JPH074392B2 - Calculus crusher - Google Patents
Calculus crusherInfo
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- JPH074392B2 JPH074392B2 JP3213500A JP21350091A JPH074392B2 JP H074392 B2 JPH074392 B2 JP H074392B2 JP 3213500 A JP3213500 A JP 3213500A JP 21350091 A JP21350091 A JP 21350091A JP H074392 B2 JPH074392 B2 JP H074392B2
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- Surgical Instruments (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は被検体内にある結石を衝
撃波の集束エネルギで破砕する結石破砕装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calculus crushing device for crushing a calculus in a subject with focused energy of a shock wave.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、衝撃波エネルギを利用して被検体
内の結石を破砕するようにした装置が実用化されてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, a device for crushing stones in a subject by utilizing shock wave energy has been put into practical use.
【０００３】この装置は、所定の大きさを有し、かつ、
その内部に適温の水を満たした容器内に結石を持った被
検体を入れてその結石の位置を回転楕円体の一方の焦点
位置と一致させ、他方の焦点位置で火薬の爆発や放電現
象により衝撃波を発生させてそのまわりに配置した音響
ミラーにより衝撃波を結石部分に集束させるようにして
衝撃波エネルギにより結石を破砕するようにしたもので
ある。This device has a predetermined size, and
Put an object with a calculus in a container filled with water of appropriate temperature inside it and make the position of the calculus coincide with one focus position of the spheroid, and at the other focus position by explosive or discharge phenomenon of explosive A shock wave is generated, and the shock wave is focused on a calculus portion by an acoustic mirror arranged around the shock wave so that the calculus is crushed by the shock wave energy.
【０００４】この場合、被検体の結石の位置の確認は、
前記容器の外側に配置したＸ線透視装置により結石部分
を表示しながら行なうものである。In this case, the confirmation of the stone position of the subject is
This is performed while displaying a calculus portion by an X-ray fluoroscope arranged outside the container.
【０００５】しかしなから、上述した装置により数十回
乃至数百回の破砕作用を繰り返す場合、１回の衝撃波の
発生毎に火薬や電極を取り替えなければならず、そのた
めの時間が多くかかるとともに費用も多大に要するとい
う問題がある。However, when the crushing action is repeated several tens to several hundreds of times by the above-mentioned device, the explosive powder and the electrodes must be replaced every time a shock wave is generated, which takes much time. There is a problem that it costs a lot.
【０００６】また、この装置の場合被検体を水を満たし
た容器内に入れる煩しさがあり、さらにはＸ線透視によ
る観察が不可欠であるため被検体及びオペレータの受け
る被爆量も無視できない量となる。Further, in the case of this apparatus, it is troublesome to put the subject in a container filled with water, and since the observation by fluoroscopy is indispensable, the amount of radiation received by the subject and the operator is not negligible. Become.
【０００７】さらに、装置が大規模となり価格も極めて
高価になるという問題がある。Further, there is a problem that the device becomes large-scale and the price becomes extremely expensive.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、Ｘ線の被爆のおそれが全くな
く適確に被検体の結石を破壊することができ、しかも小
型で低価格な結石破砕装置を提供することを目的とする
ものである。The present invention is to challenge it to solve] has been made in view of the above circumstances, it is possible to risk of exposure to X-rays to destroy stones of the subject at all without accurately, yet small
The purpose of the present invention is to provide a stone crushing device of a mold type and low cost.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の概要は、体外より被検体内にある結石に衝撃
波を照射し結石を破砕する結石破砕装置において、超音
波の集束点を形成する第１のトランスジューサと、この
第１のトランスジューサと所定の位置関係をもって配置
され前記集束点を含む音場領域を形成して被検体の断層
像データを得る第２のトランスジューサと、前記第１の
トランスジューサに接続され、この第１のトランスジュ
ーサから強力超音波或いは微弱超音波のいずれかを選択
的に発生させるパルサと、このパルサにより微弱超音波
を発生させ且つそれによるエコー信号を前記第１のトラ
ンスジューサで受信し被検体内における前記結石の位置
を確認する結石位置確認手段と、前記エコー信号のうち
前記集束点近傍のエコー信号を可聴周波数の音響信号に
変換する音響手段とを具備することを特徴とするもので
ある。Means for Solving the Problems The outline of the present invention for achieving the above-mentioned object is to give an impact to a calculus inside a subject from outside the body.
In a calculus breaking device that irradiates waves to crush stones
A first transducer that forms the focal point of the wave, and
Arranged in a predetermined positional relationship with the first transducer
A sound field region including the focusing point is formed to form a slice of the subject.
A second transducer for obtaining image data, and the first transducer
Connected to the transducer, this first transducer
Select either strong or weak ultrasonic wave from the sensor
Generated pulsars and weak ultrasonic waves generated by this pulsar
Is generated and the echo signal generated by the
Position of the calculus in the subject received by the transducer
Of the echo signal and the stone position confirmation means for confirming
The echo signal near the focusing point is converted into an acoustic signal of audible frequency.
And an acoustic means for converting .
【００１０】[0010]
【作用】本発明によれば、結石位置確認手段は、パルサ
により第１のトランスジューサから微弱超音波を被検体
内にある結石に向けて発生させ、その第１のトランスジ
ューサでエコー信号を受信させる。音響手段は第１のト
ランスジューサが受信したエコー信号のうち集束点近傍
のエコー信号を可聴周波数の音響信号に変換する。従っ
て、音響手段からの音響信号が最大となるように集束点
の位置を調整することにより、第１のトランスジューサ
の集束点が結石位置に正確に一致する。集束点と結石位
置とが一致した後、パルサにより第１のトランスジュー
サから強力超音波を発生させ、結石を破砕する。また、
第２のトランスジューサにより得られる被検体の断層像
データを基に結石の破砕状況の確認が可能となる。 According to the present invention, the calculus position confirmation means is a pulsar.
Weak ultrasonic waves from the first transducer
The first transgene that is generated toward the stone inside
The echo signal is received by the user. The acoustic means is the first
Near the focal point of the echo signal received by the lance
The echo signal of is converted into an acoustic signal of audible frequency. Obey
The focus point to maximize the acoustic signal from the acoustic means.
The first transducer by adjusting the position of the
The focal point of is exactly the same as the calculus position. Focus point and stone position
After matching the position, the first pulse is transduced by the pulsar.
Intense ultrasonic waves are generated from the crushed stones to crush stones. Also,
Tomographic image of the subject obtained by the second transducer
It is possible to confirm the crushing status of stones based on the data.
【００１１】[0011]
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。図
１に示す実施例装置は、後に詳述する異なる音場領域を
形成する超音波を送受波するために第１，第２の超音波
トランスジューサ１，２を含んで構成されたアプリケー
タ３と、第１の超音波トランスジューサ（衝撃波発生手
段）１に対し強弱２種類のパルス信号を送出するととも
にこの第１の超音波トランスシューサ１からの超音波エ
コー信号を受信して信号処理する第１の信号処理系４
と、前記第２の超音波トランスジューサ２に対しパルス
信号を送出して扇状の超音波を発生させるとともにこの
第２の超音波トランスジューサ２からの超音波エコー信
号を受信して信号処理する第２の信号処理系５と、所定
のパラメータのもとにこの装置各部の制御を行なうＣＰ
Ｕ（中央処理装置）６及びこのＣＰＵ６に制御され前記
第１，第２の信号処理系４，５におけるパルス信号の送
受信タイミング，振幅，周波数等を制御するコントロー
ラ７からなる制御系８と、前記ＣＰＵ６により制御され
第２の信号処理系５の出力信号に対し信号変換処理を行
なう信号変換系（例えばディジタルスキャンコンバー
タ）９と、この信号変換系９の出力信号を基に第２の超
音波トランスジューサ２による扇状の音場領域３１，被
検体の体表像３３，腎臓像３４，腎結石像３５等と第１
の超音波トランスジューサ１の位置３６，音場領域３
７，集束点マーカ３８等とを表示するＴＶモニタ等の表
示手段１０と、前記第１の信号処理系５の出力信号に基
き被検体内の腎結石の位置を確認するスピーカ等の結石
位置確認手段１１と、被検体の一部、例えば手足等に接
触可能に形成され被検体の心拍動等を示す被検体信号を
前記ＣＰＵ６に送る被検体信号検出素子１２と、前記第
１の信号処理系４から第１の超音波トランスジューサ１
に送られるパルス信号の発生タイミングを設定すべくＣ
ＰＵ６に接続された第１，第２のプッシュボタンからな
るパルス発生スイッチ１３と、前記信号変換系９におけ
る信号変換時における信号変換時における超音波音速設
定値を可変すべくＣＰＵ６に接続された音速設定手段１
４とを有し構成されている。次にアプリケータ３の具体
的構成について説明する。前記第１の超音波トランスジ
ューサ１は、図２に示すように中央部に所定形状の抜孔
を設けた例えば共振周波数１ＭＨｚで直径１０ｃｍの曲
率を有する凹面振動子１５と、この凹面振動子１５の背
面に一様に張設したバッキング材１６とからなり、凹面
振動子１５の図示しない電極に第１のケーブル１７を接
続している。この実施例では微弱超音波によって結石の
位置を確認し、強力超音波を衝撃波として用いて結石を
破砕するようにしている。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below. The apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 includes an applicator 3 including first and second ultrasonic transducers 1 and 2 for transmitting and receiving ultrasonic waves forming different sound field regions, which will be described later in detail. , A first ultrasonic transducer (shock wave generating means) 1, which sends two types of pulse signals of strength and weakness, and receives an ultrasonic echo signal from the first ultrasonic transducer 1 to process the signal. Signal processing system 4
And a pulse signal is transmitted to the second ultrasonic transducer 2 to generate a fan-shaped ultrasonic wave, and an ultrasonic echo signal from the second ultrasonic transducer 2 is received to perform signal processing. A signal processing system 5 and a CP for controlling each part of this device under predetermined parameters
A control system 8 including a U (central processing unit) 6 and a controller 7 controlled by the CPU 6 for controlling transmission / reception timing, amplitude, frequency and the like of pulse signals in the first and second signal processing systems 4 and 5, and A signal conversion system (for example, a digital scan converter) 9 which is controlled by the CPU 6 and performs signal conversion processing on the output signal of the second signal processing system 5, and a second ultrasonic transducer based on the output signal of this signal conversion system 9. First, the fan-shaped sound field region 31 according to 2, the body surface image 33 of the subject, the kidney image 34, the kidney stone image 35, etc.
Position 36 of the ultrasonic transducer 1 in the sound field region 3
7. Display means 10 such as a TV monitor for displaying the focal point marker 38 and the like, and stone position confirmation such as a speaker for confirming the position of renal stone in the subject based on the output signal of the first signal processing system 5. Means 11, a subject signal detection element 12 which is formed so as to be able to contact a part of the subject, such as a limb, and sends a subject signal indicating the heartbeat of the subject to the CPU 6, and the first signal processing system. 4 to 1 ultrasonic transducer 1
C to set the generation timing of the pulse signal sent to
A pulse generation switch 13 composed of first and second push buttons connected to the PU 6, and a sound velocity connected to the CPU 6 for varying the ultrasonic sound velocity set value at the time of signal conversion in the signal conversion system 9. Setting means 1
4 and are configured. Next, a specific configuration of the applicator 3 will be described. The first ultrasonic transducer 1 has, as shown in FIG. 2, a concave vibrator 15 having a hole having a predetermined shape in the center and having a curvature of a diameter of 10 cm at a resonance frequency of 1 MHz, and a rear surface of the concave vibrator 15. And a backing material 16 stretched uniformly over the first surface of the concave vibrator 15, and the first cable 17 is connected to an electrode (not shown) of the concave vibrator 15. In this embodiment, the position of the calculus is confirmed by a weak ultrasonic wave, and the strong ultrasonic wave is used as a shock wave to crush the calculus.
【００１２】前記第２の超音波トランスジューサ２は、
前記抜孔内に固定され、かつ細い振動子を配列してなる
振動子アレイ２ａを前記凹面振動子１５の曲面に臨ませ
たセクタプローブであり、このセクタプローブから第２
のケーブル１８を引き出している。The second ultrasonic transducer 2 is
A sector probe in which a transducer array 2a, which is fixed in the hole and in which thin transducers are arranged, faces the curved surface of the concave transducer 15, and is a second sector probe from the sector probe.
The cable 18 is pulled out.
【００１３】前記第１の超音波トランスジューサ１の外
周部は、シャフト１９を有する固定枠２０により支持さ
れ、またこの固定枠２０はアーム２１に結合されて固定
枠２０を動かすことにより第１，第２の超音波トランス
ジューサ１，２を所望の位置に移動させかつその位置に
固定できるようになっている。The outer peripheral portion of the first ultrasonic transducer 1 is supported by a fixed frame 20 having a shaft 19, and the fixed frame 20 is connected to an arm 21 to move the fixed frame 20 so that the first and first The two ultrasonic transducers 1 and 2 can be moved to a desired position and fixed at that position.
【００１４】前記第１，第２の超音波トランスジューサ
１，２は、音響カプラ２２により被検体の体表３３Ｍに
対し音響的に結合される。この音響カプラ２２は図２に
示すように水とほぼ等しい音響インピーダンスを有する
薄い膜で形成された袋２３と、この袋２３内に満された
水２３ａとから構成され、この音響カプラ２２を前記第
１，第２の超音波トランスジューサ１，２の音場領域側
に配置することにより、第１，第２の超音波トランスジ
ューサ１，２と被検体との間の超音波の送受波を効率よ
く行なうようになっている。The first and second ultrasonic transducers 1 and 2 are acoustically coupled to the body surface 33M of the subject by the acoustic coupler 22. As shown in FIG. 2, the acoustic coupler 22 includes a bag 23 formed of a thin film having an acoustic impedance substantially equal to that of water, and water 23a filled in the bag 23. By arranging on the sound field region side of the first and second ultrasonic transducers 1 and 2, it is possible to efficiently transmit and receive ultrasonic waves between the first and second ultrasonic transducers 1 and 2 and the subject. I am supposed to do it.
【００１５】次に第１の信号処理系４について説明す
る。第１の信号処理系４は、制御系８のコントローラ７
により制御され、前記第１のケーブル１７を介して第１
の超音波トランスジューサ１に対し大振幅小振幅の２種
類のパルス信号を送りこの第１の超音波トランスジュー
サ１から強弱２態様の超音波を発生されるように励振す
るパルサ２４と、第１の超音波トランスジューサ１から
被検体に送波される弱い超音波に基くエコー信号を第１
のケーブル１７を介して受信する受信回路２５と、この
受信回路２５の出力信号を入力しこれを可聴周波数の音
響信号に変換して前記結石位置確認手段１１に送出する
第１の信号処理回路２６とから構成されている。Next, the first signal processing system 4 will be described. The first signal processing system 4 is the controller 7 of the control system 8.
Controlled by the first cable 17 via the first cable 17
Of the ultrasonic transducer 1 of a large amplitude and a small amplitude, and a pulsar 24 for exciting the ultrasonic transducer 1 so as to generate ultrasonic waves of two modes of strength and weakness; The echo signal based on the weak ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transducer 1 to the subject is first
A receiving circuit 25 for receiving via the cable 17 and a first signal processing circuit 26 for inputting an output signal of the receiving circuit 25, converting the output signal into an audio signal of an audible frequency and sending the acoustic signal to the calculus position confirming means 11. It consists of and.
【００１６】次に第２にの信号処理系５について説明す
る。第２の信号処理系５は、前記制御系８のコントロー
ラ７により制御され、第２の超音波トランスジューサ２
に対し所定のタイミングでパルス信号を送ってこの第２
の超音波トランスジューサ２がセクタスキャンを行なう
ように励振するとともにこのセクタスキャンに基く第２
の超音波トランスジューサ２からのエコー信号を受信す
る送受信回路２７と、この送受信回路２７の出力信号を
入力しこれに振幅検波を施してビデオ信号として信号変
換系９に送出する第２の信号処理回路２８とから構成さ
れている。Next, the second signal processing system 5 will be described. The second signal processing system 5 is controlled by the controller 7 of the control system 8 to control the second ultrasonic transducer 2
To the second by sending a pulse signal at a predetermined timing to
The ultrasonic transducer 2 of the
Transmitting / receiving circuit 27 for receiving an echo signal from the ultrasonic transducer 2 and a second signal processing circuit for inputting an output signal of the transmitting / receiving circuit 27, performing amplitude detection on the output signal, and transmitting the signal as a video signal to the signal conversion system 9. And 28.
【００１７】次に上記構成の装置における基本的作用を
被検体内の腎臓３４Ｍ内の腎結石３５Ｍを破砕する場合
を例にとって説明する。Next, the basic operation of the apparatus having the above construction will be described by taking as an example the case where the kidney stone 35M in the kidney 34M in the subject is crushed.
【００１８】まずアプリケータ３の固定枠２０により支
持されている音響カプラ２２を被検体の体表（例えば背
中）３３Ｍに乗せ、この状態で第２の信号処理系５及び
信号変換系９を制御し、第２の超音波トランスジューサ
２を駆動して表示手段１０の画面上に被検体の断層像を
表示する。First, the acoustic coupler 22 supported by the fixed frame 20 of the applicator 3 is placed on the body surface (for example, the back) 33M of the subject, and the second signal processing system 5 and the signal conversion system 9 are controlled in this state. Then, the second ultrasonic transducer 2 is driven to display a tomographic image of the subject on the screen of the display unit 10.
【００１９】この断層像中に腎臓像３４が描写された段
階でその中にある腎結石像３５を探す。When the kidney image 34 is drawn in this tomographic image, the kidney stone image 35 therein is searched.
【００２０】この場合、表示手段１０上には、ＣＰＵ６
から信号変換系９に送られる信号に基づいて凹面振動子
１５の位置、第１の超音波トランスジューサ１の音場領
域３７及び集束点マーカ３８がそれぞれ固定された位置
に表示されるとともに、リアルタイムで表示される被検
体の断層像はアプリケータ３の移動に伴ってその表示部
位が変化する。In this case, the CPU 6 is displayed on the display means 10.
The position of the concave transducer 15, the sound field region 37 of the first ultrasonic transducer 1 and the focusing point marker 38 are displayed at fixed positions based on the signal sent from the signal converter 9 to the signal conversion system 9, and in real time. The displayed tomographic image of the subject changes as the applicator 3 moves.
【００２１】そして、腎結石像３５が断層像内に描写さ
れた段階でさらにアプリケータ３を微調整し、その腎結
石像３５が前記集束点マーカ３８内に位置するように設
定しこの状態でアプリケータ３を固定する。Then, when the kidney stone image 35 is drawn in the tomographic image, the applicator 3 is further finely adjusted, and the kidney stone image 35 is set so as to be located within the focus point marker 38. Fix the applicator 3.
【００２２】次にオペレータはパルス発生スイッチ１３
の第１のプッシュボタンを押しＣＰＵ６，コントローラ
７を介してパルサ２４に制御信号を送る。これによりパ
ルサ２４から第１の超音波トランスジューサ１に大振幅
のパルス信号が送られ第１の超音波トランスジューサ１
は強力なエネルギーをもった超音波パルスを集束点マー
カ３８の位置に相当する位置にある被検体の腎結石３５
Ｍに向けて送波する。この超音波パルスは腎結石３５Ｍ
の位置で衝撃波となり、腎結石３５Ｍを破砕する。Next, the operator operates the pulse generation switch 13
Then, the control signal is sent to the pulsar 24 via the CPU 6 and the controller 7 by pressing the first push button of. As a result, a pulse signal of large amplitude is sent from the pulsar 24 to the first ultrasonic transducer 1 and the first ultrasonic transducer 1
Is a kidney stone 35 of the subject located at a position corresponding to the position of the focal point marker 38 with an ultrasonic pulse having strong energy.
Transmit to M. This ultrasonic pulse is renal stone 35M
A shock wave is generated at the position of and the kidney stone 35M is crushed.
【００２３】このような超音波パルスの発生を何度か必
要なだけ繰り返すことにより、腎結石３５Ｍの全体を破
砕することができる。By repeating the generation of such ultrasonic pulses as many times as necessary, the entire kidney stone 35M can be crushed.
【００２４】尚、被検体は心拍動や呼吸等のためわずか
に動いていることから、予め被検体信号検出素子１２を
被検体の手，足や胸部，鼻等に接触しておき、この被検
体信号検出素子１２から得られる被検体信号と前記パル
ススイッチ１３からの信号とをＣＰＵ６により同期させ
てパルサ２４からのパルス信号の送出タイミングを制御
するようにすればより効果的である。Since the subject is slightly moving due to heartbeat, breathing, etc., the subject signal detecting element 12 should be contacted with the subject's hands, feet, chest, nose, etc. It is more effective if the subject signal obtained from the specimen signal detecting element 12 and the signal from the pulse switch 13 are synchronized by the CPU 6 to control the timing of sending the pulse signal from the pulsar 24.
【００２５】以上の実施例装置の動作は、第１の超音波
トランスジューサ１による超音波パルスの集束点位置と
表示手段１０上の集束点マーカ３８とが誤差なく対応す
るとの前提に基づくものであるが、実際にはこれらは完
全に対応しているとは限らない。すなわち、表示手段１
０上で腎結石像３５が集束点マーカ３８内に入るように
しても第１の超音波トランスジューサ１による真の集束
点が被検体内の腎結石３５Ｍの位置と一致しない場合も
生じる。The operation of the apparatus of the above embodiment is based on the assumption that the focal point position of the ultrasonic pulse by the first ultrasonic transducer 1 and the focal point marker 38 on the display means 10 correspond without any error. However, in reality, they are not always completely compatible. That is, the display means 1
Even if the kidney stone image 35 enters the focus point marker 38 on 0, the true focus point of the first ultrasonic transducer 1 may not coincide with the position of the kidney stone 35M in the subject.
【００２６】これは、第２の超音波トランスジューサ２
によるセクタスキャンに基くエコー信号からリアルタイ
ムで断層像を表示する際に、信号変換系１９において被
検体内の超音波伝播速度が一定の値（例えば１５３０ｍ
／ｓ）であると予め設定し、この伝播速度を距離に換算
して第２の信号処理系５からの出力信号を信号変換し結
果を表示手段１０上に表示することによるものである。
すなわち、被検体の実際の超音波伝播速度が上述した設
定値と異なる場合には、実際の腎結石３５Ｍの位置が表
示手段１０上に正しく表示されないことになる。This is the second ultrasonic transducer 2
When a tomographic image is displayed in real time from an echo signal based on a sector scan by, the ultrasonic wave propagation velocity in the subject is constant in the signal conversion system 19 (for example, 1530 m).
/ S) is set in advance, the propagation velocity is converted into a distance, the output signal from the second signal processing system 5 is converted into a signal, and the result is displayed on the display means 10.
That is, when the actual ultrasonic wave propagation velocity of the subject is different from the above-mentioned set value, the actual position of the kidney stone 35M is not correctly displayed on the display means 10.
【００２７】具体例で説明すると、被検体の体表３３か
ら腎結石３５Ｍまで超音波パルスが到達する際の音速が
上述した設定値１５３０（ｍ／ｓ）よりも早い場合に
は、その反射エコーも早く帰ってくるため表示手段１０
上には実際の位置よりも近い位置関係をもって腎結石像
３５が表示されることになる。Explaining in a concrete example, when the speed of sound when the ultrasonic pulse reaches from the body surface 33 of the subject to the kidney stone 35M is faster than the set value 1530 (m / s) described above, the reflection echo Display means 10 to return as soon as possible
The kidney stone image 35 is displayed on the upper side in a positional relationship closer to the actual position.
【００２８】さらに、超音波パルスの屈折等の影響のた
め、腎結石像３５の表示位置の誤差はより大きくなる。Further, due to the influence of refraction of the ultrasonic pulse, the error in the display position of the renal stone image 35 becomes larger.
【００２９】そこで、以下に本実施例装置において腎結
石３５Ｍの真の位置を確認しつつその破砕を行うための
動作を説明する。Therefore, the operation for crushing the kidney stone 35M while confirming the true position of the kidney stone 35M will be described below.
【００３０】まずオペレータは上述した場合と同様に腎
結石像３５が集束点マーカ３８内に入るようにアプリケ
ータ３の位置を調整する。First, the operator adjusts the position of the applicator 3 so that the kidney stone image 35 enters the focusing point marker 38 as in the case described above.
【００３１】次にオペレータはパルス発生スイッチング
１３の第２のプシュボタンを押しＣＰＵ６に微弱パルス
発生のための信号を送る。この信号によりコントローラ
７はＣＰＵ６に制御されてパルサ２４に制御信号を送
り、この結果、パルサ２４から第１の超音波トランスジ
ューサ１に対し小振幅のパルサ信号が送られ、第１の超
音波トランスジューサ１から被検体に向けてごく弱い超
音波パルスが送波される。Next, the operator pushes the second push button of the pulse generation switching 13 to send a signal for generating a weak pulse to the CPU 6. This signal causes the controller 7 to be controlled by the CPU 6 to send a control signal to the pulsar 24. As a result, a small-amplitude pulsar signal is sent from the pulsar 24 to the first ultrasonic transducer 1 and the first ultrasonic transducer 1 A weak ultrasonic pulse is transmitted from the object to the subject.
【００３２】この弱い超音波パルサは被検体の各種組織
に当って反射し、超音波エコーとなって第１の超音波ト
ランジューサ１により受波されエコー信号に変換され
る。受信回路２５はこのエコー信号を受信し、第１の信
号処理回路２６に送る。第１の信号処理回路２６はＣＰ
Ｕ６に制御され、入力したエコー信号のうちから集束点
近傍からエコー信号のみを検出しこれを可聴周波数の音
響信号に変換して送出する。結石位置確認手段１１はこ
の音響信号を基に可聴音を発生する。This weak ultrasonic pulser hits various tissues of the subject and is reflected to be an ultrasonic echo, which is received by the first ultrasonic transducer 1 and converted into an echo signal. The receiving circuit 25 receives this echo signal and sends it to the first signal processing circuit 26. The first signal processing circuit 26 is CP
Controlled by U6, only the echo signal is detected from the input echo signals in the vicinity of the focus point, and the echo signal is converted into an acoustic signal of an audible frequency and transmitted. The calculus position confirmation means 11 produces an audible sound based on this acoustic signal.
【００３３】オペレータは、この可聴音を聴きながら腎
結石像３５が集束点マーカ３８内あるいはその周辺に位
置するようにアプリケータ３を動かし、可聴音が最大と
なる位置を探す。While listening to this audible sound, the operator moves the applicator 3 so that the renal stone image 35 is located inside or around the focal point marker 38, and searches for a position where the audible sound is maximized.
【００３４】このような操作により可聴音が最大になっ
たとき、第１の超音波トランジューサ１による超音波パ
ルスの真の集束位置と腎結石３５Ｍの位置とが一致した
ことになる。When the audible sound is maximized by such an operation, it means that the true focusing position of the ultrasonic pulse by the first ultrasonic transducer 1 and the position of the kidney stone 35M coincide with each other.
【００３５】この状態でオペレータはパルス発生スイッ
チ１３の第１のプッシュボタンを押し、既述した場合と
同様パルサ２４から大振幅のパルサ信号を第１の超音波
トランスジューサ１に送って集束点に位置する腎結石３
５Ｍを破砕する。In this state, the operator presses the first push button of the pulse generating switch 13 and sends a large-amplitude pulser signal from the pulser 24 to the first ultrasonic transducer 1 to position it at the focus point, as in the case already described. Kidney stone 3
Crush 5M.
【００３６】以上の動作により、被検体内の腎体内の腎
結石３５Ｍを確実に破砕することができる。With the above operation, the kidney stones 35M in the renal body of the subject can be reliably crushed.
【００３７】次に、本実施例装置において上述した結石
位置確認手段１１と表示手段１０上の断層像のスケール
ファクタの変化とを組み合せて腎結石３５Ｍの破砕を行
う動作について説明する。Next, the operation of crushing the renal calculi 35M by combining the calculus position confirming means 11 and the change in the scale factor of the tomographic image on the display means 10 in the apparatus of this embodiment will be described.
【００３８】表示手段１０上の断層像は信号変換系９に
おける音速設定値、すなわち、スケールファクタを変え
ることにより拡大，縮小が可能である。The tomographic image on the display means 10 can be enlarged or reduced by changing the sound velocity set value in the signal conversion system 9, that is, the scale factor.
【００３９】このためには、音速設定手段１４によりＣ
ＰＵ６を介して信号変換系９の音速設定値を変え、結石
位置確認手段１１からの可聴音が最大となるとき表示手
段１０上の集束点マーカ３８内に腎結石像３５が入るよ
うに断層像のスケールファクタを設定する。For this purpose, the sound velocity setting means 14 causes C
When the sound velocity set value of the signal conversion system 9 is changed via the PU 6 and the audible sound from the calculus position confirming means 11 becomes maximum, the tomographic image is obtained so that the renal stone image 35 is placed in the focusing point marker 38 on the display means 10. Set the scale factor of.
【００４０】このようにスケールファクタを設定すれ
ば、ある被検体の腎結石３５Ｍに何度も破砕のための超
音波パルスを加えるときにより便利である。By setting the scale factor in this way, it is more convenient when an ultrasonic pulse for crushing is repeatedly applied to the kidney stone 35M of a certain subject.
【００４１】尚、上述したスケールファクタの自動的設
定も本実施例装置により可能である。以下にその手法に
ついて説明する。The automatic setting of the scale factor described above is also possible with the apparatus of this embodiment. The method will be described below.
【００４２】第２の超音波トランジューサ２により毎秒
３０フレームの断層像を得る場合を考え、その各フレー
ムの変り目毎に第１の超音波トランスジューサ１から弱
い超音波パルスを送波する。このようにすれば、第２の
超音波トランスジューサ２による断層像には何等影響を
与えることがなく第１の超音波トランスジューサ１から
毎秒当り３０個の超音波パルスを送波することができ
る。Considering a case where a tomographic image of 30 frames per second is obtained by the second ultrasonic transducer 2, a weak ultrasonic pulse is transmitted from the first ultrasonic transducer 1 at each transition of each frame. By doing so, 30 ultrasonic pulses can be transmitted from the first ultrasonic transducer 1 per second without any influence on the tomographic image by the second ultrasonic transducer 2.
【００４３】図４におけるパルスａ0 は第１の超音波ト
ランスジューサ１から送波されるパルスを示すものであ
り、同図のパルスａ1 〜ａ5 は腎結石３５Ｍからの反射
エコーにもとずくエコー信号の検波波形を示すものであ
る。同図から明らかなように腎結石３５Ｍが第１の超音
波トランスジューサ１の集束点よりも体表３３に近い位
置にあるときにはパルスａ0 の発射時刻から短い時間に
しかも振幅の小さい広幅なパルスａ1 が得られる。The pulse a 0 in FIG. 4 shows a pulse transmitted from the first ultrasonic transducer 1, and the pulses a 1 to a 5 in FIG. 4 are based on the reflection echo from the kidney stone 35M. It shows the detected waveform of the echo signal. As is clear from the figure, when the kidney stone 35M is located closer to the body surface 33 than the focusing point of the first ultrasonic transducer 1, a wide pulse a with a small amplitude and a short time from the emission time of the pulse a 0 is obtained. You get 1 .
【００４４】アプリケータ３の第１の超音波トランスジ
ューサ１を体表３３から少し遠ざけ腎結石３５Ｍを集束
点に近ずけた場合には、上述したパルスａ1 よりも遅い
時間でかつ振幅がより大きく幅が狭いパルスａ2 が得ら
れる。When the first ultrasonic transducer 1 of the applicator 3 is moved slightly away from the body surface 33 and the kidney stones 35M are moved closer to the focusing point, the time is slower than the pulse a 1 described above and the amplitude is larger. A narrow pulse a 2 is obtained.
【００４５】そらに第１の超音波トランスジューサ１を
体表３３から遠ざけ腎結石３５Ｍの位置が集束点の位置
と一致した場合には、パルスａ3 のように振幅が最大で
最も狭幅のパルスａ3 が得られる。When the position of the kidney stone 35M coincides with the position of the focusing point by moving the first ultrasonic transducer 1 away from the body surface 33, the pulse having the maximum amplitude and the narrowest width like the pulse a 3 is generated. a 3 is obtained.
【００４６】第１の超音波トランスジューサ１をさらに
体表３３から遠ざけると腎結石３５Ｍの位置は集束点位
置より遠方に至りパルスａ4 ，ａ5 のようなパルスが得
られる。When the first ultrasonic transducer 1 is further moved away from the body surface 33, the position of the kidney stone 35M is farther from the focus point position and pulses such as pulses a 4 and a 5 are obtained.
【００４７】この場合、アプリケータ３の移動を連続的
に行なえば、毎秒３０個の反射エコーに基くパルスが得
られ、その各パルスの包絡線を描けば図５のようにな
る。パルスａ0 の発射時刻からこの包絡線のピーク点ま
での時間Ｔは、第１の超音波トランスジューサ１の集束
点と腎結石３５Ｍの位置とが一致したときにこの超音波
トランスジューサ１から発射された超音波パルスが腎結
石３５Ｍにあたって反射し第１の超音波トランスジュー
サ１により受波されるまでの時間に相当する。In this case, if the applicator 3 is continuously moved, pulses based on 30 reflection echoes per second are obtained, and the envelope of each pulse is drawn as shown in FIG. The time T from the emission time of the pulse a 0 to the peak point of this envelope is emitted from this ultrasonic transducer 1 when the focus point of the first ultrasonic transducer 1 and the position of the kidney stone 35M coincide. This corresponds to the time until the ultrasonic pulse is reflected by the kidney stones 35M and is received by the first ultrasonic transducer 1.
【００４８】すなわち、凹面振動子１５の曲率半径をＲ
とすれば、距離２Ｒ間を超音波が伝播するに要する時間
がＴということになる。That is, the radius of curvature of the concave vibrator 15 is R
Then, the time required for the ultrasonic waves to propagate between the distances 2R is T.
【００４９】ここで、曲率半径Ｒは凹面振動子１５の幾
何学的形状により予め定まっているため時間Ｔが求まれ
ば、このときの第１の超音波トランスジューサ１から音
響カプラ２２を経て被検体内の腎結石３５Ｍに至るまで
の平均音速（これは被検体のみの平均音速とみなすこと
ができる。）ＣM は下記数式１で表わすことができる。Here, since the radius of curvature R is previously determined by the geometrical shape of the concave surface transducer 15, if the time T is obtained, the subject is passed from the first ultrasonic transducer 1 at this time through the acoustic coupler 22. The average sound velocity up to the kidney stones 35M (which can be regarded as the average sound velocity of only the subject) C M can be expressed by the following mathematical formula 1.
【００５０】[0050]
【数１】[Equation 1]
【００５１】ＣM ＝２Ｒ／Ｔ 前記音速ＣM を求める手順を以下に説明する。記述した
ように腎結石からの反射エコーは集束点に近いほどその
振幅が大きくかつその幅が狭いため、図４に示す各パル
スａ1 〜ａ5 の波形をＣＰＵ６により制御される第１の
信号処理回路２６で微分し図６に示すような微分波形信
号を用いれば集束点の位置をより明確にとらえることが
できる。尚、図７は図６に示す微分波形信号包絡線を示
すものである。このような微分波形信号をさらに第１の
信号処理回路２６においてＡ／Ｄ変換処理、メモリへの
格納処理、ディジタル回路によるピーク点検出処理を行
ない時間Ｔを自動検出する。C M = 2R / T A procedure for obtaining the sound velocity C M will be described below. As described above, the reflection echo from the renal stone has a larger amplitude and a narrower width as it gets closer to the focal point. Therefore, the waveform of each pulse a 1 to a 5 shown in FIG. If the processing circuit 26 differentiates and a differential waveform signal as shown in FIG. 6 is used, the position of the focal point can be more clearly detected. Note that FIG. 7 shows the differential waveform signal envelope shown in FIG. Such a differential waveform signal is further subjected to A / D conversion processing in the first signal processing circuit 26, storage processing in a memory, and peak point detection processing by a digital circuit to automatically detect a time T.
【００５２】そして、検出した時間Ｔのデータを一旦メ
モリに格納し、このデータと前記曲率半径Ｒの値とを取
り込み前記数式１に基く演算を図示しない演算手段で行
なうことにより平均音速ＣM を求め、これをＣＰＵ６を
介して信号変換系９に音速設定値として送ることによ
り、表示手段１０上には被検体の腎結石像３５を誤差な
く表示することができ、これにより腎結石３５Ｍを確実
に破砕することが可能となる。Then, the data of the detected time T is temporarily stored in a memory, the data and the value of the radius of curvature R are fetched, and the calculation based on the above mathematical formula 1 is performed by a calculation means (not shown) to calculate the average sound velocity C M. By obtaining this and sending it to the signal conversion system 9 via the CPU 6 as the sound velocity set value, the kidney stone image 35 of the subject can be displayed on the display means 10 without error, and thus the kidney stone 35M can be reliably obtained. It can be crushed into pieces.
【００５３】このようなスケールファクタの自動設定と
結石位置確認手段１１による集束点位置の音響的確認と
を併用して腎結石３５Ｍの破砕を行なうことももちろん
可能である。Of course, the automatic setting of the scale factor and the acoustic confirmation of the focal point position by the stone position confirming means 11 can be used to crush the kidney stone 35M.
【００５４】尚、実際の診断に際しては被検体組織の不
均一性や超音波パルスの減衰等があるため、前記数式１
に多少の補正を加えることもあり得る。In the actual diagnosis, since there is nonuniformity of the tissue of the subject and attenuation of the ultrasonic pulse, etc.
It is possible to add some correction to.
【００５５】また、集束点位置が凹面振動子１５の幾学
的中心からわずかにずれることもあり得るため、ＣＰＵ
６により信号変換系９を制御し第１の超音波トランスジ
ューサ１による音場領域３７及び集束点マーカ３８をわ
ずかに非対称に表示するようにすることもできる。Further, the focus point position may be slightly deviated from the geometric center of the concave vibrator 15, so that the CPU
It is also possible to control the signal conversion system 9 by 6 and display the sound field region 37 and the focus point marker 38 by the first ultrasonic transducer 1 slightly asymmetrically.
【００５６】また、結石位置確認手段１１から発生させ
る音は反射エコーの振幅に比例させてもよいし、反射エ
コーが大きい程間隔が狭くなるような断続音とすること
ができる。The sound generated from the calculus position confirmation means 11 may be proportional to the amplitude of the reflected echo, or may be an intermittent sound in which the interval becomes narrower as the reflected echo becomes larger.
【００５７】さらに、結石位置確認手段１１としてスピ
ーカを用いる他被検体に対する影響を考慮しイヤホーン
としてもよい。Furthermore, a speaker may be used as the calculus position confirmation means 11, and an earphone may be used in consideration of the influence on another subject.
【００５８】本発明は上述した実施例に限定されるもの
ではなくその要旨の範囲内で種々の変形が可能である。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications can be made within the scope of the invention.
【００５９】例えば、上述した実施例装置では腎結石を
破砕する場合について説明したが、これに限らず胆石破
砕等にも適用することができる。For example, in the above-mentioned apparatus of the embodiment, the case of crushing kidney stones has been described, but the invention is not limited to this and can be applied to gallstone crushing or the like.
【００６０】[0060]
【発明の効果】以上詳述した発明によれば、音響信号が
最大となるように第１のトランスジューサの集束点の位
置を調整することにより、第１のトランスジューサの集
束点を結石位置に正確に一致させて結石に強力超音波を
照射できるので、Ｘ線等の被爆を全く受けることなく被
検体の結石を確実にかつ何度でも繰り返して破砕するこ
とができる。According to the invention described in detail above, the acoustic signal is
Position of the focusing point of the first transducer to maximize
The position of the first transducer by adjusting the position.
Accurately match the bunch point with the stone position and apply strong ultrasonic waves to the stone.
Since irradiation is possible, the stones of the subject can be crushed reliably and repeatedly as many times as possible without being exposed to X-rays.
【００６１】また、第１のトランスジューサを結石破砕
用としてだけでなく音響信号による位置決め用としても
使用しており、被検体を収容する水槽等も不要となるの
で、装置全体の小型化，低価格化が可能な結石破砕装置
を提供することができる。 The first transducer is crushed by calculi.
Not only for positioning but also for positioning by acoustic signals
Are used, No that Do also unnecessary water tank or the like for accommodating the subject
Thus, it is possible to provide a calculus crushing device that can reduce the size and cost of the entire device.
【図１】本発明の実施例装置を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施例装置におけるアプリケータの構
成及びその音場領域を示す概略説明図FIG. 2 is a schematic explanatory diagram showing a configuration of an applicator and a sound field region thereof in an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施例装置における表示手段上の表示
状態を示す説明図FIG. 3 is an explanatory view showing a display state on a display means in the apparatus of the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例装置の第２の超音波トランスジ
ューサにおける超音波パルスの送受信の状態を示す波形
図FIG. 4 is a waveform diagram showing a state of transmission and reception of ultrasonic pulses in the second ultrasonic transducer of the apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図５】図４に示す波形の包絡線を示す説明図5 is an explanatory diagram showing an envelope of the waveform shown in FIG.
【図６】図４に示す受信パルスの波形を示す波形図6 is a waveform diagram showing the waveform of the reception pulse shown in FIG.
【図７】図６に示す波形を示す波形の包絡線を示す説明
図7 is an explanatory diagram showing an envelope of a waveform showing the waveform shown in FIG.
１ 第１の超音波トランスジューサ ２ 第２の超音波トランスジューサ ３ アプリケータ ４ 第１の信号処理系 ５ 第２の信号処理系 ８ 制御系 ９ 信号変換系 １０ 表示手段 １１ 結石位置確認手段 １２ 被検体信号検出素子 １３ パルス発生スイッチ １４ 音速設定手段 ３３Ｍ 体表 ３５ 腎結石像 ３５Ｍ 腎結石 1 First Ultrasonic Transducer 2 Second Ultrasonic Transducer 3 Applicator 4 First Signal Processing System 5 Second Signal Processing System 8 Control System 9 Signal Conversion System 10 Display Means 11 Stone Position Confirmation Means 12 Specimen Signal Detection element 13 Pulse generation switch 14 Sound velocity setting means 33M Body surface 35 Kidney stone image 35M Kidney stone
Claims (1)
照射し結石を破砕する結石破砕装置において、超音波の
集束点を形成する第１のトランスジューサと、この第１
のトランスジューサと所定の位置関係をもって配置され
前記集束点を含む音場領域を形成して被検体の断層像デ
ータを得る第２のトランスジューサと、前記第１のトラ
ンスジューサに接続され、この第１のトランスジューサ
から強力超音波或いは微弱超音波のいずれかを選択的に
発生させるパルサと、このパルサにより微弱超音波を発
生させ且つそれによるエコー信号を前記第１のトランス
ジューサで受信し被検体内における前記結石の位置を確
認する結石位置確認手段と、前記エコー信号のうち前記
集束点近傍のエコー信号を可聴周波数の音響信号に変換
する音響手段とを具備することを特徴とする結石破砕装
置。1. A shock wave is applied from the outside of the body to stones inside the subject.
In a calculus crusher that irradiates and crushes stones,
A first transducer forming a focus point and the first transducer
Placed in a predetermined positional relationship with the transducer of
A tomographic image data of the subject is formed by forming a sound field region including the focusing point.
A second transducer for obtaining data, and the first transformer
This first transducer connected to the transducer
Select either strong or weak ultrasound from
The pulsar to be generated and this pulsar emits weak ultrasonic waves.
The first transformer for generating and producing an echo signal thereby.
It is received by the juicer and the position of the stone in the subject is confirmed.
The stone position confirming means for recognizing and the echo signal among the echo signals
Converts echo signals near the focal point into audio signals at audible frequencies
A calculus breaking device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213500A JPH074392B2 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Calculus crusher |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3213500A JPH074392B2 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Calculus crusher |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191250A Division JPH0738857B2 (en) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | Calculus crusher |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0647051A JPH0647051A (en) | 1994-02-22 |
| JPH074392B2 true JPH074392B2 (en) | 1995-01-25 |
Family
ID=16640227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3213500A Expired - Lifetime JPH074392B2 (en) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | Calculus crusher |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074392B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113081244B (en) * | 2021-05-14 | 2023-10-20 | 邦士医疗科技股份有限公司 | In-vivo calculus smashing instrument |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5124092A (en) * | 1974-08-21 | 1976-02-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPS59101143A (en) * | 1982-12-02 | 1984-06-11 | 富士通株式会社 | Ultrasonic measuring apparatus |
| FR2556582B1 (en) * | 1983-12-14 | 1986-12-19 | Dory Jacques | ULTRASONIC PULSE APPARATUS FOR DESTROYING CALCULATIONS |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP3213500A patent/JPH074392B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0647051A (en) | 1994-02-22 |
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