JPH0461853A - アプリケータを用いた治療装置 - 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） この発明は、エネルギー波を患部に照射して治療を行う
結石破砕装置や温熱治療装置などの治療装置に係り、特
に治療用エネルギー波源と治療対象の超音波画像を得る
ための超音波プローブを内蔵したアプリケータを用いた
治療装置に関する。

（従来の技術） 体内の腎石や胆石などの結石を体外からの衝撃波の照射
により破砕治療する、体外衝撃波結石破砕装置の開発が
進められている。このような結石破砕装置では、衝撃波
発生源を収容するとともに、衝撃波発生源と患者の体表
とを良好にカップリングさせ、衝撃波の伝搬路を形成す
るアプリケータが一般に用いられる。

一方、生体内部の臓器や組織に増殖した癌に体外から超
音波などを照射することにより、癌細胞を致死温度まで
加温して治療する温熱治療装置においても、同様のアブ
ケータを用いた装置が知られている。

これらの治療装置に用いられるアプリケータとしては、
例えば特開昭６０−１４５１３１号公報に記載されてい
るように、治療用エネルギー波源の焦点を結石などの患
部に位置決めする際に使用する目的で、体内を数ｍｍ程
度のスライス幅でスライスし、そのスライス面内の超音
波断層像を得るための超音波プローブが内蔵されたもの
も知られている。この超音波プローブは、スライス面内
に治療用エネルギー波源の照射中心軸と焦点とが含まれ
るように配置される。

医師や医療技術者である補助者（以下、総称してオペレ
ータという）は、患者の体表にアプリケータを接触させ
、超音波断層像により体内の患部を探索・観察しながら
、患部に焦点を合わせる操作を行う。アプリケータは、
水平面（ｘ−ｙ平面）内と上下（Ｚ軸方向）に移動でき
、またＸ軸およびｙ軸の軸回りに回転できる電動アーム
機構によって保持される。この電動アーム機構は、オペ
レータか操作卓上のレバーやスイッチを操作することに
よって作動する。

アプリケータ内の超音波プローブは、アプリケータと連
動して動く。患部を超音波画像上で探す操作をより短時
間で行うために、オペレータは予め解剖学的な知識を取
得することは勿論、通常の超音波診断に用いられている
手持ちプローブにより、患部の位置と超音波プローブの
装着位置・方向について診察しておくことが望ましい。

手持ちプローブは軽量に構成され、オペレータが直接把
持して超音波断層像を観察するために用いられている。

医師や検査技師は日常の診断行為で手持ちプローブの操
作や解剖学的知識との照合を経験しているので、これを
用いて患部の付近を超音波断層像として描出することは
容易である。

一方、アプリケータ内の超音波プローブは、アプリケー
タ内に設置される関係で診断用の手持ちプローブと多少
構成は異なるが、基本的性能は同等である。この超音波
プローブは前述の電動アーム機構によってアプリケータ
とともに移動され、電動アーム機構は°操作卓上のレバ
ーやスイッチの操作によって作動するから、アプリケー
タの操作は手持ちプローブのそれとは全く異なったもの
となる。すなわち、オペレータは超音波プローブを内蔵
したアプリケータの操作に関して、超音波診断用の手持
ちプローブの操作についての習熟した経験を生かすこと
かできす、新たに操作法を習得しなければならない。

また、アプリケータ内の超音波プローブはアプリケータ
の構造上、外部から直接見えないため、この超音波プロ
ーブを手持ちプローブで予め観察したのと同じ位置状態
（位置および方向）に設定しようとしても、超音波プロ
ーブの位置状態をアプリケータ全体の位置状態より推測
せざるを得す、その設定は不正確なものとなりやすい。

従って、超音波断層像上の患部と治療用エネルギー波源
の焦点を正確に合わせることが難しい。

（発明か解決しようとする課題） 上述したように、治療用エネルギー波源を収容したアプ
リケータに内蔵された超音波プローブを用いてアプリケ
ータの位置決めを行う治療装置では、アプリケータの操
作か手持ちプローブと全く異なるため容易でなく、また
超音波プローブが外部から見えないために、その位置状
態の設定が不正確なものとなりやすいという問題かあっ
た。

本発明はアプリケータの位置決めが容易であって、また
アプリケータ内の超音波プローブの位置状態を正確に設
定することができる治療装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題を解決するため、治療用エネルギー
波発生源と超音波プローブを内蔵したアプリケータを位
置制御信号に従って機械的に駆動するアプリケータ駆動
機構と、超音波プローブの位置状態を模擬するための擬
似プローブを有し、この擬似プローブの位置状態から超
音波プローブの位置状態を設定するための位置データを
発生するプローブ位置設定手段と、このプローブ位置設
定手段からの位置データに基づいて位置制御信号を発生
する制御手段とを具備することを基本的な特徴する。

より具体的には、超音波プローブはアレイ振動子によっ
て構成され、スライス面の選択のためにプローブ回転機
構により回転制御信号に従って回転される。アプリケー
タ駆動機構はアプリケータを直交するｘ、ｙ、ｚ三軸の
方向とＸ軸およびＸ軸の軸回りの方向に駆動する。プロ
ーブ位置設定手段は擬似プローブの位置状態および回転
角から超音波プローブの位置状態および回転角を設定す
るための位置データおよび回転角データを発生し、制御
手段はこれら位置データおよび回転角データに基づいて
位置制御信号および回転制御信号を発生する。

（作用） このように構成された治療装置では、オペレータが擬似
プローブを超音波診断用の手持ちプローブを操作するの
と同様に動かすことにより、自動的にアプリケータか所
定の位置状態に駆動され、またアプリケータ内の超音波
プローブが所望のスライス面内の断層像が得られるよう
な回転角に設定される。

従って、オペレータは習熟した超音波診断装置の操作と
同様の操作によりアプリケータの位置決めを容易に行う
ことができる。また、アプリケータ内の超音波プローブ
の方向や回転角を擬似プローブの状態から正確に知るこ
とができるので、超音波プローブの位置状態の設定が容
易かつ正確に行われることになり、超音波断層像上の患
部と治療用エネルギー波源の焦点との位置合わせの精度
も向上する。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を結石破砕治療装置に適用した実施例を
示す図であり、第２図はアプリケー夕の断面構造を詳細
に示す図である。

第１図に示すアプリケータ１０は、第２図に示すように
開口を有する支持体１１と、この支持体１１の開口部に
支持された衝撃波発生源１２と、その前方を覆うように
設けられた蛇腹１３および体表接触膜１４からなる伸縮
可能な水袋１５と、衝撃波源１２を貫通して設けられた
超音波プローブ１７と、この超音波プローブ１７を回転
させるプローブ回転機構１８と、超音波プローブ１７の
先端部に取付けられた投光器１９ａ、１９ｂおよび先フ
ァイバ２０ａ。

２０ｂを有する。水袋１５の内部には、衝撃波伝搬媒質
としての水１６（好ましくは脱気水）か充填されている
。なお、図示してないか、水袋１５内の水１６はポンプ
により外部の水タンクとの間で出し入れが可能となって
いる。

衝撃波発生源１２は例えばリング状のピエゾ素子を同心
円状に配列して全体として球殻状に構成したものであり
、高圧パルスを発生する衝撃波源駆動回路２４によって
駆動される。体表接触膜１４は例えばゴム膜か用いられ
、治療時に患者２１の体表に接触される。これにより衝
撃波発生源１２から発生される衝撃波は、水１６および
体表接触膜１４を通過して患者２１の体内の患部、例え
ば腎臓２２内の結石２３に集束照射される。

超音波プローブ１７は患者２１の治療対象部位近傍の断
層像を撮像するためのものであり、例えば複数の超音波
振動子を一列に配列したアレイ振動子か用いられる。超
音波プローブ１７は超音波イメージング装置２５からの
駆動信号により駆動されて例えばセクタ走査を行い、扇
状のスライス面内の反射波を検出する。超音波イメージ
ング装置２５は超音波診断装置などで使用されているも
のと同様であり、超音波プロブ１７から得られた反射波
信号を増幅・検波してデイスプレィ２６に送る。これに
より、デイスプレィ２６上に断層像（Ｂモード像）が表
示される。

投光器１９ａ、１９ｂは、光ファイバ２０ａ。

２０ｂを介して入射される光源２６からの光を患者２１
の体表に光スポットとして投射する。

投光器１９ａ、１９ｂは超音波プローブ１７のアレイ振
動子の配列方向両端上の側部に位置して取付けられ、光
ファイバ２０ａ、２０ｂは超音波プローブ１７に平行に
取付けられている。

これにより光スポットは超音波プローブ１７に平行な軸
に沿って患者２１の体表に照射されるので、この光スポ
ットの照射位置から超音波プローブ１７の向きが視覚的
に分かり、また投光器１９ａ、１９ｂからの二つの光ス
ポットの照射位置の関係からスライス面の方向が分かる
。

第１図に示すアプリケータ駆動機構３０は、アプリケー
タ１０を後述するＣＰＵ６３からの位置制御信号６４に
従って機械的に駆動することにより、アプリケータ１０
を任意の位置状態（位置および方向）に設定するための
ものであり、この例では４本の軸３１〜３４と、単位駆
動機構３５〜３７により構成されている。軸３１の一端
はアプリケータ１０の支持体１１に固定され、他端は単
位駆動機構３４に連結されている。軸３２は単位駆動機
構３４に一端が固定され、他端が単位駆動機構３６を貫
通している。矩形リング状の軸３２の一つの長辺は単位
駆動機構３６を貫通し、もう一つの長辺は単位駆動機構
３７に固定されている。垂直に設けられた軸３３は単位
駆動機構３７を貫通し、基端部は基台３８に固定されて
いる。第１の単位駆動機構３５は軸３２により支持され
、軸３１を矢印４１に示すｙ軸回りの方向と矢印４２に
示すＸ軸回りの方向に回転駆動する。第２の単位駆動機
構３６は、軸３２を矢印４３に示すｙ軸方向と矢印４４
に示すＸ軸方向に直線的に移動させる。第３の単位駆動
機構３６は、軸３３を矢印４５に示す２軸方向に直線的
に移動させる。

単位駆動機構３５〜３７はパルスモータを用いた電動機
構によって構成され、位置制御信号６４に従って動作す
る。

アプリケータ駆動機構３０の動作を制御する位置制御信
号６４と、プローブ回転機構１８を制御する回転制御信
号６５は、擬似プローブ５１を含むプローブ位置設定装
置５０からの位置データおよび回転角データに基づいて
、操作卓６２内のＣＰＵ６３によって作られる。プロー
ブ位置設定装置５０は、第１図の例ではリンク関節機構
を用いて構成されている。擬似プローブ５１の頭部には
、擬似プローブ５１の軸回りの回転角を検出する回転角
検出器５２が取付けられている。また、擬似プローブ５
１にはｙ軸間節５３、Ｘ軸間節５４、Ａリンク５５、Ａ
関節５６、Ｂリンク５７およびＢ関節５８か順次連結さ
れ、Ｂ関節５８は基準軸５９を介して操作台６０上に支
持されている。回転角検出器５２および各関節５Ｂ、５
４．５６．５８はいずれもポテンショメータを内蔵して
おり、回転角に対応した電気信号（以下、角度信号とい
う）を擬似プローブ位置解析装置６１へ出力する。

擬似プローブ位置解析装置６１は擬似プローブ５１の位
置状態（位置および方向）を解析して、超音波プローブ
１７の位置状態を設定するための位置データおよび超音
波プローブ１７の回転角を設定するだめの回転角データ
をディジタルデータとして発生する。具体的には関節５
３〜５８から入力された角度信号によって擬似プローブ
５１の位置状態を算出し、その位置状態に対応した位置
データを発生する。また、回転角検出器５２から入力さ
れた角度信号によって回転角データを発生する。操作卓
６２内のＣＰＵ６３は、擬似プローブ位置解析装置６１
からの位置データおよび回転角データを、アプリケータ
駆動機構３０内のパルスモータおよびプローブ回転機構
１８内のパルスモータの制御に適した信号形態（例えば
制御量に対応した数のパルス列）からなる位置制御信号
６４および回転制御信号６５に変換して出力する。

次に、本実施例におけるアプリケータ１０の位置決めの
手順を説明する。まず、第３図に示すようにアプリケー
タ１０の先端（体表接触膜１４）を患者２１に向け、投
光器１９ａ。

１９ｂからの光ビームが患者２１の体表にスポット光２
８ａ、２８ｂとして照射されるようにする。この場合、
二つのスポット光２８ａ。

２８ｂを結ぶ直線２９は、超音波プローブ１６による走
査により超音波イメージング装置２５を介してデイスプ
レィ２６上で表示される断層像のスライス面に一致して
おり、これからオペレータは断層像のスライス面の方向
を知ることができる。

次に、オペレータはデイスプレィ２６上の断層像で結石
２３の位置を確認しながら擬似プローブ５１を操作台６
０上で移動あるいは回転操作することによって、アプリ
ケータ１０の位置決めを行う。今、擬似プローブ５１を
ｘ、ｙ軸方向に移動操作すると、擬似プローブ位置解析
装置６１は第４図のフローチャートに示す一連の処理を
行って、擬似プローブ５１の位置状態の変化量をＸ　＋
　　）’　＋　　ｚの各軸方向の移動量に変換して位置
データとして出力する。すなわち、関節Ｎ（関節５６ま
たは５８）の角度値をポテンショメータまたはロータリ
エンコーダの出力として読取る（Ｓｌ）。次に、この角
度値から関節Ｎの位置をｘ、ｙ座標として計算する（Ｓ
２）。こうして計算された関節Ｎの位置の変化の有無を
調べ（Ｓ３）、位置変化かあった場合はその位置のｘ、
ｙ軸方向の変化量を超音波プローブ１７のｘ、ｙ軸方向
の移動量に対応させた位置データとして操作卓６２内の
ＣＰＵ６３へ出力する（Ｓ４）。以後、同様の動作を繰
り返す。ＣＰＵ６Ｂは、この位置データの入力に対して
は位置制御信号６４を単位駆動機構３６に送り、アプリ
ケータ１０をＸ軸方向およびｙ軸方向に移動させる。

なお、擬似プローブ６１のｙ軸およびＸ軸の軸回り回転
角を示すＸ関節５３およびＸ関節５４からの角度信号は
、基本的にはそのままディジタルデータに変換され、位
置データの一部としてＣＰＵ６３へ供給される。ＣＰＵ
６３は、この位置データの入力に対しては位置制御信号
６４を単位回転機構３５に送り、アプリケータ１０をｙ
軸およびＸ軸の軸回りに擬似プローブ５１のＸ軸および
Ｘ軸の軸回りの回転角と同じ角度たけ回転させる。また
、擬似プローブ６１の軸回り（Ｚ軸の軸回り）の回転角
を示す回転角検出器５２からの角度信号も、基本的には
そのままディジタルデータに変換され、回転角ブタとし
てＣＰＵ６３へ供給される。ＣＰＵ６３は、この回転角
データか入力されると回転制御信号６５をプローブ回転
機構１８へ送り、超音波プローブ１７を擬似プローブ５
１の回転角と同じ角度だけ回転させる。

第４図におけるステップＳ４での関節Ｎの位置変化量−
擬似プローブ６１の移動量（位置データ）の変換アルゴ
リズムを第５図により説明する。第５図はプローブ位置
設定入力装置５０におけるリンク関節機構の動きを基準
軸５８を原点Ｑとするｘ−ｙ座標で表わした図であり、
説明の簡単のためｙ軸間節５３およびＸ軸間節５４は無
視している。擬似プローブ５１をＰの位置からＰ′の位
置まで移動させた時のｘ、　　ｙ軸方向の移動量ｘＭ＋
ＹＭは次式（１）、（２）て表わされる。

ｘＭｌ！ａ　Ｃｏ５（γ−０１）＋ｂｃｏｓ（α−θ２
　）　−ａ　　ＣＯ５７−ｂ　　ｃｏｓａ　　−＝（１
）ｙ、　−ａ　　ｓｊｎ　（７−θＩ）　＋ｂ　　５ｊ
ｎ（ａ−θ２　）　−ａ　　ｓｉｎγ−ｂ　　ｓｉｎα
−（２）但し、　ａ　：Ａリンクの長さ ｂ　二Ｂリンクの長さ α　；Ａリンクの角度の初期値 θ１　：Ａリンクの角度の変化量 γ　、Ｂリンクの角度の初期値 θ２　：Ｂリンクの角度の変化量 このようにＡ、Ｂ両リンク５５．５７の長さａ、ｂ（既
知）と、Ａ、Ｂ両関節５６．５８のポテンショメータに
より得られた角度α、θ。

γ、θ２の情報から、擬似プローブ５１のＸ。

ｙ軸方向の移動量を算出でき、位置制御信号６４の基と
なる位置データが求まることになる。

なお、多関節の場合は、同様の演算を順次繰り返すこと
によりｚｔＹ軸方向の移動量が求まる。

一方、本実施例においてはアプリケータ１０のＺ軸方向
への移動は、オペレータか操作卓６２を介して直接指令
を入力することによって行われる。すなわち、オペレー
タが２軸方向の移動指令を入力すると、ＣＰＵ６３から
位置制御信号６４か単位駆動機構３７に送られ、アプリ
ケータ１０が２軸方向に移動させる。

また、実際上はＺ軸方向のみならずＸ＋Ｙ軸方向の移動
、さらにはＸ軸およびＸ軸の軸回りの回転、超音波プロ
ーブ１７の軸回りの回転の制御についても、プローブ位
置設定装置５０の操作による制御とは別に、オペレータ
が操作卓６２を介して指令を入力することで行えるよう
になっている。この場合、操作卓６２からの指令の入力
によるアプリケータ１０の位置状態および超音波プロー
ブ１７の回転角の制御は治療開始時等の粗調整に用い、
プローブ位置設定装置５０の操作による制御は粗動の後
や治療途中における微調整に用いるようにする。

なお、擬似プローブ５１の各方向の移動量や回転量とア
プリケータ１０の移動量や回転量との間の倍率は、オペ
レータに超音波診断装置の手持ちプローブと同様の感覚
を持たせる場合は１：１が適当であるか、これに限られ
ない。プローブ位置解析装置６１において位置データを
発生する際に、この倍率をｌ二〇またはｎ：１（ｎ＞１
）とするような処理を行うことも可能である。１：ｎに
すればより少ない操作量で敏速にアプリケータ１０や超
音波プローブ１７を制御でき、またｎ：１とすればより
精密な制御ができる。

次に、本発明の他の実施例として、擬似プローブ５１を
含むプローブ位置設定装置の他の構成について説明する
。

第６図は擬似プローブ５１の位置状態を擬似プローブ５
１と複数の固定点との間の超音波の伝搬時間から解析す
るプローブ位置設定装置の概略図である。同図に示すよ
うに、擬似プローブ５１に無指向性の超音波放射器７１
が設置され、これから異なる方向に離れた二つの固定点
に超音波受波器７２．７３とが設置されている。

超音波放射器７１はタイミングパルスに従って送信回路
７４により適当な時間間隔で駆動され、超音波パルスを
放射する。この超音波パルスは超音波受波器７２．７３
で受波され、受信回路７５．７６を介して電気信号とし
て検出され、伝搬時間計測回路７７．７８に入力される
。伝搬時間計測回路７７、．７８はカウンタを用いて構
成され、タイミングパルスのタイミングと受信回路７５
．７６を介して受信されたタイミングとの間の時間、す
なわち超音波送波器７１から超音波受波器７２．７３ま
での超音波の伝搬時間を計測する。これら二つの伝搬時
間のデータから、演算回路７９によって擬似プローブ５
１のｘ、ｙ軸方向の位置が算出され、位置データが出力
される。

第７図は第６図の実施例の動作原理を説明するためのｘ
−ｙ座標系を示す図であり、擬似プローブ５１および超
音波放射器７１はＰ点、超音波受波器７２．７３はＲ点
およびＱ点にあるものとする。Ｐ点とＲ点およびＱ点と
の間の距離は、それぞれす、ｃである。この場合、Ｐ点
からＲ点およびＱ点までの超音波の伝搬時間ｉＲ＋　　
ｔＱは、超音波の空中伝搬速度をＶとすれば、 ｂ＝ｖ＊ｔＨ（３） ｃｗｖ・ｔ　ｏ　　　　　　　　　　　（４）となるの
で、Ｐ点の位置（ｘｏ、ｙｏ）はｂ２＝　（ａ−ＸＯ）
　＋ｙｏ　’　　　（５）Ｃ２＝ｘｏ２＋ｙｏ２　　　
　　（６）の関係から１ ．０−±／「丁ｘ、２　　　　　　（８）が得られる。

演算回路７９は以上の演算を行い、擬似プローブ５１の
位置（Ｘｏ、Ｙｏ）を位置データとして操作卓６２内の
ＣＰＵ６３へ送る。

なお、擬似プローブ５１の２軸方向の位置２゜について
は、超音波受波器７２．７３とはＺ軸方向にずれた位置
にもう一つの超音波受波器を配置して、その超音波受波
器と超音波送波器７１との間の超音波伝搬時間を新たに
計測し、ｘ−ｚ座標系またはｙ−ｚ座標系を用いて上記
と同様の手法により求めることができる。

なお、第６図では擬似プローブ５１の位置に超音波送波
器７１を設置し、固定点に超音波受波器７２．７３を設
置したが、逆に擬似プローブ５１の位置に超音波受波器
を設置し、固定点に超音波送波器を設置してもよい。ま
た、擬似プローブ５１に少なくとも直交する二方向にお
いて超音波ビームを送受波する指向性を有した超音波送
受波器を設置し、擬似プローブの周囲に立てた一直交す
る二つの反射壁との間で超音波ビームを送受波してそれ
ぞれの往復の超音波伝搬時間を計測することによって、
上記と同様の原理で擬似プローブ５１の位置を解析する
ことも可能である。

第８図は擬似プローブ５１の位置状態を擬似プローブ５
１の立体的に撮像して得られた立体視画像信号から解析
するプローブ位置設定装置の概略図である。同図に示す
ように、擬似プローブ５１を異なる二方向から撮像する
ＴＶ左カメラ１．８２が設置される。ＴＶ左カメラ１゜
８２から得られた二つの画像信号（立体視画像信号）は
画像処理回路８３に入力され、位置データが得られる。

第９図は第８図の実施例の動作原理を説明するためのｘ
−ｙ座標系を示す図であり、第１０図（ａ）　（ｂ）は
ＴＶ左カメラ１．８２かそれぞれ撮像した画像の表示画
面を模式的に示す図である。

擬似プローブ５１はＰ点、ＴＶ左カメラ１゜８２はＺ軸
方向の位置（高さ）が同じでＸ軸方向に距離ａだけ離れ
たＱ点およびＲ点にあるものとする。ＴＶ左カメラ１．
８２の視角の中心角をそれぞれβ、γとし、それぞれの
視角を２θ０とする。今、第１０図（ａ）に示すように
ＴＶ左カメラ１で得られた画像上に画面の中心ｔｏより
距離ｇ１離れた位置にＰ点（擬似プローブ５１の像）が
写し出されれば、三角法よりとなるので、視角中心から
のＰ点のすれ角δはの関係式と、 となる。距離Ω。１ｇ１はＴＶ画像の映像信号より計測
できるので、δは画像処理回路８３により求まる。

一方、第１０図（ｂ）に示すようにＴＶ右カメラ２て得
られた画像上に画面の中心Ｓ。より距離ｎ、離れた位置
にＰ点（擬似プローブ５１の像）かあれば、同様にして
視角中心からのＰ点のずれ角εは となり、εは画像処理回路８３により求まる。

ここで、擬似プローブ５１の位置Ｐ点とＴＶ右カメラ１
．８２が設置されたＱ点およびＲ点とで作られる三角形
の三辺ａ、ｂ、ｃは、三角法より α　−π−（θ　１−６）−（θ２−　ε）　　（１３
）β＝０１−δ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（１４）γ　＝θ２−　ε　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（１５）から、ｂ、ｃはＴＶ右カメラ１．
８２の設置条件と画面上での計測値より算出てきる。こ
れらす、Ｃの値から第６図の場合と同様に（７）式およ
び（８）式を用いて擬似プローブ５１（Ｐ点）のＸ方向
およびｙ方向の位置を求め、位置データを得ることかで
きる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば医師や医療技師な
どのオペレータが従前から超音波診断装置において手持
ちプローブを操作していたのと同様の感覚で、過去の経
験や解剖学的知識を参考にして擬似プローブを操作する
ことにより、アプリケータの位置決めを適確かつ容易に
行うことができる。

また、アプリケータ内の超音波プローブの方向や回転角
を擬似プローブの状態から正確に把握できるため、患部
と治療用エネルギー波の焦点との位置合わせ精度が向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る結石破砕治療装置の構
成を示す図、第２図は第１図におけるアプリケータの構
成を示す図、第３図は第１図においてアプリケータを患
者に接触させるときの状態を示す図、第４図は同実施例
におけるプローブ位置設定装置の処理の流れを示す図、
第５図は同実施例におけるプローブ位置設定装置の動作
原理を説明するためのｘ−ｙ座標形を示す図、第６図は
本発明におけるプローブ位置設定装置の他の構成例を示
す図、第７図は第６図のプローブ位置設定装置の動作原
理を説明するための図、第８図は本発明におけるプロー
ブ位置設定装置のさらに別の構成例を示す図、第９図は
第８図のプローブ位置設定装置の動作原理を説明するた
めの図、第１０図は第８図のＴＶカメラで撮像された画
像の表示画面を模式％式％ １２・・・衝撃波源（治療用エネルギー波源）１７・・
・超音波プローブ １８・・・プローブ回転機構 １９ａ、１９ｂ−・・投光器 ２０ａ、２０ｂ・・・光ファイバ ２５・・・超音波イメージング装置 ２８ａ、２８ｂ・・・スポット光 ３０・・・アプリケータ駆動機構 ３１〜３４・・・軸 ３５〜３７・・・単位駆動機構 ５０・・・プローブ位置設定装置 ５１・・・擬似プローブ ５２・・・回転角検出器 ５３．５４，５６．５８・・・関節 ５５．５７・・・リンク ６１・・・擬似プローブ位置解析装置 ６２・・・操作卓 ６３・・・ＣＰＵ　（制御手段） ６４・・・位置制御信号 ６５・・・回転制御信号 ７１・・・超音波送波器 ７２．７３・・・。超音波受波器 ８１．８２＝−ＴＶ左カメ ラ願人代理人

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）治療用エネルギー波発生源と治療対象の超音波画
   像を得るための超音波プローブとを内蔵したアプリケー
   タを患者に当接して治療を行う治療装置において、 前記アプリケータを位置制御信号に従って機械的に駆動
   するアプリケータ駆動機構と、 前記超音波プローブの位置状態を模擬するための擬似プ
   ローブを有し、この擬似プローブの位置状態から前記超
   音波プローブの位置状態を設定するための位置データを
   発生するプローブ位置設定手段と、 このプローブ位置設定手段からの位置データに基づいて
   前記位置制御信号を発生する制御手段と を具備することを特徴とする治療装置。
2. （２）治療用エネルギー波発生源と治療対象の超音波画
   像を得るためのアレイ振動子を有する超音波プローブと
   を内蔵したアプリケータを患者に当接して治療を行う治
   療装置において、前記アプリケータを位置制御信号に従
   って直交するｘ，ｙ，ｚ三軸の方向とｙ軸およびｘ軸の
   軸回りの方向に機械的に駆動するアプリケータ駆動機構
   と、 前記超音波プローブを回転制御信号に従って回転させる
   プローブ回転機構と、 前記超音波プローブの位置状態を模擬するための擬似プ
   ローブを有し、この擬似プローブの位置状態および回転
   角から前記超音波プローブの位置状態および回転角を設
   定するための位置データおよび回転角データを発生する
   プローブ位置設定手段と、 このプローブ位置設定手段からの位置データおよび回転
   角データに基づいて前記位置制御信号および回転制御信
   号を発生する制御手段とを具備することを特徴とする治
   療装置。
3. （３）前記プローブ位置設定手段は、前記擬似プローブ
   の機械的な動きに連動するリンクおよび回転関節を含む
   リンク関節機構と、前記回転関節の回転角から前記擬似
   プローブの位置状態を解析して前記位置データを発生す
   る手段とを有することを特徴とする請求項１または２記
   載の治療装置。
4. （４）前記プローブ位置設定手段は、前記擬似プローブ
   と複数の固定点との間の超音波伝搬時間を計測する手段
   と、この手段により計測された伝搬時間から前記擬似プ
   ローブの位置状態を解析して前記位置データを発生する
   手段とを有することを特徴とする請求項１または２記載
   の治療装置。
5. （５）前記プローブ位置設定手段は、前記擬似プローブ
   の立体的に撮像して立体視画像信号を得る撮像手段と、
   この撮像手段からの立体視画像信号により前記擬似プロ
   ーブの位置状態を解析して前記位置データを発生する手
   段とを有することを特徴とする請求項１または２記載の
   治療装置。