JPH09122139A - Ultrasonic treatment device - Google Patents
Ultrasonic treatment deviceInfo
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- JPH09122139A JPH09122139A JP7283496A JP28349695A JPH09122139A JP H09122139 A JPH09122139 A JP H09122139A JP 7283496 A JP7283496 A JP 7283496A JP 28349695 A JP28349695 A JP 28349695A JP H09122139 A JPH09122139 A JP H09122139A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波治療装置に
関するものであり、特に、超音波衝撃波を治療対象部位
に、集中させて、治療を施すのに好適な超音波治療器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic therapeutic apparatus, and more particularly to an ultrasonic therapeutic device suitable for concentrating an ultrasonic shock wave on a treatment target site and performing treatment.
【0002】[0002]
【従来の技術】超音波治療装置として、特開昭63−1
11852号公報(文献1)や特公昭42−14379
号公報(文献2)の提案に係る装置は知られている。こ
の種装置では、例えば文献1に示されているように、一
般に圧電素子からなる超音波振動子を一つもしくは複数
用いるものであり、超音波振動子が発する超音波衝撃波
を集中させて、例えば結石の破壊や腫瘍部位の焼灼を行
う。その一方、近年、前立腺肥大症(以下、BPHとも
略す)の治療方法として、経直腸的に超音波治療装置を
挿入し、BPHを焼灼する治療方法が確立されつつあ
る。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1
No. 11852 (Reference 1) and Japanese Patent Publication No. 42-14379.
A device according to the proposal of Japanese Patent Publication (Reference 2) is known. In this type of device, as shown in, for example, Document 1, generally one or more ultrasonic transducers including piezoelectric elements are used, and ultrasonic shock waves emitted by the ultrasonic transducers are concentrated to The stone is destroyed and the tumor site is cauterized. On the other hand, in recent years, as a treatment method for benign prostatic hyperplasia (hereinafter, also abbreviated as BPH), a treatment method in which an ultrasonic treatment device is inserted transrectally and cauterize BPH is being established.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかして、従来装置
は、超音波衝撃波を治療対象部位に、集中させて、治療
を施すのに使用できるものであるが、次のような点から
みたとき、なお改善することのできる余地がある。例え
ば、文献1は超音波が一点に収束する焦点の位置を変え
る技術を開示するが、超音波衝撃波のフォーカス点を可
変にするために、装置が大がかりとなる。従ってまた、
そのように大がかりとなる結果、経直腸的な使用などが
困難であり、特に、例えば上記の如く経直腸的にBPH
を治療する等の使用、用途に対しても、これに応えにく
い。また、治療対象部位において超音波衝撃波が高効率
に熱エネルギーに変換されない。この点で、治療用超音
波を使用する治療において、十分にはその能力が引き出
されてはおらず、よって、こうした超音波衝撃波の収束
効率の向上の面などでも改良を加えられる余地もある。However, the conventional apparatus can be used to perform treatment by concentrating ultrasonic shock waves on the treatment target site, but when viewed from the following points, There is still room for improvement. For example, Document 1 discloses a technique for changing the position of the focal point where the ultrasonic wave converges at one point, but the device becomes large in scale because the focus point of the ultrasonic shock wave is variable. So also
As a result of such a large scale, it is difficult to use it rectally, and in particular, for example, BPH rectally as described above.
It is difficult to respond to the use and application such as treatment of. In addition, the ultrasonic shock wave is not efficiently converted into thermal energy at the treatment target site. In this respect, in the treatment using therapeutic ultrasonic waves, the ability has not been sufficiently drawn out, so there is room for improvement in terms of the improvement of the convergence efficiency of ultrasonic shock waves.
【0004】本発明は、小型で、経直腸的にも使用可能
な、超音波衝撃波のフォーカス点を可変にすることので
きる超音波治療装置を実現し、また、その超音波衝撃波
の収束効率の向上が図れる超音波治療装置を得ようとい
うものである。The present invention realizes a small-sized ultrasonic therapy apparatus which can be used transrectally and which can change the focus point of an ultrasonic shock wave, and the efficiency of focusing the ultrasonic shock wave. The aim is to obtain an ultrasonic therapy device that can be improved.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の超音波治療装置
は、治療対象部位を挟むように超音波治療用振動子と超
音波反射用リフレクターを設けてなることを特徴とする
ものである。本発明においては、治療対象部位を挟むよ
うに超音波治療用振動子と超音波反射用リフレクターと
を有して、体内から超音波衝撃波を治療対象部位に集中
させて治療を施すのに好適に使用できる。治療対象部位
を挟むように超音波治療用振動子と超音波反射用リフレ
クターを設ける本超音波治療装置は、小型で、経直腸的
にも使用可能であり、超音波衝撃波のフォーカス点を可
変にできる装置の実現を可能ならしめる。また、超音波
治療用振動子に対し治療対象部位を挟むように超音波反
射用リフレクターを対向して(またはほぼ対向して)用
いることで、該超音波反射用リフレクターの裏側部位へ
の超音波衝撃波の伝搬がなくなり、治療対象部位におけ
る超音波衝撃波の収束効率の向上を図ることも可能なら
しめる。The ultrasonic treatment apparatus of the present invention is characterized in that an ultrasonic treatment oscillator and an ultrasonic reflection reflector are provided so as to sandwich a treatment target region. In the present invention, it has an ultrasonic treatment oscillator and an ultrasonic reflection reflector so as to sandwich the treatment target region, and is suitable for performing treatment by concentrating ultrasonic shock waves from the body to the treatment target region. Can be used. This ultrasonic treatment device is equipped with an ultrasonic treatment transducer and an ultrasonic reflection reflector so as to sandwich the treatment target region. If possible, realize a device that can. In addition, by using the ultrasonic reflection reflector so as to face (or nearly face) the ultrasonic treatment oscillator so as to sandwich the treatment target region, the ultrasonic wave to the back side region of the ultrasonic reflection reflector is used. Propagation of shock waves is eliminated, and it is possible to improve the convergence efficiency of ultrasonic shock waves at the treatment target site.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図1は、本発明の一実施の形態を示
す。本実施の形態は、例えば単板式の超音波治療装置に
適用した場合を例示するものであって、図中、1は固定
焦点の単板式超音波振動子、2は固定焦点の単板式超音
波振動子1を先端に組み込んだ超音波治療器(装置)を
示す。ここに、超音波治療器2は、駆動ユニット3によ
って駆動される。駆動ユニット3は、連続波や、バース
ト波など種々の出力が可能である。これらについての好
適な利用例に関しては、更に後記で説明される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. The present embodiment exemplifies a case where the present invention is applied to, for example, a single-plate ultrasonic treatment apparatus, in which 1 is a fixed-focus single-plate ultrasonic transducer and 2 is a fixed-focus single-plate ultrasonic wave. An ultrasonic treatment device (apparatus) in which the vibrator 1 is incorporated at the tip is shown. Here, the ultrasonic therapeutic device 2 is driven by the drive unit 3. The drive unit 3 is capable of various outputs such as continuous wave and burst wave. A preferred use example of these will be described later.
【0007】本例ではまた、上記超音波治療器2と組み
合わせて使用する、超音波反射用のリフレクターとして
のミラー部を先端に有するリフレクタープローブを備え
る。図中、5は超音波反射用のミラー部4を先端に有す
るリフレクタープローブを示す。ここに、該リフレクタ
ープローブ5は、ミラー部4及びこれと接続されるシャ
フト7を有し、これらは、超音波治療時において、超音
波治療器2とともに、体内に挿入、配置される。図は、
超音波治療時における使用態様の一例をも示してあり、
上記ミラー部4は、治療対象部位6を単板式超音波振動
子1と挟むように位置されている。In this example, a reflector probe having a mirror portion as a reflector for ultrasonic wave reflection, which is used in combination with the ultrasonic treatment device 2 at the tip, is also provided. In the figure, 5 indicates a reflector probe having a mirror portion 4 for reflecting ultrasonic waves at its tip. Here, the reflector probe 5 has a mirror portion 4 and a shaft 7 connected to the mirror portion 4, and these are inserted and arranged in the body together with the ultrasonic treatment device 2 during ultrasonic treatment. The figure shows
An example of the mode of use during ultrasonic treatment is also shown,
The mirror section 4 is positioned so as to sandwich the treatment target portion 6 with the single-plate ultrasonic transducer 1.
【0008】図2は、上記単板式超音波振動子1とほぼ
対向して配される上記リフレクタープローブ5のミラー
部4の一例の詳細を拡大して示したものである。好適例
では、ミラー部4には、曲率(R)の異なる曲面を、少
なくとも2以上設けることができる。図示例の場合は、
ミラー部4は、図の如く周囲の各面(ここでは、4面)
が、異なる曲率面の凹面ミラーである。即ち、その4面
は、それぞれ曲率の異なる凹面ミラー4−1(曲率R
1),4−2(曲率R2),4−3(曲率R3),4−
4(曲率R4)(R1≠R2≠R3≠R4)による構成
のものとなっている(なお、紙面裏面側となる凹面のミ
ラー4−3,4−4部分については、本斜視図では現れ
ていない)。FIG. 2 shows an enlarged detail of an example of the mirror portion 4 of the reflector probe 5 arranged so as to face the single plate type ultrasonic transducer 1. In a preferred example, the mirror portion 4 can be provided with at least two curved surfaces having different curvatures (R). In the case of the example shown,
As shown in the figure, the mirror section 4 has peripheral surfaces (here, four surfaces).
Are concave mirrors having different curvature surfaces. That is, the four surfaces are concave mirrors 4-1 (curvature R
1), 4-2 (curvature R2), 4-3 (curvature R3), 4-
4 (curvature R4) (R1 ≠ R2 ≠ R3 ≠ R4) (the concave mirrors 4-3 and 4-4 on the back side of the paper surface are shown in this perspective view). Absent).
【0009】また、リフレクタープローブ5のシャフト
7は、ミラー部4と術者(操作者)の操作する手元操作
部(図示せず)を接続するもので、該シャフト7は、本
例では、細径のシャフトであり、そのシャフト表面は超
音波衝撃波を乱反射させるように細かな凹凸を有する構
成としてある。手元側からの操作により、シャフト7及
びミラー部4は進退させられるとともに、シャフト7を
回転させることでミラー部4は回転できる。治療対象部
位6を挟むように単板式超音波振動子1とかかるミラー
部4を設ける構成の場合において、そのミラー部4を回
転させると、超音波治療器2側と対向することとなる当
該ミラー部の凹面ミラー(4−1〜4−4)面の選択的
切換えがその回転に伴って行われる。Further, the shaft 7 of the reflector probe 5 connects the mirror section 4 and a hand operation section (not shown) operated by an operator (operator). The diameter of the shaft is such that the surface of the shaft has fine irregularities so as to diffusely reflect ultrasonic shock waves. The shaft 7 and the mirror unit 4 are advanced and retracted by an operation from the hand side, and the mirror unit 4 can be rotated by rotating the shaft 7. In the case of the configuration in which the single-plate ultrasonic transducer 1 and the mirror portion 4 are provided so as to sandwich the treatment target portion 6, when the mirror portion 4 is rotated, the mirror will face the ultrasonic treatment device 2 side. Selective switching of the concave mirror (4-1 to 4-4) surfaces of the section is performed along with the rotation thereof.
【0010】本例に従う超音波治療用振動子としての単
板式超音波振動子1による超音波治療器2とリフレクタ
ープローブ5とは、被検体に対し、超音波治療器2は経
直腸的に挿入され、リフレクタープローブ5は経尿道的
に挿入される。なお、図1中、f1は、固定焦点のその
使用単板式超音波振動子1に応じたフォーカス位置を、
f2は、ミラー部4を図示のように位置させたときの変
更されたフォーカス位置の一例を表す。f1の位置は、
その単板式超音波振動子1が本来的にもっている焦点の
位置を意味し、そこで音圧が最も大きくなる。The ultrasonic therapeutic device 2 and the reflector probe 5 using the single-plate ultrasonic vibrator 1 as the ultrasonic therapeutic vibrator according to this example are inserted into the subject by transrectal insertion of the ultrasonic therapeutic device 2. Then, the reflector probe 5 is inserted transurethrally. In FIG. 1, f1 is a focus position corresponding to the single-plate ultrasonic transducer 1 having a fixed focus,
f2 represents an example of the changed focus position when the mirror unit 4 is positioned as illustrated. The position of f1 is
It means the position of the focal point which the single-plate ultrasonic transducer 1 originally has, and the sound pressure becomes maximum there.
【0011】本実施形態に係る上記した構成のものは、
術者がこれを下記の如くに使用し、単板式の超音波治
療装置で、適切にフォーカス点を変更可能にし、ま
た、超音波衝撃波の収束効率の向上等を容易に実現する
ことができる。以下、図1の使用例を参照しつつ、作
用、機能等を説明する。The above-mentioned configuration according to this embodiment is
By using this as described below, the operator can appropriately change the focus point with the single-plate type ultrasonic treatment apparatus, and can easily realize the improvement of the convergence efficiency of ultrasonic shock waves. The operation, function, and the like will be described below with reference to the usage example of FIG.
【0012】超音波治療にあたり、上述のように超音波
治療器2はプローブとしてこれを経直腸的に挿入し、リ
フレクタープローブ5はこれを経尿道的に挿入する。本
装置では、体内から超音波衝撃波を目的の治療対象部位
に、集中させて、治療を施す。この場合、超音波治療器
2の単板式超音波振動子1から発生された超音波衝撃波
は、その固定焦点の単板式超音波振動子1の有するフォ
ーカス点(f1)に収束されるように進むが、リフレク
タープローブ5のミラー部4が、図1の如くに超音波ビ
ーム放射方向上における治療対象部位6の背後で単板式
超音波振動子1と対向しているときは、超音波衝撃波
は、ミラー部4によりそのフォーカス点(f1)手前位
置で反射され、かかるフォーカス点(f1)より近い位
置(f2)にある治療対象部位6に収束する。In the ultrasonic treatment, as described above, the ultrasonic treatment device 2 inserts it as a probe transrectally, and the reflector probe 5 inserts it transurethrally. In this device, ultrasonic shock waves are concentrated from the inside of the body to a target site to be treated for treatment. In this case, the ultrasonic shock wave generated from the single-plate ultrasonic transducer 1 of the ultrasonic therapeutic device 2 proceeds so as to be converged on the focus point (f1) of the single-plate ultrasonic transducer 1 having the fixed focus. However, when the mirror portion 4 of the reflector probe 5 faces the single-plate ultrasonic transducer 1 behind the treatment target portion 6 in the ultrasonic beam radiation direction as shown in FIG. 1, the ultrasonic shock wave is The light is reflected by the mirror unit 4 at a position in front of the focus point (f1) and converges on the treatment target site 6 at a position (f2) closer to the focus point (f1).
【0013】従って、こうした位置にある部位が、焼灼
部位としてのターゲットである場合も、体内から超音波
衝撃波を当該治療対象部位6に、集中させて、焼灼し治
療を施すことできる。この場合、ミラー部4の裏側部位
への超音波衝撃波の伝搬がなくなり、効率よく目的の治
療対象部位6を焼灼できる。該当する治療対象部位にお
ける超音波衝撃波の収束効率の向上(高効率化)は、治
療用超音波を使用する治療において、その有する能力を
十分に引き出し、発揮させるのに寄与する。Therefore, even when the site at such a position is a target as an ablation site, the ultrasonic shock wave can be concentrated from the inside of the body to the treatment target site 6 and cauterization can be performed. In this case, the ultrasonic shock wave does not propagate to the back side portion of the mirror portion 4, and the target treatment target portion 6 can be cauterized efficiently. The improvement (higher efficiency) of the convergence efficiency of ultrasonic shock waves at the relevant treatment target site contributes to the full extraction and exertion of the ability of the treatment using the treatment ultrasonic waves.
【0014】一方、その本来のフォーカス点(f1)に
収束させたい場合は、次のようにしてこれを行うことが
できる。例えばリフレクタープローブ5を前(図中下
方)か、もしくは後ろ(図中上方)に進退させ、リフレ
クタープローブ5の超音波反射用ミラーを、超音波衝撃
波が放射される領域以外に位置させる。即ち、術者は、
ミラー部4が超音波衝撃波から外れる位置に移動するよ
うに手元操作部で操作するようにすればよく、このよう
にして使用することも勿論でき、かかる使用態様で例え
ば図中破線部分のターゲット(焼灼位置等)に対する超
音波治療も実施できる。On the other hand, when it is desired to converge on the original focus point (f1), this can be done as follows. For example, the reflector probe 5 is moved forward and backward (downward in the figure) or back (upward in the figure), and the ultrasonic reflection mirror of the reflector probe 5 is positioned outside the region where the ultrasonic shock waves are emitted. That is, the surgeon
The mirror unit 4 may be operated by the hand operation unit so as to move to a position deviated from the ultrasonic shock wave, and it is of course possible to use in this way. Ultrasonic treatment for the cauterization position) can also be performed.
【0015】こうして、治療対象部位6を挟むように単
板式超音波振動子1とミラー部4を設けると、固定焦点
の単板式超音波振動子1でも、収束位置をその固有のフ
ォーカス点(f1)以外の位置に変えられる。これによ
ると、超音波衝撃波のフォーカス点を可変にするために
装置が大がかりとなり、経直腸的使用なども困難となる
といったことも回避し、たとえ経直的にBHPを治療す
る際も、フォーカス点を変え、簡単な構成で焼灼範囲を
制御し得る装置を実現される。In this way, when the single-plate ultrasonic transducer 1 and the mirror portion 4 are provided so as to sandwich the treatment target region 6, even in the single-plate ultrasonic transducer 1 having a fixed focus, the convergence position is set to the unique focus point (f1). ) Can be changed to a position other than. According to this, it is possible to avoid making the device bulky because the focus point of the ultrasonic shock wave is variable, and it becomes difficult to use it transrectally, and even when the BHP is directly treated, the focus point And a device capable of controlling the ablation range with a simple configuration can be realized.
【0016】更に、フォーカス点を変更したい場合は、
リフレクタープローブ5の手元操作部を回転させること
により、シャフト7を回転させ、ミラー部4を、予め設
定したその複数の凹面ミラー面のうちの最適なものに切
り換えるように回転させることができる。これにより、
ここでは、曲率の異なった4つの凹面ミラー4−1,4
−2,4−3,4−4のいずれか選択された凹面ミラー
で超音波衝撃波を反射するようにし、このようにしてフ
ォーカス点を可変とすることができる。また、その場合
において、リフレクターとなる超音波反射用ミラーの曲
面形状を変更することにより焼灼部位を種々変更可能で
あるが、これを、一旦挿入してあるリフレクタープロー
ブ5の抜き替えなどを伴わずに実施することもでき、フ
ォーカス点をより自在にコントロールし、焼灼範囲をよ
り自在にコントロールすることも容易にでき、この点で
も、簡単な構成で焼灼範囲をコントロールすることがで
き、小型で、経直腸的にも使用可能な超音波衝撃波のフ
ォーカス点を可変にすることのできる超音波治療装置を
実現できる。Further, when it is desired to change the focus point,
By rotating the hand operation part of the reflector probe 5, the shaft 7 can be rotated and the mirror part 4 can be rotated so as to switch to an optimum one of the plurality of concave mirror surfaces set in advance. This allows
Here, four concave mirrors 4-1 and 4 having different curvatures are used.
It is possible to reflect the ultrasonic shock wave by the concave mirror selected from any of −2, 4-3, and 4-4, and thus the focus point can be made variable. Further, in that case, the cauterization site can be variously changed by changing the curved surface shape of the ultrasonic reflection mirror serving as the reflector, but this is not accompanied by replacement of the once inserted reflector probe 5 or the like. It is also possible to control the focus point more freely, and it is also easier to control the ablation range more freely. Even in this respect, the ablation range can be controlled with a simple configuration, and it is small, It is possible to realize an ultrasonic therapeutic apparatus that can be used transrectally and that can change the focus point of an ultrasonic shock wave.
【0017】(1)本実施形態に従えば、上述のように
して良好に超音波治療が行え、特に、体内から超音波衝
撃波を治療対象部位に、集中させて、治療を施すのに好
適なものとなる。本例においては、リフレクタープロー
ブ5の超音波反射用ミラーを超音波衝撃波が放射される
領域に位置させることにより、単板式超音波振動子1が
もつフォーカス点(f1)より近い位置に超音波衝撃波
を収束することができ、フォーカス点を可変できる。 (2)更に、ミラー部4を回転させることにより、より
細かなフォーカス点制御が可能となる。 (3)また、リフレクタープローブ5を例えば前側(図
1中下方)に移動させた場合でも、このときはシャフト
7が超音波衝撃波中に位置するが、シャフト7は細径で
あるとともに、超音波衝撃波を乱反射させるよう細かな
凹凸を有する構成のその表面で超音波衝撃波を乱反射さ
せるため、当該シャフトの影響は殆ど生じない。 (4)更に、駆動ユニット3によりバースト波で駆動す
れば、バースト波を超音波治療器2から放射することに
より、リフレクタープローブ5と超音波治療器2の間に
定在波が発生することも防止できる。 (5)また、治療対象部位における超音波衝撃波の集束
効率の向上(高効率化)も図れ、リフレクターを用いる
ことで、該リフレクターの裏側部位への超音波衝撃波の
伝搬がなくなり、効率よく治療対象部位6を焼灼でき
る。(1) According to the present embodiment, the ultrasonic treatment can be satisfactorily performed as described above, and in particular, it is suitable for performing the treatment by concentrating the ultrasonic shock waves from the body to the treatment target site. Will be things. In this example, the ultrasonic reflection mirror of the reflector probe 5 is positioned in the area where the ultrasonic shock waves are radiated, so that the ultrasonic shock waves are closer to the focus point (f1) of the single-plate ultrasonic vibrator 1. Can be converged and the focus point can be changed. (2) Further, by rotating the mirror unit 4, finer focus point control becomes possible. (3) Further, even when the reflector probe 5 is moved to the front side (downward in FIG. 1), the shaft 7 is positioned in the ultrasonic shock wave at this time, but the shaft 7 has a small diameter and the ultrasonic wave Since the ultrasonic shock wave is diffusely reflected on the surface of the structure having fine unevenness so as to diffusely reflect the shock wave, the influence of the shaft is hardly generated. (4) Further, if the drive unit 3 drives with a burst wave, a standing wave may be generated between the reflector probe 5 and the ultrasonic therapy device 2 by radiating the burst wave from the ultrasonic therapy device 2. It can be prevented. (5) Further, the focusing efficiency of ultrasonic shock waves at the treatment target site can be improved (increased in efficiency), and the use of the reflector eliminates the propagation of the ultrasonic shock waves to the back side region of the reflector, and the treatment target can be efficiently treated. Can cauterize part 6.
【0018】なお、本実施形態は、上記のほか、各種の
変形、変更等が可能である。 〔第1実施形態の変形例1〕例えば、本発明は、上記第
1実施形態に限られるものではなく、治療用振動子とし
て、超音波治療装置に用いられる超音波振動子を単板式
のものからアレイタイプに変更しても、同様な作用効果
が得られることはいうまでもない。また、適用部位に関
しても、BPHのみに限定するものではなく、他臓器の
腫瘍の治療にも使用可能である。In addition to the above, the present embodiment can be variously modified and changed. [Modification 1 of First Embodiment] For example, the present invention is not limited to the above-described first embodiment, but a single-plate type ultrasonic transducer used in an ultrasonic treatment apparatus is used as a therapeutic transducer. It is needless to say that the same action and effect can be obtained by changing from the array type to the array type. Further, the application site is not limited to BPH, and can be used for treating tumors of other organs.
【0019】次に、他の実施形態(第2実施形態)につ
いて説明する。本実施形態は、超音波反射用リフレクタ
ーに設けたミラーの向き、方向を可変とする湾曲部を更
に設ける構成としようとする場合の例であり、上述した
実施形態(第1実施形態)で述べたと同様の前記狙い
,に加えて、更に、治療装置と治療対象部位の間
に、たとえ比較的超音波衝撃波に敏感な部分が正常部位
としてあったとしてもそれを刺激せず、目的の治療対象
部位に効率良く超音波衝撃波を集束できるようにしよう
というものである。Next, another embodiment (second embodiment) will be described. The present embodiment is an example of a case in which a curved portion that changes the direction and direction of the mirror provided in the ultrasonic reflection reflector is further provided, and is described in the above-described embodiment (first embodiment). In addition to the above-mentioned aim similar to that described above, further, even if there is a portion that is relatively sensitive to ultrasonic shock waves as a normal portion between the treatment device and the treatment target portion, it does not stimulate the target treatment target. It aims to efficiently focus ultrasonic shock waves on a part.
【0020】図3は、本実施形態を示すもので、使用態
様の一例をも含めて示すものである。基本的な構成につ
いては、前記第1実施形態と同様であり、以下、第1実
施形態との主な相違点、本実施形態の要部について述べ
る。本実施形態においても、超音波治療器2は、前記第
1実施形態と同様のものである。また、リフレクタープ
ローブ5の先端部は、これも同様に、曲率の異なる凹面
ミラー(4−1,4−2,4−3,4−4)として、そ
れぞれ4面を有する構成のミラー部4となっている。従
って、超音波反射用リフレクターに異なる曲率を有する
凹面ミラーを設けてある点も、同様である。FIG. 3 shows the present embodiment and also shows an example of a usage mode. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the main differences from the first embodiment and the main parts of the present embodiment will be described below. Also in this embodiment, the ultrasonic therapeutic device 2 is the same as that of the first embodiment. Similarly, the tip portion of the reflector probe 5 is a concave mirror (4-1, 4-2, 4-3, 4-4) having different curvatures, and has a mirror portion 4 having four surfaces. Has become. Therefore, the same applies to the case where the reflector for ultrasonic wave reflection is provided with concave mirrors having different curvatures.
【0021】一方、図示しない手元操作部には、既知の
内視鏡等で使用されていると同様の構成による湾曲操作
用のノブがある。そして、本実施形態では、図示のよう
に、ミラー部4とシャフト7の間は、かかるノブによっ
て操作される湾曲部8を備える構成となっており、術者
が上記湾曲操作用ノブを操作することにより、図示の如
くに湾曲部8が湾曲し、ミラー部4の向きを自在に変更
可能になっている。他の構成部分については、第1実施
形態の場合と同様であってよい。On the other hand, a hand operation portion (not shown) has a bending operation knob having the same structure as that used in a known endoscope or the like. Then, in the present embodiment, as shown in the figure, a bending portion 8 that is operated by the knob is provided between the mirror portion 4 and the shaft 7, and an operator operates the bending operation knob. As a result, the bending portion 8 bends as shown, and the direction of the mirror portion 4 can be freely changed. Other components may be the same as those in the first embodiment.
【0022】本実施形態によるものは、次のようにして
使用することができる。図3の使用例では、治療対象部
位6と比較的超音波衝撃波に敏感な正常部位9が近接し
ている場合の超音波衝撃波の収束状態が示されている。
このような位置関係となるケースでは、前掲文献の従来
装置によったとすると、治療装置と治療対象部位の間に
比較的超音波衝撃波に敏感な正常部位がある場合、それ
を刺激してしまう。しかるに、本例の構成によるとき
は、図示のように、上記操作可能な湾曲部8を湾曲させ
ることができ、ミラーの向き、方向を変えられる。従っ
て、ここで、超音波治療器2から超音波衝撃波を正常部
位9を避けるように放射し、超音波反射用ミラーにより
治療対象部位のみに限定し超音波衝撃波を収束するよう
になすことがもでき、上記のようなケースの超音波治療
であっても、これに対応することができる。The device according to this embodiment can be used as follows. The usage example of FIG. 3 shows a converged state of the ultrasonic shock waves when the treatment target region 6 and the normal region 9 relatively sensitive to the ultrasonic shock waves are close to each other.
In the case of such a positional relationship, according to the conventional device of the above-mentioned document, if there is a normal region relatively sensitive to ultrasonic shock waves between the treatment device and the treatment target region, it will be stimulated. However, in the case of the configuration of this example, as shown in the drawing, the operable bending portion 8 can be bent, and the direction and direction of the mirror can be changed. Therefore, here, it is also possible to radiate the ultrasonic shock wave from the ultrasonic therapeutic device 2 so as to avoid the normal region 9, and to limit the ultrasonic shock wave to the treatment target region only by the ultrasonic reflection mirror. It is possible to deal with this even with the ultrasonic treatment in the above cases.
【0023】この場合、超音波衝撃波の収束位置の制御
は、前記第1実施形態に示したようにミラー部4を回転
させるとともに、手元操作部の湾曲用ノブを操作し、ミ
ラー部4の向きを変えることでより効果的に行われる。
このようにして、たとえ、超音波エネルギーに敏感な部
分(正常部位9)がターゲットの邪魔をする場合でもリ
フレクターにより敏感な部分を避けて超音波エネルギー
が収束可能であり、かつまた、この点でも、超音波衝撃
波の収束効率の向上が図れる。なお、他の作用、機能等
については、第1実施形態において述べたのと同様であ
る。In this case, the control of the converging position of the ultrasonic shock wave is performed by rotating the mirror portion 4 as described in the first embodiment and operating the bending knob of the hand operation portion to adjust the direction of the mirror portion 4. It is done more effectively by changing.
In this way, even if the portion sensitive to ultrasonic energy (normal portion 9) interferes with the target, the ultrasonic energy can be converged by avoiding the sensitive portion by the reflector, and also in this respect. It is possible to improve the convergence efficiency of ultrasonic shock waves. The other functions, functions, and the like are the same as those described in the first embodiment.
【0024】本実施形態によれば、前記第1実施形態と
同様の作用効果(1)〜(5)を奏するのに加え、体内
から超音波衝撃波を治療対象部位6に集中させて治療を
施す本発明に従う装置として、適用する治療対象部位6
の対象を拡大し得て、より好適なものとなる。 (11)即ち、図3のような位置関係にある場合も、超
音波治療器2と治療対象部位6の間の比較的超音波衝撃
波に敏感な正常部位9を刺激せずに、目的の治療対象部
位6に効率良く超音波衝撃波を集束可能となる。また、
この場合においても、前記第1実施形態と同様、リフレ
クタープローブ5を用いることで、ミラー部4の裏側部
位への超音波衝撃波の伝搬がなくなり、効率良く治療対
象部位6を焼灼でき、超音波衝撃波の収束効率の向上、
高効率化が実現できるのはいうまでもない。According to the present embodiment, in addition to the same operational effects (1) to (5) as those of the first embodiment, the ultrasonic shock wave is concentrated from the body to the treatment target site 6 for treatment. As the device according to the present invention, the treatment target region 6 to be applied
The target of can be expanded and becomes more suitable. (11) That is, even in the case of the positional relationship as shown in FIG. 3, the target treatment is performed without stimulating the normal region 9 between the ultrasonic therapeutic device 2 and the treatment target region 6 which is relatively sensitive to ultrasonic shock waves. The ultrasonic shock wave can be efficiently focused on the target region 6. Also,
Also in this case, as in the first embodiment, by using the reflector probe 5, the ultrasonic shock wave does not propagate to the back side portion of the mirror portion 4, the treatment target portion 6 can be cauterized efficiently, and the ultrasonic shock wave The convergence efficiency of
Needless to say, high efficiency can be realized.
【0025】なお、本実施形態(第2実施形態)も、既
に触れてきた事項をも含めて、各種の変形、変更等が可
能である。 〔第2実施形態の変形例1〕例えば、前記〔第1実施形
態の変形例1〕の場合と同様の態様で実施することがで
き、上記第2実施形態の構成例に限定されず、超音波振
動子を単板からアレイタイプに変更しても同様な作用効
果が得られ、また、適用部位においても、BPHのみに
限定されず、他臓器の腫瘍の治療にも使用可能である。The present embodiment (second embodiment) can also be modified or changed in various ways, including the matters already mentioned. [Modification 1 of Second Embodiment] For example, it can be implemented in the same manner as in the case of [Modification 1 of the first embodiment] described above, and the invention is not limited to the configuration example of the second embodiment. Similar effects can be obtained even if the acoustic wave transducer is changed from a single plate to an array type, and the application site is not limited to BPH but can be used for treatment of tumors of other organs.
【0026】次に、更に他の実施形態(第3実施形態)
について、図4、図5により説明する。本実施形態も、
第1実施形態で述べたと同様の前記狙い,を、また
更にはこれに加えて、上述した第2実施形態で述べたの
と同様の前記狙いを実現しようというものである。図
4は、本実施形態に係る超音波治療装置における要部で
あるミラー部の構成の一例を示す。Next, still another embodiment (third embodiment)
This will be described with reference to FIGS. 4 and 5. This embodiment also
The aim is the same as that described in the first embodiment, and further, in addition to this, the same aim as that described in the second embodiment is realized. FIG. 4 shows an example of the configuration of the mirror part, which is a main part of the ultrasonic therapy apparatus according to this embodiment.
【0027】以下、本実施形態の要部について述べに、
本実施形態においても、図1または図3のように、治療
対象部位6を挟むように超音波治療器と超音波反射用ミ
ラーを設け、これらをほぼ対向するよう設ける構成とす
る点は、前記実施形態と基本的に同様であって、使用す
る超音波治療器2(図4には図示せず)も前記第1,第
2実施形態の場合と同様の超音波治療器2によるもので
あるが、本実施形態では、リフレクタープローブ5の先
端部のミラー部4の構成が、図4に示すように異なる。
即ち、本実施形態において、ミラー部4は、2つのミラ
ー10−a、ミラー10−bが一対となった構成のもの
で、それらミラー10−a,10−bのなす開き角度
は、図示しない操作部(手元操作部)にて可変になって
いる。ここでのミラー10−a,10−bは平面でも、
比較的大きな曲率を有する凹面によるものでも良い。他
の構成部分については、第1実施形態の場合と同様であ
ってよい。The main part of this embodiment will be described below.
Also in this embodiment, as shown in FIG. 1 or FIG. 3, the configuration is such that an ultrasonic treatment device and an ultrasonic reflection mirror are provided so as to sandwich the treatment target region 6, and they are provided so as to face each other. The ultrasonic treatment device 2 is basically the same as that of the embodiment, and the ultrasonic treatment device 2 (not shown in FIG. 4) to be used is the same as that of the first and second embodiments. However, in this embodiment, the configuration of the mirror portion 4 at the tip of the reflector probe 5 is different as shown in FIG.
That is, in the present embodiment, the mirror section 4 has a configuration in which two mirrors 10-a and 10-b are paired, and the opening angle formed by the mirrors 10-a and 10-b is not shown. It is variable on the operation unit (hand operation unit). Even if the mirrors 10-a and 10-b here are flat surfaces,
It may be a concave surface having a relatively large curvature. Other components may be the same as those in the first embodiment.
【0028】本実施形態において、超音波衝撃波の収束
位置の制御は、上記ミラー10−a,10−bの開き角
度を調節することで行われる。他の作用、機能等につい
ては、第1実施形態において述べたのと同様である。本
実施形態によっても、前記第1実施形態と同様の作用効
果(1)〜(5)を得ることができるとともに、治療対
象部位への超音波衝撃波の収束がより細かく制御可能と
なる。In the present embodiment, the control of the convergent position of the ultrasonic shock wave is performed by adjusting the opening angles of the mirrors 10-a and 10-b. Other operations, functions, etc. are the same as those described in the first embodiment. According to this embodiment as well, the same effects (1) to (5) as those of the first embodiment can be obtained, and the convergence of the ultrasonic shock wave to the treatment target site can be controlled more finely.
【0029】なお、本実施形態(第3実施形態)も、既
に触れてきた事項をも含めて、各種の変形、変更等が可
能である。 〔第3実施形態の変形例1〕例えば、ミラー10−a,
10−bの開く方向は、図5に示すように挿入軸(リフ
レクタープローブ5のシャフト7の軸)に対して平行で
もよい。本発明は、このようにして実施することもでき
る。The present embodiment (third embodiment) can also be modified or changed in various ways, including the matters already mentioned. [Modification 1 of the third embodiment] For example, a mirror 10-a,
The opening direction of 10-b may be parallel to the insertion axis (the axis of the shaft 7 of the reflector probe 5) as shown in FIG. The present invention can also be implemented in this manner.
【0030】〔第3実施形態の変形例2〕また、本実施
形態においても、前記第2実施形態に示したように、ミ
ラー部4とシャフト7の間に湾曲部(8)を設けてもよ
い。この場合は、前記第2実施形態と同様の作用効果
(11)が、更に、得られる。 〔第3実施形態の変形例3〕また、前記〔第1実施形態
の変形例1〕の場合と同様の態様で実施することもでき
る。[Modification 2 of Third Embodiment] Also in this embodiment, as shown in the second embodiment, a curved portion (8) may be provided between the mirror portion 4 and the shaft 7. Good. In this case, the same effect (11) as that of the second embodiment can be further obtained. [Modification 3 of Third Embodiment] Further, the same modification as in the case of [Modification 1 of the first embodiment] can be carried out.
【0031】次に、図6以下に例をもって示すものは、
同様に超音波治療用振動子を用いるものであるが、被検
体内部の状態を画像上で確認して、超音波の生体作用に
より治療を行う超音波治療装置の場合に有利に適用でき
る、改良された超音波治療装置を実現しようというもの
である。これは、次のような考察に基づいている。Next, the examples shown in FIG.
Similarly, it uses an ultrasonic therapeutic transducer, but it can be advantageously applied in the case of an ultrasonic therapeutic apparatus that confirms the state inside the subject on an image and performs treatment by the biological action of ultrasonic waves. The purpose of this is to realize an ultrasonic treatment device that has been developed. This is based on the following considerations.
【0032】例えば、目的部位である前立腺の肥大部等
に対する治療において、治療用の超音波を放射し集中さ
せて治療を施す方法が確立されつつあることは既に述べ
たところであるが、このような場合に用いる装置構成と
して、超音波診断装置のプローブに、治療用の超音波振
動子を併設する構成を採用する超音波治療装置が既知で
ある。しかして、治療用の超音波振動子の音響放射面は
凹面の球殻形状であり、よって、これも既にみたとお
り、その焦点の位置については、固定焦点であって(こ
うした点に関しては、前記図1,2で例示した固定焦点
の単板式超音波振動子1も同様である)、かかる超音波
診断装置のプローブに設けることとなるその治療用の超
音波振動子に応じた固有のものである。For example, in the treatment of the enlarged part of the prostate gland, which is the target site, it has already been described that a method of radiating and concentrating therapeutic ultrasonic waves to perform treatment is being established. As an apparatus configuration used in this case, an ultrasonic treatment apparatus is known which employs a configuration in which a probe of an ultrasonic diagnostic apparatus is provided with an ultrasonic transducer for treatment. Then, the acoustic emission surface of the ultrasonic transducer for treatment has a concave spherical shell shape, and thus, as already seen, the position of the focal point is a fixed focal point. The same applies to the fixed-focus single-plate ultrasonic transducer 1 illustrated in FIGS. 1 and 2), which is unique to the therapeutic ultrasonic transducer to be provided in the probe of the ultrasonic diagnostic apparatus. is there.
【0033】従って、この場合の基本的な診断、治療の
手順は、次のようである。即ち、被検体の超音波断層像
を観察し、かかる治療用振動子のその凹面形状によって
定まる治療位置と患部とが一致するように、操作者(術
者)が位置関係を調整する。その後、治療用振動子に例
えば連続波電圧を印加し、強力な超音波を放射させる。
そして、この場合は、超音波は、その治療用振動子が有
する本来の焦点位置で収束し、その位置に蛋白質変性を
引き起こす。こうして、変性した部分は壊死し、やがて
吸収されてしまう。このようにして、前立腺の肥大部や
腫瘍等の治療を行う。Therefore, the basic diagnosis and treatment procedure in this case is as follows. That is, by observing an ultrasonic tomographic image of the subject, the operator (operator) adjusts the positional relationship so that the treatment position determined by the concave shape of the therapeutic transducer and the affected area match. After that, for example, a continuous wave voltage is applied to the therapeutic oscillator to emit strong ultrasonic waves.
Then, in this case, the ultrasonic waves converge at the original focus position of the therapeutic transducer, causing protein denaturation at that position. In this way, the degenerated parts are necrotic and eventually absorbed. In this way, the enlarged prostate region, tumor, etc. are treated.
【0034】このように、治療用の超音波を放射する超
音波振動子を用いようとする場合、治療用振動子の音圧
が最も大きくなる位置までの距離、即ち焦点距離は、基
本的には、治療振動子の形状によって定まる。しかし、
実際に生体内で使用する場合には、生体組織中の超音波
の減衰量により、焦点距離(実際の焦点距離)が微妙に
変化する。更に、その減衰量は、組織の種類や、患者の
個体差によっても異なる。特開平4−338462号公
報(文献3)は超音波治療装置を開示するが、このよう
な考慮はされていない。従って、治療用振動子の幾何学
的形状より予め予測した焦点位置と、実際の焦点位置と
が異なる場合がある。そして、このような状況で、治療
用振動子の幾何学的形状から予測した焦点距離を頼りに
して治療位置を決定すると、必要な位置を正確に治療す
ることができず、結果、十分な治療効果を得ることがで
きない場合が生ずる。望ましいのは、正確かつ適切に治
療する上で、現に治療に際し、実際に生体内で使用する
場合のその生体組織中の超音波の減衰量の如何によら
ず、かつまた組織の種類、患者の個体差等によらず、治
療用超音波が実際に収束する位置(実フォーカス点)が
どの位置になるかを検出できることである。As described above, when an ultrasonic transducer for radiating therapeutic ultrasonic waves is used, the distance to the position where the sound pressure of the therapeutic transducer becomes maximum, that is, the focal length is basically Is determined by the shape of the treatment oscillator. But,
When actually used in a living body, the focal length (actual focal length) slightly changes depending on the attenuation amount of the ultrasonic waves in the living tissue. Furthermore, the amount of attenuation also differs depending on the type of tissue and individual differences among patients. Japanese Patent Laying-Open No. 4-338462 (Reference 3) discloses an ultrasonic treatment apparatus, but no such consideration is taken into consideration. Therefore, the focus position predicted in advance from the geometrical shape of the therapeutic oscillator may differ from the actual focus position. Then, in such a situation, if the treatment position is determined by relying on the focal length predicted from the geometrical shape of the treatment oscillator, the required position cannot be treated accurately, and as a result, sufficient treatment is achieved. There are cases where the effect cannot be obtained. What is desirable is to provide accurate and appropriate treatment, regardless of the amount of attenuation of ultrasonic waves in the living tissue when actually used in the living body during treatment, and also depending on the type of tissue and the patient. It is possible to detect which position (actual focus point) the therapeutic ultrasonic wave actually converges to, regardless of individual differences or the like.
【0035】そこで、以下に示すいくつかの実施形態で
は、このような面から改善を加え、治療用振動子を使用
しようとしている環境に応じた焦点距離(実焦点距離)
を検出し、もって、適切に、的確な位置を治療できるよ
うにすることを可能ならしめる、対応性に優れる超音波
治療装置を提供しようとするものである。Therefore, in some of the embodiments described below, improvements have been made in this respect, and the focal length (actual focal length) according to the environment in which the therapeutic oscillator is intended to be used.
The present invention aims to provide an ultrasonic therapeutic apparatus having excellent adaptability, which enables to detect an error and to treat the position appropriately and appropriately.
【0036】図6乃至図12は、かかる改良された超音
波治療装置の実施形態(第4実施形態)を一例を示す。
本実施の形態は、被検体内部の情報を映像化するととも
に、被検体に強力な超音波を照射して治療を行う超音波
治療装置の場合の好適構成例であり、治療用振動子か
ら、治療効果を生じないレベルの超音波をバースト波で
送信し、かかるバースト波が被検体内で反射したエコー
を受信して、そのエコーより治療用の超音波の収束位置
を求めて被検体内部の情報に重畳して表示する構成とす
る。6 to 12 show an example of the embodiment (fourth embodiment) of the improved ultrasonic therapeutic apparatus.
The present embodiment is a preferred configuration example in the case of an ultrasonic therapeutic apparatus that visualizes information inside the subject and irradiates the subject with strong ultrasonic waves to perform treatment. Ultrasonic waves of a level that does not produce a therapeutic effect are transmitted as burst waves, the echoes reflected by the burst waves inside the subject are received, and the convergence position of the therapeutic ultrasonic waves is determined from the echoes The information is superimposed and displayed.
【0037】図6は、本実施形態に適用できる超音波探
触子の構成の一例を示し、図7の超音波探触子30の断
面相当図に当たる。図6中、20は本超音波探触子を回
転させる回転軸を示し、図示例では、該回転軸1をはさ
んで治療用振動子21(超音波治療用振動子)と診断用
振動子(診断用超音波振動子)22が背中合わせになっ
ている。ここに、該治療用振動子21は、治療用圧電素
子23とその音響放射面に設けられた保護層24とで形
成される。その音響放射面は凹面形状となっており、ま
た、治療用圧電素子23の背面は空洞となっている。FIG. 6 shows an example of the configuration of an ultrasonic probe applicable to this embodiment, and corresponds to a sectional equivalent view of the ultrasonic probe 30 of FIG. In FIG. 6, reference numeral 20 denotes a rotary shaft that rotates the ultrasonic probe. In the illustrated example, the therapeutic oscillator 21 (ultrasonic therapeutic oscillator) and the diagnostic oscillator are sandwiched by the rotary shaft 1. (Diagnostic ultrasonic transducer) 22 is back-to-back. Here, the therapeutic oscillator 21 is formed of a therapeutic piezoelectric element 23 and a protective layer 24 provided on the acoustic radiation surface thereof. The acoustic emission surface has a concave shape, and the back surface of the therapeutic piezoelectric element 23 is hollow.
【0038】また、診断用振動子22は、診断用圧電素
子25の音響放射面側にフィラー入のエポキシ樹脂で形
成した音響レンズ26を、また反対側にはタングステン
粉末を混入したエポキシ樹脂で形成した背面制動層27
をそれぞれ有する。更に、上記治療用圧電素子23と診
断用圧電素子25には、それぞれ、図6では図示しない
が、後述するケーブル(同軸ケーブル)が電気的に接続
されている。Further, the diagnostic oscillator 22 is formed with an acoustic lens 26 made of a filler-containing epoxy resin on the acoustic radiation surface side of the diagnostic piezoelectric element 25 and an epoxy resin mixed with a tungsten powder on the opposite side. Back braking layer 27
Have respectively. Further, although not shown in FIG. 6, a cable (coaxial cable) described later is electrically connected to each of the therapeutic piezoelectric element 23 and the diagnostic piezoelectric element 25.
【0039】図7は、上記超音波探触子30を有する治
療用プローブの外観構成を例示し、また、図8は、主に
該治療用プローブの本体内部の構成要素の概要(駆動系
の要素の概要)の一例である。図7に示す如く、図6に
示した構造の超音波探触子30は、硬性シャフト31に
固定されている。超音波探触子30と硬性シャフト31
は、超音波を通過させる音響窓を兼ねたキャップ32の
中に収納されている。キャップ32は、例えば硬質ポリ
エチレン製である。キャップ32の内部は、音響媒体で
満たされている。音響媒体としては、水を使用すること
ができる。そして、キャップ32と本体33との接続部
には弁34が設けられていて、キャップ32に満たした
音響媒体の流出を防いでいる。FIG. 7 exemplifies the external structure of a therapeutic probe having the ultrasonic probe 30, and FIG. 8 mainly shows the outline of the components inside the main body of the therapeutic probe (of the drive system). (Outline of elements) is an example. As shown in FIG. 7, the ultrasonic probe 30 having the structure shown in FIG. 6 is fixed to the rigid shaft 31. Ultrasonic probe 30 and rigid shaft 31
Are housed in a cap 32 that also serves as an acoustic window for passing ultrasonic waves. The cap 32 is made of, for example, hard polyethylene. The inside of the cap 32 is filled with an acoustic medium. Water can be used as the acoustic medium. A valve 34 is provided at the connecting portion between the cap 32 and the main body 33 to prevent the acoustic medium filling the cap 32 from flowing out.
【0040】上記治療用プローブの本体33の内部の構
成を表す図8に示す如く、キャップ32内の超音波探触
子30の軸方向の進退(図中左右方向の移動)や回転駆
動のための機構自体については、既知の超音波診断装置
におけるものを採用してよい。ここでは、硬性シャフト
31はスリップリング35に固定されている。治療用圧
電素子23と診断用圧電素子25(図6)にそれぞれ接
続されたケーブル36は、該スリップリング35を介し
て、図8中では図示しない制御装置に接続されている。As shown in FIG. 8 showing the internal construction of the main body 33 of the therapeutic probe, the ultrasonic probe 30 in the cap 32 is moved forward and backward in the axial direction (movement in the left-right direction in the figure) and is rotationally driven. As for the mechanism itself, that in a known ultrasonic diagnostic apparatus may be adopted. Here, the rigid shaft 31 is fixed to the slip ring 35. Cables 36 respectively connected to the therapeutic piezoelectric element 23 and the diagnostic piezoelectric element 25 (FIG. 6) are connected to a control device (not shown in FIG. 8) via the slip ring 35.
【0041】また、スリップリング35は、ラジアル用
モーター37と共に回転するように、固定されている。
そして、スリップリング35とラジアル用モーター37
を一体に保持した台38は、ボールネジ39に挿通され
ている。ボールネジ16はリニア用モーター40の駆動
軸に固定されている。The slip ring 35 is fixed so as to rotate together with the radial motor 37.
Then, the slip ring 35 and the radial motor 37
The base 38 holding the above is integrally inserted into the ball screw 39. The ball screw 16 is fixed to the drive shaft of the linear motor 40.
【0042】図9は、本実施形態の超音波治療装置に係
る回路系の構成の一例の概略を示すものである。制御装
置は、本回路系の回路部分の全部または一部を含んで構
成することができる。同図のように、治療用振動子21
及び診断用振動子22の内部の圧電素子23,25に
は、前述のようにそれぞれケーブル36が電気的に接続
されている。本例では、治療用振動子21は、ケーブル
36を介して分波回路51(第1の分波回路)に接続さ
れ、更に該分波回路51を通して、一方では駆動電圧を
供給する治療用振動子駆動回路52が接続され、及びも
う一方では検波回路53(第1の検波回路)に接続され
ている。治療用振動子駆動回路52は制御回路54に接
続されている。更に、その第1の検波回路53も焦点位
置検出回路55を介して制御回路54に接続されてい
る。ここに、治療用振動子21に係る上記の駆動回路5
2、分波回路51、検波回路53、焦点位置検出回路5
5の系は、制御回路54の制御の下、治療用振動子21
から治療効果を生じないレベルの超音波をバースト波で
送信した場合において、該バースト波に基づき被検体内
で反射して得られるエコー信号を取り出すとともに、こ
れから治療用超音波の焦点位置(実焦点位置)を検出す
る回路系を構成する。これにより得られる当該位置情報
は、制御回路54により、後述の表示装置によって被検
体内部の情報に重畳して表示されるのに用いられる。FIG. 9 shows an outline of an example of the configuration of a circuit system according to the ultrasonic therapy apparatus of this embodiment. The control device can be configured to include all or part of the circuit portion of this circuit system. As shown in FIG.
The cables 36 are electrically connected to the piezoelectric elements 23 and 25 inside the diagnostic oscillator 22, respectively, as described above. In this example, the therapeutic oscillator 21 is connected to the demultiplexing circuit 51 (first demultiplexing circuit) via the cable 36, and further passes through the demultiplexing circuit 51, and on the other hand, a therapeutic vibration for supplying a driving voltage. The child drive circuit 52 is connected, and on the other hand, it is connected to the detection circuit 53 (first detection circuit). The therapeutic oscillator drive circuit 52 is connected to the control circuit 54. Further, the first detection circuit 53 is also connected to the control circuit 54 via the focus position detection circuit 55. Here, the above-mentioned drive circuit 5 related to the therapeutic oscillator 21.
2, demultiplexing circuit 51, detection circuit 53, focus position detection circuit 5
Under the control of the control circuit 54, the system of No. 5 has the therapeutic oscillator 21.
When an ultrasonic wave of a level that does not produce a therapeutic effect is transmitted as a burst wave, the echo signal obtained by being reflected in the subject based on the burst wave is extracted, and the focus position of the therapeutic ultrasonic wave (actual focus A circuit system for detecting (position) is configured. The position information obtained thereby is used by the control circuit 54 to be displayed by being superimposed on the information inside the subject by a display device described later.
【0043】一方、診断用振動子22に接続されたケー
ブル36は、分波回路56(第2の分波回路)を介して
診断用振動子駆動回路57及び検波回路58(第2の検
波回路)に接続されている。駆動電圧を供給する治療用
振動子駆動回路57は制御回路54に接続されている。
更に、第2の検波回路53も制御回路54に接続されて
いる。On the other hand, the cable 36 connected to the diagnostic oscillator 22 is connected to the diagnostic oscillator drive circuit 57 and the detector circuit 58 (second detector circuit) via the splitter circuit 56 (second splitter circuit). )It is connected to the. The therapeutic oscillator drive circuit 57 that supplies a drive voltage is connected to the control circuit 54.
Further, the second detection circuit 53 is also connected to the control circuit 54.
【0044】上記制御回路54には表示装置59が接続
されており、本例では、被検体内部の情報を、診断用振
動子22の走査に基づき超音波画像により映像化して得
る一方で、前述の治療用振動子21側の検出系からの検
出情報に基づき、生体組織中の超音波の減衰量や、ま
た、組織の種類や個体差等によらずに、常に、治療用の
超音波の実際に収束することとなる正確な位置を該超音
波画像上に重畳して表示するよう、制御回路54は表示
装置59の表示制御をも行う。A display device 59 is connected to the control circuit 54, and in the present example, while the information inside the subject is obtained as an ultrasonic image based on the scanning of the diagnostic transducer 22, the above-mentioned information is obtained. Based on the detection information from the detection system on the therapeutic oscillator 21 side, the ultrasonic wave for treatment is always used regardless of the attenuation amount of the ultrasonic wave in the biological tissue, the type of tissue, individual difference, or the like. The control circuit 54 also controls the display of the display device 59 so as to superimpose and display on the ultrasonic image the exact position that will actually converge.
【0045】本実施形態に従う場合の治療用振動子21
の実焦点距離の決定等は、次のような内容事項をその基
本として実施できるものであり、以下、その基本をも含
めて説明する。まず、治療用振動子21から治療効果を
生じないレベルの超音波をバースト波で送信する場合に
ついては、好適例では、これを、治療用振動子21か
ら、被検体に作用を及ぼさない程度の強度のバースト状
の超音波、即ち例えば数十波分の波を放射した後、数百
波分以上休止する形状の超音波を被検体に放射する態様
で行うことができる。ここに、超音波は被検体内のいた
る所にある、音響インピーダンスの不連続部で反射す
る。その反射エコーを治療用の振動子、あるいは、治療
用振動子に隣接した別の超音波振動子で受信する。バー
スト波の受信は、本例では、図9に示した如く治療用振
動子21側の系によって、これを行う。The therapeutic oscillator 21 according to the present embodiment
The determination of the actual focal length, etc. can be carried out on the basis of the following contents as its basics, and the basics will be described below. First, in the case of transmitting a burst wave of ultrasonic waves at a level that does not produce a therapeutic effect from the therapeutic oscillator 21, in a preferred example, this is applied to the extent that the therapeutic oscillator 21 does not affect the subject. It is possible to perform a method in which intense burst ultrasonic waves, that is, for example, waves of several tens of waves are radiated, and then ultrasonic waves of a shape that rests for several hundred waves or more are radiated to the subject. Here, the ultrasonic waves are reflected at discontinuous portions of acoustic impedance, which are everywhere in the subject. The reflected echo is received by a therapeutic transducer or another ultrasonic transducer adjacent to the therapeutic transducer. In this example, the reception of the burst wave is performed by the system on the therapeutic oscillator 21 side as shown in FIG.
【0046】さて、反射エコーは、被検体内で超音波の
バースト波が通過する範囲の多くの場所から帰ってく
る。しかし、位相がバラバラなエコーが重なり合うので
エコー信号の振幅は小さくなる。ただ、十分に超音波が
収束した位置では、その場所から帰る超音波エコーの振
幅も大きくなる。更に、同じ位置からのエコーであれ
ば、位相も一致するため、受信するエコー信号は大きく
なる。かくて、バースト波を送信してから、大きいエコ
ー信号を受信するまでの時間と被検体中の音速から、治
療用振動子21の焦点距離を求めることができる(図1
0,11)。この場合において、被検体内部の観察に超
音波を使用する場合には、ここで使用する音速は診断用
画像を生成する際に使用する音速と一致させるのが、よ
り精度を高める上で望ましい態様となる。Now, the reflected echoes come back from many places in the range where the burst waves of the ultrasonic waves pass inside the subject. However, the echoes having different phases overlap each other, so that the amplitude of the echo signal becomes small. However, at the position where the ultrasonic waves are sufficiently converged, the amplitude of the ultrasonic echo returning from that position is also large. Further, if the echoes are from the same position, the phases are the same, so the received echo signal becomes large. Thus, the focal length of the therapeutic transducer 21 can be obtained from the time from the transmission of the burst wave to the reception of a large echo signal and the speed of sound in the subject (FIG. 1).
0,11). In this case, when ultrasonic waves are used for observing the inside of the subject, it is desirable that the speed of sound used here matches the speed of sound used when generating the diagnostic image in order to further improve accuracy. Becomes
【0047】以下、図10,11及び図12をも参照し
て、更に具体的に述べるに、図8に示したリニア用モー
ター46を駆動すると、ボールネジ39上で台16が移
動する。そのため、既述の如く超音波探触子30が図7
(図8)中の左右方向に移動する。他方、ラジアル用モ
ーター37を回動させながら診断用振動子22で超音波
パルスを送受信し、セクタ走査時の超音波画像を生成す
る。More specifically, referring to FIGS. 10, 11 and 12, the linear motor 46 shown in FIG. 8 is driven to move the base 16 on the ball screw 39. Therefore, as described above, the ultrasonic probe 30 has the structure shown in FIG.
(Fig. 8) Moves to the left and right. On the other hand, while rotating the radial motor 37, ultrasonic pulses are transmitted and received by the diagnostic transducer 22 to generate an ultrasonic image during sector scanning.
【0048】しかして、使用者(術者)は、該画像を基
に、治療するべき箇所を発見したら、次に治療用超音波
の焦点検出のための処理を行うべく、治療用振動子21
より治療効果を生じない程度の強さのバースト波の超音
波を送信する。なお、本例では、診断用振動子22と治
療用振動子21が背中合わせの構成であり、従って、治
療用振動子21側の面が治療部位の方向を向くようにし
てから上記送信を行う。ここに、このとき、駆動回路5
2により治療用振動子21を駆動して、送信する超音波
の波形の一例を図10の上側(a)に示してある。When the user (operator) finds a portion to be treated on the basis of the image, the therapeutic transducer 21 is used to perform the process for detecting the focus of the therapeutic ultrasonic wave.
A burst wave ultrasonic wave having a strength that does not produce a therapeutic effect is transmitted. In this example, the diagnostic oscillator 22 and the therapeutic oscillator 21 are back-to-back, so that the transmission is performed after the surface on the therapeutic oscillator 21 side faces the treatment site. Here, at this time, the drive circuit 5
An example of the waveform of the ultrasonic wave that is transmitted by driving the therapeutic transducer 21 with 2 is shown in the upper part (a) of FIG.
【0049】治療用振動子21による上述のバースト波
の超音波の送信はこのようにして行うことができ、かか
る送信がなされると、被検体内からのエコーが、治療用
振動子21内の治療用圧電素子23で電気的なエコー信
号に変換される。そして、本例では、治療用圧電素子2
3に接続された分波回路51でエコー信号を取り出す。
ここに、取り出したエコー信号の一例を図10の下側
(b)に示してある。The ultrasonic wave of the above-mentioned burst wave can be transmitted by the therapeutic oscillator 21 in this way, and when such transmission is performed, an echo from the inside of the subject is detected in the therapeutic oscillator 21. The therapeutic piezoelectric element 23 converts the electric echo signal. In this example, the therapeutic piezoelectric element 2
The demultiplexing circuit 51 connected to 3 extracts the echo signal.
Here, an example of the extracted echo signal is shown on the lower side (b) of FIG.
【0050】前述の原理説明で述べたとおり、また、こ
れらからも分かるように、焦点位置からエコーは、図1
0(b)に示すように振幅が大きい。従って、本例で
は、焦点位置検出回路45で、バースト波を送信してか
ら焦点位置からのエコーが帰ってくるまでの時間Δtを
音速の2倍で割って、当該治療用振動子21のこの治療
ケースでの焦点距離Lを求める。ここで、図11をみる
と、治療用振動子21における治療用圧電素子23の球
殻の幾何学的中心と、治療用圧電素子23の重心とを結
ぶ線が、治療用振動子21の音軸となる。そして、該音
軸上で、圧電素子23から上記で求めた値Lだけ離れた
点が、治療用の超音波の強度が最大となる位置(実際の
焦点の位置)、即ち治療効果が現れる位置となる。As described in the above description of the principle, and as can be seen from these, the echo from the focus position is shown in FIG.
The amplitude is large as shown in 0 (b). Therefore, in this example, the focus position detection circuit 45 divides the time Δt from the transmission of the burst wave to the return of the echo from the focus position by twice the speed of sound, and the The focal length L in the treatment case is obtained. Here, referring to FIG. 11, the line connecting the geometric center of the spherical shell of the therapeutic piezoelectric element 23 in the therapeutic oscillator 21 and the center of gravity of the therapeutic piezoelectric element 23 indicates the sound of the therapeutic oscillator 21. It becomes an axis. Then, on the sound axis, a point distant from the piezoelectric element 23 by the value L calculated above is a position where the intensity of the therapeutic ultrasonic wave is maximum (actual focus position), that is, a position where the therapeutic effect appears. Becomes
【0051】また、本例では、上記焦点距離L値を求め
る演算に適用する場合の除数としての上記音速の値は、
既述した観点から、診断用画像を生成する際に使用する
音速と一致させる。このようにして求めた焦点距離L
分、治療用振動子21から離れた、治療用振動子21の
音軸上の位置を、診断用画像に重畳して表示する。する
と、診断用画像上のどの位置が、治療用振動子21の焦
点になるのかが使用者(操作者,術者)に明確に判る。
従って、目的とする部位を的確に治療することができ
る。このため、本例では、制御回路54の表示装置59
に対する表示制御により、診断用振動子22のセクタ走
査により得た超音波画像上に、前述の方法で得た治療用
超音波の収束位置を重畳して、図12のように表示する
ものである。Further, in this example, the value of the sound velocity as a divisor when applied to the calculation for obtaining the focal length L value is
From the viewpoint described above, the speed of sound is matched with the speed of sound used when the diagnostic image is generated. Focal length L obtained in this way
The position on the sound axis of the therapeutic oscillator 21 away from the therapeutic oscillator 21 is displayed superimposed on the diagnostic image. Then, the user (operator, operator) can clearly know which position on the diagnostic image is the focal point of the therapeutic transducer 21.
Therefore, the target site can be treated accurately. Therefore, in this example, the display device 59 of the control circuit 54 is used.
12 is displayed by superimposing the convergent position of the therapeutic ultrasonic wave obtained by the above-described method on the ultrasonic image obtained by the sector scan of the diagnostic transducer 22 by the display control for. .
【0052】本実施形態によれば、上述のようにして、
治療用振動子21を使用しようとしている環境に応じた
焦点距離Lを検出し、的確な位置を治療できるものであ
り、被検体内部の状態を画像上で確認して、強力な超音
波の生体作用により治療を行う場合に好適で優れた対応
性を発揮する超音波治療装置が実現される。According to this embodiment, as described above,
The focal length L according to the environment where the therapeutic oscillator 21 is to be used can be detected to treat an accurate position, and the internal state of the subject can be confirmed on the image to detect a strong ultrasonic living body. It is possible to realize an ultrasonic therapy apparatus that is suitable and suitable for the case of performing treatment.
【0053】なお、本実施形態(第4実施形態)もま
た、各種の変形、変更等が可能である。 〔第4実施形態の変形例1〕例えば、上記構成例では被
検体内部の情報超音波で取得したが、診断画像を超音波
で取得する代わりに、核磁気共鳴装置(MRI)で取得
してもよい。この場合は、前述した作用効果に加え、更
に、MRI画像は強力な治療用超音波の影響を受けない
たため、治療を行いながらリアルタイムで治療の進捗状
況を観察することができる等の作用効果を奏する。The present embodiment (fourth embodiment) can also be modified or changed in various ways. [Modification 1 of Fourth Embodiment] For example, in the above configuration example, information ultrasonic waves inside the subject are acquired, but instead of acquiring diagnostic images by ultrasonic waves, they are acquired by a nuclear magnetic resonance apparatus (MRI). Good. In this case, in addition to the above-described effects, the MRI image is not affected by strong therapeutic ultrasonic waves, so that the progress of the treatment can be observed in real time while performing the treatment. Play.
【0054】〔第4実施形態の変形例2〕また、図6に
よる超音波探触子30の構成のものに代えて、図13に
示す変形例の超音波探触子30′を用いる実施例でもよ
い。図6〜12による前記構成例と異なる点のみ説明す
れば、本例は、図13図示の如くに治療用振動子21と
診断用振動子22を同じ面に配置している。また、探触
子30′全体の形状を楕円としてある。他の構成、作用
等については、図6〜12による前記構成例と同様であ
る。本例においては、前述した作用効果に加え、更に、
診断画像を取得した後に、治療用超音波の収束位置を求
める際に超音波探触子を裏返す必要がないため、画像を
取得し、収束位置を検出するのに必要な合計時間を短縮
できる。従って、処理の高速化も図れる。また、楕円形
なので、素子の表面積を大きく取りながら、プローブの
細径化を図ることができる。[Modification 2 of Fourth Embodiment] An example in which an ultrasonic probe 30 'of a modification shown in FIG. 13 is used instead of the structure of the ultrasonic probe 30 shown in FIG. But it's okay. Explaining only the points different from the configuration example shown in FIGS. 6 to 12, in this example, the therapeutic oscillator 21 and the diagnostic oscillator 22 are arranged on the same surface as shown in FIG. The entire shape of the probe 30 'is an ellipse. Other configurations, operations, and the like are the same as the above-described configuration example according to FIGS. In this example, in addition to the effects described above,
Since it is not necessary to turn over the ultrasonic probe when obtaining the convergent position of the therapeutic ultrasonic wave after acquiring the diagnostic image, it is possible to reduce the total time required to acquire the image and detect the convergent position. Therefore, the processing speed can be increased. Further, since it is elliptical, it is possible to reduce the diameter of the probe while increasing the surface area of the element.
【0055】〔第4実施形態の変形例3〕また、上記
〔第4実施形態の変形例2〕において、その超音波探触
子30′の形状を楕円の代わりに、長円や矩形としても
よい。このような構成で実施してもよい。[Modification 3 of Fourth Embodiment] Further, in the above-mentioned [Modification 2 of the fourth embodiment], the shape of the ultrasonic probe 30 'may be an ellipse or a rectangle instead of an ellipse. Good. You may implement with such a structure.
【0056】〔第4実施形態の変形例4〕また、図14
に示す他の変形例に係る超音波探触子30′を用いる実
施例でもよい。本例は、上記〔第4実施形態の変形例
2〕の変形例にも相当し、図6〜12による前記構成例
と異なる点のみ説明すれば、本例の場合は、図14のよ
うに治療用振動子21と診断用振動子22を同じ面に配
置する点は上記〔第4実施形態の変形例2〕と同様だ
が、治療用振動子22として、電子走査式のリニアアレ
イを使用したものである。他の構成、作用等について
は、本例も、基本的に、図6〜12による前記構成例と
同様である。本例の場合は、前述した作用効果に加え、
診断用の画像を電子リニア走査で得るので、図6〜12
による前記構成例の機械式セクタ走査の比べて超音波探
触子から離れた位置で、分解能が高い画像が得られ、診
断画像の遠方での分解能の向上が図れる等の作用効果
が、更に得られる。[Modification 4 of Fourth Embodiment] FIG.
An embodiment using an ultrasonic probe 30 'according to another modification shown in FIG. This example also corresponds to a modified example of [Modification 2 of the fourth embodiment] described above, and in the case of this example, as shown in FIG. The therapeutic oscillator 21 and the diagnostic oscillator 22 are arranged on the same surface as in the above [Modification 2 of the fourth embodiment], but an electronic scanning linear array is used as the therapeutic oscillator 22. It is a thing. Other configurations, operations, and the like are also basically the same as those of the configuration examples shown in FIGS. In the case of this example, in addition to the effects described above,
Since an image for diagnosis is obtained by electronic linear scanning,
Compared with the mechanical sector scanning of the above configuration example, an image having a high resolution can be obtained at a position distant from the ultrasonic probe, and the operational effects such as the improvement of the resolution in the distance of the diagnostic image can be further obtained. To be
【0057】〔第4実施形態の変形例5〕また、治療用
振動子22として、コンベックス型を使用してもよい。
このようにして実施することもできる。[Fifth Modification of Fourth Embodiment] As the therapeutic oscillator 22, a convex type may be used.
It can also be implemented in this way.
【0058】次に、他の実施形態(第5実施形態)につ
いて説明する。本実施形態は、回路系の簡略化とそれに
伴う原価低減をも実現しようとするものであり、バース
ト波の受信を、被検体内部の情報を得るための診断用超
音波探触子で行う構成の場合の例でもある。本実施形態
では、一例として、使用超音波探触子は前記図13と同
様のものを使用する(従って、本例は、前記〔第4実施
形態の変形例2〕の変形例にも相当する)。Next, another embodiment (fifth embodiment) will be described. The present embodiment is intended to realize simplification of a circuit system and cost reduction accompanying it, and a configuration in which a diagnostic ultrasonic probe for obtaining information inside a subject receives a burst wave It is also an example of the case. In the present embodiment, as an example, the same ultrasonic probe as that shown in FIG. 13 is used (therefore, this example also corresponds to a modification of [Modification 2 of the fourth embodiment] described above. ).
【0059】更に、回路系については、前記第4実施形
態では前記図9の構成の回路系であったが、本実施形態
では、次に述べる図15の構成によるものを用いるもの
である。なお、他の構成については、基本的に、第4実
施形態の場合と同様であり、以下、本実施形態の要部に
ついて、図15を参照して説明する。回路系の概要を示
す同図において、超音波探触子30′の治療用振動子2
1及び診断用振動子22(図13)の各内部の圧電素子
には、前記と同様にしてそれぞれケーブル36が電気的
に接続されている。本例では、治療用振動子21に接続
されたケーブル36は、治療用振動子駆動回路52に接
続されており、該治療用振動子駆動回路52は、前記図
9の制御回路と同様の制御回路54に接続されている。
従って、ここでは、治療用振動子21の回路系側は治療
用振動子21の駆動ユニット系は有するが、図9の場合
の第1の分波回路(51)、第1の検波回路(53)、
焦点位置検出回路(55)は有しない。Further, regarding the circuit system, the circuit system having the configuration of FIG. 9 in the fourth embodiment is used, but in the present embodiment, the one having the configuration of FIG. 15 described below is used. Note that other configurations are basically the same as those in the case of the fourth embodiment, and hereinafter, a main part of the present embodiment will be described with reference to FIG. 15. In the figure showing the outline of the circuit system, the therapeutic transducer 2 of the ultrasonic probe 30 'is shown.
Cables 36 are electrically connected to the piezoelectric elements inside each of 1 and the diagnostic vibrator 22 (FIG. 13) in the same manner as described above. In this example, the cable 36 connected to the therapeutic oscillator 21 is connected to the therapeutic oscillator drive circuit 52, and the therapeutic oscillator drive circuit 52 controls the same as the control circuit of FIG. It is connected to the circuit 54.
Therefore, here, the circuit unit side of the therapeutic oscillator 21 has the drive unit system of the therapeutic oscillator 21, but the first branching circuit (51) and the first detecting circuit (53) in the case of FIG. ),
The focus position detection circuit (55) is not provided.
【0060】一方、診断用振動子22は、ケーブル36
を介して分波回路56に接続され、更に該分波回路56
を通して診断用振動子駆動回路57及び検波回路58に
接続されている。そして、診断用振動子駆動回路57は
制御回路54に接続されているとともに、上記検波回路
58が、前述した図9の焦点位置検出回路と同様の方式
により実焦点位置の検出を行う焦点位置検出回路55を
介して制御回路54に接続されている。従って、本例で
は、治療用振動子21の回路系によって治療効果を生じ
ないレベルの超音波をバースト波で送信した場合(図1
0(a))に、かかる焦点位置検出回路55を含んだ系
が、そのバースト波に基づき被検体内で反射して得られ
るエコー信号の受信系をも構成し、これにより前述の方
法と同じようにして治療用の超音波の焦点位置Lを検出
し、制御回路54に接続された表示装置59によって図
12の如くに被検体内部の情報に重畳して表示する。本
例は、上述のように構成してあり、他の構成要素の基本
的な作用、機能等は前記第4実施形態の場合と同様であ
る。On the other hand, the diagnostic oscillator 22 includes a cable 36.
Is connected to the demultiplexing circuit 56 via the
It is connected to the diagnostic oscillator drive circuit 57 and the detection circuit 58 through. The diagnostic oscillator drive circuit 57 is connected to the control circuit 54, and the detection circuit 58 detects the actual focus position by the same method as the focus position detection circuit of FIG. 9 described above. The circuit 55 is connected to the control circuit 54. Therefore, in the present example, when ultrasonic waves of a level at which a therapeutic effect is not generated by the circuit system of the therapeutic transducer 21 are transmitted as burst waves (see FIG. 1).
0 (a)), a system including such a focus position detection circuit 55 also constitutes a reception system of an echo signal obtained by being reflected in the subject based on the burst wave thereof, which is the same as the above-mentioned method. In this way, the focal position L of the ultrasonic wave for treatment is detected and displayed on the information inside the subject as shown in FIG. 12 by the display device 59 connected to the control circuit 54. The present example is configured as described above, and the basic operation, function, etc. of the other components are the same as in the case of the fourth embodiment.
【0061】本実施形態は、こうして、上記の如く、例
えば前記図13の超音波探触子30′を使用するととも
に、また、図15に示すような回路系としたものであ
り、治療用振動子21より放射した弱いバースト波から
のエコーも診断用振動子22で受信する構成として実施
することができる。従って、本実施形態によっても、第
4実施形態の場合で述べた作用効果が得られるほか、図
9の構成と比較して、治療用振動子21の系に対し、反
射エコーの分波、検波のための分波回路、検波回路を設
ける必要もないので、回路系を簡略にし得、安価なもの
にできてコスト低減も図れる等の作用効果を、更に得る
ことができる。As described above, the present embodiment uses, for example, the ultrasonic probe 30 'shown in FIG. 13 and a circuit system as shown in FIG. The echo from the weak burst wave radiated from the child 21 may be received by the diagnostic transducer 22. Therefore, according to the present embodiment as well, in addition to the effects and advantages described in the case of the fourth embodiment, in comparison with the configuration of FIG. Since it is not necessary to provide a demultiplexing circuit and a detection circuit for the above, the circuit system can be simplified, the cost can be reduced and the operational effects can be further obtained.
【0062】なお、本実施形態(第5実施形態)も、各
種の変形、変更等が可能である。 〔第5実施形態の変形例1〕例えば、本実施形態でも、
前記〔第4実施形態の変形例3〕、〔第4実施形態の変
形例4〕、〔第4実施形態の変形例5〕の場合と同様の
態様で実施することもできる。The present embodiment (fifth embodiment) can be modified and changed in various ways. [Modification 1 of Fifth Embodiment] For example, also in the present embodiment,
It is also possible to carry out in the same manner as in the case of [Modification 3 of the fourth embodiment], [Modification 4 of the fourth embodiment], and [Modification 5 of the fourth embodiment].
【0063】次に、更に他の実施形態(第6実施形態)
について、図16,17により説明する。本実施形態
は、治療用超音波の収束位置を被検体内部の情報に重畳
して表示する場合に、治療可能な位置を、操作者(術
者)がより把握しやすくなるように表示態様を工夫し、
この点から、更なる改良を加えようというものである。
本実施形態は、基本的な構成は、前記第5実施形態の場
合と同様であり、従って、超音波探触子は、例えば前記
図13の超音波探触子30′を使用し、また、図15に
示した構成の回路系を使用するものとする。従って、本
実施形態は、第5実施形態の変形例でもある。Next, still another embodiment (sixth embodiment)
This will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, when the converged position of the therapeutic ultrasonic wave is displayed by being superimposed on the information inside the subject, a display mode is provided so that the operator (operator) can more easily understand the treatable position. Devise,
From this point, further improvements will be made.
In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the fifth embodiment. Therefore, as the ultrasonic probe, for example, the ultrasonic probe 30 'of FIG. 13 is used, and It is assumed that the circuit system having the configuration shown in FIG. 15 is used. Therefore, the present embodiment is also a modification of the fifth embodiment.
【0064】以下、本実施形態の要部について述べる。
本実施形態では、超音波探触子30′を回動し、セクタ
走査を行う。ここに、図16の上側(a)に示すよう
に、診断用振動子22から超音波パルス列を送信し、そ
れぞれのパルスのエコーから診断画像を生成する。しか
して、この場合、治療用超音波の焦点の位置を検出する
にあたり、同図(a)の如くに診断用の超音波パルスを
数パルスに1回の割合で休止し、一方、代わりに図16
の下側(b)に示すように、治療用振動子21から治療
効果を示さないレベルのバースト波を放射する。これら
は、前記図15の制御回路59の診断用振動子22及び
治療用振動子21に対する制御の下で行う。The main part of this embodiment will be described below.
In this embodiment, the ultrasonic probe 30 'is rotated to perform sector scanning. Here, as shown in the upper side (a) of FIG. 16, an ultrasonic pulse train is transmitted from the diagnostic transducer 22 and a diagnostic image is generated from the echo of each pulse. In this case, however, in detecting the position of the focal point of the therapeutic ultrasonic wave, the diagnostic ultrasonic pulse is paused once every several pulses as shown in FIG. 16
As shown in the lower side (b), the therapeutic oscillator 21 radiates a burst wave of a level that does not show a therapeutic effect. These are performed under the control of the diagnostic oscillator 22 and the therapeutic oscillator 21 of the control circuit 59 of FIG.
【0065】かくして、前記第5実施形態の場合と同じ
ようにしてバースト波のエコーも診断用振動子22の系
で受信し、同様にして、治療用振動子21の焦点距離を
求める。そして、表示装置59において、図17に示す
ように、超音波画像と重畳して、診断画像上に治療用振
動子21の焦点を結んだライン60を治療可能なライン
として表示する。本実施形態によっても、前記第4実施
形態の場合で述べた作用効果が得られ、かつまた、前記
第4実施形態の場合で述べた作用効果が得られるのに加
えて、操作者が治療可能な位置を点の代わりに線として
把握きるので、一層操作性が向上するものとなり、より
一層、的確な位置を対象として超音波治療ができる等の
作用効果が得らる。Thus, similarly to the case of the fifth embodiment, the echo of the burst wave is also received by the system of the diagnostic oscillator 22, and the focal length of the therapeutic oscillator 21 is obtained in the same manner. Then, on the display device 59, as shown in FIG. 17, the line 60 in which the therapeutic transducer 21 is focused is displayed as a treatable line on the diagnostic image by superimposing it on the ultrasonic image. Also according to the present embodiment, the operation and effect described in the case of the fourth embodiment can be obtained, and in addition to the operation and effect described in the case of the fourth embodiment, the operator can treat. Since it is possible to grasp different positions as lines instead of points, the operability is further improved, and the effects such as ultrasonic treatment for a more accurate position can be obtained.
【0066】なお、本実施形態(第6実施形態)も、各
種の変形、変更等が可能である。 〔第6実施形態の変形例1〕例えば、本実施形態でも、
前記〔第4実施形態の変形例3〕、〔第4実施形態の変
形例4〕、〔第4実施形態の変形例5〕の場合と同様の
態様で実施することもできる。The present embodiment (sixth embodiment) can also be modified and changed in various ways. [Modification 1 of Sixth Embodiment] For example, also in the present embodiment,
It is also possible to carry out in the same manner as in the case of [Modification 3 of the fourth embodiment], [Modification 4 of the fourth embodiment], and [Modification 5 of the fourth embodiment].
【0067】また、第4実施形態乃至第6実施形態(そ
れらの変形例を含む)を前記第1実施形態乃至第3実施
形態(それらの変形例を含む)のいずれかと組み合わせ
て実施することができ、そのようにして実施すると、よ
り良い超音波治療装置を実現される。The fourth to sixth embodiments (including their modified examples) may be combined with any of the first to third embodiments (including their modified examples). If so, a better ultrasonic therapy device can be realized.
【0068】次に、図18以下を参照して、改良された
超音波探触子、及びその駆動方法乃至駆動装置の構成例
について説明する。これは、例えば、体腔内から強力な
超音波を送信して治療を行う超音波治療装置において、
被検体内に連続波あるいはバースト波を送信乃至は送受
信する超音波探触子の、駆動に有利に用いることができ
る。より詳しくは、圧電素子と、該圧電素子に電気的に
接続されていて、集中定数として扱えない長さの同軸ケ
ーブルとを含んでなる超音波探触子を駆動する場合に実
施して好適なものであり、以下の如き考察に基づいてい
る。Next, with reference to FIG. 18 and subsequent drawings, an example of the configuration of the improved ultrasonic probe and its driving method and driving device will be described. This is, for example, in an ultrasonic therapy device that performs treatment by transmitting strong ultrasonic waves from inside the body cavity,
It can be advantageously used for driving an ultrasonic probe that transmits or transmits a continuous wave or a burst wave in a subject. More specifically, it is suitable for carrying out an ultrasonic probe including a piezoelectric element and a coaxial cable electrically connected to the piezoelectric element and having a length that cannot be treated as a lumped constant. It is based on the following considerations.
【0069】圧電素子からなる超音波振動子を用いる超
音波探触子においては、例えば、超音波探触子内部の圧
電素子の表面には保護層を設け、背面には空洞がある構
成を採用することができる(例えば、前記図6)。そし
て、圧電素子には同軸ケーブルを電気的に接続し、同軸
ケーブルの他端はこれを駆動回路に接続する構成とす
し、該駆動回路は制御回路に接続して、駆動電圧の供給
をなすようにすることができる(例えば図9,15)。
ここに、超音波探触子の電気的インピーダンスと、接続
用の同軸ケーブルの特性インピーダンスに着目すると、
超音波探触子の先端部分は、駆動回路から供給された電
圧を効果的に超音波エネルギーに変換するために、共振
周波数近傍の電気的インピーダンスが、同軸ケーブルの
特性インピーダンスと一致するように設計するようにな
すのが望ましい。In an ultrasonic probe using an ultrasonic transducer composed of a piezoelectric element, for example, a structure in which a protective layer is provided on the surface of the piezoelectric element inside the ultrasonic probe and a cavity is provided on the back surface is adopted. (Eg, FIG. 6 above). A coaxial cable is electrically connected to the piezoelectric element, and the other end of the coaxial cable is connected to a drive circuit. The drive circuit is connected to a control circuit to supply a drive voltage. (Eg, FIGS. 9 and 15).
Here, focusing on the electrical impedance of the ultrasonic probe and the characteristic impedance of the coaxial cable for connection,
The tip of the ultrasonic probe is designed so that the electrical impedance near the resonance frequency matches the characteristic impedance of the coaxial cable in order to effectively convert the voltage supplied from the drive circuit into ultrasonic energy. It is desirable to do so.
【0070】このような構成において、駆動回路より、
例えばバースト波状の電圧を同軸ケーブルを通し圧電素
子に印加すると、圧電素子からは保護層を介して被検体
中にバースト波状の超音波が送信される。ここで、本出
願人は、先に、特開昭62−144646号公報(文献
4)により超音波プローブのインピーダンス特性測定に
関する提案をしており、超音波探触子の駆動に際し、こ
うした超音波プローブの周波数−インピーダンス特性の
測定に基づく駆動制御との組合せが考えられる。そし
て、かかる駆動制御技術を導入する構成とするとき、駆
動回路は、駆動回路から送信されるバースト波の周波数
を変化させながら、超音波探触子の電気的インピーダン
スを測定し、駆動周波数が超音波探触子の共振周波数と
一致するように調整する方式とすることができる。そし
て、この時、駆動信号の電流と電圧の位相差が0にな
る。このように駆動周波数を調整することにより、駆動
回路から供給する電気エネルギーの力率が高くなり、効
率よく超音波探触子に電気エネルギーを供給することが
できる。In such a configuration, the drive circuit
For example, when a burst wave voltage is applied to the piezoelectric element through the coaxial cable, a burst wave ultrasonic wave is transmitted from the piezoelectric element into the subject through the protective layer. Here, the present applicant has previously made a proposal regarding the impedance characteristic measurement of an ultrasonic probe by Japanese Patent Laid-Open No. 62-144646 (reference 4), and when driving the ultrasonic probe, such an ultrasonic wave is used. A combination with drive control based on measurement of the frequency-impedance characteristic of the probe is conceivable. When adopting such a drive control technology, the drive circuit measures the electrical impedance of the ultrasonic probe while changing the frequency of the burst wave transmitted from the drive circuit, and the drive frequency is It is possible to adopt a method of adjusting so as to match the resonance frequency of the acoustic probe. Then, at this time, the phase difference between the current and the voltage of the drive signal becomes zero. By adjusting the drive frequency in this way, the power factor of the electric energy supplied from the drive circuit is increased, and the electric energy can be efficiently supplied to the ultrasonic probe.
【0071】一方、使用するケーブルの点に注目する
と、体腔内から強力な連続波あるいはバースト波を送信
して、焦点位置にある腫瘍等を焼灼等する超音波治療装
置の場合、あるいはまた、近年、体腔内に超音波探触子
を導入し、連続波あるいはバースト波を送受信してドッ
プラー効果を検出して、血流の流れを表示するカラード
ップラー方式を持つ超音波診断装置が開発されている
が、そうした装置をも含んで、これらの装置の場合にあ
っては、体腔内部に導入する超音波探触子と、例えばベ
ットサイド等に固定されるその駆動ユニット側の駆動回
路との間に数メートルの長さの同軸ケーブルが必要とな
る装置構成となるのが、通常である。しかして、同軸ケ
ーブルの長さが、同軸ケーブル中での駆動用の電気信号
の波長に比べて無視できない長さであると、同軸ケーブ
ルの先端から見た、超音波探触子の共振周波数は、使用
するケーブルの長さによって変化してしまう。On the other hand, paying attention to the cable to be used, in the case of an ultrasonic therapeutic apparatus for cauterizing a tumor or the like at a focal position by transmitting a strong continuous wave or burst wave from the body cavity, or recently, , An ultrasonic diagnostic apparatus with a color Doppler system has been developed, which introduces an ultrasonic probe into the body cavity, transmits and receives continuous waves or burst waves, detects the Doppler effect, and displays the blood flow. However, including these devices, in the case of these devices, between the ultrasonic probe to be introduced into the body cavity and the drive circuit on the drive unit side fixed to, for example, the bedside or the like. It is usual to have a device configuration that requires a coaxial cable of a few meters in length. The resonance frequency of the ultrasonic probe seen from the tip of the coaxial cable is that the length of the coaxial cable is a length that cannot be ignored compared to the wavelength of the electric signal for driving in the coaxial cable. , It depends on the length of the cable used.
【0072】そしてまた、この、「ケーブルの長さ」
は、用途に応じ、即ち超音波探触子を導入する位置(箇
所)によって変化するものである。例えば、直腸を対象
とする場合は比較的短くてよいが、十二指腸や上行結腸
を対象とする場合には、直腸を対象とする場合よりも例
えば1メートルから数メートル長くする必要がある。従
って、様々な適用部位の超音波探触子に対応するために
は、駆動回路は広範囲の励振周波数に対応する必要があ
る。しかし、同軸ケーブル端からみた超音波探触子の共
振周波数で駆動していても、その駆動周波数が圧電素子
の共振周波数からずれると電気エネルギーを効率よく超
音波エネルギーに変換することができなくなる。特に、
強力な超音波を発生させて治療を施す場合には、供給さ
れる電気エネルギーを効率よく超音波エネルギーへ変換
することができないと、治療の際の収束位置をその治療
用超音波の焦点位置(実焦点位置)となるようにできて
も、効率よく変換できないその分、十分な治療効果を得
られない場合が生じ、十分にその能力を発揮せしめるこ
とができなくなる。And again, this "cable length"
Varies depending on the application, that is, the position (location) at which the ultrasonic probe is introduced. For example, it may be relatively short when targeting the rectum, but when targeting the duodenum or ascending colon, it needs to be, for example, 1 meter to several meters longer than when targeting the rectum. Therefore, in order to support the ultrasonic probe of various application sites, the drive circuit needs to support a wide range of excitation frequencies. However, even if the ultrasonic probe is driven at the resonance frequency of the coaxial cable, if the driving frequency deviates from the resonance frequency of the piezoelectric element, the electric energy cannot be efficiently converted into ultrasonic energy. Especially,
When the treatment is performed by generating strong ultrasonic waves, if the supplied electric energy cannot be efficiently converted into ultrasonic energy, the focus position of the therapeutic ultrasonic wave is set to the convergence position during the treatment ( Even if it can be set to the actual focus position), it may not be possible to obtain a sufficient therapeutic effect by the amount that cannot be efficiently converted, and it is not possible to fully exert its ability.
【0073】そこで、次に述べる実施形態では、こうし
た考察の下、たとえ長い同軸ケーブルを付加した場合で
も、効率よく超音波探触子に電気エネルギーを印加し、
かつ、効率よく超音波エネルギーに変換できるようにし
ようというものである。図18乃至図20に示す実施形
態(第7実施形態)では、圧電素子と、圧電素子に電気
的に接続されていて、集中定数として扱えない長さの同
軸ケーブルとを含み、超音波を送信あるいは送受信する
超音波探触子を駆動する際に、圧電素子の反共振周波数
付近の周波数の連続波またはバースト波で駆動する超音
波探触子駆動方式を採用する。好ましくは、この場合に
おいて、圧電素子の駆動周波数は、圧電素子の反共振周
波数に追従して変化するよう、装置を構成する。Therefore, in the embodiment described below, under such consideration, even if a long coaxial cable is added, electric energy is efficiently applied to the ultrasonic probe,
Moreover, it is intended to efficiently convert the ultrasonic energy. The embodiment (seventh embodiment) shown in FIGS. 18 to 20 includes a piezoelectric element and a coaxial cable electrically connected to the piezoelectric element and having a length that cannot be treated as a lumped constant and transmits ultrasonic waves. Alternatively, when driving the ultrasonic probe for transmission / reception, an ultrasonic probe driving method is adopted in which the ultrasonic probe is driven by a continuous wave or a burst wave having a frequency near the anti-resonance frequency of the piezoelectric element. Preferably, in this case, the device is configured so that the driving frequency of the piezoelectric element changes following the anti-resonance frequency of the piezoelectric element.
【0074】図18は、本実施の形態に適用できる、改
良された超音波探触子の構成の一例の断面を示し、図1
9は回路系の一例の概略を示す。なお、本例は、超音波
診断と超音波治療の両方を行えるプローブの場合を例と
してあり、また、その場合、治療用振動子(治療用超音
波振動子)と診断用振動子(診断用超音波振動子)とを
同じ面側に配するようになす点において、例えば前記し
た〔第4実施形態の変形例2〕等の変形例にも相当する
ものでもある。FIG. 18 is a sectional view showing an example of the structure of an improved ultrasonic probe applicable to this embodiment.
9 shows the outline of an example of the circuit system. In this example, a probe that can perform both ultrasonic diagnosis and ultrasonic treatment is taken as an example, and in that case, a therapeutic oscillator (a therapeutic ultrasonic oscillator) and a diagnostic oscillator (a diagnostic oscillator) are used. In the point that it is arranged on the same side as the ultrasonic transducer, it also corresponds to a modification such as the above-mentioned [Modification 2 of the fourth embodiment].
【0075】図18に示すように、本例においては、超
音波探触子30Aは、球殻状の圧電素子71を備え、該
圧電素子71の上面(図中上面)には、全面にグランド
(GND)電極72が形成されている。また、圧電素子
71の下面(図中下面)には、中央部に円形の診断用電
極73が、その周囲には円環状の治療用電極74が、そ
れぞれある。これら診断用電極73と治療用電極74と
は、お互いに導通していない。ここに、圧電素子71は
1個であって、従って、診断用圧電素子と治療用圧電素
子とを、この同一の一の圧電素子71上に形成するもの
であり、本例では、こうした構成に従うものを使用する
(かかる改良点その他の特徴事項については、更に、他
の実施形態(第9実施形態以下)において詳細に述べら
れる)。As shown in FIG. 18, in this example, the ultrasonic probe 30A is provided with a spherical shell-shaped piezoelectric element 71, and the entire upper surface (upper surface in the drawing) of the piezoelectric element 71 is grounded. A (GND) electrode 72 is formed. Further, on the lower surface (lower surface in the figure) of the piezoelectric element 71, there is a circular diagnostic electrode 73 at the center and an annular therapeutic electrode 74 around it. The diagnostic electrode 73 and the therapeutic electrode 74 are not electrically connected to each other. Here, there is one piezoelectric element 71, and therefore, the diagnostic piezoelectric element and the therapeutic piezoelectric element are formed on the same single piezoelectric element 71, and in this example, such a configuration is followed. (The details of such improvements and other features will be described in other embodiments (the ninth embodiment and subsequent embodiments)).
【0076】圧電素子71の診断用電極73に対応する
部分の音響放射面側には音響整合層5が形成されてい
る。また、診断用電極73の下面には背面制動層6が形
成されている。背面制動層6は、前記図6の場合と同
様、エポキシ樹脂にタングステン粉末を混ぜて硬化させ
たもので形成されていてよい。圧電素子71は、樹脂製
の絶縁層77に接着、保持されている。絶縁層77の外
側には金属製のハウジング78がある。そして、GND
電極72と該ハウジング78とは、導線79で電気的に
接続されている。An acoustic matching layer 5 is formed on the acoustic emission surface side of the portion of the piezoelectric element 71 corresponding to the diagnostic electrode 73. Further, the back braking layer 6 is formed on the lower surface of the diagnostic electrode 73. The back braking layer 6 may be formed of epoxy resin mixed with tungsten powder and cured, as in the case of FIG. The piezoelectric element 71 is adhered and held by a resin insulating layer 77. A metal housing 78 is provided outside the insulating layer 77. And GND
The electrode 72 and the housing 78 are electrically connected by a conductor wire 79.
【0077】超音波探触子30Aは、更に、圧電素子7
1との電気信号の伝達の用に供するケーブルを有する。
本例では、2本の同軸ケーブルを内蔵したケーブル80
が、ハウジング78、絶縁層77に形成された穴を通っ
ている。斯く引き出されたケーブル80の他端は、図1
8では図示しない超音波観測装置へ接続されている。こ
こに、超音波観測装置は、御御装置、表示装置等を含ん
で構成することができ、該ケーブルは、例えば制御装置
内の駆動回路に至らしめる。The ultrasonic probe 30A further includes a piezoelectric element 7
1 has a cable used for transmission of an electric signal to and from 1.
In this example, a cable 80 that contains two coaxial cables
Through the holes formed in the housing 78 and the insulating layer 77. The other end of the cable 80 thus drawn out is shown in FIG.
At 8, an ultrasonic observation device (not shown) is connected. Here, the ultrasonic observation device can be configured to include a control device, a display device, and the like, and the cable leads to, for example, a drive circuit in the control device.
【0078】ケーブル80中の2本の同軸ケーブルの各
シールド線は、ハウジング78に電気的に接続されてい
る。また、その芯線のそれぞれは、図示のように、診断
用電極73、治療用電極74へ各々電気的に接続されて
いる。また、ここでは、絶縁層77と治療用電極74と
背面制動層76とで形成されるスペースは、空間となっ
ている構成である。そして、ハウジング77の下面は裏
蓋81で水密に密閉されている。更に、図18の超音波
探触子の表面は、図示しない例えば膜厚10μmのポリ
パラキシリレンの膜で覆われている。Each shield wire of the two coaxial cables in the cable 80 is electrically connected to the housing 78. Further, each of the core wires is electrically connected to the diagnostic electrode 73 and the therapeutic electrode 74, respectively, as shown in the figure. Further, here, the space formed by the insulating layer 77, the therapeutic electrode 74, and the back braking layer 76 is a space. The lower surface of the housing 77 is watertightly sealed with a back cover 81. Further, the surface of the ultrasonic probe of FIG. 18 is covered with a film of polyparaxylylene (not shown) having a film thickness of 10 μm, for example.
【0079】上記構成において、診断用電極73に関す
る部分は、診断用振動子として機能し、一方、治療用電
極74に関する部分は、治療用振動子として機能させ
る。In the above structure, the portion related to the diagnostic electrode 73 functions as a diagnostic vibrator, while the portion related to the therapeutic electrode 74 functions as a therapeutic vibrator.
【0080】本例の回路系の概略を示す図19において
は、診断用の部分の系については、例えば既知の超音波
診断装置に従ったものと同様であってもよいため、図示
は省略してある(なお、前記第4実施形態と組み合わせ
るときは、診断用振動子に係る系の回路部分は、前記図
9の分波、診断用振動子駆動、検波、制御の各回路(5
4,56〜58)、及び表示装置(59)によるもので
もよく、また、前記図15による構成のものを採用する
こと等もできる)。図19は、従って、治療用の部分の
系について示してあり、ここでは、圧電素子71の治療
用電極74の付いた部分、即ち治療用振動子91は、該
治療用振動子に前記同軸ケーブルを介して駆動電圧を供
給する駆動回路92とともに、インピーダンス測定回路
93に電気的に接続されている。駆動回路92とインピ
ーダンス測定回路93とは、それぞれ制御回路94に接
続されている。制御回路94は、診断用振動子の回路系
と共通の制御回路(前記の制御回路54参照)とするこ
とができる。In FIG. 19 showing the outline of the circuit system of this example, the system of the diagnostic part may be the same as that according to, for example, a known ultrasonic diagnostic apparatus, and is not shown. (Note that when combined with the fourth embodiment, the circuit portion of the system related to the diagnostic oscillator includes the branching, diagnostic oscillator driving, detection, and control circuits (5
4, 56 to 58) and the display device (59), or the structure shown in FIG. 15 may be employed). FIG. 19 therefore shows the system of the therapeutic part, in which the part of the piezoelectric element 71 with the therapeutic electrode 74, ie the therapeutic oscillator 91, is connected to the coaxial cable by the coaxial cable. It is electrically connected to the impedance measurement circuit 93 together with the drive circuit 92 which supplies the drive voltage via the. The drive circuit 92 and the impedance measurement circuit 93 are connected to the control circuit 94, respectively. The control circuit 94 can be a control circuit common to the circuit system of the diagnostic oscillator (see the control circuit 54 described above).
【0081】駆動回路92は、ここでは、制御回路94
の制御に下、治療用振動子91に連続波電圧を印加する
ものとする。一方、インピーダンス測定回路92は、治
療用振動子91に印加される電圧と電流とをモニター
し、治療用振動子91の電気的インピーダンスを測定す
る機能を有する回路であり、その測定情報は、制御回路
94による後述の如き駆動回路92の出力の自動周波数
制御に用いられる。なお、制御回路94には、連続波の
超音波を放射させるため使用者(操作者,術者)が操作
するスイッチ(不図示)からのON/OFF操作データ
も入力されるようにしてあり、また、超音波画像を生成
する表示装置(前記の表示装置59参照)も接続されて
いる。The drive circuit 92, here, is a control circuit 94.
Under the control of 1., a continuous wave voltage is applied to the therapeutic oscillator 91. On the other hand, the impedance measuring circuit 92 is a circuit having a function of monitoring a voltage and a current applied to the therapeutic oscillator 91 and measuring an electrical impedance of the therapeutic oscillator 91, and the measurement information is control information. The circuit 94 is used for automatic frequency control of the output of the drive circuit 92 as described later. The control circuit 94 is also adapted to receive ON / OFF operation data from a switch (not shown) operated by a user (operator, operator) to emit a continuous wave ultrasonic wave, Further, a display device (see the above-mentioned display device 59) for generating an ultrasonic image is also connected.
【0082】本実施形態に従う超音波探触子駆動方法よ
る装置は、次のようにして使用することができるもので
あり、以下、図20をも参照して更に説明する。 〔超音波診断時〕診断用の部分に関する操作や処理等に
ついては、本超音波探触子30Aでも、基本的には、従
来の超音波診断装置による超音波診断の場合と同様の扱
いとすることができるため、ここでは省略する。なお、
この場合の診断系の装置部分の好適な利用態様やその機
能等については、他の実施形態(第9実施形態以下)に
おいて、単一の圧電素子71を用いる構造との関連にお
いて、更に、詳細に述べられる。The apparatus according to the ultrasonic probe driving method according to the present embodiment can be used as follows, and will be further described below with reference to FIG. [During Ultrasound Diagnosis] The operations and processes related to the diagnostic part are basically handled in the same manner as in the case of ultrasonic diagnosis by the conventional ultrasonic diagnostic apparatus in this ultrasonic probe 30A. Therefore, it is omitted here. In addition,
In this case, the preferred usage mode of the device part of the diagnostic system, the function thereof, and the like will be further described in relation to the structure using the single piezoelectric element 71 in other embodiments (the ninth and subsequent embodiments). Described in.
【0083】〔超音波治療時〕超音波診断後、強力な超
音波を被検体に放射して、治療を施すときは、次のよう
である。超音波治療を行う際には、前述した連続波の超
音波を放射させるスイッチを使用者が操作する。該スイ
ッチの操作で、制御回路94の制御により、駆動回路9
2が治療用振動子91に連続波電圧を印加する。[During Ultrasonic Treatment] After ultrasonic diagnosis, a powerful ultrasonic wave is radiated to the subject for treatment, as follows. When performing ultrasonic treatment, the user operates the switch for emitting the continuous wave ultrasonic wave. By operating the switch, the drive circuit 9 is controlled by the control circuit 94.
2 applies a continuous wave voltage to the therapeutic oscillator 91.
【0084】ここに、本例では、インピーダンス測定回
路14が設けられており、治療用振動子91への連続波
電圧の印加時、該インピーダンス測定回路92が治療用
振動子91に印加される電圧と電流とを逐次モニター
し、治療用振動子91の電気的インピーダンスを測定す
る。そして、斯く測定された電気的インピーダンスにつ
いての情報は、駆動周波数制御のための入力データとし
て制御回路94に送られ、制御回路94は、これに基づ
き、電気的インピーダンスの位相が0、絶対値が極大に
なるよう、つまり治療用振動子91の反共振周波数で駆
動するよう、駆動回路92の出力周波数を制御する。In this example, the impedance measuring circuit 14 is provided, and when the continuous wave voltage is applied to the therapeutic oscillator 91, the impedance measuring circuit 92 applies the voltage to the therapeutic oscillator 91. And the electric current are sequentially monitored to measure the electrical impedance of the therapeutic oscillator 91. Then, the information on the thus-measured electrical impedance is sent to the control circuit 94 as input data for controlling the driving frequency, and the control circuit 94 is based on this, the phase of the electrical impedance is 0, and the absolute value is The output frequency of the drive circuit 92 is controlled so as to be maximized, that is, to be driven at the anti-resonance frequency of the therapeutic oscillator 91.
【0085】このようにすると、たとえ治療用振動子9
1とその駆動回路92間の使用同軸ケーブル長が長い
(数メートル)ものであっても、超音波治療用時、効率
よく超音波探触子30Aに電気エネルギーを印加し、効
率の良い超音波エネルギー変換が実現される。これは、
次のようにしても説明できる。In this way, even the therapeutic oscillator 9
Even if the coaxial cable used between 1 and its drive circuit 92 is long (several meters), the electric energy is efficiently applied to the ultrasonic probe 30A during the ultrasonic treatment, and the efficient ultrasonic wave is obtained. Energy conversion is realized. this is,
It can be explained as follows.
【0086】図20(a)〜(c)は、適用する同軸ケ
ーブルの長さを変化させた際の、同軸ケーブル端からみ
た超音波探触子の電気的インピーダンス特性を示す。各
図中、実線及び破線は、それぞれ、インピーダンスの絶
対値|Z|と位相θの周波数特性である。同軸ケーブル
の長さが変化すると、例えばケーブル長20mm、10
00mm(=1m)、3000mm(=3m)の場合を
示す図(a),(b),(c)の如く、インピーダンス
の絶対値|Z|が最小になる周波数、即ち共振周波数F
rの値は大きく変化する。しかし、図(a),(b),
(c)に示すように、インピーダンスの絶対値|Z|が
最大となる周波数、即ち反共振周波数Faの値はほとん
ど変化しない。更に、共振周波数Frと同様に、反共振
周波数Faでもインピーダンスの位相θは0になってい
る。20A to 20C show the electric impedance characteristics of the ultrasonic probe seen from the end of the coaxial cable when the length of the coaxial cable to be applied is changed. In each figure, the solid line and the broken line are the frequency characteristics of the absolute value | Z | of the impedance and the phase θ, respectively. When the length of the coaxial cable changes, for example, the cable length is 20 mm, 10
As shown in FIGS. (A), (b) and (c) showing the case of 00 mm (= 1 m) and 3000 mm (= 3 m), the frequency at which the absolute value of impedance | Z |
The value of r varies greatly. However, the figures (a), (b),
As shown in (c), the frequency at which the absolute value of impedance | Z | becomes maximum, that is, the value of the anti-resonance frequency Fa hardly changes. Further, like the resonance frequency Fr, the impedance phase θ is 0 at the anti-resonance frequency Fa as well.
【0087】従って、超音波探触子を駆動するに際し、
超音波探触子に反共振周波数Faの連続波あるいはバー
スト波電圧を印加すると、駆動回路から印加する電圧の
力率は大きくなり、効率よく電気エネルギーを入力する
ことができる。更に、同軸ケーブルの特性インピーダン
スと、反共振周波数Faでの超音波探触子の先端部の電
気的インピーダンスが一致しているため、同軸ケーブル
と圧電素子との接合部でも電力の反射が起きず、電気エ
ネルギーを効率よく超音波エネルギーに変換できる。Therefore, when driving the ultrasonic probe,
When a continuous wave or burst wave voltage having the anti-resonance frequency Fa is applied to the ultrasonic probe, the power factor of the voltage applied from the drive circuit is increased, and the electric energy can be efficiently input. Furthermore, since the characteristic impedance of the coaxial cable and the electrical impedance of the tip of the ultrasonic probe at the anti-resonance frequency Fa match, the reflection of electric power does not occur even at the joint between the coaxial cable and the piezoelectric element. , Can efficiently convert electric energy into ultrasonic energy.
【0088】本例では、超音波治療を行う際には、前述
のように、制御回路94によって、インピーダンス測定
回路93による測定インピーダンスに基づき、電気的イ
ンピーダンスの位相θが0で、かつ絶対値|Z|が極大
になる反共振周波数Faで治療用振動子92の駆動がさ
れるよう制御が行われる。このため、上記原理説明のと
おり、同軸ケーブル長の如何によらず、常に超音波探触
子30Aに反共振周波数Faの連続波電圧を印加するこ
とができて、駆動回路92から印加する電圧の効率は大
きくなり、効率良く電気エネルギーを入力することがで
きる。更に、同軸ケーブルの特性インピーダンスと、反
共振周波数Faでの超音波探触子30Aの先端部の電気
的インピーダンスが一致しているため、同軸ケーブルと
圧電素子71との接合部でも電力の反射が起きず、電気
エネルギーを効率よく超音波エネルギーに変換すること
ができる。In this example, when performing ultrasonic treatment, as described above, the control circuit 94 uses the impedance measured by the impedance measurement circuit 93 to determine the phase θ of the electrical impedance and set the absolute value | The control is performed so that the therapeutic oscillator 92 is driven at the anti-resonance frequency Fa at which Z | is maximized. Therefore, as described in the above principle, the continuous wave voltage of the anti-resonance frequency Fa can always be applied to the ultrasonic probe 30A regardless of the coaxial cable length, and the voltage applied from the drive circuit 92 can be changed. The efficiency is increased, and the electric energy can be efficiently input. Furthermore, since the characteristic impedance of the coaxial cable and the electrical impedance of the tip portion of the ultrasonic probe 30A at the anti-resonance frequency Fa match, the electric power is reflected at the joint portion between the coaxial cable and the piezoelectric element 71. Electric energy can be efficiently converted into ultrasonic energy without wakeup.
【0089】以上のようにして、本実施形態によると、
被検体内に連続波の超音波を送信する超音波探触子の場
合の効果的な駆動を実現でき、長い同軸ケーブルを付加
した場合でも、効率よく超音波探触子30Aに電気エネ
ルギーを印加し、効率よく超音波エネルギーに変換でき
る。従ってまた、強力な超音波を発生させて治療を施す
超音波治療でも、より効率の良い超音波エネルギーの変
換が実現できる分、これによって容易に治療効果も高め
られるようにもなる。As described above, according to this embodiment,
Effective driving can be realized in the case of an ultrasonic probe that transmits continuous wave ultrasonic waves into the subject, and even if a long coaxial cable is added, electric energy can be efficiently applied to the ultrasonic probe 30A. And can be efficiently converted into ultrasonic energy. Therefore, even in the ultrasonic treatment in which a powerful ultrasonic wave is generated to perform the treatment, the more efficient conversion of the ultrasonic energy can be realized, so that the therapeutic effect can be easily enhanced.
【0090】なお、本実施形態(第7実施形態)も、各
種の変形、変更等が可能である。 〔第7実施形態の変形例1〕例えば、上記例では連続波
の超音波を用いたが、連続波に限定されるものではな
い。それ故、例えばまた、連続波を送信する代わりに、
バースト波を送受信し、ドップラー信号を検出するよう
にし、血流を可視化するプローブに適用することもでき
るものである。The present embodiment (seventh embodiment) can also be modified and changed in various ways. [Modification 1 of Seventh Embodiment] For example, although a continuous wave ultrasonic wave is used in the above example, the present invention is not limited to the continuous wave. So, for example, instead of also sending a continuous wave,
It can also be applied to a probe that visualizes blood flow by transmitting and receiving burst waves and detecting Doppler signals.
【0091】次に、他の実施形態(第8実施形態)につ
いて説明する。本実施形態は、回路系の簡略化、低コス
ト化を実現しようとするものである。本実施形態では、
使用するプローブとしては、一例として前記図18と同
様の超音波探触子30Aを使用するが、回路系について
は、本実施形態の回路系の概要の一例を示す図21の如
き構成によるものを用いる。ここでは、図21に示すよ
うに、超音波探触子30Aにおける圧電素子71の治療
用電極73の付いた部分、即ち治療用振動子92は、同
軸ケーブルにより駆動回路92に電気的に接続されてい
る。駆動回路92は、制御回路94に接続されている。
従って、本例の場合、図19のインピーダンス測定回路
(93)は有しない。なお、診断用の部分については、
本例でも、前記第7実施形態の場合と同様、既知の従来
の超音波診断装置と同様のものであっても差し支えない
ため、ここでも、図示は省略してある。他の構成につい
ては、基本的に、第7実施形態の場合と同様であり、以
下、本実施形態の要部について説明する。Next, another embodiment (eighth embodiment) will be described. The present embodiment is intended to realize simplification of a circuit system and cost reduction. In this embodiment,
As the probe to be used, as an example, an ultrasonic probe 30A similar to that shown in FIG. 18 is used, but as for the circuit system, the one shown in FIG. 21 showing an example of the outline of the circuit system of the present embodiment is used. To use. Here, as shown in FIG. 21, the portion of the piezoelectric element 71 of the ultrasonic probe 30A with the treatment electrode 73, that is, the treatment oscillator 92, is electrically connected to the drive circuit 92 by a coaxial cable. ing. The drive circuit 92 is connected to the control circuit 94.
Therefore, in the case of this example, the impedance measuring circuit (93) of FIG. 19 is not provided. Regarding the diagnostic part,
In this example as well, similar to the case of the seventh embodiment, it may be the same as a known conventional ultrasonic diagnostic apparatus, and therefore, illustration is omitted here. Other configurations are basically the same as in the case of the seventh embodiment, and the main part of the present embodiment will be described below.
【0092】〔超音波治療時〕本例において、超音波治
療を行う際には、使用者は、第7実施形態の場合と同
様、連続波の超音波を放射させる前述のスイッチを操作
する(なお、診断用の部分については、これも前記第7
実施形態の場合と同様であるため、省略する)。該スイ
ッチ操作に応じ、制御回路94の制御により、駆動回路
92が治療用振動子91に連続波電圧を印加する。超音
波探触子30Aに反共振周波数Faの連続波電圧を印加
すると、駆動回路92から印加する電圧の力率は大きく
なり、効率良く電気エネルギーを入力することができ
る。更に、同軸ケーブルの特性インピーダンスと、反共
振周波数Faでの超音波探触子30Aの先端部の電気的
インピーダンスが一致しているため、同軸ケーブルと圧
電素子71との接合部でも電力の反射が起きず、電気エ
ネルギーを効率よく超音波エネルギーに変換できる。[During Ultrasonic Treatment] In this example, when performing ultrasonic treatment, the user operates the above-mentioned switch for emitting continuous wave ultrasonic waves, as in the case of the seventh embodiment ( As for the diagnostic part, this is also the seventh
The description is omitted because it is similar to the case of the embodiment). In response to the switch operation, the drive circuit 92 applies a continuous wave voltage to the therapeutic oscillator 91 under the control of the control circuit 94. When the continuous wave voltage of the anti-resonance frequency Fa is applied to the ultrasonic probe 30A, the power factor of the voltage applied from the drive circuit 92 becomes large, and the electric energy can be efficiently input. Furthermore, since the characteristic impedance of the coaxial cable and the electrical impedance of the tip portion of the ultrasonic probe 30A at the anti-resonance frequency Fa match, the reflection of electric power also occurs at the joint portion between the coaxial cable and the piezoelectric element 71. Electric energy can be efficiently converted into ultrasonic energy without waking up.
【0093】本実施形態によっても、第7実施形態同
様、長い同軸ケーブルを付加した場合でも、効率よく超
音波探触子30Aに電気エネルギーを印加し、効率よく
超音波エネルギーに変換できるようになるとともに、図
19の構成と比較し、インピーダンス測定回路(93)
を省略する分、回路系を安価なものにすることができ
る。本実施形態では、使用するプローブの反共振周波数
の値はプローブの種類にかかわらず、一定でなければな
らないが、ケーブルの長さは用途に応じた任意の長さと
することができる。According to this embodiment, as in the seventh embodiment, even if a long coaxial cable is added, it is possible to efficiently apply electric energy to the ultrasonic probe 30A and efficiently convert it into ultrasonic energy. In addition, the impedance measurement circuit (93) is compared with the configuration of FIG.
By omitting, the circuit system can be made inexpensive. In this embodiment, the value of the anti-resonance frequency of the probe used must be constant regardless of the type of probe, but the length of the cable can be any length depending on the application.
【0094】なお、本実施形態(第8実施形態)も、各
種の変形、変更等が可能である。 〔第8実施形態の変形例1〕例えば、様々な周波数のプ
ローブの使用を可能にするため、次のような駆動システ
ムによる構成としてもよい。即ち、使用するプローブ
に、その周波数に応じたコードをつける。一方また、例
えば図21の制御回路94、駆動回路92を内蔵した制
御装置にはコードの読み取り装置を設ける。この場合
は、該制御装置は、適用する超音波プローブに応じ、プ
ローブ個々に予め付されたバーコードを上記コード読み
取り装置により読み取り、それに応じた周波数の駆動電
圧を使用プローブに供給するよう制御を行う。これによ
ると、プローブの反共振周波数を、用途に応じて選択す
ることができる。よって、様々な周波数のプローブの使
用を可能にする。本例は、このようにして、実施しても
よい。The present embodiment (eighth embodiment) can also be modified and changed in various ways. [Modification 1 of Eighth Embodiment] For example, in order to enable the use of probes of various frequencies, the following drive system may be used. That is, a code according to the frequency is attached to the probe used. On the other hand, for example, a code reader is provided in the controller including the control circuit 94 and the drive circuit 92 shown in FIG. In this case, the control device controls the barcode read in advance on each probe according to the ultrasonic probe to be applied by the code reading device and supplies a drive voltage having a frequency corresponding to the barcode to the probe to be used. To do. According to this, the anti-resonance frequency of the probe can be selected according to the application. Thus, it allows the use of probes of different frequencies. The present example may be implemented in this manner.
【0095】〔第8実施形態の変形例2〕また、本実施
形態でも、前記〔第7実施形態の変形例1〕と同様の態
様で実施することもできる。[Modification 2 of Eighth Embodiment] Also, this embodiment can be implemented in the same manner as in [Modification 1 of the seventh embodiment].
【0096】また、第7実施形態及び第8実施形態(そ
れらの変形例等も含む)を前記第1実施形態乃至第3実
施形態(それらの変形例等も含む)のいずれかと組み合
わせて実施することができる。また、前記第4実施形態
乃至第6実施形態(それらの変形例等も含む)における
超音波探触子の駆動において、第7実施形態及び第8実
施形態(それらの変形例等も含む)のいずれかによる駆
動方法乃至装置を適用することもできる。Further, the seventh embodiment and the eighth embodiment (including their modified examples and the like) are implemented in combination with any of the first to third embodiments (including their modified examples and the like). be able to. Further, in driving the ultrasonic probe in the fourth to sixth embodiments (including their modified examples), the ultrasonic probe of the seventh embodiment and the eighth embodiment (including their modified examples) is used. Any driving method or device can be applied.
【0097】前記図18の構造による超音波探触子30
Aは、超音波診断と超音波治療の両方を行うのに適用で
きるものであるが、更に、これは、診断用振動子と治療
用振動子の音軸という観点から見たとき、両者の音軸を
容易に一致させられるという点においても優れる超音波
探触子を提供できるものである。次に述べる実施形態
(第9実施形態以下)は、主として、このような側面か
らの改良に係るものであり、被検体に超音波を放射し、
その内部情報を得たり、超音波の作用による治療を行っ
たりする場合の超音波探触子に有利に用いることができ
る。The ultrasonic probe 30 having the structure shown in FIG.
A is applicable to both ultrasonic diagnosis and ultrasonic therapy. Furthermore, this is the sound of both when viewed from the viewpoint of the sound axis of the diagnostic oscillator and the therapeutic oscillator. It is possible to provide an ultrasonic probe that is excellent in that the axes can be easily matched. The embodiment described below (the ninth embodiment and below) is mainly related to the improvement from such a side, and emits ultrasonic waves to the subject,
It can be advantageously used for an ultrasonic probe in the case of obtaining its internal information or performing treatment by the action of ultrasonic waves.
【0098】高音圧のバースト波あるいは連続波を生体
に照射し、腫瘍等の病変部を焼灼等する超音波治療は、
既に触れたような超音波治療装置によって行え、また、
特に、従来から一般的に使用されているような、超音波
診断装置と、このような超音波治療装置とを組み合わせ
て使用することで、治療する病変の位置や大きさを正確
に確認し、確実な超音波治療を行うようにすることに大
きく寄与できるものであることについても、既に述べた
ところである。Ultrasonic treatment for irradiating a living body with a burst wave or continuous wave of high sound pressure to cauterize a lesion such as a tumor is
It can be done with the ultrasonic treatment device as already mentioned,
In particular, as generally used in the past, by using a combination of an ultrasonic diagnostic device and such an ultrasonic therapeutic device, the position and size of the lesion to be treated can be accurately confirmed, It has already been described that it can greatly contribute to ensuring reliable ultrasonic treatment.
【0099】ここに、図29は、図18と対比して示
す、超音波診断と超音波治療の両方を行う、比較例の超
音波探触子の断面図である。図29に示すように、この
超音波探触子では、中央部に球殻状の診断用圧電素子1
01があり、その周囲に球殻を円環状にした形状の治療
用圧電素子102がある。診断用圧電素子101と治療
用圧電素子102とは、接着剤103で接合され、球殻
の一部を形成している。治療用圧電素子102と診断用
圧電素子101の上面にはひと続きにGND電極112
が形成されている。診断用圧電素子101と治療用圧電
素子102の下面には、それぞれに診断用電極113と
治療用電極114が形成されているが、お互いに導通し
ていない。FIG. 29 is a sectional view of an ultrasonic probe of a comparative example for performing both ultrasonic diagnosis and ultrasonic treatment, which is shown in comparison with FIG. As shown in FIG. 29, in this ultrasonic probe, a spherical shell-shaped piezoelectric element 1 for diagnosis is provided in the central portion.
01, and there is a therapeutic piezoelectric element 102 in the shape of an annular spherical shell. The diagnostic piezoelectric element 101 and the therapeutic piezoelectric element 102 are joined by an adhesive 103 to form a part of a spherical shell. The GND electrode 112 is continuously formed on the upper surfaces of the therapeutic piezoelectric element 102 and the diagnostic piezoelectric element 101.
Are formed. Although diagnostic electrodes 113 and therapeutic electrodes 114 are formed on the lower surfaces of the diagnostic piezoelectric device 101 and the therapeutic piezoelectric device 102, respectively, they are not electrically connected to each other.
【0100】診断用圧電素子101の音響放射面側に
は、音響整合層104が形成されている。また、診断用
圧電素子101の音響放射面の反対側には背面制動層1
05が形成されている。背面制動層105はエポキシ樹
脂にタングステン粉末を混ぜて硬化させたもので形成さ
れている。診断用圧電素子101と別個の治療用圧電素
子102は、樹脂製の絶縁層106に接着、保持されて
いる。絶縁層106の外側には金属製のハウジング10
7があり、かかる治療用圧電素子102の上面の電極部
分(GND電極部分)と、ハウジング107とは導線1
08で電気的に接続されている。An acoustic matching layer 104 is formed on the acoustic radiation surface side of the diagnostic piezoelectric element 101. Further, the backside braking layer 1 is provided on the side opposite to the acoustic radiation surface of the diagnostic piezoelectric element 101.
05 is formed. The back braking layer 105 is formed of epoxy resin mixed with tungsten powder and cured. The diagnostic piezoelectric element 101 and the therapeutic piezoelectric element 102, which are separate from each other, are bonded and held to a resin insulating layer 106. A metal housing 10 is provided outside the insulating layer 106.
7 and the electrode portion (GND electrode portion) on the upper surface of the therapeutic piezoelectric element 102 and the housing 107 are the lead wires 1
It is electrically connected at 08.
【0101】2本の同軸ケーブルを内蔵したケーブル1
09がハウジング107、絶縁層106に形成された穴
を介して引き出され、そのケーブル109の他端は図示
しない超音波観測装置へ接続されている点、ケーブル1
09内の2本の同軸ケーブルのシールド線がハウジング
107に電気的に接続されている点は、図18の場合と
同様である。一方、その各芯線は、接着剤103による
接合によって組み立てられる個々の圧電素子部分の診断
用電極113、治療用電極114へ各々電気的に接続さ
れている。絶縁層106と治療用圧電素子102と背面
制動層105とで形成された空間は、充填材110が満
たされている。充填材110は、多数の微少独立気泡を
含む樹脂である。Cable 1 with two coaxial cables built-in
09 is pulled out through a hole formed in the housing 107 and the insulating layer 106, and the other end of the cable 109 is connected to an ultrasonic observation device (not shown).
The point that the shield wires of the two coaxial cables in 09 are electrically connected to the housing 107 is the same as in the case of FIG. On the other hand, the respective core wires are electrically connected to the diagnostic electrode 113 and the therapeutic electrode 114 of the individual piezoelectric element parts assembled by joining with the adhesive 103, respectively. The space formed by the insulating layer 106, the therapeutic piezoelectric element 102, and the back braking layer 105 is filled with the filling material 110. The filler 110 is a resin containing a large number of minute closed cells.
【0102】図29の超音波探触子は、例えばこれを直
接、あるいは水袋等の伝達媒体を介して被検体に当接し
て使用することができる。超音波診断時では、図示しな
い超音波観測装置から、ケーブル109を介して診断用
圧電素子101に駆動パルスが印加される。診断用圧電
素子101は駆動パルスにより振動し、超音波を発生す
る。音響放射面側には音響整合層104の作用により被
検体内へ効率よく放射される。一方、背面側に放射され
た超音波は背面制動層105の作用により吸収されてし
まう。この音響整合層104と背面制動層105の作用
により、短い超音波パルスが放射される。The ultrasonic probe shown in FIG. 29 can be used, for example, by directly contacting it with a subject or through a transmission medium such as a water bag. At the time of ultrasonic diagnosis, a drive pulse is applied from an ultrasonic observation device (not shown) to the diagnostic piezoelectric element 101 via the cable 109. The diagnostic piezoelectric element 101 vibrates by a drive pulse and generates an ultrasonic wave. The acoustic matching layer 104 acts on the acoustic radiation surface side to efficiently radiate the acoustic radiation into the subject. On the other hand, the ultrasonic waves emitted to the back side are absorbed by the action of the back braking layer 105. Due to the action of the acoustic matching layer 104 and the back damping layer 105, a short ultrasonic pulse is emitted.
【0103】被検体内に放射された超音波は、音響イン
ピーダンス不連続部分で反射される。反射された超音波
エコーは、音響整合層104を介して診断用圧電素子1
01により受信され、電気的なエコー信号に変換され
る。エコー信号は、ケーブル109を介して図示しない
超音波観測装置内で処理される。超音波を放射する方向
を変えて走査しながら以上の動作を繰り返すと、被検体
の内部情報を示す超音波画像が生成される。放射される
超音波パルスが短いほど、距離分解能の高い超音波画像
が生成される。使用者は、この超音波画像を見て、患部
の位置や大きさを把握することができる。The ultrasonic wave radiated into the subject is reflected by the acoustic impedance discontinuity. The reflected ultrasonic echo is transmitted through the acoustic matching layer 104 to the diagnostic piezoelectric element 1.
01, and converted into an electrical echo signal. The echo signal is processed in the ultrasonic observation device (not shown) via the cable 109. When the above operation is repeated while changing the emitting direction of the ultrasonic wave and scanning, an ultrasonic image showing the internal information of the subject is generated. The shorter the ultrasonic pulse radiated, the more ultrasonic image with high distance resolution is generated. The user can grasp the position and size of the affected area by looking at the ultrasonic image.
【0104】治療時は、ケーブル109を介して、上記
治療用圧電素子102、電極112,114からなる治
療用振動子に連続波が印加され、これは連続波の超音波
を放射する。治療用振動子の背面の充填材110は独立
気泡を多数含んでおり、音響インピーダンスが圧電素子
に比べて非常に低い。そのため、超音波は音響放射面側
に効率よく放射される。波長に比べて大きい、球殻状の
音響放射面から超音波を放射するので、焦点で超音波が
収束する。音圧の高い連続波を照射していると、焦点付
近の温度が上昇し、生体組織に変性を引き起こし、腫瘍
等の患部を治療することができる。At the time of treatment, a continuous wave is applied to the therapeutic oscillator consisting of the therapeutic piezoelectric element 102 and the electrodes 112 and 114 via the cable 109, and this emits a continuous wave ultrasonic wave. The filling material 110 on the back surface of the therapeutic oscillator contains a large number of closed cells, and the acoustic impedance is much lower than that of the piezoelectric element. Therefore, the ultrasonic waves are efficiently radiated to the acoustic radiation surface side. Since ultrasonic waves are emitted from a spherical shell-shaped acoustic emission surface that is larger than the wavelength, the ultrasonic waves converge at the focal point. When a continuous wave with a high sound pressure is applied, the temperature near the focus rises, causing degeneration in the living tissue, and the affected area such as a tumor can be treated.
【0105】しかして、このような超音波診断時と超音
波治療時での音軸の点に着目すると、図29の超音波探
触子では、診断用圧電素子101と治療用圧電素子10
2とを接着剤103で接合している。このため、両者の
幾何学的中心軸を完全に一致させることは困難である。
組立時に両者の軸合わせを行うものの、それでもなお、
軸のずれを生じさせる。診断用圧電素子101と治療用
圧電素子102との中心軸が不一致であると、図29に
破線で例示した音軸のように、両方の振動子の音軸、即
ち超音波の放射方向がずれてしまう。すると、診断用圧
電素子101、電極112,113による診断用振動子
側で観察し、治療しようと意図した位置と、実際に治療
用圧電素子102による治療用振動子の放射する超音波
が収束する位置とがずれてしまう。その結果、意図した
通りの治療効果を得られなかったり、正常組織にダメー
ジを与えてしまったりする場合がある。However, focusing on the points of the sound axis during such ultrasonic diagnosis and ultrasonic treatment, in the ultrasonic probe shown in FIG. 29, the diagnostic piezoelectric element 101 and the therapeutic piezoelectric element 10 are used.
2 and 2 are joined by an adhesive 103. Therefore, it is difficult to completely match the geometric center axes of the two.
Although both axes are aligned during assembly, nonetheless,
Causes axis misalignment. When the central axes of the diagnostic piezoelectric element 101 and the therapeutic piezoelectric element 102 do not match, the sound axes of both transducers, that is, the emission directions of ultrasonic waves, are displaced as shown by the sound axis illustrated by the broken line in FIG. Will end up. Then, the ultrasonic wave emitted from the therapeutic oscillator by the therapeutic piezoelectric element 102 converges with the position intended to be treated by observing the diagnostic piezoelectric element 101 and the electrodes 112, 113 on the diagnostic oscillator side. The position is out of alignment. As a result, the intended therapeutic effect may not be obtained, or normal tissue may be damaged.
【0106】以下に説明されるいくつかの実施形態のも
のは、この点からの改良が行われており、診断用振動子
と、治療用振動子との音軸を容易に一致させ、観察した
部位を確実に治療することのできる超音波探触子が提供
できるものであり、図18の超音波探触子30Aは、こ
の一例でもある。まず、図18を援用して、本実施の形
態に従う超音波探触子につき、補足的な説明事項も加え
つつ説明する。Some of the embodiments described below have been improved from this point, and the acoustic axes of the diagnostic oscillator and the therapeutic oscillator were easily matched and observed. An ultrasonic probe capable of reliably treating a site can be provided, and the ultrasonic probe 30A in FIG. 18 is also an example of this. First, with reference to FIG. 18, the ultrasonic probe according to the present embodiment will be described with supplementary explanations.
【0107】本実施形態による超音波探触子30A(図
18)は、超音波診断と超音波を使用した治療の両方を
行う装置に使用されるものであり、図29の比較例によ
る構成に対し、球殻状の一つの圧電素子71の上面全面
にGND電極72が形成され、かつまた、当該一の圧電
素子71の下面において、その中央部に円形の診断用電
極73が設けられているとともに、その周囲に円環状の
治療用電極74が設けられている構成である。これら診
断用電極73と治療用電極74とはお互いに導通してい
ない。本例では、更に、図18に示される如く、その一
つの使用圧電素子71は、単一で、かつまた、一様な厚
さのものを用いてある。The ultrasonic probe 30A (FIG. 18) according to the present embodiment is used for an apparatus that performs both ultrasonic diagnosis and treatment using ultrasonic waves, and has the configuration of the comparative example of FIG. On the other hand, a GND electrode 72 is formed on the entire upper surface of one spherical shell-shaped piezoelectric element 71, and a circular diagnostic electrode 73 is provided in the center of the lower surface of the one piezoelectric element 71. In addition, an annular therapeutic electrode 74 is provided around it. The diagnostic electrode 73 and the therapeutic electrode 74 are not electrically connected to each other. In this example, furthermore, as shown in FIG. 18, the one piezoelectric element 71 used is of a single and uniform thickness.
【0108】そして、このような一つの圧電素子71の
診断用電極73に対応する部分は、後述のような駆動パ
ルスにより振動させ超音波を放射する部分(診断用の部
分)であり、また、その圧電素子71の治療用電極74
に対応する部分は、後述のようにして連続波の超音波を
放射する部分(治療用の部分)であり、これらの2つの
部分が存在し、かつこれらが同一の圧電素子71上に形
成されている。The portion of such one piezoelectric element 71 corresponding to the diagnostic electrode 73 is a portion (diagnosis portion) which is vibrated by a drive pulse and emits ultrasonic waves, which will be described later. The therapeutic electrode 74 of the piezoelectric element 71
The portion corresponding to is a portion for radiating continuous wave ultrasonic waves (treatment portion) as described later, these two portions are present, and they are formed on the same piezoelectric element 71. ing.
【0109】圧電素子71のその診断用電極73に対応
する部分の音響放射面側には音響整合層75が形成さ
れ、また、その診断用電極73の下面、即ちその音響放
射面の反対側には背面制動層76(エポキシ樹脂にタン
グステン粉末を混ぜて硬化させたもので形成されてい
る)があり、これが、かかる診断用の部分によるパルス
超音波送信のとき、超音波を吸収、減衰する制動層とな
る。An acoustic matching layer 75 is formed on the acoustic emission surface side of the portion of the piezoelectric element 71 corresponding to the diagnostic electrode 73, and on the lower surface of the diagnostic electrode 73, that is, on the opposite side of the acoustic emission surface. Has a backside braking layer 76 (formed of epoxy resin mixed with tungsten powder and cured), which absorbs and attenuates ultrasonic waves during pulse ultrasonic wave transmission by the diagnostic portion. Become a layer.
【0110】図18の絶縁層77、ハウジング78、導
線79、ケーブル80等についての構成は、本実施形態
の場合も、既に図18の説明で記述されたとおりのもの
であって、それらに関する記述は、本例に取り入れられ
て全面的に参照される。絶縁層77と治療用電極74と
背面制動層76とで形成される空間は、図29の比較例
に対し、本超音波探触子30Aでは空間となっており、
ハウジング78の下面は裏蓋81で水密に密閉されてい
る。更に、超音波探触子表面は図示しない膜厚10μm
のポリパラキシリレンの膜で覆われている。The structure of the insulating layer 77, the housing 78, the conducting wire 79, the cable 80, etc. of FIG. 18 is the same as that described in the description of FIG. Are incorporated into this example and are fully referenced. The space formed by the insulating layer 77, the therapeutic electrode 74, and the back braking layer 76 is a space in the ultrasonic probe 30A as compared with the comparative example of FIG.
The lower surface of the housing 78 is watertightly sealed with a back cover 81. Furthermore, the ultrasonic probe surface has a film thickness of 10 μm (not shown).
Covered with a film of polyparaxylylene.
【0111】本実施形態においては、上記のような構成
により組み立てられており、製作時の組み立てにおい
て、図29の場合のような診断用圧電素子と治療用圧電
素子両者の軸合わせ不要であり、音軸も一致している。
そして、こうして得られる音軸の一致した超音波探触子
30Aにより、上記の圧電素子71の診断用電極73に
対応する部分によって超音波診断を、また、その圧電素
子71の治療用電極74に対応する部分によって超音波
治療を、適切に行うことができる。ここでは、例えば、
図29の比較例の場合の使用例と同様に、本超音波探触
子30Aを直接、あるいは水袋等の伝達媒体を介して被
検体に当接して使用する場合を例として説明する。In the present embodiment, the structure is assembled as described above, and it is not necessary to align both the diagnostic piezoelectric element and the therapeutic piezoelectric element as in the case of FIG. 29 in the assembly during manufacturing. The sound axes are also the same.
Then, by the ultrasonic probe 30A having the sound axis thus obtained, ultrasonic diagnosis is performed by the portion corresponding to the diagnostic electrode 73 of the piezoelectric element 71, and the therapeutic electrode 74 of the piezoelectric element 71 is changed. The ultrasonic treatment can be appropriately performed by the corresponding portion. Here, for example,
Similar to the use example in the case of the comparative example of FIG. 29, a case where the present ultrasonic probe 30A is used by being brought into contact with a subject directly or through a transmission medium such as a water bag will be described as an example.
【0112】〔超音波診断時〕まず、超音波診断時につ
いて述べる。図示しない超音波観測装置から、ケーブル
80を介して本超音波探触子の診断用電極73に駆動パ
ルスを印加する。ここに、本例においては、駆動パルス
の周波数帯は後述する図22(a)の帯域のものを使用
することができる。駆動パルスが印加されると、その結
果、上記単一の圧電素子71の診断用電極73に対応す
る部分は、駆動パルスにより振動し、超音波を発生す
る。こうして、診断用電極73が付いた部分、即ち診断
用振動子に駆動パルスが印加されると、その部分は駆動
パルスにより振動し、超音波パルスを発生する。[During Ultrasound Diagnosis] First, at the time of ultrasonic diagnosis will be described. A drive pulse is applied from an ultrasonic observation device (not shown) to the diagnostic electrode 73 of the present ultrasonic probe via the cable 80. Here, in this example, the frequency band of the drive pulse can be the frequency band of FIG. 22A described later. When the drive pulse is applied, as a result, the portion of the single piezoelectric element 71 corresponding to the diagnostic electrode 73 vibrates due to the drive pulse and generates an ultrasonic wave. In this way, when a drive pulse is applied to the portion with the diagnostic electrode 73, that is, the diagnostic vibrator, the portion vibrates by the drive pulse and generates an ultrasonic pulse.
【0113】このようにして超音波パルスを放射する部
分に音響整合層及び背面制動層を付加した場合には、音
響放射面側には、音響整合層の作用により被検体内へ効
率よく放射される。本例では音響整合層75及び背面制
動層76を有し、音響放射面側には音響整合層75の作
用により被検体内へ効率よく放射される。一方、背面側
に放射された超音波は背面制動層76の作用により吸収
されてしまう。このように音響整合層75と背面制動層
76の作用により、より短い超音波パルスが放射され
る。When the acoustic matching layer and the backside damping layer are added to the portion that radiates the ultrasonic pulse in this manner, the acoustic matching layer serves to efficiently radiate into the subject on the acoustic radiation surface side. It In this example, the acoustic matching layer 75 and the back damping layer 76 are provided, and the acoustic matching layer 75 acts on the acoustic radiation surface side to efficiently radiate the acoustic radiation into the subject. On the other hand, the ultrasonic waves radiated to the back side are absorbed by the action of the back braking layer 76. As a result of the action of the acoustic matching layer 75 and the backside damping layer 76, a shorter ultrasonic pulse is emitted.
【0114】被検体内に放射された超音波は、前記第4
実施形態等で触れたように、音響インピーダンス不連続
部分で反射される。本例では、超音波パルスを放射する
部分は受信も可能であり、反射された超音波エコーは、
音響整合層75を介して圧電素子71(ここでは、診断
用振動子)により受信され、電気的なエコー信号に変換
される。エコー信号は、本例では、診断用電極73、ケ
ーブル80を介して図示しない超音波観測装置内で処理
される。超音波を放射する方向を変えて走査しながら以
上の動作を繰り返すと、被検体の内部情報を示す超音波
画像が生成される。この場合の超音波画像の表示には、
例えば前記図9,15の表示装置(59)による構成が
適用できる。使用者(術者)は、この超音波画像を見
て、患部の位置や大きさを把握することができる。The ultrasonic wave radiated into the subject is the fourth ultrasonic wave.
As mentioned in the embodiments and the like, the acoustic impedance is reflected at the discontinuous portion. In this example, the part that emits the ultrasonic pulse can also be received, and the reflected ultrasonic echo is
It is received by the piezoelectric element 71 (here, a diagnostic transducer) via the acoustic matching layer 75 and converted into an electrical echo signal. In this example, the echo signal is processed in the ultrasonic observation device (not shown) via the diagnostic electrode 73 and the cable 80. When the above operation is repeated while changing the emitting direction of the ultrasonic wave and scanning, an ultrasonic image showing the internal information of the subject is generated. In this case, the ultrasonic image is displayed
For example, the configuration of the display device (59) shown in FIGS. 9 and 15 can be applied. The user (operator) can grasp the position and size of the affected area by looking at the ultrasonic image.
【0115】〔超音波治療時〕次に、治療時について述
べる。超音波診断後、超音波を被検体に放射し治療を施
すときは、次のようである。本例においても、前記第7
実施形態で述べたような、例えば連続波の超音波を放射
させるため使用者が操作するスイッチを備える構成を採
用するものとする。使用者が、図示しない、こうした操
作スイッチを入れると、ケーブル80を介して本超音波
探触子の治療用電極74に連続波が印加され、このとき
は、上記単一の圧電素子71の治療用電極74に対応す
る部分、即ち治療用振動子の部分は連続波の超音波を放
射する。[During Ultrasonic Treatment] Next, the time of treatment will be described. After ultrasonic diagnosis, ultrasonic waves are emitted to the subject to be treated as follows. Also in this example, the seventh
As described in the embodiment, for example, a configuration including a switch operated by a user to emit a continuous wave ultrasonic wave is adopted. When the user turns on such an operation switch (not shown), a continuous wave is applied to the treatment electrode 74 of the ultrasonic probe via the cable 80, and at this time, the treatment of the single piezoelectric element 71 is performed. The portion corresponding to the working electrode 74, that is, the portion of the therapeutic oscillator radiates continuous wave ultrasonic waves.
【0116】ここで、治療用振動子の背面の音響インピ
ーダンスは圧電素子に比べて非常に低くする。すると、
超音波は音響放射面側に効率よく放射される。本例にお
いては、治療用振動子の背面は空気となっており、音響
インピーダンスが圧電素子に比べて非常に低い。そのた
め、超音波は音響放射面側に効率よく放射される。波長
に比べて大きい、球殻状の音響放射面から超音波を放射
するので、焦点で超音波が収束する。そして、音圧が高
い連続波を照射していると、焦点付近の温度が上昇し、
生体組織に変性を引き起こす。従って、腫瘍の患部を治
療することができる。Here, the acoustic impedance on the back surface of the therapeutic oscillator is set to be much lower than that of the piezoelectric element. Then
Ultrasonic waves are efficiently radiated to the acoustic radiation surface side. In this example, the back surface of the therapeutic oscillator is air, and the acoustic impedance is much lower than that of the piezoelectric element. Therefore, the ultrasonic waves are efficiently radiated to the acoustic radiation surface side. Since ultrasonic waves are emitted from a spherical shell-shaped acoustic emission surface that is larger than the wavelength, the ultrasonic waves converge at the focal point. When a continuous wave with high sound pressure is emitted, the temperature near the focus rises,
Causes degeneration in living tissues. Therefore, the affected part of the tumor can be treated.
【0117】このようにして超音波診断、超音波治療を
行えるとともに、その場合に、振動用振動子と治療用振
動子との音軸も一致していることから、観察した部位を
確実に治療することができ、図29の比較例の場合のよ
うに、音軸の不一致に起因して、観察し治療しようと意
図した位置と、実際に超音波治療用のため放射する超音
波が収束する位置とがずれて、結果、意図した通りの治
療効果を得られなかったりするようなこともなくなる。
従って、その製造過程で、組み立て時に軸合わせといっ
たような手間をかけずないでも、使用時、診断用振動子
で観察した部位を正確、確実に治療することが可能とな
り、しかも、本実施形態では、以下のように、その診
断、治療において、高い距離分解能による鮮明な画像を
得ることも可能で、また、高音圧の治療用超音波を放射
することもできるものである。In this way, ultrasonic diagnosis and ultrasonic treatment can be performed, and in that case, since the sound axis of the vibrator for vibration and the sound axis for therapy are the same, the observed site can be treated surely. As in the case of the comparative example of FIG. 29, due to the mismatch of the sound axes, the position intended to be observed and treated and the ultrasonic wave actually emitted for ultrasonic treatment converge. There is no case where the position is displaced and, as a result, the intended therapeutic effect is not obtained.
Therefore, in the manufacturing process, it is possible to accurately and surely treat the site observed by the diagnostic oscillator during use without the need for labor such as axis alignment during assembly. As described below, in the diagnosis and treatment, it is possible to obtain a clear image with a high distance resolution, and it is also possible to emit a therapeutic ultrasonic wave having a high sound pressure.
【0118】図22(a),(b)に、上記構成による
本超音波探触子における診断用の部分と治療用の部分の
周波数特性を示す。圧電素子71の診断用電極73に対
応する診断用の部分も圧電素子71の治療用電極73に
対応する治療用の部分も、その背面の音響インピーダン
スは圧電素子71の音響インピーダンスよりも低いの
で、圧電素子71は1/2波長を共振をする。そのた
め、両方の部分の中心周波数は一致する。22 (a) and 22 (b) show the frequency characteristics of the diagnostic portion and the therapeutic portion in the present ultrasonic probe having the above configuration. Since the acoustic impedance of the back surface of both the diagnostic portion of the piezoelectric element 71 corresponding to the diagnostic electrode 73 and the therapeutic portion of the piezoelectric element 71 corresponding to the therapeutic electrode 73 is lower than the acoustic impedance of the piezoelectric element 71, The piezoelectric element 71 resonates at 1/2 wavelength. Therefore, the center frequencies of both parts match.
【0119】診断用の部分は、音響整合層75と背面制
動層76が付加されているので、図22の上側(a)に
示したように帯域幅が広くなる。従って、パルス状の電
気信号を印加すると非常に短い超音波パルスを放射す
る。前述のように、反射した超音波エコーを本超音波探
触子のその診断用振動子で受信し、エコー信号をケーブ
ル80を介し観測装置で処理して被検体の内部情報を示
す超音波画像を生成するにあたり、放射される超音波パ
ルスが短いほど、距離分解能の高い超音波画像が生成さ
れるが、図22(a)の如くに周波数帯域が広く、短い
パルスを送受信できるため、これにも容易に応えること
ができる。Since the acoustic matching layer 75 and the backside damping layer 76 are added to the diagnostic portion, the bandwidth becomes wide as shown in the upper side (a) of FIG. Therefore, when a pulsed electric signal is applied, a very short ultrasonic pulse is emitted. As described above, the reflected ultrasonic echo is received by the diagnostic transducer of the ultrasonic probe, the echo signal is processed by the observation device via the cable 80, and the ultrasonic image showing the internal information of the subject is obtained. In generating, the shorter the emitted ultrasonic pulse, the higher the distance resolution of the ultrasonic image is generated. However, as shown in FIG. 22A, the frequency band is wide and short pulses can be transmitted and received. Can easily respond.
【0120】一方、治療用の部分には、音響整合層はな
く、背面は空気となっている。そのため、図22の下側
(b)に示したように帯域幅が狭いが、中心周波数では
非常に高い効率が得られる。従って、中心周波数と同じ
周波数の連続波を印加すると、電気エネルギーが高効率
で超音波のエネルギーに変換され、高音圧が得られる。On the other hand, the therapeutic portion has no acoustic matching layer and the back surface is air. Therefore, although the bandwidth is narrow as shown in the lower side (b) of FIG. 22, very high efficiency can be obtained at the center frequency. Therefore, when a continuous wave having the same frequency as the center frequency is applied, electric energy is converted into ultrasonic energy with high efficiency, and high sound pressure is obtained.
【0121】以上のように、本実施形態によると、診断
用振動子と、治療用振動子との音軸を容易に一致させ、
観察した部位を確実に治療することができる。また、診
断用の部分は周波数帯域が広く、短いパルスを送受信で
きるため、高い距離分解能による鮮明な画像を得ること
ができる。一方、治療用の部分は中心周波数で高効率で
あるため、不要な発熱等が少なく、高音圧の治療用超音
波を放射することができる。As described above, according to this embodiment, the sound axes of the diagnostic oscillator and the therapeutic oscillator can be easily matched,
The observed site can be treated surely. Further, since the diagnostic portion has a wide frequency band and can transmit and receive short pulses, a clear image with high distance resolution can be obtained. On the other hand, since the treatment portion has high efficiency at the center frequency, unnecessary heat generation and the like can be reduced, and treatment ultrasonic waves with high sound pressure can be emitted.
【0122】なお、本実施形態(第9実施形態)も、各
種の変形、変更等が可能である。 〔第9実施形態の変形例1〕例えば、図23に示す超音
波探触子30Aを用いる実施例でもよい。上記第9実施
形態に係る超音波探触子30Aによる構成例(図18,
22)と異なる点のみ説明すれば、本例は、図23図示
の如くに、治療用電極74の下面に、微小独立気泡を多
量に含んだ充填材82を充填した構成としてある。本例
では、充填材82の材質としては、発砲スチロールを使
用した。他の構成、作用等については、上記構成例と同
様である。The present embodiment (ninth embodiment) can also be modified and changed in various ways. [Modification 1 of Ninth Embodiment] For example, an embodiment using the ultrasonic probe 30A shown in FIG. 23 may be used. A configuration example of the ultrasonic probe 30A according to the ninth embodiment (FIG. 18,
Explaining only the points different from 22), in this example, as shown in FIG. 23, the lower surface of the therapeutic electrode 74 is filled with a filler 82 containing a large amount of minute closed cells. In this example, expanded polystyrene was used as the material of the filler 82. Other configurations, operations, and the like are similar to those of the above configuration example.
【0123】本例においては、前述した作用効果に加
え、圧電素子71の背面が空間になっていないため、水
や体液等の液体が浸入することを防止できる。従って、
圧電素子背面の空間に水や体液等の液体が浸入し電極を
ショートさせたり、腐食させたりするおそれがないた
め、超音波探触子の信頼性、耐久性が向上する。In this example, in addition to the above-described effects, since the back surface of the piezoelectric element 71 is not a space, it is possible to prevent liquid such as water or body fluid from entering. Therefore,
Since there is no possibility that liquid such as water or body fluid will enter the space behind the piezoelectric element to short-circuit or corrode the electrode, the reliability and durability of the ultrasonic probe are improved.
【0124】〔第9実施形態の変形例2〕また、上記
〔第9実施形態の変形例1〕において、充填材82とし
ては、発砲スチスール以外にも、例えばウレタン、シリ
コン、レジン等、任意の樹脂を使用できる。また、充填
材82として、音響インピーダンスの低い低密度ポリエ
チレン等の樹脂で、微小独立気泡を含まないものも使用
できる。更に、治療用電極74の背面に数百μm以上の
厚さの空気層を設け、その下面にエポキシ、シリコン等
の任意の樹脂を充填しても良い。[Modification 2 of Ninth Embodiment] In addition, in the above-mentioned [Modification 1 of the ninth embodiment], as the filler 82, in addition to the foaming stethole, for example, urethane, silicone, resin or the like may be used. Resin can be used. Further, as the filler 82, a resin such as low density polyethylene having a low acoustic impedance and containing no minute closed cells can be used. Furthermore, an air layer having a thickness of several hundreds of μm or more may be provided on the back surface of the therapeutic electrode 74, and the lower surface thereof may be filled with an arbitrary resin such as epoxy or silicon.
【0125】〔第9実施形態の変形例3〕また、図24
に示す構成の超音波探触子を用いる実施例により、高速
な走査等を実現するようにしてもよい。本例は前記〔第
4実施形態の変形例4〕(図14)の変形例にも相当す
る。上記第9実施形態の超音波探触子30Aによる構成
例と異なる点のみ説明すれば、本例では、図24に示す
ように、使用圧電素子71aは、短冊型の小さな圧電素
子が一列に並んだリニアアレイ型の圧電素子である。個
々の素子の中央部には、図示しない診断用電極が、また
端部には図示しない治療用電極が、ぞれぞれ形成されて
いる。また、個々の素子に対して、従来の一般的なアレ
イ型探触子と同様な方法を用いて、それぞれケーブルが
配線されている。[Modification 3 of Ninth Embodiment] FIG.
High-speed scanning and the like may be realized by the embodiment using the ultrasonic probe having the configuration shown in FIG. This example also corresponds to the modification of [Modification 4 of the fourth embodiment] (FIG. 14). Explaining only the points different from the configuration example of the ultrasonic probe 30A of the ninth embodiment, in this example, as shown in FIG. 24, the piezoelectric elements 71a used are strip-shaped small piezoelectric elements arranged in a line. It is a linear array type piezoelectric element. A diagnostic electrode (not shown) is formed at the center of each element, and a therapeutic electrode (not shown) is formed at the end thereof. Further, cables are laid for each element by using a method similar to that of the conventional general array type probe.
【0126】診断用電極の上面には、図示の如くに音響
整合層75aが、また下面には背面制動層76aが設け
られている。隣接する素子の下面の電極間の短絡を防止
するために、背面制動層76aはエポキシ中にジルコニ
ア粉末を混入したもので形成されている。他の構成等に
ついては、本例も、基本的に第9実施形態に準じたもの
でよい。As shown in the figure, an acoustic matching layer 75a is provided on the upper surface of the diagnostic electrode, and a rear damping layer 76a is provided on the lower surface thereof. In order to prevent a short circuit between the electrodes on the lower surface of the adjacent element, the backside braking layer 76a is made of epoxy mixed with zirconia powder. Other configurations and the like may be basically the same as those in the ninth embodiment.
【0127】本例においては、図示しない超音波観測装
置の制御により、個々の素子は少しづつの時間差をもっ
て駆動される。それにより、超音波の放射方向や焦点距
離が変化する。個々の素子の動作については、第9実施
形態の場合と同様である。In this example, the individual elements are driven with a slight time difference under the control of an ultrasonic observation device (not shown). As a result, the emission direction and focal length of ultrasonic waves change. The operation of each element is similar to that of the ninth embodiment.
【0128】本例によっても、前記第9実施形態による
作用効果が得られるほか、診断用は、従来の電子走査型
の探触子と同様に、電子走査が実現できる。このため、
任意の位置に焦点を合わせ、詳細に観察することができ
る。治療用も、診断用と同様に観測装置により焦点距離
を変更できるので、治療位置を容易に選択することがで
きる。Also in this example, in addition to the operational effects of the ninth embodiment, electronic scanning can be realized for diagnosis as in the case of the conventional electronic scanning type probe. For this reason,
It is possible to focus on an arbitrary position and observe it in detail. In the case of treatment, the focal length can be changed by the observation device as in the case of diagnosis, so that the treatment position can be easily selected.
【0129】〔第9実施形態の変形例4〕また、変形例
として、診断用として電子リニアの代わりにコンベック
ス型、セクタ型など別のタイプの振動子を適用部位に応
じて使用することもできる。また、診断側を電子走査式
として、治療側の配線は1本として第9実施形態の超音
波探触子の場合と同様の固定焦点式としても良い。この
ようにして、実施することもできる。[Modification 4 of Ninth Embodiment] As a modification, a vibrator of another type such as a convex type or a sector type may be used instead of the electronic linear type for diagnosis according to the application site. . Further, the diagnosis side may be an electronic scanning type, and the treatment side may be one wiring, and may be a fixed focus type similar to the case of the ultrasonic probe of the ninth embodiment. It can also be implemented in this way.
【0130】〔第9実施形態の変形例5〕また、上記例
では、治療用超音波として、連続波を使用する場合を述
べたが、バースト波の超音波でもよく、また、連続波あ
るいはバースト波の超音波を送信する部分が、超音波の
受信も可能とする構成でもよい。[Fifth Modification of Ninth Embodiment] In the above example, the continuous wave is used as the therapeutic ultrasonic wave. However, a burst ultrasonic wave may be used, or a continuous wave or a burst wave may be used. The part that transmits the ultrasonic waves may also be capable of receiving the ultrasonic waves.
【0131】次に、他の実施形態(第10実施形態)に
ついて説明する。本実施形態は、治療効果の向上等を実
現しようとするものである。前記第9実施形態の場合
は、使用する共通の圧電素子は、診断用の部分も治療用
の部分も、一様な厚さのものであったが、本実施形態で
は、これらの部分で音響放射面の反対側においてその厚
さを異ならしめよう、また、音響放射面の面は連続した
形状とするよう、改良を加えたものであり、図25は、
その一例の超音波探触子30Bの断面を示す。Next, another embodiment (tenth embodiment) will be described. This embodiment is intended to improve the therapeutic effect. In the case of the ninth embodiment, the common piezoelectric element used has a uniform thickness in both the diagnostic portion and the therapeutic portion, but in the present embodiment, the acoustic portion is used in these portions. FIG. 25 shows a modification in which the thickness of the surface opposite to the radiation surface is made different, and the surface of the acoustic radiation surface has a continuous shape.
The cross section of the ultrasonic probe 30B of the example is shown.
【0132】基本的には、本超音波探触子30Bも、第
9実施形態の超音波探触子30Aによる構成例と同様で
あってよく、以下、主な相違点、本例の要部について、
説明する。図25に示すように、本例で使用する圧電素
子71bは、ここでは、中央の円形部(診断用の部分)
の厚さが、周辺部の(治療用の部分)厚さの2倍になっ
ている。圧電素子71bの音響放射面側には、圧電素子
71bの診断用の部分の周波数の4分の1波長分の厚さ
の音響整合層75bが全面に付加されている。なお、こ
のような厚さの異なる一の圧電素子71bによる構成を
採用する場合も、それぞれGND電極72、診断用電極
73、治療用電極74は図示のように位置で形成され
る。Basically, the present ultrasonic probe 30B may be the same as the configuration example of the ultrasonic probe 30A of the ninth embodiment, and the main differences and the main parts of this example will be described below. about,
explain. As shown in FIG. 25, the piezoelectric element 71b used in this example has a central circular portion (diagnostic portion) here.
Is twice the thickness of the peripheral portion (treatment portion). On the acoustic emission surface side of the piezoelectric element 71b, an acoustic matching layer 75b having a thickness of a quarter wavelength of the frequency of the diagnostic portion of the piezoelectric element 71b is added to the entire surface. Even in the case of adopting such a configuration with one piezoelectric element 71b having a different thickness, the GND electrode 72, the diagnostic electrode 73, and the therapeutic electrode 74 are formed at the positions as shown in the figure.
【0133】図26(a),(b)に、上記構成による
超音波探触子30Bによる診断用の部分と治療用の部分
の周波数特性を示す。診断用の部分も治療用の部分もそ
の背面の音響インピーダンスは圧電素子71bの音響イ
ンピーダンスよりも低いので、圧電素子は1/2波長共
振をする。そのため、治療用の部分の中心周波数は、診
断用の部分の中心周波数の2倍(f×2)になる。FIGS. 26 (a) and 26 (b) show frequency characteristics of a diagnostic portion and a therapeutic portion by the ultrasonic probe 30B having the above configuration. Since the acoustic impedance of the back surface of both the diagnostic portion and the therapeutic portion is lower than the acoustic impedance of the piezoelectric element 71b, the piezoelectric element resonates at 1/2 wavelength. Therefore, the center frequency of the therapeutic portion is twice (f × 2) the center frequency of the diagnostic portion.
【0134】診断用の部分には1/4波長分の厚さの音
響整合層75bと背面制動層76が付加されているの
で、図26の上側(a)に示したように帯域幅が広くな
る。従って、パルス状の電気信号を印加すると、非常に
短い超音波パルスを放射する。放射される超音波パルス
が短いほど、距離分解能の高い超音波画像が生成され
る。Since the acoustic matching layer 75b having a thickness of ¼ wavelength and the back damping layer 76 are added to the diagnostic portion, the bandwidth is wide as shown in the upper part (a) of FIG. Become. Therefore, when a pulsed electrical signal is applied, it emits a very short ultrasonic pulse. The shorter the ultrasonic pulse radiated, the more ultrasonic image with high distance resolution is generated.
【0135】一方、治療用の部分には1/2波長分の音
響整合層75bが付加され、背面は空気となっている。
そのため、図26の下側(b)に示したように帯域幅が
狭いが、中心周波数では非常に高い効率が得られる。従
って、中心周波数と同じ周波数の連続波を印加すると、
電気エネルギーが高効率で超音波のエネルギーに変換さ
れ、高音圧が得られる。On the other hand, a ½ wavelength acoustic matching layer 75b is added to the treatment portion, and the back surface is air.
Therefore, as shown in the lower side (b) of FIG. 26, the bandwidth is narrow, but very high efficiency is obtained at the center frequency. Therefore, if a continuous wave with the same frequency as the center frequency is applied,
Electric energy is converted into ultrasonic energy with high efficiency, and high sound pressure is obtained.
【0136】本実施形態によっても、前述した第9実施
形態と同様の作用効果を得られるほか、圧電素子71b
の表面全体が音響整合層75bで覆われているため、そ
の表面の電極が腐食等ダメージを受けにくく、耐久性が
向上する。また、治療用に高い周波数を使用すると、焦
点での超音波の収束効率が高くなり、治療効果が高くな
る。According to this embodiment, the same effects as those of the above-described ninth embodiment can be obtained, and the piezoelectric element 71b can be obtained.
Since the entire surface of is covered with the acoustic matching layer 75b, the electrodes on the surface are less likely to be damaged by corrosion and the durability is improved. In addition, when a high frequency is used for treatment, the efficiency of focusing ultrasonic waves at the focal point is increased, and the therapeutic effect is enhanced.
【0137】なお、本実施形態(第10実施形態)も、
各種の変形、変更等が可能である。 〔第10実施形態の変形例1〕例えば、図27に示す超
音波探触子30Cを用いる実施例でもよい。本例も、音
響放射面の面は連続した形状であり、音響放射面の反対
側の面は不連続な形状で、診断用の部分と治療用の部分
との厚さが異なっている例であるが、図25の圧電素子
71bに代え、図27のような圧電素子71cを用い
る。ここでは、該圧電素子71cは、周辺部の厚さが中
央部の厚さの1.5倍になっている。圧電素子71cの
音響放射面側には、圧電素子71cの診断用の部分の周
波数の4分の1波長分の厚さの音響整合層75cが全面
に付加されている。The present embodiment (tenth embodiment) is also
Various modifications and changes are possible. [Modification 1 of Tenth Embodiment] For example, an example using an ultrasonic probe 30C shown in FIG. 27 may be used. Also in this example, the surface of the sound emitting surface is a continuous shape, the surface opposite to the sound emitting surface is a discontinuous shape, and the thickness of the diagnostic portion and the therapeutic portion is different. However, instead of the piezoelectric element 71b of FIG. 25, a piezoelectric element 71c as shown in FIG. 27 is used. Here, the thickness of the peripheral portion of the piezoelectric element 71c is 1.5 times the thickness of the central portion. On the acoustic emission surface side of the piezoelectric element 71c, an acoustic matching layer 75c having a thickness of a quarter wavelength of the frequency of the diagnostic portion of the piezoelectric element 71c is added to the entire surface.
【0138】図28(a),(b)は、本例の超音波探
触子30Cによる診断用の部分と治療用の部分の周波数
特性を示す。診断用の部分も治療用の部分もその背面の
音響インピーダンスは圧電素子71cの音響インピーダ
ンスよりも低いので、圧電素子は1/2波長共振をす
る。そのため、治療用の部分の中心周波数は診断用の部
分の中心周波数の2/3倍(f×(2/3))になる。
診断用の部分には1/4波長分の厚さの音響整合層75
cと背面制動層76が付加されているので、図28の上
側(a)に示したように帯域幅が広くなる。従って、パ
ルス状の電気信号を印加すると非常に短い超音波パルス
を放射する。放射される超音波パルスが短いほど、距離
分解能の高い超音波画像が生成される。FIGS. 28 (a) and 28 (b) show frequency characteristics of a diagnostic portion and a therapeutic portion by the ultrasonic probe 30C of this example. Since the acoustic impedance of the back surface of both the diagnostic portion and the therapeutic portion is lower than the acoustic impedance of the piezoelectric element 71c, the piezoelectric element resonates at a half wavelength. Therefore, the center frequency of the therapeutic portion is ⅔ times (f × (2/3)) the center frequency of the diagnostic portion.
An acoustic matching layer 75 having a thickness of 1/4 wavelength is provided for the diagnostic portion.
Since c and the back damping layer 76 are added, the bandwidth becomes wider as shown in the upper side (a) of FIG. 28. Therefore, when a pulsed electric signal is applied, a very short ultrasonic pulse is emitted. The shorter the ultrasonic pulse radiated, the more ultrasonic image with high distance resolution is generated.
【0139】一方、治療用の部分には1/6波長分の音
響整合層75cが付加され、背面は空気となっている。
音響整合層75cはこの程度の厚さであれば、むしろ圧
電素子71cやその表面の電極を保護する保護層として
のみ作用する。そのため、図28の下側(b)に示した
ように帯域幅が狭いが、中心周波数では非常に高い効率
が得られる。従って、中心周波数と同じ周波数の連続波
を印加すると、電気エネルギーが高効率で超音波のエネ
ルギーに変換され、高音圧が得られる。On the other hand, a 1/6 wavelength acoustic matching layer 75c is added to the therapeutic portion, and the back surface is air.
If the acoustic matching layer 75c has such a thickness, it rather acts only as a protective layer that protects the piezoelectric element 71c and the electrodes on the surface thereof. Therefore, although the bandwidth is narrow as shown in the lower side (b) of FIG. 28, very high efficiency can be obtained at the center frequency. Therefore, when a continuous wave having the same frequency as the center frequency is applied, electric energy is converted into ultrasonic energy with high efficiency, and high sound pressure is obtained.
【0140】本例によっても同様の作用効果を奏し、特
に診断能の向上に効果的で、診断用の超音波の周波数が
高くなるため、超音波画像の距離分解能が向上し、患部
をより精密に、詳細に診断して治療できる。This example also exhibits the same operational effect, is particularly effective for improving the diagnostic ability, and since the frequency of the ultrasonic wave for diagnosis is increased, the distance resolution of the ultrasonic image is improved and the affected area can be more accurately measured. It can be diagnosed and treated in detail.
【0141】〔第10実施形態の変形例2〕また、本実
施形態でも、前記〔第9実施形態の変形例1〕〜〔第9
実施形態の変形例5〕の場合と同様の態様で実施するこ
とができる。[Modification 2 of Tenth Embodiment] Further, also in the present embodiment, the above-mentioned [Modification 1 of the ninth embodiment] to [Ninth Embodiment].
Modification 5 of the embodiment] can be carried out in the same mode.
【0142】〔第10実施形態の変形例3〕また、治療
用超音波と診断用超音波の周波数の比率はここに挙げた
数値に限定されず、適用部位等に応じた任意の値を選択
できる。[Modification 3 of Tenth Embodiment] Further, the ratio of the frequencies of the therapeutic ultrasonic waves and the diagnostic ultrasonic waves is not limited to the numerical values given here, and an arbitrary value is selected according to the application site or the like. it can.
【0143】また、第9実施形態及び第10実施形態
(それらの変形例も含む)を前記第1実施形態乃至第3
実施形態(それらの変形例も含む)のいずれかと組み合
わせて実施することができる。また、例えば、前記第4
実施形態乃至第6実施形態(それらの変形例も含む)の
いずれかと組み合わせて実施することができる。The ninth embodiment and the tenth embodiment (including their modified examples) are the same as the first embodiment to the third embodiment.
It can be implemented in combination with any of the embodiments (including their modifications). Also, for example, the fourth
It can be implemented in combination with any of the embodiments to the sixth embodiments (including their modified examples).
【0144】以上の各実施の形態、変形例等に記載され
た内容は、以下の発明として捉えることもできる 〔1〕 治療対象部位を挟むように超音波治療用振動子
と超音波反射用リフレクターを設け、超音波反射用リフ
レクターに異なる曲率を有する凹面ミラーを設けたこと
を特徴とする超音波治療装置。 〔2〕 治療対象部位を挟むように超音波治療用振動子
と超音波反射用リフレクターを設け、超音波反射用リフ
レクターに設けたミラーの向き、方向を可変とする湾曲
部を設けたことを特徴とする超音波治療装置。The contents described in each of the above embodiments and modifications can be understood as the following inventions. [1] Ultrasonic treatment oscillator and ultrasonic reflection reflector so as to sandwich a treatment target region. And a concave mirror having a different curvature on the reflector for ultrasonic wave reflection. [2] An ultrasonic treatment oscillator and an ultrasonic reflection reflector are provided so as to sandwich the treatment target region, and a curved portion is provided to change the direction and direction of the mirror provided on the ultrasonic reflection reflector. Ultrasonic therapy device.
【0145】〔3〕 被検体内部の情報を映像化すると
ともに、被検体に強力な超音波を照射して治療を行う超
音波治療装置において、治療用の超音波を放射する超音
波振動子から、治療効果を生じないレベルの超音波をバ
ースト波で送信し、前記バースト波が被検体内で反射し
たエコーを受信してそのエコーより治療用の超音波の収
束位置を求めて被検体内部の情報に重畳して表示するこ
とのできる、ことを特徴とする超音波治療装置、また
は、これと上記付記項〔1〕,〔2〕のいずれかとの組
合せになる超音波治療装置。 〔4〕 バースト波の受信を治療用の超音波振動子で行
う、ことを特徴とする上記付記項〔3〕記載の超音波治
療装置。 〔5〕 被検体内部の情報を、超音波で取得する、こと
を特徴とする上記付記項〔3〕または〔4〕記載の超音
波治療装置。[3] In an ultrasonic therapy apparatus that visualizes information inside a subject and irradiates the subject with strong ultrasonic waves for treatment, an ultrasonic transducer that emits ultrasonic waves for treatment is used. , Transmitting an ultrasonic wave of a level that does not produce a therapeutic effect in a burst wave, receiving the echo reflected by the burst wave in the subject and obtaining the convergence position of the ultrasonic wave for treatment from the echo An ultrasonic therapy device characterized by being capable of being superimposed and displayed on information, or an ultrasonic therapy device in which this is combined with any one of the above-mentioned additional items [1] and [2]. [4] The ultrasonic therapeutic apparatus according to the above-mentioned additional item [3], wherein the ultrasonic wave for treatment receives the burst wave. [5] The ultrasonic treatment apparatus according to the above-mentioned additional item [3] or [4], wherein the information inside the subject is acquired by ultrasonic waves.
【0146】〔6〕 バースト波の受信を、被検体内部
の情報を得るための診断用超音波探触子で行う、ことを
特徴とする上記付記項〔5〕記載の超音波治療装置。 〔7〕 被検体内部の情報を核磁気共鳴装置(MRI)
で取得する、ことを特徴とする上記付記項〔3〕または
〔4〕記載の超音波治療装置。[6] The ultrasonic therapeutic apparatus according to the above-mentioned additional item [5], wherein the reception of the burst wave is performed by a diagnostic ultrasonic probe for obtaining information inside the subject. [7] Information on the inside of the subject is analyzed by a nuclear magnetic resonance apparatus (MRI)
The ultrasonic treatment apparatus according to the above-mentioned additional item [3] or [4].
【0147】〔8〕 圧電素子と、圧電素子に電気的に
接続されていて、集中定数として扱えない長さの同軸ケ
ーブルとを含み超音波を送信あるいは送受信する超音波
探触子を駆動する際に、圧電素子の反共振周波数付近の
周波数の連続波またはバースト波で駆動することを特徴
とする、超音波探触子駆動方法乃至装置、またはこれと
上記付記項〔1〕〜〔7〕のいずれかとの組合せ。[8] When driving an ultrasonic probe that transmits or receives ultrasonic waves including a piezoelectric element and a coaxial cable that is electrically connected to the piezoelectric element and has a length that cannot be treated as a lumped constant In addition, an ultrasonic probe driving method or device characterized by driving with a continuous wave or a burst wave having a frequency near the anti-resonance frequency of the piezoelectric element, or this and the above-mentioned additional items [1] to [7]. Combination with either.
〔9〕 圧電素子の電気的インピーダンスは、反共振周
波数近傍で同軸ケーブルの特性インピーダンスと一致し
ている、ことを特徴とする上記付記項〔8〕記載の超音
波探触子駆動方法乃至装置。[9] The ultrasonic probe driving method or device according to the above-mentioned additional item [8], wherein the electric impedance of the piezoelectric element matches the characteristic impedance of the coaxial cable in the vicinity of the antiresonance frequency.
【0148】〔10〕 圧電素子の駆動周波数は、圧電
素子の反共振周波数に追従して変化する、ことを特徴と
する上記付記項〔8〕または[10] The drive frequency of the piezoelectric element changes following the anti-resonance frequency of the piezoelectric element, [8] or
〔9〕記載の超音波探触子
駆動方法乃至装置。 〔11〕 圧電素子の駆動周波数は、圧電素子の反共振
周波数付近の一定の値である、ことを特徴とする上記付
記項〔8〕または[9] The ultrasonic probe driving method or apparatus according to [9]. [11] The above-mentioned item [8] or [8], wherein the driving frequency of the piezoelectric element is a constant value in the vicinity of the anti-resonance frequency of the piezoelectric element.
〔9〕記載の超音波探触子駆動方法乃
至装置。[9] The ultrasonic probe driving method or apparatus according to [9].
【0149】〔12〕 圧電素子と、圧電素子に電気信
号を伝達するケーブルとを有し、圧電素子にはパルス超
音波を送信する部分と、連続波またはバースト波の超音
波を送信する部分の少なくとも2つの部分が存在する超
音波探触子で、前記パルス超音波を送信する部分の1つ
と連続波あるいはバースト波の超音波を送受信する部分
1つとが同一の圧電素子上に形成されていることを特徴
とする超音波探触子、またはこれと上記付記項〔1〕〜
〔11〕のいずれかとの組合せ。 〔13〕 パルス超音波を送信する部分は、超音波の受
信も可能である、ことを特徴とする上記付記項〔12〕
記載の超音波探触子。 〔14〕 連続波あるいはバースト波の超音波を送信す
る部分は、超音波治療用である、ことを特徴とする上記
付記項〔12〕または〔13〕記載超音波探触子。 〔15〕 連続波あるいはバースト波の超音波を送信す
る部分は、超音波の受信も可能である、ことを特徴とす
る上記付記項〔12〕または〔13〕記載超音波探触
子。[12] A piezoelectric element and a cable for transmitting an electric signal to the piezoelectric element are provided. The piezoelectric element has a portion for transmitting pulsed ultrasonic waves and a portion for transmitting continuous wave or burst wave ultrasonic waves. In an ultrasonic probe having at least two parts, one part for transmitting the pulsed ultrasonic wave and one part for transmitting / receiving ultrasonic waves of continuous wave or burst wave are formed on the same piezoelectric element. An ultrasonic probe characterized by the above, or the above-mentioned additional items [1] to
Combination with any of [11]. [13] The part for transmitting pulsed ultrasonic waves is capable of receiving ultrasonic waves as well, [12] above.
The described ultrasonic probe. [14] The ultrasonic probe according to the above-mentioned additional item [12] or [13], wherein the portion for transmitting the continuous wave or burst wave ultrasonic wave is for ultrasonic therapy. [15] The ultrasonic probe according to the above-mentioned additional item [12] or [13], wherein the portion that transmits the continuous wave or burst wave ultrasonic wave can also receive the ultrasonic wave.
【0150】〔16〕 パルスを送受信する部分の音響
放射面の反対側には、超音波を吸収、減衰する制動層を
有する、ことを特徴とする上記付記項〔12〕〜〔1
5〕のいずれかに記載の超音波探触子。 〔17〕 パルスを送受信する部分の音響放射面には、
音響整合層を有する、ことを特徴とする上記付記項〔1
2〕〜〔16〕のいずれかに記載の超音波探触子。 〔18〕 パルスを送受信する部分と、連続波あるいは
バースト波を送信する部分とは、音響放射面の面は連続
した形状で、音響放射面の反対側の面は不連続な形状
で、パルス波を送信する部分とバースト波あるいは連続
波を放射する部分との厚さが異なっている、ことを特徴
とする上記付記項〔12〕〜〔17〕のいずれかに記載
の超音波探触子。 〔19〕 一様な厚さの圧電素子を用いた、ことを特徴
とする上記付記項〔12〕〜〔17〕のいずれかに記載
の超音波探触子。[16] A supplementary item [12] to [1] characterized in that a damping layer that absorbs and attenuates ultrasonic waves is provided on the opposite side of the acoustic emission surface of the portion that transmits and receives pulses.
5] The ultrasonic probe according to any one of 5). [17] On the acoustic emission surface of the part that transmits and receives pulses,
It has an acoustic matching layer.
2] The ultrasonic probe according to any one of [16]. [18] The portion for transmitting / receiving a pulse and the portion for transmitting a continuous wave or a burst wave have a continuous acoustic emission surface, and a surface opposite to the acoustic emission surface has a discontinuous shape. The ultrasonic probe according to any one of the above-mentioned additional items [12] to [17], characterized in that the thickness of the portion transmitting the pulse wave and the thickness of the portion radiating the burst wave or the continuous wave are different. [19] The ultrasonic probe according to any one of the additional items [12] to [17], characterized in that a piezoelectric element having a uniform thickness is used.
【0151】〔20〕 超音波を使用した治療に使用す
る、ことを特徴とする上記付記項〔12〕〜〔19〕の
いずれかに記載の超音波探触子。 〔20〕 音響制動層の音響インピーダンスは圧電素子
の音響インピーダンスよりも小さい、ことを特徴とする
上記付記項〔16〕記載の超音波探触子。[20] The ultrasonic probe according to any one of [12] to [19] above, which is used for treatment using ultrasonic waves. [20] The ultrasonic probe according to the above-mentioned additional item [16], wherein the acoustic impedance of the acoustic damping layer is smaller than the acoustic impedance of the piezoelectric element.
【0152】[0152]
【発明の効果】本発明によれば、治療対象部位を挟むよ
うに超音波治療用振動子と超音波反射用リフレクターと
を有して、体内から超音波衝撃波を治療対象部位に集中
させて治療を施すのに好適に使用でき、小型で、経直腸
的にも使用可能であり、超音波衝撃波のフォーカス点を
可変にすることのできる超音波治療装置を提供すること
ができる。また、治療対象部位における超音波衝撃波の
収束効率の向上を図ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the ultrasonic treatment oscillator and the ultrasonic reflection reflector are provided so as to sandwich the treatment target region, and the ultrasonic shock waves are concentrated from the body to the treatment target region for treatment. It is possible to provide an ultrasonic therapeutic apparatus that can be suitably used for performing a treatment, is small, can be used transrectally, and can change the focus point of an ultrasonic shock wave. Further, it is possible to improve the convergence efficiency of ultrasonic shock waves at the treatment target site.
【図1】本発明の超音波治療装置の一実施形態を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an ultrasonic treatment apparatus of the present invention.
【図2】同例でのミラー部の詳細の一例を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an example of details of a mirror unit in the same example.
【図3】他の実施形態を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment.
【図4】更に他の実施形態を示すものにして、要部のミ
ラー部の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a mirror portion of a main portion, showing still another embodiment.
【図5】同例でのミラー部の変形例の一例を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing an example of a modification of the mirror unit in the same example.
【図6】改良された超音波治療装置の実施形態に係る超
音波探触子を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an ultrasonic probe according to an embodiment of the improved ultrasonic treatment apparatus.
【図7】同例での治療用プローブを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a therapeutic probe in the same example.
【図8】同プローブの本体内部の構成の説明に供する図
である。FIG. 8 is a diagram for explaining the internal structure of the probe body.
【図9】同例での回路系の概略を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an outline of a circuit system in the same example.
【図10】同例の説明に供する波形図であるFIG. 10 is a waveform chart for explaining the same example.
【図11】同じく、焦点距離の説明に供する図である。FIG. 11 is also a diagram for explaining a focal length.
【図12】同じく、表示態様の説明に供する図である。FIG. 12 is also a diagram for explaining a display mode.
【図13】同例の変形例の一例の要部を示すもので、超
音波探触子を示す図である。FIG. 13 shows an essential part of an example of a modified example of the same example, and is a diagram showing an ultrasonic probe.
【図14】同じく、変形例の他の一例に係る超音波探触
子を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an ultrasonic probe according to another example of the modification.
【図15】他の実施形態に係る超音波治療装置の説明に
供する図にして、その要部の回路系の概略を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram for explaining an ultrasonic therapy apparatus according to another embodiment and is a diagram showing an outline of a circuit system of a main part thereof.
【図16】更に他の実施形態の説明に供する図にして、
診断用振動子及び治療用振動子の駆動の一例を示す図で
ある。FIG. 16 is a diagram provided for explaining yet another embodiment,
It is a figure which shows an example of a drive of a diagnostic oscillator and a therapeutic oscillator.
【図17】同例での表示態様の説明に供する図である。FIG. 17 is a diagram for explaining a display mode in the example.
【図18】改良された超音波探触子、及び駆動方法、装
置の実施形態の説明に供する図にして、超音波探触子の
構成を示す断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view showing a configuration of an ultrasonic probe, which is a diagram used for explaining an embodiment of an improved ultrasonic probe, a driving method, and an apparatus.
【図19】同例での回路系の概略を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an outline of a circuit system in the same example.
【図20】同例での超音波探触子駆動の説明に供する、
電気的インピーダンス−周波数特性図である。FIG. 20 is used for explaining the ultrasonic probe driving in the same example.
It is an electric impedance-frequency characteristic view.
【図21】他の実施形態の説明に供する図にして、その
要部の回路系の概略を示す図である。FIG. 21 is a diagram for use in explaining another embodiment and is a diagram showing an outline of a circuit system of a main part thereof.
【図22】改良された超音波探触子の実施形態の説明に
供する図にして、超音波診断、治療を行う場合の診断用
の部分と治療用の部分の効率−周波数特性図である。FIG. 22 is a diagram for explaining the embodiment of the improved ultrasonic probe, and is an efficiency-frequency characteristic diagram of a diagnostic portion and a therapeutic portion when performing ultrasonic diagnosis and treatment.
【図23】同例の変形例に係る超音波探触子の断面図で
ある。FIG. 23 is a cross-sectional view of an ultrasonic probe according to a modified example of the same example.
【図24】同じく、変形例の他の一例の要部を示す図で
ある。FIG. 24 is a diagram showing a main part of another example of the modified example.
【図25】他の実施形態の超音波探触子の構成の説明に
供する断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view for explaining the configuration of an ultrasonic probe of another embodiment.
【図26】同超音波探触子における診断用の部分と治療
用の部分の効率−周波数特性図である。FIG. 26 is an efficiency-frequency characteristic diagram of a diagnostic portion and a therapeutic portion in the ultrasonic probe.
【図27】同例の変形例に係る超音波探触子の構成の説
明に供する断面図である。FIG. 27 is a sectional view for explaining the configuration of an ultrasonic probe according to a modified example of the same example.
【図28】同超音波探触子における診断用の部分と治療
用の部分の効率−周波数特性図である。FIG. 28 is an efficiency-frequency characteristic diagram of a diagnostic portion and a therapeutic portion in the ultrasonic probe.
【図29】比較例として示す、超音波探触子の断面図で
ある。FIG. 29 is a cross-sectional view of an ultrasonic probe shown as a comparative example.
1 超音波振動子 2 超音波治療器 3 駆動ユニット 4 ミラー部 4−1,4−2,4−3,4−4 凹面ミラー 5 リフレクタープローブ 6 治療対象部位 7 シャフト 8 湾曲部 9 正常部位 10−a,10−b ミラー 20 回転軸 21 治療用超音波振動子 22 診断用超音波振動子 23 治療用圧電素子 24 保護層 25 診断用圧電素子 26 音響レンズ 27 背面制動層 30,30′ 超音波探触子 30A,30B,30C 超音波探触子 31 硬性シャフト 32 キャップ 33 本体 34 弁 35 スリップリング 36 ケーブル 37 ラジアル用モーター 38 台 39 ボールネジ 40 リニア用モーター 51,56 分波回路 52 治療用振動子駆動回路 53,58 検波回路 54,94 制御回路 55 焦点検出回路 57 診断用振動子駆動回路 59 表示装置 60 ライン 71,71a,71b,71c 圧電素子 72 GND電極 73 診断用電極 74 治療用電極 75,75a,75b,76c 音響整合層 76,76a 背面制動層 77 絶縁層 78 ハウジング 79 導線 80 ケーブル 81 裏蓋 82 充填財 91 治療用振動子 92 治療用振動子駆動回路 93 インピーダンス測定回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic transducer 2 Ultrasonic treatment device 3 Driving unit 4 Mirror part 4-1,4-2,4-3,4-4 Concave mirror 5 Reflector probe 6 Treatment target part 7 Shaft 8 Bending part 9 Normal part 10- a, 10-b Mirror 20 Rotational axis 21 Ultrasonic wave oscillator for treatment 22 Ultrasonic wave oscillator for diagnosis 23 Piezoelectric element for treatment 24 Protective layer 25 Piezoelectric element for diagnosis 26 Acoustic lens 27 Back braking layer 30, 30 'Ultrasonic probe Tactiles 30A, 30B, 30C Ultrasonic probe 31 Hard shaft 32 Cap 33 Main body 34 Valve 35 Slip ring 36 Cable 37 Radial motor 38 units 39 Ball screw 40 Linear motor 51, 56 Divergence circuit 52 Treatment transducer drive Circuit 53, 58 Detection circuit 54, 94 Control circuit 55 Focus detection circuit 57 Diagnosis vibrator drive circuit 59 display device 60 line 71, 71a, 71b, 71c piezoelectric element 72 GND electrode 73 diagnostic electrode 74 therapeutic electrode 75, 75a, 75b, 76c acoustic matching layer 76, 76a back damping layer 77 insulating layer 78 housing 79 conductor 80 cable 81 Back Cover 82 Filling Material 91 Treatment Oscillator 92 Treatment Oscillator Drive Circuit 93 Impedance Measurement Circuit
Claims (1)
振動子と超音波反射用リフレクターを設けてなることを
特徴とする超音波治療装置。1. An ultrasonic treatment apparatus comprising an ultrasonic treatment oscillator and an ultrasonic reflection reflector so as to sandwich a treatment target region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7283496A JPH09122139A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ultrasonic treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7283496A JPH09122139A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ultrasonic treatment device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09122139A true JPH09122139A (en) | 1997-05-13 |
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ID=17666306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7283496A Withdrawn JPH09122139A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ultrasonic treatment device |
Country Status (1)
Country | Link |
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