JPH02295553A - 超音波治療装置 - 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） この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ーで破壊して治療する衝
撃波治療装置に関するものである。

（従来の技術） 生体内の結石を破砕する装置が、例えば特開昭８２−４
９８４３号公報に記載されている。この装置の超音波ア
プリケータは第３図に示すように構成されている。即ち
、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、且つ例えば直径１０ｃｍ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
着したパッキング材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が凹面振動子２の
超音波送受波面と同一曲面また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は氷袋であり
、６は生体である。そして、このような超音波アプリケ
ータ１は７で示す支持部材に支持された状態で用いられ
る。

ここで、上記した超音波アブリケータ１を使用して、生
体内の被破砕物の位置を同定する手段、即ち生体内の被
破砕物を発見し、その位置に衝撃波焦点の位置を一致さ
せる手段について、第４図及び第５図を参照して説明す
る。第４図において、寝台８上に載置された生体６上を
、超音波アブリケータ１が支持部材７に支持されてＸ−
Ｙ平面上移動される。この移動操作はジョイスティック
９によって行われる。アプリケータ１内の超音波プロー
ブ４からはセクタ状の超音波ビームが発射され、これに
基いて作成された生体内のＢモード像（断層面像）がテ
レビモニタ１０に表示される。

操作者はこのモニタに写し出される画像を観視しながら
ジョイスティック９を操作する。第５図（ａ）の画像は
生体内の被破砕物が何も発見されていない状態を示して
いる。被破砕物が超音波ブロ一ブにて捕えられると、第
５図（ｂ）に示すように被破砕物の像１１が映出される
。この状態から、第５図（Ｃ）に示すように、被破砕物
の像１１がスクリーン中央部に位置するように、アプリ
ケータ１を移動する。図中、１２は衝撃波焦点を示すマ
ー力である。次に第５図（ｄ）に示すように、被破砕物
の像１１を下降させ焦点マーカの位置と一致させるよう
に、アブリケータ１を下降させる。このようにして、生
体内被破砕物の位置に対する衝撃波焦点の同定が行われ
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の被破砕物同定手段は生体内組織の画像化
手段として超音波診断装置を使用するものであるので、
Ｘ線診断装置を使用するものと比較して、例えばコレス
テロールを主成分とする胆石、ガン組織等の軟組織を可
視化できる特徴を備えている。しかしながら、超音波診
断装置は超音波プローブ直下の振動子配列方向に平行な
２次元断層面像を得るものであるため、３次元像を深さ
方向に重畳して２次元画像として取得するＸ線診断装置
（超音波診断装置におけるＣモード画像に相当する）と
比較して、被破砕物の位置の同定が困難である。

即ち、Ｘ線診断装置では被破砕物が視野にある限り常に
モニタ画像上に表示されているのに対し、超音波診断装
置では被破砕物が超音波プローブによる断層面（スライ
ス面）上にある場合のみしか表示されないことになる。

従って、被破砕物を超音波プローブによるスライス面上
に発見し、モ二夕画面上に表示された破砕衝撃波の焦点
マーカと被破砕物像を一致させる場合、超音波プローブ
によるスライス面と一致した方向に衝撃波源を移動させ
るのでなければ、上記した理由によって、超音波診断装
置の画面上から被破砕物像が消失してしまうことになる
。よって被破砕物像が消失しないように衝撃波源を移動
しなければならず、このような被破砕物の位置に対する
同定操作ぼ非常に困難なものであった。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、超音波診断装置の画面上に生体内被
破砕物像を描出した後、衝撃源の焦点と生体内被破砕物
像を画面上で一致させる場合に、衝撃波源の移動方向が
超音波診断装置のプローブの方向に自動的に設定され、
被破砕物の位置に対する同定操作の簡単な衝撃波治療装
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） この発明は、上記目的を達成するために、生体に向けて
衝撃波を送波する衝撃波源と、超音波ビームを発射する
超音波プローブを備えた生体内組織の断層面像を表示す
る超音波診断装置と、前記衝撃波源及び前記超音波プロ
ーブを生体に沿って移動する移動機構と、前記衝撃波源
からの衝撃波の焦点位置を算出し表示する焦点表示装置
と、生体内の被破砕物像が表示された断層面像が得られ
た時の前記超音波プローブの状態を検出し、この状態で
の超音波プローブによって得られる断層面座標系に沿っ
て前記衝撃波源及び超音波プローブを移動し、前記被破
砕物像及び前記焦点位置表示を一致させるように前記移
動機構を制御する移動機構制御装置とから構成されたこ
とを特徴とするものである。

（作用） 移動機構制御装置によって移動機構を制御して、衝撃波
源及び超音波プローブを生体上を移動させる。このとき
、超音波プローブから超音波ビームが発射され、その直
下の生体断層面像を表示する。

この表示断層面像に生体内の被破砕物が映出された時に
、超音波プローブの状態を検出し、この状態における超
音波プローブによる断層面座標系に沿って衝撃波源及び
超音波プローブは移動される。

最終的に、被破砕物像は表示された衝撃波焦点と一致さ
れる。

このように、超音波プローブによる断層面像に被破砕物
像が表示されると、超音波プローブの状態が検知されて
、以後の操作では超音波プローブによる断層面に沿って
衝撃波源及び超音波プローブが移動されるので、それら
の移動行程中常に被破砕物像を表示でき、被破砕物の位
置に対する同定作業が極めて容易となる。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図を参照して説明する
。第１図はこの実施例の構成を概略的に示すブロック図
で、この実施例では衝撃波として超音波を使用したもの
について示している。第１′図において、超音波アプリ
ケータ２０は後述する移動機構によって生体上を各種方
向に沿って自由に移動できるように構成されている。こ
の超音波アブリケータ２０の背面に衝撃波としての超音
波を送出する凹面状の衝撃波トランスジューサ２１が、
その中央部に超音波診断装置の超音波プローブ２２がそ
れぞれ設けられている。尚、２３は氷袋を示している。

衝撃波トランスジューサ２１に対しパルス信号を送出す
るパルサ２４を設ける。超音波プローブ２２に対しセク
タスキャン励振のためのパルス信号を送出し、生体内か
らのエコーに対応する受信信号を受ける送受信回路２５
を設ける。この送受信回路２５からの出力信号を受けて
これに対し振幅検波を施す信号処理回路２６を設ける。

この信号処理回路２６からの出力信号をビデオ信号に変
換して出力する信号変換回路２７を設ける。２８は例え
ばテレビモニタのような表示器であり、これに信号変換
回路２７からのビデオ信号が供給されてそれに基づくセ
クタ断面像２９が表示される。

アプリケータ２０内に挿入された超音波プローブ２２の
深さ方向の寸法（距離）を測定するプローブ位置読取部
３０、これから出力された信号をもとにして表示器２８
の画面上における衝撃波源の焦点位置を計算する焦点位
置計算部３１をそれぞれ設ける。この焦点位置計算部３
１からの出力信号を表示器２８の対応位置に焦点マーカ
３２として表示する。

超音波プローブ２２の現状の断層面（スライス面）方向
即ち超音波プローブ２２の回転角を検出するためにプロ
ーブ回転角読取部３３を設ける。

衝撃波源の位置を生体内被破砕物と一致させるために、
アプリケータ２０を各種方向に移動するアプリケータ移
動機構３４を設ける。この移動機構３４は移動機構制御
部３５によって制御され、アプリケータ２０を３次元座
標系のｘ，ｙ，ｚの各方向及びα方向（Ｘ軸のまわりの
回転方向）、β方向（Ｙ軸のまわりの回転方向）に移動
させる。

アプリケータ２０の移動制御モードを、絶対座標系移動
モードとプローブスライス面基準移動モードとの間で切
り換えるための移動制御モード切換スイッチ３６を設け
る。この切換スイッチ３６によってプローブスライス面
基準移動モードが選択された場合に、プローブスライス
面基準移動情報を絶対座標系移動情報に変換するプロー
ブスライス面基準移動５／絶対座標系移動方向換算部３
７を設ける。尚、３８は移動機構部３５に対して各種移
動情報を入力するための操作パネルである。

移動制御モード切換スイッチ３６によって選択されてい
るモードは、表示器２８の表示画面上にその旨表示され
る。

次に上記した構成の実施例の動作を第１図及び第２図を
参照して説明する。第１図において、超音波アプリケー
タ２０には、アプリケータ２０と超音波プローブ２２と
の位置関係を読み取るためのプローブ位置読取部３０と
、アプリケート２０に対するプローブ回転角を読み取る
ためのプローブ回転角読取部３３とが取り付けられてい
る。プローブ位置読取部３０から出力された位置信号は
焦点位置計算部３１に送出され、ここでそれをもとに表
示器２８の表示画面上での破砕衝撃波の焦点位置が計算
され、その結果は表示器２８に焦点マーカ３２−として
表示される。

患者体内の被破砕物と衝撃波源の焦点との一致は、アプ
リケータ２０のアプリケータ移動機構３４によって行わ
れる。この発明においては、アプリケータ２０の移動制
御に関して２つのモードを備えている。前者は装置自体
の絶対座標系に従ってアプリケータ２０が平行移動また
は自転するモード、後者は超音波プローブ２２のスライ
ス面を基準とし、これに平行または垂直な軸方向への平
行移動または回転を行うモードである。操作者は移動制
御モード切換スイッチ３６を操作することによって２つ
のモードを切り換えることができる。プローブスライス
面基準移動モードが選択された場合には、表示器２８の
画面上にこのモードが選択されたことを示す表示が映出
される。そして、操作パネル３８で操作された内容は一
旦プローブスライス面基準移動／絶対座標移動方向換算
部３７に入力され、プローブ回転角読取部３３から得ら
れた超音波プローブ角度情報を基にして絶対座標系のデ
ータに換算され、移動機構制御部３５に送られる。

アプリケータ２０の移動に関して第２図のような位置関
係があるとして、プローブスライス面基準移動／絶対座
標移動方向の換算式は次のようになる。

実際の使用にあたって、まず操作者は患者の身体の向き
、体内臓器の配置等の知識をもとにして、絶対移動モー
ドでアプリケータ移動機構３５を操作し、表示器２８の
画面中のどこかに被破砕物の像が表示される。次に操作
者はその画面上において、衝撃波源の焦点マーカ３２と
被破砕物の像を一致させるため、移動モード切換スイッ
チ３６を操作してプローブスライス面基準移動モードに
切り換える。これ以後、操作者が操作パネル３８を操作
してアプリケータ移動のための情報Ｘ，αを与えても、
表示器２８の画面上から被破砕物の像が消失することは
ない。何等かの現象により被破砕物が画面上から消失し
た場合でも、情報Ｙ，βを与えることによりスライス面
と垂直な方向にアブリケータを移動することも可能であ
る。

［発明の効果］ 以上記載したようにこの発明の衝撃波治療装置によれば
、超音波プローブによる断層面像に被破砕物像が表示さ
れると、この状態が検知されて、以後の操作では超音波
プローブによる断層面に沿って衝撃波源及び超音波プロ
ーブが移動されるので、それらの移動行程中常に被破砕
物像を表示でき、被破砕物の位置に対する同定作業が極
めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を概略的に示すブロ
ック図、第２図は第１図に示す実施例の動作を説明する
ための動作説明図、第３図は従来装置の超音波アブリケ
ータを示すブロック図、第４図は従来装置の動作を説明
するための動作説明図、第５図（ａ）乃至（ｄ）は従来
装置のテレビモニタの表示状態を示す図である。 ２０・・・超音波アブリケータ ２１・・・衝撃波トランスジューサ ２２・・・超音波プローブ，２８・・・表示器３０・・
・プローブ位置読取部 ３３・・・プローブ回転角読取部 ３４・・・アブリケータ移動機構 ３５・・・移動機構制御部 ３６・・・移動制御モード切換スイッチ３７・・・プロ
ーブスライス面基準移動／絶対座標移動方向換算部 ８・・・操作パネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体に向けて衝撃波を送波する衝撃波源と、超音
   波ビームを発射する超音波プローブを備え生体内組織の
   断層面像を表示する超音波診断装置と、前記衝撃波源及
   び前記超音波プローブを生体に沿って移動する移動機構
   と、前記衝撃波源からの衝撃波の焦点位置を算出し表示
   する焦点表示装置と、生体内の被破砕物像が表示された
   断層面像が得られた時の前記超音波プローブの状態を検
   出し、この状態での超音波プローブによって得られる断
   層面座標系に沿って前記衝撃波源及び超音波プローブを
   移動し、前記被破砕物像及び前記焦点位置表示を一致さ
   せるように前記移動機構を制御する移動機構制御装置と
   から構成されたことを特徴とする衝撃波治療装置。
2. （２）前記移動制御装置は絶対座標移動モードと超音波
   プローブ断層面基準移動モードとを有し、後者が選択さ
   れたときに断層面基準座標が絶対座標系に換算する機能
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載した衝撃波治
   療装置。