JP3350531B2 - Stone crushing equipment - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、衝撃波を用いて結石を
破砕する対外衝撃波結石破砕装置に係り、特に超音波画
像装置を使用して結石の位置決めと破砕状況の確認を行
う結石破砕装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an external shock wave calculus crushing apparatus for crushing a calculus using a shock wave, and more particularly to a calculus crushing apparatus for positioning a calculus and confirming the crushing state using an ultrasonic imaging apparatus. .

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、主として腎臓内などの尿路または
胆嚢内の結石の治療において、衝撃波を用いて体外から
無侵襲的に治療する方法が広く用いられるようになって
きた。衝撃波源としては水中放電、電磁誘導、ピエゾ素
子等を用いる方法があり、それぞれ特徴を有している。
衝撃波の集束位置に結石を位置合わせし、さらに破砕状
況を確認する方法も、様々な方式が用いられている。2. Description of the Related Art In recent years, in the treatment of calculi mainly in the urinary tract such as in the kidney or in the gall bladder, a method of non-invasively treating from outside the body using a shock wave has been widely used. As a shock wave source, there is a method using underwater discharge, electromagnetic induction, a piezo element, and the like, each of which has characteristics.
Various methods have been used to position the calculus at the focal point of the shock wave and to check the crushing status.

【０００３】位置合わせと破砕状況確認に初期に多く用
いられていたのは、２方向のＸ線テレビを用いた方法で
あり（例えば特開昭６２−９４１４４）、これは誰にで
も比較的に容易に位置決めができるという利点があっ
た。しかし、この方法は患者及び操作者のＸ線被爆があ
る事と、そのため連続的なモニタができないという問題
点があった。[0003] A method using a two-way X-ray television was often used in the early stages for positioning and checking the state of crushing (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-94144). There is an advantage that positioning can be easily performed. However, this method has a problem that the patient and the operator are exposed to X-rays, and that continuous monitoring cannot be performed.

【０００４】これに対して、最近多く用いられるように
なったのが超音波画像装置を使った方式である（例えば
特開昭６０−１４５１３１）。これは、超音波プローブ
の設置場所が衝撃波源の内外というようなバリエーショ
ンはあるものの、被爆がなく連続モニタが可能であるた
め、大いに注目されている。On the other hand, a system using an ultrasonic imaging apparatus has recently been widely used (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-145131). This has attracted much attention because there is a variation that the installation location of the ultrasonic probe is inside or outside the shock wave source, but continuous monitoring is possible without exposure.

【０００５】特に連続モニタに関しては、超音波画像装
置が準リアルタイムであり、結石の状況がそのまま監視
できる為、結石が呼吸性移動や患者の体動等により衝撃
波の集束位置から外れても直ちにそれを確認でき、その
ような場合には衝撃波の照射を停止したり、位置決めを
やり直すなどの対応をとる事が可能となる。In particular, regarding a continuous monitor, since the ultrasonic imaging apparatus is in near real time and the state of the calculus can be monitored as it is, even if the calculus deviates from the focus position of the shock wave due to respiratory movement or patient's body movement, it is immediately detected. Can be confirmed, and in such a case, it is possible to take measures such as stopping the irradiation of the shock wave or redoing the positioning.

【０００６】超音波画像装置をこのような用途に適用す
る場合、特に５ｍｍ前後の小さな結石を描出する事が重
要となる。そこで、分解能を向上させるために、いわゆ
る多段フォーカスを使用したり、あるいは１画面当たり
の走査線数を増やす事が行われる。この場合、超音波画
像装置のフレームレート（超音波画像の繰り返し周波数
＝毎秒フレーム数）が低下することで多少リアルタイム
性は犠牲になるが、広い範囲にわたって高分解能の画像
が得られる。When an ultrasonic imaging apparatus is applied to such an application, it is particularly important to draw a small calculus of about 5 mm. Therefore, in order to improve the resolution, a so-called multi-stage focus is used or the number of scanning lines per screen is increased. In this case, although the real-time property is somewhat sacrificed by reducing the frame rate of the ultrasonic imaging apparatus (repetition frequency of the ultrasonic image = frames per second), a high-resolution image can be obtained over a wide range.

【０００７】このような超音波画像装置を組み合わせた
結石破砕装置を実際に臨床で使用する状況を考えると、
初めに結石を描出するまでは、超音波画面上のどの位置
に結石が現れるか判らないため、画像全体で高分解能が
必要である。また、治療が開始されても、呼吸性移動の
ようなゆっくりした結石の移動をモニタする目的ではフ
レームレートが落ちても問題はない。しかし、単純にフ
レームレートを低下させて高分解能化を図ると問題が生
じる。[0007] Considering the situation where a calculus crushing device combined with such an ultrasonic imaging device is actually used clinically,
Until the calculus is first drawn, it is not known where the calculus appears on the ultrasound screen, so high resolution is required for the entire image. Further, even if the treatment is started, there is no problem even if the frame rate drops for the purpose of monitoring the slow movement of the calculus such as the respiratory movement. However, a problem arises when simply increasing the resolution by lowering the frame rate.

【０００８】発明者らによる水中での破砕実験によれ
ば、衝撃波照射により結石の破砕が進み、細かい破片が
出来始めると、衝撃波の照射に同期してその破片が飛び
跳ねる現象（これをストーンダンスという）が観測され
ている。実際の人体中でも同様の現象が観測されてい
る。従って、このストーンダンスは結石の破砕状況を示
す有効な情報となり得る。しかし、ストーンダンスは動
きの速い現象であるため、遅いフレームレートでは超音
波画像上で観測することは困難であった。According to the underwater crushing experiment by the inventors, the calculus is crushed by the shock wave irradiation, and when fine fragments start to be formed, the phenomena jumps in synchronization with the shock wave irradiation (this phenomenon is called stone dance). ) Has been observed. Similar phenomena have been observed in actual human bodies. Therefore, this stone dance can be useful information indicating the crushing state of the stone. However, since stone dance is a fast-moving phenomenon, it was difficult to observe on an ultrasonic image at a low frame rate.

【０００９】一方、この種の結石破砕装置において、衝
撃波の照射は１回でよい場合はほとんどなく、通常多数
回にわたって繰り返し照射が行われる。破砕を完了させ
るための照射回数は結石の種類、患者の体型、体表から
結石部位までの深さおよび衝撃波のエネルギー等により
変化する。このため、数多く治療経験を記録保存してお
くことが、衝撃波の照射回数を適切に設定する上で有効
である。また、治療中においても治療状態を治療トレン
ドとして把握しておくことは、治療効率向上および安全
性の面で不可欠である。On the other hand, in this type of calculus crushing apparatus, it is rarely necessary to irradiate a shock wave only once, and irradiation is usually repeated many times. The number of irradiations for completing crushing varies depending on the type of calculus, the patient's body type, the depth from the body surface to the calculus portion, the energy of the shock wave, and the like. For this reason, it is effective to record and store a large number of treatment experiences in appropriately setting the number of times of shock wave irradiation. In addition, it is indispensable to grasp the treatment state as a treatment trend even during treatment in terms of improving treatment efficiency and safety.

【００１０】さらに、治療方法に関しても、単発または
連続的に衝撃波を照射するだけでなく、結石以外の組織
にダメージを与えないようにするための誤照射防止治療
モードが採用され始めている。誤照射防止治療モード
は、特開昭６０−１９１２５０号、特開昭６１−１４９
５６２号等に記載されているように、例えば衝撃波とし
て圧電素子を用いた場合、衝撃波の集束領域からの反射
波を圧電素子で受信できることを利用して、強力な衝撃
波を発射する直前に圧電素子で弱い超音波を送受し、強
い反射波が返ってきた場合は衝撃波の集束領域と結石と
が一致していると判断して衝撃波を照射するモードであ
る。但し、全ての患者において結石から強い反射波が返
ってくるとは限らない。そのような場合には、最初連続
的に衝撃波を照射する治療モードで破砕し得る程度まで
破砕が進み、強い反射波が返ってくるようになったら、
誤照射防止治療モードに変更すればよい。[0010] Further, regarding the treatment method, an erroneous irradiation prevention treatment mode for not only irradiating a single or continuous shock wave but also preventing damage to tissues other than calculi has begun to be adopted. The mis-irradiation prevention treatment mode is described in JP-A-60-191250 and JP-A-61-149.
For example, when a piezoelectric element is used as a shock wave as described in No. 562 or the like, by utilizing the fact that a reflected wave from the focus area of the shock wave can be received by the piezoelectric element, the piezoelectric element is used immediately before emitting a strong shock wave. In this mode, when a weak ultrasonic wave is transmitted and received and a strong reflected wave returns, it is determined that the convergence region of the shock wave and the calculus coincide with each other, and the shock wave is irradiated. However, not all patients return strong reflected waves from calculi. In such a case, if the crushing progresses to the point where it can be crushed in the treatment mode of continuously irradiating the shock wave first and a strong reflected wave comes back,
What is necessary is just to change to the wrong irradiation prevention treatment mode.

【００１１】衝撃波源が水中放電や微小爆発タイプの場
合にも、破砕治療の方法として単発または連続的に衝撃
波を照射するだけでなく、結石以外の組織にダメージを
与えないように呼吸の吸気終末期間にのみ衝撃波を照射
する方法や、心電図に同期させて衝撃波を照射する方法
がある。このような場合にも、１回の破砕治療の間に破
砕治療モードが変更されることがある。[0011] Even when the shock wave source is an underwater discharge or a small explosion type, as a method of crushing treatment, not only a single or continuous irradiation of a shock wave, but also the end of inspiration of respiration so as not to damage tissues other than calculi. There are a method of irradiating a shock wave only during a period and a method of irradiating a shock wave in synchronization with an electrocardiogram. In such a case, the crushing treatment mode may be changed during one crushing treatment.

【００１２】また、破砕レートについては、レートが高
い方が当然時間的に早く治療が終わる。但し、破砕レー
トを高くすると、患者が痛みを感じたり、キャビテーシ
ョン等による破砕圧力の低下が起こるため、医者の判断
によりレートの設定を最適に変える必要がある。As for the crushing rate, the higher the rate, the sooner the treatment ends. However, when the crushing rate is increased, the patient feels pain or the crushing pressure is reduced due to cavitation or the like. Therefore, it is necessary to optimally change the setting of the rate according to the judgment of the doctor.

【００１３】このように破砕エネルギー量（具体的には
圧電素子等の衝撃波源の駆動電圧値や、衝撃波圧力）だ
けでなく、破砕治療モード、破砕レートも治療効率や安
全性の面で重要なファクターである。しかしながら、従
来の結石破砕装置における治療トレンドは、破砕エネル
ギーの推移（横軸は照射回数）と患者データ（氏名・年
齢・患者ＩＤ・疾患名など）のみであり、治療効率の評
価および安全性の把握の上で不十分であった。As described above, not only the amount of crushing energy (specifically, the driving voltage value of the shock wave source such as a piezoelectric element or the shock wave pressure) but also the crushing treatment mode and the crushing rate are important in terms of treatment efficiency and safety. Is a factor. However, the treatment trends in the conventional calculus crushing equipment are only the transition of crushing energy (horizontal axis is the number of irradiations) and patient data (name, age, patient ID, disease name, etc.). It was not enough to grasp.

【００１４】上述したように、超音波画像装置を用いて
衝撃波源の位置決めや結石の破砕状況の確認を行うよう
にした従来の結石破砕装置では、超音波画像装置のフレ
ームレートを下げると、分解能の高い画像が得られるた
め位置決めが容易となるが、破砕状況を示す有効な情報
であるストーンダンスの観測ができなくなるという問題
があった。As described above, in the conventional calculus crushing apparatus in which the positioning of the shock wave source and the crushing state of the calculus are confirmed by using the ultrasonic imaging apparatus, when the frame rate of the ultrasonic imaging apparatus is reduced, the resolution is reduced. However, there is a problem that stone dance, which is effective information indicating the crushing state, cannot be observed.

【００１５】また、治療トレンドとして破砕エネルギー
の推移と患者データのみを表示する従来の結石破砕装置
では、治療効率の評価や安全性の確認を行う上で不十分
であった。Further, the conventional calculus crushing apparatus which displays only the transition of crushing energy and patient data as treatment trends is insufficient for evaluating treatment efficiency and confirming safety.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、衝撃
波源の位置決めが容易であると共に、破砕状況を適確に
モニタすることができる結石破砕装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a calculus crushing apparatus which can easily position a shock wave source and can monitor the crushing state accurately.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明は、患者の体外で
発生させた衝撃波を患者体内の結石に照射して破砕治療
する結石破砕装置において、前記結石部位を含む平面を
超音波で走査して超音波画像を取得し表示する超音波画
像装置と、前記超音波画像装置のフレームレートを衝撃
波の照射時は上げ、衝撃波の非照射時は下げるように制
御する制御手段とを具備する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a calculus crushing apparatus for performing crushing treatment by irradiating a calculus inside a patient with a shock wave generated outside the patient's body. An ultrasonic imaging apparatus for acquiring and displaying an ultrasonic image by using the ultrasonic imaging apparatus, and control means for controlling a frame rate of the ultrasonic imaging apparatus to increase when a shock wave is irradiated and to decrease when a shock wave is not irradiated.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る結石破砕装置の構成図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a calculus breaking device according to an embodiment of the present invention.

【００１９】衝撃波源１は球面上に配置され全体として
球殻状に構成された圧電素子群からなり、パルサ８から
の高電圧パルスにより駆動されて衝撃波を発生する。こ
の衝撃波は、球殻の幾何学的中心である焦点Ｆに集束す
る。この焦点Ｆの近傍の領域を集束領域という。衝撃波
源１の中心には結石２を描出し、位置決めを行うための
超音波画像用プローブ３が設置されている。このプロー
ブ３は、前後方向へのスライドと回転移動が可能に構成
され、超音波画像装置４に結合されている。The shock wave source 1 is composed of a group of piezoelectric elements arranged on a spherical surface and formed in a spherical shell as a whole, and is driven by a high voltage pulse from the pulser 8 to generate a shock wave. This shock wave is focused on the focal point F, which is the geometric center of the spherical shell. The area near the focal point F is called a focusing area. At the center of the shock wave source 1, an ultrasonic image probe 3 for drawing and positioning the calculus 2 is installed. The probe 3 is configured to be slidable and rotationally movable in the front-rear direction, and is coupled to the ultrasonic imaging device 4.

【００２０】超音波画像装置４は、例えば東芝製ＳＳＡ
−２７０Ａであり、プローブ３を介して超音波を送受信
することで焦点Ｆを含む平面の超音波画像を描出する。
この例ではプローブ３として電子セクタ走査用のプロー
ブを使用し、超音波画像装置４は超音波の送信時または
受信時あるいは送受信時における電子フォーカスの焦点
数の増減を行えるように構成されている。具体的には超
音波画像装置は例えば４段の送信多段フォーカスが可能
となっており、その状態では画像全域で最高の分解能が
得られる。The ultrasonic imaging device 4 is, for example, an SSA manufactured by Toshiba.
-270A, and an ultrasonic image of a plane including the focal point F is drawn by transmitting and receiving an ultrasonic wave via the probe 3.
In this example, a probe for electronic sector scanning is used as the probe 3, and the ultrasonic imaging device 4 is configured to be able to increase or decrease the number of electronic focuses at the time of transmitting, receiving, or transmitting / receiving ultrasonic waves. Specifically, the ultrasonic imaging apparatus is capable of performing, for example, four-stage transmission multi-stage focusing, and in this state, the highest resolution can be obtained in the entire image.

【００２１】位置検出器５は、衝撃波源１とプローブ３
との相対位置を測定する。この位置検出器５は例えば衝
撃波１に対して固定されプローブ３の前後動に連動する
ポテンショメータが用いられ、位置情報を電気信号とし
て出力する。この位置検出器５の出力信号は、システム
コントローラ６を経由して超音波画像装置４に送られ
る。超音波画像装置４では、この位置検出器５からの信
号に基づき、超音波画像上で焦点Ｆの位置を示すマーカ
を画面上にスーパーインポーズ表示する。The position detector 5 comprises a shock wave source 1 and a probe 3
And measure the relative position. The position detector 5 is, for example, a potentiometer fixed to the shock wave 1 and linked to the forward and backward movement of the probe 3, and outputs position information as an electric signal. The output signal of the position detector 5 is sent to the ultrasonic imaging device 4 via the system controller 6. The ultrasonic imaging device 4 superimposes a marker indicating the position of the focal point F on the ultrasonic image on the screen based on the signal from the position detector 5.

【００２２】図２は、超音波画像用プローブ３と超音波
画像装置４の構成を示す図であり、プローブ３は複数の
超音波振動子１１を配列して構成される。各振動子１１
には送信回路１２および受信回路１３が接続され、送信
回路１２はシステムコントローラ６からのトリガパルス
が送信遅延回路１４を介して供給されることにより、振
動子１１をパルス駆動する。これにより振動子１１から
発射された超音波パルスは患者体内に照射され、結石等
の反射体で反射される。反射波は振動子１１で受信さ
れ、受信回路１３によって増幅された後、受信遅延回路
１５を介して加算回路１６に供給され、加算される。加
算回路１６の出力信号は検波回路１７で検波された後、
Ａ／Ｄ変換器、ディジタル画像メモリおよびＤ／Ａ変換
器等により構成されたＤＳＣ（ディジタルスキャンコン
バータ）１８に入力される。ＤＳＣ１８で得られた画像
データはＣＲＴディスプレイ１９に供給され、このディ
スプレイ１９上で超音波画像として患者体内のＢモード
断層像が表示される。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the ultrasonic imaging probe 3 and the ultrasonic imaging device 4. The probe 3 is configured by arranging a plurality of ultrasonic transducers 11. Each transducer 11
Is connected to a transmission circuit 12 and a reception circuit 13. The transmission circuit 12 pulse-drives the vibrator 11 by receiving a trigger pulse from the system controller 6 via a transmission delay circuit 14. Thereby, the ultrasonic pulse emitted from the vibrator 11 is radiated into the patient's body and is reflected by a reflector such as a calculus. The reflected wave is received by the vibrator 11, amplified by the receiving circuit 13, supplied to the adding circuit 16 via the receiving delay circuit 15, and added. After the output signal of the adding circuit 16 is detected by the detecting circuit 17,
It is input to a DSC (digital scan converter) 18 composed of an A / D converter, a digital image memory, a D / A converter, and the like. The image data obtained by the DSC 18 is supplied to a CRT display 19, and a B-mode tomographic image of the inside of the patient is displayed on the display 19 as an ultrasonic image.

【００２３】ここで、送信遅延回路１３および受信遅延
回路１４の遅延時間は、システムコントローラ６によっ
て制御される。すなわち、振動子１１は相対的な遅延時
間差をもって送信回路１２によって駆動され、また受信
時には受信回路１３から出力される反射波信号が送信時
と同様の遅延時間差をもって加算回路１６に供給される
ことによって、超音波ビームの集束が行われる。このよ
うな遅延時間の制御による超音波ビームの集束作用は、
電子フォーカスと呼ばれる。Here, the delay times of the transmission delay circuit 13 and the reception delay circuit 14 are controlled by the system controller 6. That is, the vibrator 11 is driven by the transmission circuit 12 with a relative delay time difference, and at the time of reception, the reflected wave signal output from the reception circuit 13 is supplied to the addition circuit 16 with the same delay time difference as at the time of transmission. The focusing of the ultrasonic beam is performed. The focusing action of the ultrasonic beam by controlling the delay time is as follows.
Called electronic focus.

【００２４】この場合、送信遅延回路１３または受信遅
延回路１４の遅延時間の制御や、駆動する振動子の素子
数または受信に用いられる振動子の素子数の増減によ
り、電子フォーカスの焦点を変え、フレームレート内で
複数の焦点を形成することができる。この操作は多段フ
ォーカスまたはダイナミックフォーカスなどの呼称で、
よく知られている。本実施形態では、この多段フォーカ
スの段数、つまり焦点数の増減によってフレームレート
を衝撃波照射時は下げ、非照射時には上げるようにシス
テムコントローラ６で制御する。多段フォーカスは、送
信時のみでも実用上は十分である。In this case, the focus of the electronic focus is changed by controlling the delay time of the transmission delay circuit 13 or the reception delay circuit 14, or by increasing or decreasing the number of transducer elements to be driven or the number of transducer elements used for reception. Multiple focal points can be formed within the frame rate. This operation is called multi-focus or dynamic focus.
well known. In the present embodiment, the system controller 6 controls the frame rate to be reduced during the shock wave irradiation and increased during the non-shock wave irradiation by increasing or decreasing the number of stages of the multi-stage focus, that is, the number of focal points. Multi-stage focus is practically sufficient even at the time of transmission only.

【００２５】図３は、この様子を模式的に示したもので
ある。この例では、多段フォーカスの段数は図３（ａ）
に示されるように最高で４段であり、ｆ１〜ｆ４の４つ
の焦点が形成される。図３（ｂ）は、焦点をｆ２，ｆ３
の２つにした状態である。FIG. 3 schematically shows this state. In this example, the number of stages of the multi-stage focus is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, there are at most four steps, and four focal points f1 to f4 are formed. FIG. 3B shows that the focal points are f2 and f3.
This is a state in which the two are made.

【００２６】実際の治療時、操作者は超音波画面を見な
がら衝撃波源１の図示しない位置決め機構を用い、焦点
Ｆと結石２とを超音波画像上で一致させる。この位置決
めに際して、システムコントローラ６は超音波映像装置
４を多段フォーカスモード、すなわち図３（ａ）に示さ
れるように４つの焦点ｆ１〜ｆ４が形成される状態に制
御する。At the time of actual treatment, the operator matches the focal point F with the calculus 2 on the ultrasonic image by using a positioning mechanism (not shown) of the shock wave source 1 while watching the ultrasonic screen. At the time of this positioning, the system controller 6 controls the ultrasonic imaging apparatus 4 in a multi-stage focus mode, that is, in a state where four focal points f1 to f4 are formed as shown in FIG.

【００２７】この位置決めが終了すると、操作者はシス
テムコントローラ６に取り付けられた治療開始／終了ス
イッチ７を押して、衝撃波の照射開始を指示する。シス
テムコントローラ６は、この指示に従ってパルサ８にト
リガを送り、パルサ８は衝撃波源１の圧電素子群を高電
圧で駆動する。この時、システムコントローラ６は同時
に超音波画像装置４に治療開始情報を送る。以降、治療
を停止するまで、システムコントローラ６は超音波画像
装置４の焦点が、衝撃波源１の焦点Ｆの近傍のみに、例
えば図３（ｂ）に示されるように焦点Ｆの前後２個所の
みにｆ２，ｆ３のごとく形成されるように超音波画像装
置４を制御する。この結果、超音波画像装置のフレーム
レートは、多段フォーカス時の２倍となる。治療途中に
プローブ３を前後動させた場合は、移動した焦点Ｆの深
さに追従して超音波画像装置４の焦点位置を変更する必
要があることはいうまでもない。When the positioning is completed, the operator presses the treatment start / end switch 7 attached to the system controller 6 to instruct the start of the shock wave irradiation. The system controller 6 sends a trigger to the pulser 8 according to the instruction, and the pulser 8 drives the piezoelectric element group of the shock wave source 1 at a high voltage. At this time, the system controller 6 sends treatment start information to the ultrasonic imaging apparatus 4 at the same time. Thereafter, until the treatment is stopped, the system controller 6 determines that the focal point of the ultrasonic imaging apparatus 4 is only in the vicinity of the focal point F of the shock wave source 1, for example, only in two places before and after the focal point F as shown in FIG. The ultrasonic imaging apparatus 4 is controlled so that the images are formed as f2 and f3. As a result, the frame rate of the ultrasonic imaging apparatus is twice that of the multi-stage focusing. When the probe 3 is moved back and forth during the treatment, it is needless to say that the focal position of the ultrasonic imaging apparatus 4 needs to be changed according to the depth of the moved focal point F.

【００２８】結石が破砕され治療が終了するか、または
結石の移動に対して位置決めをやり直す場合は、治療開
始／終了スイッチ７を再び押して治療を停止する。この
時は上記の動作と逆に、システムコントローラ６から超
音波画像装置４とパルサ８に治療停止情報が送られ、衝
撃波源１の駆動を停止すると同時に、初期の多段フォー
カス条件、つまり図３（ａ）の状態に復帰される。When the treatment is finished due to the calculus being crushed, or when the positioning for the movement of the calculus is redone, the treatment start / end switch 7 is pressed again to stop the treatment. At this time, contrary to the above operation, treatment stop information is sent from the system controller 6 to the ultrasonic imaging apparatus 4 and the pulsar 8 to stop driving the shock wave source 1 and, at the same time, start with the initial multi-step focus condition, that is, FIG. The state is returned to the state of a).

【００２９】上記実施形態ではフレームレートを上げる
ために可変フォーカスの段数を減少させたが、このよう
な結石破砕装置での位置決めに使用される超音波画像装
置４の走査方式が一般に電子セクタ方式であることに着
目して、超音波画像のセクタ走査角を減少させても同様
の効果が得られる。セクタ走査方式の超音波画像装置で
セクタ走査角を変更する技術は、当業者において周知で
ある。従って、例えば治療前と同じ多段フォーカスであ
っても、セクタ角を２分の１にすればフレームレートを
２倍に上げる事が可能である。但し、衝撃波照射時にお
いてセクタ走査角を狭くする場合、少なくとも衝撃波の
集束領域を走査範囲がカバーするようにセクタ走査角を
設定することが必要である。In the above embodiment, the number of steps of variable focus is reduced in order to increase the frame rate. However, the scanning method of the ultrasonic imaging apparatus 4 used for positioning in such a calculus crushing apparatus is generally an electronic sector method. Paying attention to a certain point, the same effect can be obtained even if the sector scan angle of the ultrasonic image is reduced. Techniques for changing the sector scan angle in a sector scan type ultrasonic imaging apparatus are well known to those skilled in the art. Therefore, for example, even with the same multi-stage focus as before the treatment, if the sector angle is reduced to half, the frame rate can be doubled. However, when narrowing the sector scan angle during shock wave irradiation, it is necessary to set the sector scan angle so that the scan range covers at least the focal region of the shock wave.

【００３０】上記実施形態ではピエゾ素子を用いた衝撃
波源を用いたが、衝撃波源が水中放電型、電磁誘導型等
の場合にも、本発明を適用することが可能である。In the above embodiment, a shock wave source using a piezo element is used. However, the present invention can be applied to a case where the shock wave source is an underwater discharge type, an electromagnetic induction type, or the like.

【００３１】また、上記実施形態では電子セクタ走査方
式の超音波画像装置を用いたが、多段フォーカスで分解
能を上げるとフレームレートが下がるような超音波画像
装置、例えばアニュラーアレイ振動子を用いたメカニカ
ルセクタ型でも構わない。In the above-described embodiment, the ultrasonic image apparatus of the electronic sector scanning system is used. However, when the resolution is increased by multi-stage focusing, the frame rate is reduced, for example, a mechanical apparatus using an annular array vibrator. It may be a sector type.

【００３２】さらに、上記実施形態では超音波画像用プ
ローブ３が衝撃波源１の内部に設置されていたが、外部
であっても構わない。Further, in the above-described embodiment, the ultrasonic image probe 3 is provided inside the shock wave source 1, but may be provided outside.

【００３３】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図４は、本発明の他の実施形態に係る結石破砕装置の構
成図であり、衝撃波源として圧電素子を用いた場合の例
を示している。衝撃波源としての圧電素子２１は超音波
の伝搬媒質である水を収容したカップリング容器２２を
介して患者２３に装着されている。圧電素子２１は駆動
回路２４に接続され、駆動回路２４によって高電圧パル
スが印加されて衝撃波を発生する。この衝撃波は圧電素
子２１の焦点に位置決めされている結石２５に照射さ
れ、結石２５を破砕治療する。Next, another embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a configuration diagram of a calculus breaking device according to another embodiment of the present invention, and shows an example in which a piezoelectric element is used as a shock wave source. A piezoelectric element 21 as a shock wave source is mounted on a patient 23 via a coupling container 22 containing water, which is a propagation medium of ultrasonic waves. The piezoelectric element 21 is connected to a drive circuit 24, and a high voltage pulse is applied by the drive circuit 24 to generate a shock wave. This shock wave is applied to the calculus 25 positioned at the focal point of the piezoelectric element 21 to crush and treat the calculus 25.

【００３４】この実施形態の結石破砕装置は、更に患者
データ入力装置２６、破砕電圧設定器２７、破砕レート
設定器２８、破砕治療モード設定器２９、システムコン
トローラ３０、駆動用電源３１、発信器３２、メモリコ
ントローラ３３、破砕指示スイッチ３４、記憶装置３
６、表示開始スイッチ３７、表示コントローラ３８およ
びＣＲＴディスプレイ３９を備えている。The calculus breaking device of this embodiment further includes a patient data input device 26, a breaking voltage setting device 27, a breaking rate setting device 28, a breaking treatment mode setting device 29, a system controller 30, a driving power source 31, and a transmitter 32. , Memory controller 33, crushing instruction switch 34, storage device 3
6, a display start switch 37, a display controller 38, and a CRT display 39.

【００３５】以下、この実施形態の動作を説明する。破
砕治療の開始に際しては、まず患者データ入力装置２６
により例えば患者氏名、患者ＩＤ（患者識別コード）、
医師等によるコメントその他の患者データがシステムコ
ントローラ３０に入力される、また、破砕電圧設定器２
７により破砕電圧、破砕レート設定器２８により破砕レ
ート（例えば１Ｈｚ）、破砕治療モード設定器２９によ
り治療モード（例えば連続照射モード）がそれぞれ設定
され、これら破砕電圧、破砕レートおよび治療モードの
各データがシステムコントローラ３０に入力される。シ
ステムコントローラ３０は、破砕電圧データを駆動用電
源３１に、破砕レートデータを発信器３２にそれぞれセ
ットし、さらに破砕電圧データと破砕レートデータおよ
び治療モードデータをメモリコントローラ３３にセット
する。The operation of this embodiment will be described below. When starting the crushing treatment, first, the patient data input device 26
For example, patient name, patient ID (patient identification code),
Comments and other patient data from a doctor or the like are input to the system controller 30, and the crushing voltage setting device 2
7, a crushing voltage is set, a crushing rate setting unit 28 sets a crushing rate (for example, 1 Hz), and a crushing treatment mode setting unit 29 sets a treatment mode (for example, continuous irradiation mode). Each data of these crushing voltage, crushing rate, and treatment mode is set. Is input to the system controller 30. The system controller 30 sets the crushing voltage data in the driving power supply 31 and the crushing rate data in the transmitter 32, and further sets the crushing voltage data, the crushing rate data and the treatment mode data in the memory controller 33.

【００３６】次に、破砕治療を開始するため、操作者が
破砕指示スイッチ３４を押すと、システムコントローラ
３０は破砕開始パルス３５を発信器３２に出力して、破
砕開始を指示する。この指示に従い、発信器３０は設定
された破砕レートで照射パルスを出力し、駆動回路２４
を起動する。駆動回路２４は、設定された破砕電圧で圧
電素子２１を駆動する。これにより、圧電素子２１から
結石２５に向けて衝撃波が照射される。Next, when the operator presses the crushing instruction switch 34 in order to start crushing treatment, the system controller 30 outputs a crushing start pulse 35 to the transmitter 32 to instruct crushing start. In accordance with this instruction, the transmitter 30 outputs an irradiation pulse at the set crushing rate,
Start The drive circuit 24 drives the piezoelectric element 21 at the set crushing voltage. As a result, a shock wave is emitted from the piezoelectric element 21 toward the calculus 25.

【００３７】一方、この衝撃波照射と同時に、発信器３
０からの照射パルスによりメモリコントローラ３３が起
動される。メモリコントローラ３３は、マルチプレクサ
やカウンタで構成され、照射パルスで起動される毎に破
砕電圧、破砕レートおよび破砕治療モードの各データを
順次記憶装置３６に入力する。これにより、記憶装置３
６内には、これらのデータが治療記録として記憶される
ことになる。On the other hand, the transmitter 3
The memory controller 33 is activated by the irradiation pulse from 0. The memory controller 33 is configured by a multiplexer and a counter, and inputs the data of the crushing voltage, the crushing rate, and the crushing treatment mode to the storage device 36 sequentially each time the memory controller 33 is activated by the irradiation pulse. Thereby, the storage device 3
In 6, these data will be stored as treatment records.

【００３８】次に、操作者が表示指示スイッチ３７を押
すことにより、システムコントローラ３０はグラフィッ
クディスプレイコントローラやキャラクタディスプレイ
コントローラなどで構成される表示コントローラ３８を
起動し、記憶装置３６内のデータを基にして、図５に示
すような治療記録をＣＲＴディスプレイ３９上に表示す
る。Next, when the operator presses the display instruction switch 37, the system controller 30 activates the display controller 38 composed of a graphic display controller, a character display controller, and the like, based on the data in the storage device 36. Then, a treatment record as shown in FIG. 5 is displayed on the CRT display 39.

【００３９】以上の一連の動作は、操作者が破砕指示ス
イッチ３４をオフにするまで続けられ、破砕電圧設定器
２７、破砕レート設定器２８、破砕治療モード設定器２
９の設定を変更すると、その変更内容が治療記録として
記憶される。また、ＣＲＴディスプレイ３９に表示され
た治療記録のデータは、治療期間中逐次更新される。従
って、操作者はこの治療記録の表示を見ることで、状況
を確実に把握しながら治療を続けることができる。The above series of operations is continued until the operator turns off the crushing instruction switch 34, the crushing voltage setting device 27, the crushing rate setting device 28, and the crushing treatment mode setting device 2
When the setting of No. 9 is changed, the changed content is stored as a treatment record. Further, the data of the treatment record displayed on the CRT display 39 is sequentially updated during the treatment period. Therefore, the operator can continue the treatment while reliably grasping the situation by looking at the display of the treatment record.

【００４０】図５に示した治療記録の表示例において、
患者データ５０（この例では、患者ＩＤ、治療日および
コメント）は患者データ入力装置２６でキー入力された
ものである。横軸は衝撃波（破砕エネルギー波）の照射
回数である。左側の縦軸は破砕電圧（破砕エネルギー
量）でグラフ５１に対応し、右側の縦軸は破砕レートで
グラフ５２に対応している。また、下側のパターン表示
５３が破砕治療モードを示している。このように衝撃波
の照射回数に対応して、破砕電圧、破砕レートおよび治
療モードの経時的変化を一つの画面で表示し、操作者は
この表示を見て治療経過を容易に確認することができ
る。In the display example of the treatment record shown in FIG.
The patient data 50 (in this example, the patient ID, the treatment date, and the comment) is a key input by the patient data input device 26. The horizontal axis represents the number of irradiations of the shock wave (crush energy wave). The vertical axis on the left side corresponds to the graph 51 in terms of the crushing voltage (fracture energy amount), and the vertical axis on the right side corresponds to the graph 52 in the crushing rate. The lower pattern display 53 indicates the crushing treatment mode. In this way, the crushing voltage, the crushing rate, and the change over time in the treatment mode are displayed on a single screen corresponding to the number of times of the shock wave irradiation, and the operator can easily confirm the progress of the treatment by seeing this display. .

【００４１】図６は、治療記録の他の表示例であり、破
砕治療モードの表示を図５のパターン表示５３からキャ
ラクタ表示５４に変更した点以外、図５と同様である。FIG. 6 shows another display example of the treatment record, which is the same as FIG. 5 except that the display of the crushing treatment mode is changed from the pattern display 53 of FIG. 5 to the character display 54.

【００４２】上記実施形態では、プリント出力を考えて
白黒表示を基本にしたが、カラー表示で各々のデータを
ことなる色で区別して表示するようにしてもよい。ま
た、図６ではキャラクタ表示を破砕治療モードの表示に
用いたが、破砕レートの表示にキャラクタ表示を使用
し、縦軸を破砕治療モードにすることも可能である。In the above-described embodiment, a monochrome display is used in consideration of print output. However, each data may be displayed in a different color in a color display. In FIG. 6, the character display is used for displaying the crushing treatment mode. However, the character display may be used for displaying the crushing rate, and the ordinate may be set to the crushing treatment mode.

【００４３】衝撃波源については、圧電素子以外に水中
放電や、微小爆発タイプ、電磁誘導タイプ等であっても
よい。The shock wave source may be an underwater discharge, a small explosion type, an electromagnetic induction type, etc. other than the piezoelectric element.

【００４４】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、治療前後の位置決め時
はリアルタイム性が劣るものの、画面全体に高分解能の
画像が得られ、また治療中は衝撃波の集束領域は高分解
能のままで、リアルタイム性の高い超音波像が得られ
る。従って、結石の位置決めが容易にできるだけでな
く、ストーンダンスの観測による破砕状況の判定が容易
になるという利点がある。According to the present invention, a high-resolution image can be obtained on the entire screen while positioning before and after the treatment is inferior in real-time, and the focusing area of the shock wave remains high resolution during the treatment. An ultrasonic image with high performance can be obtained. Therefore, there is an advantage that not only the calculus can be easily positioned but also the crushing state can be easily determined by observing the stone dance.

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

【図１】本発明の一実施形態に係る結石破砕装置の構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of a calculus breaking device according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１における画像用超音波プローブおよび超音
波画像装置の詳細な構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of an imaging ultrasound probe and an ultrasound imaging device in FIG. 1;

【図３】同実施形態における多段フォーカス段数の切換
えによるフレームレート制御を説明するための図FIG. 3 is a view for explaining frame rate control by switching the number of focus stages in the embodiment;

【図４】本発明の他の実施形態に係る結石破砕装置の構
成図FIG. 4 is a configuration diagram of a calculus breaking device according to another embodiment of the present invention.

【図５】同実施形態における治療記録の表示例を示す図FIG. 5 is an exemplary view showing a display example of a treatment record in the embodiment.

【図６】同実施形態における治療記録の他の表示例を示
す図。FIG. 6 is an exemplary view showing another display example of the treatment record in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…衝撃波源 ２…結石 ３…超音波画像用プローブ ４…超音波画像装置 ５…位置検出器 ６…システムコントローラ ７…治療開始／終了スイッチ ８…パルサ １１…超音波振動子 １２…送信回路 １３…受信回路 １４…送信遅延回路 １５…受信遅延回路 １６…加算回路 １７…検波回路 １８…ディジタルスキャンコンバータ １９…ＣＲＴディスプレイ ２１…圧電素子 ２２…カップリング容器 ２３…患者 ２４…駆動回路 ２５…結石 ２６…患者データ入力装置 ２７…破砕電圧設定器 ２８…破砕レート設定器 ２９…破砕治療モード設定器 ３０…システムコントローラ ３１…駆動用電源 ３２…発信器 ３３…メモリコントローラ ３４…破砕指示スイッチ ３５…破砕開始パルス ３６…記憶装置 ３７…表示指示スイッチ ３８…表示コントローラ ３９…ＣＲＴディスプレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shock wave source 2 ... Calculus 3 ... Ultrasound image probe 4 ... Ultrasound imaging device 5 ... Position detector 6 ... System controller 7 ... Treatment start / end switch 8 ... Pulser 11 ... Ultrasonic transducer 12 ... Transmission circuit 13 ... Reception circuit 14 ... Transmission delay circuit 15 ... Reception delay circuit 16 ... Addition circuit 17 ... Detection circuit 18 ... Digital scan converter 19 ... CRT display 21 ... Piezoelectric element 22 ... Coupling container 23 ... Patient 24 ... Drive circuit 25 ... Stone 26 ... Patient data input device 27 ... Crushing voltage setting device 28 ... Crushing rate setting device 29 ... Crushing treatment mode setting device 30 ... System controller 31 ... Driving power supply 32 ... Transmitter 33 ... Memory controller 34 ... Crushing instruction switch 35 ... Crushing start Pulse 36 ... Storage device 37 ... Display instruction switch 38 ... Display controller 39 ... CRT display

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−5736（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−77548（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−155852（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−126848（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−215451（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−54096（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 17/225 A61B 8/14 A61B 18/00 A61N 7/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-63-5736 (JP, A) JP-A-3-77548 (JP, A) JP-A-3-155852 (JP, A) JP-A-2-126848 (JP) , A) JP-A-2-215451 (JP, A) JP-A-2-54096 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) A61B 17/225 A61B 8/14 A61B 18/00 A61N 7/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 患者の体外で発生させた衝撃波を患者体
内の結石に照射して破砕治療する結石破砕装置におい
て、 前記結石部位を含む平面を超音波で走査して超音波画像
を取得し表示する超音波画像装置と、 前記超音波画像装置のフレームレートを衝撃波の照射時
は上げ、衝撃波の非照射時は下げるように制御する制御
手段とを具備することを特徴とする結石破砕装置。1. A calculus crushing apparatus for performing crushing treatment by irradiating a calculus inside a patient with a shock wave generated outside the patient's body, wherein an ultrasonic image is obtained by scanning a plane including the calculus part with an ultrasonic wave. And a control means for controlling a frame rate of the ultrasonic imaging apparatus to increase when a shock wave is applied and to decrease the frame rate when a shock wave is not applied. 【請求項２】 前記超音波画像装置は、前記平面をセク
タ走査し、 前記制御手段は、前記セクタ走査のセクタ角を変化させ
ることにより前記フレームレートを変化させることを特
徴とする請求項１記載の結石破砕装置。2. The ultrasonic imaging apparatus according to claim 1, wherein said plane scans said plane, and said control means changes said frame rate by changing a sector angle of said sector scan. Stone crushing equipment.