JPS6399851A - 結石破砕装置 - Google Patents

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］ 本発明は結石破砕装置、特に電極間の放電によって生じ
る衝撃波により生体内の結石を破砕する結石破砕装置に
関する。

［従来の技術］ 高電圧が印加された電極間に発生する衝撃波を、生体容
管内の例えば尿管結石、膀胱結石などに作用させてその
結石を破砕する装置が周知であり、衝撃波発生電極が配
設されたプローブにより生体内の結石に衝撃波を与える
ことができる。

この場合、プローブの正負電極間には数ｋＶの電圧を印
加し、１，０ＯＯＡ程度の放電電流を数μｓ流しており
、これによって電極間に結石を破砕できる強い衝撃波を
発生させることができる。

このようにして、高電圧によって発生した衝撃波を結石
だけに与えることにより、開腹・切開手術をすることな
く、効率よく結石を取り除くことができる。

〔発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 しかしながら、このような結石破砕装置では、プローブ
自体が常に水あるいは生理食塩水などに浸されており、
またプローブに設けられた衝撃波発生電極には高電圧が
印加される等によりプローブの損傷、特に電極表面に酸
化が生じやすいという問題があった。そして、この電極
表面の酸化は従来では目視で行っているため、プローブ
損傷の適切な判断が行えず、また放電しなくなった時点
でプローブを交換するのでは効率が悪いという問題があ
った。

そこで、プローブ損傷を電気的な検出手段にて検知する
ことが行われるが、例えば従来では衝撃波発生電極間の
放電開始電圧を検出する装置が提案されている（特開昭
５８−１０９０４６）。

ところで、結石破砕装置における出力回路は、人体との
間に極めて高い絶縁状態を維持する必要があり、出力回
路自体を装置の筐体に接地しない、いわゆるフローティ
ング型の回路とすることが望ましい。従って、前記放電
開始電圧を検出する方式では、フローティング回路の場
合に、回路構成が複雑となるとともにその安全性も低い
という問題がある。

また、フローティング回路において、カレントトランス
を用いて放電電流を測定することにより、プローブ断線
及び損傷を検出することも提案されているが、この方式
では電極間の放電時にスパークノイズが発生して電流測
定値のバラツキが生じるので、検出精度に問題がある。

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的は、フローティング出力回路においてもプロー
ブの断線及び損傷を正確に検出し、安全性、信頼性の高
い結石破砕装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、プローブに配設
された衝撃波発生電極に昇圧トランスから得られた二次
側高電圧を印加し、この電極間の放電によって生じた衝
撃波により生体内結石を破砕する結石破砕装置において
、昇圧トランス以前の一次側に設けられかつ衝撃波発生
電極間への放ｉ！！電流供給時の一次側電圧の変化を検
出する電圧変化検出回路と、この電圧変化検出回路の出
力からプローブの断線及び損傷を警報するための異常警
報回路と、を備えたことを特徴とする。

［作用］ 結石破砕装置では、二次側の放電電流の変化は一次側の
電圧及び電流の変化として現われるので、電圧変化検出
回路にて一次側の電圧の変化を測定することにより、放
電電流の大きさを知ることができる。

従って、上記構成によれば、プローブ断線のときは放電
電流が極めて少しかあるいは全く流れないので、−次側
の電圧は少しかあるいは全く変化しない。一方、プロー
ブ損傷のときは放ｉ４電流が正常の場合より少なくなる
ので、電圧変化も正常の場合より少ないものとなる。

本発明の電圧変化検出回路はこの一次側の電圧変化を検
出しており、これによりプローブの断線及び損傷の異常
を良好に検出することができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には、結石破砕装置の主要な回路が示されており
、スイッチング回路を含む高電圧回路１０が昇圧トラン
スＴ１に接続され、−次側の電圧はここで所定の二次側
の高電圧に変換される。この高電圧は整流器１２にて整
流された後に抵抗Ｒを介して充放電用のコンデンサＣ１
に印加され、高圧電流電荷がコンデンサＣ１にチャージ
される。そして、コンデンサＣＩの電荷がトリガ回路１
４から出力されるトリガ信号に基づいて放電されると、
プローブ１６の先端に設けられた衝撃波発生電極１８ａ
、１８ｂに電極間放電が起こる。

このようにして、衝撃波発生電極１８ａ、１８ｂ間には
衝撃波が発生し、この衝撃波は結石に向けて出力される
。なお、実施例における衝撃波の出力回路は、装置の筐
体から絶縁されたフローティング回路となっている。

本発明において特徴的なことは、放電時に流れる大電流
を一次側の電圧変化を検出することによりプローブの異
常を警報することであり、実施例では一次側の電圧変化
を二つの電圧の差（測定電圧とする）の変化として検出
する。従って、この測定電圧を得るための二つの電圧を
取り出すために電圧測定回路２０が設けられ、この電圧
測定回路２０には差動増幅回路２２が接続されこの両者
にて測定電圧の変化を検出する電圧変化検出回路が形成
される。

この電圧測定回路２０は、基準となる電圧の差を設定す
る抵抗Ｒ２と補助抵抗から成り、ここで、電圧Ｖｔ　、
Ｖ２の二つの電圧が設定される。そして、差動増幅回路
２２はオペアンプｏｐ１゜ｏｐ　　　ｏｐ　　と抵抗Ｒ
５，Ｒｆとから成る。従２′３ って、差動増幅回路２２では電圧測定回路２０の出力で
ある電圧Ｖ　ｔ　、　Ｖ　２の差が所定増幅率にて増幅
され、前記差電圧に比例した電圧Ｖ３　（測定電圧とな
る）が出力される。この測定電圧ｖ３は、（Ｖ２−Ｖｌ
）Ｒ，／Ｒ，−Ｃ’表されるものとなる。

このようにして、前記電圧測定回路２０と差動増幅回路
２２とから成る電圧変化検出回路からは、測定電圧Ｖ３
、つまり一次側において取り出された電圧の差が得られ
ることになる。そして、この測定電圧ｖ３にてプローブ
の断線及び損傷を検知することになり、これはプローブ
断線警報回路２４とプローブ損傷警報回路２６にて行わ
れる。

プローブ断線警報回路２４は、コンパレータ２８、ワン
ショット回路３０、ＯＲ回路３２）ラッチ回路３４又は
警報スピーカ３６等から成り、プローブ損傷警報回路２
６はコンパレータ３８、ワンショット回路４０．ＮＯＲ
回路４２又はＬＥＤ４４等から成る。

次に、上記警報回路の動作を第２図、第３図に基づいて
説明する。

まず、プローブ断線警報回路２４ではコンパレータ２８
にて断線を検知するための基準電圧ｖ４（例えば５ボル
ト）と測定電圧ｖ３とを比較し、Ｖ３〉ｖ４であるとき
にワンショット回路３０に信号を供給する。プローブの
断線の場合は二次側の電流はほとんど流れないため、−
次側の電圧変化はなく、測定電圧ｖ４はほとんど零に近
い値となる。

次いで、ワンショット回路３０では、図に示されるよう
に、所定電圧の矩形波信号をＯＲ回路３２に出力する。

このＯＲ回路３２にはトリガ回路１４からの基準信号Ｖ
ｓｓが供給されており、この信号ＶＳＳとワンショット
出力との論理和がとられる。従って、■３くｖ４でワン
ショット出力がないときに信号がラッチ回路に出力され
る。そうすると、このラッチ回路３４にて所定時間継続
した信号が警報スピーカ３６に供給されるので、警報ス
ピーカ３４にてプローブの断線を警報することができる
。

この場合、前記ラッチ回路３４の出力はトリガ回路１４
にも供給されており、衝撃波発生電極１８への電力供給
を止めるようにしている。

一方、プローブ損傷警報回路２６ではコンパレータ３８
にて損傷を検知するための基準電圧ｖ５（例えば１０ボ
ルト）と測定電圧ｖ３とを比較し、ｖ３〉ｖ５であると
きにワンショット回路４０に信号を供給する。プローブ
の損傷の場合は電極の酸化等によって起こるが、衝撃波
が弱くなるとともに、放電電流が少なくなるので、−次
側の電圧の変化も小さいものとなる。従って、基準電圧
■５は所定の放電が良好に行える範囲を越える閾値に基
づいて定められる。

次いで、ワンショット回路４０では所定電圧の矩形波信
号をＮＯＲ回路４２に図に示されるように出力する。こ
のＮＯＲ回路４２には断線検知の場合と同様にトリガ回
路１４からの基準信号ＶＳＳが供給されており、この信
号Ｖｓｓとワンショット出力との否定論理和がとられる
。従って、Ｖ３くＶ５でワンショット出力がなく、かつ
基準信号Ｖｓｓがないときに信号がＬＥＤ４４に出力さ
れるので、ＬＥＤ４４の点灯にてプローブの損傷を知る
ことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、放電電流の変化
を一次側の電圧変化を検出するようにしたので、フロー
ティング回路であってもプローブの断線及び損傷を良好
に検出して警報することができる。

この結果、安全性の高い結石破砕装置を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る結石破砕装置の好適な実施例を示
す回路図、 第２図はプローブ断線警報回路の動作を示すタイムチャ
ート図、 第３図はプローブ損傷警報回路の動作を示すタイムチャ
ート図である。 １０　・・・　高電圧回路 １４　・・・　トリガ回路 １６　・・・　プローブ １８　・・・　衝撃波発生電極 ２０　・・・　電圧測定回路 ２２　・・・　差動増幅回路 ２４　・・・　プローブ断線警報回路 ２６　・・・　プローブ損傷警報回路 ２８．３８　　・・・　コンパレータ ３０．４０　　・・・　ワンショット回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブに配設された衝撃波発生電極に昇圧トラ
   ンスから得られた二次側高電圧を印加し、この電極間の
   放電によって生じた衝撃波により生体内結石を破砕する
   結石破砕装置において、昇圧トランス以前の一次側に設
   けられかつ衝撃波発生電極間への放電電流供給時の一次
   側電圧の変化を検出する電圧変化検出回路と、この電圧
   変化検出回路の出力からプローブの断線及び損傷を警報
   するための異常警報回路と、を備えたことを特徴とする
   結石破砕装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   電圧変化検出回路は一次側において任意の二つの電圧を
   取り出す電圧測定回路と、この二つの電圧の差を増幅す
   る差動増幅回路と、から成り、前記電圧差を測定電圧と
   しこの測定電圧の変化を検出することを特徴とする結石
   破砕装置。
3. （３）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   異常警報回路はプローブ断線警報回路とプローブ損傷警
   報回路とから成り、プローブ断線警報回路は断線を判断
   する基準値と比較することにより所定時間警報を発する
   とともに、電極間への電力供給を停止し、プローブ損傷
   警報回路は損傷を判断する基準値と比較することにより
   所定の警報表示をすることを特徴とする結石破砕装置。