JPH0824263A

JPH0824263A - 衝撃波治療装置

Info

Publication number: JPH0824263A
Application number: JP6161464A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Suzuki; 薫鈴木; Yasuyuki Etsu; 泰行鉞
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波断層像上で結石の位置を容易に特定する
ことができる衝撃波治療装置を提供する。【構成】オペレータが入力部３ｅを操作して支持アーム
移動機構３ｄを駆動させて、Ｘ線管３ａの焦Ｉ．Ｉ．３
ｂのＸ線検出面の中心点とを結ぶＸ線関心線Ｓ上に被検
体Ｈ内の結石が位置するように設定し、その状態でＸ線
関心線の位置を演算するＸ線関心線演算回路１０と、こ
のＸ線関心線演算回路１０により演算されたＸ線関心線
Ｓの位置に基づき、Ｘ線関心線Ｓの少なくとも治療部位
を含む線分が断層面上に位置するように断層面を移動さ
せる超音波プローブ４ｂ、アプリケータ移動機構７、及
びＣＰＵ８のステップ１０１〜ステップ１０２の処理
と、Ｘ線関心線Ｓの位置を示すマーカーをモニタに表示
された超音波画像に重畳表示するＣＰＵ８のステップ１
０３の処理、マーカー生成回路９、及び合成部２ｃとを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線透視画像及び超音
波断層像を用いて、衝撃波発生源の焦点を結石等の治療
部位に位置合わせする機能を有する衝撃波治療装置に係
り、特に、超音波断層像にＸ線関心線を重畳表示する機
能を有する衝撃波治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】衝撃波治療装置は、強力な衝撃波を用い
て癌細胞や結石等の治療を行なう非侵襲的な治療装置で
ある。

【０００３】この衝撃波治療装置では、衝撃波を治療部
位以外の他の正常組織に照射することを避けるために、
衝撃波の焦点をその治療部位に正確に位置合わせするこ
とが大切である。この位置決めには種々の方式がある
が、その一つとして、Ｘ線透視装置、超音波診断装置を
備えた衝撃波治療装置がある。この装置は、治療部位
（例えば結石）を特定するのに適したＸ線透視像を主に
用いて治療部位と衝撃波焦点との位置合わせを行ない、
その後、Ｘ線被曝のない超音波断層像を主に用いて衝撃
波焦点と治療部位とをモニタリングするものである。

【０００４】例えば、このシステムで結石の治療を行な
う場合、Ｘ線透視装置のＸ線管の陽極面におけるＸ線発
生点とイメージインテンシファイヤ（Ｉ．Ｉ．）のＸ線
検出面の任意の一点とを結ぶ直線（以下、Ｘ線関心線と
いう）が交差する２つのＸ線透視画像を用いて結石の３
次元的な位置を認識し、衝撃波治療装置のアプリケータ
を移動させて、衝撃波の焦点位置をその結石位置へ合わ
せる。

【０００５】そして、アプリケータに設けられたインナ
ープローブ（超音波プローブ）により超音波信号を走査
して得られる超音波断層像で、衝撃波焦点と結石との位
置が一致しているかどうかを常時確認しながら治療を行
なっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
衝撃波治療装置では、Ｘ線透視像に基づき結石へ衝撃波
焦点の位置を合わせた後超音波断層像でモニタリングし
た際に、被検体の動きや呼吸、又は体表面にかかる圧力
等に起因した結石の移動により、Ｘ線透視像に基づいて
認識された位置に結石が存在しない場合があった。特
に、断層像上に腸管ガス等の像（断層像では、結石像に
類似して白く見える）が表示されていると、断層像上で
どれが結石なのかを特定することが非常に困難な場合が
生じた。このため、治療時間の増大やオペレータの負担
の増大を招き、治療効率を低下させていた。

【０００７】また、Ｘ線透視像に基づいて認識された位
置に結石が存在しない場合、断層像を頼りに衝撃波の焦
点を結石と思われる位置へ移動させて治療を行なうこと
もできるが、上述したように断層像上で結石を特定する
のが困難であるため、結石が存在しない正常組織に衝撃
波を照射してしまう恐れがあり、安全性の面で問題であ
った。

【０００８】さらに、Ｘ線透視像に基づき結石へ衝撃波
焦点の位置を合わせた後、断層像で衝撃波の焦点と結石
の位置とをモニタリングした際、衝撃波の経路に骨や
灰、腸管ガス等の衝撃波の邪魔をするパスが存在する場
合、衝撃波通過経路が最適になるように調整するためア
プリケータを移動させる場合がある。

【０００９】しかしながら、アプリケータを移動させて
衝撃波焦点の位置を結石へ合わせた後にアプリケータを
単独で移動させることは、アプリケータとＸ線透視装置
との相対的な位置関係を崩すことになる。このため、治
療を開始した後で断層像で結石を特定することが難しく
なった場合、即座に衝撃波焦点付近をＸ線透視像でモニ
タすることは困難であり、すぐに治療を続けることがで
きなくなる可能性が生じていた。

【００１０】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、超音波断層像上で結石等の治療部位の位置を容易
に特定することができる衝撃波治療装置を提供すること
を第１の目的とする。また、Ｘ線透視装置により即座に
衝撃波焦点付近をモニタリングすることができる衝撃波
治療装置を提供することを第２の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載した衝撃波治療装置は、衝撃波を照射可
能な衝撃波照射手段と、Ｘ線発生部により発生され被検
体を透過したＸ線をＸ線検出部により検出し、この検出
されたＸ線に基づいてＸ線透視像を得るＸ線透視手段
と、前記被検体内のある断層面を超音波信号により走査
して前記断層面の超音波画像をモニタに表示する超音波
診断手段とを備え、前記Ｘ線透視像及び前記超音波画像
から前記被検体内の治療部位を認識し、前記衝撃波の焦
点を前記治療部位に一致させて衝撃波を照射するように
構成した衝撃波治療装置において前記Ｘ線発生部の焦点
と前記Ｘ線検出部のＸ線検出面に任意に設定された一点
とを結ぶＸ線関心線上に被検体内の治療部位が位置する
ように設定する設定手段と、前記Ｘ線関心線の位置を演
算する関心線位置演算手段と、この関心線位置演算手段
により演算された前記Ｘ線関心線の位置に基づき、当該
Ｘ線関心線の少なくとも治療部位を含む線分が前記断層
面上に位置するように当該断層面を移動させる断層面移
動手段と、前記Ｘ線関心線の位置を示すマーカーを前記
モニタに表示された超音波画像に重畳表示するマーカー
表示手段とを備えている。

【００１２】特に、請求項２に記載した衝撃波治療装置
では、前記衝撃波照射手段は、球殻状に形成され且つそ
の中央部に孔が形成された基板上にピエゾ素子群を貼着
したアプリケータを備え、前記超音波診断手段は、前記
アプリケータの孔内に衝撃波照射方向と同軸に挿入され
た超音波プローブを備えるとともに、前記断層面移動手
段は、前記超音波プローブを軸中心に回転させる回転駆
動部を備えている。

【００１３】また、前記目的を達成するため、請求項３
に記載した衝撃波治療装置では、衝撃波を照射可能な衝
撃波照射手段と、Ｘ線発生部により発生され被検体を透
過したＸ線をＸ線検出部により検出し、この検出された
Ｘ線に基づいてＸ線透視像を得るＸ線透視手段と、前記
被検体内のある断層面を超音波信号により走査して前記
断層面の超音波画像をモニタに表示する超音波診断手段
とを備え、前記衝撃波照射手段と前記Ｘ線発生部及び前
記Ｘ線検出部を有するＸ線透視系とが３次元方向に移動
可能に構成されるとともに、前記Ｘ線透視像及び前記超
音波画像から前記被検体内の治療部位を認識し、前記衝
撃波の焦点を前記治療部位に一致させて衝撃波を照射す
るように構成した衝撃波治療装置において、前記衝撃波
照射手段と前記衝撃波照射焦点と前記Ｘ線透視系との相
対的な位置関係を演算する演算手段と、前記衝撃波照射
手段及び前記Ｘ線透視系の内の一方を移動させた場合、
前記演算手段により演算された位置関係を保持するよう
に前記衝撃波照射手段及び前記Ｘ線透視系の内の他方を
移動させる連動手段とを備えている。

【００１４】さらに、前記目的を達成するため、請求項
４に記載した衝撃波治療装置では、衝撃波を照射可能な
衝撃波照射手段と、Ｘ線発生部により発生され被検体を
透過したＸ線をＸ線検出部により検出し、この検出され
たＸ線に基づいてＸ線透視像を得るＸ線透視手段と、前
記被検体内のある断層面を超音波信号により走査して前
記断層面の超音波画像をモニタに表示する超音波診断手
段とを備え、前記衝撃波照射手段と前記Ｘ線発生部及び
前記Ｘ線検出部を有するＸ線透視系とが３次元方向に移
動可能に構成されるとともに、前記Ｘ線透視像及び前記
超音波画像から前記被検体内の治療部位を認識し、前記
衝撃波の焦点を前記治療部位に一致させて衝撃波を照射
するように構成した衝撃波治療装置において、前記Ｘ線
発生部の焦点と前記Ｘ線検出部のＸ線検出面に任意に設
定された一点とを結ぶＸ線関心線上に被検体内の治療部
位が位置するように設定する設定手段と、前記Ｘ線関心
線の位置を演算する関心線位置演算手段と、この関心線
位置演算手段により演算された前記Ｘ線関心線の位置に
基づき、当該Ｘ線関心線の少なくとも治療部位を含む線
分が前記断層面上に位置するように当該断層面を移動さ
せる断層面移動手段と、前記Ｘ線関心線の位置を示すマ
ーカーを前記モニタに表示された超音波画像に重畳表示
するマーカー表示手段と、前記衝撃波照射手段と前記衝
撃波照射焦点と前記Ｘ線透視系との相対的な位置関係を
演算する演算手段と、前記衝撃波照射手段及び前記Ｘ線
透視系の内の一方を移動させた場合、前記演算手段によ
り演算された位置関係を保持するように前記衝撃波照射
手段及び前記Ｘ線透視系の内の他方を移動させる連動手
段とを備えている。

【００１５】

【作用】本発明の衝撃波治療装置は、Ｘ線発生部により
発生され被検体を透過したＸ線をＸ線検出部により検出
して得られたＸ線透視像と、被検体内のある断層面を超
音波信号で走査して得られた断層面の超音波画像とか
ら、被検体内の治療部位を認識し、衝撃波の焦点を治療
部位へ一致させて衝撃波を照射するように構成されてい
る。

【００１６】特に、請求項１又は請求項４に記載した衝
撃波治療装置では、設定手段により、Ｘ線発生部の焦点
とＸ線検出部のＸ線検出面に任意に設定された一点とを
結ぶＸ線関心線上に被検体内の治療部位が位置するよう
に設定された状態で、関心線位置演算手段により当該Ｘ
線関心線の位置が演算される。このＸ線関心線の位置に
基づき、当該Ｘ線関心線の少なくとも治療部位を含む線
分が断層面上に位置するように、当該断層面が移動され
る。このとき、モニタに表示された超音波画像には、Ｘ
線関心線の位置を示すマーカーがマーカー表示手段によ
り表示されている。

【００１７】また、特に、請求項２に記載した衝撃波治
療装置によれば、衝撃波照射手段として、球殻状に形成
され且つその中央部に孔が形成された基板上にピエゾ素
子群が貼着されたアプリケータが備えられている。そし
て、このアプリケータの孔内に衝撃波照射方向と同軸に
挿入された超音波プローブが備えられ、この超音波プロ
ーブにより、被検体内のある断層面が超音波信号で走査
され、当該断層面の超音波画像が得られている。

【００１８】このとき、請求項２に記載した発明によれ
ば、回転駆動部を駆動させて超音波プローブを軸中心に
回転させることにより、Ｘ線関心線の少なくとも治療部
位を含む線分が当該断層面上に位置するように当該断層
面を回転させることができる。

【００１９】一方、請求項３又は４に記載した発明によ
れば、演算手段により、衝撃波照射手段、衝撃波焦点、
及びＸ線発生部及びＸ線検出部を有するＸ線透視系の相
対的な位置関係が演算されている。このとき、例えば衝
撃波照射手段を３次元方向に移動させた場合、連動手段
により、演算手段により求められた相対的な位置関係を
保持した状態でＸ線透視系が移動する。

【００２０】なお、Ｘ線透視系を移動させても、連動手
段により、演算手段により求められた相対的な位置関係
を保持した状態で衝撃波照射手段が移動する。

【００２１】

【実施例】以下、本発明に係る衝撃波治療装置の実施例
について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施
例では、特に結石の破砕治療を行なう場合について説明
する。

【００２２】（第１実施例）第１実施例における衝撃波
治療装置の構成を図１に示す。この衝撃波治療装置は、
被検体Ｈに向けて治療用の衝撃波を送波する機能を有す
る治療装置本体１（衝撃波照射手段に対応）と、被検体
Ｈ内の断層像を表示するための超音波診断装置２（超音
波診断手段に対応）と、被検体ＨのＸ線透視画像を表示
するためのＸ線透視装置３（Ｘ線透視手段に対応）とを
備えている。また、衝撃波治療装置は、治療装置本体１
及びＸ線透視装置３と共通に使用される患者載置用の寝
台１ａを備えている。

【００２３】治療装置本体１は、圧電変換素子であるピ
エゾ素子４ａを備えたアプリケータ４を有している。こ
のアプリケータ４は、図示しない保持装置により寝台１
ａに取り付けられ、その衝撃波照射方向が寝台１ａ側を
向くように保持されている。

【００２４】アプリケータ４内のピエゾ素子４ａは複数
個（ｎ個）に分割され、この分割されたピエゾ素子４ａ
は、球殻状に形成され且つその中央部に孔が形成された
基板上に貼着されている。また、基板の中央部の孔に
は、超音波信号を送受信して被検体Ｈ内の所要部位を走
査する超音波イメージングプローブ（以下、単に超音波
プローブという）４ｂが進退自在に挿入されている。

【００２５】また、治療装置本体１は、パルサ、駆動電
圧発生回路等を備え、治療用の衝撃波や治療部位探査用
の超音波を送波させるための駆動出力をピエゾ素子４ａ
へ供給するピエゾ素子駆動回路５と、このピエゾ素子駆
動回路５における各ピエゾ素子４ａの駆動タイミングを
制御するトリガ信号を出力するディレイ回路６とを備え
ている。

【００２６】さらに、治療装置本体１は、アプリケータ
移動機構７を備えている。このアプリケータ移動機構７
には、ＣＰＵ（中央処理装置）８、入力装置８ａが接続
されている。

【００２７】アプリケータ移動機構７は、図示しないア
ーム、サーボモータ等を有する駆動機構等を備え、ＣＰ
Ｕ８からの制御信号に基づき、アプリケータ４を図１に
示すｘ、ｙ、ｚ座標空間内で自在に移動させる機能、及
びアプリケータ４の中心軸（超音波プローブ４ｂの中心
軸、以下、ｚ_aという）を、アプリケータ４の中心を通
り図１に示すｚ軸に平行な軸（以下ｚ₁という）からｘ
−ｙ平面に向けて所要の角度で傾ける機能を有するとと
もに、超音波プローブ４ｂをその中心軸ｚ_aを回転軸と
して回転（図１の矢印ｋ参照）させる機能を有してい
る。さらに、アプリケータ移動機構７には、上述したア
プリケータ４のｘ、ｙ、ｚ座標空間内での移動量を検出
する変位センサ、アプリケータ４の傾き角度を検出する
第１の角度センサ、及び超音波プローブ４ｂの回転角度
を検出する第２の角度センサがそれぞれ設けられてい
る。この変位センサ、第１の角度センサ、第２の角度セ
ンサの出力は、後述する焦点位置演算回路９にそれぞれ
接続されている。

【００２８】また、ＣＰＵ８は、内部メモリに記憶され
た処理プログラムや入力装置８ａから送られる制御信号
等に基づいて後述する図３に示す処理を行なうようにな
っている。さらに、入力装置８ａは、キーボード、トラ
ックボール等の入力器を有し、この入力器を操作するこ
とにより、ＣＰＵ８に対し制御信号を送ることができる
ようになっている。

【００２９】一方、超音波プローブ４ｂの出力は、超音
波診断装置（本体）２に接続されている。この超音波診
断装置本体２は、上述した超音波プローブ４ｂに基づく
走査を行なう電子走査部２ａと、電子走査により得られ
た受信信号（アナログ）をＴＶ走査型の画像データ（デ
ィジタル）に走査変換するディジタルスキャンコンバー
タ（ＤＳＣ）２ｂと、走査変換されたＴＶ走査型の画像
データと後述するマーカー生成回路により生成されたマ
ーカーデータとを合成する合成部２ｃと、合成された画
像データをアナログ画像信号に変換してＴＶモニタに表
示する表示部２ｄとを備えている。

【００３０】Ｘ線透視装置３は、電子銃等から発生され
た電子線をターゲットである陽極面に衝突させてＸ線を
発生するＸ線管３ａ（Ｘ線発生部に対応）と、このＸ線
管３ａから発生され、被検体Ｈを透過したＸ線をＸ線検
出面により検出して光学像に変換するイメージインテン
シファイヤ（Ｉ．Ｉ．）３ｂ（Ｘ線検出部に対応）とを
備えている。Ｘ線管３ａには、当該Ｘ線管３ａから発生
するＸ線の出力を制御するＸ線制御部３ａ₁が接続され
ている。また、Ｘ線管３ａとＩ．Ｉ．３ｂとは、支持ア
ーム３ｃによりその相対位置を保ったまま支持され、寝
台１ａを挟んで対向配置されている。なお、Ｉ．Ｉ．３
ｂのＸ線検出面の任意に設定した点には、鉛等のＸ線を
遮蔽する材質で形成された十字型のマークが貼り付けて
ある。また、Ｘ線管３ａ、Ｉ．Ｉ．３ｂ、支持アーム３
ｃとでＸ線透視系を形成している。

【００３１】さらに、Ｘ線透視装置３は、支持アーム移
動機構３ｄを備えている。この支持アーム移動機構３ｄ
には、支持アーム３ｃの移動情報を入力するための入力
部３ｅが接続されている。

【００３２】支持アーム移動機構３ｄは、サーボモータ
等を有する図示しない駆動機構を備え、入力部３ｅから
送られる支持アーム３ｃ移動情報に基づいて、支持アー
ム３ｃを図１に示すｘ、ｙ、ｚ座標空間内で自在に移動
させる機能を有している。また、支持アーム移動機構３
ｄは、Ｘ線管３ａの陽極面の焦点とＩ．Ｉ．３ｂのＸ線
検出面の中心点とを結ぶ線、いわゆるＸ線関心線Ｓの中
点（以下、アイソセンタという）を中心として支持アー
ム３ｃを回転させることもできるようになっている。さ
らに、支持アーム移動機構３ｄには、支持アーム３ｃの
移動量を検出する第２の変位センサ、及び支持アーム３
ｃの回転角度を検出する第３の角度センサが設けられて
いる。この第２の変位センサ及び第３の角度センサの出
力は、後述するＸ線位置演算回路に接続されている。

【００３３】そして、Ｘ線透視装置３は、Ｉ．Ｉ．３ｂ
により得られた光学像をアナログ画像信号に変換するＴ
Ｖカメラ３ｆと、このＴＶカメラ３ｆにより変換された
アナログ画像信号をディジタル画像信号に変換して必要
に応じて所望の画像処理を施した後、アナログ画像信号
に再変換する信号処理部３ｇと、この信号処理部３ｇに
より変換されたアナログ画像信号を表示するＴＶモニタ
３ｈとを備えている。

【００３４】さらに、衝撃波治療装置１は、衝撃波の焦
点位置を演算する焦点位置演算回路９と、Ｘ線関心線Ｓ
の位置を演算するＸ線関心線演算回路１０（関心線位置
演算手段に対応）と、診断装置２のＴＶモニタに表示さ
れるマーカーのデータを生成するマーカー生成回路１１
とを備えている。

【００３５】焦点位置演算回路９は、アプリケータ移動
機構７の変位センサ及び第１の角度センサから送られる
アプリケータ４の移動データ（アプリケータ４（その中
心）の移動量及びその中心軸ｚ_aのｚ₁軸に対する傾き
角度）に基づいて、図１に示すｘ、ｙ、ｚ座標空間にお
ける焦点位置を演算し、その位置データをマーカー生成
回路１１及び合成部２ｃに送るようになっている。

【００３６】Ｘ線関心線演算回路１０は、支持アーム移
動機構３ｄの第２の変位センサ及び第３の角度センサか
ら送られる支持アーム移動データ及び回転データに基づ
いて、図１に示すｘ、ｙ、ｚ座標空間におけるＸ線関心
線Ｓの位置を演算し、その位置データをＣＰＵ８に送る
ようになっている。

【００３７】マーカー生成回路１１は、衝撃波の焦点位
置を示すマーカー（以下焦点マーカーという）データと
Ｘ線関心線Ｓの位置を示すマーカーデータを保持してい
る。そして、焦点位置演算回路８から焦点位置データが
送られると、保持されていた焦点マーカーデータを読み
出し、合成部２ｃへ出力するようになっている。また、
ＣＰＵ８からＸ線関心線Ｓの位置データが送られると、
保持されていたＸ線関心線マーカーデータを読み出し、
合成部２ｃへ出力するようになっている。

【００３８】合成部２ｃは、ＴＶモニタの各画素に対応
した記憶領域を有するフレームメモリを備え、ＤＳＣ２
ｂから送られた画像データを該フレームメモリの各記憶
領域に記憶する機能を有している。また、合成部２ｃ
は、マーカー生成回路１１から送られた焦点マーカーデ
ータを、焦点位置演算回路９から送られた焦点位置デー
タに対応したフレームメモリの記憶領域に記憶するとと
もに、同じくマーカー生成回路１１から送られたＸ線関
心線マーカーデータを、ＣＰＵ８から送られたＸ線関心
線位置データに対応したフレームメモリの記憶領域に記
憶するようになっている。

【００３９】次に本実施例の全体動作について説明す
る。

【００４０】最初に、オペレータは、被検体Ｈを寝台１
ａに載置し、Ｘ線透視装置３により被検体ＨのＸ線透視
像を撮影する。すなわち、Ｘ線管３ａから被検体Ｈに対
してＸ線が曝射され、被検体Ｈを透過したＸ線は、Ｉ．
Ｉ．３ｂ、ＴＶカメラ３ｆを介してＸ線透視画像に変換
され、信号処理部３ｇを介してＴＶモニタ３ｈに送られ
る。この結果、ＴＶモニタ３ｈには、被検体ＨのＸ線透
視像が表示される。なお、このＸ線透視像上には、Ｉ．
Ｉ．３ｂのＸ線検出面に貼り付けられた十字型のマーク
に相当する像が表示されている。以下、この十字型のマ
ークの中心（交点）をＸ線関心点Ｓ₁という。

【００４１】このようにＸ線透視を行ないながらオペレ
ータは、ＴＶモニタ３ｈに表示されたＸ線透視像を見な
がら入力部３ｅを操作して、支持アーム移動機構３ｄに
より支持アーム３ｃ、すなわちＸ線管３ａ及びＩ．Ｉ．
３ｂを被検体Ｈの体軸方向（図１中のｘ方向）へ移動
（又は寝台１ａを体軸方向へ移動）させる。そして、図
２に示すように、モニタ３ｇの画面上で被検体Ｈ内に存
在する結石（のＸ線透視像）Ｔ₁をＸ線関心点Ｓ₁に合
わせる。このとき、支持アーム移動機構３ｄの第２の変
位センサにより、支持アーム３ｃの移動量が検出され、
この移動量データは、Ｘ線関心線位置演算回路１０に送
られる。なお、支持アーム３ｃが移動の他に回転した場
合は、第３の角度センサにより、その回転角度データが
検出され、この角度データは、Ｘ線位置演算回路１０に
送られる。

【００４２】Ｘ線関心線位置演算回路１０では、予め記
憶された支持アームの初期位置と支持アーム移動機構３
ｄから送られた移動データ又は回転データとからＸ線関
心線Ｓのｘ、ｙ、ｚ座標上での位置が演算され、この位
置データはＣＰＵ８に送られる。

【００４３】一方、電子操作部４ｃの制御に基づいて超
音波プローブ４ｂにより超音波信号が被検体Ｈ内で走査
され、被検体Ｈ内の断層像が表示部２ｄのＴＶモニタに
表示される。

【００４４】このとき、ＣＰＵ８では、図３に示すよう
に、Ｘ線関心線位置演算回路１０から送られたＸ線関心
線Ｓの位置データを読み込み（ステップ１０１）、続い
て、このＸ線関心線Ｓの位置に応じて、当該Ｘ線関心線
Ｓが超音波プローブ４ｂの走査面に含まれるように、ア
プリケータ４の移動及び超音波プローブ４ｂの回転指令
をアプリケータ移動機構７に送る（ステップ１０２）。
この結果、アプリケータ移動機構７が駆動してアプリケ
ータ４をＸ線関心線Ｓ付近の所要位置まで移動させると
ともに、超音波プローブ４ｂ、すなわち被検体Ｈ内の走
査面すなわち断層面を回転させて、その断層面内にＸ線
関心線Ｓの結石を含む線分が存在するようにする。

【００４５】この際のアプリケータ４の移動データは、
アプリケータ移動機構７に設けられた変位センサ及び第
１の角度センサにより検出され、又、超音波プローブ４
ｂの回転角度データは、第２の角度センサにより検出さ
れている。これらの移動データは、焦点位置演算回路９
に送られる。焦点位置演算回路９では、送られたアプリ
ケータ４の移動データ及び超音波プローブ４ｂの回転角
度データにに基づいて、超音波プローブ４ｂにより形成
される断層面上での衝撃波の焦点ｆ（通常は、アプリケ
ータ４の幾何学的焦点位置である）の位置座標が演算さ
れ、その位置座標データは合成部２及びマーカー生成回
路１１に送られる。マーカー生成回路１１では、焦点位
置ｆを示すマーカーＳ₃が読み出され、このマーカーデ
ータは合成部２ｃへ出力される。

【００４６】一方、ＣＰＵ８は、前述した角度で回転さ
れた超音波プローブ４ｂにより超音波信号を走査して形
成された断層面上でのＸ線関心線Ｓの位置データを合成
部２ｃ及びマーカー生成回路１１に送り（ステップ１０
３）処理を終了する。マーカー生成回路１１では、Ｘ線
関心線Ｓを示すマーカーＳ₂が読み出され、このマーカ
ーデータは合成部２ｃへ出力される。

【００４７】合成部２ｃでは、そのフレームメモリにＤ
ＳＣ２ｂから送られた画像（断層像）データが記憶され
るとともに、マーカー生成回路１１から送られた焦点マ
ーカーデータが、焦点位置演算回路９から送られた焦点
位置データに対応した記憶領域に重畳して記憶される。
同じくマーカー生成回路１１から送られたＸ線関心線マ
ーカーデータが、ＣＰＵ８から送られたＸ線関心線位置
データに対応した記憶領域に重畳して記憶される。

【００４８】この結果、表示部２ｄのＴＶモニタに表示
された超音波断層像には、図４に示すように、衝撃波の
焦点位置ｆを示すマーカーＳ₃、及びＸ線関心線Ｓの位
置を示すマーカーＳ₂が重畳表示される。このとき、結
石のＸ線透視像Ｔ₁がＸ線関心点Ｓ₁にあれば、結石
（の超音波断層像）Ｔ₂が超音波断層像に示されたＸ線
関心線Ｓ（のマーカーＳ₂）上に常に表示されている。
したがって、例えば超音波断層像上に腸管ガス等の結石
（の断層像）と似ている像が表示されていたとしても、
結石の特定が非常に容易になる。

【００４９】また、例えば、結石が呼吸等で移動してＸ
線関心線から外れたとしても、再度Ｘ線透視を行なって
結石のＸ線透視像Ｔ₁をＸ線関心点Ｓ₁に合わせれば、
再度結石Ｔ₂をＸ線関心線Ｓ（マーカーＳ₂）上に表示
させることができる。

【００５０】この後、オペレータは、入力装置８ａの入
力器を操作してＣＰＵ８を介してアプリケータ移動機構
７を再度駆動させ、アプリケータ４を断層面に沿って移
動させる。このとき、衝撃波の焦点位置ｆは、焦点位置
演算回路９及びマーカー生成回路１０により断層像上に
マーカーＳ₃として表示されているため、そのマーカー
Ｓ₃が結石Ｔ₂に一致するようにアプリケータ４を移動
させれば、衝撃波の焦点位置ｆを容易に結石へ合わせる
ことができる。

【００５１】なお、支持アーム３ｃ、支持アーム移動機
構３ｄ、入力部３ｅが本発明の設定手段を形成し、超音
波プローブ４ｂ、アプリケータ移動機構７、及びＣＰＵ
８の図３に示すステップ１０１〜ステップ１０２の処理
が本発明の断層面移動手段を形成する。特に、アプリケ
ータ移動機構７は、本発明の回転駆動部を含有してい
る。また、Ｘ線関心線位置演算回路１０、ＣＰＵ８の図
３に示すステップ１０３の処理、マーカー生成回路９、
及び合成部２ｃが本発明のマーカー表示手段を形成して
いる。

【００５２】（第２実施例）第２実施例における衝撃波
治療装置の構成を図５に示す。この衝撃波治療装置は、
第１実施例の構成に加えて、アプリケータ４の位置デー
タ演算用のアプリケータ位置演算回路１２を備えてい
る。このアプリケータ位置演算回路１２の出力端はＣＰ
Ｕ８に接続されている。また、ＣＰＵ８の出力端の一部
は、支持アーム移動機構３ｄに接続されている。さら
に、焦点位置演算回路９の出力端は、ＣＰＵ８の入力端
に接続されている。

【００５３】アプリケータ位置演算回路１２は、アプリ
ケータ移動機構７の変位センサ及び第１の角度センサか
ら送られるアプリケータ４の移動データに基づいて、ア
プリケータ４のｘ、ｙ、ｚ座標上での位置を演算し、こ
の位置データをＣＰＵ８に送るようになっている。さら
に、ＣＰＵ８は、後述する図６に示す処理を行なうよう
に構成されている。なお、その他の構成は、第１実施例
と略同様であり、その説明は省略又は簡略化する。

【００５４】次に、ＣＰＵ８の処理を中心に本実施例の
全体動作を述べる。

【００５５】本実施例においてもＣＰＵ８は、図６に示
すように、第１実施例と同様のステップ２０１〜ステッ
プ２０３の処理を行ない、結石（の超音波断層像）Ｔ₂
を断層像に示されたＸ線関心線Ｓ（のマーカーＳ₂）上
に表示する。この状態でオペレータは、表示装置２ｄの
ＴＶモニタを見ながら入力装置８ａの入力器を操作し
て、ＣＰＵ８に対しアプリケータ４を結石位置へ移動さ
せる指令を送る。ＣＰＵ８は、この入力器から送られた
アプリケータ４移動指令に基づきアプリケータ移動機構
７を再度駆動させ、アプリケータ４を断層面に沿って移
動させて衝撃波の焦点位置を結石へ合わせる（ステップ
２０４）。

【００５６】このとき、焦点位置演算回路９及びアプリ
ケータ位置演算回路１２には、アプリケータ移動機構７
の変位センサ及び第１の角度センサから送られるアプリ
ケータ４の移動データから、アプリケータ４の移動に伴
うアプリケータ４の移動データが送られている。焦点位
置演算回路９では、送られた移動データに基づく衝撃波
焦点のｘ、ｙ、ｚ座標上での位置が演算され、この位置
データはＣＰＵ８に送られる。また、アプリケータ位置
演算回路１２では、送られた位置データに基づくアプリ
ケータ４のｘ、ｙ、ｚ座標上での位置が演算され、この
位置データはＣＰＵ８に送られる。

【００５７】一方、ＣＰＵ８は、焦点位置演算回路９及
びアプリケータ位置演算回路１２から衝撃波焦点位置デ
ータ及びアプリケータ４の位置データが入力されると、
このデータを読み込み（ステップ２０５）、続いてアプ
リケータ４及び衝撃波焦点と、Ｘ線管３ａ及びＩ．Ｉ．
３ｂ、言い換えればＸ線関心線との相対位置関係を演算
する（ステップ２０６）。この相対位置関係とは、例え
ば、Ｘ線関心線の中心（アイソセンタ）と衝撃波焦点ｆ
及びアプリケータ４の中心との距離Ｄ1 、Ｄ2、及びＸ
線関心線（の延長線）とアプリケータ４の中心軸を通る
直線とがなす角度θ_aである。すなわち、ＣＰＵ８は、
前述したステップ２０１の処理で読み込まれたＸ線関心
線の位置データとステップ２０５の処理で読み込まれた
アプリケータ４の位置データ及び衝撃波焦点位置データ
とから、この距離Ｄ1 、Ｄ2 及び角度θ_a（以下、この
距離Ｄ1 、Ｄ2 を相対距離、角度θ_aを相対角度とい
う）を演算して求めている。この相対距離Ｄ1 、Ｄ2 及
び相対角度θ_aはＣＰＵ８の内部メモリに保持される。

【００５８】また、オペレータは、衝撃波の焦点を結石
へ位置決めした後、超音波画像を見ながら、衝撃波を照
射してＯＫかどうかの判断を行なう。今、例えば、衝撃
波の伝搬経路中に障害物（骨、腸管ガス等）が存在した
場合、オペレータは、入力装置８ａの入力器を操作し
て、アプリケータ７を再度移動させる信号をＣＰＵ８に
送る。

【００５９】ＣＰＵ８は、アプリケータ移動機構７を再
度駆動させて、衝撃波の伝搬経路中に障害物が存在しな
い位置までアプリケータ４を移動させる（ステップ２０
７）。本実施例の場合、アプリケータ４を焦点位置ｆを
回転中心として全部でθ°回転移動させるとする。

【００６０】一方、このときのアプリケータ４の実際の
移動中の角度θ₁°（＜θ°）は、常時アプリケータ移
動機構７の変位センサ及び第１の角度センサにより検出
され、この移動量θ₁°は、焦点位置演算回路９及びア
プリケータ位置演算回路１２に送られる。焦点位置演算
回路９では、このθ₁°移動した状態におけるアプリケ
ータ４の中心のｘ、ｙ、ｚ座標上での位置を演算し、こ
の位置データをＣＰＵ８に送っている。また、アプリケ
ータ位置演算回路１２では、このθ₁°移動した状態に
おけるアプリケータ４の中心のｘ、ｙ、ｚ座標上での位
置を演算し、この位置データをＣＰＵ８に送っている。

【００６１】ＣＰＵ８は、焦点位置演算回路９から順次
送られる焦点位置データ、及びアプリケータ位置演算回
路１２から順次送られるアプリケータ４の位置データを
読み込み（ステップ２０８）、この焦点位置データ及び
アプリケータ４の位置データに基づき、ステップ２０６
で演算された相対位置関係が保持されるようなＸ線関心
線（つまり、支持アーム３ｃ）の移動方向及び移動量を
演算する（ステップ２０９）。今、アプリケータ４が、
現在焦点位置ｆを中心としてθ₁°回転した位置にいる
ため、ＣＰＵ８では、相対距離Ｄ1 、Ｄ2 及び相対角度
θ_aが保持される位置、つまりＸ線関心線と焦点位置ｆ
との交点を中心としてθ₁°回転した位置に当該関心線
が到達するように、支持アーム３ｃの移動方向及び移動
量（移動データ）が演算される。

【００６２】続いてＣＰＵ８は、支持アーム移動機構３
ｄに対しステップ２０９で求められた移動データに基づ
く移動指令を送り（ステップ２１０）、処理を終了す
る。この結果、支持アーム移動機構３ｄの駆動により支
持アーム３ｃが移動して、Ｘ線関心線がθ₁°回転す
る。

【００６３】以下、同様にアプリケータ４を回転させて
いき、アプリケータ４を全体でθ°回転させた場合、そ
のアプリケータ４とＸ線関心線との相対位置（相対距離
Ｄ1、Ｄ2 、相対角度θ_a）が保持された状態で、アプ
リケータ４の回転に連動してＸ線関心線が同じくθ°回
転することになる（図７参照）。したがって、断層像に
より結石と衝撃波の焦点を一致させた後でアプリケータ
４を移動させても、アプリケータとＸ線関心線との位置
関係は変わらないため、所望のタイミングにてアプリケ
ータの衝撃波焦点付近をＸ線透視により確認することが
でき、その結果、結石の位置を簡単に確認することがで
きる。

【００６４】なお、ＣＰＵ８の図６に示すステップ２０
５乃至ステップ２０６の処理、焦点位置演算回路９、Ｘ
線位置演算回路１０、アプリケータ位置演算回路１２が
本発明の演算手段を形成し、ＣＰＵ８の図６に示すステ
ップ２０８〜ステップ２０１０の処理、支持アーム３
ｃ、支持アーム移動機構３ｄ、アプリケータ移動機構７
が本発明の連動手段を形成している。

【００６５】また、本実施例では、アプリケータ４の回
転移動におけるＸ線関心線の連動動作について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、アプリケ
ータ４を３次元方向の任意の方向に移動させても、その
アプリケータ４とＸ線関心線との相対位置が保持された
状態でＸ線関心線を移動させることができる。例えば、
図８に示すように、アプリケータ４をＸ線関心線に沿っ
て距離ｄだけ平行移動させても、アプリケータ４の移動
に連動してＸ線関心線（支持アーム）が同じく距離ｄだ
け平行移動することになる。

【００６６】さらに、本実施例では、アプリケータ４の
移動に伴ってＸ線管３ａ及びＩ．Ｉ．３ｂ（すなわち、
支持アーム３ｃ）が連動して移動したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、Ｘ線管３ａ及びＩ．Ｉ．３
ｂ（支持アーム３ｃ）を最初に移動させても、それに伴
ってアプリケータ７を連動させることもできる。

【００６７】さらにまた、本実施例では、相対位置関係
として、Ｘ線関心線の中心（アイソセンタ）と衝撃波焦
点ｆ及びアプリケータ４の中心との距離Ｄ1 、Ｄ2 、及
びＸ線関心線（の延長線）とアプリケータ４の中心軸を
通る直線とがなす角度θ_aとしたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、衝撃波焦点及び衝撃波照射手段
であるアプリケータ４の位置と、Ｘ線透視系であるＸ線
管３ａ及びＩ．Ｉ．３ｂとの位置との相対的な位置関係
を示すものであればよい。

【００６８】一方、本実施例では、衝撃波発生源として
ピエゾ素子群を用いた衝撃波治療装置を示したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、衝撃波発生源とし
て、水中におけるスパークギャップ電極放電現象を用い
た治療装置や電気磁気コイルによる電磁誘導を用いた治
療装置であってもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上述べたように請求項１、２、又は４
に記載した衝撃波治療装置によれば、被検体内の断層面
が、Ｘ線関心線の少なくとも治療部位を含む線分が当該
断層面上に位置するように移動し、さらに、Ｘ線関心線
の位置を示すマーカーがモニタに表示された断層像に重
畳表示されている、つまり、治療部位である結石（の断
層像）上には、Ｘ線関心線を示すマーカーが表示されて
いるため、超音波画像での結石の特定が容易になる。こ
の結果、例えば超音波画像上に腸管ガス等の結石（の断
層像）と似ている像が表示されていた場合でも、断層像
上で真の結石の特定が非常に簡単に行なうことができ
る。したがって、治療時間を短縮させ、さらに、オペレ
ータの負担の著しく軽減させることができ、その結果、
治療効率を上昇させることができる。

【００７０】一方、請求項３又は４に記載した衝撃波治
療装置によれば、例えば、Ｘ線透視手段によるＸ線透視
画像に基づき、一度衝撃波の焦点を治療部位である結石
に位置合わせした後で、例えば衝撃波通路を最適にする
ために衝撃波照射手段を移動させた場合でも、Ｘ線発生
部及びＸ線検出部を有するＸ線透視系を、衝撃波照射手
段と当該Ｘ線透視系との相対的な位置関係を保持しなが
ら移動させることができる。したがって、治療を開始し
た後で超音波画像で結石を特定することが難しくなった
場合でも、即座にＸ線透視手段により衝撃波焦点付近を
モニタリングすることができる。つまり、超音波画像に
加えて、Ｘ線透視画像でも常時衝撃波焦点及び結石の位
置をモニタリングすることが可能になっているため、結
石の特定を容易に行なうことができる。したがって、治
療時間を短縮させ、さらに、オペレータの負担の著しく
軽減させることができ、その結果、治療効率を上昇させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る衝撃波治療装置の概
略構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例におけるＴＶモニタに表示されたＸ
線透視像を示す図。

【図３】第１実施例におけるＣＰＵの処理の一例を示す
概略フローチャート。

【図４】第１実施例におけるＴＶモニタに表示された超
音波画像を示す図。

【図５】第２実施例における衝撃波治療装置の概略構成
を示すブロック図。

【図６】第２実施例におけるＣＰＵの処理の一例を示す
概略フローチャート。

【図７】第２実施例において、アプリケータの移動に伴
って支持アームが連動する状態の一例を示す図。

【図８】第２実施例において、プリケータの移動に伴っ
て支持アームが連動する状態の一例を示す図。

【符号の説明】

１衝撃波治療装置１ａ寝台２超音波診断装置２ａ電子走査部２ｂＤＳＣ２ｃ合成部２ｄ表示部３Ｘ線透視装置３ａＸ線管３ａ₁ Ｘ線制御部３ｂＩ．Ｉ．３ｃ支持アーム３ｄ支持アーム移動機構３ｅ入力部３ｆＴＶカメラ３ｇ信号処理部３ｈＴＶモニタ４アプリケータ４ａピエゾ素子４ｂインナープローブ５ピエゾ素子駆動回路６ディレイ回路７アプリケータ移動機構８ＣＰＵ９焦点位置演算回路１０Ｘ線位置演算回路１１マーカー生成回路１２アプリケータ位置演算回路ｚ_a インナープローブ及びアプリケータの中心軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衝撃波を照射可能な衝撃波照射手段と、
Ｘ線発生部により発生され被検体を透過したＸ線をＸ線
検出部により検出し、この検出されたＸ線に基づいてＸ
線透視像を得るＸ線透視手段と、前記被検体内のある断
層面を超音波信号により走査して前記断層面の超音波画
像をモニタに表示する超音波診断手段とを備え、前記Ｘ
線透視像及び前記超音波画像から前記被検体内の治療部
位を認識し、前記衝撃波の焦点を前記治療部位に一致さ
せて衝撃波を照射するように構成した衝撃波治療装置に
おいて、前記Ｘ線発生部の焦点と前記Ｘ線検出部のＸ線
検出面に任意に設定された一点とを結ぶＸ線関心線上に
被検体内の治療部位が位置するように設定する設定手段
と、前記Ｘ線関心線の位置を演算する関心線位置演算手
段と、この関心線位置演算手段により演算された前記Ｘ
線関心線の位置に基づき、当該Ｘ線関心線の少なくとも
治療部位を含む線分が前記断層面上に位置するように当
該断層面を移動させる断層面移動手段と、前記Ｘ線関心
線の位置を示すマーカーを前記モニタに表示された超音
波画像に重畳表示するマーカー表示手段とを備えたこと
を特徴とする衝撃波治療装置。
【請求項２】前記衝撃波照射手段は、球殻状に形成さ
れ且つその中央部に孔が形成された基板上にピエゾ素子
群を貼着したアプリケータを備え、前記超音波診断手段
は、前記アプリケータの孔内に衝撃波照射方向と同軸に
挿入された超音波プローブを備えるとともに、前記断層
面移動手段は、前記超音波プローブを軸中心に回転させ
る回転駆動部を備えた請求項１記載の衝撃波治療装置。
【請求項３】衝撃波を照射可能な衝撃波照射手段と、
Ｘ線発生部により発生され被検体を透過したＸ線をＸ線
検出部により検出し、この検出されたＸ線に基づいてＸ
線透視像を得るＸ線透視手段と、前記被検体内のある断
層面を超音波信号により走査して前記断層面の超音波画
像をモニタに表示する超音波診断手段とを備え、前記衝
撃波照射手段と前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を有
するＸ線透視系とが３次元方向に移動可能に構成される
とともに、前記Ｘ線透視像及び前記超音波画像から前記
被検体内の治療部位を認識し、前記衝撃波の焦点を前記
治療部位に一致させて衝撃波を照射するように構成した
衝撃波治療装置において、前記衝撃波照射手段と前記衝
撃波照射焦点と前記Ｘ線透視系との相対的な位置関係を
演算する演算手段と、前記衝撃波照射手段及び前記Ｘ線
透視系の内の一方を移動させた場合、前記演算手段によ
り演算された相対的な位置関係を保持するように前記衝
撃波照射手段及び前記Ｘ線透視系の内の他方を移動させ
る連動手段とを備えたことを特徴とする衝撃波治療装
置。
【請求項４】衝撃波を照射可能な衝撃波照射手段と、
Ｘ線発生部により発生され被検体を透過したＸ線をＸ線
検出部により検出し、この検出されたＸ線に基づいてＸ
線透視像を得るＸ線透視手段と、前記被検体内のある断
層面を超音波信号により走査して前記断層面の超音波画
像をモニタに表示する超音波診断手段とを備え、前記衝
撃波照射手段と前記Ｘ線発生部及び前記Ｘ線検出部を有
するＸ線透視系とが３次元方向に移動可能に構成される
とともに、前記Ｘ線透視像及び前記超音波画像から前記
被検体内の治療部位を認識し、前記衝撃波の焦点を前記
治療部位に一致させて衝撃波を照射するように構成した
衝撃波治療装置において、前記Ｘ線発生部の焦点と前記
Ｘ線検出部のＸ線検出面に任意に設定された一点とを結
ぶＸ線関心線上に被検体内の治療部位が位置するように
設定する設定手段と、前記Ｘ線関心線の位置を演算する
関心線位置演算手段と、この関心線位置演算手段により
演算された前記Ｘ線関心線の位置に基づき、当該Ｘ線関
心線の少なくとも治療部位を含む線分が前記断層面上に
位置するように当該断層面を移動させる断層面移動手段
と、前記Ｘ線関心線の位置を示すマーカーを前記モニタ
に表示された超音波画像に重畳表示するマーカー表示手
段と、前記衝撃波照射手段と前記衝撃波照射焦点と前記
Ｘ線透視系との相対的な位置関係を演算する演算手段
と、前記衝撃波照射手段及び前記Ｘ線透視系の内の一方
を移動させた場合、前記演算手段により演算された相対
的な位置関係を保持するように前記衝撃波照射手段及び
前記Ｘ線透視系の内の他方を移動させる連動手段とを備
えたことを特徴とする衝撃波治療装置。