JPH0217051A - 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） 本発明は病院等において用いられ、ガン細胞。

結石等の被破砕物を衝撃波の集束エネルギで破砕して治
療する衝撃波治療装置に関する。

（従来の技術） 従来、超音波を衝撃波として用い、これを被検体内の結
石等に向けて送波して、破砕治療する衝撃波治療装置が
ある。

ところで、前記結石等は被検体表面から約５ｃｍ乃至１
２ｃｍ程度の深さに位置し、被検体によって相当の個人
差がある。これに対して衝撃波トランスデユーサから送
波する衝撃波強度を増減調整できるものがあるが、この
増減調整は経験等に頼ってオペレータが決定しているに
すぎない。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、オペレータ等の経験に頼った衝撃波強度
の増減調整では、必要以上の衝撃波を送波した際には被
破砕物（結石）周辺の正常な組織に損傷を与え、他方、
必要強度以下の衝撃波を送波した際には被破砕物を破砕
することができないという重大な欠点がある。

このような破砕治療に必要とする適切な衝撃波強度は、
衝撃波が前記被破砕物に到達するまでの被検体内での減
衰量を勘案しなければならないが、この減衰量は被検体
表面から被破砕物までの距離に大きく左右される。

ところが、この距離は前述したように被検体毎に個人差
があることから、その送波される衝撃波強度の設定が困
難であるという問題があった。

そこで本発明は、被検体毎に被破砕物の破砕に必要かつ
充分な衝撃波を送波できる衝撃波治療装置の提供を目的
とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） かかる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、被検体表面から被破砕物まで
の距離を測定する測定手段と、この測定結果に基づき衝
撃波の減衰量を算出する減衰量算出手段と、この算出結
果に基づき被破砕物における衝撃波強度を一定とすべく
衝撃波トランスデユーサから送波される衝撃波強度を増
減制御する制御手段とを備えたものとしている。

この場合、前記減衰量算出手段としては被検体表面から
被破砕物までの距離を該距離に対応する減衰量に変換す
る変換テーブルを備えたものとしてもよく、また、送波
した衝撃波の強度と、この衝撃波の送波に基づく反射波
の強度の比較結果に基づき減衰量を算出するものとして
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
砕物までの距離を測定し、この測定結果から被検体表面
から被破砕物に至る間の衝撃波の減衰量を求め、この減
衰量を勘案して衝撃波トランスデユーサから送波される
衝撃波の強度を増減制御している。

（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衝撃波トランスジューサ
１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ジューサ２を含んで構成された
超音波アプリケータ３と、衝撃波トランスジ１−サ１に
対しパルス信号を送出するバルサ４と、前記超音波トラ
ンスジューサ２に対しパルス信号を送出して、該超音波
トランスジューサ２が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基くエコー信号を
受信する送受信回路５と、この送受信回路５の出力信号
を入力してこれに振幅検波を施してビデオ信号として信
号変換系７に送出する信号処理回路６と、所定パラメー
タのもとにこの装置全体の制御を行うＣＰｔ１等を含ん
でなる制御部８及びこの制御部８に制御され、前記送受
信回路５、信号処理回路６．バルサ４におけるパルス信
号の送受信タイミング、振幅２周波数等を制御するとと
もに、後述する機能を備えたコントローラ９と、前記制
御部８により制御され、前記送受信回路５．信号処理回
路６の出力信号に対し信号変換処理を行う信号変換系７
（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７の出力信号を基に超音波トランスジューサ２に
よる扇状の音場領域１０．被検体の体表像、腎ｉｌｌ像
、前詰石像及び集束点マーカ１１等を表示するＴＶモニ
タ等を含む表示部１２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８に送る被検体信号検出素子（ＥＣＧ）
１３と、前記バルサ４から衝撃波トランスジューサ１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８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１４と、前記衝撃波トランスジューサ
１に対する超音波トランスジューサ２の位置を読み取る
位置読取手段１９と、被検体表面から被破砕物までの距
離を該距離に対応する減衰りに変換する変換テーブルを
記憶したメモリ１６とを有して構成されている。

前記制御部８は、被検体表面から被破砕物までの距離を
測定する測定手段１８及びこの測定結果に基づき衝撃波
の減衰量を算出する減衰量算出手段１７としての機能を
併有している。

また、本実施例において減衰量算出手段１７は、メモリ
１６に記憶された変換テーブルに基づき衝撃波の減衰量
を算出するようにしている。

前記コントローラ９は前述した機能の他に、減衰】算出
手段１７の算出結果に基づき、被破砕物における衝撃波
強度を一定とすべく衝撃波トランスデユーサ１から送波
される衝撃波強度を増減制御する制御手段としての機能
を併有している。

すなわち、制御手段としてのコントローラ９は、制御部
８から送信される制御信号に基づき、被破砕物における
衝撃波強度を一定とすべく、パルサ４を介して衝撃波ト
ランスデユーサ１から送波される衝撃波強度を増加し又
は減少するように制御している。尚、図中１５は、測定
手段１８により被検体表面から被破砕物までの距離の測
定を開始させる測定開始スイッチである。

次に上記衝撃波トランスデユーサ１を備えた超音波アプ
リケータ３の詳細について第２図を参照して説明する。

同図に示す超音波アプリケータ３は、被検体Ｐ内の被破
砕物としての腎結石を破砕す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）の集束点２１を
形成する前述した衝撃波トランスジューサ１と、この衝
撃波トランスジ１−サ１の衝撃波送波面１ａ側に設けら
れた水槽２２と、前記衝撃波トランスジューサ１の衝撃
波送波面１ａから集束点２１に至る衝撃波送波領域２３
内に配置され、かつ、被検体表面ＰＳに超音波送受波面
２ａを当接した状態で前記集束点２１を含む音場領域２
４を形成し、該被検体Ｐの断層像データを収集する超音
波トランスジユーザ２とを有して構成されている。

尚、前記超音波トランスジューサ２はトランスジューサ
支持駆動部２５を介し矢印Ｂ方向で移動可能に、衝撃波
トランスジユーザ１の中央に取り付けられている。

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２図に２６で示す腎臓内の腎結石
２７を破砕治療する場合を想定して説明する。

まず超音波アプリケータ３に設けられている水槽２２を
被検体Ｐの表面ＰＳに載置し、この状態で送受信回路５
．信号処理回路６及び信号変換系７を制御して超音波ト
ランスジ１−サ２を駆動し、表示部１２の画面上に被検
体Ｐの断層像を表示する。

この断層像中に腎臓像２６が描写された段階でその中に
ある腎結石像２７を探す。

この場合、表示部１２上には制御部８から信号変換系７
に送受信される信号に基づいて衝撃波トランスジューサ
１の衝撃波送波領域及び集束点マーカ１１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の断層像は超音波アプリケータ３の移
動に伴ってその表示部位が変化する。この場合、超音波
トランスジューサ２の超音波送受波面２ａは、衝撃波ト
ランスジューサ１の衝撃波送波面１ａより集束点２１に
至る衝撃波送波領域２３に配置されるので、被破砕物の
表示位置を画面の中央に位置させることができる。従っ
て、被破砕物の確認が容易となる。

そして、腎結石像２７が断層像内に描写された段階でざ
らに超音波アプリケータ３を調整して、腎結石＠２７に
前記集束点マーカ１１を一致させるように設定し、この
状態で超音波アプリケータ３を保持する。この場合、水
槽２２は設定されたその姿勢を保持するので超音波アプ
リケータ３の保持を容易にできる。

そして、この状態で測定開始スイッチ１５を操作すると
、超音波プローブ２から断層像データを収集すべく超音
波が送受波されるが、腎結石２７は他の体内組織と比較
して超音波反射率が大・きいので、Ａモード信号は該前
詰５２７部分において有意に大きくなる。従って、Ａモ
ード信号をコンパレータ等により閾値処理することによ
りその被検体表面からの距離が算出できる。また、オペ
レータの目視による測定により、マニュアル操作により
該距離を入力するようにしてもよい。

このようにして算出された距離はメモリ１６に記憶され
た変換テーブルにおいて減衰量に変換される。

制御部８は、得られた減衰量に基づく制御信号をコント
ａ−ラ９に送信すると、該コントローラ９は該減衰量を
補償するように、すなわち、被破砕物２７での衝撃波強
度を一定とするようにバルサ４を切換制御できるように
する。

次に、オペレータはパルス発生スイッチ１４のスイッチ
を操作して、制御部８．コントローラ９を介してバルサ
４に制御信号を送信すると、これによりバルサ４から衝
撃波トランスジューサ１にパルス信号が送信され、衝撃
波トランスジューサ１は被検体毎に被破砕物の破砕に必
要かつ充分な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２１に相当する位置の腎結石２
７に向けて送波する。

この超音波パルスは腎結石２７の位置で衝撃波となり、
該腎結石を破壊する。

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２７の全体を破壊して治療する
ことができる。

尚、被検体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１３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１３から得られる被検体信号と前記パルス発生スイッ
チ１４からの信号とを制御部８により同期させてバルサ
４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。

以上のように構成された一実施例装置によれば、従来の
ようにオペレータ等の経験に頼った衝撃波強度の増減調
整を行わないので、必要以上の強度の衝撃波を送波した
際の被破砕物（結石）周辺の正常な組織の損傷を防止し
、また、必要強度以下の衝撃波を送波することもないの
で被破砕物を破砕することができないという問題を解消
することもできる。このことから、治療に要する時間の
短縮をも図ることが可能となる。

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が可能である。

第３図は伯の一実施例ど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と第１図に示す衝撃波治療装
置との相違点は、減衰量算出手段の構成が異なる点であ
る。

同図に示す減衰量算出手段２８は、送波した衝撃波の強
度と、この衝撃波送波に基づく反射波の強度の比較結果
に基づいて減衰量を算出するものである。このため、衝
撃波トランスデユーサ１にはパルス信号を送出するとと
もに、該衝撃波トランスジューサ１を励振し、またこの
エコー信号を受信する衝撃波トランスデユーサ用送受信
回路２９が前記バルサ４に換えて設けられている。

このような構成を備えた一実施例装置の作用。

効果について説明する。

衝撃波の送波に基づく反射波は、エコー信号として衝撃
波トランスデユーサ用送受信回路２９を介して減衰量算
出手段２８に入力され、ここで衝撃波トランスデユーサ
１から送波した衝撃波信号と比較されて減衰量を算出す
るようにしている。

制御部８は、このようにして得られた減衰量に基づく制
御信号をコントローラ９に送信すると、該コントローラ
９は該減衰量を補償するように、すなわち、被破砕物２
７での衝撃波強度を一定とするように衝撃波トランスデ
ユーサ用送受信回路２９を切換制御可能な状態となる。

次に、オペレータはパルス発生スイッチ１４のスイッチ
を操作して、制御部８．コントローラ９を介して衝撃波
トランスデユーサ用送受信回路２９に制御信号を送信す
ると、これにより衝撃波トランスデユーサ用送受信回路
２９から衝撃波トランスジューサ１にパルス信号が送信
され、衝撃波１〜ランスジューサ１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２１に
相当する位置の腎結石２７に向けて送波する。

このようにして、前述と同様に被破砕物を破砕できるよ
うにしている。このような構成とした場合であっても、
前記実施例と同様の効果を得ることができることは勿論
である。

尚、上述した実施例では腎結石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］ 以上詳述した本発明によれば、被検体毎に被破砕物の破
砕に必要かつ充分な衝撃波を送波できる衝撃波治療装置
の提供ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の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２図は超音波アプリケータ及び
該超音波アプリケータを使用する際の断面図、第３図は
本発明の他の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。 １・・・衝撃波トランスデユーサ、９・・・制御手段、
１８・・・測定手段、　　　　　　　２７・・・被破砕
物、ＰＳ・・・被検体表面、 １７．２８・・・減衰量算出手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）衝撃波トランスデューサから被検体内の被破砕物
   に向けて衝撃波を送波し、該被破砕物の破砕を行って治
   療する衝撃波治療装置において、被検体表面から被破砕
   物までの距離を測定する測定手段と、この測定結果に基
   づき衝撃波の減衰量を算出する減衰量締出手段と、この
   算出結果に基づき被破砕物における衝撃波強度を一定と
   すべく衝撃波トランスデューサから送波される衝撃波強
   度を増減制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
   衝撃波治療装置。
2. （２）前記減衰量算出手段は、被検体表面から被破砕物
   までの距離を該距離に対応する減衰量に変換する変換テ
   ーブル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）前記減衰量算出手段は、送波した衝撃波の強度と
   、この衝撃波の送波に基づく反射波の強度の比較結果に
   基づき減衰量を算出するものである請求項１記載の衝撃
   波治療装置。