JPH0833643A

JPH0833643A - 衝撃波治療装置

Info

Publication number: JPH0833643A
Application number: JP6172878A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Iwama; 信行岩間
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】衝撃波の焦点を移動した結石に容易且つ確実に
合わせることができ、治療時間を短縮させることができ
る衝撃波治療装置を提供する。【構成】ＣＰＵ５の制御に基づいて送波される超音波の
焦点を結石ｓの移動領域を含む範囲内で移動させる送信
ディレイ回路１０、ＣＰＵ５のステップ１１０の処理，
移動された各焦点位置から反射されてきた反射エコーを
受信する受信回路１２ａ₁〜１２ａ_n、受信ディレイ回
路１３，受信された反射エコーの中から最大強度の反射
エコーを識別する加算回路１４、ＣＰＵ５のステップ１
０８〜ステップ１１１の処理，反射エコーの最大強度の
レベルに基づいてその焦点位置に結石があるか否かを判
断するＣＰＵ５のステップ１１２〜ステップ１１５の処
理，を備えこの結果その焦点位置に結石があると判断さ
れるとＣＰＵ５の制御に基づいてその焦点位置へ衝撃波
を照射するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝撃波を用いて結石等
を破砕する衝撃波治療装置に係り、特に、結石探査用の
超音波を送波し、その超音波に対応する反射エコーの強
度に基づいて衝撃波を照射する機能（いわゆるエコート
リガ機能）を備えた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。特に、被検体内の例えば尿路や膀胱、胆嚢等に存
在する結石に対し被検体外から衝撃波を照射（送波とも
いう）してその結石を破砕する際に用いられる衝撃波治
療装置は、近年急激な勢いで普及している。

【０００３】ここで従来の衝撃波治療装置の一例を図１
５に示す。この衝撃波治療装置は、衝撃波の送波源であ
るピエゾ素子３０ａを有したアプリケータ３０と、この
ピエゾ素子３０ａに対して該ピエゾ素子３０ａを駆動さ
せる電圧を印加する駆動回路３１とを備えている。

【０００４】ピエゾ素子３０ａは、製作可能面積が限ら
れているため通常複数個に分割され、それらを凹面状に
配置して焦点（幾何学的焦点）を形成している。例えば
図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹面状に形成さ
れた基板の周方向に複数のリング状に配設され、また径
方向には放射状に配設されて構成されたものや、図１７
（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹面状に形成された基
板に２次元的に配設して構成されたもの等がある。ま
た、ピエゾ素子３０ａの中央部には孔が形成され、この
孔に超音波イメージングプローブ（以下、超音波プロー
ブという）３２が挿入されている。この超音波プローブ
３２の出力側には、超音波診断装置３３、ＴＶモニタ３
４が備えられている。

【０００５】この衝撃波治療装置により例えば結石の治
療を行なうにあたり、オペレータは、超音波プローブ３
２を用いて、生体内の結石を含む領域に対して超音波信
号を送受信（スキャン）する。このとき得られたエコー
信号は、超音波診断装置３３に送られ、その結石を含む
領域の画像が再構成され、ＴＶモニタ３４に表示され
る。

【０００６】次にオペレータは、ＴＶモニタ３４に表示
された画像により結石の位置を確認しながら図示しない
移動装置によりアプリケータ３０を移動させ、衝撃波の
焦点ｆ₀（通常は幾何学的焦点）を結石ｓに合わせる。
その状態で駆動回路３１を作動させてピエゾ素子３０ａ
に衝撃波用駆動電圧（駆動パルス）を印加して結石ｓに
衝撃波を送波する。

【０００７】この衝撃波を通常数先発繰り返して照射す
ることにより、結石ｓを破砕していた。

【０００８】ところで、衝撃波焦点ｆ₀は、通常は各ピ
エゾ素子３０ａを駆動する駆動パルスを同一時間で発生
させることにより、凹面の幾何学的焦点に形成される
が、各ピエゾ素子の駆動タイミングを制御することによ
り、所要の方向へ移動させることができる。

【０００９】例えば、周方向のリング状のピエゾ素子の
うち、外側のものから早く駆動させると幾何学的焦点よ
りアプリケータ３０側へ、反対に内側のものから早く駆
動させると幾何学的焦点より衝撃波送波側へ移動させる
ことができる。また、同様の原理で径方向のピエゾ素子
３０ａの駆動タイミングを制御することにより、幾何学
的焦点から径方向に沿って移動させることができる。し
たがって、ピエゾ素子３０ａの駆動タイミングを制御す
ることにより、衝撃波焦点ｆ₀を３次元方向に移動させ
ることができる。

【００１０】この結果、焦点ｆ₀の結石に対する位置合
わせを、アプリケータ３０の移動に加えて衝撃波焦点ｆ
₀を３次元的に移動させて行なうことができるため、ア
プリケータ３０自体の移動を少なくすることができるよ
うになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】通常、結石は、衝撃波
を数千発照射して破砕される。また衝撃波は１秒間に１
回から２回の繰り返しで照射されるため、結石治療に
は、３０分から１時間の治療時間が必要とされている。

【００１２】一方、結石は、呼吸による横隔膜の動きに
つれて通常３〜５cm程度周期的に移動することが知られ
ている。

【００１３】したがって、上述したアプリケータの移動
（又は衝撃波焦点自体の移動）により衝撃波焦点を結石
に合わせて衝撃波を数先発照射しても、結石は呼吸によ
り移動するため、およそ半分の衝撃波の焦点は結石から
外れてしまっていた。このため、結石を破砕するために
必要な衝撃波送波回数の倍の衝撃波を照射しなければな
らず、治療時間が長くかかってしまっていた。そのう
え、結石以外に照射された衝撃波により生体組織に損傷
を与える危険性が生じていた。

【００１４】そこで結石以外の生体内の組織に対して衝
撃波を照射しないように、ピエゾ素子から結石探査用の
弱い超音波を送波して、その超音波の焦点から所定の強
度を越えた反射エコーが返ってこなければ、その焦点域
に結石が存在しないと判断して衝撃波を照射しない機能
（エコートリガ機能）を備えた衝撃波治療装置も考えら
れている。

【００１５】このエコートリガ機能を用いることによ
り、衝撃波を結石にのみ有効に照射し、他の組織に影響
を与えることなく治療を行なうことができる。しかし、
結石探査用の超音波の焦点が結石から外れているときに
は衝撃波を照射しないため、衝撃波の照射数は少なくて
すむが、治療時間は依然長くかかってしまっていた。

【００１６】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、呼吸等により結石が移動しても衝撃波の焦点を移
動した結石に容易且つ確実に合わせることができ、治療
時間を短縮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。

【００１７】

【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、結石破砕用の衝
撃波を生体内へ照射可能な衝撃波照射手段と、結石探査
用の超音波を生体内へ送波可能な探査波送波手段とを備
えた衝撃波治療装置において、前記探査波送波手段によ
り送波される超音波の焦点を前記結石の移動領域を含む
範囲内で移動させる移動手段と、この移動手段により移
動された各焦点位置から反射されてきた反射エコーを受
信する受信手段と、この受信手段により受信された前記
反射エコーの中から最大強度の反射エコーを識別する識
別手段と、前記最大強度のレベルに基づいてその焦点位
置に結石があるか否かを判断する判断手段とを備え、こ
の判断手段により前記焦点位置に結石があると判断され
た場合、前記衝撃波送波手段によりその焦点位置へ衝撃
波を照射するようにしている。

【００１８】特に、前記目的を達成するため請求項２に
記載した衝撃波治療装置は、前記移動手段により移動さ
れた各焦点位置の感度差を補正する感度差補正手段を備
えている。

【００１９】また特に、請求項３に記載した衝撃波治療
装置では、前記衝撃波照射手段及び前記探査波送波手段
は、複数個のピエゾ素子と、このピエゾ素子を駆動させ
るパルサ群と、このパルサ群に対し、衝撃波を発生させ
る第１の駆動電圧と超音波を発生させる第２の駆動電圧
とのどちらか一方を選択して供給する駆動電圧供給回路
とを共通に備え、前記感度差補正手段は、前記駆動電圧
供給回路によりパルサ群に対して供給される第１及び第
２の駆動電圧の値を制御する駆動電圧制御手段を備えて
いる。

【００２０】さらに、請求項４に記載した衝撃波治療装
置では、前記感度差補正手段は、前記焦点位置に応じて
前記受信手段の受信感度を補正する受信感度補正手段を
備えている。

【００２１】さらにまた、請求項５に記載した衝撃波治
療装置では、前記焦点位置を含む前記生体の断層面に対
して超音波信号を送受信する送受信手段と、この送受信
手段から得られた受信信号に基づいて前記断層面の画像
をモニタに表示する表示手段と、前記衝撃波の焦点位置
を示すマーカーを前記モニタに表示する焦点マーカー表
示手段とを備えている。

【００２２】一方、前記目的を達成するため、請求項６
に記載した衝撃波治療装置では、凹面状に形成されたピ
エゾ素子と、このピエゾ素子を高電圧の駆動パルスによ
り駆動させて該ピエゾ素子から結石破砕用の衝撃波を照
射させる機能を有すると共に、該ピエゾ素子を低電圧で
駆動させて結石探査用の超音波を送波させる機能を有し
たピエゾ素子駆動手段と、前記ピエゾ素子の中心軸に沿
って進退自在に配設されると共に、前記ピエゾ素子の前
記衝撃波照射側へ向けて超音波信号を送受信する超音波
プローブと、前記ピエゾ素子から送波される結石探査用
の超音波の焦点を移動させる移動手段と、前記超音波の
焦点位置の違いによる感度差を補正する感度差補正手段
と、前記移動手段により移動された各焦点位置から反射
されてきた反射エコーを受信する受信手段と、この受信
手段により受信された前記反射エコーの強度に基づき、
その反射エコーに対応する焦点位置に結石があるか否か
を判断する判断手段とを備え、この判断手段により前記
焦点位置に結石があると判断された場合、前記ピエゾ素
子駆動手段により前記ピエゾ素子を高電圧の駆動パルス
で駆動させて、その焦点位置に向けて衝撃波を照射させ
るようにしている。

【００２３】また、特に、請求項７に記載した衝撃波治
療装置では、前記受信手段により受信された反射エコー
の中から最大強度の反射エコーを識別する識別手段を備
え、この最大強度を有する反射エコーを前記反射エコー
として前記判断手段に送るように構成している。

【００２４】

【作用】請求項１乃至５記載の衝撃波治療装置では、結
石治療を開始するにあたり、例えばオペレータ等の操作
に基づいて探査波送波手段により生体内の結石があると
思われる領域へ結石探査用の超音波が送波される。この
とき移動手段により、送波される超音波の焦点は結石が
通常移動する範囲を含む範囲内で移動する。そして、こ
の移動した各焦点から反射してきた反射エコーが受信手
段により受信される。

【００２５】今、結石の位置と超音波の焦点とが一致し
た場合、この焦点から反射される反射エコーは、他の焦
点からの反射エコーに比べて強度（振幅）が最大になっ
ている。このとき、識別手段により、受信手段により受
信された各反射エコーの中から最大強度の反射エコーが
識別される。

【００２６】一方判断手段では、最大強度の反射エコー
の強度（すなわち最大強度）のレベルＴ_mに基づいて、
最大反射エコーに対応する焦点に結石があるか否かが判
断される。

【００２７】この判断手段では、例えば、結石からの反
射エコーの強度レベルは所定のレベルＴ_thより高いこと
が経験上知られていることを利用して、この所定のレベ
ルＴ_thと最大反射エコーの強度のレベルＴ_mとを比較
し、このレベルＴ_mが所定のレベルＴ_thより高くなけれ
ば、その焦点に結石があるとはみなさないようになって
いる。

【００２８】この場合、結石からの反射エコーであるた
め、強度レベルＴ_m＞所定のレベルＴ_thとなり、その焦
点に結石があると判断される。この判断結果を受けて衝
撃波照射手段により、衝撃波の焦点が最大強度の反射エ
コーに対応する焦点位置に合わせられ、衝撃は照射手段
により、その焦点位置に向けて衝撃波が照射される。

【００２９】このように衝撃波を照射する前に、常に結
石探査用の超音波をその焦点を移動せながら送波するた
め、例えばＮ回目の衝撃波を照射した後に生体の呼吸に
より結石が移動したとしても、Ｎ＋１回目の衝撃波を照
射する前に結石探査用の超音波をその焦点を移動せなが
ら送波し、結石の移動した位置からの反射エコーの強度
に基づいてその結石の移動が容易に確認され、移動後の
結石に向けて確実に衝撃波を照射することができる。

【００３０】特に、請求項２記載の衝撃波治療装置で
は、感度差補正手段により、移動手段により移動された
各焦点位置の感度差を補正するようになっているため、
各焦点位置における感度は、常に一定となっている。

【００３１】また特に、請求項３記載の衝撃波治療装置
によれば、駆動電圧供給回路により、衝撃波を発生させ
る第１の駆動電圧と超音波を発生させる第２の駆動電圧
とのどちらか一方が選択されてパルサ群に供給される。
そして、第１あるいは第２の駆動電圧が供給されたパル
サ群により複数個のピエゾ素子が駆動され、結石破砕用
の衝撃波が生体Ｈに向けて照射されるか、あるいは結石
探査用の超音波が生体Ｈに向けて送波されるように構成
されている。このとき、移動手段により結石破砕用の衝
撃波あるいは結石探査用の超音波の焦点位置が移動して
いる場合、駆動電圧制御手段により、パルサ群に供給さ
れる第１あるいは第２の駆動電圧の値が制御されている
ため、移動した各焦点位置における衝撃波あるいは超音
波の感度は、焦点位置に関わらず常に一定になってい
る。

【００３２】さらに、請求項４記載の衝撃波治療装置に
よれば、前記移動手段により移動された各焦点位置から
反射されてきた反射エコーを受信手段で受信する際の受
信感度を受信感度補正手段により補正しているため、移
動した各焦点位置からの反射エコーに基づく受信信号の
感度は、焦点位置に関わらず常に一定になっている。

【００３３】さらにまた、請求項５記載の衝撃波治療装
置によれば、送受信手段により結石探査用の超音波の焦
点を含む生体の断層面に対して超音波信号が送受信さ
れ、この結果得られた受信信号に基づいて表示手段によ
り焦点を含む断層面がモニタに表示される。そして、そ
のモニタには、焦点マーカー表示手段により、その衝撃
波の焦点位置を示すマーカーが表示されている。したが
って、例えば、結石の移動に伴い衝撃波の焦点が移動し
た場合でも、モニタ上のその移動位置に対応する位置に
衝撃波の焦点マーカーを表示することができるため、オ
ペレータは、現在の衝撃波の焦点の位置をモニタを見て
簡単に認識することができる。

【００３４】一方、請求項６乃至７記載の衝撃波治療装
置によれば、移動手段による焦点位置の移動により、ピ
エゾ素子の中心軸に沿って進退自在に配設された超音波
プローブが該ピエゾ素子から送波される超音波及び照射
される衝撃波を遮断して、焦点位置の違いによる感度差
に加えてこの遮断による感度差が生じた場合でも、感度
差補正手段により、焦点位置の違いによる感度差及びこ
の遮断による感度差を補正するようになっているため、
その感度は焦点位置に関わらず常に一定となっている。

【００３５】

【実施例】以下、本発明に係る実施例について、添付図
面を参照して説明する。

【００３６】（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、
圧電変換素子であるピエゾ素子１ａの駆動により、生体
Ｈに向けて結石破砕用の衝撃波及び結石探査用の超音波
を送波可能なアプリケータ１を備えている。

【００３７】アプリケータ１内のピエゾ素子１ａは、複
数個（ｎ個）に分割（ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_n）され
ている。また、このピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nは、凹面
状に形成された基板上に配設され、全体で凹面状に形成
されている。また、ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nの中央部
には孔が形成されている。この孔には、超音波信号を送
受信して生体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１ｂ（以下、単に超音波プローブという）
が進退自在に挿入されている。さらに、アプリケータ１
の生体Ｈとの接触側には、水を内包し生体とのカップリ
ング膜で形成されたウオーターバッグ１ｃが配設されて
いる。

【００３８】結石破砕用の衝撃波及び結石探査用の超音
波の焦点は、図２に示すように、超音波プローブ１ｂに
よる走査面（断層面）上に予め設定されたスキャン面内
を、例えば図示したｆ₁〜ｆ₀〜ｆ₂のように高速に移
動可能になっている。このスキャン面は、本実施例では
通常の結石が移動する範囲に基づいて設定されている。

【００３９】超音波プローブ１ｂ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１ｂ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）
に走査変換する走査変換部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Ｔ
Ｖモニタに表示する表示部２ｄとを備えている。

【００４０】一方、衝撃波治療装置は、衝撃波及び超音
波を送波させる駆動出力をピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nへ
供給する送信系３と、スキャン面内を移動する超音波の
各焦点に位置する生体Ｈから反射されてきた反射エコー
を受信処理する受信系４とが併設されている。また、こ
の送信系３及び受信系４を含む装置全体を制御すると共
に、後述する図５の処理を行なう中央処理装置（以下、
ＣＰＵという）５とを備えている。このＣＰＵ５には、
該ＣＰＵ５の処理の手順及びその処理に必要なデータ等
が予め記憶されたメモリ６，例えばキーボードや、オペ
レータに対し不測の状態を示すための表示ランプ等を備
え、衝撃波の照射数等（以下、破砕条件という）、及び
超音波の送波数、送波間隔、スキャン範囲等（以下、探
査条件という）を入力可能な入力器７が接続されてい
る。またメモリ６は、生体の軟部組織から反射された反
射エコーの強度レベルより高く且つ結石から反射された
反射エコーより低い所要の強度レベルを閾値Ｔ_thとして
記憶している。

【００４１】送信系３は、各ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_n
にそれぞれ接続されたパルサ８ａ₁〜８ａ_nからなるパ
ルサ群８を備えている。このパルサ８ａ₁〜８ａ_nの入
力端には、このパルサ８ａ₁〜８ａ_nを駆動させる電圧
を出力する電源回路９が接続されている。また、パルサ
８ａ₁〜８ａ_nの制御用の入力端には、各パルサ8a₁〜
８ａ_nの駆動タイミングを制御する駆動トリガ信号を出
力する送信ディレイ回路１０が接続されている。

【００４２】電源回路９は、衝撃波発生用の高電圧を生
成する高圧電源回路９ａと、超音波発生用の低電圧を生
成する低圧電源回路９ｂと、高圧電源回路９ａ及び低圧
電源回路９ｂの出力の内どちらか一方を選択（スイッチ
ング）してパルサ８ａ₁〜８ａ_nに送る機能を有する電
子スイッチ回路９ｃとを備えている。

【００４３】また、高圧電源回路９ａには、この高圧電
源回路９ａにより生成され、電子スイッチ９ｃを介して
パルサ８ａ₁〜８ａ_nに送信される電圧値を衝撃波の焦
点の位置に基づき補正する第１の送信補正回路１１ａが
接続されている。また、同様に低圧電源回路９ｂにも、
低圧電源回路９ｂにより生成されパルサ８ａ₁〜8a_nに
送信される電圧値を超音波の焦点の位置に基づいて補正
する第２の送信補正回路１１ｂが接続されている。

【００４４】送信ディレイ回路１０は、各パルサ８ａ₁
〜８ａ_nに対し異なる遅延時間を与えて駆動トリガ信号
を送り、各パルサ８ａ₁〜８ａ_nの駆動タイミングを個
別に遅延可能になっている。

【００４５】各パルサ８ａ₁〜８ａ_nは、高圧電源回路
９ａあるいは低圧電源回路９ｂから送られる電圧から、
それぞれ高電圧あるいは低電圧の駆動パルスを生成し、
これらの駆動パルスを送信ディレイ回路１０送られた駆
動トリガ信号に応じて個別にピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_n
に印加するように構成されている。

【００４６】ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nは、各パルサ８
ａ₁〜８ａ_nから送られた駆動パルスに基づいて個別に
駆動し、焦点に向けて衝撃波あるいは超音波を送波する
ようになっている。このとき、その焦点の位置は、ピエ
ゾ素子１ａ₁〜１ａ_nの駆動のタイミング、つまり、送
信ディレイ回路１０により各パルサ８ａ₁〜８ａ_nに個
別に送られる駆動トリガ信号の遅延時間に基づいて決ま
る。したがって、その遅延時間を制御することにより、
衝撃波及び超音波の焦点を高速に移動させることができ
るようになっている。

【００４７】一方、受信系４は、ピエゾ素子１ａ₁〜１
ａ_nにそれぞれ接続された受信回路１２ａ₁〜１２ａ_n
を備えている。この受信回路１２ａ₁〜１２ａ_nの出力
側には、受信ディレイ回路１３、加算回路１４を備えて
いる。

【００４８】受信回路１２ａ₁〜１２ａ_nは、ピエゾ素
子１ａ₁〜１ａ_nにより受波された反射エコーを、それ
ぞれ個別に受信処理して受信ディレイ回路１３に送る機
能を有している。また、受信ディレイ回路１３は、受信
回路１２ａ₁〜１２ａ_nにより個別に受信された受信信
号を送信ディレイ回路１０で設定された遅延時間に合わ
せて遅延させながら加算回路１４に出力するようになっ
ている。

【００４９】加算回路１４は、受信ディレイ回路１３か
ら送られた全ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nに基づく受信信
号を加算処理してＣＰＵ５に送るように構成されてい
る。

【００５０】また、加算回路１４には、受信ディレイ回
路１３により受信された受信信号の感度をその焦点位置
の違いに基づいて補正する受信補正回路１５が接続され
ている。

【００５１】一方、アプリケータ１には、アプリケータ
移動装置１６が接続されている。このアプリケータ移動
装置１６は、アプリケータ１本体を３次元方向に移動さ
せる機能を有すると共に、超音波プローブ１ｂを、その
中心軸（図１中のｙ軸）を回転軸として回転させる機能
を有している。アプリケータ１の移動方向並びに移動
量、及び超音波プローブ１の回転方向及び回転量は、Ｃ
ＰＵ５に送られるようになっている。

【００５２】ところで、衝撃波あるいは超音波の焦点
は、通常、アプリケータ１の幾何学的焦点に一致してい
る。この幾何学的焦点をｆ₀とすると、図２に示すよう
に、幾何学的焦点ｆ₀から焦点位置を移動させた場合、
各ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nの駆動出力が同一である
と、衝撃波あるいは超音波の強度はその焦点の移動位置
により異なってくる。例えば、図３は、振動波の焦点位
置を、その幾何学的焦点ｆ₀から図１に示す±ｘ方向
（以下、径方向という）及び±ｙ方向（振動波送波方
向、及びその反対方向、以下総称して深さ方向という）
に移動させたときの、幾何学的焦点ｆ₀の強度（１とす
る）に対する移動した焦点位置での強度の割合を示すグ
ラフである。

【００５３】図３によれば、径方向及び深さ方向を問わ
ず幾何学的焦点位置から焦点位置が離れれば離れるほど
その強度が低下することを示している。この低下の割合
は、ピエゾ素子から送信される衝撃波あるいは超音波の
波形、及びピエゾ素子の分割数等により異なっている。

【００５４】そこで、本構成によれば、焦点位置を移動
させた際、その焦点位置に送波される衝撃波あるいは超
音波の強度を幾何学的焦点ｆ₀での強度と一致させるた
めに、パルサ８ａ₁〜８ａ_nに送信される電圧値に、焦
点位置に対応した補正を加えている。

【００５５】すなわち、第１の送信補正回路１１ａは、
幾何学的焦点に対する移動焦点での衝撃波の強度の差を
補正する電圧値ΔＶ_{H 1}を予め記憶した第１の記憶テー
ブルＴ_{1 a}を有している。また、第２の送信補正回路１
１ｂも同様に、幾何学的焦点ｆ₀に対する移動焦点での
超音波の強度の差を補正する電圧値ΔＶ_{L 1}を予め記憶
した第１の記憶テーブルＴ_{1 b}を有している。

【００５６】また、アプリケータ１の孔内に挿入された
超音波プローブ１ｂから放射された超音波信号は、ウオ
ーターバッグ１ｃ内の水を透過して生体Ｈに送信され、
さらに生体Ｈから反射された反射信号は、同じくウオー
ターバッグ１ｃ内の水を透過して超音波プローブ１ｂに
より受信されるようになっている。このとき、音響イン
ピーダンスの違いから超音波信号の一部が体表面で反射
することにより、超音波診断装置本体のＴＶモニタに表
示される画像上に多重アーチファクトが現れ画質を劣化
させる恐れがある。このため、超音波プローブ１ｂを体
表面に当接させて超音波信号を送受信する方法がとられ
ている。しかしながら、図４に示すように、衝撃波ある
いは超音波の焦点を、例えば幾何学的焦点ｆ₀からｆ₁
等所要位置に移動させた場合、ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ
_nから送波される衝撃波あるいは超音波の一部が、超音
波プローブ１ｂに遮られてその焦点に到達しないため、
その焦点位置での衝撃波あるいは超音波の強度が低下し
てしまう。

【００５７】そこで、診断前に予め超音波プローブ１ｂ
を取り得る範囲内における所要の当接位置に設定してお
き、その状態で焦点を移動させ衝撃波又は超音波を送波
しながら、移動した焦点位置に圧力センサを配置してそ
のセンサ出力を観測する。そして、各焦点位置でのセン
サ出力を、通常の幾何学的焦点でのセンサ出力と比べ
る。この結果、異なっている場合は、高圧電源回路９ａ
あるいは低圧電源回路９ｂにおいてパルサ８ａ₁〜８ａ
_nへ供給する通常の電圧（高電圧／低電圧）を変化させ
て、各焦点位置でのセンサ出力を、通常の幾何学的焦点
でのセンサ出力と一致させる。

【００５８】そして、各焦点に対応した高圧電源回路９
ａあるいは低圧電源回路９ｂにおける通常の電圧からの
変化量（高電圧の変化量ΔＶ_{H 2}，低電圧の変化量ΔＶ
_{L 2}とする）を検出しておき、実際の診断時においてパ
ルサ８ａ₁〜８ａ_nに送信される電圧値に、その焦点位
置に対応した補正を加えている。

【００５９】すなわち、第１の送信補正回路１１ａは、
幾何学的焦点に対する移動焦点での、超音波プローブ１
ｂに遮断されることに基づく衝撃波の強度の差を補正す
る電圧値ΔＶ_{H 2}を予め記憶した第２の記憶テーブルＴ
_{2 a}を有している。また、第２の送信補正回路１１ｂも
同様に、幾何学的焦点から移動した焦点での、超音波プ
ローブ１ｂに遮断されることに基づく超音波の強度の差
を補正する電圧値ΔＶ_{L 2}を予め記憶した第２の記憶テ
ーブルＴ_{2 b}を有している。

【００６０】また、受信系４に備えられた受信補正回路
１５は、送信に対する補正と同様の趣旨で設けられてい
る。すなわち、この受信補正回路１７は、幾何学的焦点
ｆ₀から移動した焦点に対応する反射エコーの感度の差
を補正する電圧値ΔＶ_{L 3}を予め記憶した第１の記憶テ
ーブルＴ_{1 c}を有している。また、幾何学的焦点から移
動した焦点での、超音波プローブ１ｂに遮断されること
に基づく反射エコーの感度の差を補正する電圧値ΔＶ
_{L 4}を予め記憶した第２の記憶テーブルＴ_{2 c}を有して
いる。

【００６１】さらに、衝撃波治療装置は、衝撃波及び超
音波の焦点位置を示すマーカー（以下焦点マーカーとい
う）データを保持し、ＣＰＵ５からの制御信号に応じて
この焦点マーカーデータを読み出し合成部２ｃへ送る機
能を有する焦点マーカー生成回路１７を備えている。

【００６２】そして、超音波診断装置本体２の合成部２
ｃ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、走査変換部２ｂ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と
共に、マーカー生成回路１７から送られた焦点マーカー
データを、ＣＰＵ５から送られる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ようになって
いる。

【００６３】次に、図５に示すＣＰＵ５の動作を中心に
全体動作を述べる。

【００６４】診断を開始するにあたり、オペレータは、
入力器７から破砕対象である結石ｓの想定される大きさ
等に対応した衝撃波の照射数（例えば、１０００発）等
を含む破砕条件，及び超音波のスキャン範囲、スキャン
ピッチ等を含む探査条件をＣＰＵ５に入力する。なお、
スキャン範囲として、アプリケータ１の幾何学的焦点を
中心とした横方向（図２中ｘ方向）への焦点位置の移動
範囲ｌ_x、及び深さ方向（図２中ｙ方向）への焦点位置
の移動範囲ｌ_yが入力され、スキャンピッチとして焦点
位置の移動ピッチΔｐが入力される。この破砕条件及び
探査条件は、ＣＰＵ５を介してメモリ６に記憶される。

【００６５】そして、アプリケータ１の幾何学的焦点を
結石ｓに合わせるために、まず、超音波プローブ１ｂに
より生体Ｈ内を走査して、得られた反射信号に基づいて
生体Ｈ内の断層像を表示部２ｄのＴＶモニタに表示す
る。

【００６６】そして、オペレータは、その断層像を見な
がらアプリケータ移動装置１６を駆動させてアプリケー
タ１を３次元方向に移動させると共に、超音波プローブ
１ｂを回転させて走査面（断層面）を回転させることに
より、アプリケータ１の幾何学的焦点の位置を結石ｓに
合わせる。

【００６７】このとき、図６に示すように、結石ｓは生
体の呼吸等により、例えばｔ₁及びｔ₂方向へ周期的に
移動しているため、超音波プローブ１ｂを、その断層面
Ｂがこの結石ｓが移動する面を含むような位置まで回転
（回転角をθとする）させる。

【００６８】こうして結石ｓの幾何学的焦点との位置合
わせ、及び超音波プローブ１ｂに基づく断層面Ｂと結石
ｓの移動面との位置合わせが終了すると、アプリケータ
移動装置１６から超音波プローブ１ｂの回転角θがＣＰ
Ｕ５に送られる。

【００６９】ＣＰＵ５は、最終的な超音波プローブ１ｂ
の回転角θが送られると、アプリケータ１の位置合わせ
が終了したと判断する（ステップ１０１）。なお、超音
波プローブ１ｂの回転角θが設定され、ＣＰＵ５に送ら
れるまでは、ＣＰＵ５は、ステップ１０２以降の処理に
移行しない。

【００７０】一方、オペレータは、ＴＶモニタに表示さ
れた断層像により結石ｓの実際の大きさ及び移動量等を
視認した後、最初に設定した破砕条件，及び探査条件を
確認する。このとき、横方向の焦点位置の移動範囲ｌ_x
は、例えば結石の移動量が横方向に±３ｃｍ程度であれ
ば、この移動量より若干大きい±４ｃｍ程度に設定して
あればよく、また、深さ方向の焦点位置の移動範囲ｌ_y
は、臨床的に大きな移動は無いと考えられるため、例え
ば±２ｃｍ程度に設定してあればよい。なお、実際の結
石ｓの移動量が大きければ、スキャン範囲を大きく設定
し直すことも可能であるし、また、逆に結石ｓの移動量
が小さければ、スキャン範囲を小さくして１回のスキャ
ン面をスキャンするスピードを速くすることもできる。
さらに、焦点位置の移動ピッチΔｐを実際の結石ｓの移
動量に応じて変更することも可能である。変更する場合
は、入力器７から再度変更すべき破砕条件あるいは探査
条件をＣＰＵ５に入力する。この変更された破砕条件あ
るいは探査条件も同じくメモリ６に記憶される。

【００７１】このようにして、最初に設定した破砕条
件，及び探査条件が確認され、すなわち最終的なスキャ
ン範囲ｌ_x、ｌ_y及びスキャンピッチΔｐが確認され
（あるいは変更され）ると、ＣＰＵ５は、メモリ６に記
憶された破砕条件及び探査条件を読み込み（ステップ１
０２）、読み込んだ探査条件と超音波プローブ１ｂの回
転角θとから、超音波プローブ１ｂの走査面（断層面
Ｂ）上にスキャン範囲ｌ_x、ｌ_yを設定し、このスキャ
ン範囲ｌ_x、ｌ_y内の走査面をスキャン面ＳＣとして決
定する（ステップ１０３）（図７参照）。つまり、この
スキャン面ＳＣ内には、呼吸等による移動にかかわらず
必ず結石ｓが存在していることになる。

【００７２】ＣＰＵ５は、決定されたスキャン面ＳＣ上
に、そのスキャン面ＳＣを最初にスキャンする位置（ス
キャン位置）ｐ_s＝（ｘ₀、ｙ₀）を設定する（ステッ
プ１０４）。この最初のスキャン位置ｐ_s＝（ｘ₀、ｙ
₀）は、例えば図７に示すように、スキャン面ＳＣの左
上端部に設定される。

【００７３】次いでＣＰＵ５は、そのスキャン位置ｐ_s
＝（ｘ₀、ｙ₀）に対する補正指令を第２の送信補正回
路１１ｂに送る（ステップ１０５）。第２の送信補正回
路１１ｂは、スキャン位置ｐ_sの座標（ｘ₀、ｙ₀）に
応じて第１の記憶テーブルＴ_{1 b}及び第２の記憶テーブ
ルＴ_{2 b}を参照し、焦点の位置座標（ｘ₀、ｙ₀）に対
応した送信電圧の補正値ΔＶ_{L 1}及びΔＶ_{L 2}を読み出
し、低圧電源回路９ｂに送る。

【００７４】続いてＣＰＵ５は、送信ディレイ回路１０
に対し、スキャン位置ｐ_s＝（ｘ₀、ｙ₀）に基づいて
各パルサ８ａ₁〜８ａ_nに与える遅延時間を送り、同時
に電子スイッチ回路９ｃに対し、低圧電源回路９ｂから
の出力を選択するように制御するスイッチング信号を送
り、探査を開始する（ステップ１０６）。

【００７５】このとき、低圧電源回路９ｂから出力され
る電圧値は、第１の記憶テーブルＴ_{1 b}及び第２の記憶
テーブルＴ_{2 b}送られた送信電圧の補正値ΔＶ_{L 1}及び
ΔＶ_{L 2}が加算されているため、スキャン位置の座標
（ｘ₀、ｙ₀）に対応したものになっている。また、送
信ディレイ回路１０では、各パルサ８ａ₁〜８ａ_nに対
し、スキャン位置ｐ_sの座標（ｘ₀、ｙ₀）と超音波の
焦点が一致するように遅延させた駆動トリガ信号を送
る。

【００７６】この結果、パルサ８ａ₁〜８ａ_nは、低電
圧回路９ｂから送られる駆動電圧により低電圧の駆動パ
ルスを生成し、この駆動パルスを送信ディレイ回路１０
から送られた駆動トリガ信号に基づいてピエゾ素子１ａ
₁〜１ａ_nに印加する。この結果ピエゾ素子１ａ₁〜１
ａ_nが駆動して、アプリケータ１からスキャン位置ｐ_s
＝（ｘ₀、ｙ₀）に向けて探査用の超音波が送波され
る。

【００７７】こうして生体のｐ_s＝（ｘ₀、ｙ₀）に向
けて送波された超音波は、その一部が反射される。この
反射エコーは、パルサ８ａ₁〜８ａ_n、受信回路１２ａ
₁〜１２ａ_nにより個別に受信される。そして、各受信
回路１２ａ₁〜１２ａ_nに受信された受信信号は、受信
ディレイ回路１３により送信ディレイ回路１０による遅
延時間に合わせて遅延されながら、スキャン位置ｐ_s＝
（ｘ₀、ｙ₀）に基づく受信信号として加算回路１４に
送られる。

【００７８】一方、ＣＰＵ５は、受信補正回路１５に対
して制御信号を送る（ステップ１０７）。受信補正回路
１５は、スキャン位置の座標（ｘ₀、ｙ₀）に応じて第
１の記憶テーブルＴ_{1 c}及び第２の記憶テーブルＴ_{2 c}
を参照し、焦点の位置座標（ｘ₀、ｙ₀）に対応した受
信信号の補正電圧値ΔＶ_{L 3}及びΔＶ_{L 4}を加算回路１
４に送る。加算回路１４では、受信回路１２ａ₁〜１２
ａ_nからの全受信信号を加算すると共に、受信補正回路
１５から送られた補正電圧値ΔＶ_{L 3}及びΔＶ_{L 4}を加
算する。

【００７９】そして、ＣＰＵ５は、感度補正後の加算器
１４から出力された加算信号及びこの加算信号に対応す
るスキャン位置ｐ_s＝（ｘ₀、ｙ₀）をメモリ６に読み
込む（ステップ１０８）。そして、ＣＰＵ５は、探査が
終了かどうか判断する（ステップ１０９）。今、スキャ
ン面ＳＣはすべてスキャンされたわけではないので、こ
の判断の結果はＮＯとなり、次のスキャン位置、つま
り、ｐ_s＝（ｘ₀、ｙ₀）から横方向へΔｐ移動した位
置（ｐ_s＝（ｘ₀＋Δｐ（ｘ₁））、ｙ₀）へ焦点を移
動する指令を送る（ステップ１１０）。

【００８０】続いてＣＰＵ５は、この焦点位置ｐ_s＝
（ｘ₁、ｙ₀）をスキャン位置として、前述したステッ
プ１０５〜ステップ１１０の処理を繰り返す。

【００８１】なお、スキャン位置がΔｐづつ横方向へ移
動して、スキャン面の横方向の領域端（スキャン位置
（ｘ_n、ｙ₀））まで到達した場合は、次の横方向のラ
インの開始位置（ｘ₀、ｙ₁）にスキャン位置ｐ_sを移
動させ、同様に横方向にスキャン位置を移動させてい
く。

【００８２】このようにして、最終的にスキャン面のす
べての領域（スキャン位置ｐ_s＝（ｘ_n、ｙ_n）まで）
のスキャンが終了した場合、ステップ１０９の判断はＹ
ＥＳとなり、ステップ１１１の処理に移行する。なお、
このときメモリ６には、スキャン面における各スキャン
位置（焦点位置）の座標、及びその焦点位置に対応する
受信信号が記憶されている。

【００８３】そして、ＣＰＵ５は、各焦点位置に対応す
る受信信号をメモリ６から全て読み出し、この受信信号
の中から、最大の強度レベルＴ_maxを有する受信信号Ｓ
_maxを識別する（ステップ１１１）。この結果、例え
ば、受信信号Ｓ_maxの強度レベルが最大（Ｔ_max）であ
ったとすると、メモリ６からこの受信信号Ｓ_maxに対応
する焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）を読み込む（ステッ
プ１１２）。

【００８４】さらに、メモリ６から予め記憶された閾値
Ｔ_thを読み出し、Ｓ_maxの強度レベルＴ_maxがこのＴ_th
の強度レベルより大きいか否かを比較する（ステップ１
１３）。この結果ＮＯの場合は、このスキャン面ＳＣに
は結石ｓが存在しないと判断し、入力器７に対し結石探
査不可の状態を示す表示ランプを点灯させる指令を送
り、（ステップ１１４）そのまま処理を終了する。

【００８５】一方、ステップ１１３の判断の結果ＹＥＳ
の場合は、その焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）に結石が
あると決定する（ステップ１１５）。

【００８６】次いでＣＰＵ５は、マーカー生成回路１７
及び合成部２ｃに対し、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）
に衝撃波用焦点マーカーｍ₁（以下、単に焦点マーカー
ｍ₁という）を表示する指令を送る（ステップ１１
６）。マーカー生成回路１７は、焦点マーカーデータを
合成部２ｃに送り、合成部２ｃは、この焦点マーカーデ
ータをフレームメモリの、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、
ｙ_g）に対応する記憶領域に記憶する。したがって、表
示部２ｄのＴＶモニタに表示された断層像Ｂ上には、図
８に示すように、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）にマー
カーｍ₁が表示される。

【００８７】一方、ＣＰＵ５は、この焦点位置Ｐ
_max（ｘ_g、ｙ_g）に対する補正指令を第１の送信補正
回路１１ａに送る（ステップ１１７）。第１の送信補正
回路１１ａは、焦点位置Ｐ_maxの座標（ｘ_g、ｙ_g）に
応じて第１の記憶テーブルＴ_{1 a}及び第２の記憶テーブ
ルＴ_{2 a}を参照し、その座標（ｘ_g、ｙ_g）に対応した
送信電圧の補正値ΔＶ_{H 1}及びΔＶ_{H 2}を読み出し、高
圧電源回路９ａに送る。

【００８８】そして、ＣＰＵ５は、送信ディレイ回路１
０に対し、焦点位置Ｐ_maxの座標（ｘ_g、ｙ_g）に基づ
いて各パルサ８ａ₁〜８ａ_nに与える遅延時間を送り、
同時に電子スイッチ回路９ｃに対し、高圧電源回路９ａ
からの出力を選択するように制御するスイッチング信号
を送る（ステップ１１８）。

【００８９】このとき、高圧電源回路９ａから出力され
る電圧値は、第１の記憶テーブルＴ_{1 a}及び第２の記憶
テーブルＴ_{2 a}から送られた送信電圧の補正値ΔＶ_{H 1}
及びΔＶ_{H 2}が加算されているため、焦点位置の座標Ｐ
_max（ｘ_g、ｙ_g）に対応したものになっている。ま
た、送信ディレイ回路１０では、各パルサ８ａ₁〜８ａ
_nに対し、焦点位置Ｐ_maxの座標（ｘ_g、ｙ_g）と衝撃
波の焦点が一致するように遅延させた駆動トリガ信号を
送る。

【００９０】この結果、パルサ８ａ₁〜８ａ_nは、高圧
電源回路９ａから送られる駆動電圧により高電圧の駆動
パルスを生成し、この駆動パルスを送信ディレイ回路１
０にから送られた駆動トリガ信号に基づいてピエゾ素子
１ａ₁〜１ａ_nに印加する。この結果、ピエゾ素子１ａ
₁〜１ａ_nが駆動してアプリケータ１から焦点位置Ｐ
_max（ｘ_g、ｙ_g）に向けて破砕用の衝撃波が照射され
る。

【００９１】したがって、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、
ｙ_g）に位置する結石ｓに対し一発目の衝撃波を照射す
ることができる。続いてＣＰＵ５は、ステップ１１９に
おいて、破砕処理終了か、つまり、予め設定された回数
の衝撃波が結石ｓに照射されたか否かを判断する。本実
施例では、衝撃波の照射数は１０００発であるので、こ
の判断の結果はＮＯであり、ステップ１０４の処理前に
移行して上述した処理が繰り返される。

【００９２】このとき、図８に示すように、結石ｓが呼
吸等により移動（ｓ→ｓ′）しても、ステップ１０２以
降の処理を行なうことにより、常にその移動位置を特定
することができ、衝撃波をその移動位置へ送波すること
ができる。また、焦点マーカーｍ₁も同じくその移動位
置へ移動（ｍ₁→ｍ₁′）させることができる。

【００９３】そして、衝撃波が１０００発照射される
と、ステップ１１９の判断の結果は、ＹＥＳであり、Ｃ
ＰＵ５の処理が終了、すなわち、結石ｓの破砕処理が終
了する。

【００９４】なお、本実施例におけるアプリケータ１、
ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_n、パルサパルサ８ａ₁〜８ａ
_n、高圧電源回路９ａ、電子スイッチ回路９ｃ、送信デ
ィレイ回路１０、ＣＰＵ５のステップ１１８の処理が本
発明の衝撃波照射手段を形成し、アプリケータ１、ピエ
ゾ素子１ａ₁〜１ａ_n、パルサ８ａ₁〜８ａ_n、低圧電
源回路９ｂ、電子スイッチ回路９ｃ、送信ディレイ回路
１０、ＣＰＵ５のステップ１０６の処理が本発明の探査
波送波手段を形成する。特に、高圧電源回路９ａ、低圧
電源回路９ｂ、及び電子スイッチ回路９ｃが駆動電圧供
給回路を形成する。また、本実施例におけるアプリケー
タ移動装置１６、送信ディレイ回路１０、ＣＰＵ５のス
テップ１０３、１０４、ステップ１０９、及びステップ
１１０の処理が本発明の移動手段を形成し、本実施例に
おけるピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_n、受信回路１２ａ₁〜
１２ａ_n、受信ディレイ回路１３が本発明の受信手段を
形成する。さらに、本実施例における加算回路１４、Ｃ
ＰＵ５のステップ１０８〜ステップ１１１の処理が本発
明の識別手段を形成し、ＣＰＵ５のステップ１１２〜ス
テップ１１５の処理が本発明の判断手段を形成する。

【００９５】また、本実施例における第１の送信補正回
路１１ａ、第２の送信補正回路１１ｂ、受信補正回路１
５、ＣＰＵ５のステップ１０５、ステップ１０７の処理
が本発明における感度差補正手段を形成し、特に、受信
補正回路１５、ＣＰＵ５のステップ１０７の処理が受信
感度補正手段を形成する。

【００９６】さらに、本実施例における超音波プローブ
１ｂ、超音波診断装置２の電子走査部２ａが本発明の送
受信手段を形成し、超音波診断装置２の走査変換部２
ｂ、合成部２ｃ、表示部２ｄが本発明の表示手段を形成
する。また、本実施例における合成部２ｃ、マーカー生
成回路１７、ＣＰＵ５のステップ１１６の処理が本発明
の焦点マーカー表示手段を形成する。

【００９７】以上詳述したように、本実施例によれば、
予め結石の移動面を含むスキャン面を設定しておき、結
石ｓに対して衝撃波を送波する前に、このスキャン面に
対し探査用の超音波で高速にスキャンを行なう。そし
て、その結果、反射エコーの強度に基づき結石があると
判断された位置に対して衝撃波を送波するようになって
いる。したがって、結石ｓが呼吸等により移動しても、
その移動位置に衝撃波の焦点を確実に合わせて衝撃波を
送波することができ、治療時間を大幅に短縮することが
できる。

【００９８】また、本実施例によれば、最初の衝撃波の
焦点が決定された場合、ＴＶモニタの断層像上の衝撃波
の焦点位置に対応した領域に衝撃波用焦点マーカーｍ₁
を表示させることができ、さらに、呼吸等により結石ｓ
が移動した場合、その移動した結石ｓの位置へ自動的に
焦点マーカーｍ₁を表示（移動）させることができるた
め、オペレータは、実際の衝撃波の焦点の位置及び結石
の位置をＴＶモニタ上で容易に把握することができる。

【００９９】（第２実施例）第２実施例の構成では、図
１において、合成部２ｃのフレームメモリの記憶領域
が、走査変換部２ｂから送られるＴＶ走査型の画像デー
タが記憶される領域と、スキャン面内の衝撃波の焦点を
含む横方向（ｘ方向）及び深さ方向（ｙ方向）の強度分
布を表示するための記憶領域（以下、Ｍ_iという）とに
分割されている。

【０１００】また、ＣＰＵ５は、図５に示した処理の処
理に加えて後述する図９に示す処理を行なうようになっ
ている。なお、その他の構成及び動作は第１実施例と同
様であり、その説明は省略又は簡略化する。

【０１０１】次にＣＰＵ５の処理を中心に全体動作を述
べる。

【０１０２】ＣＰＵ５のステップ１１５の処理までのＣ
ＰＵ５の処理を含む全体動作は、第１実施例と同様であ
り、その焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）に結石があると
決定されている。

【０１０３】続いてＣＰＵ５は、図９に示すように、メ
モリ６に記憶された各焦点位置に対応する受信信号の中
から、Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）を通り且つｘ方向（横方
向）に平行なライン（以下、横ラインという）上の焦点
位置における受信信号の強度を読み込み、その横ライン
の強度分布データを生成する（ステップ１１５ａ）。

【０１０４】そして、ＣＰＵ５は、同じくメモリ６に記
憶された各焦点位置に対応する受信信号の中から、Ｐ
_max（ｘ_g、ｙ_g）を通り、且つｙ方向（深さ方向）に
平行なライン（以下、深さラインという）上の焦点位置
における受信信号の強度を読み込み、その深さラインの
強度分布データを生成する（ステップ１１５ｂ）。

【０１０５】次いで、ＣＰＵ５は、マーカー生成回路１
７及び合成部２ｃに対し、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、
ｙ_g）に衝撃波用焦点マーカーｍ₁（以下、単に焦点マ
ーカーｍ₁という）を表示する指令を送り（ステップ１
１６）、さらに合成部２ｃに対し、焦点位置Ｐ_max（ｘ
_g、ｙ_g）を通る横ライン及び深さラインの強度分布デ
ータを表示する指令を送る（ステップ１１６ｂ）。合成
部２ｃは、ＣＰＵ５から送られた焦点位置Ｐ
_max（ｘ_g、ｙ_g）を通る横ライン及び深さラインの強
度分布データをフレームメモリの記憶領域Ｍ_iに記憶す
る。以下、ステップ１１７〜ステップ１１９までの処理
は、第１実施例と同一である。

【０１０６】この結果、図１０に示すように、スキャン
面ＳＣをスキャンしている超音波の焦点位置ｐ₀におけ
る反射エコーの強度波形を、その横方向及び深さ方向に
ついてＴＶモニタに表示することができる。したがっ
て、結石ｓの位置へ焦点が到達した際にその強度波形の
ピーク値が急激に上昇すること等がＴＶモニタを見なが
ら容易に確認できるため、結石の位置を特定する際の視
覚性が向上する。

【０１０７】（第３実施例）第３実施例の構成では、図
１１に示すように、図１の構成に加えて、入力されたあ
る領域内の強度分布データから輝度分布データあるいは
色分布データを生成する色・輝度分布データ生成回路１
８を備えている。この色・輝度分布データ生成回路１８
に入力端は、ＣＰＵ５の出力端に接続され、また、色・
輝度分布データ生成回路１８の出力端は、合成部２ｃの
入力端に接続されている。

【０１０８】ＣＰＵ５は、図５に示した処理の処理に加
えて後述する図１２に示す処理を行なうようになってい
る。なお、その他の構成及び動作は第１実施例と同様で
あり、その説明は省略又は簡略化する。

【０１０９】次にＣＰＵ５の処理を中心に全体動作を述
べる。

【０１１０】ＣＰＵ５のステップ１１５の処理までのＣ
ＰＵ５の処理を含む全体動作は、前述した第１実施例と
同様であり、その焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、ｙ_g）に結石
があると決定されている。

【０１１１】続いてＣＰＵ５は、図１２に示すように、
メモリ６に記憶されたスキャン面内の各焦点位置に対応
する受信信号を全て読み出し、スキャン面内の強度分布
データを生成する（ステップ１１５ａ₁）。

【０１１２】次いで、ＣＰＵ５は、マーカー生成回路１
７及び合成部２ｃに対し、焦点位置Ｐ_max（ｘ_g、
ｙ_g）に衝撃波用焦点マーカーｍ₁（以下、単に焦点マ
ーカーｍ₁という）を表示する指令を送り（ステップ１
１６）、さらに合成部２ｃ及び色・輝度分布データ生成
回路１８に対し、スキャン面内の強度分布データを色あ
るいは輝度表示する指令を送る（ステップ１１６
ａ₁）。色・輝度分布データ生成回路１８は、ＣＰＵ５
から送られたスキャン面内の強度分布データから色ある
いは輝度分布データを生成し、合成部２ｃに送る。合成
部２ｃは、送られた色あるいは輝度分布データをフレー
ムメモリのスキャン面に対応する記憶領域に記憶する。
以下、ステップ１１７〜ステップ１１９までの処理は、
第１実施例と同一である。

【０１１３】この結果、図１３に示すように、スキャン
面全体の反射エコーの強度分布を、その強度に応じて色
を変えたり、あるいは輝度を変えたりして断層像上に重
ねて表示することができる。したがって、結石ｓの位置
へ焦点が到達した際に、その強度波形のピーク値の色あ
るいは輝度が変化することがＴＶモニタを見ながら簡単
に確認できるため、結石ｓの位置を特定する際の視覚的
がさらに向上する。なお、図１３に示すように、表示部
２ｄが有する既知のＴＶｉｎＴＶの機能を利用して、色
あるいは輝度が変化した反射エコーの強度分布をＴＶモ
ニタの画面の一部に表示することもできる。これによ
り、主画面ではマーカーの表示、副画面では色あるいは
輝度分布の表示（あるいはその逆）を必要に応じて行な
うことができ、より効率の高い画像情報を得ることがで
きる。

【０１１４】さらに、本発明は、発明の目的をするとこ
ろを変えないで種々変更して実施することができる。

【０１１５】例えば、本実施例では、異なる焦点位置に
おける送受信感度を補正するために、第１の送信補正回
路１１ａ、第２の送信補正回路１１ｂ、及び受信補正回
路１７を設けたが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えば、第２の送信補正回路１１ｂを、受信信号
の感度まで補正できるように構成して、受信補正回路１
７を省略してもよい。さらに、第１の送信補正回路１１
ａが、衝撃波、及び超音波の送受信のいずれの場合に対
しても感度補正を行なうことができるように構成して、
第２の送信補正回路１１ｂ及び受信補正回路１７を省略
する構成にしてもよい。

【０１１６】また、スキャン範囲を２次元の面（スキャ
ン面ＳＣ）としたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、その焦点の移動を横方向、あるいは３次元方向
に移動させてもよい。

【０１１７】さらに、本実施例では、アプリケータ１の
ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nは、凹面状に形成されたが本
発明はこれに限定されるものではなく、第１の送信補正
回路１１ａ、第２の送信補正回路１１ｂ、及び受信補正
回路１７における各記憶テーブルの設定を変更すること
により、例えば、平面にすることも可能である。また、
ピエゾ素子１ａ₁〜１ａ_nの配列も焦点の移動が可能で
あれば、各種変更して実施することができる。

【０１１８】さらにまた、本実施例では、結石探査用の
超音波及び結石破砕用の衝撃波双方に対して焦点位置に
基づく感度補正を行なったが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えば、結石探査用の超音波における
補正のみ実施し、結石探査用の衝撃波の補正は省略する
こともできる。この場合、衝撃波の強度（破砕力）は、
アプリケータ１の幾何学的焦点が最大となり、その幾何
学的焦点から移動させたときには、やや破砕力が落ちる
ようにしてもよい。この構成は、呼吸移動が少ない尿管
結石、膀胱結石等に特に有効である。

【０１１９】反射分布の表示に関しても、例えば、２次
元表示においてはカラー表示、輝度表示についてのみ示
したが、２次元分布として認識できる範囲内であれば、
種々変更して実施可能である。

【０１２０】また、反射分布の表示領域を変更したり、
断層像と重なり見にくいときには、その反射分布の表示
場所を断層像の無い他の領域へ移動させたり、また、断
層像と切換えながら表示することも可能である。

【０１２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の衝撃波治療装
置によれば、衝撃波を照射する前に、常に結石探査用の
超音波の焦点を、結石が通常移動する範囲を含む範囲内
で移動させて、その反射エコーの強度に基づいて衝撃波
の焦点位置を特定しているため、結石の移動に関わらず
常に衝撃波の焦点を結石の位置に合わせることができ
る。したがって、予め設定した衝撃波の送波数で他の生
体組織に影響を及ぼすことなく確実に結石を破砕するこ
とができ、治療時間を短縮させることができる。

【０１２２】また、モニタの衝撃波の焦点位置に対応し
た領域に衝撃波用焦点マーカーを常に表示させる（焦点
位置が移動した場合は、その移動に対応した位置に表示
させる）ことができるため、結石の移動により焦点位置
が移動した場合でも実際の衝撃波の焦点の位置を容易に
把握することができ、診断効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２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】本実施例におけるスキャン面を説明する図。

【図３】幾何学的焦点を中心とした横方向及び深さ方向
の強度分布を示すグラフ。

【図４】超音波及び衝撃波の一部が超音波プローブに遮
断された状態を示す図。

【図５】本実施例におけるＣＰＵ５の処理例を示す概略
フローチャート。

【図６】断層面を結石の移動範囲（移動面）に合わせた
状態を説明する図。

【図７】スキャン面内における焦点位置の移動状態を説
明する図。

【図８】ＴＶモニタの画面の表示例を示す図。

【図９】第２実施例におけるＣＰＵの処理の一部を説明
するフローチャート。

【図１０】第２実施例におけるＴＶモニタの画面の表示
例を示す図。

【図１１】本発明の第３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１２】第３実施例におけるＣＰＵの処理の一部を説
明するフローチャート。

【図１３】第３実施例におけるＴＶモニタの画面の表示
例を示す図。

【図１４】第３実施例におけるＴＶモニタの画面の他の
表示例を示す図。

【図１５】従来の衝撃波治療装置の概略構成を示すブロ
ック図。

【図１６】（ａ）は、アプリケータの概略構成図。
（ｂ）は、（ａ）におけるアプリケータの衝撃波（超音
波）送波側から見た際のピエゾ素子の配列の一例を示す
図。

【図１７】（ａ）は、アプリケータの概略構成図。
（ｂ）は、（ａ）におけるアプリケータの衝撃波（超音
波）送波側から見た際のピエゾ素子の配列の一例を示す
図。

【符号の説明】

１アプリケータ１ａ（１ａ₁〜１ａ_n）ピエゾ素子１ｂ超音波プローブ１ｃウオーターバッグ２超音波診断装置本体２ａ電子走査部２ｂ走査変換部２ｃ合成部２ｄ表示部３送信系４受信系５ＣＰＵ６メモリ７入力器８（８ａ₁〜８ａ_n）パルサ群９電源回路９ａ高圧電源回路９ｂ低圧電源回路９ｃ電子スイッチ１０送信ディレイ回路１１ａ第１の送信補正回路１１ｂ第２の送信補正回路１２（１２ａ₁〜１２ａ_n）受信回路１３受信ディレイ回路１４加算回路１５受信補正回路１６アプリケータ移動装置１７マーカー生成回路１８色・輝度データ生成回路Ｔ_{1 a} 第１の送信補正回路１１ａの第１の記憶テーブ
ルＴ_{1 b} 第２の送信補正回路１１ｂの第１の記憶テーブ
ルＴ_{2 a} 第１の送信補正回路１１ａの第２の記憶テーブ
ルＴ_{2 b} 第２の送信補正回路１１ｂの第２の記憶テーブ
ルＴ_{1 c} 受信補正回路１５の第１の記憶テーブルＴ_{2 c} 受信補正回路１５の第２の記憶テーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結石破砕用の衝撃波を生体内へ照射可能
な衝撃波照射手段と、結石探査用の超音波を生体内へ送
波可能な探査波送波手段とを備えた衝撃波治療装置にお
いて、前記探査波送波手段により送波される超音波の焦
点を前記結石の移動領域を含む範囲内で移動させる移動
手段と、この移動手段により移動された各焦点位置から
反射されてきた反射エコーを受信する受信手段と、この
受信手段により受信された前記反射エコーの中から最大
強度の反射エコーを識別する識別手段と、前記最大強度
のレベルに基づいてその焦点位置に結石があるか否かを
判断する判断手段とを備え、この判断手段により前記焦
点位置に結石があると判断された場合、前記衝撃波照射
手段によりその焦点位置へ衝撃波を照射するようにした
ことを特徴とする衝撃波治療装置。
【請求項２】前記移動手段により移動された各焦点位
置の感度差を補正する感度差補正手段を備えた請求項１
記載の衝撃波治療装置。
【請求項３】前記探査波送波手段及び前記衝撃波照射
手段は、複数個のピエゾ素子と、このピエゾ素子を駆動
させるパルサ群と、このパルサ群に対し、衝撃波を発生
させる第１の駆動電圧と超音波を発生させる第２の駆動
電圧とのどちらか一方を選択して供給する駆動電圧供給
回路とを共通に備え、前記感度差補正手段は、前記駆動
電圧供給回路によりパルサ群に対して供給される第１及
び第２の駆動電圧の値を制御する駆動電圧制御手段を備
えた請求項２記載の衝撃波治療装置。
【請求項４】前記感度差補正手段は、前記焦点位置に
応じて前記受信手段の受信感度を補正する受信感度補正
手段を備えた請求項２又は３記載の衝撃波治療装置。
【請求項５】前記焦点位置を含む前記生体の断層面に
対して超音波信号を送受信する送受信手段と、この送受
信手段から得られた受信信号に基づいて前記断層面の画
像をモニタに表示する表示手段と、前記衝撃波の焦点位
置を示すマーカーを前記モニタに表示する焦点マーカー
表示手段とを備えた請求項１乃至４記載の衝撃波治療装
置。
【請求項６】凹面状に形成されたピエゾ素子と、この
ピエゾ素子を高電圧の駆動パルスにより駆動させて該ピ
エゾ素子から結石破砕用の衝撃波を照射させる機能を有
すると共に、該ピエゾ素子を低電圧で駆動させて結石探
査用の超音波を送波させる機能を有したピエゾ素子駆動
手段と、前記ピエゾ素子の中心軸に沿って進退自在に配
設されると共に、前記ピエゾ素子の前記超音波及び衝撃
波送波側へ向けて超音波信号を送受信する超音波プロー
ブと、前記ピエゾ素子から送波される結石探査用の超音
波の焦点を移動させる移動手段と、前記超音波の焦点位
置の違いによる感度差を補正する感度差補正手段と、前
記移動手段により移動された各焦点位置から反射されて
きた反射エコーを受信する受信手段と、この受信手段に
より受信された前記反射エコーの強度に基づき、その反
射エコーに対応する焦点位置に結石があるか否かを判断
する判断手段とを備え、この判断手段により前記焦点位
置に結石があると判断された場合、前記ピエゾ素子駆動
手段により前記ピエゾ素子を高電圧の駆動パルスで駆動
させて、その焦点位置に向けて衝撃波を照射させるよう
にしたことを特徴とする衝撃波治療装置。
【請求項７】前記受信手段により受信された反射エコ
ーの中から最大強度の反射エコーを識別する識別手段を
備え、この最大強度を有する反射エコーを前記反射エコ
ーとして前記判断手段に送るように構成した請求項６記
載の衝撃波治療装置。