特開 2024-144888 超音波カテーテル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024144888

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】超音波カテーテル

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/12 20060101AFI20241004BHJP

【ＦＩ】

A61B8/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023057057

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000189486

【氏名又は名称】上田日本無線株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141829

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 牧人

(74)【代理人】

【識別番号】100123663

【弁理士】

【氏名又は名称】広川 浩司

(72)【発明者】

【氏名】石原 弘之

(72)【発明者】

【氏名】大久保 到

(72)【発明者】

【氏名】清水 克彦

(72)【発明者】

【氏名】山屋 将悟

【テーマコード（参考）】

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C601BB14

4C601DD14

4C601DD15

4C601FE01

4C601FE04

4C601GB01

4C601GB30

(57)【要約】

【課題】振動子の側面から発振される超音波の反射を抑制して、超音波画像のノイズを低減するとともに分解能を向上できる超音波カテーテルを提供する。
【解決手段】長尺なシース１５と、シース１５内の超音波振動子４１と、シース１５内で超音波振動子４１を保持し、超音波振動子４１をシース１５の中心軸Ｃ回りに回転させる駆動シャフト５０と、を備え、超音波振動子４１は、シース１５の中心軸Ｃと略平行な、またはシース１５の中心軸Ｃに対して１５度以下の角度をなして傾斜する、超音波発振面４１ａと、超音波発振面４１ａが向く方向と反対方向を向く背面４１ｂと、超音波発振面４１ａが向く方向と略直交する側面４１ｃと、を有し、超音波振動子４１は、背面４１ｂと、側面４１ｃのうち、超音波発振面４１ａの面方向と平行かつシース１５の中心軸Ｃ方向と直交する方向を主に向く横方向側面部４１ｅの少なくとも一部と、が超音波減衰部材４３で覆われている超音波カテーテル１０である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺なシースと、
前記シース内に収納された超音波振動子と、
前記シース内で前記超音波振動子を保持するとともに、前記超音波振動子を前記シースの中心軸回りに回転させる駆動シャフトと、を備え、
前記超音波振動子は、前記シースの中心軸と略平行な、または前記シースの中心軸に対して１５度以下の角度をなして傾斜する、超音波発振面と、前記超音波発振面が向く方向と反対方向を向く背面と、前記超音波発振面が向く方向と略直交する側面と、を有し、
前記超音波振動子は、前記背面と、前記側面のうち、前記超音波発振面の面方向と平行かつ前記シースの中心軸方向と直交する方向を主に向く横方向側面部の少なくとも一部と、が超音波減衰部材で覆われている超音波カテーテル。

【請求項2】

前記超音波振動子は、前記側面のうち前記シースの基端側を主に向く後方側面部の少なくとも一部が超音波減衰部材で覆われている請求項１に記載の超音波カテーテル。

【請求項3】

前記超音波振動子は、前記側面のうち前記シースの先端側を主に向く前方側面部の少なくとも一部が超音波減衰部材で覆われている請求項２に記載の超音波カテーテル。

【請求項4】

前記超音波振動子は、前記超音波減衰部材に前記超音波発振面以外の面が埋込配置されている請求項３に記載の超音波カテーテル。

【請求項5】

前記超音波振動子は、前記後方側面部に前記超音波発振面から厚みを小さくする段差部を介して段落ちしたヘッダ部を有し、
前記超音波減衰部材は、前記段差部と連続する減衰部材段差部と、前記ヘッダ部と連続する減衰部材平面部と、を有する請求項４に記載の超音波カテーテル。

【請求項6】

前記超音波振動子は、単一の素子からなる請求項１～５のいずれか１項に記載の超音波カテーテル。

【請求項7】

前記超音波振動子は、前記背面と前記側面の少なくとも一部が、単一の前記超音波減衰部材で覆われている請求項１～５のいずれか１項に記載の超音波カテーテル。

【請求項8】

前記超音波振動子は、前記超音波発振面が向く方向と直交する方向における厚みが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲である請求項１～５のいずれか１項に記載の超音波カテーテル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、心臓や血管などの内腔に挿入して画像を取得する超音波カテーテルに関する。

【背景技術】

【0002】

心臓や血管などから患部を診察する場合に、生体の内腔に挿入されて、超音波を利用して画像を取得する超音波カテーテルが使用される。超音波カテーテルは、超音波を送受信するための振動子と、この振動子を回転させる駆動シャフトと、振動子および駆動シャフトを回転可能に収容するシースとを有している。振動子は、シース内で駆動シャフトにより回転駆動されて超音波を送受信し、生体内の画像を取得する。

【0003】

振動子は、シース先端部の閉空間内において、シースの中心軸と直交する方向または当該方向からやや傾斜する方向を向くように配置される。このような超音波カテーテルとして、例えば特許文献１に挙げるものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１９６３３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

超音波カテーテルで画像を取得するため、振動子から超音波を発振する際、振動子が面する方向だけでなく、振動子の側面からも超音波が発振される。このため、画像を撮影したい方向とは異なる方向も超音波が一部向かい、これが反射することで、超音波画像上にノイズが出現する。また、取得した超音波画像の分解能を低下させる原因ともなる。特に、低周波の超音波を発生する超音波振動子ほど厚みが大きいため、側面から発振される超音波も増加し、ノイズがより多く発生する。

【0006】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、振動子の側面から発振される超音波の反射を抑制して、超音波画像のノイズを低減するとともに分解能を向上できる超音波カテーテルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成する（１）超音波カテーテルは、長尺なシースと、前記シース内に収納された超音波振動子と、前記シース内で前記超音波振動子を保持するとともに、前記超音波振動子を前記シースの中心軸回りに回転させる駆動シャフトと、を備え、前記超音波振動子は、前記シースの中心軸と略平行な、または前記シースの中心軸に対して１５度以下の角度をなして傾斜する、超音波発振面と、前記超音波発振面が向く方向と反対方向を向く背面と、前記超音波発振面が向く方向と略直交する側面と、を有し、前記超音波振動子は、背面と、前記側面のうち、前記超音波発振面の面方向と平行かつ前記シースの中心軸方向と直交する方向を主に向く横方向側面部の少なくとも一部と、が超音波減衰部材で覆われている。

【発明の効果】

【0008】

上記のように構成した超音波カテーテルは、厚みの比較的大きい超音波振動子において、超音波発振面の面方向と平行かつシースの中心軸方向と直交する方向を主に向く側面が超音波減衰部材で覆われているので、超音波振動子の側面から発振される超音波によって超音波画像に生じるノイズを低減できるとともに、超音波画像の分解能を向上させることができる。

【0009】

（２）上記（１）の超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記側面のうち前記シースの基端側を主に向く後方側面部の少なくとも一部が超音波減衰部材で覆われていてもよい。これにより、超音波振動子の後方側面部から発振される超音波によって発生する超音波画像のノイズを低減できる。

【0010】

（３）上記（１）または（２）の超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記側面のうち前記シースの先端側を主に向く前方側面部の少なくとも一部が超音波減衰部材で覆われていてもよい。これにより、超音波振動子の前方側面部から発振される超音波によって発生する超音波画像のノイズを低減できる。

【0011】

（４）上記（１）～（３）のいずれかの超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記超音波減衰部材に前記超音波発振面以外の面が埋込配置されていてもよい。これにより、超音波振動子の側面全体が超音波減衰部材で覆われるので、超音波振動子の側面から発振される超音波が超音波画像に与える影響をより低減できる。

【0012】

（５）上記（１）～（４）のいずれかの超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記後方側面部に前記超音波発振面から厚みを小さくする段差部を介して段落ちしたヘッダ部を有し、前記超音波減衰部材は、前記段差部と連続する減衰部材段差部と、前記ヘッダ部と連続する減衰部材平面部と、を有してもよい。これにより、超音波減衰部材が超音波振動子に対する配線の妨げとなることを防止できる。

【0013】

（６）上記（１）～（５）のいずれかの超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、単一の素子からなるものであってもよい。これにより、超音波振動子から発振される超音波同士が干渉する、あるいは他の超音波振動子から発振される超音波を受信することで超音波画像にノイズが発生することを抑制できる。

【0014】

（７）上記（１）～（６）のいずれかの超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記背面と前記側面の少なくとも一部が、単一の前記超音波減衰部材で覆われていてもよい。これにより、超音波減衰部材が一体的となり、超音波減衰部材の製造を容易にするとともに、超音波画像のノイズをより確実に抑制し、分解能を向上させることができる。

【0015】

（８）上記（１）～（７）のいずれかの超音波カテーテルにおいて、前記超音波振動子は、前記超音波発振面が向く方向と直交する方向における厚みが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲であってもよい。これにより、厚みの大きい超音波振動子を用いる場合に、超音波振動子の側面から発振される超音波を効果的に減衰させ、超音波画像に与える影響を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】超音波カテーテルを示す正面図である。

【図2】超音波カテーテルの先端部付近の平面視拡大断面図である。

【図3】超音波カテーテルの先端部付近の正面視拡大断面図である。

【図4】振動子ユニットの拡大平面図である。

【図5】超音波減衰部材に埋設した超音波振動子の斜視図である。

【図6】超音波カテーテルで取得したステンレス製パイプの画像であって、（ａ）は超音波振動子の側面に超音波減衰部材を設けていない場合の画像、（ｂ）は超音波振動子の側面に超音波減衰部材を設けた場合の画像である。

【図7】本実施形態に係る超音波カテーテルシステムの使用例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上、誇張されて実際の比率とは異なる場合がある。また、本明細書では、生体内に挿入する側を「先端側」、操作する側を「基端側」と称することとする。

【0018】

本実施形態に係る超音波カテーテル１０は、図１に示すように、長尺なシース１５の基端部にハウジング６０を備えている。シース１５は、外シース２０と、内シース３０とを備え、シース１５の内部には振動子ユニット４０と、振動子ユニット４０を保持する駆動シャフト５０と、が設けられる。

【0019】

外シース２０は、生体内腔内に挿入される管体である。外シース２０は、基端から先端へ向かって、基端側管状部２３と、屈曲部２４と、先端側管状部２５とを備えている。基端側管状部２３、屈曲部２４および先端側管状部２５の内部には、基端から先端へ連通する収容ルーメン２１が形成されている。

【0020】

基端側管状部２３は、略直線状の軸心を有する管体である。基端側管状部２３の基端部は、ハウジング６０に固定されている。基端側管状部２３の少なくとも先端部の軸心は、直線的な基準線Ｘ上に位置している。屈曲部２４は、基端側管状部２３の先端側に位置して屈曲した軸心を有する管体である。先端側管状部２５は、屈曲部２４の先端側に位置して直線状の軸心を有する管体である。先端側管状部２５の先端部は、キャップ２２に固定されている。

【0021】

屈曲部２４の曲げ角度θは、特に限定されないが、１０°～４０°であることが好ましい。曲げ角度θが小さすぎると、外シース２０の先端部の基端部に対するオフセット量が小さくなる。オフセット量とは、外シース２０の屈曲部２４よりも先端側の部位のうち、基準線Ｘから当該基準線Ｘと垂直な方向へ最も離れている部位の軸心までの長さである。曲げ角度θが大きすぎると、屈曲部２４の内部で曲げられた状態で回転しつつ軸心方向へ移動する駆動シャフト５０の回転および軸心方向への移動が妨げられやすい。これに対し、曲げ角度θが適切な大きさであることで、駆動シャフト５０の回転および軸心方向への移動を安定して維持しつつ、外シース２０のオフセット量を望ましい値に設定しやすくなる。

【0022】

基端側管状部２３と屈曲部２４の境界から外シース２０の最先端までの、基準線Ｘに沿う長さである先端部長さは、特に限定されないが、２０～１５０ｍｍであることが好ましい。このため、外シース２０の屈曲部２４よりも先端側のオフセットした部位（軸心が、基準線Ｘから基準線Ｘの垂直方向へずれた部位）の基準線Ｘに沿う長さを、広い内腔を有する心蔵や血管内で使用するために適切に設定できる。また、先端部長さが短すぎると、外シース２０の先端部の基端部に対するオフセット量が小さくなりやすい。先端部長さが長すぎると、外シース２０の先端部の基端部に対するオフセット量が大きくなりやすい。これに対し、先端部長さが適切な長さであることで、外シース２０のオフセット量を望ましい値に設定しやすくなる。

【0023】

オフセット量は、特に限定されないが、５～３０ｍｍであることが好ましい。オフセット量が適度な大きさを有することで、広い内腔を有する心臓や血管内で、外シース２０を観察対象部位へ近づけることが容易となる。

【0024】

外シース２０は、収容ルーメン２１に、振動子ユニット４０、内シース３０および駆動シャフト５０を収容している。外シース２０内の振動子ユニット４０、内シース３０および駆動シャフト５０は、外シース２０の軸心に沿って、収容ルーメン２１内を移動可能である。さらに、外シース２０内の振動子ユニット４０および駆動シャフト５０は、外シース２０の内部でシース１５の中心軸Ｃ回りに回転可能である。外シース２０は、基端のみが開口し、先端がキャップ２２で閉鎖された筒体である。外シース２０の基端部を形成する基端側管状部２３の基端部は、ハウジング６０に固定されている。外シース２０の先端部を形成する先端側管状部２５の先端部はキャップ２２に固定されている。外シース２０の基端部は、編組されたブレード線等の補強体が設けられてもよい。

【0025】

本実施形態において、屈曲部２４は１つ設けられるが、設けられなくてもよく、または２つ以上設けられてもよい。

【0026】

図２、３に示すように、シース１５の先端部には、振動子ユニット４０が配置され、シース１５を構成する外シース２０の先端側の開口部２０ａはキャップ２２で封止されている。

【0027】

振動子ユニット４０は、体内で生体組織に向けて超音波を送受信する。振動子ユニット４０は、超音波を送受信する超音波振動子４１と、超音波振動子４１が配置されると共に駆動シャフト５０に固定される単一の素子からなる振動子保持部４２と、を備えている。振動子ユニット４０は、外シース２０の収容ルーメン２１内を、屈曲部２４を超えて、外シース２０の軸心方向へ移動可能である。また、振動子ユニット４０は、収容ルーメン２１内を、軸心を中心に回転可能である。

【0028】

超音波振動子４１は、５ＭＨｚ～２０ＭＨｚの比較的低周波の超音波を発振する。超音波振動子４１の厚みは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍの範囲であり、比較的大きい。このため、超音波振動子４１は、超音波発振面４１ａだけでなく側面４１ｃからも超音波がある程度発振される。

【0029】

振動子ユニット４０において超音波振動子４１は、シース１５の中心軸Ｃと略平行な超音波発振面４１ａと、超音波発振面４１ａが向く方向と反対方向を向く背面４１ｂと、超音波発振面４１ａが向く方向およびシース１５の中心軸Ｃの方向と直交する方向を向く側面４１ｃと、を有している。図４に示すように、超音波振動子４１は平面視で円形を有している。シース１５の中心軸Ｃの方向に対して、超音波振動子４１の中心位置から斜め前方４５°の角度をなす第１線Ｄ１および第２線Ｄ２と、超音波振動子４１の中心位置から斜め後方４５°の角度をなす第３線Ｄ３および第４線Ｄ４とを想定する。この場合に、超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、周方向において反時計回りに第１線Ｄ１から第２線Ｄ２までの領域は、シース１５の中心軸Ｃに沿う先端方向を向く前方側面部４１ｄである。超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、周方向において反時計回りに第３線Ｄ３から第４線Ｄ４までの領域は、シース１５の中心軸Ｃに沿う基端方向を向く後方側面部４１ｆである。超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、周方向において反時計回りに第２線Ｄ２から第３線Ｄ３までの領域と、第４線Ｄ４から第１線Ｄ１までの領域は、シース１５の中心軸Ｃの方向と直交する方向を向く横方向側面部４１ｅである。

【0030】

超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、横方向側面部４１ｅは、超音波発振面４１ａの面方向と平行かつシース１５の中心軸Ｃ方向と直交する方向を主に向いている。ここで、超音波発振面４１ａの面方向と平行かつシース１５の中心軸Ｃ方向と直交する方向を主に向いているとは、超音波振動子４１の側面４１ｃの任意の点Ｓにおいて、その法線ベクトルＰを、シース１５の中心軸Ｃの方向のベクトル成分Ｐ１と、シース１５の中心軸Ｃの方向と直交し超音波発振面４１ａの面方向と平行な方向のベクトル成分Ｐ２と、シース１５の中心軸Ｃの方向と直交しベクトル成分Ｐ２と直交する方向のベクトル成分Ｐ３と、に分解した場合に、ベクトル成分Ｐ２が最も大きいことを意味する。

【0031】

超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、前方側面部４１ｄは、シース１５の先端側を主に向いており、後方側面部４１ｆは、シース１５の基端側を主に向いている。シース１５の先端側を主に向いているとは、前述の法線ベクトルＰのベクトル成分のうち、ベクトル成分Ｐ１が先端側を向いて最も大きいことを意味する。シース１５の基端側を主に向いているとは、前述の法線ベクトルＰのベクトル成分のうち、ベクトル成分Ｐ１が基端側を向いて最も大きいことを意味する。なお、本実施形態において、超音波振動子４１の側面４１ｃの任意の点Ｓにおける接平面は全て、超音波発振面４１ａと略直交する。このため、図４に示すように、任意の点Ｓにおける法線ベクトルＰのベクトル成分Ｐ３の大きさは、常にほぼゼロとなる。また、本実施形態において、超音波発振面４１ａはシース１５の中心軸Ｃと略平行であるため、ベクトル成分Ｐ３は、超音波発振面４１ａの面方向と略直交する。

【0032】

なお、超音波振動子４１は、シース１５の中心軸Ｃに対して１５℃以下の角度をなして傾斜していてもよい。超音波発振面４１ａは、シース１５の中心軸Ｃから径方向外側に離間した位置に配置されている。

【0033】

図５に示すように、超音波振動子４１は、単一部材からなる超音波減衰部材４３に超音波発振面４１ａと反対側の背面４１ｂと側面４１ｃの全体とが覆われて、超音波発振面４１ａが露出するように埋設されている。すなわち、超音波振動子４１は、超音波発振面４１ａ以外の面、具体的には背面４１ｂと側面４１ｃの全体とが、超音波減衰部材４３に埋込配置されている。超音波減衰部材４３は、超音波振動子４１から発振される超音波を減衰させる特性を有する。なお、ここで、「超音波を減衰させる特性」とは、超音波を散乱させたり、吸収したりする特性を指す。超音波減衰部材４３としては、例えば樹脂に粒状のガラスビーズやポリエチレンビーズなどのフィラーを混合した超音波減衰部材を用いることができるが、これに限定されず、超音波を減衰させる任意の材料を用いることができる。

【0034】

超音波減衰部材４３は、超音波振動子４１の側面４１ｃのうち、前方側面部４１ｄと横方向側面部４１ｅおよび後方側面部４１ｆとを覆っている。超音波減衰部材４３の前方側面部４１ｄと横方向側面部４１ｅとを覆う厚みは、最も薄い部分で０．２５ｍｍ以上であれば、超音波振動子４１の側面４１ｃから発振される超音波を充分に減衰させることができる。超音波減衰部材４３で超音波振動子４１の前方側面部４１ｄを覆うことで、超音波振動子４１から先端側に向かって発振された超音波を減衰させることによって超音波画像に生じるリング状のノイズを低減できる。また、超音波減衰部材４３で超音波振動子４１の横方向側面部４１ｅを覆うことで、超音波振動子４１から中心軸Ｃと直交する方向に向かって発振された超音波が超音波振動子４１に向かって反射することによって超音波画像の周方向に複数現れるノイズを低減できるとともに、超音波画像の分解能を向上させることができる。特に、超音波振動子４１は、シース１５の中心軸Ｃ回りに回転可能であることから、側面４１ｃから発振される超音波や側面４１ｃで受信する超音波の影響を受けやすく、超音波減衰部材４３によってその影響を低減できる。

【0035】

超音波振動子４１は、後方側面部４１ｆに超音波発振面４１ａから厚みを小さくする段差部４１ｇを介して段落ちしたヘッダ部４１ｈを有している。段差部４１ｇは、超音波振動子４１の両面にそれぞれ形成されている。ヘッダ部４１ｈには、両面にそれぞれ導線４５が接続されている（図３、４参照）。超音波減衰部材４３は、超音波振動子４１の段差部４１ｇと連続する減衰部材段差部４３ａと、超音波振動子４１のヘッダ部４１ｈと連続する減衰部材平面部４３ｂと、を有しており、超音波振動子４１の形状に合わせて後方側が薄くなっている。超音波減衰部材４３は、この形状によって超音波振動子４１の後方側面部４１ｆを覆うとともに、ヘッダ部４１ｈに接続される導線４５に干渉しないように配置される。超音波減衰部材４３が超音波振動子４１の後方側面部４１ｆを覆うことで、超音波振動子４１から基端側に向かって発振された超音波が超音波振動子４１に向かって反射することによって超音波画像に生じるノイズを低減できる。

【0036】

キャップ２２は、Ｘ線不透過性の材料を含んで形成されており、Ｘ線造影性を有する造影部を構成する。Ｘ線不透過性材料としては、例えば、硫酸バリウム、酸化ビスマス、タングステン、金、白金、タンタル等を用いることができる。図２に示すように、キャップ２２は、外シース２０の開口部２０ａから外シース２０内に延びる延長部７０と、開口部２０ａから先端側に突出し、外シース２０の外径と略同一の外径を有する先端突出部７４とを有している。

【0037】

先端突出部７４は、先端側に向かって凸状のドーム形状を有している。先端突出部７４は、超音波カテーテル１０の先端となるので、その形状がドーム形状であることにより、生体組織を傷付けることを防止できる。

【0038】

内シース３０は、図１に示すように、先端側の一部が外シース２０に挿入される筒体である。内シース３０の先端側の部位は、外シース２０の内部に、外シース２０の軸心に沿って移動可能に収容されている。内シース３０の基端部は、外シース２０およびハウジング６０から基端側に導出されて、第２のハウジング（図示しない）に固定される。

【0039】

内シース３０は、駆動シャフト５０を回転可能に収容している。内シース３０の先端部は、振動子ユニット４０の基端側に、振動子ユニット４０に近接して位置している。内シース３０は、外シース２０の内周面と駆動シャフト５０の外周面の間に配置されて、駆動シャフト５０の回転方向および軸方向への移動を安定させる。

【0040】

外シース２０および内シース３０の構成材料は、可撓性を有し、ある程度の強度を有すれば特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）等のフッ素系ポリマー、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ポリイミド等が好適に使用できる。

【0041】

駆動シャフト５０は、駆動ユニット（図示しない）から作用する回転力および軸心方向への移動力を振動子ユニット４０に伝達する。駆動シャフト５０が回転の動力を伝達することによって、振動子ユニット４０が回転し、血管や心腔から、組織の内部構造を３６０度観察できる。また、駆動シャフト５０は、外シース２０の収容ルーメン２１内を、外シース２０の軸心に沿って移動可能である。

【0042】

ハウジング６０には、外シース２０の基端部が液密に固着されており、第１のポート６２および第２のポート６４を備えている。ハウジング６０の構成材料は、ある程度の強度を有すれば特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリサルホン、ポリアリレート、メタクリレート－ブチレン－スチレン共重合体等が好適に使用できる。

【0043】

超音波カテーテル１０における超音波走査（スキャン）は、回転運動を駆動シャフト５０に伝達し、駆動シャフト５０の先端に固定された振動子ユニット４０を回転させることにより行われる。これにより、超音波振動子４１で送受信される超音波を略径方向に走査できる。さらに、駆動シャフト５０を基端側へ牽引することで、超音波振動子４１を回転させつつ基端側へ移動させることができる。このため、血管または心腔の包囲組織の３６０°の断面画像を、外シース２０の軸心に沿って任意の位置まで走査的に得ることができる。

【0044】

シース１５の先端部近傍に直径２０ｍｍのステンレス製パイプを配置し、超音波振動子４１の側面４１ｃを超音波減衰部材４３で覆っていない場合と覆った場合のそれぞれについて、撮影を行った。図６（ａ）に示すように、超音波振動子４１の側面４１ｃを超音波減衰部材４３で覆っていない場合、超音波画像には、周方向に複数のノイズが発生する。図６（ｂ）に示すように、超音波振動子４１の側面４１ｃを超音波減衰部材４３で覆った場合、超音波画像のノイズは低減される。また、超音波振動子４１の側面４１ｃを超音波減衰部材４３で覆った場合、覆っていない場合より超音波画像の分解能が高いことも確認された。

【0045】

本実施形態に係る超音波カテーテル１０は、例えば、図７に示すように、大腿静脈Ｉｖから右心房ＨＲａに挿入し、治療用カテーテル１００による処置状況を観察するために用いることができる。

【0046】

以上のように、本実施形態に係る（１）超音波カテーテル１０は、長尺なシース１５と、シース１５内に収納された超音波振動子４１と、シース１５内で超音波振動子４１を保持するとともに、超音波振動子４１をシース１５の中心軸Ｃ回りに回転させる駆動シャフト５０と、を備え、超音波振動子４１は、シース１５の中心軸Ｃと略平行な、またはシース１５の中心軸Ｃに対して１５度以下の角度をなして傾斜する、超音波発振面４１ａと、超音波発振面４１ａが向く方向と反対方向を向く背面４１ｂと、超音波発振面４１ａが向く方向と略直交する側面４１ｃと、を有し、超音波振動子４１は、背面４１ｂと、側面４１ｃのうち、超音波発振面４１ａの面方向と平行かつシース１５の中心軸Ｃ方向と直交する方向を主に向く横方向側面部４１ｅの少なくとも一部と、が超音波減衰部材４３で覆われている。このように構成した超音波カテーテルは、厚みの比較的大きい超音波振動子４１において、超音波発振面４１ａの面方向と平行かつシース１５の中心軸Ｃ方向と直交する方向を主に向く側面４１ｃが超音波減衰部材４３で覆われているので、超音波振動子４１の側面４１ｃから発振される超音波によって超音波画像に生じるノイズを低減できるとともに、超音波画像の分解能を向上させることができる。

【0047】

（２）上記（１）の超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、側面４１ｃのうちシース１５の基端側を主に向く後方側面部４１ｆの少なくとも一部が超音波減衰部材４３で覆われていてもよい。これにより、超音波振動子４１の後方側面部４１ｆから発振される超音波によって発生する超音波画像のノイズを低減できる。

【0048】

（３）上記（１）または（２）のの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、側面４１ｃのうちシース１５の先端側を主に向く前方側面部４１ｄの少なくとも一部が超音波減衰部材４３で覆われていてもよい。これにより、超音波振動子４１の前方側面部４１ｄから発振される超音波によって発生する超音波画像のノイズを低減できる。

【0049】

（４）上記（１））～（３）のいずれかの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、超音波減衰部材４３に超音波発振面４１ａ以外の面が埋込配置されていてもよい。これにより、超音波振動子４１の側面４１ｃ全体が超音波減衰部材４３で覆われるので、超音波振動子４１の側面４１ｃから発振される超音波が超音波画像に与える影響をより低減できる。

【0050】

（５）上記（１）～（４）のいずれかの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、後方側面部４１ｆに超音波発振面４１ａから厚みを小さくする段差部４１ｇを介して段落ちしたヘッダ部４１ｈを有し、超音波減衰部材４３は、段差部４１ｇと連続する減衰部材段差部４３ａと、ヘッダ部４１ｈと連続する減衰部材平面部４３ｂと、を有してもよい。これにより、超音波減衰部材４３が超音波振動子４１に対する配線の妨げとなることを防止できる。

【0051】

（６）上記（１）～（５）のいずれかの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、単一の素子からなるものであってもよい。これにより、超音波振動子４１から発振される超音波同士が干渉する、あるいは他の超音波振動子４１から発振される超音波を受信することで超音波画像にノイズが発生することを抑制できる。

【0052】

（７）上記（１）～（６）のいずれかの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、背面４１ｂと側面４１ｃの少なくとも一部が、単一の超音波減衰部材４３で覆われていてもよい。これにより、超音波減衰部材４３が一体的となり、超音波減衰部材４３の製造を容易にするとともに、超音波画像のノイズをより確実に抑制し、分解能を向上させることができる。

【0053】

（８）上記（１）～（７）のいずれかの超音波カテーテル１０において、超音波振動子４１は、超音波発振面４１ａが向く方向と直交する方向における厚みが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲であってもよい。これにより、厚みの大きい超音波振動子４１を用いる場合に、超音波振動子４１の側面４１ｃから発振される超音波を効果的に減衰させ、超音波画像に与える影響を低減できる。

【0054】

なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想内において当業者により種々変更が可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０ 超音波カテーテル
１５ シース
２０ 外シース
２０ａ 開口部
２１ 収容ルーメン
２２ キャップ
２３ 基端側管状部
２４ 屈曲部
２５ 先端側管状部
３０ 内シース
４０ 振動子ユニット
４１ 超音波振動子
４１ａ 超音波発振面
４１ｂ 背面
４１ｃ 側面
４１ｄ 前方側面部
４１ｅ 横方向側面部
４１ｆ 後方側面部
４１ｇ 段差部
４１ｈ ヘッダ部
４２ 振動子保持部
４３ 超音波減衰部材
４３ａ 減衰部材段差部
４３ｂ 減衰部材平面部
４５ 導線
５０ 駆動シャフト
６０ ハウジング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】