JP2002136520A - 硬組織診断用超音波探触子 - Google Patents
硬組織診断用超音波探触子Info
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- JP2002136520A JP2002136520A JP2000337677A JP2000337677A JP2002136520A JP 2002136520 A JP2002136520 A JP 2002136520A JP 2000337677 A JP2000337677 A JP 2000337677A JP 2000337677 A JP2000337677 A JP 2000337677A JP 2002136520 A JP2002136520 A JP 2002136520A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4272—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 骨などの硬組織の超音波診断を行う。
【解決手段】 超音波探触子１４において、振動子２０
の前面側には音響カプラ２６が設けられ、その音響カプ
ラ２６はキャップ２８によって超音波探触子１４に固定
される。音響カプラ２６は骨の超音波診断に適合する音
響インピーダンスを有している。そのような音響カプラ
２６を介して振動子２０が直接的に骨の表面に当接さ
れ、その状態で超音波診断が行われる。音響カプラ２６
の交換などによって当該超音波探触子を軟組織用の超音
波探触子として利用することも可能である。
の前面側には音響カプラ２６が設けられ、その音響カプ
ラ２６はキャップ２８によって超音波探触子１４に固定
される。音響カプラ２６は骨の超音波診断に適合する音
響インピーダンスを有している。そのような音響カプラ
２６を介して振動子２０が直接的に骨の表面に当接さ
れ、その状態で超音波診断が行われる。音響カプラ２６
の交換などによって当該超音波探触子を軟組織用の超音
波探触子として利用することも可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は硬組織診断用超音波
探触子に関し、特に、骨（例えば関節）、歯などの硬組
織を超音波診断するためのプローブに関する。
探触子に関し、特に、骨（例えば関節）、歯などの硬組
織を超音波診断するためのプローブに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】超音波診断に当たっては、
体表面上に超音波探触子が当接され、その状態で超音波
の送受波が行われる。また、血管、尿道などの体腔内に
超音波探触子を挿入して超音波診断を行う場合がある。
体表面上に超音波探触子が当接され、その状態で超音波
の送受波が行われる。また、血管、尿道などの体腔内に
超音波探触子を挿入して超音波診断を行う場合がある。
【０００３】上記のような超音波診断により形成される
断層画像においては、骨内部はいわゆる黒抜けとなって
画像化されない。これは骨とその周囲組織との間の音響
インピーダンスの差が非常に大きく、その境界で超音波
の強い反射が生じるからである。よって、従来から、超
音波によって骨内部を画像化するのは困難であるという
のがこの分野の常識となっている。
断層画像においては、骨内部はいわゆる黒抜けとなって
画像化されない。これは骨とその周囲組織との間の音響
インピーダンスの差が非常に大きく、その境界で超音波
の強い反射が生じるからである。よって、従来から、超
音波によって骨内部を画像化するのは困難であるという
のがこの分野の常識となっている。
【０００４】しかし、超音波を骨自体に透過させること
は可能であり、例えば、骨評価装置では、骨に超音波を
透過させた場合における減衰や周波数変化から骨を評価
する指標が演算されている。ただし、その装置では骨内
部の構造を画像化することは行われていない。
は可能であり、例えば、骨評価装置では、骨に超音波を
透過させた場合における減衰や周波数変化から骨を評価
する指標が演算されている。ただし、その装置では骨内
部の構造を画像化することは行われていない。
【０００５】従来の超音波探触子は、超音波振動子、１
又は複数の整合層及び音響レンズなどを有するが、ここ
で、音響レンズは、生体組織（軟組織）の音響インピー
ダンスに対応した音響インピーダンスを有する部材で構
成されている。つまり、従来においては、軟組織との音
響整合を主眼に超音波探触子が設計されていた。
又は複数の整合層及び音響レンズなどを有するが、ここ
で、音響レンズは、生体組織（軟組織）の音響インピー
ダンスに対応した音響インピーダンスを有する部材で構
成されている。つまり、従来においては、軟組織との音
響整合を主眼に超音波探触子が設計されていた。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、硬組織の超音波診断を行うた
めの超音波探触子を提供することにある。
ものであり、その目的は、硬組織の超音波診断を行うた
めの超音波探触子を提供することにある。
【０００７】本発明は、露出した硬組織に直接当接して
用いられる超音波探触子を提供することにある。
用いられる超音波探触子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、硬組織の表面に当接して超音波診断を行
うための超音波探触子であって、超音波の送受波を行う
超音波振動子と、前記超音波振動子の硬組織側に設けら
れ、硬組織に対応した音響インピーダンスを有する部材
で構成された音響整合部材と、を含むことを特徴とす
る。
に、本発明は、硬組織の表面に当接して超音波診断を行
うための超音波探触子であって、超音波の送受波を行う
超音波振動子と、前記超音波振動子の硬組織側に設けら
れ、硬組織に対応した音響インピーダンスを有する部材
で構成された音響整合部材と、を含むことを特徴とす
る。
【０００９】上記構成によれば、音響整合部材を介して
超音波振動子が硬組織の表面に当接され、その状態で超
音波の送受波が行われ、これにより硬組織の超音波診断
が実行される。
超音波振動子が硬組織の表面に当接され、その状態で超
音波の送受波が行われ、これにより硬組織の超音波診断
が実行される。
【００１０】望ましくは、前記音響整合部材は着脱自在
である。音響整合部材を硬組織用の他に、軟組織用も用
意しておけば、その交換により硬組織及び軟組織の両方
の超音波診断を行える。また、音響整合部材の装着によ
り、診断対象を軟組織から硬組織に切り換えるようにし
てもよく、それとは逆に音響整合部材の装着により診断
対象を硬組織から軟組織に切り換えるようにしてもよ
い。
である。音響整合部材を硬組織用の他に、軟組織用も用
意しておけば、その交換により硬組織及び軟組織の両方
の超音波診断を行える。また、音響整合部材の装着によ
り、診断対象を軟組織から硬組織に切り換えるようにし
てもよく、それとは逆に音響整合部材の装着により診断
対象を硬組織から軟組織に切り換えるようにしてもよ
い。
【００１１】望ましくは、前記超音波振動子に対して前
記音響整合部材を当接固定するキャップを含む。また望
ましくは、前記超音波振動子を先端部に収容した本体が
棒状の形態を有する。
記音響整合部材を当接固定するキャップを含む。また望
ましくは、前記超音波振動子を先端部に収容した本体が
棒状の形態を有する。
【００１２】また望ましくは、前記硬組織は骨である。
骨の音響インピーダンスは個人差もあるが、約３×１０
6kg/m2secであり、上記の音響整合部材の音響インピー
ダンスは骨の音響インピーダンスに一致させるか、その
値と超音波振動子の音響インピーダンスとの中間に設定
するのが望ましい。
骨の音響インピーダンスは個人差もあるが、約３×１０
6kg/m2secであり、上記の音響整合部材の音響インピー
ダンスは骨の音響インピーダンスに一致させるか、その
値と超音波振動子の音響インピーダンスとの中間に設定
するのが望ましい。
【００１３】本発明に係る超音波探触子は、従来の関節
鏡に代替するものとして、またその関節鏡と併用される
ものとして利用することができる。この場合、望ましく
は、超音波探触子の先端部の直径は例えば１５ｍｍ以下
に設定され、超音波の中心周波数は１０〜１５ＭＨの範
囲内に設定される。超音波探触子の先端部を細径化し、
穿刺を行って超音波診断を行うようにしてもよい。
鏡に代替するものとして、またその関節鏡と併用される
ものとして利用することができる。この場合、望ましく
は、超音波探触子の先端部の直径は例えば１５ｍｍ以下
に設定され、超音波の中心周波数は１０〜１５ＭＨの範
囲内に設定される。超音波探触子の先端部を細径化し、
穿刺を行って超音波診断を行うようにしてもよい。
【００１４】上記超音波振動子は単振動子であってもよ
く、その場合にはＭモード表示などを行うのが好適であ
る。上記超音波振動子をアレイ振動子とすれば超音波ビ
ームの走査を行って硬組織の二次元断層画像（Ｂモード
画像）を表示できる。
く、その場合にはＭモード表示などを行うのが好適であ
る。上記超音波振動子をアレイ振動子とすれば超音波ビ
ームの走査を行って硬組織の二次元断層画像（Ｂモード
画像）を表示できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１６】図１には、本発明に係る超音波探触子の使
用例が示されている。この超音波探触子は硬組織診断用
の超音波探触子であり、具体的には骨（特に関節）の超
音波診断を行うための超音波探触子である。
用例が示されている。この超音波探触子は硬組織診断用
の超音波探触子であり、具体的には骨（特に関節）の超
音波診断を行うための超音波探触子である。
【００１７】図１において、生体１０は例えば人間の足
であり、その膝部分が切開され、関節としての骨１２が
露出している。切開により形成された切開口１１を介し
て超音波探触子１４の先端部が生体内に挿入され、その
先端部が骨１２の表面に当接される。この状態で超音波
パルスの送波が行われ、骨１２に対する直接的な超音波
診断が実行される。
であり、その膝部分が切開され、関節としての骨１２が
露出している。切開により形成された切開口１１を介し
て超音波探触子１４の先端部が生体内に挿入され、その
先端部が骨１２の表面に当接される。この状態で超音波
パルスの送波が行われ、骨１２に対する直接的な超音波
診断が実行される。
【００１８】超音波探触子１４は、ケーブル１８によっ
て超音波診断装置本体に接続されており、その超音波診
断装置本体には骨のＭモード画像やＢモード画像などが
表示される。もちろん、画像表示によらずに数値表示な
どを行うようにしてもよい。
て超音波診断装置本体に接続されており、その超音波診
断装置本体には骨のＭモード画像やＢモード画像などが
表示される。もちろん、画像表示によらずに数値表示な
どを行うようにしてもよい。
【００１９】図１に示されるように、超音波探触子１４
は本実施形態において、ペンシルタイプすなわち棒状の
形態を有しており、手１６によって例えば筆記具のよう
に把持することが可能である。切開口１１内にその先端
部を挿入する必要があるため、探触子１４の先端部の外
径は例えば１５ｍｍ以下に設定するのが望ましい。もち
ろん、その先端部の外径を１ｍｍ程度に構成すれば、穿
刺を行って骨の超音波診断を行うことが可能となる。
は本実施形態において、ペンシルタイプすなわち棒状の
形態を有しており、手１６によって例えば筆記具のよう
に把持することが可能である。切開口１１内にその先端
部を挿入する必要があるため、探触子１４の先端部の外
径は例えば１５ｍｍ以下に設定するのが望ましい。もち
ろん、その先端部の外径を１ｍｍ程度に構成すれば、穿
刺を行って骨の超音波診断を行うことが可能となる。
【００２０】このような超音波探触子１４は従来の関節
鏡に代わって用いられ、そのような関節鏡と共に使用さ
れる。
鏡に代わって用いられ、そのような関節鏡と共に使用さ
れる。
【００２１】図２には、図１に示した超音波探触子１４
の分解斜視図が示されている。超音波探触子１４の先端
部には振動子２０が設けられている。この振動子２０は
例えばＰＺＴなどによって構成されるものであり、その
振動子２０はバッキング層を兼ねるベース２２によって
支持されている。振動子２０の前方すなわち超音波送受
波側には音響整合部材としての１つ（又は複数の）音響
カプラ２６が設けられ、その音響カプラ２６はキャップ
２８によって超音波探触子１４の先端部に着脱自在に固
定される。キャップ２８には開口３０が形成され、その
キャップ２８は先端部に装着した状態では、音響カプラ
２６の前面側が外部に露出する。
の分解斜視図が示されている。超音波探触子１４の先端
部には振動子２０が設けられている。この振動子２０は
例えばＰＺＴなどによって構成されるものであり、その
振動子２０はバッキング層を兼ねるベース２２によって
支持されている。振動子２０の前方すなわち超音波送受
波側には音響整合部材としての１つ（又は複数の）音響
カプラ２６が設けられ、その音響カプラ２６はキャップ
２８によって超音波探触子１４の先端部に着脱自在に固
定される。キャップ２８には開口３０が形成され、その
キャップ２８は先端部に装着した状態では、音響カプラ
２６の前面側が外部に露出する。
【００２２】ここで、音響カプラ２６は骨の超音波診断
を行うために骨の音響インピーダンスと同等の音響イン
ピーダンスを有しており、あるいは、骨の音響インピー
ダンスと振動子２０の音響インピーダンスの中間の音響
インピーダンスを有している。このようなインピーダン
ス設定によれば、振動子２０にて生じた超音波を効率的
に骨に放射することができ、また骨からの超音波を効率
的に受波することが可能となる。
を行うために骨の音響インピーダンスと同等の音響イン
ピーダンスを有しており、あるいは、骨の音響インピー
ダンスと振動子２０の音響インピーダンスの中間の音響
インピーダンスを有している。このようなインピーダン
ス設定によれば、振動子２０にて生じた超音波を効率的
に骨に放射することができ、また骨からの超音波を効率
的に受波することが可能となる。
【００２３】本実施形態においては、音響カプラ２６が
図示されるように着脱自在に構成されているため、軟組
織の診断すなわち通常の超音波診断を行う場合には、そ
の音響カプラ２６を骨診断用のものから軟組織診断用の
ものへ取り代えることによって当該軟組織の超音波診断
を実現することが可能となる。もちろん、複数の音響カ
プラを重ね合わせて用い、それらの組合せによって硬組
織あるいは軟組織の診断を行うようにしてもよい。
図示されるように着脱自在に構成されているため、軟組
織の診断すなわち通常の超音波診断を行う場合には、そ
の音響カプラ２６を骨診断用のものから軟組織診断用の
ものへ取り代えることによって当該軟組織の超音波診断
を実現することが可能となる。もちろん、複数の音響カ
プラを重ね合わせて用い、それらの組合せによって硬組
織あるいは軟組織の診断を行うようにしてもよい。
【００２４】ちなみに、図２に示されるようにキャップ
２８には位置決め用の溝２８Ａが形成されており、その
溝２８Ａは超音波探触子１４の先端部に形成された突起
２４と係合する。
２８には位置決め用の溝２８Ａが形成されており、その
溝２８Ａは超音波探触子１４の先端部に形成された突起
２４と係合する。
【００２５】図３には、超音波探触子の先端部の断面が
示されており、上述したようにキャップ２８を先端部に
装着した状態では、当該キャップ２８によって音響カプ
ラ２６が振動子２０の前面側に密着固定される。音響カ
プラ２６の生体側の表面はキャップ２８の開口から外部
に露出しており、そのような表面が骨に対して直接的に
当接され、上述した超音波診断が実行される。
示されており、上述したようにキャップ２８を先端部に
装着した状態では、当該キャップ２８によって音響カプ
ラ２６が振動子２０の前面側に密着固定される。音響カ
プラ２６の生体側の表面はキャップ２８の開口から外部
に露出しており、そのような表面が骨に対して直接的に
当接され、上述した超音波診断が実行される。
【００２６】ちなみに、上記超音波探触子においては単
振動子としての振動子２０が用いられていたが、そのよ
うな単振動子に代えてアレイ振動子を配置し、超音波ビ
ームの電子走査によって二次元のデータ取込領域を形成
するようにしてもよい。また、いわゆるマトリクス型の
二次元アレイ振動子を設ければ、超音波ビームを三次元
走査することも可能となる。
振動子としての振動子２０が用いられていたが、そのよ
うな単振動子に代えてアレイ振動子を配置し、超音波ビ
ームの電子走査によって二次元のデータ取込領域を形成
するようにしてもよい。また、いわゆるマトリクス型の
二次元アレイ振動子を設ければ、超音波ビームを三次元
走査することも可能となる。
【００２７】なお、上述した本実施形態に係る超音波探
触子によれば、図１に示したように切開口１１に挿入さ
れる先端部がキャップ２８及び音響カプラ２６を含み、
それらの生体の体液に汚染される部材が着脱自在である
ので、当該部材をディスポーザブルタイプとして利用す
ることも可能である。
触子によれば、図１に示したように切開口１１に挿入さ
れる先端部がキャップ２８及び音響カプラ２６を含み、
それらの生体の体液に汚染される部材が着脱自在である
ので、当該部材をディスポーザブルタイプとして利用す
ることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硬組織の超音波診断を行うことが可能となる。
硬組織の超音波診断を行うことが可能となる。
【図１】 本発明に係る超音波探触子の使用例を示す図
である。
である。
【図２】 本発明に係る超音波探触子の分解斜視図であ
る。
る。
【図３】 各図に示した超音波振動子の先端部の断面図
である。
である。
１０ 生体、１１ 切開口、１２ 骨、１４ 超音波探
触子、１８ ケーブル、２０ 振動子、２２ ベース、
２６ 音響カプラ、２８ キャップ。
触子、１８ ケーブル、２０ 振動子、２２ ベース、
２６ 音響カプラ、２８ キャップ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA02 DD27 DD30 EE09 FF17 FF26 GA01 GB02 GB22 GC01 5C054 CA08 CD03 CE02 CH04 EA01 FA01 FB01 FD05 GB15 GC01 GD07 HA12 5D019 AA04 AA06 AA22 BB02 BB12 BB18 EE01 FF04 GG01 GG03
Claims (5)
- 【請求項１】 硬組織の表面に当接して超音波診断を行
うための超音波探触子であって、 超音波の送受波を行う超音波振動子と、 前記超音波振動子の硬組織側に設けられ、硬組織に対応
した音響インピーダンスを有する部材で構成された音響
整合部材と、 を含むことを特徴とする硬組織診断用超音波探触子。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において、 前記音響整合部材は着脱自在であることを特徴とする硬
組織診断用超音波探触子。 - 【請求項３】 請求項２記載の超音波探触子において、 前記超音波振動子に対して前記音響整合部材を当接固定
するキャップを含むことを特徴とする硬組織診断用超音
波探触子。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の超音波
探触子において、 前記超音波振動子を先端部に収容した本体が棒状の形態
を有することを特徴とする硬組織診断用超音波探触子。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の超音波
探触子において、 前記硬組織は骨であることを特徴とする硬組織診断用超
音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337677A JP4598257B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 硬組織診断用超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337677A JP4598257B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 硬組織診断用超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002136520A true JP2002136520A (ja) | 2002-05-14 |
| JP4598257B2 JP4598257B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=18813022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000337677A Expired - Fee Related JP4598257B2 (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | 硬組織診断用超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4598257B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8292817B2 (en) | 2007-03-05 | 2012-10-23 | Yamaguchi University | Ultrasonograph |
| KR20200042228A (ko) * | 2018-10-15 | 2020-04-23 | 한국과학기술연구원 | 연조직의 물성을 정량적으로 측정하기 위한 시스템 |
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| JPS60234646A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-21 | 松下電器産業株式会社 | 超音波探触子 |
| JPS61288840A (ja) * | 1985-06-14 | 1986-12-19 | 古田 直樹 | 超音波プロ−ブ用アプリケ−タ |
| JPH05146429A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-06-15 | Showa Netsugaku Kogyo Kk | 診断用超音波センサ |
| JPH05269134A (ja) * | 1992-03-24 | 1993-10-19 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 超音波プローブガイド装置 |
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| JP2002345821A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-03 | Koji Hattori | 関節腔内の超音波解析システム |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000337677A patent/JP4598257B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP4598257B2 (ja) | 2010-12-15 |
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