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JP2003533263A - 脂肪分解療法及び装置 - Google Patents

脂肪分解療法及び装置

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JP2003533263A
JP2003533263A JP2001583633A JP2001583633A JP2003533263A JP 2003533263 A JP2003533263 A JP 2003533263A JP 2001583633 A JP2001583633 A JP 2001583633A JP 2001583633 A JP2001583633 A JP 2001583633A JP 2003533263 A JP2003533263 A JP 2003533263A
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sine wave
focal
fat layer
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JP2001583633A
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B17/22004—Implements for squeezing-off ulcers or the like on inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; for invasive removal or destruction of calculus using mechanical vibrations; for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves
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  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 単一のトランスデューサアレイ（１０）により作られる多数の別々の焦点ゾーン（Ｆ1〜Ｆn）の状態で脂肪層に高強度合焦超音波を同時に当てることにより皮膚を身体から分離することなく、生きている患者の脂肪細胞を非侵襲的に破壊する。脂肪分解療法及び他の目的のための広範に可変の組をなす焦点ゾーンパラメータを生じさせる新規なフェイジング構造が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 〔発明の分野〕 本発明は、脂肪分解療法に特に適した選択可能なパターンで細胞を超音波で破
壊することにより人の脂肪をアブレーション（切断又は切除）する方法及びその
パターンを生じさせる装置に関する。
【０００２】 〔発明の背景〕 人体からの脂肪の永久除去は、非常に望ましいが、行うには非常に困難である
。ダイエット又は食事の良い習慣をつけることは或る程度有効であるが、大抵の
人にとって長きにわたる解決策ではなく、しかも望ましくない沈着物が体内に局
所化される状況ではこれらの方法は有効ではない。
【０００３】 一般に、脂肪細胞が人体によって作られるのは思春期に至るまでである。しか
る後、既存の脂肪細胞は、脂肪の蓄積及び放出で膨張したり収縮するが、数は変
化しない。脂肪細胞が思春期後に破壊されると、残りの脂肪細胞は、或る程度埋
め合わせをしようとするが、破壊された細胞中の脂肪の約７０％は人体によって
回収されることはない。
【０００４】 脂肪細胞を破壊する従来方法は、人体のターゲット領域中の皮下脂肪細胞層の
全て又は一部を手術で取り除く脂肪分解療法又は脂肪吸引法である。これは、侵
襲性が高く、潜在的に体を醜くする手技であり、結果的に皮膚が人体から分離す
るので回復が長くしかも不快である。その理由で、脂肪吸引法はウエイトコント
ロール療法には実用に供されておらず、限定された領域において体の形を作り変
える場合に利用されているに過ぎない。
【０００５】 ウエイトコントロールに関して脂肪細胞破壊療法を実用化するためには、破壊
された脂肪細胞が吸収され、皮下組織が治癒する間、皮下組織の十分なネットワ
ークが皮膚を支えたままであるような仕方で脂肪細胞を破壊することが必要であ
る。換言すると、脂肪細胞は、任意所与の治療において狭く、別々に位置してい
てつながっていない領域で破壊されなければならない。それと同時に、脂肪細胞
を十分な数につき、しかもかかる療法を実用化するのに十分迅速に破壊すること
が必要である。これを達成できる従来技術は存在していない。
【０００６】 また、従来技術においては、高熱、即ち超音波加熱により組織を選択的に破壊
する試みが行われた。しかしながら、従来技術においては、かかる手技では、破
壊ゾーンの温度は約４０℃まで高められる。この温度では、組織を破壊するのに
数分又は数時間にものぼる暴露が必要である。
【０００７】 〔発明の概要〕 本発明は、高強度のシャープに合焦された超音波（ＨＩＦＵ）を用いて切開部
を生じさせず、しかも人体から相当な皮膚領域を分離しないで実質的な脂肪細胞
の除去を妥当な時間でアブレーションにより達成するパターンで脂肪細胞を別々
の皮下箇所で選択的に破壊して、破壊された脂肪細胞の生まれつきの吸収及び皮
下層の治癒を可能にすることによって脂肪分解療法をウエイトコントロール及び
体の作り直しにとって実用的にする。
【０００８】 この目的のため、本発明は、トランスデューサアレイの要素の新規なフェイジ
ング構造（phasing arrangement ）によって多数の別々の皮下領域に合焦される
高強度ビームを伝送する新規な超音波アレイを用いている。
【０００９】 〔好ましい実施形態の説明〕 従来技術においては、特に前立腺手術において組織を破壊するのに高強度合焦
超音波（high intensity focused ultrasound ：ＨＩＦＵ）が首尾良く用いられ
ている。ＨＩＦＵビームは、その焦点ゾーンに十分な熱エネルギを集中させ、そ
のゾーン内に位置する細胞を殺すが、その焦点ゾーンの外部に位置する細胞をそ
れほど損傷しない。したがって、ＨＩＦＵを用いると、細胞群の周りの組織を切
断し又は損傷を与えることなく外部から接近可能な近くの部位から細胞の局所性
の高い群を破壊する（例えば、直腸から尿道に沿って前立腺組織を破壊する）こ
とが可能である。
【００１０】 しかしながら、ＨＩＦＵ技術を人体の外部からの皮下脂肪細胞の選択的且つ実
質的に瞬時（即ち、アブレーションによる）破壊に適用すると、相当大きな問題
が生じる。根本的な問題は、超音波エネルギの経皮的な伝達のためにトランスデ
ューサアレイを皮膚に装着すると、人体の脂肪層は、これに対し横断方向よりも
、超音波ビームに対し軸方向に寸法が非常に小さくなるということにある。しか
しながら、ビームの焦点ゾーンは軸方向に比較的長く、横断方向に短い。
【００１１】 焦点ゾーンの軸方向寸法は、脂肪細胞層の深さよりも長ければ、超音波信号の
周波数を高くすることによりかかる軸方向寸法を短くすることができる。しかし
ながら、焦点ゾーンの長さと幅の比は一定なので、焦点ゾーンの体積は非常に小
さくなり、脂肪組織の数ポンドの破壊に長い時間がかかることになる。
【００１２】 出力を増大させ、そしてトランスデューサを物理的に迅速に走査するか、或い
はアレイを用い、そしてビームを電子的に迅速に走査することが考えられる。満
足のいくような手法はない。というのは、或る特定のビーム強度では、キャビテ
ーションが生じ、強度をそれ以上増大させても、加熱速度がそれに比例して増大
するということはないからである。さらに、キャビテーションによって生じた気
泡により、ビームは不可測に挙動する。本発明は、アレイを用いて多数の焦点ゾ
ーンを同時に作ることにより脂肪細胞層が比較的薄い患者でも超音波脂肪細胞破
壊法を実用化する。トランスデューサ出力は、１つのゾーンをキャビテーション
を十分に越える状態にするのではなく、各ゾーンをキャビテーションの発生直前
又はキャビテーションの発生時のアブレーションレベル（即ち、約８０℃）にす
るために用いられる。これらのゾーンを側方に配置し、又は恣意的なマトリック
スの状態に配列することができる。この方法により、キャビテーションの問題が
解決され、しかも以下に記載する他の利点が得られる。
【００１３】 １）合焦ゾーンの寸法を電子的に制御することにより軸方向寸法を必要に応じ
て小さく保ち又は調節することができる。 ２）多数のゾーンの体積の合計が大きいので細胞の破壊速度を高くすることが
できる。 ３）合焦ゾーンマトリックスを治療中互いに異なる形状及びテーパに合わせて
調節して個人差に合わせることができる。 ４）焦点ゾーンを調節して生体組織のスポンジ状マトリックスが破壊された組
織相互間に留まるようにすることができる。これは、層全体が破壊され、本質的
に皮膚を人体から切り離す脂肪吸引法と比較して顕著な利点である。脂肪吸引法
では、患者は、回復中、皮膚を体に付着させた状態に保持するためボディスーツ
を身に纏わなければならない。生きたマトリックスを保存することにより、患者
は、回復時間を最小限に抑え又は無くした状態で、治療を終えて通常の活動に戻
ることができる。
【００１４】 本発明の技術は、脂肪細胞の破壊には限定されない。本発明は、除去を必要と
する皮下細胞を含む他の医用条件にそのまま良好に使用できる。かかる条件とし
ては、男性胸部の拡大、良性の脂肪性腫瘍、脂肪腫症、腋の下の発汗過剰、創傷
後脂肪組織その他が挙げられる。
【００１５】 他の良く知られている器官では、広い側方覆い及び狭い軸方向覆いは不要であ
るが、破壊ゾーンを付形することは有用な場合が多く、これが必要な場合もある
。これらの場合、多数のビームを利用することは、ビームを移動させるよりも満
足のいく場合が多い。というのは、これは、小さな焦点を生じさせ、したがって
破壊された組織の領域のより正確な境界部を生じさせる高周波数を用いることが
できるからである。
【００１６】 上述の目的で多数の焦点ゾーンを生じさせる本発明の装置は、新規なフェイジ
ング構造を備えた平らな又は湾曲した平面状トランスデューサアレイである。図
１は、個々のトランスデューサ１２から成る直線アレイ１０を概略的に示してい
る。トランスデューサ１２の各々を超音波信号の異なる位相で励振させることに
より、アレイ１０は、視界中の任意所望の場所で合焦する超音波ビームを生じさ
せることができる。
【００１７】 アレイ１０のビームを焦点Ｆのところに合焦させるためには、アレイ１０の任
意所与のトランスデューサ要素１２に適用されるそれぞれの位相は次の通りであ
る。
【数１】 上式において、φe,fは、ｆ番目の焦点に関するｅ番目の要素についての位相、
ｄeは、所与のアレイ要素１２から所望の焦点Ｆまでの距離、ｄminは、アレイ１
０に垂直な線に沿うアレイ１０から焦点Ｆまでの距離、λは、超音波励振信号の
波長である。
【００１８】 図２は、多数の焦点Ｆ1，Ｆ2を生じさせるようフェイジングされた上記と同一
のアレイ１０を示している。ビームをＦ1のところに合焦させるためには、アレ
イ１０の最も上に位置する要素１２1を次の位相の正弦波で励振しなければなら
ない。
【数２】 さらにビームをＦ2のところに合焦させるためには、この要素を、周波数は同一
であるが、位相が次式で示されるような正弦波で励振しなければならない。
【数３】
【００１９】 ビームがＦ1とＦ2のところで合焦するためには、これら２つの正弦波を合計（
合成）しなければならない。周波数は同一であるが位相が異なる２つの正弦波の
合成により生じる正弦波は、周波数はその周波数であるが、成分としての正弦波
の位相とは異なる合成位相のものであり、しかも成分としての正弦波の振幅とは
異なる合成振幅のものであることは数学的な事実である。この点に関し、成分と
しての正弦波の振幅は、異なる焦点のところに異なるビーム強度を生じさせるよ
うにするためには、互いに異なっていてもよいことは理解されるべきである。
【００２０】 ２つの焦点Ｆ1，Ｆ2についての上述の計算を、互いに一線をなすのがよいが、
必ずしもそうである必要はない任意の数の焦点Ｆ1，Ｆ2，・・・Ｆnを生じさせ
るよう同一の仕方で拡張することができる。ｉ番目の要素及びｊ番目の焦点の計
算された位相がφi,jであり、ｊ番目の焦点の振幅がＡjであれば、ｉ番目の要素
のところの合成位相 は次の通りである。
【数４】 合成振幅 は次の通りである。
【数５】
【００２１】 焦点相互間の側方離隔距離がビームの側方分解能以上でなければならず、この
側方分解能は、λｄmin max／Ａ、ここでｄmin maxは、種々の焦点についての
ｄminの最大値であり、Ａは、図２のビームの横断方向におけるアレイ１０の長
さである。
【００２２】 トランスデューサ要素１２を適切にフェイジングする好ましい装置が図３に示
されている。発信器１４によって得られる基本的な超音波信号は、タップ付き遅
延線路１６に与えられる。遅延線路のタップ１８はマイクロプロセッサ２２によ
って制御される交差点型スイッチ２０のｙ入力を形成する。アレイ１０のトラン
スデューサ要素１２の各々は、可変利得増幅器２４により交差点型スイッチ２０
のｘ出力にそれぞれ１つずつ接続されている。増幅器２４の利得も又マイクロプ
ロセッサ２２によって制御される。
【００２３】 遅延線路のタップ１８は、要素１２を十分に高い精度でフェイジングするのに
十分な基本超音波信号の位相の選択を交差点型スイッチ２０に与えるのに十分多
く、且つこれらタップ間の十分に小さい位相差を有している。実際問題として、
これは例えば７２個のタップが５゜の位相差だけ間隔を置いて位置していること
を意味している。アレイ１０の各要素１２は、交差点型スイッチ２０により遅延
線路１６のタップ１８のうち１つ（１つだけ）に接続されていることは理解され
よう。
【００２４】 本発明の利用にあたり、アレイ１０に対する所望の焦点の座標をキーボード２
６等からマイクロプロセッサ２２に入力できる。マイクロプロセッサ２２の機能
は、図４のフローチャートに示されている。交差点型スイッチ２０内の接続部及
び増幅器２４の相対利得をマイクロプロセッサ２２で繰り返しコンピュータ処理
して設定する。図４のフローチャートは、それぞれａ，ｂで示された２つのネス
ト状態の繰返しルーチンを示しており、ルーチンａは、複数の焦点Ｆ1〜Ｆnにつ
いて個々の要素１２の組合せ位相及び利得を計算して設定し、ルーチンｂは、ト
ランスデューサ要素１２1〜１２nの各々についてこれらのコンピュータ計算及び
設定を繰り返す。図４では、ｆは、ルーチンａの繰返しの回数、ｅは、ルーチン
ｂの繰返しの回数、ｎfは焦点Ｆの個数、ｎeはトランスデューサ要素１２の個数
、Ａfは焦点Ｆfの所望のビーム振幅、φe,fは、要素１２bが焦点Ｆaのところに
合焦するのに必要な位相、φe,fは、要素１２bについての位相φe,fの正弦波全
ての合成である正弦波の位相、Ａeは、要素１２bについての成分正弦波の振幅に
対する合成正弦波の相対的振幅である。
【００２５】 上述の説明は、直線アレイ１０が１次元であることを仮定して行われている。
細長いトランスデューサ要素１２を備えた平面状の２次元アレイ１０を示す図５
ａ及び図５ｂに示されているように、第２の寸法における合焦は代表的には、物
理的なレンズ２８によって行われる。その結果、かかるアレイ中の種々の焦点Ｆ
は全て、同一平面内に位置し、この平面は、レンズ２８の中心に垂直な平面であ
る。焦点Ｆを３次元空間内に位置決めする自由度を有することが望ましい場合、
各細長い要素１２の各々に代えて列状の個々の励振可能な要素１２（図６）を用
いるのがよい。これにより、各要素についてｄの幾何学的計算が複雑になるが、
ｄがこの要素から選択された焦点位置までの距離であるという事実は変わらず、
その結果、位相のコンピュータ処理に関する同一の公式が依然として適用できる
。
【００２６】 図７に示す本発明の変形実施形態では、多数の焦点又は焦点ゾーンを、トラン
スデューサアレイ３０をレンズによって合焦される一群の別個独立の従来型固定
焦点トランスデューサ３２として構成することにより、特別な駆動エレクトロニ
クスを用いないで達成できる。このアレイ３０は通常、一線をなした焦点を生じ
させることを目的としており、かくして一線をなす破壊された組織を生じさせる
ことになる。
【００２７】 トランスデューサ要素３２の相互間隔を大きく取ることによりアレイ３０を設
計できる。かかるトランスデューサは、格子ローブ（grating lobe）を有してい
る。格子ローブの間隔は次式によって与えられる。
【数６】 上式において、λは、超音波信号の波長、ｘは、アレイ３０の焦線及び平面との
間の距離、ｅは、要素３２の側方広がりである。形成されるゾーンの数は、各要
素によって作られるビームの幅ｗで決まる。かくして、作られる焦点ゾーンの数
は、ｗ／ｓである。
【００２８】 上述したトランスデューサと比較した場合のこのトランスデューサの利点は、
構造及び電子駆動装置が簡単なことにある。欠点は、融通性に欠けることである
（焦点ゾーンが固定されていること、焦点ゾーンのラインがたった１本であるこ
と、各焦点ゾーンの強度が一定であること）。しかしながら、脂肪分解療法では
トランスデューサ３０を固定焦点ゾーンに用いてこれら焦点ゾーンを脂肪層を介
して走査して線状の死んだ組織を生じさせることができる。
【００２９】 図１〜図７の装置は、極めて融通性が高く、しかも多くの実用的用途に向いて
いる。上述したように、この装置は、高強度焦点ゾーンの任意所望のパターンを
３次元空間中に形成できるだけでなく、超音波ビームの強度をこれら焦点ゾーン
の各々について別々に制御することもできる。加うるに、マイクロプロセッサ２
２が合成正弦波を連続的に再計算するようにすると共に患者の体の上でのトラン
スデューサアレイの動きに応じて成分正弦波の振幅の重み付けを変えることによ
り、強度を動的に変化させることができる。
【００３０】 脂肪分解療法では、例えば振幅は、中央の脂肪層中では互いに等しく、次にエ
ッジの近くでテーパしているのがよい（図８）。これを達成するため、マイクロ
プロセッサ２２を、脂肪の中央層中に多数の焦点層を形成すると共に脂肪のエッ
ジの近くに焦点層を１つだけ形成するようプログラムするのがよい。別法として
、ビームを点群に合焦させ、次にグループ３６，３８相互間で切り換えてもよい
（図９）。極端な場合には、アレイ１０を各焦点に高速で、しかしながら通常用
いられている出力レベルで順序付けしてもよいが、これは各焦点のところにキャ
ビテーションを生じさせ、予測不可能な結果を生じさせる場合がある。別の方法
は、走査中、焦点の位置を切り換えて死んだ組織の独立したポケットを生じさせ
ることである。これは、一平面内においてハニカムパターンで又は多数の平面内
で多数のパターンをなして行うことができる。この最後に述べた手順により、全
ての死んだ組織に非常に密接して位置する生きた組織が、生まれつき備わってい
る身体プロセスにより死んだ組織を一層迅速に除去できる。また、この手順によ
り、生きた組織の脂肪層の一方の側から他方の側への連続的なつながりを得るこ
とができる。かくして、皮膚をその下に位置する組織に付着保持する上で人工器
具は不要である。また、アレイ１０を静止状態に保持し、焦点パターンを順序付
けすることにより連続的なキルゾーン（kill zone ）を生じさせるようアレイ１
０をプログラムしてもよい。図１０は、４つのパターンの順序を示している。こ
のように使用することは、腫瘍の除去又は恣意的な形状の腺の治療に適している
。
【００３１】 マイクロプロセッサ２２がトランスデューサ要素１２の位相及び強度を連続的
に再コンピュータ処理できることにより、アレイ１０を移動させ又は走査するこ
となく、焦点ゾーンＦを３次元空間内で動かすことができる。これは、アレイ１
０を動かすことができない場合、例えばアレイが患者の体内で用いられている場
合に有用である。
【００３２】 本発明の装置は多くの用途を有しているが、その最も大きな利点は、これによ
り非侵襲的脂肪分解療法が実用的になるということにある。上述したように、本
発明を利用しなければ、焦点ゾーンの距離をこれがほんの僅か太りすぎの患者の
脂肪層の限度を越えないところまで減少させると、その結果として焦点が非常に
小さくなるので、少ない数の脂肪細胞を破壊するためには単一の焦点ゾーンにつ
いて極端で非現実的なほど長い時間が必要になる。
【００３３】 しかしながら、本発明の多数の焦点を用いると、治療時間が大幅に減少する。
それと同時に、本発明によって別々の焦点が作られるのでその結果として破壊さ
れた脂肪細胞の周りに皮膚を支え、死んだ組織の吸収を促進する健康な組織のス
ポンジ状構造が保持されることになる。
【００３４】 画像化装置４０（図３）を用いると、治療に先立って組織の深さ及び定量的診
断測定が可能であると共に脂肪分解療法中の組織の破壊の状態をモニタすること
ができる。画像化装置は、当業者に周知の任意種類のものであってよく、例えば
超音波画像化法、ＣＴ、ＭＲＩ、熱像法（サーモグラフィ）等である。超音波画
像化装置を治療用トランスデューサと一体にし、これによって時間増幅（time-a
mplify）するのがよいが、この超音波画像化装置は、別個独立の装置であっても
よい。
【００３５】 また、トランスデューサの所望の温度及びこれが接触する皮膚表面の温度を維
持するために流体循環温度制御装置４２を用いるのがよい。この温度制御装置は
、当業者に周知の任意の種類のものであってよく、例えば電気ヒートポンプ、蒸
発式クーラ、大容量リザーバ等である。
【００３６】 本明細書において説明し図面に記載した非脂肪分解療法のための例示の方法及
び装置は、本発明の現時点において好ましい実施形態を表しているに過ぎない。
事実、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、かかる実施形態の種々の変
形例及び追加例を想到できる。かくして、他の変形例及び追加例は、当業者には
明らかであり、本発明を改変して多種多様な用途で用いることができるようこれ
ら変形例及び追加例を具体化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 フェイジングされたトランスデューサアレイの合焦状態を示す略図である。
【図２】 複数の焦点のところでの図１のアレイの合焦状態を示す略図である。
【図３】 本発明のフェイジングシステムのブロック図である。
【図４】 図３のマイクロプロセッサの動作状態を示すフローチャートである。
【図５ａ】 直線合焦アレイの側面図である。
【図５ｂ】 図５ａの５ｂ−５ｂ線矢視断面図である。
【図６】 ３次元的に合焦可能なアレイの表面図である。
【図７】 本発明の変形実施形態の概略側面図である。
【図８】 本発明で達成できる一パターンを示す図である。
【図９】 本発明で達成できる別のパターンを示す図である。
【図１０】 本発明で達成できる別のパターンを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ヘニッジ カール ダブリュー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95630 フォルソム サウス グラント レーン 108 Ｆターム(参考） 4C060 EE19 EE21 JJ27 MM24 4C301 AA02 BB22 CC02 EE11 FF23 FF25 FF26 GB03 GB10 HH13 HH24 HH26

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 生きている患者の皮下脂肪層中の脂肪細胞を選択的に破壊す
    る方法であって、 ａ）超音波エネルギのビームを生じさせるよう構成された超音波トランスデュ
    ーサアレイを準備する段階と、 ｂ）前記ビームを前記脂肪層内に位置する複数の別々の焦点ゾーンに同時に合
    焦させる段階と、 ｃ）前記焦点ゾーンの外側の脂肪を破壊することなく前記焦点ゾーン内に位置
    する脂肪細胞を瞬時に破壊するのに十分なレベルの超音波エネルギを前記焦点ゾ
    ーンに当てる段階とを有し、 ｄ）前記焦点ゾーンは、前記破壊された細胞相互間に前記脂肪層の構造的一体
    性を維持するのに十分な無傷の組織を保存するのに十分な相互間隔を置いて位置
    していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記アレイに垂直な方向における前記焦点ゾーンの長さは、
    前記脂肪層の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記トランスデューサアレイは、前記患者の体の外部に位置
    し、前記超音波エネルギビームは、経皮的に伝送されることを特徴とする請求項
    １記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記アレイを用いて前記皮下脂肪層を画像化する段階を更に
    有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 超音波エネルギを当てる前記段階の実施前に、前記皮下脂肪
    層を診断的に画像化する段階を更に有していることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  6. 【請求項６】 超音波エネルギを当てる前記段階の実施中及び実施後に、前
    記皮下脂肪層を画像化して前記脂肪層のアブレーションの度合いをモニタする段
    階を更に有していることを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記超音波エネルギを当てている間、前記アレイ及び前記患
    者の皮膚表面を所定の温度に維持する段階を更に有していることを特徴とする請
    求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 超音波トランスデューサアレイを複数の焦点のところに同時
    に合焦させる方法であって、 ａ）前記アレイの各要素について、前記アレイを前記焦点のうちの第１の焦点
    のところに合焦させる正弦波励振の相対的位相をコンピュータ処理する段階と、 ｂ）前記アレイの各要素について、前記複数の焦点のうちの他の焦点の各々の
    前記相対的位相をコンピュータ処理する段階と、 ｃ）前記アレイの各要素について、コンピュータ処理された位相の正弦波を合
    成する段階と、 ｄ）前記合成した正弦波の合成結果を表す正弦波の合成位相を求める段階と、 ｅ）前記アレイの各要素をその要素について決定された前記合成位相の正弦波
    で励振させる段階とを有していることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 ｆ）前記要素の各々について前記合成結果を表す正弦波の相対的振幅を求める
    段階と、 ｇ）前記要素の各々の励振レベルを制御して前記焦点の各々のところに選択さ
    れたビーム強度を生じさせる段階とを更に有していることを特徴とする請求項８
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 超音波トランスデューサアレイを複数の焦点ゾーンに同時
    に合焦させる装置であって、 ａ）正弦波を生じさせるよう構成された発振器と、 ｂ）タップのところに前記正弦波の種々の位相を生じさせるよう前記発振器に
    接続されたタップ付き遅延線路と、 ｃ）前記トランスデューサアレイの各要素を前記タップのうち１つ（１つだけ
    ）に選択的に接続するよう構成された交差点型スイッチとを有し、 ｄ）前記タップは各々、これに接続された要素に、前記焦点の各々ところに前
    記アレイを別々に合焦させるために前記要素に付与される必要のある正弦波の合
    成である正弦波の位相を表す位相の正弦波を与えるよう配置されていることを特
    徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 ｅ）前記要素のうちの１つとそのタップとの各接続部中に介在して設けられた
    可変利得増幅器を更に有していることを特徴とする請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】 ｅ）前記交差点型スイッチに接続されていて、前記交差点型スイッチを切り換
    えるマイクロプロセッサを更に有し、前記マイクロプロセッサは、前記アレイの
    各要素に付与される前記最初に記載された正弦波の位相を計算し、前記アレイを
    前記焦点ゾーンの各々のところに同時に合焦させると共に前記交差点型スイッチ
    を上記のように計算された位相の値に従って切り換えるよう構成されていること
    を特徴とする請求項１０記載の装置。
  13. 【請求項１３】 ｅ）前記要素と前記タップとの接続部中に介在して設けられた可変利得増幅器
    を更に有し、前記マイクロプロセッサは更に、前記アレイの各要素に付与される
    前記最初に記載された正弦波の振幅を計算し、前記焦点ゾーンの各々のところに
    選択されたビーム強度を生じさせると共に前記可変利得増幅器を上記のように計
    算された振幅の値に従って制御するよう構成されていることを特徴とする請求項
    １０記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ｆ）前記アレイ及びこれに接触している皮膚表面を所定の温度に維持するよう
    前記トランスデューサアレイに接続された温度制御装置を更に有していることを
    特徴とする請求項１０記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記焦点ゾーンを画像化するよう前記トランスデューサア
    レイに接続された画像化装置を更に有していることを特徴とする請求項１０記載
    の装置。
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