JPH0463697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、衝撃波発生用火工品に関し、さら
に詳しく言うと、腎臓や尿路に発生した結石を破
砕するために、楕円反射鏡の焦点に配置された爆
薬の爆発により衝撃波を発生する、改良された衝
撃波発生用火工品に関する。

［従来の技術および問題点］ 従来、腎臓や尿路に発生した結石は開腹手術が
唯一の治療法であつたが、近年、開腹手術をせず
に治す体外衝撃結石破砕法が開発されている。

従来の結石破砕装置は、腎臓結石や尿路結石を
破砕し、粉砕した結石を尿と共に自然に体外に排
出させようとするものであり、具体的には次のよ
うにして結石を破砕し、除去している。

すなわち、結石破砕装置は、患者の体を沈める
に十分な大きさを有すると共に水を満たした水槽
に衝撃波発生装置と患者の患部を透視するＸ線撮
影装置あるいはＸ線撮像装置とを設けてなる。そ
して、前記衝撃波発生装置は、楕円反射鏡と前記
楕円反射鏡の第１焦点に位置するように支持部材
で支持された爆薬と、通電によりその爆薬を爆発
させるためにこの爆薬に埋め込んだ電極とを有す
る。

このような結石破砕装置にあつては、先ず、水
を満たした水槽中に、麻酔をかけた患者の体を沈
める。患部の正確な位置を確認、モニターするた
めに、Ｘ線撮影乃至撮像装置にて、患部をモニタ
ー画面に表示する。これにより、前記楕円の第２
焦点に患部が正確に位置するように患者の体を固
定する。次いで、衝撃波発生装置において、前記
楕円反射鏡の第１焦点に配置された爆薬を瞬間的
（1μ秒）に爆発させると、爆発に伴なう高熱によ
り水の爆発的な気化が起こつて衝撃波が発生す
る。この衝撃波は水中を伝播し、楕円反射鏡で反
射して楕円の第２焦点に集束し、この部位でエネ
ルギー密度が最大になる。

人体の皮膚や筋肉は、約70％が水分で構成され
ているから、水中で発生した衝撃波のエネルギー
は、生体内では殆ど変化を受けずに伝導する。ま
た、衝撃波は、音響インピーダンスの相違する物
質の境界面を通過するときに、エネルギーを放出
する特性を有する。

結石は、通常、カルシウム含有物質で形成され
ているので、衝撃波が結石に当たると、衝撃波の
エネルギーが放出されて、結石が破砕されること
となる。

１発の衝撃波で結石が破砕されないので、実際
には、たとえば200〜500発の衝撃波を患部に投与
している。

破砕された結石の小片は、自然に体外に排出さ
れて、患部が治癒する。

前記結石破砕装置における前記爆薬爆発機構と
して、たとえば、着火薬を電気的に加熱してこ
れを発火させ、爆薬を爆発させるもの、爆薬を
レーザーで加熱し、これを爆発させるもの、摩
擦に鋭感な火薬類を摩擦により発火させ、これに
より火薬類を爆発させるもの、等がある。

しかしながら、前記の方式は、発火するため
の電気回路は容易に製造することができるが、火
工品自体にはブリツジワイヤー等を組み込む必要
があつて、製造作業が煩雑であり、価格も低減す
ることができないとの問題点がある。

前記の方式は、火工品自体の構造が簡単であ
るから、その製造は容易であるが、レーザー発生
装置が高価であり、医療機全体のコスト低減を図
ることができない。

前記の方式は、また、強力なレーザーのため
に、患者および術者が第二次被害を受けるおそれ
がある。火工品の材料費等が低廉であるが、組立
てが煩雑で、それ故、製造コストの増大を生じ
る。

この発明は前記事情に基づいてなされたもので
ある。

すなわち、この発明の目的は、製造が容易で、
しかも製造中に予期せぬ爆発を起こすことがな
く、作業を安全に行なうことができ、しかも製造
コストが低く、連続的に衝撃波を発生させるのに
適した衝撃波発生用火工品を提供することにあ
る。

［前記問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するためのこの発明の要旨
は、結石破砕装置における楕円反射鏡の焦点で爆
薬を爆発させることにより衝撃波を発生する衝撃
波発生用火工品において、 台座を楕円反射鏡の焦点に配置し、台座に向つ
て突進可能にピンを前記台座に相対向して配置
し、衝撃により爆発可能であるところの、鈍感な
起爆薬と鋭感な着火薬とを有する衝撃波発生用爆
薬を前記ピンの先端面から前記台座までのいずれ
かの位置に配置してなり、このピンの先端面を前
記台座に衝突させることにより、前記衝撃波発生
用爆薬を爆発させて前記焦点で衝撃波を発生する
ことを特徴とする衝撃波発生用火工品である。

この発明の構成によると、適宜の駆動手段で突
進するピンを、楕円反射鏡の焦点に配置する台座
に衝突させると言う簡単な動作で、楕円反射鏡の
焦点で衝撃波発生用爆薬を爆発させ、もつて衝撃
波を発生することができる。

前記ピンは、最終的には台座に位置付けられる
こととなる衝撃波発生用爆薬を打撃することがで
きれば、その形状に特に制限がない。したがつ
て、そのピンを最も簡単な形状たとえば細い円柱
状にすることができる。細い円柱状にピンを形成
すると、このピン多数をたとえばカセツトに収納
して、楕円反射鏡の焦点で、迅速にかつ連続的に
衝撃波を発生することができる。

［実施例］ 次のこの発明の実施例につき、図面を参照しな
がら、説明する。

第１図は、この発明の衝撃波発生用火工品を使
用する結石破砕装置の一例を示す縦断面図であ
る。

この結石破砕装置１は、楕円反射鏡２を有す
る。この楕円反射鏡２は、回転楕円体の二焦点間
を結ぶ軸線に直交する面で輪切りしてなる回転楕
円体の形状を有する。

この楕円反射鏡２内には、その焦点Ｆに平面３
が位置するように台座３Ａを配置する。

この台座３Ａの平面３に向つて突進可能なピン
４を、この台座３Ａの平面３に相対向して、所定
距離を有して配置する。

このピン４は、確実に直進することを保証する
と共にこのピン４を保護するためのケース５に収
納されている。このピン４の、前記平面３に相対
向する先端面には、その軸線を共通にして、突起
６を立設する。さらに、このピン４の先端面に衝
撃波発生用爆薬７を装填し、この衝撃波発生用爆
薬７に前記突起６を埋設する。

前記ケース５には、ソレノイド８で駆動するピ
ン押圧片９を、前記ピン４の後端部に接するよう
に収納する。

以上の構成が最も簡単な実施例である。

前記実施例では、ソレノイド８を駆動して、ピ
ン押圧片９を瞬発的に前進させて、ピン４を台座
３Ａに向つて突進させ、ピン４の先端部を平面３
に衝突させる。

ピン４の先端部には突起６を形成しているの
で、ピン４の先端部が平面３に衝突したとき、衝
突力がこの突起６の先端に集中する。衝突と同時
に衝撃波発生用爆薬７が爆発し、楕円反射鏡２の
焦点Ｆで衝撃波が発生する。

発生した衝撃波は、楕円反射鏡２に反射し、回
転楕円体の他の焦点に集束し、この焦点には患部
の結石があるので、衝撃波のエネルギーが一挙に
放出されて結石が破砕される。

この発明は、前記第１図に示す実施例に限定さ
れないことは言うまでも無い。

さらに敷行すると、前記台座３Ａは、楕円反射
鏡２の焦点Ｆに平面３を位置付けるように、しか
も、ピン４の衝突によつて破壊乃至破損しない機
械的強度を有する構造体で支持されていれば、ど
のような構造であつても良い。

前記ピン４の形状としては、前記台座３Ａに向
う先端部で衝撃波発生用爆薬７を打撃することが
できる構造であれば特に制限がない。このピン４
を多数配列し、たとえば第１本目のピン４を台座
３Ａに突進させて第１発目の衝撃波を発生した
後、この第１本目のピン４が装填されていた元の
位置に第２のピン４を新たに装填し、次いでこの
第２のピン４を台座３Ａに突進させて第２発目の
衝撃波を発生し、以下同様にして順次に連続的に
衝撃波を発生することができるコンパクトな結石
破砕装置とするためには、このピン４は細い円柱
状体とするのが好好ましい。

このピン４の、台座３Ａに向う先端部は、平な
端面としておいても良いが、台座３Ａに衝突する
ときの衝突力を効率的に利用するためには、前記
実施例に示すように、ピン４の先端面に突起６を
立設形成しておくのが望ましい。さらに、ピン４
が台座３Ａの平面３に衝突することにより、衝撃
波発生用爆薬７を爆発させる他の方式として、第
２図に示すように、ピン４の、台座３Ａに向う平
端面に錐状の凹部１０を穿設形成しておき、この
凹部１０に衝撃波発生用爆薬７が充填されないよ
うに、ピン４の先端部に衝撃波発生用爆薬７を装
填し、ピン４の先端部で台座３Ａを打撃したとき
に、この衝撃波発生用爆薬７が前記凹部１０内に
押し込められて、凹部１０内の空気が断熱圧縮し
て発熱し、この発熱により衝撃波発生用爆薬７を
爆発するようにしても良い。

前記衝撃波発生用爆薬７は、台座３Ａの平面３
とこの平面３に相対向するピン４の先端部との間
のいずれかに配置されていれば良い。この発明で
は、最終的には、台座３Ａの平面３に位置付けら
れた衝撃波発生用爆薬７がピン４の先端部で打撃
されて爆発すれば良く、そのためには、この衝撃
波発生用爆薬７は、第３図に示すように、ピン４
の先端部に装填されていて、ピン４の前進と共に
台座３Ａに向つて移動し、台座３Ａで打撃される
ようにしても良いし、また、第４図に示すよう
に、台座３Ａの平面３上に衝撃波発生用爆薬７を
位置付けておいて、突進するピン４の先端部でこ
れが打撃されるようにしておいても良く、さら
に、台座３Ａとピン４との中間部に配置しておい
ても良い。

この衝撃波発生用爆薬７は、鈍感な起爆薬と鋭
感な着火薬とからなり、台座３Ａの平面３に前記
ピン４の先端部が衝突するときの打撃力で爆発す
るものであれば特に限定はない。

この衝撃波発生用爆薬７の使用量は、通常数10
mgである。

鈍感な起爆薬としては、例えばデキストリンア
ジ化鉛およびジアゾジニトロフエノール
（DDNP）等を挙げることができる。

鋭感な着火薬としては、たとえばトリシネー
ト、テトラセンおよび赤リンと塩素酸カリウムと
三硫化アンチモンとの混合物等を挙げることがで
きる。

鈍感な起爆薬と鋭感な着火薬とを有する衝撃波
発生用爆薬をピンの先端部に装着する方法の具体
例として、例えば第５図に示すように、ピン４の
先端部に立設形成した突起６に鋭感な着火薬１１
を付着あるいは塗布等により設け、そして鈍感な
起爆薬１２を前記ピン４を包み込むようにピン４
の先端部に装填する方法が挙げられる。

なお、第５図に示すように、ピン４の先端部に
衝撃波発生用爆薬７を装填するのであれば、その
衝撃波発生用爆薬７を被覆するカバー１３をピン
４の先端部に着脱自在に取付けるのが好ましい
い。そして、この衝撃波発生用火工品の使用時
に、前記カバー１３を外すのである。

また、鈍感な起爆薬と鋭感な着火薬とを有する
衝撃波発生用爆薬をピンの先端部に装着する方法
の別な具体例としては、たとえば第６図に示すよ
うに、ピン４の先端部に、突起６を包み込むよう
に鈍感な起爆薬１２を装填し、この鈍感な起爆薬
１２の、前記台座３Ａに向かう面に鋭感な着火薬
１１を設ける方法が挙げられる。

なお、第６図に示すピン４にあつては、ピン４
の先端部に、支持台１４を介して突起６を立設し
ているが、このように支持台１４を介すると、打
撃時の突起６の坐屈を防止することができて好都
合である。

このピン４の、台座３Ａに向つての前進駆動
は、前記実施例におけるように、ソレノイド８に
よつても良いが、要は、このピン４を台座４Ａに
向つて前進させれば良いから、他の適宜の駆動手
段を適宜に採用することができる。

他の駆動手段としては、たとえばスプリングの
付勢力等の機械力を利用したもの、自由落下のよ
うな重力を利用したもの等がある。

［発明の効果］ この発明に係る衝撃波発生用火工品は、焦点に
配置する台座の平面にピンの先端部を衝突させ
て、衝撃波発生用爆薬をピンで打撃することによ
り、この衝撃波発生用爆薬を爆発させ、これによ
り、衝撃波を発生させることができる。

このように、この衝撃波発生用火工品は、簡単
な構造であるので、組立等の製造作業を容易なも
のとすることができ、製造コストの低減を図るこ
とができる。

さらに、この衝撃波発生用火工品におけるピン
は、基本的には、台座に衝突乃至打撃する構造を
有すれば良いので、特に複雑な形状とする必要が
なく、たとえば円柱状に形成しておくと、衝撃波
を連続的に発生するのに適したものとなり、この
衝撃波発生用品により衝撃波の連続発生を可能と
することができる。

また、この発明の衝撃波発生用火工品において
は、機械的衝撃に鋭感な起爆薬を使用せずに鈍感
な起爆薬と鋭感な着火薬とを有する起爆薬を使用
しているので、製造中における何らかの不慮の機
械的衝撃により起爆薬が突然予期せずに爆発して
しまうという危険性がなく、それゆえ作業員の死
傷や設備破壊等の事故を防止することができる。
このように、この発明によると、衝撃波発生用火
工品を安全に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す縦断面図、第
２図はピンの他の例を示す縦断面図、第３図およ
び第４図は衝撃波発生用爆薬の配置例を示す縦断
面図、並びに第５図および第６図はピンの先端部
を示す縦断面である。 １……結石破砕装置、２……楕円反射鏡、３…
…平面、３Ａ……台座、４……ピン、６……突
起、７……衝撃波発生用爆薬、１１……着火薬、
１２……鈍感な起爆薬。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 結石破砕装置における楕円反射鏡の焦点で爆
   薬を爆発させることにより衝撃波を発生する衝撃
   波発生用火工品において、 台座を楕円反射鏡の焦点に配置し、台座に向つ
   て突進可能にピンを前記台座に相対向して配置
   し、衝撃により爆発可能であるところの、鈍感な
   起爆薬と鋭感な着火薬とを有する衝撃波発生用爆
   発を前記ピンの先端面から前記台座までのいずれ
   かの位置に配置してなり、このピンの先端面を前
   記台座に衝突させることにより、前記衝撃波発生
   爆発を爆発させて前記焦点で衝撃波を発生するこ
   とを特徴とする衝撃波発生用火工品。 ２ 前記鈍感な起爆薬が、デキストリンアジ化鉛
   およびジアゾジニトロフエノールのいずれかであ
   る前記特許請求の範囲第１項に記載の衝撃波発生
   用火工品。 ３ 前記鋭感な着火薬がトリシネート、テトラセ
   ンおよび赤リンと塩素カリウムと三硫化アンチモ
   ンとの混合物のいずれかである前記特許請求の範
   囲第１項または第２項のいずれかに記載の衝撃波
   発生用火工品。 ４ 前記衝撃波発生用爆薬が、衝撃波発生用爆発
   を配置する前記ピンの先端面に錐状の凹部を穿設
   形成してなる前記特許請求の範囲第１〜３項のい
   ずれかに記載の衝撃波発生用火工品。 ５ 前記ピンは、前記台座に向かう先端面に突起
   を有する前記特許請求の範囲第１〜４項のいずれ
   かに記載の衝撃波発生用火工品。