JPH01129845A - 衝撃波治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被検体内にある被破砕物例えばガン細胞、結石
等を衝撃波の集束エネルギで破壊して治療する衝撃波治
療装置に関する。

（従来の技術） 従来、超音波治療装置として特開昭６２−０４９８４３
に開示されたものがある。この超音波治療装置を構成す
る超音波アプリケータの断面図を第６図に示す。

同図に示す超音波アプリケータ１は、中央部に所定形状
の後孔を設けた直径１０ｃｍの曲率を有する凹面振動子
２と、この凹面撮動子２の背面に一様に接着したバッキ
ング材３とからなる。

第２の超音波トランスジューサ４は、前記扱孔内に固定
され、かつ細い振動子を配列してなる振動子アレイ４ａ
を前記凹面振動子２の曲面に臨ませたセクタプローブで
おる。

図中５はＭＷカプラであり、これは内部に水を満たし、
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６から構成されている。

他方、第７図に示すような超音波アプリケータ７を備え
た超音波治療装置も用いられている。

すなわち、同図に示す超音波アプリケータ７は、寝台８
の下方に設けられた前記第６図に示す凹面振動子２と同
様の凹面振動子９と、この凹面振動子９の超音波送受波
面と寝台８に設けられた開口部１３に臨ませて設けられ
た内部に水を満たした水槽１０と、この水槽１０内に設
けられたメカニカルプローブ１１とを備えたもので必る
。

尚、図中１２は凹面撮動子９で形成される超音波の集束
状態を示す。

（発明が解決しようとする問題点） まず、第６図に示す超音波アプリケータ１では、第２の
超音波トランスジューサ４の超音波送受波面（超音波ア
レイ）４ａが、凹面撮動子２の超音波送受波面と同一曲
面あるいはその面より後退させた位置に配置されている
。

このような構成の超音波アプリケータでは、まず、第２
の超音波トランスジューサ４で送受波される超音波は、
音響カプラ５の内部に満だされた水、さらに被検体と当
接する薄い膜を介在させたものとなるために、散乱、減
衰等を避けることができない。従って、図示しない表示
部に表示される表示画像はノイズによる影響を受は被破
砕物の認識が困難となる。

また、該表示部に被破砕物を表示させた際には該被破砕
物の表示位置がその両面の下方に表示されるので被破砕
物の確認が難しいという問題があった。

他方、第７図に示す第２の超音波トランスジューサでは
第６図に示す問題点とともに、メカニカルプローブでお
ることに起因する欠点、すなわち表示される画質の低下
１機構部分による大型化。

振動に対して弱い等の問題がおった。ざらに、同図に示
す超音波アプリケータでは寝台８に固定されているので
ハンドリングすることが困難であるという欠点を有して
いた。

そこで本発明は上述した各問題点を解決すべく、被検体
内の被破砕物の認識容易な衝撃波治療装置の提供を目的
とする。

「発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するための本発明の構成は、被検
体に向けて衝撃波の送波を行う衝撃波アプリケータを備
えた衝撃波治療装置において、前記衝撃波アプリケータ
は被検体内に非破砕物破砕用衝撃波の集束点を形成する
衝撃波トランスジューサと、この衝撃波トランスジュー
サの衝撃波送波面に設けた水槽と、衝撃波トランスジュ
ーサの衝撃波送波面から集束点にいたる衝撃波送波領域
内に配置され、かつ、被検体表面に超音波送受波面を当
接した状態で前記集束点を含む音場領域を形成し該被検
体の断層像データを収集する超音波トランスジューサと
を具備したものとしている。

（作　用） 上記目的を備えた本発明の作用は、衝撃波トランスジュ
ーサの衝撃波送波面から集束点にいたる衝撃波送波領域
内に超音波トランスジューサを配置するとともに、この
超音波トランスジ１−サの超音波送受波面を被検体に当
接させた状態で該被検体の断層像データを収集する。

（実施例） 以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。尚、本実施例では衝撃波として超音波を用いたものを
例として説明する。

第５図は一実施例衝撃波治療装置の構成ブロック図でお
る。

同図において衝撃波治療装置は、後に詳述するように超
音波からなる衝撃波を送波する衝撃波トランスジューサ
１５と、この衝撃波トランスジューサの形成する衝撃波
送波領域とは異なる音場領域を形成する超音波を送受波
する超音波トランスジューサ１６を含んで構成された超
音波アプリケータ１７と、衝撃波トランスジューサ１５
に対しパルス信号を送出するパルサ１８と、前記超音波
トランスジューサ１６に対しパルス信号を送出して、該
超音波トランスジューサ１６がセクタスキャンを行うよ
うに励振するとともに、このセクタスキセンに基く超音
波トランスジューサ１６からのエコー信号を受信する送
受信回路１９と、この送受信回路１９の出力信号を入力
してこれに振幅検波を施してビデオ信号として信号変換
系２１に送出する信号処理回路２０と、所定パラメータ
のもとにこの装置各部の制御を行うＣＰＬＪ　（中央処
理装置〉２２及びこのＣＰＵ２２に制御され前記送受信
回路１９．信号処理回路２０．パルサ１８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２３と、前記ＣＰＵ２
２により制御され前記送受信回路１９．信号処理回路２
０の出力信号に対し信号変換処理を行う信号変換系２１
（例えばディジタルスキャンコンバータ）と、この信号
変換系２１の出力信号を基に超音波トランスジューサ１
６による扇状の音場領域２５．被検体の体表像、腎臓像
、腎結石像等と、衝撃波トランスジューサ１５の衝撃波
送波領域、集束点マーカ２６等を表示するＴＶモニタ等
を含む表示手段２７と、被検体の一部、例えば手足等に
接触可能に形成され、被検体の心拍等を示す被検体信号
を前記ＣＰＵ２２に送る被検体信号検出素子２８と、前
記パルサ１８から衝撃波トランスジューサ１５に送出さ
れるパルス信号の発生タイミングを設定すべくＣＰＵ２
２に接続され、第１．・第２のスイッチ（図示しない）
を備えたパルス発生スイッチ２９と、前記衝撃波トラン
スジューサ１５に対する超音波トランスジューサ１６の
相対的位置関係を調整する位置コントローラ３０とを有
して構成されている。

次に、前記衝撃波アプリケータ１７について第１図乃至
第４図を参照して詳述する。

まず第１図において衝撃波アプリケータ１７は、被検体
３２内に非破砕物例えば腎結石を破砕する非破砕物破砕
用衝撃波（例えば強力なエネルギの超音波パルス）の集
束点４１ａを形成する衝撃波トランスジューサ１５と、
この衝撃波トランスジューサ１５の衝撃波送波面１５ａ
側に設けられた水槽３３と、前記衝撃波トランスジュー
サ１５の衝撃波送波面１５ａから集束点４１ａに至る衝
撃波送波領域４１内に配置され、かつ、被検体表面３２
３に超音波送受波面１６ａを当接した状態で前記集束点
４１ａを含む音場領域４２を形成し該被検体３２の断層
像データを収集する超音波トランスジューサ１６とを有
して構成されている。

前記衝撃波トランスジューサ１５は、一定の曲率からな
る凹面振動子と、この背面に一様に接着したバッキング
材（いずれも図示しない）とを備えてなるものである。

そしてこの衝撃波トランスジューサ１５の中央には超音
波トランスジューサ１６がトランスジューサ支持駆動部
３６を介し矢印Ｂ方向で移動可能に取り付けられている
。

このトランスジューサ支持駆動部３６は前述した位置コ
ントローラ３０からの制御信号に基づき矢印Ｂ方向で任
意に移動、停止が行える機構及びその駆動源を備えたも
のである。本実施例においては、超音波トランスジュー
サ１６の側面にラック部材を固定し、このラックと噛み
合うピニオンギヤを駆動軸に取り付けたモータとを備え
ており、前記位置コントローラ３０からモータの回転量
あるいは回転角を制御することで衝撃波トランスジュー
サ１５と超音波トランスジューサ１６との相対的な位置
関係を調整している。尚、このトランスジューサ支持駆
動部３６は他の任意の構成としたものでよく、また必ず
しも設ける必要はない。

すなわち、超音波トランスジューサ１６は衝撃波トラン
スジューサ１５の中央に固定してもよく、あるいは一定
の力を矢印Ｂ方向に加えた場合に手動で同方向で移動で
きる機構としてもよい。

ところで、衝撃波トランスジューサ１５の衝撃波送波面
１５ａ側には、内部に衝撃波伝達液として水を満した水
槽３３が設けられている。

図示水槽３３は、衝撃波トランスジューサ１５の外径寸
法値とほぼ等しい略有底円筒状または円すい状からなる
ものである。そしてその側面には矢印Ｂ方向あるいはそ
の方向と所定角度内で伸縮できる蛇腹３３ａが形成され
ており、また、その底部３７は水とほぼ等しい音響イン
ピーダンスからなる薄膜としている。その詳細を第２図
に示す。

同図に示すようにその底部３７の中央には、超音波トラ
ンスジューサ１６の超音波送受波面１６ａの側面形状に
対応して形成した切欠部３７ａが形成されており、本実
施例においてはこの切欠部３７ａと超音波トランスジュ
ーサ１６の超音波送受波面１６ａの側面とは溶着おるい
は接着されて固定されている。従って、超音波トランス
ジューサ１６の移動に従って薄膜は変形できるようにし
ている。又、この構成から超音波送受波面１６ａは薄膜
とともに被検体表面３２Ｓと直接接触する。

尚、本実施例においては蛇ｌ！３３ａは外部から力を作
用しない場合にはその姿勢を保持できるように形成して
いる。これは例えば蛇腹３３ａを構成する材質を適宜設
定するか補助具を設けるなどすればよい。

第３図に上記水槽３３の他の一実施例を示す。

同図に示す水槽４４は側面に蛇腹３３ａを形成した点で
は共通するが、本実施例では該底部４６の中央に形成し
た切欠部４６ａと同形状の筒状部材４５を形成した点が
異なる。すなわち、切欠部４６ａの外径寸法値と同寸法
値の筒状部材４５を該底部４６から側面上端４４８あた
りまで形成し、その上端部４５８を前記衝撃波トランス
ジューサ１５の中央に形成した切欠部４３周囲と接着す
るようにしている。従って、衝撃波トランスジューサ１
５にこの水槽４４を装着した際には、内部に満される水
が外部に洩れることがない。そしてこの筒状部材４５内
には超音波トランスジューサ１６が挿入されるようにな
る。尚、この筒状部材４５は水槽４４の底部と一体とし
て形成してもよく、別の材質から形成してもよい。この
ような構成の衝撃波アプリケータの外観は第４図に示す
ようになる。ところで、前記第２図、第３図に示した一
実施例水槽は、いづれも側面に蛇腹を形成したものを示
したが、これは必ずしも必要ではなく、適宜必要に応じ
て形成すればよい。

以上のように構成された衝撃波治療装置の作用。

効果について、主に第１図に３８で示す腎臓内の腎結石
３９を破砕治療する場合を想定して説明する。

まず衝撃波アプリケータ１７に設けられている水槽３３
を被検体３２の表面３２Ｓに載置し、この状態で送受信
回路１つ、信号処理回路２０及び゛信号変換系２１を制
御して超竜波トランスジューサ１６を駆動して表示手段
２７の画面上に被検体の断層像を表示する。この場合該
超音波トランスジューサ１６の超音波送受波面１６ａが
直接被検体表面３２８に当接するので、水槽底部、水等
の影響を排除して鮮明な断層像を得ることができる。

従って、非破砕物の把握、認識が容易となる。

この断層像中の腎層像中に腎臓像３８が描写された段階
でその中にある腎結石像３９を探す。

この場合、表示手段２７上には、ＣＰＵ２２から信号変
換系２１に送受信される信号に基づいて凹面撮動子（図
示しない）の位置、衝撃波トランスジューサ１５の衝撃
波送波領域４１及び集束点マーカ２６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３２の断層像は衝撃波アプリケータ１７の移
動に伴ってその表示部位が変化する。この場合、超音波
トランスジューサ１６の超音波送受波面１６ａは、衝撃
波トランスジューサ１５の衝撃波送波面１５ａより集束
点に至る衝撃波送波領域に配置されるので、非破砕物の
表示位置を画面の中央に位置させることができる。従っ
て、非破砕物の確認が容易となる。また、超音波トラン
スジューサ１６は衝撃波トランスジューサ１５との相対
的位置関係を調整できるのでざらに治療行為を容易とで
きる。

そして、腎結石像３９が断層像内に描写された段階でざ
らに衝撃波アプリケータ１７を微調整して、その腎結石
像３９が前記集束点マーカ２６内に位置するように設定
し、この状態で衝撃波アプリケータ１７を固定する。こ
の場合、蛇腹３３ａは設定されたその姿勢を保持するの
で衝撃波アプリケータの固定を容易とできる。

次にオペレータはパルス発生スイッチ２９の第１のスイ
ッチを操作しＣＰＵ２２．コントローラ２３を介してパ
ルサ１８に制御信号を送信する。

これによりパルサ１８から衝撃波トランスジューサ１５
にパルス信号が送信され、衝撃波トランスジューサ１５
は強力なエネルギの超音波パルス（非破砕物破砕用衝撃
波）を集束点マーカ２６の位置に相当する位置に存在す
る腎結石３９に向けて送波する。

この超音波パルスは腎結石３９の位置で衝撃波となり、
腎結石を破壊する。

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３９の全体を破壊して治療する
ことができる。

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２８を被検体の手２
足や胸部、鼻等に接触しておき、この被検体信号検出素
子２８から得られる被検体信号と前記パルススイッチ２
９からの信号とをＣＰＵ２２により同期させてパルサ１
８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。

尚、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。

例えば上述した実施例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。また、第２図及び第３図に示すような構成
とした水槽３３又は４４を用いた場合には前述した効果
とともに超音波トランスジューサの超音波送受波面を防
水する必要がない。

［発明の効果］ 以上詳細したように本発明によれば、被検体内の被破砕
物の識別容易な衝撃波治療装置の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の衝撃波治療装置に用いられる衝撃波ア
プリケータの断面図、第２図及び第３図は水槽の一実施
例を示す一部断面を含む斜視図、第４図は第１図に示す
衝撃波アプリケータの外観斜視図、第５図は本発明の衝
撃波治療装置の構成ブロック図、第６図及び第７図は従
来の衝撃波アプリケータの断面図である。 １５・・・衝撃波トランスジューサ、 １５ａ・・・衝撃波送波面、 １６・・・超音波トランスジューサ、 １６ａ・・・超音波送受波面、 １７・・・衝撃波アプリケータ、 ３２・・・被検体、３２Ｓ・・・被検体表面、３３．４
４・・・水槽、 ４１８・・・集束点。 弔２図 弔３図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体に向けて衝撃波の送波を行う衝撃波アプリ
   ケータを備えた衝撃波治療装置において、前記衝撃波ア
   プリケータは被検体内に非破砕物破砕用衝撃波の集束点
   を形成する衝撃波トランスジューサと、この衝撃波トラ
   ンスジューサの衝撃波送波面に設けた水槽と、衝撃波ト
   ランスジューサの衝撃波送波面から集束点にいたる衝撃
   波送波領域内に配置され、かつ、被検体表面に超音波送
   受波面を当接した状態で前記集束点を含む音場領域を形
   成し該被検体の断層像データを収集する超音波トランス
   ジューサとを具備したことを特徴とする衝撃波治療装置
   。
2. （２）前記水槽は被検体との当接面に超音波トランスジ
   ューサの超音波送受波面に対応形成した切欠部を備えた
   ものである特許請求の範囲第１項記載の衝撃波治療装置
   。
3. （３）前記水槽は中央部に超音波トランスジューサを挿
   通可能な挿通孔を備えた略円筒状からなるものである特
   許請求の範囲第１項記載の衝撃波治療装置。