JPS6247358A - 超音波刺激装置 - 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］ 本発明は超音波刺１１１！装置、特に超音波エネルギを
生体内組織に照射してその組織を刺激することにより、
その機能を回復させる超音波刺激装置に関する。

［従来の技術］ 近年、生体内の組織に超音波を照射し、生体内の各種各
様の組織を刺激してその機能を回復させることが試みら
れており、例えば、心臓あるいは骨組織に超音波エネル
ギが与える効果の有効性が認められている。

すなわち、心臓にあっては、その組繊細胞を破壊しない
程度の超音波振動を生体内に加えることにより、心筋の
活性化を促進させるＡＴＰ　（三燐化アデノシン）の細
胞内における生産、増殖を起こし、また心臓壁を走行す
る冠状動脈を閉塞する例えばコレステロール等の物質を
浄化することができる。

また、骨組織にあっては、その刺激メカニズムについて
は定説はないが、骨折部の修復結合、外科手術後の骨や
関節の回復治療に必要な化骨化の促進を行い、更には骨
格奇形の整形治療あるいは顎の骨に刺激を与えて歯列矯
正等を行うことができることが予測されている。

このような超音波の性質を利用して、心臓の機能の回復
、骨折等の治療のために超音波刺激装置を適用すること
が実験的に行われ、心筋梗塞を起こした心臓部位、骨折
した部位、あるいは歯列矯正部位等に一定時間集中的に
超音波の照射を行い、その目的部位に良好な刺激を与え
て機能を回復させ、病気の治療に寄与することができる
。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の問題点 しかしながら、これら刺激超音波の照射において、目的
とする照射部位が見えないためその位置決めは経験的に
予測して行われており、このため、治療する組織の周縁
に比較的広節回に照射されているので、刺激を必要と１
゛る範囲だけに超音波を加えることができず、効率の良
い刺激を行うことができないという問題があった。

また、治療すべぎ組織への刺激超音波の照射は１回限り
で終わることなく、組織の回復の状態等に合わせて複数
回計画的に行われるものであり、単に超音波を照射する
のみの装置では、組織の状態についての十分な情報を得
ることができないという問題があった。

発明・の目的 本発明は前記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、超音波を照射する照準位置及び組織の状態を
確認して、生体組織への刺激を効率良く行う超音波刺激
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及び作用〕前記目的を達
成するために、本発明は、生体組織を超音波にて刺激す
る超音波刺激装置において、組織を刺激するための刺激
パルスを発生させる刺激パルス発生回路及び生体内観測
のための観測パルスを発生させる観測パルス発生回路を
備え組織刺激及び観測の両者の超音波送信パルスを発生
させる送信パルス発生器と、前記送信パルスに基づいて
超音波を発生させるトランスデユーサと、超音波刺激パ
ルス波の照射と超音波観測パルス波の放射とを切り換え
る切換器と、観測に切り換えたときに超音波の反射エコ
ーを受信する受信器と、観測のための表示器とを含み、
超音波刺激パルス波を組織に照射する照準位置及びその
組織をＡモードあるいはＢモード等で画像表示すること
を特徴とする。

このような構成とすることにより、組織刺激のための超
音波だけでなく、生体内観測のための超音波を発生させ
、生体内に放射してその反射エコーが受信される。

そして、この受信信号は画像表示のために処理され表示
器上にその組織情報が表示されるので、刺激超音波照射
の照準位置を確認して超音波刺激パルス波を目的とする
組織に的確に照射することができる。また複数回の照射
治療の途中にて、その組織の情報を取り出して画像表示
することにより、機能回復の状ｉ等を経過観察しながら
組織の刺激を行うことができる。

［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、超音波刺激装置の第１実施例が示されてお
り、超音波を発生させるトランスデユーサ１０には送信
パルス発生器１２から超音波送信パルスが供給される。

生体内の組織を刺激する場合には、送信パルス発生器１
２内の刺激パルス発生回路１４から刺激パルスが発掘器
１６に供給されており、この発振器１６から出力される
高周波刺激パルスは増幅器１８に供給され、所望の最大
出力まで増幅されてトランスデユーサ１０に供給される
。従って、所定周期にて繰り返す超音波刺激パルス波が
トランスデユーサ１０から組織に向けて照射されること
となる。

本発明において特徴的なことは、生体内組織を観測しな
がら超音波の刺激を行うことができることであり、前記
発振器１６には観測パルス発生回路２ＯＳ接続されてい
る。

このｌ　１ｌｌ１１パルス発生回路２０から出力される
観測パルスは、図示されていない制御器によって制御さ
れている切換器２２のオン動作により一定繰返し周期の
パルスとして発振器１６に供給される。

この発振器１６では、観測の場合には刺激の場合と異な
る周波数の高周波が発生し、発振器１６ｈ）ら出力され
た高周波観測パルスは増幅器１８に供給される。そして
、この増幅器１８の出力は前述した超音波刺激パルス波
と比較すると、極めて小さく生体内情報を得るために十
分な出力がトランスデユーサ１０に供給され、トランス
デユーサ１０から生体内組織に放射される。

生体内観測の場合には、生体組織から反射される反射エ
コーを受信しており、トランスデユーサ１０で受信され
た受信信号は切換器２４を介して受信３２６に供給され
る。そして、第１実施例装置では、ここでＡモード画像
表示のための所定の信号変換が行われ、ＣＲＴ表示器２
８に供給される。このＣＲＴ表示器２８は、観ヨ１１パ
ルス発生回路２０から出力される同期信号に基づいて生
体内のＡモード表示を行う。

前記△モード表示は、ＣＲＴの時間軸上にエコーを振幅
の変化で表示しており、超音波照射方向に刺激の対象ど
なる組織が存在するか否かの判断を行うことができ、同
時にその組織の形態的あるいは動態的な情報を１ｑるこ
とができる。

このようにすることにより、刺激を必要としない組織へ
の超音波の照射を避け、刺激を必要とする範゛囲内での
的確な照射を行うことができ、また組織内情報を常に観
測しながら超音波の刺激が行えるので、過度の超音波の
刺激を避けて、組織に効率の良い刺激を与えることが可
能となる。

次に、トランスデユーサ１０が分割配列された複数のア
レイ素子にて構成され、電子的に照射制御を行う本発明
の第２実施例を説明する。

第２図には、この１２丈実例が示されており、第１実施
例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。

第２実施例において特徴的なことは、トランスデユーサ
１０が複数のアレイ素子から構成されているので、観測
の場合は、Ｂモード表示にて生体内組織の断層像を画像
表示することができ、刺激の場合は、生体内組織の選択
された所望の部位に対して集中的な超音波の刺激を与え
ることができることである。

これは、電子走査回路３０及び電子切換回路３２により
トランスデユーサ１０内の分割配列されたアレイ素子を
遅延制御することにより行われ、生体組織内の方向と距
離によって定められる部位の情報を収集する。

すなわち、トランスデユーサ１−０から放射された超音
波は組織にて反射され、この反射エコーはトランスデユ
ーサ１０の同一アレイ素子にて受信されており、電子切
換回路３２と観測への切換器３４の切換えを介して受信
器２６に供給され所定の演算処理が行われる。従って、
ＣＲＴ２８上には生体内の断層画像が表示され、△モー
ド表示と異なった二次元画像（Ｂモード）にて生体内の
形態的あるいは動態的な情報を一目で確認することが可
能となる。

一方、組織の刺激を行う場合には、トランスデユーサ１
０内の選択されたアレイ素子を電子走査回路３０及び電
子切換回路３２にて遅延制御して照射ビームを集束させ
ることにより、超音波照射範囲を特定部位に限局して行
うことができる。すなわち、ｒＴＪＶ＆が表示されたＣ
ＲＴ２８画面上にて特定部位の組織を選択し、刺激の必
要な部位に対して集中的な照射を行い、効率の良い刺激
を与えて自由度の高い治療を施すことが可能となる。

このことは、実際の治療が１回の超音波照射にて終了せ
ず、長期間にわたって８１画的に行われる場合に極めて
有効であることを意味する。

すなわち、超音波の刺激は組織を破壊しない程度のエネ
ルギを供給して組織に高いインパクトを与えて、機能の
回復あるいは活性化を促進させるものであるから、必要
のない正常組織に超音波を照射することはできるだ【プ
避けなければならない。

従って、刺激を与える組織を画面にて確認して超音波の
照射ができることは極めて車装な意義を右する。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にＪ：れば、生体内観測の
ための超音波観測パルス波を発生させ、生体内に送受波
して生体内情報を（ｑるようにしたので、刺激超音波の
照射する位置を正確に定めることができ、刺激の必要な
組織への効率の良い刺激状態が達成される。

また、長期間にわたって刺激を与える場合に、その刺激
超音波が組織に与える効果の経過観察ができ、π１画的
な治療を行うことが可能どなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波刺激装置の好適な第１実施
例を示す説明図、 第２図は本発明の好適な第２実施例を示す説明図である
。 １０　・・・　トランスデユーサ １２　・・・　送信パルス発生器 １４　・・・　刺激パルス発生回路 ２０　・・・　観測パルス発生回路 ２２．２４．３４　　・・・　切換器 ２６　・・・　受信器 ２８　・・・　ＣＲＴ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）組織刺激のための刺激パルスを発生させる刺激パ
   ルス発生回路及び生体内観測のための観測パルスを発生
   させる観測パルス発生回路を備え組織刺激及び観測の両
   者の超音波送信パルスを発生させる送信パルス発生器と
   、前記送信パルスに基づいて超音波を発生させるトラン
   スデューサと、超音波刺激パルス波の照射と超音波観測
   パルス波の放射とを切り換える切換器と、観測に切り換
   えたときに超音波の反射エコーを受信する受信器と、観
   測のための表示器とを含み、超音波刺激パルス波を照射
   する組織の照準位置及びその組織の情報を画像表示でき
   ることを特徴とする超音波刺激装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
   トランスデューサは分割配列された複数のアレイ素子か
   らなり、観測の場合には電子走査にてＢモード表示し、
   組織刺激の場合には選択された所望部位に超音波を照射
   することを特徴とする超音波刺激装置。