JPS6137149A - 結石の位置検出および位置決め装置 - Google Patents

結石の位置検出および位置決め装置

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JPS6137149A JP15713285A JP15713285A JPS6137149A JP S6137149 A JPS6137149 A JP S6137149A JP 15713285 A JP15713285 A JP 15713285A JP 15713285 A JP15713285 A JP 15713285A JP S6137149 A JPS6137149 A JP S6137149A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、結石の位置検出および位置決め装置に関する
。
〔従来技術と問題点〕
人体の中にある結石を、回転楕円体の一部でありその１
つの焦点で火花放電によってｌｌ１ｉ撃波を発生する焦
束室で粉砕する装置は、ドイツ連邦共和国特許第２３５
１２４７号明細書で知られている。
それによって例えば腎臓結石の粉砕は、手術やゾンデの
挿入を必要とせずに行える。腎臓結石は例えば２つのＸ
線画像系統によって患者の人体内におけるその大きさお
よび位置について検出される。
高い放射線負荷を防止するために、必要とされるだけの
ｘｍ＊彰が行えない。それから結石は集束された衝撃波
で細かな破片に粉砕され、この破片は自然に人体から流
し出される。
超音波によって結石の空間的な位置を検出する装置はド
イツ連邦共和国特許第２７２２２５２号明ｌｌＩ書で知
られている。満足のゆく作業のために、結石およびそれ
を取り巻く器官が不動の位置にあることが前提とされて
いる。呼吸により結石および器官が自然に固有運動する
ことによって、結石は再三再四位置検出平面を通って揺
動する。常に変動する超音波画像からは、結石が位置検
出平面を通る知い＊ｍにおいてだけしか結石を確認でき
ない。位置検出平面にある焦点に結石を調整する場合、
自然の固有運動と位置決め運動との重畳によりて、結石
位置についての情報が全く失われるので、位置検出工程
は時間をかけて繰り返されねばならない。
この工程は特に、結石の位置決め（例えば反射体に対す
る患者の移動による位置決め）が位置検出装置に無関係
に行われる場合に手間がかかる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、結石を衝撃波によって非接触で粉砕す
るため、結石が確実に検出でき、結石が反射体の焦点に
簡単に、迅速にかつ確実に位置決めでき、そこに保持で
きるような、結石の空間的な位置を検出し結石を位置決
めする装置を作ることにある。
（発明の概！！り 上記目的を達成するために本発明は、Ｘ＊あるいは超音
波に基づいて作動する２つの位置検出系統によって、人
体（２）の中にありｗＪ撃波で非接触式で粉砕する結石
（４）の空間的な位置を検出し、−撃波反射体（６）の
焦点（Ｆ２）に結石を位置決めするための装置においで
、両方の位置検出系統が互いに、およびないし位置決め
装置と相関されていることを特徴とするものであり、本
発明に基づく位置検出系統の相関作用は、２つの画像ス
クリｉンを使用する場合、結石の迅速な発見、確実な検
出および作業員による結石の呼吸運動の単純な監視を可
能にできる。位置検出系統と位置決めとの相関作用は、
作業員あるいは自動的な画像処理例えば相互作用をする
画像スクリーン系統の何れかによって、結石を焦点範囲
に容易に迅速に追従できる。少なくとも１つの超音波位
置検出系統の使用は、結石の運動を実時間において放射
線負荷なしに監視することを可能にすや。衝撃波は、結
石が呼吸運動によって条件ずけられる揺動運動において
焦点を通過する際に常に発生される。
これは粉砕作用を高め、患者を短い治療時間で大事にし
、放電電極の寿命を長くする。
本発明に基づいて組み合わされた超音波−Ｘ線〜位置検
出系統は、超音波の利点（無害性）およびＸ線の利点（
高い解析性）を、腎臓結石並びに胆石の粉砕に関して理
想的に一体にする。腎臓結石を粉砕する場合、Ｘ線の利
点は治療経過および冶療枯果を判別する際に現れ、一方
超音波は結石の位置検出のためだけに用いられる。胆石
を粉砕する場合、Ｘ線は特に、最適な断面平面を見いだ
すために、結石位置を予備位置決めし発見するために用
いられ、従って超音波の利点が完全に利用される。例え
ばＸ線位置検出系統を超音波位置検出系統（Ｂ−走査）
に対する方向づけ装置として利用できる。各Ｘ線系統は
一般に対象物の３つの空間座標のうちの２つしか検出で
きないので、足りない第３の座標を超音波画像から取り
出せるようにするために、Ｘ線画像平面および超音波画
像平面は好ましくは９０＠の角度を成している。更に両
方の系統は、回転楕円体の焦点Ｆ２を写し出すように配
置されている。認識精度が十分でない場合、Ｘ線位置検
出は３つの座標のうちの２つを監視するために用いられ
（それによって認！精度が著しく高められる）、あるい
は始めに結石を２つの次元において予備調整するために
用いられ、それによって超音波位置検出系統によって第
３の座標における単純で迅速な認識および位置決めをで
きる。
結石の（主に呼吸運動による）周期的な運動は実時間に
のいて超音波画像で監視できる。かかる周期的な運動を
良好に監視するために、超音波位置検出系統は、超音波
発振器の中心と焦点Ｆ２によって規定される軸心（軸心
Ｕ０）を中心として回転させられる。位置決め工程が上
述したように行われるや否や、超音波画像を監視しなが
ら超音波発振器を単純に軸回転することによって、超音
波画像平面は周期的に移動する目的物の主振動方向に対
し平行に整合させられる。それによって複雑に変化する
座標変換なしに、実時間において確実な目的物の監視が
できる。
本発明の実施形態において提案された超音波系統の２つ
の軸心の回りの回転可能性は、かかる装置を、結石の揺
動運動が常に超音波断面平面に位置して、結石が常に超
音波画像スクリーンで監視されるようにできる。この方
式の利点は、結石が種々の方向から写し出され、それに
よってその容積がオン−ライン計算機を介して計算でき
ることにある。更に衝撃エネルギーの配置に対して新た
な情報が得られる。
本発明の実施形態においで、位置決め装置も両方の位置
検出系統と相関させることもできる。これは例えば、位
置決めの２つの座標方向を超音波画像平面と一致させ、
第３の座標をそれに対してほぼ垂直にすることによって
達成できる。患者を第３の座標方向に移動することによ
って、目的物を画像領域（写し出し、超音波画像に示さ
れた他の両方の座標方向によって、記録された焦点に容
易に調整できる。なお超音波画像に示された座標の方向
においてだけ修正が行われるので、目的物は連続して目
視でき、不注意に画像領域から消えることはない。それ
によって位置検出工程は、大きな位置修正工程も（場合
によつ−ではカムレバー制御を介して）調整可能に行え
るので、非常に迅速に展開できる。超音波断面平面内に
おける移動は計算機によっても自動的に行える。判別は
例えば相互作用の画像スクリーンにおいで、例えば医師
が画像スクリーンにおける結石個所に置く光べンによっ
て、あるいは計算機のキーボードに結石個所を入れるこ
とによって行われる。
本発明のこの実施形態においで、相関されない系統の場
合に生ずるように、既に超音波画像に示された目的物が
図面から消えて、新たに時間のかかる探査工程を始めね
ばな、らないことが、確実に防止される。画像スクリー
ンから目的物が不注意に消える危険は、現在の位置検出
技術においで、超音波画像スクリーンが対象物をただ薄
い円で写し出すだけで、目的物の表示は目的物が既にあ
る座標に正しく調整された場合にはじめてできる。
患者の位置決めおよび超音波画像表示に対して互いに回
転されて配置された座標系統においで、画像の消失に対
して患者の位置決めの座標におけるあらゆる位置修正が
できる。
画像平面が互いに直交された２つの超音波系統を持った
本発明に基づ〈実施形態は、自動的な追従によって結石
運動の実時間修正ができる。
この実施形態においで、一度位置決めされた結石が両方
の画像に現れる。３つの空間的な座標のうち各２つは、
１つの超音波系統に、例えば系統１のｘ−ｙ座標に、お
よび系統２のｙ−ｚ座標に示される。
実時間−超音波画像から、空間内にお・プる運動方向、
速度および加速度のような実時間−位置決め修正に対し
て必要なすべての修正データが得られる。サーボモータ
を介して結石位置が修正されるので、結石は常に確実に
第２の焦点に保持される。
その都度２つの座標（例えば系統１のｘ−ｙ座標）にお
ける修正データの検出は、種々の方法で、例えば画像記
憶器および相関技術、自動表示検出、あるいは超音波系
統ごとの位置検出器の使用によって行える。
後者の方式は特に、かかる位置検出器が経済的に得られ
、規定された画点の運動が２つの次元で方向、速度およ
び加速度について検出できるので、簡単である。それに
よって２つの超音波系統と関連してすべての必要な修正
データが得られる。
実時間−位置修正は腎臓結石の粉砕並びに胆石の粉砕に
対して使用できる。　。
〔発明の実施例〕
以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。
第１図は粉砕すべき結石４がある患者の人体２、おにび
反射体６を概略断面図で示している。反射体６に６１プ
る第１の焦点Ｆ１に衝撃波源が位置され、第２の焦点Ｆ
２に前記結石４が位置決めされねばならない。患者の人
体２を移動（位置決め）するための装置および人体２に
＊撃波エネルギーを連結あるいは導入する装置は図示さ
れていない。
本発明に基づく位置検出装置は、Ｘ線管８、画像増幅器
１０およびＸ線画像スクリーン１２を持ったＸ線位置検
出系統、および超音波ヘッド１４と超音波画像スクリー
ン１６から成る超音波位置検出系統から構成されている
。両方の表示器１２゜１６の相関作用はここでは連結配
線２０で示されている。相関計算１Ｊ２２を持った別の
実施形態が破線で示され、その計算機２２の出力端は患
者位置決め装置のサーボモータに導かれる。計算機２２
を使用する場合、座標は計算ｔｌ１２２によって両方の
画像から決定される。誤りを決定する場合、超音波系統
からの２つの座標およびＸ線系統からの２つの座標が結
石の３つの空間座標を形成づるので、座標が互いに矛盾
していないか否かが自動的に計算される。反射体軸心Ｆ
１．Ｆ２．Ｘ線中央ビーム１８および超音波断面Ｕ１．
Ｕ２の中央ビームＵＯは焦点Ｆ２で交差している。これ
らの３つの軸心は共通の一平面に位置してはならない。
超音波ヘッド１４、例えばセクター走査あるいは超音波
アレーによって、医療診断におけるＢ走査として知られ
ているような二次元画像が形成される。超音波系統は遠
隔画像（稼働時間測定）を形成し、その場合位置検出平
面あるいは断面平面はビームＵ１．Ｕ２によって制限さ
れて走査される。超音波画像スクリーン１６には、結石
４が存在している走査された平面Ｕｌ、Ｕ２が平面図で
示される。ここで超音波系統は、ｘｍ中央ビーム１８が
完全に超音波位置検出平面Ｕ１．Ｕ２に位装置するよう
に調整される。超音波ヘッド１４は衝整波による損傷を
防止するために反射体６の陰影範囲に配置される。Ｘ線
走査系統は画像スクリーン１２に結石４の゛通常”の二
次元画像を発生する。画像スクリーン１２には超音波断
面平面ＵＯの投影が写し出される。
第２図、第３図および第４図を参照して３つの位置検出
の例を説明する。
第２図においで、呼吸運動による結石の揺動がＸ線画像
スクリーン１２並びに超音波画像スクリーン１６に認識
できる。その場合結石４はほぼ超音波平面においてＡか
らＡ′に揺れ動き、ＡからＢへ並進運動することによっ
て結石４が焦点Ｆ２を通って揺動するように移動できる
。この移動は放射線負荷を低減するために超音波−画像
スクリーン１６において追跡される。
第３図においで、Ｘ線画像スクリーン１２で焦点を通る
結石の揺動が認識できる。超音波画像スクリーン１６で
は焦点位置あるいはＵＯにおける結石画像の周期的な輝
きおよび消失しか認識できない。いまや超音波ヘッド１
４に例えば軸ＵＯを中心として、Ｘ線画像スクリーン１
２において揺動方向と超音波平面とが成す角度だけ回転
される。
その場合結石４は超音波平面において振動し、超音波画
像スクリーン１６において常に監視できる。
ＸＳＳｅ２患者を大事にするために停止される。
場合によっては結石を焦点に位置決めするために、第２
の並進運動が必要である。
第４図においで、一般的な場合として結石は超音波画像
スクリーンでも認識できない。Ｘ線画像スクリーン１２
においで、結石が超音波平面の外側でＣからＣ′に振動
することが認識される。いまや患者は、結石がＸ線画像
スクリーンに写し出された超音波平面（ＣからＤへ移動
）を通り、および別の移動によって焦点を通って揺動す
るまで、並進して移動される。その場合結石は超音波平
面に時々現れる。第２の工程として超音波平面が、揺動
運動が完全に超音波平面においで行われるまで、軸１８
を中心として、あるいは第３図に示したように軸ＵＯを
中心として回転される。その後は上述した２つの例と同
様に処理される。ここで述べた位置決め工程は、医師が
計粋機で画像スクリーンから結石位置を指示される場合
に、計輝機制御で実施できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づく位置検出装■の−・実施例の概
略構成図、第２図から第４図はそれぞれ呼吸運動によっ
て移動する結石の位置検出および位置決めを行う３つの
過程にお（）るＸ￥Ａ画像スクリーンおよび超音波画像
スクリーンの正面図である。 ２・・・人体、４・・・結石、６・・・衝撃波反射体、
８・・・Ｘ線管、１０・・・画像増幅器、１２・・・Ｘ
線画像スクリーン、１４・・・超音波ヘッド、１６・・
・超音波画像スクリーン、１８・・・中央ビーム、２０
・・・連結配線。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、１ ＦＩＧ　２ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ　４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線あるいは超音波に基づいて作動する２つの位置
    検出系統によって、人体（２）の中にあり衝撃波で非接
    触式で粉砕する結石（４）の空間的な位置を検出し、衝
    撃波反射体（６）の焦点（Ｆ２）に結石を位置決めする
    ための装置においで、両方の位置検出系統が互いに、お
    よびないし位置決め装置と相関されていることを特徴と
    する結石の位置検出および位置決め装置。 ２、超音波位置検出系統（１４）およびＸ線位置検出系
    統（８、１０）が存在し、各画像スクリーン（１２、１
    ６）に他方の系統の基準点が写し出されることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の結石の位置検出およ
    び位置決め装置。 ３、両方の表示器（１２、１６）において焦点（Ｆ２）
    が写し出され、回転運動の際に自動的に追従され、超音
    波系統の超音波平面（Ｕ１、Ｕ２）あるいは中央ビーム
    （Ｕ０）がＸ線画像スクリーン（１２）に写し出される
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の結石の
    位置検出および位置決め装置。 ４、Ｘ線位置検出系統の中央ビーム（１８）が完全に超
    音波位置検出系統の画像平面（Ｕ１、Ｕ２）内を走り、
    従つてＸ線画像平面および超音波画像平面が互いに直行
    していることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第３項のいずれかに記載の結石の位置検出および位置決
    め装置。 ５、超音波ヘッド（１４）が、その固有の軸心（Ｕ０）
    を中心として、およびないしＸ線位置検出系統の中央ビ
    ーム（１８）を中心として、およびないし衝撃波反射体
    （６）の自転軸心を中心として回転できることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記
    載の結石の位置検出および位置決め装置。 ６、少なくとも１つの超音波位置検出系統が存在し、位
    置決め装置の２つの軸心が超音波画像平面と一致し、計
    算機を介して超音波画像スクリーンにおける結石の座標
    が判別され、調整装置を介して腎臓結石が第２の焦点（
    Ｆ２）に位置するように腎臓結石が移動されることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の結石の位置検出
    および位置決め装置。 ７、少なくとも１つの超音波位置検出系統およびＸ線位
    置検出系統が存在し、位置決め装置の２つの軸心が超音
    波断面平面の中を走り、位置決め装置の第３の軸心がＸ
    線位置検出系統の中央ビーム（１８）に沿って走り、そ
    の場合計算機を介して腎臓結石の座標が決定され、制御
    装置を介して腎臓結石の第２の焦点（Ｆ２）への並進運
    動が行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
    いし第６項のいずれかに記載の結石の位置検出および位
    置決め装置。 ８、画像平面が互いに直交している２つの超音波位置検
    出系統が使用されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項に記載の結石の位置検出および位置決め装置。 ９、結石（４）の位置の監視が自動的な明／暗−走査を
    介して行われることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第８項のいずれかに記載の結石の位置検出および
    位置決め装置。 １０、結石（４）が画像処理およびサーボモータによっ
    て自動的に焦点（Ｆ２）に追従して案内されることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれか
    に記載の結石の位置検出および位置決め装置。
JP15713285A 1984-07-18 1985-07-18 結石の位置検出および位置決め装置 Granted JPS6137149A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3426398A DE3426398C1 (de) 1984-07-18 1984-07-18 Vorrichtung zum räumlichen Orten und Positionieren von Konkrementen
DE3426398.5 1984-07-18

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Publication Number Publication Date
JPS6137149A true JPS6137149A (ja) 1986-02-22
JPH0557856B2 JPH0557856B2 (ja) 1993-08-25

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15713285A Granted JPS6137149A (ja) 1984-07-18 1985-07-18 結石の位置検出および位置決め装置

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US (1) US4936291A (ja)
EP (1) EP0168559B1 (ja)
JP (1) JPS6137149A (ja)
DE (1) DE3426398C1 (ja)

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