JPH05154161A

JPH05154161A - 衝撃波治療装置

Info

Publication number: JPH05154161A
Application number: JP3324781A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Iwama; 信行岩間; Kiyoshi Okazaki; 清岡崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】衝撃波を周囲の組織を損傷させずにかつ確実に
結石に合焦させることができる衝撃波治療装置を提供す
る。【構成】本発明の衝撃波治療装置は、探索用超音波ある
いは衝撃波を照射可能な照射部１４ａと、前記探索用超
音波の反射波を受信する受信部１５ａと、前記受信部で
受信した受信信号を用いて探索用超音波の焦点位置に対
応する信号を検出する信号検出部１６ａと、前記信号検
出部１６ａで検出された信号が所定の閾値よりも大きく
なったときに前記照射部１４ａに衝撃波を照射させる照
射制御部１７ａと、探索用超音波あるいは衝撃波の焦点
位置付近の超音波断層画像を作成して表示する超音波診
断部１８ａとを備え、さらに探索用超音波の焦点位置を
衝撃波の焦点位置に対して移動させることができる焦点
位置可変手段１９ａを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝撃波で結石を破壊す
る衝撃波治療装置に係り、特に、胆石を破壊する衝撃波
治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、衝撃波で結石を破壊する衝撃波治
療が盛んに行われている。

【０００３】特に、腎臓の結石を衝撃波で破壊治療する
尿路系結石治療は、外科手術に代わる第１の治療手段と
位置付けられてきており、さらに胆石に対しても治療が
行われるようになってきた。

【０００４】衝撃波は、結石を破壊するのに十分なエネ
ルギーを与えてあるため、万一、周囲の軟部組織に照射
された場合には、その軟部組織を損傷させてしまうおそ
れがある。

【０００５】したがって、衝撃波の照射を行うにあたっ
ては、衝撃波の焦点を高い精度で結石に位置合わせする
必要がある。

【０００６】特願昭６０−１９１２５０号は、衝撃波を
照射する前に予め探索用超音波を用いることによって高
い精度で衝撃波の焦点を結石に位置合わせすることがで
きるＥＴＭ(Echo Trigger Mode) 機構を開示する。

【０００７】図７は、従来の衝撃波治療装置を示したも
のである。

【０００８】この衝撃波治療装置を用いて結石３を破壊
するには、まず、切替スイッチ１２を切り替えることに
より、低圧電源８をパルサー４に接続しておき、次に、
ピエゾ素子１を収容したハウジング（図示せず）を操作
しながら、ピエゾ素子１から結石３に向けて探索用超音
波を照射すると同時に、探索用超音波の反射波を受信回
路５で受信する。

【０００９】探索用超音波はほとんど軟部組織で反射し
ないため、探索用超音波の焦点Ｆ₂が軟部組織にある間
は、受信回路５で受信された信号はほとんど零になる。

【００１０】さらにハウジングを移動させていくと、や
がて探索用超音波の焦点Ｆ₂が結石３の表面に一致す
る。

【００１１】このとき、結石３は周囲の軟部組織に比較
して高い音響インピーダンスを有するため、受信信号の
強度は大きくなる。

【００１２】一方、受信信号は受信回路５を介して判定
回路６に送られるようになっており、判定回路６は、受
信信号が予め閾値設定部１３で設定された閾値より大き
いかどうかを比較するようになっている。

【００１３】したがって、探索用超音波の焦点Ｆ₂が結
石３の表面に一致したとき、受信信号は閾値よりも大き
くなり、判定回路６は、切替スイッチ１２を切り替えて
所定時間だけ高圧電源７をパルサー４に接続可能な状態
になる。

【００１４】しかし、判定回路６は、受信信号が閾値よ
りも大きければ、即座に切替スイッチ１２を高圧電源７
に切り替えるのではなく、図示しない照射スイッチから
の照射許可信号を受け取っている場合にだけ、切替スイ
ッチ１２を高圧電源７に切り替えることができるように
なっている。

【００１５】このような構成としたのは、受信信号が閾
値を越える場合が必ずしも結石の表面に一致したときに
限らず、例えば骨に焦点が一致した場合にも受信信号が
大きくなるので、誤って結石以外の部位に衝撃波を照射
するのを回避するためである。

【００１６】このため、従来の衝撃波治療装置は、超音
波画像あるいはＸ線画像に重ねて、焦点Ｆ₁あるいはＦ
₂の位置をモニター１１に表示するように構成してある
とともに、さらに、受信信号を表示用出力回路９で処理
することによって受信信号の強度をモニター１１に表示
するように構成してあるので、オペレーターは、受信信
号の強度が大きくなったときに、結石３と焦点Ｆ₁ある
いはＦ₂とが一致しているかどうかを視覚で確認するこ
とができるようになっている。

【００１７】オペレーターは、モニター１１を見て焦点
Ｆ₁あるいはＦ₂が本当に結石３に一致しているかを確
認してから照射スイッチを押す。

【００１８】判定回路６は、この照射スイッチからの照
射許可信号を受け取って初めて切替えスイッチ１２を切
替えることができる。

【００１９】パルサー４は、高圧電源７が所定期間接続
された後、衝撃波用パルスをピエゾ素子１に送り、ピエ
ゾ素子１は衝撃波を照射する。

【００２０】衝撃波の焦点Ｆ₁は、探索用超音波の焦点
Ｆ₂と同じピエゾ素子１の幾何学的焦点に一致するの
で、衝撃波は結石３の表面に合焦され、結石３を破壊す
ることができる。

【００２１】従来の衝撃波治療装置を用いて例えば腎臓
にできた結石を破壊する場合、衝撃波の照射は、通常、
うつぶせになった被検者の背側から行われる。

【００２２】図８(a) は、従来の衝撃波治療装置の焦点
Ｆ₁あるいはＦ₂が腎臓の結石３の表面に一致したこと
を示している。

【００２３】このような位置で衝撃波を照射すれば、腎
臓結石３を効果的に破壊することができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、胆のう
にできた胆石を衝撃波で破壊しようとすると、次のよう
な問題が生じてくる。

【００２５】すなわち、胆のうの場合には、周囲の血
管、臓器等を保護する目的で、うつぶせになった被検者
の腹側から鉛直上向きに衝撃波を照射するのが一般的で
ある。この場合、焦点Ｆ₁あるいはＦ₂と結石３との位
置関係は、図８(b) に示すようになっている。

【００２６】ところが、この状態で衝撃波を照射する
と、結石３を破壊すると同時に、周囲の胆のう壁３ａを
も照射してしまい、血腫等の副作用を生じさせてしま
う。

【００２７】一方、結石３の表面から１ｃｍ程度奥に衝
撃波の焦点Ｆ₁を位置決めして衝撃波を照射すれば，周
囲の壁を照射することなく結石３を効果的に破壊可能で
あることがわかっているが、被検者の呼吸、鼓動等によ
り、結石３の位置は常に変化する。

【００２８】したがって、結石３の位置を探索用超音波
で探索した後でハウジングを例えば１ｃｍスライドして
衝撃波を照射しようとしても、衝撃波を照射する時点
で、衝撃波の焦点Ｆ₁がかならずしも結石３の表面から
１ｃｍ程度奥に一致しているとはかぎらない。

【００２９】このため、衝撃波を周囲の組織に損傷を与
えずに高い精度で結石内に合焦させるには、かなりの熟
練が必要となる。

【００３０】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、衝撃波を、周囲の組織を損傷させずにかつ確
実に結石に合焦させることができる衝撃波治療装置を提
供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の衝撃波治療装置は請求項１に記載したよう
に、探索用超音波あるいは衝撃波を照射可能な照射部
と、前記探索用超音波の反射波を受信する受信部と、前
記受信部で受信した受信信号を用いて探索用超音波の焦
点位置に対応する信号を検出する信号検出部と、前記信
号検出部で検出された信号が所定の閾値よりも大きくな
ったときに前記照射部に衝撃波を照射させる照射制御部
と、探索用超音波あるいは衝撃波の焦点位置付近の画像
を作成して表示する画像診断部とを備えた衝撃波治療装
置において、探索用超音波の焦点位置を衝撃波の焦点位
置に対して移動させることができる焦点位置可変手段を
さらに備えたものである。

【００３２】

【作用】上述の構成により、探索用超音波の焦点を衝撃
波の焦点よりも手前にずらすことができるので、探索用
超音波の焦点を、位置合わせ容易な結石表面に一致させ
た状態で、衝撃波を結石内部に照射可能となり、結石の
周囲の組織を損傷させずにかつ確実に結石を破壊するこ
とができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の衝撃波治療装置の第１の実施
例について、添付図面を参照して説明する。なお、従来
の衝撃波治療装置と同一の部品については、同一の番号
を付してその説明を省略する。

【００３４】図１に第１の実施例の衝撃波治療装置のブ
ロック構成を示す。

【００３５】第１の実施例の衝撃波治療装置は、探索用
超音波あるいは衝撃波を照射可能な照射部１４ａと、前
記探索用超音波の反射波を受信する受信部１５ａと、受
信部１５ａで受信した受信信号を用いて探索用超音波の
焦点位置に対応する信号を検出する信号検出部１６ａ
と、信号検出部１６ａで検出された信号が所定の閾値よ
りも大きくなったときに照射部１４ａに衝撃波を照射さ
せる照射制御部１７ａと、探索用超音波あるいは衝撃波
の焦点位置付近の超音波画像を作成して表示する超音波
画像診断部１８ａとを備える。

【００３６】照射部１４ａは、低圧電源８、高圧電源７
をパルサー４に選択的に接続することによって探索用超
音波用パルス、衝撃波用パルスをそれぞれ発生させ、発
生させた探索用超音波用パルス、衝撃波用パルスを球状
のピエゾ素子１に送り、ピエゾ素子１に送った超音波用
パルスあるいは衝撃波用パルスに応答してピエゾ素子１
で探索用超音波あるいは衝撃波を結石３に向けて照射す
るように構成してある。

【００３７】受信部１５ａは、ピエゾ素子１が照射した
探索用超音波の反射波を受信回路２１で受信するように
なっている。

【００３８】すなわち、ピエゾ素子１は、超音波用パル
スあるいは衝撃波用パルスを受け取ってこれを振動に変
換することにより、探索用超音波および衝撃波を照射可
能に構成してあるとともに、探索用超音波の反射波を電
気信号に変換可能に構成してある。

【００３９】本実施例の衝撃波治療装置は、探索用超音
波の焦点位置を衝撃波の焦点位置に対して移動させるこ
とができる焦点位置可変手段１９ａをさらに備えてお
り、この焦点位置可変手段１９ａは、受信部１５ａで受
信した受信信号のうち所定のゲート区間の信号だけを切
り出すゲートスイッチ２２を設けてある。

【００４０】ゲートスイッチ２２の構成について、図２
(a) 、(b)を参照しながらさらに説明する。

【００４１】図２(a) に示すように、探索用超音波の照
射方向をｚとすると、探索用超音波のエネルギー分布
は、ピエゾ素子１の幾何学的形状で定まる焦点Ｆ₁を中
心として所定の幅にわたっている。

【００４２】言い換えれば、探索用超音波の焦点には幅
がある。

【００４３】したがって、幾何学的焦点Ｆ₁を探索用超
音波の焦点とするのがＳ／Ｎ比の観点では最も優れてい
るが、Ｆ₁より少しずれた位置でも感度はやや劣るもの
の、探索用超音波の焦点として利用することができ、幾
何学的焦点Ｆ₁に対して探索用超音波の焦点をずらすこ
とができる。

【００４４】第１の実施例では、幾何学的焦点Ｆ₁より
少し手前の位置を探索用超音波の焦点Ｆ₂とし、この位
置に分布する探索用超音波のエネルギーの反射波だけを
ゲートスイッチ２２で切り出すようにしてある。

【００４５】かくして、幾何学的焦点Ｆ₁および探索用
超音波の焦点Ｆ₂の相対的な位置関係は、図２(b) に示
すようになる。

【００４６】すなわち、幾何学的焦点Ｆ₁がピエゾ素子
１の中心からｚ₁の距離にあるとすると、探索用超音波
の焦点Ｆ₂は、ｚ₁よりｚ₀だけ短いｚ₂の距離にあ
る。

【００４７】再び図１を参照して、焦点位置可変手段１
９ａはさらにゲート設定回路２４を備えており、上述の
切り出し時刻を自在に設定することにより、探索用超音
波の焦点Ｆ₂を移動して幾何学的焦点Ｆ₁との距離ｚ₀
を可変に構成してある。

【００４８】信号検出部１６ａは、さらに、切り出され
た信号のピーク値をピーク検出回路２３で検出するよう
に構成してある。

【００４９】照射制御部１７ａは、ピーク検出回路２３
で検出されたピーク値と予め閾値設定部１３で設定した
閾値とを判定回路６で比較し、ピーク値が閾値よりも大
きくなった場合には、高圧電源７をパルサー４に接続す
るようにスイッチ１２を駆動可能な状態になるように構
成してある。

【００５０】さらに、照射制御部１７ａは、パルス発生
のタイミングを決めるためのトリガー信号をトリガーシ
ーケンス回路２７で発生させてパルサー４に送り、トリ
ガー信号のタイミングをシーケンス制御回路２６で行う
ようになっている。

【００５１】また、照射制御部１７ａは、衝撃波照射可
能状態を照射スイッチ２５で設定するようになってお
り、この照射スイッチ２５をオンにしたときだけ、上述
の判定回路６が作動可能な状態となる。

【００５２】超音波診断部１８ａは、ピエゾ素子１の中
央の孔１ａに超音波プローブ２を配置し、この超音波プ
ローブ２で得られたエコー信号に基づいて画像処理部１
０で画像を再構成することにより、探索用超音波あるい
は衝撃波の焦点位置付近の超音波断層画像をモニター１
１に表示するように構成してあるとともに、衝撃波の焦
点Ｆ₁の位置を重ねて表示することにより、衝撃波の焦
点Ｆ₁と結石３との相対的な位置関係を視覚で確認でき
るようになっている。

【００５３】また、超音波診断部１８ａは、表示用出力
回路９を備えてあり、ゲート設定回路２４から得られた
探索用超音波の焦点Ｆ₂の位置を上述の超音波画像に重
ねてモニター１１に表示することにより、探索用超音波
の焦点Ｆ₂と結石および衝撃波の焦点Ｆ₁との相対的な
位置関係を視覚で確認できるようになっている。

【００５４】さらに、超音波診断部１８ａは、ピーク検
出回路２３から得られたピーク信号を表示用出力回路９
を介してモニター１１に表示できるように構成してあ
る。

【００５５】第１の実施例の衝撃波治療装置を用いて、
胆のうにできた胆石を衝撃波で破壊するには、まず、ピ
エゾ素子１を収容したハウジング（図示せず）を、例え
ば被検者のベッドの下方に配置しておく。

【００５６】次に、切替スイッチ１２を駆動してパルサ
ー４を低圧電源８に接続する。

【００５７】パルサー４は、トリガーシーケンス回路２
７からのトリガー信号に応答して超音波用パルスを出力
する。

【００５８】次に、このパルサー４からの超音波用パル
スを受けたピエゾ素子１により、探索用超音波を胆石３
付近に放射する。

【００５９】ピエゾ素子１に戻ってきた探索用超音波の
反射波は、受信回路２１に入り、ここで増幅される。

【００６０】図３(a) は、ピエゾ素子１が胆石３に対し
て位置ＡにきたときのＦ₁、Ｆ₂および位置Ｂにきたと
きのＦ₁' 、Ｆ₂' の位置を示したものである。

【００６１】ピエゾ素子１が位置Ａにあるときには、探
索用超音波の焦点Ｆ₂は胆石３の手前にあるが、胆石３
の手前の軟部組織は音響インピーダンスが小さいので、
探索用超音波はここではほとんど反射せず、したがっ
て、受信回路２１に入る反射波の信号も小さくなる。

【００６２】ピエゾ素子１が位置Ｂにあるときには、探
索用超音波の焦点Ｆ₂' は胆石３の表面に一致してお
り、胆石３の音響インピーダンスが軟部組織に比して大
きいため、受信回路２１に入る反射波の信号は大きくな
る。

【００６３】図３(b) の上側の波形は、ピエゾ素子１が
位置Ａにあるときに受信回路２１に入る信号波形であ
る。

【００６４】ここで、時刻ｔ₁は、幾何学的焦点₁で反
射して再びピエゾ素子１に戻ってくる時刻であり、この
時刻を中心に反射波が受信されることになるが、ゲート
スイッチ２２の構成で述べたように、反射波の受信信号
を時刻ｔ₁より手前の時刻ｔ₂から時刻ｔ₃で切り出す
ことにより、ゲートスイッチ２２が出力する信号は、ほ
ぼ零となる。

【００６５】図３(b) の下側の波形は、ピエゾ素子１が
位置Ｂにあるときに受信回路２１に入る信号波形である
が、この信号の一部は、ゲートスイッチ２２の切り出し
時刻に対応しているので、実線に示す信号がゲートスイ
ッチ２２で切り出される。

【００６６】切り出された信号は、ピーク検出回路２３
でピーク値を検出され、判定回路６に送られる。

【００６７】一方、超音波プローブ２で超音波走査する
ことによって得られた胆石付近の断層画像が、ピエゾ素
子１の幾何学的焦点Ｆ₁および探索用超音波の焦点Ｆ₂
とともにモニター１１に表示されているので、探索用超
音波の焦点Ｆ₂が胆石３の表面に一致していることを視
覚で確認することができる。

【００６８】胆石３の断層画像とともに幾何学的焦点す
なわち衝撃波の焦点Ｆ₁および探索用超音波の焦点Ｆ₂
をモニター１１に表示する方法例を図４に示す。

【００６９】図４(a) は、Ｆ₁およびＦ₂を各々２本の
直線の交線として示したものであり、図４(b) は、Ｆ₁
を２本の直線の交線として示し、Ｆ₂をＦ₁からの相対
位置として示したものである。

【００７０】これらのＦ₁およびＦ₂の表示は、必要に
応じて一方のみを表示可能に構成するのがよい。

【００７１】また、Ｆ₁およびＦ₂を互いに識別するた
め、必要に応じて、例えば、Ｆ₁の表示を点滅させるの
がよい。

【００７２】オペレーターは、モニター１１の画面を見
ることにより、幾何学的焦点Ｆ₁が胆石３内に一致して
いることを視覚で確認した後、照射スイッチ２５を押
す。

【００７３】照射スイッチ２５が押されると照射許可信
号が判定回路６に送られ、判定回路６は、この状態で初
めて切替えスイッチ１２を作動させることができる状態
となる。

【００７４】判定回路６は、ピーク検出回路２３からの
ピーク値が閾値よりも大きくかつ照射スイッチ２５から
の照射許可信号を受け取っている場合に限り、スイッチ
１２を駆動して所定の時間高圧電源７をパルサー４に接
続する。

【００７５】パルサー４は、トリガーシーケンス回路か
らのトリガー信号に応答して衝撃波用パルスを出力す
る。

【００７６】これらのシーケンス制御を図５に示す。

【００７７】図５(a) は、照射スイッチ２５のオンオフ
状態を示し、図５(b) はトリガーシーケンス回路２７か
らパルサー４に送られるトリガー信号を示し、図５(c)
はパルサー４に印加される電圧状態を示し、図５(d) は
パルサー４から出力されるパルス状態を示している。

【００７８】図５でわかるように、衝撃波用パルスある
いは超音波用パルスを出力するタイミングはトリガー信
号が支配しており、このトリガー信号は、照射スイッチ
２５の作動状態にかかわらず、一定周期ごとにパルサー
４に出力されている。

【００７９】照射スイッチ２５がオフ状態のときを位置
合わせモードと呼んでおり、この位置合わせモードのと
きには、判定回路６はスイッチ１２を高圧電源側に切替
えできない状態であるので、パルサー４は、トリガー信
号に応答して超音波用パルスだけを一定時間ごとに出力
する。

【００８０】照射スイッチ２５がオンの状態になると、
判定回路６はスイッチ１２を高圧電源側に切替え可能な
状態となっているので、この切替え可能な状態のときに
閾値を越えるピーク値が入力されたときには、判定回路
６はスイッチ１２を所定時間だけ高圧電源側に切替え
る。

【００８１】したがって、パルサー４には、高圧電圧Ｖ
_Hが印加された状態となり、その後のトリガー信号に応
答して衝撃波用パルスを出力する。

【００８２】図５(d) でわかるように、衝撃波用パルス
は、被検者の負担を軽減する等のため、ある一定間隔を
おいて出力するようになっている。

【００８３】第１の実施例の衝撃波治療装置は、探索用
超音波の焦点Ｆ₂を幾何学的焦点すなわち衝撃波の焦点
Ｆ₁の手前にずらすことにより、探索用超音波の焦点Ｆ
₂を位置合わせ容易な位置すなわち胆石の表面に位置決
めしておき、この状態で衝撃波を胆石表面ではなく、胆
石内部に照射することができる。

【００８４】このため、衝撃波により、胆のう壁を損傷
するおそれがなくなる。

【００８５】なお、切り出し時刻は、衝撃波の焦点Ｆ₁
に対して探索用超音波の焦点Ｆ₂をたとえば１０ｍｍ手
前にずらすことができるように設定するが、この設定に
あたっては、胆石の大きさ等を考慮して行うのがよい。

【００８６】例えば、比較的大きな胆石については、切
り出し時刻を早くして、胆石表面からさらに奥の方に衝
撃波を照射する。

【００８７】一方、衝撃波を結石の表面に照射しても問
題がない場合、例えば、腎臓等の結石を破壊する場合に
は、図３(b) に示した切り出し時刻ｔ₂をｔ₁に一致さ
せる、すなわち、焦点Ｆ₁およびＦ₂を一致させて使用
することができる。

【００８８】次に、本発明の衝撃波治療装置の第２の実
施例を説明する。

【００８９】なお、第１の実施例と同一の部品について
は、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００９０】図６に第２の実施例の衝撃治療装置のブロ
ック構成を示す。

【００９１】第２の実施例の衝撃波治療装置も第１の実
施例と同様、探索用超音波あるいは衝撃波を照射可能な
照射部１４ｂと、前記探索用超音波の反射波を受信する
受信部１５ｂと、受信部１５ｂで受信した受信信号を用
いて探索用超音波の焦点位置に対応する信号を検出する
信号検出部１６ｂと、信号検出部１６ｂで検出された信
号が所定の閾値よりも大きくなったときに照射部１４ｂ
に衝撃波を照射させる照射制御部１７ｂと、探索用超音
波あるいは衝撃波の焦点位置付近の超音波断層画像を作
成して表示する超音波診断部１８ｂとを備える。

【００９２】照射部１４ｂは、超音波用パルサー３４で
発生させた探索用超音波用パルスあるいは衝撃波用パル
サー３３で発生させた衝撃波用パルスをピエゾ素子１ｂ
に送り、ピエゾ素子１ｂに送った探索用超音波用パルス
あるいは衝撃波用パルスに応答してピエゾ素子１ｂで探
索用超音波あるいは衝撃波を結石３に向けて照射するよ
うに構成してある。

【００９３】第２の実施例の衝撃波治療装置は、探索用
超音波の焦点位置を衝撃波の焦点位置に対して移動させ
ることができる焦点位置可変手段１９ｂをさらに備え
る。

【００９４】焦点位置可変手段１９ｂは、照射部１４ｂ
にディレイ回路３６を設けて構成してあり、ディレイ回
路３６は、遅延をかけた探索用超音波用パルスをマルチ
プレクサー３２を介してピエゾ素子１ｂの複数の照射領
域の各々に送るようになっている。

【００９５】ディレイ回路３６は、探索用超音波をピエ
ゾ素子１ｂの各環状領域に送るタイミングを少しずつず
らすことによって、図６に示すように、探索用超音波の
焦点Ｆ₂を衝撃波の焦点Ｆ₁の手前に電気的にずらすよ
うになっている。

【００９６】受信部１５ｂは、ピエゾ素子１ｂが照射し
た探索用超音波の反射波を受信回路３５で受信するよう
になっている。

【００９７】信号検出部１６ｂは、受信回路３５で受信
した受信信号のピーク値をピーク検出回路３９で検出す
るように構成してある。

【００９８】照射制御部１７ｂは、上述のピーク値と予
め閾値設定部１３で設定した閾値とを判定回路３８で比
較し、ピーク値が閾値よりも大きくなった場合には、衝
撃波用パルサー３３が作動するように切替え回路３７を
駆動するようになっている。ただし、第１の実施例と同
様に図示しない照射スイッチを設けてあり、この照射ス
イッチをオンにすることにより、判定回路３８は作動可
能状態となる。

【００９９】超音波診断部１８ｂは、第１の実施例と同
様、ピエゾ素子１ｂの中央の孔１ｃに超音波プローブ２
を配置してあり、探索用超音波あるいは衝撃波の焦点位
置付近の超音波断層画像をモニター１１に表示するよう
に構成してあるとともに、衝撃波の焦点Ｆ₁の位置を重
ねて表示することにより、衝撃波の焦点Ｆ₁と結石との
相対的な位置関係を視覚で確認できるようになってい
る。

【０１００】また、超音波診断部１８ｂは、表示用出力
回路９を備えてあり、切替回路３７で得られた探索用超
音波の焦点Ｆ₂の位置を上述の超音波画像に重ねてモニ
ター１１に表示することにより、探索用超音波の焦点Ｆ
₂と結石および衝撃波の焦点Ｆ₁との相対的な位置関係
を視覚で確認できるようになっている。

【０１０１】さらに、超音波診断部１８ｂは、ピーク検
出回路３９から得られたピーク信号を表示用出力回路９
を介してモニター１１に表示できるように構成してあ
る。

【０１０２】第２の実施例の衝撃波治療装置を用いて、
胆のうにできた胆石を衝撃波で破壊するには、上述の第
１の実施例と同様に、ピエゾ素子１ｂを収容したハウジ
ングを被検者のベッドの下方に配置しておき、探索用超
音波用パルサー３４からの探索用超音波用パルスに応答
して、ピエゾ素子１ｂで探索用超音波を胆石３付近に放
射する。

【０１０３】ここで、超音波用パルスは、ディレイ回路
３６を経てピエゾ素子１ｂの各環状領域に送られるの
で、これに応答して放射される探索用超音波の焦点Ｆ₂
は、幾何学的焦点Ｆ₁より手前にくる。

【０１０４】探索用超音波の反射波は、マルチプレクサ
ー３２、ディレイ回路３６を経て受信回路３５に入る。

【０１０５】ここで、ピエゾ素子１ｂが胆石３に対して
図３(a) に示した位置Ａと同様の位置にきても、探索用
超音波の焦点Ｆ₂は胆石３の手前にあり、胆石３の手前
の軟部組織は音響インピーダンス小さいので、探索用超
音波はここではほとんど反射せず、したがって、受信回
路３５に入る反射波の信号も小さくなる。

【０１０６】ピエゾ素子１ｂが位置Ｂにあるときには、
探索用超音波の焦点Ｆ₂' は胆石３の表面に一致してお
り、胆石３の音響インピーダンスが軟部組織に比して大
きいため、受信回路３５に入る反射波の信号は大きくな
る。

【０１０７】受信回路３５から信号は、ピーク検出回路
３９でピーク値を検出され、判定回路３８に送られる。

【０１０８】一方、超音波プローブ２で超音波走査する
ことによって得られた胆石付近の断層画像が、ピエゾ素
子１の幾何学的焦点Ｆ₁および探索用超音波の焦点Ｆ₂
とともにモニター１１に表示されているので、探索用超
音波の焦点Ｆ₂が胆石３の表面に一致していることを視
覚で確認することができる。

【０１０９】オペレーターは、モニター１１の画面を見
ることにより、幾何学的焦点Ｆ₁が胆石３内に一致して
いることを視覚で確認した後、図示しない照射スイッチ
を押す。

【０１１０】照射スイッチが押されると、第１の実施例
と同様に、照射許可信号が判定回路３８に送られ、判定
回路３８は、この状態で初めて切替え回路３７を作動さ
せることができる状態となる。

【０１１１】判定回路３８は、ピーク検出回路３９から
のピーク値が閾値よりも大きくかつ照射スイッチからの
照射許可信号を受け取っている場合に限り、切替回路３
７を駆動して所定の時間衝撃波用パルサー３３を作動さ
せる。

【０１１２】第２の実施例の衝撃波治療装置は、探索用
超音波の焦点Ｆ₂を電気的に幾何学的焦点すなわち衝撃
波の焦点Ｆ₁の手前にずらすことにより、探索用超音波
の焦点Ｆ₂を位置合わせ容易な位置すなわち胆石の表面
に位置決めしておき、この状態で衝撃波を胆石表面では
なく、胆石内部に照射することができる。

【０１１３】このため、衝撃波により、胆のう壁を損傷
するおそれがなくなる。

【０１１４】また、第２の実施例では、探索用超音波の
エネルギー分布が高いところを焦点Ｆ₂として利用した
ので、第１の実施例よりもＳ／Ｎ比を改善することがで
きる。

【０１１５】なお、ディレイ回路３６の遅延時間は、衝
撃波の焦点Ｆ₁に対して探索用超音波の焦点Ｆ₂をたと
えば１０ｍｍ手前にずらすことができるように設定する
が、この設定にあたっては、胆石の大きさ等を考慮して
行うのがよい。

【０１１６】例えば、比較的大きな胆石については、遅
延時間を長くして、胆石表面からさらに奥の方に衝撃波
を照射する。

【０１１７】一方、衝撃波を結石の表面に照射しても問
題ない場合、例えば、腎臓等の結石を破壊する場合に
は、遅延時間を零にする、すなわち、焦点Ｆ₁およびＦ
₂を一致させて使用することができる。

【０１１８】本実施例の衝撃波治療装置では、探索用超
音波の焦点および衝撃波の焦点を超音波画像に重ねる構
成としたが、これらの焦点位置を重ねて表示する結石付
近の画像は超音波画像に限るものではなく、Ｘ線ＴＶ装
置で得られたＸ線画像にこれらの焦点位置を重ねる構成
としてもよい。

【０１１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の衝撃波治療
装置は、探索用超音波あるいは衝撃波を照射可能な照射
部と、前記探索用超音波の反射波を受信する受信部と、
前記受信部で受信した受信信号を用いて探索用超音波の
焦点位置に対応する信号を検出する信号検出部と、前記
信号検出部で検出された信号が所定の閾値よりも大きく
なったときに前記照射部に衝撃波を照射させる照射制御
部と、探索用超音波あるいは衝撃波の焦点位置付近の画
像を作成して表示する画像診断部とを備えた衝撃波治療
装置において、探索用超音波の焦点位置を衝撃波の焦点
位置に対して移動させることができる焦点位置可変手段
をさらに備えたことにより、探索用超音波の焦点を衝撃
波の焦点よりも手前にずらすことができるので、探索用
超音波の焦点を、位置合わせ容易な結石表面に一致させ
た状態で、衝撃波を結石内部に照射可能となり、結石の
周囲の組織を損傷させずにかつ確実に結石を破壊するこ
とができる。

【０１２０】また、探索用超音波の焦点と衝撃波の焦点
との距離を自在に変化させることができるので、結石と
その周囲の組織との相対的な位置関係に応じて、最適な
距離を設定することができる。

【０１２１】たとえば、結石と周囲の組織とが十分に離
れている場合には、両方の焦点を一致させることによ
り、効率よく結石を破壊することができる。

【０１２２】また、探索用超音波の焦点位置および前記
衝撃波の焦点位置を前記超音波画像に重ねて表示するこ
とができるように超音波診断部を構成したので、結石の
位置合わせを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例に係る衝撃波治療装置のブロック
図。

【図２】焦点位置可変手段の説明図。

【図３】ゲートスイッチ２２の作用の概念を示した説明
図。

【図４】結石付近の超音波断層画像に重ねて、衝撃波の
焦点Ｆ₁および探索用超音波の焦点Ｆ₂をモニターに表
示した図。

【図５】パルスシーケンスを示した図。

【図６】第２の実施例に係る衝撃波治療装置のブロック
図。

【図７】従来の衝撃波治療装置のブロック図。

【図８】従来の衝撃波治療装置を用いて結石を破壊する
概念の説明図。

【符号の説明】

１ピエゾ素子２超音波プローブ３結石４パルサー６判定回路７高圧電源８低圧電源９表示用出力回路１０画像処理部１１モニター１２スイッチ１３閾値設定部２１受信回路２２ゲートスイッチ２３ピーク検出回路２４ゲート設定回路２５照射スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】探索用超音波あるいは衝撃波を照射可能
な照射部と、前記探索用超音波の反射波を受信する受信
部と、前記受信部で受信した受信信号を用いて探索用超
音波の焦点位置に対応する信号を検出する信号検出部
と、前記信号検出部で検出された信号が所定の閾値より
も大きくなったときに前記照射部に衝撃波を照射させる
照射制御部と、探索用超音波あるいは衝撃波の焦点位置
付近の画像を作成して表示する画像診断部とを備えた衝
撃波治療装置において、探索用超音波の焦点位置を衝撃
波の焦点位置に対して移動させることができる焦点位置
可変手段をさらに備えたことを特徴とする衝撃波治療装
置。
【請求項２】前記焦点位置可変手段は、前記受信部で
受信した受信信号のうち所定のゲート区間の信号だけを
切り出すゲートスイッチを前記信号検出部に設けて構成
した請求項１記載の衝撃波治療装置。
【請求項３】前記焦点位置可変手段は、探索用超音波
用パルスを遅延をかけて複数の照射領域の各々に送るデ
ィレイ回路を前記照射部に設けて構成した請求項１記載
の衝撃波治療装置。
【請求項４】前記画像診断部は、前記探索用超音波の
焦点位置および前記衝撃波の焦点位置を、前記画像に重
ねて表示可能に構成した請求項２あるいは３記載の衝撃
波治療装置。