JPS62261353A - スキヤニング　プロ−ブを空間内で位置決めするための装置、及び該装置を組込んだタ−ゲツト破壊用パルス発生装置 - Google Patents

スキヤニング　プロ−ブを空間内で位置決めするための装置、及び該装置を組込んだタ−ゲツト破壊用パルス発生装置

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JPS62261353A
JPS62261353A JP61302709A JP30270986A JPS62261353A JP S62261353 A JPS62261353 A JP S62261353A JP 61302709 A JP61302709 A JP 61302709A JP 30270986 A JP30270986 A JP 30270986A JP S62261353 A JPS62261353 A JP S62261353A
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arm
pivot
positioning device
scanning probe
positioning
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ジェラール　アスコ
ベルナール　ラクリュシュ
ドミニック　カティニョール
ジャン−ルイ　メタ
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Technomed International SA
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Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Technomed International SA
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    • F16M2200/06—Arms
    • F16M2200/068—Arms being part of the undercarriage

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 本発明は制限された空間容債内に納まるように立体的に
配置され且つ好ましくは流体に対して密封された関節継
手組立体を有するスキャニングプローブを空間内に位置
決めする装置（器具）と、この装置が組込まれた組織、
胆石、じん臓結石等のターゲットを破壊するためのパル
ス発生装置に関するものである。
従来の技術 リーバ−の米国特許第２．５５９．２２７号には楕円の
第２焦点に位置付けられたターゲットを破壊するように
楕円の第１焦点に配置された２つの対向電極間の電気的
放電すなわちアークによってパルスが発生される截頭楕
円体の反射器を有する高周波衝撃波装置が開示されてい
る。
実用上で最も問題となることは破壊すべきターゲットを
楕円の第２焦点に完全に正しく位置決めすることである
。
そのためには、破壊すべきターゲット、例えば濃縮物、
特に胆石やじん臓結石（「石」）の正確な位置を測定し
且つ位置決めする必要がある。
ターゲットの位置付けおよび位置決めには種々のスキャ
ニング　プローブ（走査探触子）、例えばＸ線や超音波
型のプローブを用いることができる。
例えば、フランス特許第２．５０２．４８５号に記載の
超音波診断用スキャニング　プローブは基本的に２１端
と第２端を有する剛性アームを有している。
この第１端は少なくとも一つの枢着軸７、好ましくは少
なくとも２つの枢着軸によって支持フレームに関節結合
されている。
スキャニング　プローブは少なくとも２つの互いに直角
な枢着軸によってアームの第２端に結合された支持要素
上に取付けられている。
このスキャニング　アームは軸線がアームと一直線上に
ある特殊な関節継手によって自転するように取付けられ
ている。さらに、アームの第１端は別のアームによって
支持要素に結合されている。
プローブの支持要素に関節結合したアームの第２端には
２つの枢着軸しか無いので、このプローブの位置決めの
自由度の数は制限されるということは容易に理解できよ
う。
発明が解決しようとする問題点 このことは、衝撃波をターゲットの焦点にフォーカシン
グ（合焦）させる衝撃波発生装置において不可欠である
ターゲットを正確に位置決めのためのスキャニング　プ
ローブの空間内での位置決め可能性を大巾に阻害すると
いう大きな実用上の欠点につながる（米国特許第２．５
５９．２２７号およびフランス特許第２．２４７．１９
５号参照）。
同様に、フランス特許第２．４７４．１８６号に開示さ
、　　れたスキャニング　プローブの位置決め装置も、
プローブを支持する要素に関節結合したアームの第２端
でのプローブの運動が制限されるという欠点がある。
プローブはすぐ近くの場所で空間的に任意の位置に位置
決めできなければならない。
上記公知文献に記載の位置決め装置ではこれは不可能で
ある。
欧州特許第０１６９３１１号に記載のスキャニングプロ
ーブ位置決め装置は構造が複雑且つ大型であり且つ上記
と同じ欠点を有している。
本発明の目的は、スキャニング　プローブをそのすぐ近
くの空間において最大限可能な範囲に位置決めできるよ
うにスキャニング　プローブを空間内で位置決めする装
置を提供して、上記した技術的課題を解決することにあ
る。
本発明の他の目的は、プローブを流体、特にオイルや水
のような液体中に漬けることができるようにしたスキャ
ニング　プローブを空間内で位置決めするための装置を
提供して、上記した課題を解決することにある。
問題点を解決するための手段 これらの課題は本発明によって初めて解決される。
すなわち、本発明の提供するスキャニング　プローブ、
例えば超音波プローブを空間内で位置決めする装置は、
第１端と第２端を有する基本的に剛性のあるアームを含
み、この第１端は少なくとも一つ、好ましくは少なくと
も２つの枢着軸によって支持フレームに対して関節結合
され、スキャニングプローブは少なくとも２つの互いに
直角な枢着軸によってアームの第２端に結合された支持
要素上に取付けられており、その特徴はスキャニングプ
ローブを支持する上記要素が互いに直角に配置された少
なくとも３つの枢着軸、好ましくは４つの枢着軸の組立
体によってアームの第２端に結合されており、上記組立
体がスキャニングプローブのすぐ近くにおいて制限され
た空間容積を占めるように立体的に配置されている点に
ある。こうすることによって、上記装置を用いる場合に
実際上しばしば問題となる制限され、すなわち狭い空間
内でスキャニング　プローブを全く自由に位置決めでき
るようになるという大きな技術的利点が得られる。
本発明の好ましい実施例では、アームの第２端の関節継
手組立体が流体、特に水やオイルのような液体中に漬け
ることができるように、流体、特に液体に対して密封さ
れている。
本発明のスキャニング　プローブを空間内で位置決めす
る装置が全部で６つの枢着軸を有する型式である場合に
は、その中の４つのピンはアームの第２端に配置される
。
好まし〈実施例では、アームの第２端にしっかりと保持
された第１　、ｌ’ｌＫ着軸はアームの縦軸に直角に配
置される。アームの第２端からの第２枢着軸はアームの
第１端に保持された関節継手により規定されるームの回
動面とは異る第１枢着軸に直角な面内にあるのが好まし
い。
アームの第２端から第３枢着軸は第１と第２の回転軸線
により規定される直角エルボの外側で且つアームの枢着
面と同じ側に配置されるように前曲連結要素を介して第
２枢着軸に結合されているのが好ましい。
存在するのが好ましい第４枢着軸はスキャニング　プロ
ーブの自転を可能にする枢着軸であり、このピンの回転
軸線はアーｌ、の回動面に直角で且つアームの第２端か
らの第１枢着軸の枢着軸線に対して空間的にずれている
のが好ましい。
以上によって、前記の技術的利点は全て達成される。
実施例 以下の添付図面を用いた説明によって、本発明はより良
く理解できよう。
以下、図面、特に第１図、第２図を参照すると、参照番
号２で示したスキャニング　プローブ（走査探触子）を
位置決めするための参照番号ｌで示した本発明による装
置（器具）は、本発明の好ましい実施例の場合、参照番
号１０で示した組織、胆汁濃縮物、じん臓結石、等のよ
うなターゲット（標的）を破壊するためのパルス発生装
置と組合される。この装置の基本部材はｘＳｙＳｚの３
つの軸線に沿って空間内を移動可能な参照番号１２で示
した楕円反射器である。この反射器の構造は例えば米国
特許第２．５５９．２２７号、フランス特許第２、２４
７．１９５号あるいは本出願によるフランス特許第８６
０１３８０号に記載されている。
楕円反射器１２の空間内での移動は導線１３を介してコ
ンピュータを組込んだ自動制御装置１４と結合すること
によって自動的に制御される。スキャニング　プローブ
２、例えば扇形断層面で走査する超音波プローブは１尋
られた情報を導線１５を介してディスプレー１６へ送り
、そのスクリーン１７上で胆石、じＡＩ＠結石等のター
ゲット１８が観察できるようになされている。扇形断面
の頂点に対するターゲット１８の位置は超音波の分野あ
るいはエコーグラフの分野で当業者に周知の通常の方法
でａとｂの値で与えられる。
これらの１直ａＳｂはキーボード１９を用いてコンピュ
ータに人力され、コンピュータは反射器１２を変位させ
てターゲット１８を楕円の第２焦点に正確に位置決めさ
せるための計算をする。
これによって破壊すべきターゲット、例えば胆石やじん
臓結石の正確な位置測定と位置決めが可能となる。
破壊すべきターゲットの正確な位置の測定と位置決めは
以下第２図を参照して詳細に説明する本発明による位置
決め装置１によって簡単に行うことができる。
スキャニング　プローブ２、例えば超音波プローブの位
置決め用装置１は第１端２１と第２端２２を有する基本
的に剛体のアーム２０を含んでいる。
第１端２１は図示したように少なくとも１つ、好ましく
は少なくとも２つの枢着軸２４．２６によって前記装置
ｌＯの支持フレーム１１に対して関節結合されている。
これら２つの枢着軸２４．２６は第３図に示すように互
いに直角に配置されている。この詳細は後で説明する。
スキャニング　プローブ２は互いに直角に配置されてい
る少なくとも２つの枢着軸３２．３４．３６．３８によ
って上記第２端２２に結合された支持エレメント３０に
取付けられている。
本発明の位置決め装置の特徴はスキャニングプローブ２
を支持するための上記エレメント３０が図示したように
互いに直角に配置された少なくとも３つ、好ましくは４
つの枢着軸３２．３４．３６．３８の組立体によって上
記アーム２０の第２端に結合されており、この組立体が
スキャニング　プローブの直ぐ近くに一定範囲の空間（
容積）４０内に入るように配置されている点にある。
ＩＺＩ示した好ましい実施例かられかるように、本発明
の位置決め装置１は６つの枢着軸２４．２６．３２．３
４．３６．３８を有する型式のもので、その中の４つ３
２．３４．３６．３８がアーム２０の第２端に配置され
ている点に特徴があるということは理解できよう。
以下、各関節継手の構造を説明する。先ず最初にアーム
２０の第１端２１について説明する。
第３図を参照することによって、アーム２０の第１端２
１は以下のようにして上記１置１０のフレームｌｌに対
して関節結合されていることが理解できよう。
アーム２０の第１端２１は水平に配置されたシアフト５
２に対して回転自在に取付けられたホイール５０に固定
されているか、その−邪を構成してＣする。
このホイール５０はその外周上に、従って偏心した位置
に、回転を制御するラグ（突起）５４を有し、このラグ
５４上に連結棒５６の一端５６ａが取付けられている。
連結＋１の他端５６ｂは円筒状エレメント６４中の空洞
部６２中を垂直方向に移動するように取付けられたキャ
リッジ６０と一体ｔ：池のラグ５８に取付けられている
。上記円筒状ニレメン）６１１は、玉軸受装置６６を介
してネジのような通常手段７０によってフレーム１１に
結合された固定円筒エレメント６８に対して、上記水平
シャツ）５２＋Ｆ垂直な垂直軸線Ｙ−Ｙの囲りを回転す
るように取付けられている。
キャリッジ６０は例えばバネのような少なくとも一つの
戻し要素７２によって常時上方へ偏倚されており、かつ
例えば２つの案内ロール７８．８０に巻き付けられたケ
ーブル７６等によってキャリッジ６０から吊り下げられ
ている釣合いオモリ７４によって常時下方へ偏倚されて
いる。従って、本発明の位置決め装置の重量はバランス
されており、手動で位置決め装置を制御することによっ
て簡単にアームを操作することができ、アームを自由に
所定位置に維持することができるようになされている。
釣合いオモリ７４は案内棒８２によって垂直に摺動する
。
要するに、アーム２０は２つの関節軸２４．２Ｇによっ
て垂直面内および水平面内においてフレーム１１に対し
て関節運動するように取付けられている。
次に第１１図を参照すると、アーム２０の第２端２２は
円筒状部品９０を支持しているのが理解できよう。
この円筒部品９０の内部には玉軸受９４を介して円筒状
スリーブ９２が回転自在に支持されている。従って、こ
のスリーブ９２はアーム２０の第２端２２に対して回転
自在に支持されている。このスリーブ９２の一端は円筒
状連結要素９８を固定させるための環状肩部９６て終っ
ている。円筒状連結要素９８には管状要素１００が横向
き、すなわちアーム２０の縦軸に直角なスリーブ９２の
回転軸線に直角に、固着されている。管状要素１００の
回りには別の円筒状部品１０２が玉軸受１０３を介して
回転自在に取付けられており、この部品１０２の自由ａ
ＪＩ０２ａには第２図に示すような彎曲連結要素１０４
が固着されている。この要素１０４は実資的に軸３８を
通るアーム２０に直角な平面内に存在している。
第１の枢着軸３８はアーム２０の第２端にしっかり保持
され、アームの縦軸線に直角に配置されている。
同様に、アーム２０の第２端からのびた管状要素１００
によって規定される第２枢着軸３６は第１枢着軸３８に
直角な平面内に配置されている。この平面はアーム２０
の第１端にしっかり保持されている前記枢着軸２４によ
り規定されるアーム２０の回動面、すなわち、この図で
は垂直回動面とは別の平面であり、これとは横にずれて
いる。
次に第５図を参照すると、前記の彎曲連結要素１０４の
枢着軸３６の円筒状部品１０２と反対側の自由端１０４
ａには円筒状部品１０６が支持され、その内部には玉軸
受１１０のような適当な装置によってスリーブ１０８が
回転自在に支持されているのが理解できよう。このスリ
ーブ１０８も環状肩部１１２を有し、これによってＬ字
形断面を有する中間部品１１４が固着できる。すなわち
、このしの底面が上記肩部１１２に固着される。このＬ
の一方に形成された貫通孔１１６には適当な回転装置、
例えば玉軸受１１８を介して例えば超音波プローブのよ
うなスキャニング　プローブ２を支持するための要素３
０が回転自在に取付けられている。
すなわち、アーム２０の第２端２２の前方の第３枢着軸
３４は彎曲連結要素１０４を介して第２枢着軸３６に、
前記の２つの軸３８．３６の直角エルボ−の外側且つア
ーム２０の回動面に対しては同じ側で、結合されている
。一方、第４ピン３２は回転軸３４に直角に配置され、
この回転軸３４もアーム２０の枢着平面に直角である。
本発明の位置決め装置の好ましい特色は、アーム２０の
第２端２２の軸組立体３２．３４．３６．３８が流体に
対して密封されている、特に液密になされていて、流体
、特にオイルや水の中に漬けることができるようになさ
れている点にある。
そのために、全ての回転軸すなわち関節継手には一つ以
上のシールリングすなわちガスケツ［２０，１２４，１
２６，１２８，１３０，１３２，１３４，１３６（第５
図）、１３ｇ、１４０．１４２．１４４．１４６（第４
図の回転ｆｌｌ１３６．３８用）が設けられている。さ
らに、全ての関節継手は必要に応じて密封用キャップ、
例えば第４図の関節継手３８用のキャップ１５０や継手
３６用のキャップ１５２、第５図の継手３４用のキャッ
プ１５４や継手３２用の環状シール要素１５６．１５８
を用いて密封されている。
本発明では、狭い空間内に配置された関節継手３２．３
４．３６．３８の作用で、スキャニング　プローブ２は
そのすぐ近く範囲に於て最大の自由度を有し、任意の空
間位置に位置決めできるということは理解できよう。
さらに、スキャニング　プローブ２はその対称軸と一致
した回転枢着軸線３２によって自転自在に支持されてい
ることも理解できよう。また、スキャニング　プローブ
が扇形超音波プローブである場合には、このプローブに
よって全空間を切断面に沿って順次扇形断層面で測定で
きる。
本発明の上記位置決め装置ｌが例えば楕円反射器１２を
有する高周波ｉＪｉ　ｉｌ波発生装置ｌＯと組合される
場合には、本発明による上記アーム２０を運動させるこ
とによって例えは胆石やじん臓結石のような結石の位置
を、例えば扇形型超音波プローブとエコーグラフを用い
て±ｌ’ｍｍの精度で２００ｍｍＸ２００ｍｍＸ　２０
０＋ｎｍの領域で表示させることができる。オペレータ
ーはアーム２０を用いてプローブ２を空間内の全方向に
動かすことができる。
その結果、本発明の位置決め装置ｌのアーム２０を用い
て、例えばじん臓を全ての角度から表示することができ
る。従って、じん臓の完全なスキャンを矢視断面、正面
断面および横断面によって行うことができ、結石の位置
のｍ認ができる。
この多方向超音波スキャニングによって衝撃波ショット
後の破壊状況をエコーグラフ上の破片の移動像を観察す
ることによって見ることが可能になる。
これらの技術的利点は当業者には明らかである。
さらに、アーム２０の第２自由端２２の所の関節継手組
立体が液密であるということは、楕円反射器１２に充填
された、あるいは患者が部分的に漬っている楕円反射器
１２を取り囲んだ浴中の、液体、水やオイル中でも位置
決めができるという基本的効果がある。
本発明は公知の位置決め装置に対して自明でない新規な
解決策を提供し且つ当業者が予想し得ない技術的利点を
もたらすものである。
本発明は当然ながら上記各手段と技術的に均等な手段と
その各種組合せをもその範囲に含むものである。すなわ
ち、スキャニング　プローブの代りに他の任意媒体、例
えばペンキ、ニス、セメント等を噴射するためのガン等
の任意装置を用いることができる。この位置決め装置は
十分な空間的余裕がなかったり、密閉性に課題がある任
意型式の装置と組合せることができる。
プローブ２を支持する要素３０の回転駆動は（図示して
いない）駆動部材により回転駆動される歯車を構成する
ｍ　１７６のような回転手段によって行うことができる
。
さらに、回転角度の検出器を各枢着軸の所に設け、その
測定値を自動的にコンビ二一夕へ送ってプローブ２、従
ってターゲット１８の正確な位置を決めるのに用いるこ
ともできる。
この角度検出器は例えばテクニケアーの米国特許第４．
４８６．１１４号に記載のような当業者に周知の装置と
一体化した角度ポテンショメータで作ることができる。
さらに、オペレータが手動で定めた任意位置にアームの
位置を保持するために、各関節継手（３８，３６，３４
）に回転制動用シュー（１７０，１７２，１７４）のよ
うな手段を設けるのが好ましい。
以上の結果、本発明による空間的位置決め装置によって
プローブの空間的位置に関するデータとプローブ自体か
ら伝達されるデータを連続的且つ完全に人手し、それを
コンピュータで自動的に処理することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ターゲット（結石）を破壊するための装置に
用いられる本発明によるスキャニングプローブを空間的
に位置決めするための機首の基本部品の概念図、 第２図は、第１図の矢印■方向から見た本発明の位置決
め装置の拡大斜視図、 第３図は、第２図の■線による断面図、第４図は、第２
図の■線による断面図、第５図は、第２図のＶ線による
一部を破断して示した断面図である。 （主な参照番号） １・・位置決め装置、 ２・・スキャニング　プローブ、 １０・・パルス発生装置、　１２・・楕円反射器、１４
・・コンビ二一夕、 １６・・ディスプレー装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）第１端と第２端とを有する基本的に剛性のあるア
    ームを有し、上記第１端は少なくとも一つの枢着軸、好
    ましくは少なくとも２つの枢着軸によって支持フレーム
    に対して関節結合されており、スキャニングプローブが
    少なくとも２つの直角枢着軸によって上記アームの上記
    第２端に結合された支持要素上に取付けられている、ス
    キャニングプローブを空間内で位置決めする装置におい
    て、スキャニングプローブを支持する上記要素が互いに
    直交して配置された少なくとも３つの枢着軸、好ましく
    は４つの枢着軸の組立体によって上記アームの第２端に
    結合されており、上記組立体が上記スキャニングプロー
    ブのすぐ近くに於て制限された空間容積を占めるように
    立体的に配置されていることを特徴とする装置。
  2. （２）上記アームの第２端の関節継手が流体、特に水ま
    たはオイル中に漬けられるように流体、特に流体に対し
    て密封されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の位置決め装置。
  3. （３）上記ピンの４つがアームの第２端に配置されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置決
    め装置。
  4. （４）上記アームの第２端にしっかりと保持された第１
    枢着軸がアームの縦軸に直角に配置されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置決め装置。
  5. （５）上記アームの第２端からの第２枢着軸がアームの
    第１端にしっかり保持された関節継手により規定される
    上記アームの枢着面とは異る、第１枢着軸に直角な面内
    に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
    項記載の位置決め装置。
  6. （６）上記アームの第２端からの第３枢着軸が彎曲結合
    要素を介して第２枢着軸に結合されており、この第３枢
    着軸が第１と第２の回転軸線により規定される直角エル
    ボの外側且つ上記アームの回動面と同じ側、且つ好まし
    くは第１枢着軸が通るアームに実質的に直角な面内に実
    質的に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第５項記載の位置決め装置。
  7. （７）好ましくは存在する第４枢着軸がスキャニングプ
    ローブを自転させる枢着軸であり、この自転軸線がアー
    ムの上記回動面に直角で且つアームの第２端からの第１
    枢着軸の回動軸線に対して空間的にずれていることを特
    徴とする特許請求の範囲第６項記載の位置決め装置。
  8. （８）上記アームの第１端の関節継手装置がアームを容
    易に操縦し且つ任意位置に維持するのを可能にする釣合
    いオモリ装置を有していることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の位置決め装置。
  9. （９）上記アームをオペレータが手動で設定した任意位
    置に維持するために各関節継手の所にシューのような回
    転制動手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の位置決め装置。
  10. （１０）特許請求の範囲第１項から第９項いずれか一項
    に記載の少なくとも一つの位置決め装置を有する組織、
    胆石、じん臓結石等のターゲットを破壊するための高周
    波パルス発生装置。
JP61302709A 1986-04-30 1986-12-18 スキヤニング　プロ−ブを空間内で位置決めするための装置、及び該装置を組込んだタ−ゲツト破壊用パルス発生装置 Pending JPS62261353A (ja)

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FR8606319 1986-04-30

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