JPH0678930A - Ultrasonic therapy apparatus - Google Patents

Ultrasonic therapy apparatus

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JPH0678930A
JPH0678930A JP4253553A JP25355392A JPH0678930A JP H0678930 A JPH0678930 A JP H0678930A JP 4253553 A JP4253553 A JP 4253553A JP 25355392 A JP25355392 A JP 25355392A JP H0678930 A JPH0678930 A JP H0678930A
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JP
Japan
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delay time
time difference
piezoelectric element
ultrasonic
ultrasonic waves
Prior art date
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Application number
JP4253553A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Ishibashi
義治 石橋
Satoshi Aida
聡 相田
Katsuhiko Fujimoto
克彦 藤本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve the radiation therapy efficiency and safety by installing a plurality of piezoelectric elements for radiaing ultrasonic waves on a subject to be irradiated at a desired focus position of an inspected body and allowing a plurality of piezoelectric elements to be driven at a prescribed equal delay time difference for one or a plurality of elements. CONSTITUTION:An annular piezoelectric element group 21-26 is arranged in a spherical shell form, and an applicator 1 is constituted by arranging an ultrasonic probe 3 for imaging at the center of the piezoelectric element group 21-26, and the applicator 1 is applied to an inspected body 4 through a water bag 6, in order to radiate ultrasonic waves on the concretion 5 in an inspected body 4 for pulverization treatment. Each of the piezoelectric group element 21-26 is driven with a prescribed delay time difference set by a delaying circuit 10, by the pulse generated from pulsers 71-76 by the signal of a trigger control circuit 11. The delay time difference is determined by referring the pulverization degree information for the concretion which is taken out from a pulverization degree measuring circuit 11 and the delay time difference information corresponding to the pulverization degree in a memory 13.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検体に超音波を照射
して治療を行う超音波治療装置に係り、特に超音波発生
源に圧電素子を用いた超音波治療装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic therapeutic apparatus for irradiating a subject with ultrasonic waves for treatment, and more particularly to an ultrasonic therapeutic apparatus using a piezoelectric element as an ultrasonic source.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、体内の結石を手術によることなく
除去する方法として、体内の結石部位に対外より強力超
音波(衝撃波)を集束させて結石を破砕する方法が提案
され、広く用いられるようになってきた。同様に、体内
の腫瘍に対して体外から超音波を集束させて腫瘍を治療
する方法も検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a method for removing stones in the body without surgery, a method of focusing strong ultrasonic waves (shock waves) from the outside on the stone site in the body to crush the stones has been proposed and widely used. Has become. Similarly, a method for treating a tumor in the body by focusing ultrasonic waves from the outside of the body is being studied.

【0003】このように医学の分野において超音波は広
く応用されているが、超音波の焦点サイズは固定されて
いたため、患部の大きさに対応した超音波を照射するこ
とができなかった。その結果、広範囲の患部に対して照
射する超音波の焦点サイズが必要以上に小さすぎて照射
治療効率が悪くなったり、逆に狭い範囲の患部に対して
照射する超音波の焦点サイズが大きすぎて患部の周りの
正常組織までも損傷してしまう等の欠点があった。
As described above, ultrasonic waves are widely applied in the medical field, but since the focus size of ultrasonic waves is fixed, it is not possible to irradiate ultrasonic waves corresponding to the size of the affected area. As a result, the focal size of the ultrasonic waves to be applied to a wide range of affected areas is too small and the irradiation treatment efficiency is poor, and conversely the focal size of the ultrasonic waves to be applied to a narrowed affected area is too large. Therefore, there is a defect that even normal tissue around the affected area is damaged.

【0004】そこで、診断用の微弱な超音波では、超音
波発生素子である圧電素子群の駆動時間に時間差をつけ
ることによって放射される超音波の集束状態を変化させ
たり、また、これとは別に所望とする内側の圧電素子群
のみを駆動させたり、同心円状に配置された圧電素子を
1つおきに駆動して焦点サイズを拡大する方法が知られ
ている(特開平1−37638号公報参照)。
Therefore, in the case of weak ultrasonic waves for diagnosis, by changing the driving time of the piezoelectric element group which is an ultrasonic wave generating element, the focused state of the ultrasonic waves emitted is changed, or Separately, a method is known in which only a desired inner piezoelectric element group is driven or every other concentrically arranged piezoelectric elements are driven to enlarge the focus size (Japanese Patent Laid-Open No. 1-37638). reference).

【0005】しかしながら、上記従来の超音波発生源に
関する焦点サイズを拡大させるための方法、すなわち、
駆動時間に時間差をつけることにより超音波の焦点サイ
ズを拡大する方法においては、焦点位置が前後に移動し
てしまうという問題があった。また、圧電素子群を選択
的に使用する方法においては、駆動しない圧電素子群が
存在し、焦点エネルギーが実質的に低下するという問題
点があった。特に、この圧電素子群を選択的に使用する
方法においては、例えば焦点拡大のために駆動する圧電
素子数が全圧電素子数の1/2であれば、焦点拡大時に
も焦点エネルギーを維持するためには、個々の圧電素子
の投入エネルギーを焦点非拡大時の2倍にすればよい。
診断用の微弱超音波の場合は、圧電素子の耐圧に余裕が
あるので投入エネルギーを増加することによって焦点拡
大時の焦点エネルギーの低下の問題は解決できるが、治
療に用いられる結石破砕用の超音波の場合は、圧電素子
に対してさらにエネルギーを投入しようとすると圧電素
子の耐圧を越え、圧電素子自体が破壊してしまう問題点
があった。
However, a method for increasing the focus size of the above-mentioned conventional ultrasonic source, that is,
The method of enlarging the focal size of ultrasonic waves by making the driving time different has a problem that the focal position moves back and forth. Further, in the method of selectively using the piezoelectric element group, there is a problem that there is a piezoelectric element group that is not driven and the focus energy is substantially reduced. In particular, in the method of selectively using this piezoelectric element group, for example, if the number of piezoelectric elements driven for focus expansion is ½ of the total number of piezoelectric elements, the focus energy is maintained even during focus expansion. For this purpose, the energy input to each piezoelectric element may be doubled when the focus is not enlarged.
In the case of weak ultrasonic waves for diagnosis, since there is a margin in the pressure resistance of the piezoelectric element, increasing the input energy can solve the problem of the decrease in focal energy at the time of expanding the focal point, but the ultrasonic wave for calculus breaking used for treatment In the case of sound waves, there is a problem that when the energy is further applied to the piezoelectric element, the withstand voltage of the piezoelectric element is exceeded and the piezoelectric element itself is destroyed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
駆動時間に時間差をつけることにより超音波の焦点サイ
ズを拡大する方法においては、焦点位置が前後に移動し
てしまうという問題があった。また、圧電素子群を選択
的に使用する方法においては、駆動しない圧電素子群が
存在し、焦点エネルギーが実質的に低下するという問題
点があった。特に、この圧電素子群を選択的に使用する
方法においては、診断用の微弱超音波の場合は、圧電素
子の耐圧に余裕があるので投入エネルギーを増加するこ
とによって焦点拡大時の焦点エネルギーの低下の問題は
解決できるが、治療に用いられる結石破砕用の超音波の
場合は、圧電素子の耐圧を越え、圧電素子自体が破壊し
てしまう問題点があった。
As described above,
The method of enlarging the focal size of ultrasonic waves by making the driving time different has a problem that the focal position moves back and forth. Further, in the method of selectively using the piezoelectric element group, there is a problem that there is a piezoelectric element group that is not driven and the focus energy is substantially reduced. In particular, in the method of selectively using this piezoelectric element group, in the case of weak ultrasonic waves for diagnosis, since there is a margin in the withstand voltage of the piezoelectric element, the input energy is increased to reduce the focus energy during focus expansion. However, in the case of ultrasonic waves for calculus breaking used for treatment, there is a problem that the piezoelectric element itself is destroyed due to exceeding the withstand voltage of the piezoelectric element.

【0007】本発明は、上記従来の欠点を除去し、従来
の圧電素子を用いても、焦点位置を所望の位置に設定し
たまま、焦点エネルギーを減少させることなく焦点サイ
ズを所望の大きさに設定することができる超音波治療装
置を提供することを目的とする。
The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and even if a conventional piezoelectric element is used, the focus size can be set to a desired size without reducing the focus energy while setting the focus position to a desired position. It is an object to provide an ultrasonic therapy device that can be set.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、超音波発生源に複数の圧電素子を用いた
超音波治療装置において、圧電素子群に与える電力パル
スの位相を調節して、焦点サイズを拡大する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention adjusts the phase of a power pulse applied to a piezoelectric element group in an ultrasonic treatment apparatus using a plurality of piezoelectric elements as an ultrasonic wave generation source. Then, increase the focus size.

【0009】より具体的には、被検体の所望焦点位置に
おける被照射物に超音波を照射可能な複数の圧電素子
と、これらの圧電素子を所定の遅延時間差で各々駆動制
御する駆動制御手段とから超音波治療装置を構成する。
More specifically, a plurality of piezoelectric elements capable of irradiating an object to be irradiated with ultrasonic waves at a desired focal position of the object, and drive control means for controlling the driving of each of these piezoelectric elements with a predetermined delay time difference. An ultrasonic therapy device is constructed from the above.

【0010】そして、前記超音波の波長λ、伝搬速度v
としたとき、前記遅延時間差tは、 0<t<0.5λ/v を満たすようにする。
The wavelength λ of the ultrasonic wave and the propagation velocity v
Then, the delay time difference t is set to satisfy 0 <t <0.5λ / v.

【0011】また、被検体の所望焦点位置における被照
射物に超音波を照射可能な複数の圧電素子と、これらの
圧電素子を所定の遅延時間差で各々駆動制御する駆動制
御手段と、前記圧電素子群から照射された超音波によっ
て破砕された被照射物の破砕度を計測する破砕度計測手
段と、この破砕度計測手段によって計測された破砕度と
予め設定された破砕度情報とに基づいて前記遅延時間差
を算出するようにする。
Further, a plurality of piezoelectric elements capable of irradiating an object to be irradiated with ultrasonic waves at a desired focus position of the object, drive control means for controlling the driving of each of these piezoelectric elements with a predetermined delay time difference, and the piezoelectric element. Based on the crushing degree measuring means for measuring the crushing degree of the irradiated object crushed by the ultrasonic waves emitted from the group, and the crushing degree measured by this crushing degree measuring means and preset crushing degree information. The delay time difference is calculated.

【0012】[0012]

【作用】同心円状に配置された圧電素子群について内周
側から順に番号を付したときに、奇数番目の環状の圧電
素子群に対しては無遅延時間で、偶数番目の環状の圧電
素子群に対して所定の遅延時間差で駆動する。より好ま
しくは、焦点位置における超音波の正の半波の持続時間
内に遅延時間差を決定する。すなわち、超音波の波長
λ、伝搬速度vとすると、所望とする遅延時間差tは、 t<0.5λ/v となるように設定する。
When the piezoelectric element groups arranged concentrically are numbered in order from the inner circumference side, there is no delay time for the odd-numbered annular piezoelectric element groups and the even-numbered annular piezoelectric element groups. The drive is performed with a predetermined delay time difference. More preferably, the delay time difference is determined within the duration of the positive half-wave of the ultrasonic wave at the focus position. That is, when the wavelength λ of the ultrasonic wave and the propagation velocity v are set, the desired delay time difference t is set to be t <0.5λ / v.

【0013】従って、本発明によれば、無遅延時間差で
駆動された圧電素子群から放射された超音波が焦点位置
に到達するとき、上記のtの範囲の遅延時間差で駆動さ
れた圧電素子群から放射された超音波は焦点位置から半
波長の距離以内に到達するため、結果として焦点位置に
おけるエネルギーを減少させずに焦点サイズが拡大され
る。
Therefore, according to the present invention, when the ultrasonic wave radiated from the piezoelectric element group driven with no delay time difference reaches the focal position, the piezoelectric element group driven with the delay time difference in the above range t. Since the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic wave reach within a distance of a half wavelength from the focal position, the focal size is enlarged without reducing the energy at the focal position.

【0014】さらに、被照射物の大きさを判定可能な手
段と組み合わせることにより、治療中の被照射物の大き
さの変化に対応して最適な焦点サイズを得ることができ
るので、被照射物が小さい場合には焦点サイズを小さく
して被照射物周囲への照射を制限することによって副作
用を低減し、また、被照射物が大きい場合には焦点サイ
ズを大きくして被照射物に効率よく照射することが可能
となり、照射効率及び安全性の向上が可能となる。
Furthermore, by combining with a means capable of determining the size of the irradiated object, an optimum focus size can be obtained in response to changes in the size of the irradiated object during treatment. If it is small, reduce the focus size to reduce side effects by limiting the irradiation around the irradiation target.If the irradiation target is large, increase the focus size to efficiently target the irradiation target. Irradiation becomes possible, and irradiation efficiency and safety can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明に係る超音波治療装置の構
成を示す図である。同図において、アプリケータ1は、
環状の圧電素子群21乃至26が球殻状に配置され、こ
の圧電素子群21乃至26の中心にはイメージング用の
超音波プローブ3が挿入配置されてなっている。このア
プリケータ1は、被検体4内の結石5に超音波を照射し
て破砕治療すべく、可撓性の水袋6を介して被検体4に
当接される。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an ultrasonic therapeutic apparatus according to the present invention. In the figure, the applicator 1 is
The ring-shaped piezoelectric element groups 21 to 26 are arranged in a spherical shell shape, and the ultrasonic probe 3 for imaging is inserted and arranged at the center of the piezoelectric element groups 21 to 26. This applicator 1 is brought into contact with the subject 4 via a flexible water bag 6 in order to irradiate ultrasonic waves on the calculi 5 in the subject 4 and treat them for crushing.

【0017】圧電素子群21乃至26は、パルサ71乃
至76に各々対応して接続され独立に駆動できるように
なっている。パルサ71乃至76は、駆動源である電力
源8に接続されており、制御部9に制御される遅延回路
10を介してトリガ制御回路11の信号に基づき圧電素
子群21乃至26を駆動するための電力パルスを発生す
る。遅延回路10は、制御部9からの制御信号によって
パルサ71乃至76に遅延時間差を与える。破砕度計測
回路12は、結石破砕治療の進行状況を監視するもので
あり、治療前の結石の大きさ及び治療中の結石破砕片の
大きさを計測し、その破砕度情報を制御部9に出力す
る。制御部9は、破砕度計測回路11から取得した結石
の破砕度情報と、メモリ13に予め設定されている結石
の破砕度に対応した遅延時間差情報とを参照して遅延時
間差を決定し、その遅延時間差情報を遅延回路10に出
力する。なお、遅延時間差情報は、使用者がキーボード
14から適宜入力するようにしても良い。
The piezoelectric element groups 21 to 26 are connected to the pulsers 71 to 76, respectively, and can be independently driven. The pulsars 71 to 76 are connected to the power source 8 which is a driving source, and drive the piezoelectric element groups 21 to 26 based on the signal of the trigger control circuit 11 via the delay circuit 10 controlled by the control unit 9. Generate power pulses. The delay circuit 10 gives a delay time difference to the pulsers 71 to 76 by the control signal from the control unit 9. The crushing degree measuring circuit 12 monitors the progress of the calculus crushing treatment, measures the size of the calculus before the treatment and the size of the calculus fragment during the treatment, and the crushing degree information to the control unit 9. Output. The control unit 9 determines the delay time difference by referring to the crushing degree information of the calculus acquired from the crushing degree measuring circuit 11 and the delay time difference information corresponding to the crushing degree of the calculus preset in the memory 13. The delay time difference information is output to the delay circuit 10. The delay time difference information may be appropriately input by the user from the keyboard 14.

【0018】以上のように、結石破砕の進行状況に応じ
て遅延時間差を任意に設定することが可能となってお
り、効率の良い破砕治療を実現できる。
As described above, the delay time difference can be arbitrarily set according to the progress of calculus crushing, and efficient crushing treatment can be realized.

【0019】図2は、本発明に係る超音波治療装置のパ
ルサのパルスシーケンスを示す図である。トリガ制御部
から得られるトリガ信号Tは、使用者からの照射命令或
いは所定の周期で発生する。好ましくは、アプリケータ
1の焦点位置と結石5とが一致したときにトリガ信号T
を発生するのが望ましい。トリガ制御回路11がトリガ
信号Tを遅延回路10に出力すると、遅延回路10は、
パルサ71,73,75に対しては無遅延時間差でトリ
ガ信号Tを出力し、これに基づいてパルサ71,73,
75はパルスP1を圧電素子群21,23,25に出力
する。一方、パルサ72,74,76に対しては後述す
る超音波の半波長1/2λ以内の遅延時間差Dでトリガ
信号Tを出力し、これに基づいてパルサ72,74,7
6はパルスP2を圧電素子群22,24,26に出力す
る。これら圧電素子群21,23,25及び22,2
4,26から発生した超音波W1,W2は、一定時間T
後に焦点位置である結石5に到達する。このとき、超音
波W1,W2の合成はWは、超音波の非線形により図示
のように観測される。これにより、遅延時間差を所定値
に設定することによって、焦点位置を変えることなく、
焦点エネルギーの低下の少ない焦点サイズを拡大するこ
とができる。
FIG. 2 is a diagram showing a pulse sequence of the pulser of the ultrasonic therapeutic apparatus according to the present invention. The trigger signal T obtained from the trigger controller is generated by an irradiation command from the user or at a predetermined cycle. Preferably, when the focus position of the applicator 1 and the calculus 5 match, the trigger signal T
Is desirable. When the trigger control circuit 11 outputs the trigger signal T to the delay circuit 10, the delay circuit 10
The trigger signal T is output to the pulsars 71, 73, 75 with no delay time difference, and based on this, the pulsars 71, 73,
75 outputs the pulse P1 to the piezoelectric element groups 21, 23 and 25. On the other hand, a trigger signal T is output to the pulsars 72, 74 and 76 with a delay time difference D within a half wavelength 1 / 2λ of an ultrasonic wave, which will be described later, and based on this, the pulsars 72, 74 and 7 are output.
6 outputs the pulse P2 to the piezoelectric element groups 22, 24 and 26. These piezoelectric element groups 21, 23, 25 and 22, 2
The ultrasonic waves W1 and W2 generated from Nos.
After that, the calculus 5, which is the focus position, is reached. At this time, the combination of the ultrasonic waves W1 and W2 is observed as shown by W due to the nonlinearity of the ultrasonic waves. With this, by setting the delay time difference to a predetermined value, without changing the focal position,
It is possible to enlarge the focus size with less reduction in focus energy.

【0020】ここで、遅延時間差Dは、超音波の波長
λ、伝搬速度vとすれば、 0<D<0.5λ/v を満たすように決定される。例えば、周波数500[k
Hz]の超音波に対して遅延時間差D=0.7[μs]
とすると、水中における焦点サイズが1.5倍に拡大で
きることが実験で確認されている。表1は、周波数50
0[kHz]の超音波における遅延時間差Dと焦点サイ
ズSとの関係を、遅延時間差D=0のとき焦点サイズS
=1としてまとめたものである。
Here, the delay time difference D is determined so as to satisfy 0 <D <0.5λ / v, where ultrasonic wavelength is λ and propagation velocity is v. For example, frequency 500 [k
Hz] ultrasonic wave delay time difference D = 0.7 [μs]
Then, it has been confirmed by experiments that the focal size in water can be increased by 1.5 times. Table 1 shows frequency 50
The relationship between the delay time difference D and the focus size S in an ultrasonic wave of 0 [kHz] is shown as follows:
= 1.

【0021】[0021]

【表1】 図3は、フェーズドアレーの原理を用いた場合のパルサ
のパルスシーケンスを示す図である。本実施例において
は、アプリケータ1の焦点位置をその中心軸上前後に移
動させると同時に移動焦点位置においても焦点サイズの
拡大を行うこともできる。すなわち、アプリケータの幾
何学的焦点位置よりも軸上手前に焦点位置を設定したい
場合には、図3(a)に示すように、パルサ72,7
4,76の出力に対して実線で示す波形になるように遅
延時間差Dをとることによって、幾何学的位置で決まる
焦点位置よりも軸上手前に焦点位置ができると共に、焦
点サイズが拡大される。同様に、図3(b)で示すよう
に、遅延時間差を設定すれば、幾何学的焦点位置よりも
遠い位置に焦点位置ができると共に、焦点サイズが拡大
される。この場合の遅延時間差は、データとしてメモリ
にインプットしておき、希望に合わせて呼び出すように
しておけば、所望の焦点位置において、照射効率を低下
させることなく、焦点サイズを拡大することができる。
[Table 1] FIG. 3 is a diagram showing a pulse sequence of a pulser when the phased array principle is used. In the present embodiment, the focus position of the applicator 1 can be moved back and forth on its central axis, and at the same time, the focus size can be expanded at the moving focus position. That is, when it is desired to set the focus position axially before the geometrical focus position of the applicator, as shown in FIG.
By taking the delay time difference D so that the waveforms shown by the solid lines are obtained for the outputs of 4,76, the focus position can be formed axially before the focus position determined by the geometric position, and the focus size can be enlarged. . Similarly, as shown in FIG. 3B, if the delay time difference is set, the focus position can be located farther than the geometric focus position and the focus size can be expanded. If the delay time difference in this case is input to the memory as data and is called according to a desired value, the focus size can be enlarged at the desired focus position without lowering the irradiation efficiency.

【0022】なお、本実施例においては、内周側から偶
数番目に相当する圧電素子に対して遅延時間差を与えた
が、奇数番目に相当する圧電素子に対して遅延時間差を
与えても良い。また、いずれも環状の圧電素子群を6つ
用いたが、これにこだわることない。
In the present embodiment, the delay time difference is given to the even-numbered piezoelectric elements from the inner circumference side, but the delay time difference may be given to the odd-numbered piezoelectric elements. Further, in each case, six annular piezoelectric element groups are used, but the present invention is not limited to this.

【0023】図4は、本発明の他の実施例を示したもの
である。図4(a)は、超音波発生用の圧電素子群を放
射状に複数に分割し、図中ハッチングで示された圧電素
子群21,23,25,27は所定の遅延時間差で駆動
し、他の圧電素子群22,24,26,28は無遅延時
間差で駆動すれば、上述の実施例と同様に、焦点非拡大
時と比較して焦点位置を変化させることなく、焦点エネ
ルギーの減少のない焦点サイズの拡大が達成される。こ
の場合も、焦点における圧力パルスの正の持続時間以内
に遅延時間差を設定するのが好ましい。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 4A, a piezoelectric element group for ultrasonic wave generation is radially divided into a plurality of groups, and the piezoelectric element groups 21, 23, 25 and 27 shown by hatching in the figure are driven with a predetermined delay time difference, If the piezoelectric element groups 22, 24, 26, and 28 are driven with no delay time difference, as in the above-described embodiment, the focus position is not changed as compared with the case where the focus is not enlarged, and the focus energy is not reduced. An increase in focal spot size is achieved. Again, it is preferable to set the delay time difference within the positive duration of the pressure pulse at the focus.

【0024】また、図4(b)は、圧電素子群の組み合
わせを格子状にしたものであり、図中ハッチングで示さ
れた圧電素子群に遅延時間差を与えて駆動し、他の圧電
素子群は無遅延時間差で駆動する。この場合にも、焦点
非拡大時と比較して焦点位置を変化せることなく、同様
に焦点エネルギーの減少のない焦点サイズの拡大が達成
される。
Further, FIG. 4 (b) shows a combination of piezoelectric element groups in a lattice form, which is driven by giving a delay time difference to the piezoelectric element groups indicated by hatching in the figure and driving the other piezoelectric element groups. Drive with no delay time difference. Also in this case, enlargement of the focus size without reduction of the focus energy is achieved without changing the focus position as compared with the case where the focus is not enlarged.

【0025】上述の実施例においては、いずれも遅延回
路10を用いてパルサの駆動を制御したが、図5に示す
ように、各々のパルサ71乃至76に対応してトリガ制
御回路111乃至116を設けても良い。この場合は、
制御部9がトリガ制御回路111乃至116の動作を直
接制御することになるが、上述の実施例と同様、焦点サ
イズを拡大することができる。
In each of the above-described embodiments, the driving of the pulsar is controlled by using the delay circuit 10. However, as shown in FIG. 5, the trigger control circuits 111 to 116 are provided corresponding to the pulsars 71 to 76, respectively. It may be provided. in this case,
Although the control unit 9 directly controls the operations of the trigger control circuits 111 to 116, the focus size can be increased as in the above-described embodiment.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、無遅延時間差で駆動さ
れた圧電素子群から放射された超音波が焦点位置に到達
するとき、上記のtの範囲の遅延時間差で駆動された圧
電素子群から放射された超音波は焦点位置から半波長の
距離以内に到達するため、その結果として、焦点位置を
変えず、かつ、焦点におけるエネルギーを減少させずに
超音波の焦点サイズが拡大可能となる。
According to the present invention, when the ultrasonic wave radiated from the piezoelectric element group driven with no delay time difference reaches the focal position, the piezoelectric element group driven with the delay time difference in the range of t described above. Since the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic wave reaches within a half wavelength distance from the focal position, the focal size of the ultrasonic wave can be expanded without changing the focal position and reducing the energy at the focal point. .

【0027】さらに、照射目的の大きさを判定可能な手
段と組み合わせることにより、治療中の照射目的の大き
さの変化に対応して最適な焦点サイズを瞬時に決定し適
用することができ、照射効率及び安全性の向上が可能と
なる。すなわち、照射目的が小さい場合は焦点サイズを
小さくし、よって照射目的の周りへの照射を制限するこ
とによって副作用を低減し、また、照射目的が大きい場
合には焦点サイズを大きくして照射目的に効率よく照射
することが可能となる。
Furthermore, by combining with a means capable of determining the size of the irradiation target, the optimum focus size can be instantaneously determined and applied in response to changes in the size of the irradiation target during treatment. It is possible to improve efficiency and safety. That is, when the irradiation purpose is small, the focus size is reduced, and thus side effects are reduced by limiting the irradiation around the irradiation purpose, and when the irradiation purpose is large, the focus size is increased to increase the irradiation purpose. It becomes possible to irradiate efficiently.

【0028】従って、照射治療効率の向上と副作用の低
減を図ることができる。
Therefore, it is possible to improve the efficiency of irradiation treatment and reduce side effects.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る超音波治療装置の構
成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ultrasonic therapeutic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1における超音波治療装置のパルサのパル
スシーケンスを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a pulse sequence of a pulser of the ultrasonic therapy apparatus in FIG.

【図3】 フェーズドアレーの原理を用いた場合のパル
サのパルスシーケンスを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a pulse sequence of a pulser when the principle of phased array is used.

【図4】 本発明の他の実施例に係る圧電素子群の配置
を説明するための図。
FIG. 4 is a view for explaining the arrangement of piezoelectric element groups according to another embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の他の実施例に係るパルサの駆動を説
明するための図。
FIG. 5 is a diagram for explaining driving of a pulser according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…アプリケータ 3…イメージング用プローブ 4…
被検体、 5…結石 6…水袋 8…電力部 9…制御部 10…遅延回路
11…トリガ制御回路 12…破砕度計測回路 13…メモリ 14…キーボー
ド 71〜76…パルサ
1 ... Applicator 3 ... Imaging probe 4 ...
Subject, 5 ... Stones 6 ... Water bag 8 ... Power section 9 ... Control section 10 ... Delay circuit
11 ... Trigger control circuit 12 ... Fracture degree measurement circuit 13 ... Memory 14 ... Keyboard 71-76 ... Pulsar

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被検体の所望焦点位置における被照射物に
超音波を照射する複数の圧電素子と、これらの圧電素子
のうち一の圧電素子と他の圧電素子とを別個に駆動制御
する駆動制御手段とを有する超音波治療装置であって、
前記複数の圧電素子は、1つ又は複数毎に所定の同一遅
延時間差で駆動されることを特徴とする超音波治療装
置。
1. A plurality of piezoelectric elements for irradiating an object to be irradiated with ultrasonic waves at a desired focus position of a subject, and a drive for separately controlling the driving of one of these piezoelectric elements and another piezoelectric element. An ultrasonic therapy apparatus having a control means,
The ultrasonic treatment device according to claim 1, wherein each of the plurality of piezoelectric elements is driven with a predetermined same delay time difference.
【請求項2】被検体の所望焦点位置における被照射物に
超音波を照射する複数の圧電素子と、これらの圧電素子
を所定の遅延時間差で各々駆動制御する駆動制御手段
と、前記複数の圧電素子から照射された超音波によって
破砕された被照射物の破砕度を計測する破砕度計測手段
と、この破砕度計測手段によって計測された破砕度と予
め設定された破砕度情報とに基づいて前記遅延時間差を
算出する手段とからなることを特徴とする超音波治療装
置。
2. A plurality of piezoelectric elements for irradiating an object to be irradiated with ultrasonic waves at a desired focus position of a subject, drive control means for controlling the driving of each of these piezoelectric elements with a predetermined delay time difference, and the plurality of piezoelectric elements. The crushing degree measuring means for measuring the crushing degree of the irradiated object crushed by the ultrasonic waves emitted from the element, and the crushing degree measured by the crushing degree measuring means and preset crushing degree information based on the above. An ultrasonic therapy device, comprising: means for calculating a delay time difference.
【請求項3】前記超音波の波長λ、伝搬速度vとしたと
き、前記遅延時間差tは、 0<t<0.5λ/v を満たすことを特徴とする請求項1又は2記載の超音波
治療装置。
3. The ultrasonic wave according to claim 1, wherein the delay time difference t satisfies 0 <t <0.5λ / v, where λ is the wavelength of the ultrasonic wave and v is the propagation velocity. Treatment device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553618A (en) * 1993-03-12 1996-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for ultrasound medical treatment
JPH09227732A (en) * 1996-02-23 1997-09-02 Mitsui Petrochem Ind Ltd Propylene-based polymer composition and molded form
US7854719B2 (en) 2006-01-06 2010-12-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of introducing ultrasonic drug and apparatus thereof

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