JPH02264650A - 衝撃波治療装置 - Google Patents
衝撃波治療装置Info
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- JPH02264650A JPH02264650A JP1210847A JP21084789A JPH02264650A JP H02264650 A JPH02264650 A JP H02264650A JP 1210847 A JP1210847 A JP 1210847A JP 21084789 A JP21084789 A JP 21084789A JP H02264650 A JPH02264650 A JP H02264650A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
- A61B17/225—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for for extracorporeal shock wave lithotripsy [ESWL], e.g. by using ultrasonic waves
- A61B17/2255—Means for positioning patient, shock wave apparatus or locating means, e.g. mechanical aspects, patient beds, support arms, aiming means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- B23K26/10—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece using a fixed support, i.e. involving moving the laser beam
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的コ
(産業上の利用分野)
本発明は、衝撃波で例えば生体内の腎石や胆石を破砕し
て治療する衝撃波治療装置に関する。
て治療する衝撃波治療装置に関する。
(従来の技術)
衝撃波治療装置には大きく分けて3つのタイプがあり、
第9図に示す装置はベツド1の下部に水槽2を設けると
ともに水槽2の底部に衝撃波発振器3を設けたタイプで
ある。このような装置では生体である患者4がベツド1
の上に横になった状態に患者4と水槽2内の水とが接触
して患者4と衝撃波発振器3との間に空気層が形成され
ないようにする。なお、空気層を無くすのは衝撃波が空
気層を通過することにより減衰するからである。
第9図に示す装置はベツド1の下部に水槽2を設けると
ともに水槽2の底部に衝撃波発振器3を設けたタイプで
ある。このような装置では生体である患者4がベツド1
の上に横になった状態に患者4と水槽2内の水とが接触
して患者4と衝撃波発振器3との間に空気層が形成され
ないようにする。なお、空気層を無くすのは衝撃波が空
気層を通過することにより減衰するからである。
又、かかる装置には超音波診断器のプローブ5が備えら
れ、このプローブ5は水槽2内を通して患者4に接触さ
れる。この接触によりプローブ5は患者4の治療対象、
例えば腎石の部分を超音波で走査してその診断結果を表
示処理装置6に送出し、これにより表示処理装置6には
治療対象の部分が映像化されて映し出される。しかるに
、オペレータである医者は表示処理装置6に映し出され
た治療対象の映像を見ながら衝撃波発振部3の焦点位置
を調整して第10図に示すように治療対象である腎石7
に位置決めする。そうして、衝撃波発振部3の焦点位置
が腎石7に位置決めされると、衝撃波発振器3から衝撃
波8が放射されて腎石7は破砕される。
れ、このプローブ5は水槽2内を通して患者4に接触さ
れる。この接触によりプローブ5は患者4の治療対象、
例えば腎石の部分を超音波で走査してその診断結果を表
示処理装置6に送出し、これにより表示処理装置6には
治療対象の部分が映像化されて映し出される。しかるに
、オペレータである医者は表示処理装置6に映し出され
た治療対象の映像を見ながら衝撃波発振部3の焦点位置
を調整して第10図に示すように治療対象である腎石7
に位置決めする。そうして、衝撃波発振部3の焦点位置
が腎石7に位置決めされると、衝撃波発振器3から衝撃
波8が放射されて腎石7は破砕される。
又、第11図に示す装置は別タイプのもので、衝撃波発
振部10をCアーム11に沿って矢印(イ)方向に移動
させる構成としたものである。ここで、衝撃波発振部1
0は前方にゴム製の水袋12が設けられ、この水袋12
の内部に衝撃波発振器が設けられたものとなっている。
振部10をCアーム11に沿って矢印(イ)方向に移動
させる構成としたものである。ここで、衝撃波発振部1
0は前方にゴム製の水袋12が設けられ、この水袋12
の内部に衝撃波発振器が設けられたものとなっている。
従って、水袋12を患者に接触させることにより、患者
と衝撃波発振器との間に空気層が形成されないようにな
っている。
と衝撃波発振器との間に空気層が形成されないようにな
っている。
なお、13はベットである。このような装置では上記装
置と同様にプローブを患者に接触させて治療対象を図示
しない表示処理装置に映し出す。そして、治療対象が見
付けだされると、この治療対象の位置に衝撃波発振部1
0から放射された衝撃波が照射されるように衝撃波発振
部10の位置が調整される。この場合、衝撃波発振部1
oは衝撃波が治療対象以外の例えば肋骨に照射されない
ようにCアーム11に沿って移動させて照射方向が調整
される。この調整が終了すると、衝撃波発振部10から
衝撃波が放射されて治療対象が破砕される。
置と同様にプローブを患者に接触させて治療対象を図示
しない表示処理装置に映し出す。そして、治療対象が見
付けだされると、この治療対象の位置に衝撃波発振部1
0から放射された衝撃波が照射されるように衝撃波発振
部10の位置が調整される。この場合、衝撃波発振部1
oは衝撃波が治療対象以外の例えば肋骨に照射されない
ようにCアーム11に沿って移動させて照射方向が調整
される。この調整が終了すると、衝撃波発振部10から
衝撃波が放射されて治療対象が破砕される。
さらに第12図に示す装置は、焦点位置決め機構20に
対して氷袋の内部に衝撃波発振器及びプローブを設けら
れた衝撃波発振部21を設けたものとなっている。この
衝撃波発振部21は互いに直交する各軸を中心に矢印(
ロ)(ハ)方向に回動するとともに焦点位置決め機構2
0によりXYZ軸方向に移動するものとなっている。な
お、22は治療台である。しかるに、患者4が治療台2
2上に横になった状態に衝撃波発振部21を患者4に接
触させ、この状態にプローブで治療対象の位置を見付だ
して衝撃波の焦点位置を位置決めする。
対して氷袋の内部に衝撃波発振器及びプローブを設けら
れた衝撃波発振部21を設けたものとなっている。この
衝撃波発振部21は互いに直交する各軸を中心に矢印(
ロ)(ハ)方向に回動するとともに焦点位置決め機構2
0によりXYZ軸方向に移動するものとなっている。な
お、22は治療台である。しかるに、患者4が治療台2
2上に横になった状態に衝撃波発振部21を患者4に接
触させ、この状態にプローブで治療対象の位置を見付だ
して衝撃波の焦点位置を位置決めする。
この後、衝撃波発振部10から衝撃波が放射されて治療
対象は破砕される。
対象は破砕される。
ところが、上記各タイプの装置では次のような問題があ
る。先ず、第9図に示すタイプで・はベッド1自体に水
槽2及び衝撃波発振器3が設けられているので、大型化
でかつ衝撃波治療専用の装置となってしまう。このため
、この装置を診療室に設置すると、診療室の使用効率が
低下する。
る。先ず、第9図に示すタイプで・はベッド1自体に水
槽2及び衝撃波発振器3が設けられているので、大型化
でかつ衝撃波治療専用の装置となってしまう。このため
、この装置を診療室に設置すると、診療室の使用効率が
低下する。
次に第11図に示すタイプでは装置の小型化が計れるも
ののCアーム11で衝撃波発振部10を移動させるので
、衝撃波の焦点位置が治療対象に合わせられた後に衝撃
波の照射方向を変える場合、患者の個体差によっては治
療対象の位置が異なるため衝撃波の焦点位置が治療対象
からずれることがある。
ののCアーム11で衝撃波発振部10を移動させるので
、衝撃波の焦点位置が治療対象に合わせられた後に衝撃
波の照射方向を変える場合、患者の個体差によっては治
療対象の位置が異なるため衝撃波の焦点位置が治療対象
からずれることがある。
又、第12図に示すタイプでは上記タイプと同様に第1
3図に示すように衝撃波の焦点位置Pを治療対象7に合
せた後に衝撃波の照射方向を可変すると、衝撃波の焦点
位置Pか第14図に示すように治療対象7からずれるこ
とがある。このようにnJ E波の焦点位置Pがずれる
と、氷袋の内部にはプローブも設けられているので、プ
ローブの検知領域から治療対象7が外れて治療対象7を
見失うことがある。このため、患者の個体差によっては
治療対象7の位置の違いに応じて衝撃波発振部]0の照
射方向を位置決めすることが非常に困難となっている。
3図に示すように衝撃波の焦点位置Pを治療対象7に合
せた後に衝撃波の照射方向を可変すると、衝撃波の焦点
位置Pか第14図に示すように治療対象7からずれるこ
とがある。このようにnJ E波の焦点位置Pがずれる
と、氷袋の内部にはプローブも設けられているので、プ
ローブの検知領域から治療対象7が外れて治療対象7を
見失うことがある。このため、患者の個体差によっては
治療対象7の位置の違いに応じて衝撃波発振部]0の照
射方向を位置決めすることが非常に困難となっている。
(発明が解決しようとする課題)
以上のように衝撃波治療装置には3タイプあるが、装置
自体が大型化であったり、又衝撃波の焦点位置を治療対
象に合せた後に衝撃波の照射方向を変える場合に衝撃波
の焦点位置が治療対象からずれてしまい、治療対象を見
失うことがある。
自体が大型化であったり、又衝撃波の焦点位置を治療対
象に合せた後に衝撃波の照射方向を変える場合に衝撃波
の焦点位置が治療対象からずれてしまい、治療対象を見
失うことがある。
そこで本発明は、生体の個体差による治療対象の位置の
違いに影響されずに衝撃波発振部の焦点位置を治療対象
に合せた後に衝撃波の照射方向を可変しても焦点位置が
治療対象がらずれずに容易に位置決めができる衝撃波治
療装置を提供することを目的とする。
違いに影響されずに衝撃波発振部の焦点位置を治療対象
に合せた後に衝撃波の照射方向を可変しても焦点位置が
治療対象がらずれずに容易に位置決めができる衝撃波治
療装置を提供することを目的とする。
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は、衝撃波発振部から衝撃波を生体内の治療対象
に照射して治療を行う衝撃波治療装置において、衝撃波
発振部をXYZ方向にそれぞれ移動させるXYZ移動機
構と、このXYZ移動機構の移動先端に設けられ衝撃波
発振部を生体内に対して第1の方向に回動させる第1の
回動機構と、この第1の回動機構に設けられ衝撃波発振
部を第1の方向と交差する第2の方向に回動させる第2
の回動機構と、この第2の回動機構に設けられ衝撃波発
振部の生体に対する距離を調整する距離調整機構と、X
YZ移動機構、第1の回動機構、第2の回動機構及び距
離調整機構を駆動して衝撃波発振部から発振される衝撃
波の焦点位置又は照射方向のうちいずれか一方又は両方
を治療対象からずらさずに衝撃波の照射方向を可変する
制御処理手段とを備えて上記目的を達成しようとする衝
撃波治療装置である。
に照射して治療を行う衝撃波治療装置において、衝撃波
発振部をXYZ方向にそれぞれ移動させるXYZ移動機
構と、このXYZ移動機構の移動先端に設けられ衝撃波
発振部を生体内に対して第1の方向に回動させる第1の
回動機構と、この第1の回動機構に設けられ衝撃波発振
部を第1の方向と交差する第2の方向に回動させる第2
の回動機構と、この第2の回動機構に設けられ衝撃波発
振部の生体に対する距離を調整する距離調整機構と、X
YZ移動機構、第1の回動機構、第2の回動機構及び距
離調整機構を駆動して衝撃波発振部から発振される衝撃
波の焦点位置又は照射方向のうちいずれか一方又は両方
を治療対象からずらさずに衝撃波の照射方向を可変する
制御処理手段とを備えて上記目的を達成しようとする衝
撃波治療装置である。
(作用)
このような手段を備えたことにより、制御処理手段によ
ってXYZ移動機構、第1の回動機構、第2の回動機構
及び距離調整機構が駆動されて衝撃波発振部から発振さ
れる衝撃波の焦点位置又は照射方向が治療対象からずら
されずに衝撃波の照射方向が可変される。
ってXYZ移動機構、第1の回動機構、第2の回動機構
及び距離調整機構が駆動されて衝撃波発振部から発振さ
れる衝撃波の焦点位置又は照射方向が治療対象からずら
されずに衝撃波の照射方向が可変される。
(実施例)
以下、本発明の第1実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第1図は衝撃波治療装置の構成図である。診療ベット3
0の横にはXYZ移動機構31が設けられている。この
XYZ移動機構31は超音波による衝撃波発振部32を
XYZ方向にそれぞれ移動させるもので、次のような構
成となっている。すなわち、枠状に形成された保持台3
3が設けられ、この保持台33内側の互いに対向する面
にはそれぞれZ方向に案内溝34が形成されている。そ
して、これら案内溝34には第1アーム35が摺動自在
に設けられている。又、この第1アーム35には第2ア
ーム36かX及びY方向に摺動自在に設けられ、さらに
この第2アーム36の一端側には第1の回動機構として
のL字アーム37が設けられている。このL字アーム3
7は第2アーム36に対してβ方向に回動自在に設けら
れており、このβ方向は診療ベット30の長平方向つま
り診療ベット30上で横になった生体である患者の長平
方向に沿って衝撃波発振部32を回動させる方向となっ
ている。そして、L字アーム37の他端側には第2の回
動機構を介して距離調整機構としての移動機構体38か
設けられ、この移動機構体38に前記衝撃波発振部32
が設けられている。
0の横にはXYZ移動機構31が設けられている。この
XYZ移動機構31は超音波による衝撃波発振部32を
XYZ方向にそれぞれ移動させるもので、次のような構
成となっている。すなわち、枠状に形成された保持台3
3が設けられ、この保持台33内側の互いに対向する面
にはそれぞれZ方向に案内溝34が形成されている。そ
して、これら案内溝34には第1アーム35が摺動自在
に設けられている。又、この第1アーム35には第2ア
ーム36かX及びY方向に摺動自在に設けられ、さらに
この第2アーム36の一端側には第1の回動機構として
のL字アーム37が設けられている。このL字アーム3
7は第2アーム36に対してβ方向に回動自在に設けら
れており、このβ方向は診療ベット30の長平方向つま
り診療ベット30上で横になった生体である患者の長平
方向に沿って衝撃波発振部32を回動させる方向となっ
ている。そして、L字アーム37の他端側には第2の回
動機構を介して距離調整機構としての移動機構体38か
設けられ、この移動機構体38に前記衝撃波発振部32
が設けられている。
この移動機構体38はL字アーム37に対してα方向に
回動自在に設けられている。ここで、α方向は診療ベッ
ト30上で横になった患者の周方向となっている。
回動自在に設けられている。ここで、α方向は診療ベッ
ト30上で横になった患者の周方向となっている。
前記衝撃波発振部32は第2図に示すように超音波診断
装置のプローブ39が内蔵された構成となっている。す
なわち、しゃばら40の一方の開口側に衝撃波発振器4
1が設けられるとともに他方の開口側にゴム製の水袋4
2が設けられ、これらしゃばら40、衝撃波発振器41
及び水袋42で形成される密閉室内には水43が封入さ
れている。そして、この密閉室内に前記プローブ39か
挿入されている。
装置のプローブ39が内蔵された構成となっている。す
なわち、しゃばら40の一方の開口側に衝撃波発振器4
1が設けられるとともに他方の開口側にゴム製の水袋4
2が設けられ、これらしゃばら40、衝撃波発振器41
及び水袋42で形成される密閉室内には水43が封入さ
れている。そして、この密閉室内に前記プローブ39か
挿入されている。
一方、44は制御処理装置であって、この制御処理装置
44はXYZ移動機構31、L字アーム37及び移動機
構体38にそれぞれ移動制御信号を送出し、かつプロー
ブ39からの検知信号を受けて映像化して表示器45に
映し出す機能を有するものである。ここで、各移動制御
信号を送出する際のXYZ方向の各移動量について説明
する。
44はXYZ移動機構31、L字アーム37及び移動機
構体38にそれぞれ移動制御信号を送出し、かつプロー
ブ39からの検知信号を受けて映像化して表示器45に
映し出す機能を有するものである。ここで、各移動制御
信号を送出する際のXYZ方向の各移動量について説明
する。
かかる装置は直動の自由度X、Y、Zl、Z2及び回転
の自由度α、βの計6自由度から構成されている。なお
、自由度Z1はXYZ移動機(MB2のZ方向の移動軸
であり、自由度Z2は移動機構体38としての移動軸で
ある。衝撃波発振部32の焦点位置(破砕位置)Pは直
動の自由度X、Y。
の自由度α、βの計6自由度から構成されている。なお
、自由度Z1はXYZ移動機(MB2のZ方向の移動軸
であり、自由度Z2は移動機構体38としての移動軸で
ある。衝撃波発振部32の焦点位置(破砕位置)Pは直
動の自由度X、Y。
Zl、Z2及び回転の自由度α、βによる座標変換行列
を解けば求めることができ、次式に焦点位置Pを求める
式を示す。
を解けば求めることができ、次式に焦点位置Pを求める
式を示す。
そこで、各自由度の軸を駆動して焦点位置Pを治療対象
に合わせた状態の焦点位置をCP−+。
に合わせた状態の焦点位置をCP−+。
P −+、 P−+)とし、この状態力)ら各重重を
回動させて衝撃波の照射方向を変えた状態の焦点位置を
(P 、2. P 、2. P−2)とすると、治
療文寸象を中ノ01として衝撃波の照射方向を変えると
0うこと(よ各軸を駆動しても焦点位置は変化しな0の
で、の関係が成り立つ。そこで、この関係と第(1)式
とから次の各式が求められる。
回動させて衝撃波の照射方向を変えた状態の焦点位置を
(P 、2. P 、2. P−2)とすると、治
療文寸象を中ノ01として衝撃波の照射方向を変えると
0うこと(よ各軸を駆動しても焦点位置は変化しな0の
で、の関係が成り立つ。そこで、この関係と第(1)式
とから次の各式が求められる。
L−Z21・sinβ+ ” CO5α+−X 2
Z22 ’ Sinβ2・cosa2 −(2)Y+
+Z2+ *sinα+−Y2+Z2□・5jna2−
(3)Zl+ −22+ −cosβ+ −eos a
l −712Z22 ・cosa2・cosa2 −
(4)ここに、X、 Y、は移動前の衝撃波発振部3
2の位置であり、α1.β1はこのときの衝撃波発振部
32の各角度、さらにZ2.は移動前の移動機構体38
の位置を示している。又、X2、Y2は移動後の衝撃波
発振部32の位置であり、α2゜β2はこのときの衝撃
波発振部32の各角度、さらにZ2□は移動後の移動機
構体38の位置を示している。
Z22 ’ Sinβ2・cosa2 −(2)Y+
+Z2+ *sinα+−Y2+Z2□・5jna2−
(3)Zl+ −22+ −cosβ+ −eos a
l −712Z22 ・cosa2・cosa2 −
(4)ここに、X、 Y、は移動前の衝撃波発振部3
2の位置であり、α1.β1はこのときの衝撃波発振部
32の各角度、さらにZ2.は移動前の移動機構体38
の位置を示している。又、X2、Y2は移動後の衝撃波
発振部32の位置であり、α2゜β2はこのときの衝撃
波発振部32の各角度、さらにZ2□は移動後の移動機
構体38の位置を示している。
ところで、水袋42を患者に接触した状態で衝撃波発振
部32をZ軸方向に駆動する場合、Z軸方向への移動は
第1アーム35をZ方向に固定して移動機構体38を駆
動する。これはZ方向の自由度はZlと22で冗長にな
っているため片方を固定している。従って、前記第(4
)式においてZllと21□との関係は Zl、=21゜ となり、上記第(4)式は Z22 =Z2t ・cos (It ”Cos
β。
部32をZ軸方向に駆動する場合、Z軸方向への移動は
第1アーム35をZ方向に固定して移動機構体38を駆
動する。これはZ方向の自由度はZlと22で冗長にな
っているため片方を固定している。従って、前記第(4
)式においてZllと21□との関係は Zl、=21゜ となり、上記第(4)式は Z22 =Z2t ・cos (It ”Cos
β。
÷cosα2’eO8β2 ・・・(5)となる。
この式から明らかなように焦点位置Pを正確に合わせる
には、Z2を動かす必要かあることを示している。そし
て、第(5)式を第(2)式に代入してX方向の移動量
ΔXを求めると、ΔX=Z2.LlcosaI−sin
Δβ÷COSβ2・・・(6) 但し、ΔχりX2−X。
には、Z2を動かす必要かあることを示している。そし
て、第(5)式を第(2)式に代入してX方向の移動量
ΔXを求めると、ΔX=Z2.LlcosaI−sin
Δβ÷COSβ2・・・(6) 但し、ΔχりX2−X。
Δβ−β2−βl
となる。以下、同様に第(5)式を第(3)式に代入し
てY方向の移動量ΔYを求めると、 ΔY −−ZL ・−5in a+ Z2 、 (cosal cosa1 /cosα2
cosa2)x sinα2 ・・
・(7)但し、Δy−y2−Y+ となり、Z2に関しては第(5)式から、ΔZ2 − Z2I(cosa 1 cosβ1/cosa
2 cosa2)−Z21・(8) 但し、ΔZ2=Z2□ −Z2゜ となる。
てY方向の移動量ΔYを求めると、 ΔY −−ZL ・−5in a+ Z2 、 (cosal cosa1 /cosα2
cosa2)x sinα2 ・・
・(7)但し、Δy−y2−Y+ となり、Z2に関しては第(5)式から、ΔZ2 − Z2I(cosa 1 cosβ1/cosa
2 cosa2)−Z21・(8) 但し、ΔZ2=Z2□ −Z2゜ となる。
従って、制御処理装置44は上記第(6)式乃至第(8
)式から各移動量ΔX、ΔY及びΔZ2を演算し求め、
これらΔX、ΔY及びΔZ2に従ってXYZ移動機構3
1及び移動機構体38にそれぞれ各移動制御信号を送出
することになる。
)式から各移動量ΔX、ΔY及びΔZ2を演算し求め、
これらΔX、ΔY及びΔZ2に従ってXYZ移動機構3
1及び移動機構体38にそれぞれ各移動制御信号を送出
することになる。
次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。
。
診療ベット30上に患者が横になると、制御処理装置4
4はXYZ移動機構31に対して移動制御信号を送出し
て衝撃波発振部32を下降させて患者に接触させる。衝
撃波発振部32が患者に接触すると、制御処理装置44
はXYZ移動機構31の下降を停止させるとともにプロ
ーブ39を動作させてその検知信号を受ける。これによ
り、制御処理装置44は検知信号を映像化して表示器4
5に映し出す。この状態で制御処理装置44はXYZ移
動機構31に随時移動制御信号を送出して衝撃波発振部
32の位置をXYZ方向に移動させ、このときのプロー
ブ39で検知された映像を表示器35に映し出す。この
ようにして表示器45に治療対象7例えば腎石が映し出
されると、この腎石の位置に衝撃波発振部32の焦点位
置Pが合わせられる。この場合、衝撃波発振部32から
放射される衝撃波が腎石以外の肋骨等に影響を与えない
ように衝撃波発振部32の方向α、βが調整される。
4はXYZ移動機構31に対して移動制御信号を送出し
て衝撃波発振部32を下降させて患者に接触させる。衝
撃波発振部32が患者に接触すると、制御処理装置44
はXYZ移動機構31の下降を停止させるとともにプロ
ーブ39を動作させてその検知信号を受ける。これによ
り、制御処理装置44は検知信号を映像化して表示器4
5に映し出す。この状態で制御処理装置44はXYZ移
動機構31に随時移動制御信号を送出して衝撃波発振部
32の位置をXYZ方向に移動させ、このときのプロー
ブ39で検知された映像を表示器35に映し出す。この
ようにして表示器45に治療対象7例えば腎石が映し出
されると、この腎石の位置に衝撃波発振部32の焦点位
置Pが合わせられる。この場合、衝撃波発振部32から
放射される衝撃波が腎石以外の肋骨等に影響を与えない
ように衝撃波発振部32の方向α、βが調整される。
例えばα方向について説明すると、第3図に示すように
衝撃波発振部32がα1の角度で衝撃波を照射している
A姿勢からα2の角度で衝撃波を照射するB姿勢に移る
場合、制御処理装置44からXYZ移動機構31に移動
量ΔX、ΔY及びΔZ2の各移動制御信号が送出される
ことにより、XYZ移動機構31は衝撃波発振部32を
先ずXY力方向移動させるとともにL字アーム37によ
り衝撃波発振部32をα方向に回動させ、かつ移動機構
体38を22方向に駆動して衝撃波発振部32の焦点位
置をP点に合わせる。なお、この場合、衝撃波発振部3
2を先ずXY力方向移動させるとともにL字アーム37
により衝撃波発振部32をα方向に回動させ、この後に
移動機構体38を22方向に駆動して衝撃波発振部32
の焦点位置をP点に合わせるようにしてもよい。このと
き衝撃波発振部32の移動によりプローブ3つの視野は
治療対象7から外れることがなく、プローブ39は移動
中に治療対象7を検知している。
衝撃波発振部32がα1の角度で衝撃波を照射している
A姿勢からα2の角度で衝撃波を照射するB姿勢に移る
場合、制御処理装置44からXYZ移動機構31に移動
量ΔX、ΔY及びΔZ2の各移動制御信号が送出される
ことにより、XYZ移動機構31は衝撃波発振部32を
先ずXY力方向移動させるとともにL字アーム37によ
り衝撃波発振部32をα方向に回動させ、かつ移動機構
体38を22方向に駆動して衝撃波発振部32の焦点位
置をP点に合わせる。なお、この場合、衝撃波発振部3
2を先ずXY力方向移動させるとともにL字アーム37
により衝撃波発振部32をα方向に回動させ、この後に
移動機構体38を22方向に駆動して衝撃波発振部32
の焦点位置をP点に合わせるようにしてもよい。このと
き衝撃波発振部32の移動によりプローブ3つの視野は
治療対象7から外れることがなく、プローブ39は移動
中に治療対象7を検知している。
これにより、超音波診断装置において治療対象7を見失
うことが無い。そうして、B姿勢において衝撃波発振部
32の焦点位置がPに合わせられると、衝撃波発振部3
2は肋骨等に影響を与えない方向から腎石に対して衝撃
波を照射する。
うことが無い。そうして、B姿勢において衝撃波発振部
32の焦点位置がPに合わせられると、衝撃波発振部3
2は肋骨等に影響を与えない方向から腎石に対して衝撃
波を照射する。
このように上記第1実施例においては、衝撃波発振部3
2をXYZ移動機構31によりXYZ方向にそれぞれ移
動するとともにL字アーム37及び移動機構体38によ
りα方向及びβ方向に回動させかつ移動機構体38によ
り患者に対する距雛Z2を調整する構成としてこれら機
構を制御処理装置44により制御駆動するようにしたの
で、衝撃波発振部32を移動させて衝撃波の照射角度を
変える場合でも衝撃波の焦点位置Pを治療対象7からず
らすこと無く衝撃波発振部32の位置を設定できる。従
って、患者の体型が肥満型や痩せ型のいずれであってそ
れぞれ治療対象7の位置が異なっても、任意の各方向で
容易にかつ確実に衝撃波発振部32の焦点位置Pを治療
対象7に合わせることができる。又、XYZ移動機構3
1やL字アーム37及び移動機構体38から構成される
ので、簡単な構成で小形化できる。
2をXYZ移動機構31によりXYZ方向にそれぞれ移
動するとともにL字アーム37及び移動機構体38によ
りα方向及びβ方向に回動させかつ移動機構体38によ
り患者に対する距雛Z2を調整する構成としてこれら機
構を制御処理装置44により制御駆動するようにしたの
で、衝撃波発振部32を移動させて衝撃波の照射角度を
変える場合でも衝撃波の焦点位置Pを治療対象7からず
らすこと無く衝撃波発振部32の位置を設定できる。従
って、患者の体型が肥満型や痩せ型のいずれであってそ
れぞれ治療対象7の位置が異なっても、任意の各方向で
容易にかつ確実に衝撃波発振部32の焦点位置Pを治療
対象7に合わせることができる。又、XYZ移動機構3
1やL字アーム37及び移動機構体38から構成される
ので、簡単な構成で小形化できる。
なお、衝撃波発振部32を移動させる場合の操作として
ジョイステック(2軸タイプ)を1つ用いる方法がある
。この方法ではΔα、Δβの2つの移動量をジョイステ
ックにより制御処理装置44に人力させ、この制御処理
装置44においてこれらΔα、Δβの各移動量から上記
第(6)式乃至第(8))式を演算して各移動量ΔX、
ΔY。
ジョイステック(2軸タイプ)を1つ用いる方法がある
。この方法ではΔα、Δβの2つの移動量をジョイステ
ックにより制御処理装置44に人力させ、この制御処理
装置44においてこれらΔα、Δβの各移動量から上記
第(6)式乃至第(8))式を演算して各移動量ΔX、
ΔY。
ΔZ2を求、めるものとなる。これにより、1つのジョ
イステックによって容易に衝撃波の照射位1首を治療対
象に合わせたままその照射方向を可変できる。
イステックによって容易に衝撃波の照射位1首を治療対
象に合わせたままその照射方向を可変できる。
次に本発明の第2実施例について説明する。
この実施例では初期状態が第4図に示すように衝撃波発
振部32の主軸方向32zをZ方向に対して平行にセッ
トされた状態であり、この状態から照射方向を可変する
に適した場合である。かかる場合において制御処理装置
44は次のような各移動量を算出する。すなわち、上記
第(1)式を解く と 、 ・・・(9) となる。そして、焦点位置Pを変化させずにα及びβ方
向の各方向を変化させるには、 (Px、Py、Pz)” −(0,0,−22)” を第(9)式に代入すればよい。すなわち、第(9)式
は X−Z2 伊 sin β −cos a
Y=−Z2拳sinα Z2−Z1/(cosα・cosβ−1)・・・(10
) となる。しかるに、焦点位置Pを変化させずに任意の角
度α、β回動させる場合には、制御処理装置44はこれ
ら移動量X、Y、Z2に従って各移動制御信号を送出す
ることになる。
振部32の主軸方向32zをZ方向に対して平行にセッ
トされた状態であり、この状態から照射方向を可変する
に適した場合である。かかる場合において制御処理装置
44は次のような各移動量を算出する。すなわち、上記
第(1)式を解く と 、 ・・・(9) となる。そして、焦点位置Pを変化させずにα及びβ方
向の各方向を変化させるには、 (Px、Py、Pz)” −(0,0,−22)” を第(9)式に代入すればよい。すなわち、第(9)式
は X−Z2 伊 sin β −cos a
Y=−Z2拳sinα Z2−Z1/(cosα・cosβ−1)・・・(10
) となる。しかるに、焦点位置Pを変化させずに任意の角
度α、β回動させる場合には、制御処理装置44はこれ
ら移動量X、Y、Z2に従って各移動制御信号を送出す
ることになる。
このような制御処理装置44の構成とすることにより、
特に衝撃波発振部32が2方向に対して平行にセットさ
れている状態から衝撃波の照射方向を変える場合に容易
に移動させることができる。
特に衝撃波発振部32が2方向に対して平行にセットさ
れている状態から衝撃波の照射方向を変える場合に容易
に移動させることができる。
次に本発明の第3実施例について説明する。
この実施例ではより簡単な処理で制御する場合について
説明する。なお、この場合、衝撃波発振部32は微小量
移動する場合である。
説明する。なお、この場合、衝撃波発振部32は微小量
移動する場合である。
ある姿勢(α1.β+、Z2+)の近傍で衝撃波発振部
32が微小量移動した場合、つまりeOs Δ (2
xl、 CO3Δ β口 1sin Δα 璽
Δα、 sin Δ β−Δ βで表される場合、
上記第(6)式乃至第(8)式を近似すると、次の各式
が得られる。
32が微小量移動した場合、つまりeOs Δ (2
xl、 CO3Δ β口 1sin Δα 璽
Δα、 sin Δ β−Δ βで表される場合、
上記第(6)式乃至第(8)式を近似すると、次の各式
が得られる。
ΔX−22+ (cos at /cosβl)・Δ
β・・・(11) ΔY −−22+ (1/cos at ) ・Δ
α・・・(12) Δ Z 2 −221 (Δa −tan (X 1+Δβ’ t
anβ1)・・・(13) なお、これら式は、ある姿勢によって決まる値を比例定
数と考えれば、ΔX、ΔY、ΔZ2゜Δα、Δβの関係
を線形化できることを表している。しかるに、これら比
例定数をそれぞれA、 BC,Dとすれば、上記第(
11)式乃至第(13)式は次のように表される。
β・・・(11) ΔY −−22+ (1/cos at ) ・Δ
α・・・(12) Δ Z 2 −221 (Δa −tan (X 1+Δβ’ t
anβ1)・・・(13) なお、これら式は、ある姿勢によって決まる値を比例定
数と考えれば、ΔX、ΔY、ΔZ2゜Δα、Δβの関係
を線形化できることを表している。しかるに、これら比
例定数をそれぞれA、 BC,Dとすれば、上記第(
11)式乃至第(13)式は次のように表される。
ΔX−A・Δβ ・・・(14)
ΔY−B・Δα ・・・(15)
ΔZ2−C・Δβ十D・Δα ・・・〈16)こ
れにより、これら第(14)式乃至第(lB)式から各
移動量ΔX、ΔY及びΔZ2か簡単な比例演算で求めら
れ、これらΔX、ΔY及びΔZ2に応じた各移動制御信
号かxYZ移動機構31及び移動機114体38にそれ
ぞれ送出される。
ΔY−B・Δα ・・・(15)
ΔZ2−C・Δβ十D・Δα ・・・〈16)こ
れにより、これら第(14)式乃至第(lB)式から各
移動量ΔX、ΔY及びΔZ2か簡単な比例演算で求めら
れ、これらΔX、ΔY及びΔZ2に応じた各移動制御信
号かxYZ移動機構31及び移動機114体38にそれ
ぞれ送出される。
このように上記第3実施例においては、制御処理装置4
4を三角関数を近似して簡単な比例計算で制御する機能
としたので、衝撃波発振部32が微少量移動する場合に
は簡単な処理で各移動量ΔX、ΔY及びΔZ2を算出し
て各移動制御信号を送出できる。つまり、制御処理装置
44を簡単に構成できる。又、単位時間内での移動量を
考え、その速度をX、Y、Z2. α、βとすると、
X−A・β ・・・(17)Y
−B豐α ・・・(18)とな
り、速度制御で連動動作ができる。
4を三角関数を近似して簡単な比例計算で制御する機能
としたので、衝撃波発振部32が微少量移動する場合に
は簡単な処理で各移動量ΔX、ΔY及びΔZ2を算出し
て各移動制御信号を送出できる。つまり、制御処理装置
44を簡単に構成できる。又、単位時間内での移動量を
考え、その速度をX、Y、Z2. α、βとすると、
X−A・β ・・・(17)Y
−B豐α ・・・(18)とな
り、速度制御で連動動作ができる。
次に本発明の第4実施例について説明する。
この実施例では衝撃波発振部32の姿勢がZ方向に平行
にセットされた状態から移動する場合にα、β方向の回
動かほとんど無い場合つまりXYZ方向に血かに移動し
た場合について具体的に説明する。この場合、 α、β=O であり、従って、 eO3α→1 sinβ→β となる。しかるに、これら関係を上記第(9)式に代入
することにより次式が導き出される。
にセットされた状態から移動する場合にα、β方向の回
動かほとんど無い場合つまりXYZ方向に血かに移動し
た場合について具体的に説明する。この場合、 α、β=O であり、従って、 eO3α→1 sinβ→β となる。しかるに、これら関係を上記第(9)式に代入
することにより次式が導き出される。
・・・(20)
ここで、衝撃波発振部32の焦点位置Pを変えずに任意
の角度α、βから衝撃波を放射するようにするためには (Px、Py、Pz)” −(0,0,−22) T として各方向の移動mX’、 ’、z’を得る。
の角度α、βから衝撃波を放射するようにするためには (Px、Py、Pz)” −(0,0,−22) T として各方向の移動mX’、 ’、z’を得る。
x’ −22・ β
y’−−22φ α
Z′−0
・・・(21)
従って、制御処理装置44は角度α、βから治療対象に
衝撃波を照射するために衝撃波発振部32をX、X方向
にそれぞれ移動量x′、y′、z′だけ移動させる移動
制御信号を送出することになる。この結果、衝撃波発振
部32の姿勢のうちα。
衝撃波を照射するために衝撃波発振部32をX、X方向
にそれぞれ移動量x′、y′、z′だけ移動させる移動
制御信号を送出することになる。この結果、衝撃波発振
部32の姿勢のうちα。
β方向の回動がほとんど無い場合でも上記各実施例と同
様な効果を奏することができる。
様な効果を奏することができる。
次に本発明の第5実施例について説明する。
この実施例では制御処理装置44におけるXYZ方向の
各移動量ΔX、ΔY、ΔZを上記第(14)式乃至第(
16)式に各定数F、G、H,Iを付加して次式によっ
て演算し求めるようにしたものである。
各移動量ΔX、ΔY、ΔZを上記第(14)式乃至第(
16)式に各定数F、G、H,Iを付加して次式によっ
て演算し求めるようにしたものである。
ΔX= (A+F) ・Δβ ・・
(22)ΔY−(B+G)−Δ(1−(23) Δ Z2 − (C+H) ・Δβ+(D+1) ・Δα・・
・(24)かかる構成であれば、例えば第5図に示すよ
うに初期状態において衝撃波発振部32が位置X。
(22)ΔY−(B+G)−Δ(1−(23) Δ Z2 − (C+H) ・Δβ+(D+1) ・Δα・・
・(24)かかる構成であれば、例えば第5図に示すよ
うに初期状態において衝撃波発振部32が位置X。
にあり、このときの焦点位置Psは治療対象と一致して
いる。この状態から衝撃波の照射方向を変えるためにβ
軸を中心にΔβ3回動する場合、衝撃波発振部32はβ
軸を中心として回動するとともに、制御処理装置により ΔX+=(A十F)・Δβ1 の移動量を受けてX方向にΔXIだけ移動する。
いる。この状態から衝撃波の照射方向を変えるためにβ
軸を中心にΔβ3回動する場合、衝撃波発振部32はβ
軸を中心として回動するとともに、制御処理装置により ΔX+=(A十F)・Δβ1 の移動量を受けてX方向にΔXIだけ移動する。
これと同時に衝撃波発振部32は移動機構体38により
矢印(ニ)方向に Δ Z 2 − (C+H) ・ Δ β + + (
D + I) ・ Δ α 1の移動量を受けて
移動する。このときの焦点(M、置はPS、となり、X
軸方向にはX p+の誤差を生じている。つまり、β軸
がΔβ2まで回動する間にX軸方向の誤差は0がらXp
+まで増加する。
矢印(ニ)方向に Δ Z 2 − (C+H) ・ Δ β + + (
D + I) ・ Δ α 1の移動量を受けて
移動する。このときの焦点(M、置はPS、となり、X
軸方向にはX p+の誤差を生じている。つまり、β軸
がΔβ2まで回動する間にX軸方向の誤差は0がらXp
+まで増加する。
又、β軸をΔβ2まて回動する場合、衝撃波発振部32
は制御処理装置により ΔX2− (A+F) ・Δβ2 の移動量を受けてX方向にΔX2だけ移動し、さらに同
時に衝撃波発振部32は移動機構体38により矢印(ニ
)方向に ΔZ22 − (C+H) ・Δβ2+(D+1) ・Δα2
の移動量を受けて移動する。このときの焦点位置は′P
s2となりX軸方向の誤差は無くなる。つまり、β軸が
Δβ1がらΔβ2まで回動する間にX軸方向の誤差はX
J)lがら零まで減少する。
は制御処理装置により ΔX2− (A+F) ・Δβ2 の移動量を受けてX方向にΔX2だけ移動し、さらに同
時に衝撃波発振部32は移動機構体38により矢印(ニ
)方向に ΔZ22 − (C+H) ・Δβ2+(D+1) ・Δα2
の移動量を受けて移動する。このときの焦点位置は′P
s2となりX軸方向の誤差は無くなる。つまり、β軸が
Δβ1がらΔβ2まで回動する間にX軸方向の誤差はX
J)lがら零まで減少する。
さらに、β軸をΔβ、まで回動する場合、衝撃波発振部
32は制御処理装置により ΔX1=(A十F) ・Δβ3 の移動量を受けてX方向にΔX、だけ移動するとともに
ΔZ2方向、つまり移動機構体38の矢印(ニ)方向に Δ Z23 = (C+H) ・Δβg+(D+1) ・Δα
。
32は制御処理装置により ΔX1=(A十F) ・Δβ3 の移動量を受けてX方向にΔX、だけ移動するとともに
ΔZ2方向、つまり移動機構体38の矢印(ニ)方向に Δ Z23 = (C+H) ・Δβg+(D+1) ・Δα
。
の移動量を受けて移動する。このときの焦点位置はPs
3となりX軸方向の誤差は0がらXp2まて増加する。
3となりX軸方向の誤差は0がらXp2まて増加する。
ただし、ΔX1のときの誤差とは方向が逆になる。
このように三角関数の近似による誤差が治療対象に対し
て正方向と負方向との両側にでる。ここで、F値を適当
にセットすれば、この誤差の絶対値を同一にすることが
できる。つまり、±Δβ3の回動に対して誤差は士XI
)+に抑えることができる。ここで、第6図に上記第1
実施例及び本第5実施例におけるβ軸±25deg回動
した場合のX軸方向の誤差を示す。同図に示すように回
動が微小(Odeg付近)では第1実施例の方が有効で
あるが、回動が大きくなると第5実施例の方が全域に亙
って誤差を小さくできる。
て正方向と負方向との両側にでる。ここで、F値を適当
にセットすれば、この誤差の絶対値を同一にすることが
できる。つまり、±Δβ3の回動に対して誤差は士XI
)+に抑えることができる。ここで、第6図に上記第1
実施例及び本第5実施例におけるβ軸±25deg回動
した場合のX軸方向の誤差を示す。同図に示すように回
動が微小(Odeg付近)では第1実施例の方が有効で
あるが、回動が大きくなると第5実施例の方が全域に亙
って誤差を小さくできる。
なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく
その主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えばX
YZ移動機構31は第7図に示すようにXY子テーブル
0上にZ方向の移動軸51を設け、この移動軸51上に
衝撃波発振部32を移動させる構成としても良い。又、
L字アーム37は第8図に示すように湾曲したアームに
換えても良い。さらに、衝撃波としては超音波を使用し
たがこれに限ることはない。
その主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えばX
YZ移動機構31は第7図に示すようにXY子テーブル
0上にZ方向の移動軸51を設け、この移動軸51上に
衝撃波発振部32を移動させる構成としても良い。又、
L字アーム37は第8図に示すように湾曲したアームに
換えても良い。さらに、衝撃波としては超音波を使用し
たがこれに限ることはない。
[発明の効果コ
以上詳記したように本発明によれば、生体の体型による
治療対象の位置の違いに影響されずに衝撃波発振部の焦
点位置を治療対象に合せた後に衝撃波の照射方向を可変
しても焦点位置が治療対象からずれずに容易に位置決め
ができる衝撃波治療装置を提供できる。
治療対象の位置の違いに影響されずに衝撃波発振部の焦
点位置を治療対象に合せた後に衝撃波の照射方向を可変
しても焦点位置が治療対象からずれずに容易に位置決め
ができる衝撃波治療装置を提供できる。
第1図乃至第3図は本発明に係わる衝撃波治療装置の第
1実施例を説明するための図であって、第1図は構成図
、第2図は衝撃波発振部の構成図、第3図は照射方向変
更の作用を説明するための図、第4図は本発明の第2実
施例の作用を説明するための図、第5図キ参牛宇外は本
発明の第5実施例の作用を説明するための図、第6図は
同実施例で生じる焦点位置の誤差を示す図、第7図及び
第8図は本発明の変形例の構成図、第9図乃至第14図
は従来技術を説明するための図である。 30・・・診療ベット、31・・・XYZ移動機構、3
2・・・衝撃波発振部、38・・・移動機構体、44・
・・制御処理装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第9 図 第10図 %11 第12図 第13図 第14図
1実施例を説明するための図であって、第1図は構成図
、第2図は衝撃波発振部の構成図、第3図は照射方向変
更の作用を説明するための図、第4図は本発明の第2実
施例の作用を説明するための図、第5図キ参牛宇外は本
発明の第5実施例の作用を説明するための図、第6図は
同実施例で生じる焦点位置の誤差を示す図、第7図及び
第8図は本発明の変形例の構成図、第9図乃至第14図
は従来技術を説明するための図である。 30・・・診療ベット、31・・・XYZ移動機構、3
2・・・衝撃波発振部、38・・・移動機構体、44・
・・制御処理装置。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 第9 図 第10図 %11 第12図 第13図 第14図
Claims (1)
- 衝撃波発振部から衝撃波を生体内の治療対象に照射して
治療を行う衝撃波治療装置において、前記衝撃波発振部
をXYZ方向にそれぞれ移動させるXYZ移動機構と、
このXYZ移動機構の移動先端に設けられ前記衝撃波発
振部を前記生体内に対して第1の方向に回動させる第1
の回動機構と、この第1の回動機構に設けられ前記衝撃
波発振部を前記第1の方向と交差する第2の方向に回動
させる第2の回動機構と、この第2の回動機構に設けら
れ前記衝撃波発振部の前記生体に対する距離を調整する
距離調整機構と、前記XYZ移動機構、前記第1の回動
機構、前記第2の回動機構及び前記距離調整機構を駆動
して前記衝撃波発振部から発振される衝撃波の焦点位置
又は照射方向のうちいずれか一方又は両方を前記治療対
象からずらさずに前記衝撃波の照射方向を可変する制御
処理手段とを具備したことを特徴とする衝撃波治療装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1210847A JPH02264650A (ja) | 1988-12-15 | 1989-08-16 | 衝撃波治療装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-317097 | 1988-12-15 | ||
JP31709788 | 1988-12-15 | ||
JP1210847A JPH02264650A (ja) | 1988-12-15 | 1989-08-16 | 衝撃波治療装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02264650A true JPH02264650A (ja) | 1990-10-29 |
Family
ID=18084406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1210847A Pending JPH02264650A (ja) | 1988-12-15 | 1989-08-16 | 衝撃波治療装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5036836A (ja) |
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