JPH0560748B2 - - Google Patents

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JPH0560748B2
JPH0560748B2 JP88293455A JP29345588A JPH0560748B2 JP H0560748 B2 JPH0560748 B2 JP H0560748B2 JP 88293455 A JP88293455 A JP 88293455A JP 29345588 A JP29345588 A JP 29345588A JP H0560748 B2 JPH0560748 B2 JP H0560748B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は超音波破砕器に関し、より詳しくは超
音波発生器により発生した超音波の衝撃波を結石
に当ててこれを破砕する超音波破砕器に関する。
（従来の技術とその問題点） 種々の超音波衝撃波発生装置、特に電気放電、
圧電効果、火薬の爆発を利用して超音波の衝撃波
を発生する装置が知られている。しかしながら、
これらの装置は、費用が高いため、ある種の応
用、特に腎臓結石を破砕する医用砕石器に使用す
るのには不適当である。
超音波の衝撃波を利用する砕石器に関しては米
国特許第4589415号が公知であり、その基本的思
想は超音波を発生する多数の中間プローブを設
け、かかるプローブからの超音波衝撃波をして生
体細胞を透過させ、生体細胞に注入されるエネル
ギーは上記生体細胞を破壊するほど高くはない
が、各プローブからの衝撃波のエネルギーの和は
結石に集中された時該結石を破砕するには充分に
高くすることによつて非接触で腎臓結石を破砕す
ることにある。衝撃波はプローブを出ると発散す
ることが不可避であることを考えると、単一のプ
ローブを使用して砕石器を構成することは理論上
可能であるに過ぎず、各プローブからのエネルギ
ーを補い合つて必要な破砕エネルギーが得られる
ようにしなければならないことを暗に示してい
る。この特許に開示されている技法の主な欠点
は、周知の体外砕石器について我々が蓄積してき
た経験に基づくものである。たとえば、この技法
を有効たらしめるには、衝撃波を数mm3の体積内に
集中させる必要があるが、この技法ではプローブ
の正確な方位決定を行うために２台の煩雑な視覚
表示装置を用いてある角度を調整しなければなら
ない。また、この技法を有効ならしめるには、各
プローブから発した衝撃波の全成分は破砕すべき
結石に同相で到着して該結石に集中されるように
しなければならないが、この技法では非常に時間
がかかり、しかも偶然を期待するような試行錯誤
を必らず行わなければならない。さらに、結石が
その隣接する細胞によつて保持されていないとす
ると、結石は衝撃波の影響を受けて動くに相違な
く、そうすればこれに合わせてプローブを絶えず
新しい移動位置にもたらすようにしなければなら
ず、そのためには困難が伴うことになるが、この
困難は本技法に内在するものである。最後に、こ
の技法は、体外砕石器を使用する場合に受けるも
のと同じ制限、すなわち結石はそれが骨盤骨格の
背後に位置する尿管の中に入つてしまえばもはや
それに近づくことができないという制限を免れ得
ない。
1913年のドイツ特許第278700号公報には、モー
ターにより駆動されるデイスクと警音器のメンブ
レンと一体に形成された構成部品とを各々のセル
に収容し、上記デイスクと上記一体構成部品との
間にボールを介在させ、さらにデイスクの回転運
動を上記一体構成部品の向きを交代する並進運動
に変換する運動変換機構を設け、モーターを回転
させることによつて警音器のメンブレンを振動さ
せ、且つ振動する状態を維持する機構が記載され
ている。しかし、この構成では衝撃波は発生せ
ず、単に音響信号が発生するにすぎない。
フランス特許第455868号公報には振動するメン
ブレンを有するメカニカル音響ホーンが記載され
ており、このメカニカル音響ホーンには、空気圧
供給装置の制御を受けてシリンダー内で往復運動
をするピストンが構成部品として含まれている。
このピストンは上記メンブレンの中心を周期的に
押戻しており、メンブレンの上記中心にはメンブ
レンを振動状態に維持するための専用アンビルが
付設されている。このメカニカル音響ホーンは超
音波衝撃波を発生するには不便な構造であるのみ
ならず、その可能性すら除外されている。何故な
らば、メンブレンの音響インピーダンスは空気の
インピーダンスに整合せせられているが、空気の
インピーダンスはピルトンのインピーダンスより
も70000倍も小さいからである（均一媒質の音響
インピーダンスは媒質の比重とこの媒質中の音速
との積に等しいことを想起すればこれは明らかな
はずである）。
本発明は、従来技術の有する上記問題点に鑑み
てなされたものであつて、破砕すべき腎臓結石な
どの物体に超音波振動を当てて、これを自然に除
去することのできるようにする装置を提供するこ
とを目的としており、またこの目的を達成するた
めに超音波衝撃波を利用した、極めて効果的であ
ると共に、構造が簡単で、しかも価格が安い装置
を提供することを目的としている。
（問題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の物体に超音
波振動を当てる装置においては、一方では、ブロ
ーパイプを形成する管内に該管内で摺動するよう
に配置された細長い形の超音波放射体を備えた超
音波衝撃波発生装置と、該放射体にその断面寸法
よりも相当に大きな振幅の、ブローパイプ中の前
進後退運動を付与するように上記ブローパイプの
１端に配置された空気装置を包含し、さらに、ブ
ローパイプの他端に位置する入射境界面を形成す
る導波体であつて、超音波放射体が往復運動をす
る間に該超音波放射体により周期的に打たれ、そ
れによつて衝撃効果により超音波衝撃波が発生さ
れるようにするため設けられた導波体を包含し、
該導波体が上記衝撃波をその使用場所に伝達する
ように配置すればよい。
（実施例） 第１図において、スチール製の繊維状超音波放
射体１が、ブローパイプを形成するチユーブ２に
内設されており、上記超音波放射体１は上記ブロ
ーパイプすなわちチユーブ２内で摺動し、始動当
接面６と接触する位置と、導波杆４の入射境界面
９との間で振動する。該導波杆４は、上記繊維状
超音波放射体１と同様に、スチール製であり、繊
維状に形成されている。
超音波放射体１には、ピストン１３を備えた圧
縮器１４によつて、振動運動を付与される。この
ピストン１３は上記圧縮器１４の残余部分と同一
のボデイ内に配設されている。ピストン１３の
（第１図で上方に向かう）作動工程の間、圧縮空
気が上記圧縮器１４をブローパイプ２へ連通する
可撓管５の中に流入され、超音波放射体１を入射
境界面９に向けて押し動かし、この工程の終りに
超音波放射体１が上記入射境界面９を強く打つ。
このため、衝撃波が発生し、この衝撃波は導波杆
４に伝達される。上記導波杆４は支持体１２によ
つて摺動自在に支持されている。導波杆４は同一
体のリング１０によつて軸方向に関し保持され、
該リング１０の有する質量が超音波放射体１のイ
ンピーダンスと導波杆のインピーダンスとを整合
させるインピーダンス整合器として働く。符号１
１は、衝撃を吸収して減衰させる当接部材を示
す。
圧縮器１４のピストン１３の（第１図を見て下
方に向う）戻り行程の間、可撓管５内には減圧が
生じ、この減圧によつて超音波放射体１は始動位
置に戻り、始動当接面に当接する。こうして、ブ
ローパイプ２に配置された超音波放射体１に向き
を交代する往復運動が付与される。この往復運動
の周波数は、圧縮器を直接駆動する４極モーター
が50サイクルの電流源により給電されるか、60サ
イクルの電流源により給電されるかに従つて、毎
秒25又は30往復振動となる。この際、とくに発熱
を低くするためには、圧力を極く低く維持するこ
とが望ましい。
チユーブ２は同軸形の円筒ケーシング３内に軸
線方向に配設されており、該チユーブ２とこの円
筒ケーシング３との間には環状室８が形成されて
いる。この環状室８は、上記チユーブ２の管壁を
貫通する窓７を介してチユーブ２の内部と通じて
いる。環状室８は超音波放射体１の周囲の漏れす
きまを介して圧縮器１４から空気を供給されて補
助空気溜めを形成する。供給される空気の圧力
は、ブローパイプ２を流れる空気の上流における
気圧に重みをつけた平均値から算出される。この
環状室８は、適当な時機がくると、超音波放射体
１をその始動位置に復帰させると共に、その一方
では周囲空気中のダスト又は侵入する恐れのある
消毒液に対してチユーブ２の気密を保持する。
超音波放射体１が導波杆４に強く衝突すると、
衝撃波が上記導波杆４の入射境界面９において発
生する。この衝撃波の持続時間は、超音波放射体
１の長さの２倍だけ移動するために必要な時間に
等しく、超音波放射体１の長さが25mmの場合、速
度が約5000m／secで、約10μsとなる。
衝撃波によつて導波杆４が最大の伸びを生じる
ようにするためには、従つて、導波杆４の長さを
上記超音波放射体１の長さの少なくとも２倍に等
しくなるようにしなければならない。
ブローパイプ２に伝達される最大圧は、圧縮器
１４の入口弁（図示せず）、及び／又は過剰圧力
を制限するバルブ１５によつて調節可能である。
こうすることによつて、推進回路中にある空気量
の調節が可能になり、その結果として、衝撃波の
振幅の調節が可能になる。
他の実施例では、補助空気溜め８を設けること
により、圧縮器１４を、適当な圧力と総出力をも
つた従来の圧縮空気源装置からの空気を油圧制御
弁を介してチユーブ２に供給するように代えるこ
とができる。
以上記載した装置を衝撃式砕石器として使用す
るときは、導波管４はレノスコープを使用して本
来の経路を経て腎臓結石２１と接触せしめられ
る。この導波杆４は、その自由端により、超音波
放射体１が入射境界面９に衝突する際に発生する
衝撃波を腎臓結石２１に伝達する。従つて、導波
杆４の自由端は腎臓結石４に直接作用し、受取つ
た超音波衝撃波を腎臓結石２１に伝達し、破砕す
べき結石を接触によつて破砕するように作動す
る。
毎秒約25ないし30回の衝突の可能性については
既に言及した。この場合、レノスコープにより結
石に到達させようとするならば、超音波放射体１
は８mmの長さと４mmの直径を有し、一方導波杆４
は僅か１mmの直径と500mmの長さを有するように
なる。
第１図に示す装置は、変形実施例として、ネク
ロスコープを経由する経皮ルートによつて作動す
る砕石器として使用することも可能である。この
場合、導波杆４を管状とし、洗滌水が循環できる
ような配置に構成すると好都合である。
圧縮器１４に代えて例えば３気圧の定圧空気を
供給する圧縮空気供給源を使用する場合、チユー
ブ２を交互に上記３気圧の定圧と大気圧とに、例
えば35ms又は60msのシーケンスでそれぞれに切
換える３方向弁を使用しなければならないことは
明らかである。発生した衝撃波の強度は、この場
合、上記圧縮空気供給源から供給される空気の圧
力を減少させる減圧器を使用する等の、当業者に
として周知の種々の手段によつて調節可能であ
る。
第１図に示す装置、及びその変形装置は、彫刻
材料、特に石の材料を目的物となるようにする機
械作業に適用可能である。
第２図に示す装置、体外砕石器、すなわち非侵
入型砕石器として使用することが可能である。衝
撃波は、以下に説明するように、導波管を満す流
体を通つた後に生体媒質を経由して破砕すべき腎
臓結石に向つて伝播される。
第２図には、圧縮器と第１図のチユーブ２及び
ケーシング３の左側部分とが示されていないが、
その理由は第１図に示されているものと変わらな
いからである。
第２図において、第１図の場合と同様に、超音
波放射体１は、所要波長に整合させるため非常に
短かめにしてあるが、窓７ａを介して補助空気溜
め８に連結されたチユーブ２、及び外設された円
筒状ケーシング３を図から読取ることができる。
他方、導波体は第１図に示すものとは随分に相
違している。導波体の入射境界面９は、この場
合、非常に高い機械強度の密封メンブレン１７に
よつて形成されていて、該密封メンブレン１７の
中心１６は超音波放射体１が振動運度を行う間該
超音波放射体１によつて周期的に衝突されるよう
に配置されている。衝撃波を発生するのはこの衝
突によつてであり、以下に述べるように、この衝
撃波は破砕すべき結石２１に伝達される。
メンブレン１７の中心１６は楕円体反射鏡１９
の有する２つの焦点のうちの一方に位置し、他の
焦点２１は体外にあつて、（たとえば、ラジオス
コープのスクリーン上で観察すれば）破砕すべき
腎臓結石の内部にあるようにされている。反射鏡
１９と患者の体との間に横たわる空間は液体（図
示せず）により満されていて、これによつて衝撃
波の運動エネルギーが反射鏡１９から破砕すべき
結石へ伝達されることを保証すると共に音響イン
ピーダンスの連続性を確保している。
導波体は円錐形の偏向器２０を有し、この円錐
形偏向器２０は楕円形反射鏡１９の２つの焦点１
６及び２１を結ぶ線と共軸に配置されている。こ
の偏向器１９の機能は、反射鏡１９の内面に向け
て衝撃波を案内することにある。もしもこの偏向
器１９が無かつたとすれば、衝撃波は反射鏡１９
によつて集束されることがなく、従つて腎臓結石
が所在する点２１に集中させられることもないは
ずである。
第１図の場合と同様に、超音波放射体１の径路
長は、直径よりも相当大きくしてあることが第２
図から読取ることができる。
超音波放射体のエネルギーを（望ましくない反
射の起きることを避けつつ）導波体に効率よく伝
達させるためには、超音波放射体が小さな直径
を、実際には２ないし５mm程度の半径を有してい
なければならない。もし、かかる大きさの直径を
採用したとして、たとえば３気圧以下の圧縮空気
圧で充分なエネルギーをもつた衝撃波を得ようと
すれば、超音波放射体に対し該超音波放射体の直
径よりも相当に大きな経路、たとえば100mmない
し150mmの経路を付与しなければならない。
次に、第３図に示す実施例について説明する。
第３図の左手側にはケーシング３とブローパイ
プを形成するチユーブ２が示されており、このチ
ユーブ２の中を超音波放射体（図示せず）が摺動
して振動することができる。第１図の場合と同様
に、環状室８をブローパイプ２の内部と流通させ
るようにするため、該ブローパイプ２には孔７が
貫設されている。本実施例の場合、ブローパイプ
２の内径、従つて超音波放射体の直径は第１図の
実施例に比して相当に大きくなつている。それ
は、例えば４ないし８mmである。
しかしながら、本実施例の場合、導波体は円筒
部４ｂの形をとりつつ、その右側ではじようご状
に開いてじようご状部４ｃとなつて終端する部材
４ａを包含する。この部材４ａの断面積はその全
長に亘つて一定であるが、これは音響インピーダ
ンスが上記部材４ａの全長に亘つて等しくなるよ
うにするためにそうしているのである。上記断面
積に関する無視することのできる例外は当接カラ
ー１０ａであるが、その機能については後述す
る。
本実施例の導波体は、第２図に示す実施例の場
合と同様に、反射鏡１９ａを更に包含する。反射
鏡１９ａの反射面１９ｂは、以下に説明するよう
に、楕円体の面から導かれた回転面を反射面とし
たものである。
反射鏡１９ａは、部材４ａの軸線Ｘと共軸であ
る。この反射鏡１９ａは部材２２により支持され
ており、この部材２２にはケーシング３が圧力嵌
めされている。上記部材２２は凹所２３を有し、
この凹所２３の中には部材４のじようご状部４ｃ
が延在している。
導波体は、軸線Ｘと共軸に配置されかつ腕２５
によつて支持された反動性質量体２４をさらに包
含する。上記腕２５の１つが、第３図に代表的に
示されている。この質量体２４は、円錐面２６
と、じようご状部４ｃの開放端２８に対向して配
置された環状面２７とを有している。該環状面２
７と上記環状端面２８とは２つの共軸円形顎を形
成している。これら２つの円形顎は、反射鏡１９
ａの反射面１９ｂにより限定された容積を満たす
液体（図示せず）中で測定して１波長よりも短い
距離をもつて相互に隔てられている。この距離は
一定としてもよいし、あるいは外側へ向つて僅か
に大きくなるようにしてもよい。
チユーブ２が可撓性座金２９上に載置されてお
り、この可撓性座金２９は部材２２の左側端面３
０上に支持されている。この部材２２には内ねじ
が刻設されていて、この内ねじには部材４ａの円
筒部４ｂによつて軸線方向に横行する部材３２の
螺設部３１が螺入している。この部材３２は、該
部材３２と前に述べた環状カラー１０ａとの間に
配設された緩衝リング３３を支持するために設け
られている。
反動性質量体２４は、第３図で左側に向かつて
延び、軸線Ｘと共軸の円筒部３４を形成し、該円
筒部３４もそれ自体が延びて上記円筒部４４の直
径よりも小さな直径を有する共軸円筒部３５を形
成している。
部材４ａのじようご状部４ｃの円錐形空洞部３
６の内部には、円錐状部材３７が配設されてい
て、該円錐状部材３７は、その前記共軸円筒部３
５に対向する側に延びる円筒部３８を有してい
る。
圧縮コイルばね４６が円筒部３５及び３８の周
りに配設されている。この圧縮コイルばね４６
は、その一端が反動性質量体２４の円筒部３４上
に支持され、その他端が円筒状部材３７上に支持
されている。従つて、この圧縮コイルばね４６は
環状カラー１０ａを押圧して該カラー１０ａが緩
衝リング３３上に支持されるようにしている。
部材４ａの左側終端面９ａは、導波体の入射境
界面を形成している。チユーブ２の中で迅速な前
進後退運動を行つている超音波放射体（図示せ
ず）によつて打たれるのは、部材４ａの上記左側
終端面９ａである。
この超音波放射体が導波体の入射境界面９に衝
突するときの衝撃によつて発生した衝撃波は、部
材４ａのじようご状部４ｃの右側端部２８に伝達
される。衝撃波は、じようご状部４ｃの上記右側
端部２８から導波体が浸漬されている液体に、よ
り正確に言えば、環状顎２７と２８の間に位置す
る液体部分の中に圧縮されつつ伝達される。衝撃
波は、上記環状顎２７と２８の間で、軸線Ｘと共
軸の円３９上記に集束されるが、軸線Ｘと共軸の
この円３９は、先で図示されているように、外部
に向けて超音波衝撃波が放射される衝撃波の焦点
円を形成している。この焦点円を図示する２点
は、環状顎２７，２８の外縁から僅かばかり後退
した位置にある。
反射鏡１９ａの反射面１９ｂの幾何学的形状
は、次のようにして定められる。すなわち、除去
すべき結石２１内の点２１ａと、環状顎２７と２
８の間で衝撃波が集束される焦点円上の点（第３
図において３９として示されている点）とを通る
直線を引く。この直線は、焦点が点２１ａ及び点
３９にある楕円の長軸である。従つて、第３図の
曲線１９ｂは楕円の一部分である。この楕円の長
軸Ｙを軸線Ｘの回りに回転させる。但し、その
時、長軸Ｙを拘束して長軸Ｙがいつも変わらずに
点２１を通るようにすると共に、点３９の幾何学
的軌跡により形成される焦点円に沿つて動くよう
にするものとする。こうしてこの楕円により描か
れた曲面が反射鏡１９ａの反射面１９ｂとなる。
こうして、衝撃波は、回転楕円面の母線であ
る、楕円の一方の焦点の幾何学的軌跡である１つ
の円の上と、もう一方の焦点２１ａとに集束され
ることになる。この配置から明らかとなるよう
に、点３９により形成された焦点円から外部に向
かつて放射される衝撃波は反射鏡１９ａの反射面
１９ｂに当り、該反射面１９ｂは衝撃波の全てを
反射して第２焦点２１ａに到着させ、到着した衝
撃波は上記第２焦点２１ａに集束して結石２１の
破砕を引起こす。点２１ａにおいてこれらの反射
衝撃波により形成された立体角は大きいので、上
記の点２１ａに伝達されたエネルギーが多かつた
としても、結石２１の近傍にエネルギーが集中し
て危険な状態になるということはない。
反動性質量体２４の円錐面２６は偏向器の役目
を果しているのであつて、もし仮りにこの偏向器
が無かつたとすれば反射鏡１９ａに到達するはず
のない３９において放出された衝撃波を上記反射
鏡１９ａ上で反射させ、反射された衝撃波を焦点
２１ａに集束させるようにする。
体外にあつて、しかも軸線Ｘ上にある焦点２１
ａの位置は、位置決めプローブ４０によつて調節
される。この位置決めプローブ４０は反動性質量
体２４により支持されて軸線Ｘ上にあり、衝撃波
から防護されて前進する。
本実施例の変形態様においては、部材４ａがそ
のじようご部４ｃの開放端である環状顎２８に到
るまでずつと円筒形、であるようにする（但し、
環状カラー１０ａは例外する）ことも可能であ
る。そのような配置にしても又、第３図において
符号３９で表示される点により形成された焦点円
に沿つて衝撃波の集中が生じるはずである。
体外砕石器に使用するに必要な衝撃の持続時間
は1μsの程度を超えないので、約2.5mmという超音
波放射体の有効長はその直径に比し著しく短く、
そのため該超音波放射体を案内することが必要に
なる。第４図は、かかる超音波放射体の１例を拡
大軸線方向断面図で示したものである。この超音
波放射体は円筒体４１を包含し、この円筒体４１
は導波体（その円筒部４ｂが図示されている）の
入射境界面９ａを打つ。上記円筒体４１の面４２
とは反対の側に薄い環状スカート４３によつて延
び、この環状スカート４３はばねを形成するよう
に切込みが４４及び４５に形成されている。円筒
体４１の外面４２が導波体の入射面９ａに大きな
作用を及ぼすことのないように、このスカート４
３には非常に小さな質量をもたしている。スカー
ト４３には切込み４４及び４５が刻設されている
ので、このスカートの質量効果は、超音波放射体
が導波体の入射境界面９ａに衝突して衝撃が発生
している間、及び上記超音波放射体がその行程の
他端に達した時に減衰させられる。
ここで指摘しておきたいことは、図示の全ての
実施例において、衝撃効果によつて衝撃波を発生
する超音波放射体の行程は、該超音波放射体の直
径よりも相当に大きいということである。この条
件は下記の理由により必要である。
衝撃波は超音波放射体が導波体の入射境界面に
衝突することにより生じるものとすれば、圧縮
器、又は空気溜めから流れるガスの圧力により、
超音波放射体の行程の端において所望の衝撃が得
られるような速度を超音波放射体に与えることが
必要になる。非常に短い行程を採用すると、ガス
圧を高くしなければならなくなり、そのため次に
述べるような種々の困難が生じる。すなわち、過
大量の熱放出、エネルギーの浪費、圧縮器及びそ
の駆動モータに関連する構造の複雑化である。比
較的長い行程を採用することによつて、上記困難
の全てを除去することができる。
超音波放射体の望ましくない反射を回避しよう
とすれば、超音波放射体の直径は導波体の直径よ
りも著しく大きくすることはできない（導波体
の、反射鏡の上流側に位置する部分の直径を基準
にして両直径の比をとると、第１図の実施例では
４、また第３図の実施例では１である。） 第２図及び第３図に示す実施例装置の医学分野
への応用は腎臓結石の破砕に限定されるものでな
いことは明らかである。これらの装置は、ある種
の腫瘍などの生体組織中に存在することのある他
の有害物体の無侵襲破砕にも同様に使用すること
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は砕石器として使用される第１実施例の
軸線方向断面図、第２図は非侵入型体外砕石器と
して使用される第２実施例の部分切欠軸線方向断
面図、第３図は非侵入型体外砕石器として使用さ
れる第３実施例の部分切欠軸線方向断面図、そし
て第４図は第３実施例に使用される超音波放射体
の軸線方向断面図である。 １……超音波放射体、２……チユーブすなわち
ブローパイプ、４……導波体、５……空気装置、
９……入射境界面、１９……導波体、２１……腎
臓結石。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ブローパイプ２を形成する管内に該管内で摺
    動するように配置された細長い形の超音波放射体
    を備えた超音波衝撃波発生装置１，２，３と、該
    放射体にその断面寸法よりも相当に大きな振幅
    の、ブローパイプ２中の前進後退運動を付与する
    ように上記ブローパイプ２の一端に配置された空
    気装置５とを包含し、ブローパイプ２の他端に位
    置する入射境界面９を形成する導波体であつて、
    超音波放射体が往復運動をする間に該超音波放射
    体により周期的に打たれ、それによつて衝撃効果
    により超音波衝撃波が発生されるようにするため
    設けられた該導波体４，１９を包含し、該導波体
    ４，１９が上記衝撃波をその使用場所２１に伝達
    するように配置されていることを特徴とする物体
    に超音波振動を当てる装置。 ２ 上記ブローパイプ２の、上記超音波放射体１
    に対して上流にあたる部分に圧縮器のシリンダー
    に循環的に変化する圧力を直接に加え、上記超音
    波放射体は上記圧力が高圧の間は前進方向に、そ
    して低圧の間は後退方向に往復運動を行う請求項
    １記載の装置。 ３ 上記ブローパイプ２がその下流端で補助空気
    溜め８に空気的に接続され、該補助空気溜め８に
    蓄積された空気によつて上記超音波放射体１が始
    動位置へ戻ることを確保する請求項１又は２記載
    の装置。 ４ 上記圧縮器が推進回路中の空気量を調節し、
    その結果として、衝撃波の振幅を調節することの
    できる制御装置を包含する請求項２又は請求項３
    に記載の装置。 ５ 上記超音波放射体１が実質上定圧の圧縮空気
    の源からブローパイプ２に順次供給される空気に
    よつて推進される請求項１記載の装置。 ６ 上記導波体がレノスコープ型装置を通過する
    該導波体の通路と略同程度の直径及び長さを有
    し、かつ接触破砕により結石に作用する桿４であ
    り、砕石器として使用される請求項１記載の装
    置。 ７ 導波体が体外に位置する焦点１６と、破砕す
    べき物体の存在する場所に置くことのできる他の
    焦点２１とを有する楕円反射鏡１９を包含し、超
    音波放射体１が強い強度を有する細い密封メンブ
    レン１７を介して液体１８の面を打ち、それによ
    つて上記体外焦点１６において衝撃波が発生され
    るようになり、上記液体１８が第１焦点１６と患
    者の、第２焦点２１に近接する部分との間におけ
    る音響インピーダンスの連続性を確保すると共
    に、衝撃波を上記第１焦点１６から上記第２焦点
    ２１へ伝達する非侵入手段により、生体組織中に
    存在する有害物体を破砕するために使用される請
    求項１に記載の装置。 ８ 導波体がその入射境界面９ａにおいて発生さ
    れた衝撃波を円形をなすほぼ線状の第１焦点３９
    に集中させるための装置２７，２８と、反射鏡１
    ９ａとを包含し、該反射鏡１９ａの反射面は上記
    円３９の中心を通る装置の軸Ｘの回りに楕円を回
    転させ、この回転はその１つの焦点が上記円３９
    に沿つて動き、もう１つの焦点２１ａが上記軸Ｘ
    上の点２１にあるようにしてなされ、円形偏向器
    ２６が上記円形をなす線状焦点３９の近傍に配置
    されていて、もしこの偏向器が無ければ上記反射
    鏡に到達するはずのない、この円形焦点から発し
    た衝撃波の部分を上記反射鏡１９ａに向け、それ
    によつて衝撃波の全てが第１焦点３９から第２焦
    点２１へ殆んど確実に伝達されるようにし、第２
    焦点２１が上記物体の内部の位置にもたらされた
    時に、液体が反射鏡１９と患者の破砕すべき物体
    に近接する部分との間に配置されることを特徴と
    する非侵入手段により生体組織中に存在する有害
    物体を破砕するために使用される請求項１に記載
    の装置。 ９ 上記衝撃波が、上記導波体の第１区画４ａを
    経て、上記液体中で測つて１波長以下の距離を隔
    てられ、かつ上記導波体の区画４ａ，４ｃの出射
    面２８と反動性質量体２４とによつて形成された
    円形同軸顎２７，２８の間で案内され、上記衝撃
    波はさらに、体外にあつて、上記顎の外縁の近傍
    に位置する第１焦点２９を形成する幾何学的円か
    ら前進して、上記顎２７，２８の間に収容されて
    いる液体中に遠心波を発生させるように案内さ
    れ、上記遠心波は第２焦点２１ａに到るまで発散
    していて、体内においては集中する請求項８記載
    の装置。 １０ 体外にある第１焦点３９の軌跡が描く幾何
    学的円の半径が無視できる程充分に小さく、反射
    鏡１９ａの反射面が楕円体の表面の形状を有する
    請求項９に記載の装置。
JP63293455A 1987-11-18 1988-11-19 物体に超音波振動を当てる装置 Granted JPH01254280A (ja)

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