JPH01181858A - 衝撃波治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、生体内にあ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６２−０４
９８４３に開示されたものがある。第７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、直径１ｏａ１１の曲率を有して形
成された凹面振動子２と、この凹面振動子２の背面に一
様に接着したバッキング材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）４８が凹面振動
子２の超音波送受波面と同一曲面あるいはその面より後
退ざぜた位置となるように配置されている。尚、５は氷
袋であり、６は生体である。

しかしながら、このような装置では、破砕用衝撃波を振
動子２によって発生するようにしているため、該衝撃波
のエネルギが小さいという欠点がある。

また、同様に生体内結石の破砕を可能とする装−置とし
て、特開昭６２−９４１４４に開示されたものがある。

これは、砕石術治療台が三つの方向に移動可能な患者横
臥台を備え、腎石粉砕の衝撃波発生器が配置され、腎石
の位置測定のＸ線検査装置が設けられ、患者横臥台が泌
尿器科用補助器具とＸ線撮影装置とを取り付けるように
構成されることにより、衝撃波処置、経皮的腎臓切開術
を含む泌尿器科上の処置、Ｘ線検査を可能にするもので
ある。

この装置によれば、患者のＸ線像に基づいて、破砕すべ
き結石の位置測定が可能となる。

しかしながら、この装置においては、結石位置測定のた
めに生体がＸ線被曝を余儀なくされるという欠点がある
。また、ｘｍｍ影装置が設けられているため、全体とし
て大型のものにならざるを得ないという問題点もある。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、生体内結石の破砕を可能とする従来装
置においては、破砕用衝撃波のエネルギが小さいという
欠点、結石位置測定のためにＸ線被曝を余儀なくされる
という欠点、及び装置全体として大型になってしまうと
いう欠点がある。

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、破砕用衝撃波のエネルギが高く、また
Ｘ線被曝の問題がなく、更に全体として小形化が容易な
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、電磁誘導を利用した電磁誘導型音源を備え、
生体内で集束する破砕用衝撃波を発生する衝撃波発生手
段と、この衝撃波発生手段の中央部に配置され超音波の
送受により前記衝撃波の集束点を含む所定の生体内領域
の画像情報を収集する画像情報収集手段とを具備するも
のである。

（作　用） 本発明では、電磁誘導型音源を備えており、これにより
強力な破砕用衝撃波を発生することができ、また、超音
波の送受により得られた画像情報に基づいて被破砕物の
位置決めを行い得るようにしており、Ｘ線撮影装置を具
備するものではないから、Ｘ線被曝の問題もなく、装置
全体としての小形化も容易である。

（実施例） 、以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図（ａ）は本発明に係る衝撃波治療装置の一実施例
を示している。

同図に示すように本実施例装置は、生体内で集束する破
砕用衝撃波を発生する衝撃波発生手段１５と、この衝撃
波発生手段１５の中央部に配置され超音波送受により前
記衝撃波の集束点を含む所定の生体内領域の画像情報を
収集する画像情報収集手段１６とを有する。この衝撃波
発生手段１５と画像情報収集手段１６とを有して衝撃波
アプリケータ１７が構成されている。

更に本実施例装置は、前記衝撃波発生手段１５に対して
衝撃波信号（パルス信号）を送出するパルサ１８と、前
記画像情報収集手段１６を介して超音波の送受信を行う
送受信回路１９と、この送受信回路１９の出力信号の振
幅検波及びＡ／Ｄ（アナログ・ディジタル）変換等の信
号処理を行う信号処理回路２０と、この信号処理回路２
０の出力信号を表示系の信号形式に変換する信号変換系
２１と、本実施例装置全体の動作制御を司るＣＰＵ（中
央処理装置）２２と、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２周波数等を制御
するコントローラ２３と、前記信号変換系２１の出力信
号を基に画像情報収集手段１６による扇状の音場領域２
５．被検体の体表像、腎臓像、腎結石像等及び衝撃波発
生手段１５の衝撃波送波領域、集束点マーカ２６等を表
示するＴＶモニタ等を含む表示手段２７と、生体の一部
、例えば手足等に接触可能に形成され、生体の心拍等を
示す生体信号を検出してそれを前記ＣＰｔＪ２２に送る
生体信号検出素子２８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
設定すべりＣＰＵ２２に接続され、第１．第２のスイッ
チ（図示しない）を備えたパルス発生スイッチ２９と、
前記衝撃波発生手段１５に対する画像情報収集手段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
有して構成されている。

次に、前記衝撃波アプリケータ１７の詳細な構成につい
て説明する。

第１図（ｂ）は衝撃波アプリケータの外観斜視図であり
、第１図（Ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ’断面図である。

同図に示すように衝撃波アプリケータ１７は、生体３２
内に破砕用衝撃波の集束点４１ａを形成する衝撃波発生
手段１５と、この衝撃波発生手段１５の衝撃波送波面１
５ａ側に設けられた衝撃波伝達手段３３と、前記衝撃波
発生手段１５の衝撃波送波面１５ａから集束点４１ａに
至る衝撃波送波領域４１内に配置され、且つ、生体３２
の表面に超音波送受波面１６ａを当接した状態で前記集
束点４１ａを含む音場領域４２を形成し該生体３２の画
像データを収集する画像情報収集手段１６とを有して構
成されている。

前記衝撃波発生手段１５は、所定の曲率を有して円形状
に形成され、且つ、前記画像情報収集手段１６の配置箇
所を中心として渦状に巻回されたコイル１５ｂと、この
コイル１５ｂに絶縁部材１５Ｇを介して積層された金属
膜１５ｄとを有する。この衝撃波発生手段１５の衝撃波
送波面（振動面）１５ａは凹面形状をなし、これにより
、生体３２に向けて送波された音波が生体３２内で集束
し、衝撃波になる。前記コイル１５ｂ及び前記金属膜１
５ｄの平面図をそれぞれ第２図及び第３図に示す。渦状
に巻回されたコイル１５ｂの両端末１５ｅ、１５ｆは前
記パルサ１８（第３図（ａ）参照）の出力端に電気的に
接続されており、このパルサ１８よりコイル１５ｂに衝
撃波発生信号が供給される。ここで、コイル１５ｂに衝
撃波発生信号が供給されると、電磁誘導作用により金属
膜１５ｄに逆電流が生じ、コイル１５ｂと金属膜１５ｄ
との間で相反する方向に生ずる磁気力によって金属膜１
５ｄが突き離され、これによって音波が発生する。すな
わち、コイル１５ｂ、絶縁部材１５Ｃ及び金属膜１５ｄ
を有して所謂電磁誘導型音源が形成されている。本実施
例装置において衝撃波発生手段１５はこの単一の電磁誘
導型音源−を有して構成されている。

そしてこの衝撃波発生手段１５の中央部には画像情報収
集手段１６が設けられている。この画像情報収集手段１
６としては、複数の超音波振動子を配列して成り超音波
のセクタスキャンにより生体３２丙領域の画像情報（Ｂ
モード情報）を得る超音波プローブが適用されている。

そしてこの画像情報収集手段１６は支持駆動部３６を介
して矢印Ｂ方向に移動可能に取付けられている。

この支持駆動部３６は位置コントローラ３０からの制御
信号に基づき矢印Ｂ方向で任意に移動。

停止が行える機構及びその駆動源を備えて成る。

本実施例装置においては、画像情報収集手段１６の側面
にラック部材を固定し、このラックと噛み合うピニオン
ギヤを駆動軸に取り付けたモータとを備えており、前記
位置コントローラ３０からモータの回転量あるいは回転
角を制御することで衝撃波発生手段１５と画像情報収集
手段１６との相対的な位置関係を調整するようにしてい
る。尚、この支持駆動部３６は他の任意の構成としたも
のでもよく、また必ずしも設ける必要はない。すなわち
、画像情報収集手段１６は衝撃波発生手段１５の中央部
に固定してもよく、あるいは一定の力を矢印Ｂ方向に加
えた場合に手動で同方向で移動できる機構としてもよい
。

また、衝撃波伝達手段３３としては、衝撃波伝達媒体例
えば水を満たした氷袋が適用されている。

図示した水袋３３は、衝撃波発生手段１５の外径寸法値
とほぼ等しい略有底円筒状または円錐台状からなるもの
である。そしてその側面には矢印Ｂ方向に伸縮可能な蛇
腹部３３ａが形成されており、また、その底部３７には
水とほぼ等しい音響インピーダンスからなる薄膜が適用
されている。

その詳細を第４図に示す。

同図に示すように氷袋の底部３７の中央には、画像情報
収集手段１６の超音波送受波面１６ａの側面形状に対応
して切欠部３７ａが形成されており、本実施例装置にお
いては、この切欠部３７ａと画像情報収集手段１６の超
音波送受波面１６ａの側面とが溶着あるいは接着されて
固定されている。従って、画像情報収集手段１６の移動
に従って上記薄膜は変形できるようになっている。又、
この構成から超音波送受波面１６ａは薄膜と共に生体表
面に直接接触する。尚、本実施例においては蛇腹部３３
ａは外部から力を作用しない場合にはその姿勢を保持で
きるように形成している。これは例えば蛇腹部３３ａを
構成する材質を適宜設定するか補助具を設けるなどで容
易に実現できる。

また、第５図に示す氷袋を用いてもよい。

同図に示す水袋４４は側面に蛇腹部３３ａを形成した点
では上記のものと共通するが、底部４６の中央に形成し
た切欠部４６ａと同形状の筒状部材４５＠形成している
点で異なる。すなわち、切欠部４６ａの外径寸法値と同
寸法値の筒状部材４５を該底部４６から側面上端４４ａ
あたりまで形成し、その上端部４５ａを切欠部４３周囲
に接着するようにしている。このようにすると、画像情
報収集手段１６自体に特別の防水処理を施さずに済むと
いう利点がある。

次に、以上のように構成された実施例装置の作用につい
て、主に第１図（Ｃ）に示す腎臓３８内の腎結石３９を
破砕する場合を想定して説明する。

まず衝撃波アプリケータ１７に設けられている水袋３３
を生体３２上に載置し、この状態で送受信回路１９．信
号処理回路２０及び信号変換系２１を制御して表示手段
２７の画面上に生体の断層像を表示する。この場合画像
情報収集手段１６の超音波送受波面１６ａが直接生体表
面に当接するので、氷袋底部、水等の影響を排除して鮮
明な断層像を得ることができる。

そして腎臓像３８が表示された段階でその中に存在する
腎結石像３９を探す。

この場合、表示手段２７上には、ＣＰＵ２２から信号変
換系２１に送受信される信号に基づいて電磁誘導型音！
（振動面）の位置、衝撃波送波領域４１及び集束点マー
カ２６がそれぞれ固定された位置に表示される。そして
、リアルタイムで表示される生体３２の断層像は衝撃波
アプリケータ１７の移動に伴ってその表示部位が変化す
る。この場合、画像収集手段１６の超音波送受波面１６
ａが、衝撃波発生手段１５の金属膜１５ａより集束点に
至る衝撃波送波領域に配置されるので、被破砕物の表示
位置を画面の中央に位置させることができる。従って、
被破砕物の確認が容易となる。

腎結石像３９が断層像内に描写された段階で更に衝撃波
アプリケータ１７を微調整して、その腎結石像３９が前
記集束点マーカ２６内に位置するように設定し、この状
態で衝撃波アプリケータ１７を固定する。この場合、蛇
腹部３３ａは、設定された姿勢を保持するので衝撃波ア
プリケータ１７の固定が容易である。

次にオペレータはパルス発生スイッチ２９の第１のスイ
ッチを操作しＣＰＵ２２．コントローラ２３を介してバ
ルサ１８に制御信号を送出する。

これによりパルサ１８から衝撃波発生手段１５に衝撃波
信号が送信され、衝撃波発生手段１５は強力なエネルギ
の衝撃波を、集束点マーカ２６に相当する位置に存在す
る腎結石３９に向けて送波する。

このような衝撃波送波を何度か必要なだけ繰り返すこと
により、腎結石３９の全体を破壊することができる。

尚、生体は心拍動や呼吸等のためわずかに動いているこ
とから、予め生体信号検出素子２８を被検体の手２足や
胸部、鼻等に接触しておき、この生体信号検出素子２８
から得られる生体信号と前記パルススイッチ２９からの
信号とをＣＰＵ２２により同期させてパルサ１８からの
パルス信号の送出タイミングを制御するようにすればよ
り効果的である。

このように本実施例装置においては、電磁誘導型音源を
備えているので強力な破砕用衝撃波を送波することがで
き、また、超音波の送受により得られた画像情報に基づ
いて被破砕物の位置決めを行い得るようにしており、従
来のようにＸ線照射により得られたＸ線像を位置決めに
用いるものではないので、生体のＸ線被曝の問題もなく
、装置全体としての小形化も容易である。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば上記実施例では衝撃波発生手段１７として単一の
電磁誘導型音源を適用したものについて説明したが、複
数の電磁誘導型音源を適用してもよい。第６図１７Ａは
この場合の衝撃波アプリケータを示している。このアプ
リケータ１７Ａは、画像情報収集手段１６の配置箇所を
中心に、４個の電磁誘導型音！５０ａ、５０ｂ、５０ｃ
。

５０ｄを配置して成る。各音源５０ａ、５０ｂ。

５０Ｇ、５０ｄは、上記実施例の場合と同様に渦状に巻
回されたコイルと、このコイルに絶縁物を介して積層さ
れた金属膜とを有して成る。各音源より発せられた音波
は、生体内で集束し、衝撃波となる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、破砕用衝撃波のエ
ネルギが高く、またＸ線被曝の問題がなく、更に全体と
して小形化が容易な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）は本発明に係る衝撃波治療装置の一実施例
を示すブロック図、第１図（ｂ）は同図（ａ）における
衝撃波アプリケータ斜視図、第１図（Ｃ）は同図（ｂ）
のＡ−Ａ’拡大断面図、第２図乃至第５図は前記衝撃波
アプリケータの主要部の平面図及び一部切欠斜視図、第
６図は他の実施例における衝撃波アプリケータの平面図
、第７図は従来例装置の説明図である。 １５・・・衝撃波発生手段、　１５ｂ・・・コイル、１
５ｃ・・・絶縁部材、　　　１５ｄ・・・金属膜、１６
・・・画像情報収集手段、 １７．１７Ａ・・・衝撃波アプリケータ、３９・・・腎
結石（被破砕物）。 代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　近
　　　　藤　　　　　猛第　　１　　図 （Ｃ） 第１図 第２図 第３図 第４図 佃 第５図 ＼ ０Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内の被破砕物を衝撃波により破砕する衝撃波
   治療装置において、電磁誘導を利用した電磁誘導型音源
   を備え、生体内で集束する破砕用衝撃波を発生する衝撃
   波発生手段と、この衝撃波発生手段の中央部に配置され
   超音波送受により前記衝撃波の集束点を含む所定の生体
   内領域の画像情報を収集する画像情報収集手段とを具備
   することを特徴とする衝撃波治療装置。
2. （２）前記衝撃波発生手段は、前記画像情報収集手段の
   配置箇所を中心として渦状に巻回されたコイルと、この
   コイルに絶縁部材を介して積層された金属膜とを有して
   成る単一の電磁誘導型音源を備えた請求項１に記載の衝
   撃波治療装置。
3. （３）前記衝撃波発生手段は、渦状に巻回されたコイル
   と、このコイルに絶縁部材を介して積層された金属膜と
   を有して成る電磁誘導型音源を複数個備えた請求項１に
   記載の衝撃波治療装置。
4. （４）前記画像情報収集手段として、複数の超音波振動
   子を配列して成り、超音波のセクタスキャンにより前記
   生体内領域の画像情報を得る超音波プローブを適用した
   請求項１乃至３のいずれかに記載の衝撃波治療装置。