JPH03170143A - Calculus crushing device - Google Patents
Calculus crushing deviceInfo
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- JPH03170143A JPH03170143A JP1312171A JP31217189A JPH03170143A JP H03170143 A JPH03170143 A JP H03170143A JP 1312171 A JP1312171 A JP 1312171A JP 31217189 A JP31217189 A JP 31217189A JP H03170143 A JPH03170143 A JP H03170143A
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Abstract
Description
この発明は、衝撃波、超音波などの音響(振動)エネル
ギーを生体外で発生し、これを生体内に生じた結石を破
砕するエネルギーとしてその結石に集束することにより
その結石を破砕する、結石破砕装置に間する。This invention involves generating acoustic (vibration) energy such as shock waves and ultrasonic waves outside the body, and concentrating it on the stone as energy for crushing the stone formed in the body, thereby crushing the stone. between the devices.
結石破砕装置により生体内の結石を破砕するためには、
破砕エネルギーを有効に結石に集束する必要がある。そ
のため、従来では、音響エネルギ一を発生する多数の圧
電素子を、その表面が球面の一部となっている球殻状保
持板のその球面状表面に保持し、それら多数の圧電素子
からの音響エネルギーを所定の1点に効率よく集束させ
るようにしたり(特開昭63−260546号公報)、
あるいは多数の圧電素子を平板状の保持板に水平に並べ
、各圧電素子のトリガタイミングを調整することによっ
て結石位置で各圧電素子からの音響エネルギーが同位相
となるようにしてエネルギーを集束させたりしている(
特開昭63−267347号公報)。In order to crush in-vivo stones using a stone crusher,
It is necessary to effectively focus the crushing energy on the stone. Therefore, conventionally, a large number of piezoelectric elements that generate acoustic energy are held on the spherical surface of a spherical shell holding plate whose surface is a part of the spherical surface, and the acoustic energy from the large number of piezoelectric elements is To efficiently focus energy on one predetermined point (Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-260546),
Alternatively, by arranging a large number of piezoelectric elements horizontally on a flat holding plate and adjusting the trigger timing of each piezoelectric element, the acoustic energy from each piezoelectric element is in the same phase at the stone location, and the energy is focused. are doing(
(Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-267347).
しかしながら、従来のように球殻状保持板に多数の圧電
素子を保持する場合には、たしかに破砕エネルギーの効
率のよい集束が可能であるが、球殻状保持板が非常に大
きなものとなり、実際の使用に際して不便であるととも
に、各圧電素子から結石位置までの距離が大きくなり、
各圧電素子からのエネルギーが結石に届く間に拡散して
その利用効率が落ちるという問題がある。
また、位相制御のみにより破砕エネルギーを集束させる
場合には、圧電素子の指向性により、同様に破砕エネル
ギーが集束点に集束される効率が悪いという問題がある
。
この発明は、発生した破砕エネルギーの結石破砕のため
に利用する効率を向上させた結石破砕装置を提供するこ
とを目的とする。However, when holding a large number of piezoelectric elements on a spherical shell holding plate as in the past, it is certainly possible to efficiently focus the crushing energy, but the spherical holding plate becomes very large, and in practice It is inconvenient to use, and the distance from each piezoelectric element to the stone location becomes large.
There is a problem in that the energy from each piezoelectric element is diffused while reaching the stone, reducing its utilization efficiency. Furthermore, when the crushing energy is focused only by phase control, there is a problem in that the crushing energy is similarly inefficiently focused at the focusing point due to the directivity of the piezoelectric element. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stone crushing device with improved efficiency in utilizing generated crushing energy for stone crushing.
上記目的を達成するため、この発明による結石破砕装置
においては、生体内に生じた結石を破砕する破砕エネル
ギーを発生する複数の素子と、該素子がその表面に保持
されており、その表面が、生体表面に沿った形状の凹面
となっている保持板とが備えられることが特徴となって
いる。In order to achieve the above object, the stone crushing device according to the present invention includes a plurality of elements that generate crushing energy to crush stones formed in a living body, and the elements are held on the surface of the stone crushing device. It is characterized by being equipped with a holding plate that has a concave surface that conforms to the surface of the living body.
破砕エネルギー発生用の複数の素子は、保持板の表面に
保持されている.この保持板の表面は、生体表面に沿っ
た形状の凹面となっている.これら各素子から発生した
破砕エネルギーは、生体内の結石位置に集束するように
される。
このように生体表面に沿った形状の凹面に、複数の破砕
エネルギー発生用素子が設けられているので、これら各
素子は結石から最も短い距離の体表面に密着することに
なり、各素子から破砕エネルギーが集束する結石位置ま
での距離は非常に短いものとなる。
そのため、各素子から発生した破砕エネルギーは有効に
結石破砕のために使用されることになり、破砕エネルギ
ーの有効利用が図れるとともに、患者に対する無用な負
担を軽減することができる。Multiple elements for generating crushing energy are held on the surface of the holding plate. The surface of this holding plate is a concave shape that follows the surface of the living body. The crushing energy generated from each of these elements is focused on the location of the stone within the living body. In this way, multiple fragmentation energy generating elements are provided on the concave surface shaped to follow the body surface, so each of these elements comes into close contact with the body surface at the shortest distance from the calculus, causing fragmentation from each element. The distance to the stone location where the energy is focused is extremely short. Therefore, the crushing energy generated from each element is effectively used to crush the stone, making it possible to utilize the crushing energy effectively and reducing unnecessary burden on the patient.
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。この実施例では破砕エネルギーとして圧電素
子をパルス駆動する際に生じる超音波パルスを利用して
いる。第1図において、多数の圧電素子1が保持板2の
表面に取り付けられている.この保持板2は、圧電素子
1が取り付けられる側の表面が凹面となっている。.そ
して、この凹面は生体3の体表面に沿った形状とされて
いる.すなわち、生体3に腎臓結石4が存在するとして
、これを破砕する場合、この保持板2の凹面は、下腹部
背面に沿った形状つまりいわゆる樽形而の一部(基本的
には円筒形の一部であるが、円筒の軸方向に湾曲してい
る形状)となっている。
これら各圧電素子1は、第2図に示すように高圧パルス
発生回路11にそれぞれ接続されている。
そして、各高圧パルス発生回路11には、基準パルス発
生回路13からの基準パルスがトリガパルスとして遅延
制御回路12をそれぞれ経て送られている。この遅延制
御回路l2によって高圧パルス発生回illからのパル
ス発生タイミングをそれぞれ調整し、これによって多数
の圧電素子1から発生する超音波パルスが焦点位置で同
相になるようにする。
実際に患者の腎臓結石4の破砕治療を行うときは、この
保持板2の凹面を患者の下腹部背面にあてがって密着さ
せる。この状態で各圧電素子lより超音波パルスを発生
させる.この超音波パルスの焦点位置は、保持板2に対
してあらかじめ定まっているので、超音波パルス発生に
先立って、他の超音波診断装置などの結石位置検出装置
を用いて結石位置を求め、その求めた位置に焦点位置が
合致するよう保持板2の位置を調整しておく。これによ
って超音波パルスが破砕エネルギーとして結石4に集束
し、結石4を破砕する。
この場合、各圧電素子1は生体3の体表面に密着してい
るため、結石4との距離が非常に短いものとなる。一般
に、超音波パルスは、その中心周波数の波長をλ、圧電
素子の口径をbとすると、si『l(1.2λ/b)
に比例した角度で拡散する。そのため、破砕焦点と圧電
素子lとの距離が上記のように短くなっていることは、
エネルギーの有効利用の点できわめて好ましいことにな
る。還元すると、圧電素子1から発生した超音波エネル
ギーの有効利用が図れ、結石4の方向以外に拡散するエ
ネルギーを少なくして患者の負担を少なくすることにも
寄与できる。
第3図は第2の実施例を示すものである.この実施例で
は第3図に示すように、保持板2lは円筒形の一部とな
っており、円筒形の軸方向に湾曲していない凹面を有し
、この凹面に多数の圧電素子1が配列されている。この
凹面のなす円筒形の中心軸を含む平面では第4図のよう
に破砕焦点Fに向くように、圧電素子lの方向を定める
ことができる。こうすると、円筒形の中心軸を含む平面
では超音波が破砕焦点Fへ集束することになる。
他方、上記中心軸に直角な平面方向では、圧電素子1を
凹面に沿って配置するだけで、超音波を破砕焦点Fへ集
束させることができる。もちろん、このような圧電素子
1の方向に加えて遅延量を調整することによる位相制御
によって焦点Fへの良好な集束を達戒することもできる
。なお、第1図の場合もこのような圧電素子1の方向制
御を導入してもよい.
一般に結石が発生する臓器は腎臓等と大抵決まっており
、そのため人体に対する結石の位置もあらかじめ類型化
できる。そこで、これにしたがってその結石に近い体表
面に密着する保持板2の形状もあらかじめ用意すること
が可能である。結石位置の類型にしたがってもっともフ
ィットする保持板2を選択することにより、各圧電素子
1を体表面に密着させて効率のよい破砕エネルギー入射
を行うことができる。
なお、上記では破砕エネルギーとして超音波パルスを用
いているが、超音波パルスだけでなく、衝撃波その他の
音饗(振動)エネルギーを用いることも可能である。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, ultrasonic pulses generated when the piezoelectric element is pulse-driven are used as crushing energy. In FIG. 1, a large number of piezoelectric elements 1 are attached to the surface of a holding plate 2. The holding plate 2 has a concave surface on the side to which the piezoelectric element 1 is attached. .. This concave surface has a shape that follows the body surface of the living organism 3. In other words, when a kidney stone 4 exists in a living body 3 and it is to be crushed, the concave surface of the holding plate 2 has a shape along the back surface of the lower abdomen, that is, a part of a so-called barrel shape (basically a cylindrical shape). Although only a portion of the cylinder is curved in the axial direction of the cylinder). Each of these piezoelectric elements 1 is connected to a high voltage pulse generation circuit 11, as shown in FIG. A reference pulse from a reference pulse generation circuit 13 is sent as a trigger pulse to each high voltage pulse generation circuit 11 via a delay control circuit 12, respectively. The delay control circuit 12 adjusts the pulse generation timing from the high-voltage pulse generation circuit 11 so that the ultrasonic pulses generated from a large number of piezoelectric elements 1 are in phase at the focal position. When actually crushing and treating a kidney stone 4 of a patient, the concave surface of the holding plate 2 is brought into close contact with the back surface of the patient's lower abdomen. In this state, each piezoelectric element l generates an ultrasonic pulse. The focal position of this ultrasonic pulse is predetermined with respect to the holding plate 2, so before generating the ultrasonic pulse, the stone position is determined using a stone position detection device such as another ultrasonic diagnostic device, and the position of the stone is determined. The position of the holding plate 2 is adjusted so that the focal position matches the determined position. As a result, the ultrasonic pulse is focused on the stone 4 as crushing energy, and the stone 4 is crushed. In this case, since each piezoelectric element 1 is in close contact with the body surface of the living body 3, the distance from the calculus 4 is very short. Generally, an ultrasonic pulse is diffused at an angle proportional to si'l(1.2λ/b), where λ is the wavelength of its center frequency and b is the aperture of the piezoelectric element. Therefore, the fact that the distance between the crushing focus and the piezoelectric element l is short as described above means that
This is extremely favorable in terms of effective use of energy. When reduced, the ultrasonic energy generated from the piezoelectric element 1 can be used effectively, and the energy diffused in directions other than the stone 4 can be reduced, contributing to reducing the burden on the patient. Figure 3 shows the second embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the holding plate 2l is a part of a cylinder and has a concave surface that is not curved in the axial direction of the cylinder, and a large number of piezoelectric elements 1 are disposed on this concave surface. Arranged. In a plane including the central axis of the cylindrical shape formed by this concave surface, the direction of the piezoelectric element 1 can be determined so as to face the crushing focal point F as shown in FIG. In this way, the ultrasonic waves will be focused on the fracture focal point F on a plane that includes the central axis of the cylinder. On the other hand, in the plane direction perpendicular to the central axis, the ultrasonic waves can be focused on the crushing focal point F simply by arranging the piezoelectric element 1 along the concave surface. Of course, good focusing on the focal point F can also be achieved by controlling the phase by adjusting the delay amount in addition to the direction of the piezoelectric element 1. Note that such direction control of the piezoelectric element 1 may also be introduced in the case of FIG. In general, the organ in which stones occur is usually determined to be the kidney, etc., and therefore, the location of stones in the human body can be categorized in advance. Accordingly, it is possible to prepare in advance the shape of the holding plate 2 that will come into close contact with the body surface near the stone. By selecting the holding plate 2 that best fits the type of stone location, each piezoelectric element 1 can be brought into close contact with the body surface, and efficient crushing energy can be applied. Although ultrasonic pulses are used as the crushing energy in the above, it is also possible to use not only ultrasonic pulses but also shock waves and other sound (vibration) energy.
この発明の結石破砕装置によれば、結石破砕のためのエ
ネルギーを発生する素子が、結石の存在する部分の体表
面に密着する形状の凹面に配列されているため、その素
子から結石までの距離が短くなり、各素子から発生した
破砕エネルギーの利用効率が向上する。その結果、結石
破砕のため以外の破砕エネルギー入射を少なくでき、こ
のような結石破砕のため以外の破砕エネルギーに対する
患者の無用な負担を軽減しながら、効率のよい結石破砕
治療を行うことができる。According to the stone crushing device of the present invention, the elements that generate energy for stone crushing are arranged in a concave shape that is in close contact with the body surface of the area where the stone is present, so that the distance from the element to the stone is becomes shorter, and the utilization efficiency of the crushing energy generated from each element improves. As a result, the incidence of crushing energy for purposes other than stone crushing can be reduced, and efficient stone crushing treatment can be performed while reducing unnecessary burden on the patient due to such crushing energy for purposes other than stone crushing.
第1図はこの発明の一実施例の斜視図、第2図は同実施
例のブロック図、第3図は第2の実施例の斜視図、第4
図は第3図の断面図である。
1・・圧電素子、2、21・・・保持板、3・・・生体
、4・・・結石、11・・・高圧パルス発生回路、12
・・・遅延制御回路、13・・・基準パルス発生回路。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the same embodiment, FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment, and FIG.
The figure is a sectional view of FIG. 3. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Piezoelectric element, 2, 21... Holding plate, 3... Living body, 4... Stone, 11... High voltage pulse generation circuit, 12
... Delay control circuit, 13... Reference pulse generation circuit.
Claims (1)
発生する複数の素子と、該素子がその表面に保持されて
おり、その表面が、生体表面に沿った形状の凹面となっ
ている保持板とを備えることを特徴とする結石破砕装置
。(1) A plurality of elements that generate crushing energy to crush stones formed in the living body, and a holding device in which the elements are held on the surface, and the surface is a concave shape that conforms to the surface of the living body. A stone crushing device comprising: a plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1312171A JPH03170143A (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Calculus crushing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1312171A JPH03170143A (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Calculus crushing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03170143A true JPH03170143A (en) | 1991-07-23 |
Family
ID=18026083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1312171A Pending JPH03170143A (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Calculus crushing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03170143A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2155417A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Humidifier and air conditioner with humidifier |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1312171A patent/JPH03170143A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2155417A1 (en) * | 1999-09-08 | 2001-05-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Humidifier and air conditioner with humidifier |
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