JPH02277448A - 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砕して治療する衝撃波
治療装置に関する。

（従来の技術） 衝撃波治療装置として現在盛んに使用されている結石破
砕装置では、衝撃波伝達媒体を入れた袋を衝撃波源（ト
ランスデユーサ）に取り付け、これを患者に押し当てる
ことにより患者を濡らすことなく治療を行い、かつ上記
袋の中に超音波診断用の超音波プローブを取り付けるこ
とによって治療対象を確認するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来装置では、衝撃波伝達媒体例えば水を
入れた袋（以下氷袋と呼ぶ）と患者との接触性を十分に
確保するために氷袋の中の媒体量を適正量に調整する作
業と、衝撃波源の焦点と照射目標（例えば結石の存在す
る部位）との位置を一致させる作業とが不可欠であり、
この２つの作業はお互いに関連し合う作業であるため、
交互に調整をとって段階的に行わなければならない。

もしこれか良好に行わなければ、次のような問題を生ず
る。

衝撃波源を患者から離す方向に移動する場合、氷袋と患
者と間の接触が不十分となり、接触部分での超音波の反
射・減衰等が増大するため照射部位確認のための超音波
断層画像が得られなくなる、もしくは画質が劣下する。

衝撃波源を患者に近付ける方向に移動する場合、氷袋が
患者を圧迫し患者に重さを感じさせる。

結石破砕の手順としては、実際に衝撃波源を患者に装着
する前に超音波診断装置を用いて結石の位置、大きさ等
を確認するのが一般的である。それゆえ、この段階にお
いて衝撃波照射部位の体表からの深さ情報はすでに得ら
れている。

この情報を用いて、患者に衝撃波源を装着する前に氷袋
内の媒体量を加減しておけば、装着後に媒体量を加減す
る必要が無（なるので、操作者は衝撃波源の焦点と結石
位置を一致させる作業に専念できるようになる。

しかし従来装置においては、予め氷袋内の媒体量を調整
するための手段が用意されていなかったため、衝撃波源
の焦点と照射目標とを一致させる作業が面倒でこれにか
なりの時間を必要としていた。

そこで本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、その
目的とするところは、衝撃波焦点と照射目標とを一致さ
せる作業を容易に行い得る衝撃波治療装置を提供するこ
とにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明では、生体内に存在する
被破砕物破砕用の衝撃波を発生する衝撃波トランスデユ
ーサと、この衝撃波トランスデユーサの衝撃波送波面側
に伸縮自在に配置され衝撃波伝達媒体を収納する袋体と
を有して成る衝撃波アプリケータを備え、超音波の送受
波を行う超音波プローブをこの衝撃波アプリケータの中
央部に配置して成る衝撃波治療装置において、前記衝撃
波アプリケータ内における超音波プローブの位置情報と
この超音波プローブを介して得られた超音波Ａモード像
情報とに基づいて、生体表面に衝撃波アプリケータを装
着した際の生体表面から衝撃波焦点までの距離を推定す
る距離推定手段と、衝撃波アプリケータを生体表面に装
着する前後にこの距離推定手段の推定結果を表示する表
示手段とを設けている。

（作　用） 生体表面に衝撃波アプリケータを装着した際の生体表面
から衝撃波焦点までの距離が距離推定手段により推定さ
れ、この推定結果が表示手段に表示される。上述したよ
うに衝撃波照射部位（被破砕物）の体表からの深さは治
療前に既知であるから、表示手段上の指定結果を見なが
ら袋体内の衝撃波伝達媒体の量を予め増減することによ
り、アプリケータ装着後の衝撃波伝達媒体量の増減を省
略できる。従って操作者はアプリケータ装着後において
衝撃波焦点と被破砕物とを一致させる作業を容易に行う
ことができこの作業に要する時間を短縮できる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示している。

７は衝撃波アプリケータであり、このアプリケータ７は
駆動パルス印加により、生体内に存在する被破砕物破砕
用の衝撃波を発生する衝撃波トランスデユーサ１２と、
このトランスデユーサ１２の衝撃波送波面側に配置され
た袋体７とを有する。

袋体７の周側面部には伸縮自在の蛇腹９が設けられ、ま
たこの袋体７の内部には衝撃波伝達媒体例えば水が収納
されている。そしてこのアプリケータフはチューブ１３
を介してポンプ１２に接続されており、このポンプ１２
によって袋体８内の水量が調整されるようになっている
。

また上記衝撃波アプリケータ７の中央部には、生体に向
けて超音波の送受を行い、該生体内被破砕物を含む領域
の画像データを収集する超音波プローブ１１が配置され
ている。この超音波プローブ１１は矢印Ａ方向に移動自
在であり、この超音波プローブ１０のアプリケータ７内
での位置はセンサ１１を介してプローブ位置読取手段６
によって読取られる。

１は送受信制御部であり、この送受信制御部１は、前記
超音波プローブ１０を介して超音波の送受信制御を行う
ものである。この送受信制御部１の後段にはＢモード処
理回路２及び距離推定手段５が配置されている。

Ｂモード処理回路２は、送受信制御１よりの超音波エコ
ーに基づいて生体のＢモード像形成のための信号処理を
行うものであり、この処理出力はり、　　Ｓ、　　Ｃ（
ディジタル・スキャン・コンバータ）３を介して表示部
４に伝達され表示される。

また、距離推定手段５は、前記衝撃波アプリケータ７内
における超音波プローブ１０の位置情報とこの超音波プ
ローブ１０を介して得られた超音波Ａモード像情報とに
基づいて、生体表面に衝撃波アプリケータ７を装着した
際の生体表面から衝撃波焦点までの距離を推定するもの
であり、袋体位置検出回路５ａと焦点位置予測回路５ｂ
とを有して成る。

袋体位置検出回路５ａは、送受信制御部１よりのＡモー
ド像情報に基づいて超音波プローブ１０の先端部（送受
面）から袋体８の端面までの距離を検出する。この距離
検出は以下のように行われる。

第２図に示すように、プローブ視野内で敵方向について
Ａモード像情報を収集する。例えばセクタスキャン領域
１４における両縁部（これをａ。

Ｃで示す）及び中央部（これをｂで示す）の３方向につ
いてＡモード像情報を収集するとよい。このＡモード像
情報収集は、衝撃波アプリケータ７を生体に装着する前
に行われる。従って袋体８の端面は袋体８の自重及び水
の重みによって所定の膨らみを有し、上記ａ、　　ｂ、
　　ｃの各Ａモード像情報は例えば第３図に示すように
なる。各Ａモード像においてピーク点は袋体８の端面に
起因するもので、超音波伝送時からこのピーク点までの
時間ｔａ、ｔｂ、ｔｃを求めれば、下記の演算により超
音波プローブ１０の先端部から袋体８の端面までの距離
、ｇａ、、９ｂ、Ｊｃを求めることができる。

ｃｗ：水中における超音波 の伝搬速度（音速） また、焦点位置予測回路５ｂは、上記ｌａ。

Ｊ２ｂ、、ｐｃと前記プローブ位置読取手段６の出力と
に基づいて、生体表面に衝撃波アプリケータ７を装着し
た際の生体表面から衝撃波焦点までの距離を求め、焦点
位置を予測するためのものであり、この予測は以下のよ
うに行われる。

上記の、ｌａ、Ｊｌｂ、　Ｊ２ｃは、衝撃波アプリケー
タ７を生体に装着する前の値であるから、先ずこれを利
用して装着後の値を推定する必要がある。

すなわち、衝撃波アプリケータ７を生体に装着すると、
袋体８の端面（ゴム膜）は、第５図に示すように生体Ｐ
の表面形状に沿って変形する。そこで、この変形を考慮
し、超音波プローブ１０の先端部からプローブ直下のゴ
ム膜までの距離（これを象ｂ′で示す）を上記、Ｑａ、
、ｉ：ｂ、Ｊｃより求める。これは適当な実験式を設定
することで可能となる。変形の程度は生体の表面形状、
アプリケータの角度により若干変化するが、この変化量
は水量を変えずに焦点位置を調整できる範囲内におさま
る。

また、超音波プローブ１０の衝撃波トランスデユーサ１
２よりの突出した部分の長さ（これをｌＰで示す）は、
センサ１１の出力に基づいてプローブ位置読取手段６に
よって読取られる（第４図参照）。そして、第５図にお
いて衝撃波トランスデユーサ１２の中心部より衝撃波焦
点１６までの距離Ｒは、該トランスデユーサ１２の送波
面形状により幾何学的に決定される。従って、生体Ｐの
表面に衝撃波アプリケータ７を装着した際の生体表面か
ら衝撃波焦点までの距離（これをＪ２１で示す）は、 でｆ　＝Ｒ−（、＆　Ｐ　＋ｆ！　ｂ’）　　　　・・
・（４）によって求められる。このようにして焦点位置
予測回路５ｂは１１を算出し、焦点位置を予測する。

そしてこのＪ２１の値（これをＸで示す）は表示部４上
に表示される。ここでこの表示部４が本発明における表
示手段に相当する。

次に、本実施例装置を用いた結石破砕治療について説明
する。

操作者は、生体Ｐ（通常は患者）に衝撃波アプリケータ
７を装着する前に超音波診断装置等を用いて、衝撃波を
照射すべき部位（結石位置）の体表からの深さを予め測
定する。この測定は、ハンドプローブを用いることによ
り本実施例装置のＢモード系でも行うことができる。ま
たＸ線撮影により結石位置を確認してもよい。

そして、生体Ｐに衝撃波アプリケータ７を装着する前に
送受信制御回路１の制御下で超音波Ａモード像情報を求
め、袋体位置検出回路５ａにより上記ｊｑａ、　Ｊ２ｂ
、Ｊｃを求め（前（１１，（２）、　（３１式参照）、
焦点位置予測回路５ｂにより上記ｐ１を求める（前（４
）式参照）。この１（の値Ｘは予測値として表示部４に
表示されるから、操作者はこの値と結石位置（体表面か
ら結石までの距離であり、この値は既知である）とが一
致するようにポンプ１２を介して袋体８内の水量を調整
する。

以上の調整が終了した後に衝撃波アプリケータ７を生体
に装着し、衝撃波焦点１６と照射目標たる結石１５とを
一致させる。生体のＢモード像、及び衝撃波焦点１６を
示す焦点マーカが表示部４に重畳表示されるため、衝撃
波焦点１６と結石１５とを一致させる作業は表示画面を
見ながら行うことができる。そしてこの作業中に操作者
は、袋体８内の水量調整を行う必要がないから（生体に
装着する前に既に完了している）、上記の位置決め作業
は従来に比して格段に容易となり、大幅な時間短縮が可
能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されない。

袋体８内の衝撃波伝達媒体量の自動調整を行うようにし
てもよい。この場合の実施例を第６図に示す。

第６図において、入力手段１８は例えばキーボードであ
り、この入力手段１８を介して、生体表面から生体内被
破砕物（結石）までの距離情報を入力することができる
。既述したようにこの距離情報は、超音波診断装置等に
より予め測定されたものである。１９は、ポンプ１２の
動作を制御するコントローラであり、このコントローラ
１９は、前記入力手段１８より入力された距離情報と距
離推定手段５の出力（焦点位置予測回路５ｂの出力）と
が一致するようにポンプ１２を駆動制御して袋体８内の
媒体量を調整する。従って、請求項２における媒体１制
御手段はこのコントローラ１９により機能的に実現され
る。

このようにすることで媒体量の自動調整が可能となり、
操作者の大幅な負担軽減が図れる。

また、第２図乃至第４図において、ｇａ、　、ｉ２ｃの
算出を省略して演算の簡略化を図るようにしてもよいし
、衝撃波伝達媒体として水以外のものを用いてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、衝撃波焦点と照射
目標とを一致させる作業を容易に行い得る衝撃波治療装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図、
第３図及び第４図は超音波プローブ先端部から袋体の端
面までの距離検出及びプローブ位置検出の原理説明図、
第５図は焦点位置予測の原理説明図、第６図は他の実施
例を示すブロック図である。 ４・・・表示部（表示手段）、 ５・・・距離推定手段、 ７・・・衝撃波アプリケータ、 ８・・・袋体、　１０・・・超音波プローブ、１２・・
・衝撃波トランスデユーサ、 １８・・・入力手段、 １９・・・コントローラ（媒体量制御手段）Ｐ・・・生
体。 代理人　弁理士　三　　澤　　正 第 第 図 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内に存在する被破砕物破砕用の衝撃波を発生
   する衝撃波トランスデューサと、この衝撃波トランスデ
   ューサの衝撃波送波面側に伸縮自在に配置され衝撃波伝
   達媒体を収納する袋体とを有して成る衝撃波アプリケー
   タを備え、超音波の送受波を行う超音波プローブをこの
   衝撃波アプリケータの中央部に配置して成る衝撃波治療
   装置において、前記衝撃波アプリケータ内における超音
   波プローブの位置情報とこの超音波プローブを介して得
   られた超音波Ａモード像情報とに基づいて、生体表面に
   衝撃波アプリケータを装着した際の生体表面から衝撃波
   焦点までの距離を推定する距離推定手段と、衝撃波アプ
   リケータを生体表面に装着する前後にこの距離推定手段
   の推定結果を表示する表示手段とを具備することを特徴
   とする衝撃波治療装置。
2. （２）生体表面から生体内被破砕物までの距離情報を入
   力する距離情報入力手段と、この手段によって入力され
   た距離情報と前記距離推定手段の推定結果とに基づいて
   前記袋体内の衝撃波伝達媒体量を適正量に調整する媒体
   量制御手段とを設けた請求項１記載の衝撃波治療装置。