JPH02274241A - 衝撃波治療装置及び温熱治療装置 - 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） 本発明は生体内にある被治療物例えばガン細胞、結石等
を衝撃波を集束させこの集束による破砕エネルギで破砕
して治療する衝撃波治療装置及び連続超音波による温熱
作用に基づき、ガン細胞等を超音波の集束エネルギで破
壊して治療する温熱治療装置に関する。

（従来の技術） 先に、衝撃波治療装置として本出願人が特願昭６２−２
９０１５８で提案したものがある。この衝撃波治療装置
を構成する衝撃波アプリケータ１０の断面図を第６図に
示す。

５は生体２内に被治療物を破砕して治療する衝撃波（例
えば強力なエネルギの超音波パルス）の集束点４ａを形
成する外径的３０ｃｍ、内径約５ｃｍの中空円形凹面状
の振動子５ａを有する衝撃波トランスジューサであり、
１はこの衝撃波トランスジューサ５の中央部に配置され
、かつ、生体表面２Ｓに超音波送受波面１ａを当接した
状態で前記集束点４ａを含む音場領域１ｂを形成し該生
体２の断層像データを収集する超音波プローブである。

そして前記衝撃波トランスジューサ５の中央には、位置
検出手段を有したトランスジューサ支持駆動部６が、取
り付けられており、このトランスジューサ支持駆動部６
を駆動することにより衝撃波トランスジューサ５は超音
波プローブ１に対し矢印Ｂ方向に移動し衝撃波トランス
ジューサ５の超音波プローブ１に対する矢印Ｂ方向の位
置を検出できる構造となっている。

第７図（ａ）乃至同図（Ｃ）は第６図に示す衝撃波アプ
リケータ１０の作用を示す図である。

第７図（ａ）は被治療物の体表からの距離が浅い場合を
示す図で、Ｚｌは体表２８から集束点４ａまでの距離を
示している。励振された振動子５ａの内、外側の振動子
５ａｔからの衝撃波のみ有効となり、内側の振動子５ａ
２からの衝撃波は超音波プローブ１に衝突し被治療物に
到達しないため無効となってしまう。

第７図（ｂ）は被治療物の体表からの距離が浅い場合と
深い場合の中間の深さの場合を示す図で、Ｚ２は体表２
８から集束点４ａまでの距離を示している。衝撃波送波
領域４の内側の境界線４Ｃが超音波プローブ１の先端の
角１ｂを通過し振動子５ａからの衝撃波はすべて有効に
作用して破砕効率の良い状態となる。

第７図（Ｃ）は被治療物の体表からの距離が深い場合を
示す図で、Ｚ３は体表２８から集束点４ａまでの距離を
示している。衝撃波送波領域４の内側の境界線４Ｃと超
音波プローブ１の先端の角１ｂとが離れ、この空間は衝
撃波送波領域としていないのでその分、破砕効率が悪い
状態となっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、大きな破砕エネルギを得ようとして振動子の外
径を大きくすると衝撃波アプリケータが大型なものとな
るという問題がある。

また、内側にも振動子を設けても第７図（ａ）に示すよ
うに無駄な衝撃波を発生することになり破砕効率が悪い
ものとなるという問題がある。

この様に第６図に示す装置は励振する振動子の面積は、
被治療物の体表からの距離が変わっても固定であるので
破砕効率が悪かった。

そこで本発明は上述した各問題点を解決すべく、破砕効
率の良い衝撃波治療装置及び温熱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） 本発明に係る衝撃波治療装置の第１の発明は、中央に挿
通孔を有し円形凹面状に形成され生体内で集束する衝撃
波を発生する衝撃波発生部と、前記挿通孔に挿通され生
体の体表に当接して生体内に向けて超音波を送受する超
音波プローブと、前記衝撃波発生部の前記超音波プロー
ブに対するこの超音波プローブの軸方向の位置を検出す
る位置検出手段と、生体内の被治療物を前記衝撃波の集
束する集束点と共に断層画像中に表示する表示手段とを
有する衝撃波治療装置において、同心円状に複数の振動
子群を有して前記衝撃波発生部を形成し、励振する前記
振動子群を選択する選択手段を具備することを特徴とし
ている また、本発明に係る衝撃波治療装置の第２の発明は、前
記衝撃波治療装置の第１の発明の構成に対し、前記位置
検出手段により検出された情報に基づく体表からの被治
療物の位置が深くなるにつれて、励振する振動子群が外
側から内側に向かって増加するように前記選択手段を制
御する制御手段を付加している。

更に、本発明に係る温熱治療装置の第１の発明は、中央
に挿通孔を有し円形凹面状に形成され生体内で集束する
連続超音波を発生する連続超音波発生部と、前記挿通孔
に挿通され生体の体表に当接して生体内に向けて超音波
を送受する超音波プローブと、前記連続超音波発生部の
前記超音波プローブに対するこの超音波プローブの軸方
向の位置を検出する位置検出手段と、生体内の被治療物
を前記連続超音波の集束する集束点と共に断層画像中に
表示する表示手段とを有する温熱治療装置において、同
心円状に複数の振動子群有して前記連続超音波発生部を
形成し、励振する前記振動子群を選択する選択手段を具
備すること特徴としている。

そして、本発明に係る温熱治療装置の第２の発明は、前
記温熱治療装置の第１の発明の構成に対し、前記位置検
出手段により検出された情報に基づく体表からの被治療
物の位置が深くなるにつれて、励振する振動子群が外側
から内側に向かって増加するように前記選択手段を制御
する制御手段を付加している。

（作　用） 上記目的を備えた衝撃波治療装置の第１の発明の作用に
ついて説明する。

操作者は、表示された断層画像を見て体表からの被治療
物の位置や被治療物の大きさにより選択手段を操作して
、励振する振動子群を任意に選択することにより衝撃波
を発生する面積を決定し、衝撃波発生部より衝撃波を送
波して被治療物を破砕して治療する。このように被治療
物の条件に応じて励振する振動子群を選択すれば破砕効
率が向上する。

次に衝撃波治療装置の第２の発明の作用について説明す
る。

制御手段は、被治療物の体表からの深さが浅い場合は、
破砕エネルギは小さくて済むので超音波プローブに衝撃
波が衝突しないように外側の振動子群を選択し、被治療
物の体表からの深さが深い場合は、破砕エネルギは大き
なものが必要とされるのでなるべく多くの衝撃波を送波
するように外側の振動子群だけでなく内側の振動子群を
も選択するように選択手段を制御する。このように自動
的に被治療物の体表からの深さに応じて振動子群を選択
するので操作者の手間が省は破砕効率が向上する。

また、温熱治療装置の第１の発明の作用について説明す
る。

操作者は、表示された断層画像を見て体表からの被治療
物の位置や被治療物の大きさにより選択手段を操作して
、励振する振動子群を任意に選択することにより連続超
音波を発生する面積を決定し、連続超音波発生部より連
続超音波を送波してこの連続超音波の温熱作用に基づき
被治療物を破壊して治療する。このように被治療物の条
件に応じて励振する振動子群を選択すれば破砕効率が向
上する。

次に温熱治療装置の第２の発明の作用について説明する
。

制御手段は、被治療物の体表からの深さが浅い場合は、
破砕エネルギは小さくて済むので超音波プローブに連続
超音波が衝突しないように外側の振動子群を選択し、被
治療物の体表からの深さが深い場合は、破砕エネルギは
大きなものが必要とされるのでなるべく多くの連続超音
波を送波するように外側の振動子群だけでなく内側の振
動子群をも選択するように選択手段を制御する。このよ
うに自動的に被治療物の体表からの深さに応じて振動子
群を選択するので操作者の手間が省は破砕効率が向上す
る。

（実施例） 以下本発明の実施例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図は第１実施例及び以下に説明する第２実施例の衝
撃波アプリケータ２０の外観斜視図である。

第２図（ａ）は第１図に示す衝撃波アプリケータ２０の
平面図、第２図（ｂ）は第１図に示す衝撃波アプリケー
タ２０のＡ−Ａ’断面図である。

２５は生体２内に被治療物９を破砕して治療する衝撃波
（例えば強力なエネルギの超音波パルス）の集束点２４
ａを形成する衝撃波発生部である衝撃波トランスジュー
サ、２５ａ乃至２５ｃは前記衝撃波発生部２５を構成し
ている同心円状に形成された複数個（本実施例では３個
）の振動子群、２５ｄ乃至２５ｆはそれぞれ前記振動子
群２５ａ乃至２５ｃから衝撃波を送波するための電源ケ
ーブル、１はこの衝撃波トランスジューサ２５の中央部
に配置され、かつ、被検体表面２Ｓに超音波送受波面１
ａを当接した状態で前記集束点２４ａを含む音場領域１
ｂを形成し該生体２の断層像データを収集する超音波プ
ローブである。

前記衝撃波トランスジューサ２５は、第６図に示す衝撃
波トランスジューサ５よりも内径を小さ（し、例えば外
径約３０ｃｍ、内径的３ｃｍを有し一定の曲率からなる
中空円形凹面状の振動子群２５ａ乃至２５ｃと、この背
面に振動子群２５ａ乃至２５ｃの保持材（図示しない）
とを備えてなるものである。

そして前記衝撃波トランスジューサ２５の中央には、ポ
テンショメータ等の位置検出手段（図示せず）を有する
トランスジューサ支持駆動部６が、取り付けられており
、このトランスジューサ支持駆動部６を駆動することに
より衝撃波トランスジューサ２５は超音波プローブ１に
対し矢印Ｂ方向に移動し衝撃波トランスジューサ２５の
超音波プローブ１に対する矢印Ｂ方向の位置を検出でき
る構造となっている。

ところで、衝撃波トランスジューサ２５の振動子群２５
ａ乃至２５ｃ側には、内部に衝撃波伝達液として水を満
した水槽２３が設けられている。

水槽２３は、衝撃波トランスジューサ２５の外径寸法値
とほぼ等しい略有底円筒状または円すい状からなるもの
である。そしてその側面には矢印Ｂ方向あるいはその方
向と所定角度内で伸縮できる蛇腹２３ａが形成されてお
り、また、その底部２３ｂは水とほぼ等しい音響インピ
ーダンスからなる薄膜としている。また、同図に示すよ
うにその底部２３ｂの中央には、超音波プローブ１の超
音波送受波面１ａの側面形状に対応して形成した開口部
２３ｃが形成されており、本実施例においてはこの開口
部２３ｃと超音波プローブ１の超音波送受波面１ａの側
面とは溶着あるいは接着されて固定されている。従って
、衝撃波トランスジューサ２５の移動に従って薄膜は変
形できるようにしている。又、この構成から超音波送受
波面１ａは薄膜とともに生体表面２Ｓと直接接触する。

尚、本実施例においては蛇腹２３ａは外部から力を作用
しない場合にはその姿勢を保持できるように形成してい
る。これは例えば蛇腹２３ａを構成する材質を適宜設定
するか補助具を設けるなどすればよい。

第３図は第１実施例の衝撃波治療装置の構成ブロック図
である。

３１ｂは衝撃波トランスジューサ２５に対しパルス信号
を送出する高電圧パルサ、３２は前記衝撃波トランスジ
ューサ２５の励振する振動子群２５ａ乃至２５ｃを選択
する選択手段である選択スイッチ、３３ａは超音波プロ
ーブ１がセクタスキャンを行うように低電圧パルサ３１
ａからのパルス信号に基づいて励振するパルス信号を送
出する送信回路、３３ｂはこのセクタスキャンに基づく
超音波プローブ１からのエコー信号を受信する受信回路
、３４は受信回路３３ｂ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画像メモリ３５に送出
する信号処理回路、３６は超音波プローブ１による扇状
の音場領域１ｂ、被検体の体表像、腎臓像、腎結石像等
と、衝撃波トランスジューサ２５の衝撃波送波領域２４
．集束点マーカ３７等を表示するＴＶモニタ等を含む表
示手段、３８は前記超音波プローブ１の衝撃波トランス
ジューサ２５に対する相対的位置関係を制御する位置コ
ントローラ、４０は所定パラメータのもとにこの装置各
部の制御を行うＣＰＵを有し及びこのＣＰＵに制御され
前記送信回路３３ａ。

受信回路３３ｂ、信号処理回路３４．パルサ３１ａ、３
１ｂにおけるパルス信号の送受信タイミング、振幅２周
波数等を制御するコントローラである。

尚、同図中３９は超音波プローブ１の先端部に設けられ
た複数の振動子（図示せず）を順次励振するマルチプク
レクサ、４１は前記コントローラからの制御信号に基づ
いて前記画像メモリ３５内の画像データを処理する画像
処理回路、４２は操作卓である。

以上のように構成された第１実施例の衝撃波治療装置３
０の作用、効果について、第２図（ｂ）に８で示す腎臓
内の腎結石９を破砕治療する場合を想定して第５図（ａ
）乃至第５図（Ｃ）及び第３図を用いて説明する。

まず、衝撃波アプリケータ２０の水槽２３の底部２３ｂ
を生体２の体表２８に戴置する。操作卓４２を操作して
超音波プローブ１から生体２に向けて超音波を送受する
ことにより表示手段３６にこの断層画像を集束点マーカ
３７と共に表示させる。この断層画像中に腎結石９を描
出させた後、集束点マーカ３７を第２図（ｂ）に示すよ
うにこの腎結石９に合わせる。

第５図（ａ）乃至第５図（Ｃ）は衝撃波アプリケータの
動作説明図である。

第５図（ａ）は被治療物の体表からの距離が浅い場合を
示す図である。

体表２８から集束点２４ａまでの距離ＺＩＱが浅い場合
、破砕エネルギは小さくてよいので、衝撃波が超音波プ
ローブ１で邪魔されないように外側に位置する振動子群
２５ｃを前記選択スイッチ３２を操作して励振し腎結石
９を治療する。

第５図（ｂ）は被治療物の体表からの距離が浅い場合と
深い場合の中間の深さの場合を示す図である。

Ｚ２０は体表２８から集束点２４ａまでの距離を示して
いる。外側に位置する振動子群２５ｃ及び中間に位置す
る振動子群２５ｂを前記選択スイッチ３２を操作して選
択後、これらの振動子群２５ｂ、２５ｃを励振させて腎
結石９を治療する。

衝撃波送波領域２４の内側の境界線２４ｄが超音波プロ
ーブ１の先端の角１ｂを通過し振動子群２５ｂ、２５ｃ
からの衝撃波はすべて有効に作用する。

第５図（Ｃ）は被治療物の体表からの距離が深い場合を
示す図である。

Ｚ、、、は体表２８から集束点２４ａまでの距離を示し
ている。被治療物の体表からの距離が深い場合は、衝撃
波は長い距離を生体内を伝播するので減衰が大きいため
、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）に示すように被治療物
の体表からの距離が比較的浅い場合と異なり大きな破砕
エネルギを必要とする。この場合、全ての振動子群２５
ａ乃至２５ｃを前記選択スイッチ３２を操作して選択後
励振し腎結石９を治療する。衝撃波送波領域の内側の境
界線２４ｅは超音波プローブ１の先端の角１ｂを通過し
振動子群２５ａ乃至２５ｃからの衝撃波はすべて有効に
作用する。

ところで腎結石９が体表２８から第５図Ｃａ）に示すよ
うに浅い位置にあってもこの腎結石９が比較的大きいた
めに大きい破砕エネルギを必要とした場合、前記選択ス
イッチ３２を操作して第５図（ａ）に示す外側の振動子
群２５ｃだけでなく中間位置にある振動子群２５ｂをも
励振してよい。

また、逆に腎結石９が体表２８から第５図（Ｃ）に示す
ように深い位置にあっても腎結石９が比較的小さいため
に大きい破砕エネルギを必要としない場合、前記選択ス
イッチ３２を操作して第５図（ｃ）に示すように、全て
の振動子群２５ａ乃至２５ｃを励振せず、例えば外側の
振動子群２５ｃと中間位置にある振動子群２５ｂのみを
励振するよにしてもよい。

以上のように第１実施例装置３ｏは構成されているので
体表からの腎結石９の位置や腎結石９の大きさにより選
択スイッチ３２を操作して、励振する振動子群２５ａ乃
至２５ｃを任意に選択することにより衝撃波を発生する
面積を変更し、衝撃波トランスジューサ２５より衝撃波
を送波して腎結石９を治療することができる。このよう
に被治療物の条件に応じて振動子群２５ａ乃至２５ｃを
任意に選択できるので破砕効率が向上する。

第４図は本発明の第２実施例の衝撃波治療装置６０の構
成ブロック図である。

第３図示す第１実施例装置３０との相違点は第４図に示
すコントローラ５０と選択スイッチ５２である。

コントローラ５０内の制御手段であるＣＰＵは、被治療
物の体表からの深さが浅い場合は、衝撃波が超音波プロ
ーブで邪魔されないように外側の振動子群２５ｃ又は中
間位置の振動子群２５ｂを選択するように前記選択スイ
ッチ５２を制御する。

また、被治療物の体表からの深さが深い場合は、衝撃波
は長い距離を人体内を伝播するので減衰が大きいため、
被治療物の体表からの距離が浅い場合と比較して破砕エ
ネルギは大きなものが必要とされるのでなるべく多くの
衝撃波を送波するように外側の振動子群２５ｃだけでな
く中間位置の振動子群２５ｂ又は内側の振動子群２５ａ
を選択するように前記選択スイッチ５２を制御する。

このように自動的に被治療物の体表からの深さに応じて
振動子群２５ａ乃至２５ｃを選択するので操作者の手間
が省は破砕効率が向上する。

尚、本発明は上述した各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。

例えば上述した各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。

また、第５図（ａ）で衝撃波が超音波プローブ１で邪魔
されないように振動子群２５ｃのみを選択しているが、
中間位置の振動子群２５ｂ又は内側の振動子群２５ａを
も選択するようにしても超音波プローブ１に衝突した衝
撃波は反射して消滅するので治療上問題は発生しない。

以上の説明において、高電圧パルサ３１ｂの替りに連続
超音波を発生できる連続超音波発生器とすれば、温熱治
療装置上しても使用できる。

口発明の効果］ 以上詳述したように衝撃波治療装置の第１の発明によれ
ば、選択手段を操作して、励振する振動子群を被治療物
の条件に応じて任意に選択できるので、破砕効率を向上
させた衝撃波治療装置の提供をすることができる。

また、衝撃波治療装置の第２の発明によれば、自動的に
被治療物の体表からの深さに応じて振動子群を選択する
ので、操作者の手間が省は破砕効率を向上させた衝撃波
治療装置の提供をすることができる。

次に温熱治療装置の第１の発明によれば、選択手段を操
作して、励振する振動子群を被治療物の条件に応じて任
意に選択できるので、破砕効率を向上させた温熱治療装
置の提供をすることができる。

また、温熱治療装置の第２の発明によれば、自動的に被
治療物の体表からの深さに応じて振動子群を選択するの
で、操作者の手間が省は破砕効率を向上させた温熱治療
装置の提供をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例の衝撃波治療装置に
係る図で、第１図は第１実施例及び第２実施例の衝撃波
アプリケータの外観斜視図、第２図（ａ）は第１図に示
す衝撃波アプリケータの平面図、第２図（ｂ）は第１図
に示す衝撃波アプリケータのＡ−Ａ’断面図、第３図は
第１実施例の衝撃波治療装置の構成ブロック図、第４図
は第２実施例の衝撃波治療装置の構成ブロック図、第５
図（ａ）乃至第５図（Ｃ）は衝撃波アプリケータの動作
説明図、第６図は本出願人が先に提案した衝撃波アプリ
ケータの断面図、第７図（ａ）。 （ｂ）及び（ｃ）は第６図に示す衝撃波アプリケータの
動作説明図である。 １・・・超音波プローブ、 １ａ・・・超音波送受波面、２・・・生体、２Ｓ・・・
体表、２０・・・衝撃波アプリケータ、２３・・・水槽
、２４ａ・・・集束点、２５・・・衝撃波トランスジュ
ーサ （衝撃波発生部）、 ５ａ、２５ｂ、２５ｃｍ−・振動子群、２．５２・・・
選択スイッチ（選択手段）６・・・表示手段、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）中央に挿通孔を有し円形凹面状に形成され生体内
   で集束する衝撃波を発生する衝撃波発生部と、前記挿通
   孔に挿通され生体の体表に当接して生体内に向けて超音
   波を送受する超音波プローブと、前記衝撃波発生部の前
   記超音波プローブに対するこの超音波プローブの軸方向
   の位置を検出する位置検出手段と、生体内の被治療物を
   前記衝撃波の集束する集束点と共に断層画像中に表示す
   る表示手段とを有する衝撃波治療装置において、同心円
   状に複数の振動子群を有して前記衝撃波発生部を形成し
   、励振する前記振動子群を選択する選択手段を具備する
   ことを特徴とする衝撃波治療装置。
2. （２）前記位置検出手段により検出された情報に基づく
   体表からの被治療物の位置が深くなるにつれて、励振す
   る振動子群が外側から内側に向かって増加するように前
   記選択手段を制御する制御手段を具備する請求項１記載
   の衝撃波治療装置。
3. （３）中央に挿通孔を有し円形凹面状に形成され生体内
   で集束する連続超音波を発生する連続超音波発生部と、
   前記挿通孔に挿通され生体の体表に当接して生体内に向
   けて超音波を送受する超音波プローブと、前記連続超音
   波発生部の前記超音波プローブに対するこの超音波プロ
   ーブの軸方向の位置を検出する位置検出手段と、生体内
   の被治療物を前記連続超音波の集束する集束点と共に断
   層画像中に表示する表示手段とを有する温熱治療装置に
   おいて、同心円状に複数の振動子群を有して前記連続超
   音波発生部を形成し、励振する前記振動子群を選択する
   選択手段を具備することを特徴とする温熱治療装置。
4. （４）前記位置検出手段により検出された情報に基づく
   体表からの被治療物の位置が深くなるにつれて、励振す
   る振動子群が外側から内側に向かって増加するように前
   記選択手段を制御する制御手段を具備する請求項３記載
   の温熱治療装置。