JPH0217049A - 衝撃波治療装置 - 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］ （産業上の利用分野） 本発明は、被検体内の被破砕物に向けて衝撃波の送波を
行い、該被破砕物を破砕して治療する征ｉ撃波治療装置
に関する。

（従来の技術） 従来の衝撃波治療装置に用いられる！′ｉ撃波アプリケ
ータでは、被検体内での被破砕物の分布状態を勘案して
衝撃波送波面から衝撃波の集束点までの距離（以下、集
束点形成距離という）を比較的長距離に設定する必要が
ある。しかし、用いられる各超音波振動子の音響出力は
小さいために、該集束点での被破砕物の破砕に必要な衝
撃波強度を得るためには、凹状とした衝撃波送波面の面
積を大きくするとともに、この全面に数百側程度の超音
波振動子を配置し、ここから送波される超音波により被
検体内の被破砕物の破砕を行うようにしていた。

このために、従来のＴｈ撃波アプリケータは大型かつ大
重量なものとなり、このような衝撃波アプリケータを用
いるには、例えば第５図に示すような構成とした衝撃波
治療装置としなければならない。

第５図に示す衝撃波治療装置は、寝台装置１内に、被検
体Ｐに向けて超音波を送波する衝撃波アプリケータ２を
配置したものである。尚、図中３は被検体Ｐの断層像デ
ータを収集するための超音波トランスデユーサである。

このような構成とした衝撃波治療装置においては、被破
砕物の被検体内での位置に応じて衝撃波アプリケータ２
を矢印Ａ又はＢ方向に移動させなければならないが、前
述したように大型かつ大重量であるためにオペレータの
力では自由に移動させることができず、図示しない駆動
源によって移動させざるを冑ないという欠点がある。

他方、第６図に示す衝撃波治療装置は、支持部材４を中
心とした水平方向で回転できるような移動アーム５の解
放端部に衝撃波アプリケータ６を備えたものである。

この衝撃波アプリケータ６は、側面に形成した蛇腹７ａ
によって鉛直方向での伸縮調整ができるようにした水槽
７をその超音波送波面６ａに設け、該蛇腹７ａの伸縮調
整により衝撃波の集束点を被検体内の被破砕物に一致す
るように調整するようにしたものである。前記被検体内
の被破砕物として例えば腎結石は、体表面から５乃至’
１５ｃｍの範囲に存在するため、この範囲に集束点を一
致させるためには前記蛇腹を用いる必要がある。従って
、蛇腹７ａの伸縮調整を必要とするとともに、前記第５
図に示す装置と同様の欠点を有していた。尚、図中３は
被検体Ｐの断層像データを収集するための前述と同様の
衝撃波トランスデユーサである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、治療に先たち被検体内の被破砕物を発見
するには、オペレータの感覚に従って自由に衝撃波トラ
ンスデユーサ３を操作できる必要がある。

ところが、上述したいづれの衝撃波治療装置であっても
、衝撃波アプリケータ自体は大型かつ大ｌｆｆ１であり
、オペレータが容易に操作できるものではない。また、
被破砕物に衝撃波の集束点を一致させるには、ざらに鉛
直り向の移動調整を行わなければならず、操作が煩雑で
あるという欠点もあった。

そこで本発明は、小型軽量であって、操作性の向上を図
った衝撃波治療装置の提供を目的とする。

し発明の構成］ （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、前述した衝
撃波治療装置において、被破砕物の破砕に供する衝撃波
の集束点形成距離をそれぞれ異ならせ、互いに取り換え
可能とした複数の衝撃波アプリケータを備えたものとし
ている。

又、前記各衝撃波アプリケータは、互いに互換性を有す
る接続具と、衝撃波送波面に弾性変形可能な水槽とを備
えたものとしてもよい。

（作　用） 上記構成を備えた本発明の作用は、被検体表面から被破
砕物までの距離に応じ、適宜衝撃波の集束点形成距離の
異なる衝撃波アプリケータを使い分けるようにしている
。従って、被検体表面から被破砕物までの距離に応じた
衝撃波アプリケータを用いればよく、小型軽量であって
、操作性の向上を図った衝撃波治療装置の提供ができる
ようになる。この場合、衝撃波送波面に弾性変形可能な
水槽を備えた際には各衝撃波アプリケータが数ｃｍ程度
の範囲で集束点形成距離を調整することができる。

（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
実施例では衝撃波として超音波を用いたものを例として
説明する。

第３図は一実施例としての撃波治療装置の構成を示すブ
ロック図である。

同図において衝撃波治療装置は、後に詳述するように超
音波からなる衝撃波を送波する酊撃波トランスジューサ
８と、被検体内の断層像データを収集すべく、超音波を
送受波する超音波トランスデ］−サ９を含んで構成され
た衝撃波アプリゲータ１０と、前記ＩＪ撃波トランスデ
コー４）　８に対しパルス信号を送出するパルサ１１と
、前記超音波トランスデユーサ９に対しパルス信号を送
出して、該超音波トランスデ１−ザ９かセクタスキャン
を行うように励振するとともに、このセクタスキャンに
暴く工］−信号を受信する送受信回路１２と、この送受
信回路１２の出力信号を入力してこれに振幅検波？：に
し、ビデオ信号として信号変換系１４に送出する信号処
理回路１３と、所定パラメータのもとにこの装置各部の
制御を行うＣＰＵ等を含んでなる制御部１５と、この制
御部１５に制御され前記送受信回路１２．信号処理回路
１３゜パル’ｊ−１１におけるパルス信号の送受信タイ
ミング、振幅１周波数等を制御するコントローラ１６と
、前記制御部１５により制御され、前記送受信回路１２
．信号処理回路１３の出力信号に対し信号変＠処理を行
う信号変換系１４（例えばディジタルスキャンコンバー
タ）と、この信号変換系１４の出力信号を塁に超音波ト
ランスデユーサ９による扇状の音場領域１７．被検体の
体表像、腎臓像、腎結′ｆＥｉ像等と、衝撃波トランス
デコーーサＦ３の衝撃波送波領域、集束点マーカ１８等
を表示するＴＶモニタ等を含む表示部１９と、被検体の
一部、例えば手足等に接触可能に形成され、被検体の心
拍等を示す被検体信号を前記制御部１５に送る被検体信
号検出素子（ＥＣＧ）２０ど、前記パルサ１１から衝撃
波トランスデユーサ８に送出されるパルス信号の発生タ
イミングを設定すべく制御部１５に接続され、スイッチ
（図示しない）を備えたパルス発生スイッチ２１とを有
して構成されている。

次に、前記衝撃波アプリケータ１０について第１図（ａ
）、（ｂ）を参照して詳ｊホする。

同図に示ブ衝撃波アプリケータ１０は、衝撃波送波方向
に集束点［１を形成可能な凹状の衝撃波送波面８ａを備
え、ここから送波される被破砕物破砕用衝撃波（例えば
強力なエネルギの超音波パルス）により、被検体内の被
破砕物例えば腎結石を破砕する衝撃波トランスデユーサ
８と、この七Ｆｊ撃波トランスデューザ８の衝撃波送波
面８ａに８受けられ、オペレータの押圧力によりＦｉＣ
Ｉ１１程度の弾性変形可能で市って音響インピーダンス
が水に近い例えば合成樹脂からなる水槽２２と、衝撃波
トランスデユーサＢの中央部に取り付けられ、被検体の
ｌｆｉ層像データを収集する超音波トランスデユーサ９
とを有して構成されている。

また、衝撃波トランスデユーサ８には、前述した移動ア
ーム５と同様の移動アーム２６の解放端部に設けられた
二」ネクタ２５に接続できる接続具としてのコネクタ２
４が、支持部材２３．２３を介して取り付けられている
。尚、同図（ｂ）は同図（ａ）に示す衝撃波アプリケー
タ１０の外観を示すものである。

第２図（ａ＞、（ｂ）は、前記第１図（ａ）。

（ｂ）に示す衝撃波アプリケータと、それぞれ衝撃波の
集束点形成距離の異なる衝撃波アプリケータを示す。尚
、本実施例においては第１図（ａ）。

（ｂ）において説明したものと同等のものについては、
同一の符号を付してその説明を省略する。

同図（ａ）（こ示す衝撃波アプリケータ２６は、衝撃波
トランスデ］−−サ２７の曲率半径を第１図（ａ＞、（
ｂ）に示すものよりも大きな値としたものである。従っ
て、衝撃波の幾何学的な集束点Ｆ２の形成距離は、集束
点［１よりも遠方に形成されるようにしている。又、衝
撃波送波方向での衝撃波トランスデユーサ２７の寸法値
は、前述した衝撃波トランスデ］−サ８と同寸法値［）
として、該集束点における往ｉ撃波強度を一定としてい
る。

同様に、同図（ｂ）に示す衝撃波アプリケータ２９は、
衝撃波トランスデユーサ２８の曲率半径の値を同図（ａ
）に示すものよりもさらに人さな値としたものである。

これにより、衝撃波の幾何学的な集束点Ｆ３の形成距離
は集束点Ｆ２よりもさらに遠方に形成されるようにした
ものでおる。

また、衝撃波アプリケータ２６．２９には、前記衝撃波
アプリケータ１０と同じ］ネクタ２４が取り付けられて
おり、いずれも移動アーム２６側のコネクタ２５と着脱
可能としてｎ換性を持たせＣいる。

尚、本実施例においては上述した三種類の集束点形成距
離を備えた衝撃波アプリケータを示すが、これに限るも
のではなく、被破砕物の該被検体表面からの距離を勘案
した集束点形成距離を備えた衝撃波アプリケータを僅え
るようにすればよい。

以上のように構成された衝撃波治療装置の作用。

効果について、主に第４図に３０で示す腎臓内の前詰′
ＥＪ３１を破砕して治療する場合を想定して説明する。

まず、該被検体の断層像を得る別の超音波プローブ（図
示しない）を移動アーム２６に取り付けて、腎結石３１
の該被検体表面からの距離を測定する。

該距離の測定が完了したら、該距離に対応した集束点形
成距離を備えた例えば衝撃波アプリケータ１０と該超音
波プローブとを交換する。そして、該衝撃波アプリケー
タ１０を被検体Ｐの表面ＰＳに戟買し、この状態で送受
信回路１２．信号処理回路１３及び信号変換系１４を制
御して超音波トランスジューサ９を駆動し、表示部１９
の画面上に被検体Ｐの断層像を表示する。

この場合、表示部１９上には制御部１５から信号変換系
１４に送受信される信号に基づいて凹面振動子（図示し
ない）の位置、衝撃波トランスジューサ８の衝撃波送波
領域１７及び集束点マーカ１８がそれぞれ固定された位
置に表示されるとともに、リアルタイムで表示される被
検体Ｐの断層像は衝撃波アプリケータ１０の移動に伴っ
てその表示部位が変化する。

そして、ざらに衝撃波アプリケータ１０を微調整して、
前記腎結石像３１が前記集束点マーカ１８に一致するよ
うに設定する。

ここで、例えばオペレータが集束点マーカ１８で表示さ
れる集束点Ｆ１の形成距離では、腎結石像３１に届かな
いと判断したなら、幾種類か用意した衝撃波アプリケー
タの中から最適な集束点形成距離を備えたものと交換す
る。この交換は、前記接続具としてのコネクタ２４に互
換性を持たせであるので、該コネクタ２４と移動アーム
２６側のコネクタ２５とを着脱するだけでよい。従って
、操作が極めて容易である。

このようにして、前述した衝撃波アプリケータ２９と交
換したとすると、この状態で該衝撃波アプリケータ２９
を固定する。この状態で、表示部１９には該衝撃波アプ
リケータ２９の集束点位置に対応する位置に集束点マー
カ１８が表示される。

ここで、もし被破砕物と集束点とに数ｃｍ程度のずれが
ある場合には、水槽２２を弾性変形させて調整すればよ
い。従って、蛇腹等を設ける必要もなく、衝撃波アプリ
ケータ自体も大型化しない。

次に、オペレータはパルス発生スイッチ２１のスイッチ
を操作し、制御部１５．コントローラ１６を介してパル
サ１１に制御信号を送信する。

これによりパルサ１１から衝撃波トランスジューサ２９
にパルス信号が送信され、該衝撃波トランスジューサ２
９からは強力なエネルギの超音波パルス（被破砕物破砕
用衝撃波）を集束点マーカ１８に相当する位置に存在す
る腎結石３１に向けて送波する。

この超音波パルスは前詰′ＥＪ３１の位置で衝撃波とな
り、腎結石３１を破壊する。

このような超音波パルスの発生を何度か必要なだけ繰り
返すことにより、腎結石３１の全体を破壊して治療する
ことができる。

尚、被検体Ｐは心拍動や呼吸等のためわずかに動いてい
ることから、予め被検体信号検出素子２０を被検体の手
２足や胸部、鼻等に接触しておき、この被検体信号検出
素子２０から得られる被検体信号と前記パルススイッヂ
２１からの信号とを制御部１５により同期させてパルサ
１１からのパルス信号の送出タイミングを制御するよう
にすればより効果的である。

以上のような構成を漏えた一実施例としての衝撃波治療
装置によれば、集束点形成距離に応じた衝撃波トランス
デユーサを用いればよいので、衝撃波アプリケータ自体
を小型、軽聞にできる。従って、断層像データを収集す
る超音波トランスデユーサをオペレータの感覚に従って
自由に操作することができる。ざらに、被破砕物には衝
撃波の集束点が既に一致しているので操作が極めて容易
である。また、水槽の側面に蛇腹を１（う成する必凹も
ない。

ところで、以上詳述した衝撃波アプリケータの幾何学的
集束点における衝撃波強度Ｐの近似値は次式で求められ
る。

Ｆ−）　＝　Ｋ　−ｈ λ；波長、 Ｒ；衝撃波アプリケータの曲率半径、 Φ：衝撃波アプリケータの口径。

ずなわら、被検体表面ＰＳから被破砕物３１までの距離
が比較的小さい場合に用いる衝撃波アプリケータ（曲率
半径が小）では、口径を一定とづると、集束点での音響
出力が大きくなる。それゆえ、被破砕物の被検体表面か
らの距離に応じた幾何学的集束点での音場出力を一定に
する場合には口径が小さい値でもよく、従って、衝撃波
アプリケータ自体をさらに小型、軽小化することができ
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秤々の変形が可能である。

例えば上述した実施例では腎結すを破砕する場合につい
て説明したが、これに限らず胆石破砕等にも適用するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上詳細したように本発明によれば、小型軽量であって
、操作性の向上を図った衝撃波治療）装置の提供ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図（ａ）。 （ｂ）は、それぞれ一実施例としての衝撃波アプリケー
タの説明図、第３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、第４図は被破砕物に衝撃波の
集束点を一致させる際の説明図、第５図及び第６図は従
来の衝撃波治療装置の説明図である。 １０．２６．２９・・・衝撃波アプリケータ、３１・・
・被破砕物、Ｐ・・・被検体、［１乃〒Ｆ３・・・集束
点。 （Ｇ） （ｂ） 第２図 第 図 第 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体内の被破砕物に向けて衝撃波の送波を行い
   、該被破砕物を破砕して治療する衝撃波治療装置におい
   て、被破砕物の破砕に供する衝撃波の集束点形成距離を
   それぞれ異ならせ、互いに取り換え可能とした複数の衝
   撃波アプリケータを備えたことを特徴とする衝撃波治療
   装置。
2. （２）前記各衝撃波アプリケータは、互いに互換性を有
   する接続具を備えたものである請求項１記載の衝撃波治
   療装置。
3. （３）前記各衝撃波アプリケータは、衝撃波送波方向に
   集束点を形成可能な凹状の衝撃波送波面を備えた衝撃波
   トランスデューサを有するものである請求項１又は請求
   項２に記載の衝撃波治療装置。
4. （４）前記各衝撃波アプリケータは、衝撃波送波面に弾
   性変形可能な水槽を備えたものである請求項１乃至請求
   項３のいづれかに記載の衝撃波治療装置。