JP3300419B2 - 血栓溶解治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、血管内に発生する血栓
を血栓溶解剤と超音波を併用して溶解する血栓溶解治療
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以前より、欧米では動脈硬化や血栓症と
いった血管系の疾病が非常に多く見られ、増加の一途を
辿っている。一方、日本でも食生活の変化から脳梗塞、
心筋梗塞といった血栓性の虚血性心疾患が増えてきてお
り、ガンと並んで二大死因の一つとなっている。この虚
血性心疾患の治療に当っては、原因となる血栓を除去す
ることが必要となる。血栓を手術で除去したり、血管移
植をする方法は、患者への侵襲性が高いため、この種の
疾患にかかり易い高齢者には特に不適である。また、脳
の血管や心臓の冠状動脈にできた血栓は、速やかに除去
しないと脳細胞や心筋細胞の梗塞を招き、特に前者は除
去が遅れると生命の危険や重大な後遺症を招くおそれが
高いため、できるだけ迅速に除去することが要求され
る。

【０００３】そこで、ＰＴＣＲ（経皮的冠動脈内血栓溶
解術）、静注法（高濃度血栓溶解剤を点滴等で時間をか
けて大量投与する方法）、動注法（頸動脈にカテーテル
を介して血栓溶解剤を投与する方法）、ＰＴＣＡ（経皮
的冠動脈拡張術）などの血栓溶解治療法が、手術等に比
較して侵襲性が少なく、かつ迅速で有効な血栓症治療法
として注目を浴びている。これらのうちＰＴＣＲは、カ
テーテルを冠動脈内に入れ、Ｘ線造影剤を使って血管と
カテーテルの位置をＸ線透視しながら血栓近くで血栓溶
解剤を急速に注入する方法であるが、血管の疎通率が低
く、またＸ線被曝の問題がある。静注法は血管疎通率は
比較的高いが、大量の血栓溶解剤により血液が凝固しに
くくなるという副作用がある。さらに、ＰＴＣＡはバル
ーンカテーテルにより血管内壁を塑性的に拡張させる方
法のため、血管疎通率はよいが、血栓再発率が高い。

【０００４】最近、静注法による血栓溶解剤の投与と、
血栓に対する体外からの超音波の照射を併用すること
で、血栓溶解剤の効果が増強され、しかも血栓溶解剤の
投与量が少なくて済むことにより、副作用が低減できる
されるという報告がある（「医用電子と生体工学」Ｖｏ
ｌ．２６、第５３６頁、１９８８年）。しかし、このよ
うな方法を用いる場合でも、血栓溶解剤の投与量は最小
限に抑えることが望ましい。そのためには、治療用超音
波を効率的に血栓部位に照射することと、血栓溶解の治
療効果をモニタして、血栓が完全に溶解されたら余計な
血栓溶解剤の投与がなされないようにすることが要求さ
れる。また、さらに適確で無駄のない治療を行うために
は、血栓溶解の治療効果を定量的に判定できることも望
まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、血栓
溶解剤の投与と超音波の照射を併用する血栓の溶解治療
方法は、原理的に治療効果が高く、副作用が少ないとい
う利点があるが、その利点を最大限に発揮するために
は、治療用超音波を患部である血栓部位に効率よく確実
に照射することと、血栓治療効果をモニタして余計な血
栓溶解剤の投与を行わないようにすることが必要であ
り、さらに好ましくは治療効果を正確に判定して治療を
進めることが望まれる。

【０００６】本発明は、血栓溶解剤の投与と超音波の照
射の併用により血栓を溶解治療する際、治療用超音波を
効率的に照射できると共に、血栓溶解治療効果をモニタ
することができ、治療効果が高く、しかも血栓溶解剤の
投与量を最小限に抑えて副作用を極力少なくできる血栓
溶解治療装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は血管内の血栓溶解剤が注入された血栓部位
に治療用超音波を照射して血栓を溶解する血栓溶解治療
装置において、血栓部位に治療用超音波を照射する超音
波照射器と、患者体内の断層像情報を得る超音波プロー
ブと、この超音波プローブからの断層像情報を画像化し
て表示する第１の超音波画像装置と、血管内に挿入され
たカテーテルと、このカテーテルに設置され、血管内の
断層像情報を得る超音波トランスデューサと、この超音
波トランスデューサからの断層像情報を画像化して表示
する第２の超音波画像装置とを具備することを基本的な
特徴とする。

【０００８】また、本発明ではこのような基本構成にお
いて、超音波トランスデューサに超音波プローブからの
超音波を検出する機能を持たせた上で、超音波トランス
デューサから出力される超音波プローブからの超音波の
検出信号を処理してカテーテルの位置を検出する位置検
出手段と、この位置検出手段の検出結果を第１の超音波
画像装置の表示画像上に表示する手段とを更に具備する
ことを特徴とする。

【０００９】この場合、超音波トランスデューサは好ま
しくは、カテーテルの長手方向に沿って設置された少な
くとも一つの短冊状圧電体により構成され、この圧電体
はその厚みとカテーテル周方向の長さおよびカテーテル
軸方向の長さのいずれか二つが血管内の断層像情報を得
るための超音波の周波数と、超音波プローブで用いられ
る患者体内の断層像情報を得るための超音波の周波数に
それぞれ対応するものとする。また、この圧電体はその
厚みとカテーテル周方向の長さおよびカテーテル軸方向
の長さの残りの一つが超音波照射器が照射する超音波の
周波数に対応するようにすることが望ましい。

【００１０】さらに、本発明においては、上記のような
基本構成に加えて、超音波トランスデューサからの断層
像情報に基づいて血栓の溶解治療効果を示す数値を算出
する演算手段と、この演算手段により算出された数値が
所定値に達したとき超音波照射器からの治療用超音波の
照射を停止させる手段とを具備することを特徴とする。
また、この演算手段により算出された数値が所定値に達
したとき血管内への血栓溶解剤注入を停止する手段を更
に具備してもよい。

【００１１】

【作用】第１の超音波画像装置では、患者体内の断層像
として例えばＢモード断層像が表示され、この表示によ
り血栓部位が分かる。一方、第２の超音波画像装置では
血管内の断層像として横断面の断層像が表示され、この
表示により血栓の溶解治療状況が分かる。従って、血栓
部位に確実に治療用超音波を照射して、治療効果を上
げ、しかも血栓が十分に溶解されたら血栓溶解剤の無駄
な投与を止めて、不要な副作用を避けることができる。
すなわち、超音波単純Ｂモード像では見えにくい血栓の
位置を正確に把握し、治療用超音波の無駄な照射を避け
ることができる。

【００１２】また、血栓の治療効果を示す数値、例えば
開通率を演算により求め、これが所定値に達したとき超
音波照射器からの治療用超音波の照射を停止させたり、
さらには血管内への血栓溶解剤注入を停止することによ
り、血栓が十分に溶解された時点で治療を自動的に停止
させることもでき、より効率的で副作用の少ない治療を
可能とする。

【００１３】さらに、本発明では超音波トランスデュー
サで超音波プローブからの超音波を検出し、その検出信
号を処理してカテーテルの位置、すなわち超音波プロー
ブからの距離および方向を検出して、その検出結果を第
１の超音波画像装置において表示される患者体内の断層
像上に重畳して表示することにより、カテーテルが血栓
部位に正しく挿入されているかどうかの確認ができる。

【００１４】この場合、超音波トランスデューサを構成
するカテーテルの長手方向に沿って設置された短冊状圧
電体の厚みとカテーテル周方向の長さおよびカテーテル
軸方向の長さのいずれか二つを血管内の断層像情報を得
るための超音波の周波数と、超音波プローブで用いられ
る患者体内の断層像情報を得るための超音波の周波数に
それぞれ対応させれば、この圧電体は血管の断層像をモ
ニタする機能と、カテーテル位置、すなわち超音波トラ
ンスデューサ自身の位置を知らせる機能の２つの役目を
果たすことができる。

【００１５】これにより超音波トランスデューサはこれ
を構成する圧電体の個数が少なくて済み、構成が簡単
で、体積も小さくなって、カテーテルへの装着が容易と
なる。また、この圧電体の厚みとカテーテル周方向の長
さおよびカテーテル軸方向の長さの残りの一つを超音波
照射器が照射する超音波の周波数に対応させれば、超音
波トランスデューサに超音波照射器からの治療用超音波
の照射位置をモニタする機能を持たせることもできる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１７】図１は、本発明の第１の実施例に係る血栓
溶解装置の構成図である。この血栓溶解装置は、血栓部
位に体外から治療用超音波を照射する超音波照射器２０
と、体外から血栓位置をモニタするための超音波プロー
ブ２１と、血栓位置に経皮的に挿入されるカテーテル２
２と、カテーテル２２の先端外周に装着された超音波ト
ランスデューサ２３と、システム本体２５からなる。シ
ステム本体２５は、超音波照射器２０と超音波プローブ
２１および超音波トランスデューサ２３に接続され、超
音波プローブ２１により得られる断層像情報および超音
波トランスデューサ２３により得られる血管横断面の断
層像情報を画像化すると共に、超音波トランスデューサ
２３の位置を表示し、かつ血栓に照射する超音波を制御
する機能を有する。

【００１８】すなわち、超音波照射器２０はシステム本
体２５内の照射器駆動回路３８からの駆動信号を受け
て、周波数が数ｋＨｚ〜１ＭＨｚ、例えば４５０ｋＨｚ
の治療用超音波（ここではＣＵＳと記す）を患者Ｐの体
外から血栓３１に向けて照射する。なお、カテーテル２
２は内部に血栓溶解剤注入管を備えており、この血栓溶
解剤注入管は血栓溶解剤注入装置９３に接続される。従
って、血栓３１は血栓溶解剤の投与と治療用超音波の照
射の併用により、溶解治療されることになる。

【００１９】超音波プローブ２１は、複数の超音波振動
子を一列に配列したアレイ振動子からなり、患者Ｐの体
表に密着して設置され、システム本体２５内の体外プロ
ーブ駆動回路２６から所定の相対遅延時間をもってそれ
ぞれ駆動信号が供給されることにより、患者Ｐの体内を
セクタスキャンする（スキャンの範囲を符号ＳＳで示
す）。この超音波プローブ２１が送受する超音波の周波
数は、例えば５ＭＨｚである。この超音波プローブ２１
から送波される超音波は患者Ｐの体内組織で反射され、
反射波は同じ超音波プローブ２１で受信されて電気信号
（エコー信号）に変換される。超音波プローブ２１の各
振動子で得られたエコー信号は、システム本体２５内の
体内プローブ受信回路２７に送られ、ここで送信時と同
様な相対遅延時間が与えられた後、組織画像系処理回路
２８で整相加算、検波および振幅圧縮などの処理がなさ
れ、組織画像ＣＲＴ２９に供給されて体内組織のＢモー
ド像が表示される。体外プローブ駆動回路２６、体外プ
ローブ受信回路２７、組織画像系処理回路２８および組
織画像ＣＲＴ２９は、第１の超音波画像装置４１を構成
している。

【００２０】一方、カテーテル２２は、患者Ｐの血管３
０内に発生した血栓３１の位置に挿入される。このカテ
ーテル２２の先端に装備された超音波トランスデューサ
２３は、第１の機能としてシステム本体２５内の体内プ
ローブ駆動回路３４と受信回路３５とともに、血管３０
内の断層像情報を得るために用いられる。すなわち、超
音波トランスデューサ２３はカテーテル２２の周方向
に、いわゆるラジアルスキャンを行う。超音波トランス
デューサ２３はカテーテル２２の周方向に配列された複
数の短冊状圧電体からなり、これらの圧電体が体内プロ
ーブ駆動回路３４により順次選択的に駆動されて電子走
査によりラジアルスキャンを行う。超音波トランスデュ
ーサ２３から得られた信号は、血管画像系処理回路３６
により処理されて、血管画像ＣＲＴ３７に送られ、血管
３０の横断面像として表示される。この血管横断面像を
観察すれば、この位置における血栓３１の溶解状態が分
る。以上の体内プローブ駆動回路３４、体内プローブ受
信回路２７、血管画像系処理回路３６および血管画像Ｃ
ＲＴ３７は、第２の超音波画像装置４２を構成してい
る。なお、超音波トランスデューサ２３が送受する超音
波の周波数は超音波２１と異なってり、例えば２０ＭＨ
ｚである。

【００２１】超音波トランスデューサ２３は、第２の機
能としてロケータの役割を果す。すなわち、超音波トラ
ンスデューサ２３は超音波プローブ２１から送波される
超音波ビームを受波して電気信号に変換する。この信号
はシステム本体２５内のロケータ受信回路３２で増幅お
よび検波された後、カテーテル位置検出回路３３に送ら
れる。カテーテル位置検出回路３３は、ロケータ受信回
路３２の出力信号に基いてカテーテル２２の位置、つま
り超音波トランスデューサ２３の超音波プローブ２１か
らの距離および方向を検出する。この距離および方向の
検出結果は、組織画像系処理回路２８に供給され、体内
プローブ受信回路２７からの信号に同期して加算される
ことで、組織画像ＣＲＴ２９において体内組織のＢモー
ド像に重ねて表示される。

【００２２】なお、他の実施例として、超音波トランス
デューサ２３にロケータ駆動回路を接続し、このロケー
タ駆動回路を作動させて超音波プローブ２１の送受信系
と同期させた超音波パルス信号（破線の矢印ＵＳＸ）を
発するようにし、この信号を超音波プローブ２１で受信
して、組織画像ＣＲＴ２９において体内組織のＢモード
像と合せて超音波トランスデューサ２３の位置を表示し
てもよい。

【００２３】さらに、超音波トランスデューサ２３は第
３の機能として、超音波照射器２０からの治療用超音波
ＣＵＳを受波する機能を有する。この超音波トランスデ
ューサ２３から得られる超音波照射器２０からの治療用
超音波に対応する信号は、治療用超音波受信回路３９に
より増幅および検波された後、照射位置検出回路４０に
送られる。照射位置検出回路４０は、治療用超音波の受
信強度から治療用超音波の照射位置を検出する。この検
出結果は、組織画像系処理回路２８を介して組織画像Ｃ
ＲＴ３７で体内組織像に重ねて表示される。

【００２４】次に、本実施例における治療手順を説明す
る。まず、組織画像ＣＲＴ２９を見て、体内組織のＢモ
ード像中で血栓３１の位置を確認しながら、カテーテル
２２を操作することにより、超音波トランスデューサ２
３を移動させる。そして、同じく組織画像ＣＲＴ２９に
表示される超音波トランスデューサ２３の位置を血栓３
１の位置に一致させる。このとき、同時に血管画像ＣＲ
Ｔ３７において、血栓３１を含む血管３０の横断面像も
観察する。

【００２５】この後、血栓溶解剤注入装置９３を作動さ
せてカテーテル２２から血栓溶解剤（ウロキナーゼ、ｔ
−ＰＡなど）を血管３０内に放出して注入させると共
に、照射器駆動回路３８を作動させて、超音波照射器２
０から治療用超音波ＣＵＳを血栓３１の部位に向けて照
射する。この際、組織画像ＣＴＲ２９上のＢモード像を
観察しながら、治療用超音波ＣＵＳが正確に血栓３１に
照射されるように、超音波照射器２３を体表上で移動さ
せる。そして、血管画像ＣＲＴ３７の血管横断面像にお
いて、血栓３１の十分な溶解が確認されたら、血栓溶解
剤注入装置９３を停止させてカテーテル２２からの血栓
溶解剤の放出を停止させる。

【００２６】次に、図２を参照して超音波トランスデュ
ーサ２３について説明する。図２は超音波２３の斜視図
であり、図１に示した血栓溶解治療装置の構成要素につ
いては、同一の符号を付して説明を省略する。カテーテ
ル２２には血栓溶解剤注入管４３が挿入され、超音波ト
ランスデューサ２３にはシステム本体２５の各構成要素
がケーブル４４を介して接続されている。本実施例の超
音波トランスデューサ２３は、複数個の短冊状（直方
体）圧電体２４をその長手方向をカテーテル２２の軸方
向に合せてカテーテル２２の周方向に配列したアレイ振
動子からなる。

【００２７】図３は、一つの短冊状圧電体２４の拡大斜
視図である。図３中、符号４５は図２の体内プローブ駆
動回路３４、体内プローブ受信回路３５、ロケータ駆動
回路３２および治療用超音波受信回路３９をまとめて表
したものである。

【００２８】短冊状圧電体２４の厚みＬ_d 、長手幅Ｌ_l
および短手幅Ｌ_s が、それぞれ前記第１の機能である血
管横断面の断層像情報を得るためのラジアルスキャンの
ための超音波周波数、第２の機能である超音波トランス
デューサ２３のロケータとしての周波数（すなわち超音
波プローブ２１が送波する超音波の周波数）、および第
３の機能として受波する治療用超音波ＣＵＳの周波数に
対応する長さになっている。

【００２９】本実施例においては、ラジアルスキャンの
ための超音波周波数、超音波プローブ２１の送波超音波
の周波数および治療用超音波ＣＵＳの周波数は、それぞ
れ５ＭＨｚ、２０ＭＨｚおよび４５０ｋＨｚである。従
って、圧電体２４のある方向の寸法ｄ（厚みＬ_d 、短手
幅Ｌ_s および長手幅Ｌ_l のいずれか一つ）と、その方向
に送波される超音波の波長λの間のλ／２＝ｄの関係に
基づき、それぞれの方向の音速を３，０００ｍ／ｓ、
２，７００ｍ／ｓ、１，８００ｍ／ｓとすると、厚みＬ
_d 、短手幅Ｌ_s および長手幅Ｌ_l は、それぞれ０．０７
５ｍｍ、０．２７ｍｍおよび２ｍｍと設定される。但
し、これらの寸法は、使用する圧電材料（種々の強度特
性を有する）を変えれば、周波数が同じ場合でもある程
度変えることができる。

【００３０】このように、本実施例によれば、ただ１種
類の圧電体２４を配列した超音波トランスデューサ２３
によって上記の３つの機能を全て果たすことができるた
め、圧電体の個数および全体の体積が減り、またシステ
ム本体２５と超音波トランスデューサ２３を結ぶケーブ
ル４４も１本で済み、構成が簡単になる。従って、この
超音波トランスデューサ２３を装備したカテーテル２２
は、上記３つの機能をそれぞれ果たすための超音波トラ
ンスデューサデューサを個別に設けたカテーテルと比較
して、血管内へ容易に挿入できる。

【００３１】図４は、本発明の第２実施例に係る超音波
トランスデューサ５０の斜視図である。図２と対応する
箇所には同一の符号を付して説明を省略する。治療用超
音波が集束性のものでない時は、その照射位置は血栓か
らずれることが少ないため、治療用超音波の照射位置を
あえてモニタする必要はない。そこで本実施例において
は、図１の血栓溶解装置において治療用超音波の照射位
置モニタリングに係る構成要素を除いた上、超音波トラ
ンスデューサ５０を接続する。

【００３２】そして、超音波トランスデューサ子５０
は、これを構成する複数の短冊状圧電体５１について、
厚みＬ_d をラジアルスキャンの超音波周波数に合わせた
上、長手幅Ｌ_l または短手幅Ｌ_s のいずれか一方を超音
波プローブ２１が送波する超音波の周波数に対応させれ
ばよい。従って、この超音波トランスデューサ５０は製
造がより簡単になる。

【００３３】なお、上述の実施例においては、いずれも
超音波トランスデューサが電子走査用の配列振動子の場
合を説明したが、ただ１個の短冊状圧電体（縦・横・厚
さの寸法は機能別に対象とする周波数に対応させる）を
用い、これを機械的に回転させるメカニカルスキャン方
式の振動子としてもよい。

【００３４】図５は、本発明の第３実施例に係る血栓溶
解装置装置の構成を示す。図１と対応する箇所には同一
の符号を付して詳しい説明は省略する。血栓が発生する
ことで最も危険性が高くなるのは、冠動脈の血流障害や
血流遮断によって生じる虚血性心疾患であるが、特に冠
動脈脈は肋骨に囲まれているため、体外から集束性の治
療用超音波を照射することは難しい。そこで、本実施例
ではカテーテル２２に取り付けられた超音波トランスデ
ューサ６０に治療用超音波の照射機能を持たせている。
この超音波トランスデューサ６０は、カテーテル２２の
外周に先端から順に装備されるロケータ（トランスポン
ダと呼ぶこともできる）６２、アレイ振動子（体内超音
波プローブとして働く）６３および治療用振動子６４か
らなる。ロケータ６２と治療用振動子６４は円環状であ
る。

【００３５】本実施例においては、超音波プローブ２１
から、例えば中心周波数３．７５ＭＨｚの超音波ビーム
が放射され、ロケータ６２で受波される。すなわちロケ
ータ６２の圧電振動子は共振周波数が３．７５ＭＨｚに
設定される。ロケータ６２で受波された超音波ビームに
対応する受信信号はロケータ受信回路６５に送られ、こ
こで増幅および検波された後、波形整形器６６で矩形波
に波形整形され、さらにカテーテル位置検出回路３３に
送られてロケータ６２の位置（超音波プローブ２１から
の距離と方向）が求められる。

【００３６】カテーテル位置検出回路３３はカウンタを
用いて構成され、体外プローブ駆動回路２６からの駆動
信号により超音波プローブ２１から超音波ビームが放射
されると同時に、体外プローブ駆動回路２６に入力され
たトリガ信号を受けてカウンタがクロックのカウントを
開始する。カウンタはロケータ６２からの受信信号が入
力されるまでカウントアップを続ける。このカウンタの
カウント数から、ロケータ６２の位置が算出される。ロ
ケータ６２の位置情報は組織画像系処理回路２８に転送
され、それと同時にカウンタはリセットされて、次のロ
ケータ６２の位置検出に備える。組織画像系処理回路２
８に入力されたカテーテル先端の位置情報は、組織画像
ＣＲＴ２９で体内組織のＢモード像に重ねて、焦点、マ
ーカなどの形で表示される。

【００３７】なお、ロケータ６２の位置検出について
は、ロケータ６２にロケータ駆動回路を接続し、さらに
ロケータ駆動回路を図５の波形整形器６６に接続する構
成にすることもできる。すなわち、波形整形器６６に入
力があったときはロケータ駆動回路を作動させ、逆にロ
ケータ６２から同じ３．７５ＭＨｚの超音波ビームさせ
る。そうすればこの超音波ビームを超音波プローブ２２
が受波するため、体内組織の断層像を得る信号処理に合
せて、組織画像ＣＲＴ２９にロケータ６２の位置を表示
することができる。

【００３８】アレイ振動子６３は、本実施例においては
中心周波数２５ＭＨｚの超音波ビームを発し、血管３０
の横断面像を血管画像ＣＲＴ３７に表示する。そして、
治療用振動子６４は、治療用超音波駆動回路６７により
駆動されて、径方向共振により４５０ｋＨｚの比較的低
周波数の治療用超音波を発し、血栓溶解剤とともに血栓
３１を溶解する。血栓溶解剤の投与は、カテーテル２２
の内部に血栓溶解剤注入管を通し、血栓位置でカテーテ
ル２２の先端から局所注入してもよいし、ｔ−ＰＡのよ
うに血栓に選択的に作用するとされる血栓溶解剤ならば
静注法によってもよい。

【００３９】治療効果の判定、すなわち血栓の溶解状況
の判定は、次の２つの方法のうちのどちらかで行う。一
つは、血管画像ＣＲＴ３７に表示された血管の横断面像
の横断面積（管腔断面積）に対する血栓による閉塞面積
を基に、血管の開通率を求める方法である。これにより
所定の開通率が得られたときは、操作者の判断により血
栓溶解剤の投与や治療用超音波の照射を停止する。もう
一つは、カラードプラモードにより血栓部の血流を観測
し、血流程度や乱流の程度から血栓の溶解状況を判定す
る方法である。いずれの方法をとっても、本実施例にお
いては血栓の位置から治療用超音波を発するため、治療
用超音波は正確、かつ確実に血栓に照射され、効率よく
血栓を溶解できる。従って、本実施例によれば、緊急度
・危険度の高い心筋梗塞を含む冠動脈疾患に対しても、
肋骨や体表近傍組織によって超音波ビームの伝播が阻ま
れたり、乱されることがなく、治療時間が大幅に短縮さ
れて顕著な効果を上げることができる。また、血栓溶解
剤の使用量も必要最小限に止めることができ、副作用が
防止される。

【００４０】なお、本実施例において、アレイ振動子６
３の材料にはセラミックや高分子が用いられる。具体的
には、セラミックとしてＰＺＴに代表されるチタン酸ジ
ルコン酸鉛系、チタン酸鉛系、メタニオブ酸鉛系など、
また高分子としてはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤ
Ｆ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）と三フッ化エチレン
の共重合体、シアン化ビニリデンなどである。また、セ
ラミックと高分子物の複合圧電体を用いてもよい。

【００４１】超音波トランスデューサに高分子材料を用
いる場合はシート状となるため、カテーテルに巻き付け
ることになり、アレイ振動子の形状にはできない。この
場合は、図６に示すように１個の体内超音波プローブ用
振動子７０と反射板７１を組合せ、反射板７１を矢印７
２で示すようにカテーテル２２の軸を中心としてモータ
７３により回転させて、ラジアルスキャンを行うように
すればよい。

【００４２】なお、連続波ドプラでラジアルスキャンを
行うときは、上述の反射板を用いる場合、送信用と受信
用で異なる振動子が必要となるため、例えば半周分の振
動子を２個繋ぎ合わせ、それぞれに送信と受信を行わせ
ればよい。

【００４３】さらに、ロケータ６２とアレイ振動子６３
および治療用振動子６４は、共に適当な材料でつくった
短冊状のセラミック圧電体と樹脂を交互に繋ぎ合わせて
カテーテルの外周に配列する複合圧電体で形成すれば、
同一の振動子で兼用することができる。この場合は、複
合圧電体およびセラミック圧電体の各方向の寸法を適当
に定め、複合圧電体全体の径方向共振を治療用超音波
に、セラミック圧電体のアレイ方向に垂直な厚み振動を
血管の横断面像観察用超音波に、さらにカテーテルの軸
方向の共振をカテーテル先端の位置表示用超音波に利用
できる。また一つの振動子にロケータ６２、アレイ振動
子６３および治療用振動子６４のいずれか２つの機能を
もたせることもできる。

【００４４】次に、図７〜図１４を参照して本発明の他
の実施例を説明する。図１と同一部分には同一符号を付
して相違点のみ述べる。本実施例においては、図７に示
すように、治療用超音波を照射する超音波照射器８０
は、球殻状に配列された圧電素子からなり、その前面に
音響マッチング層８１が被着され、さらに蛇腹付きの水
袋８２が取り付けられている。水袋８２の先端には、患
者Ｐの体表に接触される膜８３が取り付けられている。

【００４５】超音波プローブ２１は、図８に示すように
超音波照射器８０に対して筒状のプローブ保持具８４に
よって着脱可能に固定される。保持具８４には水袋８２
内の水密性の保持と、超音波照射器８０と超音波プロー
ブ２１の位置関係を所定の位置で固定するためのパッキ
ング８７が取り付けられている。パッキング８７は図９
に示すように、保持具８４の内周に設けられたバネ８８
とこれによって中心方向に付勢されたＯリング８９から
なり、Ｏリング８９が超音波プローブ２１の所定位置に
周方向に沿って設けられた溝２１ａに入り込むことによ
って、水密性の保持と固定を行う。また、水袋８２には
入水口８５および出水口８６が接続されており、これら
入水口８５および出水口８６を通して水の出し入れを行
い、水袋８２内の水量を調整することで、蛇腹が伸縮し
て超音波プローブ２１と患者Ｐの体表との距離が変わ
り、結果として患者体内でのプローブ２１の焦点位置を
変えることができるようになっている。

【００４６】なお、図７および図８では超音波プローブ
２１が超音波照射器８０の中央に位置しているが、図１
０に示すように中央より片側に寄った位置にあってもよ
い。また、図１１に示すように超音波プローブ２１を超
音波照射器８０に外部から保持具８４によって固定する
方式としてもよい。

【００４７】さらに、図１２に示すように超音波照射器
８０を複数の円環状振動子を同心円状に位置したいわゆ
るアニュラアレイタイプの圧電振動子を用いて構成すれ
ば、各振動子を位相をずらせて駆動することで、電子的
に焦点位置を変えることができる。このようにすると、
先の実施例のように水袋内の水量を増減する必要がなく
なるため、水袋をゲル状パッド９０に置き換えることが
でき、水処理装置が不要となり、操作性が向上する。

【００４８】また、これまでの説明では超音波照射器８
０はいずれも深さ方向の焦点位置を変化させるものであ
ったが、図１３に示すように２次元アレイタイプの圧電
振動子を使用すれば、焦点位置を電子走査により変える
ことができるため、ゲル状パッド９０をより小さくで
き、さらに操作性が向上する。

【００４９】図７において、照射器駆動回路３８から超
音波照射器８０に供給される駆動波形は、図１４（ａ）
〜（ｃ）に示す連続波、バースト波およびパルス波の中
から適宜選択される。例えば治療対象の血栓部位が比較
的浅く、かつ骨や肺など超音波を強く反射して発熱を引
き起こす組織が治療用超音波の伝搬路にない場合には連
続波を使用し、血栓部位が深く、超音波伝播途中に骨な
どがあって一波に比較的大きなエネルギーが必要な場合
には、パルス波を使用する。その他、超音波照射器８０
の駆動波形は治療状況に応じて適宜選択して使用すれば
よい。

【００５０】図７に説明を戻すと、本実施例においては
血管画像系処理回路３６に溶解治療効果定量演算回路９
１が接続されている。この演算回路９１は、血管画像系
処理回路３６において得られる血管横断面の画像データ
から、画像処理技術により血管断面積および血栓が溶解
されることで血管内の開通した部分の面積を求めて開通
率を算出する。算出された開通率は血管画像ＣＲＴ３７
に送られ、数値表示される。

【００５１】また、この開通率は判定回路９２によって
所定の閾値と比較され、閾値より大の場合は十分開通し
治療が完了したと判断して、照射器駆動回路３８を停止
制御することにより、治療用超音波の照射を停止させ
る。さらに、本実施例では判定回路９２が治療完了を判
定すると、溶解剤注入装置９３を停止制御することによ
って、カテーテル２２の先端部に設けられた溶解剤注入
口９４から血管への溶解剤の注入を停止させる。なお、
溶解剤注入装置はカテーテルの先端から注入するもので
なくともよく、点滴タイプのものでもよい。

【００５２】図１５に、本実施例による組織画像ＣＲＴ
２９および血管画像ＣＲＴ３７での表示例を示す。組織
画像ＣＲＴ２９では、患者Ｐの体内のＢモード像１１が
表示される。血管画像ＣＴＲ３７では、血管横断面の画
像１２が表示されると共に、貫通率が１３のように表示
される。このようにＢモード断層像１１のみならず血管
横断面画像１２を表示し、さらに開通率表示１３を行う
ことにより、Ｂモード像のみでは判別がしにくく、Ｘ線
による造影でしか確認できなかった血管の開通度合いが
明瞭に、さらには定量的に分かるので、治療効果の判定
に示唆を与えることが可能となる。特に、演算回路９１
で定量的に開通率を求めれば、これを判定回路９２によ
り閾値と比較判定することで、上述のよう血栓の溶解治
療を自動的にストップさせることが可能となる。

【００５３】上記実施例では、血管内の開通状態を調べ
るのに血管の横断面像情報を得るようにしたが、ドップ
ラカテーテルを使用して血管内の血流を測定し、開通し
たかどうかを判定することも可能である。その場合、図
１６に示すようにＢモード断層像１１上に流速の数値表
示１４または棒グラフ表示１５を行うことで、治療効果
の判定がより容易となる。さらに、光ファイバを使った
血管内撮影によって直接内部の状態をモニタし、血管の
開通状態を調べることも可能である。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、第１の超音波画像装置
で患者体内の断層像を表示することにより血栓部位が確
認でき、また第２の超音波画像装置で血管内の断層像を
表示することにより血栓の溶解治療状況が分かるので、
血栓部位に確実に治療用超音波を照射して治療効果を上
げることができ、血栓が十分に溶解されたら血栓溶解剤
の無駄な投与を止めて、不要な副作用を避けることがで
きる。

【００５５】また、血管の開通率など血栓溶解治療効果
を示す数値を演算により求め、これが所定値に達したと
き超音波照射器からの治療用超音波の照射を停止させた
り、さらには血管内への血栓溶解剤注入を停止すること
によって、血栓が十分に溶解された時点で治療を自動的
に停止させることもでき、より効率的で副作用の一層少
ない治療が可能となる。

【００５６】さらに、血管内に挿入される超音波トラン
スデューサで超音波プローブからの治療用超音波を検出
してカテーテルの位置を検出し、その検出結果を患者体
内の断層像上に重畳して表示することにより、カテーテ
ルが血栓部位に正しく挿入されているかどうかを確認す
ることができる。この場合、超音波トランスデューサに
使用する短冊状圧電体の寸法を適切に選ぶことによっ
て、一つの短冊状圧電体で血管の断層像モニタ機能とカ
テーテル位置検出機能の２つの役目を果たすようにする
こともできるので、トランスデューサが小形化され、カ
テーテルへのトランスデューサの装着が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る血栓溶解治療装置
の構成図

【図２】図１の要部を示す図

【図３】超音波トランスデューサに使用される圧電体の
説明図

【図４】本発明の第２の実施例に係る要部の構成図

【図５】本発明の第３の実施例に係る血栓溶解治療装置
の構成図

【図６】本発明の第４の実施例に係る超音波トランスデ
ューサの斜視図

【図７】本発明の第５の実施例に係る血栓溶解治療装置
の構成図

【図８】図７の要部の構成図

【図９】図８の要部の拡大図

【図１０】超音波照射器に対する超音波プローブの取り
付け状態の他の例を示す図

【図１１】超音波照射器に対する超音波プローブの取り
付け状態の更に別の例を示す図

【図１２】超音波照射器の他の例を示す図

【図１３】超音波照射器の更に別の例を示す図

【図１４】超音波照射器の種々の駆動波形を示す図

【図１５】第５の実施例における組織画像ＣＲＴと血管
画像ＣＲＴ上の表示例を示す図

【図１６】組織画像ＣＲＴ上の他の表示例を示す図。

【符号の説明】

２０…超音波照射器 ２１…超音波プ
ローブ ２２…カテーテル ２３…超音波ト
ランスデューサ ２４…短冊状圧電体 ４１…第１の超
音波画像装置 ４２…第２の超音波画像装置 ５０…超音波ト
ランスデューサ ５１…短冊状圧電体 ６０…超音波ト
ランスデューサ ８０…超音波照射器 ９１…溶解治療
効果定量演算回路 ９２…判定回路 ９３…溶解剤注
入装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 克彦 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 平４−17846（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−20349（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−307054（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 18/00 A61B 8/00 A61B 8/12 A61N 7/00

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】血管内の血栓溶解剤が注入された血栓部位
   に治療用超音波を照射して血栓を溶解する血栓溶解治療
   装置において、 前記血栓部位に治療用超音波を照射する超音波照射器
   と、 患者体内の断層像情報を得る超音波プローブと、 この超音波プローブからの断層像情報を画像化して表示
   する第１の超音波画像装置と、 前記血管内に挿入されたカテーテルと、 このカテーテルに設置され、前記血管内の断層像情報を
   得る超音波トランスデューサと、 この超音波トランスデューサからの断層像情報を画像化
   して表示する第２の超音波画像装置とを具備することを
   特徴とする血栓溶解治療装置。
2. 【請求項２】血管内の血栓溶解剤が注入された血栓部位
   に治療用超音波を照射して血栓を溶解する血栓溶解治療
   装置において、 前記血栓部位に前記治療用超音波を照射する超音波照射
   器と、 所定周波数の超音波を用いて患者体内の断層像情報を得
   る超音波プローブと、 この超音波プローブからの断層像情報を画像化して表示
   する第１の超音波画像装置と、 前記血管内に挿入されたカテーテルと、 このカテーテルに設置され、前記超音波プローブと異な
   る周波数の超音波を用いて前記血管内の断層像情報を得
   ると共に、前記超音波プローブからの超音波を検出する
   超音波トランスデューサと、 この超音波トランスデューサからの断層像情報を画像化
   して表示する第２の超音波画像装置と、 前記超音波トランスデューサから出力される前記超音波
   プローブからの超音波の検出信号を処理して前記カテー
   テルの位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出手段の検出結果を前記第１の超音波画像装
   置の表示画像上に表示する手段とを具備することを特徴
   とする血栓溶解治療装置。
3. 【請求項３】前記超音波トランスデューサは、前記カテ
   ーテルの長手方向に沿って設置された少なくとも一つの
   短冊状圧電体を有し、この圧電体はその厚みとカテーテ
   ル周方向の長さおよびカテーテル軸方向の長さのいずれ
   か二つが血管内の断層像情報を得るための超音波の周波
   数と前記超音波プローブで用いられる患者体内の断層像
   情報を得るための超音波の周波数にそれぞれ対応するこ
   とを特徴とする請求項２記載の血栓溶解治療装置。
4. 【請求項４】前記圧電体は、その厚みとカテーテル周方
   向の長さおよびカテーテル軸方向の長さの残りの一つが
   前記超音波照射器が照射する超音波の周波数に対応する
   ことを特徴とする請求項３記載の血栓溶解治療装置。
5. 【請求項５】前記超音波照射器は、前記カテーテルに取
   り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のい
   ずれかに記載の血栓溶解治療装置。
6. 【請求項６】血管内の血栓溶解剤が注入された血栓部位
   に治療用超音波を照射して血栓を溶解する血栓溶解治療
   装置において、 前記血栓部位に治療用超音波を照射する超音波照射器
   と、 患者体内の断層像情報を得る超音波プローブと、 この超音波プローブからの断層像情報を画像化して表示
   する第１の超音波画像装置と、 前記血管内に挿入されたカテーテルと、 このカテーテルに設置され、前記血管内の断層像情報を
   得る超音波トランスデューサと、 この超音波トランスデューサからの断層像情報を画像化
   して表示する第２の超音波画像装置と、 前記超音波トランスデューサからの断層像情報に基づい
   て血栓の溶解治療効果を示す数値を算出する演算手段
   と、 この演算手段により算出された数値が所定値に達したと
   き前記超音波照射器からの治療用超音波の照射を停止さ
   せる手段とを更に具備することを特徴とする血栓溶解治
   療装置。
7. 【請求項７】この演算手段により算出された数値が所定
   値に達したとき前記血管内への血栓溶解剤注入を停止す
   る手段を更に具備することを特徴とする請求項６に記載
   の血栓溶解治療装置。