JP2000204047A - Production of blood vessel occlusive agent, blood vessel occlusive agent and ultrasonic device - Google Patents

Production of blood vessel occlusive agent, blood vessel occlusive agent and ultrasonic device

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JP2000204047A
JP2000204047A JP11007355A JP735599A JP2000204047A JP 2000204047 A JP2000204047 A JP 2000204047A JP 11007355 A JP11007355 A JP 11007355A JP 735599 A JP735599 A JP 735599A JP 2000204047 A JP2000204047 A JP 2000204047A
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JP
Japan
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ultrasonic
blood vessel
vaso
occlusive agent
agent
Prior art date
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Application number
JP11007355A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuto Takeuchi
康人 竹内
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a blood vessel occlusive agent giving minor invasiveness to a patient and utilizable for an ultrasonic device for occluding a blood vessel, by encapsulating a blood vessel occlusive substance-forming agent in microcapsules. SOLUTION: This blood vessel occlusive agent 20 is produced by encapsulating a blood vessel occlusive substance-forming agent in microcapsules 22. The blood vessel occlusive agent 20 preferably comprises a blood coagulation accelerator 24 encapsulated in microcapsules 22. The microcapsule 22 comprises a substance which is successively decomposed in an organism, and a hydrolyzable polymer (for example, a polymer such as polylactide or polyglycolide) is preferably exemplified. Thrombin, thromboplastin or the like is preferably used as the blood coagulation accelerator 24. A highly water-absorbing polymer and an adhesive, such as cyanoacrylate, can be preferably encapsulated in the microcapsule 22 as a substituent for the blood coagulation accelerator 24. A gas (for example, air and nitrogen gas) is preferably additionally encapsulated together with the blood coagulation accelerator 24 or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、血管閉塞剤製造方
法、血管閉塞剤および超音波装置に関し、特に、例えば
癌組織の壊死等を目的とした血管閉塞を行うための血管
閉塞剤、その製造方法および血管閉塞剤を用いて血管閉
塞を行う超音波装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a vaso-occlusive agent, a vaso-occlusive agent, and an ultrasonic apparatus, and more particularly to a vaso-occlusive agent for performing vascular occlusion for the purpose of, for example, necrosis of cancerous tissue, and its production. The present invention relates to a method and an ultrasonic device for performing vascular occlusion using a vaso-occlusive agent.

【0002】[0002]

【従来の技術】癌治療の一環として、癌組織の血行を阻
止しあるいは癌組織を加熱して癌組織を壊死させること
が行われる。癌組織の血行阻止は、患者に穿刺針を穿刺
しこの穿刺針を通じて体外から目的部位に血管閉塞剤を
注入することにより行われ、癌組織の加熱は強力超音波
やマイクロ波等を用いて行われる。
2. Description of the Related Art As a part of cancer treatment, the blood flow of cancer tissue is blocked or the cancer tissue is heated to necrosis the cancer tissue. Inhibition of blood flow in cancer tissue is performed by puncturing the patient with a puncture needle and injecting a vaso-occlusive agent from the outside of the body into a target site through the puncture needle, and heating the cancer tissue using intense ultrasonic waves or microwaves. Will be

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のような穿刺針に
よる目的部位への薬剤注入または強力超音波やマイクロ
波による加熱は、患者に対する侵襲性が大きいという問
題があった。
The above-described injection of a drug into a target site by a puncture needle or heating by high-intensity ultrasonic waves or microwaves has a problem that the invasiveness to a patient is large.

【0004】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、患者に対する侵襲性が小さ
い血管閉塞を行う超音波装置、それに使用する血管閉塞
剤およびそのような血管閉塞剤を製造する方法を実現す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide an ultrasonic apparatus for performing vaso-occlusion which is less invasive to a patient, a vaso-occlusive agent used therein, and such a vaso-occlusive agent. It is to realize a method for producing an agent.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、血管閉塞物形成剤をマイクロカプセ
ル内に封入することを特徴とする血管閉塞剤製造方法で
ある。
Means for Solving the Problems (1) The first invention for solving the above-mentioned problems is a method for producing a vaso-occlusive agent characterized by enclosing a vaso-occlusive substance forming agent in a microcapsule.

【0006】第1の発明において、前記マイクロカプセ
ルにさらに気体を封入することが超音波による破壊を容
易にする点で好ましい。 (2)上記の課題を解決する第2の発明は、血管閉塞物
形成剤をマイクロカプセル内に封入してなることを特徴
とする血管閉塞剤である。
[0006] In the first invention, it is preferable to further enclose a gas in the microcapsule in order to facilitate destruction by ultrasonic waves. (2) A second invention for solving the above-mentioned problem is a vaso-occlusive agent characterized in that a vaso-occlusive substance forming agent is encapsulated in a microcapsule.

【0007】第2の発明において、前記マイクロカプセ
ルにさらに気体を封入することが超音波による破壊を容
易にする点で好ましい。また、第1の発明または第2の
発明において、前記血管閉塞物形成剤は、血液凝固促進
剤であることが血栓を形成する点で好ましい。
In the second aspect of the present invention, it is preferable to further enclose a gas in the microcapsules in order to facilitate destruction by ultrasonic waves. In the first invention or the second invention, it is preferable that the vascular occlusion forming agent is a blood coagulation promoter from the viewpoint of forming a thrombus.

【0008】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記血管閉塞物形成剤は、高吸水性ポリマーである
ことが吸水により膨張したポリマーを形成する点で好ま
しい。
[0008] In the first or second invention, the vaso-occlusive substance-forming agent is preferably a highly water-absorbing polymer from the viewpoint of forming a polymer expanded by water absorption.

【0009】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記血管閉塞物形成剤は、接着剤であることが血管
壁付着物を形成する点で好ましい。 (3)上記の課題を解決する第3の発明は、生体内に超
音波を照射する超音波装置であって、前記生体内に注入
された(2)に記載の血管閉塞剤の前記マイクロカプセ
ルを破壊する超音波を照射する超音波照射手段を具備す
ることを特徴とする超音波装置である。
In the first invention or the second invention, it is preferable that the vasoocclusive agent is an adhesive from the viewpoint of forming a vascular wall deposit. (3) A third invention for solving the above problems is an ultrasonic device for irradiating an ultrasonic wave into a living body, wherein the microcapsule of the vaso-occlusive agent according to (2) is injected into the living body. An ultrasonic apparatus comprising ultrasonic irradiation means for irradiating an ultrasonic wave that destroys an ultrasonic wave.

【0010】(作用)本発明では、血流によって目的部
位に運ばれた血管閉塞剤のマイクロカプセルを超音波で
破壊して血管閉塞物形成剤を放出させる。放出された血
管閉塞物形成剤が血管閉塞物を形成して血管を閉塞す
る。
(Effect) In the present invention, the microcapsules of the vaso-occlusive agent carried to the target site by the blood flow are broken by ultrasonic waves to release the vaso-occlusive agent. The released vaso-occlusive agent forms a vascular obstruction to occlude the blood vessel.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に血管閉塞剤の模式図
を示す。本剤は本発明の血管閉塞剤の実施の形態の一例
である。同図に示すように、本剤は液体中に血管閉塞剤
20を混入したものである。血管閉塞剤20は例えば球
状の外形を有する。球の直径は4〜5μm程度である。
このような直径を持つことにより、血管閉塞剤20は毛
細血管を通過することができ、それ自体では血管を閉塞
しない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a schematic diagram of a vaso-occlusive agent. This agent is an example of an embodiment of the vaso-occlusive agent of the present invention. As shown in the figure, the present agent is obtained by mixing a vaso-occlusive agent 20 into a liquid. The vaso-occlusive agent 20 has, for example, a spherical outer shape. The diameter of the sphere is about 4-5 μm.
By having such a diameter, the vaso-occlusive agent 20 can pass through the capillaries and does not occlude the blood vessels by itself.

【0012】図2に血管閉塞剤20の断面図を示す。同
図に示すように、血管閉塞剤20はマイクロカプセル
(micro capsule)22の内部に血液凝固
促進剤24を封入したものとなっている。マイクロカプ
セル22は本発明におけるマイクロカプセルの実施の形
態の一例である。血液凝固促進剤24は、本発明におけ
る血管閉塞物形成剤の実施の形態の一例である。
FIG. 2 is a sectional view of the vaso-occlusive agent 20. As shown in the figure, the vaso-occlusive agent 20 is obtained by encapsulating a blood coagulation accelerator 24 inside a microcapsule 22. The microcapsule 22 is an example of an embodiment of the microcapsule according to the present invention. The blood coagulation accelerator 24 is an example of an embodiment of the vascular occlusion forming agent of the present invention.

【0013】マイクロカプセル22は生体内で経時的に
分解する物質によって構成される。そのような物質の例
としては、加水分解性ポリマー(polymer)が、
生体内での経時的な分解が確実に行われる点で好まし
い。具体的には、例えば乳酸、グリコール(glyco
l)酸、リンゴ酸等のオキシ(oxy)酸の重合体また
はそれらの共重合体が、それ自体および分解によって生
成する物質が生体に無害である点で好ましい。乳酸の重
合体はポリ乳酸(PLA:polylactide)と
呼ばれる。グリコール酸の重合体はポリグリコール酸
(PGA:polyglycolide)と呼ばれる。
乳酸とグリコール酸の共重合体としては、例えばPGA
/PLLA(glycolide/L−lactide
copolymers)がある。
The microcapsules 22 are made of a substance that degrades with time in a living body. Examples of such materials include hydrolysable polymers,
This is preferable in that the degradation over time in the living body is reliably performed. Specifically, for example, lactic acid, glycol (glyco)
1) Polymers of oxy (oxy) acids such as acid and malic acid or copolymers thereof are preferred in that substances themselves and substances produced by decomposition are harmless to living organisms. A polymer of lactic acid is called polylactic acid (PLA). A polymer of glycolic acid is called polyglycolic acid (PGA).
As a copolymer of lactic acid and glycolic acid, for example, PGA
/ PLLA (glycolide / L-lactide)
copolymers).

【0014】血液凝固促進剤24としては、例えばトロ
ンビン(thrombin)、トロンボプラスチン(t
hromboplastin)、フィブリノーゲン(f
ibrinogen)、カルシウム(Ca)等が用いら
れる。これらはいずれも血液を凝固させる物質として知
られている。ただし、マイクロカプセル22に封入され
ている間は血液から隔離されているので、血管に注入し
ても血液を凝固させることはないが、後述するように、
マイクロカプセル22を超音波で破壊して血液凝固促進
剤24を血液中に放出したときに血液を凝固させる。こ
のため、血液中のマイクロカプセルを一度に多数破壊す
ると、凝固した血液が血管に詰まってそれを閉塞する。
凝固した血液すなわち血栓は本発明における血管閉塞物
の実施の形態の一例である。
Examples of the blood coagulation promoter 24 include thrombin, thromboplastin (t
homboplastin), fibrinogen (f
ibrinogen), calcium (Ca) and the like. These are all known as substances that coagulate blood. However, since it is isolated from the blood while it is sealed in the microcapsules 22, it does not coagulate the blood even if it is injected into a blood vessel.
When the microcapsules 22 are broken by ultrasonic waves to release the blood coagulation accelerator 24 into the blood, the blood is coagulated. For this reason, when many microcapsules in blood are destroyed at a time, coagulated blood blocks blood vessels and blocks them.
Coagulated blood, or thrombus, is an example of an embodiment of a vascular occlusion in the present invention.

【0015】マイクロカプセル22の内部には、血液凝
固促進剤24の代わりに高吸水性ポリマーを封入するよ
うにしても良い。高吸水性ポリマーは、本発明における
血管閉塞物形成剤の実施の形態の一例である。高吸水性
ポリマーは、マイクロカプセル22から血液中に放出さ
れると、血液中の水分を吸収して膨張する。このため、
血液中のマイクロカプセルを一度に多数破壊すると、膨
張した多数の高吸水性ポリマーが血管に詰まって血管を
閉塞させる。膨張した高吸水性ポリマーは本発明におけ
る血管閉塞物の実施の形態の一例である。
The microcapsules 22 may be filled with a superabsorbent polymer instead of the blood coagulation accelerator 24. The superabsorbent polymer is an example of the embodiment of the vaso-occlusive substance forming agent in the present invention. When the superabsorbent polymer is released into the blood from the microcapsules 22, it absorbs the water in the blood and expands. For this reason,
When a large number of microcapsules in blood are destroyed at a time, a large number of swollen superabsorbent polymers clog the blood vessels and occlude the blood vessels. The swollen superabsorbent polymer is an example of an embodiment of the vascular occlusion in the present invention.

【0016】マイクロカプセル22に封入するものは、
また、例えばシアノアクリレート(cyanoacry
late)等の接着剤であっても良い。接着剤は、本発
明における血管閉塞物形成剤の実施の形態の一例であ
る。接着剤は、マイクロカプセル22から血液中に放出
されるとその接着力により血管内壁に付着する。このた
め、血液中のマイクロカプセルを一度に多数破壊する
と、多量の接着剤が血管に付着して血管を詰まらせる。
血管への付着物は本発明における血管閉塞物の実施の形
態の一例である。以下、マイクロカプセル22に封入さ
れたものが血液凝固促進剤24である例で説明するが、
高吸水性ポリマーあるいは接着剤の場合についても同様
になる。
What is enclosed in the microcapsule 22 is:
Further, for example, cyanoacrylate (cyanoacrylate)
late). The adhesive is an example of an embodiment of the vaso-occlusive material forming agent in the present invention. When released from the microcapsules 22 into the blood, the adhesive adheres to the inner wall of the blood vessel due to the adhesive force. For this reason, when many microcapsules in blood are destroyed at once, a large amount of adhesive adheres to blood vessels and clogs the blood vessels.
An attachment to a blood vessel is an example of an embodiment of a blood vessel obstruction in the present invention. Hereinafter, an example in which what is enclosed in the microcapsules 22 is the blood coagulation accelerator 24 will be described.
The same applies to the case of a superabsorbent polymer or an adhesive.

【0017】マイクロカプセル22の内部には、血液凝
固促進剤24等に加えて適量の気体を封入するのが、超
音波印加時に生じる後述のような負圧による破壊を容易
にする点で好ましい。気体としては、例えば空気、窒素
ガス(gas)、ハイドロカーボン(hydrocar
bon)、パーフルオロカーボン(perfluoro
carbon)等が用いられる。これらは実質的に生体
に無害な点で好ましい。
It is preferable that an appropriate amount of gas is enclosed in the microcapsule 22 in addition to the blood coagulation accelerator 24 and the like in order to facilitate the destruction due to a negative pressure, which will be described later, which occurs when ultrasonic waves are applied. Examples of the gas include air, nitrogen gas (gas), and hydrocarbon (hydrocar).
bon), perfluorocarbon (perfluoro)
and the like are used. These are preferred because they are substantially harmless to the living body.

【0018】このような血管閉塞剤20は、例えば次の
ようにして製造される。図3に血管閉塞剤製造装置の一
例の模式図を示す。本装置の動作により、本発明の血管
閉塞剤製造方法に関する実施の形態の一例が示される。
同図に示すように、本装置は、二重管によって構成され
るノズル(nozzle)302の先を、容器304の
天井を貫通して内部に挿入したものとなっている。
The vasoocclusive agent 20 is manufactured, for example, as follows. FIG. 3 shows a schematic view of an example of a vaso-occlusive agent manufacturing apparatus. By the operation of the present device, an example of an embodiment relating to the method for producing a vaso-occlusive agent of the present invention is shown.
As shown in the figure, in the present apparatus, the tip of a nozzle (nozzle) 302 constituted by a double pipe is inserted into the inside of the container 304 through the ceiling thereof.

【0019】ノズル302の内管306には、血液凝固
促進剤24と気体の混合物が供給される。ノズル302
の外管308には、マイクロカプセル22を構成する加
水分解性ポリマーが供給される。内管306の先端は外
管308の先端より所定寸法だけ奥に後退している。
A mixture of the blood coagulation accelerator 24 and a gas is supplied to the inner tube 306 of the nozzle 302. Nozzle 302
Is supplied with the hydrolyzable polymer constituting the microcapsules 22. The tip of the inner tube 306 is set back from the tip of the outer tube 308 by a predetermined distance.

【0020】このような装置において、血液凝固促進剤
24と気体の混合物を吹き込むと、あたかもシャボン玉
ができるように、血液凝固促進剤24と気体の混合物を
マイクロカプセル22封入した血管閉塞剤20ができ
る。ノズル302の内外管306,308の口径、血液
凝固促進剤24と気体の混合物の圧力P1と温度T1、
加水分解性ポリマーの粘度(重合度)と圧力P2と温度
T2、および、容器304内の空気の圧力P3と温度T
3等を適宜に定めることにより、所望の直径および殻厚
を有する血管閉塞剤20を得ることができる。
In such an apparatus, when the mixture of the blood coagulation accelerator 24 and the gas is blown, the vaso-occlusive agent 20 in which the mixture of the blood coagulation accelerator 24 and the gas is encapsulated in the microcapsules 22 is formed so as to form a bubble. it can. The diameters of the inner and outer tubes 306 and 308 of the nozzle 302, the pressure P1 and the temperature T1 of the mixture of the blood coagulation accelerator 24 and the gas,
The viscosity (degree of polymerization), pressure P2 and temperature T2 of the hydrolyzable polymer, and the pressure P3 and temperature T of the air in the container 304
By appropriately setting 3 and the like, a vaso-occlusive agent 20 having a desired diameter and shell thickness can be obtained.

【0021】血管閉塞剤20は容器304の底に滴下し
て多数個の溜まりを作る。それらの血管閉塞剤20を適
宜のフィルタ(filter)等で選り分けて4〜5μ
mの直径を有する血管閉塞剤20を得る。それを例えば
生理的食塩水等の適宜の液体に適量混入することによ
り、所望の濃度の血管閉塞剤混合液を得る。
The vaso-occlusive agent 20 is dropped on the bottom of the container 304 to form a plurality of pools. The vaso-occlusive agent 20 is selected with an appropriate filter or the like, and 4 to 5 μm is selected.
A vaso-occlusive agent 20 having a diameter of m is obtained. By mixing it with an appropriate amount of an appropriate liquid such as a physiological saline solution, a mixed solution of a desired concentration of vaso-occlusive agent is obtained.

【0022】次に、このような血管閉塞剤を用いる超音
波装置について説明する。図4に、超音波撮像装置のブ
ロック(block)図を示す。本装置は本発明の超音
波装置の実施の形態の一例である。同図に示すように、
本装置は超音波プローブ(probe)2を有する。超
音波プローブ2は、被検体4すなわち患者に当接されて
超音波の送受波に使用される。被検体4には血管閉塞剤
40が例えば静脈注射等により予め注入される。
Next, an ultrasonic apparatus using such a vaso-occlusive agent will be described. FIG. 4 shows a block diagram of the ultrasonic imaging apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the ultrasonic apparatus according to the present invention. As shown in the figure,
The apparatus has an ultrasonic probe (probe) 2. The ultrasonic probe 2 is used for transmitting and receiving ultrasonic waves while being in contact with the subject 4, that is, the patient. A vaso-occlusive agent 40 is pre-injected into the subject 4 by, for example, intravenous injection or the like.

【0023】超音波プローブ2は、図示しない超音波ト
ランスデューサアレイ(transducer arr
ay)を有する。超音波トランスデューサアレイは複数
の超音波トランスデューサを有する。個々の超音波トラ
ンスデューサは、例えばPZT(チタン(Ti)酸ジル
コン(Zr)酸鉛(Pb))セラミクス(cerami
cs)等の圧電材料で構成される。
The ultrasonic probe 2 includes an ultrasonic transducer array (transducer arr, not shown).
ay). The ultrasonic transducer array has a plurality of ultrasonic transducers. The individual ultrasonic transducers are made of, for example, PZT (lead zirconate titanate (Zr) (Pb)) ceramic (cerami).
cs) or the like.

【0024】超音波プローブ2は送受信部6に接続され
ている。送受信部6は、超音波プローブ2の超音波トラ
ンスデューサアレイを駆動して超音波ビーム(bea
m)を送信し、また、超音波トランスデューサアレイが
受波したエコーを受信するものである。超音波プローブ
2および送受信部6からなる部分は、本発明における超
音波照射手段の実施の形態の一例である。
The ultrasonic probe 2 is connected to a transmission / reception unit 6. The transmitting and receiving unit 6 drives the ultrasonic transducer array of the ultrasonic probe 2 to drive the ultrasonic beam (beacon).
m) and receives echoes received by the ultrasonic transducer array. The portion including the ultrasonic probe 2 and the transmitting / receiving section 6 is an example of the embodiment of the ultrasonic irradiation means in the present invention.

【0025】送波超音波ビームの方位は、超音波トラン
スデューサアレイにおける送波アパーチャ(apert
ure)内の個々の超音波トランスデューサを駆動する
時間差により設定することができ、この方位を順次切り
換えることにより音線順次の走査を行うことができる。
The azimuth of the transmitting ultrasonic beam is determined by the transmitting aperture (apert) in the ultrasonic transducer array.
ure) can be set by the time difference for driving the individual ultrasonic transducers, and by sequentially switching the azimuth, it is possible to perform sound ray sequential scanning.

【0026】エコー受波の方位は、超音波トランスデュ
ーサアレイにおける受波アパーチャ内の個々の超音波ト
ランスデューサの受信信号を加算する時間差で設定する
ことができ、この方位を順次切り換えることにより音線
順次の受波の走査を行うことができる。
The direction of the echo reception can be set by the time difference for adding the reception signals of the individual ultrasonic transducers in the reception aperture of the ultrasonic transducer array. Scanning of received waves can be performed.

【0027】これにより、送受信部6は、例えば図5に
示すような走査を行う。すなわち、放射点200からz
方向に延びる超音波ビーム(音線)202が扇状の2次
元領域206をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャ
ン(sector scan)を行う。
Thus, the transmission / reception unit 6 performs, for example, scanning as shown in FIG. That is, from the emission point 200 to z
An ultrasonic beam (sound ray) 202 extending in the direction scans the fan-shaped two-dimensional area 206 in the θ direction, and performs a so-called sector scan.

【0028】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図6に示すような走査を行うことができる。
すなわち、放射点200からz方向に発する音線202
が直線204上を移動することにより、矩形状の2次元
領域206がx方向に走査され、いわゆるリニアスキャ
ン(linear scan)が行われる。
When transmitting and receiving apertures are formed by using a part of the ultrasonic transducer array, the apertures are sequentially moved along the array to perform scanning as shown in FIG. 6, for example. Can be.
That is, the sound ray 202 emitted from the radiation point 200 in the z direction
Moves on the straight line 204, the rectangular two-dimensional area 206 is scanned in the x direction, and a so-called linear scan is performed.

【0029】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ(convex arra
y)である場合は、リニアスキャンと同様な信号操作に
より、例えば図7に示すように、音線202の放射点2
00が円弧204上を移動することにより、扇面状の2
次元領域206がθ方向に走査され、いわゆるコンベク
ススキャンが行えるのはいうまでもない。
Incidentally, the ultrasonic transducer array is
A so-called convex array (convex array) formed along an arc extending in the ultrasonic wave transmission direction.
y), the signal operation similar to that of the linear scan is performed, for example, as shown in FIG.
00 moves on the circular arc 204 to form a fan-shaped 2.
It goes without saying that the dimension area 206 is scanned in the θ direction, so that a so-called convex scan can be performed.

【0030】送受信部6はデータ(data)処理部8
に接続されている。データ処理部8には、送受信部6か
ら、エコー受信信号がディジタルデータ(digita
ldata)として入力される。データ処理部8は、入
力されたエコーデータを処理して画像生成等を行う。
The transmitting / receiving unit 6 includes a data processing unit 8
It is connected to the. In the data processing unit 8, the echo reception signal from the transmission / reception unit 6 is converted into digital data (digital
ldata). The data processing unit 8 processes the input echo data to generate an image and the like.

【0031】データ処理部8は、図8に示すように、デ
ータ処理プロセッサ(processor)80、エコ
ーメモリ(echo memory)82、データメモ
リ84および画像メモリ86を備えている。これらはバ
ス(bus)88によって接続されている。送受信部6
から入力されたエコーデータは、エコーメモリ82に記
憶される。データ処理プロセッサ80は、エコーデータ
に基づいて例えばBモード(mode)画像等を生成す
る。生成したBモード画像等は画像メモリ86に記憶さ
れる。
As shown in FIG. 8, the data processing unit 8 includes a data processor (processor) 80, an echo memory (echo memory) 82, a data memory 84, and an image memory 86. These are connected by a bus (bus) 88. Transceiver 6
Is input to the echo memory 82. The data processor 80 generates, for example, a B-mode image based on the echo data. The generated B-mode image and the like are stored in the image memory 86.

【0032】データ処理プロセッサ80は、また、デー
タ処理によりエコーのドップラシフト(Doppler
shift)を抽出し、それに基づき例えば血流速度
等の動態情報を求めることも行う。データメモリ84は
このデータ処理の過程で使用される。得られた動態情報
を表示するための画像等が画像メモリ86に記憶され
る。
The data processor 80 also performs Doppler shift of the echo by data processing.
shift), and dynamic information such as a blood flow velocity is obtained based on the extracted information. The data memory 84 is used in the course of this data processing. An image or the like for displaying the obtained dynamic information is stored in the image memory 86.

【0033】データ処理部8には表示部10が接続され
ている。表示部10は、例えばグラフィックディスプレ
ー(graphic display)等を用いて構成
され、データ処理部8の画像メモリ86から入力された
画像データに基づいて可視像を表示するようになってい
る。
A display unit 10 is connected to the data processing unit 8. The display unit 10 is configured using, for example, a graphic display or the like, and displays a visible image based on image data input from the image memory 86 of the data processing unit 8.

【0034】以上の送受信部6、データ処理部8および
表示部10は制御部12に接続されている。制御部12
は、それら各部に制御信号を与えてその動作を制御す
る。被制御の各部から制御部12に状態報知信号や応答
信号等が伝えられる。制御部12の制御の下で超音波撮
像が実行される。
The transmitting / receiving unit 6, the data processing unit 8 and the display unit 10 are connected to the control unit 12. Control unit 12
Supplies a control signal to each of these sections to control the operation thereof. A state notification signal, a response signal, and the like are transmitted from the controlled units to the control unit 12. Ultrasonic imaging is performed under the control of the control unit 12.

【0035】制御部12には操作部14が接続されてい
る。操作部14は操作者によって操作され、制御部12
に所望の指令や情報を入力する。操作部14は、例えば
キーボード(keyboard)やその他の操作具を備
えた操作パネル(panel)で構成される。
An operation unit 14 is connected to the control unit 12. The operation unit 14 is operated by an operator, and the control unit 12
Input desired commands and information. The operation unit 14 includes, for example, an operation panel (panel) including a keyboard and other operation tools.

【0036】本装置の動作を説明する。操作者は、血管
閉塞剤40が例えば肝臓等治療対象部位に到達した頃合
いを見計らって、超音波プローブ2を被検体4の所望の
個所に当接し、操作部14を操作して例えば肝臓癌等の
治療対象の所在を確認するための撮像を行う。撮像は制
御部12による制御の下で遂行される。これにより、例
えば図5に示したようなセクタスキャンが音線順次で行
われる。すなわち、各音線ごとに撮像用の超音波ビーム
を送波し、そのエコーを受信し、エコー受信信号に基づ
いてBモード画像を生成する。もちろん、図6および図
7に示したリニアスキャンおよびコンベックススキャン
を行うようにしても良い。
The operation of the present apparatus will be described. The operator measures the time when the vaso-occlusive agent 40 reaches the treatment target site such as the liver, abuts the ultrasonic probe 2 on a desired location of the subject 4, and operates the operation unit 14 to operate, for example, a liver cancer. For example, imaging for confirming the location of the treatment target is performed. Imaging is performed under the control of the control unit 12. Thereby, for example, the sector scan as shown in FIG. 5 is performed in sound ray sequence. That is, an ultrasonic beam for imaging is transmitted for each sound ray, the echo is received, and a B-mode image is generated based on the echo reception signal. Of course, the linear scan and the convex scan shown in FIGS. 6 and 7 may be performed.

【0037】各音線のエコー受信信号に基づき、データ
処理部8でBモード画像が形成される。Bモード画像は
表示部10に表示され、操作者はそれを観察して治療対
象の所在を認識する。操作者は、また、超音波プローブ
2を音線走査面に垂直な方向に平行移動または首振りさ
せて、この方向での治療対象の大きさを確認する。
The data processing unit 8 forms a B-mode image based on the echo reception signal of each sound ray. The B-mode image is displayed on the display unit 10, and the operator observes the B-mode image to recognize the location of the treatment target. The operator also moves or swings the ultrasonic probe 2 in a direction perpendicular to the sound ray scanning plane, and checks the size of the treatment target in this direction.

【0038】次に、操作者は操作部14を操作して、マ
イクロカプセル22を破壊するための超音波送波を指令
する。この指令に基づき、制御部12は送受信部6を制
御してマイクロカプセル22を破壊するための超音波を
送波させる。そのような超音波として、例えば図9の
(a)に示すように、最初の半サイクル(cycle)
が負圧となる超音波が送波される。このような超音波
は、例えば最初の半サイクルを負極姓とした駆動信号等
によって発生させることができる。このような超音波が
マイクロカプセル22に加わると、負圧によるキャビテ
ーション(cavitation)効果によって容易に
破壊する。マイクロカプセル22の硬度が比較的高いも
のほど負圧によって破壊し易い。
Next, the operator operates the operation unit 14 to instruct an ultrasonic wave transmission for destroying the microcapsules 22. Based on this command, the control unit 12 controls the transmitting and receiving unit 6 to transmit an ultrasonic wave for destroying the microcapsule 22. As such an ultrasonic wave, for example, as shown in FIG. 9A, the first half cycle (cycle)
An ultrasonic wave with a negative pressure is transmitted. Such an ultrasonic wave can be generated, for example, by a drive signal or the like in which the first half cycle has a negative electrode name. When such an ultrasonic wave is applied to the microcapsule 22, it is easily broken by a cavitation effect due to a negative pressure. The higher the hardness of the microcapsules 22, the more easily they are broken by negative pressure.

【0039】被検体4内での超音波伝播の非線形性によ
り、例えば図9の(b)に示すように、瞬時音圧波形は
進行につれて負の期間が伸びる傾向を示す。負の期間が
伸びるのは、負圧の印加時間を長くし、ますますマイク
ロカプセル22の破壊に有利に作用する。このため、比
較的低い瞬時音圧でもマイクロカプセル22を破壊する
ことができ、被検体4に対する侵襲性は実質的に問題に
ならない。また、瞬時音圧波形の正の部分が急峻になる
のも破壊を促進する点で有利である。
Due to the non-linearity of the propagation of the ultrasonic wave in the subject 4, for example, as shown in FIG. 9B, the instantaneous sound pressure waveform has a tendency for the negative period to increase as it progresses. The extension of the negative period lengthens the application time of the negative pressure, and more and more advantageously acts to break the microcapsules 22. For this reason, the microcapsules 22 can be destroyed even at a relatively low instantaneous sound pressure, and the invasiveness to the subject 4 does not substantially matter. Also, the steepness of the positive portion of the instantaneous sound pressure waveform is advantageous in that destruction is promoted.

【0040】これに対して、図10の(a)に示すよう
に、最初の半サイクルが正の超音波を用いた場合は、伝
播の非線形性があっても同図の(b)に示すように正の
部分は急峻になるもののそれらの間隔は変わらず、した
がって負圧の期間が伸びるということがないので、図9
の場合よりもマイクロカプセル22の破壊効果が劣る。
そこで、最初の半サイクルが正の超音波を用いる場合
は、十分な破壊効果が得られるように送波超音波の瞬時
音圧レベルを高く設定する。なお、この場合の瞬時音圧
レベルは、上述の超音波撮像における送波超音波よりや
や強めにすることにより達成可能であり、被検体4への
侵襲性は小さい。
On the other hand, as shown in FIG. 10A, when a positive ultrasonic wave is used in the first half cycle, it is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the positive portion becomes steep, but the interval between them does not change, and the period of negative pressure does not increase.
The destruction effect of the microcapsules 22 is inferior to the case of
Therefore, when a positive ultrasonic wave is used in the first half cycle, the instantaneous sound pressure level of the transmitted ultrasonic wave is set high so as to obtain a sufficient destruction effect. It should be noted that the instantaneous sound pressure level in this case can be achieved by making it slightly higher than the transmitted ultrasonic wave in the above-described ultrasonic imaging, and the invasiveness to the subject 4 is small.

【0041】マイクロカプセル22の破壊は、治療対象
が存在する2次元領域206を超音波ビームで走査する
ことにより行う。その際、超音波ビームの送波は、方位
を高速に切り換えながら矢継ぎ早に行い、例えば図11
に示すように、方位の異なる複数の超音波ビームの波面
が順次に少しずつ遅れて並進するようにする。図11は
セクタスキャンの場合であるが、リニアスキャンおよび
コンベックススキャンの場合は、それぞれ、例えば図1
2および図13に示すようになる。
The microcapsules 22 are destroyed by scanning the two-dimensional area 206 where the object to be treated exists with an ultrasonic beam. At this time, the transmission of the ultrasonic beam is performed in rapid succession while switching the direction at high speed.
As shown in (1), the wavefronts of a plurality of ultrasonic beams having different directions are sequentially translated with a slight delay. FIG. 11 shows the case of the sector scan. In the case of the linear scan and the convex scan, respectively, for example, FIG.
2 and FIG.

【0042】このようにすると、最初に送波した方位に
おいて超音波の波面が2次元領域206の最深部に到達
する時間内に、最後の方位に対する超音波の送波を終え
ることができる。例えば、2次元領域206のz方向の
深さが10cmであるとすると、超音波の波面が最深部
に到達する時間は100μs程度であり、この時間内に
2次元領域206の全方位への送波が終了する。なお、
超音波ビームの太さをできるだけ太くすることが、少な
い音線で2次元領域206を走査する点で好ましい。
In this manner, the transmission of the ultrasonic wave in the last direction can be completed within the time when the wavefront of the ultrasonic wave reaches the deepest part of the two-dimensional area 206 in the direction transmitted first. For example, assuming that the depth of the two-dimensional region 206 in the z direction is 10 cm, the time for the wavefront of the ultrasonic wave to reach the deepest portion is about 100 μs. The wave ends. In addition,
It is preferable to make the thickness of the ultrasonic beam as large as possible in order to scan the two-dimensional area 206 with a small number of sound rays.

【0043】上記の時間は、通常の音線順次の超音波撮
像時に、2次元領域206について超音波を1音線分送
波しそのエコーを受信するに要する時間の1/2に相当
する。したがって、通常の超音波撮像における1音線分
の超音波送受信時間より短い時間で、2次元領域206
全体についてのマイクロカプセル破壊用の超音波の送波
を終了させることができる。このような送波を超音波プ
ローブ2を音線走査面に垂直な方向に平行移動または首
振りさせて行い、治療対象が存在する3次元領域をまん
べんなく超音波で走査する。
The above time corresponds to half the time required for transmitting ultrasonic waves for the two-dimensional area 206 for one sound ray and receiving the echo of the two-dimensional area 206 at the time of ordinary ultrasonic imaging of sound rays in sequence. Therefore, the two-dimensional region 206 is shorter than the ultrasonic transmission / reception time for one sound ray in normal ultrasonic imaging.
The transmission of the ultrasonic waves for microcapsule destruction for the whole can be terminated. Such transmission is performed by moving or swinging the ultrasonic probe 2 in a direction perpendicular to the sound ray scanning plane, and the ultrasonic wave is evenly scanned over the three-dimensional area where the treatment target exists.

【0044】なお、マイクロカプセル破壊用の超音波の
送波は上記の手法に限るものではなく、例えば円板状の
単一の超音波振動子あるいは複数の同心円環状の音波振
動子を有する専用の超音波送波器を使用するようにして
も良いのはもちろんである。また、上述の超音波撮像時
の送波超音波でマイクロカプセル22を破壊するように
しても良い。
The transmission of the ultrasonic waves for destroying the microcapsules is not limited to the above-described method. For example, a special ultrasonic wave transducer having a single disk-shaped ultrasonic transducer or a plurality of concentric annular acoustic transducers is used. It goes without saying that an ultrasonic transmitter may be used. Further, the microcapsules 22 may be destroyed by the transmitted ultrasonic waves during the above-described ultrasonic imaging.

【0045】このような超音波送波により、治療対象部
位の毛細血管内では一時に多数のマイクロカプセル22
が破壊され、血液凝固促進剤24が多量に放出される。
このため、毛細血管内の血液が凝固し、血栓となって毛
細血管を詰まらせる。これによって血管が閉塞され、そ
れにつながる癌組織等への栄養の供給が絶たれる。血液
凝固促進剤24の代わりに高級水性ポリマーまたは接着
剤を用いた場合も、それらによって血管が閉塞され、同
様な効果を上げることができる。
By such ultrasonic wave transmission, a large number of microcapsules 22 can be formed at once in the capillaries of the treatment target site.
Is destroyed, and a large amount of the blood coagulation promoter 24 is released.
For this reason, the blood in the capillaries coagulates and becomes a thrombus, thereby clogging the capillaries. As a result, the blood vessels are occluded, and the supply of nutrients to the cancer tissue or the like that leads to the occlusion is cut off. When a higher aqueous polymer or an adhesive is used in place of the blood coagulation promoter 24, blood vessels are occluded by them, and a similar effect can be obtained.

【0046】超音波による破壊を免れた残存マイクロカ
プセル22や、治療対象部位以外の箇所に流入している
マイクロカプセル22は、生体内での加水分解反応によ
り外側から徐々に分解し、やがて破壊する。破壊に伴っ
て血管閉塞物形成剤すなわち血液凝固促進剤24等が血
液中に放出されるが、マイクロカプセル22の自然破壊
は散発的なので放出量は微量であり、それにより形成さ
れた血管閉塞物が治療対象部位以外の部位において血管
を詰まらせることはない。また、微量な血管閉塞物形成
剤および血管閉塞物は体内の生理作用により分解され無
害化される。
The remaining microcapsules 22 that have been prevented from being destroyed by the ultrasonic waves and the microcapsules 22 that have flowed into a portion other than the treatment target site are gradually decomposed from the outside by a hydrolysis reaction in a living body, and eventually destroyed. . The vaso-occlusive substance forming agent, that is, the blood coagulation accelerator 24, etc. is released into the blood with the destruction, but the spontaneous destruction of the microcapsules 22 is sporadic, so that the release amount is very small. Does not clog blood vessels at sites other than the site to be treated. Further, trace amounts of the vasoocclusive agent and the vascular occluder are decomposed and made harmless by physiological actions in the body.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、患者に対する侵襲性が小さい血管閉塞を行う超音
波装置、それに使用する血管閉塞剤およびそのような血
管閉塞剤を製造する方法を実現することができる。
As described above in detail, according to the present invention, an ultrasonic apparatus for performing vaso-occlusion with low invasiveness to a patient, a vaso-occlusive agent used for the same, and a method for producing such an vaso-occlusive agent are provided. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例の血管閉塞剤の模式
図である。
FIG. 1 is a schematic view of a vaso-occlusive agent according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した血管閉塞剤の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the vaso-occlusive agent shown in FIG.

【図3】図1に示した血管閉塞剤製造装置の模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of the apparatus for producing a vaso-occlusive agent shown in FIG. 1;

【図4】超音波撮像装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of an ultrasonic imaging apparatus.

【図5】図4に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
5 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図6】図4に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
6 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図7】図4に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図8】図4に示した装置におけるデータ処理部のブロ
ック図である。
8 is a block diagram of a data processing unit in the device shown in FIG.

【図9】図4に示した装置が送波する超音波の瞬時音圧
の波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of instantaneous sound pressure of an ultrasonic wave transmitted by the device shown in FIG. 4;

【図10】図4に示した装置が送波する超音波の瞬時音
圧の波形図である。
10 is a waveform diagram of instantaneous sound pressure of ultrasonic waves transmitted by the device shown in FIG.

【図11】図4に示した装置による音線走査の模式図で
ある。
11 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図12】図4に示した装置による音線走査の模式図で
ある。
12 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【図13】図4に示した装置による音線走査の模式図で
ある。
13 is a schematic diagram of sound ray scanning by the device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 血管閉塞剤 22 マイクロカプセル 24 血液凝固促進剤 302 ノズル 304 容器 2 超音波プローブ 4 被検体 6 送受信部 8 データ処理部 10 表示部 12 制御部 14 操作部 Reference Signs List 20 Vascular occlusive agent 22 Microcapsule 24 Blood coagulation accelerator 302 Nozzle 304 Container 2 Ultrasonic probe 4 Subject 6 Transmitter / receiver unit 8 Data processing unit 10 Display unit 12 Control unit 14 Operation unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C060 DD03 DD48 JJ22 4C076 AA61 BB12 CC14 CC27 EE24 FF68 GG21 4C084 AA16 MA65 NA10 NA13 ZA541 ZA542 ZB261 ZB262 4C301 AA02 BB01 BB02 BB23 CC02 EE19 GB06 HH01 HH16 HH38 LL02 LL05 LL20  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4C060 DD03 DD48 JJ22 4C076 AA61 BB12 CC14 CC27 EE24 FF68 GG21 4C084 AA16 MA65 NA10 NA13 ZA541 ZA542 ZB261 ZB262 4C301 AA02 BB01 BB02 BB23 CC02 EE19 GB06 HH01H02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 血管閉塞物形成剤をマイクロカプセル内
に封入することを特徴とする血管閉塞剤製造方法。
1. A method for producing a vaso-occlusive agent, which comprises encapsulating a vaso-occlusive agent in a microcapsule.
【請求項2】 血管閉塞物形成剤をマイクロカプセル内
に封入してなることを特徴とする血管閉塞剤。
2. A vaso-occlusive agent comprising a vaso-occlusive substance forming agent encapsulated in a microcapsule.
【請求項3】 生体内に超音波を照射する超音波装置で
あって、 前記生体内に注入された請求項2に記載の血管閉塞剤の
前記マイクロカプセルを破壊する超音波を照射する超音
波照射手段、を具備することを特徴とする超音波装置。
3. An ultrasonic device for irradiating an ultrasonic wave into a living body, the ultrasonic device irradiating an ultrasonic wave for breaking the microcapsules of the vaso-occlusive agent according to claim 2 injected into the living body. An ultrasonic device comprising: an irradiation unit.
JP11007355A 1999-01-14 1999-01-14 Production of blood vessel occlusive agent, blood vessel occlusive agent and ultrasonic device Pending JP2000204047A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005334539A (en) * 2004-05-31 2005-12-08 Toshiba Corp Ultrasonic therapy apparatus
WO2008081556A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Shimadzu Corporation Ultrasonic device
JP2010500091A (en) * 2006-08-09 2010-01-07 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Apparatus and method for activating physiologically effective substance by ultrasound and capsule
CN117085166A (en) * 2023-08-24 2023-11-21 首都医科大学附属北京同仁医院 Tantalum-calcium alginate thrombin microsphere and preparation method and application thereof

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