DE69432510T2

DE69432510T2 - Vorrichtung zur Ultraschalldiagnose und -behandlung, wobei der Brennpunkt der therapeutischen Ultraschallwelle in einer vorbestimmten Lage innerhalb des Ultraschall-Beobachtungsbereiches verriegelt ist

Info

Publication number: DE69432510T2
Application number: DE69432510T
Authority: DE
Inventors: Kouji Fujio; Isami Hirao; Seiji Kuramoto; Yoshinao Oaki; Sakae Takehana; Takashi Tsukaya; Yasuhiro Ueda
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2014-12-24
Also published as: DE69432510D1; EP0659387A3; EP0659387A2; EP0659387B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung und betroffenes Fachgebiet und Feststellung des Standes der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ultraschalldiagnose- und -therapie- (Behandlungs-) System mit einer Ultraschallsonde, die in eine Körperhöhle oder ein Zölom eingeführt wird, um eine Beobachtungsultraschallwelle und eine therapeutische Ultraschallwelle zu emittieren.
Im Allgemeinen wurden verschiedene Arten von Ultraschall- Therapiegeräten herkömmlicherweise vorgeschlagen, bei denen Ultraschallimpulse wiederholt von Ultraschallwandlern in Organismusgewebe gesandt oder übertragen werden, Echos der Ultraschallimpulse, die von den Organismusgeweben reflektiert werden, von den Ultraschallwandlern empfangen werden, welche einteilig miteinander oder separat voneinander vorgesehen sind, und eine Richtung, in der die Ultraschallimpulse gesendet und empfangen werden, allmählich verschoben wird, wodurch eine Information, die aus einer Vielzahl von Richtungen innerhalb des Organismus gesammelt wird, als sichtbare Ultraschall-Tomographie- oder Ultrasonogrammbilder angezeigt wird.
Es ist üblich, dass solche Ultraschall-Diagnosegeräte auf externe Ultraschallsonden zurückzuführen sind.
Sonden, die mit Endoskopen kombiniert sind, und interne Ultraschallsonden, wie z. B. Ultraschallsonden mit dünnen Durchmessern, Zölom-Ultraschallsonden, die in das Zölom eingeführt werden, oder dergleichen, werden jedoch auch umfangreich verwendet.
Unterdessen wurden auch verschiedene Arten von Ultraschall- Therapiegeräten vorgeschlagen, wie z. B. Steinzertrümmerungsgeräte, Ultraschall-Wärmetherapiegeräte oder dergleichen, bei denen verschiedene Arten von Therapien durch Fokussieren der Ultraschallwelle durchgeführt werden. Von diesen Therapiegeräten, die auf die Ultraschallwelle zurückzuführen sind, gab es Ultraschall-Hochtemperatur-Therapiegeräte, bei denen Organismusgewebe wie z. B. Krebs- oder Karzinomgewebe oder dergleichen unverzüglich bei hoher Temperatur kauterisiert werden und mit der fokussierten Ultraschallwelle mit hoher Stärke oder Intensität behandelt werden.
Als Ultraschall-Hochtemperatur-Therapiegeräte war eine Anordnung bekannt, die mit einem internen Sondenaufbau darin, einem Ultraschallwandler mit relativ kleiner Größe versehen ist, und die in einen Enddarm eingeführt wird, um eine vergrößerte Prostata zu behandeln, zusätzlich zu einer Anordnung, bei der eine Ultraschallwelle von einer externen Aufbringvorrichtung, die einen Ultraschallwandler mit breiter Öffnung aufweist, auf einen Zielteil fokussiert wird, um eine fokussierte Ultraschallwelle mit hoher Intensität zu erfassen.
In PCT WO93/16641 ist beispielsweise eine Anordnung offenbart, bei der ein Ultraschallwandler, der in der Lage ist, eine Linear- und Sektorabtastung durchzuführen, an einem distalen Ende einer Sonde angeordnet ist, und eine Ultraschallwelle mit schwacher Energie abgetastet wird, um ein Beobachtungsbild zu erfassen, um dadurch eine Position eines zu behandelnden Zielteils zu erfassen, und anschließend die Position des Ultraschallwandlers so eingestellt wird, dass er in der Lage ist, die Ultraschallwelle auf den zu behandelnden Zielteil abzustrahlen, und die Ultraschallwelle mit starker oder hoher Energie zum Durchführen einer Therapie ausgestrahlt wird.
Dieses erste Beispiel des Standes der Technik weist die Möglichkeit auf, dass dessen Funktion weniger fallen gelassen oder verringert wird als in einem Fall, in dem ausschließliche Ultraschallwandler vorgesehen sind, da die Ultraschallwandler zur Beobachtung bzw. zur Therapie verwendet werden.
In einem Fall, in dem beispielsweise eine Beobachtung durchgeführt wird, kann die Energiestärke schwach sein und folglich kann die Größe des Ultraschallwandlers klein oder gering sein.
In einem Fall, in dem eine Therapie durchgeführt wird, wird unterdessen eine starke Ultraschallwelle notwendig oder ist erforderlich und folglich ist es besser, dass die Größe des Ultraschallwandlers soweit wie möglich groß ist. Ferner ist es erforderlich, die Ultraschallwelle abzutasten, um die Beobachtung durchzuführen.
Um zu bewirken, dass der Ultraschallwandler beide Funktionen aufweist, wie das Beispiel des Standes der Technik, ist es folglich erforderlich oder notwendig, den relativ großen Ultraschallwandler zu einer Anordnung zu machen, die in der Lage ist, gedreht zu werden oder dergleichen. Um einen Bestrahlungsteil des Ultraschallwandlers so zu positionieren, dass er in der Lage ist, die therapeutische Ultraschallwelle in Richtung des zu behandelnden Zielteils auszustrahlen, ist es überdies erforderlich, dass die Abtastung zuerst durch die Ultraschallwelle mit schwacher oder niedriger Energie durchgeführt wird und anschließend eine Bestrahlungsrichtung auf den Zielteil verriegelt wird.
Es besteht die Möglichkeit, dass, wenn eine relative Bewegung zwischen der Sonde und der Zölomwand oder dergleichen, mit der die Sonde in Schallkontakt steht, oder dergleichen innerhalb der Zeit, bis die Verriegelung durchgeführt ist, vorkommt, die therapeutische Ultraschallwelle auf Teile abgestrahlt wird, die vom Zielteil verschieden sind.
Insbesondere ist in dem Beispiel des Standes der Technik eine Bedienung oder eine Arbeit erforderlich oder notwendig, dass die Ultraschallwelle unter dem Beobachtungszustand abgetastet wird, eine Position des Zielteils von einem Beobachtungsbild derselben erfasst wird, der Ultraschallwandler auf eine Abtastposition eingestellt wird, in welcher die Ultraschallwelle bezüglich der vorstehend genannten Position ausgegeben werden kann, und eine Einstellung an einer Stufe durchgeführt wird, die in der Lage ist, die therapeutische Ultraschallwelle so auszugeben, dass sie fokussiert wird. Da die Abtastposition unter dem festgelegten Zustand verriegelt wird, wird der Zustand außerdem zu einem Zustand, in dem das Beobachtungsbild nicht erfasst werden kann. Selbst wenn eine Änderung im Zustand, nachdem er eingestellt wurde, vorkommt, ist es aus diesem Grund unmöglich, die Zustandsänderung zu bestätigen.
Um die Sicherheit als Therapiegerät sicherzustellen, ist es erwünscht, dass in einem Fall, in dem die therapeutische Ultraschallwelle ausgegeben wird, es möglich ist, aus dem Ultraschall-Beobachtungsbild oder dergleichen zu bestätigen, dass ein Brennpunkt der therapeutischen Ultraschallwelle auf den zu behandelnden Zielteil eingestellt ist, oder es ist erwünscht, eine äquivalente Funktion zu haben.
In dem Beispiel des Standes der Technik ist es erforderlich, die Ultraschallwelle abzutasten, um die Bestätigung durchzuführen. Die Verriegelung muss für die Abtastung gelöst werden.
Um den behandelten oder geheilten Zustand des Zielteils in einem Fall zu bestätigen, in dem die therapeutische Ultraschallwelle ausgestrahlt wird, um die Hochtemperaturtherapie durchzuführen, wird es ferner erforderlich, die Ultraschallwelle abzutasten, um das Bild zu erfassen.
Im Fall, in dem die therapeutische Ultraschallwelle ausgestrahlt wird, um die Hochtemperaturtherapie durchzuführen, ist es erforderlich, dass eine Menge an Bestrahlung eine angemessene Menge ist. Wenn eine übermäßige Bestrahlung durchgeführt wird, werden auch periphere Teile mit Hochtemperatur behandelt. Aus diesem Grund ist es erwünscht, durch das Ultraschall- Beobachtungsbild zu bestätigen, ob, nachdem der Zielteil durch eine angemessene Menge an Bestrahlung bestrahlt wurde, der Zielteil durch die Menge an Bestrahlung mit Hochtemperatur behandelt ist oder nicht.
Im Beispiel des Standes der Technik ist es auch in einem Fall, in dem die Bestätigung durchgeführt wird, erforderlich, in einen Beobachtungszustand überzuwechseln, um die Abtastung der Ultraschallwelle durchzuführen.
Überdies muss in dem Fall, in dem eine Bestrahlung erforderlich ist, eine Rücksetzung in eine Positionierungsposition durchgeführt werden.
Ferner gibt es viele Fälle, in denen es im Beispiel des Standes der Technik, da die Sonde starr ist, schwierig wird, dass der Bestrahlungsteil, der die Ultraschallwelle ausstrahlt, auf der distalen Seite der Sonde auf den Zielteil fokussiert wird, so dass er in einen Zustand versetzt wird, der zur Bestrahlung in der Lage ist. Das heißt, da die Ultraschallwelle auf der Seite der Sonde ausgegeben wird, wird, um den Zielteil zumindest auf die Seite der Sonde zu bringen, die Einführungsrichtung der Sonde auf einen schmalen Bereich oder Umfang eingeschränkt. Wenn im Gegenteil die Konstruktion eine Konstruktion ist, die einen Krümmungsteil am Einführungsteil aufweist, kann diese Einschränkung merklich gelöst werden.
Unterdessen offenbart die Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. SHO 62-127050 (127050/1987) ein Ultraschallendoskop, das mit einer Ultraschallsonde mit einer Struktur versehen ist, bei der ein Beobachtungsultraschallwandler und ein therapeutischer Ultraschallwandler an einem distalen Teil eines Endoskop- Einführungsteils derart angeordnet sind, dass ihre Rückflächenseiten miteinander verbunden sind und beide Ultraschallwandler an einem distalen Ende einer Welle montiert sind, die gedreht wird.
Das zweite Beispiel des Standes der Technik weist den Beobachtungswandler und den therapeutischen Wandler auf. Da jedoch das zweite Beispiel des Standes der Technik eine Struktur aufweist, die um eine gemeinsame Welle gedreht wird, wird der therapeutische Wandler in einem Fall, in dem die Beobachtung durchgeführt wird, auch gedreht. Um die Therapie durchzuführen, ist es ferner erforderlich, das Abtasten des Beobachtungswandlers zu stoppen. Folglich weist das zweite Beispiel des Standes der Technik Probleme ähnlich jenen des ersten Beispiels des Standes der Technik auf, abgesehen von einem Vorzug mit dem Krümmungsteil. In einem ersten Ausführungsbeispiel von WO-A-92/15 253 ist eine Vorrichtung offenbart, die mit einem therapeutischen Ultraschallwandler und einem Beobachtungsultraschallwandler für Beobachtungszwecke versehen ist. Der therapeutische Ultraschallwandler erzeugt einen fokussierenden US-Strahl senkrecht zur Sonde, welcher auf ein zu behandelndes Gewebe (z. B. Krebs) gerichtet wird. Der Beobachtungsultraschallwandler weist ein schräges Blickfeld auf, das die Richtung des Behandlungs-US-Strahls, einschließlich dessen Brennpunkt, schneidet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine optische Faser, die nahe dem therapeutischen Ultraschallwandler endet, anstelle des Beobachtungsultraschallwandlers vorgesehen. Wiederum ist das Feld der optischen Beobachtung geneigt, so dass es den Strahlengang des therapeutischen Strahls schneidet.
In WO-A-89/07 909 ist eine Vorrichtung offenbart, bei der ein Visualisierungselement, das in seinem Innenraum einen Ultraschallwandler zur Beobachtung enthält, in eine Sonde mit einem Ultraschallwandler zur Therapie darin eingesetzt ist, welcher in den Rektalbereich eingeführt wird. In einer solchen Vorrichtung ist es möglich, dass der Antriebsmechanismus zum Drehen des Ultraschallwandlers, der in der Sonde vorgesehen ist, die Einführung des Visualisierungselements in die Sonde behindert.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Ultraschallsonde und ein System mit einer solchen Sonde bereitzustellen, welche effizient verschiedene Beobachtungsprinzipien in einem kompakten Einführungsteil vorsehen.
Diese Aufgabe wird durch die Ultraschallsonde von Anspruch 1 und das Ultraschalldiagnose- und -therapiesystem von Anspruch 8 gelöst.
Spezielle Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Fig. 1 bis Fig. 8 betreffen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Fig. 1 eine Anordnungsansicht ist, die eine Anordnung eines Ultraschalldiagnose- und -therapiesystems gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer Ultraschallsonde im siebten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer Ultraschallsonde gemäß einer Modifikation von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seite des distalen Endes der Ultraschallsonde zeigt;
Fig. 5A ist eine Ansicht, die eine Seite des distalen Endes einer Ultraschallsonde gemäß einer ersten Modifikation zeigt;
Fig. 5B ist eine Draufsicht auf Fig. 5A;
Fig. 5C bis Fig. 5E sind Ansichten, die Gestalten oder Formen eines therapeutischen Ultraschallwandlers zeigen;
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seite des distalen Endes einer Ultraschallsonde gemäß einer zweiten Modifikation zeigt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Seite des distalen Endes einer Ultraschallsonde gemäß einer dritten Modifikation zeigt;
Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verwendungsbeispiel der Bedienungsbeschreibung des Ausführungsbeispiels zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst das Ausführungsbeispiel des Ultraschalldiagnose- und -behandlungssystems 101 beispielsweise eine Ultraschallsonde 102A mit einer Struktur wie ein elektronisches Endoskop, eine Lichtquellenvorrichtung 103 zum Liefern von Beleuchtung zu einem Lichtübertragungsmittel der Ultraschallsonde 102A, eine Kamerasteuereinheit (nachstehend als CCU bezeichnet) 104 zur Signalverarbeitung für ein Bildaufnahmemittel, das in die Ultraschallsonde 102A eingebaut ist, ein Ultraschalldiagnose- und -behandlungsgerät 105, das ein Signalverarbeitungssystem 105A zum Erzeugen eines Ultrasonogramms und ein Behandlungssignal-Generatorsystem 105B zum Erzeugen eines Behandlungsansteuersignals aufnimmt, und einen Farbmonitor 106 zum Darstellen sowohl eines Endoskopbildes als auch eines Ultrasonogramms auf der Basis des Videosignals von der CCU 104 und des Videosignals, das vom Ultraschallsignal-Verarbeitungssystem abgeleitet wird.
Die Ultraschallsonde 102A ist aus einem kleinen Röhren- (Kapillare) Einführungsteil 107, einem breiten Bedienungsteil 108, der proximal am Einführungsteil 107 ausgebildet ist und der von einer Bedienperson für Einführungs- und Biegevorgänge ergriffen wird, und einem Universalkabel 109A, das sich vom Bedienungsteil 108 erstreckt, aufgebaut, wobei der Lichtquellen- Verbindungsstecker 110 an einem Ende des Universalkabels 109A lösbar mit der Lichtquellenvorrichtung 103 verbunden ist.
Mit dem Lichtquellen-Verbindungsstecker 110 ist ein Signalverbindungsstecker 112a an einem Ende eines Signalkabels 111 verbunden. Die anderen Enden des Signalkabels 111 weisen einen CCU-Verbindungsstecker 112b, der mit der CCU 104 verbunden werden soll, und einen Ultraschall-Verbindungsstecker 112c, der mit dem Ultraschalldiagnose- und -behandlungsgerät 105 verbunden werden soll, auf.
Der Einführungsteil 107 ist aus einem starren distalen Endteil (oder Endteil) 114, einem biegsamen Teil 115 und einem flexiblen Teil entlang der Achse des Einführungsteils 107 auf dem Weg zurück von seinem Ende aufgebaut. Wie in Fig. 27 gezeigt, ist der Endteil 114 aus einem Ultraschall- Behandlungsmittel 117, einem Ultraschall-Überwachungsmittel 118, einer Zangenauslassöffnung 113 als Behandlungsfunktions-Führungsteil und einem optischen Überwachungsmittel 119 entlang der Achse des Einführungsteils 107 auf dem Weg zurück von seinem Ende aufgebaut.
Das Ultraschall-Behandlungsmittel 117 besteht aus einem Behandlungsultraschallwandler 120 mit einer konkaven Fläche. Durch Anlegen eines Ansteuersignals an den Wandler 120 von einem Ansteuerspannungsgenerator 122 im Ultraschalldiagnose- und -behandlungsgerät 105 über eine Signalleitung 121, die durch den Einführungsteil 107 geführt ist, läuft die von der konkaven Fläche des therapeutischen Ultraschallwandlers emittierte Ultraschallwelle so, dass ihre Wellenfront konkav gehalten wird, konvergiert in einem Strahlerfassungsbereich 123, der durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 dargestellt ist, und läuft immer noch als gerichteter therapeutischer Ultraschallstrahl, der in einem Brennpunkt 123a fokussiert.
Der Ultraschallstrahl ist am Brennpunkt 123a sehr stark und ergibt folglich eine starke Schallenergiedichte. Wenn, wobei eine Läsion wie z. B. ein Tumor in die Nähe des Brennpunkts 123a gebracht ist, ein Ansteuersignal mit großer Amplitude an den konkaven therapeutischen Ultraschallwandler 120 angelegt wird, brennt eine hohe Schallenergie, die von der erzeugten Ultraschallwelle gewonnen wird, die Läsion zur Kautierisierungsbehandlung.
Das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 besteht aus einem Ultraschallwandler 124 mit konvexer Anordnung, der über eine Signalleitung 125 mit einer Sendeimpuls- Generatorschaltung 126 und einer Empfangssignal- Verarbeitungsschaltung 127 verbunden ist, die beide ein Signalverarbeitungssystem 105A bilden.
Ein Sendeimpuls von der Sendeimpuls-Generatorschaltung 126 wird nacheinander an jedes Wandlerelement des Ultraschallwandlers 124 mit konvexer Anordnung angelegt, welcher nacheinander einen sich radial erstreckenden Ultraschall-Überwachungserfassungsbereich 128 in einer Ebene abtastet, in welcher die Achse des Einführungsteils 107 liegt, um eine Zielläsion zu bestrahlen. Die von der Läsion zurückreflektierte Ultraschallwelle wird dann von jedem Wandlerelement des Ultraschallwandlers 124 mit konvexer Anordnung, der bereits zum Senden verwendet wurde, empfangen, und dort in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das elektrische Signal wird der Empfangssignal- Verarbeitungsschaltung 127 zur Signalverarbeitung, einschließlich Verstärkung, unterzogen, dann über DSC in ein Standard-Videosignal entsprechend einem Ultrasonogramm umgewandelt und einem Farbmonitor 106 über eine Überlagerungsschaltung 129 zugeführt, so dass das Ultrasonogramm 130 als Ultraschallbild auf diesem dargestellt wird.
Die Ansteuerfrequenz des Sendeimpulses von der Sendeimpuls- Generatorschaltung 126 wird derart eingestellt, dass sie nicht mit der Frequenz (oder dem Frequenzband) des Ansteuersignals von der Ansteuerspannungs- Generatorschaltung 122 übereinstimmt.
Das Ultrasonogrammbild wird nicht durch irgendwelches Rauschen aufgrund einer Behandlungsultraschallwelle gestört, selbst wenn die Behandlungsultraschallwelle emittiert wird, während die Ultrasonogrammüberwachung unter Verwendung des Ultraschall-Überwachungsmittels 118 durchgeführt wird. In diesem Fall kann ein Filter wie z. B. eine Fangschaltung zum Ausfiltern von Rauschen in der Empfangssignal-Verarbeitungsschaltung 127 enthalten sein. Ein Filter wie z. B. eine Fangschaltung kann in der Ansteuerspannungs-Generatorschaltung 122 enthalten sein, um die Ansteuerfrequenzkomponente von dem Ultraschall- Überwachungsmittel 118 auszufiltern.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das optische Überwachungsmittel 120 aus einem Beleuchtungslicht-Projektionsmittel (oder einfach einem Beleuchtungslichtsystem) zum Projizieren von Beleuchtungslicht durch einen Lichtleiter 131, eine Linse und ein Beleuchtungsfenster, und einem Bildaufnahmemittel mit einer Objektivlinse 132 zum Aufnehmen eines Bildes des interessierenden Gewebes, das durch die Beleuchtung beleuchtet wird, und einem CCD 133, das in einer Ebene des Brennpunkts der Objektivlinse 132 angeordnet ist, aufgebaut.
Der Lichtleiter 131 ist durch den Einführungsteil 107 geführt und sein Lichtquellen-Verbindungsstecker 110 ist mit der Lichtquelle 103 verbunden. Der Lichtleiter 131 überträgt das Beleuchtungslicht, das von einer Lampe 134 erzeugt wird und durch die Linse gebündelt wird, und projiziert das Beleuchtungslicht in einer schrägen Vorwärtsrichtung durch die Stirnfläche des Endteils 114 und die Linse des Beleuchtungsfensters.
Der Erfassungsbereich des Beleuchtungslichts, das in einer schrägen Vorwärtsrichtung blickt, stimmt fast mit dem Blickerfassungsbereich 135 der Objektivlinse 132 überein.
Das optische Überwachungsmittel 120 ist folglich aus der schräg nach vorn blickenden Beleuchtung und dem Überwachungsmittel aufgebaut. Die Objektivlinse 132 ermöglicht, dass ein optisches Bild des interessierenden Gewebes auf der Aufnahmefläche des CCD 133 vorkommt. Das CCD 133 ist mit einem nicht dargestellten Videosignal- Verarbeitungssystem in der CCU 104 über eine Signalleitung 136 verbunden. Das Signal vom CCD 133 wird durch das Videosignal-Verarbeitungssystem in ein Videosignal umgewandelt, das dann über die Überlagerungsschaltung 129 dem Farbmonitor 6 zugeführt wird, wo sowohl das Ultrasonogramm 130 als auch das Endoskopbild 137 gleichzeitig angezeigt werden.
Der biegsame Teil 115, der mit dem Endteil 114 verbunden ist, ist aus einer Anzahl von Segmenten aufgebaut, die gegenseitig in einer flexiblen Weise verbunden sind, um ein Biegen zu ermöglichen. Winkeldrähte 129 sind an ihren einen Enden mit dem Endteil 114 verbunden und an den anderen Enden mit einer Riemenscheibe 38 im Bedienungsteil 108 verbunden. Die Drehung eines Winkelknopfs 140 (Fig. 2) dreht die Riemenscheibe 138, die wiederum einen der Winkeldrähte 129 zieht und den anderen der Winkeldrähte 129 lockert, so dass eine Biegung in einer Weise gebildet wird, dass der biegsame Teil 115 auf der Seite des gezogenen Drahts 129 nach innen gebogen wird.
Die Betätigung des Winkelknopfs 140 ermöglicht das Biegen in vier Richtungen, aufwärts und abwärts, nach rechts und links, oder zwei Richtungen, aufwärts und abwärts, oder nach rechts und links.
Der biegsame Teil 115 wird frei gebogen, was bewirkt, dass das Ultraschall-Behandlungsmittel 117, das Ultraschall- Überwachungsmittel 118, der Behandlungsfunktions- Führungsteil und das optische Überwachungsmittel 119 alle vor dem biegsamen Teil 115 in eine beliebige Richtung blicken, und die Konstruktion des biegsamen Teils 115 weist eine Konstruktion ähnlich dem biegsamen Teil des gewöhnlichen Endoskops auf.
Der Bedienungsteil 108 weist an seinem distalen Teil eine Einlassöffnung 141 auf, durch die ein Instrument wie z. B. eine Zange eingeführt wird. Die Einlassöffnung 141 steht mit einem Instrumentenkanal 142 in Verbindung, der im Einführungsteil 107 angeordnet ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, steht der Instrumentenkanal 142 mit der Behandlungsfunktionsführung, die im Endteil 114 angeordnet ist, das heißt, der Zangenauslassöffnung 113, die als Führung für die Behandlung unter Verwendung eines Instruments wirkt, in Verbindung.
Die Zangenauslassöffnung 113 ist in der Nähe des optischen Überwachungsmittels 119 angeordnet. Wenn ein nichtdargestelltes Instrument aus der Zangenauslassöffnung 113 zur Behandlung eines Organs ausgestreckt wird, beobachtet das optische Überwachungsmittel 119 genau das ausgestreckte Instrument und den Zustand der Behandlung.
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist eine Düse 144 einem Beobachtungsfenster zugewandt angeordnet, um die Außenfläche des Beobachtungsfensters zu reinigen und zu trocknen. Die Düse 144 steht mit Luft- und Wasserrohrsystemen (nicht dargestellt), die durch den Einführungsteil 107 geführt sind, in Verbindung und ihre anderen Enden sind mit einem Fluidsteuersystem in der Lichtguellenvorrichtung 103 verbunden. Durch Betätigen von Luftzufuhr- und Wasserzufuhrtasten 145 (siehe Fig. 2) am Bedienungsteil 108 wird eine Luftzuführung oder Wasserzuführung aktiviert. Wenn die Außenfläche des Beobachtungsfensters fleckig ist, wird sie durch Zuführen von Wasser gereinigt.
Eine anschließende Luftzuführung trocknet oder beseitigt Wassertropfen von der Außenfläche des Beobachtungsfensters. Somit wird das Beobachtungsfenster sauber gehalten, um eine klare Sicht durch dieses aufrechtzuerhalten.
Eine Saugtaste 146 ist neben den Luft- und Wassertasten 145 vorgesehen und die Saugtaste 146 wird betätigt, um ungewollten Körpersaft über die Zangenauslassöffnung 113 am Ende des Instrumentenkanals 142 abzusaugen und den ungewollten Körpersaft in einen Entsorgungsbehälter abzuführen. An seinem proximalen Teil steht der Instrumentenkanal 142 mit einem nicht dargestellten Saugkanal in Verbindung, der mit einer Saugpumpe im Fluidsteuersystem verbunden ist. Der Instrumentenkanal 142 wirkt teilweise als Saugkanal zum Absaugen eines Fluids, und in diesem Fall ist eine Saugöffnung die Zangenauslassöffnung 113.
Am proximalen Teil des Bedienungsteils 108 sind Videosteuertasten (oder Videosteuerschalter) 147, 148 zum Einfrieren des Endoskopbildes oder zum Umschalten der Anzeige angeordnet und die Signale von den Videosteuertasten 147, 148 werden zur CCU 104 und zu einer Steuereinheit 149 gesandt.
Die Steuereinheit 149 ist mit einer Tastatur 150 und einem Fußschalter 151 verbunden. Über die Tastatur 150 kann die Behandlungszeit für das Ultraschallbehandlungsmittel 117 festgelegt werden oder eine klinische Aufzeichnung eines Patienten kann eingegeben werden. Durch Betätigen des Fußschalters 151 wird das Ultraschall-Behandlungsmittel 117 zur Behandlung aktiviert und dann deaktiviert.
Die Steuereinheit 149 ist auch mit dem Ansteuerspannungsgenerator 122, der Sendeimpuls- Generatorschaltung 126, der Empfangsverarbeitungsschaltung 127 und der Überlagerungsschaltung 129, die sich alle im Ultraschalldiagnose- und -behandlungsgerät 105 befinden, verbunden. Durch Eingeben von Eingaben über die Tastatur 150 legt die Steuereinheit 149 Parametereinstellungen wie z. B. eine Intensität (oder Amplitude) der Ansteuerspannung für den Ansteuerspannungsgenerator 122 für das Ultraschallbehandlungsmittel 117 fest, um ein Ultraschall- Ausgangssignal mit hoher Leistung zu liefern, modifiziert die Ultraschall-Sendeinstellungen für das Ultrasonogramm, modifiziert die Signalverarbeitungseinstellungen für das empfangene Signal und steuert auf dem Farbmonitor 106 angezeigte Bilder.
Die Steuereinheit 149 ist auch mit der CCU 104 verbunden und somit steuert die Tastatur 150 die CCU 104, beispielsweise um die CCU 4 in eine Betriebsart für eine Standbilddarstellung zu setzen. In Fig. 1 umfasst das Ultraschalldiagnose- und -behandlungsgerät 105 das Signalverarbeitungssystem 105A zum Vorsehen eines Ultrasonogramms und das Behandlungssignal-Generatorsystem 105B zum Erzeugen des Behandlungssignals. Alternativ können jedoch das Signalverarbeitungssystem 105A und das Behandlungssignal-Generatorsystem 105B separat untergebracht werden. Ferner können zwei Monitore in dem System enthalten sein, einer für die Endoskopbilddarstellung und der andere für die Ultrasonogrammdarstellung.
Fig. 2 zeigt den Umriss der Ultraschallsonde 102A. Die Ultraschallsonde 102A verwendet die Konfiguration eines elektronischen Endoskops, in dem ein Bildaufnahmemittel als optisches Überwachungsmittel 119 verwendet wird. Obwohl in der Ultraschallsonde in Fig. 1 die Konfiguration des elektronischen Endoskops als optisches Überwachungsmittel 119 verwendet wird, kann alternativ eine Ultraschallsonde 102B mit der Konfiguration eines Fiberskops als optisches Überwachungsmittel 119 verwendet werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, liegt die Ultraschallsonde 102B ohne die Videosteuertasten 147, 148 am proximalen Ende des Bedienungsteils 108 in der Ultraschallsonde 102A in Fig. 25 vor, und statt dessen ist die Ultraschallsonde 102B mit einem Okularteil 152 versehen. Anstelle des CCD 133 ist ein Bildleiter, der ein optisches Bild überträgt, angeordnet und der Bildleiter überträgt das von der Objektivlinse 132 erhaltene optische Bild zur Stirnfläche des Okularteils 152 und ein vergrößertes optisches Bild wird durch das Betrachtungsfenster am proximalen Ende des Okularteils 152 beobachtet.
Ein Universalkabel 109B ohne Signalleitung 136 ist vom Bedienungsteil 108 ausgestreckt. Der Rest der Konstruktion der Ultraschallsonde bleibt gegenüber Fig. 2 unverändert. Bezugsziffern, die zu den mit Bezug auf Fig. 2 beschriebenen äquivalent sind, sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und auf ihre Beschreibung wird verzichtet. Als Ultraschallsonde ist eine nichtdargestellte TV-Kamera am Okularteil 152 der Ultraschallsonde 102B montiert. Wenn in diesem Fall der Signalverbindungsstecker am Signalkabel der TV-Kamera mit der CCU 104 in Fig. 1 verbunden ist, wird ein Ultraschalldiagnose- und -behandlungssystem mit fast denselben Funktionen, die mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurden, bereitgestellt.
Das alternative Ausführungsbeispiel des Ultraschalldiagnose- und -behandlungssystems, das aus der Ultraschallsonde 102B in Fig. 3 aufgebaut ist, ist äquivalent zu dem System ohne CCU 104 in Fig. 1. In diesem Fall stellt der Farbmonitor 106 nur das Ultrasonogramm 130 dar (die Überlagerungsschaltung 129 gibt nämlich ihr Videoeingangssignal von der Empfangsverarbeitungsschaltung 27 so wie es ist ohne irgendeine Verarbeitung aus oder es kann ohne die Überlagerungsschaltung 129 ausgekommen werden).
Fig. 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Ultraschallsonde 102A oder 102B, die in Fig. 2 oder Fig. 3 dargestellt ist, zeigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Ultraschall- Behandlungsmittel 117 aus einem konkaven Behandlungsultraschallwandler 120 mit einem rechteckigen Wandlerelement aufgebaut, das nach innen entlang seiner Längsrichtung gekrümmt ist. Eine Erfassungsbereichüberlappung mit drei Erfassungsbereichen findet statt: dem Strahlerfassungsbereich 123 des Behandlungsultraschallstrahls, der vom Behandlungsultraschallwandler 120 in der Querrichtung (Aufwärtsrichtung in Fig. 4) ungefähr senkrecht zur Wandlerlängsrichtung emittiert wird, dem Sektor- Ultraschallüberwachungs-Erfassungsbereich (einfach Überwachungserfassungsbereich) 128, der schräg nach vorn blickt, welcher sich beispielsweise durch den Ultraschallwandler 124 mit konvexer Anordnung als Ultraschall-Überwachungsmittel 118 ergibt, und dem konischen Überwachungserfassungsbereich 135 durch das optische Überwachungsmittel 119.
Insbesondere, wie in Fig. 4 gezeigt, ist das optische Überwachungsmittel 119 so eingerichtet, dass der Brennpunkt 123a innerhalb seines Überwachungserfassungsbereichs 135 gehalten wird, und das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 ist auch so eingerichtet, dass der Brennpunkt 123a innerhalb seines Ultraschall-Überwachungserfassungsbereichs 128 gehalten wird. Der Ultraschall- Überwachungserfassungsbereich 128 ist beispielsweise zwischen einem Winkel quer zur Sondenachse und einem in Fig. 4 nach vorn geneigten Winkel sektormäßig breit, und das Sektorzentrum des Ultraschall- Überwachungserfassungsbereichs 128 ist nach vorn geneigt.
Da der optische Überwachungserfassungsbereich und der akustische Überwachungserfassungsbereich mit dem innerhalb dieser gehaltenen Brennpunkt 123a überlappen, wobei eine Läsion in die Nähe des Brennpunkts 123a gebracht wird, zeigen das Ultrasonogramm 130 und das Endoskopbild 137 den Zustand, in dem die Läsion vorhanden ist. (Tn dem Endoskopbild 137 kann jedoch eine Läsion nicht sichtbar erkannt werden, wenn die Läsion unter einer oberen Oberfläche liegt. In diesem Fall kann die Läsion in dem Ultrasonogramm 130 erkannt werden.)
Die obige Anordnung bietet den Vorteil, dass die Positionierung des Endes eines Instruments exakt an einer Läsion leicht durchgeführt wird, und dieser Vorteil ist in einer solchen Situation, in der eine Läsion zur Biopsie unter Verwendung eines Instruments vor dem Kauterisieren der Läsion mit dem Ultraschall-Behandlungsmittel 117 teilweise entfernt werden muss, und in der die Biopsie durchgeführt wird, um sicherzustellen, dass eine Läsion ausreichend kauterisiert wurde, nachdem die Läsion durch das Ultraschall-Behandlungsmittel 117 behandelt wurde, besonders nützlich.
Der Behandlungsultraschallwandler 120, der das Ultraschall- Behandlungsmittel 117 bildet, wird verwendet, um einen gebündelten Strahl mit hoher Leistung (nämlich einen fokussierten Ultraschallstrahl) zur Behandlung zu emittieren, und kann ein einzelner Ultraschallwandler oder eine Vielzahl von Ultraschallwandlern sein.
Der Ultraschallwandler 120 ist nicht auf einen der Länge nach konkaven begrenzt, der Ultraschallwandler 120 kann aus einem einzelnen oder einer Vielzahl von der Länge nach konkaven Wandlern oder quer konkaven Wandlern aufgebaut sein. Wenn planare Wandler verwendet werden, können sie in einer Phasenmatrixanordnung aufgebaut sein, so dass die Phase verschoben wird, um den Ultraschallstrahl zu fokussieren.
Eine konkave Linse kann an der Ultraschall-Ausgabefläche eines planaren Ultraschallwandlers befestigt sein, so dass der Strahl so emittiert wird, dass er fokussiert wird. Die Konstruktion des Wandlers hat keine spezielle Begrenzung in ihrer Gestaltung, solange der Wandler eine Konstruktion, die zur Emission zum Fokussieren des Ultraschallstrahls geeignet ist, und ein zugehöriges Ansteuermittel aufweist.
Die Konstruktion des Endteils 114 ist nicht auf die in Fig. 4 gezeigte begrenzt, er kann wie in Fig. 5A bis Fig. 7 gezeigt konstruiert sein.
In Fig. 4 stellt das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 den Sektor-Ultraschall-Überwachungserfassungsbereich 128 im Bereich von einem Winkel, der sich quer erstreckt, zu einem nach vorn geneigten Winkel bereit. In einem ersten alternativen Beispiel des Endteils 114A, das in Fig. 28A dargestellt ist, ist die Mittelachse des Überwachungserfassungsbereichs 135, nämlich die Überwachungsmittelachse (oder optische Achse), des optischen Überwachungsmittels 119 dazu ausgelegt, den Brennpunkt 123a zu schneiden, und die Mittelachse 128a des Ultraschall-Überwachungserfassungsbereichs 128 des Ultraschall-Überwachungsmittels 118 ist dazu ausgelegt, den Brennpunkt 123a zu schneiden.
Wie in Fig. 5B gezeigt, sind der Ultraschallwandler 120 mit konkaver Fläche, der Ultraschallwandler 124 mit konvexer Anordnung und die Objektivlinse 132 am Endteil 114 so angeordnet, dass die mittlere Querschnittslinie P1, die sich der Länge nach entlang des Ultraschall- Behandlungswandlers 120 erstreckt, welcher aus einer rechteckigen Ultraschallwandler-Platte mit konkaver Fläche besteht, durch die Mitte des Ultraschallwandlers 124 mit konvexer Anordnung verläuft und ferner durch die Mittellinie (optische Achse) verläuft.
In Fig. 5B sind die Beleuchtungsfenster symmetrisch auf beiden Seiten der Objektivlinse 132 angeordnet (in Fig. 4 sind die zwei Beleuchtungsfenster auf einer Seite der Objektivlinse 132 angeordnet, aber auch in Fig. 4 können die zwei Beleuchtungsfenster auf beiden Seiten der Objektivlinse 132 angeordnet werden, wie in Fig. 5A). In Fig. 5A sind die Zangenauslassöffnung 113 und die Düse 144 auf die mittlere Querschnittslinie ausgerichtet. Jedes der Beleuchtungsfenster ist mit der in Fig. 1 gezeigten Beleuchtungslinse unter einer nicht dargestellten Glasabdeckung, die als Schutzelement wirkt, versehen.
Das Beobachtungsfenster ist auch durch eine nichtdargestellte Glasabdeckung verschlossen, die als Schutzelement wirkt, und die Objektivlinse 132 ist in dem inneren Bereich angeordnet, der durch die Glasabdeckung geschützt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann die Objektivlinse 132 direkt am Beobachtungsfenster freiliegen.
Wie aus der Anordnung in Fig. 5B zu sehen, liegt der Ultraschall-Überwachungserfassungsbereich 128 des Ultraschallwandlers 124 mit konvexer Anordnung im Querschnitt P1 und ist ein Sektor, der schräg nach vorn blickt. Der optische Überwachungserfassungsbereich 135 des optischen Überwachungsmittels 119 ist ein Kegel, der auf der Überwachungsmittelachse 135a zentriert ist.
In Fig. 5B überlappen der Strahlerfassungsbereich 123 des Behandlungsultraschallstrahls, der Ultraschall- Überwachungserfassungsbereich 128 und der Überwachungserfassungsbereich 135. Wie bereits beschrieben, ist die Mittelachse 128a des Ultraschall- Überwachungserfassungsbereichs 128 dazu ausgelegt, den Brennpunkt 123a zu schneiden, und die Mittelachse 135a des Überwachungserfassungsbereichs 135 des optischen Überwachungsmittels 119 ist dazu ausgelegt, den Brennpunkt 123a zu schneiden, und die Positionseinstellung (oder Positionierung) wird somit bei der Behandlung leicht durchgeführt.
Der Ultraschallwandler 120 mit konkaver Fläche weist eine bogenartige, konkave Form entlang seiner Längsrichtung auf, wie in Fig. 5C gezeigt, die die Ansicht entlang der Linie A-A in der Draufsicht in Fig. 5B ist. Elektroden sind an beiden Oberflächen des konkaven Wandlers installiert, und durch Anlegen eines Ansteuersignals an diese wird eine Ultraschallwelle nach oben emittiert. Ein Dämpfungsmaterial ist an der Rückfläche der konkaven Oberfläche befestigt.
Der Wandler kann planar sein, wie in Fig. 5D gezeigt, die entlang der Linie B-B in Fig. 5B genommen ist, oder kann quer konkav sein, wie in Fig. 5E gezeigt. Der Krümmungsradius in dem konkaven Teil in Fig. 5C ist so ausgelegt, dass er gleich jenem im konkaven Teil in Fig. 5E ist, und die emittierte Ultraschallwelle wird auf den gleichen Punkt fokussiert.
Wenn die Breite des Wandlers klein ist, kann er planar sein, wie in Fig. 5D gezeigt, und wenn die Breite des Wandlers groß ist, kann er gekrümmt sein, wie in Fig. 5E gezeigt, um den Strahl quer zu fokussieren. Der Rest der Konstruktion bleibt gegenüber der Konstruktion in Fig. 4 unverändert. Das erste alternative Beispiel weist fast dieselben Funktionen auf wie der Endteil 114 in Fig. 4. Zusätzlich zu den Vorteilen des siebten Ausführungsbeispiels bietet dieses alternative Beispiel einen zusätzlichen Vorteil, bei dem die Positionierung leichter durchgeführt wird, da die Mittelachse 128a des Ultraschall-Überwachungserfassungsbereichs 128 dazu ausgelegt ist, den Brennpunkt 123a zu schneiden.
In einem zweiten alternativen Beispiel mit dem Endteil 114B in Fig. 6 besteht das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 vielmehr aus einem elektronischen Ultraschallwandler 124A mit radialer Anordnung als dem Wandler 124 mit konvexer Anordnung in Fig. 4 oder Fig. 5A. Insbesondere sind eine Anzahl von rechteckigen Wandlern auf der zylindrischen Oberfläche des Endteils 114B angeordnet (beispielsweise über einen bestimmten Sektor, wenn von der Mittellinie des Zylinders aus betrachtet). Indem ermöglicht wird, dass jeder Wandler sendet und dann empfängt, ist der Ultraschall-Überwachungserfassungsbereich 128 ein Sektor bezüglich einer zur Achse des Endteils 114B senkrechten Ebene.
Obwohl in Fig. 4 und 5A die Zangenauslassöffnung 113 kreisförmig ist, ist sie nun in Fig. 6 quadratisch. In Fig. 6 ist das Ultraschall-Behandlungsmittel 117 auch so angeordnet, dass der Behandlungsultraschallstrahl 123 nach hinten geneigt ist, und der Brennpunkt 123a des Behandlungsultraschallstrahls 123 ist so ausgelegt, dass er in das Zentrum einer Ebene gelangt, in der der Ultraschall- Überwachungserfassungsbereich 128 liegt. Der Vorteil dieses alternativen Beispiels ist ähnlich zu jenem des ersten alternativen Beispiels.
In dem Endteil 114C in Fig. 7 besteht das Ultraschall- Überwachungsmittel 118 vielmehr aus einem mechanischen Ultraschallwandler 161a mit radialer Abtastung als dem elektronischen Ultraschallwandler 124A mit radialer Anordnung in Fig. 4. Der mechanische Ultraschallwandler 161a mit radialer Abtastung weist einen planaren Ultraschallwandler 161a am distalen Ende einer flexiblen Welle 161b auf, und das proximale Ende der flexiblen Welle 161b wird durch einen nicht dargestellten Motor gedreht oder hin- und herbewegt. Somit wird der Ultraschallwandler 261a zusammen gedreht oder hin- und herbewegt, und folglich wird eine Ultraschallwelle in einem Sektor bezüglich einer zur Achse des Einführungsteils 107 senkrechten Ebene emittiert.
Das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 ist nicht auf Fig. 4 bis 7 begrenzt und eine beliebige andere Konstruktion geht, wenn sie ein Ultrasonogramm vorsieht.
Das optische Überwachungsmittel 119 veranschaulicht ein schräg blickendes optisches System, wie in dem Ausführungsbeispiel und den alternativen Beispielen bevorzugt, aber das optische Überwachungsmittel 119 ist nicht auf dieses begrenzt. Andere optische Systeme mit einem anderen Blickfeld sind gleichermaßen annehmbar.
Die Bedienung des Ausführungsbeispiels wird nun mit Bezug auf Fig. 8 erörtert.
Wie in Fig. 8 dargestellt, wird die wie vorstehend konstruierte Ultraschallsonde 102A (102B) in ein Traktorgan 163, wie z. B. den Magen, eingeführt. Der Endteil 114 wird mit einem Bereich der Traktwand, wo eine Diagnose und Behandlung erforderlich sind, mit Bezug auf das optische Bild vom optischen Überwachungsmittel 119 und das Ultrasonogramm vom Ultraschall-Überwachungsmittel 118 in Kontakt gebracht, während ein Biegevorgang durchgeführt wird.
Wie in Fig. 8 gezeigt, sind das Ultraschall- Behandlungsmittel 117 und das Ultraschall- Überwachungsmittel 118 am Endteil mit einem Ballon 64 bedeckt, der mit einer für Ultraschall durchlässigen Flüssigkeit gefüllt ist. Die Behandlungsultraschallwelle und die Überwachungsultraschallwelle werden über die für Ultraschall durchlässige Flüssigkeit innerhalb des Ballons 164 gesandt und empfangen.
Wenn eine klare Sicht behindert ist, da das optische Überwachungsmittel 119, insbesondere die Außenfläche des Beobachtungsfensters, das die Objektivlinse 132 aufnimmt, mit Schleim oder Körpersaft im Verlauf der Einführung der Ultraschallsonde 102A (102B) oder durch Kontakt mit dem Endteil 114 verschmutzt wird, wird Wasser oder Luft durch die Düse 144 zugeführt, um das Beobachtungsfenster zu reinigen oder zu trocknen. Nachdem eine klare Sicht sichergestellt ist, wird der Einführungsvorgang aufgenommen.
Die Zangenauslassöffnung 113 als Behandlungsfunktionsführung und ihr Kanal 142 werden verwendet, um Körpersaft oder Schleim abzusaugen. Durch Betätigen der Saugtaste 146 am Bedienungsteil 108 wird Schleim oder Körpersaft durch eine externe Saugpumpe abgesaugt. Jede Funktion der Ultraschallsonde 102A (102B) kann in derselben Weise verwendet werden, wie ein gewöhnliches Endoskop oder ein Ultraschallendoskop eingeführt wird.
Indem ermöglicht wird, dass ein nichtdargestelltes Instrument aus der Zangenauslassöffnung 113 vorsteht, beispielsweise ermöglicht wird, dass eine Biopsienadel eine Läsion durchsticht, kann ein Gewebe zur Untersuchung und Diagnose als Probe genommen werden.
Wenn eine Läsion 165 innerhalb des Ultraschall- Überwachungserfassungsbereichs 128 erfasst wird und eine Abbildung vollendet wird, wird der Brennpunkt 123a des Behandlungsmittel 117 gegeben ist, auf die Läsion 165 ausgerichtet. Dies wird mit Bezug auf eine Markierung, die im Ultrasonogramm gegeben ist, und das Bild der Läsion durchgeführt. Die Position des Endteils 114 der Ultraschallsonde 102A (102B) wird durch einen Biegevorgang des biegsamen Teils 115 festgelegt. In dieser Weise wird der Brennpunkt derart positioniert, dass der Brennpunkt 123a an der Läsion 165 angeordnet ist.
Nach dem Positionieren des Brennpunkts wird der Fußschalter 151 gedrückt, um zu ermöglichen, dass der Ansteuerspannungsgenerator 122 eine große Ansteuerspannung anlegt, und das Ultraschall-Behandlungsmittel 117 gibt eine Behandlungsultraschallwelle mit einem Leistungspegel aus, der zum Kauterisieren erforderlich ist. Diese Behandlungsultraschallwelle mit hoher Leistung erhöht unverzüglich die Temperatur an der Läsion 165 und kauterisiert die Läsion.
Unter Beobachtung von denaturiertem Protein infolge der Kauterisierung durch das Ultrasonogramm vom Ultraschall- Überwachungsmittel 118 wird der Behandlungsultraschallstrahl mit hoher Leistung auf eine Läsion gerichtet, bis eine Denaturierung von Protein ausreichend ist, um die Läsion zu nekrotisieren.
Dann wird die Bestrahlung mit dem Ultraschallstrahl mit hoher Leistung gestoppt, die Behandlungsrate wird mit Bezug auf das Ultrasonogramm bestätigt. Wenn die Behandlung nicht ausreicht, wird die Ultraschallstrahlung weiter fortgesetzt, und wenn ein anderer Teil eine Ultraschallbestrahlung benötigt, wird er auch bestrahlt, bis eine vollständige Behandlung komplett ist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind das Ultraschall- Behandlungsmittel 117, das Ultraschall-Überwachungsmittel 118, die Behandlungsfunktionsführung und das optische Überwachungsmittel 119 am distalen Ende des biegsamen Teils 115 in einer vorteilhaften Weise gestaltet, die eine optische Überwachung, Ultraschalldiagnose und Ultraschallbehandlung ermöglicht.
Der Endteil 114 wird in den oberen Verdauungstrakt oder den unteren Verdauungstrakt unter Beobachtung eines optischen Bildes eingeführt und eine Ultraschall-Wärmetherapie (Kauterisierung) kann auf die Wandoberfläche des Verdauungstrakts oder die inneren Organe unterhalb der Wandoberfläche unter Beobachtung des Ultrasonogramms angewendet werden.
Somit erweitert die Verwendung des Ultraschalldiagnose- und -behandlungssystems 1 den Anwendungsbereich der Ultraschalldiagnose und -behandlung erheblich.
Die herkömmliche Ultraschallsonde ohne biegsamen Teil begrenzt den Sektorbereich, in dem das Ultraschall- Behandlungsmittel mit dem Organ, in dem eine Läsion vorliegt, in Kontakt gebracht wird. Die herkömmliche Sonde wird fast in einer geradlinigen Weise eingeführt und ihr Endteil berührt auf einer Seite ein Organ. Die herkömmliche Sonde wird nur wirksam verwendet, wenn die Läsion in dem Organ in seinem tiefen Bereich vorliegt, der der Organoberfläche entspricht, die von der Sonde berührt wird. Selbst in diesem Fall ist eine Einführungsöffnung erforderlich, und wenn beispielsweise eine Einführungsöffnung am Herzen gemacht wird, ist dies eine äußerst risikoreiche Aufgabe. Ferner stellt die Rippe eine Schwierigkeit beim Einführen der Sonde dar. Somit ist der Anwendungsbereich in der Praxis noch schmäler.
Da das erste Ausführungsbeispiel im Gegensatz dazu mit dem biegsamen Teil 115 versehen ist, ermöglicht das Biegen des biegsamen Teils 115, dass die Seite des Endteils 114 mit dem Organ, in dem eine Läsion vorliegt, in Kontakt steht.
Da der Einführungsteil 107 des ersten Ausführungsbeispiels flexibel ist, kann die Sonde in die Körperhöhle durch die Mundhöhle eingeführt werden, die Sonde wird in Organe in der Körperhöhle ohne Einführungsöffnung am Unterleib und dergleichen eingeführt. In diesem Fall wird die Einführung und Positionierung zu einem Zielorgan durch Beobachten des optischen Überwachungsmittels 119 unterstützt. Wie bei dem Endoskop kann der Endteil 114 unter Beobachtung unter Verwendung des optischen Überwachungsmittels 119 in die Nähe des interessierenden Organs gebracht werden, und dann wird die Seite des Endteils 114 mit dem Organ in Kontakt gebracht, so dass die Einrichtung vollendet wird, um ein Ultrasonogramm oder ein Echo der Läsion zu erhalten. Wenn der Brennpunkt 123a auf die Läsion ausgerichtet ist, wird eine Kauterisierungsbehandlung mit dem Ultraschall- Behandlungsmittel 117 durchgeführt.
Das Ausführungsbeispiel wird somit in einem breiteren Bereich als die Ultraschallsonde ohne biegsamen Teil verwendet. Da ferner ein vorbestimmter Punkt des Ultraschall-Überwachungserfassungsbereichs 128 des Ultraschall-Überwachungsmittels 118 in den Brennpunkt 123a des Ultraschallstrahls, der vom Ultraschall- Behandlungsmittel 117 gewonnen wird, gelangt, ist die Positionierung für die Kauterisierung im Ultrasonogramm leicht und die festgelegte Position kann bestätigt werden. Eine zu kauterisierende Läsion kann genau in die Nähe des Brennpunkts 23 gebracht werden und eine zuverlässige Kauterisierung ergibt sich. Das irrtümliche Kauterisieren eines normalen Teils kann vermieden werden.
Bei dem Positionierungsvorgang wie vorstehend sind das Ultraschall-Überwachungsmittel 118 und das Ultraschall- Behandlungsmittel 117 am harten Endteil 114 vorgesehen. Wenn der biegsame Teil 115 auf der proximalen Seite willkürlich gebogen wird, bleibt die Position des Brennpunkts 123a praktisch in einer vorbestimmten Position des Ultraschall-Überwachungserfassungsbereichs 128 des Ultraschall-Überwachungsmittels 118 verankert. Daher kann die zu kauterisierende Läsion genau in den Brennpunkt 123a gebracht werden und eine zuverlässige Kauterisierungsbehandlung wird erreicht.
Da die Zangenauslassöffnung 113 am Endteil 114 angeordnet ist, stellt die Entname einer Gewebeprobe einer Läsion eine zuverlässige Diagnose und Behandlung sicher. Wenn in diesem Fall die Führungsrichtung der Zangenauslassöffnung 113 so eingestellt wird, dass sie auf den Brennpunkt 123a zeigt, ist der Probennahmevorgang leicht.
In dem Ausführungsbeispiel und seinen alternativen Beispielen kann auf die Behandlungsfunktionsführung verzichtet werden oder sie kann als Teil der Funktion des optischen Überwachungsmittels 119 betrachtet werden. In diesem Fall wird der Endteil 114 durch Anordnen des Ultraschall-Behandlungsmittels 117, des Ultraschall- Überwachungsmittels 118 und des optischen Überwachungsmittels 119 von der distalen Seite aus konstruiert. Der biegsame Teil 115 wird an der proximalen Seite des Endteils 114 angeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel und seinen alternativen Beispielen umfasst die Ultraschallsonde 102A oder 102B am Endteil 114 von seinem distalen Ende aus das Ultraschall- Behandlungsmittel 117, das Ultraschall-Überwachungsmittel 118, den Behandlungsfunktions-Führungsteil und das optische Überwachungsmittel 119 und den biegsamen Teil 115 auf der proximalen Seite des Endteils 114.

Claims

1. Ultraschallsonde (102A, 102B) mit:

einem langgestreckten Einführungsteil (107), der in ein Zölom einführbar ist;

einem fokussierten therapeutischen Ultraschallwandler (120), der entlang des distalen Endes des Einführungsteils angeordnet ist, zum Emittieren einer therapeutischen Ultraschallwelle zum Durchführen einer Therapie an einem Objekt;

einem Beobachtungsultraschallwandler (118) zum Erfassen eines Ultraschallbildes durch Senden und Empfangen einer Beobachtungsultraschallwelle über einen Abtastbereich, der eine Richtung umfasst, in der die therapeutische Ultraschallwelle emittiert wird, wobei der Beobachtungsultraschallwandler (118) entlang des distalen Endes des Einführungsteils (107) angeordnet ist;

einem Verriegelungsmittel zum Verriegeln eines Brennpunkts (123a) der therapeutischen Ultraschallwelle in einer vorbestimmten Position in dem Abtastbereich; und

einem optischen Beobachtungsmittel (119), das an der Seite des distalen Endes des Einführungsteils (107) angeordnet ist und ein Beleuchtungsfenster zum Aussenden von Beleuchtungslicht und ein Beobachtungsfenster zum optischen Beobachten eines Gegenstandes, der mit dem Beleuchtungslicht beleuchtet wird, aufweist, wobei das optische Beobachtungsmittel (119) einen optischen Beobachtungsbereich aufweist, der eine Richtung umfasst, in der die therapeutische Ultraschallwelle emittiert wird, wobei der fokussierte therapeutische Wandler (120), der Beobachtungsultraschallwandler (118) und das optische Beobachtungsmittel (119) in der Reihenfolge vom distalen Ende des Einführungsteils (107) angeordnet sind.

2. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, welche ferner einen biegsamen Teil (115) an der Seite des distalen Endes des Einführungsteils umfasst.

3. Ultraschallsonde nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Einführungsteil (107) einen Kanal (142) darin aufweist, in den ein Behandlungsinstrument einführbar ist.

4. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, 2 oder 3, welche ferner ein Kühlmittel zum Kühlen des therapeutischen Ultraschallwandlers (120) umfasst.

5. Ultraschallsonde nach Anspruch 4, wobei das Kühlmittel eine Leitung zum Zuführen von Kühlflüssigkeit zum Kühlen des therapeutischen Ultraschallwandlers zu einem Ort in der Nähe des therapeutischen Ultraschallwandlers (120) aufweist.

6. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, welche ferner eine Empfangsspule zum Empfangen eines kernmagnetischen Resonanzsignals für eine kernmagnetische Resonanzabbildung umfasst, wobei die Spule am distalen Ende des Einführungsteils angeordnet ist.

7. Ultraschallsonde nach Anspruch 1, wobei der therapeutische Ultraschallwandler eine Vielzahl von Ultraschallwandlern aufweist, die einen unterschiedlichen Abstand zum Brennpunkt aufweisen.

8. Ultraschalldiagnose- und Therapiesystem mit:

einem Ultraschallbeobachtungs- und Therapiemittel nach den Ansprüchen 1 bis 7,

einem Signalverarbeitungsmittel (105A) zum Durchführen einer Signalverarbeitung, die ein Signal erzeugt, das den Beobachtungsultraschallwandler (120) [(118)] ansteuert, und die ein Bildsignal aus einem Ultraschallsignal erzeugt, das von dem Beobachtungsultraschallwandler (118) empfangen wird,

einem Ansteuermittel (105B) zum Ansteuern des therapeutischen Ultraschallwandlers (120), um ein Ansteuersignal zum Erzeugen einer therapeutischen Ultraschallwelle zu erzeugen;

einem Anzeigemittel (106), in das das Bildsignal eingegeben wird, um dadurch das Ultraschallbild entsprechend dem Bildsignal anzuzeigen; und

einem Abtastmittel zum Abtasten der Beobachtungsultraschallwelle unter einem Zustand, in dem ein Brennpunkt der therapeutischen Ultraschallwelle in einer vorbestimmten Position innerhalb eines Abtastbereichs der Beobachtungsultraschallwelle verriegelt wird.

9. System nach Anspruch 8, wobei das Abtastmittel ein mechanisches Abtastmittel (161b) zum Drehen des Beobachtungsultraschallwandlers (118, 161a) um gleich oder mehr als einen vorbestimmten Winkel, der den Abtastbereich abdeckt, aufweist, wobei der Brennpunkt in einer Bestrahlungsrichtung der Beobachtungsultraschallwelle zu dem Zeitpunkt, zu dem der Beobachtungsultraschallwandler (118) über einen bestimmten Winkel gedreht wird, existiert.

10. System nach Anspruch 8, wobei eine Handhabung des Sendens und des Empfangs der Beobachtungsultraschallwelle parallel mit der Handhabung möglich ist, die die therapeutische Ultraschallwelle auf den Brennpunkt ausstrahlt.

11. System nach Anspruch 8, wobei der Beobachtungsultraschallwandler (118) und der therapeutische Ultraschallwandler (120) durch jeweilige Frequenzen angesteuert werden, die voneinander verschieden sind.

12. System nach Anspruch 8, wobei der therapeutische Ultraschallwandler (120) ein Abstandsmodifikationsmittel zum Modifizieren eines Abstands zum Brennpunkt aufweist.

13. System nach Anspruch 8, wobei das Anzeigemittel (106) am Kopf befestigte Anzeigen aufweist, deren jeweilige Anzeigeflächen sich vor den Augen einer Bedienperson befinden.