JP2602923B2 - 衝撃波治療装置 - Google Patents

衝撃波治療装置

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、生体内に存在する被破砕物例えばガン細
胞、結石等を衝撃波の集束エネルギで破壊して治療する
衝撃波治療装置に関する。
(従来の技術) 生体内の結石を破砕する装置として、特開昭62−4984
3に開示されたものがある。第9図はこの装置の超音波
アプリケータの断面を示している。
同図に示す超音波アプリケータ1は、中央部に所定形
状の抜孔を有し、且つ、球面状に形成された振動子2
と、この振動子2の背面に一様に接着されたバッキング
材3とを有してなる。超音波プローブ4は、送受波面
(超音波アレイ)4aが振動子2の衝撃波送受波面と同一
曲面あるいはその面より後退させた位置となるように配
置されている。尚、5は水袋であり、6は生体である。
上記装置を用いて生体内の結石を破砕する場合には、
衝撃波の集束点位置を結石に合わせる必要があり、これ
を集束点位置決めと称する。この集束点位置決めは、表
示手段上に生体のBモード像(断層像)と共に集束点位
置を示すマーカを表示し、この集束点マーカと結石とを
表示画面上で一致させることによって行うことが考えら
れる。ここでマーカは振動子2によって幾何学的に定ま
る集束点位置を示している。
第10図(A)乃至(C)は従来装置における衝撃波送
波面と衝撃波焦域との関係を示している。
同図(A)において7で示すのが、振動子2から送波
された衝撃波の焦域である。振動子2は例えば同図
(B)に示すように6分割され、それらが球面状に配置
されている。尚、同図(C)は焦域7を衝撃波送波方向
より見たものである。
(発明が解決しようとする課題) 送波された衝撃波においてピーク圧力の半値を示す領
域を焦域7と考えると、それは球の半径と振動子2の口
径とで幾何学的に決定される。しかし、従来装置におい
ては、生体内被治療物8に比べて焦域7が小さすぎて破
砕効率が悪く、被治療物8を十分に破砕するまでに時間
がかかるという欠点があった。
そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、その目
的とするところは、生体内被治療物の治療効率の向上を
図った衝撃波治療装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、生体内で集束する衝撃波を発生する衝撃波
発生手段を有し、この手段により送波された衝撃波によ
って生体内被治療物を治療するようにした衝撃波治療装
置において、それぞれ幾何学的に集束する衝撃波を発生
する複数系統の振動子群を有して前記衝撃波発生手段を
形成し、且つ、各振動子群毎に形成される衝撃波焦域が
互いに近接し合うように各振動子群を配置したものであ
る。
また、複数系統の振動子群を有して前記衝撃波発生手
段を形成し、且つ、各振動子毎に形成される衝撃波焦域
が互いに近接し合うように各振動子の励振タイミングを
制御する励振タイミング制御手段を設けたものである。
(作 用) 上記のように、幾何学的に集束する衝撃波を発生する
複数系統の振動子群を有して衝撃波発生手段を形成し、
各振動子毎に形成される衝撃波焦域が互いに近接し合う
ように各振動子群を配置することにより、合成された衝
撃波焦域の大きさは従来装置の場合に比して大きくな
り、これにより破砕効率を向上させることができる。こ
の場合、各焦域は各振動子群毎に幾何学的に決定される
ことになるが、このような焦域形成を電子的に行うこと
もできる。
すなわち、上記の励振タイミング制御手段により、各
振動子毎に形成される衝撃波焦域が互いに近接し合うよ
うに各振動子の励振タイミングを制御するのである。こ
のようにしても上記の幾何学的に焦域拡大を図る場合と
同様に破砕効率を向上させることができる。また、この
場合各振動子群毎に衝撃波の発生タイミングを異ならせ
ることで衝撃波焦域を経時的に移動させてもよい。
(実施例) 以下本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第2図は本発明の一実施例装置を示している。
同図に示すようにこの衝撃波治療装置は、衝撃波を発
生する衝撃波発生手段15と、超音波を送受波する超音波
プローブ16とを含んで構成された超音波アプリケータ17
を有する。また、衝撃波発生手段15に対してパルス信号
を送出するパルサ18と、前記超音波プローブ16に対しパ
ルス信号を送出するとともに超音波プローブ16からのエ
コー信号を受信する送受信回路19と、この送受信回路19
の出力信号を取込んでこれに振幅検波を施してビデオ信
号として信号変換系21に送出する信号処理回路20とを有
する。更に、装置各部の動作制御を司るCPU(中央処理
装置)22及びこのCPU22の制御下で前記送受信回路19,信
号処理回路20,パルサ18におけるパルス信号の送受信タ
イミング,振幅,周波数等を制御するコントローラ23
と、前記送受信回路19,信号処理回路20の出力信号に対
し信号変換処理を行う信号変換系21(ディジタルスキャ
ンコンバータ)と、この信号変換系21の出力信号を基に
Bモード像25及び集束点マーカ26等を表示する表示手段
27と、前記パルサ18から衝撃波発生手段15に送出される
パルス信号の発生タイミングを設定すべくCPU22に接続
されたパルス発生スイッチ29と、前記衝撃波発生手段15
に対する超音波プローブ16の相対的位置関係を調整する
位置コントローラ30とを有する。
次に、前記衝撃波アプリケータ17について詳述する。
第3図は衝撃波アプリケータ17の斜視図、第4図は第
3図A−A′線断面図である。
超音波プローブ16はプローブ支持駆動部36により矢印
B方向に移動されるようになっている。33は水袋であ
り、この水袋33は蛇腹部33aを有し、伸縮自在となって
いる。水袋33内に水40を収納し、衝撃波を効率良く生体
32内に伝達できるようにしている。ここで衝撃波発生手
段15の詳細について説明する。第1図(A)乃至(C)
は本実施例装置における衝撃波送波面と焦域との関係を
示している。第1図(B)に示すようにこの衝撃波発生
手段15は複数の振動子を無端状に配列して成り、同図
(A)に示すように衝撃波送波面は略球面状となってい
る。本実施例においてこの衝撃波発生手段15は、それぞ
れ幾何学的に集束する衝撃波を発生する複数系統の振動
子群を有する。すなわち、第1図(B)においてaで示
す1組の振動子により第1の振動子群10aが形成され、
bで示す1組の振動子により第2の振動子群10bが形成
され、cで示す1組の振動子により第3の振動子群10c
が形成され、dで示す1組の振動子により第4の振動子
群10dが形成され、eで示す1組の振動子により第5の
振動子群10eが形成され、fで示す1組の振動子により
第6の振動子群10fが形成され、gで示す1組の振動子
により第7の振動子群10gが形成されている。
第1図(C)は衝撃波焦域を衝撃波送波方向より見た
場合を示している。
第1の振動子群10aを形成する1組の振動子a,aは、各
振動子より送波された衝撃波が幾何学的に定まる位置で
合流されて焦域11aを形成するように配置されている。
第2の振動子群10bを形成する1組の振動子b,bは各振動
子より送波された衝撃波が幾何学的に定まる位置で合成
されて焦域11bを形成するように配置されている。同様
に、第1,第2,第3,第4,第5,第6,第7の振動子群をそれぞ
れ形成する各振動子は、焦域11c、11d,11e,11f,11gをそ
れぞれ形成するように配置されている。各焦域11a乃至1
1gは互いに近接し合うように形成され、この結果、焦域
11a乃至11gの合成焦域は、各焦域のほぼ7倍の大きさと
なる。つまり、本実施例のように複数の焦域11a乃至11g
を互いに近接し合うように形成することにより、従来装
置における焦域7(第10図参照)よりも大きな焦域を形
成することができ、被治療物の治療効率を向上できる。
尚、第1図(B)では各振動子群10a乃至10gをそれぞ
れ2つの振動子によって形成しているが、更に多数の振
動子片に分割して各振動子群を形成してもよい。第5図
はこの場合の実施例を拡大して示している。第5図では
振動氏a乃至gに添字(1乃至4)を付することにより
振動子を区別している。a1乃至a4で示す振動子群により
第1図(C)における焦域11aが幾何学的に形成され、
同様にb1乃至b4で示す振動子群により焦域11bが形成さ
れ、c1乃至c4で示す振動子群により焦域11cが形成さ
れ、d1乃至d4で示す振動子群により焦域11dが形成さ
れ、e1乃至e4で示す振動子群により焦域11eが形成さ
れ、f1乃至f4で示す振動子群により焦域11fが形成さ
れ、g1乃至g4で示す振動子群により焦域11gが形成され
る。
上記実施例では各焦域を各振動子群毎に幾何学的に形
成するようにしたが、このような焦域形成を電子的に行
うこともできる。第6図はこの場合の実施例を示してい
る。
パルサ群18−1乃至18−n(nは正の整数)は振動子
群の数に対応して設けられ、それぞれ複数のパルサを有
して成る。遅延回路群50−1乃至50−nはパルサ群18−
1乃至18−nに対応して設けられ、それぞれ複数の遅延
回路を有して成る。51は、遅延回路群50−1乃至50−n
での遅延時間を制御する遅延制御部であり、52は、衝撃
波の発生タイミングを制御する衝撃波発生タイミング制
御部である。この遅延制御部51及び衝撃波発生タイミン
グ制御部52はCPU22の制御下にある。
尚、第6図では衝撃波発生手段を省略しているが、こ
の衝撃波発生手段は、複数系統の振動子群を備えて成る
ものが適用される。
上記の構成において、各パルサ群18−1乃至18−nに
接続される各振動子群毎に形成される衝撃波焦域が互い
に近接し合うように、各振動子群を形成する各振動子の
励振タイミングが制御される。このような制御は遅延制
御部51によって行われる。従って本発明における励振タ
イミング制御手段はこの遅延制御部51によって機能的に
実現される。第6図の構成では、衝撃波発生タイミング
制御部52より送出された衝撃波発生タイミング信号が、
各遅延回路群50−1乃至50−nに同時に取込まれるよう
になっている。このため、遅延制御部51の制御下で予め
設定された遅延時間付与によって振動子の励振タイミン
グが調整され、各振動子群から送波された衝撃波の焦域
は、互いに近接し合うように形成され、第1図(C)に
示すのと同様に焦域が拡大されることになる。従って上
記実施例の場合と同様の効果を奏する。
また、第7図に示すように、衝撃波発生タイミング制
御部53Aから各遅延回路50−1乃至50−nに対してそれ
ぞれ個別的に衝撃波発生タイミング信号を送出するよう
に構成してもよい。このようにすれば、制御部53の制御
下で衝撃波発生タイミングを各振動子群毎に異ならせる
ことができる。すなわち振動子群毎に衝撃波の発生タイ
ミングを異ならせることにより、第1図(C)に示す各
焦域11a乃至11gの形成タイミングを第8図に示すように
ずらすことができ、結果的に被破砕物上での衝撃波焦域
を経時的に移動することができる。このようにしても、
上記実施例の場合と同様に治療効率を向上させることが
できる。尚、この場合、本発明における衝撃波発生タイ
ミング制御手段はタイミング制御部53Aにより形成され
る。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、生体内被治療物
の治療効率の向上を図った衝撃波治療装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A),(B),(C)は本発明の一実施例装置
における衝撃波送波面と焦域との関係を示す説明図、第
2図は上記実施例装置のブロック図、第3図は第2図に
おける衝撃波アプリケータの斜視図、第4図は第3図の
A−A′線断面図、第5図乃至第8図は他の実施例を示
すもので、第5図は振動子配列の説明図、第6図及び第
7図は主要部構成ブロック図、第8図は焦域形成タイミ
ング図であり、第9図は従来例装置の説明図、第10図
(A),(B),(C)は従来装置における衝撃波送受
面と衝撃波焦域との関係を示す説明図である。 8……被治療物、15……衝撃波発生手段、 10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g……振動子群、 11a,11b,11c,11d,11e,11f,11g……焦域、 17……衝撃波アプリケータ、 51……遅延制御部(励振タイミング制御手段)、 52……衝撃波発生タイミング制御部 (衝撃波発生タイミング制御手段)。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体内で集束する衝撃波を発生する衝撃波
    発生手段を有し、この手段より送波された衝撃波によっ
    て生体内被治療物を治療するようにした衝撃波治療装置
    において、それぞれ幾何学的に集束する衝撃波を発生す
    る複数系統の振動子群を有して前記衝撃波発生手段を形
    成し、且つ、各振動子群毎に形成される衝撃波焦域が互
    いに近接し合うように各振動子群を配置したことを特徴
    とする衝撃波治療装置。
  2. 【請求項2】生体内で集束する衝撃波を発生する衝撃波
    発生手段を有し、この手段により送波された衝撃波によ
    って生体内被治療物を治療するようにした衝撃波治療装
    置において、複数系統の振動子群を有して前記衝撃波発
    生手段を形成し、且つ、各振動子毎に形成される衝撃波
    焦域が互いに近接し合うように各振動子の励振タイミン
    グを制御する励振タイミング制御手段を設けたことを特
    徴とする衝撃波治療装置。
  3. 【請求項3】前記各振動子群に衝撃波の発生タイミング
    を異ならせることで衝撃波焦域を経時的に移動させる衝
    撃波発生タイミング制御手段を設けた請求項2記載の衝
    撃波治療装置。
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