JPS6320076A

JPS6320076A - 衝撃波源

Info

Publication number: JPS6320076A
Application number: JP62166749A
Authority: JP
Inventors: ヘルムート、ライヒエンベルガー; ゲオルク、ナーザー
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1987-07-03
Publication date: 1988-01-27
Also published as: EP0258561A1

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、放射された衝撃波パルスの伝播方向と交差す
る直線焦点を有する衝撃波源に関する。

〔従来の技術〕

４ｉ１１波源は医学の分野においてはたとえば腎臓結石
破砕器の主要部を構成している。腎臓結石を破砕するた
めに、外部から結石媒体を介して衝撃波パルスが患者の
身体内に導入される。この衝撃波パルスは通常結石の領
域に集束される。

結石が長かったりまたは並置して存在する場合には、直
線焦点を有する衝撃波源を使用することは有利である。

このような衝撃波源はたとえばドイツ連邦共和国特許第
３４１７９８５号明細書の第４欄、第３６行ないし第５
０行に記載されている。この特許明細書においては、点
状焦点の代わりに、軸方向の直線焦点を使用することが
有利であることが記述されている。さらにこの特許明細
書においては、衝撃波の伝播方向に対して垂直に広がる
焦点は焦点における圧力振幅が等しい場合には前面の面
積に比例する大きさの衝撃波エネルギーが必要であり、
このために衝撃波を発生する電極の負荷が著しく増大し
、また愚者の負担が著しく増大することが述べられてい
る。同様に、ここで使用される点弧電極の助けを受ける
ｌｉ撃波源においては副次的効果が発生し、そのために
衝撃波パルスの伝播方向に交差する直線焦点の形成は従
来は欠点として評価されていた。

ダイヤフラムおよびフラットコイルを有するいわゆる衝
撃波管はたとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第３３
２８０５１号公報によって知られている。球形状凹面の
表面を有し結石破砕器において使用されるフラットコイ
ルはドイツ連邦共和国実用新案第８４１３０３１号明細
書（実開昭６Ｏ−１７５２１）によって知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、衝撃波源において点弧電極、従って高価な消
耗品を使用しなければ伝播方向に交差する直線焦点は有
利であり、また衝撃波の伝播方向に交差して結石が位置
する際には同時日、９射により短い治療時間、僅かな患
者負担ならびに高い経済性が得られるという考えを出発
点とする。

従って本発明は、点弧電極のない比較的長寿命の衝撃波
源を使用して伝播方向と交差する直線慎点を発生するよ
うに、冒頭で述べた種類の衝撃波源を構成することを目
的とする。

〔間闘点を解決するための手段］上記の目的は、本発明の第１の構成によれば、それ自体
は公知のダイヤフラムと、衝撃波ノぐパルスをＮｍ的に
発生するためのそれ自体は公知のフラットコイルとを備
え、このフラットコイルを円筒状凹面形状に形成するこ
とによって達成される。

上記の目的は、本発明の第２の構成によれば、それ自体
は公知のダイヤフラムと、衝撃波ノ旬レスを電磁的に発
生するためのそれ自体は公知のフラットコイルと、この
ダイヤフラムの後に配置されて円筒状凹面に形成された
音響レンズとを備えることによって達成される。

上記の目的は、本発明の第３の構成によれば、点焦点を
有する２つの並置された衝撃波発生器が設けられ、それ
らの主照射方向が実質的に平行に互いに整列させられる
ことによって達成される。

〔発明の効果〕

たとえば大きな有効範囲が得られるというような直線焦
点の公知の利点のほかに、本発明による衝撃波源におい
ては、点弧電場を省略することにより生ずる利点がある
。このことは特にたとえば腎臓結石の破砕器にとっては
重要である。フラットコイルは点焦点の場合よりもごく
わずかに大きな電圧パルスによって付勢することができ
る。すなわちたとえば実験によれば、点焦点においては
８１１ＴＩ１１の一６ａＢ焦域を形成するためには１５
にνの大きさの電圧が必要であるが、直線恢点において
は一６ｄＢ焦域を８ｍから約４０Ｍに拡大したにも拘ら
ず円筒状凹面レンズを使用すると電圧の大きさは前記の
１５ｋＶから１９ｋＶに高めるだけで充分であることが
証明されている。このように電圧上昇が比較的小さいこ
とにより、フラットコイルの寿命に関する欠点が生ぜず
、また衝撃波エネルギーを受ける患者の負担が引続き間
闘となることはない。それにも拘らず結石破砕器の効力
は著しく増大し、それゆえ治療時間は僅かしか必要とさ
れない。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は両側が円筒状凹面に形成されたレンズを備えた
腎臓結石破砕器用の衝撃波源の一実施例を示す断面図で
ある。この第１図においては、レンズ３が後置されてい
る衝撃波発生器１が示されている。この衝撃波発生Ｈ１
自体は従来から公知のものであり、たとえば絶縁シート
によって分離されて円形の銅製ダイヤフラムが前方に配
置されている円形状コイルで構成されている。フラット
コイルに高電圧パルスが印加されると、銅製ダイヤフラ
ムが’ｌｔ力に基づいて衝撃的に前方へ運動させられる
。それにより衝撃波パルスが発生し、この衝撃波パルス
が結合媒体を介してレンズ３へ伝送される。このような
衝撃波発生Ｂ１は一触的には点状焦点を有している。

レンズ３はここでは両側が円筒状凹面にカットされたレ
ンズから成り、紙面に対して垂直方向に若干延在してい
る。なおレンズ３は、その入射面３ａまたはその出射面
３ｂのところだけを円筒状凹面に形成してもよい、レン
ズ３と治療すべき愚者Ｐの身体との間には水を充填され
た伝導区間５が設けられており、この伝導区間５は密閉
ダイヤフラム７によって閉鎖されている。密閉ダイヤフ
ラム７は気泡を介在させることなく患者Ｐに当接させら
れる。ここで重要なことは、レンズ３によって、点焦点
を生ぜしめるのではなく、中心伝播方向Ｚに対して垂直
に延びる直線焦点りを生ぜしめていることである。

衝撃波発生器１とレンズ３とは共同して中心軸線Ｚを有
する衝撃波源を構成している。直線焦点りの位置を変更
するために、レンズ３はこの中心軸線Ｚを中心として回
転可能である。この回転はたとえばビニオン１１に噛合
う半円形歯車９によって行わせることができる０、この
場合歯車９はレンズ３に固定され、ビニオン１１は１３
：　’ＭＪ波源（１，３）の容器壁に固定されている。

たとえば手動操作によって矢印１３に沿ってビニオン１
１を回転させると、レンズ３、従って同様に直線焦点Ｌ
が中心軸線Ｚを中心にして回転する。さらにスライドヘ
ッド１５が設けられており、このスライドヘッド１５は
衝撃波発生器の容器の溝内を室内され、たとえば同様に
手動操作によって矢印１７の方向へ移動可能である。ス
ライドヘッド１５を移動させることによりレンズ３を衝
撃波発生器１から遠ざけたりまたはそれに近づけたりす
ることができる。このようにして直線焦点しは中心軸線
Ｚに沿って移動させることができる。直線焦点の回転に
より、治療領域の位置を変化させる場合にも、その都度
衝撃波パルスをその治療領域に追従させることが可能に
なる。すなわちその回転により特に敏感な部位の照射を
回避することができる。

その場合に、付属の位置測定装置（図示されていない）
の画像システムにおいて直線焦点りの位置決めを行うこ
とは好ましいことである。

第２図は円筒状凹面に形成されたフラットコイルを有す
る衝撃波源の第２の実施例を示す断面図である。フラッ
トコイル支持体２０上には、表面が円筒状凹面に形成さ
れたフラットコイル２２が設けられている。この場合フ
ラットコイル２２は特に第３閲ないし第５図に示された
形状に基づいて形成されている。フラットコイル２２の
前には絶縁シートによって分離されたダイヤフラム２４
が配置されている。このダイヤフラム２４は固定フラン
ジ２６によってフラットコイル支持体２０に周縁部が押
付けられている。この場合には集束装置を一体成形した
衝撃波源が示されている。電圧パルスを印加すると上述
のｌｉ　（ｆｉ力作用に基づいてダイヤフラム２４が衝
撃的に突き離され、これにより直ちに衝撃波パルスが発
生し、この衝撃波パルスが直線焦点しにつまり紙面に対
して垂直に集束せしめられる。この場合も同様に衝撃波
源をその中心軸線Ｚを中心にして回転可能に形成するこ
と、治療位置に整合させること、および患者の特に敏感
な部位の照射を回避することは好ましいことである。

第３図ないし第５図には、第１図の円筒状凹面のレンズ
と組合わされて矩形状断面を有する衝撃波パルスを発生
するための平坦状コイルとして使用されるか、または第
２図の如く円筒状凹面形状に湾曲された矩形状フラット
コイルとして直接使用されるような、フラットコイル２
３Ａ、２３Ｂ。

２３Ｃの好適な形状が示されている。第３図は矩形状に
巻かれた単一渦巻き形状を示す。第４図は楕円形状に巻
かれた渦巻き形状を示す。第５図は並列配置されて特に
電気的に並列接続されて１つの矩形状コイルを形成する
２つの正方形の渦巻き形状を示す。

第６図は具体的に説明するために衝撃波源の展開図を示
す。２つの部分から成る矩形状フラットコイル３３が貼
着されているコイル支持体３０の前に絶縁シート（図示
されていない）によって分離されたダイヤフラム３４が
配置される。このダイヤフラム３４は固定フランジ３６
によって組立て状態においてはコイル支持体３０に押付
けられる。固定フランジ３６の背後には円筒状凹面形状
を有する長く延びたレンズ３８が配置される。レンズ３
８と患者（図示されていない）との間には弾性密閉ダイ
ヤフラム４０が設けられる。衝撃波源はこの場合も同様
に中心軸線Ｚを有し、矢印１３に沿って回転可能である
。衝撃波源を回転させることにより、伝播方向Ｚと交差
する直線焦点りは患者の破砕すべき結石の幾何学的形状
に整合させることができる。

図示された衝撃波源は結石破砕器の分野に使用されるだ
けではなく、医学において衝撃波の照射が行われている
所ではどこでも使用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は本発
明の他の実施例を示す断面図、第３図は矩形状フラット
コイルの平面図、第４図は楕円状に形成されたフラット
コイルの平面図、第５図は２つの並置された正方形状渦
巻きを有するフラットコイルの正面図、第６図は円筒状
凹面レンズを備えた矩形状衝撃波源の展開図である。１・・・衝撃波発生器、３・・・レンズ、３ａ・・・入
射面、３ｂ・・・出射面、５・・・伝導区間、７・・・
密閉ダイヤフラム、９・・・歯車、１１・・・ピニオン
、Ｉ５・・・スライドへンド、２０・・・フラットコイ
ル支持体、２２゜２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ・・・フラッ
トコイル、２４・・・ダイヤフラム、２６・・・固定フ
ランジ、３０・・・コイル支持体、３３・・・フラット
コイル、３６・・・固定フランジ、３８・・・レンズ、
４０・・・密閉ダイヤフラム、Ｌ・・・直線焦点、Ｐ・
・・患者、Ｚ・・・中心軸線。Ｉ０１ＩＧ２Ｉ０３２３ＣＩＧ５ＩＧ４

Claims

【特許請求の範囲】１）放射された衝撃波パルスの伝播方向と交差する直線
焦点を有する衝撃波源において、ダイヤフラム（２４）
と、衝撃波パルスを電磁的に発生するためのフラットコ
イル（２２）とを備え、このフラットコイル（２２）を
円筒状凹面形状に形成したことを特徴とする衝撃波源。２）フラットコイル（２３Ｂ）は楕円形状を示すことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の衝撃波源。３）フラットコイル（２３Ａ、２３Ｃ、３３）は矩形状
を示すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の衝
撃波源。４）フラットコイル（２３Ｃ、３３）は並置されて電気
的に並列接続された２つの渦巻きで構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の衝撃波源。５）衝撃波源はその中心軸線（Ｚ）を中心にして回転可
能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第４項のいずれか１項に記載の衝撃波源。６）放射された衝撃波パルスの伝播方向と交差する直線
焦点を有する衝撃波源において、ダイヤフラム（２４）
と、衝撃波パルスを電磁的に発生するためのフラットコ
イル（２２）と、このダイヤフラムの後に配置されて円
筒状凹面に形成された音響レンズ（３）とを備えること
を特徴とする衝撃波源。７）フラットコイル（２３Ｂ）は楕円形状を示すことを
特徴とする特許請求の範囲第６項記載の衝撃波源。８）フラットコイル（２３Ａ、２３Ｃ、３３）は矩形状
を示すことを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の衝
撃波源。９）フラットコイル（２３Ｃ、３３）は並置されて電気
的に並列接続された２つの渦巻きで構成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第８項記載の衝撃波源。１０）レンズ（３、３８）はその入射面（３ａ）および
その出射面（３ｂ）が円筒状凹面に形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第９項のいず
れか１項に記載の衝撃波源。１１）フラットコイル（２３、３３）は平坦状に形成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第６項ないし
第１０項のいずれか１項に記載の衝撃波源。１２）衝撃波源はその中心軸線（Ｚ）を中心にして回転
可能であることを特徴とする特許請求の範囲第６項ない
し第１１項のいずれか１項に記載の衝撃波源。１３）レンズ（３）はその中心軸線（Ｚ）を中心として
回転可能であることを特徴とする特許請求の範囲第６項
ないし第１１項のいずれか１項に記載の衝撃波源。１４）放射された衝撃波パルスの伝播方向と交差する直
線焦点を有する衝撃波源において、点焦点を有する２つ
の並置された衝撃波発生器（１）が設けられ、それらの
主照射方向が実質的に平行に互いに整列させられること
を特徴とする衝撃波源。１５）各衝撃波発生器（１）はダイヤフラムとフラット
コイルとを含むことを特徴とする特許請求の範囲第１４
項記載の衝撃波源。