JPH01314556A - 超音波治療装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波治療装置、更に詳しくは、体内に生じ
た結石等の治療対象物に対して、超音波振動子によって
発生させた超音波衝撃波を体外から集束させて、結石等
を破砕して治療する超音波治療装置における各超音波振
動子のチエツク手段に関する。

［従来の技術］ 従来、超音波による衝撃波を体外で発生させ、これを体
内に生じた結石に集束させて同結石を破壊するようにし
た超音波治療装置は、特開昭６０−１４５１３１号公報
等によって既に周知である。

この種の超音波治療装置は、一般に圧電素子からなる超
音波振動子を多数、球面状にモザイク状に並べて配設し
て形成された超音波衝撃波発生体を、水等の超音波伝播
液が充填されたウォータバッグを介して人体表面に接触
させ、腎臓、肝臓。

胆嚢、胆管内等に生じた結石に向けて超音波衝撃波を集
束させて、これを破砕するように構成されている。上記
超音波衝撃波は、超音波振動子にパルス状電圧を印加す
ることにより発生されるようになっており、また、結石
の位置は超音波観ΔＩ＋装置で確認されるようになって
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、治療効率を上げるために強力な！１ｉＨ−波
を得るためには、圧電素子からなる超音波振動子を多数
、必要とする一方、それぞれの圧電素子の性能も重要な
要素となる。ところが、従来のこの種の超音波治療装置
においては、上記各圧電素子の性能やその特性変化等に
ついては何等チエツクする手段が設けられておらず、そ
の必要性は充分に認められながらその対策は同等とられ
ていなかった。

従って、本発明の目的は、極めて簡単な手段によって、
上記圧電素子の特性変化等を容易にチエツクでき、その
対策をとることにより、常に最適の治療効果が得られる
ようにした超音波治療装置を提供するにある。

［課題を解決するための手段および作用］周知のように
、圧電素子は電圧を加えると超音波を発生するが、逆に
超音波を受波すると電圧が発生する。また、その際の電
圧の発生効率は圧電素子が劣化すると低下し、最悪の場
合は発生しなくなってしまう。従って、上記圧電素子の
超音波の送受波時の電圧をチエツクすれば、その劣化の
程度を知ることができる。つまり、圧電素子自身が発生
した超音波を反射させて圧電索子自身に受けさせて、同
素子に発生した電圧をチエツクすることにより、即ち超
音波を発生させるために圧電素子に加えた電圧と、反射
してきて受けることにより発生した電圧を比較すること
によって、圧電素子の特性変化等の圧電素子の状態をチ
エツクすることができる。

本発明はこのような原理を巧みに利用したもので、圧電
素子からなる各超音波振動子で発生し、集束点に向けて
出射された超音波か同集束点で反射されて、それぞれ超
音波を発生した振動子自身にそれぞれ入射する反射手段
を、上記集束点に配置するようにしたことを特徴とする
ものである。

［実　施　例〕 先ず、本発明の詳細な説明するに先立ち、本発明の適用
される超音波治療装置の全体の構成を、第３図によって
説明する。この超音波治療装置は、体内の結石位置を検
出する観測手段（位置検出手段）と、位置決め信号発生
手段４と、焦点移動手段７と、結石１を砕石する衝撃波
発生手段１１とを具備して構成されている。

上記観；ｊ−１手段は、人体１０に対して超η波を放射
して体内の結石１の位置を検出する超音波治療装置２と
、この装置からの検出信号による結石位置をＣ，ＲＴな
どの画面上に表示するデイスプレィ装置３とで構成され
ている。

上記位置決め信号発生手段４は、上記デイスプレィ装置
３の画面上の狙うポイントに指示マーカー等を設け、こ
の指示マーカーの位置に砕石用衝撃波の焦点がくるよう
に、焦点移動手段７へ制御信号を出力する。即ち、この
位置決め信号発生手段４では位置検出された結石を画像
処理するものであって、 ■医師等の術者が、表示された結石の大きさや個数を認
識し、複数個の場合には大きい結石から順に砕石処理し
て行くか、またサンゴ状結石等の場合にはどの部分から
砕石処理をするか等の信号 ■結石１を砕石処理すると結石の位置がズレるから定期
的に結石位置および大きさを検知して砕石用衝撃波の焦
点位置を変える信号 等を最も効果的に処置する信号をライトベン等によって
デイスプレィ３の画面上で指示して、その処理順序等を
記憶させ、砕石処理時にはこの位置決め信号を焦点移動
手段７に供給するものである。

上記焦点移動手段７は、ウォータバッグ５と次に述べる
超音波衝撃波発生体６とを数値制御ロボット等により上
記位置決め信号に従って移動させて砕石用衝撃波を結石
に集束させる。上記衝撃波発生体６は、圧電素子からな
る超音波振動子８を、球殻形状に形成された取付板９の
前面に多数モザイク状に並べて固定されてなるものであ
って、前面の衝撃波発生面が人体１０に向けて配置され
るようになっており、この超音波衝撃波発生体６と人体
１０との間には、液体注入および圧力制御手段を有する
軟性樹脂等からなるウォータバッグ５か配設され、同バ
ッグ５内には水等の衝撃波伝達液が満たされている。

上記衝撃波発生手段１１は、周知の超音波パルス電圧発
生回路で、同回路は前記各超音波振動子８を駆動するよ
うになっている。

次に本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波衝撃波発生体の要部断面図である。なお、
この第１実施例および後述する第２実施例における衝撃
波発生体６，６Ａも上記第３図における従来の衝撃波発
生体６と全く同様に構成されているので、同一構成部材
には同一符号を付すに止め、その説明は省略する。

本実施例における超音波治療装置においても、衝撃波発
生体６の球殻形状に形成された取付板９の前面に多数の
圧電素子からなる超音波振動子８が、それぞれ集束点Ｆ
に向けて配置されている。

一方、上記集束点位置には集束点Ｆを中心とする弾性膜
からなる半球殻形状の超音波反射体１２か衝撃波発生体
本体１３の上面に、支持部材１４によって着脱自在に取
付けられるようになっている。

このように超音波反射体１２を配置することによってそ
れぞれの超音波振動子８から送波された超音波は、それ
ぞれ送波した超音波振動子８に戻り同振動子８が受波す
るようになる。即ち、上記反射手段である超音波反射体
１２は半球殻形状をしているが、その半球殻形状の中心
は、発生体６の中心（超音波の集束点）と一致するよう
になっている。

そして、それぞれの超音波振動子８には超Ｂ波駆動回路
１５１反射波受波回路１６が振動子ごとに接続されてお
り、これらの両回路１５．１６は比較回路１７を介して
警告回路１８に接続されている。なお、超音波振動子８
に接続する上記各回路１５，１６．１７および振動子に
電圧を印加する回路、反射した超音波を受けたとき発生
する電圧をチエツクする回路等は公知の回路でそれぞれ
構成されている。

このように構成された本実施例の超音波治療装置におい
て、同装置の超音波衝撃波発生体６に用いられている超
音波振動子８の圧電素子の特性変化をチエツクする場合
は、上記超音波衝撃波発生体本体１３の上面上に支持部
材１４により上記超音波反射体１２を第１図に示すよう
に取り付ける。

しかる後、上記ウォータバッグ５を膨張させて、その上
端面を上記超音波反射体１２の下面にエアーギャップ等
が生じないように密むさせる。そして、それぞれの超音
波振動子８に駆動回路１５を介してパルス電圧を印加す
れば、同振動子８から超音波が上記集束点Ｆに向けて送
波され、この超音波は上記超音波反射体１２によって反
射し、それぞれ送波した超音波振動子８に戻り、同振動
ｒ８で受波される。従って、上記駆動回路１５によって
印加した駆動電圧と上記受波した超音波により発生した
電圧を比較回路１７によって比較することによって超音
波振動子８を構成する圧電索Ｔの電圧低下等を容易にチ
エツクすることができる。

そして、このチエツク時において、決められた特性以下
に圧電素子が劣化している場合には、Ｅ　Ｚ。

回路１８により使用者に警告される。更に圧電索子８か
ら発生した超音波が反射手段によって反射し、圧電素子
に戻ってくるのに要する時間は、超音波の伝播速度が一
定であるため、その道程によって決ってくる。つまり反
射手段が集束点に位置するとすれば、個々の圧電素子に
おいて反射手段から反射して超音波が戻ってくるまでに
要する時間は全て一致する筈である。従って、一つでも
時間かずれているものがあれば、集束状態が妄れている
ことになる。この場合も警告回路１８を介して警告する
ことができる。そして、それによって、対策を直ちに講
じることができ、超音波治療装置を常に最適の状態にし
て使用することができる。

また、チエツク時以外のときは、上記超音波反射体１２
を取り外しておけば良い。

第２図は、本発明の第２実施例を示す超音波治療装置に
おける衝撃波発生体の要部断面図である。

この超音波治療装置は、超音波振動子８の圧電素子全部
をチエツクできると共に、特定の圧電素子系列または特
定の圧電素子のみに対してチエツクできるようしたもの
である。

第２図において、衝撃波発生体１３に青脱自在に取り付
けられた支持部材１４ａには、球殻形状の取付数９の中
心軸上の位置に反射板スイング用のモータ２２が固定さ
れており、同モータ２２の出力軸には自在継手等を介し
て超音波を反射するための反射板２１が取り付けられて
いる。この反射板２１は超き波振動子８の超音波集束点
Ｆ位置を含む略１８０°の角度範囲内を、各振動ｒに対
向して上記モータ２２によって揺動し得るように配置さ
れている。また、この反射板２１は内部に超音波伝達液
の充満された半球殻形状のカップ２３で覆われている。

このように構成された本実施例における超音波衝撃波発
生体６Ａにおいては、特定の超音波振動子８とか特定の
系列の超音波振動子８の圧電素ｆの特性または劣化状態
をチエツクするような場合に、上記モータ２２により反
射板２１を適宜に同動して、上記第１実施例の超き波治
療装置の場合と全く同様にして行なう。また、反射板２
１をモータ２２により３次元的に順次回動することによ
り、総ての超音波振動子８の圧電素子の性能のチエツク
をすることもできることは勿論である。

このように本実施例における超音波治療装置は、それぞ
れそのＵ：Ｊ的に応じて任意に圧電素子の性能をチエツ
クすることができるという特別の効果が得られる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、多数の超音波振動
子からの超音波が１点で集束するように配列された超音
波送波器において、該集束点に個々の圧電素子から発生
した超音波が、その超音波を発生した圧電素子自身に戻
るような反射手段を設けたので、極めて簡単な方法で超
音波衝撃波発生体を構成する各圧電素子の特性変化をチ
エツクすることができ、これによって劣化や故障をして
いる振動子に対する対策を直ちにとることができる。従
って常に最適の治療効果が得られる超音波治療装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す超音波治療装置に
おける超音波衝撃波発生体の要部断面図、第２図は、本
発明の第２実施例を示す超音波治療装置における！Ｅ音
波衝撃波発生体の要部断面図、第３図は、超音波治療装
置の全体の構成を示す概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電素子からなる超音波振動子を多数個、各振動
   子で発生した超音波が１点で集束するように配設してな
   る超音波送波器を有し、同超音波送波器によって体外で
   発生させた超音波を体内の治療部位へ向けて集束させて
   治療する超音波治療装置において、 上記各超音波振動子で発生し、上記集束点に向けて出射
   された超音波が該集束点で反射されて、超音波を発生し
   た振動子自身にそれぞれ入射する反射手段を設けたこと
   を特徴とする超音波治療装置。