JPWO2006123414A1 - 超音波生体刺激装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Locked Loop)発振回路を備えたものが好ましい。
31,32,…310 超音波振動子
12 駆動回路部(駆動手段)
13 振動子切替部(切替手段)
14 CPU(振幅可変手段,振幅制御手段,周波数制御手段,振動子感知手段)
26 振動子検出手段(振動子感知手段)
36,37 補正手段
発明が解決しようとする課題
[0005]
上記特許文献2では、複数の超音波振動子を広範囲に配置することで問題の解決を図っているが、超音波プローブからの超音波の照射量を平均化させたとしても、超音波プローブを生体に沿ってある程度動かさなければ、やはり患者が疼痛を感じたり、さらには火傷を起こす懸念を払拭できない。さらに、患者の治療部位が、例えばひざや腹など複数箇所に及んでいると、その分だけ超音波プローブを動かす範囲も広がって、治療時間が長くなる問題を引き起こす。
[0006]
そこで本発明は、施術者がわざわざ超音波プローブを動かさなくても、生体の広い範囲に適切な量の超音波を照射でき、治療時間を短縮できる超音波生体刺激装置を提供することをその目的とする。
課題を解決するための手段
[0007]
本発明の超音波生体刺激装置は、複数の超音波振動子を平面状に配置し、これらの超音波振動子を生体に固定した状態で取付ける超音波プローブと、前記各超音波振動子への駆動電力を生成する駆動手段と、前記超音波プローブから発する超音波エネルギーが局部的に集中しないレベルで、前記駆動手段からの駆動電力を複数の超音波振動子に対し切替えて供給する切替手段と、前記超音波振動子の動作中に、この超音波振動子が共振可能な周波数の幅で、前記駆動電力の周波数を可変制御する周波数制御手段と、を備えている。
[0008]
この場合、平面状に配置した各超音波振動子を生体に固定した状態で、超音波プローブから発する超音波エネルギーが局部的に集中しないレベルで、駆動手段からの駆動電力が超音波振動子に対して随時切替ながら与えられる。そのため、超音波プローブから局部的に集中して超音波エネルギーが与えられることがなく、超音波プローブをわざわざ動かさずに、生体の広い範囲に適切な量の超音波を照射でき、治療時間の短縮化を図ることができる。また、超音波振動子が共振可能な周波数の幅で、駆動電力の周波数を可変制御することで、超音波振動の有効深度や振動位置に変化を与えることができ、生体の同じ深さで超音波エネルギーが集中して与えられるのを防止できる。
[0009]
また本発明の超音波生体刺激装置は、前記超音波振動子を一つずつまたは複数ずつ、或いは全数同時に振動させることができるように、前記切替手段を構成している。
[0010]
この場合、超音波振動子を振動させる数が少なければ、その分スポット状に位置を変えながら超音波エネルギーを与えることができ、逆に超音波振動子を振動させる数が多ければ、二次元エリア状に超音波エネルギーを与えることができる。そのため、超音波プローブを生体に装着したまま、超音波振動を与える範囲を自由に可変することができ、刺激のパターンが多様化して、より効果的な施術効果を得ることが可能になる。
[0011]
また本発明の超音波生体刺激装置は、前記切替手段による切替回数を1秒当たり100回以上としたことを特徴とする。
[0012]
この場合、同じ超音波振動子から長時間超音波エネルギーが出力され続けないようにして、局部的に同じ位置で超音波エネルギーが集中しないようにすることができる。また、人が動かす速さよりも高速で超音波振動子を掃引できるので、新たな治療方法,治療効果も期待できる。
[0013]
また本発明の超音波生体刺激装置は、ランダムな速さと位置で、前記超音波振動子の振動を自動的に切替えるように、前記切替手段を構成している。
[0014]
この場合、特定の超音波振動子だけが長期間振動するなどの弊害が一掃され、各超音波振動子を広範囲に且つ平均的に振動させることができる。
[0015]
また本発明の超音波生体刺激装置は、前記駆動電力の振幅を可変させる振幅可変手段を備えている。
[0016]
こうすれば、超音波振動子の駆動を切替ながら、超音波エネルギーの強さを適宜変化させることが可能になり、刺激状態を時間と位置に応じて変えることができる。
[0017]
また本発明の超音波生体刺激装置は、前記超音波振動子の振動中に、前記駆動電力の振幅を可変制御する振幅制御手段を備えている。
[0018]
この場合、超音波振動子の振動中に、超音波エネルギーの強さをランダム若しくは規則的に変化させることができ、超音波エネルギーによる刺激のバリエーションを持たせることが可能になる。
[0019]
[0020]
[0021]
また本発明の超音波生体刺激装置は、人が超音波プローブを動かしたときと同じよ
位置を変えながら超音波エネルギーを与えることができ、逆に超音波振動子31,32,…310を振動させる数が多ければ、二次元エリア状に超音波エネルギーを与えることができる。そのため、超音波プローブ1を生体に装着したまま、超音波振動を与える範囲を自由に可変することができ、刺激のパターンが多様化して、より効果的な施術効果を得ることが可能になる。
[0060]
また、振動子切替部13による切替回数を1秒当たり100回以上とすることで、同じ超音波振動子31,32,…310から長時間超音波エネルギーが出力され続けないようにして、局部的に同じ位置で超音波エネルギーが集中しないようにすることができる。また、人が動かす速さよりも高速で超音波振動子31,32,…310を掃引できるので、新たな治療方法,治療効果も期待できる。
[0061]
その他、本実施例では、ランダムな速さと位置で、振動する超音波振動子31,32,…310を自動的に切替えることができるように、振動子切替部13を構成している。こうすると、特定の超音波振動子31,32,…310だけが長期間振動するなどの弊害が一掃され、各超音波振動子31,32,…310を広範囲に且つ平均的に振動させることができる。
[0062]
また本実施例では、例えば入力手段15からの操作があったり、駆動する超音波振動子31,32,…310が切り替わったり、さもなければ超音波振動子31,32,…310全体の駆動パターンと同期若しくは非同期に、駆動回路部12からの駆動電力の振幅Aを可変させる振幅可変手段としての機能を、CPU14が備えている。こうすれば、超音波振動子31,32,…310の駆動を切替ながら、超音波エネルギーの強さを適宜変化させることが可能になり、刺激状態を時間と位置に応じて変えることができる。
[0063]
また本実施例では、超音波振動子31,32,…310の動作中に、駆動電力の振幅Aを可変制御する振幅制御手段としての機能を、CPU14に備えている。
[0064]
この場合、超音波振動子31,32,…310の動作中に、超音波エネルギーの強さをランダム若しくは規則的に変化させることができ、超音波エネルギーによる刺激のバリエーションを持たせることが可能になる。
[0065]
また本実施例では、超音波振動子31,32,…310の動作中に、この超音波振動子3 1 ,3 2 ,…3 10 が共振可能な周波数の幅で、駆動電力の周波数fを可変制御する周波数制御手段としての機能を、CPU14に備えている。
[0066]
この場合、超音波振動子3 1 ,3 2 ,…3 10 が共振可能な周波数の幅で、駆動電力の周波数fを可変制御することで、超音波振動の有効深度や振動位置に変化を与えることができ、生体の同じ深さで超音波エネルギーが集中して与えられるのを防止できる。
[0067]
また本実施例では、例えば駆動パターン記憶手段38に記憶された特定の駆動パターンによって、人が超音波プローブを動かしたときと同じような速さと位置で、超音波振動子31,32,…310の振動を切替えるように、振動子切替部13を構成している。
[0068]
この場合、実際には超音波プローブ1は静止しているものの、あたかも人が超音波プローブ1を動かしているかのように、生体に対し効果的に刺激を与えることができる。
[0069]
さらに、振動子切替部13を超音波プローブ1側に組み込むことによって、配線数の多い振動子切替部13と各超音波振動子31,32,…310との間の配線を、超音波プローブ1内に収容することができ、信頼性の高い装置を提供できる。
[0070]
次に、図3で示した周波数補正手段36と振幅補正手段37の動作について、図12を参照しながら説明する。同図において、時点t0で入力手段15のスタートスイッチを押し、装置の動作開始を指示すると、CPU14は上述した各超音波振動子31,32,…310を切替動作させる通常動作モードに先立ち、周波数補正手段36や振幅補正手段37によるサーチモードを実行する。このサーチモードでは、一つの超音波振動子31にのみ駆動電力が与えられるように、駆動振動子切替部13に切替制御信号を出力すると共に、駆動回路部12からの駆動電力の周波数fを変化(スキャン)させる信号制御信号を、駆動回路部12に出力する。そしてこのスキャン中に、超音波振動子31に流れる電流を振動子検出手段26で検出し、当該電流が最大となった時点の駆動電力の周波数fを、超音波振動子31の共振周波数として感知すると同時に、その電流値から超音波振動子31のインピーダンスを算出する。感知された超音波振動子31の共振周波数とインピーダンスは、図示しない記憶手段に記憶される。
[0071]
ここで、各超音波振動子31,32,…310の共振周波数やインピーダンスは、製造上2割程度のパラツキがあるが、ある程度予測される中心値は判っているので、サーチモードの時間短縮のために、この予測中心値を前後して駆動電力の周波数fをスキャンさせるのが好ましい。一例として、スキャン時間は1個につき0.2秒程度となる。
[0072]
同様にして、他の超音波振動子32,…310についても、その共振周波数とインピーダ
Claims (11)
- 複数の超音波振動子を平面状に配置し、これらの超音波振動子を生体に固定した状態で取付ける超音波プローブと、
前記各超音波振動子への駆動電力を生成する駆動手段と、
前記超音波プローブから発する超音波エネルギーが局部的に集中しないレベルで、前記駆動手段からの駆動電力を複数の超音波振動子に対し切替えて供給する切替手段と、を備えたことを特徴とする超音波生体刺激装置。 - 前記超音波振動子を一つずつまたは複数ずつ、或いは全数同時に振動させることができるように、前記切替手段を構成したことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記切替手段による切替回数を1秒当たり100回以上としたことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記切替手段は、ランダムな速さと位置で、前記超音波振動子の振動を自動的に切替えるものであることを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記駆動電力の振幅を可変させる振幅可変手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記超音波振動子の動作中に、前記駆動電力の振幅を可変制御する振幅制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記超音波振動子の動作中に、前記駆動電力の周波数を可変制御する周波数制御手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記切替手段は、人が超音波プローブを動かしたときと同じような速さと位置で、前記超音波振動子の振動を切替えるものであることを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記切替手段を前記超音波プローブに組み込んだことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記超音波振動子の共振周波数またはインピーダンスを感知する振動子感知手段と、この振動子感知手段からの感知結果に基づき、前記駆動電力の周波数または振幅を補正する補正手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波生体刺激装置。
- 前記補正手段は、前記超音波振動子が動作中のときに、一定時間毎に前記振動子感知手段から感知結果を取り込み、前記駆動電力の周波数または振幅を補正するものであることを特徴とする請求項10記載の超音波生体刺激装置。
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