JPH07178109A - 音波治療装置 - Google Patents

音波治療装置

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JPH07178109A
JPH07178109A JP5323491A JP32349193A JPH07178109A JP H07178109 A JPH07178109 A JP H07178109A JP 5323491 A JP5323491 A JP 5323491A JP 32349193 A JP32349193 A JP 32349193A JP H07178109 A JPH07178109 A JP H07178109A
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JP
Japan
Prior art keywords
sound wave
sound
focus
propagation path
treatment apparatus
Prior art date
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Application number
JP5323491A
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English (en)
Inventor
Satoru Nomura
哲 野村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】治療対象物にのみ高い圧力を加え、その周囲組
織には高い圧力を加えない音波治療装置を提供するこ
と。 【構成】所定の焦点Fに集束する音波を発生する音波発
生手段11と、音波発生手段11から焦点Fへの音波の
伝搬経路T上に位置し上記音波を遮蔽又は吸収する部材
15a,15bと、部材15a,15bを移動する手段
16とを備えてなることを特徴とする音波治療装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、結石等を衝撃波エネル
ギにより破砕する破砕治療やハイパーサーミア等の温熱
治療に用いられる音波治療装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から人体内部の尿路系結石、胆石等
の結石等の治療対象物を音波パルスの衝撃波エネルギに
より破砕治療する音波治療装置が用いられている。図6
の(a)はこのような音波治療装置の従来例を示す図で
ある。音波治療装置は、球殻状に形成され図示しない制
御部によって制御されている圧電効果方式の振動子1
と、音波伝搬物質である脱気温水Wを収容した容器であ
る水袋2とを備えている。振動子1の発生する音波が伝
達する範囲は二点鎖線1aと1b及び1cと1dに囲ま
れた範囲となり、幾何学的焦点Fに収束する。この焦点
F付近では音波は衝撃波となり高い圧力を生ずる。振動
子1の中心部は円形に切欠かれており、振動子1の中心
軸上には、治療部位の位置合わせを行うための超音波イ
メージングプローブ3が設けられている。なお、Qは水
袋2外面に密着した患者を示しており、Rは胆嚢壁、S
は結石等の治療対象物を示している。
【0003】このように構成された従来の音波治療装置
によって、患者Pの内部の結石Sを破砕する場合には次
のように行なわれていた。すなわち、オペレータはプロ
ーブ3による超音波画像を見ながら患者P内部の結石S
を探し、結石Sと焦点Fとを合致させる位置決めを行な
う。そして、図示しない振動子励振装置により振動子1
を励振し、焦点Fにある結石Sを破砕するようにしてい
た。なお、このような振動子1を励振して得られる、焦
点F付近の中心軸z軸上の音圧pは図6の(b)のD1
に示すような分布となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の音波治
療装置では、次のような問題があった。すなわち、治療
対象物である胆石Sを伏臥位の患者Qの下方から治療す
る場合、胆石Sが胆嚢壁Rと接した側から音波を照射す
ることになる。このときの焦点F付近の中心軸z軸上の
音圧は図6の(b)のD1 に示すような圧力分布とな
る。なお、この図ではz軸は中心軸zを示しており、p
軸は音圧レベルを示している。このため、音波の最大圧
力を胆石の位置に合わせると隣接する胆嚢壁Rにもかな
り高い圧力が加わり、胆嚢壁Rが肥厚するという問題が
あった。一方、この胆嚢壁Rの肥厚を避けるために、音
波の最大圧力を生ずる位置を胆石Sよりも遠い位置にし
て、圧力分布をD2 に示すようなものとして、胆嚢壁R
に加わる圧力を低くすると、胆石Sに加わる圧力も低く
なってしまい、破砕の効率が低下するという問題があっ
た。そこで本発明は、治療対象物にのみ高い圧力を加
え、その周囲組織には高い圧力を加えない音波治療装置
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、所定の焦点に集束する音波
を発生する音波発生手段と、前記音波発生手段から前記
焦点への前記音波の伝搬経路上に位置し上記音波を遮蔽
又は吸収する部材と、この部材を移動する手段とを備え
るようにした。また、前記音波発生手段は所定の軸を中
心に点対称に形成され、前記部材は前記軸を中心に点対
称に形成されていることが好ましい。
【0006】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。すなわち、音波の伝搬経路上の位置に音波を遮蔽又
は吸収する部材があるために、焦点の近傍に到達する音
波が減少する。したがって、部材の位置を適切に選択す
る、すなわち焦点に到達する音波の伝搬経路上には部材
を位置させず、焦点の前後の点に到達する音波の伝搬経
路上には部材を位置させることによって、焦点における
音圧を変えずに、焦点の前後の音圧を低くすることがで
きる。このため、焦点を治療対象物に合わせた場合に、
治療対象物以外の生体組織に加わる圧力が低くなり、副
作用を抑えることができる。したがって、治療対象物に
対する治療効率を高めることができる。
【0007】
【実施例】図1は本発明の第1実施例に係る音波治療装
置の要部を示す断面図であり、図2は本装置による音圧
レベルの分布図である。図1中10は片面が凹面部に形
成された円板状の基板、11は基板10の凹面部に設け
られ球殻状に成形され中央部に円形の切欠部11aを有
する振動子、12は振動子11を励振する振動子励振装
置を示している。なお、振動子11の発生する音波の伝
達する範囲は二点鎖線Tに囲まれた範囲となり、その焦
点Fは振動子11の中心軸線上に位置している。基板1
0の凹面部側には水袋13が形成され、音波伝搬物質で
ある脱気温水Wが封入されている。この水袋13の外面
は患者Pに接している。振動子11の切欠部11aの軸
中心には、治療部位に焦点を合わせるために用いられ、
図中矢印Z方向に移動自在の超音波プローブ14が配置
されている。この超音波プローブ14の外側には円筒状
の音波遮蔽部材15が配置されている。音波遮蔽部材1
5は内側の円筒状の部材15aと、外側の円筒状の部材
15bとから構成されており、それぞれの先端の外径は
テーパ状に形成されている。音波遮蔽部材15a,15
bは音波遮蔽部材駆動装置16により図中矢印Z方向に
それぞれ別々に移動自在に設けられているため、それぞ
れの突出量を制御することにより、音波伝搬経路上の位
置を変化させることができ、これに伴い焦点近傍の音圧
分布を変えることができる。なお、音波遮蔽部材15
a,15bの突出量はプローブ14による超音波画像を
妨げないものとする。
【0008】このように構成された音波治療装置は次の
ように用いられる。すなわち、オペレータはプローブ1
4による超音波画像を見ながら患者P内部の結石Sを探
し、位置決めを行なう。次に音波遮蔽部材15を移動さ
せ、焦点Fとは無関係な部分へ到達する音波の進む道を
遮蔽する。例えば、結石Sに対して、伏臥位の患者の下
方から治療する場合、胆嚢壁Rと結石Sに加わる音圧分
布は図2に示すようにものとなる。ここで、z軸は振動
子11の中心軸を示し、p軸は音圧レベルを示してい
る。また、Lは結石Sの直径を示している。音波遮蔽部
材15が音波伝搬領域に無い場合の音圧分布はDa とな
る。このとき、肥厚等の副作用を抑えるために胆嚢壁に
加えることの可能な最大音圧がP0 すると、結石に加わ
る音圧はP0 からP1 の範囲となる。
【0009】一方、音波遮蔽部材15が移動され音波伝
搬領域を遮蔽する場合には図2のDb のような音圧分布
となる。このとき、結石Sに加わる音圧はP0 〜P2
なり、より大きな音圧が加えられることになる。すなわ
ち、音波伝搬経路上に音波遮断部材15が突出すると、
音波は遮断される。このとき図5に示すように、焦点F
に到達する音波の伝搬経路上には音波遮断部材はなく、
焦点Fの手前の点F′に到達する音波の伝搬経路上には
音波遮断部材が突出しているため振動子11からの音波
が減少し、これに伴いF′に到達する音圧レベルも低く
なる。
【0010】このようにして、振動子励振装置12によ
り振動子11を励振すると、音波伝搬経路上に音波遮断
部材のない焦点Fにある結石Sには高い音圧レベルが到
達し、結石Sが破砕され、焦点Fの手前にある胆嚢壁R
は高い音圧レベルとならず、肥厚等の副作用が生じな
い。なお、音波遮蔽部材15に用いられる円筒の数は2
個に限られない。
【0011】一方、音圧分布は上述したものだけに限ら
れず、音波遮蔽部材15の突出量と大きさを変えること
によって様々な音圧分布となる。例えば、15a,15
bを選択するということは、大きさを変えることにな
る。音波遮蔽部材15aのみを伸長させた場合の音圧分
布はDb のようになり、逆に音波遮蔽部材15bのみを
伸長させた場合の音圧分布はDc のようになる。
【0012】上述したように本実施例の音波治療装置で
は、音波遮蔽部材15の突出量を結石Sの大きさと周囲
組織との位置関係に応じて変えることにより、周囲組織
に加わる圧力は低く、結石に加わる圧力が高くなるよう
な最適の音圧分布を選ぶことができる。
【0013】図3は本発明の第2実施例に係る音波治療
装置の要部断面図である。この図において、図1と同一
機能部分には同一符号が付されている。したがって、重
複する部分の詳しい説明は省略する。
【0014】図中30は振動子11の外周に配置された
音波遮蔽部材を示している。この音波遮蔽部材は複数の
羽根から絞り状に構成され、音波遮蔽部材駆動装置31
により図中矢印Y方向に円形の穴の直径を変化させるこ
とにより音波伝搬経路に突出可能である。
【0015】このように構成された音波治療装置は、第
1実施例と同様に振動子励振装置12により振動子11
が駆動され音波が発生する。ここで、図4のDe は音波
遮蔽部材30を音波伝搬経路上に突出させていないとき
の音圧分布であり、Df は音波遮蔽部材30を音波伝搬
経路上に突出させたときの音圧分布を示している。Df
の場合は振動子11から見て焦点よりも遠い側の治療部
位以外に加わる音圧を低下させることができる。すなわ
ち、音波伝搬経路上に音波遮断部材30が突出すると、
図5に示すように、焦点Fとに到達する音波の伝搬経路
上には音波遮断部材はなく、焦点Fの後の点F″に到達
する音波の伝搬経路上には音波遮断部材が突出している
ため振動子11からの音波が減少し、これに伴い点F″
における音圧レベルも低くなる。したがって、振動子励
振装置12により振動子11を励振すると、音波伝搬経
路上に音波遮断部材のない焦点Fにある結石Sには高い
音圧レベルが到達し、結石Sが破砕され、焦点Fの後方
にある胆嚢壁Rは高い音圧レベルとならない。
【0016】上述したように本実施例の音波治療装置で
は、音波遮蔽部材30の突出量を結石Sの大きさと周囲
組織との位置関係に応じて変えることにより、周囲組織
に加わる圧力は低く、結石に加わる圧力が高くなるよう
な最適の音圧分布を選ぶことができる。特に本実施例で
は、結石Sより振動子11から見て遠い側に胆嚢壁Rが
接しているような場合に、胆嚢壁Rに高い圧力をかける
ことなく結石Sを破砕することができる。
【0017】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。すなわち上記実施例では、音波を発
生集束させる方法として球面状の振動子を用いたものに
ついて述べたが、音波発生源を平板とし、音響レンズに
よって焦点を形成する方式のものや、音波発生源を円筒
とし、凹面反射板により焦点を形成するようにしてもよ
い。また、位置合わせの方法として振動子の中心軸上に
超音波プローブを設けたものについて述べたが、超音波
プローブを設けなければ、音波遮蔽部材の突出量の自由
度が大きくなり、有効に使える範囲が大きくなる。さら
に、上記実施例では音波治療装置の一例として結石破砕
装置について述べたが、ハイパーサーミア等他の音波治
療装置においても、治療部位以外に加わる音波を低下さ
せ、副作用を低減する効果が得られる。また、音波伝搬
領域に突出させる部材として、音波を遮断する部材を用
いたが、音波を吸収する部材を用いても同様の効果が得
られる。このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、音波治療装置の音波発
生手段と焦点との間の音波伝搬経路上に音波を遮蔽又は
吸収する部材を位置させたために、焦点の近傍に到達す
る音波が減少する。したがって、部材の位置を適切に選
択する、すなわち焦点に到達する音波の伝搬経路上には
部材を位置させず、焦点の前後の点に到達する音波の伝
搬経路上には部材を位置させることによって、焦点にお
ける音圧を変えずに、焦点の前後の音圧を低くすること
ができる。このため、焦点を治療対象物に合わせた場合
に、治療対象物以外の生体組織に加わる圧力が低くな
り、副作用を抑えることができる。したがって、治療対
象物に対する治療効率を高めることが可能な音波治療装
置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る音波治療装置を示す
要部断面図。
【図2】同装置における治療対象物付近の音圧分布を示
す図。
【図3】本発明の第2実施例に係る音波治療装置を示す
要部断面図。
【図4】同装置における治療対象物付近の音圧分布を示
す図。
【図5】音波遮蔽部材による音波伝搬経路の遮蔽を説明
するための図。
【図6】従来の音波治療装置を示す要部断面図。
【符号の説明】
10…基板 11…振動子 12…振動子励振装置 13…水袋 14…プローブ 15a,15b,
30…音波遮蔽部材 16,31…音波遮蔽部材駆動装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の焦点に集束する音波を発生する音波
    発生手段と、前記音波発生手段から前記焦点への前記音
    波の伝搬経路上に位置し上記音波を遮蔽又は吸収する部
    材と、この部材を移動する手段とを備えてなることを特
    徴とする音波治療装置。
  2. 【請求項2】前記音波発生手段は所定の軸を中心に点対
    称に形成され、前記部材は前記軸を中心に点対称に形成
    されていることを特徴とする請求項1に記載の音波治療
    装置。
JP5323491A 1993-12-22 1993-12-22 音波治療装置 Pending JPH07178109A (ja)

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Cited By (5)

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