JPH07171161A - Ultrasonic therapy device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic therapy device capable of evaluating each performance of a plurality of high voltage pulsars independently formed in every channel to improve the performance of every high voltage pulsar. CONSTITUTION:An ultrasonic therapy device has a plurality of piezo elements 71-7n arranged in a convex form, a plurality of pulsars 61-6n independently connected to the piezo elements 71-7n, and applying a high voltage to the piezo elements 71-7n to generate a therapeutic wave in a prescribed focus position, a pulsar evaluating circuit 11 for independently comparing each output value outputted from the pulsars 61-6n with a standard value, and a pulsar control circuit 4 for independently controlling the output characteristics of the pulsars 61-6n on the basis of the comparison result.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、癌組織又は結石等の治
療対象物を超音波により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 an ultrasonic therapeutic apparatus for ultrasonically treating an object to be treated such as cancer tissue or stones.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超音波治療装置の一例としての結石破砕
装置では、多数のピエゾ素子（圧電振動子）が凹面球殻
状に配置され、全ピエゾ素子を高電圧（例えば１．５Ｋ
Ｖ）のパルスで一斉に駆動して、各ピエゾ素子からの超
音波を球殻の幾何的焦点に集束させ、そこで衝撃波を発
生させ、この衝撃波により結石だけを無侵襲で破砕す
る。2. Description of the Related Art In a calculus breaking device as an example of an ultrasonic therapy device, a large number of piezoelectric elements (piezoelectric vibrators) are arranged in a concave spherical shell shape, and all the piezoelectric elements are set to a high voltage (for example, 1.5K).
The ultrasonic wave from each piezo element is focused on the geometrical focus of the spherical shell by driving all at once with the pulse of V), a shock wave is generated there, and only the calculus is crushed non-invasively by this shock wave.

【０００３】このようにピエゾ素子を高電圧で駆動する
ため、ピエゾ素子は動作不良を起こしやすい。また、同
様に、ピエゾ素子に高電圧を供給する高電圧パルサ側も
動作不良を起こしやすい。この動作不良が治療途中に発
生して、衝撃波出力が低下したり、全く衝撃波が発生し
ない事態が生じることは、未治癒の治療対象物を被検体
に残すことになり、このような事態を回避するよう超音
波治療装置に様々な工夫がなされている。例えば、ピエ
ゾ素子の駆動回路としての高電圧パルサをチャンネル各
々に独立して設けることにより、いずれかの高電圧パル
サの故障を担保して全く衝撃波が発生しないという事態
を回避している。Since the piezo element is driven at a high voltage as described above, the piezo element is prone to malfunction. Similarly, the high-voltage pulser side, which supplies a high voltage to the piezo element, is also prone to malfunction. If this malfunction occurs during treatment and the shock wave output drops or no shock wave occurs at all, the unhealed treatment target remains on the subject, and such a situation is avoided. Various ideas have been made for ultrasonic therapy devices. For example, a high-voltage pulser as a drive circuit for a piezo element is provided independently for each channel, thereby avoiding a situation in which a failure of one of the high-voltage pulsers is secured and a shock wave is not generated at all.

【０００４】しかし、駆動回路をチャンネル各々に独立
して設けることは、反面、高電圧パルサ間に性能のバラ
ツキが発生し、チャンネル間の超音波出力のバラツキを
生むという不具合を生じさせる。この不具合は衝撃波出
力を目標値からずらし、また焦点での集束性を低下させ
てしまう。However, providing the drive circuit independently for each channel, on the other hand, causes a problem that variations in performance occur between the high-voltage pulsers and variations in ultrasonic output between the channels. This defect causes the shock wave output to deviate from the target value and also reduces the focusability at the focus.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に鑑みて、チャンネル毎に独立して設けられた複数の高
電圧パルサ各々の性能を評価して、各高電圧パルサ毎に
性能改善を図ることのできる超音波治療装置を提供する
ことを目的とする。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention evaluates the performance of each of a plurality of high voltage pulsers provided independently for each channel to improve the performance of each high voltage pulser. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic therapy device that can be achieved.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による超音波治療
装置は、凹面状に配置された複数の超音波発生部と、前
記超音波発生部各々に独立して接続され、前記超音波発
生部に高電圧を印加して所定の焦点位置に治療波を発生
させる複数の高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段各
々から出力される各出力値を個々に基準値と比較する手
段と、前記比較結果に基づいて前記高電圧発生手段の出
力特性を個々に制御する手段とを具備すう。An ultrasonic treatment apparatus according to the present invention is configured such that a plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape are independently connected to each of the ultrasonic wave generators, A plurality of high voltage generating means for generating a therapeutic wave at a predetermined focus position by applying a high voltage to each of the high voltage generating means, a means for individually comparing each output value output from each of the high voltage generating means with a reference value, Means for individually controlling the output characteristics of the high voltage generating means based on the comparison result.

【０００７】本発明による他の超音波治療装置は、凹面
状に配置された複数の超音波発生部と、前記超音波発生
部各々に独立して接続され、前記超音波発生部に高電圧
を印加して所定の焦点位置に治療波を発生させる複数の
高電圧発生手段と、前記複数の高電圧発生手段の一つを
駆動して前記複数の超音波発生部の一つから超音波を発
生させ、前記焦点位置に配置された反射部材からの反射
波を受信した前記複数の超音波発生部の全受信信号を加
算し、加算値を基準値と比較する手段と、前記比較結果
に基づいて前記高電圧発生手段の出力特性を個々に制御
する手段とを具備する。In another ultrasonic therapy apparatus according to the present invention, a plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape are independently connected to the ultrasonic wave generators, and a high voltage is applied to the ultrasonic wave generators. A plurality of high voltage generating means for applying and generating a therapeutic wave at a predetermined focus position, and driving one of the plurality of high voltage generating means to generate an ultrasonic wave from one of the plurality of ultrasonic wave generating portions Then, all the received signals of the plurality of ultrasonic wave generation units that have received the reflected wave from the reflecting member arranged at the focus position are added, and means for comparing the added value with a reference value, based on the comparison result. Means for individually controlling the output characteristics of the high voltage generating means.

【０００８】本発明によるさらに他の超音波治療装置
は、凹面状に配置された複数の超音波発生部と、前記超
音波発生部各々に独立して接続され、前記超音波発生部
に高電圧を印加して所定の焦点位置に治療波を発生させ
る複数の高電圧発生手段と、前記高電圧発生手段の出力
特性を個々に制御することにより、前記治療波の形状を
変化させる手段とを具備する。According to still another ultrasonic treatment apparatus of the present invention, a plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape are independently connected to the ultrasonic wave generators, and a high voltage is applied to the ultrasonic wave generators. And a plurality of high voltage generating means for generating a therapeutic wave at a predetermined focus position, and a means for changing the shape of the therapeutic wave by individually controlling the output characteristics of the high voltage generating means. To do.

【０００９】[0009]

【作用】本発明による超音波治療装置によれば、高電圧
発生手段の性能を個々に評価し、これらの結果に基づい
て高電圧発生手段の出力特性を個々に制御するので、高
電圧発生手段間の性能のバラツキを軽減することができ
る。According to the ultrasonic therapy apparatus of the present invention, the performance of the high voltage generating means is individually evaluated and the output characteristics of the high voltage generating means are individually controlled based on these results. It is possible to reduce variations in performance between the two.

【００１０】本発明による他の超音波治療装置によれ
ば、高電圧発生手段と超音波発生部の組（チャンネル）
毎に性能を評価し、これらの結果に基づいて高電圧発生
手段の出力特性を個々に制御するので、チャンネル間の
性能のバラツキを軽減することができる。According to another ultrasonic therapy apparatus of the present invention, a set (channel) of high voltage generating means and ultrasonic generating section.
Since the performance is evaluated for each and the output characteristics of the high voltage generating means are individually controlled based on these results, it is possible to reduce the variation in the performance between the channels.

【００１１】本発明によるさらに他の超音波治療装置に
よれば、高電圧発生手段の出力特性を個々に制御して、
超音波発生部間でその超音波出力を相違させることがで
きるので、焦点位置での音場分布を変化させて治療波の
形状を任意に変化させることができる。According to still another ultrasonic treatment apparatus of the present invention, the output characteristics of the high voltage generating means are individually controlled,
Since the ultrasonic wave output can be made different between the ultrasonic wave generating portions, the shape of the therapeutic wave can be arbitrarily changed by changing the sound field distribution at the focus position.

【００１２】[0012]

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。ここでは、超音波治療装置として衝撃波によ
り結石を破砕する結石破砕装置を例にとって説明する。
図１は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。リングアニュラー型の衝撃波発生源７は、径の異な
るリング状の超音波発生部としての複数のピエゾ素子７
1 〜７n （チャンネル数；ｎ）が凹面球殻状に配置され
てなる。この衝撃波発生源７は凹面球殻の曲率から幾何
的に決定される焦点を有する。この焦点位置に各ピエゾ
素子７1 〜７n からの超音波が集束し、この焦点位置付
近にある程度の範囲をもって衝撃波が発生することにな
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a calculus crushing device that crushes calculi by a shock wave will be described as an example of the ultrasonic therapy device.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The ring-annular shock wave source 7 includes a plurality of piezoelectric elements 7 as ring-shaped ultrasonic wave generators having different diameters.
1 to 7n (the number of channels; n) are arranged in a concave spherical shell shape. This shock wave source 7 has a focal point geometrically determined from the curvature of the concave spherical shell. The ultrasonic waves from the piezo elements 71 to 7n are focused on this focus position, and a shock wave is generated in the vicinity of this focus position within a certain range.

【００１３】衝撃波発生源７の中央開口部には、治療の
際の位置確認のためのＢモード用プローブ８が挿入され
る。Ｂモード用プローブ８は超音波ビームを電子的にセ
クタスキャンして焦点付近の断層像を得る。このための
制御駆動系や表示系は周知であると共に、本発明の主旨
とは関係ないので、図示せず、また説明は省略する。A B-mode probe 8 for confirming the position at the time of treatment is inserted into the central opening of the shock wave source 7. The B-mode probe 8 electronically sector-scans the ultrasonic beam to obtain a tomographic image near the focal point. A control drive system and a display system for this purpose are well known and have nothing to do with the gist of the present invention, so that they are not shown and their explanations are omitted.

【００１４】装置全体制御を司るコントローラ１には、
モード選択部２が接続される。モード選択部２は本装置
の動作をインストールモード、治療モード、パルサ評価
モード、チャンネル評価モードのいずれかにオペレータ
が選択するための入力手段である。The controller 1 which controls the entire apparatus includes
The mode selection unit 2 is connected. The mode selection unit 2 is an input means for the operator to select the operation of the apparatus as one of an installation mode, a treatment mode, a pulser evaluation mode, and a channel evaluation mode.

【００１５】トリガ回路３はコントローラ１からの制御
信号を受けて、トリガ信号を出力する。このトリガ信号
は、チャンネル数分設けられた開閉スイッチ５1 〜５n
に供給される。開閉スイッチ５1 〜５n 各々の開閉動作
はコントローラ１により制御される。これによりトリガ
信号はチャンネル数分設けられたパルサ６1 〜６n 各々
に選択的に供給可能である。The trigger circuit 3 receives the control signal from the controller 1 and outputs a trigger signal. This trigger signal is used for opening / closing switches 51 to 5n provided for the number of channels.
Is supplied to. The opening / closing operation of each of the opening / closing switches 51 to 5n is controlled by the controller 1. As a result, the trigger signal can be selectively supplied to each of the pulsers 61 to 6n provided for the number of channels.

【００１６】パルサ制御回路４はコントローラ１からの
制御信号を受けて、パルサ６1 〜６n 各々に昇圧率を示
す制御信号を供給する。これによりパルサ６1 〜６n の
出力特性を個々に制御することができる。The pulsar control circuit 4 receives the control signal from the controller 1 and supplies a control signal indicating the boosting rate to each of the pulsars 61 to 6n. As a result, the output characteristics of the pulsers 61 to 6n can be individually controlled.

【００１７】パルサ６1 〜６n はパルサ制御回路４から
の制御信号（昇圧率）にしたがって商用電源からの電圧
を高電圧に昇圧し、高電圧パルスを各々異なるピエゾ素
子７1 〜７n に供給する。パルサ６1 〜６n 各々の高電
圧パルスは、開閉スイッチ９1 〜９n を介してパルサ評
価回路１１に供給される。開閉スイッチ９1 〜９n 各々
の開閉動作は、パルサ評価モード時にはコントローラ１
により開閉スイッチ５1 〜５n に連動して制御される。
これによりパルサ評価モード時には、パルサ６1 〜６n
からの高電圧パルスがパルサ評価回路１１に個々に供給
可能である。パルサ評価回路１１は各高電圧パルスを個
々に参照電圧（基準値）と比較し、この比較結果を評価
結果としてパルサ制御回路４にフィードバックする。The pulsers 61 to 6n boost the voltage from the commercial power source to a high voltage in accordance with the control signal (step-up rate) from the pulser control circuit 4, and supply the high voltage pulses to the different piezoelectric elements 71 to 7n. The high voltage pulse of each of the pulsers 61 to 6n is supplied to the pulser evaluation circuit 11 via the open / close switches 91 to 9n. The open / close operations of the open / close switches 91 to 9n are performed by the controller 1 in the pulsar evaluation mode.
Is controlled in conjunction with the open / close switches 51 to 5n.
As a result, in the pulsar evaluation mode, the pulsars 61 to 6n
The high voltage pulses from the can be individually supplied to the pulser evaluation circuit 11. The pulsar evaluation circuit 11 individually compares each high voltage pulse with a reference voltage (reference value), and feeds back the comparison result to the pulsar control circuit 4 as an evaluation result.

【００１８】詳細は後述するが、チャンネル評価モード
時には、順番に駆動されたピエゾ素子７1 〜７n からの
超音波が焦点位置に配置された反射部材に向けて放射さ
れ、この反射波がピエゾ素子７1 〜７n により受信され
る。ピエゾ素子７1 〜７n から出力される受信信号は、
開閉スイッチ１０1 〜１０n を介してチャンネル評価回
路１２に供給される。開閉スイッチ１０1 〜１０n の開
閉動作はコントローラ１により制御され、チャンネル評
価モード時には全て閉じられる。これにより全ピエゾ素
子７1 〜７n はチャンネル評価回路１２に接続される。
チャンネル評価回路１２は全受信信号を加算し、加算電
圧（加算値）を参照電圧（基準値）と比較し、この比較
結果を評価結果としてパルサ制御回路４にフィードバッ
クする。As will be described later in detail, in the channel evaluation mode, ultrasonic waves from the piezo elements 71 to 7n driven in order are radiated toward the reflecting member arranged at the focal position, and the reflected wave is emitted. Received by ~ 7n. The received signals output from the piezo elements 71 to 7n are
It is supplied to the channel evaluation circuit 12 via the open / close switches 101 to 10n. The opening / closing operations of the opening / closing switches 101 to 10n are controlled by the controller 1, and all are closed in the channel evaluation mode. As a result, all the piezo elements 71 to 7n are connected to the channel evaluation circuit 12.
The channel evaluation circuit 12 adds all the received signals, compares the added voltage (added value) with a reference voltage (reference value), and feeds back the comparison result to the pulsar control circuit 4 as an evaluation result.

【００１９】図２はパルサ６1 の構成を示すブロック図
である。他のパルサ６2 〜６n はパルサ６1 と同じ構成
である。高圧電源回路２０は商用電源２１からの電圧
を、電圧設定回路２２からの制御信号（昇圧率）にした
がって昇圧し、これをパワートランジスタやパワーＭＯ
ＳＦＥＴ等の高圧スイッチ２４を介して高電圧パルスと
してピエゾ素子７1 に供給する。高圧スイッチ２４の開
閉動作はスイッチ５1 を介してトリガ回路３から供給さ
れるトリガ信号により制御される。高圧スイッチ２４は
トリガ信号を受けたときのみ閉じて、ピエゾ素子７1 に
高圧電源回路２０を接続する。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pulsar 61. The other pulsers 62 to 6n have the same structure as the pulser 61. The high-voltage power supply circuit 20 boosts the voltage from the commercial power supply 21 in accordance with a control signal (boosting rate) from the voltage setting circuit 22, and powers this up to a power transistor or power MO.
A high voltage pulse is supplied to the piezo element 71 through a high voltage switch 24 such as an SFET. The opening / closing operation of the high voltage switch 24 is controlled by a trigger signal supplied from the trigger circuit 3 via the switch 51. The high voltage switch 24 is closed only when the trigger signal is received, and the high voltage power supply circuit 20 is connected to the piezo element 71.

【００２０】電圧設定回路２２は、コントローラ１から
の制御信号（昇圧率）をパルサ評価回路１１及びチャン
ネル評価回路１２からの評価結果にしたがって修正す
る。この修正された制御信号（昇圧率）は、上述したよ
うに高圧電源回路２０に送られる。The voltage setting circuit 22 corrects the control signal (boosting rate) from the controller 1 according to the evaluation results from the pulser evaluation circuit 11 and the channel evaluation circuit 12. This corrected control signal (boosting rate) is sent to the high voltage power supply circuit 20 as described above.

【００２１】電圧設定回路２２には可変抵抗のボリュウ
ムスイッチ２３が設けられている。このボリュウムスイ
ッチ２３をオペレータが操作することにより、その操作
量に応じてコントローラ１からの制御信号（昇圧率）の
修正量が変化される。ボリュウムスイッチ２３を一旦調
整した後は、再度ボリュウムスイッチ２３を操作するま
でその修正量は、パルサ評価回路１１及びチャンネル評
価回路１２からの評価結果のみにしたがって変化する。
したがってボリュウムスイッチ２３は主に工場出荷時、
納入時、定期検査時の調整に使用される。The voltage setting circuit 22 is provided with a variable resistance volume switch 23. When the operator operates the volume switch 23, the correction amount of the control signal (boosting rate) from the controller 1 is changed according to the operation amount. After the volume switch 23 is once adjusted, the correction amount changes only according to the evaluation results from the pulser evaluation circuit 11 and the channel evaluation circuit 12 until the volume switch 23 is operated again.
Therefore, the volume switch 23 is mainly
Used for adjustment during delivery and regular inspection.

【００２２】図３はパルサ評価回路１１の構成を示すブ
ロック図である。比較器３０には、参照電圧設定器３１
からの参照電圧（基準値）が供給される。またパルサ６
1 〜６n 各々の高電圧パルスは、開閉スイッチ９1 〜９
n の択一的な閉動作により、比較器３０に供給される。
これにより比較器３０はパルサ６1 〜６n 各々の高電圧
パルスを個々に参照電圧と比較することができる。比較
結果は評価結果としてパルサ制御回路４の電圧設定回路
２２にフィードバックされ、この評価結果にしたがって
コントローラ１から電圧設定回路２２に供給された制御
信号が修正される。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the pulser evaluation circuit 11. The comparator 30 includes a reference voltage setting unit 31.
Is supplied with a reference voltage (reference value). Also pulsa 6
The high voltage pulses of 1 to 6n are connected to the open / close switches 91 to 9 respectively.
It is supplied to the comparator 30 by an alternative closing action of n.
This allows the comparator 30 to individually compare the high voltage pulses of each of the pulsers 61-6n with a reference voltage. The comparison result is fed back to the voltage setting circuit 22 of the pulser control circuit 4 as an evaluation result, and the control signal supplied from the controller 1 to the voltage setting circuit 22 is corrected according to the evaluation result.

【００２３】図４はチャンネル評価回路１２の構成を示
すブロック図である。チャンネル評価モード時には、順
番に駆動されたピエゾ素子７1 〜７n からの超音波が焦
点位置に配置された反射部材に向けて放射され、この反
射波がピエゾ素子７1 〜７nにより受信される。ピエゾ
素子７1 〜７n から出力される受信信号は、全てほじら
れた開閉スイッチ１０1 〜１０n を介して加算器３２に
供給される。加算値は比較器３３に供給される。比較器
３３には、参照電圧設定器３４からの基準値（参照電
圧）が供給される。比較器３３は加算電圧を参照電圧に
比較し、この比較結果を評価結果としてパルサ制御回路
４の電圧設定回路２２にフィードバックされ、この評価
結果にしたがってコントローラ１から電圧設定回路２２
に供給された制御信号が修正される。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the channel evaluation circuit 12. In the channel evaluation mode, ultrasonic waves from the piezo elements 71 to 7n driven in order are radiated toward the reflecting member arranged at the focal position, and the reflected waves are received by the piezo elements 71 to 7n. The received signals output from the piezo elements 71 to 7n are all supplied to the adder 32 via the open / close switches 101 to 10n. The added value is supplied to the comparator 33. The reference value (reference voltage) from the reference voltage setting unit 34 is supplied to the comparator 33. The comparator 33 compares the added voltage with the reference voltage, and feeds back the comparison result as an evaluation result to the voltage setting circuit 22 of the pulser control circuit 4, and the controller 1 changes the voltage setting circuit 22 according to the evaluation result.
The control signal supplied to is modified.

【００２４】次に本実施例の動作についてインストール
モード、治療モード、パルサ評価モード、チャンネル評
価モード毎に説明する。 （インストールモード）インストールモードは、工場出
荷時、納入時、定期検査時等任意の時期に、オペレータ
によるモード選択部２の操作により選択される。このイ
ンストールモードのもとでは、開閉スイッチ９1 〜９n
及び開閉スイッチ１０1 〜１０n は全て開けられ、パル
サ評価回路１１及びチャンネル評価回路１２はパルサ６
1 〜６n及びピエゾ素子７1 〜７n から電気的に隔離さ
れる。開閉スイッチ５1 〜５n が１つずつ順番に閉じら
れ、パルサ６1 〜６n 及びピエゾ素子７1 〜７n がチャ
ンネル毎に駆動され、各ピエゾ素子７1 〜７n から順番
に超音波が、焦点位置に設置されたハイドロフォンに向
けて放射される。これにより各チャンネルの超音波出力
が個々にハイドロフォンにより測定される。この測定値
が目標値に一致するように、オペレータにより各パルサ
６1 〜６n のボリュウムスイッチ２３が個々に調整され
る。これにより、コントローラ１から電圧設定回路２２
に供給される制御信号（昇圧率）に対する各パルサ６1
〜６n の電圧設定回路２２から出力される制御信号（昇
圧率）の修正量が設定され、チャンネル毎に超音波出力
レベルが調整される。 （パルサ評価モード）パルサ評価モードは、不定期にオ
ペレータによるモード選択部２の操作により選択され
る。このパルサ評価モード時には、開閉スイッチ１０1
〜１０n は全て開けられ、チャンネル評価回路１２はピ
エゾ素子７1 〜７n から電気的に隔離される。コントロ
ーラ１から各パルサ６1 〜６n の電圧設定回路２２に昇
圧率を示す制御信号が供給される。以上の準備が完了し
た後、各パルサ６1 〜６n の出力特性が順番に評価さ
れ、この評価結果にしたがってコントローラ１から電圧
設定回路２２に供給される制御信号（昇圧率）に対する
各パルサ６1 〜６n の電圧設定回路２２から出力される
制御信号（昇圧率）の修正量が決定される。具体的に
は、各開閉スイッチ５1 〜５n は順番に１つずつ閉じら
れ、これによりトリガ回路３からのトリガ信号がパルサ
６1 〜６n 各々の高圧スイッチ２４に順番に供給され、
トリガ信号を受けたパルサの高圧スイッチ２４は閉じら
れ、高圧電源回路２０からの高電圧パルスが当該パルサ
から出力される。この高電圧パルスは、開閉スイッチ５
1 〜５n に連動する開閉スイッチ９1 〜９n を介して比
較器３０に送られ、ここで参照電圧設定器３１からの参
照電圧と比較される。この比較結果は評価結果として、
パルサ制御回路４の電圧設定回路２２にフィードバック
される。電圧設定回路２２では、この評価結果にしたが
ってコントローラ１から供給された制御信号の修正量を
決定し、次回以降の治療に備える。この評価及び修正量
を決定は、開閉スイッチ５1 〜５n を順番に１つずつ閉
じながら、各パルサ６1 〜６n に関して個々に行われ、
全パルサ６1 〜６n に関する評価及び修正量を決定作業
が終了したときには、各パルサ６1 〜６n の出力特性が
個々に調整され、全パルサ６1 〜６n の出力電圧が一定
になる。 （チャンネル評価モード）チャンネル評価モードは、治
療を開始する前にオペレータによるモード選択部２の操
作により選択される。このチャンネル評価の前準備とし
て、図５に示すように、内部に水等の生体の音響インピ
ーダンスに近似した超音波高伝達物質４１を満たし、反
射板４２を沈めた水槽４０内に、反射板４２と焦点位置
が一致するように衝撃波発生源７を入れる。これで前準
備は完了する。Next, the operation of this embodiment will be described for each of the installation mode, the treatment mode, the pulsar evaluation mode, and the channel evaluation mode. (Install Mode) The install mode is selected by an operator operating the mode selection unit 2 at any time such as factory shipment, delivery, or periodic inspection. Under this installation mode, the open / close switches 91 to 9n
And the open / close switches 101 to 10n are all opened, and the pulser evaluation circuit 11 and the channel evaluation circuit 12 are connected to the pulser 6
1 to 6n and piezoelectric elements 71 to 7n are electrically isolated. The open / close switches 51 to 5n are sequentially closed one by one, the pulsars 61 to 6n and the piezo elements 71 to 7n are driven for each channel, and the ultrasonic waves are sequentially set from the piezo elements 71 to 7n at the focal position. Emitted to the hydrophone. This allows the ultrasonic output of each channel to be individually measured by the hydrophone. The operator individually adjusts the volume switches 23 of the pulsars 61 to 6n so that the measured values match the target values. Thereby, the voltage setting circuit 22 from the controller 1
Each pulser 61 for the control signal (step-up rate) supplied to the
The correction amount of the control signal (boosting rate) output from the voltage setting circuit 22 of 6n is set, and the ultrasonic output level is adjusted for each channel. (Pulsar Evaluation Mode) The pulsar evaluation mode is selected by the operator operating the mode selection unit 2 irregularly. In this pulsar evaluation mode, the open / close switch 101
-10n are all opened and the channel evaluation circuit 12 is electrically isolated from the piezo elements 71 to 7n. A control signal indicating the boosting rate is supplied from the controller 1 to the voltage setting circuits 22 of the pulsers 61 to 6n. After the above preparation is completed, the output characteristics of the pulsers 61 to 6n are evaluated in order, and the pulsers 61 to 6n corresponding to the control signal (step-up rate) supplied from the controller 1 to the voltage setting circuit 22 according to the evaluation result. The correction amount of the control signal (boosting rate) output from the voltage setting circuit 22 is determined. Specifically, the open / close switches 51 to 5n are sequentially closed one by one, whereby the trigger signal from the trigger circuit 3 is sequentially supplied to the high voltage switches 24 of the pulsers 61 to 6n, respectively.
The high-voltage switch 24 of the pulser that receives the trigger signal is closed, and the high-voltage pulse from the high-voltage power supply circuit 20 is output from the pulser. This high voltage pulse is output by the open / close switch
It is sent to the comparator 30 via the open / close switches 91 to 9n which are interlocked with 1 to 5n and compared with the reference voltage from the reference voltage setting device 31. This comparison result is an evaluation result.
It is fed back to the voltage setting circuit 22 of the pulser control circuit 4. The voltage setting circuit 22 determines the correction amount of the control signal supplied from the controller 1 according to this evaluation result, and prepares for the next and subsequent treatments. This evaluation and determination of the correction amount are individually performed for each of the pulsars 61 to 6n while sequentially closing the open / close switches 51 to 5n one by one,
When the work of evaluating and determining the correction amount for all the pulsers 61 to 6n is completed, the output characteristics of each of the pulsers 61 to 6n are individually adjusted, and the output voltages of all the pulsers 61 to 6n become constant. (Channel Evaluation Mode) The channel evaluation mode is selected by the operator operating the mode selection unit 2 before starting the treatment. As a preparation for this channel evaluation, as shown in FIG. 5, a reflector 42 is placed in a water tank 40 in which an ultrasonic high-transmitting substance 41 similar to the acoustic impedance of a living body such as water is filled and a reflector 42 is immersed. The shock wave source 7 is inserted so that the focal point position and the focal point position coincide with each other. This completes the preparation.

【００２５】チャンネル評価モード時には、開閉スイッ
チ９1 〜９n は全て開けられ、パルサ評価回路１１は全
パルサ６1 〜６n から電気的に隔離される。また、開閉
スイッチ１０1 〜１０n は全て閉じられ、チャンネル評
価回路１２は全ピエゾ素子７1 〜７n に接続される。コ
ントローラ１から各パルサ６1 〜６n の電圧設定回路２
２に昇圧率を示す制御信号が供給される。その後、実際
のチャンネル評価動作が開始される。In the channel evaluation mode, all the open / close switches 91 to 9n are opened, and the pulser evaluation circuit 11 is electrically isolated from all the pulsers 61 to 6n. Further, the open / close switches 101 to 10n are all closed, and the channel evaluation circuit 12 is connected to all the piezo elements 71 to 7n. From the controller 1 to the voltage setting circuit 2 for each pulser 61 to 6n
A control signal indicating the boost rate is supplied to 2. After that, the actual channel evaluation operation is started.

【００２６】接続されているパルサ６1 〜６n とピエゾ
素子７1 〜７n の各ペア（チャンネル）を個々に評価す
るために、開閉スイッチ５1 〜５n は順番に１つずつ閉
じられ、これによりトリガ回路３からのトリガ信号がパ
ルサ６1 〜６n 各々の高圧スイッチ２４に順番に供給さ
れ、トリガ信号を受けたパルサの高圧スイッチ２４は閉
じられ、高圧電源回路２０からの高電圧パルスが当該パ
ルサから出力され、トリガ信号を受けたパルサと同じチ
ャンネル、つまりトリガ信号を受けたパルサに接続され
ている１個のピエゾ素子に供給される。このピエゾ素子
から超音波が反射板４２に向けて放射される。反射板４
２で反射した反射波は、全てのピエゾ素子７1 〜７n で
受信される。これらの受信信号は、開閉スイッチ１０1
〜１０nを介してチャンネル評価回路１２の加算器３２
に送られ、そこで加算される。加算信号は比較器３３に
送られ、ここで参照電圧設定器３４からの予定した超音
波出力レベルに応じた参照電圧と比較される。この比較
結果は評価結果として、パルサ制御回路４の電圧設定回
路２２にフィードバックされる。電圧設定回路２２で
は、この評価結果にしたがってコントローラ１から供給
された制御信号の修正量を決定し、次回以降の治療に備
える。この評価及び修正量を決定は、開閉スイッチ５1
〜５n を順番に１つずつ閉じながら、各チャンネルに関
して個々に行われ、全チャンネルに関する評価及び修正
量を決定作業が終了したときには、各チャンネルの出力
特性が個々に調整され、全チャンネルの超音波出力が一
定または予定したように個々に相違するようになる。 （治療モード）オペレータによるモード選択部２の操作
により治療モードが選択される。治療モード時には、開
閉スイッチ５1 〜５n は全て閉じられ、開閉スイッチ９
1 〜９n 及び開閉スイッチ１０1 〜１０n は全て開けら
れる。これにより全てのパルサ６1 〜６n はトリガ回路
３に接続され、パルサ評価回路１１及びチャンネル評価
回路１２はパルサ６1 〜６n 及びピエゾ素子７1 〜７n
から電気的に隔離される。コントローラ１から昇圧率を
示す制御信号がパルサ制御回路４の電圧設定回路２２に
供給される。パルサ６1 〜６n はトリガ回路３からのト
リガ信号を受けると、ピエゾ素子７1 〜７n に高電圧パ
ルスを供給する。各ピエゾ素子７1 〜７nから放射され
た超音波は焦点位置で集束し、衝撃波が発生する。焦点
位置に位置合わせされた結石は、この衝撃波により破砕
される。In order to individually evaluate each pair (channel) of the connected pulsars 61 to 6n and the piezo elements 71 to 7n, the open / close switches 51 to 5n are closed one by one in sequence, whereby the trigger circuit 3 is connected. From the pulser 61 to 6n are sequentially supplied to the high-voltage switch 24 of the pulsers 61 to 6n, the high-voltage switch 24 of the pulser receiving the trigger signal is closed, and the high-voltage pulse from the high-voltage power supply circuit 20 is output from the pulser. It is supplied to the same channel as the pulser that receives the trigger signal, that is, one piezoelectric element connected to the pulser that receives the trigger signal. Ultrasonic waves are radiated from the piezo element toward the reflection plate 42. Reflector 4
The reflected wave reflected at 2 is received by all the piezo elements 71 to 7n. These received signals are output by the open / close switch 101.
Adder 32 of the channel evaluation circuit 12 through 10n
Sent to and added there. The addition signal is sent to the comparator 33, where it is compared with the reference voltage corresponding to the predetermined ultrasonic output level from the reference voltage setting unit 34. This comparison result is fed back to the voltage setting circuit 22 of the pulser control circuit 4 as an evaluation result. The voltage setting circuit 22 determines the correction amount of the control signal supplied from the controller 1 according to this evaluation result, and prepares for the next and subsequent treatments. The open / close switch 51
Each channel is individually closed by closing 5 to 5n one by one, and when the evaluation and correction amount determination operations for all channels are completed, the output characteristics of each channel are individually adjusted and the ultrasonic waves of all channels are adjusted. The output will be constant or individually different as expected. (Treatment mode) The operator selects the treatment mode by operating the mode selection unit 2. In the treatment mode, the open / close switches 51 to 5n are all closed and the open / close switch 9
All of 1 to 9n and the open / close switches 101 to 10n can be opened. As a result, all the pulsers 61 to 6n are connected to the trigger circuit 3, and the pulser evaluation circuit 11 and the channel evaluation circuit 12 are connected to the pulsers 61 to 6n and the piezoelectric elements 71 to 7n.
Electrically isolated from. A control signal indicating the boost rate is supplied from the controller 1 to the voltage setting circuit 22 of the pulser control circuit 4. Upon receiving the trigger signal from the trigger circuit 3, the pulsers 61 to 6n supply high voltage pulses to the piezo elements 71 to 7n. The ultrasonic waves emitted from each of the piezo elements 71 to 7n are focused at the focal position, and a shock wave is generated. The calculus aligned at the focal position is crushed by the shock wave.

【００２７】ここで、パルサ制御回路４はパルサ６1 〜
６n に送る昇圧率を個々に調整することができるので、
各パルサ６1 〜６n から出力される高電圧パルスのレベ
ルを一定に、または任意に相違させることができる。各
パルサ６1 〜６n から出力される高電圧パルスのレベル
を相違させた場合の焦点付近での衝撃波の形状（音圧分
布の拡がり程度）は、各パルサ６1 〜６n から出力され
る高電圧パルスのレベルを一定にした場合の衝撃波形状
に対して変化する。図６は最も内側のピエゾ素子７1 か
ら最も外側のピエゾ素子７n （ｎ＝６）の各々に供給す
る電圧比を変化させたときの、その変化に応じた方位方
向（図１参照）の音圧分布の変化を示した図である。な
お座標０は焦点位置である。最も内側のピエゾ素子７1
から最も外側のピエゾ素子７6 に向かって、各ピエゾ素
子７1 〜７6 に供給する電圧を序々に増加させると、ピ
エゾ素子７1 〜７6 に一定の電圧を供給した場合に比べ
て、音圧分布が焦点に集中し、有効範囲の小さい衝撃波
が得られる。逆に、最も内側のピエゾ素子７1 から最も
外側のピエゾ素子７6 に向かって、各ピエゾ素子７1 〜
７6 に供給する電圧を序々に減少させると、ピエゾ素子
７1 〜７6 に一定の電圧を供給した場合に比べて、音圧
分布が拡散し、有効範囲の大きい衝撃波が得られる。Here, the pulsar control circuit 4 includes the pulsars 61-.
Since the boost rate sent to 6n can be adjusted individually,
The levels of the high voltage pulses output from the pulsers 61 to 6n can be made constant or can be arbitrarily different. When the level of the high voltage pulse output from each pulsar 61 to 6n is different, the shape of the shock wave near the focus (the extent of the sound pressure distribution) is the same as that of the high voltage pulse output from each pulsar 61 to 6n. It changes with respect to the shock wave shape when the level is kept constant. 6 shows the sound pressure in the azimuth direction (see FIG. 1) when the voltage ratio supplied to each of the innermost piezo element 71 and the outermost piezo element 7n (n = 6) is changed. It is the figure which showed the change of distribution. The coordinate 0 is the focus position. Innermost piezo element 71
When the voltage supplied to each piezo element 71 to 76 is gradually increased from the outermost piezo element to the outermost piezo element, the sound pressure distribution becomes more focused than when a constant voltage is supplied to the piezo elements 71 to 76. A shock wave with a small effective range can be obtained. Conversely, from the innermost piezo element 71 toward the outermost piezo element 76, each piezo element 71-
When the voltage supplied to 76 is gradually decreased, the sound pressure distribution is diffused and a shock wave having a large effective range is obtained, as compared with the case where a constant voltage is supplied to the piezo elements 71 to 76.

【００２８】また、コントローラ１は開閉スイッチ５1
〜５n の開閉動作を個々に制御することができるので、
各開閉スイッチ５1 〜５n 間で閉じるタイミングをずら
して、ピエゾ素子７1 〜７n 間で超音波放射のタイミン
グをずらすことができる。これは超音波診断分野で周知
の焦点深度を移動させる遅延制御に相当する。このよう
なタイミング制御により、焦点深度を移動させることが
できる。The controller 1 has an open / close switch 51
Since it is possible to individually control the opening and closing operations of ~ 5n,
It is possible to shift the closing timing between the open / close switches 51 to 5n so as to shift the ultrasonic emission timing between the piezoelectric elements 71 to 7n. This corresponds to delay control for moving the depth of focus, which is well known in the ultrasonic diagnostic field. The depth of focus can be moved by such timing control.

【００２９】本発明は上記実施例に限定されず種々変形
して実施可能である。例えば衝撃波発生源７としてリン
グアニュラー型を採用したが、複数の微小なピエゾ素子
をマトリクス状に配置した一般的なタイプ等他のタイプ
のものであってもよい。The present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways. For example, a ring annular type is adopted as the shock wave generation source 7, but other types such as a general type in which a plurality of minute piezoelectric elements are arranged in a matrix may be used.

【００３０】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、高電圧発生手段の性能
を個々に評価し、これらの結果に基づいて高電圧発生手
段の出力特性を個々に制御しながら、高電圧発生手段間
の性能のバラツキを軽減することができる超音波治療装
置を提供できる。According to the present invention, the performance of the high voltage generating means is individually evaluated, and the output characteristics of the high voltage generating means are individually controlled based on these results, while the performance between the high voltage generating means is controlled. It is possible to provide an ultrasonic treatment device capable of reducing the variation of the above.

【００３１】本発明によれば、高電圧発生手段と超音波
発生部からなるチャンネルの性能を個々に評価し、これ
らの結果に基づいて高電圧発生手段の出力特性を個々に
制御しながら、チャンネル間の性能のバラツキを軽減す
ることができる超音波治療装置を提供できる。According to the present invention, the performance of the channel consisting of the high voltage generating means and the ultrasonic wave generating portion is individually evaluated, and the output characteristics of the high voltage generating means are controlled individually based on the results, and the channel is controlled. It is possible to provide an ultrasonic therapy device that can reduce the variation in performance between the two.

【００３２】本発明によれば、高電圧発生手段の出力特
性を個々に制御することにより超音波発生部間でその超
音波出力を相違させて、焦点位置での音圧分布を変化さ
せ治療波の形状を任意に変化させることができる超音波
治療装置を提供できる。According to the present invention, the output characteristics of the high voltage generating means are individually controlled so that the ultrasonic wave output is made different between the ultrasonic wave generating portions, and the sound pressure distribution at the focal position is changed to change the therapeutic wave. It is possible to provide an ultrasonic therapy device capable of arbitrarily changing the shape of the.

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

【図１】本発明による一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment according to the present invention.

【図２】図１のパルサのブロック図。FIG. 2 is a block diagram of the pulsar shown in FIG.

【図３】図１のパルサ評価回路のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of the pulser evaluation circuit of FIG.

【図４】図１のチャンネル評価回路のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of the channel evaluation circuit of FIG.

【図５】チャンネル評価モード時の配置を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement in a channel evaluation mode.

【図６】高電圧パルサ間で出力特性を変化させた場合の
焦点位置付近における方位方向の音圧分布の変化を示す
図。FIG. 6 is a diagram showing changes in the sound pressure distribution in the azimuth direction near the focal position when the output characteristics are changed between high voltage pulsers.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…コントローラ、２…モード選択部、３…トリガ回
路、４…パルサ制御回路、５1 〜５n ，９1 〜９n ，１
０1 〜１０n …開閉スイッチ、６1 〜６n …パルサ、７
…衝撃波発生源、８…Ｂモード用プローブ、１１…パル
サ評価回路、１２…チャンネル評価回路。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Controller, 2 ... Mode selection part, 3 ... Trigger circuit, 4 ... Pulser control circuit, 51-5n, 91-9n, 1
01-10n ... Open / close switch, 61-6n ... Pulsar, 7
... Shock wave generation source, 8 ... B-mode probe, 11 ... Pulser evaluation circuit, 12 ... Channel evaluation circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 凹面状に配置された複数の超音波発生部
と、 前記超音波発生部各々に独立して接続され、前記超音波
発生部に高電圧を印加して所定の焦点位置に治療波を発
生させる複数の高電圧発生手段と、 前記高電圧発生手段各々から出力される各出力値を個々
に基準値と比較する手段と、 前記比較結果に基づいて前記高電圧発生手段の出力特性
を個々に制御する手段とを具備したことを特徴とする超
音波治療装置。1. A plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape and independently connected to each of the ultrasonic wave generators, and a high voltage is applied to the ultrasonic wave generators to treat at a predetermined focal position. A plurality of high voltage generating means for generating a wave, a means for individually comparing each output value output from each of the high voltage generating means with a reference value, and an output characteristic of the high voltage generating means based on the comparison result. And a means for individually controlling the ultrasonic treatment apparatus. 【請求項２】 凹面状に配置された複数の超音波発生部
と、 前記超音波発生部各々に独立して接続され、前記超音波
発生部に高電圧を印加して所定の焦点位置に治療波を発
生させる複数の高電圧発生手段と、 前記複数の高電圧発生手段の一つを駆動して前記複数の
超音波発生部の一つから超音波を発生させ、前記焦点位
置に配置された反射部材からの反射波を受信した前記複
数の超音波発生部の全受信信号を加算し、加算値を基準
値と比較する手段と、 前記比較結果に基づいて前記高電圧発生手段の出力特性
を個々に制御する手段とを具備したことを特徴とする超
音波治療装置。2. A plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape and independently connected to each of the ultrasonic wave generators, and a high voltage is applied to the ultrasonic wave generators to treat at a predetermined focal position. A plurality of high voltage generating means for generating a wave, and driving one of the plurality of high voltage generating means to generate an ultrasonic wave from one of the plurality of ultrasonic wave generating portions, and arranged at the focal position A unit for adding all received signals of the plurality of ultrasonic wave generation units that have received the reflected wave from the reflecting member, and comparing the added value with a reference value, and an output characteristic of the high voltage generation unit based on the comparison result. An ultrasonic treatment apparatus comprising means for individually controlling. 【請求項３】 凹面状に配置された複数の超音波発生部
と、 前記超音波発生部各々に独立して接続され、前記超音波
発生部に高電圧を印加して所定の焦点位置に治療波を発
生させる複数の高電圧発生手段と、 前記高電圧発生手段の出力特性を個々に制御することに
より、前記治療波の形状を変化させる手段とを具備した
ことを特徴とする超音波治療装置。3. A plurality of ultrasonic wave generators arranged in a concave shape and independently connected to each of the ultrasonic wave generators, and a high voltage is applied to the ultrasonic wave generators to treat at a predetermined focal position. An ultrasonic treatment device comprising: a plurality of high voltage generating means for generating a wave; and a means for changing the shape of the therapeutic wave by individually controlling the output characteristics of the high voltage generating means. .