JPH04336060A - 超音波治療装置 - Google Patents
超音波治療装置Info
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- JPH04336060A JPH04336060A JP3105863A JP10586391A JPH04336060A JP H04336060 A JPH04336060 A JP H04336060A JP 3105863 A JP3105863 A JP 3105863A JP 10586391 A JP10586391 A JP 10586391A JP H04336060 A JPH04336060 A JP H04336060A
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- JP
- Japan
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- crushing
- stone
- treatment
- patient
- energy
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- Surgical Instruments (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、衝撃波を用いて結石
を破砕する対外衝撃波結石破砕装置に係り、特に超音波
画像装置を使用して結石の位置決めと破砕状況の確認を
行う結石破砕装置に関する。
を破砕する対外衝撃波結石破砕装置に係り、特に超音波
画像装置を使用して結石の位置決めと破砕状況の確認を
行う結石破砕装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、主として腎臓内などの尿路または
胆嚢内の結石の治療において、衝撃波を用いて体外から
無侵襲的に治療する方法が広く用いられるようになって
きた。衝撃波源としては水中放電、電磁誘導、ピエゾ素
子等を用いる方法があり、それぞれ特徴を有している。 衝撃波の集束位置に結石を位置合わせし、さらに破砕状
況を確認する方法も、様々な方式が用いられている。
胆嚢内の結石の治療において、衝撃波を用いて体外から
無侵襲的に治療する方法が広く用いられるようになって
きた。衝撃波源としては水中放電、電磁誘導、ピエゾ素
子等を用いる方法があり、それぞれ特徴を有している。 衝撃波の集束位置に結石を位置合わせし、さらに破砕状
況を確認する方法も、様々な方式が用いられている。
【0003】位置合わせと破砕状況確認に初期に多く用
いられていたのは、2方向のX線テレビを用いた方法で
あり(例えば特開昭62−94144)、これは誰にで
も比較的に容易に位置決めができるという利点があった
。しかし、この方法は患者及び操作者のX線被爆がある
事と、そのため連続的なモニタができないという問題点
があった。
いられていたのは、2方向のX線テレビを用いた方法で
あり(例えば特開昭62−94144)、これは誰にで
も比較的に容易に位置決めができるという利点があった
。しかし、この方法は患者及び操作者のX線被爆がある
事と、そのため連続的なモニタができないという問題点
があった。
【0004】これに対して、最近多く用いられるように
なったのが超音波画像装置を使った方式である(例えば
特開昭60−145131)。これは、超音波プローブ
の設置場所が衝撃波源の内外というようなバリエーショ
ンはあるものの、被爆がなく連続モニタが可能であるた
め、大いに注目されている。
なったのが超音波画像装置を使った方式である(例えば
特開昭60−145131)。これは、超音波プローブ
の設置場所が衝撃波源の内外というようなバリエーショ
ンはあるものの、被爆がなく連続モニタが可能であるた
め、大いに注目されている。
【0005】特に連続モニタに関しては、超音波画像装
置が準リアルタイムであり、結石の状況がそのまま監視
できる為、結石が呼吸性移動や患者の体動等により衝撃
波の集束位置から外れても直ちにそれを確認でき、その
ような場合には衝撃波の照射を停止したり、位置決めを
やり直すなどの対応をとる事が可能となる。
置が準リアルタイムであり、結石の状況がそのまま監視
できる為、結石が呼吸性移動や患者の体動等により衝撃
波の集束位置から外れても直ちにそれを確認でき、その
ような場合には衝撃波の照射を停止したり、位置決めを
やり直すなどの対応をとる事が可能となる。
【0006】超音波画像装置をこのような用途に適用す
る場合、特に5mm前後の小さな結石を描出する事が重
要となる。そこで、分解能を向上させるために、いわゆ
る多段フォーカスを使用したり、あるいは1画面当たり
の走査線数を増やす事が行われる。この場合、超音波画
像装置のフレームレート(超音波画像の繰り返し周波数
=毎秒フレーム数)が低下することで多少リアルタイム
性は犠牲になるが、広い範囲にわたって高分解能の画像
が得られる。
る場合、特に5mm前後の小さな結石を描出する事が重
要となる。そこで、分解能を向上させるために、いわゆ
る多段フォーカスを使用したり、あるいは1画面当たり
の走査線数を増やす事が行われる。この場合、超音波画
像装置のフレームレート(超音波画像の繰り返し周波数
=毎秒フレーム数)が低下することで多少リアルタイム
性は犠牲になるが、広い範囲にわたって高分解能の画像
が得られる。
【0007】このような超音波画像装置を組み合わせた
結石破砕装置を実際に臨床で使用する状況を考えると、
初めに結石を描出するまでは、超音波画面上のどの位置
に結石が現れるか判らないため、画像全体で高分解能が
必要である。また、治療が開始されても、呼吸性移動の
ようなゆっくりした結石の移動をモニタする目的ではフ
レームレートが落ちても問題はない。しかし、単純にフ
レームレートを低下させて高分解能化を図ると問題が生
じる。
結石破砕装置を実際に臨床で使用する状況を考えると、
初めに結石を描出するまでは、超音波画面上のどの位置
に結石が現れるか判らないため、画像全体で高分解能が
必要である。また、治療が開始されても、呼吸性移動の
ようなゆっくりした結石の移動をモニタする目的ではフ
レームレートが落ちても問題はない。しかし、単純にフ
レームレートを低下させて高分解能化を図ると問題が生
じる。
【0008】発明者らによる水中での破砕実験によれば
、衝撃波照射により結石の破砕が進み、細かい破片が出
来始めると、衝撃波の照射に同期してその破片が飛び跳
ねる現象(これをストーンダンスという)が観測されて
いる。実際の人体中でも同様の現象が観測されている。 従って、このストーンダンスは結石の破砕状況を示す有
効な情報となり得る。しかし、ストーンダンスは動きの
速い現象であるため、遅いフレームレートでは超音波画
像上で観測することは困難であった。
、衝撃波照射により結石の破砕が進み、細かい破片が出
来始めると、衝撃波の照射に同期してその破片が飛び跳
ねる現象(これをストーンダンスという)が観測されて
いる。実際の人体中でも同様の現象が観測されている。 従って、このストーンダンスは結石の破砕状況を示す有
効な情報となり得る。しかし、ストーンダンスは動きの
速い現象であるため、遅いフレームレートでは超音波画
像上で観測することは困難であった。
【0009】一方、この種の結石破砕装置において、衝
撃波の照射は1回でよい場合はほとんどなく、通常多数
回にわたって繰り返し照射が行われる。破砕を完了させ
るための照射回数は結石の種類、患者の体型、体表から
結石部位までの深さおよび衝撃波のエネルギー等により
変化する。このため、数多く治療経験を記録保存してお
くことが、衝撃波の照射回数を適切に設定する上で有効
である。また、治療中においても治療状態を治療トレン
ドとして把握しておくことは、治療効率向上および安全
性の面で不可欠である。
撃波の照射は1回でよい場合はほとんどなく、通常多数
回にわたって繰り返し照射が行われる。破砕を完了させ
るための照射回数は結石の種類、患者の体型、体表から
結石部位までの深さおよび衝撃波のエネルギー等により
変化する。このため、数多く治療経験を記録保存してお
くことが、衝撃波の照射回数を適切に設定する上で有効
である。また、治療中においても治療状態を治療トレン
ドとして把握しておくことは、治療効率向上および安全
性の面で不可欠である。
【0010】さらに、治療方法に関しても、単発または
連続的に衝撃波を照射するだけでなく、結石以外の組織
にダメージを与えないようにするための誤照射防止治療
モードが採用され始めている。誤照射防止治療モードは
、特開昭60−191250号、特開昭61−1495
62号等に記載されているように、例えば衝撃波として
圧電素子を用いた場合、衝撃波の集束領域からの反射波
を圧電素子で受信できることを利用して、強力な衝撃波
を発射する直前に圧電素子で弱い超音波を送受し、強い
反射波が返ってきた場合は衝撃波の集束領域と結石とが
一致していると判断して衝撃波を照射するモードである
。但し、全ての患者において結石から強い反射波が返っ
てくるとは限らない。そのような場合には、最初連続的
に衝撃波を照射する治療モードで破砕し得る程度まで破
砕が進み、強い反射波が返ってくるようになったら、誤
照射防止治療モードに変更すればよい。
連続的に衝撃波を照射するだけでなく、結石以外の組織
にダメージを与えないようにするための誤照射防止治療
モードが採用され始めている。誤照射防止治療モードは
、特開昭60−191250号、特開昭61−1495
62号等に記載されているように、例えば衝撃波として
圧電素子を用いた場合、衝撃波の集束領域からの反射波
を圧電素子で受信できることを利用して、強力な衝撃波
を発射する直前に圧電素子で弱い超音波を送受し、強い
反射波が返ってきた場合は衝撃波の集束領域と結石とが
一致していると判断して衝撃波を照射するモードである
。但し、全ての患者において結石から強い反射波が返っ
てくるとは限らない。そのような場合には、最初連続的
に衝撃波を照射する治療モードで破砕し得る程度まで破
砕が進み、強い反射波が返ってくるようになったら、誤
照射防止治療モードに変更すればよい。
【0011】衝撃波源が水中放電や微小爆発タイプの場
合にも、破砕治療の方法として単発または連続的に衝撃
波を照射するだけでなく、結石以外の組織にダメージを
与えないように呼吸の吸気終末期間にのみ衝撃波を照射
する方法や、心電図に同期させて衝撃波を照射する方法
がある。このような場合にも、1回の破砕治療の間に破
砕治療モードが変更されることがある。
合にも、破砕治療の方法として単発または連続的に衝撃
波を照射するだけでなく、結石以外の組織にダメージを
与えないように呼吸の吸気終末期間にのみ衝撃波を照射
する方法や、心電図に同期させて衝撃波を照射する方法
がある。このような場合にも、1回の破砕治療の間に破
砕治療モードが変更されることがある。
【0012】また、破砕レートについては、レートが高
い方が当然時間的に早く治療が終わる。但し、破砕レー
トを高くすると、患者が痛みを感じたり、キャビテーシ
ョン等による破砕圧力の低下が起こるため、医者の判断
によりレートの設定を最適に変える必要がある。
い方が当然時間的に早く治療が終わる。但し、破砕レー
トを高くすると、患者が痛みを感じたり、キャビテーシ
ョン等による破砕圧力の低下が起こるため、医者の判断
によりレートの設定を最適に変える必要がある。
【0013】このように破砕エネルギー量(具体的には
圧電素子等の衝撃波源の駆動電圧値や、衝撃波圧力)だ
けでなく、破砕治療モード、破砕レートも治療効率や安
全性の面で重要なファクターである。しかしながら、従
来の結石破砕装置における治療トレンドは、破砕エネル
ギーの推移(横軸は照射回数)と患者データ(氏名・年
齢・患者ID・疾患名など)のみであり、治療効率の評
価および安全性の把握の上で不十分であった。
圧電素子等の衝撃波源の駆動電圧値や、衝撃波圧力)だ
けでなく、破砕治療モード、破砕レートも治療効率や安
全性の面で重要なファクターである。しかしながら、従
来の結石破砕装置における治療トレンドは、破砕エネル
ギーの推移(横軸は照射回数)と患者データ(氏名・年
齢・患者ID・疾患名など)のみであり、治療効率の評
価および安全性の把握の上で不十分であった。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、超音
波画像装置を用いて衝撃波源の位置決めや結石の破砕状
況の確認を行うようにした従来の結石破砕装置では、超
音波画像装置のフレームレートを下げると、分解能の高
い画像が得られるため位置決めが容易となるが、破砕状
況を示す有効な情報であるストーンダンスの観測ができ
なくなるという問題があった。
波画像装置を用いて衝撃波源の位置決めや結石の破砕状
況の確認を行うようにした従来の結石破砕装置では、超
音波画像装置のフレームレートを下げると、分解能の高
い画像が得られるため位置決めが容易となるが、破砕状
況を示す有効な情報であるストーンダンスの観測ができ
なくなるという問題があった。
【0015】また、治療トレンドとして破砕エネルギー
の推移と患者データのみを表示する従来の結石破砕装置
では、治療効率の評価や安全性の確認を行う上で不十分
であった。本発明の目的は、衝撃波源の位置決めが容易
であると共に、破砕状況を適確にモニタすることができ
る結石破砕装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、治療効率を適確に評価でき、また安全性を確認で
きるような治療トレンドを表示できる結石破砕装置を提
供することにある。
の推移と患者データのみを表示する従来の結石破砕装置
では、治療効率の評価や安全性の確認を行う上で不十分
であった。本発明の目的は、衝撃波源の位置決めが容易
であると共に、破砕状況を適確にモニタすることができ
る結石破砕装置を提供することにある。本発明の他の目
的は、治療効率を適確に評価でき、また安全性を確認で
きるような治療トレンドを表示できる結石破砕装置を提
供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は第1の目的を達
成するため、衝撃波の照射時は超音波画像装置のフレー
ムレートを上げ、衝撃波の非照射時にはフレームレート
を下げるようにしたことを特徴とする。なお、フレーム
レートを上げる衝撃波照射時には、例えば高分解能での
観測を衝撃波の集束領域近傍に限定するようにフレーム
レートを上げることが好ましい。
成するため、衝撃波の照射時は超音波画像装置のフレー
ムレートを上げ、衝撃波の非照射時にはフレームレート
を下げるようにしたことを特徴とする。なお、フレーム
レートを上げる衝撃波照射時には、例えば高分解能での
観測を衝撃波の集束領域近傍に限定するようにフレーム
レートを上げることが好ましい。
【0017】ここで、超音波画像装置は、例えば超音波
の送信時または受信時あるいは送受信時における電子フ
ォーカスの焦点数の増減によりフレームレートが変化す
るものであり、そのフレームレートは衝撃波照射時にお
いて衝撃波の集束領域近傍のみに電子フォーカスの焦点
が形成されるように制御される。
の送信時または受信時あるいは送受信時における電子フ
ォーカスの焦点数の増減によりフレームレートが変化す
るものであり、そのフレームレートは衝撃波照射時にお
いて衝撃波の集束領域近傍のみに電子フォーカスの焦点
が形成されるように制御される。
【0018】また、他の態様によれば超音波画像装置は
、セクタ走査によって超音波画像を取得し、セクタ角の
変化によってフレームレートが変化するものであり、衝
撃波照射時において少なくとも衝撃波の集束領域を走査
範囲がカバーするようにセクタ走査角を狭くすることに
よってフレームレートを上げるように制御される。
、セクタ走査によって超音波画像を取得し、セクタ角の
変化によってフレームレートが変化するものであり、衝
撃波照射時において少なくとも衝撃波の集束領域を走査
範囲がカバーするようにセクタ走査角を狭くすることに
よってフレームレートを上げるように制御される。
【0019】本発明は第2の目的を達成するため、破砕
エネルギー波の所定数の照射毎に破砕エネルギー量、破
砕エネルギー波の照射レート、破砕治療モードの各デー
タを収集し、これらの各データを基にして破砕エネルギ
ー波の照射回数に対する破砕エネルギー量の経時変化と
照射レートおよび破砕治療モードの少なくとも一方の経
時変化を同一画面上に表示するようにしたことを特徴と
する。この場合、患者名および患者識別コードの少なく
とも一方を含む患者データを入力し、この患者データを
上記の画面上に表示してもよい。破砕治療モードとは、
例えば衝撃波などの破砕エネルギー波の照射状態(単発
照射モード、連続照射モードあるいは誤照射防止モード
など)を示す。
エネルギー波の所定数の照射毎に破砕エネルギー量、破
砕エネルギー波の照射レート、破砕治療モードの各デー
タを収集し、これらの各データを基にして破砕エネルギ
ー波の照射回数に対する破砕エネルギー量の経時変化と
照射レートおよび破砕治療モードの少なくとも一方の経
時変化を同一画面上に表示するようにしたことを特徴と
する。この場合、患者名および患者識別コードの少なく
とも一方を含む患者データを入力し、この患者データを
上記の画面上に表示してもよい。破砕治療モードとは、
例えば衝撃波などの破砕エネルギー波の照射状態(単発
照射モード、連続照射モードあるいは誤照射防止モード
など)を示す。
【0020】
【作用】衝撃波の照射前の衝撃波集束位置と結石の位置
を合わせる状況においては、フレームレートが下げられ
ることにより高分解能の超音波画像が得られるため、結
石を容易に見つけて正しい位置決めが可能となる。位置
決めが終わって衝撃波を照射を開始する段階では、フレ
ームレートが上がることにより、破砕状況を示すストー
ンダンスまで容易に観測する事が可能となる。しかも、
このとき衝撃波の集束領域においては分解能が低下しな
いため、結石は引き続き良好な画質でモニタできる。
を合わせる状況においては、フレームレートが下げられ
ることにより高分解能の超音波画像が得られるため、結
石を容易に見つけて正しい位置決めが可能となる。位置
決めが終わって衝撃波を照射を開始する段階では、フレ
ームレートが上がることにより、破砕状況を示すストー
ンダンスまで容易に観測する事が可能となる。しかも、
このとき衝撃波の集束領域においては分解能が低下しな
いため、結石は引き続き良好な画質でモニタできる。
【0021】一方、破砕エネルギー波の照射回数に対す
る破砕エネルギー量の経時変化と、照射レートや破砕治
療モードの経時変化、さらには患者名および患者識別コ
ードなどの患者データを同一画面上に表示することによ
って、操作者に対して現在の治療状態に関する情報を知
らせることができる。これにより治療状態、治療効果の
適確な把握による治療効率の向上と、安全性の向上が図
られ、治療後の患者のフォローアップの評価にも有効と
なる。
る破砕エネルギー量の経時変化と、照射レートや破砕治
療モードの経時変化、さらには患者名および患者識別コ
ードなどの患者データを同一画面上に表示することによ
って、操作者に対して現在の治療状態に関する情報を知
らせることができる。これにより治療状態、治療効果の
適確な把握による治療効率の向上と、安全性の向上が図
られ、治療後の患者のフォローアップの評価にも有効と
なる。
【0022】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は本発明の一実施例に係る結石破砕装
置の構成図である。
て説明する。図1は本発明の一実施例に係る結石破砕装
置の構成図である。
【0023】衝撃波源1は球面上に配置され全体として
球殻状に構成された圧電素子群からなり、パルサ8から
の高電圧パルスにより駆動されて衝撃波を発生する。こ
の衝撃波は、球殻の幾何学的中心である焦点Fに集束す
る。この焦点Fの近傍の領域を集束領域という。衝撃波
源1の中心には結石2を描出し、位置決めを行うための
超音波画像用プローブ3が設置されている。このプロー
ブ3は、前後方向へのスライドと回転移動が可能に構成
され、超音波画像装置4に結合されている。
球殻状に構成された圧電素子群からなり、パルサ8から
の高電圧パルスにより駆動されて衝撃波を発生する。こ
の衝撃波は、球殻の幾何学的中心である焦点Fに集束す
る。この焦点Fの近傍の領域を集束領域という。衝撃波
源1の中心には結石2を描出し、位置決めを行うための
超音波画像用プローブ3が設置されている。このプロー
ブ3は、前後方向へのスライドと回転移動が可能に構成
され、超音波画像装置4に結合されている。
【0024】超音波画像装置4は、例えば東芝製SSA
−270Aであり、プローブ3を介して超音波を送受信
することで焦点Fを含む平面の超音波画像を描出する。 この例ではプローブ3として電子セクタ走査用のプロー
ブを使用し、超音波画像装置4は超音波の送信時または
受信時あるいは送受信時における電子フォーカスの焦点
数の増減を行えるように構成されている。具体的には超
音波画像装置は例えば4段の送信多段フォーカスが可能
となっており、その状態では画像全域で最高の分解能が
得られる。
−270Aであり、プローブ3を介して超音波を送受信
することで焦点Fを含む平面の超音波画像を描出する。 この例ではプローブ3として電子セクタ走査用のプロー
ブを使用し、超音波画像装置4は超音波の送信時または
受信時あるいは送受信時における電子フォーカスの焦点
数の増減を行えるように構成されている。具体的には超
音波画像装置は例えば4段の送信多段フォーカスが可能
となっており、その状態では画像全域で最高の分解能が
得られる。
【0025】位置検出器5は、衝撃波源1とプローブ3
との相対位置を測定する。この位置検出器5は例えば衝
撃波1に対して固定されプローブ3の前後動に連動する
ポテンショメータが用いられ、位置情報を電気信号とし
て出力する。この位置検出器5の出力信号は、システム
コントローラ6を経由して超音波画像装置4に送られる
。超音波画像装置4では、この位置検出器5からの信号
に基づき、超音波画像上で焦点Fの位置を示すマーカを
画面上にスーパーインポーズ表示する。
との相対位置を測定する。この位置検出器5は例えば衝
撃波1に対して固定されプローブ3の前後動に連動する
ポテンショメータが用いられ、位置情報を電気信号とし
て出力する。この位置検出器5の出力信号は、システム
コントローラ6を経由して超音波画像装置4に送られる
。超音波画像装置4では、この位置検出器5からの信号
に基づき、超音波画像上で焦点Fの位置を示すマーカを
画面上にスーパーインポーズ表示する。
【0026】図2は、超音波画像用プローブ3と超音波
画像装置4の構成を示す図であり、プローブ3は複数の
超音波振動子11を配列して構成される。各振動子11
には送信回路12および受信回路13が接続され、送信
回路12はシステムコントローラ6からのトリガパルス
が送信遅延回路14を介して供給されることにより、振
動子11をパルス駆動する。これにより振動子11から
発射された超音波パルスは患者体内に照射され、結石等
の反射体で反射される。反射波は振動子11で受信され
、受信回路13によって増幅された後、受信遅延回路1
5を介して加算回路16に供給され、加算される。加算
回路16の出力信号は検波回路17で検波された後、A
/D変換器、ディジタル画像メモリおよびD/A変換器
等により構成されたDSC(ディジタルスキャンコンバ
ータ)18に入力される。DSC18で得られた画像デ
ータはCRTディスプレイ19に供給され、このディス
プレイ19上で超音波画像として患者体内のBモード断
層像が表示される。
画像装置4の構成を示す図であり、プローブ3は複数の
超音波振動子11を配列して構成される。各振動子11
には送信回路12および受信回路13が接続され、送信
回路12はシステムコントローラ6からのトリガパルス
が送信遅延回路14を介して供給されることにより、振
動子11をパルス駆動する。これにより振動子11から
発射された超音波パルスは患者体内に照射され、結石等
の反射体で反射される。反射波は振動子11で受信され
、受信回路13によって増幅された後、受信遅延回路1
5を介して加算回路16に供給され、加算される。加算
回路16の出力信号は検波回路17で検波された後、A
/D変換器、ディジタル画像メモリおよびD/A変換器
等により構成されたDSC(ディジタルスキャンコンバ
ータ)18に入力される。DSC18で得られた画像デ
ータはCRTディスプレイ19に供給され、このディス
プレイ19上で超音波画像として患者体内のBモード断
層像が表示される。
【0027】ここで、送信遅延回路13および受信遅延
回路14の遅延時間は、システムコントローラ6によっ
て制御される。すなわち、振動子11は相対的な遅延時
間差をもって送信回路12によって駆動され、また受信
時には受信回路13から出力される反射波信号が送信時
と同様の遅延時間差をもって加算回路16に供給される
ことによって、超音波ビームの集束が行われる。このよ
うな遅延時間の制御による超音波ビームの集束作用は、
電子フォーカスと呼ばれる。
回路14の遅延時間は、システムコントローラ6によっ
て制御される。すなわち、振動子11は相対的な遅延時
間差をもって送信回路12によって駆動され、また受信
時には受信回路13から出力される反射波信号が送信時
と同様の遅延時間差をもって加算回路16に供給される
ことによって、超音波ビームの集束が行われる。このよ
うな遅延時間の制御による超音波ビームの集束作用は、
電子フォーカスと呼ばれる。
【0028】この場合、送信遅延回路13または受信遅
延回路14の遅延時間の制御や、駆動する振動子の素子
数または受信に用いられる振動子の素子数の増減により
、電子フォーカスの焦点を変え、フレームレート内で複
数の焦点を形成することができる。この操作は多段フォ
ーカスまたはダイナミックフォーカスなどの呼称で、よ
く知られている。本実施例では、この多段フォーカスの
段数、つまり焦点数の増減によってフレームレートを衝
撃波照射時は下げ、非照射時には上げるようにシステム
コントローラ6で制御する。多段フォーカスは、送信時
のみでも実用上は十分である。
延回路14の遅延時間の制御や、駆動する振動子の素子
数または受信に用いられる振動子の素子数の増減により
、電子フォーカスの焦点を変え、フレームレート内で複
数の焦点を形成することができる。この操作は多段フォ
ーカスまたはダイナミックフォーカスなどの呼称で、よ
く知られている。本実施例では、この多段フォーカスの
段数、つまり焦点数の増減によってフレームレートを衝
撃波照射時は下げ、非照射時には上げるようにシステム
コントローラ6で制御する。多段フォーカスは、送信時
のみでも実用上は十分である。
【0029】図3は、この様子を模式的に示したもので
ある。この例では、多段フォーカスの段数は図3(a)
に示されるように最高で4段であり、f1〜f4の4つ
の焦点が形成される。図3(b)は、焦点をf2,f3
の2つにした状態である。
ある。この例では、多段フォーカスの段数は図3(a)
に示されるように最高で4段であり、f1〜f4の4つ
の焦点が形成される。図3(b)は、焦点をf2,f3
の2つにした状態である。
【0030】実際の治療時、操作者は超音波画面を見な
がら衝撃波源1の図示しない位置決め機構を用い、焦点
Fと結石2とを超音波画像上で一致させる。この位置決
めに際して、システムコントローラ6は超音波映像装置
4を多段フォーカスモード、すなわち図3(a)に示さ
れるように4つの焦点f1〜f4が形成される状態に制
御する。
がら衝撃波源1の図示しない位置決め機構を用い、焦点
Fと結石2とを超音波画像上で一致させる。この位置決
めに際して、システムコントローラ6は超音波映像装置
4を多段フォーカスモード、すなわち図3(a)に示さ
れるように4つの焦点f1〜f4が形成される状態に制
御する。
【0031】この位置決めが終了すると、操作者はシス
テムコントローラ6に取り付けられた治療開始/終了ス
イッチ7を押して、衝撃波の照射開始を指示する。シス
テムコントローラ6は、この指示に従ってパルサ8にト
リガを送り、パルサ8は衝撃波源1の圧電素子群を高電
圧で駆動する。この時、システムコントローラ6は同時
に超音波画像装置4に治療開始情報を送る。以降、治療
を停止するまで、システムコントローラ6は超音波画像
装置4の焦点が、衝撃波源1の焦点Fの近傍のみに、例
えば図3(b)に示されるように焦点Fの前後2個所の
みにf2,f3のごとく形成されるように超音波画像装
置4を制御する。この結果、超音波画像装置のフレーム
レートは、多段フォーカス時の2倍となる。治療途中に
プローブ3を前後動させた場合は、移動した焦点Fの深
さに追従して超音波画像装置4の焦点位置を変更する必
要があることはいうまでもない。
テムコントローラ6に取り付けられた治療開始/終了ス
イッチ7を押して、衝撃波の照射開始を指示する。シス
テムコントローラ6は、この指示に従ってパルサ8にト
リガを送り、パルサ8は衝撃波源1の圧電素子群を高電
圧で駆動する。この時、システムコントローラ6は同時
に超音波画像装置4に治療開始情報を送る。以降、治療
を停止するまで、システムコントローラ6は超音波画像
装置4の焦点が、衝撃波源1の焦点Fの近傍のみに、例
えば図3(b)に示されるように焦点Fの前後2個所の
みにf2,f3のごとく形成されるように超音波画像装
置4を制御する。この結果、超音波画像装置のフレーム
レートは、多段フォーカス時の2倍となる。治療途中に
プローブ3を前後動させた場合は、移動した焦点Fの深
さに追従して超音波画像装置4の焦点位置を変更する必
要があることはいうまでもない。
【0032】結石が破砕され治療が終了するか、または
結石の移動に対して位置決めをやり直す場合は、治療開
始/終了スイッチ7を再び押して治療を停止する。この
時は上記の動作と逆に、システムコントローラ6から超
音波画像装置4とパルサ8に治療停止情報が送られ、衝
撃波源1の駆動を停止すると同時に、初期の多段フォー
カス条件、つまり図3(a)の状態に復帰される。
結石の移動に対して位置決めをやり直す場合は、治療開
始/終了スイッチ7を再び押して治療を停止する。この
時は上記の動作と逆に、システムコントローラ6から超
音波画像装置4とパルサ8に治療停止情報が送られ、衝
撃波源1の駆動を停止すると同時に、初期の多段フォー
カス条件、つまり図3(a)の状態に復帰される。
【0033】上記実施例ではフレームレートを上げるた
めに可変フォーカスの段数を減少させたが、このような
結石破砕装置での位置決めに使用される超音波画像装置
4の走査方式が一般に電子セクタ方式であることに着目
して、超音波画像のセクタ走査角を減少させても同様の
効果が得られる。セクタ走査方式の超音波画像装置でセ
クタ走査角を変更する技術は、当業者において周知であ
る。従って、例えば治療前と同じ多段フォーカスであっ
ても、セクタ角を2分の1にすればフレームレートを2
倍に上げる事が可能である。但し、衝撃波照射時におい
てセクタ走査角を狭くする場合、少なくとも衝撃波の集
束領域を走査範囲がカバーするようにセクタ走査角を設
定することが必要である。上記実施例ではピエゾ素子を
用いた衝撃波源を用いたが、衝撃波源が水中放電型、電
磁誘導型等の場合にも、本発明を適用することが可能で
ある。
めに可変フォーカスの段数を減少させたが、このような
結石破砕装置での位置決めに使用される超音波画像装置
4の走査方式が一般に電子セクタ方式であることに着目
して、超音波画像のセクタ走査角を減少させても同様の
効果が得られる。セクタ走査方式の超音波画像装置でセ
クタ走査角を変更する技術は、当業者において周知であ
る。従って、例えば治療前と同じ多段フォーカスであっ
ても、セクタ角を2分の1にすればフレームレートを2
倍に上げる事が可能である。但し、衝撃波照射時におい
てセクタ走査角を狭くする場合、少なくとも衝撃波の集
束領域を走査範囲がカバーするようにセクタ走査角を設
定することが必要である。上記実施例ではピエゾ素子を
用いた衝撃波源を用いたが、衝撃波源が水中放電型、電
磁誘導型等の場合にも、本発明を適用することが可能で
ある。
【0034】また、上記実施例では電子セクタ走査方式
の超音波画像装置を用いたが、多段フォーカスで分解能
を上げるとフレームレートが下がるような超音波画像装
置、例えばアニュラーアレイ振動子を用いたメカニカル
セクタ型でも構わない。さらに、上記実施例では超音波
画像用プローブ3が衝撃波源1の内部に設置されていた
が、外部であっても構わない。
の超音波画像装置を用いたが、多段フォーカスで分解能
を上げるとフレームレートが下がるような超音波画像装
置、例えばアニュラーアレイ振動子を用いたメカニカル
セクタ型でも構わない。さらに、上記実施例では超音波
画像用プローブ3が衝撃波源1の内部に設置されていた
が、外部であっても構わない。
【0035】次に、本発明の他の実施例を説明する。図
4は、本発明の他の実施例に係る結石破砕装置の構成図
であり、衝撃波源として圧電素子を用いた場合の例を示
している。衝撃波源としての圧電素子21は超音波の伝
搬媒質である水を収容したカップリング容器22を介し
て患者23に装着されている。圧電素子21は駆動回路
24に接続され、駆動回路24によって高電圧パルスが
印加されて衝撃波を発生する。この衝撃波は圧電素子2
1の焦点に位置決めされている結石25に照射され、結
石25を破砕治療する。
4は、本発明の他の実施例に係る結石破砕装置の構成図
であり、衝撃波源として圧電素子を用いた場合の例を示
している。衝撃波源としての圧電素子21は超音波の伝
搬媒質である水を収容したカップリング容器22を介し
て患者23に装着されている。圧電素子21は駆動回路
24に接続され、駆動回路24によって高電圧パルスが
印加されて衝撃波を発生する。この衝撃波は圧電素子2
1の焦点に位置決めされている結石25に照射され、結
石25を破砕治療する。
【0036】この実施例の結石破砕装置は、更に患者デ
ータ入力装置26、破砕電圧設定器27、破砕レート設
定器28、破砕治療モード設定器29、システムコント
ローラ30、駆動用電源31、発信器32、メモリコン
トローラ33、破砕指示スイッチ34、記憶装置36、
表示開始スイッチ37、表示コントローラ38およびC
RTディスプレイ39を備えている。
ータ入力装置26、破砕電圧設定器27、破砕レート設
定器28、破砕治療モード設定器29、システムコント
ローラ30、駆動用電源31、発信器32、メモリコン
トローラ33、破砕指示スイッチ34、記憶装置36、
表示開始スイッチ37、表示コントローラ38およびC
RTディスプレイ39を備えている。
【0037】以下、この実施例の動作を説明する。破砕
治療の開始に際しては、まず患者データ入力装置26に
より例えば患者氏名、患者ID(患者識別コード)、医
師等によるコメントその他の患者データがシステムコン
トローラ30に入力される、また、破砕電圧設定器27
により破砕電圧、破砕レート設定器28により破砕レー
ト(例えば1Hz)、破砕治療モード設定器29により
治療モード(例えば連続照射モード)がそれぞれ設定さ
れ、これら破砕電圧、破砕レートおよび治療モードの各
データがシステムコントローラ30に入力される。シス
テムコントローラ30は、破砕電圧データを駆動用電源
31に、破砕レートデータを発信器32にそれぞれセッ
トし、さらに破砕電圧データと破砕レートデータおよび
治療モードデータをメモリコントローラ33にセットす
る。
治療の開始に際しては、まず患者データ入力装置26に
より例えば患者氏名、患者ID(患者識別コード)、医
師等によるコメントその他の患者データがシステムコン
トローラ30に入力される、また、破砕電圧設定器27
により破砕電圧、破砕レート設定器28により破砕レー
ト(例えば1Hz)、破砕治療モード設定器29により
治療モード(例えば連続照射モード)がそれぞれ設定さ
れ、これら破砕電圧、破砕レートおよび治療モードの各
データがシステムコントローラ30に入力される。シス
テムコントローラ30は、破砕電圧データを駆動用電源
31に、破砕レートデータを発信器32にそれぞれセッ
トし、さらに破砕電圧データと破砕レートデータおよび
治療モードデータをメモリコントローラ33にセットす
る。
【0038】次に、破砕治療を開始するため、操作者が
破砕指示スイッチ34を押すと、システムコントローラ
30は破砕開始パルス35を発信器32に出力して、破
砕開始を指示する。この指示に従い、発信器30は設定
された破砕レートで照射パルスを出力し、駆動回路24
を起動する。駆動回路24は、設定された破砕電圧で圧
電素子21を駆動する。これにより、圧電素子21から
結石25に向けて衝撃波が照射される。
破砕指示スイッチ34を押すと、システムコントローラ
30は破砕開始パルス35を発信器32に出力して、破
砕開始を指示する。この指示に従い、発信器30は設定
された破砕レートで照射パルスを出力し、駆動回路24
を起動する。駆動回路24は、設定された破砕電圧で圧
電素子21を駆動する。これにより、圧電素子21から
結石25に向けて衝撃波が照射される。
【0039】一方、この衝撃波照射と同時に、発信器3
0からの照射パルスによりメモリコントローラ33が起
動される。メモリコントローラ33は、マルチプレクサ
やカウンタで構成され、照射パルスで起動される毎に破
砕電圧、破砕レートおよび破砕治療モードの各データを
順次記憶装置36に入力する。これにより、記憶装置3
6内には、これらのデータが治療記録として記憶される
ことになる。
0からの照射パルスによりメモリコントローラ33が起
動される。メモリコントローラ33は、マルチプレクサ
やカウンタで構成され、照射パルスで起動される毎に破
砕電圧、破砕レートおよび破砕治療モードの各データを
順次記憶装置36に入力する。これにより、記憶装置3
6内には、これらのデータが治療記録として記憶される
ことになる。
【0040】次に、操作者が表示指示スイッチ37を押
すことにより、システムコントローラ30はグラフィッ
クディスプレイコントローラやキャラクタディスプレイ
コントローラなどで構成される表示コントローラ38を
起動し、記憶装置36内のデータを基にして、図5に示
すような治療記録をCRTディスプレイ39上に表示す
る。
すことにより、システムコントローラ30はグラフィッ
クディスプレイコントローラやキャラクタディスプレイ
コントローラなどで構成される表示コントローラ38を
起動し、記憶装置36内のデータを基にして、図5に示
すような治療記録をCRTディスプレイ39上に表示す
る。
【0041】以上の一連の動作は、操作者が破砕指示ス
イッチ34をオフにするまで続けられ、破砕電圧設定器
27、破砕レート設定器28、破砕治療モード設定器2
9の設定を変更すると、その変更内容が治療記録として
記憶される。また、CRTディスプレイ39に表示され
た治療記録のデータは、治療期間中逐次更新される。従
って、操作者はこの治療記録の表示を見ることで、状況
を確実に把握しながら治療を続けることができる。
イッチ34をオフにするまで続けられ、破砕電圧設定器
27、破砕レート設定器28、破砕治療モード設定器2
9の設定を変更すると、その変更内容が治療記録として
記憶される。また、CRTディスプレイ39に表示され
た治療記録のデータは、治療期間中逐次更新される。従
って、操作者はこの治療記録の表示を見ることで、状況
を確実に把握しながら治療を続けることができる。
【0042】図5に示した治療記録の表示例において、
患者データ50(この例では、患者ID、治療日および
コメント)は患者データ入力装置26でキー入力された
ものである。横軸は衝撃波(破砕エネルギー波)の照射
回数である。左側の縦軸は破砕電圧(破砕エネルギー量
)でグラフ51に対応し、右側の縦軸は破砕レートでグ
ラフ52に対応している。また、下側のパターン表示5
3が破砕治療モードを示している。このように衝撃波の
照射回数に対応して、破砕電圧、破砕レートおよび治療
モードの経時的変化を一つの画面で表示し、操作者はこ
の表示を見て治療経過を容易に確認することができる。 図6は、治療記録の他の表示例であり、破砕治療モード
の表示を図5のパターン表示53からキャラクタ表示5
4に変更した点以外、図5と同様である。
患者データ50(この例では、患者ID、治療日および
コメント)は患者データ入力装置26でキー入力された
ものである。横軸は衝撃波(破砕エネルギー波)の照射
回数である。左側の縦軸は破砕電圧(破砕エネルギー量
)でグラフ51に対応し、右側の縦軸は破砕レートでグ
ラフ52に対応している。また、下側のパターン表示5
3が破砕治療モードを示している。このように衝撃波の
照射回数に対応して、破砕電圧、破砕レートおよび治療
モードの経時的変化を一つの画面で表示し、操作者はこ
の表示を見て治療経過を容易に確認することができる。 図6は、治療記録の他の表示例であり、破砕治療モード
の表示を図5のパターン表示53からキャラクタ表示5
4に変更した点以外、図5と同様である。
【0043】上記実施例では、プリント出力を考えて白
黒表示を基本にしたが、カラー表示で各々のデータをこ
となる色で区別して表示するようにしてもよい。また、
図6ではキャラクタ表示を破砕治療モードの表示に用い
たが、破砕レートの表示にキャラクタ表示を使用し、縦
軸を破砕治療モードにすることも可能である。衝撃波源
については、圧電素子以外に水中放電や、微小爆発タイ
プ、電磁誘導タイプ等であってもよい。
黒表示を基本にしたが、カラー表示で各々のデータをこ
となる色で区別して表示するようにしてもよい。また、
図6ではキャラクタ表示を破砕治療モードの表示に用い
たが、破砕レートの表示にキャラクタ表示を使用し、縦
軸を破砕治療モードにすることも可能である。衝撃波源
については、圧電素子以外に水中放電や、微小爆発タイ
プ、電磁誘導タイプ等であってもよい。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、治療前後の位置決め時
はリアルタイム性が劣るものの、画面全体に高分解能の
画像が得られ、また治療中は衝撃波の集束領域は高分解
能のままで、リアルタイム性の高い超音波像が得られる
。従って、結石の位置決めが容易にできるだけでなく、
ストーンダンスの観測による破砕状況の判定が容易にな
るという利点がある。
はリアルタイム性が劣るものの、画面全体に高分解能の
画像が得られ、また治療中は衝撃波の集束領域は高分解
能のままで、リアルタイム性の高い超音波像が得られる
。従って、結石の位置決めが容易にできるだけでなく、
ストーンダンスの観測による破砕状況の判定が容易にな
るという利点がある。
【0045】また、本発明によれば破砕治療を把握する
に有効な表示・記録を行うことができるため、治療効率
の向上、経験を基にした安全性の向上を図ることができ
、破砕治療後の患者のフォローアップの評価に役立つと
いう利点がある。
に有効な表示・記録を行うことができるため、治療効率
の向上、経験を基にした安全性の向上を図ることができ
、破砕治療後の患者のフォローアップの評価に役立つと
いう利点がある。
【図1】 本発明の一実施例に係る結石破砕装置の構
成図
成図
【図2】 図1における画像用超音波プローブおよび
超音波画像装置の詳細な構成を示す図
超音波画像装置の詳細な構成を示す図
【図3】 同実施例における多段フォーカス段数の切
換えによるフレームレート制御を説明するための図
換えによるフレームレート制御を説明するための図
【図
4】 本発明の他の実施例に係る結石破砕装置の構成
図
4】 本発明の他の実施例に係る結石破砕装置の構成
図
【図5】 同実施例における治療記録の表示例を示す
図
図
【図6】 同実施例における治療記録の他の表示例
を示す図。
を示す図。
1…衝撃波源
2…結石3…超音波画像用プローブ
4…超音波画像装置 5…位置検出器
6…システムコントローラ 7…治療開始/終了スイッチ 8…
パルサ11…超音波振動子
12…送信回路13…受信回路
14…送信遅延回路 15…受信遅延回路
16…加算回路17…検波回路
18…ディジタルスキャン
コンバータ 19…CRTディスプレイ 21…圧電素子
22…カップリング容器 23…患者
24…駆動回路25…結石
26…患者デ
ータ入力装置 27…破砕電圧設定器
28…破砕レート設定器 29…破砕治療モード設定器 30
…システムコントローラ 31…駆動用電源
32…発信器33…メモリコントローラ
34…破砕指示スイッチ 35…破砕開始パルス
36…記憶装置37…表示指示スイッチ
38…表示コントローラ 39…CRTディスプレイ
2…結石3…超音波画像用プローブ
4…超音波画像装置 5…位置検出器
6…システムコントローラ 7…治療開始/終了スイッチ 8…
パルサ11…超音波振動子
12…送信回路13…受信回路
14…送信遅延回路 15…受信遅延回路
16…加算回路17…検波回路
18…ディジタルスキャン
コンバータ 19…CRTディスプレイ 21…圧電素子
22…カップリング容器 23…患者
24…駆動回路25…結石
26…患者デ
ータ入力装置 27…破砕電圧設定器
28…破砕レート設定器 29…破砕治療モード設定器 30
…システムコントローラ 31…駆動用電源
32…発信器33…メモリコントローラ
34…破砕指示スイッチ 35…破砕開始パルス
36…記憶装置37…表示指示スイッチ
38…表示コントローラ 39…CRTディスプレイ
Claims (3)
- 【請求項1】患者の体外で発生させた衝撃波を患者体内
の結石に照射して破砕治療する結石破砕装置において、
患者体内の結石部位の超音波画像を表示する可変フレー
ムレートの超音波画像装置と、この超音波画像装置のフ
レームレートを衝撃波の照射時は上げ、衝撃波の非照射
時は下げるように制御する制御手段とを具備することを
特徴とする結石破砕装置。 - 【請求項2】破砕エネルギー波を患者体内の結石に繰り
返し照射して破砕治療する結石破砕装置において、前記
破砕エネルギー波の所定数の照射毎に破砕エネルギー量
、破砕エネルギー波の照射レート、破砕治療モードの各
データを収集するデータ収集手段と、この手段により収
集された前記各データを基にして破砕エネルギー波の照
射回数に対する破砕エネルギー量の経時変化と照射レー
トおよび破砕治療モードの少なくとも一方の経時変化を
同一画面上に表示する表示手段とを具備することを特徴
とする結石破砕装置。 - 【請求項3】破砕エネルギー波を患者体内の結石に繰り
返し照射して破砕治療する結石破砕装置において、患者
名および患者識別コードの少なくとも一方を含む患者デ
ータを入力する手段と、前記破砕エネルギー波の所定数
の照射毎に破砕エネルギー量、破砕エネルギー波の照射
レート、破砕治療モードの各データを収集するデータ収
集手段と、この手段により収集された前記各データを基
にして破砕エネルギー波の照射回数に対する破砕エネル
ギー量の経時変化と照射レートおよび破砕治療モードの
少なくとも一方の経時変化を同一画面上に患者データと
共に表示する表示手段とを具備することを特徴とする結
石破砕装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10586391A JP3224824B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 超音波治療装置 |
| EP92303389A EP0514010B1 (en) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Apparatus for destroying a calculus |
| DE69208141T DE69208141T2 (de) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Vorrichtung zum Zerstören von Konkrementen |
| US07/868,414 US5358466A (en) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Apparatus for destroying a calculus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10586391A JP3224824B2 (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | 超音波治療装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001185033A Division JP3350531B2 (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | 結石破砕装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04336060A true JPH04336060A (ja) | 1992-11-24 |
| JP3224824B2 JP3224824B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=14418816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10586391A Expired - Fee Related JP3224824B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-05-10 | 超音波治療装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224824B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007023878A1 (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | Hitachi Medical Corporation | 治療システム |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP10586391A patent/JP3224824B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007023878A1 (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-01 | Hitachi Medical Corporation | 治療システム |
| JPWO2007023878A1 (ja) * | 2005-08-24 | 2009-02-26 | 株式会社日立メディコ | 治療システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3224824B2 (ja) | 2001-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |