特許 7440188 カテーテル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】カテーテル

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/12 20060101AFI20240220BHJP

   A61M 25/00 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

A61B8/12

A61M25/00 520

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020086021

(22)【出願日】2020-05-15

(65)【公開番号】P2021178116

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2023-04-18

(73)【特許権者】

【識別番号】390030731

【氏名又は名称】朝日インテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111523

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 良文

(72)【発明者】

【氏名】浪間 聡志

(72)【発明者】

【氏名】大島 史義

(72)【発明者】

【氏名】久保 佑太

【審査官】佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－１４７６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００２２３７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ８／００－ ８／１５

Ａ６１Ｍ ２５／００－２９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ルーメンを有するチューブの遠位端に設けられ、超音波の発信機能を有する発信部と、
前記チューブの遠位端に設けられ、超音波の受信機能を有する受信部と、
前記発信部と前記受信部のうち前記発信部のみを覆うように配された音響レンズとを、備えているカテーテル。

【請求項2】

前記発信部は局所に集中して配置され、前記受信部が複数箇所に分散して配置されている請求項１に記載のカテーテル。

【請求項3】

前記発信部と前記受信部は、いずれも、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有する振動子を備えて構成され、
前記音響レンズは、前記発信部及び前記受信部に対し、複数の前記振動子のうち一部の前記振動子のみを選択的に覆う形態で相対変位することが可能である請求項１又は請求項２に記載のカテーテル。

【請求項4】

前記発信部と前記受信部のうち少なくとも前記受信部は、前記ルーメンを包囲するように配置されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカテーテル。

【請求項5】

前記ルーメンを挟むように配置された第１の前記発信部と第２の前記発信部と、を有し、
前記第１の発信部は第１の前記音響レンズに覆われ、
前記第２の発信部は第２の前記音響レンズに覆われている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカテーテル。

【請求項6】

前記発信部は、超音波発信機能を有する複数の振動子を一列に並べた形態である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカテーテル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カテーテルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、超音波を用いて生体組織の形態を検査する装置として、超音波振動子を同心円状に配した同心状アレイ振動子と、動径方向に開口した音響窓を有する超音波遮蔽板とを備えた超音波プローブが開示されている。同心状アレイ振動子から発信された超音波は、音響窓の音響レンズを通過することによって集束される。生体組織で反射した反射波は、同じ音響レンズを通過して同心状アレイ振動子で受信される。同心状アレイ振動子における受信情報に基づいて、生体組織の形態が画像化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１２２６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記装置では、超音波の反射波の受信範囲がスリット状の音響窓の開口領域に限定されるため、反射した超音波の受信に基づいて得られる情報量が少ないという課題がある。特に生体組織の形状の把握において、照射された超音波が音響窓とは別方向に反射された場合、当該反射を生じた生体組織の部分は形状の把握ができないことになる。

【0005】

また上記装置とは別に、複数の送信部から超音波を発信して、収束させた超音波を照射するとの構造も考えられる。しかしながら、夫々の送信部から被照射体である生体組織に超音波を照射した場合、夫々の送信部から生体組織までの超音波が伝搬される距離の相違等により、生体組織に到達した夫々の超音波の位相にずれを生じ、到達した超音波の減衰や増幅が生じることになる。

【0006】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、超音波の受信効率を高めることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、
（１）ルーメンを有するチューブの遠位端に設けられ、超音波の発信機能を有する発信部と、
前記チューブの遠位端に設けられ、超音波の受信機能を有する受信部と、
前記発信部と前記受信部のうち前記発信部のみを覆うように配された音響レンズとを、備えているカテーテル、
（２）前記発信部は局所に集中して配置され、前記受信部が複数箇所に分散して配置されている前記（１）に記載のカテーテル、
（３）前記発信部と前記受信部は、いずれも、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有する振動子を備えて構成され、
前記音響レンズは、前記発信部及び前記受信部に対し、複数の前記振動子のうち一部の前記振動子のみを選択的に覆う形態で相対変位することが可能な前記（１）又は（２）に記載のカテーテル、
（４）前記発信部と前記受信部のうち少なくとも前記受信部は、前記ルーメンを包囲するように配置されている前記（１）乃至（３）のいずれかに記載のカテーテル、
（５）前記ルーメンを挟むように配置された第１の前記発信部と第２の前記発信部と、を有し、前記第１の発信部は第１の前記音響レンズに覆われ、前記第２の発信部は第２の前記音響レンズに覆われている前記（１）乃至（４）のいずれかに記載のカテーテル、
（６）前記発信部は、超音波発信機能を有する複数の振動子を一列に並べた形態である前記（１）乃至（５）のいずれかに記載のカテーテル、である。

【発明の効果】

【0008】

発信部から発信された超音波ビームは、音響レンズを通過することによって集束され、生体組織で反射した反射波は、音響レンズを通過せずに受信部で受信される。受信部の位置や数の設定に際しては、音響レンズの位置や大きさ等の制約を受けないので、受信部の位置や数を適宜に設定し、超音波の受信効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の態様１のカテーテルの正面図

【図2】実施の態様１のカテーテルの正面図

【図3】カテーテルの側断面図

【図4】実施の態様２のカテーテルの正面図

【図5】実施の態様３のカテーテルの正面図

【図6】実施の態様４のカテーテルの正面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施の形態においては、前記発信部は局所に集中して配置され、前記受信部が複数箇所に分散して配置されていてもよい。また発信部には音響レンズが配置され、発信部で発信された超音波は、被照射体である生体組織に集束されて照射されることで、超音波のエネルギー密度を高めることが可能となる。この構成によれば、生体組織において、発信部から発信された超音波のエネルギーは、超音波が伝播される経路の距離の相違等による減衰や増幅を抑制することが可能となる。また生体組織で反射して多方向へ拡がった反射波を、複数の受信部によって受信することができるので、受信部の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。

【0011】

本実施の形態においては、前記発信部と前記受信部は、いずれも、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有する振動子を備えて構成され、前記音響レンズは、前記発信部及び前記受信部に対し、複数の前記振動子のうち一部の前記振動子のみを選択的に覆う形態で相対変位することが可能であってもよい。この構成によれば、音響レンズを相対移動させることにより、１つの生体組織に対して複数の異なる位置から超音波を照射することができる。このようにすれば、生体組織の形態が複雑であっても、複数の受信部によって多面的な受信情報を取得することができる。これにより、受信部の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。

【0012】

本実施の形態においては、前記発信部と前記受信部のうち少なくとも前記受信部は、前記ルーメンを包囲するように配置されていてもよい。この構成によれば、ルーメンに挿通した医療デバイスの治療検査対象である生体組織に関して、多面的な受信情報を取得することができる。これにより、受信部の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることが可能となる。

【0013】

本実施の形態においては、前記ルーメンを挟むように配置された第１の前記発信部と第２の前記発信部と、を有し、前記第１の発信部は第１の前記音響レンズに覆われ、前記第２の発信部は第２の前記音響レンズに覆われていてもよい。この構成によれば、ルーメンに挿通した医療デバイスの治療検査対象である生体組織に対し、正反対の２方向から２つの超音波を照射することができる。これにより、生体組織の形態が複雑であっても、多面的な受信情報を取得することが可能である。これにより、受信部の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。

【0014】

本実施の形態においては、前記発信部は、超音波発信機能を有する複数の振動子を一列に並べた形態であってもよい。この構成によれば、超音波発信のタイミングを複数の振動子間でずらすと、複数の超音波を集束して集束超音波を形成することができる。複数の超音波の集束位置は、超音波発信のタイミングを変えることによって任意に変更することができるので、生体組織に関して多くの情報を得ることができる。

【0015】

＜実施の態様１＞
以下、実施の態様１を図１～図３を参照して説明する。図１はカテーテルＡ及び発信制御装置６１４、表示装置６１５を含むカテーテルシステム１の側断面図を示し、図２はカテーテルＡの正面視である正面図を示す。カテーテルシステム１は、本実施の形態に限定されず、他の実施の態様においても同様の構成となる。以下の説明において、前後の方向については、図３における上方を、前方と定義する。カテーテルＡにおける前端と遠位端は、同義で用いる。

【0016】

本実施の態様１のカテーテルＡは、可撓性を有する１本のチューブ１０と、チューブ１０内に形成されたルーメン１５と、８つの超音波センサ１６と、１つの音響レンズ２４とを有している。図１に示すように、カテーテルシステム１は、カテーテルＡ、超音波センサ１６を制御する発信制御装置６１４と、超音波センサ１６から取得した情報を表示する表示装置６１５と、超音波センサ１６と発信制御装置６１４とを接続する信号線６１６，６１７を内蔵するとともに、カテーテルＡの体内への挿入操作を行い易くするためのコネクタ１４、を有している。

【0017】

チューブ１０は、長尺のインナチューブ１１を、長尺のアウタチューブ２０内に同軸状に、且つ径方向への相対変位を規制された状態で収容した形態である。インナチューブ１１とアウタチューブ２０は、例えばコネクタ１４を回転操作させる等、カテーテルＡの近位端における操作によって、同軸状態を保ったままで摺接しながら周方向へ相対回転し得るようになっている。ルーメン１５の断面形状は円形であり、ルーメン１５はインナチューブ１１内に同心状に挿通されている。ルーメン１５には、ガイドワイヤ等の医療デバイス（図示省略）が挿通されるようになっている。

【0018】

インナチューブ１１を長さ方向と直角に切断したときの断面形状は、円形である。図３に示すように、インナチューブ１１の遠位端には、インナチューブ１１と同心の円形をなす支持板部１２が一体に形成されている。支持板部１２の外周縁はインナチューブ１１の内周に繋がっている。支持板部１２の中心部には、支持板部１２と同心の円形をなす貫通形態のガイド孔１３が形成されている。ガイド孔１３の内周面には、インナチューブ１１内に形成されたルーメン１５が貫通した形態で接続されている。

【0019】

支持板部１２の前面、即ち支持板部１２における遠位端側の面には、８つの超音波センサ１６が取り付けられている。カテーテルＡを遠位端側から長さ方向に見た正面視（図２を参照）において、８つの超音波センサ１６は、ガイド孔１３を中心として、周方向に等角度ピッチを空けて同心状に配置されている。１つの超音波センサ１６は、径方向に一列に並べて配置した複数の振動子１７を備えて構成されている。複数の振動子１７は、ガイド孔１３を中心として放射状に並んでいる。各振動子１７は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電体を用いた圧電素子からなる。振動子１７は、ＰＺＴの他、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子体、ＣＭＵＴ等のＭＥＭＳデバイスを用いても良い。

【0020】

振動子１７は、電圧の印加により超音波を発信する発信機能と、超音波を受けることにより電圧を発生させる受信機能とを兼ね備えている。したがって、全ての超音波センサ１６は、超音波を発信する発信部１８と、超音波を受信する受信部１９とに機能を切り替えて使用することができる。

【0021】

受信部１９として機能させる７つの超音波センサ１６の振動子１７は、生体組織（図示省略）で反射された超音波を受信する。発信部１８が超音波を発信してから、受信部１９の振動子１７が反射波を受信するまでの時間は、発信部１８から主に生体組織までの距離によって決定される。生体組織で反射した反射波の強さは、超音波の照射対象である生体組織の組成と形態によって異なる。超音波を受信した振動子１７は、反射波の強さに応じた電圧を発生させる。振動子１７が発生する電圧に基づいて、生体組織の超音波画像（図示省略）が得られる。

【0022】

アウタチューブ２０を長さ方向と直角に切断したときの断面形状は、円形である。アウタチューブ２０の遠位端には、円板形のプレート２１が、アウタチューブ２０と同心状に且つアウタチューブ２０と一体回転し得るように固着されている。プレート２１の板厚方向は、アウタチューブ２０の長さ方向と平行である。プレート２１は中心孔２２を有する。中心孔２２には円環形のガイドリング２３が固着されている。ガイドリング２３には、ルーメン１５の遠位端が貫通した形態で接続されている。

【0023】

正面視において、プレート２１は、支持板部１２と同心状をなし、８つの超音波センサ１６を前側、即ち遠位端側から覆うように配置されている。プレート２１は例えばシリコン樹脂で形成されている。プレート２１には音響レンズ２４が形成されている。正面視において、音響レンズ２４は、８つの超音波センサ１６のうちいずれか１つの超音波センサ１６のみを前方から覆う大きさの略楕円形をなして良い。音響レンズ２４は、プレート２１の前面の一部を曲面状に凹ませた凹レンズ状をなす。アウタチューブ２０とインナチューブ１１が同軸状に周方向へ相対回転すると、音響レンズ２４と８つの超音波センサ１６とが相対回転する。

【0024】

なお、音響レンズ２４の形状は、プレート２１の材質により決定される超音波の音速と、プレート２１よりも前方における血液等の媒質内の音速との速度差によって決定される。プレート２１内の超音波の音速が媒質内の音速よりも遅い場合は、音響レンズ２４を凸レンズ形状とする。プレート２１内の超音波の音速が媒質内の音速よりも速い場合は、音響レンズ２４を凹レンズ形状とする。

【0025】

本実施の態様１のカテーテルＡを用いて生体組織の形態を診断する際には、カテーテルＡの近位端における操作によって、インナチューブ１１とアウタチューブ２０を相対回転させる。この操作により、８つ超音波センサ１６のうち発信部１８として機能させるべき１つの超音波センサ１６を、音響レンズ２４で覆う。音響レンズ２４で覆われない７つの超音波センサ１６は、受信部１９として機能させる。カテーテルＡの遠位端の前面においては、１つの発信部１８と７つの受信部１９が、周方向に等角度ピッチで並ぶ。

【0026】

発信部１８を構成する複数の振動子１７は、電圧を印加されることによって超音波を発信する。複数の振動子１７から発信された複数の超音波は、音響レンズ２４を通過し、カテーテルＡの前方、即ち図３における上方へ進む。音響レンズ２４は、超音波の屈折性を利用することによって、複数の超音波を集束させる。集束された超音波は、指向性の高い１本の集束超音波を形成する。この集束超音波は、強いエネルギーを有するので、生体組織で反射した反射波は、強いエネルギーを有した状態で７つの受信部１９で受信される。７つの受信部１９で得られた超音波の受信情報に基づいて、超音波画像が生成される。

【0027】

超音波画像の分解能は、生体組織に照射される超音波のエネルギーが強いほど高くなる。本実施の態様１では、発信部１８から発信された超音波を、音響レンズ２４によって集束し、エネルギーの強い集束超音波を生体組織に照射している。また、超音波画像の分解能は、受信部１９から得られる受信情報量が多いほど高くなる。受信情報は、受信部１９の数が多いほど多くなり、受信部１９が広範囲に配置されているほど多くなる。本実施の態様１では、７つの受信部１９がルーメン１５を包囲するように配置されているので、反射波の受信効率が高く、反射波の受信情報が多く得られる。したがって、本実施の態様１のカテーテルＡを用いることによって、分解能の高い超音波画像を得ることができる。

【0028】

発信部１８を構成する複数の振動子１７の駆動方式は、発信電圧が複数の振動子１７を構成する個々の振動子に、タイミングを少しずつずらされて印加されるフェイズドアレイ方式とすることが可能である。複数の振動子１７がフェイズドアレイ方式で制御されることで、発信部１８を構成する複数の振動子１７から発信された超音波の二次波の進行方向は、複数の振動子１７の配置される方向（本実施の態様においては径方向）に沿って調整することができる。かかる二次波が音響レンズ２４を通過し集束されるため、発信部１８から発信される超音波が音響レンズ２４によって集束される位置は、各振動子１７が超音波を発信するタイミングの違いに応じて調整されることができる。

【0029】

本実施の態様１のカテーテルＡは、ルーメン１５を有するチューブ１０の遠位端に設けられ、超音波の発信機能を有する発信部１８と、チューブ１０の遠位端に設けられ、超音波の受信機能を有する受信部１９と、発信部１８と受信部１９のうち発信部１８のみを覆うように配された音響レンズ２４とを備えている。発信部１８から発信された超音波ビームは、音響レンズ２４を通過することによって集束され、生体組織で反射した反射波は、音響レンズ２４を通過せずに受信部１９で受信される。受信部１９の位置や数の設定に際しては、音響レンズ２４の位置や大きさ等の制約を受けないので、受信部１９の位置や数を適宜に設定し、超音波の受信効率を高めることができる。

【0030】

受信部１９は、複数箇所に分散して配置されている。この構成によれば、生体組織で反射して多方向へ拡がった反射波を、複数の受信部１９によって受信することができるので、受信部１９の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。

【0031】

発信部１８と受信部１９は、いずれも、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有する振動子１７を備えて構成されている。音響レンズ２４は、発信部１８及び受信部１９に対し、複数の振動子１７のうち一部の振動子１７のみを選択的に覆う形態で相対変位することが可能である。又は、音響レンズ２４をカテーテルＡに対して固定して設け、カテーテルＡの長軸に対する周方向にカテーテルＡ全体を回転させることで、音響レンズ２４の位置を体内で相対変位をさせるものであっても良い。音響レンズ２４の位置を相対移動させることにより、１つの生体組織に対して複数の異なる位置から超音波を照射することができる。このようにすれば、生体組織の形態が複雑であっても、複数の受信部１９によって多面的な受信情報を取得することができる。これにより、受信部１９の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。

【0032】

カテーテルＡは、チューブ１０内に挿通されたルーメン１５を有している。発信部１８と受信部１９は、ルーメン１５を包囲するように配置されている。即ち、発信部１８と受信部１９のうち少なくとも受信部１９は、ルーメン１５を包囲するように配置されている。又は、発信部１８と受信部１９は、カテーテルＡ先端の横断面においてカテーテルＡの外周面に沿って配置される。この構成によれば、ルーメン１５に挿通した医療デバイスの治療検査対象である生体組織に関して、生体組織の全方位から情報を取得することができる。これにより、受信部１９の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることが可能となる。

【0033】

発信部１８は、超音波発信機能を有する複数の振動子１７を一列に並べた形態である。超音波発信のタイミングを複数の振動子１７間でずらすと、複数の超音波を集束させて集束超音波を形成することができる。複数の超音波の集束位置は、超音波発信のタイミングを変えることによって任意に変更することができるので、生体組織に関して多くの情報を得ることができる。なお、図２では発信部１８と受信部１９はカテーテルＡの横断面において、複数の振動子１７が径方向に並ぶように配置されることが図示されているが、複数の振動子１７が周方向に並ぶように配置されるのであっても良い。

【0034】

＜実施の態様２＞
次に、実施の態様２を図４を参照して説明する。本実施の態様２のカテーテルＢは、発信部３１Ａ，３１Ｂ、受信部３２及び音響レンズ３７Ａ，３７Ｂを上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。カテーテルＢにおける前端と遠位端は、同義で用いる。

【0035】

本実施の態様２のカテーテルＢは、可撓性を有する１本のチューブ３０と、チューブ３０内に形成されたルーメン１５と、８つの超音波センサ１６と、第１と第２の２つの音響レンズ３７Ａ，３７Ｂとを有している。チューブ３０を構成するインナチューブ１１と、インナチューブ１１の遠位端に形成した支持板部１２と、支持板部１２の前面に取り付けた８つの超音波センサ１６と、ルーメン１５は、実施の態様１と同じものである。各超音波センサ１６は、超音波を発信する第１及び第２の２つ発信部３１Ａ，３１Ｂと、超音波を受信する受信部３２とに切り替えて使用することができる。

【0036】

アウタチューブ３３の遠位端には、中心孔３５を有する円板形のプレート３４が取り付けられている。プレート３４の中心孔３５に固着した円環形のガイドリング３６には、ルーメン１５の遠位端が貫通した形態で接続されている。プレート３４は、８つの超音波センサ１６を前側、即ち遠位端側から覆っている。

【0037】

プレート３４には、正面視においてルーメン１５を挟んで対をなすように配置された第１の音響レンズ３７Ａと第２の音響レンズ３７Ｂが形成されている。アウタチューブ３３とインナチューブ１１を同軸状に周方向へ相対回転させると、一対の音響レンズ３７Ａ，３７Ｂが８つの超音波センサ１６に対して相対回転する。一対の音響レンズ３７Ａ，３７Ｂは、８つの超音波センサ１６のうち、第１及び第２の発信部３１Ａ，３１Ｂとして機能させるべきいずれか２つの超音波センサ１６のみを選択的に覆う。第１の音響レンズ３７Ａは第１の発信部３１Ａを覆い、第２の音響レンズ３１は第２の発信部３１Ｂを覆う。

【0038】

第１及び第２の発信部３１Ａ，３１Ｂとして機能させる２つの超音波センサ１６は、複数の振動子１７から時間差で超音波を発信させるフェイズドアレイ方式で制御されても良い。２つの発信部３１Ａ，３１Ｂを構成する複数の振動子１７は、ルーメン１５を挟んで一列に並ぶように配置されている。第１の発信部３１Ａと第２の発信部３１Ｂから発信された夫々の二次波は、第１の音響レンズ３７Ａと第２の音響レンズ３７Ｂを通過することによって集束され、ルーメン１５の前方において、治療検査対象である生体組織（図示省略）に異なる角度で照射される。受信部３２として機能させる６つの超音波センサ１６の振動子１７は、生体組織で反射した超音波を受信する。

【0039】

カテーテルＢは、ルーメン１５を挟んで対をなすように配置された第１の発信部３１Ａと第２の発信部３１Ｂとを有する。第１の発信部３１Ａは第１の音響レンズ３７Ａに覆われ、第２の発信部３１Ｂは第２の音響レンズ３７Ｂに覆われている。この構成によれば、ルーメン１５に挿通した医療デバイスの治療検査対象である生体組織に対し、正反対の２方向から２つの超音波を照射することができる。

【0040】

またルーメン１５に挿通された医療デバイスに対し、一方方向から超音波が照射された場合、医療デバイスの陰になって超音波が照射されない領域が生じることになる。しかし、上記構成によれば、対向する２方向から超音波が照射されることにより医療デバイスの影となる領域を少なくすることが可能となる。これにより、生体組織の形態が複雑であっても、生体組織の多面的な受信情報を取得することが可能である。これにより、受信部３２の受信情報に基づいて得られる生体組織の画像の分解能を高めることができる。また本実施の態様１では、生体組織は２方向から超音波を照射されることから、生体組織に到達した夫々の超音波の位相のずれによる減衰や増幅を抑制するために、夫々の発信部３１Ａ，３１Ｂの発信タイミングを異ならせる、等の制御を行えば良い。
＜実施の態様３＞
次に、実施の態様３を図５を参照して説明する。本実施の態様３のカテーテルＣは、発信部４５と受信部４６と音響レンズ４４を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0041】

本実施の態様３のカテーテルＣは、可撓性を有する１本のチューブ４０と、チューブ４０内に形成されたルーメン１５と、４つの超音波センサ１６と、１つの音響レンズ４４とを有している。チューブ４０を構成するインナチューブ１１と、インナチューブ１１の遠位端に形成した支持板部１２と、支持板部１２の前面に取り付けた４つの超音波センサ１６と、ルーメン１５は、実施の態様１と同じものである。各超音波センサ１６は、超音波を発信する発信部４５と、超音波を受信する受信部４６とに切り替えて使用することができる。

【0042】

アウタチューブ４０の遠位端には、中心孔４２を有する円板形のプレート４１が取り付けられている。プレート４１の中心孔４２に固着した円環形のガイドリング４３には、ルーメン１５が貫通されている。プレート４１は、４つの超音波センサ１６を前側、即ち遠位端側から覆っている。

【0043】

プレート４１には、正面視において略楕円形をなす１つの音響レンズ４４が形成されている。正面視において、音響レンズ４４の形成範囲内には、４つの超音波センサ１６のうち周方向に隣り合う任意の２つの超音波センサ１６と、ルーメン１５とが含まれる。音響レンズ４４には、ルーメン１５を貫通した形態で接続させるための貫通孔４７が形成されている。アウタチューブ４０とインナチューブ１１を同軸状に周方向へ相対回転させると、音響レンズ４４が、ルーメン１５を中心として４つの超音波センサ１６に対して相対回転する。音響レンズ４４は、４つの超音波センサ１６のうち、発信部４５として機能させるべきいずれか２つの超音波センサ１６のみを選択的に覆う。

【0044】

発信部４５として機能させる２つの超音波センサ１６は、夫々、複数の振動子１７から時間差で超音波を発信させるフェイズドアレイ方式で制御されて良い。２つの発信部４５から発信された夫々の二次波は、音響レンズ４４を通過することによって集束され、ルーメン１５の前方において治療検査対象である生体組織に異なる角度で照射される。受信部４６として機能させる２つの超音波センサ１６の振動子は、生体組織で反射した超音波を受信する。

【0045】

＜実施の態様４＞
次に、実施の態様４を図６を参照して説明する。本実施の態様４のカテーテルＤは、発信部５５と受信部５６と音響レンズ５８を上記実施の態様１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施の態様１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

【0046】

本実施の態様４のカテーテルＤは、可撓性を有する１本のチューブ５０と、チューブ５０内に形成されたルーメン１５と、７つの超音波センサ１６と、１つの音響レンズ５８とを有している。チューブ５０は、インナチューブ５１を、アウタチューブ５２内に同軸状に、且つ径方向への相対変位を規制された状態で収容した形態である。インナチューブ５１とアウタチューブ５２は、カテーテルＤの近位端（図示省略）における操作によって、同軸状態を保ったままで摺接しながら周方向へ相対回転し得るようになっている。

【0047】

インナチューブ５１を長さ方向と直角に切断したときの断面形状は、円形である。インナチューブ５１の遠位端には、インナチューブ５１と同心の円形をなす支持板部５３が一体に形成されている。支持板部５３の外周縁はインナチューブ５１の内周に繋がっている。支持板部５３の中心から径方向へ偏心した位置には、支持板部５３を貫通した形態の偏心孔５４が形成されている。偏心孔５４には、インナチューブ５１内に挿通されたルーメン１５が貫通した形態で接続されている。

【0048】

支持板部５３の前面には、７つの超音波センサ１６が取り付けられている。カテーテルＤを遠位端側から長さ方向に見た正面視（図６を参照）において、７つの超音波センサ１６は、支持板部５３と同心の周方向において４５°の等角度ピッチで並ぶように配置されている。周方向において、７つの超音波センサ１６が配置される領域は、偏心孔５４及びルーメン１５と干渉しない領域である。ルーメン１５と７つの超音波センサ１６は、周方向において４５°の等角度ピッチで並んでいる。

【0049】

７つの超音波センサ１６は、実施の態様１と同じものである。各超音波センサ１６は、超音波を発信する発信部５５と、超音波を受信する受信部５６とに切り替えて使用することができる。１つの超音波センサ１６は、径方向に一列に並べて配置した複数の振動子１７を備えて構成されている。１つの超音波センサ１６を構成する複数の振動子１７は、支持板部５３の中心から径方向に沿って一列に並んでいる。

【0050】

アウタチューブ５２の遠位端には、プレート５７が、アウタチューブ５２と一体回転し得るように固着されている。プレート５７は、アウタチューブ５２の内周面のうち周方向における一部のみから、径方向内側へアウタチューブ５２の長さ方向と直角に突出した形態である。プレート５７の板厚方向は、アウタチューブ５２の長さ方向と平行である。アウタチューブ５２からのプレート５７の突出寸法は、支持板部５３の半径寸法よりも小さく、１つの超音波センサ１６の半径方向の長さ寸法よりも大きい寸法である。プレート５７の周方向における幅寸法は、１つの超音波センサ１６の全体を覆うことが可能であり、且つ同時に２つの超音波センサ１６を覆うことができない寸法に設定されている。

【0051】

プレート５７には音響レンズ５８が形成されている。正面視において、音響レンズ５８は、７つの超音波センサ１６のうちいずれか１つの超音波センサ１６のみを前方から覆う大きさの略楕円形をなす。アウタチューブ５２とインナチューブ５１が同軸状に周方向へ相対回転すると、音響レンズ５８が、７つの超音波センサ１６及びルーメン１５に対して周方向へ相対回転する。インナチューブ５１に対するアウタチューブ５２の回転範囲は、プレート５７が、ルーメン１５に挿通した医療デバイス（図示省略）と干渉しない範囲である。

【0052】

具体的には、アウタチューブ５２を、インナチューブ５１に対して図６における時計回り方向へ回転させたときの最大回転範囲は、プレート５７の径方向に延びる一対の側縁部のうち、時計回り方向前方の側縁部が医療デバイスに当たる位置までである。アウタチューブ５２を、インナチューブ５１に対して図６における反時計回り方向へ回転させたときの最大回転範囲は、プレート５７の径方向に延びる一対の側縁部のうち、反時計回り方向前方の側縁部が医療デバイスに当たる位置までである。

【0053】

本実施の態様４のカテーテルＤを用いて生体組織（図示省略）の形態を診断する際には、カテーテルＤの近位端における操作によって、インナチューブ５１とアウタチューブ５２を相対回転させる。この操作により、７つ超音波センサ１６のうち発信部５５として機能させるべき１つの超音波センサ１６を、音響レンズ５８で覆う。音響レンズ５８で覆われない６つの超音波センサ１６は、受信部５６として機能させる。カテーテルＤの遠位端の前面においては、１つの発信部５５と６つの受信部５６が、周方向に等角度ピッチで並ぶ。

【0054】

発信部５５として機能させる超音波センサ１６は、複数の振動子１７から時間差で超音波を発信させるフェイズドアレイ方式で制御されて良い。発信部５５として機能する複数の振動子１７から発信された二次波は、音響レンズ５８を通過することによって、ルーメン１５の前方で集束され、治療検査対象である生体組織に照射される。受信部５６として機能させる６つの超音波センサ１６の振動子１７は、生体組織で反射した超音波を受信する。

【0055】

＜他の実施の態様＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施の態様に限定されるものではなく、例えば次のような実施の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
上記実施の態様１～４では、超音波センサはカテーテルの径方向に一列に複数の振動子１７が配置される構造を示したが、複数の振動子がアレイ状に配置されるのであっても良く、カテーテル等の横断面全体に複数の振動子がアレイ状に配置されるのであっても良い。複数の振動子がアレイ状に配置されることにより、複数の振動子１７から発信される二次波の進行方向は、上記の実施の態様１～４で説明をしたカテーテルＡ等の径方向だけでなく、周方向にも調整されることが可能となる。
上記実施の態様１～４では、超音波センサに対して音響レンズが相対的に可動である例を示したが、照射対象である生体組織に対して相対的に可動であれば超音波センサと音響レンズとは相対的に固定されるのであっても良い。例えば超音波センサと音響レンズとを含むカテーテルの先端部がカテーテルの基端部での操作によりカテーテルの長軸を中心として回転し、生体組織に対して相対的に可動とされる、等である。超音波センサと音響レンズとからなる発信部が生体組織に対して可動となることで、異なる角度から生体組織に対して超音波を照射することが可能となる。また集束して照射された超音波が、生体組織の形状に応じて種々の角度に反射された場合であっても、複数の受信部として機能する超音波センサが反射された超音波を受信するため、少ない超音波の照射回数で生体組織の形状を把握することが可能となる。
上記実施の態様１～４では、発信部が複数の振動子によって構成されているが、発信部は、１つの振動子だけで構成されていてもよい。
上記実施の態様１～４では、受信部が複数の振動子によって構成されているが、受信部は、１つの振動子だけで構成されていてもよい。
上記実施の態様１～４では、発信部を構成する振動子は、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有するが、発信部を構成する振動子は、超音波の発信機能のみを有し、超音波の受信機能を有しないものであってもよい。
上記実施の態様１～４では、受信部を構成する振動子は、超音波の発信機能と超音波の受信機能の両機能を有するが、受信を構成する振動子は、超音波の受信機能のみを有し、超音波の発信機能を有しないものであってもよい。
上記実施の態様１～４では、複数の受信部が反射波を受信するようになっているが、受信部の数は、１つだけであってもよい。この場合、１つの受信部を構成する複数の振動子が、径方向と周方向の両方向へ広範囲に亘って並ぶように配置されていれば、反射波の受信効率が向上する。
上記実施の態様１～４では、１つの超音波センサを構成する複数の振動子が径方向に並ぶように配置されているが、１つの超音波センサを構成する複数の振動子は、周方向に並ぶように配置されていてもよい。
上記実施の態様１～４では、複数の超音波センサが周方向に並ぶように配置されているが、複数の超音波センサは、径方向に並ぶように配置されていてもよい。この場合、１つの超音波センサを構成する複数の振動子は、周方向に並ぶように配置されてもよく、径方向に並ぶように配置されていてもよい。
上記実施の態様１～４では、１本のカテーテルに１本のルーメンが挿通されているが、１本のカテーテルに複数本のルーメンが挿通されていてもよい。

【0056】

上記実施の態様１～３では、インナチューブがアウタチューブの内周に摺接しながら回転するが、インナチューブは、ルーメンの外周に摺接しながらアウタチューブに対して相対回転するようにしてもよい。この場合、支持板部は、インナチューブの外周面から径方向へフランジ状に突出した形態となる。
上記実施の態様１～３では、インナチューブをアウタチューブの内周に摺接する形態とした上で、インナチューブに超音波センサを設け、アウタチューブに音響レンズを設けたが、インナチューブをルーメンの外周に摺接する形態とした上で、アウタチューブに超音波センサを設け、インナチューブに音響レンズを設けてもよい。
上記実施の態様１，２では、複数の受信部の全てがルーメンを包囲するように配置されているが、複数の受信部のうち一部の受信部のみがルーメンを包囲していてもよい。
上記実施の態様１，２では、１つのカテーテルに８つの超音波センサを設けたが、１つのカテーテルに設ける超音波センサの数は、７つ以下でもよく、９つ以上でもよい。

【0057】

上記実施の態様１では、１つの音響レンズが１つの超音波センサを覆うが、複数の音響レンズが複数の超音波センサを個別に覆うようにしてもよい。この場合、音響レンズで覆われて発信部として機能する複数の超音波センサは、周方向に隣り合うように配置されていてもよく、周方向において受信部として機能する超音波センサを挟むように配置されていてもよい。
上記実施の態様３では、１本のカテーテルに４つの超音波センサを設けたが、１本のカテーテルに設ける超音波センサの数は、３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。
上記実施の態様３では、１つの音響レンズが２つの超音波センサを覆うが、１つの音響レンズが覆う超音波センサの数は、１つでもよく、３つ以上でもよい。
上記実施の態様３では、１つの音響レンズで覆われる２つの超音波センサは、周方向に隣り合うように配置されているが、１つの音響レンズで覆われて発信部として機能する２つの超音波センサは、周方向において受信部として機能する超音波センサを挟むように配置されていてもよい。
上記実施の態様４では、１つのカテーテルに７つの超音波センサを設けたが、１つのカテーテルに設ける超音波センサの数は、６つ以下でもよく、８つ以上でもよい。
上記実施の態様４では、音響レンズが１つの超音波センサを覆うが、音響レンズが覆う超音波センサの数は、複数であってもよい。この場合、音響レンズで覆われて発信部として機能する複数の超音波センサは、周方向に隣り合うように配置されていてもよく、周方向において受信部として機能する超音波センサを挟むように配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0058】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…カテーテル
１０、３０、４０、５０…チューブ
１５…ルーメン
１７…振動子
１８、４５、５５…発信部
１９、３２、４６、５６…受信部
２４、４４、５８…音響レンズ
３１Ａ…第１の発信部
３１Ｂ…第２の発信部
３７Ａ…第１の音響レンズ
３７Ｂ…第２の音響レンズ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】