニズムは、２つの超音波療法アプリケータの焦点領域が、治療用のクランプのいずれの開成度でも同じ直線上にあることを可能にしている。即ち、平行移動メカニズムは、２つのアプリケータの中央軸線を、常に、互いにオーバーラップし続けることができる。かくして、高密度超音波エネルギーが治療のために必要とされたとき、超音波エネルギーは、収集されることができ、即ち、２つのアプリケータは、同じ患部に同時に超音波エネルギーを与える。従って、療法効果が、向上されることができる。治療中に、本発明のアプリケータを使用して厚みのある患部（例えば、肝臓又は膵臓）を凝固壊死させる時間は、従来技術の超音波アプリケータを使用したものよりも非常に短い。従って、治療コストが減じられる。これと同時に、超音波エネルギーは、２つ以上の超音波アプリケータから照射され、他の内臓が傷つけられることはない。
【００１１】
前記平行移動メカニズムは、互いにヒンジ接続された複数のリンクブロックにより形成された平行四辺形の伸縮式メカニズムを有することができる。前記接続チューブには、前後に摺動する摺動スリーブがある。平行移動メカニズムの外側部分の一方のコーナーの所のリンクブロックは、前記摺動スリーブとヒンジ接続され、また、外側部分の他方のコーナーの所のリンクブロックは、前記クランプ部分に固定されている。
【００１２】
前記平行移動メカニズムは、直径が異なる大径の中空のパイプと小径の中空のパイプとを有する入れ子式のパイプ部材であり得る。小さい中空のパイプは、大径の中空のパイプ内に収容され、延出並びに摺動することができる。
【００１３】
前記超音波療法アプリケータは、超音波振動子と、流体容器とを有している。超音波振動子は、流体容器中に配置され、この流体容器の開口部分には、音響透過膜が、気密装置により固定されている。
【００１４】
前記流体は、脱気水であることが好ましい。前記超音波振動子は、実際の必要に応じて、焦点式又は非焦点式の超音波振動子を用いることができる。かくして、本発明の装置は、腫瘍、皮膚病等の他の病気を治療するために広く使用されることができる。
【００１５】
前記流体容器中には、ブラケットが設けられ、このブラケットに、超音波振動子が配置されている。好ましくは、流体容器には、更に、焦点距離調整装置が設けられている。流体容器中に延びている焦点距離調整装置の一端部は、ブラケットに接続されている。
【００１６】
この焦点距離調整装置は、前記ブラケットに接続されたねじと、ねじにカバーされたシールリング並びにシールナットと、このシールナットに設けられた調整ノブと、この調整ノブに設けられた固定ボルトとを有することができる。前記シールリングは、流体容器の外壁に密着している。
【００１７】
前記超音波振動子には、超音波治療の案内アッセンブリを装着するためのスロットが形成されている。この案内アッセンブリは、半導体の照明装置、又は、Ｂモードの超音波探触子であり得る。この半導体の照明装置は、スロット内に固定され、正確な治療を行うように超音波振動子を案内するために使用される。治療の前に、半導体の照明装置から照射される光線の位置に従って、操作者は、超音波振動子を対象の組織の表面に位置させることができる。また、超音波振動子の焦点/ラインとダイオードの光線との交差ポイントは、確認される。このようなＢモードの超音波接触子の超音波映像装置は、対象の組織を映像化して超音波治療を案内するように、前記スロット内に固定されることができる。
【００１８】
対象の組織に対する熱傷を回避するために、超音波療法アプリケータは、前記２つの超音波振動子の対向した側部（即ち、超音波振動子によりクランプされる対象の組織の側）に固定された温度センサーを更に有している。膜タイプの温度センサーは、軽くて薄いので、温度センサーは、膜タイプの温度センサーであることが好ましい。
【００１９】
前記ハンドルを固定するためのロック部材が、２つのハンドル間に設けられることができる。かくして、ハンドルにより駆動される平行移動メカニズムが、予め決定された位置に延びた後、ロック部材は、治療の利便性のために２つのハンドルの現在の位置を固定するのに使用されることができる。
【００２０】
本発明では、高い血管新生の素質を有する組織（例えば、脾臓、）の切除の前に、高密度焦点式超音波が、切除されるエリアと保存されるエリアとの間に凝固壊死エリアを生じさせるために与えられる。従って、肝臓のような組織の切除の間に、この凝固壊死エリアは、メスにより切除されるエリアとしてみなされる。本発明の治療用のクランプの構造は、操作者による簡単な手動操作を与えている。２つのクランプの操作により、２つの超音波療法アプリケータは、対象の組織をしっかりとクランプすることができる。かくして、対象の組織は、効果的に制御されることができる。このような切除は、過度の失血を生じさせず、かくして、輸血の可能性を低減し、また、手術後の合併症の発生も、減じられる。更に、本発明の２つの超音波療法アプリケータは、同時に動作することができ、これにより、切開の凝固壊死を生じさせる時間は短くされ、対象の組織の止血は確実にされる。
【００２１】
本発明は、また、構造がコンパクトであり、治療コストが低く、並びに広い用途（異なる使用を有した超音波振動子が、異なる必要性に従って選択されることができる）を有するなどの他の効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１ないし１２に示されているように、本発明は、ハンドル１と、互いに対面するように配置された２つの超音波療法アプリケータと、これら２つの超音波療法アプリケータをクランプ部分と一緒に移動させるときに互いに平行に維持するための平行移動メカニズムとを有している。前記ハンドル１は、クランプ形状である。２つの超音波療法アプリケータは、このクランプ形状のハンドル１の２つの前端部に互いに対面するように夫々装着され、また、２つのアプリケータの中央軸は、互いにオーバーラップしている。
【００２３】
前記超音波療法アプリケータは、超音波振動子９と、流体容器８とを有している。この超音波振動子９は、流体容器８中に配置されている。この流体容器８の開口部分には、音響透過膜１１が、気密装置により固定されている。
【００２４】
前記超音波振動子９は、焦点又は非焦点式の超音波振動子を用いることができる。このような焦点式の振動子は、手術時に止血するため、また、例えば肝臓がん、骨肉腫、深部の筋肉腫等の組織の深い患部を治療するために、主に使用される。焦点式の超音波振動子は、焦点を合わせるためのレンズを有した単一の円形の圧電セラミック結晶であっても良いし、単一の球面又は単一のアーク面の圧電セラミックク結晶であっても良いし、同じサイズ又は異なるサイズの複数の圧電セラミック結晶を有した圧電セラミック結晶アレイであっても良い。このような超音波振動子の駆動モードは、位相制御時に、単一チャネルの信号の駆動モードであっても良いし、多重チャネルの信号の駆動モードであっても良い。また、非焦点式の超音波振動子は、皮膚病、並びに、皮膚の表面の患部のために主に使用される。この非焦点式の超音波振動子は、単一の平坦な圧電セラミック結晶であっても良いし、同じサイズ又は異なるサイズの複数の平坦な圧電セラミック結晶を有する圧電セラミック結晶アレイであっても良い。このような超音波振動子の駆動モードは、位相制御時に、単一チャネルの信号の駆動モードであっても良いし、多重チャネルの信号の駆動モードであっても良い。
【００２５】
また、前記超音波振動子９には、スロット１６が形成されている。このスロット１６中には、超音波治療を案内するための半導体の照明装置又はＢモードの超音波探触子が固定されることができる。また、２つのハンドル間には、これらハンドルを固定するためのロック部材が設けられることができる。
【００２６】
好ましくは、前記超音波療法アプリケータは、２つの超音波振動子によりクランプされる対象の組織の側面に固定される温度センサー１９を更に有している。
【００２７】
前記超音波療法アプリケータは、接続チューブ３を更に有している。この接続チューブの一端部は、前記流体容器８に接続され、他端部は、ジョイント５を介してクランプ形状のハンドル１のクランプ部分に接続されている。前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ３間に接続されている。チューブ３とジョイント５とが接続されている一端部には、流体並びに電気信号のための通路がある。流体並びに電気信号のためのこれら通路の両方は、超音波療法アプリケータに接続されている。
【００２８】
本発明は、好ましい実施形態と添付図面とを参照して以下に更に説明される。
【００２９】
実施形態１：
図１に示されているように、本発明は、ハンドル１と、超音波療法アプリケータと、平行移動メカニズムとを有している。前記ハンドル１は、クランプ形状であり、このハンドル１の２つのクランプ部分は、ピン２により互いに接続されている。このクランプ形状のハンドル１の２つの前端部に互いに対面するように装着された２つの超音波療法アプリケータ、即ち、第１の超音波アプリケータ６と第２の超音波アプリケータ７とがある。これら２つのアプリケータの中心軸は、互いに重なっている。
【００３０】
この第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７との各々は、流体容器８と、超音波振動子９と、音響透過膜１１と、カバーボード１２と、接続チューブ３とを有している。この接続チューブ３は、一端部が、超音波振動子９に接続され、他端部が、ハンドル１のクランプ部分に接続されている。超音波振動子９は、流体容器８中に配置されている。また、前記音響透過膜１１は、気密装置、即ちカバーボード１２を介して、流体容器８の開口部分に固定されている。また、流体容器８には、脱気水が充填されている。この実施形態では、流体は、純水である。この超音波振動子は、焦点を合わせ得る単一の球面の圧電セラミック結晶を用い、小さなサイズを有する深い患部を処置するのに使用される。
【００３１】
図２に示されているように、前記超音波振動子９は、ブラケット１０に配置されている。このブラケット１０には、超音波振動子９の焦点距離調整装置１４が接続されている。この焦点距離調整装置１４は、前記流体容器８に配置されている。
【００３２】
前記焦点距離調整装置１４は、ねじ１４１と、シールリング１４２と、シールナット１４３と、調整ノブ１４４と、固定ボルト１４５とを有している。前記ねじ１４１の突出部を有する端部は、ねじ接続によりブラケット１０に接続され、また、ねじ１４１の他端部は、流体容器８に通じ、シールナット１４３に接続されている。調整ノブ１４４は、固定ボルト１４５により固定されている。シールを確実にするために、ねじ１４１が流体容器８の外壁に通じる外側に、シールリング１４２が導入されている。調整ノブ１４４を回転させると、ブラケット１０は、ねじ１４１の動きを受けて前後に移動し、従って、このブラケット１０に配置された超音波振動子９が、前後に移動する。焦点距離調整装置を有するこの種の超音波振動子は、組織が同じ厚さを有する場合に、患部の異なる処置の深さを満足させることができる。
【００３３】
前記第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７との超音波振動子９は、同じ振動数又は異なる振動数を有することができ、これら２つの超音波振動子は、２セットの駆動装置により夫々駆動される。実際の状況に従えば、処置は、１つのアプリケータだけを使用しても良いし、２つのアプリケータを同時に使用しても良い。
【００３４】
本発明の超音波治療用のクランプのクランプ部分のいずれの開成度で２つの超音波療法アプリケータを互いに平行に維持するのを確実にするために、即ち、２つのアプリケータの中心軸線を常に同じラインにするのを確実にするために、平行移動メカニズムが、前記ハンドル１の２つのクランプ部分間に設けられている。
【００３５】
この平行移動メカニズムを実現する多くの方法がある。図１に示されているように、平行四辺形の伸縮式メカニズムが、この実施形態に用いられている。平行四辺形は、頂点がどのように移動したとしても平行四辺形を常に維持するので、平行四辺形の対辺は、いつでも平行状態を維持する。この平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの接続チューブ３間に接続され、ピンにより互いにヒンジ接続された複数のリンクブロック１５を有している。この平行移動メカニズムの最外端部の一方のコーナーの所のリンクブロック１５は、接続チューブ３に設けられ前後に摺動し得る摺動スリーブ４とヒンジ接続されている。また、平行移動メカニズムの最外端部の他方のコーナーの所のリンクブロック１５は、前記クランプ部分に固定されている。摺動スリーブ４は、平行移動メカニズムが外力を受けて自由に延びるのを可能にする主要部分である。
【００３６】
前記第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、互いに対向した２つの接続チューブ３に夫々固定されているので、２つの接続チューブ３の両方は、ハンドル１のクランプ部分がどれ程の開成度であっても、常に平行を維持する。かくして、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、常に平行に移動することができる。クランプ部分は、超音波アプリケータに接続されたジョイント５とヒンジ接続されているので、ハンドル１の開閉が、２つの超音波アプリケータの平行移動のための動力源を形成している。
【００３７】
図１に示されているように、前記接続チューブ３は、流体容器８の側壁を通って、流体容器８にしっかりと接続されている。この接続チューブ３の他端部は、ジョイント５によりハンドル１のクランプ部分に接続されている。図３に示されているように、ジョイント５には３つの通路があり、これら全ての通路は、超音波療法アプリケータに接続され、取水チャネル、戻りチャネル、並びに超音波療法アプリケータ９の電気信号のためのチャネルとして夫々使用されている。従って、ジョイント５は、摺動スリーブ４用の支持部、並びに、本発明の回路並びに水用のチャネルである。この実施形態では、前記取水チャネルと戻りチャネルとは、流体容器８に接続されている。この流体容器８内の純水は、超音波振動子９用の冷却液並びに超音波接触媒質として使用されることができる。処置中に超音波振動子９により発生された熱は、この冷却液により、素早く除去されることができる。
【００３８】
この実施形態では、処置用のクランプ部分の移動ジョイントの全ては、ピン２の接続を用いている。このようなピン接続を用いる目的は、移動ジョイントの所で一次元のみの回転が生じ多次元での移動が制限されて、クランプ部分が開閉するたびに超音波療法アプリケータがバランスを維持するように、捩れ、振動等が、本発明で生じないことを確実にすることである。
【００３９】
図１４に示されているように、この実施形態の超音波治療用のクランプは、外部のメインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されることができる。２つの小径の複数の出口のホース２４が、２つのジョイント５に夫々接続されている。そして、これら２つの小径の複数の出口のホース２４は、コネクタを介して大径の複数の出口のホース２６に接続されている。この大径の複数の出口のホース２６内には、２つの複数の出口のホース２４の通路と連通した通路がある。この大径の複数の出口のホース２６は、メインフレーム制御システム２５に接続されている。
【００４０】
図１４に示されているように、前記メインフレーム制御システム２５では、信号ワイヤー２５７が、電気信号を超音波振動子９に与えるように、制御ユニット２５３に接続されている。水ポンプ２５４が、水タンク２５５上に位置され、制御ユニット２５３に接続されている。この制御ユニット２５３の制御を受けて、水タンク２５５中の純水は、取水パイプ２５９中に入ることができる。この取水パイプ２５９は、前記大きな複数の出口のホース２６の取水通路に接続され、純水が、最終的に、戻りパイプ２５８を通して水タンク２５５に戻る。
【００４１】
図１４に示されているように、本実施形態の処置用のクランプが使用されるとき、最初に、メインフレーム制御システム２５を対象の組織に近づけ得るようにキャスター２５６を押す。処置に要する超音波療法アプリケータの数は、外科手術の必要性に従って決定されなければならない。例えば、２つの超音波療法アプリケータが、処置中に同時に使用されるように選択されることができ、そして、ハンドル１の動作により、これら２つのアプリケータは、対象の組織をしっかりとクランプすることができる。超音波振動子９の焦点距離は、焦点距離調整装置１４により調整される。ジョイント５の３つの通路では、制御ユニット２５３の制御を受けて、所定のセットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。一方、超音波振動子９の冷却液並びに超音波接触媒質としての役割を果たしている純水は、取水パイプ２５９を通して流体容器８中に入力される。この水を最良に使用するために、純水は、最終的に、戻りパイプ２５８を通して戻る。前記平行移動メカニズムが、ハンドル１の動きを受けて延びるとき、２つのアプリケータは、常に平行状態を維持する。超音波振動子９は、超音波エネルギーを放射し、最終的に、対象の組織内に凝固壊死エリアを形成する。本発明が止血のために使用される場合、集束された超音波は、切除されるエリアと保存されるエリアとの間に凝固壊死エリアを生じさせるように適用される。組織の壊死は、この凝固壊死エリア内で生じ、血液は、凝固される。医者が、患部をメスで切除するとき（例えば、肝組織等の切除）、このような切除は、過度の失血をもたらすことはなく、輸血の可能性が減じられ、手術後の合併症の発生も、低減される。患部が、処置されるべき腫瘍である場合、最終的に、本発明は、増殖、浸潤、並びに転移の可能性の患部を切除する。
【００４２】
実施形態２
図４に示されているように、この実施形態と実施形態１との間の主な違いは、以下の点、即ち、この実施形態の超音波振動子が、焦点式の単一のアーク面の圧電セラミック結晶を用いている点である。この種の超音波振動子は、主に、手術中の止血のため、並びに、深部及び大きなサイズの患部を処置するために使用される。同時に、この実施形態では、２つの超音波療法アプリケータが、これらアプリケータに設けられる焦点距離調整装置１４を有しておらず、従って、超音波振動子９のブラケット１０の形状は、実施形態１のものとは異なる。この実施形態では、ブラケット１０には支持脚部があり、この支持脚部は、ブラケットをより固定並びに安定させるように超音波療法アプリケータに固定されている。
【００４３】
この実施形態の構造並びに使用方法は、実施形態１のものと同じである。
【００４４】
実施形態３：
図５に示されているように、この実施形態では、スロット１６が、２つの超音波振動子９に夫々形成されている。これらスロット内には、半導体の照明装置１７が、正確な処置を果たすために超音波振動子９を案内するように、ボンディングにより固定されている。処置の前に、半導体の照明装置１７から放射される光線の位置に従って、操作者は、対象の組織の表面に超音波アプリケータを位置させることができ、療法アプリケータの焦点エリアと、半導体の照明装置１７の光線の位置との交差ポイントは、正確な処置が果たされ得るように確認される。
【００４５】
この実施形態では、超音波振動子９は、同じサイズ又は異なるサイズの複数の圧電セラミック結晶を有する圧電セラミック結晶アレイを用いている。このアレイの駆動モードは、位相制御の多重チャネル信号の駆動モードであり、かくして、操作者は、焦点がより正確であり、超音波エネルギーがより適切であり得るように、患部の深さのような実際の状態に従って、超音波振動子９を駆動することができる。
【００４６】
本発明の超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されるとき、１セットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。他のセットの信号ワイヤー２５７は、電気的な駆動信号を２つの半導体の照明装置１７に夫々与える。
【００４７】
この発明の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００４８】
実施形態４
図６に示されているように、スロット１６が、超音波振動子９に形成されている。このスロット１６内には、超音波画像装置が固定されている。この実施形態では、超音波画像装置は、対象の組織を画像化して、本発明の超音波治療用のクランプにより果たされる治療を案内するように、Ｂモードの超音波探触子１８を用いている。このようなＢモード超音波探触子１８は、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とのいずれかのスロット１６内に装着されることができる。この実施形態では、Ｂモードの超音波探触子１８は、第１の療法アプリケータ６のスロット１６中に装着されている。
【００４９】
超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用されるとき、Ｂモードの超音波探触子１８は、対象の組織を映像化するために使用され、この対象の組織は、映像化の結果に基づいて処置される。
【００５０】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００５１】
実施形態５
図７に示されているように、実際の使用では、超音波振動子の必要な焦点モードは、対象の組織の異なるサイズ並びに形状のために、異なる。ジョイント５と、第１の療法アプリケータ６又は第２の療法アプリケータ７との間には、９０°回動し得る回動ジョイント２２がある。第１の療法アプリケータ６又は第２の療法アプリケータ７は、この回動ジョイント２２を中心として自由に回動することができ、即ち、超音波を横方向又は縦方向に集束させることができる。
【００５２】
一方、ロック部材２６が、ハンドル１に加えられている。平行移動メカニズムがハンドル１の動きを受けて適切な位置に延びるとき、このロック部材２６は、２つのハンドル１の位置を固定するのに使用されることができる。
【００５３】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００５４】
実施形態６
図８に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムは、入れ子式のパイプ構造体、即ち入れ子式のパイプ部材２０を用いることができる。この入れ子式のパイプ部材２０は、互いに異なる直径を有し一緒に装着された中空のパイプを有している。自由に摺動並びに延びることができる小さい方の中空のパイプは、大きいパイプ内に装着されている（入れ子式アンテナの原理と同じ）。図９は、単一の入れ子式のパイプ２１の構造的な概略図である。各中空のパイプは、小径の中空のパイプが延出中に大径の中空のパイプから外に引き出されないように、制限用の突出部を有している。処置の必要性に従って、異なる直径を有した複数の中空のパイプが、与えられることができる。自由な摺動並びに延出を確実にするために、入れ子式のパイプ構造体２０は、異なる直径を有し互いに装着された少なくとも２つの単一の入れ子式のパイプ２１からなっている。３つの単一の入れ子式のパイプが、この実施形態に用いられている。
【００５５】
この実施形態では、超音波振動子９が、皮膚病、皮膚の表面の患部等のために、非焦点式の円形の圧電セラミック結晶を用いている。図１０に示されているように、超音波振動子９は、ブラケット１０に固定されている。超音波振動子９が、丸い形状であるために、互いに対向した２つの超音波療法アプリケータの形状も、また、丸い形状である。第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、これらに設けられる焦点距離調整装置１４を有しておらず、従って、ブラケット１０の形状は、実施形態１のものとは異なる。この実施形態では、ブラケット１０に支持脚部があり、この支持脚部は、ブラケットを固定並びに安定させ得るように超音波療法アプリケータに固定されている。
【００５６】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態１のものと同じである。
【００５７】
この実施形態では、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、ジョイント５によりハンドル１の２つのクランプ部分の２つの前端部に夫々固定されている。入れ子式のパイプ部材２０の２つの端部は、互いに対向した２つの接続チューブ３に夫々接続されている。この入れ子式のパイプ部材２０が、ハンドル１の動きを受けて延びるとき、第１の超音波療法アプリケータ６と第２の超音波療法アプリケータ７とは、常に平行状態を維持している。
【００５８】
実施形態７
図１１に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムが、入れ子式のパイプ部材２０を用いていることを除いて、この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態３のものと同じである。
【００５９】
実施形態８
図１２に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムが、入れ子式のパイプ部材２０を用いていることを除いて、この実施形態他の構造並びに使用方法は、実施形態４のものと同じである。
【００６０】
実施形態９
図１３に示されているように、この実施形態の平行移動メカニズムは、入れ子式のパイプ部材２０を用いている。更に、対象の組織に対する熱傷を回避するために、第１の療法アプリケータ６と第２の療法アプリケータ７とは、２つの超音波振動子９によりクランプされる対象の組織の側部に固定される温度センサー１９を有している。膜タイプの温度センサーは、軽くて薄いので、この実施形態の温度センサーは、膜タイプの温度センサーを用いている。
【００６１】
この実施形態の他の構造並びに使用方法は、実施形態２のものと同じである。
【００６２】
図１４に示されているように、この実施形態の超音波治療用のクランプが、メインフレーム制御システム２５と組み合わせて使用される場合、一方のセットの信号ワイヤー２５７が、電気的な駆動信号を２つの超音波振動子９に夫々与える。また、他方のセットの信号ワイヤー２５７が、温度監視信号を温度センサー１９に与える。検出された温度は、制御ユニット２５３により処理された後に、メインフレーム制御システム２５のディスプレイ２５１に表示される。この表示されたデータに基づいて、操作者は、処置を続けるかどうかを決定することができる。処置が停止される必要がある場合、処置を停止するように操作ノブ２５２を操作する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態１の構造的な概略図である。
【図２】本発明の実施形態１の超音波振動子９と焦点距離調整装置１４との構造的な概略図である。
【図３】本発明の実施形態１の構造的な概略図である。
【図４】本発明の実施形態２の構造的な概略図である。
【図５】本発明の実施形態３の構造的な概略図である。
【図６】本発明の実施形態４の構造的な概略図である。
【図７】本発明の実施形態５の構造的な概略図である。
【図８】本発明の実施形態６の構造的な概略図である。
【図９】本発明の実子形態６の単一の入れ子式のパイプ２１の構造的な概略図である。
【図１０】本発明の実施形態６の超音波療法アプリケータのブラケット１０と、このブラケットに設けられた超音波振動子９との構造的な概略図である。
【図１１】本発明の実施形態７の構造的な概略図である。
【図１２】本発明の実施形態８の構造的な概略図である。
【図１３】本発明の実施形態９の構造的な概略図である。
【図１４】本発明の実施形態とメインフレーム制御システム２５との組み合わされた使用を示す構造的な概略図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ハンドル、２…ピン、３…接続チューブ、４…摺動スリーブ、５…ジョイント、６…第１の療法アプリケータ、７…第２の療法アプリケータ、８…流体容器、９…超音波振動子、１０…ブラケット、１１…音響透過膜、１２…カバーボード、１３…ボルト、１４…焦点距離調整装置、１４１…ねじ、１４２…シールリング、１４３…シールナット、１４４…調整ノブ、１４５…固定ボルト、１５…リンクブロック、１６…スロット、１７…半導体の照明装置、１８…Ｂモードの超音波探触子、１９…温度センサー、２０…入れ子式のパイプ部材、２１…単一の入れ子式のパイプ、２２…回動ジョイント、２３…ロック部材、２４…小径の複数の出口のホース、２５…メインフレーム制御システム、２５１…ディスプレイ、２５２…操作ノブ、２５３…制御ユニット、２５４…水ポンプ、２５５…水タンク、２５６…キャスター、２５７…信号ワイヤー、２５８…戻りパイプ、２５９…取水パイプ、２６…大径の複数の出口のホース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波療法アプリケータを具備する超音波治療用のクランプにおいて、超音波療法アプリケータに接続されているクランプ形状のハンドルと、互いにオーバーラップしている中央軸線を有し、前記クランプ形状のハンドルの２つのクランプ部分に互いに面するように夫々装着されている２つの前記超音波療法アプリケータと、前記クランプ部分と一緒に移動するときに前記２つの超音波療法アプリケータを平行に維持するための、２つのクランプ部分間に接続された平行移動メカニズムとを具備していることを特徴とする超音波治療用のクランプ。
【請求項２】
前記超音波療法アプリケータの各々は、接続チューブを更に有し、この接続チューブは、一端部が、超音波療法アプリケータに接続され、他端部が、前記クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続され、また、前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの前記接続チューブ間に接続されていることを特徴とする請求項１の超音波治療用のクランプ。
【請求項３】
前記接続チューブの各々は、ジョイントにより、前記クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続され、この接続チューブとジョイントとの接続部分の所には、流体並びに電気信号用の通路があり、これら流体並びに電気信号用の通路は、前記超音波療法アプリケータに接続されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項４】
前記接続チューブの各々は、回動ジョイントにより、前記超音波療法アプリケータに接続されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項５】
前記平行移動メカニズムは、互いにヒンジ接続された複数のリンクブロックにより形成された平行四辺形の伸縮式メカニズムを有し、また、前記接続チューブには、前後に摺動し得る摺動スリーブが設けられ、平行移動メカニズムの外端部の一方のコーナーの所の前記リンクブロックは、前記摺動スリーブとヒンジ接続され、また、平行移動メカニズムの外端部の他方のコーナーの所の前記リンクブロックは、前記クランプ部分に固定されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項６】
前記平行移動メカニズムは、大径の中空のパイプと、この大径の中空のパイプ中に収容され延出並びに摺動可能である小径の中空のパイプとを有している入れ子式のパイプ部材であることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項７】
前記超音波療法アプリケータの各々は、超音波振動子と、流体を収容する流体容器とを有し、前記超音波振動子は、流体容器中に配置され、この流体容器の開口部分には、音響透過膜が、気密装置により固定されていることを特徴とする請求項１の超音波治療用のクランプ。
【請求項８】
前記流体は、脱気水であることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項９】
前記超音波振動子は、焦点又は非焦点式の超音波振動子を用いていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１０】
前記流体容器中には、ブラケットが設けられ、このブラケットに、前記超音波振動子が配置されていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１１】
前記流体容器には、焦点距離調整装置が設けられ、流体容器中へと延びているこの焦点距離調整装置の一端部は、前記ブラケットに接続されていることを特徴とする請求項１０の超音波治療用のクランプ。
【請求項１２】
前記焦点距離調整装置は、前記ブラケットに接続されたねじと、このねじにカバーされたシールリング並びにシールナットと、このシールナットに設けられた調整ノブと、この調整ノブに設けられた固定ボルトとを有することが可能であり、前記シールリングは、前記流体容器の外壁に密着していることを特徴とする請求項１１の超音波治療用のクランプ。
【請求項１３】
前記超音波振動子には、超音波治療の案内アッセンブリを装着するためのスロットが形成されていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１４】
前記超音波治療の案内アッセンブリは、半導体の照明装置、又は、Ｂモードの超音波探触子であることを特徴とする請求項１３の超音波治療用のクランプ。
【請求項１５】
前記超音波療法アプリケータは、２つの超音波振動子の互いに対向した側部に固定された温度センサーを更に有していることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１６】
２つの前記ハンドル間には、ハンドルの位置を固定するためのロック部材が設けられていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１】
超音波療法アプリケータを具備する超音波治療用のクランプにおいて、超音波療法アプリケータに接続されているクランプ形状のハンドルと、互いにオーバーラップしている中央軸線を有し、前記クランプ形状のハンドルの２つのクランプ部分に互いに面するように夫々装着されている２つの前記超音波療法アプリケータと、前記クランプ部分と一緒に移動するときに前記２つの超音波療法アプリケータを平行に維持するための、２つのクランプ部分間に接続された平行移動メカニズムとを具備していることを特徴とする超音波治療用のクランプ。
【請求項２】
前記超音波療法アプリケータの各々は、接続チューブを更に有し、この接続チューブは、一端部が、超音波療法アプリケータに接続され、他端部が、前記クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続され、また、前記平行移動メカニズムは、互いに対向した２つの前記接続チューブ間に接続されていることを特徴とする請求項１の超音波治療用のクランプ。
【請求項３】
前記接続チューブの各々は、ジョイントにより、前記クランプ形状のハンドルのクランプ部分に接続され、この接続チューブとジョイントとの接続部分の所には、流体並びに電気信号用の通路があり、これら流体並びに電気信号用の通路は、前記超音波療法アプリケータに接続されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項４】
前記接続チューブの各々は、回動ジョイントにより、前記超音波療法アプリケータに接続されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項５】
前記平行移動メカニズムは、互いにヒンジ接続された複数のリンクブロックにより形成された平行四辺形の伸縮式メカニズムを有し、また、前記接続チューブには、前後に摺動し得る摺動スリーブが設けられ、平行移動メカニズムの外端部の一方のコーナーの所の前記リンクブロックは、前記摺動スリーブとヒンジ接続され、また、平行移動メカニズムの外端部の他方のコーナーの所の前記リンクブロックは、前記クランプ部分に固定されていることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項６】
前記平行移動メカニズムは、大径の中空のパイプと、この大径の中空のパイプ中に収容され延出並びに摺動可能である小径の中空のパイプとを有している入れ子式のパイプ部材であることを特徴とする請求項２の超音波治療用のクランプ。
【請求項７】
前記超音波療法アプリケータの各々は、超音波振動子と、流体を収容する流体容器とを有し、前記超音波振動子は、流体容器中に配置され、この流体容器の開口部分には、音響透過膜が、気密装置により固定されていることを特徴とする請求項１の超音波治療用のクランプ。
【請求項８】
前記流体は、脱気水であることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項９】
前記超音波振動子は、焦点又は非焦点式の超音波振動子を用いていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１０】
前記流体容器中には、ブラケットが設けられ、このブラケットに、前記超音波振動子が配置されていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１１】
前記流体容器には、焦点距離調整装置が設けられ、流体容器中へと延びているこの焦点距離調整装置の一端部は、前記ブラケットに接続されていることを特徴とする請求項１０の超音波治療用のクランプ。
【請求項１２】
前記焦点距離調整装置は、前記ブラケットに接続されたねじと、このねじにカバーされたシールリング並びにシールナットと、このシールナットに設けられた調整ノブと、この調整ノブに設けられた固定ボルトとを有することが可能であり、前記シールリングは、前記流体容器の外壁に密着していることを特徴とする請求項１１の超音波治療用のクランプ。
【請求項１３】
前記超音波振動子には、超音波治療の案内アッセンブリを装着するためのスロットが形成されていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１４】
前記超音波治療の案内アッセンブリは、半導体の照明装置、又は、Ｂモードの超音波探触子であることを特徴とする請求項１３の超音波治療用のクランプ。
【請求項１５】
前記超音波療法アプリケータは、２つの超音波振動子の互いに対向した側部に固定された温度センサーを更に有していることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【請求項１６】
２つの前記ハンドル間には、ハンドルの位置を固定するためのロック部材が設けられていることを特徴とする請求項７の超音波治療用のクランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２００９−５２３５０７（Ｐ２００９−５２３５０７Ａ）
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５０６０７（Ｐ２００８−５５０６０７）
【出願日】平成１８年７月１７日（２００６．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００１７１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８２４２２
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０７２３２０８７）チョンチン・ハイフ（エイチアイエフユー）・テクノロジー・カンパニー・リミテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１７日（２００６．７．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＣＮ２００６／００１７１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０８２４２２
【国際公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（５０７２３２０８７）チョンチン・ハイフ（エイチアイエフユー）・テクノロジー・カンパニー・リミテッド (11)
【Ｆターム（参考）】
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