JPH0375051A - Calculus crushing device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To high accurately decide the agreement between the focus of a piezoelectric element and the location of a calculus by properly setting a time gate for a sound speed difference between coupling fluid in an applicator and the living body and for a change of depth of the calculus. CONSTITUTION:An imaging ultrasonic probe 8 is insertion-arranged in the central part of a piezoelectric element 3 with an ultrasonic wave transmitted into the body of a patient 6 through the probe 8, and by receiving a reflected wave of the transmitted ultrasonic wave, an ultrasonic picture is displayed on a CRT display 18. A time gate, before a treatment start switch 14 is pressed, is wide set, and a start address A of a memory 16, corresponding to the start timing, is always fixed. Now in the case of a calculus 7 assumed in a shallow position, a distance for propagating coupling fluid 5 is increased, and the maximum position P' of a reflected wave signal is also displaced. A start address B' and an end address C' of the memory 16 are displaced to the rear by the amount of the maximum position P' displaced. Thus by variably setting the time gate, positioning accuracy of the depth direction of a focus to a location of the calculus can be more enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は結石を破砕治療する結石破砕装置に係り、特
にピエゾ素子を用いて結石に衝撃波を照射する結石破砕
装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a stone crushing device that crushes and treats stones, and particularly relates to a stone crushing device that uses a piezo element to irradiate shock waves to stones.

（従来の技術） 近年、主に腎結石の治療において、衝撃波を体外から照
射して無侵襲的に結石を破砕治療する方法が広く用いら
れるようになってきた。衝撃波を発生する手段としては
、水中放電、電磁誘導、微小爆発、ピエゾ素子などが提
案されている。これらのうち、特開昭８０−１４５１３
１号公報などに記載されたピエゾ素子を用いる方法は、
消耗品がない、衝撃波強度を任意にコントロールできる
など優れた特徴を有している。また、ピエゾ素子を用い
ると焦点領域からの反射波を受信することも可能となる
。(Prior Art) In recent years, a method of non-invasively crushing stones by irradiating shock waves from outside the body has been widely used mainly in the treatment of kidney stones. As means for generating shock waves, underwater discharge, electromagnetic induction, micro-explosion, piezo elements, etc. have been proposed. Among these, JP-A-80-14513
The method using a piezo element described in Publication No. 1 etc. is as follows.
It has excellent features such as no consumables and the ability to control the shock wave intensity arbitrarily. Furthermore, if a piezo element is used, it is also possible to receive reflected waves from the focal region.

そこで、例えば特開昭８０−１９１２５０号公報、特願
昭８１−１４９５６２号公報においては、ピエゾ素子か
ら衝撃波を発射する直前に、衝撃波より弱い超音波を送
信してその反射波強度を検出し、比較的強い反射波がか
えって来た場合は、ピエゾ素子の焦点と結石部位が一致
していると判断して衝撃波を発射する技術が記載されて
いる。これにより結石以外の正常組織に誤って衝撃波を
照射することなく治療が行なうことが可能となり、副作
用の低減と、破砕効率の向上を図ることができる。Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 80-191250 and Japanese Patent Application No. 81-149562, immediately before emitting a shock wave from a piezo element, an ultrasonic wave weaker than the shock wave is transmitted and the intensity of the reflected wave is detected. A technique is described in which, if a relatively strong reflected wave is returned, it is determined that the focus of the piezo element matches the stone site, and a shock wave is emitted. This makes it possible to perform treatment without erroneously irradiating shock waves to normal tissues other than stones, thereby reducing side effects and improving fragmentation efficiency.

ところで、特願昭８１−１４９５６２号公報に記載され
た構成で反射波強度を実測すると、焦点サイズ（半値幅
）が２Ｘ１９ｍｍの音場を有するピエゾ素子を用いた場
合、直径１１關のモデル結石に対する焦点横方向での検
出能は約５１１Ｉ１１（反射波ピークの半値幅）と、極
めて高精度である。これに対して、焦点奥行き方向での
検出能は約３０關と粗いので、単純に反射波のピーク値
を検出してもピエゾ素子の焦点と結石部位との一致を正
確に判定できない。その対策として、反射波のＲＦ信号
に対して結石の深さに対応した時間ゲートを掛け、焦点
の近傍からの反射波のみを抽出してから、反射波の振幅
のピーク値を検出する方法が考案されている。しかし、
この方法は次のような問題がある。By the way, when the reflected wave intensity was actually measured using the configuration described in Japanese Patent Application No. 81-149562, it was found that when a piezo element having a sound field with a focus size (half width) of 2 x 19 mm is used, the intensity of reflected waves for a model stone with a diameter of 11 mm is The detection ability in the horizontal direction of the focal point is approximately 511I11 (half width of the reflected wave peak), which is extremely high precision. On the other hand, since the detection ability in the focal depth direction is as rough as about 30 degrees, it is not possible to accurately determine whether the focal point of the piezo element matches the calculus site simply by detecting the peak value of the reflected wave. As a countermeasure, there is a method that applies a time gate corresponding to the depth of the stone to the RF signal of the reflected wave, extracts only the reflected wave from the vicinity of the focal point, and then detects the peak value of the amplitude of the reflected wave. It has been devised. but,
This method has the following problems.

第６図に示すように、一般にはアプリケータ内のカップ
リング液２１と生体２２内とでは音速ＣＩ、Ｃ２が異な
るため、両者の境界で超音波の屈折が起こる。また、第
６図と第７図のように結石２３の深さが異なると、カッ
プリング液２１と生体２２内の伝搬距離に差が生じる。As shown in FIG. 6, since the sound velocities CI and C2 generally differ between the coupling liquid 21 in the applicator and the inside of the living body 22, refraction of ultrasonic waves occurs at the boundary between the two. Further, if the depth of the calculus 23 differs as shown in FIGS. 6 and 7, a difference occurs in the propagation distance between the coupling liquid 21 and the living body 22.

このような超音波の屈折状態の変化や結石部位の深さの
変化があると、反射波のピーク値が受信されるタイミン
グが変化してしまう。従って、時間ゲートの幅が狭いと
反射波のピーク値が検出されず、焦点と結石部位の一致
を判定できなくなることがある。また、時間ゲートの幅
を広くとると、焦点から離れた部位より大きな反射波が
かえってきた場合、焦点と結石部位が一致したと判定し
てしまうおそれがある。If there is a change in the refraction state of the ultrasonic wave or a change in the depth of the stone site, the timing at which the peak value of the reflected wave is received changes. Therefore, if the width of the time gate is narrow, the peak value of the reflected wave may not be detected, and it may become impossible to determine whether the focal point and the stone site match. Furthermore, if the width of the time gate is set wide, there is a risk that if a larger reflected wave is returned from a region farther away from the focal point, it may be determined that the focal point and the calculus region coincide.

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、従来の技術ではアプリケータ内のカッ
プリング液と生体との音速差や結石の深さの変化などの
影響により、一定の時間ゲートではピエゾ素子の焦点近
傍の反射波のピーク値を検出することが難しく、焦点と
結石部位との一致を正しく判定することができないとい
う問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional technology, due to the influence of the sound speed difference between the coupling liquid in the applicator and the living body, the change in the depth of the stone, etc. There was a problem in that it was difficult to detect the peak value of the reflected wave near the focal point, and it was impossible to correctly determine whether the focal point and the stone site were coincident.

この発明は、アプリケータ内のカップリング液と生体と
の音速差や、結石の深さの変化に対して、時間ゲートを
適切に設定し、ピエゾ素子の焦点と結石部位との一致を
高精度に判定でき、副作用が少なく、破砕効率の高い結
石破砕装置を提供することを目的とする。This invention appropriately sets the time gate in response to the sound speed difference between the coupling liquid in the applicator and the living body, and changes in the depth of the stone, and matches the focus of the piezo element with the stone site with high precision. It is an object of the present invention to provide a stone crushing device that can be used for stone crushing, has few side effects, and has high crushing efficiency.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の結石破砕装置は、ピエゾ素子に駆動電圧とし
て衝撃波を発生するための高電圧とこれより低い低電圧
とを選択的に印加する駆動電圧印加手段と、ピエゾ素子
に低電圧が印加された時の体内からの反射波信号を記録
する手段と、反射波信号のピーク値とその発生タイミン
グを検出する第１のピーク検出手段と、第１のピーク検
出手段により検出されたピーク値の発生タイミングに従
い時間ゲートを設定する手段と、設定された時間ゲート
内での反射波信号のピーク値を検出する第２のピーク検
出手段と、第２のピーク検出手段により検出されたピー
ク値と所定の閾値とを比較し、大小関係を判定する手段
と、第２のピーク検出手段により検出されたピーク値が
閾値以上と判定された時、ピエゾ素子に印加される駆動
電圧を高電圧に切替える手段とを有することを特徴とす
る。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The stone crushing device of the present invention has a driving method that selectively applies a high voltage for generating a shock wave and a lower low voltage to a piezo element as a driving voltage. a voltage applying means; a means for recording a reflected wave signal from within the body when a low voltage is applied to the piezo element; a first peak detecting means for detecting a peak value of the reflected wave signal and its generation timing; means for setting a time gate according to the generation timing of the peak value detected by the first peak detection means; second peak detection means for detecting the peak value of the reflected wave signal within the set time gate; means for comparing the peak value detected by the second peak detection means with a predetermined threshold value and determining the magnitude relationship; and means for switching the drive voltage applied to the drive voltage to a high voltage.

（作用） ピエゾ素子は、通常は低電圧で駆動されて弱い超音波を
患者体内に照射している。この状態で反射波信号がピエ
ゾ素子で受信され例えばメモリに記録される。この記録
された反射波信号のピーク値（振幅最大値）とその発生
タイミングが検出される。この検出には反射波信号の全
区間の波形を対象にしてもよいが、予めピエゾ素子の焦
点近傍に設定されている第１の時間ゲート内の波形のみ
を対象にした方が望ましい。(Operation) A piezo element is normally driven at a low voltage to irradiate weak ultrasonic waves into a patient's body. In this state, the reflected wave signal is received by the piezo element and recorded in, for example, a memory. The peak value (maximum amplitude value) of this recorded reflected wave signal and its generation timing are detected. This detection may target the waveform of the entire period of the reflected wave signal, but it is preferable to target only the waveform within the first time gate set in advance near the focal point of the piezo element.

ここで、操作者が反射波信号のピーク値の大小をデイス
プレィ上で確認しながら焦点と結石の位置の合わせを行
ない、例えばスイッチ操作により時間ゲート設定の指示
を行なう。この指示により反射波信号のピーク値の発生
タイミングが検出され、このタイミングに従って第１の
時間ゲートより短い第２の時間ゲートか設定される。以
後、設定された第２の時間ゲート内の反射波信号のピー
ク値が検出され、これが閾値以上になった時ピエゾ素子
の駆動電圧が高電圧に切替えられ、破砕用衝撃波が発射
される。Here, the operator aligns the focus and the stone while checking the magnitude of the peak value of the reflected wave signal on the display, and instructs the time gate setting by operating a switch, for example. Based on this instruction, the timing of occurrence of the peak value of the reflected wave signal is detected, and a second time gate shorter than the first time gate is set according to this timing. Thereafter, the peak value of the reflected wave signal within the set second time gate is detected, and when the peak value exceeds the threshold value, the driving voltage of the piezo element is switched to a high voltage, and a crushing shock wave is emitted.

これによりアプリケータ内カツプリング液の音速や、結
石の体内深度に影響されずに適確な時間ゲートが設定さ
れるため、ピエゾ素子の焦点と結石部位との一致が高精
度に判定される。As a result, an appropriate time gate is set without being affected by the sound velocity of the coupling liquid in the applicator or the depth of the stone in the body, so the coincidence of the focus of the piezo element and the stone site can be determined with high precision.

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１
図はこの発明の一実施例の結石破砕装置の構成図を示す
。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1st
The figure shows a configuration diagram of a stone crushing device according to an embodiment of the present invention.

第１図において、治療用アプリケータ１は支持体２と、
支持体２に支持され、同心円状に配列された複数のリン
グ状ピエゾ索子３と、ピエゾ素子３の前面部に取付けら
れ、内部にカップリング液（例えば水）５を収容した水
袋４とを主体として構成されている。ピエゾ素子２は全
体として球殻状をなし、患者６の体内の結石７を破砕治
療するための衝撃波および位置決めのための超音波を結
石部位に向けて集束して照射することが可能である。In FIG. 1, a therapeutic applicator 1 has a support 2;
A plurality of ring-shaped piezo cords 3 supported by a support body 2 and arranged concentrically; and a water bag 4 attached to the front surface of the piezo element 3 and containing a coupling liquid (for example, water) 5 inside. It is mainly composed of. The piezo element 2 has a spherical shell shape as a whole, and is capable of converging and irradiating shock waves for crushing and treating a stone 7 in the body of a patient 6 and ultrasonic waves for positioning toward the stone site.

また、本実施例ではピエゾ素子３の中央部にイメージン
グ用超音波プローブ８が挿入配置されている。超音波プ
ローブ８に接続されたイメージング装置９は、プローブ
８を介して患者６の体内に超音波を送信し、その反射波
を受信することにより、超音波画像（例えばＢモード断
層像）をＣＲＴデイスプレィ１８上に表示するものであ
る。このイメージング装置９の構成は超音波診断装置な
どで実用化されている超音波画像装置と同様であるため
、詳細な説明は省略する。Further, in this embodiment, an imaging ultrasonic probe 8 is inserted into the center of the piezo element 3. An imaging device 9 connected to the ultrasound probe 8 transmits ultrasound waves into the body of the patient 6 via the probe 8 and receives the reflected waves, thereby converting an ultrasound image (for example, a B-mode tomographic image) into a CRT image. It is displayed on the display 18. The configuration of this imaging device 9 is similar to an ultrasonic imaging device that is put into practical use as an ultrasonic diagnostic device, so a detailed explanation will be omitted.

ピエゾ索子３にはスイッチ１ｏを介して高電圧駆動回路
１１及び低電圧駆動回路１２が選択的に接続される。ス
イッチ１０．高電圧駆動回路１１及び低電圧駆動回路１
２は図では１組であるが、ピエゾ素子３が複数に分割さ
れている場合は、それぞれのピエゾ素子に対応して複数
組設けられる。また、ピエゾ素子３で受信された反射波
信号はスイッチ１０を介してＡ／Ｄ変換器１３に入力さ
れ、適当なビット数のディジタル信号に変換された後、
ＣＰＵ　（中央演算処理装置）１５に取込まれる。ＣＰ
Ｕ１５はハンドセットに組込まれた治療開始スイッチ１
４及びキーボード１７からの指令に従って、スイッチ１
０、高電圧駆動回路１１、低電圧駆動回路１２、メモリ
１６及びＣＲＴデイスプレィ１８を制御する。A high voltage drive circuit 11 and a low voltage drive circuit 12 are selectively connected to the piezo probe 3 via a switch 1o. Switch 10. High voltage drive circuit 11 and low voltage drive circuit 1
2 is one set in the figure, but if the piezo element 3 is divided into a plurality of parts, a plurality of sets are provided corresponding to each piezo element. Further, the reflected wave signal received by the piezo element 3 is input to the A/D converter 13 via the switch 10, and after being converted into a digital signal with an appropriate number of bits,
It is taken into CPU (central processing unit) 15. C.P.
U15 is a treatment start switch 1 built into the handset.
4 and the command from the keyboard 17, switch 1
0, high voltage drive circuit 11, low voltage drive circuit 12, memory 16 and CRT display 18 are controlled.

次に、第２図のフローチャートを参照して本装置の動作
を説明する。装置を起動すると、まずＣＰＵ１５からの
制御によりスイッチ１０が低電圧駆動回路１２側に切替
えられるとともに、ＣＰＵＩ　５から低電圧駆動回路１
２にタイミング信号が供給される。これによりピエゾ素
子３から弱い超音波が発射され、患者６の体内に照射さ
れる（ステップ８５）。この弱い超音波が照射されたと
きの患者６の体内からの反射波は、超音波を発射したピ
エゾ素子と同じピエゾ素子により受信されてＲＦ倍信号
反射波信号）となり、Ａ／Ｄ変換器１０を介してＣＰＵ
１５に取込まれた後、メモリ１６に記録される（ステッ
プＳ２）。メモリ１６においては、反射波信号の受信タ
イミング（受信時刻）に対応して書込みアドレスがイン
クリメントされることにより、反射波信号の振幅と受信
タイミングとが対応付けられて記録される。Next, the operation of this apparatus will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. When the device is started, the switch 10 is first switched to the low voltage drive circuit 12 side under control from the CPU 15, and the low voltage drive circuit 1 is switched from the CPU 5 to the low voltage drive circuit 12 side.
2 is supplied with a timing signal. As a result, weak ultrasonic waves are emitted from the piezo element 3 and irradiated into the body of the patient 6 (step 85). The reflected wave from the body of the patient 6 when this weak ultrasound is irradiated is received by the same piezo element that emitted the ultrasound and becomes an RF multiplied signal (reflected wave signal), which is sent to the A/D converter 10. CPU via
15, and then recorded in the memory 16 (step S2). In the memory 16, the amplitude of the reflected wave signal and the reception timing are recorded in association with each other by incrementing the write address in accordance with the reception timing (reception time) of the reflected wave signal.

次に、ステップＳ３において治療開始スイッチ１４が押
されたかどうかが調べられ、押されていない場合はステ
ップＳ４に移る。ステップＳ４では、ＣＰＵ１５におい
てキーボード１７により予め設定された比較的広い第１
の時間ゲート（例えば深さ方向の寸法−３０＋ａｍに対
応する４０μｓ幅のゲート）に従い、該時間ゲート内に
対応するメモリ１６のアドレスのデータが検索され、ピ
ーク値（振幅の最大値）と、このピーク値の発生タイミ
ング（受信タイミング）が検出される。また、このとき
ＣＰＵ１５の制御により、該ピーク値がＣＲＴデイスプ
レィ１８上で表示される。Next, in step S3, it is checked whether the treatment start switch 14 has been pressed, and if it has not been pressed, the process moves to step S4. In step S4, the CPU 15 selects a relatively wide first
According to the time gate (for example, a 40 μs wide gate corresponding to the depth dimension -30+am), the data at the address of the memory 16 corresponding to the time gate is searched, and the peak value (maximum value of amplitude) and this The generation timing (reception timing) of the peak value is detected. Further, at this time, the peak value is displayed on the CRT display 18 under the control of the CPU 15.

操作者はこうしてＣＲＴデイスプレィ１８上に表示され
たピーク値と、超音波画像を見ながら、アプリケータ１
の位置を調整し、ピエゾ素子３の焦点と結石７の位置合
わせを行なう（ステップ８５）。この位置合わせの終了
後、操作者が治療開始スイッチ１４を押すと、ＣＰＵ１
５は次のタイミング信号によってメモリ１６に記録され
る反射波信号のピーク値と、そのピーク値が書込まれて
いるメモリ１６上のアドレス（これはピーク値の発生タ
イミングに対応する）とを検出し、予めキーボード１７
を介して入力された比較的狭い第２の時間ゲート（例え
ば深さ方向の寸法−５ｍ＋＊に対応する６μｓ幅のゲー
ト）をピーク値の前後に設定する（ステップ８５）。The operator operates the applicator 1 while viewing the peak value displayed on the CRT display 18 and the ultrasound image.
The focus of the piezo element 3 and the stone 7 are aligned (step 85). After completing this positioning, when the operator presses the treatment start switch 14, the CPU 1
5 detects the peak value of the reflected wave signal recorded in the memory 16 by the next timing signal and the address on the memory 16 where the peak value is written (this corresponds to the generation timing of the peak value). and then press keyboard 17 in advance.
A relatively narrow second time gate (for example, a gate with a width of 6 μs corresponding to the dimension in the depth direction of −5 m+*) is set before and after the peak value (step 85).

以後は、この第２の時間ゲートに対応するアドレスの範
囲内でピーク値を検出し、ＣＲＴデイスプレィ１８上に
表示する（ステップ８７）。Thereafter, a peak value is detected within the address range corresponding to this second time gate and displayed on the CRT display 18 (step 87).

次に、ＣＰＵ１５はステップＳ８で第２の時間ゲート内
のピーク値と、予めキーボード１７を介して入力された
閾値とを比較して大小関係を判定し、ピーク値が閾値以
上ならばスイッチ１０を高電圧駆動回路１１側に切替え
て、次のタイミング信号で強力な衝撃波をピエゾ索子３
から発射させて、結石７に照射する（ステップＳ９）。Next, in step S8, the CPU 15 compares the peak value within the second time gate with a threshold value inputted in advance via the keyboard 17 to determine the magnitude relationship, and if the peak value is equal to or greater than the threshold value, switches the switch 10. Switch to the high voltage drive circuit 11 side and send a strong shock wave to the piezo cord 3 with the next timing signal.
The light is emitted from the source to irradiate the stone 7 (step S9).

また、ピーク値が閾値に満たなければステップＳ１に戻
って、再度弱い超音波の照射を繰り返す。Moreover, if the peak value is less than the threshold value, the process returns to step S1 and the weak ultrasonic wave irradiation is repeated again.

通常、結石は１０００〜２０００シヨツト程度の衝撃波
照射で破砕されるが、超音波画像上で破砕が確認された
ら、操作者は治療開始スイッチ１４を再度押す。この治
療開始スイッチ１４の再操作により、ＣＰＵＩ　５はス
イッチ１０を低電圧駆動回路１２に切替えて固定し、広
い第２の時間ゲートでの反射波め強度測定に戻る。Normally, a stone is crushed by shock wave irradiation of about 1,000 to 2,000 shots, but when the crushing is confirmed on the ultrasonic image, the operator presses the treatment start switch 14 again. By operating the treatment start switch 14 again, the CPUI 5 switches and fixes the switch 10 to the low voltage drive circuit 12, and returns to measuring the reflected wave intensity at the wide second time gate.

第３図〜第５図は、上記の動作と第１及び第２の時間ゲ
ートの関係を示したタイミングチャ−トである。各図の
（ａ）は反射波信号、（ｂ）は時間ゲートを表わし、横
軸は時間軸（メモリ１６上ではアドレスに対応する）を
表わす。第３図は治療開始スイッチ１４を押す前の図で
あり、時間ゲートは広く設定され（第１の時間ゲート）
、その時間ゲートの開始タイミングに対応するメモリ１
６のスタートアドレスＡは常に固定である。第４図は治
療′開始スイッチ１４を押した直後の図であり、最大位
置（ピーク値の発生タイミング）Ｐを基に、第２の時間
ゲート、すなわちメモリ１６のスタートアドレスＢとエ
ンドアドレスＣが決められる。再度、治療開始スイッチ
１４を押すと、第３図の状態に戻る。3 to 5 are timing charts showing the relationship between the above operations and the first and second time gates. In each figure, (a) represents a reflected wave signal, (b) represents a time gate, and the horizontal axis represents a time axis (corresponding to an address on the memory 16). FIG. 3 is a diagram before pressing the treatment start switch 14, and the time gate is set wide (first time gate).
, memory 1 corresponding to the start timing of the time gate.
The start address A of 6 is always fixed. FIG. 4 is a diagram immediately after pressing the treatment' start switch 14, and the second time gate, that is, the start address B and end address C of the memory 16, is set based on the maximum position (timing of occurrence of peak value) P. It can be decided. When the treatment start switch 14 is pressed again, the state returns to the state shown in FIG. 3.

また、仮に結石７の位置が浅い場合は、カップリング液
５を伝搬する距離が長くなる。一般に生体内の音速は１
５４０ｍ　／　ｓｅｅといわれており、３６℃の水の方
が１５２０ｍ　／　ｓｅｅと音速が遅いため、反射波が
受信されるタイミングは第５図のように遅くなり、反射
波信号の最大位置Ｐ′　もずれる。Moreover, if the calculus 7 is located shallowly, the distance over which the coupling liquid 5 is propagated becomes longer. Generally, the speed of sound in a living body is 1
540 m/see, and water at 36°C has a slower sound speed of 1520 m/see, so the timing at which the reflected wave is received is delayed as shown in Figure 5, and the maximum position P' of the reflected wave signal is also It shifts.

この場合、本実施例に従えば、最大位置Ｐ′がずれた分
だけ、第２の時間ゲートであるメモリ１６のスタートア
ドレスＢ′　とエンドアドレスＣ′が後ろにずれること
になる。このように時間ゲートを可変にすることにより
、焦点と結石部位との奥行き方向の位置合わせ精度をよ
り高くすることが可能となる。In this case, according to this embodiment, the start address B' and end address C' of the memory 16, which is the second time gate, are shifted backward by the amount that the maximum position P' is shifted. By making the time gate variable in this way, it is possible to further improve the accuracy of positioning the focal point and the stone site in the depth direction.

この発明は、上記実施例以外に種々変形して実施が可能
である。例えば実施例では治療開始スイッチ１４に時間
ゲートの設定動作を開始させる機能を持たせたが、時間
ゲート設定動作を開始させるスイッチを別に設ｊすでも
良い。さらに、時間ゲートの設定動作を開始させるため
のスイッチ動作が手動でなく、自動的に行なわれても構
わない。This invention can be implemented with various modifications other than the embodiments described above. For example, in the embodiment, the treatment start switch 14 has the function of starting the time gate setting operation, but a separate switch for starting the time gate setting operation may be provided. Further, the switch operation for starting the time gate setting operation may be performed automatically instead of manually.

また、時間ゲートの設定方法については、短形以外の重
み関数を掛けても良い。Furthermore, as for the method of setting the time gate, a weighting function other than the rectangle may be applied.

〔発明の効果］ この発明によれば、結石の深さの違いや、音速の差によ
る衝撃波の屈折などによらず、高い精度でピエゾ素子の
焦点と結石部位との一致を検出でき、副作用が少なく破
砕効率の高い結石破砕装置を提供するここができる。[Effects of the Invention] According to the present invention, the coincidence between the focus of the piezo element and the stone site can be detected with high accuracy regardless of the difference in the depth of the stone or the refraction of the shock wave due to the difference in the speed of sound, and there are no side effects. This makes it possible to provide a stone crushing device with high crushing efficiency.

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

第１図はこの発明の一実施例に係る結石破砕装置の構成
図、第２図は同実施例の動作を説明するための治療手順
を示すフローチャート、第３図、第４図及び第５図は同
実施例における反射波信号と第１及び第２の時間ゲート
との関係を示すタイムチャート、第６及び第７図は結石
の深度が異なる場合の衝撃波の屈折を模式的に示す図で
ある。 １・・・アプリケータ ２・・・支持体 ３・・・ピエゾ素子 ４・・・氷袋 ５・・・カップリング液 ６・・・患者 ７・・・結石 ８・・・超音波プローブ ９・・・イメージング装置 ｌＯ・・・スイッチ １１・・・高電圧駆動回路 １２・・・低電圧駆動回路 １３・・・Ａ／Ｄ変換器 １４・・・治療開始スイッチ １５・・・ＣＰＵ １Ｂ・・・メモリ １７・・・キーボード （８・・・ＣＲＴデイスプレィFIG. 1 is a block diagram of a stone crushing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a treatment procedure for explaining the operation of the embodiment, and FIGS. 3, 4, and 5 6 is a time chart showing the relationship between the reflected wave signal and the first and second time gates in the same example, and FIGS. 6 and 7 are diagrams schematically showing the refraction of the shock wave when the depth of the stone is different. . 1... Applicator 2... Support 3... Piezo element 4... Ice bag 5... Coupling liquid 6... Patient 7... Stone 8... Ultrasonic probe 9. ...Imaging device lO...Switch 11...High voltage drive circuit 12...Low voltage drive circuit 13...A/D converter 14...Treatment start switch 15...CPU 1B... Memory 17... Keyboard (8... CRT display

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）ピエゾ素子によって発生された衝撃波を体内の結
石に照射して結石を破砕治療する結石破砕装置において
、 前記ピエゾ素子に駆動電圧として衝撃波を発生するため
の高電圧とこれより低い低電圧とを選択的に印加する駆
動電圧印加手段と、 前記ピエゾ素子に低電圧が印加された時の体内からの反
射波信号を記録する手段と、 記録された前記反射波信号のピーク値とその発生タイミ
ングを検出する第１のピーク検出手段と、 所定の指示が与えられたとき第１のピーク検出手段によ
り検出されたピーク値の発生タイミングに従い時間ゲー
トを設定する手段と、 設定された前記時間ゲート内での前記反射波信号のピー
ク値を検出する第２のピーク検出手段と、 第２のピーク検出手段により検出されたピーク値と所定
の閾値とを比較し、大小関係を判定する手段と、 第２のピーク検出手段により検出されたピーク値が閾値
以上と判定された時、前記駆動電圧印加手段から前記ピ
エゾ素子に印加される駆動電圧を高電圧に切替える手段
と を有することを特徴とする結石破砕装置。(1) In a stone crushing device that crushes and treats stones by irradiating them with shock waves generated by a piezo element, the piezo element has a high voltage for generating shock waves as a driving voltage, and a lower low voltage. A driving voltage applying means for selectively applying a driving voltage, a means for recording a reflected wave signal from within the body when a low voltage is applied to the piezo element, and a peak value of the recorded reflected wave signal and its generation timing. a first peak detection means for detecting; a means for setting a time gate according to the generation timing of the peak value detected by the first peak detection means when a predetermined instruction is given; and within the set time gate. a second peak detecting means for detecting the peak value of the reflected wave signal at the second peak detecting means; a means for comparing the peak value detected by the second peak detecting means with a predetermined threshold value and determining a magnitude relationship; and means for switching the drive voltage applied from the drive voltage application means to the piezo element to a high voltage when the peak value detected by the peak detection means of item 2 is determined to be equal to or higher than a threshold value. Crushing equipment. （２）ピエゾ素子によって発生された衝撃波を体内の結
石に照射して結石を破砕治療する結石破砕装置において
、 前記ピエゾ素子に駆動電圧として衝撃波を発生するため
の高電圧とこれより低い低電圧とを選択的に印加する駆
動電圧印加手段と、 前記ピエゾ素子に低電圧が印加された時の体内からの反
射波信号を記録する手段と、 予め定められた第１の時間ゲート内の記録された前記反
射波信号のピーク値とその発生タイミングを検出する第
１のピーク検出手段と、所定の指示が与えられたとき、
第１のピーク検出手段により検出されたピーク値の発生
タイミングに従い前記第１の時間ゲートより短い第２の
時間ゲートを設定する手段と、 設定された前記第２の時間ゲート内での前記反射波信号
のピーク値を検出する第２のピーク検出手段と、 第２のピーク検出手段により検出されたピーク値と所定
の閾値とを比較し、大小関係を判定する手段と、 第２のピーク検出手段により検出されたピーク値が閾値
以上と判定された時、前記駆動電圧印加手段から前記ピ
エゾ素子に印加される駆動電圧を高電圧に切替える手段
と を有することを特徴とする結石破砕装置。(2) In a stone crushing device that crushes and treats stones by irradiating shock waves generated by a piezo element to stones in the body, the piezo element has a high voltage for generating shock waves as a driving voltage and a lower low voltage. drive voltage applying means for selectively applying a drive voltage; means for recording a reflected wave signal from within the body when a low voltage is applied to the piezo element; a first peak detection means for detecting the peak value of the reflected wave signal and its generation timing; and when a predetermined instruction is given;
means for setting a second time gate shorter than the first time gate according to the generation timing of the peak value detected by the first peak detection means; and the reflected wave within the set second time gate. a second peak detection means for detecting a peak value of a signal; a means for comparing the peak value detected by the second peak detection means with a predetermined threshold value and determining a magnitude relationship; a second peak detection means A stone crushing device comprising means for switching the drive voltage applied from the drive voltage application means to the piezo element to a high voltage when the peak value detected by the drive voltage applying means is determined to be equal to or higher than a threshold value.