JPS5982978A - 連続衝撃波パルスを発生する装置 - Google Patents
連続衝撃波パルスを発生する装置Info
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- JPS5982978A JPS5982978A JP58136896A JP13689683A JPS5982978A JP S5982978 A JPS5982978 A JP S5982978A JP 58136896 A JP58136896 A JP 58136896A JP 13689683 A JP13689683 A JP 13689683A JP S5982978 A JPS5982978 A JP S5982978A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
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- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/28—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using reflection, e.g. parabolic reflectors
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- Surgical Instruments (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (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
【発明の詳細な説明】
本発明は生物体の中にある結石を非接触で粉砕するだめ
の連続棚ワ８波ノξルスを発生する装置に関する。
の連続棚ワ８波ノξルスを発生する装置に関する。
衝撃？Ｊツによって生物体の中にある結石を非接触で粉
砕する装置はすでに知られている（西ドイツ特許出願公
開用、２３！；／２ｔ１．７号公報）。この公報におい
て衝′Ｓ？＝彼は液体で満されている中空４１１円体の
焦点にある放電電極によって発生きれ、（［１円体面に
よって第！の焦点に収束される。この第）の焦点には粉
砕すべき結石たとえば腎臓結石が位置されている。衝化
波は結石に圧縮および引張り荷重を−１−７え、結石を
＜１０かく粉砕する。この周知の装置の場合、連続衝撃
波周波数はコンデンサの充電時間によって制限されてい
る。この装置ではλつあるいはそれ以上の衝鍬彼面によ
って結石を同時に処理することはできない。
砕する装置はすでに知られている（西ドイツ特許出願公
開用、２３！；／２ｔ１．７号公報）。この公報におい
て衝′Ｓ？＝彼は液体で満されている中空４１１円体の
焦点にある放電電極によって発生きれ、（［１円体面に
よって第！の焦点に収束される。この第）の焦点には粉
砕すべき結石たとえば腎臓結石が位置されている。衝化
波は結石に圧縮および引張り荷重を−１−７え、結石を
＜１０かく粉砕する。この周知の装置の場合、連続衝撃
波周波数はコンデンサの充電時間によって制限されてい
る。この装置ではλつあるいはそれ以上の衝鍬彼面によ
って結石を同時に処理することはできない。
多数の衝撃波面をほぼ同時に結石に作用させるために、
これらの衝撃波面を０． ／〜１０マイクロ秒の範囲で
連続しなければ々らない。２つの衝５！Ａ波源を用いて
２ｖノぐルスを発することがすでに試みられているが、
この場合も、、７０マイクロ秒の時間間隔が得られるだ
けである１、この時点でＣよ第１の衝撃波によって生じ
始めた亀裂はすでに閉じられてしまう。
これらの衝撃波面を０． ／〜１０マイクロ秒の範囲で
連続しなければ々らない。２つの衝５！Ａ波源を用いて
２ｖノぐルスを発することがすでに試みられているが、
この場合も、、７０マイクロ秒の時間間隔が得られるだ
けである１、この時点でＣよ第１の衝撃波によって生じ
始めた亀裂はすでに閉じられてしまう。
本発明の目的は、後続する衝１ｉ１１％彼面が結石に交
互に作用するＬＬｌ、合に、結石が第１の種ｊ死波面の
作用も受けるような巧い時間間隔で衝貯彼面が結石に作
用し、その場合ｊＦ力」二昇の斜面勾配が小さくならん
いよつな連続衝撃波ノξルスを発生ずる装置を得ること
（／こある。１ 本発明によれはこの目的は、伝播りＶ５体の竹、響イン
ピーダンスと異なった音響・インピーダンスの材料から
なる一様な厚さの層が、この、１愕が衝５に液域全体で
通過されるように伝播媒体のｑ月′こ配置されているこ
とによって達成される。
互に作用するＬＬｌ、合に、結石が第１の種ｊ死波面の
作用も受けるような巧い時間間隔で衝貯彼面が結石に作
用し、その場合ｊＦ力」二昇の斜面勾配が小さくならん
いよつな連続衝撃波ノξルスを発生ずる装置を得ること
（／こある。１ 本発明によれはこの目的は、伝播りＶ５体の竹、響イン
ピーダンスと異なった音響・インピーダンスの材料から
なる一様な厚さの層が、この、１愕が衝５に液域全体で
通過されるように伝播媒体のｑ月′こ配置されているこ
とによって達成される。
本発明の有利な実施形態は特許請求の範囲の実施態様項
にあけである・ 本発明に基づく方式は、放電電極によって発せられた各
パルスが、（ｌり播媒体の音響インピータンスと異なる
音響インピーダンスをもった層の前面１１ｔｌ＋および
背面側における多重反射によって、所望の連昌ｔｊＭｉ
波数の密度が段階づけられた衝撃波面の１１１６序に増
強されるということに基づいている。色々な衝撃波面を
結石に交互に作用することによって、圧縮振幅および引
張り振幅を局所的に上昇する干渉作用丸・よび粉砕作用
を高めろ共振周波数の発生が達ぜられる。本発明に基づ
く方式は％に、粉砕能力が高′−１−るにもかかわらず
生物体の中に導入されろエネルギが増大しないという利
点を櫓］７ている、そ７″１．によって衝−・室液が１
酌過する組線の損傷が防止され、それにもかかわらず結
石は確実にかつ］−ａやかに従来よりも細かな破片（ζ
粉砕される。
にあけである・ 本発明に基づく方式は、放電電極によって発せられた各
パルスが、（ｌり播媒体の音響インピータンスと異なる
音響インピーダンスをもった層の前面１１ｔｌ＋および
背面側における多重反射によって、所望の連昌ｔｊＭｉ
波数の密度が段階づけられた衝撃波面の１１１６序に増
強されるということに基づいている。色々な衝撃波面を
結石に交互に作用することによって、圧縮振幅および引
張り振幅を局所的に上昇する干渉作用丸・よび粉砕作用
を高めろ共振周波数の発生が達ぜられる。本発明に基づ
く方式は％に、粉砕能力が高′−１−るにもかかわらず
生物体の中に導入されろエネルギが増大しないという利
点を櫓］７ている、そ７″１．によって衝−・室液が１
酌過する組線の損傷が防止され、それにもかかわらず結
石は確実にかつ］−ａやかに従来よりも細かな破片（ζ
粉砕される。
この大きな粉砕作用によってこの装置の投与回数がル１
くて済む。、９１者はこの装置６．に対する負担が軽７
７・１．ミされ、市、極の寿命は長くなる。
くて済む。、９１者はこの装置６．に対する負担が軽７
７・１．ミされ、市、極の寿命は長くなる。
以下し１面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する４゜ 第１図は本発明に基づく衝何ζ波連続パルスを発生する
ための装置を示している１、液体ｌが満されている液槽
／（７部だけ図示）の中には結石グたとえば腎臓結石を
持った人体３が置かれている。
する４゜ 第１図は本発明に基づく衝何ζ波連続パルスを発生する
ための装置を示している１、液体ｌが満されている液槽
／（７部だけ図示）の中には結石グたとえば腎臓結石を
持った人体３が置かれている。
液槽ｌには連結液乙（たとえば水）が満されている反射
体夕が取り伺けられている。楕円体ｊの第１の焦点には
放電によって衝撃波面を発生できる放電電弾７がある。
体夕が取り伺けられている。楕円体ｊの第１の焦点には
放電によって衝撃波面を発生できる放電電弾７がある。
人体３は結石弘が楕円体の第２の焦点に置かれるように
位置されている。反射体ｊ（はこの実施例の場合本発明
に基づくＪ脅とで閉じられている。この層には境界面り
とＩＯを有し、第１図では拡大して示している。実際の
層の厚さはＵの範囲にある。
位置されている。反射体ｊ（はこの実施例の場合本発明
に基づくＪ脅とで閉じられている。この層には境界面り
とＩＯを有し、第１図では拡大して示している。実際の
層の厚さはＵの範囲にある。
結石＜ｔ−２）粉砕するために放電電極７において水中
放電が発せられろうこれは衝撃波面を発生し、この衝撃
波面は反射体夕において伝播され、反射体壁から結石グ
に導かれる。正常波は振幅ＰＦ、で示しである。層ｇが
連結液乙の音響インピーダンス（２乙＝Ｃ乙・ρ乙）ト
異なった音響インピーダンス脣二Ｃ，・ρ、７（０−音
波速度、ρ＝密度）を有しているので、境界面りにおい
て入射ｒＷ Ｐ Ｅは透゛過彼ＰＴと反射波ＰＲＶＣ分
れる。
放電が発せられろうこれは衝撃波面を発生し、この衝撃
波面は反射体夕において伝播され、反射体壁から結石グ
に導かれる。正常波は振幅ＰＦ、で示しである。層ｇが
連結液乙の音響インピーダンス（２乙＝Ｃ乙・ρ乙）ト
異なった音響インピーダンス脣二Ｃ，・ρ、７（０−音
波速度、ρ＝密度）を有しているので、境界面りにおい
て入射ｒＷ Ｐ Ｅは透゛過彼ＰＴと反射波ＰＲＶＣ分
れる。
音響学で知られている関係から、垂直入射の場合の反射
波の振１１１ｇは次式で求められ、寸だ透過波の振幅は
次式で求められる。
波の振１１１ｇは次式で求められ、寸だ透過波の振幅は
次式で求められる。
層とが厚さｄ、を有し、その背後の媒体λがたとえばｌ
ｌ１１、体ｔと同じインピーダンスを有していると仮定
すると、透過波ＰＴは同様に、波面がＲどの背面境界面
１０に達すると透過波ＰＴＴ と反射波ＰＴｒＬ に
分れる。その振幅は上述の式に類似して計算され、一方
透過波”ＴＴ は最初の方向に進み、反射波ＰＴＲは
ｉｆの中において戻り、前面境界面デにおいて（相応し
た弱い振幅で）新たな反射を牛する。この波の相応した
部分は後方境界面１０から出て、最初の透過波ＰＴＴ
に時間間隔Δｔで続く。このΔｔは層とのＪｑさｄを１
回に亘って通過するために必要な時間であり、次式で求
められる０ ０ど この波および次の波は多数回の反射に基づいてｎ・Δｔ
（””＋’＋・・・）の間隔で連続し、その場合各波の
振幅は幾何学的な順序の形で該受する。適当な材料を選
ぶことによってパラメータρ、Ｃ１ｄは自由に決められ
、それによって（材料が同じ場合層ｇの厚さに応じて）
所望の連Ｕ）、パルス周波数が、・はよび（インピーダ
ンスの差％Ｚ、＜および層♂のＪｌ−さｄに応じて）振
幅の状態が広い範囲において決定できる。
ｌ１１、体ｔと同じインピーダンスを有していると仮定
すると、透過波ＰＴは同様に、波面がＲどの背面境界面
１０に達すると透過波ＰＴＴ と反射波ＰＴｒＬ に
分れる。その振幅は上述の式に類似して計算され、一方
透過波”ＴＴ は最初の方向に進み、反射波ＰＴＲは
ｉｆの中において戻り、前面境界面デにおいて（相応し
た弱い振幅で）新たな反射を牛する。この波の相応した
部分は後方境界面１０から出て、最初の透過波ＰＴＴ
に時間間隔Δｔで続く。このΔｔは層とのＪｑさｄを１
回に亘って通過するために必要な時間であり、次式で求
められる０ ０ど この波および次の波は多数回の反射に基づいてｎ・Δｔ
（””＋’＋・・・）の間隔で連続し、その場合各波の
振幅は幾何学的な順序の形で該受する。適当な材料を選
ぶことによってパラメータρ、Ｃ１ｄは自由に決められ
、それによって（材料が同じ場合層ｇの厚さに応じて）
所望の連Ｕ）、パルス周波数が、・はよび（インピーダ
ンスの差％Ｚ、＜および層♂のＪｌ−さｄに応じて）振
幅の状態が広い範囲において決定できる。
実験によれば、たとえば０．３−〜３υｌの厚さのチタ
ン板に、Ｉ−′−いて多重反射によって発生される単位
・パルスの斜面勾配は一定して高いことが確められた・
・ う彦当な厚さの層はたとえばアルミニウム、Ｖ、２Ａ−
スチール、チタン、鉛などの素材あるいはこれらの合金
から作ったり、あるいは適当な非金属、十ラミックある
いは合成樹脂でも作れる。場合によっては液体も、それ
がたとえばクノシヲンＶこよって相応した形に位置でき
るような場合には採用することもできる。
ン板に、Ｉ−′−いて多重反射によって発生される単位
・パルスの斜面勾配は一定して高いことが確められた・
・ う彦当な厚さの層はたとえばアルミニウム、Ｖ、２Ａ−
スチール、チタン、鉛などの素材あるいはこれらの合金
から作ったり、あるいは適当な非金属、十ラミックある
いは合成樹脂でも作れる。場合によっては液体も、それ
がたとえばクノシヲンＶこよって相応した形に位置でき
るような場合には採用することもできる。
衝撃波域全体が層を通過させられるような第１図に示し
た配置４ Ｊマｑ７ｆ、の他に、衝撃波面を分けるため
の別の配置荷造も考えられる。
た配置４ Ｊマｑ７ｆ、の他に、衝撃波面を分けるため
の別の配置荷造も考えられる。
第２図はｌｌｉ、４７ ａが帯域板のように形成されて
いる反射体Ｊ−ａ ｆ待った配置（背進を示している。
いる反射体Ｊ−ａ ｆ待った配置（背進を示している。
この層どａは衝撃波域の一部だけが通過され、る。層ｇ
ａｆ通過しンよい衝撃波部分は弱めらルずに符号ｔ０で
示した時点で結石Ｖこ送られ、残りの衝代彼部分は多重
反射され、連続パルスの第１の・ξルス賊板の材料、層
厚さおよび帯域順序を適当に組み合わぜることによりて
、たとえば連続衝撃波の第、！（第３など）のノξルス
が最大の振幅を有するようにできる。たとえばｃ、）ｃ
、の金属のために、−次波は帯域板を通る彼に対して時
間的に遅らせられる。
ａｆ通過しンよい衝撃波部分は弱めらルずに符号ｔ０で
示した時点で結石Ｖこ送られ、残りの衝代彼部分は多重
反射され、連続パルスの第１の・ξルス賊板の材料、層
厚さおよび帯域順序を適当に組み合わぜることによりて
、たとえば連続衝撃波の第、！（第３など）のノξルス
が最大の振幅を有するようにできる。たとえばｃ、）ｃ
、の金属のために、−次波は帯域板を通る彼に対して時
間的に遅らせられる。
第３図は球面体の形をした本発明に基づく層♂ｂをＶｊ
：Ｉ撃波焦点／ｌに対し向心的に配置した＋１４造を示
している。衝ジ３波域のすべての部分は層表面に刈し面
角に走る。波面の反射条件および時間的なずれΔｔは波
面のすべての部分に対し一定している。ζらにそれによ
って収束が害されることはなくなる。
：Ｉ撃波焦点／ｌに対し向心的に配置した＋１４造を示
している。衝ジ３波域のすべての部分は層表面に刈し面
角に走る。波面の反射条件および時間的なずれΔｔは波
面のすべての部分に対し一定している。ζらにそれによ
って収束が害されることはなくなる。
ここで述べた色々な特徴全組み合わせた形で本発明全実
施することもできる。寸だ一様な厚さでなく、たとえば
レンズの、Ｌうな形をした層を用いることもできる。
施することもできる。寸だ一様な厚さでなく、たとえば
レンズの、Ｌうな形をした層を用いることもできる。
第１図、第１図および第３図はそれぞれ本発明に基づく
連続衝撃波パルスを発生するだめの装置の実施例を示す
概略図である。 ／・・・液槽、λ・・・液体、３・・・人体、グ・・・
結方、ｊ・・・反射体、乙・・・連結液、７・・・放１
ｆＬ電極、ｇ、♂ａ。 、ｙｂ・・層、り、１０・・・境界面。
連続衝撃波パルスを発生するだめの装置の実施例を示す
概略図である。 ／・・・液槽、λ・・・液体、３・・・人体、グ・・・
結方、ｊ・・・反射体、乙・・・連結液、７・・・放１
ｆＬ電極、ｇ、♂ａ。 、ｙｂ・・層、り、１０・・・境界面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ）生物体の中にある結石を非接触で粉砕するための連
続％撃彼・ξルスを発生する装置であって、衝撃波源た
とえば放電電極と、収束用の反射体たとえば伝播媒体が
充満された中漬楕円体とを持った連続衝繋波ノ々ルスを
発生する装置において、伝播媒体（Ｇ、、２）の音響イ
ンピーダンスと異なった音響インピーダンスの材料から
なる一様な厚さの層（Ｊ’）が、伝播媒体（／；、、２
）の中にこのＪＭ （ｇ ）が衝撃液域全体で通過され
るように配置されていることを％徴とする連続衝撃波・
ξルスを発生ずる装置。 、２）層（にａ）が衝撃液域の一部だけで通過されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３）層（ざｂ）が球面体の形で＠撃波面に対し同心的に
配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第１項に記載の装置。 ≠）層（ｇ）が平らであシ、楕円体の両方の焦点の間に
おける中央平面に設けられるか、あるいは反射体全閉鎖
することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第１
項に記載の装置、ｊ）層（ｇａ）が帯域板のように形成
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第１１．項の何れか一項に記載の装置。 ６）屑（ｇ）の材料として金属あるいは合金が用いられ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
の何れか一項に記載の装置。 ７）層（ど）の材料として合成樹脂あるいはセラミック
材料が用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第夕項の何れか一項に記載の装置。 ♂）層が液体によって形成されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第１項の何れか一項に記載
の装置。 ９）層の厚さがたとえばレンズ状に変化していることを
特徴とする特許Ｈ％求の範囲第１項ないし第５項の何れ
か一項に記載の装置っ
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3240691.6 | 1982-11-04 | ||
| DE3240691A DE3240691C1 (de) | 1982-11-04 | 1982-11-04 | Vorrichtung zur Erzeugung von Stosswellenimpulsfolgen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5982978A true JPS5982978A (ja) | 1984-05-14 |
| JPH0553497B2 JPH0553497B2 (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=6177261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58136896A Granted JPS5982978A (ja) | 1982-11-04 | 1983-07-28 | 連続衝撃波パルスを発生する装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4721108A (ja) |
| EP (1) | EP0111047B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5982978A (ja) |
| DE (2) | DE3240691C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015519963A (ja) * | 2012-06-06 | 2015-07-16 | サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− | パルスをフォーカスするためのデバイスおよび方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5143073A (en) | 1983-12-14 | 1992-09-01 | Edap International, S.A. | Wave apparatus system |
| USRE33590E (en) | 1983-12-14 | 1991-05-21 | Edap International, S.A. | Method for examining, localizing and treating with ultrasound |
| DE3429487A1 (de) * | 1984-08-10 | 1986-02-20 | Richard Wolf Gmbh, 7134 Knittlingen | Geraet zur erzeugung der wechselspannung fuer den wandler einer lithotripsie-sonde |
| JPS6232008Y2 (ja) * | 1985-10-17 | 1987-08-17 | ||
| DE3702120A1 (de) * | 1987-01-24 | 1988-08-04 | Dornier Medizintechnik | Schmerzfreie zerkleinerung von konkrementen |
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