(57)【要約】  本発明は、結石破砕装置のような衝撃波ないし圧力波治療装置であって、その治療ヘッドが特に衝撃波源を装備しているような治療装置に関する。本発明によれば、衝撃波源は、衝撃発生器を介して制御手段に接続されている。その制御手段は、衝撃波におけるパルスエネルギの関数としての放出周波数を、パルスエネルギの上昇が衝撃波の放出周波数の低下と相互に関連し、それとは逆にパルスエネルギの低下が衝撃波の放出周波数の上昇と相互に関連するようなやり方で制御する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結石破砕装置のような衝撃波ないし圧力波治療装置であって、その治療ヘッドが特に衝撃波源を装備しているような治療装置において、
衝撃波源（１）は、衝撃発生器（２）を介して制御手段（３）に接続され、その制御手段（３）は、衝撃波のパルスエネルギの関数としての衝撃波の放出周波数を、パルスエネルギの増大が衝撃波の放出周波数の低下と相互に関連し、それとは逆にパルスエネルギの減少が衝撃波の放出周波数の上昇と相互に関連するようなやり方で制御する、ことを特徴とする治療装置。
【請求項２】
前記制御手段（３）において、衝撃波のパルスエネルギと放出周波数との相互関係が、ソフトウエアおよび／またはハードウエアによって設定可能である、ことを特徴とする請求項１記載の治療装置。
【請求項３】
衝撃波の放出周波数が臨界値、例えばいわゆる半減期を下回る、ことを特徴とする請求項１または２記載の治療装置。
【請求項４】
前記制御手段（３）は警報手段（５）に接続されている、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の治療装置。
【請求項５】
前記制御手段（３）は、衝撃波のパルスエネルギおよび放出周波数に対する入力された制限値に則って、一定のプログラムに従って前記衝撃発生器（２）を制御する、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の治療装置。
【請求項６】
前記衝撃波源（１）は、専ら前記制御手段（３）を介してスイッチが入れられると共に、放出周波数とパルスエネルギとの所定の対応曲線に従って前記制御手段（３）が治療を制御する限り前記手段を介してのみ作用する、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の治療装置。
【請求項７】
前記衝撃波源（１）に接続された連結パッド（８）の中に検出器（９）が配置され、この検出器は、カップリング液中ないし伝達媒体中のキャビテーション気泡の強度を調べるためにトランスミッタ（１１）と通信すると共に、検出信号を分析器（１０）を介して前記制御手段（３）に伝える、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の治療装置。
【請求項８】
検出器（９）によってキャビテーション気泡における光の散乱および／または吸収が検出され、これが分析器（１０）を介して前記制御手段（３）に伝えられるよう、前記トランスミッタ（１１）が光源として形成されている、ことを特徴とする請求項７記載の治療装置。
【請求項９】
前記トランスミッタ（１１）が超音波発生器として形成され、検出信号が（請求項８への類推により）前記制御手段（３）に伝えられる、ことを特徴とする請求項８記載の治療装置。
【請求項１０】
キャビテーション気泡の強度が、トランスミッタ（１２）ないし検出器（１３）によって、患者（７）の体内で直接検出され、分析器（１０）を介して前記制御手段（３）に伝えられる、ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の治療装置。
【請求項１１】
前記トランスミッタ（１２）が超音波発生器として形成されている、ことを特徴とする請求項１０記載の治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば体外衝撃波結石破砕を実行するための衝撃波ないし圧力波式の治療装置であって、その治療ヘッドが特に、動物の体内に位置する結石を非接触式に破壊することのできる衝撃波源を装備しているような治療装置に関する。さらに、例えば動物、とりわけ人間の病的な組織変化をも非侵襲的な（外科手術的でない）やり方で治療することが可能である。
【背景技術】
【０００２】
衝撃波が、動物の組織を通過する際、気泡の形成という形態のよく知られた不利な結果を生じさせる、ということが時々発生する。その気泡は、衝撃波のカップリング液や組織との相互作用の直接的な結果として生み出される。この気泡の持続時間は一般に短い。しかし、後に続く衝撃波の気泡形成を増強させるようなキャビテーションの核や長寿命の気泡も生み出され得る。この現象は、専門家によって、最も広い意味でのキャビテーションと称される。キャビテーションは、２つの点で不利である。すなわち、結石の破壊中にこれがキャビテーションのためにずっと長く継続してしまい、そして、この理由だけのために患者にとって不利である。
【０００３】
ところで、この分野における研究作業中に、衝撃波の経路内でのキャビテーションは、衝撃波の強度、および衝撃波同士が互いに後に続く際の周波数に伴って増大する、ということが見出された。キャビテーション領域における各々連続した衝撃波の吸収作用は、一方では結石の破壊の減少に、他方では患者への副作用、とりわけ痛みを伴う組織損傷という形態の副作用に繋がる。
【０００４】
これらの問題は、例えば１９９８年に、すわなち「英国で発行されたPhys. Med. Biol.43（1998）3113-3128」にて発表されたペーター・ヒューバー（Peter Huber）等による科学論文において既に指摘されている。
【０００５】
さらに、「泌尿器学ジャーナル、第５６巻、第５号、補遺、２００１年６月６日（JOUNAL OF UROLOGY, Vol.56, No.5, Supplement, June 6, 2001）」にて発表されたライアン・パターソン(Ryan Paterson）等による論文より、結石の破壊効率が衝撃波結石破砕におけるパルス周波数の減少と関連付けられる、ということが知れている。
【０００６】
最後に、Ｈ.ヴィクセルとＡ.Ｃ.キン（H. WIKSELL and A. -C. KINN）は、１９９５年に既に、結石破砕においては衝撃波の放出周波数の増大に連れてその効率が低下して行く、と結論付けている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、衝撃波ないし圧力波式の治療装置における上述した欠点をできるだけ回避することであり、また、患者に対する不利な影響をできるだけ少なくしつつ、上述した治療装置を用いて医師ができるだけ効率的に作業できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、本質的に、請求項１記載の特徴構成によって達成される。上述した治療装置の、衝撃波ないし圧力波源に対して電気エネルギを供給する衝撃発生器は、制御手段に接続され、その制御手段は、衝撃波のパルスエネルギの関数としての衝撃波ないし圧力波（以下、単に衝撃波と称する）の放出周波数を、パルスエネルギの上昇が衝撃波の放出周波数の低下と相互に関連し、それとは逆にパルスエネルギの低下が衝撃波の放出周波数の上昇と相互に関連するようなやり方で制御する。
【０００９】
他の請求項は、本発明の制御手段の衝撃発生器に対する接続の特別な構成に関する。  
放出周波数を衝撃波のエネルギと結び付けることで、単位時間当たりに加えられるエネルギを臨界的な制限値に固定することが可能となる。この制限値は、超過されることのできない、或いは超過されてはならないものである。高いパルスエネルギは低い放出周波数を決定づけ、より高い放出周波数が、より低いパルスエネルギのために選択され得る。衝撃発生器と制御手段との間の結び付きは、ハードウエア、ソフトウエア、ないしはソフトウエア／ハードウエアに従って、すなわち必須のやり方、ないしは任意選択的なやり方で決めることができる。例えば、ユーザーは必要条件によって拘束され得るし、或いはユーザーは一定の場合において臨界領域を離れていることを知らされるだけである。実際上は、臨界値は経験的に決定される。科学的に言えば、前記の臨界値をいわゆる半減期から決定することが有用であろう。その半減期は、その期間の後でキャビテーション気泡の強度が半分の量まで減少しているような期間である。臨界値は、極端な場合、連続した衝撃波同士の間の相互作用が妨げられるような程度まで低減され得る。
【００１０】
キャビテーション気泡の強度を制御するために、計測装置を介して、例えばキャビテーション気泡上における光の散乱ないし吸収の計測を介して、カップリング液、すわなち衝撃波伝達媒体の衝撃波領域におけるキャビテーション気泡の強度を計測し、本発明に則って計測値を放出周波数のための基準として選択することができる。前記の計測値を半減期と相互に関連付けることも有用であり、このとき理論的な半減期をしきい値として利用することができる。
【００１１】
これに関しては、生体内でのキャビテーションを、その衝撃波経路内、例えば腎臓実質内における減少に関して計測するために、それ自体知られたやり方で高解像度の超音波を用いることができる。
【００１２】
例えば、人体内へ導入された衝撃波が、期外収縮によって心臓の活動に影響を与え得ることも知られている。この場合、衝撃波は、ＥＣＧ（心電図）トリガ方式で放出されるべきである。制御手段においても、衝撃波の放出のためにＥＣＧからのＥＣＧ信号が追加的な情報として処理されるのが有利である。この処理は、ＥＣＧ放出周波数が臨界放出周波数を上回るとき、例えば望ましい放出周波数が概ね達成されるよう第２、第３、…のトリガ・パルスが無視されるという点において、ＥＣＧ放出周波数が減少されるようにして行われるのが有利である。そのような予防措置が、特定の状況下で人命を救うことになるかも知れない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図 面 の 説 明
本発明は図面において図式的に説明されている。図１〜図３は、衝撃波源の衝撃発生器に対する、本発明による制御手段の接続状態を表す、３つの異なるブロック図を示している。
【００１４】
図１に示すように、衝撃波源１は、衝撃発生器２を介して制御手段３に接続されている。その制御手段３には、入力手段４を介して監視されるべき制御データを制限値、とりわけ衝撃波のパルスエネルギおよび放出周波数に関しての制限値として入力することができる。そして、本発明の制御手段３は、当該制御手段３に接続された警報（アラーム）手段５を介して、すわなち閃光や音響信号等のような警報信号によって、測定の制限値がもうすぐ到達され、或いは既に超過されてしまった旨を、治療中の医師に知らせることができる。原則として、衝撃発生器２に対する制御手段３の接続も、衝撃波のパルスエネルギおよび放出周波数に対する制限値が自動的に監視され、従って必然的に治療中の医師によって監視されなければならないように構成される。回路構成上の理由から、衝撃発生器２は制御手段３に対して、さらにトリガユニット６を介して接続されている。患者７と衝撃波源１との間には、連結ベローズ８が配置されている。
【００１５】
図２は、衝撃波式治療装置の周辺への本発明による制御手段３の可能性のある異なる統合形態が示されている。
【００１６】
この場合、キャビテーション気泡は、連結パッド（連結ベローズ）８内の検出器９を介して検知され、伝達信号が分析器１０で評価される。この種の制御データの決定は、衝撃波源１と患者７との間の連結パッド８内側におけるキャビテーション気泡の形成強度が、患者７の体内におけるキャビテーション気泡の形成と相互に関連する、という事実に基づいている。
【００１７】
制御手段３の入力チャンネル４を通じて、分析されたキャビテーションがどのように評価され、放出周波数がどのように制御されるべきかに関しての追加的な情報、例えばアルゴリズムがもたらされ得る。
【００１８】
キャビテーション気泡を検出するために、例えば光源の形態のトランスミッタ１１と検出器９の助けを借りて、光の散乱ないし吸収を利用することができる。そのためには、超音波の利用も適しているであろう。
【００１９】
図３のブロック図によれば、トランスミッタ１２および検出器１３が、患者７の体内におけるキャビテーションを直接的に計測する。この計測のためには、超音波が好適である。トランスミッタ１２および検出器（レシーバ）１３は、１つの同じハウジング内に収容できるのが有利である。
【００２０】
この場合、医師は、警報手段５の助けを借りた制御手段３を通じて、危険範囲に入るや否や警告を受けることもある。この警報手段５は、衝撃波のパルスエネルギと放出周波数を相互に自動的に関連付けるために利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】衝撃波源の衝撃発生器に対する、本発明による制御手段の接続状態を示す第１のブロック図。
【図２】衝撃波源の衝撃発生器に対する、本発明による制御手段の接続状態を示す第２のブロック図。
【図３】衝撃波源の衝撃発生器に対する、本発明による制御手段の接続状態を示す第３のブロック図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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