WO1988003783A1 - Ultrasonic surgical apparatus - Google Patents

Description

明 超音波手術装置 技術分野

本発明 は 、 可撓性超音波プ ロ ー プの超音波振動 に よ り 、 体内の腫瘍組織 、 血栓 、 カ ルシ ウ ム塊等の望ま し く な い 物質を破砕 し 、 吸引 、 除去 す る超音波手術装置 に 関す る ちので あ る 。

背景技術

従来 、 血栓を除去 す る方法 と し て は 、 血栓部位に カ テ 一テルを通 し て 血栓崩壊剤 、 例 えぱ ス 卜 レブ 卜 キ ナ ーゼ 等を注入 し 溶解 す る方法 （ 例 え ば 日 本特開昭 5 7 — 1 7 3 0 6 5 号公報 ） 、 バルー ン カ テ ー テルのバル ー ン を膨 張さ せ た ま ま カ テ ー テルを引 き抜き周時 に 血栓を除去 す る方法 （ 例 えば 日 本特公昭 4 9 — 1 6 4 7 2 号公報 ） 、 2 つ の膨張さ せ た バル ー ン で 血栓部位を は さ み 、 血栓崩 壊剤 を注入て 血栓を 钦化さ せ カ テ ー テルを 引 き抜き 、 同 時 に 血栓を 除去す る方法 （ 日 本特表昭 5 8 — 5 0 1 9 8 3 号公報 ） 等が あ る 。

し か し な が ら 、 血栓崩壊剤 を カ テ ー テ ルを通 し て 局部 的 に 注入 し て も 、 正常 な末梢血管等 に 血栓崩壊剤 が 流れ て 末梢血管等 に お け る 出血の危険が伴 う と い う 欠点が あ り 、 ま た 、 バル ー ン カ テ ー テルのバル ー ン を膨張さ せ た ま ま カ テ ー テ ルを引 き抜き同時 に 血栓を体外 に 除去す る 場合は、 血管内壁に加わる引張り応力 に対する安全処置 が とられていないため 、 血管内壁損傷の恐れがあった。 同じ よ う な血栓除去方法と して 2 つのバルー ンを備えた カ テーテルを使用する場合は、 第 7 図に示すよ うに 2つ のパルーン 3 1 , 3 2 で血栓 2 7 をはさむ場合、 カ テ ー テル 3 0 の先端に近い方のバルー ン 3 2 を、 血栓 2 7 よ り 手前の位置 3 4から血栓 2 7 よ り奥の位置 3 5 まで揷 入 しなければな らないため、 バルー ン 3 2 に よって血栓 2 7 を挿入方向 3 3 に押 しや り 、 血栓 2 7 を他部位、 例 えば末梢血管へ移動させる危険があった 。

さ ら に、 機械的に血栓を除去する方法と して、 細い棒 状の先端に ド リ ル刃を設け、 棒を回転させるこ とに より ド リ ル刃が回転 し 、 その回転に ょゥて血栓を破碎する方 法があるが 、 血管内壁にね じ り応力が加わ り 、 血管をね じ り 切っ て し ま う 恐れがあ り 、 回転数等の調整が難しい という欠点があっ た。

ま た最近で は、 超音波を用いた手術装置どして 、 迢音 波振動源に超音波プロ ープを接続 し、 超音波プロ ープの. 先端の超音波周波数の機械的振動 に よ り細胞、 カルシゥ ム塊、 血栓等を破碎し 、 超音波プロ ープに設けた内腔を 通じて破砕 し た細胞、 カ ルシウム塊、 血栓等を除去する 装置が知 られている （ 例えば、 日本特開昭 6 0— 5 Ί 3 9 号公報、 日本特開昭 4 9 一 2 1 9 8 9 号公報） 。 し か し 、 これら の装置では、 超音波周波数で機械的振動 して いる作業部を有する超音波プロ ーブは可撓性でないため、 湾曲 し た 血管も し く は体内 の管状組織に 挿入 す るのが困 難だ と い う 欠点が あっ た 。

本発明 は 、 従来の血栓除去の方法 に お け る 、 血栓崩壊 剤 に よ る出血の恐れ、 バル ー ン カ テ ー テル に よ る血管内 壁 に対す る 引 張 り 応力 やね じ り 応力 に よ る血管損傷 の危 険、 ま た は 、 バル ー ン カ テ ー テ ル挿入の際の血栓の移動 等の欠点を解消 し 、 かつ 現状の超音波手術装置で は手術 が困難で あっ た 、 湾曲 し た 血管等の管状組織内での血栓 、 カ ル シ ウ ム塊等の破碎除去 を 可 能 に す る こ と を 目 的 と し て 、 鋭意検討 を進め た 結果 、 可撓性超音波プ ロ ーブを直 接患部 ま で 挿入 し 、 周囲の 正常組镞 に影響を与えず 、 超 音波周波数の機械的振動 によ り 血栓 、 カ ルシ ウ ム塊等の 体内 の 望 ま し く ない物質を破砕 し 、 吸引 除去 す る超-音波 手術装置を 完成す る に至っ た も のである 。

発明 の 開示

即 ち 本発明 は 、 超音波振動 を発生 さ せ る超音波振動源、 該超音波振動源に 高周波電気エ ネル ギ ー を供給す る発振 装置 、 該超音波振動源に接続さ れ超音波周波数の機械的 振動 を伝達、 拡大さ せ る ホ ー ン 、 及び術部か ら 望 ま し く ない物質を吸引 、 除去す る た め の吸引 装置を含む超音波 手術装置に お い て 、 一端が該ホ ー ン の先端部 に 固定 さ れ 、 他端 に 超音波周波数の機械的振動 を す る作業部を有す る 可 撓性の線状伝達体か ら な る超音波プ ロ ー ブ 、 少 な く と も一部が可撓性材料か ら な る ホ ー ン 力 パ ー 、 及び 1 つ ま た は 2 つ 以上の 内腔 と 該内腔 と 連通す る 1 つ ま た は 2 つ 以上の枝管とが設け られていて該ホーン力パー に接続さ れた可撓性チュー ァを有 し 、 超音波プロ ープを該内腔の つの中に設置し 、 吸引装置を該枝管の 1 つに接続した こ とを特徴とする超音波手術装置を提供する。

図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の一実施例 となる超音波手術装置の全 体構成を示す図 ： 第 2 図はハン ド ピース部分の拡大図で ホーンカバ ー内の構造を示す図 ； 第 3 図 ^ , ^は蛇腹部 の拡大図で、 第 3 図 は蛇腹部を伸ばした状態、 第 3 図 は蛇腹部を収縮させた状態を示す図 ； 第 4 図はハン ド ピースの形状の一例を示す図 ； 第 5 図 ， ^は本発明に よ る装置の使用例を説明する fcめの図 ； 第 6 図（ ， は 可撓性チュ」ブの新面構造の例を示す図 ； 第 7 図は従来 方法を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 図面に よ り本発明を詳細に説明する。 第 1 図 は 本発明の一実施例 とな'る超音波手術装置の全体構成を示 す図である 。 第 1 図に示 し た よう に本装置は、 発振装置 1 とハン ド ピース 3 6 よ り なる超音波周波数の機械的振 動発生部、 吸引装置 1 1 と吸引びん 1 2 よ り なる吸引部、 液体注入装置 1 4 よ り なる液体注入部、 及び、 可撓性チ ユープ 8 と枝管 "？ ， 9 , 4 7 よ り なる カテーテル部の 4 つの部分から構成されている 。

発振装置 1 よ り ケーブル 2 , 3 を通じて 、 ハン ド ピー ス 3 6 に高周波電気エネルギーが供給される 。 ハン ド ピ ー ス 3 6 は 、 第 2 図 に示 し た よ う に 超音波 、 振動源 4 、 ホ ー ン 5 、 ホ ー ン 力 パ ー 6 、 超音波プ ロ ーブ 1 7 よ り な り 、 高周波電気エネルギ ー は超音波振動源 4 に 供給さ れ 、 超音波振動源 4は超音波周波数の機械的振動 を発生 さ せ 、 そ の振動 が ホ ー ン 5 に伝達さ れる 。 ホ ー ン 5 で機械的振 動 は拡大さ れ 、 超音波プ ロ ーブ 1 7 に 伝達さ れる 。

発振装置 1 は 、 ホ ー ン 5及び超音波プ ロ ー ブ 1 7 の機 械的負荷状態の変化に対応 し た高周波電気エネルギ ー を 供給で き る発振回路 を有 し 、 発振周波数 と し て は 1 5 〜 4 0 K H Z が適 し て い るが 、 超音波プ ロ ー ブ 1 7 の超音 波周波数の機械的振動 と破碎能力 か ら 考える と 、 2 0〜 3 0 K H Z が好適で ある 。

超音波振動源 4 と ホ ー ン 5 と の接続 は 、 ネ ジ方式 に て 行なっ て い る が 、 こ れに 限定 さ れる も ので は ない 。 超音 波振動源 4 は 、 磁歪型 、 電歪型等の高周波電気工 ネルギ 一を超音波周波数の機械的振動 に 変換す る もので あ れば 特 に 限定 さ れず 、 ホ ー ン 5 の材質 と し て は 、 超音波周波 数の機械的振動を伝達 、 拡大で き 、 かつ機械的振動 に 耐 え う る疲労強度を有 し た 金属材料が適 し て お り 、 ステ ン レ ス 、 ジ ュ ラル ミ ン 、 チ タ ン 合金等が好 ま し い 。

ま た 、 ホ ー ン 5 と超音波プ ロ ー ブ 1 7 と の接続方法 は ネ ジ 方式 、 溶接等が適 し て い る 。 超音波プ ロ ーブ 1 7 は 固定具 4 3 と 可撓性の線状伝達体 4 4 と か ら な り 、 固定 具 4 3 と線状伝達体 4 4 と の接続方法 は溶接 、 接着等が 適 し て い る 。 固定具 4 3 と線状伝達体 4 4の材質 と し て は、 超音波周波数の機梂的振動を伝達でき機械的振動に 耐えう る疲労強度を有し たものであれば特に限定はされ ないが、 X線を透過 しない材質である こ とが望ま し く 、 ステン レス、 ジュラルミ ン、 チタ ン合金等の金属材料や、 カ ーポン纖維強化プラスチッ ク等の複合材料が好ま しい。 ホー ン 5 及び可撓性を有 し た超音波プロ ープ 1 7 の周囲 にホーン力 パー 6 が設け られ、 ホー ンカバ一 6 の一端は 超音波振動源 4 に適切な方法で接続されてお り 、 他端は 枝管 7 に接着剤で接続さ れ、 気密性を保っ ているが、 特 に この接続方法に限定されるものではない。 ホー ンカバ 一 6 の内部はゴム 0 リ ング 2 2 で隔室 2 3 と隔室 4 5 に 分け られて お り 、 ゴム 0 リ ング 2 2 はホー ン 5 の機搣的 振動の縦方向 4 6 の振幅が最も小さ い節部分に設置され てお り 、 液体の流通を遮断し ている。 また、 ホーンカ バ 一 6 の一部に可撓性材料で作られた蛇腹部 1 0 を設ける こ と に よ り 、 蛇腹部 1 0 の縱方向 4 6 の伸縮によっ て枝 管 7 を前後に移動させる こ とが可能である。

超音波プ ロ ー ブ 1 7 は枝管 7 を通っ て 、 第 1 図に示さ れて いる可撓性チュ一プ 8 の内腔に設置されている。 第 3 図（a)に示し た よ う に 、 超音波プロ ーブ 1 7 の先端は、 蛇腹部 1 0 が伸びた状態で は、 可撓性チューブ 8 の先端 1 6 よ り先に出ない よ う な寸法になっている 。 これに よ り 、 可撓性チューブ 8 を体內に揮入する際に は超音波プ ロ ーブ 1 7 の先端は可撓性チューブ 8 の内腔内に位置し て おり 、 超音波プ ロ ーブ 1 7 の先端で血管等を損傷する の を 防 ぐ こ と がで き る 。

次に 吸引装置 1 1 は 、 第 1 図 に示 し た よ う に可撓性チ ユープ 8 の内腔 と枝管 9 、 切換え弁 1 3 、 吸引 びん 1 2 、 及びチュ ー ブ 3 8 ， 3 9 , 4 0を介 し て つ な がっ て お り 、 ま た 、 液体注入装置 1 4 は 、 可撓性チュ ー ブ 8 の内腔 と 枝管 4 7 、 パイ プ 3 7 、 切換え弁 1 5及びチュ ー ブ 4 1 を介 し て つ な がっ て い る 。 枝管 9及び 4 7 の配置方法 と し て は 、 第 4 図 に は枝管 9 及び 4 7 を適切な接着剤で ホ ー ン カ バ ー 6 に 固定 し た例 が示 し て あ る が 、 操作者の使 用 し や す い形状で あ れば よ く 、 こ れに よつ て 限定さ れる もので は な い 。

本装置の使用 方法 と し て は 、 ま ず 、 枝管 7及び可撓性 チュ ー ブ 8 内 に 設置さ れた 線状伝達体 4 4が滑べ り 易 く す る た め 、 隔室 2 3 、 及び内腔 4 2 ， 2 0を適当な手段 に よ り 生理食塩水等の体内組織に 有害で な い液体で満た す 。 例 え ば 、 ホ ー ン カ バ ー 6の側面 に 、 隔室 2 3 に つ な が る通路を設け 、 そ の通路 よ り 隔室 2 3及び内腔 4 2 , 2 0へ生理食塩水等の液休を注入 し そ の通路を閉 じ る 。 ま た 、 吸引装置 1 1 に連通 し て い る可撓性チュ ー ブ 8 の 吸引用 内腔 1 9 と枝管 9 の内腔を吸引 装置 1 1 と 切換え 弁 1 3 の 操作 に よ り 、 生理食塩水等の 液体で 満た す 。 液 体注入装置につ いて も同様に 枝管 4 7 及び内腔 2 0 を生 理食塩水等の 液体で満 た す 。

次 に 、 X線投影下で線状伝達体 4 4の先端の位置を確 認 し な が ら 、 可撓性 チ ュ ー ブ 8 を体内 に 挿入 し 、 術部 、 例えば、 血栓部分まで揮入する 。 例えば、 第 5 図 ^の よ う に 、 可撓性チューブ 8 の先端 1 6 の近く にバルー ン 2 6 を設け、 血管 2 5 内にて血液 2 4 の流れによって可撓 性チュープ 8 が揺れるので、 先端 1 6 の位置を決めるた め血液流に影響がない程度に 、 可揍性チューブ 8 に設け ら れたバルー ン甩の内腔 （ この内腔は図示さ れていない が、 バルーンを使用する場合には内腔 1 8 等と同様のパ ル― ン用の内腔が付加的に設けられる 。 ） を用いてパル ーン 2 6 を一時的に膨張させ、 先端 1 6 を固定させる。 この時点では、 可撓性チュー ァ S と線状伝達体 4 4の相 互関係は第 3 図（ の状態にある。 次いで、 蛇腹部 1 0 か ら枝管 7 側のホー ン力パー 6 の一部を保持し 、 蛇腹部 1 0 を矢印方向 2 8 に収縮させる-こ とに より 、 第 3 図 ^に 示 した よ う に超音波プロ 一プ 1 7 の作業部 2 1 が可镜性 チューブ 8 の先端 1 6 よ り外に出るので、 血栓 2 7 との 位置を調整した後バルー ン 2 6 を収縮させ、 第 5 図 ^に 示し た よ に超音波プロ ープ 1 7 を超音波周波数で機械 的に振動させ、 作業部 2 1 を血栓 2 7 に接触させて血栓 2 7 を破砕 し 、 破砕された血栓の小片は第 6 図 に示し た吸引用内腔 1 9 よ り吸引装置 1 1 に よつ て吸引 し 、 体 外に除去する。 ま た 、 血栓 2 7 の位置が不明確な場合は、 液体注入装置 " 1 4 に よっ て第 6 図 ^)に示した液体注入用 内腔 1 8 よ り造影剤等を注入し 、 血栓 2 7 の位置を確認 しなが ら上記の操作を行な う 。

可撓性チューブ 8 の材質は、 钦質塩化ビニル樹脂等の 医療用 カ テ ー テル類に通常使用 さ れて い るも ので よ く 、 ま た 、 枝管 7 . 9 及び 4 7 の材質 は特に 限定 さ れる も の で はな い が 、 可撓性チュ ー ブ 8 と 接着可能なも の が 良い 。 可撓性チ ュ ー ブ 8 の内腔及び外周 、 及び枝管 7 , 9 及び 4 7 の内腔 は抗血栓性物質で コ ー テ ィ ングさ れて お り 、 抗血栓性物質 と し て はポ リ ウ レ タ ン 、 ヒ ド ロ ゲル 、 ぺパ リ ン化ポ リ マ ー 、 ゥ ロ キ ナ ー ゼ 化ポ リ マ ー等が好 ま し い が 、 特に 限定 は さ れな い 。

ま た 、 可撓性 チュ ー ブ 8 の 内腔の数 は特 に 限定 さ れな い 。 例 え ば 、 第 6 図 に 示 し た よ う に 内腔 2 0 が 1 つ の 場合で も 、 超音波プ ロ ー ブ 1 7 を有 し て い る内腔 2 0 を 切換え弁を介 し て 吸引装置 1 1 と 液体注入装置 1 4 に連 通さ せ て 使用 す る こ と がで き る 。

超音波プ ロ ー ブ 1 7 先端の作業部 2 1 は 、 血管内壁等 を 損傷 さ せ ない た め に 、 鋭角部分を 除去 し て あ り 、 端面 形状等 に つ い て は特に 限定 は さ れる も ので はな いが 、 鈍 角 も し く は 円 弧形状 と す る の が よ い 。

こ こ で は 、 本発明 に よ る装置の一実施例 と し て 、 血管 内 の 血栓除去 に 用 い る場合 に つ い て 詳細 に 説明 し た が 、 本装置の用 途は こ れ に 限定 さ れる も ので は な く 、 他の体 内の 望 ま し く ない物質を破砕 、 除去す る の に 幅広 く 適用 す る こ と がでぎ る の は当然である 。

産業上の利用 可 能性

本発明 に 従 う と 、 湾曲 し た 血管等の細 い管状組織内 に 生 じ た 血栓、 カ ルシ ウ ム塊 、 腫瘍等の望 ま し く な い物質 の存在する患部まで直接超音波プロ ーブを揮入し 、 周囲 の正常組織に影響を与えずに 、 超音波周波数の機拔的振 動に よっ て望ま し く ない物質を破砕 し 、 直ち に体外に除 去するこ とができ、. かつ 、 体表面の切開部分は超音波プ ロ ープを内包する可撓性チューブの径よ り少し大ぎい程 度で済み、 極めて低侵襲な手術を短時間で行なう こ とが でき、 患者に対する手術後の負担を大幅に軽減するこ と ができるため、 超音波手術装置と して好適である。

Claims

請 求 の 範 囲

1. 超音波振動を発生 さ せ る超音波振動源 （ 4 ) 、 該超音波振動源に髙周波電気エネルギ ー を供給する発振 装置 （ 1 〉 、 該超音波振動源 に 接続さ れ超音波周波数の 機械的振動 を伝達 、 拡大さ せ る ホ ー ン （ 5 ) 、 及び術部 か ら 望 ま し く な い物質を吸引 、 除去す る た めの吸引装置 ( 1 1 ) を含む超音波手術装置に お いて 、 一端が該ホ ー ン の先端部に 固定 さ れ他端 に 超音波周波数の機械的振動 をす る作業部を有す る可撓性の線状伝達体か ら な る超音 波プ ロ ー ブ （ 1 7 ) 、 少 く と も一 部が可撓性材料か ら な る ホ ー ン カ バ ー （ 6 〉 、 及び 1 つ ま た は 2つ 以上の内腔 と 該内腔 と連通す る 1 つ ま た は 2 つ 以上の枝管 と が設け ら れて いて 該 ホ ー ン 力 パ ー に接続さ れた可撓性チュ ー ブ ( 8 ) を有 し 、 超音波プ ロ ー ブを該内腔の Ί つ の中 に 設 置 し 、 吸引 装置を該枝管の 1 つ に接続 し た こ と を特徴 と す る超音波手術装置。

2. ホ ー ン カ バ ー （ 6 ) の可撓性材料か ら な る部分 に 蛇腹形状を 設け て 、 ホ ー ン カ バ ー を伸縮自 在 に 形成 し た こ と を特徴 と す る 、 請求の範囲第 1 項記載の超音波手 術装置。

3. 超音波プ ロ ー ブ （ 1 7 ) の作業部 （ 2 1 ) に お い て 角度を有す る部分 は全て 鈍角 も し く は 、 円 弧形状 と し た こ と を特徴 と す る請求の範囲第 1 項 ま た は第 2 項記 載の超音波手術装置 。

4. 可撓性チューブ （ 8 ) の枝管にイ リ ゲーシ ヨ ン 液等を注入するための液体注入装置 （ 1 4 ) を接続 した こ とを特徴 とする、 請求の範囲第 1 項ま たは第 2項記載 の超音波手術装置。

5. 可撓性チューァ （ 8 ) が、 その内腔の中に設置し た超音波プ ロ ーブ （ 1 7 ) の作業部近く にバルー ン （ 2 6 ) を有 し 、 内腔の 1 つを通じてバルーンを膨張、 叹縮 させるよう に し た こ とを特徴とする、 請隶の範囲第 1 項 また は第 2項記載の超音波手術装置。

6. 超音波プロ ープ （ 1 7 ) を設置 し た可撓性チュ ープ （ 8 ) の内腔及び外周の表面に抗血栓性物質をコ ー ティング した こ とを特徴とする、 請求の範通第 1 項また は第 2項記載の超音波手術装置。