JPH0216899A - 超音波発生装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電磁誘導を利用して超音波を発生させる超音
波発生装置に関する。

（従来の技術） 被検体内の結石を破砕する装置として、特開昭６２−０
４９８／１３に開示されたものがある。第６図はこの装
置に用いられる超音波アプリケータの断面を示している
。

同図に示す超音波アプリケータ１は、中央部に所定形状
の恢孔を有し、且つ、直径１０ｃｍの曲率を右して形成
された凹面振動子２と、この凹面振動子２の背面に一様
に接希したバッキング材３とを有してなる。、超音波プ
ローブ４は、送受波面（超音波アレイ）４ａが凹面振動
子２の超音波送受波面と同−曲面あるいはその而より後
退さけた位置となるように配置されている。尚、５は水
袋で゛あり、６は被検体である。そして、このような超
音波アプリケータ１は７で示す支持部材に支持された状
態で用いられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、図示装倣では振動子２によって衝撃波を
発生するようにしているため該衝撃波のエネルギが小さ
いという欠点がある。また、衝撃波の集束点は固定であ
り、このため被破砕物（結石）に集束点を一致させる操
作は、支持部材７を鉛直、水平方向に移動させることで
行ねなりればならない。さらに、この移動の範囲内で水
袋５が被検体６に常に接触している必要から、該水袋５
を対応して大きなものを用いる必要等があり、大重量化
、大型化するという問題があった。

そこで本発明は、超音波エネルギが大ぎく、かつ、小型
、軽量であって操作性の向上を図った超音波発生装置の
提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の構成は、同心円状に
配置された複数からなるコイルと、発生ずる超音波の集
束点形成距離を遠近調整すべく、前記各二１イル毎に供
給される超音波発生信号の位相制御を行う位相制御手段
と、前記各コイルに対向配置されるとともに同心円状に
分割され、この各コイルに供給される超音波発生信号に
基づく電磁誘導により振動可能な振動部材とを備えたも
のとしている。

また、同心円状に配置された複数からなるコイルと、被
検体内の被破砕物の座標値を算出する座標値算出手段と
、算出された座標値に基づき、被破砕物に超音波の集束
点を一致させるように各コイル毎に供給される超音波発
生信号の位相をそれぞれｌｉｌ制御する位相制御手段と
、前記各コイルに対向配置されるとともに同心円状に分
割され、この各コイルに供給される超音波発生信号に基
づく電磁誘導により振動可能な振動部材とを備えたちの
としでもよい。

く作　用） 上記各構成を１箱えた本発明の作用について説明づ゛る
。

請求項１記載の超音波発生装置は、同心円状に配置され
た複数からなるコイル毎に供給される超音波発生信号の
位相を制御し、振動部材から発生する超音波の集束点形
成距離を遠近調整している。

また、請求項２記載の超音波発生装置は、座標値篩用手
段により締出された被検体内の被破砕物の座標値に基づ
き、被破砕物に超音波の集束点を一致させるように各コ
イル毎に供給される超音波発生信号の位相をそれぞれ制
御して、振動部材から発生ずる超音波の集束点形成距離
を遠近調整している。

（実施例） 以下、本発明について図面を参照して説明する。尚、本
実施例では超音波発生装置を衝撃波治療装置に適用した
場合を想定して説明する。

第１図は一実施例としての衝撃波治療装置の構成を示す
ブロック図である。

同図に示す衝撃波治療装置（Ｊｌｌ、同心円状に配置さ
れた少数からなるコイル８と、薄い絶縁物（図示しない
）を介して前記各コイルに密着して対向配置【ｔされる
とと一〇に同心円状に分割され、この各コイルに供給さ
れる超音波発生信号に基づく電磁誘導により撮動可能な
振動部材９と、この振動部材９の超音波送波方向（矢印
へ方向）側に貼着された柔軟な合成樹脂シー１〜１０と
、前記同心円状に配置された＝］コイルの中央部に設け
られた被検体内の断層像情報を収集する超音波プローブ
１７とを右する超高波アプリゲータ１Ｂと、前記複数か
らなる」イル８のそれぞれに対応して設けられ、該各］
イルに対して超音波発生信号（パルス信号）を送出づる
パルサ１１ａ乃至１１ｆからなるパルザ肝１１と、後述
する位相制御手段１６からの制御信号に塁づぎパルーリ
−ｒ、Ｙ１１１から送出される超音波発生信号の遅延時
間を設定するデイレイ１２ａ乃至１２「からなるデイレ
イ群１２と、前記振動部＋４９から発生する超音波の集
束点形成距離を遠近調整すべく、前記各コイル毎に供給
される超音波発生信号の位相制御を行う位相制御手段１
６と、送波Ｊる超音波発生信号のタイミングを設定する
タイミングジェネレータ１３と、被検体内での被破砕物
の座標値すなわち被破砕物の被検体表面からの距離を算
出する座標値算出手段１５と、前記超音波プローブ１７
から得られる断層像を表示する表示部１／１とを有して
構成されている。

また、本実施例にｄ３いて前記位相制御手段は、座標値
算出手段１５で算出された座標値に基づき、被破砕物に
超音波の集束点を一致させるように各コイル毎に供給さ
れる超音波発生信号の位相をそれぞれ制御するようにし
ている。

尚、図中１／ｌａは超音波プローブ１７て送受波される
超音波の送波領域、１４　ｂはコイルから送波される超
音波の集束点を示す集束点マーカである。この集束点マ
ーカ１４ｂは、超音波の集束点形成距離の遠近調整に対
応して変更表示されるようになっている。

次に、前記超音波アプリケータ１８の詳細な構成につい
て説明する。

第２図は前述した構成を有する超音波アプリケータの断
面図である。

同図に示す超音波アプリケータ１８は、所定の曲率を有
して断面凹状としたバッキング部材２０と、このバッキ
ング部材２０に形成されたリング状凹部２Ｏａ内に配置
された超音波発生信号の通電により集束点Ｆ１を形成可
能な前記コイル８と、このコイル８の中心に配置され、
前記集束点Ｆ１を含む領域の断層像情報を収集する超音
波プローブ１７と、前記リング状四部２０ａの開口部を
閉塞するように取りイ引けられた前記振動部材９と、こ
の振動部）ｒＡ９の超音波送波面側に貼着され、水の音
響特性に近似した特性を備えた前記合成樹脂シート１０
と、前記バッキング部材２０の超音波送波面側に設けら
れた水の音響特性に近似した特性を備えた水槽２１とを
備えている。

曲屈同心円状に巻回されたコイル８は第３図に示すよう
に、本実施例では８ａ乃至８ｆで示す６つのコイルに分
割されている。そして、各コイル８ａ乃至８ｆの各両端
末は、前記パルサ１１ａ乃１１１ｆ（第１図参照）の出
力端にそれぞれ電気的に接続されており、これらのパル
サ１１ａ乃至１１ｆより各コイル８ａ乃至８ｆに超音波
発生信号が供給される。

前記振動部材９は、コイル８ａ乃至８ｆに対応して、同
様な同心円状に分割された部分振動部材９ａ乃至９丁か
ら構成されている。また、各部分振動部ｊＡ　９　ａ乃
至９ｆは前述した合成樹脂シート１０の貼着により一方
の振動が他方に伝達されないようにしている。

すなわち、各コイル８ａ乃至８丁にそれぞれ位相の異な
る超音波発生信号が供給されると、各コイルの電磁誘導
作用により対応する各部分振動部＋；Ａ　９　ａ乃至９
ｆにそれぞれ逆電流が生じ、各コイル８ａ乃至８ｆと部
分振動部材９８乃至９ｆとの間で、相反する方向に生ず
る磁気力によって各部分振動部材か突き離され、これに
よって音波が発生する。

次に、以上のように構成された実施例装置の作用につい
て、主に第５図に示す腎Ｗ４２３内の腎結石２２を破砕
する場合を想定して説明する。

まず超音波アプリケータ１８に設けられている水袋２１
を被検体Ｐ上に載置する。

すると、表示部１４の画面上には超音波プローブ１７か
ら収集された集束点Ｆ１を含む同被検体Ｐの断層像が表
示される。

ぞして腎臓像２３′か表示された段階でその中に存在す
る腎結石像２２′を探す。

この場合、表示部１４には超音波送波領域１４、８及び
集束点マーカ１４ｂがそれぞれ固定された位置に表示さ
れる。そして、リアルタイムで表示される被検体Ｐの断
層像は超音波アプリケータ１８の移動に伴ってその表示
部位が変化する。

ぞして、腎結石像２２′が断層像２３′内に描写された
段階で更に超音波アプリケータ１８を調整して、その腎
結石像２２′と前記集束点マーカ１　／１．　ａとが一
致するＪ：うに操作する。この場合に、集束点マーカ１
／１ｂと被破砕物（腎結石）とを−致さけることができ
ない場合には、被破砕物２２の鉛直上方に集束点マーカ
１４ｂが位置するように超音波アプリケータ１８を固定
する。

そして、図示しない座標値算出開始スイッチを操作する
ことにより、座標値算出手段１５によって被検体表面か
ら該被破砕物までの距離が算出される。これは、該被破
砕物が他の臓器に比較して有意に強いエコー波をもたら
すことを利用している。尚、この被検体表面から該被破
砕物２２までの距離の算出は、表示部１４に表示された
被破砕物像を児ながらマニュアル操作によって人力する
ようにしてもよい。

位相制御手段１６は、座標値算出手段１５で算出された
座標値すなわち被検体表面から該被破砕物２２までの距
離に基づき、被破砕物２２に超音波の集束点を一致させ
るように各コイル毎に供給される超音波発生信号の位相
をデイレイ群１２の各デイレイ１２ａ乃至１２ｆの遅延
量を箕ならせることでそれぞれ制御する。

これにより、本実施例では集束点「１は被破砕物２２に
一致した集束点Ｆ３に移動される。

そして、オペレータがパルス発生スイッチ（図示しない
）を操作すると、パルサ群１１に制御信舅が゛送出され
る。これにＪ：リパルサ群１１からコイル８に超音波発
生信号が送信され、これにより振動部材９は強力なエネ
ルギの超音波を、集束点マーカ１４　ｂ　（集束点Ｆ３
に対応する）に相当する位置に存在する腎結石２２に向
けて送波する。

このような衝撃波送波を何度か必要なだ（プ繰り返すこ
とにＪ：す、緊結１５２２の全体を破壊することができ
る３゜ このように本実施例装置においては、電磁誘導を利用し
て強力なエネルギを有する超音波を送波りることかでき
る。これにより、たとえ被破砕物が被検体の奥部にあっ
て、超音波の減衰皐が著しい場合でおっても、該被破砕
物を容易に破砕することができるようになる。また、超
音波の集束点の形成距離を遠近調整できるので、氷袋を
小型で必って簡易、軽ｅＶ’ｓ　＜＞　ＩＭ成としたも
のを用いることかできる。従って、操作性の向上を図る
ことができるとともに、Ｕ３音波プローブ１７を介して
得られる被検体の断層像は従来のものに比較してより鮮
明なものを得ることもできる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、その要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、前記実施例ではコイルを所定の曲率を有して断
面凹状としたバッキング部材に沿って断面凹状としたも
のを示すが、これに限定されるものではなくバッキング
部材等とともに平面状としたものであってもその要旨の
範囲内である。この場合にも前記実施例と同様の効果を
得るとともに、さらに製造容易なものとできる。

［発明の効果］ 以上詳）ホしたように本発明によれば、超音波エネルギ
が大きく、かつ、小型、軽量であって操作性の向上を図
った超音波発生装置の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての超音波発生装置を衝
撃波治療装置に適用したものを示すブ０ツク図、第２図
は第１図に示すコイル、振動部材、超音波プローブ等を
有する超音波アプリケタの断面図、第３図はコイルの詳
細な構成を示す説明図、第４図は振動部材の詳細な構成
を示す説明図、第５図は本発明の一実施例装置の作用説
明図、第６図は従来の超音波アプリケータの構成を示す
断面図である。 ８（８ａ乃至８ｆ）・・・コイル、 ９（９ａ乃至９ｆ＞・・・振動部材、 １５・・・座標値算出手段、 １６・・・位相制御手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁誘導を利用して超音波を発生させる超音波発
   生装置において、同心円状に配置された複数からなるコ
   イルと、発生する超音波の集束点形成距離を遠近調整す
   べく、前記各コイル毎に供給される超音波発生信号の位
   相制御を行う位相制御手段と、前記各コイルに対向配置
   されるとともに同心円状に分割され、この各コイルに供
   給される超音波発生信号に基づく電磁誘導により振動可
   能な振動部材とを備えたことを特徴とする超音波発生装
   置。
2. （２）電磁誘導を利用して超音波を発生させる超音波発
   生装置において、同心円状に配置された複数からなるコ
   イルと、被検体内の被破砕物の座標値を算出する座標値
   算出手段と、算出された座標値に基づき、被破砕物に超
   音波の集束点を一致させるように各コイル毎に供給され
   る超音波発生信号の位相をそれぞれ制御する位相制御手
   段と、前記各コイルに対向配置されるとともに同心円状
   に分割され、この各コイルに供給される超音波発生信号
   に基づく電磁誘導により振動可能な振動部材とを備えた
   ことを特徴とする超音波発生装置。