JPH0576538A - Ultrasonic treating device - Google Patents
Ultrasonic treating deviceInfo
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- JPH0576538A JPH0576538A JP3263231A JP26323191A JPH0576538A JP H0576538 A JPH0576538 A JP H0576538A JP 3263231 A JP3263231 A JP 3263231A JP 26323191 A JP26323191 A JP 26323191A JP H0576538 A JPH0576538 A JP H0576538A
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- Surgical Instruments (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、体外から超音波衝撃
波を集束させて結石等を破砕する結石破砕装置や、その
集束エネルギーによる温熱作用で癌細胞等を死滅させる
超音波温熱治療装置などのように、超音波を対象物に集
束させて治療する超音波治療装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calculus crushing device for focusing ultrasonic shock waves from outside the body to crush stones and the like, and an ultrasonic hyperthermia treatment device for killing cancer cells etc. by the heat effect of the focused energy. As described above, the present invention relates to an ultrasonic therapeutic apparatus that focuses an ultrasonic wave on an object and treats the object.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の超音波温熱治療装置の主要部をな
すアプリケータの概略構成を図７に示して以下に説明す
る。超音波発生源１に球面状の凹所２が形成され、この
球面状凹所２の内底面に多数の圧電素子３がモザイク状
に（球面に沿って二次元的に）取り付けられている。球
面状凹所２には、人体の軟組織と同等な音響インピーダ
ンスを有する水（好ましくは脱気水）４が充満状態で収
容され、表面が膜５で覆われている。2. Description of the Related Art A schematic structure of an applicator which is a main part of a conventional ultrasonic thermotherapy apparatus is shown in FIG. 7 and will be described below. A spherical recess 2 is formed in the ultrasonic wave generation source 1, and a large number of piezoelectric elements 3 are attached to the inner bottom surface of the spherical recess 2 in a mosaic shape (two-dimensionally along a spherical surface). Water (preferably degassed water) 4 having an acoustic impedance equivalent to that of the soft tissue of the human body is stored in the spherical recess 2 in a filled state, and the surface is covered with a film 5.
【０００３】駆動回路６から連続的に出力される高周波
信号が各増幅器７を介して各圧電素子３に入力され、各
圧電素子３で圧電変換された超音波ＵＳが連続的に焦点
Ｆに向けて照射されるように構成されている。焦点Ｆの
位置は球面状凹所２の形状や超音波の周波数で決まり、
膜５の外部上方に位置するように固定されている。A high frequency signal continuously output from the drive circuit 6 is input to each piezoelectric element 3 via each amplifier 7, and the ultrasonic waves US piezoelectrically converted by each piezoelectric element 3 are continuously directed to the focal point F. It is configured to be irradiated. The position of the focal point F is determined by the shape of the spherical recess 2 and the frequency of ultrasonic waves,
It is fixed so as to be located above the outside of the membrane 5.
【０００４】脱気水４を覆っている膜５に患者Ｍの体表
が接するように患者Ｍを仰臥させ、駆動回路６により各
圧電素子３を低電圧駆動して包絡線波形情報を得るため
の弱い超音波を発生させる。凹所２の中心部に設置され
た超音波撮影装置８で患者Ｍの断層像を得て、患部Ｓと
包絡線波形とを観察する。そして、焦点Ｆの位置が患部
Ｓに一致するように位置合わせを行う。In order to obtain the envelope waveform information, the patient M is supine so that the body surface of the patient M is in contact with the membrane 5 covering the degassed water 4, and the driving circuit 6 drives each piezoelectric element 3 at a low voltage. Generates weak ultrasonic waves. The tomographic image of the patient M is obtained by the ultrasonic imaging apparatus 8 installed in the center of the recess 2 and the affected area S and the envelope waveform are observed. Then, positioning is performed so that the position of the focal point F coincides with the affected area S.
【０００５】この位置合わせの方法としては、特開平３
−41941 号公報にも紹介されているように、アプリケー
タ43の脱気水４の水量を増減して患部Ｓとアプリケータ
43との相対距離を調整することにより行われている。位
置合わせ後、駆動回路６により各圧電素子３を高電圧駆
動して衝撃波となり得る超音波ＵＳを焦点Ｆにある患部
Ｓに向けて集中的に照射し、その集束エネルギーによる
温熱作用で患部Ｓの癌細胞を死滅させる。A method for this alignment is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3
-41941, the amount of the deaerated water 4 of the applicator 43 is increased or decreased to increase the affected part S and the applicator.
It is done by adjusting the relative distance with 43. After the alignment, the drive circuit 6 drives each piezoelectric element 3 at a high voltage to intensively irradiate the affected area S at the focal point F with an ultrasonic wave US which can be a shock wave, and the focused energy of the affected area S heats the affected area S. Kill cancer cells.
【０００６】以上は、超音波温熱治療装置の一例である
が、駆動回路６を高周波のパルスを発生できるものに代
えると、結石等を破砕する結石破砕装置として構成され
る。The above is an example of the ultrasonic thermotherapy device, but if the drive circuit 6 is replaced with a device capable of generating high frequency pulses, it is constructed as a calculus crushing device for crushing calculi and the like.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の装置においては、超音波ＵＳの焦点Ｆの位置と患
部Ｓとの位置合わせを脱気水４の水量調整で行っている
ため、超音波照射中、呼吸等による患者Ｍの体動に伴っ
て患部Ｓの位置が変位すると、これに迅速に追尾してリ
アルタイムに焦点Ｆの位置を患部Ｓに合致させるのは不
可能に近い。これらの位置が一致していないと、焦点Ｆ
に集束した超音波ＵＳの高エネルギーが患部Ｓには照射
されずに患部Ｓの周辺の正常組織に及び、その正常組織
を損傷してしまうおそれがある。また、患部Ｓの位置が
変位して集中照射が良好に行われないと、治療に長い時
間を要し、その分、患者Ｍに苦痛を与える回数が増える
とともに、治療のスループットが低下するという問題が
あった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, since the position of the focal point F of the ultrasonic wave US and the affected part S are aligned by adjusting the water amount of the degassed water 4, When the position of the affected area S is displaced due to the body movement of the patient M due to breathing or the like during irradiation, it is almost impossible to quickly track the position of the affected area S and match the position of the focus F with the affected area S in real time. If these positions do not match, the focus F
The high energy of the ultrasonic waves US focused on may not reach the affected area S and may reach the normal tissue around the affected area S and damage the normal tissue. Further, if the position of the affected area S is displaced and the intensive irradiation is not performed well, it takes a long time for the treatment, and the number of times the patient M is distressed increases, and the throughput of the treatment decreases. was there.
【０００８】また、脱気水４の水量を調整してアプリケ
ータ43を移動させる場合はアプリケータ43を固定的に支
持するアーム（図示せず）からアプリケータ43の拘束を
解いた状態で行われる。つまり、アプリケータ43をフリ
ーな状態にしておく。こうしておかないと、脱気水４の
水量調整（特に、水量の増加）が容易に行えないからで
ある。アプリケータ43をフリーな状態にすると、アプリ
ケータ43の安定性が悪くなって、位置合わせ（セットア
ップ）に時間がかかってしまい、治療時間が長くなり、
上記のような問題を招く結果となる。When moving the applicator 43 by adjusting the amount of the degassed water 4, the applicator 43 is released from the arm (not shown) that fixedly supports the applicator 43. Be seen. That is, the applicator 43 is kept free. This is because the water amount of the degassed water 4 cannot be easily adjusted (especially, the amount of water is increased) unless it is done in this way. When the applicator 43 is in a free state, the stability of the applicator 43 deteriorates, alignment (setup) takes time, treatment time becomes long,
As a result, the above-mentioned problems are caused.
【０００９】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、上記の問題を解消することができる
超音波治療装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic therapeutic apparatus capable of solving the above problems.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために次のような構成をとる。すなわち、この
発明の超音波砕治療装置は、装置内において緒音波発生
源を移動自在に支持するとともに、体動等に伴って変位
する患部の位置データをリアルタイムで検出する手段
と、前記超音波発生源から発生される超音波の焦点位置
と前記検出された患部の位置とが一致するように超音波
発生源を移動制御する手段とを備えたことを特徴とす
る。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. That is, the ultrasonic crushing treatment apparatus of the present invention includes a means for movably supporting the oscillating sound source within the apparatus, and means for detecting in real time the position data of the affected part which is displaced along with body movements, and the ultrasonic wave. It is characterized by further comprising means for controlling the movement of the ultrasonic source so that the focal position of the ultrasonic wave generated from the source coincides with the detected position of the affected part.
【００１１】[0011]
【作用】この発明の構成による作用は次のとおりであ
る。すなわち、変位する患部位置をリアルタイムで検出
し、患部位置と焦点位置とが一致するように超音波発生
源を移動制御して、常に患部に対して超音波を集中照射
する。超音波発生源のみが移動し装置全体が移動するも
のではないので、装置の安定性を損なわない。The function of the present invention is as follows. That is, the displaced affected part position is detected in real time, the ultrasonic wave generation source is controlled to move so that the affected part position and the focus position coincide with each other, and the affected part is always irradiated with concentrated ultrasonic waves. Since only the ultrasonic wave generation source moves and the entire apparatus does not move, the stability of the apparatus is not impaired.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図１は超音波温熱治療装置の概略構成図であ
る。図１において、従来例に係る図７に示した符号と同
一の符号は、本実施例においても、その符号が示す部
品，部分等と同様のものを指す。また、特記しない限
り、配置，接続関係等についても本実施例と従来例とは
同様の構成を有している。本実施例において、従来例と
異なっている構成は、次のとおりである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic thermotherapy device. In FIG. 1, the same reference numerals as those shown in FIG. 7 according to the conventional example refer to the same parts, parts and the like indicated by the reference numerals also in this embodiment. Further, unless otherwise specified, the present embodiment and the conventional example have the same configuration in terms of arrangement, connection relationship, and the like. In this embodiment, the configuration different from the conventional example is as follows.
【００１３】超音波発生源１は、アプリケータ30のケー
シングをなす容器31内に収納されている。容器31の内壁
面には、患者Ｍの体表面に対して進退する方向に沿った
ガイドレール15が固定設置されている。超音波発生源１
は、このガイドレール15の上を摺動する移動部材14を介
して、アプリケータ30内を移動自在に支持されている。
超音波発生源１の底面部（図面上では上部）には、超音
波発生源１をガイドレール15に沿って移動させるための
移動機構が取り付けられている。The ultrasonic wave generation source 1 is housed in a container 31 forming a casing of the applicator 30. A guide rail 15 is fixedly installed on the inner wall surface of the container 31 along the direction in which the body surface of the patient M moves forward and backward. Ultrasonic source 1
Is movably supported in the applicator 30 via a moving member 14 that slides on the guide rail 15.
A moving mechanism for moving the ultrasonic wave generation source 1 along the guide rail 15 is attached to the bottom surface (upper part in the drawing) of the ultrasonic wave generation source 1.
【００１４】移動機構は、その先端部が超音波発生源１
の底面部に直結され、基部が容器31を貫通して外に位置
するピストン９と、ピストン９を摺動自在に収納するシ
リンダ11と、シリンダ11内においてピストン９と容器31
の外壁の間に介在するコイルバネ10と、シリンダ11内を
加減圧するエアーポンプ13とで構成されている。また、
容器31内に充填される脱気水４が移動機構から外部に漏
水するのを防ぐためにピストン９の周りには蛇腹12が取
り付けられている。エアーポンプ13は移動制御部16から
の制御信号によってシリンダ11内を加減圧し、これによ
って超音波発生源１がガイドレール15の上を摺動し、患
者Ｍに対して進退するように移動する。ガイドレール15
の上を摺動する移動部材14には超音波発生源１の位置を
検出する位置検出手段17が設けられている。例えば、移
動部材14の移動に伴って回転するロータリエンコーダー
等である。The moving mechanism has an ultrasonic wave source 1 at its tip.
A piston 9 that is directly connected to the bottom surface of the piston and has a base portion that penetrates the container 31 and is located outside, a cylinder 11 that slidably accommodates the piston 9, and a piston 9 and a container 31 inside the cylinder 11.
The coil spring 10 is interposed between the outer walls of the cylinder 11 and the air pump 13 that pressurizes and depressurizes the inside of the cylinder 11. Also,
A bellows 12 is attached around the piston 9 in order to prevent the degassed water 4 filled in the container 31 from leaking to the outside from the moving mechanism. The air pump 13 pressurizes and depressurizes the inside of the cylinder 11 in response to a control signal from the movement control unit 16, whereby the ultrasonic wave generation source 1 slides on the guide rail 15 and moves so as to move forward and backward with respect to the patient M. .. Guide rail 15
A position detecting means 17 for detecting the position of the ultrasonic wave generation source 1 is provided on the moving member 14 which slides on. For example, it is a rotary encoder or the like that rotates with the movement of the moving member 14.
【００１５】超音波発生源１における超音波撮影装置８
も患者Ｍに対して進退移動可能に取り付けられており、
超音波撮影装置８の位置を検出して移動を制御する位置
制御器18が設けられている（これは従来からある構成部
分である）。これら超音波撮影装置８、位置制御器18
と、上記の位置検出手段17および移動制御部16は図２に
示したコンピュータ19に接続されている。コンピュータ
19はリアルタイムに患部Ｓの位置を算出して超音波発生
源１の焦点Ｆの位置を患部Ｓに合致させるように移動制
御部16をコントロールする。以下、図２ないし図４を参
照しながらその位置合わせについて説明する。Ultrasonic imaging device 8 in ultrasonic source 1
Is also attached to the patient M so that it can move back and forth,
A position controller 18 for detecting the position of the ultrasonic imaging device 8 and controlling the movement thereof is provided (this is a conventional component). These ultrasonic imaging device 8 and position controller 18
The position detecting means 17 and the movement control section 16 are connected to the computer 19 shown in FIG. Computer
Reference numeral 19 controls the movement control unit 16 so as to calculate the position of the affected part S in real time and match the position of the focal point F of the ultrasonic wave generation source 1 with the affected part S. The alignment will be described below with reference to FIGS. 2 to 4.
【００１６】まず、超音波撮影装置８により患者Ｍの体
内断層像を撮像する。その画像データはコンピュータ19
に送られ、画像メモリ20にストアされるとともに、Ｄ／
Ａ変換器28でアナログ映像信号に変換されてモニタディ
スプレイ29に表示される。術者は表示画像を見ながら患
部Ｓを判断してモニタディスプレイ29上にその範囲を指
定する。枠指定手段44は患部Ｓの範囲を指定するための
マウス等のポインティングデバイスを備え、指定された
範囲を枠としてモニタディスプレイ29に出力し、さらに
枠内の画像データを画像メモリ20から参照パターンメモ
リ21に転送する。図３に示すように、患部Ｓを包括する
点線部分の範囲の画像データが指定されて参照パターン
メモリ21に記憶されたとする。First, the ultrasonic imaging apparatus 8 captures a tomographic image of the inside of the patient M. The image data is computer 19
And stored in the image memory 20 as well as D /
It is converted into an analog video signal by the A converter 28 and displayed on the monitor display 29. The operator judges the affected part S while looking at the displayed image and specifies the range on the monitor display 29. The frame designation means 44 includes a pointing device such as a mouse for designating the range of the affected area S, outputs the designated range as a frame to the monitor display 29, and the image data in the frame from the image memory 20 to the reference pattern memory. Transfer to 21. As shown in FIG. 3, it is assumed that the image data in the range of the dotted line part including the affected area S is designated and stored in the reference pattern memory 21.
【００１７】コンピュータ19内のパターンマッチング手
段22は、参照パターンメモリ21内の患部Ｓの画像パター
ン（以下、これを参照パターンと称する）を読み出し、
画像メモリ20内の断層像に対してテンプレートマッチン
グ処理を行う。そして、マッチングした画像パターンの
アドレスを取り出す。例えば、図３の患部Ｓの中心位置
Ｐ１のアドレスが取り出される。第１の距離算出手段23
はアドレスＡ１を基にして画像上における超音波撮影装
置８から患部Ｓの中心までの距離Ｌ１を求め、さらにこ
れを実距離に換算する。The pattern matching means 22 in the computer 19 reads out the image pattern of the affected part S in the reference pattern memory 21 (hereinafter referred to as a reference pattern),
Template matching processing is performed on the tomographic image in the image memory 20. Then, the address of the matched image pattern is extracted. For example, the address of the central position P1 of the affected area S in FIG. 3 is taken out. First distance calculating means 23
Calculates the distance L1 from the ultrasonic imaging apparatus 8 to the center of the affected area S on the image based on the address A1, and further converts this to the actual distance.
【００１８】その一方で、超音波撮影装置８の位置デー
タが位置制御器18からコンピュータ19に送られ、また、
超音波発生源１の位置データが位置検出手段17からコン
ピュータ19に送られる。コンピュータ19内の相対距離算
出手段24は、それらの位置データから超音波撮影装置８
と超音波発生源１との相対距離を算出する。これを相対
距離Ｌ０とする。第２の距離算出手段25は、第１の距離
算出手段23で算出された超音波撮影装置８から患部Ｓの
中心までの距離Ｌ１と相対距離Ｌ０とを基に、超音波発
生源１から患部Ｓまでの距離Ｌ２（第４図参照）を算出
する。On the other hand, the position data of the ultrasonic imaging device 8 is sent from the position controller 18 to the computer 19, and
The position data of the ultrasonic wave generation source 1 is sent from the position detecting means 17 to the computer 19. The relative distance calculating means 24 in the computer 19 uses the position data to calculate the ultrasonic imaging device 8
And the relative distance between the ultrasonic wave generation source 1 is calculated. This is defined as a relative distance L0. The second distance calculating means 25 uses the ultrasonic source 1 to the affected area based on the distance L1 from the ultrasonic imaging device 8 to the center of the affected area S and the relative distance L0 calculated by the first distance calculating means 23. The distance L2 to S (see FIG. 4) is calculated.
【００１９】前述のように、超音波発生源１の各圧電素
子３から照射される超音波ＵＳの焦点Ｆの位置は超音波
発生源１の球状凹所２の形状や超音波の周波数によって
固定されている。この焦点距離をＬとする（図４参
照）。焦点距離Ｌのデータはコンピュータ19内の焦点距
離メモリ26に予め登録される。焦点Ｆと患部Ｓとの位置
合わせを行うには、超音波発生源１から患部Ｓまでの距
離Ｌ２と、焦点距離Ｌとが一致するように超音波発生源
１を変位させればよいから、第２の距離算出手段25で算
出された距離Ｌ２と、焦点距離メモリ26に登録されてい
る焦点距離Ｌとのデータを差分回路27に与えて、図４に
示す差分距離Ｌ’（＝Ｌ２−Ｌ）を算出する。As described above, the position of the focal point F of the ultrasonic wave US emitted from each piezoelectric element 3 of the ultrasonic wave generation source 1 is fixed by the shape of the spherical recess 2 of the ultrasonic wave generation source 1 and the frequency of the ultrasonic wave. Has been done. Let this focal length be L (see FIG. 4). The data of the focal length L is registered in the focal length memory 26 in the computer 19 in advance. In order to align the focal point F and the affected area S, the ultrasonic wave generation source 1 may be displaced so that the distance L2 from the ultrasonic wave generation source 1 to the affected area S and the focal length L match. Data of the distance L2 calculated by the second distance calculating means 25 and the focal length L registered in the focal length memory 26 is given to the difference circuit 27, and the difference distance L '(= L2- L) is calculated.
【００２０】差分距離Ｌ’のデータはコンピュータ19か
ら移動制御部16に送られる。移動制御部16は差分距離
Ｌ’が零となるように、エアーポンプ13を駆動して超音
波発生源１を移動させ、焦点Ｆと患部Ｓとの位置合わせ
を行う。したがって、呼吸等による患者Ｍの体動に伴っ
て患部Ｓの位置が変動しても、これをリアルタイムで追
尾する状態で、常に、すべての圧電素子３からの超音波
ＵＳのエネルギーを患部Ｓに対して集束させ、患部Ｓを
効率よく温熱治療することができる。The data of the difference distance L'is sent from the computer 19 to the movement controller 16. The movement control unit 16 drives the air pump 13 to move the ultrasonic wave generation source 1 so that the difference distance L ′ becomes zero, and aligns the focal point F with the affected area S. Therefore, even if the position of the affected area S changes due to the body movement of the patient M due to breathing or the like, the energy of the ultrasonic waves US from all the piezoelectric elements 3 is constantly applied to the affected area S in a state of being tracked in real time. On the other hand, the affected part S can be efficiently treated with hyperthermia by converging it.
【００２１】例えば、図３に示すように、患部Ｓの位置
が変動したときの患部をＳ’とすると、コンピュータ19
内のパターンマッチング手段22は、超音波撮影装置８で
得られた断層像に対して参照パターンによるマッチング
処理を実行し、患部Ｓ’の中心位置Ｐ２の画像メモリ20
上におけるアドレスを求める。第１の距離算出手段23が
超音波撮影装置８と患部Ｓ’との距離Ｌ12を求め、第２
の距離算出手段25が超音波撮影装置８と超音波発生源１
との相対距離から、超音波発生源１と患部Ｓ’間の距離
を算出する。そして、差分回路27は超音波発生源１と患
部Ｓ’間の距離と、焦点距離Ｌとの差分距離を算出す
る。移動制御部16は差分距離が零となるように超音波発
生源１の位置を変動させて、焦点Ｆと患部Ｓ’との位置
合わせを行う。For example, as shown in FIG. 3, if the affected part S when the position of the affected part S is changed is S ′, the computer 19
The pattern matching means 22 in the inside performs a matching process by the reference pattern on the tomographic image obtained by the ultrasonic imaging apparatus 8, and the image memory 20 at the central position P2 of the affected area S ′.
Find the address above. The first distance calculating means 23 obtains the distance L12 between the ultrasonic imaging apparatus 8 and the affected part S ′,
The distance calculating means 25 of the ultrasonic imaging device 8 and the ultrasonic source 1
The distance between the ultrasonic wave generation source 1 and the affected area S ′ is calculated from the relative distance between and. Then, the difference circuit 27 calculates the difference distance between the focal length L and the distance between the ultrasonic wave generation source 1 and the affected area S ′. The movement control unit 16 changes the position of the ultrasonic wave generation source 1 so that the difference distance becomes zero, and aligns the focus F and the affected part S ′.
【００２２】この場合において、患部ＳのアドレスＡ１
を登録しておき、位置変動後の患部Ｓ’のアドレスＡ２
をパターンマッチング手段22が算出すると、そのアドレ
スの差分（Ａ２−Ａ１）を計算し、そのアドレス変動量
を実距離に換算する。そうすれば、図３のΔＬが得られ
る。そして、ΔＬを移動制御部26に与えて超音波発生源
１の位置を変動させるようにしてもよい。各距離を算出
する回数が減り、より高速に患部Ｓの変動に追尾でき
る。In this case, the address A1 of the affected area S
Is registered, and the address A2 of the affected area S ′ after the position change is registered.
When the pattern matching means 22 calculates, the difference (A2-A1) of the addresses is calculated, and the address variation amount is converted into the actual distance. Then, ΔL in FIG. 3 is obtained. Then, ΔL may be given to the movement control unit 26 to change the position of the ultrasonic wave generation source 1. The number of times each distance is calculated is reduced, and the fluctuation of the affected area S can be tracked more quickly.
【００２３】以上は、超音波温熱治療装置における焦点
Ｆと患部Ｓとの位置合わせについて説明した。次は、結
石破砕装置における位置合わせについて説明する。The alignment of the focal point F and the affected area S in the ultrasonic thermotherapy device has been described above. Next, the alignment in the calculus breaking device will be described.
【００２４】結石は、体内組織と比較すると超音波の反
射率が著しく大きく、断層像上での位置を検出するのは
極めて容易である。すなわち、超音波の反射波をピック
アップして得られた断層像の各点での輝度データを比較
して、最大輝度をもつ点が結石の位置であると判断でき
る。結石位置データの算出については詳細な図示説明を
省略するが、大体以下のような手順となる。The calculus has a remarkably high ultrasonic wave reflectance as compared with the internal tissue, and it is extremely easy to detect the position on the tomographic image. That is, by comparing the brightness data at each point of the tomographic image obtained by picking up the reflected waves of the ultrasonic waves, it can be determined that the point having the maximum brightness is the position of the calculus. The calculation of the calculus position data will not be described in detail, but the procedure is generally as follows.
【００２５】まず、超音波撮影装置８によって断層像を
撮像し画像データ（各点の輝度データ）を画像メモリ20
にストアする。画像メモリ20内のデータを１画素ずつ読
み出して比較する。そして、大きな値となる画像データ
の値とそのアドレスとをラッチする。２回目以降は、読
み出した画像データと、ラッチされている画像データと
の比較を行い、大きな値の画像データを先のデータと入
れ替えてラッチする。こうして、断層像中、最大輝度の
画像データとそのアドレスがラッチされる。この後の処
理は、上記した連続波温熱治療装置と同じで、ラッチし
ているアドレスから各距離を算出し、超音波発生源１
（連続波発生源に相当）の焦点位置と結石との位置合わ
せをリアルタイムに行う。First, a tomographic image is picked up by the ultrasonic imaging device 8 and image data (luminance data at each point) is stored in the image memory 20.
Store at. The data in the image memory 20 is read pixel by pixel and compared. Then, the value of the image data having a large value and its address are latched. After the second time, the read image data is compared with the latched image data, and the image data having a large value is replaced with the previous data and latched. In this way, in the tomographic image, the image data of maximum brightness and its address are latched. Subsequent processing is the same as that of the continuous wave thermotherapy apparatus described above, in which each distance is calculated from the latched address and the ultrasonic wave generation source 1
The focal point (corresponding to a continuous wave source) and the stone are aligned in real time.
【００２６】なお、上記の実施例では超音波発生源１の
移動機構として空気圧を用いるものを例に挙げたが、こ
れに限らずに種々の構成が考えられる。例えば、図５や
図６に示す構成がある。In the above embodiment, the pneumatic mechanism is used as the moving mechanism of the ultrasonic wave generating source 1, but the present invention is not limited to this and various structures are conceivable. For example, there are configurations shown in FIGS. 5 and 6.
【００２７】図５(a) に示すように、超音波発生源１の
底面部に先端部が直結され、基部が容器31の壁部を貫通
して外部に突出したボールネジ32に、ギア33が取り付け
られている。ギア33は正逆回転が可能なリバーシブルモ
ータ36の出力ギア35と噛み合わさっており、リバーシブ
ルモータ36の駆動を上述した移動制御部16でコントロー
ルする。なお、図１と同様に、容器31内に充填されてい
る脱気水４の漏水を防ぐための蛇腹５がボールネジ32を
包むようにして取り付けられるが、この図および以下の
図では蛇腹５の図示を省略する。同図(b) はギア33でリ
バーシブルモータ36の駆動力をボールネジ32に伝達する
代わりにベルト37（またはチェーン）を用いた例であ
る。リバーシブルモータ36の駆動によりギア33が回転す
ると、ボールネジ32がギア33を基にして上下動し、これ
に伴って超音波発生源１が移動するようになっている。As shown in FIG. 5A, the tip end is directly connected to the bottom surface of the ultrasonic wave generation source 1, and the gear 33 is attached to the ball screw 32 whose base extends through the wall of the container 31 and projects to the outside. It is installed. The gear 33 meshes with the output gear 35 of the reversible motor 36 that can rotate in the forward and reverse directions, and the drive of the reversible motor 36 is controlled by the movement control unit 16 described above. As in FIG. 1, the bellows 5 for preventing the leak of the degassed water 4 filled in the container 31 is attached so as to wrap the ball screw 32. In this figure and the following figures, the bellows 5 is illustrated. Omit it. FIG. 2B shows an example in which a belt 37 (or a chain) is used instead of transmitting the driving force of the reversible motor 36 to the ball screw 32 by the gear 33. When the gear 33 is rotated by the driving of the reversible motor 36, the ball screw 32 moves up and down based on the gear 33, and the ultrasonic wave generation source 1 moves accordingly.
【００２８】また、図６に示すように、上記のボールネ
ジ32の代わりに、上下動自在なピストン40を超音波発生
源１の底面部に取り付け、容器31の外壁とピストン40と
の間にコイルバネ41を介在させる。そして、ピストン40
の頭部にカム42を設け、カム42をリバーシブルモータ36
で回転駆動する。カム42の回転によりピストン40が上下
動しこれに伴って超音波発生源１が移動する。Further, as shown in FIG. 6, instead of the ball screw 32, a vertically movable piston 40 is attached to the bottom surface of the ultrasonic wave generation source 1, and a coil spring is provided between the outer wall of the container 31 and the piston 40. 41 intervenes. And piston 40
The cam 42 is installed on the head of the
Drive to rotate with. The rotation of the cam 42 causes the piston 40 to move up and down, and the ultrasonic wave generation source 1 moves accordingly.
【００２９】また、上述した実施例では、患部Ｓの位置
変動を患者Ｍの体内深さ方向に限っているが、深さ方向
と直交する横方向に患部Ｓが移動したときも、上記と同
様な原理でリアルタイムに焦点Ｆの位置と患部Ｓとの位
置合わせを行うのは可能である。さらに、上述した実施
例では、超音波撮影装置８をアプリケータ30内の超音波
発生源１の中心部に設置して構成しているが、この超音
波撮影装置８をアプリケータ30の外に設置した超音波治
療装置であってもこの発明を適用することができる。Further, in the above-described embodiment, the positional fluctuation of the affected part S is limited to the depth direction of the patient M, but when the affected part S moves in the lateral direction orthogonal to the depth direction, the same as above. It is possible to align the position of the focal point F and the affected part S in real time on the basis of such a principle. Furthermore, in the above-described embodiment, the ultrasonic imaging device 8 is installed in the center of the ultrasonic generator 1 in the applicator 30, but the ultrasonic imaging device 8 is placed outside the applicator 30. The present invention can be applied even to an installed ultrasonic therapy device.
【００３０】また、上述した実施例では超音波発生源１
を、球面状の凹所２の内底面に多数の圧電素子３をモザ
イク状に（球面に沿って二次元的に）取り付けられたも
のを示したが、この例に限ることなく、例えば、円板状
の圧電素子を用い、音響レンズで超音波を集束させる超
音波発生源としてもよい。Further, in the above-mentioned embodiment, the ultrasonic wave generation source 1
Although a large number of piezoelectric elements 3 are attached to the inner bottom surface of the spherical recess 2 in a mosaic shape (two-dimensionally along the spherical surface), the present invention is not limited to this example, and for example, a circle It is also possible to use a plate-shaped piezoelectric element and use it as an ultrasonic wave generation source that focuses ultrasonic waves with an acoustic lens.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明の超音波治療装置によると、次のような効果が発揮さ
れる。 すなわち、体動等に伴って変位する患部位置を
リアルタイムで検出し、患部位置と超音波の焦点位置と
が一致するように超音波発生源を移動制御するように構
成してあるから、常に患部に対して超音波を集中照射す
ることができ、患部の治療を非常に効率良く行うことが
できるとともに、治療のスループットも向上でき、さら
に、患者に与える苦痛を軽減し、エネルギー消費を節約
することができる。また、患部位置と焦点位置との位置
合わせにおいて、超音波発生源のみが移動し装置全体が
移動するものではないので、装置の安定性を損なわず、
装置のセットアップ時間を短縮化できる。このセットア
ップ時間の短縮化がさらなる治療時間の短縮化に寄与
し、上記の効果を助長させる。As is clear from the above description, the ultrasonic therapeutic apparatus of the present invention has the following effects. In other words, the position of the affected part that is displaced along with body movement is detected in real time, and the ultrasonic source is configured to move so that the position of the affected part and the focus position of the ultrasonic waves match. It is possible to intensively irradiate the patient with ultrasonic waves, which makes it possible to treat the affected area very efficiently, improve the throughput of treatment, and reduce the pain to the patient and save energy consumption. You can Further, in the alignment between the affected part position and the focus position, since only the ultrasonic wave generation source does not move and the entire device does not move, stability of the device is not impaired,
The setup time of the device can be shortened. This shortening of the setup time contributes to further shortening of the treatment time, and promotes the above effect.
【図１】この発明の超音波温熱治療装置の概略構成の一
例を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an ultrasonic thermotherapy apparatus of the present invention.
【図２】患部位置と焦点位置との位置合わせを行うコン
ピュータの内部構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of a computer for performing alignment between a diseased part position and a focus position.
【図３】患部位置と焦点位置との位置合わせの説明に用
いる図である。FIG. 3 is a diagram used for explaining alignment of a diseased part position and a focus position.
【図４】同様に、患部位置と焦点位置との位置合わせの
説明に用いる図である。FIG. 4 is a diagram similarly used for explaining the alignment between the affected part position and the focus position.
【図５】超音波発生源の移動機構のその他の構成を示し
た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing another configuration of the moving mechanism of the ultrasonic wave generation source.
【図６】超音波発生源の移動機構のその他の構成を示し
た断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing another configuration of the moving mechanism of the ultrasonic wave generation source.
【図７】従来の超音波温熱治療装置の概略構成の一例を
示した図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a conventional ultrasonic thermotherapy device.
１・・・超音波発生源 ３・・・圧電素子 ８・・・超音波撮影装置 16・・・移動制御部 19・・・コンピュータ Ｆ・・・焦点 Ｓ・・・患部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic wave generation source 3 ... Piezoelectric element 8 ... Ultrasonic imaging device 16 ... Movement control part 19 ... Computer F ... Focus S ... Affected part
Claims (1)
に支持するとともに、体動等に伴って変位する患部の位
置データをリアルタイムで検出する手段と、前記超音波
発生源から発生される超音波の焦点位置と前記検出され
た患部の位置とが一致するように超音波発生源を移動制
御する手段とを備えたことを特徴とする超音波治療装
置。1. A means for movably supporting an ultrasonic wave generation source in the apparatus, and means for detecting in real time the position data of a diseased part which is displaced due to body movement or the like, and an ultrasonic wave generated by the ultrasonic wave generation source. An ultrasonic therapy apparatus comprising: a unit that controls the movement of an ultrasonic wave generation source so that the focus position of a sound wave and the detected position of the affected area coincide with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263231A JPH0576538A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Ultrasonic treating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3263231A JPH0576538A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Ultrasonic treating device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576538A true JPH0576538A (en) | 1993-03-30 |
Family
ID=17386602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3263231A Pending JPH0576538A (en) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | Ultrasonic treating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0576538A (en) |
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-
1991
- 1991-09-13 JP JP3263231A patent/JPH0576538A/en active Pending
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