JP3142925B2 - Ultrasound therapy equipment - Google Patents

Ultrasound therapy equipment

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JP3142925B2
JP3142925B2 JP03306106A JP30610691A JP3142925B2 JP 3142925 B2 JP3142925 B2 JP 3142925B2 JP 03306106 A JP03306106 A JP 03306106A JP 30610691 A JP30610691 A JP 30610691A JP 3142925 B2 JP3142925 B2 JP 3142925B2
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ultrasonic
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克彦 藤本
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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、ピエゾ素子を用いて体
外から超音波もしくは衝撃波を集束照射して体内にでき
た結石を破砕したり、体内の悪性腫瘍を局所的に加温・
加熱して治療を行う超音波治療装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the use of a piezo element to focus and radiate ultrasonic waves or shock waves from outside the body to crush stones formed in the body, or to locally heat malignant tumors in the body.
The present invention relates to an ultrasonic treatment apparatus that performs treatment by heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、腎結石や胆石等の結石を治療する
ために、超音波による衝撃波を体外から照射し、無侵襲
的に結石を破砕する結石破砕装置が実用に供されてい
る。このような結石破砕装置の衝撃波源としては、水中
放電、電磁誘導、微小爆発、及びピエゾ素子を用いる方
法等が提案されている。特にピエゾ素子を用いる方法
は、消耗品がない、衝撃波強度を任意にコントロールで
きる、複数のピエゾ素子にかける駆動波形を位相制御す
ることにより焦点位置をコントロールできる、など優れ
た特徴を有している(特開昭60−145131、US
P−4526168)。また、特開昭62−42773
号公報に記載されているように、駆動波形を位相制御す
ることによって焦点形状を変えることも可能となってい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to treat stones such as kidney stones and gallstones, a calculus crushing device that irradiates a shock wave by an ultrasonic wave from outside the body and crushes the calculus noninvasively has been put to practical use. As a shock wave source of such a calculus breaking device, a method using underwater discharge, electromagnetic induction, a small explosion, a method using a piezo element, and the like have been proposed. In particular, the method using a piezo element has excellent features such as no consumables, arbitrarily control of the shock wave intensity, and control of the focal position by controlling the phase of a drive waveform applied to a plurality of piezo elements. (JP-A-60-145131, US
P-4526168). Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-42773
As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-260, it is also possible to change the shape of the focal point by controlling the phase of the driving waveform.

【0003】また一方では、悪性新生物、いわゆる癌の
治療方法として、放射線療法や薬物療法に変わって、腫
瘍組織を体温より高い42〜45℃に加温することによ
り腫瘍組織を壊死させる加温治療法(ハイパーサーミア
ともいう)が注目されるようになってきた。
[0003] On the other hand, as a method of treating malignant neoplasms, so-called cancer, instead of radiotherapy or drug therapy, heating the tumor tissue to a temperature of 42 to 45 ° C higher than the body temperature to necrosis the tumor tissue. Treatments (also known as hyperthermia) have come to the fore.

【0004】加温治療法は、腫瘍組織が正常組織に比べ
て熱感受性が高く42.5℃以上で死滅する作用がある
事を利用したもので、腫瘍部位を42.5℃以上に加温
・維持する事で治療を行なうものである。この際、体内
の腫瘍部位を加温する方法として、RF帯やマイクロ波
帯の電磁波を照射する方法と、超音波による機械エネル
ギーを利用する方法とがある。このうち、電磁波による
加温では生体の電気的特性から深部の局所を選択的に加
温することは困難であるが、超音波による加温は超音波
ビームの集束性と、到達深度が深いという特徴から深部
の局所を加温できる利点があり、大いに注目されてい
る。
[0004] The warming treatment is based on the fact that tumor tissue has a higher heat sensitivity than normal tissue and has the effect of killing at 42.5 ° C or higher, and the tumor site is heated to 42.5 ° C or higher.・ Maintenance is performed by maintenance. At this time, as a method for heating a tumor site in the body, there are a method of irradiating electromagnetic waves in an RF band or a microwave band and a method of using mechanical energy by ultrasonic waves. Of these, it is difficult to selectively heat deep locals due to the electrical characteristics of living organisms by heating with electromagnetic waves, but heating with ultrasonic waves is said to have a high convergence and deep depth of ultrasound beams. It has the advantage of being able to heat deep locals due to its features, and has attracted much attention.

【0005】また昨今では、文献「G.Vallanc
ien,et al.,Progress in Ur
ology 1991,1,84−88」に示されるよ
うに、上記の加温治療法を更に一歩進めて、腫瘍部分を
80℃以上に加熱し、悪性腫瘍組織を焼き殺して治療す
る全く新しい治療法も報告されている。
[0005] In recent years, the document “G.
ien, et al. , Progress in Ur
1991, 1, 84-88 ", a completely new treatment for taking the above-mentioned heating treatment one step further, heating the tumor part to 80 ° C. or more, and burning and treating the malignant tumor tissue. Have also been reported.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いては、患者の体内に発生した結石を無侵襲的に破砕す
るものとして結石破砕装置が実用に供されており、ま
た、患者体内の悪性腫瘍組織を死滅させるものとして、
加温・加熱治療装置が提案されている。しかし、これら
の結石破砕装置、及び加温・加熱治療装置は構成が略同
様であるにもかかわらず、両者を一体化して構成したも
のは提案されていない。
As described above, conventionally, a calculus crushing apparatus has been put to practical use as a device for non-invasively crushing a calculus generated in a patient's body. To kill tumor tissue,
A heating / heating treatment device has been proposed. However, although the calculus crushing device and the heating / heating treatment device have substantially the same configuration, no device has been proposed in which both are integrated.

【0007】したがって、病院や治療施設等では結石破
砕装置と加温・加熱治療装置とを別個に用意する必要が
あり、装置の設置スペース、コストの負担が大きくなる
という欠点があった。
[0007] Therefore, in a hospital or treatment facility, it is necessary to separately prepare a calculus crushing device and a heating / heating treatment device, and there is a drawback that the installation space and cost of the device are increased.

【0008】また、もし、結石破砕装置と加温・加熱治
療装置とが一体化されても、結石と腫瘍とを一つの装置
で治療するため、使用法を誤ると重大な生体損傷を及ぼ
す危険性があるという欠点があった。
[0008] Even if the calculus crushing device and the heating / heating treatment device are integrated, the calculus and the tumor are treated with one device, and if used incorrectly, serious danger to the living body may be caused. There was a drawback that there is.

【0009】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、結
石破砕装置と加温・加熱治療装置とを一体化して構成し
た超音波治療装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic treatment apparatus in which a calculus crushing apparatus and a heating / heating treatment apparatus are integrated. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1に記載の本発明によれば、患者体内の患部
に局所的に超音波を照射する超音波源と、該患部近傍を
撮影する超音波画像診断装置とを有し、該超音波画像診
断装置により撮影された超音波画像を観察して患部位置
を認識し、該患部位置に前記超音波源から超音波を照射
して患部を治療する超音波治療装置において、前記超音
波源を駆動させる駆動回路と、該駆動回路を動作させる
モードを結石破砕モード及び加温・加熱モードの中から
選択するモード選択手段と、これらの選択モードに応じ
て結石破砕選択信号又は加温・加熱選択信号を前記駆動
回路に出力する手段と、前記結石破砕選択信号が与えら
れると前記駆動回路に結石破砕用のトリガパルスを出力
する結石破砕用トリガパルス発生回路と、前記加温・加
熱選択信号が与えられると所定時間をゲーティングを行
うゲーティング回路と、前記ゲーティングされている間
前記駆動回路に加温・加熱用トリガパルス出力する加温
・加熱用トリガパルス発生回路とを備え、結石破砕と加
温・加熱治療とを共通の前記超音波源により行うことを
特徴とする超音波治療装置をもって解決手段とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic source for locally irradiating an ultrasonic wave to a diseased part in a patient's body, and an ultrasonic source near the diseased part. Ultrasound image diagnostic apparatus that captures an image, observes an ultrasonic image captured by the ultrasonic image diagnostic apparatus, recognizes an affected part position, and irradiates the affected part position with ultrasonic waves from the ultrasonic source. A driving circuit for driving the ultrasonic source, a mode selecting means for selecting a mode of operating the driving circuit from a calculus crushing mode and a heating / heating mode, Means for outputting a calculus crushing selection signal or a heating / heating selection signal to the drive circuit according to the selection mode, and a calculus for outputting a calculus crushing trigger pulse to the drive circuit when the calculus crushing selection signal is given. Crushing A gapulse generation circuit, a gating circuit that performs gating for a predetermined time when the heating / heating selection signal is given, and a heating that outputs a heating / heating trigger pulse to the drive circuit during the gating. An ultrasonic therapy apparatus comprising a heating trigger pulse generation circuit and performing calculus crushing and heating / heating treatment by the common ultrasonic source is a solution.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、共通の超音波源によって結石
破砕と加温・加熱治療とを実施するので、省スペース
化、省コスト化を図ることができる。
According to the present invention, a calculus is generated by a common ultrasonic source.
Space saving due to crushing and heating / heating treatment
And cost savings can be achieved.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明が適用された超音波治療装置の第1
実施例の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an ultrasonic therapy apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an example.

【0014】同図において、超音波発生源であるピエゾ
素子1は、複数のピエゾ素子群を超音波送信面が凹面を
なすように球殻状に配列したものであり、可とう性の水
袋2を介して患者3とカップリングされている。また、
該ピエゾ素子の中心部位には患者3の超音波画像を撮影
するための超音波プローブ7が付設されており、このプ
ローブ7は超音波診断装置8に接続されている。
In FIG. 1, a piezo element 1, which is an ultrasonic wave generating source, is composed of a plurality of piezo element groups arranged in a spherical shell such that an ultrasonic transmitting surface is concave, and a flexible water bag. It is coupled to the patient 3 via 2. Also,
An ultrasonic probe 7 for taking an ultrasonic image of the patient 3 is attached to a central portion of the piezo element, and the probe 7 is connected to an ultrasonic diagnostic apparatus 8.

【0015】駆動回路4は、ピエゾ素子を駆動して患者
3の体内に存在する患部21に超音波を照射させるもの
であり、制御回路5の制御下で動作する。
The drive circuit 4 drives the piezo element to irradiate the affected part 21 existing in the body of the patient 3 with ultrasonic waves, and operates under the control of the control circuit 5.

【0016】治療モード切換スイッチ6は、結石破砕モ
ード、加温モード、及び加熱モードを選択するものであ
る。
The treatment mode changeover switch 6 selects a calculus breaking mode, a heating mode, and a heating mode.

【0017】制御回路5は、選択された治療モードに応
じて駆動回路4の出力を制御する。即ち、治療モードが
結石破砕モードである場合には、衝撃波を発生させるた
めのトリガを出力し、治療モードが加温・加熱モードの
場合には一定電圧のバースト信号を連続的に出力する。
また、設定された治療モードにおける幾何学的焦点、音
場領域、及び加温・加熱領域を求め、これらの情報をデ
ィジタルスキャンコンバータ9(以下、DSCという)
に出力する。
The control circuit 5 controls the output of the drive circuit 4 according to the selected treatment mode. That is, when the treatment mode is the calculus breaking mode, a trigger for generating a shock wave is output, and when the treatment mode is the heating / heating mode, a burst signal of a constant voltage is continuously output.
Further, a geometrical focus, a sound field area, and a heating / heating area in the set treatment mode are obtained, and these information are converted into a digital scan converter 9 (hereinafter, DSC).
Output to

【0018】DSC9は、超音波画像診断装置8で生成
された超音波画像上に、現在の治療モード情報や、幾何
学的焦点位置、音場領域、及び加温・加熱領域等を重畳
するものであり、重畳された画像はCRT10に表示さ
れる。
The DSC 9 superimposes current treatment mode information, a geometrical focus position, a sound field area, a heating / heating area, etc. on an ultrasonic image generated by the ultrasonic image diagnostic apparatus 8. And the superimposed image is displayed on the CRT 10.

【0019】このような構成によれば、治療モード切換
スイッチ6にて、結石破砕モード、加温モード、及び加
熱モードのうち所望する治療モードを選択することによ
り、ピエゾ素子1から出力される超音波が制御される。
つまり、結石破砕モードの際には患部21に衝撃波を与
えるべき超音波が出力され、加温・加熱モードの際には
患部21をを加温・加熱して死滅させるべき超音波が出
力される。
According to such a configuration, by selecting a desired treatment mode among the calculus crushing mode, the heating mode, and the heating mode with the treatment mode changeover switch 6, the superposition output from the piezo element 1 is obtained. The sound waves are controlled.
That is, in the calculus crushing mode, an ultrasonic wave for giving a shock wave to the affected part 21 is output, and in the heating / heating mode, an ultrasonic wave for heating / heating the affected part 21 to kill it is output. .

【0020】従って、操作者は、治療モード切換スイッ
チ6を切換えるだけで、容易に治療モードを切換えるこ
とができるようになる。
Therefore, the operator can easily switch the treatment mode only by switching the treatment mode switch 6.

【0021】図2は、CRT10に表示される画面の例
を示す説明図であり、結石破砕モードに設定されている
状態を示している。同図において、超音波画像27上に
は幾何学的焦点28、及び衝撃波音場29とが表示さ
れ、衝撃波の照射される位置が直ちに認識できるように
なっている。また、背景画面26の表示色を、例えば、
結石破砕モードの際には「青」、加温モードの際には
「赤」、そして、加熱モードの際には「黄」と区別すれ
ば、現在設定されている治療モードをまちがえることは
ない。つまり、例えば、結石破砕モードと加温モードと
をまちがえて、悪性腫瘍を治療する際に結石破砕用の衝
撃波を照射してしまうと、人体に大きな損傷を与えてし
まうので、このようなトラブルの発生しないように、背
景画像26の色を区別しているのである。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a screen displayed on the CRT 10, showing a state in which the calculus breaking mode is set. In the figure, a geometrical focus 28 and a shock wave sound field 29 are displayed on the ultrasonic image 27 so that the position where the shock wave is irradiated can be immediately recognized. The display color of the background screen 26 is, for example,
If you distinguish between `` blue '' in calculus breaking mode, `` red '' in heating mode, and `` yellow '' in heating mode, you will not mistake the currently set treatment mode . In other words, for example, if the lithotripsy mode and the heating mode are mistaken and illuminated with a shock wave for lithotripsy when treating a malignant tumor, the human body will be seriously damaged. The color of the background image 26 is distinguished so as not to occur.

【0022】また、図3に示すように、超音波画像27
上の任意の位置に現在モードを示す文字や記号30を表
示しても良い。
Also, as shown in FIG.
A character or symbol 30 indicating the current mode may be displayed at an arbitrary position above.

【0023】また、結石破砕時の衝撃波はほぼアプリケ
ータの幾何学的焦点と実際の衝撃焦点とが一致するが、
加温・加熱モードに照射する超音波は、生体組織による
散乱、吸収のために、実際に加温、加熱される位置(領
域)が幾何学的焦点よりも手前となる。更には加温モー
ドでは生体組織の熱吸収だけでなく、焦点周囲の血流に
よる冷却効果も起こると考えられるので焦点形状が幾何
学的な計算によるものとは異なることがあり、かつ、治
療領域も42〜45℃の温度を一定時間持続する必要が
あるために周囲組織の熱伝導によって加熱領域は衝撃波
焦点領域や加熱領域に比べて大きくなると考えられる。
また、加熱モードに於いても高熱による組織の熱変成の
影響も考慮する必要があると考えられるので、加温・加
熱モードの際には図3に示すように、加温領域31(又
は加熱領域)が幾何学的焦点28よりも手前に来るよう
に表示する。これによって、操作者は正確な加温領域
(又は加熱領域)を知ることができる。
The shock wave at the time of calculus crushing almost coincides with the geometrical focus of the applicator and the actual shock focus.
Ultrasonic waves applied to the heating / heating mode are actually heated and heated at a position (region) closer to the geometric focus because of scattering and absorption by the living tissue. Furthermore, in the heating mode, not only heat absorption of the living tissue but also a cooling effect due to the blood flow around the focal point may occur, so that the focal point shape may be different from that obtained by the geometric calculation, and the treatment area may be different. Since it is necessary to maintain a temperature of 42 to 45 ° C. for a certain period of time, it is considered that the heated region is larger than the shock wave focal region and the heated region due to heat conduction of the surrounding tissue.
In addition, in the heating mode, it is considered necessary to consider the effect of thermal denaturation of the tissue due to high heat. Therefore, in the heating / heating mode, as shown in FIG. (Area) is positioned before the geometrical focal point 28. As a result, the operator can know an accurate heating region (or heating region).

【0024】なお、上記の加温領域、加熱領域は、焦点
位置や形状等を流体方程式や生体の熱吸収係数等により
近似的に計算することで求めることができ、これらの計
算は図1に示す制御回路5にて行なわれる。
The above-mentioned heating region and heating region can be obtained by approximately calculating the focal position, shape, and the like based on a fluid equation, a heat absorption coefficient of a living body, and the like. These calculations are shown in FIG. This is performed by the control circuit 5 shown.

【0025】このようにして、本実施例によれば、結石
破砕装置と加温・加熱装置とを一体化して構成すること
ができ、また、治療モード切換スイッチ6により、容易
に治療モードを切換えることができる。また、現在設定
されている治療モードが、操作者にわかり易く表示され
るので、治療モードを誤ることはない。
As described above, according to the present embodiment, the calculus crushing device and the heating / heating device can be integrally formed, and the treatment mode can be easily switched by the treatment mode switch 6. be able to. Further, the currently set treatment mode is displayed in a manner that is easy for the operator to understand, so that the treatment mode is not mistaken.

【0026】図4は本発明の第2実施例の構成を示すブ
ロック図である。この例では、各治療モード毎に別個の
駆動回路11,12,13を設け、各駆動回路の出力は
制御回路5の制御下で動作する駆動回路切換スイッチ1
4によって選択され、ピエゾ素子1に供給される。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. In this example, separate drive circuits 11, 12, and 13 are provided for each treatment mode, and the output of each drive circuit is a drive circuit changeover switch 1 that operates under the control of the control circuit 5.
4 is supplied to the piezo element 1.

【0027】このような構成においても、前記した第1
実施例と同様に結石破砕装置と加温・加熱治療装置との
一体化を図ることができる。
Even in such a configuration, the first
As in the embodiment, the calculus crushing device and the heating / heating treatment device can be integrated.

【0028】図5は本発明の第3実施例の構成を示すブ
ロック図である。同図に示すように、この例では、駆動
回路に電源を供給する電源回路15と、結石破砕用のト
リガパルスを出力する結石破砕用トリガパルス発生回路
17と、加温・加熱用トリガパルスを出力する加温・加
熱用トリガパルス発生回路18と、該加温・加熱用トリ
ガパルス発生回路の出力時間を制御するゲーティング回
路19、及び、各発生回路17,18の出力を切換えて
駆動回路4へ供給するトリガパルス切換スイッチ16を
有している。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. As shown in the drawing, in this example, a power supply circuit 15 for supplying power to the drive circuit, a calculus crushing trigger pulse generating circuit 17 for outputting a calculus crushing trigger pulse, and a heating / heating trigger pulse are provided. A heating / heating trigger pulse generating circuit 18 to be output, a gating circuit 19 for controlling the output time of the heating / heating trigger pulse generating circuit, and a driving circuit by switching the output of each of the generating circuits 17 and 18 4 is provided with a trigger pulse changeover switch 16 for supplying the trigger pulse.

【0029】以下、図6、図7に示すパルスシーケンス
を参照しながら、第3実施例の動作について説明する。
The operation of the third embodiment will be described below with reference to the pulse sequences shown in FIGS.

【0030】いま、治療モード切換スイッチ6にて結石
破砕モードを選択すると、制御回路5は結石破砕用トリ
ガパルス発生回路17に出力使令を与えるとともに、ト
リガパルス切換スイッチ16を結石破砕用トリガパルス
発生回路17側に切換える。これによって、結石破砕用
トリガパルス発生回路17は、図6(a)に示す如く、
0(手動)〜数十[Hz]のトリガパルスを駆動回路4
へ出力する。そして、駆動回路4は、同図(b)に示す
ように、供給されたトリガパルスに同期した駆動電圧を
発生し、ピエゾ素子1に供給する。その結果、患部21
に衝撃波が照射されるのである。
When the calculus breaking mode is selected by the treatment mode changeover switch 6, the control circuit 5 gives an output command to the calculus breaking trigger pulse generating circuit 17 and sets the trigger pulse changeover switch 16 to the calculus breaking trigger pulse. Switch to the generation circuit 17 side. Thereby, the trigger pulse generating circuit 17 for calculus breaking, as shown in FIG.
0 (manual) to several tens [Hz] of trigger pulse
Output to Then, the drive circuit 4 generates a drive voltage synchronized with the supplied trigger pulse and supplies the drive voltage to the piezo element 1 as shown in FIG. As a result, the affected area 21
Is irradiated with a shock wave.

【0031】また、図5に示す治療モード切換スイッチ
6にて、加温・加熱モードを選択すると、制御回路5は
結石破砕用トリガパルス発生回路17、及び加温・加熱
用トリガパルス発生回路18に出力指令を与えるととも
に、トリガパルス切換スイッチ16を加温・加熱用トリ
ガパルス発生回路18側に切換える。そして、結石破砕
用トリガパルス発生回路17が図7(c)に示す如くの
トリガパルスを出力すると、ゲーティング回路19は、
同図(d)に示すように前記トリガパルスに同期して所
定時間ゲーティングを行なう。また、加温・加熱用トリ
ガパルス発生回路18は、同図(e)に示すようにゲー
ティングされている期間だけ高周波パルスを発生し、駆
動回路4へ出力する。
When the heating / heating mode is selected by the treatment mode switch 6 shown in FIG. 5, the control circuit 5 generates a calculus breaking trigger pulse generating circuit 17 and a heating / heating trigger pulse generating circuit 18. And the trigger pulse changeover switch 16 is switched to the heating / heating trigger pulse generation circuit 18 side. When the calculus breaking trigger pulse generation circuit 17 outputs a trigger pulse as shown in FIG. 7C, the gating circuit 19
Gating is performed for a predetermined time in synchronization with the trigger pulse as shown in FIG. Further, the heating / heating trigger pulse generation circuit 18 generates a high-frequency pulse only during the gating period as shown in FIG.

【0032】その後、駆動回路4では同図(f)に示す
ように高周波パルスが与えられる度にピエゾ素子1を一
定電圧でバースト/連続駆動させ、腫瘍をハイパーサー
ミア温度、もしくは80℃以上の高温にすることで死滅
させる。こうして、結石や悪性腫瘍を治療することがで
きるのである。
Thereafter, the driving circuit 4 bursts / continuously drives the piezo element 1 at a constant voltage every time a high-frequency pulse is applied, as shown in FIG. 3 (f), to bring the tumor to a hyperthermia temperature or a high temperature of 80 ° C. or higher. To kill them. Thus, stones and malignant tumors can be treated.

【0033】こうようにして、第3実施例においても、
結石破砕装置と加温・加熱治療装置との一体化が可能と
なり、また、容易に治療モードを切換えることができる
ので、装置の汎用性が向上し、低コスト化、省スペース
化を図ることができる。
Thus, also in the third embodiment,
The calculus crushing device and the heating / heating treatment device can be integrated, and the treatment mode can be easily switched, so that the versatility of the device can be improved, and cost reduction and space saving can be achieved. it can.

【0034】また、図5において、例えば加温・加熱モ
ードで駆動しているときに電源電圧が非常に高くなる
と、焦点部位の圧力及び温度が高圧・高温になり治療患
者が非常に危険な状況となる可能性もあり、更には駆動
素子の規格ワット数を超えて素子が壊れてしまう事も考
えられる。このような状況を防止するために加温・加熱
モード使用時には制御回路5からの信号により、電源回
路15をある一定以上の電圧が出ないようにリミッタ信
号S1をかけている。
In FIG. 5, for example, if the power supply voltage becomes extremely high during driving in the heating / heating mode, the pressure and temperature at the focal point become high and high, and the treatment patient is in a very dangerous situation. It is also conceivable that the drive element may be broken beyond the standard wattage of the drive element. In order to prevent such a situation, the limiter signal S1 is applied to the power supply circuit 15 by a signal from the control circuit 5 so that a voltage exceeding a certain level is not output when the heating / heating mode is used.

【0035】図8は本発明の第4実施例の構成を示すブ
ロック図である。この例では、アニュラタイプのピエゾ
素子1を用いて所望する部位に超音波を照射している。
従って、複数の駆動回路4〜4の駆動タイミングを複数
のディレイ回路32〜32にて制御することで、アプリ
ケータを移動させずに焦点位置や音場、加温・加熱領域
を操作することができる。そして、この操作はモード切
換スイッチ33にて行なうことができる。なお、この遅
延時間制御による焦点位置の移動操作は、「USP−4
526168」に詳説されている。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention. In this example, a desired portion is irradiated with ultrasonic waves using the annular type piezo element 1.
Therefore, by controlling the drive timing of the plurality of drive circuits 4 to 4 by the plurality of delay circuits 32 to 32, it is possible to operate the focus position, the sound field, and the heating / heating region without moving the applicator. it can. This operation can be performed by the mode switch 33. The operation of moving the focus position by the delay time control is described in USP-4
526168 ".

【0036】第4実施例ではこの技術を利用して、例え
ば結石破砕モードでは、予め記憶した広音場モードのデ
ータを基に各ディレイ回路32〜32の駆動遅延量を計
算し、これに従って各駆動回路4〜4を駆動させること
で、焦点音場を広くする。つまり、図10(a)に示す
ように、超音波画像27上に映し出された結石35に幾
何学的焦点28を合わせ、この周辺に広域の衝撃波音場
29を設定して分割破砕を促進させる。または、各ディ
レイ回路32〜32の遅延量を制御して、図11に示す
ように結石35が幾何学的焦点28を見込む角度の中に
完全に入るように焦点28を10〜20[mm]奥側に
入れて結石を最も効率良く破砕できる領域37に入れる
ようにすることで、結石35全体にエネルギーを与え、
分割破砕を促進させることもできる。
In the fourth embodiment, using this technique, for example, in the calculus breaking mode, the driving delay amount of each of the delay circuits 32 to 32 is calculated based on the data of the wide sound field mode stored in advance, and according to this, each of the delay circuits 32 to 32 is calculated. By driving the drive circuits 4 to 4, the focal sound field is widened. That is, as shown in FIG. 10A, a geometric focus 28 is set on the calculus 35 projected on the ultrasonic image 27, and a wide-range shock wave sound field 29 is set around the calculus 35 to promote the fragmentation. . Alternatively, the amount of delay of each of the delay circuits 32 to 32 is controlled, and the focal point 28 is set to 10 to 20 [mm] so that the calculus 35 is completely within the angle of view of the geometrical focal point 28 as shown in FIG. By placing the stone in the area 37 where it can be crushed most efficiently by putting it in the back side, energy is given to the entire stone 35,
Split crushing can also be promoted.

【0037】その後、予め記憶されている狭音場モード
のデータを基に駆動遅延量を計算し、この計算結果に従
って各駆動回路4〜4を駆動させて、図10(b)に示
す如くの狭い衝撃波音場29を生成し、破砕を行なう。
これによって大きな破片が細かい破片に破砕され、治療
効率が向上する。
After that, the driving delay amount is calculated based on the data of the narrow sound field mode stored in advance, and each of the driving circuits 4 to 4 is driven in accordance with the calculation result, as shown in FIG. A narrow shock wave sound field 29 is generated and crushed.
As a result, large fragments are broken into small fragments, and the treatment efficiency is improved.

【0038】また、これと同様に加温モードの際におい
ても、図12(a)に示すように、まず広い加温領域3
1を設定して患部の周辺を加温し、その後、同図(b)
に示すように加温領域31を狭くした後加熱し、患部組
織を死滅させる。これによって、治療効率を向上させる
ことができる。
Similarly, also in the heating mode, as shown in FIG.
1 is set to heat the periphery of the affected area, and thereafter, FIG.
After heating the heating area 31 as shown in (1), the affected tissue is killed. Thereby, the treatment efficiency can be improved.

【0039】また、これと同時に各振動子のディレーか
ら焦点位置や音場を演算回路により計算し、広音場モー
ド・狭音場モードとしてDSCを介してCRT上に表示
することもできる。更に破砕モード・加温モード・加熱
モードのそれぞれに対して適した超音波音場を実現し、
CRT上に例えば破砕モードでは焦点は小さく、加温モ
ードではある程度広く、加熱モードでは非常に小さくと
それぞれのモード、目的に合致した表示を行うディレー
信号データをメモリに記憶しておき、モード切り換えと
同時にDSCを介して制御信号を送る事で表示を切換え
ることも可能である。
At the same time, the focal position and the sound field can be calculated from the delay of each transducer by an arithmetic circuit and displayed on a CRT via a DSC in a wide sound field mode and a narrow sound field mode. Furthermore, realizing an ultrasonic sound field suitable for each of the crushing mode, heating mode, and heating mode,
For example, the focus signal is small on the CRT in the crushing mode, is wide to some extent in the heating mode, and is very small in the heating mode. At the same time, the display can be switched by sending a control signal via the DSC.

【0040】なお、図8に示す例ではピエゾ素子1とし
て、アニュラタイプのものを使用したが、図9に示すよ
うな2次元アレイタイプのものを使用しても良い。
In the example shown in FIG. 8, an annular type piezo element 1 is used, but a two-dimensional array type as shown in FIG. 9 may be used.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、結石
破砕装置、加温・加熱治療装置とが一体化されるので、
省スペース化、省コスト化を図ることができる。
As described above, in the present invention, the calculus crushing device and the heating / heating treatment device are integrated,
Space saving and cost saving can be achieved.

【0042】[0042]

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

【図1】本発明が適用された超音波治療装置の第1実施
例の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of an ultrasonic therapy apparatus to which the present invention is applied.

【図2】結石破砕モード時の超音波画像を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an ultrasonic image in a calculus breaking mode.

【図3】加温モード時の超音波画像を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an ultrasonic image in a heating mode.

【図4】本発明の第2実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図6】結石破砕時の駆動パルスを示すタイムチャート
である。
FIG. 6 is a time chart showing drive pulses during calculus crushing.

【図7】加温・加熱治療時の駆動パルスを示すタイムチ
ャートである。
FIG. 7 is a time chart showing drive pulses during heating / heating treatment.

【図8】本発明の第4実施例の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図9】2次元アレイタイプのピエゾ素子を示す説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a two-dimensional array type piezo element.

【図10】結石破砕モード時の衝撃波音場を広音場、狭
音場にしたときの画面表示例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a screen display example when the shock wave sound field in the calculus breaking mode is set to a wide sound field and a narrow sound field.

【図11】幾何学的焦点を結石の奥側に設定したときの
画面表示例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a screen display when a geometric focus is set on the back side of a calculus.

【図12】加温・加熱モード時の加温領域を広くした場
合、狭くした場合の画面表示例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a screen display when the heating area in the heating / heating mode is widened and narrowed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ピエゾ素子 4 駆動回路 5 制御回路 6 治療モード切換えスイッチ 8 超音波画像診断装置 10 CRT 11 結石破砕用駆動回路 12 加温用駆動回路 13 加熱用駆動回路 14 駆動回路切換えスイッチ 15 電源回路 17 結石破砕用トリガパルス発生回路 18 加温・加熱用トリガパルス発生回路 19 ゲーティング回路 28 幾何学的焦点 29 衝撃波音場 31 加温領域 32 ディレー回路 35 結石 REFERENCE SIGNS LIST 1 piezo element 4 drive circuit 5 control circuit 6 treatment mode switch 8 ultrasonic diagnostic imaging device 10 CRT 11 calculus breaking drive circuit 12 heating drive circuit 13 heating drive circuit 14 drive circuit changeover switch 15 power supply circuit 17 calculus breaking Trigger pulse generation circuit for heating 18 trigger pulse generation circuit for heating / heating 19 gating circuit 28 geometrical focus 29 shock wave sound field 31 heating area 32 delay circuit 35 calculus

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−268752(JP,A) 特開 平2−126848(JP,A) 特開 平2−215453(JP,A) 特開 平2−209138(JP,A) 特開 平2−268752(JP,A) 実開 平2−30312(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 18/00 - 18/28 A61B 8/00 - 8/15 A61F 7/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-268752 (JP, A) JP-A-2-126848 (JP, A) JP-A-2-215453 (JP, A) JP-A-2- 209138 (JP, A) JP-A-2-268752 (JP, A) JP-A-2-30312 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 18/00-18 / 28 A61B 8/00-8/15 A61F 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 患者体内の患部に局所的に超音波を照射
する超音波源と、該患部近傍を撮影する超音波画像診断
装置とを有し、該超音波画像診断装置により撮影された
超音波画像を観察して患部位置を認識し、該患部位置に
前記超音波源から超音波を照射して患部を治療する超音
波治療装置において、 前記超音波源を駆動させる駆動回路と、 該駆動回路を動作させるモードを結石破砕モード及び加
温・加熱モードの中から選択するモード選択手段と、 これらの選択モードに応じて結石破砕選択信号又は加温
・加熱選択信号を前記駆動回路に出力する手段と、 前記結石破砕選択信号が与えられると前記駆動回路に結
石破砕用のトリガパルスを出力する結石破砕用トリガパ
ルス発生回路と、 前記加温・加熱選択信号が与えられると所定時間をゲー
ティングを行うゲーティング回路と、 前記ゲーティングされている間前記駆動回路に加温・加
熱用トリガパルス出力する加温・加熱用トリガパルス発
生回路とを備え、 結石破砕と加温・加熱治療とを共通の前記超音波源によ
り行うことを特徴とする超音波治療装置。
An ultrasonic source for locally irradiating an ultrasonic wave to a diseased part in a patient, and an ultrasonic diagnostic imaging apparatus for photographing the vicinity of the diseased part, wherein the ultrasonic image photographed by the ultrasonic diagnostic imaging apparatus is provided. An ultrasonic treatment apparatus for observing an acoustic image to recognize an affected part position and irradiating an ultrasonic wave to the affected part position from the ultrasonic source to treat the affected part; a driving circuit for driving the ultrasonic source; Mode selecting means for selecting a mode for operating the circuit from the calculus breaking mode and the heating / heating mode; and outputting a calculus breaking selection signal or a heating / heating selection signal to the drive circuit according to these selection modes. Means, a calculus crushing trigger pulse generating circuit that outputs a calculus crushing trigger pulse to the drive circuit when the calculus crushing selection signal is provided, and a predetermined time when the heating / heating selection signal is provided. A gating circuit for performing gating; and a heating / heating trigger pulse generating circuit for outputting a heating / heating trigger pulse to the drive circuit while the gating is performed. Ultrasonic treatment is performed by the common ultrasonic source.
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