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JPH0779986A - 衝撃波治療装置 - Google Patents

衝撃波治療装置

Info

Publication number
JPH0779986A
JPH0779986A JP5227585A JP22758593A JPH0779986A JP H0779986 A JPH0779986 A JP H0779986A JP 5227585 A JP5227585 A JP 5227585A JP 22758593 A JP22758593 A JP 22758593A JP H0779986 A JPH0779986 A JP H0779986A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shock wave
ultrasonic
wave
focused
degree
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5227585A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kojima
健嗣 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5227585A priority Critical patent/JPH0779986A/ja
Publication of JPH0779986A publication Critical patent/JPH0779986A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波診断装置を用いて衝撃波による結石の
破砕の程度や度合いを知ることのできる衝撃波結石治療
装置を提供すること。 【構成】 所定の領域に集束する衝撃波を照射する衝撃
波発生手段12と、前記衝撃波の集束領域を含む範囲の
超音波断層像を表示する超音波イメージング装置14と
を備える衝撃波治療装置において、前記集束領域からの
反射波を周波数解析する演算手段18と、この演算結果
を表示する表示手段19とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生体内に生じた結石を
衝撃波を用いて破砕するための衝撃波治療装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】超音波の医学的な応用としては種々の装
置があるが、その主流は超音波パルス反射法を用いて生
体の軟部組織の断層像を得る超音波診断装置である。こ
の超音波診断装置は無侵襲検査法で、あまり造影剤など
を使用せずに組織の断層像を表示するものであり、X線
診断装置、X線CT装置、MRIおよび核医学診断装置
などの他の診断装置に比べて、リアルタイム表示が可
能、装置が小型で安価、X線などの被爆がなく安全性が
高い、および超音波ドプラ法により血流イメージングが
可能などの特徴を有している。このため心臓、腹部、乳
腺、泌尿器、および産婦人科などで広く超音波診断が行
われている。特に、超音波プローブを体表から当てるだ
けの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きのようすがリ
アルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返
して検査が行えるほか、ベッドサイドへ移動していって
の検査も容易に行えるなど簡便である。
【0003】このような超音波診断装置の応用として生
体内に生じた結石を体外から衝撃波を用いて破砕するた
めの衝撃波治療装置がある。その例を図6に示す。図6
はこの装置の超音波アプリケータの断面を示している。
この超音波アプリケータ1は、中央部に所定形状の抜穴
を有し、かつ、所定の曲率を持って形成された凹面振動
子2とこの凹面振動子2の背面に接着されたバッキング
材3とを有している。また、超音波プローブ4は上記中
央部の抜穴に配設されており、その送受波面(超音波ア
レイ)4aが凹面振動子2の超音波送受波面と同一曲面
あるいはその面より後退させた位置となるように配置さ
れている。なお、凹面振動子2および超音波プローブ4
はウォーターバッグ5内の水を介して生体6と接してい
る。
【0004】この装置1は、圧電効果や電磁誘導効果な
どにより凹面振動子2から発生した音波(衝撃波)を生
体6内で集束させて結石を破砕する。また、超音波診断
装置を用いて、超音波イメージングにより衝撃波焦点と
被破砕物(結石)との位置合わせや治療効果の確認を行
っている。そして、従来は、治療効果の確認を超音波診
断装置のBモード画像上で破砕前と破砕後とを比較して
見ることによって行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の衝撃波治療装置では、被破砕物(結石)の破砕
の程度の確認はBモード画像上からは困難であるという
不具合があった。また、結石の破砕の程度や度合いを知
ることは、適切な衝撃波の照射回数で治療を行えること
になり、かつ無駄な照射による正常組織の損傷を抑える
ことができるので、強く要望されていた。
【0006】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、衝撃波による治療の程度や度合いを
知ることのできる衝撃波治療装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、衝撃波結石治療装置の構成を以下のよう
にした。即ち、所定の領域に集束する衝撃波を照射する
衝撃波発生手段と、前記衝撃波の集束領域を含む範囲の
超音波断層像を表示する超音波イメージング装置とを備
える衝撃波治療装置において、前記集束領域からの反射
波を周波数解析する演算手段と、この演算結果を表示す
る表示手段とを設けたことを特徴とするものである。
【0008】
【作用】上記構成によれば、衝撃波の集束領域からの反
射波を周波数解析し、その演算結果を表示するようにし
たので、治療経過の程度や度合いを知ることができるよ
うになる。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。まず、図5を用いて本発明の原理を説明する。
衝撃波により破砕された被破砕物(結石)の小片の集合
体に超音波プローブから送信された超音波が入射すると
超音波は小片により散乱され、受信エコーは散乱波とな
って戻ってくる。
【0010】Japanese Journal of Medical Ultrasonic
s Vol.18 pp55-62,1991 によれば、図5(a)に示すよ
うに、散乱体7に超音波を照射するとこの散乱体7から
の受信エコーは、図5(b)に示すように、散乱波8と
なって戻ってくる。この散乱波8を高速フーリェ変換
(FFT:Fast Fourier Transform) すると、図5
(c)に示すようなパワースペクトル9が得られる。こ
のパワースペクトル9は、個々の散乱体7からの反射波
の干渉により、散乱体7の間隔に対応した周期で変動す
る。そして、このパワースペクトル9をFFTすると散
乱体7の間隔に対応したケプストラム10が現れる。
【0011】被破砕物(結石)の破砕が進行すると被破
砕物の小片の数が増えるので、上記の散乱体の間隔は変
化する。このためケプストラムの形状も破砕の程度や度
合いによって変化することになる。
【0012】従って、被破砕物(結石)を含む所定の領
域に超音波を送波し、この超音波エコーのケプストラム
を解析すれば、被破砕物(結石)の破砕の程度や度合い
を知ることができる。
【0013】次に、図1を用いて本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の衝撃波治療装置の一実施例を示
すブロック構成図である。図1において、符号11はパ
ルサであり、このパルサ11には衝撃波発生手段12が
接続している。この衝撃波発生手段12は、例えば圧電
セラミックス素子で構成されており、所定の曲率を持っ
て形成されている。この衝撃波発生手段12がパルサ1
1により駆動されて生体内に衝撃波を送波することによ
り衝撃波が生体内で集束する。この集束点と結石とを一
致させることにより結石が破砕される。なお、この衝撃
波発生手段12はウォーターバッグ13内の水を介して
生体に接触させる。そして、衝撃波発生手段12の中央
部には超音波プローブ14が取り付けられており、これ
ら衝撃波発生手段12および超音波プローブ14と生体
はウォーターバッグ13内の水により音響的に結合され
る。
【0014】送受信制御部15は超音波プローブ14を
介して超音波の送受信を行うものであり、送信系と受信
系からなる。送信系はレートパルスに対して所定の遅延
時間を付与する送信遅延部と、この遅延出力に応じて、
超音波プローブ14における振動子を励振するための駆
動パルスを発生するパルサなどを備えている。一方、受
信系は超音波プローブ14により受信された超音波エコ
ーを増幅するプリアンプと、この増幅出力に対して所定
の遅延時間を与える受信遅延部と、この遅延出力を加算
する加算器などを備えている。
【0015】この送受信制御部15の後段には、Bモー
ド処理回路16、このBモード処理回路16の出力をデ
ィジタルフレームメモリを用いてテレビ画像化するDS
C17、および破砕度演算処理部18が設けられてお
り、それぞれの出力は表示装置19に表示されるように
なっている。これら超音波プローブ14、送受信制御部
15、Bモード処理回路16、DSC17、破砕度演算
処理部18、および表示装置19などで超音波診断装置
を構成している。
【0016】この実施例の主要部である破砕度演算処理
部18は図2に示すような構成となっている。即ち、超
音波受信エコーから、被破砕物(結石)からのエコーを
取り出すゲート回路20と、取り出された被破砕物から
のエコーのパワースペクトルを求めるフーリェ変換回路
21と、破砕前におけるエコーのパワースペクトルを記
憶しておく第1記憶回路22と、破砕が進行したときの
エコーのパワースペクトルを記憶する第2記憶回路23
と、第2記憶回路23のパワースペクトルと第1記憶回
路22のパワースペクトルの差を計算する引き算回路2
4と、この算出された差のパワースペクトルのケプスト
ラムを求めるフーリェ変換回路25などを備えている。
この演算処理結果が表示装置19に出力される。
【0017】この装置の作用を図3を参照しながら以下
に説明する。超音波診断によるBモード画像上で結石と
判断した場合、この判断したエコーの範囲を選択する
と、ゲート回路20によって結石からのエコー(反射
波)が取り出される(図3(a))。このエコーはフー
リェ変換回路21によりパワースペクトルに演算されて
(図3(b))、これが第1記憶回路22に記憶され
る。
【0018】つぎに、結石に対して、パルサ11からパ
ルス信号が送信されると衝撃波発生手段12から生体内
で集束する衝撃波が発生され、被破砕物(結石)が破砕
される。
【0019】破砕が進行した被破砕物からのエコー(反
射波)もゲート回路20により取り出される(図3
(c))。このエコーもフーリェ変換回路21によりパ
ワースペクトルに演算されて(図3(d))、これが第
2記憶回路23に記憶される。図3(d)におけるパワ
ースペクトルには図3(b)のものに対して被破砕物の
小片の分布間隔(散乱度)に対応する微振動が現れる。
従って、引き算回路24により、第2記憶回路23に記
憶されている破砕が進行した被破砕物からのエコーのパ
ワースペクトルと第1記憶回路22に記憶されている破
砕前の結石からのエコーのパワースペクトルの差を計算
して図3(e)に示すパワースペクトルを得る。図3
(e)に示すパワースペクトルには、引き算回路24に
より差を取ったことから音波成分が除去され、破砕され
た被破砕物の散乱の程度や度合いによる成分のみが出て
くる。よって、この引き算の結果の図3(e)に示され
るパワースペクトルはフーリェ変換回路25によりケプ
ストラムに変換される。演算されたケプストラムは表示
装置19の画面上に、図3(f)に示されるように表示
される。このケプストラム解析によれば、破砕の程度を
正確な定量的測定ができるほどには未だ至っていない
が、破砕の程度や度合いによりケプストラムの形状が変
化してくるので、ケプストラムの形状から破砕の程度や
度合いを知ることができる。
【0020】図4に本発明の衝撃波結石治療装置の別の
実施例を示すブロック構成図を示している。この実施例
は、基本的には図1に示すものと同じである。従って、
図1に示すものと同じ部材には同一の符号を付してあ
る。異なる点は、被破砕物(結石)からの超音波エコー
の取り方にある。図1に示す実施例では、超音波診断装
置の超音波プローブ14から取り出したのに対し、図4
に示す実施例では、衝撃波発生手段12から取り出すよ
うにした。即ち、衝撃波発生手段12から弱い超音波を
送波し、衝撃波発生手段12で受信した被破砕物(結
石)からの超音波エコーのケプストラムを分析するよう
にしたものである。
【0021】本発明は以上の実施例に限定されるもので
はない。例えば、以上の実施例では治療前の状態と治療
が進行した状態との比較を行っているが、1治療単位
(例えば、衝撃波1000発照射)前後での比較を行っても
よく、それを治療前との比較と並行して行ってもよい。
この場合、図1乃至3における破砕度演算処理部18の
記憶回路(22,23)を必要に応じて適宜に増設して
もよい。また、演算結果を表示する場合、その治療履歴
(照射数その他の照射条件等)を併せて表示するように
してもよい。更には、オペレータがそれぞれのケプスト
ラムに対応させた破砕度(例えば%)を設定、記録でき
るようにしてもよく、データがある程度蓄積された段階
(蓄積が不十分でも予めデフォールトデータを設定して
もよい)で、治療中のケプストラムと蓄積されたデータ
とを比較することにより形状の近似するケプストラムを
探し出し、その破砕度を表示するようにしてもよい。
【0022】なお、以上の実施例においてはフーリエ解
析(ケプストラム解析)を例にとって説明したが、その
他公知の解析法、例えば、フルクタル解析、ウェーブレ
ット変換などでもよく本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
適宜変更実施可能である。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、衝
撃波の集束領域からの反射波を周波数解析することによ
り衝撃波治療の際の治療効果を確認することができるの
で、無駄な衝撃波の照射を抑えることができる。また、
このことは正常組織の損傷を少なくでき、治療時間も短
縮できるのでオペレータの負担を軽減することができる
とともに患者の負担や不安も少なくすることができると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の衝撃波治療装置の一実施例を示すブロ
ック構成図である。
【図2】破砕度演算処理部18の構成の詳細を示す図で
ある。
【図3】破砕度演算処理部の処理のシーケンスを示す図
である。
【図4】本発明の衝撃波治療装置の別の実施例を示すブ
ロック構成図を示している。
【図5】本発明の原理を説明するための図である。
【図6】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
1 超音波アプリケータ 2 凹面振動子 3 バッキング材 4 超音波プローブ 5 ウォーターバッグ 6 生体 7 散乱体 8 散乱波 9 パワースペクトル 10 ケプストラム 11 パルサ 12 衝撃波発生手段 13 ウォーターバッグ 14 超音波プローブ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の領域に集束する衝撃波を照射する
    衝撃波発生手段と、前記衝撃波の集束領域を含む範囲の
    超音波断層像を表示する超音波イメージング装置とを備
    える衝撃波治療装置において、前記集束領域からの反射
    波を周波数解析する演算手段と、この演算結果を表示す
    る表示手段とを設けたことを特徴とする衝撃波治療装
    置。
  2. 【請求項2】 前記演算手段は、前記超音波イメージン
    グ装置から送波する超音波の前記集束領域からの反射波
    を周波数解析するものであることを特徴とする請求項1
    に記載の衝撃波治療装置。
  3. 【請求項3】 前記演算手段は、前記衝撃波発生手段か
    ら送波する低エネルギーの集束波の前記集束領域からの
    反射波を周波数解析するものであることを特徴とする請
    求項1に記載の衝撃波治療装置。
  4. 【請求項4】 前記演算手段は、前記衝撃波発生手段に
    よる集束衝撃波照射前後のそれぞれの反射波の周波数ス
    ペクトルを求め、さらに両者の周波数変動を求めるもの
    であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つ
    に記載の衝撃波治療装置。
JP5227585A 1993-09-13 1993-09-13 衝撃波治療装置 Pending JPH0779986A (ja)

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JP5227585A JPH0779986A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 衝撃波治療装置

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JP5227585A JPH0779986A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 衝撃波治療装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100459946C (zh) * 2006-04-12 2009-02-11 郭道一 可视排石仪电极探头及其使用方法
JP2015519963A (ja) * 2012-06-06 2015-07-16 サントル・ナショナル・ドゥ・ラ・レシェルシュ・サイエンティフィーク−セ・エン・エール・エス− パルスをフォーカスするためのデバイスおよび方法

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