JPH08103448A - 衝撃波結石破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集束衝撃波による従来の結石破砕装置で
は、焦点位置の結石を破砕するのに必要な衝撃波のパワ
ーを加えていたために、焦点近傍の生体組織の損傷、動
脈壁の損傷による出血、腎挫傷、腎血腫などの副作用が
発生するが、本発明は、上記の問題を解決し、より小さ
いパワーの衝撃波で効率よく結石を破砕するできる装置
を提供することを目的とする。 【構成】衝撃波結石破砕装置（１）において、正圧と負
圧の発生機構（２）を設け、引っ張り力によって結石
（３）を効率よく選択的に破砕することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、衝撃波を利用した結
石破砕装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】衝撃波結石破砕装置（１）は、人体中の
胆嚢、腎臓、尿路などにできた結石を開腹手術を行わな
いで、体外で発生した衝撃波を体内の結石（２）近傍に
フォーカスさせ、結石を破砕し、胆管あるいは尿管から
自然排出して除去するための装置である。人体内での衝
撃波や超音波の伝搬特性は、水とほとんど同じであるた
め、人体を水槽内に入れたりあるいは膜型アプリケータ
（６）を人体の皮膚に接触させ、その水槽または膜型ア
プリケータにおいて火薬や放電や超音波によって衝撃波
または超音波を発生させ、それを人体内に導き、体内ま
たは水媒質（５）での非線形現象によって強い衝撃波を
生じさせ、その衝撃波の焦点が結石（３）の位置に結ぶ
ようにして、結石に対して強い衝撃力を与えて、結石を
破砕している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような集束衝撃波
による従来の結石破砕装置では、焦点位置の結石を破砕
するのに必要な衝撃波のパワーを加えていたために、焦
点近傍の生体組織の損傷、動脈壁の損傷による出血、腎
挫傷、腎血腫などの副作用が発生する。本発明は、上記
の問題を解決し、より小さいパワーの衝撃波で効率よく
結石を破砕するできる装置を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来の集束衝撃波による
結石破砕は、金槌で石を叩いて金槌の接触した部位を欠
けさせて次第に石を小さくするような言わば力ずくの方
法といえる。しかし、一般に石は、このような圧縮力よ
りも引っ張り力に弱く、したがって引っ張り力を用いれ
ば圧縮力よりも僅かなパワーで対象を破砕することがで
きる。

【０００５】図１は、この引っ張り力による結石破砕を
実現するための装置の原理図である。まず最初、従来の
装置と同様に、正圧の圧縮波を直径ｄの対象に加える。
その圧縮波が結石の片側ａから石の中に入り、内部を速
度Ｖで伝搬し、反対側ｂに達する時点において、負圧の
波を結石の片側ａに加える。その時点で、点ａと点ｂで
はお互い逆向きの外側への力が働き、引っ張り力が発生
して、結石を効率良く破砕できる。したがって、まず最
初正圧の衝撃波を加え、その後ｄ／ｖ時間後に、負圧の
衝撃波を加える。

【０００６】

【実施例】図１は、体外においてピエゾ素子によって面
発生した超音波を、水を介して体内の結石に直接集束さ
せて、媒質の非線形性によって焦点近傍で生成される衝
撃波によって焦点位置の結石を破砕する装置である。最
初、正圧の圧縮波が放射されるようにこのピエゾ素子に
正のパルス状電圧（１１）を加え、次に結石の直径
（７）ｄを内部の速度ｖで割ったｄ／ｖ時間（９）後に
逆位相の負圧の超音波が放射されるようにこのピエゾ素
子に負のパルス状電圧（１２）を加える。

【０００７】

【実施例】大きな面積のピエゾ素子を一様な厚さと一様
な曲率で作製することは困難であるから、通常の結石破
砕装置では、図２に示すようにビエゾ素子を幾つかのピ
エゾ素子（１３）からなるアレイ（４）として構成しこ
の曲面を幾つかに分割して、各々にピエゾ素子を張り付
け、それぞれに電圧を印可している。したがって、この
ような分割型でピエゾ素子を構成する場合には、図２の
中の複数のピエゾ素子を２つの群に分け、片方のピエゾ
素子群に正の電圧パルス（１１）を印可した後、結石の
直径ｄを内部の速度ｖで割ったｄ／ｖ時間（９）経過し
てから、他方のピエゾ素子群に負の電圧パルス（１２）
を印可すればよい。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の衝撃波結
石破砕装置は、効率よく小さいパワーで対象の破砕が可
能であると同時に、衝撃波の生成される時間間隔に対応
する幾何寸法の対象物を選択的に破砕することが可能で
あるため、対象近くの正常組織を破壊する可能性が少な
くなり、より安全に結石破砕術を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】引っ張り力により結石破砕を実現するための装
置の原理図でピエゾ素子を横から見ている

【図２】ピエゾ素子群で生成される衝撃波による結石破
砕の実施例でピエゾ素子群を上から見ている。

【符号の説明】

１．衝撃波結石破砕装置 ２．正と負の２つの高圧パルス生成器 ３．結石 ４．ピエゾ素子アレイ ５．水 ６．膜型アプリケータ ７．結石の直径ｄ ８．電気ケーブル ９．時間差ｔ １０．時間軸 １１．正電圧のパルス １２．負電圧のパルス １３．ピエゾ素子

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【手続補正書】

【提出日】平成７年２月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 衝撃波結石破砕装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体外衝撃波結石破砕装置（１）において、
   正圧と負圧の発生機構（２）を設け、引っ張り力によっ
   て結石（３）を効率よく選択的に破砕する装置。