超音波照射デバイスおよび超音波照射装置
【課題】照射対象によって容器を換えるだけで、超音波を使用した様々なアプリケーションに対応する。
【解決手段】一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜５を有し、超音波を伝播する超音波伝播液１６を貯留する容器３を着脱可能に取り付けて開口を閉塞する超音波照射デバイス２であって、容器３を取り付けた状態で、該容器３内において超音波透過膜５に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面７を備える超音波素子８と、容器３を取り付けた状態で、該容器３内に存在する気泡を超音波素子８から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部１３とを備える超音波照射デバイス２を提供する。
【解決手段】一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜５を有し、超音波を伝播する超音波伝播液１６を貯留する容器３を着脱可能に取り付けて開口を閉塞する超音波照射デバイス２であって、容器３を取り付けた状態で、該容器３内において超音波透過膜５に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面７を備える超音波素子８と、容器３を取り付けた状態で、該容器３内に存在する気泡を超音波素子８から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部１３とを備える超音波照射デバイス２を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波照射デバイスおよび超音波照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、焦点領域に超音波を照射し治療を行う超音波照射デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この超音波照射デバイスでは、超音波を発生する送受波器と超音波を透過させるカップリング膜とを備えたアプリケータ内に超音波伝播液を充満させており、異なる照射対象の治療を行う場合には、アプリケータを送受波器ごと交換することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献の超音波照射デバイスでは、超音波を発生する送受波器を含むアプリケータを照射対象ごとに用意しなければならず、照射対象が多数に及ぶ場合にはコストが高く付くという不都合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コストで多数の照射対象に適用することができる超音波照射デバイスおよび超音波照射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器を着脱可能に取り付けて前記開口を閉塞する超音波照射デバイスであって、前記容器を取り付けた状態で、該容器内において前記超音波透過膜に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面を備える超音波素子と、前記容器を取り付けた状態で、該容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部とを備える超音波照射デバイスを提供する。
【０００７】
本発明によれば、超音波伝播液を貯留した容器の開口を閉塞するように取り付けると、超音波素子の射出面と容器内の超音波透過膜とが対向配置され、超音波の射出領域が超音波伝播液で満たされる。したがって、超音波素子の射出面から超音波が射出されると、超音波は超音波伝播液を伝播し、超音波透過膜を透過して照射対象に到達する。
【０００８】
この場合に、容器内の超音波伝播液内に気泡が混入することがあるが、その場合においても気泡が気泡制限部によって、超音波の伝播領域内に入らないように制限される。伝播領域外に気泡を制限することで、気泡による超音波の乱反射や気泡の超音波素子への付着による故障等を抑えることができ、照射対象に効率良く超音波を照射することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記射出面を露出させた状態に前記超音波素子を保持するとともに、前記容器を着脱可能に取り付ける保持部を備え、該保持部に、前記気泡制限部が設けられていてもよい。
このようにすることで、保持部に容器を取り付けると、容器内に射出面が露出するよう超音波素子が配置されるとともに気泡制限部が容器内に配置される。これにより、容器を保持部に取り付けるだけで、保持部に設けられた気泡制限部によって気泡を超音波の伝播領域外に制限しつつ、超音波伝播液を介して超音波を照射可能な超音波照射デバイスの構造を簡単にすることができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が、凹部であってもよい。
このようにすることで、容器を取り付ける際に容器内の超音波伝播液内に気泡が混入した場合においても、凹部が下向きに開口する姿勢に配置することで、超音波伝播液内を上昇する気泡を凹部内に捕捉して、簡易に超音波の伝播領域内に入らないように制限することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が、前記超音波素子の周縁よりも外側に全周にわたって配置されていてもよい。
このようにすることで、容器内の超音波伝播液内に混入した気泡が、超音波伝播領域内に存在する場合には、どの方向に超音波照射デバイスを傾けても、周方向のいずれかの位置に配置されている気泡制限部によって、気泡を超音波の伝播領域外に制限することができる。
【００１２】
また、上記発明においては前記保持部に、前記容器が取り付けられた状態で、一端が前記容器内に開口し、他端が前記容器外に開口する貫通孔が設けられていてもよい。
このようにすることで、容器を取り付けた後に、容器外から貫通孔を介して超音波伝播液を注入することができる。これにより、開口部を開放したままの状態で超音波伝播液を貯留した容器を取り扱わずに済み、容器を取り付ける際や持ち運ぶ際などでの取扱いが容易になる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が凹部であり、前記貫通孔が前記凹部内に開口していてもよい。
このようにすることで、凹部に捕捉して、超音波の伝播領域外に制限した気泡を、凹部に開口する貫通孔を介して容器外に逃がすことができる。
【００１４】
また、本発明は、超音波を照射する射出面を有する超音波素子を備える超音波照射デバイスと、該超音波照射デバイスに対して着脱可能に設けられ、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器とを備え、前記超音波素子が、前記超音波照射デバイスを前記容器に前記開口を閉塞するように取り付けたときに、前記容器の前記超音波透過膜に対向するように配置され、前記容器または前記超音波照射デバイスの少なくとも一方に、または、前記超音波照射デバイスと前記容器との間に、前記容器を前記超音波照射デバイスに取り付けて、前記容器内部を超音波伝播液によって満たしたときに、前記容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部を備える超音波照射装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、超音波伝播液を貯留した容器の開口を閉塞するように取り付けると、超音波素子の射出面と容器内の超音波透過膜とが対向配置され、超音波の射出領域が超音波伝播液で満たされる。したがって、超音波素子の射出面から超音波が射出されると、超音波は超音波伝播液を伝播し、超音波透過膜を透過して照射対象に到達する。
【００１６】
この場合に、容器内の超音波伝播液内に気泡が混入することがあるが、その場合においても気泡が、容器または超音波照射デバイスの少なくとも一方、または、容器と超音波照射デバイスとの間に設けた気泡制限部によって、伝播領域内に入らないように制限される。伝播領域外に気泡を制限することで、気泡による超音波の乱反射や気泡の超音波素子への付着による故障等を抑えることができ、照射対象に効率良く超音波を照射することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低コストで多数の照射対象に適用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波照射デバイスおよび超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の超音波照射デバイスを組み立てた超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る可変分光素子を示す縦断面図である。
【図５】図２の超音波照射装置の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波照射装置１は、図１（ａ）に示される超音波照射デバイス２と、該超音波照射デバイス２に着脱可能に取り付けられる容器３（図１（ｂ）参照。）とを備えている。
【００２０】
容器３は、図１（ｂ）に示されるように、略中央に厚さ方向に貫通するテーパ状の中央穴４ａを有し硬質な材料からなる容器本体４と、該容器本体４の中央穴４ａの小径側の開口を閉塞するように張られた超音波透過膜５とを備えている。これにより、超音波透過膜５を底面とし、中央穴４ａの大径側に一方向に開放され、内部に超音波伝播液Ａ（図２参照。）を液密状態に貯留可能な容器３が構成されている。容器３の開放された大径側の開口には、後述する超音波照射デバイス２を嵌合させる円筒面からなる嵌合内面６が設けられている。
【００２１】
超音波透過膜５は、超音波Ｕ（図２参照。）を透過させる性質を有している。超音波透過膜５は、容器３内に貯留する超音波伝播液（本実施形態においては水）Ａと略同等の音響インピーダンスを有し、超音波伝播液Ａ内を伝播してきた超音波Ｕに対して超音波透過膜５が伝播の障害とならないようになっている。
【００２２】
本実施形態に係る超音波照射デバイス２は、図１（ａ）に示されるように、超音波Ｕを射出する射出面７を備える集束超音波素子８（超音波素子）と、集束超音波素子８の射出面７を露出させるように保持する保持部材９とを備えている。
集束超音波素子８の射出面７は、放物曲面からなる凹面状に形成されており、超音波伝播液Ａ内においては、該射出面７から所定の距離だけ離れた一点に集束する超音波Ｕを射出するようになっている。
【００２３】
保持部材９は、容器３の開口を閉塞するように容器３の嵌合内面６と嵌合する嵌合外面１０を有している。嵌合外面１０は、容器３の嵌合内面６の内径寸法より若干小さい外径寸法を有する円筒面によって構成されている。嵌合外面１０の軸方向の途中位置には、全周にわたって周溝１０ａが形成され、該周溝１０ａ内には、嵌合内面６と嵌合外面１０との間を液密状態に密閉するＯリング１１が配置されている。
【００２４】
また、保持部材９は、嵌合外面１０の半径方向内方に位置する端面１２の中央に集束超音波素子８を備えている。そして、保持部材９の端面１２には、該集束超音波素子８の外側を取り囲む位置に形成された円環の溝状の凹部１３（気泡制限部）が設けられている。
【００２５】
超音波照射デバイス２の嵌合外面１０と超音波伝播液Ａを満たした容器３の嵌合内面６とを嵌合させると、図２に示されるように、保持部材９によって容器３の開口が閉塞され、容器３内の空間が密閉される。このとき、閉塞された容器３内には、集束超音波素子８および凹部１３が配置され、集束超音波素子８の射出面７が超音波透過膜５に対向して配置され、射出面７と超音波透過膜５との間に超音波伝播液Ａが満たされるようになっている。
【００２６】
そして、このようにして組み立てられた超音波照射装置１を、容器３が超音波照射デバイス２の下側に配されるように配置すると、容器３内において保持部材９の端面１２に設けられている凹部１３が下向きに開口するようになっている。
【００２７】
集束超音波素子８から射出される超音波Ｕの焦点距離は一定であるため、容器３の中央穴４ａの軸方向長さを変更することにより、超音波透過膜５の位置から、超音波透過膜５を透過して容器３の外部に射出される超音波Ｕの焦点位置までの距離を変更することができるようになっている。つまり、照射対象および照射目的に応じて、異なる深さの容器３が選択的に取り付けられるようになっている。
図中、符号１４は、集束超音波素子８を駆動するための駆動部、符号１５は、駆動部１４と集束超音波素子８とを接続するケーブルである。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１の作用について、図２を用いて説明する。
本実施形態に係る超音波照射デバイス２を用いて、照射対象として、例えば、生体Ｂ内に存在する病変部Ｃに超音波Ｕを照射するには、予め生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの距離を超音波探査等によって把握しておき、この距離を集束超音波素子８の焦点距離から減算した深さ寸法の容器３を選択する。そして、選択された容器３が完全に浸る容積の水槽内に超音波伝播液Ａを貯留しておき、容器３を水槽内に沈めて、容器３内全体が超音波伝播液Ａで満たされるようにする。
【００２９】
続いて、同じ水槽内に超音波照射デバイス２の端面１２を沈めて、集束超音波素子８の射出面７を超音波伝播液Ａ内に浸す。そして、水槽内で保持部材９の嵌合外面１０と、容器３の嵌合内面６とを嵌合させる。これにより、集束超音波素子８の射出面７と容器３の底面に配置されている超音波透過膜５とが対向し、射出面７と超音波透過膜５との間に超音波伝播液Ａが満たされた状態で、容器３の開口が保持部材９によって密閉される。
【００３０】
超音波照射装置１を使用して生体Ｂ内の病変部Ｃに超音波Ｕを照射するには、超音波照射デバイス２が上部に、容器３が下部となるように配置して、上向きに配置され超音波ゼリー等が塗布された生体Ｂの表面に容器３の底面を押し当てる。これにより、容器３内において保持部材９の端面１２に設けられている凹部１３が上に凸となるので、超音波伝播液Ａ内に気泡１７が存在している場合には、超音波伝播液Ａ内を上昇する気泡１７を凹部１３内に容易に収容することが可能となる。
【００３１】
例えば、気泡１７が集束超音波素子８の照射面７近傍に位置する場合には、気泡１７は凹面状の照射面７に留まりやすいが、超音波照射装置１を傾けることにより、容易に照射面７から半径方向外方に気泡１７を逃がし、集束超音波素子８の半径方向外方に配置されている凹部１３内に収容することができる。ここで、本実施形態においては、凹部１３が、集束超音波素子８の半径方向外方に全周にわたって配置されているので、超音波照射装置１をいずれの方向に傾けても、気泡１７を凹部１３に逃がすことができる。
【００３２】
そして、気泡１７は、凹部１３内に一旦収容されると、超音波照射装置１を大きく傾けない限り、凹部１３内に捕獲された状態に維持され、集束超音波素子８と超音波透過膜５との間に形成される超音波Ｕの伝播領域内に入らないように、伝播領域外に制限される。
【００３３】
この状態で、駆動部１４から発せられた駆動信号がケーブル１５を通して集束超音波素子８に送られることにより、射出面７から超音波Ｕが射出される。集束超音波素子８から射出された超音波Ｕは、容器３内の超音波伝播液Ａ内を伝播し、超音波透過膜５を透過して、生体Ｂ内に照射される。超音波伝播膜５から超音波Ｕの焦点位置までの距離が、予め把握されている生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの深さに一致するように容器３が選択されているので、生体Ｂ内に照射された超音波Ｕは、生体Ｂ内の病変部Ｃの位置に精度よく焦点を結び、病変部Ｃに高強度の超音波Ｕを照射することができる。
【００３４】
そして、この場合において、容器３の着脱時に容器３内に気泡１７が混入していたとしても、その気泡１７を凹部１３内に捕獲させることによって、超音波Ｕの照射時には伝播領域外に制限されるので、気泡１７が病変部Ｃに照射される超音波Ｕの障害とならないようにすることができる。
また、生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの距離を変えて照射したい場合は、その照射距離を焦点距離から減算した深さ寸法の容器３に交換し、同様の手順で超音波Ｕを照射する。
【００３５】
すなわち、本実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１によれば、超音波素子８ごと容器３を交換する従来の装置とは異なり、容器３だけを照射距離に応じて着脱可能に接続するので、高価な集束超音波素子８を交換せずに済み、低コストで多くの照射対象に適用することができるという利点がある。
【００３６】
なお、本実施形態においては、容器３を照射対象である生体Ｂの表面に直接接触させる用途について説明したが、これに代えて、容器３を照射対象に直接接触させない用途に使用することにしてもよい。
【００３７】
例えば、図３に示されるように、照射対象として生体から取り出した細胞Ｄが選択される場合には、遺伝子とマイクロバブルあるいはナノバブルとを含む培養液Ｅを満たしたシャーレ等の培養容器１８内に細胞Ｄを収容した状態で、容器３の超音波透過膜５を培養液Ｅに接触させ、超音波Ｕを照射する。超音波照射デバイス２から細胞Ｄに向けて超音波Ｕを照射すると、細胞Ｄ近傍に存在しているマイクロバブルあるいはナノバブルを破砕し、その際に発生する衝撃によって細胞Ｄ表面に穴を開け、その穴に培養液Ｅ内の遺伝子を導入する用途にも適用することができる。
【００３８】
さらに具体的には、培養液Ｅで満たした培養容器１８内に細胞Ｄを収容し、培養液Ｅ内にマイクロバブルと遺伝子を注入しておく。この状態で、超音波照射装置１の底面を培養容器１８に接触させる。このとき、容器３底面の超音波透過膜５と培養容器１８との間に空気層がなくなるように培養液Ｅを満たしておき、超音波照射装置２の容器３の下端に配されている超音波透過膜５と培養液Ｅとが接するように設置する。これにより、細胞Ｄに向けて超音波Ｕを照射することが可能となり、これにより、培養液Ｅ中に注入されている遺伝子を、超音波Ｕの照射によって開いた穴に導入することができる。
【００３９】
超音波Ｕが細胞Ｄの近傍で集束することとなる深さの容器３を選択して、培養容器１８の上端に容器３の底面を押し当てることで、照射対象である細胞Ｄに直接触れなくても超音波Ｕを照射することができる。
また、容器３の剛性が高いため、培養容器１８に容器３を設置した際に、超音波デバイス２を安定させることができ、照射位置がブレることを防止して、細胞Ｄに向けて精度よく超音波Ｕを照射することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、照射対象として培養容器１８に入った細胞Ｄに超音波Ｕを照射したが、照射対象は細胞Ｄに限らない。また、照射目的も治療用や遺伝子を導入することに限定されるものではない。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波照射デバイス２０および超音波照射装置２１について以下に説明する。
なお、本実施形態において、上述した第１の実施形態に係る超音波照射デバイス１および超音波照射装置２と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態に係る超音波照射デバイス２０は、図４に示されるように、保持部材９に貫通孔２２を有する点で、第１の実施形態に係る超音波デバイス１と相違している。
貫通孔２２は、その一端が凹部１３内に開口し、他端は端面１２以外の外面、例えば側面９ａに開口している。これにより、保持部材９に容器３が取り付けられた状態では、貫通孔２２は、一端が容器３内に開口し、他端が容器３外に開口するようになっている。また、本実施形態では、貫通孔２２は、周方向に間隔をあけた２箇所に設けられている。
【００４３】
このように構成された本実施形態に係る超音波照射デバイス２０および超音波照射装置２１の作用について説明する。
超音波照射デバイス２０と、超音波伝播液Ａの入っていない空の容器３とを接続させた後に、一方の貫通孔２２を介して容器３側面の開口から超音波伝播液Ａを注入する。貫通孔２２は２箇所に設けられているので、一方の貫通孔２２を介して容器３内に超音波伝播液Ａを注入し、他方の貫通孔２２から容器３内に存在している空気を同時に放出させることができる。
【００４４】
貫通孔２２から注入された超音波伝播液Ａは保持部材９によって開口部分を閉塞された状態の容器３内に充填されていく。したがって、超音波照射デバイス２０に容器３を取り付ける際に、超音波伝播液Ａを貯留した開放された容器３を取り扱う必要がなく、超音波伝播液Ａがこぼれないように容器３を慎重に取り扱わずに済むという利点がある。すなわち、容器３を取り付ける際や持ち運ぶ際などでの取扱いが容易になる。
また、貫通孔２２を凹部１３内に開口させているので、凹部１３によって捕捉した気泡１７を貫通孔２２を介して容器３外に逃がすことができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、貫通孔２２の外側の開口を蓋部材（図示略）によって閉塞してもよい。このようにすることで、超音波照射装置２１を傾けたときに、貫通孔２２から超音波伝播液Ａが外部にこぼれるのを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、貫通孔２２が凹部１３内に開口していることとしたが、貫通孔２２が凹部１３内に開口していなくてもよい。この場合、保持部９に容器３が取り付けられた状態で、一端が凹部１３ではない端面１２に開口し、他端が容器３外に開口していればよい。
【００４７】
本実施形態では、気泡制限部として凹部１３を例示したが、気泡制御部は端面１２から突出する周壁状に形成されていてもよい。この場合、集束超音波素子８の周縁よりも外側の凹部１３と同等の位置に全周にわたって配置すればよい。
容器３内の超音波伝播液Ａ内に混入した気泡１７が、超音波Ｕの伝播領域内に存在する場合に、超音波照射装置２１を傾けて周方向のいずれか位置において周壁状の気泡制限部の外側に気泡を制限することができる。
【００４８】
また、凹部１３として、集束超音波素子８の半径方向外方に全周にわたって形成された周溝状のものを例示したが、これに代えて、周方向の一部に設けられた一つ以上の窪みからなる凹部１３を採用してもよい。また、周方向に間隔をあけた複数の窪みからなる凹部１３を採用してもよい。
【００４９】
また、上記各実施形態に係る超音波照射デバイス２，２０および超音波照射装置１，２１においては、保持部材９の端面１２に凹部１３等の気泡制限部を設けることとしたが、容器３側に設けてもよいし、容器３および端面１２の両方に設けてもよい。
また、図５に示されるように、保持部材９の端面１２に、集束超音波素子８を保持する凸部９ａを設け、集束超音波素子８を容器３の中央穴４ａ内に突出させることで、容器３と保持部材９の凸部９ａとの間に環状の凹部１３を形成することにしてもよい。図５に示す例では、容器３の先端の形状として、培養液を収容した培養容器１８のセルの内面に嵌合する形状を採用している。
【００５０】
また、本実施形態では超音波伝播液Ａとして水を用いているが、他の液体や、診断で使われる超音波ゼリーのようなものを採用してもよい。また、超音波透過膜５は、高分子材料からなり、超音波伝播液Ａとほぼ等しい音響インピーダンスを持つものであればよい。
【００５１】
さらに、容器３の深さおよび形状は本実施形態に限らない。照射対象に合わせて、超音波透過膜５から照射対象までの距離を焦点距離から引いた分の深さの容器３および形状を選択し、交換することが可能である。
【００５２】
保持部材９の嵌合外面１０は液密に接続されていればよく、嵌合外面１０に設けたＯリング１１の位置は、第１の実施形態の位置に限らない。また、嵌合部は、嵌合外面１０に代えてネジを採用し、Ｏリング１１に代えて、シールテープ等のシール材により締結されるネジ間の隙間を液密状態に密閉することにしてもよい。
【００５３】
超音波透過膜５の位置および保持部材９が保持する集束超音波素子８の位置は、上記実施形態の位置に限定されるものではなく、集束超音波素子８の射出面７が超音波透過膜５と対向するように容器３と超音波照射デバイス２が接続されていればよい。
また、本実施形態では、貫通孔２２の数を２つとしたが、１つ以上あればよい。その場合、超音波伝播液Ａを貫通孔２２を介して注入しながら、同じ貫通孔２２を介して容器３の内部の空気を容器３外に放出させればよい。
【００５４】
本実施形態では、容器３としては、変形の少ない硬質な材料からなるものを用いることとして説明したが、軟質な材料からなるものを用いてもよい。このようにする場合でも、容器３を観察対象に直接接触させる場合には、照射対象と密着するため照射距離が固定される。さらに、軟質材料からなる容器３を用いれば、柔軟な照射対象に密着させ易く、超音波Ｕの照射効率を向上させることができる。さらに、照射対象の表面を傷つけにくいという利点もある。
【００５５】
また、本実施形態においては、超音波素子として、超音波伝播液Ａ内において、射出面７から所定の距離だけ離れた一点に集束する超音波Ｕを射出する集束超音波素子８を例示したが、これに代えて、平面波からなる超音波Ｕを射出するものを採用してもよい。この場合においても、容器３が接触することとなる培養容器１８や照射対象自体の形態に合わせた形態の容器３に交換して取り付け、その際に、伝播領域内から気泡を排除して、超音波Ｕを効率よく照射することができる。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 超音波伝播液
Ｕ 超音波
１，２１ 超音波照射装置
２，２０ 超音波照射デバイス
３ 容器
５ 超音波透過膜
７ 射出面
８ 集束超音波素子（超音波素子）
９ 保持部材（保持部）
１３ 凹部（気泡制限部）
２２ 貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波照射デバイスおよび超音波照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、焦点領域に超音波を照射し治療を行う超音波照射デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この超音波照射デバイスでは、超音波を発生する送受波器と超音波を透過させるカップリング膜とを備えたアプリケータ内に超音波伝播液を充満させており、異なる照射対象の治療を行う場合には、アプリケータを送受波器ごと交換することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１６７０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献の超音波照射デバイスでは、超音波を発生する送受波器を含むアプリケータを照射対象ごとに用意しなければならず、照射対象が多数に及ぶ場合にはコストが高く付くという不都合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コストで多数の照射対象に適用することができる超音波照射デバイスおよび超音波照射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器を着脱可能に取り付けて前記開口を閉塞する超音波照射デバイスであって、前記容器を取り付けた状態で、該容器内において前記超音波透過膜に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面を備える超音波素子と、前記容器を取り付けた状態で、該容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部とを備える超音波照射デバイスを提供する。
【０００７】
本発明によれば、超音波伝播液を貯留した容器の開口を閉塞するように取り付けると、超音波素子の射出面と容器内の超音波透過膜とが対向配置され、超音波の射出領域が超音波伝播液で満たされる。したがって、超音波素子の射出面から超音波が射出されると、超音波は超音波伝播液を伝播し、超音波透過膜を透過して照射対象に到達する。
【０００８】
この場合に、容器内の超音波伝播液内に気泡が混入することがあるが、その場合においても気泡が気泡制限部によって、超音波の伝播領域内に入らないように制限される。伝播領域外に気泡を制限することで、気泡による超音波の乱反射や気泡の超音波素子への付着による故障等を抑えることができ、照射対象に効率良く超音波を照射することができる。
【０００９】
上記発明においては、前記射出面を露出させた状態に前記超音波素子を保持するとともに、前記容器を着脱可能に取り付ける保持部を備え、該保持部に、前記気泡制限部が設けられていてもよい。
このようにすることで、保持部に容器を取り付けると、容器内に射出面が露出するよう超音波素子が配置されるとともに気泡制限部が容器内に配置される。これにより、容器を保持部に取り付けるだけで、保持部に設けられた気泡制限部によって気泡を超音波の伝播領域外に制限しつつ、超音波伝播液を介して超音波を照射可能な超音波照射デバイスの構造を簡単にすることができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が、凹部であってもよい。
このようにすることで、容器を取り付ける際に容器内の超音波伝播液内に気泡が混入した場合においても、凹部が下向きに開口する姿勢に配置することで、超音波伝播液内を上昇する気泡を凹部内に捕捉して、簡易に超音波の伝播領域内に入らないように制限することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が、前記超音波素子の周縁よりも外側に全周にわたって配置されていてもよい。
このようにすることで、容器内の超音波伝播液内に混入した気泡が、超音波伝播領域内に存在する場合には、どの方向に超音波照射デバイスを傾けても、周方向のいずれかの位置に配置されている気泡制限部によって、気泡を超音波の伝播領域外に制限することができる。
【００１２】
また、上記発明においては前記保持部に、前記容器が取り付けられた状態で、一端が前記容器内に開口し、他端が前記容器外に開口する貫通孔が設けられていてもよい。
このようにすることで、容器を取り付けた後に、容器外から貫通孔を介して超音波伝播液を注入することができる。これにより、開口部を開放したままの状態で超音波伝播液を貯留した容器を取り扱わずに済み、容器を取り付ける際や持ち運ぶ際などでの取扱いが容易になる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記気泡制限部が凹部であり、前記貫通孔が前記凹部内に開口していてもよい。
このようにすることで、凹部に捕捉して、超音波の伝播領域外に制限した気泡を、凹部に開口する貫通孔を介して容器外に逃がすことができる。
【００１４】
また、本発明は、超音波を照射する射出面を有する超音波素子を備える超音波照射デバイスと、該超音波照射デバイスに対して着脱可能に設けられ、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器とを備え、前記超音波素子が、前記超音波照射デバイスを前記容器に前記開口を閉塞するように取り付けたときに、前記容器の前記超音波透過膜に対向するように配置され、前記容器または前記超音波照射デバイスの少なくとも一方に、または、前記超音波照射デバイスと前記容器との間に、前記容器を前記超音波照射デバイスに取り付けて、前記容器内部を超音波伝播液によって満たしたときに、前記容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部を備える超音波照射装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、超音波伝播液を貯留した容器の開口を閉塞するように取り付けると、超音波素子の射出面と容器内の超音波透過膜とが対向配置され、超音波の射出領域が超音波伝播液で満たされる。したがって、超音波素子の射出面から超音波が射出されると、超音波は超音波伝播液を伝播し、超音波透過膜を透過して照射対象に到達する。
【００１６】
この場合に、容器内の超音波伝播液内に気泡が混入することがあるが、その場合においても気泡が、容器または超音波照射デバイスの少なくとも一方、または、容器と超音波照射デバイスとの間に設けた気泡制限部によって、伝播領域内に入らないように制限される。伝播領域外に気泡を制限することで、気泡による超音波の乱反射や気泡の超音波素子への付着による故障等を抑えることができ、照射対象に効率良く超音波を照射することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、低コストで多数の照射対象に適用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波照射デバイスおよび超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の超音波照射デバイスを組み立てた超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る超音波照射装置を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る可変分光素子を示す縦断面図である。
【図５】図２の超音波照射装置の変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る超音波照射装置１は、図１（ａ）に示される超音波照射デバイス２と、該超音波照射デバイス２に着脱可能に取り付けられる容器３（図１（ｂ）参照。）とを備えている。
【００２０】
容器３は、図１（ｂ）に示されるように、略中央に厚さ方向に貫通するテーパ状の中央穴４ａを有し硬質な材料からなる容器本体４と、該容器本体４の中央穴４ａの小径側の開口を閉塞するように張られた超音波透過膜５とを備えている。これにより、超音波透過膜５を底面とし、中央穴４ａの大径側に一方向に開放され、内部に超音波伝播液Ａ（図２参照。）を液密状態に貯留可能な容器３が構成されている。容器３の開放された大径側の開口には、後述する超音波照射デバイス２を嵌合させる円筒面からなる嵌合内面６が設けられている。
【００２１】
超音波透過膜５は、超音波Ｕ（図２参照。）を透過させる性質を有している。超音波透過膜５は、容器３内に貯留する超音波伝播液（本実施形態においては水）Ａと略同等の音響インピーダンスを有し、超音波伝播液Ａ内を伝播してきた超音波Ｕに対して超音波透過膜５が伝播の障害とならないようになっている。
【００２２】
本実施形態に係る超音波照射デバイス２は、図１（ａ）に示されるように、超音波Ｕを射出する射出面７を備える集束超音波素子８（超音波素子）と、集束超音波素子８の射出面７を露出させるように保持する保持部材９とを備えている。
集束超音波素子８の射出面７は、放物曲面からなる凹面状に形成されており、超音波伝播液Ａ内においては、該射出面７から所定の距離だけ離れた一点に集束する超音波Ｕを射出するようになっている。
【００２３】
保持部材９は、容器３の開口を閉塞するように容器３の嵌合内面６と嵌合する嵌合外面１０を有している。嵌合外面１０は、容器３の嵌合内面６の内径寸法より若干小さい外径寸法を有する円筒面によって構成されている。嵌合外面１０の軸方向の途中位置には、全周にわたって周溝１０ａが形成され、該周溝１０ａ内には、嵌合内面６と嵌合外面１０との間を液密状態に密閉するＯリング１１が配置されている。
【００２４】
また、保持部材９は、嵌合外面１０の半径方向内方に位置する端面１２の中央に集束超音波素子８を備えている。そして、保持部材９の端面１２には、該集束超音波素子８の外側を取り囲む位置に形成された円環の溝状の凹部１３（気泡制限部）が設けられている。
【００２５】
超音波照射デバイス２の嵌合外面１０と超音波伝播液Ａを満たした容器３の嵌合内面６とを嵌合させると、図２に示されるように、保持部材９によって容器３の開口が閉塞され、容器３内の空間が密閉される。このとき、閉塞された容器３内には、集束超音波素子８および凹部１３が配置され、集束超音波素子８の射出面７が超音波透過膜５に対向して配置され、射出面７と超音波透過膜５との間に超音波伝播液Ａが満たされるようになっている。
【００２６】
そして、このようにして組み立てられた超音波照射装置１を、容器３が超音波照射デバイス２の下側に配されるように配置すると、容器３内において保持部材９の端面１２に設けられている凹部１３が下向きに開口するようになっている。
【００２７】
集束超音波素子８から射出される超音波Ｕの焦点距離は一定であるため、容器３の中央穴４ａの軸方向長さを変更することにより、超音波透過膜５の位置から、超音波透過膜５を透過して容器３の外部に射出される超音波Ｕの焦点位置までの距離を変更することができるようになっている。つまり、照射対象および照射目的に応じて、異なる深さの容器３が選択的に取り付けられるようになっている。
図中、符号１４は、集束超音波素子８を駆動するための駆動部、符号１５は、駆動部１４と集束超音波素子８とを接続するケーブルである。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１の作用について、図２を用いて説明する。
本実施形態に係る超音波照射デバイス２を用いて、照射対象として、例えば、生体Ｂ内に存在する病変部Ｃに超音波Ｕを照射するには、予め生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの距離を超音波探査等によって把握しておき、この距離を集束超音波素子８の焦点距離から減算した深さ寸法の容器３を選択する。そして、選択された容器３が完全に浸る容積の水槽内に超音波伝播液Ａを貯留しておき、容器３を水槽内に沈めて、容器３内全体が超音波伝播液Ａで満たされるようにする。
【００２９】
続いて、同じ水槽内に超音波照射デバイス２の端面１２を沈めて、集束超音波素子８の射出面７を超音波伝播液Ａ内に浸す。そして、水槽内で保持部材９の嵌合外面１０と、容器３の嵌合内面６とを嵌合させる。これにより、集束超音波素子８の射出面７と容器３の底面に配置されている超音波透過膜５とが対向し、射出面７と超音波透過膜５との間に超音波伝播液Ａが満たされた状態で、容器３の開口が保持部材９によって密閉される。
【００３０】
超音波照射装置１を使用して生体Ｂ内の病変部Ｃに超音波Ｕを照射するには、超音波照射デバイス２が上部に、容器３が下部となるように配置して、上向きに配置され超音波ゼリー等が塗布された生体Ｂの表面に容器３の底面を押し当てる。これにより、容器３内において保持部材９の端面１２に設けられている凹部１３が上に凸となるので、超音波伝播液Ａ内に気泡１７が存在している場合には、超音波伝播液Ａ内を上昇する気泡１７を凹部１３内に容易に収容することが可能となる。
【００３１】
例えば、気泡１７が集束超音波素子８の照射面７近傍に位置する場合には、気泡１７は凹面状の照射面７に留まりやすいが、超音波照射装置１を傾けることにより、容易に照射面７から半径方向外方に気泡１７を逃がし、集束超音波素子８の半径方向外方に配置されている凹部１３内に収容することができる。ここで、本実施形態においては、凹部１３が、集束超音波素子８の半径方向外方に全周にわたって配置されているので、超音波照射装置１をいずれの方向に傾けても、気泡１７を凹部１３に逃がすことができる。
【００３２】
そして、気泡１７は、凹部１３内に一旦収容されると、超音波照射装置１を大きく傾けない限り、凹部１３内に捕獲された状態に維持され、集束超音波素子８と超音波透過膜５との間に形成される超音波Ｕの伝播領域内に入らないように、伝播領域外に制限される。
【００３３】
この状態で、駆動部１４から発せられた駆動信号がケーブル１５を通して集束超音波素子８に送られることにより、射出面７から超音波Ｕが射出される。集束超音波素子８から射出された超音波Ｕは、容器３内の超音波伝播液Ａ内を伝播し、超音波透過膜５を透過して、生体Ｂ内に照射される。超音波伝播膜５から超音波Ｕの焦点位置までの距離が、予め把握されている生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの深さに一致するように容器３が選択されているので、生体Ｂ内に照射された超音波Ｕは、生体Ｂ内の病変部Ｃの位置に精度よく焦点を結び、病変部Ｃに高強度の超音波Ｕを照射することができる。
【００３４】
そして、この場合において、容器３の着脱時に容器３内に気泡１７が混入していたとしても、その気泡１７を凹部１３内に捕獲させることによって、超音波Ｕの照射時には伝播領域外に制限されるので、気泡１７が病変部Ｃに照射される超音波Ｕの障害とならないようにすることができる。
また、生体Ｂ表面から病変部Ｃまでの距離を変えて照射したい場合は、その照射距離を焦点距離から減算した深さ寸法の容器３に交換し、同様の手順で超音波Ｕを照射する。
【００３５】
すなわち、本実施形態に係る超音波照射デバイス２および超音波照射装置１によれば、超音波素子８ごと容器３を交換する従来の装置とは異なり、容器３だけを照射距離に応じて着脱可能に接続するので、高価な集束超音波素子８を交換せずに済み、低コストで多くの照射対象に適用することができるという利点がある。
【００３６】
なお、本実施形態においては、容器３を照射対象である生体Ｂの表面に直接接触させる用途について説明したが、これに代えて、容器３を照射対象に直接接触させない用途に使用することにしてもよい。
【００３７】
例えば、図３に示されるように、照射対象として生体から取り出した細胞Ｄが選択される場合には、遺伝子とマイクロバブルあるいはナノバブルとを含む培養液Ｅを満たしたシャーレ等の培養容器１８内に細胞Ｄを収容した状態で、容器３の超音波透過膜５を培養液Ｅに接触させ、超音波Ｕを照射する。超音波照射デバイス２から細胞Ｄに向けて超音波Ｕを照射すると、細胞Ｄ近傍に存在しているマイクロバブルあるいはナノバブルを破砕し、その際に発生する衝撃によって細胞Ｄ表面に穴を開け、その穴に培養液Ｅ内の遺伝子を導入する用途にも適用することができる。
【００３８】
さらに具体的には、培養液Ｅで満たした培養容器１８内に細胞Ｄを収容し、培養液Ｅ内にマイクロバブルと遺伝子を注入しておく。この状態で、超音波照射装置１の底面を培養容器１８に接触させる。このとき、容器３底面の超音波透過膜５と培養容器１８との間に空気層がなくなるように培養液Ｅを満たしておき、超音波照射装置２の容器３の下端に配されている超音波透過膜５と培養液Ｅとが接するように設置する。これにより、細胞Ｄに向けて超音波Ｕを照射することが可能となり、これにより、培養液Ｅ中に注入されている遺伝子を、超音波Ｕの照射によって開いた穴に導入することができる。
【００３９】
超音波Ｕが細胞Ｄの近傍で集束することとなる深さの容器３を選択して、培養容器１８の上端に容器３の底面を押し当てることで、照射対象である細胞Ｄに直接触れなくても超音波Ｕを照射することができる。
また、容器３の剛性が高いため、培養容器１８に容器３を設置した際に、超音波デバイス２を安定させることができ、照射位置がブレることを防止して、細胞Ｄに向けて精度よく超音波Ｕを照射することができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、照射対象として培養容器１８に入った細胞Ｄに超音波Ｕを照射したが、照射対象は細胞Ｄに限らない。また、照射目的も治療用や遺伝子を導入することに限定されるものではない。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波照射デバイス２０および超音波照射装置２１について以下に説明する。
なお、本実施形態において、上述した第１の実施形態に係る超音波照射デバイス１および超音波照射装置２と構成を共通とする箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本実施形態に係る超音波照射デバイス２０は、図４に示されるように、保持部材９に貫通孔２２を有する点で、第１の実施形態に係る超音波デバイス１と相違している。
貫通孔２２は、その一端が凹部１３内に開口し、他端は端面１２以外の外面、例えば側面９ａに開口している。これにより、保持部材９に容器３が取り付けられた状態では、貫通孔２２は、一端が容器３内に開口し、他端が容器３外に開口するようになっている。また、本実施形態では、貫通孔２２は、周方向に間隔をあけた２箇所に設けられている。
【００４３】
このように構成された本実施形態に係る超音波照射デバイス２０および超音波照射装置２１の作用について説明する。
超音波照射デバイス２０と、超音波伝播液Ａの入っていない空の容器３とを接続させた後に、一方の貫通孔２２を介して容器３側面の開口から超音波伝播液Ａを注入する。貫通孔２２は２箇所に設けられているので、一方の貫通孔２２を介して容器３内に超音波伝播液Ａを注入し、他方の貫通孔２２から容器３内に存在している空気を同時に放出させることができる。
【００４４】
貫通孔２２から注入された超音波伝播液Ａは保持部材９によって開口部分を閉塞された状態の容器３内に充填されていく。したがって、超音波照射デバイス２０に容器３を取り付ける際に、超音波伝播液Ａを貯留した開放された容器３を取り扱う必要がなく、超音波伝播液Ａがこぼれないように容器３を慎重に取り扱わずに済むという利点がある。すなわち、容器３を取り付ける際や持ち運ぶ際などでの取扱いが容易になる。
また、貫通孔２２を凹部１３内に開口させているので、凹部１３によって捕捉した気泡１７を貫通孔２２を介して容器３外に逃がすことができる。
【００４５】
なお、本実施形態においては、貫通孔２２の外側の開口を蓋部材（図示略）によって閉塞してもよい。このようにすることで、超音波照射装置２１を傾けたときに、貫通孔２２から超音波伝播液Ａが外部にこぼれるのを防ぐことができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、貫通孔２２が凹部１３内に開口していることとしたが、貫通孔２２が凹部１３内に開口していなくてもよい。この場合、保持部９に容器３が取り付けられた状態で、一端が凹部１３ではない端面１２に開口し、他端が容器３外に開口していればよい。
【００４７】
本実施形態では、気泡制限部として凹部１３を例示したが、気泡制御部は端面１２から突出する周壁状に形成されていてもよい。この場合、集束超音波素子８の周縁よりも外側の凹部１３と同等の位置に全周にわたって配置すればよい。
容器３内の超音波伝播液Ａ内に混入した気泡１７が、超音波Ｕの伝播領域内に存在する場合に、超音波照射装置２１を傾けて周方向のいずれか位置において周壁状の気泡制限部の外側に気泡を制限することができる。
【００４８】
また、凹部１３として、集束超音波素子８の半径方向外方に全周にわたって形成された周溝状のものを例示したが、これに代えて、周方向の一部に設けられた一つ以上の窪みからなる凹部１３を採用してもよい。また、周方向に間隔をあけた複数の窪みからなる凹部１３を採用してもよい。
【００４９】
また、上記各実施形態に係る超音波照射デバイス２，２０および超音波照射装置１，２１においては、保持部材９の端面１２に凹部１３等の気泡制限部を設けることとしたが、容器３側に設けてもよいし、容器３および端面１２の両方に設けてもよい。
また、図５に示されるように、保持部材９の端面１２に、集束超音波素子８を保持する凸部９ａを設け、集束超音波素子８を容器３の中央穴４ａ内に突出させることで、容器３と保持部材９の凸部９ａとの間に環状の凹部１３を形成することにしてもよい。図５に示す例では、容器３の先端の形状として、培養液を収容した培養容器１８のセルの内面に嵌合する形状を採用している。
【００５０】
また、本実施形態では超音波伝播液Ａとして水を用いているが、他の液体や、診断で使われる超音波ゼリーのようなものを採用してもよい。また、超音波透過膜５は、高分子材料からなり、超音波伝播液Ａとほぼ等しい音響インピーダンスを持つものであればよい。
【００５１】
さらに、容器３の深さおよび形状は本実施形態に限らない。照射対象に合わせて、超音波透過膜５から照射対象までの距離を焦点距離から引いた分の深さの容器３および形状を選択し、交換することが可能である。
【００５２】
保持部材９の嵌合外面１０は液密に接続されていればよく、嵌合外面１０に設けたＯリング１１の位置は、第１の実施形態の位置に限らない。また、嵌合部は、嵌合外面１０に代えてネジを採用し、Ｏリング１１に代えて、シールテープ等のシール材により締結されるネジ間の隙間を液密状態に密閉することにしてもよい。
【００５３】
超音波透過膜５の位置および保持部材９が保持する集束超音波素子８の位置は、上記実施形態の位置に限定されるものではなく、集束超音波素子８の射出面７が超音波透過膜５と対向するように容器３と超音波照射デバイス２が接続されていればよい。
また、本実施形態では、貫通孔２２の数を２つとしたが、１つ以上あればよい。その場合、超音波伝播液Ａを貫通孔２２を介して注入しながら、同じ貫通孔２２を介して容器３の内部の空気を容器３外に放出させればよい。
【００５４】
本実施形態では、容器３としては、変形の少ない硬質な材料からなるものを用いることとして説明したが、軟質な材料からなるものを用いてもよい。このようにする場合でも、容器３を観察対象に直接接触させる場合には、照射対象と密着するため照射距離が固定される。さらに、軟質材料からなる容器３を用いれば、柔軟な照射対象に密着させ易く、超音波Ｕの照射効率を向上させることができる。さらに、照射対象の表面を傷つけにくいという利点もある。
【００５５】
また、本実施形態においては、超音波素子として、超音波伝播液Ａ内において、射出面７から所定の距離だけ離れた一点に集束する超音波Ｕを射出する集束超音波素子８を例示したが、これに代えて、平面波からなる超音波Ｕを射出するものを採用してもよい。この場合においても、容器３が接触することとなる培養容器１８や照射対象自体の形態に合わせた形態の容器３に交換して取り付け、その際に、伝播領域内から気泡を排除して、超音波Ｕを効率よく照射することができる。
【符号の説明】
【００５６】
Ａ 超音波伝播液
Ｕ 超音波
１，２１ 超音波照射装置
２，２０ 超音波照射デバイス
３ 容器
５ 超音波透過膜
７ 射出面
８ 集束超音波素子（超音波素子）
９ 保持部材（保持部）
１３ 凹部（気泡制限部）
２２ 貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器を着脱可能に取り付けて前記開口を閉塞する超音波照射デバイスであって、
前記容器を取り付けた状態で、該容器内において前記超音波透過膜に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面を備える超音波素子と、
前記容器を取り付けた状態で、該容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部とを備える超音波照射デバイス。
【請求項２】
前記射出面を露出させた状態に前記超音波素子を保持するとともに、前記容器を着脱可能に取り付ける保持部を備え、
該保持部に、前記気泡制限部が設けられている請求項１に記載の超音波照射デバイス。
【請求項３】
前記気泡制限部が、凹部である請求項１または請求項２に記載の超音波照射デバイス。
【請求項４】
前記気泡制限部が、前記超音波素子の周縁よりも外側に全周にわたって配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波照射デバイス。
【請求項５】
前記保持部に、容器が取り付けられた状態で、一端が容器内に開口し、他端が容器外に開口する貫通孔が設けられている請求項２に記載の超音波照射デバイス。
【請求項６】
前記気泡制限部が凹部であり、前記貫通孔が前記凹部内に開口している請求項５に記載の超音波照射デバイス。
【請求項７】
超音波を照射する射出面を有する超音波素子を備える超音波照射デバイスと、
該超音波照射デバイスに対して着脱可能に設けられ、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器とを備え、
前記超音波素子が、前記超音波照射デバイスを前記容器に前記開口を閉塞するように取り付けたときに、前記容器の前記超音波透過膜に対向するように配置され、
前記容器または前記超音波照射デバイスの少なくとも一方に、または、前記超音波照射デバイスと前記容器との間に、前記容器を前記超音波照射デバイスに取り付けて、前記容器内部を超音波伝播液によって満たしたときに、前記容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部を備える超音波照射装置。
【請求項１】
一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器を着脱可能に取り付けて前記開口を閉塞する超音波照射デバイスであって、
前記容器を取り付けた状態で、該容器内において前記超音波透過膜に対向する位置に配置され、超音波を射出する射出面を備える超音波素子と、
前記容器を取り付けた状態で、該容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部とを備える超音波照射デバイス。
【請求項２】
前記射出面を露出させた状態に前記超音波素子を保持するとともに、前記容器を着脱可能に取り付ける保持部を備え、
該保持部に、前記気泡制限部が設けられている請求項１に記載の超音波照射デバイス。
【請求項３】
前記気泡制限部が、凹部である請求項１または請求項２に記載の超音波照射デバイス。
【請求項４】
前記気泡制限部が、前記超音波素子の周縁よりも外側に全周にわたって配置されている請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波照射デバイス。
【請求項５】
前記保持部に、容器が取り付けられた状態で、一端が容器内に開口し、他端が容器外に開口する貫通孔が設けられている請求項２に記載の超音波照射デバイス。
【請求項６】
前記気泡制限部が凹部であり、前記貫通孔が前記凹部内に開口している請求項５に記載の超音波照射デバイス。
【請求項７】
超音波を照射する射出面を有する超音波素子を備える超音波照射デバイスと、
該超音波照射デバイスに対して着脱可能に設けられ、一方向に開放された開口を有するとともに、壁面の少なくとも一部に超音波を透過する超音波透過膜を有し、超音波を伝播する超音波伝播液を貯留する容器とを備え、
前記超音波素子が、前記超音波照射デバイスを前記容器に前記開口を閉塞するように取り付けたときに、前記容器の前記超音波透過膜に対向するように配置され、
前記容器または前記超音波照射デバイスの少なくとも一方に、または、前記超音波照射デバイスと前記容器との間に、前記容器を前記超音波照射デバイスに取り付けて、前記容器内部を超音波伝播液によって満たしたときに、前記容器内に存在する気泡を前記超音波素子から射出される超音波の伝播領域外に制限する気泡制限部を備える超音波照射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１８７２７５（Ｐ２０１２−１８７２７５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３２７４（Ｐ２０１１−５３２７４）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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