JPH03289952A - 衝撃波治療装置及び温熱治療装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は生体内にある対象治療物例えばガン組織、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。

または、連続超音波を使用してその熱的な作用によりガ
ン組織等を超音波の集束エネルギーで破壊して治療する
温熱治療装置に関するものである。

（従来の技術） 生体内の対象治療物である例えば結石を破壊する超音波
治療装置として特開昭６２−４９８４３号公報に開示さ
れたものがある。この装置の超音波アプリケータは中央
部に所定形状の抜孔を有し、凹面状に形成された治療用
振動子と、この治療用振動子の超音波送受波面側に配置
され超音波伝達媒質である水を満たしたゴム等から成る
水槽と、超音波アプリケータの抜孔に挿通され、この水
槽内の水内に配置されたイメージングプローブとを有し
ている。

この超音波治療装置は、治療用振動子より発生する超音
波として高エネルギのパルス超音波を用いれば、このパ
ルス超音波の集束点でパルス超音波は衝撃波となって結
石を破壊して治療する衝撃波治療装置とすることができ
、また、治療用振動子より発生する超音波を連続的に出
力する連続超音波を用いれば、この連続超音波の集束点
で連続超音波は熱エネルギに変換して結石を治療する温
熱治療装置とすることができる。

上記装置を用いて生体内の結石を破壊する場合には、衝
撃波又は連続超音波の集束点位置を結石等に合わせる必
要がある。以下、これを「焦点位置決め」と称する。こ
の焦点位置決めは、表示部の表示画面上にイメージング
プローブにより収集されたＢモード像データに基づく生
体のＢモード像（断層像）を表示すると共に、衝撃波又
は連続超音波の集束点である焦点位置を示す例えば十字
状の焦点マーカをこのＢモード像に重畳表示し、この焦
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
て行なう。ここでマーカは治療用振動子の凹面によって
幾何学的に定まる焦点位置を示している。また、焦点位
置と治療対象物とを一致させる焦点位置決めは、適宜の
手段により行うようにしている。

またイメージングプローブからの超音波は、生体の深部
方向において減衰率約０．５ｄＢ／ｃｍ／　Ｍ　Ｈｚで
減衰する。このため、イメージングプローブが収集した
Ｂモード像データの利得調整を行わないと、表示部の表
示画面上に表示される生体のＢモード像の輝度は、生体
の深部方向において低下して対象治療物が識別しにくく
なり、焦点位置決めが困難となる。このため通常は、第
８図（ａ）に示すように、体表から深さ方向Ｚ１こ向か
ってＢモード像データの利得か直線的に増大する利得パ
ターンＲ１を用い、深部方向ＺでＢモードの反射波強度
の低下を防ぐようにし、体表から深さ約２０ｃｍまでは
安定した輝度が得られるように利得調整を行っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来装置における輝度の利得調整は、イメ
ージングプローブかゴム膜を介して生体体表に当接した
状態で行われている。

また超音波アプリケータは、重量のあるものであり、超
音波アプリケータの水槽を生体体表に載置する際の安全
性確保のためイメージングプローブを水槽底部のゴム膜
から所定距離能して超音波アプリケータの位置設定が行
われ、Ｂモード撮影もこの状態で行われている。このよ
うにイメージングプローブの超音波送受波面とゴム膜と
の間に超音波伝達媒質が介在する場合は、イメージング
プローブからの超音波は減衰の非常に小さい水を伝搬し
て体表に達するので、イメージングプローブが収集した
Ｂモード像データは、利得パターンＲ１をそのまま用い
たとすると、第９図（ｂ）に示すように、Ｃで示す所（
生体体表近傍）が信号強度■が強（なり過ぎて過飽和状
態となり、体表側の輝度が高くなり過ぎて、対象治療物
と周囲組織との識別が困難となるという問題があった。

そこで本発明は、上記欠点を除去し、輝度劣化の少ない
良好なりモード像を得ることのできる衝撃波治療装置及
び温熱治療装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために第１の発明は、衝撃波発生源
の衝撃波送波側に配置され衝撃波伝達媒質を収容した薄
膜容器を生体体表に載置し、前記衝撃波発生源から前記
生体内の対象治療物に集束する衝撃波を発生して前記対
象治療物を破壊治療する衝撃波治療装置において、前記
衝撃波伝達媒質内で略衝撃波送波方向に移動可能に配置
され前記生体体表から前記対象治療物までの領域を含む
領域の超音波反射データを収集するイメージングプロー
ブと、前記イメージングプローブが収集した超音波反射
データに基づくＢモード像を表示する表示手段と、前記
イメージングプローブの超音波送受波面から生体体表ま
での距離を測定する距離測定手段と、この距離測定手段
により得られた距離情報に基づいて前記表示手段に表示
されるＢモード像の輝度を自動調整する輝度調整手段と
を有することを特徴とするものである。

また第２の発明は、連続超音波発生源の連続超音波送波
側に配置され超音波伝達媒質を収容した薄膜容器を生体
体表に載置し、前記連続超音波発生源から前記生体内の
対象治療物に集束する連続超音波を発生して前記対象治
療物を破壊治療する温熱治療装置において、前記超音波
伝達媒質内で略連続超音波送波方向に移動可能に配置さ
れ前記生体体表から前記対象治療物までの領域を含む領
域の超音波反射データを収集するイメージングプローブ
と、前記イメージングプローブが収集した超音波反射デ
ータに基づくＢモード像を表示する表示手段と、前記イ
メージングプローブの超音波送受波面から生体体表まで
の距離を測定する距離測定手段と、この距離測定手段に
より得られた距離情報に基づいて前記表示手段に表示さ
れるＢモード像の輝度を自動調整する輝度調整手段とを
有することを特徴とするものである。

（作　用） 上記構成の装置の作用を説明する。

第１の発明の装置においては、容器の生体体表への載置
状態において、イメージングプローブか容器の薄膜を介
して生体体表に当接している場合は、イメージングプロ
ーブからの超音波は、生体により減衰する。またイメー
ジングプローブが容器の薄膜から離れ、イメージングプ
ローブの超音波送受波面と容器の薄膜との間に衝撃波伝
達媒質が介在している場合は、イメージングプローブか
らの超音波は、衝撃波伝達媒質と生体とにより減衰する
。

輝度調整手段は、距離測定手段から得られる距離情報が
、例えばイメージングプローブが容器の薄膜を介して生
体体表に当接している状態としての情報である場合は、
生体による減衰のみを考慮して表示手段に表示されるＢ
モード像の輝度を自動調整する。また距離測定手段から
得られる距離情報が、イメージングプローブの超音波送
受波面と容器の薄膜との間に衝撃波伝達媒質か介在して
いる状態としての情報である場合は、生体だけでなく衝
撃波伝達媒質による減衰をも考慮して表示手段に表示さ
れるＢモード像の輝度を自動調整する。

第２の発明の装置においては、容器の生体体表への載置
状態において、イメージングプローブが容器の薄膜を介
して生体体表に当接している場合は、イメージングプロ
ーブからの超音波は、生体により減衰する。またイメー
ジングプローブが容器の薄膜から離れ、イメージングプ
ローブの超音波送受波面と容器の薄膜との間に超音波伝
達媒質が介在している場合は、イメージングプローブか
らの超音波は、超音波伝達媒質と生体とにより減衰する
。

輝度調整手段は、距離測定手段から得られる距離情報が
、例えばイメージングプローブが容器の薄膜を介して生
体体表に当接している状態としての情報である場合は、
生体による減衰のみを考慮して表示手段に表示されるＢ
モード像の輝度を自動調整する。また距離測定手段から
得られる距離情報が、イメージングプローブの超音波送
受波面と容器の薄膜との間に超音波伝達媒質が介在して
いる状態としての情報である場合は、生体だけでなく超
音波伝達媒質による減衰をも考慮して表示手段に表示さ
れるＢモード像の輝度を自動調整する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面を参照して詳述する。

第１図は衝撃波治療装置１の構成ブロック図である。

本装置１は、生体体表Ｐから対象治療物ＰＯまでの領域
を含む領域の超音波反射データ（Ａモード像データ又は
Ｂモード像データ等）を収集する距離測定手段としての
イメージングプローブ２０を備えた衝撃波アプリケータ
１０と、この衝撃波アプリケータ１０の外周に設けられ
アプリケータ１０を移動操作するための操作パネル１８
（第３図参照）と、イメージングプローブ２０を用いて
超音波反射データを収集する撮影系４０と、対象治療物
Ｐｏを破壊するために生体内に集束する衝撃波を発生す
る治療系５０と、衝撃波アプリケータ１０におけるイメ
ージングプローブ２０の相対的位置関係を調整する位置
コントローラ６０と、撮影系４０が収集した超音波反射
データに基づいてＡモード像又はＢモード像等の超音波
像を形成する画像処理部７０と、イメージングプローブ
２０による扇状の音場領域２８として画像処理部７０が
形成したＢモード像と衝撃波２６の集束点３０に対応す
る焦点マーカＭ等を表示するＴＶモニタ等を含む表示部
８０と、治療条件の設定値又は距離測定モード、撮影モ
ード若しくは治療モード等の各種モードの選択を入力す
る操作卓９０と、ＣＰＵ２２を備えこの装置１各部にお
ける各信号の送受信タイミング又は超音波の振幅１周波
数等を制御し、距離測定手段及び輝度調整手段としても
機能するコントローラ１００とを有している。

前記衝撃波アプリケータ１０は、複数の治療用振動子群
１１を凹面状に配置して形成して成る衝撃波発生源とし
ての衝撃波トランスジューサ１２と、衝撃波トランスジ
ューサ１２の中央に設けられた開孔部に挿通してイメー
ジングプローブ２０を軸方向Ｂに移動可能に支持すると
共に、イメージングプローブ２０と衝撃波トランスジュ
ーサ１２との相対位置を検出するポテンショメータ等の
位置検出手段を備えた移動部１３と、衝撃波トランスジ
ューサ１２の衝撃波送波側に配置され内部に衝撃波伝達
媒質としての水Ｗを満たした容器としての水槽１４とを
有している。この水槽１４は、周囲が伸縮自在の蛇腹１
５が形成され、水槽１４の底部１６は水Ｗとほぼ等しい
音響インピーダンスからなる薄膜としている。

前記撮影系４０は、イメージングプローブ２０の先端部
に設けられた複数の振動子２４を順次励振するように作
用するマルチプクレクサ４１と、イメージングプローブ
２０が各モード撮影を行い得るように第１のパルサ４３
からのパルス信号に基づいて励振パルス信号を送信する
送信回路４２と、イメージングプローブ２０からのエコ
ー信号を受信する受信回路４４と、受信回路４４の出力
信号を入力してこれに振幅検波を施してビデオ信号とし
て記憶回路４６の画像メモリ４６ａに送出する信号処理
回路４５とを有している。

前記治療系５０は、衝撃波トランスジューサ１２の治療
用振動子群１１を必要に応じて順次送受信するように作
用するマルチプクレクサ５１と、衝撃波トランスジュー
サ１２が集束点３０で衝撃波２６を発生し得るパルス状
超音波を送波するように第２のパルサ５３からのパルス
信号に基づいて励振パルス信号を送信する送信回路５２
と、衝撃波トランスジューサ１２からのエコー信号を受
信する受信回路５４と、受信回路５４の出力信号を入力
して所定の信号解析を行う信号解析回路５５とを有して
いる。

第２図は操作卓９０の操作盤面の平面図を示すものであ
る。

操作卓９０は、特性の異なる各種イメージングプローブ
の選択スイッチ９０ａ、オペレータが選択できるファン
クションスイッチ９０ｂ、各種モードを選択するモード
選択スイッチ９０ｄ、Ｂモード撮影条件設定スイッチ９
０ｅ、Ａモード撮影条件設定スイッチ９０ｆ、英字を含
むキーボード９０ｇ等の各種のスイッチ類が配置されて
いる。

第３図は衝撃波アプリケータ１０を移動操作するための
操作パネル１８の操作盤面の平面図を示すものである。

操作パネル１８は、衝撃波アプリケータ１０を傾斜動さ
せるためのジョイスティック１８ａと、衝撃波アプリケ
ータ１０を水平移動させるためのジョイスティック１８
ｂと、衝撃波アプリケータ１０を垂直移動させるための
ジョイスティック１８ｃと、衝撃波アプリケータ１０の
水槽１４内の水Ｗを出し入れするためのスイッチ１８ｅ
等を備えている。

また前記記憶回路４６は、前記画像メモリ４６ａの他に
利得データメモリ４６ｂを備え、この利得データメモリ
４６ｂに各種の利得パターン情報Ｒ０乃至Ｒ３を記憶す
るようにしている。また画像メモリ４６ａには、イメー
ジングプローブ２０が収集した超音波反射データ以外に
表示部８０のＴＶモニタに表示されるＢモード像に衝撃
波の集束点３０に対応する位置に重畳表示される焦点マ
ーカＭ情報を記憶している。

次に利得データメモリ４６ｂに記憶されるパターン情報
Ｒ工乃至Ｒ９について第４図乃至第８図を参照して説明
する。

第４図乃至第５図は衝撃波アプリケータ１０の生体体表
Ｐへの載置状態を示す断面図、第６図（ａ）、第７図（
ａ）、第８図（ａ）は、利得データメモリ４６ｂが記憶
している利得パターン情報Ｒ１乃至Ｒ３を示す図、第６
図（ｂ）、第７図（ｂ）、第８図（ｂ）は、生体深部方
向ＺにおけるＡモード像データの信号強度Ｉを示す図で
ある。

ＣＰＵ２２は、Ａモード撮影を選択して利得データメモ
リ４６ｂが記憶しているパターン情報Ｒ１乃至Ｒ３の内
、第６図（ａ）に示すように、イメージングプローブ２
０の超音波反射データの利得が緩やかに増大するパター
ン情報Ｒ２を選択する。このパターン情報Ｒ２を選択す
ることによって、従来例装置で見られた第９図（ｂ）に
示すノイズ（ゴース））Ｗｎの出力レベルを小さいもの
とし、このノイズＷｎの影響のない精度の高い距離測定
かできるようにしている。すなわちＣＰＵ２２は、第６
図（ｂ）のＡモード像に示すようにノイズＷｎの出力レ
ベルを小さくシ、このノイズＷｎの出力レベルより高い
スレッショルドレベルｒｔでイメージングプローブ２０
の超音波送受波面２４ａと生体体表Ｐまでの距離Ｓ１を
測定する。

次に得られた距離情報Ｓ１に基づいて、イメージングプ
ローブ２０の超音波送受波面２４ａと底部１６との間に
水Ｗが距離８１分介在していることを知る。そして、利
得データメモリ４６ｂより第７図（ａ）に示すパターン
情報Ｒ３を検索し、距離Ｓｘを８１とするパターン情報
Ｒ３に変換し、このパターン情報Ｒ３′に基づいて撮影
系４０を制御してＢモード像データを収集し、表示部８
０を制御して深部方向Ｚで輝度劣化の少ないＢモード像
を表示部８０のＴＶモニタに表示するようにしている。

また、イメージングプローブ２０の超音波送受波面２４
ａが水槽１４の底部１６を介して生体体表Ｐに当接して
いる場合は、ＣＰＵ２２は、この距離情報Ｓ２に基づい
て、利得データメモリ４６ｂより第８図（ａ）に示すパ
ターン情報Ｒ１を検索し、このパターン情報Ｒ１に基づ
いて前述したように撮影系４０及び表示部８ｏを制御し
、輝度劣化の少ないＢモード像を表示部８ｏのＴＶモニ
タに表示するようにしている。

次に上記構成の実施例装置１の作用を説明する。

まずオペレータは、保持機構操作パネル１８のジョイス
ティック１８ａ乃至１８ｃを操作して、衝撃波アプリケ
ータ１０の水槽１４を生体体表Ｐに載置する。

ＣＰＵ２２は、距離測定処理を実行して前述したように
距離情報を得る。

ＣＰＵ２２は、この距離情報に基づいて記憶回路４６の
利得データメモリ４６ｂより所定の利得パターン情報を
検索する。

続いてＣＰＵ２２は、オペレータによる操作卓９０のモ
ード選択スイッチ９０ｄのＢモード撮影の選択を待って
、距離測定において利得データメモリ４６ｂより検索し
た利得パターン情報に基づくＢモード撮影を各部を制御
して実行する。

そしてＣＰＵ２２は、表示部８０のＴＶモニタに、深部
方向Ｚに輝度劣化の少ない良好なりモード像を表示する
。

次にオペレータは、表示部８０のＴＶモニタに表示され
たＢモード像中に対象治療物ＰＯが抽出されている場合
は、操作パネル１８のジョイスティック１８ａ乃至１８
ｃを操作してこの対象治療物ＰＯに焦点マーカＭが一致
するように衝撃波アプリケータ１０を移動する。操作卓
９０のモード選択スイッチ９０ｄを操作して治療モード
を選択する。

このように、上記実施例装置１によれば、治療を行う前
にイメージングプローブと体表との距離情報を求め、そ
の距離情報に応じて利得パターンを選択するようにして
いるので、深部方向に輝度劣化の少ない良好なりモード
像を得ることができる。このため焦点位置決めが確実に
行え対象治療物Ｐｏと周囲組織との識別が容易に行える
衝撃波治療装置を提供することができる。

また自動で輝度調整が行われるのでオペレータが輝度調
整をする手間が省は撮影治療効率の向上が図れる。

本発明は、上述した実施例に限定されず、その要旨を変
更しない範囲で種々に変形実施できる。

例えば、第１図に示す実施例装置１は、治療系５０の第
２のパルサ５３を、衝撃波トランスジューサ１２の治療
用振動子群１１より連結超音波を発生するものとするこ
とにより、連続超音波を対象治療物ＰＯに集束してこの
集束した熱エネルギーで対象治療物Ｐｏを破壊して治療
する温熱治療装置としてもよい。また距離測定手段とし
て、イメージングプローブによるＡモード像データに基
づくものとしたが、光学的手段により距離測定を行うよ
うにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した第１の発明及び第２の発明によれば、距離
測定手段によりイメージングプローブの超音波送受波面
から生体体表までの距離を測定し、得られた距離情報に
基づいて輝度調整手段により表示手段に表示されるＢモ
ード像の輝度を自動調整するようにしているので、輝度
劣化の少ない良好なりモード像を得ることのできる衝撃
波治療装置及び温熱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図は本発明の一実施例装置の構成ブロック図、第２
図はこの装置の操作卓の操作盤面の平面図、第３図はこ
の装置の操作パネルの操作盤面の平面図、第４図乃至第
５図はこの装置の衝撃波アプリケータの生体体表への載
置状態を示す断面図、第６図（ａ）、第７図（ａ）及び
第８図（ａ）は利得データメモリが記憶している利得デ
ータを示す図、第６図（ｂ）、第７図（ｂ）及び第８図
（ｂ）は生体深部方向におけるＡモード像データの信号
強度を示す図、第９図（ａ）は従来例装置の利得データ
メモリか記憶している利得データを示す図、第９図（ｂ
）は従来例装置の生体深部方向におけるＡモード像デー
タの信号強度を示す図である。 １・・・衝撃波治療装置、 １２・・・衝撃波トランスジューサ （衝撃波発生源）、 １４・・・水槽（容器）、　１６・・・底部（薄膜）、
２０・・・イメージングプローブ（距離測定手段）、３
０・・・集束点、　８０・・・表示部、１００・・・コ
ントローラ （距離測定手段、輝度調整手段）、 Ｐ・・・生体体表、　Ｓｌ、Ｓ２．Ｓｘ・・・距離情報
、Ｗ・・・水 （衝撃波伝達媒質） 第 図 第 ７ 図 第 図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）衝撃波発生源の衝撃波送波側に配置され衝撃波伝
   達媒質を収容した薄膜容器を生体体表に載置し、前記衝
   撃波発生源から前記生体内の対象治療物に集束する衝撃
   波を発生して前記対象治療物を破壊治療する衝撃波治療
   装置において、前記衝撃波伝達媒質内で略衝撃波送波方
   向に移動可能に配置され前記生体体表から前記対象治療
   物までの領域を含む領域の超音波反射データを収集する
   イメージングプローブと、前記イメージングプローブが
   収集した超音波反射データに基づくＢモード像を表示す
   る表示手段と、前記イメージングプローブの超音波送受
   波面から生体体表までの距離を測定する距離測定手段と
   、この距離測定手段により得られた距離情報に基づいて
   前記表示手段に表示されるＢモード像の輝度を自動調整
   する輝度調整手段とを有することを特徴とする衝撃波治
   療装置。
2. （２）前記距離測定手段は、イメージングプローブによ
   り収集されたＡモード像データに基づくものとする請求
   項１記載の衝撃波治療装置。
3. （３）前記輝度調整手段は、体表から深さ方向に向かっ
   て超音波反射データの利得が直線的に増大する利得パタ
   ーンに基づくものとする請求項１又は２記載の衝撃波治
   療装置。
4. （４）連続超音波発生源の連続超音波送波側に配置され
   超音波伝達媒質を収容した薄膜容器を生体体表に載置し
   、前記連続超音波発生源から前記生体内の対象治療物に
   集束する連続超音波を発生して前記対象治療物を破壊治
   療する温熱治療装置において、前記超音波伝達媒質内で
   略連続超音波送波方向に移動可能に配置され前記生体体
   表から前記対象治療物までの領域を含む領域の超音波反
   射データを収集するイメージングプローブと、前記イメ
   ージングプローブが収集した超音波反射データに基づく
   Ｂモード像を表示する表示手段と、前記イメージングプ
   ローブの超音波送受波面から生体体表までの距離を測定
   する距離測定手段と、この距離測定手段により得られた
   距離情報に基づいて前記表示手段に表示されるＢモード
   像の輝度を自動調整する輝度調整手段とを有することを
   特徴とする温熱治療装置。
5. （５）前記距離測定手段は、イメージングプローブによ
   り収集されたＡモード像データに基づくものとする請求
   項４記載の温熱治療装置。
6. （６）前記輝度調整手段は、体表から深さ方向に向かっ
   て超音波反射データの利得が直線的に増大する利得パタ
   ーンに基づくものとする請求項４又は５記載の温熱治療
   装置。