CN104068889A - 超声波测定系统、超声波探测器及片材 - Google Patents

超声波测定系统、超声波探测器及片材 Download PDF

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Abstract

本发明涉及超声波测定系统、超声波探测器及片材等。其中，超声波测定系统的特征在于，包括：具有超声波传感器部的超声波探测器和可将从上述超声波传感器部发射的超声波传递到被检体的片材，上述超声波探测器具有上述超声波传感器部可在朝向上述片材的片材面的位置滑动移动地与上述片材的片材侧卡合部卡合的探测器侧卡合部。

Description

超声波测定系统、超声波探测器及片材
技术领域
本发明涉及超声波测定系统、超声波探测器及片材等。
背景技术
已知有利用超声波测定系统（超声波诊断装置）得到全景图像的方法。为了得到该全景图像，检查人员必须徒手一面使超声波探测器沿着需要的轨道移动，一面进行超音波测定。但是，始终使探测器与体表保持垂直的同时，一面使对体表的按压力恒定一面使探测器沿着预期的轨道准确地移动是很困难的，因此存在难以得到准确的全景图像的问题。
针对该问题，例如在专利文献1中公开有利用导轨引导超声波探测器移动的方法。但是，这种方法存在难以按照各种测定部位的形状和体形等进行准确的测定、装置变得复杂等问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-21172号公报
发明内容
根据本发明的几个方式，可以提供能够一面使超声波探测器沿着需要的轨道移动一面取得超音波图像的超声波测定系统、超声波探测器及片材等。
本发明的一个方式涉及一种超声波测定系统，包括具有超声波传感器部的超声波探测器、以及可以将从上述超声波传感器部发射的超音波传递到被检体的片材，上述超声波探测器具有上述超声波传感器部可在朝向上述片材的片材面的位置滑动移动地与上述片材的片材侧卡合部卡合的探测器侧卡合部。
根据本发明的一个方式，由于探测器侧卡合部可以与片材侧卡合部卡合，因此可以限制超声波探测器的移动。其结果，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道移动。
另外，本发明的一个方式中，上述片材侧卡合部可以是上述片材的宽度方向的端部。
这样，由于探测器侧卡合部可以与片材的端部卡合，因此可以限制超音波探测器的移动。其结果，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道移动。
另外，本发明的一个方式中，上述片材侧卡合部可以是配置在上述片材面的槽部。
这样，由于探测器侧卡合部可以与片材的槽部卡合，因此可以限制超声波探测器的移动。其结果，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道移动。
另外，本发明的一个方式中可以，上述探测器侧卡合部包括第一卡合部和第二卡合部，上述槽部包括第一槽部和第二槽部，上述第一卡合部与上述第一槽部卡合，上述第二卡合部与上述第二槽部卡合。
这样，由于超声波探测器的第一、第二卡合部可以与片材的第一、第二槽部卡合，因此可以限制超声波探测器的移动。其结果，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道移动。
另外，本发明的一个方式中，上述超声波传感器部可以设置在上述第一卡合部与上述第二卡合部之间。
这样，通过超声波探测器的第一、第二卡合部与片材的第一、第二槽部卡合，可以限制超声波传感器部的移动。
另外，本发明的一个方式中可以，上述超声波探测器具备传感器面，所述传感器面设置有上述超声波传感器部，并且在俯视观察中具有矩形形状，上述探测器侧卡合部包括在上述俯视观察中设置在上述传感器面的四个角部的第一卡合部、第二卡合部、第三卡合部以及第四卡合部。
这样，通过超声波探测器的第一至第四卡合部与片材侧卡合部卡合，可以限制超声波探测器的移动。
另外，本发明的一个方式中，上述探测器侧卡合部可以是在上述片材的长度方向引导上述超声波探测器的移动的引导部。
这样，通过探测器侧卡合部与片材侧卡合部卡合，可以在片材的长度方向引导超声波探测器的移动。
另外，本发明的一个方式中可以，上述超声波探测器具有设置有上述超声波传感器部的传感器面和设置于上述传感器面的探测器侧槽部，上述探测器侧槽部设置成在上述片材侧卡合部与上述探测器侧卡合部卡合时位于上述片材的长度方向。
这样，涂布在片材上的凝胶可以通过探测器侧槽部有效地集中在超声波传感器部的发射面，因此可以防止空气进入超声波传感器部与片材之间。
另外，本发明的一个方式中可以，上述超声波探测器具有设置有上述超声波传感器部的传感器面，上述探测器侧卡合部从上述传感器面起算的高度在上述片材的厚度以下。
这样，超声波探测器的传感器面可以与片材的表面接触，因此可以可靠地进行超声波测定。
另外，本发明的一个方式中可以，包括进行超音波的发送处理的发送部、进行超声波回波的接收处理的接收部、以及进行超声波测定的控制处理的处理部，上述处理部根据来自上述接收部的接收信号，生成上述片材的长度方向上的超声波全景图像。
这样，使用者可以一面使超声波探测器在片材的长度方向准确地移动一面进行测定，因此可以容易地得到超声波全景图像等。
另外，本发明的一个方式中，可以包括显示显示用图像数据的显示部。
这样，显示部可以显示通过超声波测定取得的图像数据。
本发明的其他方面涉及一种超声波探测器，包括超声波传感器部、以及设置于配备有上述超声波传感器部的传感器面的卡合部，上述卡合部与配置在超声波探测器和被检体之间使用的片材具有的片材侧卡合部卡合，引导上述超声波传感器部在朝向上述片材的片材面的位置的滑动移动。
另外，本发明的其他方面涉及一种片材，是配置在超声波探测器与被检体之间使用的片材，包括超声波透过介质、以及与上述超声波探测器具有的探测器侧卡合部卡合的卡合部，上述卡合部与上述探测器侧卡合部卡合，引导沿着片材面的上述超声波探测器的滑动移动。
根据本发明的其他方式，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道滑动移动。
另外，本发明的其他方式中，上述卡合部可以在上述片材的长度方向上引导上述超声波探测器的滑动移动。
这样，卡合部与探测器侧卡合部卡合，从而可以在片材的长度方向上引导超声波探测器的滑动移动。
另外，本发明的其他方式中，上述卡合部可以是配置在上述片材面的槽部。
这样，槽部与探测器侧卡合部卡合，从而可以引导超声波探测器的滑动移动。
另外，本发明的其他方式中，上述超声波透过介质可以包括作为基材的基片和第一凝胶层，所述第一凝胶层设置于上述基片的设置有上述槽部的片材面的相反侧的片材面。
这样，在进行超声波测定时使片材紧贴在被检体上，可以防止空气进入被检体与片材之间。
另外，本发明的其他方式中，上述超声波透过介质还可以包括第二凝胶层，所述第二凝胶层设置于上述基片的设置有上述槽部的片材面。
这样，在进行超声波测定时使片材紧贴在超声波探测器上，可以防止空气进入超声波探测器与片材之间。
附图说明
图1是超声波探测器的基本结构例。
图2是超声波探测器的比较例。
图3（A）、图3（B）是超声波探测器的第一结构例。
图4（A）、图4（B）是超声波探测器的第一结构例的变形例。
图5（A）、图5（B）是超声波探测器的第二结构例。
图6（A）、图6（B）是超声波测定的第一例。
图7（A）、图7（B）是超声波测定的第二例。
图8（A）、图8（B）是片材的结构例。图8（C）是片材的变形例。
图9（A）是被引导的超声波探测器的移动的说明图。图9（B）是生成三维超声波图像的说明图。
图10（A）、图10（B）是超声波换能器元件的基本结构例。
图11是超声波换能器器件的结构例。
图12是超声波测定系统的基本结构例。
图13（A）、图13（B）是超声波测定系统的具体结构例。
符号说明
10 超声波换能器元件、21 第一电极层（下部电极）、
22 第二电极层（上部电极）、30 压电体膜（压电层）、
40 空洞区域、42 振动膜、45 开口、60 基板、
110 发送部、120 接收部、130 处理部、
200 片材、210 超声波透过介质、212 基片、
214-1、214-2 凝胶层、
220、220-1、220-2 槽部（片材侧卡合部）、
300 超声波探测器、310 超声波传感器部、
312 超声波换能器器件、320 传感器面、
330、330-1～330-4 探测器侧卡合部、340 探测器侧槽部、
350 电缆、400 超声波测定系统、410 显示部
800 超声波探测器（比较例）、810 超声波传感器部（比较例）
具体实施方式
以下对本发明的优选实施方式进行具体说明。此外，以下说明的本实施方式并非不合理地限制权利要求的范围所记载的本发明的内容，并非本实施方式中说明的全部结构作为本发明的解决方法都是必需的。
1.超声波探测器
图1表示本实施方式的超声波探测器300的基本结构例。本实施方式的超声波探测器300包括超声波传感器部310和探测器侧卡合部330（330-1、330-2）。此外，本实施方式的超声波探测器300不局限于图1的结构，可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换为其他结构要素，或者添加其他结构要素等各种变形。
如图1所示，超声波探测器300在测定时，将朝向被检体侧的面作为传感器面320，将传感器面320的长度方向设为X方向，将与X方向正交的方向设为Y方向，将与Y方向和Y方向正交且在测定时朝向被检体的方向设为Z方向。
传感器面320是形成超声波探测器300的壳体的外表面的其中一个面，是在超声波测定时朝向被检体侧的面。传感器面320可以是平面，也可以是曲面。传感器面320例如在从Z方向侧观察的俯视观察中具有细长的形状或矩形形状。传感器面320的长度方向是指，例如传感器面320在俯视观察中是细长形状的情况下沿着长度方向的方向，传感器面320在俯视观察中是矩形形状的情况下沿着长边的方向。传感器面320例如在俯视观察中可以是椭圆形或与其近似的形状，或者在俯视观察中是矩形的四个角被切掉的形状或与其近似的形状。
超声波传感器部310具有超声波换能器器件（未图示），向被检体（对象物）发送超声波，接收来自被检体的超声波回波。超声波传感器部310以超声波换能器器件的扫描方向或切片方向（スライス方向）沿着与传感器面320的长度方向正交的方向（Y方向）的方式设置于传感器面320。例如如图1所示，超声波传感器部310配置在第一卡合部330-1与第二卡合部330-2之间。后面将对超声波换能器器件进行具体说明。
探测器侧卡合部330以超声波传感器部310在朝向片材的片材面的位置可滑动移动的方式与片材的片材侧卡合部卡合。片材是配置在超声波探测器300与被检体之间使用的片材，可以将超声波传感器部310发射的超声波传递到被检体。
探测器侧卡合部330例如是设置于传感器面320，从传感器面320向被检体侧（Z方向侧）突出的部件。如图1所示，探测器侧卡合部330例如是以长度方向为X方向的方式设置的第一卡合部330-1和第二卡合部330-2。
如后所述，在进行超声波测定时，探测器侧卡合部330与固定在被检体上的片材侧卡合部卡合，可以引导超声波传感器部310在朝向片材的片材面的位置上的超声波探测器300的滑动移动。即，探测器侧卡合部330是在片材的长度方向引导超声波探测器300的滑动移动的引导部。
具体而言，探测器侧卡合部330与片材侧卡合部接触并嵌合，通过嵌合限制超声波探测器300在Y方向的移动。Y方向的移动被限制后的结果，使用者在移动超声波探测器300时，被规定沿着片材的长度方向（X方向）移动。
图2作为比较例示出超声波探测器800。图2所示的比较例的超声波探测器800与本实施方式的超声波探测器300不同，在超声波探测器800的长度方向的前端部分设置有超声波传感器部810。这样的超声波探测器难以一面使探测器稳定地保持与被检体表面垂直一面进行测定。
而本实施方式的超声波探测器300如图1所示，由于是鼠标形状，因此可以将超声波传感器部设置在探测器的重心位置或靠近重心位置的位置。由此，容易一面使探测器稳定地保持与被检体表面垂直一面进行测定。
图3（A）、图3（B）表示本实施方式的超声波探测器300的第一结构例。第一结构例的超声波探测器300包括超声波传感器部310、第一和第二卡合部330-1、330-2以及探测器侧槽部340。另外，本实施方式的超声波探测器300不局限于图3（A）、图3（B）的结构，可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换为其他的结构要素，或者添加其他的结构要素等各种变形。例如也可以省略探测器侧槽部340。
图3（A）是从Z方向侧、即测定时朝向被检体侧的面即传感器面320侧观察到的图，图3（B）是从-X方向侧观察到的图。另外，X、Y、Z的の各方向与图1所示的方向对应。
图3（A）所示的超声波探测器300的传感器面320在从Z方向侧观察的俯视观察中具有近似矩形形状的形状。具体而言，具有使矩形的四个角变形成圆形的形状。
超声波传感器部310在图1中已经进行了说明，在此省略具体说明。此外，超声波传感器部310的超声波发射面无需与传感器面320设置在同一个面内，超声波传感器部310的一部分（例如声学透镜等）也可以从传感器面320向Z方向突出。或者反之超声波传感器部310的超声波发射面也可以从传感器面320向-Z方向后退。
第一和第二卡合部330-1、330-2以长度方向为X方向的方式设置在传感器面320上，在片材的长度方向上引导超声波探测器300的移动。第一卡合部330-1相对于通过传感器面320的中心且与X方向平行的中心轴设置在-Y方向侧，第二卡合部330-2相对于通过传感器面320的中心且与X方向平行的中心轴设置在+Y方向侧。
如图3（A）、图3（B）所示，第一、第二卡合部330-1、330-2是在X方向具有长度，在Y方向具有宽度，向Z方向（被检体侧）突出的部件，沿着Y方向的截面是矩形或近似矩形的形状。此外，第一、第二卡合部330-1、330-2可以不是相同的形状，例如第一卡合部330-1的长度可以长于第二卡合部330-2的长度，第一卡合部330-1的宽度也可以宽于第二卡合部330-2的宽度。或者，第一卡合部330-1与第二卡合部330-2的截面形状也可以不同。例如，第一卡合部330-1的Z方向的厚度也可以比第二卡合部330-2的Z方向的厚度厚。
探测器侧槽部340是在X方向具有长度，在Y方向具有宽度，在-Z方向具有深度，在传感器面320开口的槽部，设置成在传感器面320上长度方向为X方向。即，探测器侧槽部340设置成在片材侧卡合部与探测器侧卡合部330卡合时位于片材200的长度方向。探测器侧槽部340在沿着Y方向的截面具有凹形形状。如图3（A）、图3（B）所示，也可以在传感器面320上，相对于超声波传感器部310在+X方向侧的区域和-X方向侧的区域分别设置多个探测器侧槽部340。探测器侧槽部340的数量不局限于图示的数量。多个探测器侧槽部340的各槽部的形状也可以不同，例如各槽部的长度、宽度、深度等可以各不相同。另外，各槽部也可以彼此不平行。
通过设置探测器侧槽部340，在一面使超声波探测器300沿X方向移动一面进行超声波测定的情况下，可以将涂布在被检体表面或片材上的凝胶通过探测器侧槽部340有效地集中在超声波传感器部310的发射面。由此可以防止空气进入超声波传感器部310与片材之间。
图4（A）、图4（B）表示本实施方式的超声波探测器300的第一结构例的变形例。在第一结构例的变形例中，超声波传感器部310以超声波换能器器件的扫描方向与传感器面320的长度方向平行的方式设置在传感器面320。第一、第二卡合部330-1、330-2引导超声波探测器300向传感器面320的长度方向移动。即，可以引导超声波探测器300向扫描方向的移动。
这样，根据本实施方式的超声波探测器300的第一结构例的变形例，一面使超音波探测器300沿着需要的轨道向扫描方向移动一面进行超声波测定，可以容易地取得沿着需要的轨道的多个超声波图像。其结果，可以得到例如沿着需要的轨道的超声波全景图像等。
图5（A）、图5（B）表示本实施方式的超声波探测器300的第二结构例。第二结构例的超声波探测器300包括超声波传感器部310、第一至第四卡合部330-1～330-4以及探测器侧槽部340。此外，本实施方式的超声波探测器300不局限于图5的结构，可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换为其他的结构要素，或者添加其他的结构要素等各种变形。例如也可以省略探测器侧槽部340。
图5（A）是从Z方向侧、即在测定时朝向被检体侧的面即传感器面320侧观察到的图，图5（B）是从-X方向侧观察到的图。此外，X、Y、Z的各方向与图1所示的方向对应。
超声波传感器部310已在图1、图3（A）、图3（B）中进行了说明，因此在此省略具体说明。
第一至第四卡合部330-1～330-4设置在传感器面320的第一至第四角部，在片材的长度方向引导超声波探测器300的移动。
在传感器面320，在将设置有超声波传感器部310的区域的X坐标x的范围设为xa≤x≤xb，将Y坐标y的范围设为ya≤y≤yb的情况下，第一角部是在传感器面320上x＜xa且y＜ya的区域。并且，第二角部是在传感器面320上x＜xa且y＞yb的区域，第三角部是在传感器面320上x＞xb且y＜ya的区域，第四角部是在传感器面320上x＞xb且y＞yb的区域。
如图5（A）、图5（B）所示，第一至第四卡合部330-1～330-4是在X方向具有长度，在Y方向具有宽度，从传感器面320向Z方向（被检体侧）突出的部件，沿着Y方向的截面是矩形或与其相近的形状。此外，第一至第四卡合部330-1～330-4的形状不局限于图示的形状，也可以是例如圆柱形或椭圆柱形等。另外，第一至第四卡合部330-1～330-4也可以是分别不同的形状。另外，也可以相对于通过传感器面320的中心且与X方向平行的中心轴，或者相对于通过传感器面320的中心且与Y方向平行的中心轴彼此不对称地配置第一至第四卡合部330-1～330-4。
探测器侧槽部340已经在图3（A）、图3（B）中进行了说明，在此省略具体说明。
图6（A）、图6（B）表示本实施方式的超声波探测器300进行的超声波测定的第一例。在此表示使用第一结构例的超声波探测器300和片材200的情况。图6（A）是从-Z方向侧、即传感器面320的相反侧观察到的图，图6（B）是从-X方向侧观察到的图。
片材200是配置在超声波探测器300与被检体之间使用的片材，由使超声波透过的超声波透过介质构成，在超声波测定时固定在被检体表面。超声波探测器300经由片材200向被检体（对象物）发射超声波。片材200可以将超声波传感器部310发射的超声波传递到被检体。
片材200是为了在超声波测定时确保超声波传感器部310与被检体之间的声匹配（声阻抗匹配）而设置在超声波探测器300与被检体之间的使超声波透过的片材。
片材200具有与探测器侧卡合部330卡合的片材侧卡合部。片材侧卡合部是片材200的一部分，只要是可以与探测器侧卡合部330卡合的状态即可，可以不具有特别的结构。如图6（A）、图6（B）所示，片材侧卡合部也可以是片材200的宽度方向的端部。
第一卡合部330-1与片材200的-Y方向侧的端部卡合，第二卡合部330-2与片材200的+Y方向侧的端部卡合，从而可以在片材200的长度方向（X方向）引导超声波探测器300的移动。具体而言，第一、第二卡合部330-1、330-2作为一对卡合部与片材200的+Y方向侧的端部和-Y方向侧的端部接触，然后与片材200嵌合，从而可以引导超声波探测器300的移动。即，片材200的-Y方向侧的端部的面（端面）和与该面相对的第一卡合部330-1的面接触，片材200的+Y方向侧的端部的面和与该面相对的第二卡合部330-2的面接触，可以限制与面垂直的方向即Y方向上的超声波探测器300的移动。
片材200的端部是形成片材200的外表面的六个面中包括+Y方向侧的面及其附近的部分以及包括-Y方向侧的面及其附近的部分。
第一、第二卡合部330-1、330-2的高度DA在片材200的厚度DB以下。此外，第一、第二卡合部330-1、330-2各自的高度DA也可以不同。
在图6（A）、图6（B）中，作为示例示出超声波探测器300的第一结构例（图3（A）、图3（B））的情况，第一结构例的变形例（图4（A）、图4（B））的情况也同样。另外，第二结构例（图5（A）、图5（B））的情况也同样。即，第一、第三卡合部330-1、330-3与片材200的-Y方向侧的端部卡合，第二、第四卡合部330-2、330-4与片材200的+Y方向侧的端部卡合，从而可以在片材200的长度方向（X方向）上引导超声波探测器300的移动。
在图7（A）、图7（B）示出本实施方式的超声波探测器300进行的超声波测定的第二例。在此表示使用第一结构例的超声波探测器300和片材200的情况。图7（A）是从-Z方向侧、即传感器面320的相反侧观察到的图，图7（B）是从-X方向侧观察到的图。
图7（A）、图7（B）所示的片材200包括沿着片材200的长度方向（X方向）设置的第一、第二槽部（片材侧卡合部）220-1、220-2。第一、第二槽部220-1、220-2是引导超声波探测器300移动的槽部。
第一、第二槽部220-1、220-2是设置在片材200的超声波探测器300侧的面上，在X方向具有长度，在Y方向具有宽度，在Z方向具有深度，在片材200的超声波探测器300侧的面开口的槽部。第一、第二槽部220-1、220-2在沿着Y方向的截面具有凹形形状。第一槽部220-1相对于沿着片材200的长度方向（X方向）的中心轴设置在-Y方向侧，第二槽部220-2相对于沿着片材200的长度方向（X方向）的中心轴设置在+Y方向侧。
第一卡合部330-1与片材200的第一槽部220-1嵌合（广义上是卡合），第二卡合部330-2与片材200的第二槽部220-2嵌合，从而可以在片材200的长度方向（X方向）上引导超声波探测器300的移动。即，第一卡合部330-1的面和与该面相对的第一槽部220-1的面接触，第二卡合部330-2的面和与该面相对的第二槽部220-2的面接触，可以限制与面垂直的方向即Y方向上的超声波探测器300的移动。
第一、第二卡合部330-1、330-2的从传感器面320起算的高度DA在片材200的厚度DB以下。此外，第一、第二卡合部330-1、330-2各自的高度DA也可以不同。第一、第二卡合部330-1、330-2的高度DA是从传感器面320到向Z方向突出的前端的长度。
在图7（A）、图7（B）中，作为示例示出了超声波探测器300的第一结构例（图3（A）、图3（B））的情况，第一结构例的变形例（图4（A）、图4（B））的情况也同样。另外，第二结构例（图5（A）、图5（B））的情况也同样。即，第一、第三卡合部330-1、330-3与片材200的第一槽部220-1卡合，第二、第四卡合部330-2、330-4与片材200的第二槽部220-2卡合，从而可以在片材200的长度方向（X方向）上引导超声波探测器300的移动。
2.片材
图8（A）、图8（B）表示本实施方式的片材200的结构例。片材200包括超声波透过介质210和槽部（片材侧卡合部）220（220-1、220-2）。具体而言，作为超声波透过介质210包括基片212以及第一和第二凝胶层214-1、214-2。并且，作为槽部220包括第一和第二槽部220-1、220-2。此外，片材200不局限于图8（A）、图8（B）的结构，也可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换成其他结构要素，或者添加其他结构要素的各种变形。
在图8（A）、图8（B）中，将片材200的长度方向设为X方向，将与X方向正交的方向设为Y方向，将超声波测定时发射超声波的方向（朝向被检体的方向）、且与X方向和Y方向正交的方向设为Z方向。
图8（A）是从-Z方向侧、即超声波测定时安装有超声波探测器侧观察到的片材200的图（俯视图）。另外，图8（B）是片材200的Y方向的截面图。
超声波透过介质210优选由使超声波透过、声阻抗接近人体、衰减少的材料形成。例如由油胶、丙烯酰胺、水凝胶等形成。并且，该超声波透过介质210紧贴在被检体上使用。
基片212是片材200的基材，优选即使在测定时施加压力形状也不易发生变化的材料。第一凝胶层214-1设置于基片212的设置有槽部220-1、220-2的片材面的相反侧的片材面、即基片212的被检体侧的面。并且，第二凝胶层214-2设置于基片212的设置有槽部220-1、220-2的片材面、即基片212的超声波探测器侧的面。第一、第二凝胶层214-1、214-2优选形状容易变形的材料，以便测定时紧贴在超声波探测器和被检体上。此外，也可以形成不设置第一、第二凝胶层214-1、214-2中的任一方或双方的结构。例如，也可以不设置第二凝胶层214-2，而在超声波测定时在基片212的超声波探测器侧的面上涂布凝胶。
第一、第二槽部220-1、220-2是设置在片材200的超声波探测器侧（-Z方向侧）的面，在X方向具有长度，在Y方向具有宽度，在Z方向具有深度，在片材200的超声波探测器侧的面开口的槽部。第一、第二槽部220-1、220-2在沿着Y方向的截面具有凹形形状。第一槽部220-1相对于沿着片材200的长度方向（X方向）的中心轴设置在-Y方向侧，第二槽部220-2相对于沿着片材200的长度方向（X方向）的中心轴设置在+Y方向侧。
第一、第二槽部220-1、220-2至少形成于基片212。由于基片212在测定时即使被施加压力形状也不容易变化，因此可以防止槽部220-1、220-2变形。例如如图8（B）所示，在设置有第二凝胶层214-2的情况下，槽部220形成于基片212和第二凝胶层214-2。
图8（C）表示片材200的变形例。在该变形例中，槽部220的开口的宽度大于槽部220的底面的宽度。例如如图8（C）所示，第一槽部220-1的开口的宽度WA大于底面的宽度WB。第二槽部220-2也同样。开口的宽度WA是在第一、第二槽部220-1、220-2的超声波探测器侧的面开口的开口部的Y方向的长度。底面的宽度WB是与第一、第二槽部220-1、220-2的开口部相对的底面的Y方向的长度。
这样，可以与超声波探测器的各种形状的探测器侧卡合部卡合，因此可以提高片材200的通用性等。另外，可以对应磨损的探测器侧卡合部。
此外，第一、第二槽部220-1、220-2的形状不局限于图8（A）、图8（B）、图8（C）所示的形状。并且，第一、第二槽部220-1、220-2也可以是彼此不同的形状。
图9（A）是通过片材200引导的超声波探测器300的移动的说明图。将片材200的长度方向作为X方向。
如上所述，固定在被检体上的片材200的端部或槽部220与超声波探测器300的探测器侧卡合部330卡合，从而可以在片材200的长度方向（X方向）上引导超声波探测器300的移动。
如图9（A）所示，使用者将片材200固定在被检体的测定对象部位（关注的区域），在其上安装超声波探测器300。此时，以扫描方向或切片方向与X方向平行的方式安装。超声波探测器300的Y方向上的移动被限制，但X方向上移动不受限制。即，超声波探测器300可以在片材200的长度方向上自由移动。其结果，可以沿着由片材200规定的轨道，使超声波探测器300可靠地沿扫描方向或切片方向移动。另外，由于可以按照被检体的形状等固定片材200，因此可以使超声波探测器300按照各种测定部位的形状或被检体的体型等准确地移动。
这样，由于可以一面使超声波探测器300沿着规定的轨道移动一面进行超声波测定，因此例如关于被检体部位可以容易地取得沿着规定轨道的多个超声波图像等。并且，可以根据沿着规定轨道的多个超声波图像获得超声波全景图像或三维超声波图像等。
图9（B）是本实施方式的超声波测定系统400生成三维超声波图像的说明图。三维超声波图像是一面使超声波探测器沿着规定的轨道沿切片方向移动一面取得多个超声波图像数据（B模式图像数据），通过结合（合成）所取得的多个超声波图像数据而得到的三维的超声波图像。
使用者可以沿着片材200的长度方向（X方向）、即由片材200规定的轨道，一面使超声波探测器300移动一面进行测定。这样，如图9（B）所示，超声波测定系统400对于在扫描方向（Y方向）具有宽度WS（扫描宽度），在切片方向（X方向）具有长度LA，在深度方向（Z方向）具有深度DA的区域，可以取得B模式图像数据BM1～BMn（n是2以上的整数）。
超声波测定系统400的处理部130（图12）可以根据所取得的B模式图像数据BM1～BMn，生成宽度WS、长度LA、深度DA的区域的三维超声波图像。长度LA即超声波探测器的移动距离受到片材200长度方向的长度规定。
如上所述，根据本实施方式的超声波探测器300和片材200，可以使超声波探测器沿着由片材规定的轨道准确地移动，因此即使超声波探测器的移动距离长，也可以使超声波探测器准确地沿着规定的轨道移动。其结果，可以在大范围内取得准确的全景图像或三维超声波图像等。
并且，根据本实施方式的超声波测定系统400，也可以根据B模式图像数据BM1～BMn生成C模式图像CM。在此，C模式图像CM是例如如图9（B）所示，关于宽度WS、长度LA、深度DB的截面的超声波图像。
如上所述，根据本实施方式的超声波探测器300和片材200，通过超声波探测器的探测器侧卡合部与片材的端部或槽部卡合，可以在片材的长度方向上引导超声波探测器的移动。其结果，可以以简单的结构容易地进行以下操作，即，使用者一面使超声波探测器沿着由片材规定的轨道准确移动一面取得多个超声波图像等。而且可以根据这样取得的多个超声波图像，获得超声波全景图像或三维超声波图像等。
3.超声波换能器器件
本实施方式的超声波探测器300的超声波传感器部310具有超声波换能器器件312。图10（A）、图10（B）表示超声波换能器器件312具有的超声波换能器元件10（薄膜压电式超声波换能器元件）的基本结构例。超声波换能器元件10具有振动膜42和压电元件部。压电元件部具有第一电极层21、压电体膜30以及第二电极层22。此外，本实施方式的超声波换能器元件10不局限于图10（A）、图10（B）的结构，可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换为其他的结构要素，或者添加其他的结构要素等各种变形。
图10（A）是从与元件形成面侧的基板垂直的方向观察到的形成在基板60（硅基板）上的超声波换能器元件10的俯视图。图10（B）是表示沿着图10（A）的A-A’的截面的截面图。
第一电极层21（下部电极）在振动膜42的上层例如由金属薄膜形成。如图10（A）所示，该第一电极层21也可以是向元件形成区域的外侧延长，与相邻的超声波换能器元件10连接的配线。
压电体膜30（压电层）例如由PZT（锆钛酸铅）薄膜形成，设置成至少覆盖第一电极层21的一部分。此外，压电体膜30的材料不局限于PZT，也可以使用例如钛酸铅（PbTiO3）、锆酸铅（PbZrO3）、钛酸铅镧（(Pb、La)TiO3）等。
第二电极层22（上部电极）例如由金属薄膜形成，设置成至少覆盖压电体膜30的一部分。如图10（A）所示，该第二电极层22也可以是向元件形成区域的外侧延长，与相邻的超声波换能器元件10连接的配线。
振动膜42（隔膜）设置成利用例如SiO2薄膜和ZrO2薄膜的双层结构堵塞开口45。该振动膜42可以支撑压电体膜30和第一、第二电极层21、22并随着压电体膜30的伸缩而振动，产生超声波。
开口45配置在基板60上。由开口45形成的空洞区域40通过从基板60的背面（未形成元件的面）侧开始利用反应性离子蚀刻（RIE：ReactiveIon Etching）等进行蚀刻而形成。由因形成该空洞区域40而可振动的振动膜42的尺寸决定超声波的谐振频率，向压电体膜30侧（在图10（A）中从纸面的内侧朝向外侧方向）发射其超声波。
超声波换能器元件10的下部电极由第一电极层21形成，上部电极由第二电极层22形成。具体而言，第一电极层21中的被压电体膜30覆盖的部分形成下部电极，第二电极层22中的覆盖压电体膜30的部分形成上部电极。即，压电体膜30设置成被下部电极和上部电极夹着。
压电体膜30通过被向下部电极与上部电极之间、即第一电极层21与第二电极层22之间施加电压而向面内方向伸缩。超声波换能器元件10使用贴合薄的压电元件部和振动膜42的单晶物（单晶片）结构，压电元件部在面内伸缩时，贴合的振动膜42的尺寸保持不变，因此发生弯曲。因此，通过向压电体膜30施加交流电压，振动膜42相对于膜厚方向振动，通过该振动膜42的振动而发射超声波。施加在压电体膜30上的电压例如是10V～30V，频率例如是1MHZ～10MHZ。
块状（バルク）超声波换能器元件的驱动电压从峰到峰是100V左右，而在图10（A）、图10（B）所示的薄膜压电式超声波换能器元件中，可以使驱动电压从峰到峰减小到10V～30V左右。
超声波换能器元件10也作为接收发射的超声波被对象物反射后返回的超声波回波的接收元件而动作。振动膜42基于超声波回波而振动，通过该振动向压电体膜30施加压力，在下部电极与上部电极之间产生电压。可以将该电压作为接收信号取出。
图11表示本实施方式的超声波探测器300具有的超声波换能器器件312的结构例。本结构例的超声波换能器器件312包括配置成阵列状的多个超声波换能器元件10、第1～第n（n是2以上的整数）驱动电极线DL1～DLn、以及第1～第m（m是2以上的整数）公共电极线CL1～CLm。在图11中作为示例示出m=8、n=12的情况，也可以是除此之外的数值。此外，本实施方式的超声波换能器器件312不局限于图11的结构，也可以实施将其一部分结构要素省略，或者替换成其他结构要素，或者添加其他结构要素的各种变形。
多个超声波换能器元件10配置成m行n列的矩阵状。例如如图11所示，在X方向配置8行，并且在与X方向交叉的Y方向配置12列。超声波换能器元件10例如可以形成图10（A）、图10（B）所示的结构。
第1～第12（广义上第n）驱动电极线DL1～DL12配置在X方向。第1～第12驱动电极线DL1～DL12中的第j（j是1≤j≤12的整数）驱动电极线DLj与配置在第j列的各超声波换能器元件10具有的第一电极连接。
在发射超声波的发送期间，后述的发送部110输出的第1～第12发送信号VT1～VT12通过驱动电极线DL1～DL12供应到各超声波换能器元件10。并且，在接收超声波回波信号的接收期间，来自超声波换能器元件10的接收信号VR1～VR12通过驱动电极线DL1～DL12向后述的接收部120输出。
第1～第8（广义上第m）公共电极线CL1～CL8配置在Y方向。超声波换能器元件10具有的第二电极与第1～第m公共电极线CL1～CLm中的任意一个连接。具体而言，例如如图11所示，第1～第8公共电极线CL1～CL8中的第i（i是1≤i≤8的整数）公共电极线CLi与配置在第i列的各超声波换能器元件10具有的第二电极连接。
第1～第8公共电极线CL1～CL8被供应有公共电压VCOM。该公共电压是恒定的直流电压即可，也可以不是0V即地电位（接地电位）。
例如关于第1行第1列的超声波换能器元件10，第一电极与驱动电极线DL1连接，第二电极与第一公共电极线CL1连接。另外，例如关于第4行第6列的超声波换能器元件10，第一电极与第6驱动电极线DL6连接，第二电极与第4公共电极线CL4连接。
此外，超声波换能器元件10的配置不局限于图11所示的m行n列的矩阵配置。例如也可以在奇数列配置m个超声波换能器元件10，在偶数列配置m-1个超声波换能器元件10即所谓的交错配置。
超声波换能器器件312包含的元件不局限于上述的薄膜压电式超音波换能器元件，例如可以是块状压电式超声波换能器元件，也可以是电容式微加工超声传感器元件（CMUT：Capacitive Micromachined UltrasonicTransducer）。
4.超声波测定系统
图12表示本实施方式的超声波测定系统400的基本结构例。超声波测定系统400包括片材200、超声波探测器300、发送部110、接收部120、处理部130以及显示部410。
片材200和超声波探测器300已经进行了说明，在此省略具体说明。
发送部110进行超声波的发送处理。具体而言，发送部110向超声波探测器300输出发送信号（驱动信号），超声波探测器300具有的超声波换能器器件312将电信号即发送信号转换成超声波，然后向对象物发射超声波。发送部110的至少一部分也可以设置于超声波探测器300。
接收部120进行超声波回波的接收处理。具体而言，超声波探测器300具有的超声波换能器器件312将来自对象物的超声波回波转换成电信号。然后，接收部120对来自超声波换能器器件312的电信号即接收信号（模拟信号）进行放大、检波、A/D转换、相位匹配等接收处理，将接收处理后的信号即接收信号（数字数据）向处理部130输出。接收部120的至少一部分也可以设置于超声波探测器300。
处理部130根据超声波测定的控制处理或来自接收部120的接收信号进行图像数据的生成处理。例如，处理部130可以沿着片材200的长度方向取得多个超声波图像数据，然后根据所取得的多个超声波图像，生成片材200的长度方向的超声波全景图像。所生成的图像数据向显示部410输出。
显示部410例如是液晶显示器、有机EL显示器等显示装置，显示来自处理部130的显示用图像数据。
图13（A）、图13（B）表示超声波测定系统400的具体结构例。图13（A）表示便携式超声波测定系统400，图13（B）表示固定式超声波测定系统400。
测定时，将片材200固定在被检体的测定対象部位（关注的区域），在其上安装超声波探测器300。超声波探测器300通过电缆350与超声波测定系统主体连接。显示部410对显示用图像数据进行显示。
如上所述，根据本实施方式的超声波测定系统400，可以利用简单的结构容易地进行一面使超声波探测器沿着所需要的轨道准确地移动一面取得多个超声波图像。而且，可以根据这样取得的多个超声波图像，得到超声波全景图像或三维超声波图像等。
此外，如上所述对本实施方式进行了具体说明，但可以进行实质上不脱离本发明的新事项和效果的诸多变形，这对于本领域的技术人员来说是容易理解的。因此，这样的变形例都落入本发明的范围。例如在说明书或附图中，至少一次与更广义或同义的不同的术语一起记载的术语在说明书或附图的任何位置都可以替换成该不同的术语。而且，超声波测定系统、超声波探测器以及片材的结构、动作也都不局限于在本实施方式说明的内容，可以进行各种变形。

Claims (17)

1.一种超声波测定系统，其特征在于，
包括：
超声波探测器，具有超声波传感器部；以及
片材，能够将从所述超声波传感器部发射的超音波传递到被检体，
所述超声波探测器具有所述超声波传感器部能够在朝向所述片材的片材面的位置滑动移动地与所述片材的片材侧卡合部卡合的探测器侧卡合部。
2.根据权利要求1所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述片材侧卡合部是所述片材的宽度方向的端部。
3.根据权利要求1所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述片材侧卡合部是配置在所述片材面的槽部。
4.根据权利要求3所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述探测器侧卡合部包括第一卡合部和第二卡合部，
所述槽部包括第一槽部和第二槽部，
所述第一卡合部与所述第一槽部卡合，
所述第二卡合部与所述第二槽部卡合。
5.根据权利要求4所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述超声波传感器部设置在所述第一卡合部与所述第二卡合部之间。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述超声波探测器具备设置有所述超声波传感器部、且在俯视观察中具有矩形形状的传感器面，
所述探测器侧卡合部包括在所述俯视观察中设置在所述传感器面的四个角部的第一卡合部、第二卡合部、第三卡合部以及第四卡合部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述探测器侧卡合部是在所述片材的长度方向引导所述超声波探测器的移动的引导部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述超声波探测器具有：
传感器面，设置有所述超声波传感器部；以及
探测器侧槽部，设置于所述传感器面，
所述探测器侧槽部设置成在所述片材侧卡合部与所述探测器侧卡合部卡合时位于所述片材的长度方向。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
所述超声波探测器具有设置有所述超声波传感器部的传感器面，
所述探测器侧卡合部从所述传感器面起算的高度在所述片材的厚度以下。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
包括：
发送部，进行超声波的发送处理；
接收部，进行超声波回波的接收处理；以及
处理部，进行超声波测定的控制处理，
所述处理部根据来自所述接收部的接收信号，生成所述片材的长度方向的超声波全景图像。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的超声波测定系统，其特征在于，
包括显示显示用图像数据的显示部。
12.一种超声波探测器，其特征在于，
包括：
超声波传感器部；以及
卡合部，设置于配备有所述超声波传感器部的传感器面，
所述卡合部与配置在超声波探测器与被检体之间使用的片材所具有的片材侧卡合部卡合，引导所述超声波传感器部在朝向所述片材的片材面的位置的滑动移动。
13.一种片材，其特征在于，
是配置在超声波探测器与被检体之间使用的片材，并包括：
超声波透过介质；以及
卡合部，与所述超声波探测器具有的探测器侧卡合部卡合，
所述卡合部与所述探测器侧卡合部卡合，引导沿着片材面的所述超声波探测器的滑动移动。
14.根据权利要求13所述的片材，其特征在于，
所述卡合部在所述片材的长度方向引导所述超声波探测器的滑动移动。
15.根据权利要求13或14所述的片材，其特征在于，
所述卡合部是配置在所述片材面的槽部。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的片材，其特征在于，
所述超声波透过介质包括：
基片，作为基材；以及
第一凝胶层，设置在所述基片的设置有所述槽部的片材面的相反侧的片材面。
17.根据权利要求16所述的片材，其特征在于，
所述超声波透过介质还包括设置在所述基片的设置有所述槽部的片材面的第二凝胶层。
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