JP2012176054A - Ultrasonic refracting apparatus and ultrasonic diagnostic apparatus using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic deflection attachment including an attachment in a general-purpose ultrasonic probe and easily performing positioning with respect to an object of the ultrasonic probe, and to provide an ultrasonic diagnostic apparatus using the same.SOLUTION: An ultrasonic refracting apparatus includes an attachment 5 detachable to a surface which sends and receives an ultrasonic beam of a general-purpose ultrasonic probe 2, and a material 11 having different speed of sound in a part of the attachment 5 inserted with an inclination with respect to the ultrasonic beam. The positioning of the ultrasonic probe to the object is easily performed by using the attachment 5 for the positioning when the ultrasonic beam is passed in the attachment 5 and a part of the ultrasonic beam is refracted.

Description

本発明は、医療用超音波診断装置に関し、特に頚動脈の計測技術に関するものである。 The present invention relates to a medical ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to a carotid artery measurement technique.

超音波診断装置は生体における臓器の形状や血流を描出する手段として広い範囲で用いられている。一般的な超音波診断装置の構成を図10に示す。   Ultrasonic diagnostic apparatuses are used in a wide range as a means for depicting the shape of an organ and blood flow in a living body. A configuration of a general ultrasonic diagnostic apparatus is shown in FIG.

図10において、超音波診断装置本体111に超音波探触子112が接続されており、超音波を体内(図示なし)への送受信は、超音波探触子112内に設けられた配列振動子113を用いて行なわれる。ここに示している超音波診断装置の構成は、電子走査と呼ばれる走査を行なうもので、探触子内に数十から数百の振動子から成る配列振動子113を有し、送受信を行なうための振動子を順次切り替えることで、体内の情報を2次元に表示することが可能である。   In FIG. 10, an ultrasonic probe 112 is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 111, and transmission and reception of ultrasonic waves to the body (not shown) is performed by an array transducer provided in the ultrasonic probe 112. 113. The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus shown here performs scanning called electronic scanning, and has an array transducer 113 consisting of several tens to several hundreds of transducers in the probe for transmission and reception. By sequentially switching the vibrators, it is possible to display information in the body in two dimensions.

超音波診断装置は生体の幅広い部位で用いられるが、最近、頸動脈を走査し、頸動脈の血管壁の厚さを測ることで動脈硬化の進行度合い等の情報を得る手法が注目されている。この手法は血管壁の内膜と中膜を合わせた厚さ(内中膜複合体厚)を計測するもので、一般にIMT(Intima Media Thickness)計測と呼ばれる。   Ultrasound diagnostic devices are used in a wide range of parts of the body. Recently, attention has been focused on techniques for obtaining information such as the degree of progression of arteriosclerosis by scanning the carotid artery and measuring the thickness of the vascular wall of the carotid artery. . This technique measures the total thickness of the blood vessel wall intima and media (intima media complex thickness), and is generally called IMT (Intima Media Thickness) measurement.

超音波診断装置を用いたIMT値は、頚動脈付近の首の体表に超音波探触子を接触させて、得られた血管壁の画像データから求める。   The IMT value using the ultrasonic diagnostic apparatus is obtained from the image data of the blood vessel wall obtained by bringing the ultrasonic probe into contact with the body surface of the neck near the carotid artery.

IMT値を測定する際に正確な値を得るためには、血管に対する探触子の位置合わせが重要となってくる。正確な超音波探触子の位置は、超音波ビームが血管径の中央部(いわば血管の中心軸を含む面上)を通り、また、超音波ビームの走査方向が血管の長手方向と平行である位置であり、血管壁面に対して、超音波がほぼ垂直に通過し、反射波の強弱がより明確に区別できるようにすることが求められる。正確なIMT値を求めるためには、操作者が手で超音波探触子を動かし、位置を調整し、上記の位置に合わせる必要がある。この位置あわせ(調整)により、超音波ビームが血管の中心近傍(超音波ビームが血管を透過(通過)する通過長さが血管の直径相当の長さの位置)を通過することで、得られた超音波画像としては血管径が広く、上記の血管壁が明確に見える画像を抽出することで正確なIMT値が得られる。   In order to obtain an accurate value when measuring the IMT value, it is important to align the probe with the blood vessel. The exact position of the ultrasonic probe is such that the ultrasonic beam passes through the central part of the blood vessel diameter (so-called on the plane including the central axis of the blood vessel), and the scanning direction of the ultrasonic beam is parallel to the longitudinal direction of the blood vessel. It is required that the ultrasonic wave passes through the blood vessel wall surface at a certain position substantially perpendicularly, and the intensity of the reflected wave can be more clearly distinguished. In order to obtain an accurate IMT value, it is necessary for the operator to move the ultrasonic probe by hand, adjust the position, and adjust the position to the above position. By this alignment (adjustment), the ultrasonic beam passes through the vicinity of the center of the blood vessel (the position where the ultrasonic beam passes (passes through) the blood vessel has a length corresponding to the diameter of the blood vessel). As an ultrasonic image, an accurate IMT value can be obtained by extracting an image having a wide blood vessel diameter and clearly showing the blood vessel wall.

しかしながら、正確なIMT値が得られるよう、超音波探触子の位置を円滑に操作し、合わせることは熟練を要する。不慣れな操作者においては、正しい位置に超音波探触子を位置させることができず、超音波ビームが血管に対して正確にあたらないことが考えられる。   However, it takes skill to smoothly operate and adjust the position of the ultrasonic probe so that an accurate IMT value can be obtained. For an unfamiliar operator, it is conceivable that the ultrasonic probe cannot be positioned at the correct position, and the ultrasonic beam does not hit the blood vessel accurately.

超音波ビームが血管に対して正確に当っていない場合としては2通りのケースが考えられ、1つは超音波探触子が血管に対して平行に位置しているが、超音波ビームが血管径の中央(いわば血管の中心軸を含む面上を通る)位置ではなく幾分中心軸からは離れた、いわば血管の端に当っていることが考えられる。   There are two cases where the ultrasonic beam does not accurately hit the blood vessel. One is that the ultrasonic probe is positioned parallel to the blood vessel. It may be considered that it hits the end of the blood vessel, which is somewhat away from the central axis, rather than the center of the diameter (so-called passing on the plane including the central axis of the blood vessel).

この場合、血管の前壁(超音波探触子に近い側の壁)および後壁(超音波探触子から遠い側の壁)からの反射波の距離間隔が狭くなるため血管径が細く描出され、このような場合、超音波ビームが血管壁を斜めに横切るため、IMT値は実際より大きな値が得られる。   In this case, the distance between the reflected waves from the anterior wall of the blood vessel (the wall closer to the ultrasound probe) and the rear wall (the wall far from the ultrasound probe) is narrowed, so that the blood vessel diameter is rendered thin. In such a case, since the ultrasonic beam obliquely crosses the blood vessel wall, the IMT value is larger than the actual value.

もう1つのケースにおいては、超音波探触子が血管の走行方向に対して平行になっていない場合である。この場合は、超音波ビームが血管の中心軸と交差する近傍付近の一部分しか描出されない。一般にIMT値を求めるにはある程度の血管の長軸方向の幅(長さ)の血管情報を得て、その平均を算出する必要があり、この場合にも正確なIMT値を得ることができない。   In another case, the ultrasonic probe is not parallel to the direction of blood vessel travel. In this case, only a portion near the vicinity where the ultrasonic beam intersects the central axis of the blood vessel is depicted. In general, in order to obtain the IMT value, it is necessary to obtain blood vessel information of a certain width (length) of the blood vessel in the long axis direction and calculate the average thereof. In this case as well, an accurate IMT value cannot be obtained.

上記の問題を解決し、超音波探触子を正確に位置させる方法として、例えば、特許文献1のような方法が知られている。図11は特許文献1における超音波探触子の構成を示したものである。   As a method for solving the above problem and accurately positioning the ultrasonic probe, for example, a method as disclosed in Patent Document 1 is known. FIG. 11 shows the configuration of the ultrasonic probe in Patent Document 1. In FIG.

特許文献1においては、複数の配列振動子を用い、位置合わせを容易にしている。例えば、図11(a)のように2本の配列振動子101,102をT字型に組み合わせ、一方の位置合わせ用配列振動子102で血管の短軸方向(中心軸に垂直な方向)の描出を行ない、この短軸像を血管の長手方向の決められた位置に合わせることで、もう一方の配列振動子101を血管長軸の中心部(血管径の中央部)に合わせられるようにしている。   In Patent Document 1, a plurality of array transducers are used to facilitate alignment. For example, as shown in FIG. 11A, two array transducers 101 and 102 are combined in a T shape, and one alignment transducer 102 is arranged in the short axis direction of the blood vessel (direction perpendicular to the central axis). By drawing and aligning this short axis image with a predetermined position in the longitudinal direction of the blood vessel, the other array transducer 101 can be aligned with the central part of the blood vessel long axis (the central part of the blood vessel diameter). Yes.

特許文献1においては、図11(b)、(c)に示したように3本の配列振動子101、103、104、101a、103a、104aをH字型またはI字型に直交するように組み合わせることで、位置合わせを容易にしている。   In Patent Document 1, as shown in FIGS. 11B and 11C, the three arrayed vibrators 101, 103, 104, 101 a, 103 a, and 104 a are orthogonal to the H shape or I shape. By combining, positioning is easy.

特表2001−521404Special table 2001-521404

しかしながら、前記特許文献1のような超音波探触子は、1)超音波探触子の長軸側の端部に別な振動子を設けるためのクリアランスが必要なため、頚部血管などを観察する場合において、端部近傍の画像まで見る際には、位置合わせ用の配列振動子が場所を取るため障害となる点、2)IMT値測定以外の用途としては不向きで汎用性が低い点、また、3)製造過程が複雑なためコストが高く、さらに超音波探触子の幅が大きくなることから操作性が悪いこと、そして、4)診断装置本体にも特別な構成が必要なので物量も増えるという点などの問題を有する。   However, the ultrasonic probe as in the above-mentioned Patent Document 1 is required to observe 1) a cervical blood vessel and the like because 1) a clearance is required to provide another transducer at the end of the long axis side of the ultrasonic probe. In such a case, when looking up to the image near the edge, the array transducer for alignment becomes a hindrance because it takes up space. 2) It is unsuitable for applications other than IMT value measurement and has low versatility. 3) The manufacturing process is complicated and the cost is high, and the width of the ultrasonic probe is wide, so that the operability is bad. 4) The diagnostic device itself also requires a special configuration, so the quantity is also large. It has problems such as an increase.

本発明は、前記問題を解決するもので、IMT値の測定の際、安価な構成で、汎用の超音波探触子を所望の血管部位に対して正確な位置に簡単に当てることができる超音波屈折装置およびそれを用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problem. In measuring an IMT value, a general-purpose ultrasonic probe can be easily applied to an accurate position with respect to a desired blood vessel site with an inexpensive configuration. It is an object of the present invention to provide an acoustic refraction apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus using the same.

前記課題を解決するために、本発明の超音波屈折装置は、超音波ビームを送受信する超音波探触子にするための固定手段と、前記超音波探触子の前記超音波ビームの送受信面に対抗する対向部材とを有し、前記対向部材は超音波ビームを直進させる直進可能領域と、超音波ビームを屈折する屈折可能領域との2種類の領域を有している。   In order to solve the above problems, an ultrasonic refracting apparatus of the present invention includes a fixing means for forming an ultrasonic probe that transmits and receives an ultrasonic beam, and a transmission and reception surface of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe. The opposing member has two types of regions, a straight advanceable region where the ultrasonic beam goes straight and a refractable region where the ultrasonic beam is refracted.

さらに、本発明の超音波診断装置は、超音波屈折装置と、超音波屈折装置を介して超音波ビームを送受信する超音波探触子と、超音波探触子の受信信号から、超音波画像を生成し、表示する本体部と、を備えている。   Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes an ultrasonic refracting device, an ultrasonic probe that transmits and receives an ultrasonic beam via the ultrasonic refracting device, and an ultrasonic image from a reception signal of the ultrasonic probe. A main body unit for generating and displaying.

本発明の超音波屈折装置および超音波診断装置によれば、汎用超音波探触子を用いて血管の中心の正確な位置へ超音波ビームを当てる位置合わせが容易にできる。また、構造が単純でコストが安く、超音波探触子の幅を大きくすることがないため操作性が良く、超音波探触子および超音波診断装置に特別な構成を不必要とすることができる。   According to the ultrasonic refracting apparatus and the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, alignment by applying an ultrasonic beam to an accurate position of the center of a blood vessel can be easily performed using a general-purpose ultrasonic probe. In addition, the structure is simple, the cost is low, the width of the ultrasonic probe is not increased, the operability is good, and no special configuration is required for the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus. it can.

本発明の超音波屈折装置およびそれを備えた超音波診断装置Ultrasonic refraction apparatus of the present invention and ultrasonic diagnostic apparatus provided with the same 本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置およびそれを備えた超音波診断装置の超音波探触子の概略図1 is a schematic diagram of an ultrasonic refracting apparatus according to a first embodiment of the present invention and an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus including the same. 本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントの断面図Sectional drawing of the attachment which is the ultrasonic refraction apparatus of the 1st Embodiment of this invention (a)本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントの正面図、(b)その側面図(A) Front view of attachment which is ultrasonic refracting apparatus of 1st Embodiment of this invention, (b) The side view 超音波ビームの屈折を説明するための、材料9と材料11で構成されるアタッチメントの部分の拡大概略断面図Enlarged schematic cross-sectional view of the portion of the attachment composed of material 9 and material 11 for explaining the refraction of the ultrasonic beam (a)本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントを用いた場合に得られる超音波画像の概念図、(b)それに対応した超音波ビームと血管の位置関係の図(A) The conceptual diagram of the ultrasonic image obtained when using the attachment which is the ultrasonic refraction apparatus of the 1st Embodiment of this invention, (b) The figure of the positional relationship of the ultrasonic beam and blood vessel corresponding to it (a)本発明の第2の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントの左側面図、(b)その正面図、(c)その右側面図(A) Left side view of an attachment which is an ultrasonic refracting device of the second embodiment of the present invention, (b) Front view thereof, (c) Right side view thereof (a)本発明の第3の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントの正面、(b)その側面を通過する超音波ビームと血管の位置関係の図(A) Front view of attachment which is an ultrasonic refracting apparatus according to the third embodiment of the present invention, (b) Positional relationship between an ultrasonic beam passing through the side surface and a blood vessel (a)本発明の第4の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメントの正面図、(b)その側面図(A) Front view of attachment which is ultrasonic refracting apparatus of 4th Embodiment of this invention, (b) The side view 従来技術の超音波診断装置の説明図Explanatory drawing of conventional ultrasonic diagnostic equipment (a)従来技術の特許文献1における探触子のT字形状の構成図、(b)H字形状の構成図、(c)カギ形状の構成図(A) T-shaped configuration diagram of the probe in Patent Document 1 of the prior art, (b) H-shaped configuration diagram, (c) Key-shaped configuration diagram

以下に、本発明の超音波屈折装置および、それを用いた超音波診断装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Embodiments of an ultrasonic refraction apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus using the same according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図2は、本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメント5を有した超音波診断装置の超音波探触子の概略図を示す。図2において、超音波ビームを発生する超音波探触子2の先端部の送受信面がアタッチメント5内へ密着するように挿入されている。
(First embodiment)
FIG. 2 is a schematic view of an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus having an attachment 5 which is an ultrasonic refraction apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the transmitting / receiving surface at the tip of the ultrasonic probe 2 that generates an ultrasonic beam is inserted so as to be in close contact with the attachment 5.

図3は、本発明の実施の形態1の超音波屈折装置であるアタッチメント5と超音波探触子2の断面図を示す。図3に示すように、超音波探触子2は超音波を送受信する配列振動子3を内蔵している。   FIG. 3 shows a cross-sectional view of the attachment 5 and the ultrasonic probe 2 which are the ultrasonic refraction apparatus of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the ultrasonic probe 2 includes an array transducer 3 that transmits and receives ultrasonic waves.

この配列振動子3に電気信号を印加することにより所定の超音波ビームが送信され、例えば生体を被検体とした場合、生体の組織の音響的な違いがある境界から一部反射され再び配列振動子3で受信されてその反射信号を超音波診断装置で信号処理され画像化される方式であり、これは既に公知である。   A predetermined ultrasonic beam is transmitted by applying an electrical signal to the array transducer 3. For example, when a living body is used as a subject, the array vibration is again partially reflected from a boundary where there is an acoustic difference between tissues of the living body. This is a method in which the reflected signal is received by the child 3 and processed by the ultrasonic diagnostic apparatus to be imaged. This is already known.

本実施の形態では、固定手段として超音波探触子2とアタッチメント5にはそれぞれ、凸部分6と凹部分7を設けており、超音波探触子2とアタッチメント5は凸部分6と凹部分7で嵌合し固定される。超音波探触子2の超音波を送受信する面(送受信面)とアタッチメント5との間には空気などの気泡により音響的な不整合がおきて反射しないようにゼ
リー(図示せず)などの超音波伝達媒体を設けておく。
In the present embodiment, the ultrasonic probe 2 and the attachment 5 are provided with a convex portion 6 and a concave portion 7 as fixing means, respectively, and the ultrasonic probe 2 and the attachment 5 are provided with the convex portion 6 and the concave portion. 7 is fitted and fixed. A jelly (not shown) or the like is used to prevent reflection due to an acoustic mismatch caused by bubbles such as air between the surface (transmission / reception surface) of the ultrasonic probe 2 for transmitting and receiving ultrasonic waves and the attachment 5. An ultrasonic transmission medium is provided.

なお、アタッチメント5と超音波探触子2の固定方法は凹凸の嵌合に限定するものではなく、また、凹凸の位置も、超音波探触子の長軸側の端部に限定するものでもなく、固定することができれば他の方式でも良い。   Note that the attachment method of the attachment 5 and the ultrasonic probe 2 is not limited to the concave / convex fitting, and the concave / convex position is also limited to the end on the long axis side of the ultrasonic probe. Other methods may be used as long as they can be fixed.

図4は、本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメント5の正面図4(a)、側面図4(b)を示す。アタッチメント5と超音波探触子2(図示せず)の超音波ビームの送受信面が接触する中央部分8は超音波ビームが直進するように単一の音速の材料9で構成された直進可能領域を形成しているが、少なくとも配列振動子3の一部、つまり配列振動子3の端部の数チャンネル分からの超音波ビームが通過する部分10は中央部分とは音速の異なる材料11が側面図4(b)のように斜めに挿入されており、材料9と材料11との境界面で超音波ビームを屈折させる(進行方向を変える)屈折可能領域を形成した構造としている。   FIG. 4 shows a front view 4 (a) and a side view 4 (b) of the attachment 5 which is the ultrasonic refraction apparatus of the first embodiment of the present invention. The central part 8 where the attachment 5 and the ultrasonic beam transmitting / receiving surface of the ultrasonic probe 2 (not shown) are in contact with each other is a rectilinear region composed of a single sound velocity material 9 so that the ultrasonic beam goes straight. However, at least a part of the array transducer 3, that is, a portion 10 through which ultrasonic beams from several channels at the end of the array transducer 3 pass is a side view of a material 11 having a sound velocity different from that of the central portion. 4 (b), it is inserted obliquely, and has a structure in which a bendable region that refracts the ultrasonic beam (changes the traveling direction) is formed at the interface between the material 9 and the material 11.

アタッチメント5の材料9の特性としては、超音波の多重反射をなくすように音響インピーダンスは被検体である生体の音響インピーダンス(1.5〜1.65MRayls)に近い値を有し、超音波減衰が小さく、また生体に対して安全であることが求められる。このような材料9としては、シリコーンゴム、ポリウレタン、合成ゴム、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリメチルペンテン、若しくは水、生食塩水、1,3ブタンジオールなどの液体が用いられる。   As a characteristic of the material 9 of the attachment 5, the acoustic impedance has a value close to the acoustic impedance (1.5 to 1.65 MRayls) of the living body as a subject so as to eliminate the multiple reflection of the ultrasonic wave, and the ultrasonic attenuation is It is required to be small and safe for living bodies. As such a material 9, a liquid such as silicone rubber, polyurethane, synthetic rubber, polyvinyl alcohol (PVA), polymethylpentene, or water, saline, 1,3 butanediol is used.

しかし必ずしも、上記生体の音響インピーダンスの範囲に限定しなくとも画像診断に影響しないレベルの材料9を用いても良い。例えば、アタッチメント5の材料9と生体の境界での超音波の反射率10%以下の反射率であれば影響ないとするならば、本発明の第1の実施の形態の構造において、減衰を20dB以下に抑えることになる。超音波探触子2の超音波を送受信する面の領域とアタッチメント5の間に挿入するゼリーの音響インピーダンスを生体と同じ1.5MRaylsと仮定すると、材料の音響インピーダンスは1.2−1.8MRaylsの範囲の材料9をアタッチメント5に使用しても良い。   However, the material 9 having a level that does not affect the image diagnosis is not necessarily limited to the acoustic impedance range of the living body. For example, if there is no influence if the reflectance of the ultrasonic wave at the boundary between the material 9 of the attachment 5 and the living body is 10% or less, the attenuation is 20 dB in the structure of the first embodiment of the present invention. The following will be suppressed. Assuming that the acoustic impedance of the jelly inserted between the region of the surface of the ultrasonic probe 2 for transmitting and receiving ultrasonic waves and the attachment 5 is 1.5 MRayls which is the same as that of a living body, the acoustic impedance of the material is 1.2-1.8 MRayls. The material 9 in the range may be used for the attachment 5.

図3に示すように、配列振動子3から送受信する超音波は、アタッチメント5の材料9に対してはほぼ垂直に入射するため、材料の音速が生体と違っていてもほぼ直進する。   As shown in FIG. 3, the ultrasonic waves transmitted and received from the array transducer 3 are incident substantially perpendicularly to the material 9 of the attachment 5, so that the ultrasonic waves travel substantially straight even if the sound speed of the material is different from that of the living body.

また、アタッチメント5の材料9のみで構成される部分と材料9と材料11で構成される部分のそれぞれの材料9,11の音速は違いがあることが必要であるが、どちらが速くても、遅くても効果は同じである。   Further, the sound speeds of the materials 9 and 11 of the portion consisting only of the material 9 of the attachment 5 and the portion consisting of the material 9 and the material 11 need to be different, but whichever is faster, whichever is slower But the effect is the same.

図4(b)に示す材料11はアタッチメントの材料9に対して角度を設け傾斜させた構成にしている。これは超音波ビームが直進(図4では上下方向に進行する)するものに対して材料11は角度をもたせて設けていることにより、超音波ビームが材料9と材料11の音速差で屈折させるようにするためである。   The material 11 shown in FIG. 4B is configured to be inclined with respect to the attachment material 9. This is because the ultrasonic beam is refracted by the difference in sound velocity between the material 9 and the material 11 by providing the material 11 with an angle with respect to the ultrasonic beam traveling straight (in the vertical direction in FIG. 4). It is for doing so.

なお、材料9と材料11の境界で反射が小さくなるように音響インピーダンスは近い値を有することが望ましく、また、材料11は材料9と同様に超音波の減衰が小さいことが望ましい。   In addition, it is desirable that the acoustic impedance has a close value so that reflection is reduced at the boundary between the material 9 and the material 11, and the material 11 desirably has a small attenuation of the ultrasonic wave as in the material 9.

図5に、材料9と材料11で構成されるアタッチメント5の側面の拡大概略断面図を示す。以下、超音波ビームが音速の異なる材料に伝わる場合にスネルの法則により屈折することを説明する。   In FIG. 5, the expanded schematic sectional drawing of the side surface of the attachment 5 comprised with the material 9 and the material 11 is shown. Hereinafter, it will be described that the ultrasonic beam is refracted according to Snell's law when transmitted to materials having different sound speeds.

材料9の中に任意の厚みを有する材料11が傾斜させた状態で構成されている。材料9が単一の音速の材料であり、その中に水平からの角度Aで材料9と音速の異なる材料11が挿入されている。図3、4に示すように材料11は、少なくとも配列振動子3の端部に設けられている。図5において超音波ビーム12は材料11が設けられていない部分は直進し、超音波ビーム14のようになるが、材料11の間に材料9を設けることにより、超音波ビーム12は材料11と材料9の音速差から材料11内に進行する際に屈折する。   The material 9 is configured in a state where a material 11 having an arbitrary thickness is inclined. The material 9 is a single sound speed material, and a material 11 having a sound speed different from that of the material 9 is inserted into the material 9 at an angle A from the horizontal. As shown in FIGS. 3 and 4, the material 11 is provided at least at the end of the array transducer 3. In FIG. 5, the ultrasonic beam 12 travels straight in a portion where the material 11 is not provided, and becomes an ultrasonic beam 14. However, by providing the material 9 between the materials 11, the ultrasonic beam 12 is separated from the material 11. The material 9 is refracted when traveling into the material 11 due to the difference in sound velocity.

更に材料11から材料9に超音波ビームが進行する場合は、同様に音速差により屈折して超音波ビーム16のように進行する。このように、アタッチメント5の中に材料11を任意の角度に傾斜させて設けることにより、材料11を通過した超音波ビームは直進するビーム14から外れ、ビーム間距離18を有した位置に超音波ビーム16が進行することになる。   Further, when the ultrasonic beam travels from the material 11 to the material 9, it is similarly refracted by the difference in sound velocity and proceeds like the ultrasonic beam 16. In this way, by providing the material 11 in the attachment 5 so as to be inclined at an arbitrary angle, the ultrasonic beam that has passed through the material 11 is deviated from the beam 14 that travels straight, and the ultrasonic wave is at a position having an inter-beam distance 18. The beam 16 will travel.

受信の超音波ビームの進行に対しても送信の進行と同じ経路で逆向きに進行する。屈折の角度とビーム間距離18の関係は、例えば、単一の音速の材料9の音速が約1000m/sを有するシリコーンゴム、異なる音速の材料11の音速が約2000m/sを有するポリメチルペンテンの材料を用いた場合において、水平からの角度Aが15度の傾きで挿入されているとすると、材料11へ進行する超音波ビーム13‐15は、スネルの法則より超音波ビーム12より約16度(角度B)傾く。   The traveling of the ultrasonic beam for reception proceeds in the opposite direction along the same path as the transmission. The relationship between the angle of refraction and the inter-beam distance 18 is, for example, a silicone rubber having a sound speed of a single sound speed material 9 of about 1000 m / s, and a polymethylpentene having a sound speed of a material 11 of different sound speeds of about 2000 m / s. If the angle A from the horizontal is inserted with an inclination of 15 degrees, the ultrasonic beam 13-15 traveling to the material 11 is about 16 from the ultrasonic beam 12 by Snell's law. Tilt (degree B).

次に、単一の音速の材料9へ進入する際に図5に示す超音波ビーム15−16のように、再度、スネルの法則により屈折しアタッチメント5の材料9のみの部分を直進する超音波ビーム12‐13‐14に対して平行になって直進することになる。
アタッチメント5の材料9のみを有する領域の超音波ビーム12‐13‐14と、アタッチメント5の材料9の中に材料11を設けた領域の超音波ビーム15-16のビーム間距離18は、斜めに挿入する材料の厚さ17の厚さに依存する。
Next, when entering the material 9 having a single sound velocity, the ultrasonic wave 15-16 shown in FIG. 5 is again refracted by Snell's law and travels straight through only the material 9 portion of the attachment 5. It will be parallel to the beam 12-13-14 and go straight.
The inter-beam distance 18 between the ultrasonic beam 12-13-14 in the region having only the material 9 of the attachment 5 and the ultrasonic beam 15-16 in the region in which the material 11 is provided in the material 9 of the attachment 5 is It depends on the thickness 17 of the material to be inserted.

例えば、ビーム間距離18を1mmとする場合、異なる音速の材料の厚さ17は約1.65mmとなる。また、ビーム間距離18は、音速の異なる材料11の挿入角度Aにも依存している。   For example, when the inter-beam distance 18 is 1 mm, the thickness 17 of the material having different sound speeds is about 1.65 mm. The inter-beam distance 18 also depends on the insertion angle A of the material 11 having a different sound speed.

以上説明したように、この構造により、材料9の中に音速の異なる材料11が挿入されている部分(図4の10:屈折可能領域)では超音波ビームは屈折することでビームの位置が変わる。また、音速の異なる材料11が挿入されていないアタッチメント5の材料9のみの部分(図4の8:直進可能領域)では、超音波ビームは直進する。   As described above, with this structure, the ultrasonic beam is refracted in the portion where the material 11 having a different sound velocity is inserted into the material 9 (10: refractable region in FIG. 4), and the position of the beam is changed. . In addition, the ultrasonic beam travels straight in the portion of the attachment 5 where only the material 11 having a different sound speed is not inserted (8 in FIG. 4, the region where travel is straight).

また、上記アタッチメント5は、構造が簡単なため専用の超音波探触子でなくても、汎用の超音波探触子に取付け可能な点が優れた特徴である。   The attachment 5 is excellent in that it can be attached to a general-purpose ultrasonic probe even if it is not a dedicated ultrasonic probe because of its simple structure.

以上の構成のアタッチメント5を汎用の超音波探触子2に設け、超音波診断装置の本体に接続することで、例えば、頚動脈の血管の断層像を表示した場合には、アタッチメント5の材料9のみの部分は、超音波ビームが直進する状態で血管中心を捉えたとき、超音波ビームが屈折するアタッチメント5の端部分10では血管中心からずれた場所を検出することになる(図6参照)。   For example, when a tomographic image of a carotid artery blood vessel is displayed by providing the attachment 5 having the above configuration on the general-purpose ultrasonic probe 2 and connecting it to the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus, the material 9 of the attachment 5 is displayed. The only portion detects the position deviated from the blood vessel center at the end portion 10 of the attachment 5 where the ultrasonic beam is refracted when the blood vessel center is captured in a state where the ultrasonic beam advances straight (see FIG. 6). .

このように、アタッチメント5の端の一部に材料9と音速が違う材料11を設けてその領域で超音波ビームの位置を変えることにより、アタッチメント5の端部分図4の10の領域の画像を観察しながらアタッチメント5の材料9のみの部分の領域の血管断層像を所望の中心部分に簡単に位置合わせすることが可能になる。   In this way, by providing the material 11 having a sound speed different from that of the material 9 at a part of the end of the attachment 5 and changing the position of the ultrasonic beam in the region, the image of the region 10 in FIG. While observing, it is possible to easily align the vascular tomographic image of the region of only the material 9 of the attachment 5 with a desired central portion.

図6(a)は、本発明の第1の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメント5を用いた場合に得られる超音波画像(超音波診断装置本体に接続された表示部に表示される超音波画像)の概念図で、図6(b)は、それに対応した超音波ビームと血管の位置関係を示す。図6は、超音波ビーム19、20の走査方向が血管21の長手方向に対して平行で、超音波ビーム19が血管径の中央部分に当っている(超音波探触子が、正確な位置にある)場合に得られる画像の概略図と位置関係である。   FIG. 6A shows an ultrasonic image (displayed on a display unit connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body) obtained when the attachment 5 which is the ultrasonic refracting apparatus of the first embodiment of the present invention is used. FIG. 6B shows the positional relationship between the corresponding ultrasonic beam and blood vessel. In FIG. 6, the scanning direction of the ultrasonic beams 19 and 20 is parallel to the longitudinal direction of the blood vessel 21, and the ultrasonic beam 19 strikes the central portion of the blood vessel diameter (the ultrasonic probe is positioned accurately). And the positional relationship with the schematic diagram of the image obtained.

図6(b)において、超音波ビーム19は材料9のみの部分を通過し直進した超音波ビームを示しており、超音波ビームは血管21の中央に当っている。血管21の前壁22に超音波ビーム19が当り、さらに透過した超音波ビームが血管21の中を通過し、血管21の後壁23に超音波ビーム19が当る。   In FIG. 6B, the ultrasonic beam 19 indicates an ultrasonic beam that passes through only the material 9 and advances straight, and the ultrasonic beam hits the center of the blood vessel 21. The ultrasonic beam 19 hits the front wall 22 of the blood vessel 21, the transmitted ultrasonic beam passes through the blood vessel 21, and the ultrasonic beam 19 hits the rear wall 23 of the blood vessel 21.

超音波ビーム20は材料9に材料11を挿入した部分(屈折可能領域)を通過したために屈折した超音波ビームを示しており、ビームは血管21の中央からずれた部分に当っている。血管21の前壁24に超音波ビーム20が当り、さらに血管21の中を通過し、血管21の後壁25に超音波ビーム20が当る。   The ultrasonic beam 20 indicates an ultrasonic beam that has been refracted because it has passed through the part 9 where the material 11 is inserted into the material 9 (refractive region). The beam hits a part that is displaced from the center of the blood vessel 21. The ultrasonic beam 20 hits the front wall 24 of the blood vessel 21, further passes through the blood vessel 21, and the ultrasonic beam 20 hits the rear wall 25 of the blood vessel 21.

図6(a)においてアタッチメント5の材料9のみで構成されている部分の超音波ビーム19が直進することにより得られた前壁の超音波画像22aと後壁の超音波画像23aは、概念画像に示したように、2つの血管壁間の幅(L1およびL1a)が概念画像24a、25aでの幅より広く、超音波ビーム19、20が血管21に対して平行であることから、血管壁は略平行に描出される。つまり、図6(a)の超音波ビーム19による血管壁画像(前壁22aと後壁23a)、および、超音波ビーム20による血管壁画像(前壁24aと後壁25a)とがそれぞれ平行に描出される。   In FIG. 6A, the ultrasonic image 19a of the front wall and the ultrasonic image 23a of the rear wall obtained when the ultrasonic beam 19 of the portion composed only of the material 9 of the attachment 5 travels straight are conceptual images. As shown in FIG. 3, the width (L1 and L1a) between the two blood vessel walls is wider than the widths in the conceptual images 24a and 25a, and the ultrasonic beams 19 and 20 are parallel to the blood vessel 21. Are drawn in parallel. That is, the blood vessel wall image (front wall 22a and rear wall 23a) by the ultrasonic beam 19 and the blood vessel wall image (front wall 24a and rear wall 25a) by the ultrasonic beam 20 in FIG. It is drawn.

また、アタッチメント5の材料9と音速の異なる材料11から成る部分の屈折された超音波ビーム20により得られる血管壁の概念画像24a、25aは、血管21の中央から外れたところにビームが当る。そのため、血管壁およびその概念画像(前壁24aと後壁25a)の幅(L2およびL2a)が、直進した前壁22aと後壁23aの血管壁の幅、概念画像と比較すると狭く、上記同様2つの血管壁は略平行に描出される。   Further, the conceptual images 24 a and 25 a of the blood vessel wall obtained by the refracted ultrasonic beam 20 in the portion made of the material 9 of the attachment 5 and the material 11 having a different sound velocity, hits the beam at a position deviated from the center of the blood vessel 21. Therefore, the width (L2 and L2a) of the blood vessel wall and its conceptual image (the front wall 24a and the rear wall 25a) is narrower than the width of the blood vessel wall of the straight wall 22a and the rear wall 23a, which is straight, compared to the conceptual image. The two blood vessel walls are depicted substantially in parallel.

以上のように、正確な位置に超音波探触子がある場合、アタッチメント5の材料9のみからなる部分で捉えた血管壁画像22a、23aとアタッチメント5の材料9と音速の異なる材料11の部分で得た血管壁画像24a、25aとを比較すると、前壁と後壁の血管壁の幅は、材料9のみの部分で捉えた血管壁画像22a、23aのほうが広く表示部に表示されることになる。   As described above, when there is an ultrasonic probe at an accurate position, the blood vessel wall images 22a and 23a captured by the portion made only of the material 9 of the attachment 5 and the portion of the material 11 having a different sound speed from the material 9 of the attachment 5 When comparing the blood vessel wall images 24a and 25a obtained in the above, the blood vessel wall images 22a and 23a captured only with the material 9 are displayed more widely on the display unit. become.

ここで、アタッチメント5を備えた超音波探触子をその短軸方向に平行に移動すると、例えば、血管壁画像22a、23a間(L1a)は徐々に狭くなり、血管壁画像24a、25a間(L2a)は徐々に広くなり、超音波ビームが血管21の中央からズレ、血管21の中央から超音波ビーム19までの距離が超音波ビーム20までの距離と等しくなると血管壁画像22a、23a間(L1a)と、血管壁画像24a、25a間(L2a)とが等しい画像として表示されることとなる。   Here, when the ultrasound probe including the attachment 5 is moved in parallel in the short axis direction, for example, the space between the blood vessel wall images 22a and 23a (L1a) gradually becomes narrower, and the space between the blood vessel wall images 24a and 25a ( L2a) is gradually widened, and when the ultrasonic beam shifts from the center of the blood vessel 21 and the distance from the center of the blood vessel 21 to the ultrasonic beam 19 becomes equal to the distance to the ultrasonic beam 20, the blood vessel wall images 22a and 23a ( L1a) and the blood vessel wall images 24a and 25a (L2a) are displayed as the same image.

超音波探触子がさらに移動すると、この血管の概念画像の表示の血管壁間が反対で、アタッチメント5の中央部分図4の8の領域が狭く、端部分図4の10の領域の血管の幅が広く表示されている状態であるならば、明らかに超音波探触子が正確に血管の位置に当てられていないことになり、以上の血管壁間と、超音波探触子との関係よりこの画像表示を確認しながら、アタッチメント5の中央部分8の領域の血管の幅が最も広く、端部分10の領域の血管の幅が最も狭く表示される状態に超音波探触子を移動させることで所望の位
置に調整することができる。
When the ultrasonic probe further moves, the blood vessel walls in the display of the conceptual image of the blood vessel are opposite to each other, the region 8 in the central part of FIG. 4 is narrow, and the blood vessel in the region 10 in the end part FIG. If the width is displayed wide, it is clear that the ultrasonic probe has not been correctly applied to the position of the blood vessel, and the relationship between the blood vessel wall and the ultrasonic probe is clear. While confirming this image display, the ultrasonic probe is moved to a state where the blood vessel width in the region of the central portion 8 of the attachment 5 is the widest and the blood vessel width in the region of the end portion 10 is displayed narrowest. Thus, it can be adjusted to a desired position.

なお、本実施の形態では材料11は超音波探触子の短軸方向を含み長軸方向に垂直な面内で傾斜させ、超音波ビームを図6の超音波ビームと血管の位置関係の図におけるビーム19からビーム20の方向へ屈折するようにしたが、さらに、図6(b)の奥行き方向へも屈折するように材料11を傾斜させて挿入してもよい。   In the present embodiment, the material 11 is inclined in a plane perpendicular to the long axis direction including the short axis direction of the ultrasonic probe, and the ultrasonic beam is shown in the positional relationship between the ultrasonic beam and the blood vessel in FIG. The material 11 is refracted in the direction from the beam 19 to the beam 20, but the material 11 may be inserted so as to be refracted in the depth direction of FIG.

また、アタッチメント5は汎用超音波探触子2と着脱可能にすることにより、位置合せする以外の通常の超音波画像診断に使用したい場合には、アタッチメントを超音波探触子からはずして使用することが可能となり、汎用の超音波探触子を用いて簡単に位置合わせ用に切替えて使用することが可能となるため、構造が単純でコストが安く、さらに従来のT字、H字形状とは異なり、超音波探触子の長軸側、短軸側への寸法増加は嵌合時の支持分だけであることから超音波探触子の幅を格別大きくすることがないため操作性が良く、診断装置に特別な構成を不必要とすることができる。   Further, the attachment 5 is made detachable from the general-purpose ultrasonic probe 2, so that the attachment 5 is removed from the ultrasonic probe when it is desired to be used for normal ultrasonic image diagnosis other than alignment. Can be easily switched for alignment using a general-purpose ultrasonic probe, and the structure is simple and the cost is low. Furthermore, the conventional T-shaped and H-shaped In contrast, since the increase in the dimensions of the ultrasonic probe on the long axis side and the short axis side is only the support during mating, the width of the ultrasonic probe is not significantly increased, so operability is improved. Good, a special configuration can be made unnecessary for the diagnostic apparatus.

なお、アタッチメント5の材料9の音速が材料11の音速より遅い材料を用いた場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えば材料9と材料11の音速が逆の場合であってもよく、材料9と材料11の音速差を持たせる組み合わせにすれば同様の効果が得られる。   In addition, although the case where the sound speed of the material 9 of the attachment 5 is slower than that of the material 11 has been described, the present invention is not limited to this. For example, the sound speed of the material 9 and the material 11 may be reversed. If the combination of the material 9 and the material 11 has a difference in sound speed, the same effect can be obtained.

更にアタッチメント5の材料9内に設ける材料11の形状は均一の厚みを有した場合について説明したが、このほか超音波ビームを屈折させる位置を所望に可変させるように形状を任意に可変しても同様の効果が得られる。なお、それに伴い、屈折された超音波ビームが材料9のみの部分の屈折されていない超音波ビームと平行にならなくてもよい。   Further, the case where the shape of the material 11 provided in the material 9 of the attachment 5 has a uniform thickness has been described. However, the shape may be arbitrarily changed so that the position where the ultrasonic beam is refracted can be changed as desired. Similar effects can be obtained. Along with this, the refracted ultrasonic beam does not have to be parallel to the unrefracted ultrasonic beam of the material 9 alone.

このように、本発明の超音波屈折装置および、これを用いた超音波診断装置は構造が単純でコストが安く、汎用の超音波探触子を使用できることから、超音波探触子を専用化して幅を大きくする必要がないため操作性が良く、診断装置に特別な構成を不必要とすることができ、IMT値の測定の際、正確な位置に簡単に当てることができる。   Thus, the ultrasonic refracting apparatus of the present invention and the ultrasonic diagnostic apparatus using the same are simple in structure and low in cost, and can use a general-purpose ultrasonic probe. Since the width does not need to be increased, the operability is good, a special configuration is not required for the diagnostic device, and the IMT value can be easily applied to the accurate position.

また、超音波診断装置内に、超音波探触子の位置が目標位置に合致したかどうかを判断する判定部と、判定部の出力により、操作者に目標位置に合致したことを報知する報知手段とを有することにより、超音波探触子の移動に伴い、血管壁間の距離(L1a、L2a)のデータを測定し、例えば距離L1aであれば、最大値になった時に、判定部から目標位置に合致したとの信号を出力し、その信号に基づき、報知手段で操作者に報知することでさらに容易に目標位置に正確に合わせることができる。   Also, in the ultrasonic diagnostic apparatus, a determination unit that determines whether the position of the ultrasonic probe matches the target position, and a notification that notifies the operator that the target position is matched by the output of the determination unit By measuring the distance between the blood vessel walls (L1a, L2a) with the movement of the ultrasound probe, for example, if the distance is L1a, the determination unit determines when the maximum value is reached. By outputting a signal indicating that the target position is met and notifying the operator by the notifying means based on the signal, it is possible to more easily and accurately match the target position.

(第2の実施の形態)
図7は、本発明の実施の形態2の超音波屈折装置であるアタッチメント5aの左側面図7(a)、正面図7(b)、右側面図7(c)を示す。図7において、第1の実施の形態の構成と異なるところは、アタッチメント5aの材料9aの中へ斜めに挿入する音速の異なる材料11aが超音波探触子の長軸方向に相当する左右両端の一部に挿入されていることである。この第2の実施の形態においても、音速の異なる材料11aが設けられている領域では、材料9aと材料11aの境界で超音波ビームが屈折し、材料9aのみの部分の超音波ビームが直進する場所とは異なるずれた場所を画像として得ることができる。
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a left side view 7 (a), a front view 7 (b), and a right side view 7 (c) of the attachment 5a which is the ultrasonic refraction apparatus of the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the difference from the configuration of the first embodiment is that the material 11a with different sound speeds inserted obliquely into the material 9a of the attachment 5a is located at the left and right ends corresponding to the major axis direction of the ultrasonic probe. It is inserted in a part. Also in the second embodiment, in the region where the material 11a having a different sound velocity is provided, the ultrasonic beam is refracted at the boundary between the material 9a and the material 11a, and the ultrasonic beam of only the material 9a advances straight. A place different from the place can be obtained as an image.

このため、図6(a)の超音波画像(概念画像)24a、25aに相当する画像が、超音波画像22a、23aの左側にも表示されるようになる。この、両端の一部に設けた材料11aの領域の超音波画像(断層画像)を観察しながら、材料11aが左右で対象位置にあるとすれば、左右の超音波画像の間隔幅が同じになるように位置合わせを行えるため
、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
For this reason, images corresponding to the ultrasound images (concept images) 24a and 25a in FIG. 6A are also displayed on the left side of the ultrasound images 22a and 23a. If the material 11a is at the target position on the left and right while observing the ultrasonic image (tomographic image) of the region of the material 11a provided at a part of both ends, the interval width of the left and right ultrasonic images is the same. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

つまり、この構成で頚動脈の血管の断層像を表示した場合には、超音波ビームが直進する材料9aのみの部分で血管を捉えたとき、材料9aと材料11aから成る超音波ビームが屈折する部分では位置合わせの指標となる前壁と後壁の画像が両端に描出される。両端の前壁と後壁の間の幅を等しくなるように調整することで、超音波ビームを血管に対して平行に当てるための位置合わせができる。   That is, when a tomographic image of the carotid artery blood vessel is displayed with this configuration, when the blood vessel is captured only by the portion of the material 9a where the ultrasonic beam goes straight, the portion where the ultrasonic beam composed of the material 9a and the material 11a is refracted. Then, images of the front wall and the rear wall that are used as alignment indices are drawn at both ends. By adjusting the width between the front wall and the rear wall at both ends to be equal, it is possible to align the ultrasonic beam so that it is parallel to the blood vessel.

なお、図7では、異なる材料11aを両端で逆の傾きに屈折するように挿入しているが、音速の異なる材料11aは両端で同じ傾きに超音波ビームが屈折するように挿入しても、逆の傾きに屈折するように挿入しても位置あわせに有効な形態であれば材料11aの挿入形態に限定されるものではない。   In FIG. 7, different materials 11 a are inserted so as to be refracted in opposite inclinations at both ends, but materials 11 a having different sound speeds are inserted so that the ultrasonic beam is refracted at the same inclination at both ends. Even if it is inserted so as to be refracted in the reverse inclination, it is not limited to the insertion form of the material 11a as long as it is effective in alignment.

なお、アタッチメントの片端に違う方向に超音波ビームが屈折するように音速の異なる材料11を2つ挿入しても、両端に傾きの異なる材料11を2つ挿入してもよい。
また、両端の前壁と後壁の間の幅を等しくなるように調整する際、等しくなったことを報知するような機能を超音波診断装置本体に付加することで、さらに操作性を向上することができる。
Note that two materials 11 having different sound speeds may be inserted at one end of the attachment so that the ultrasonic beam is refracted in different directions, or two materials 11 having different inclinations may be inserted at both ends.
In addition, when adjusting the width between the front wall and the rear wall at both ends to be equal, a function for notifying that they are equal is added to the ultrasonic diagnostic apparatus body to further improve operability. be able to.

(第3の実施の形態)
図8は、本発明の実施の形態3の超音波屈折装置であるアタッチメント5bの正面図8(a)、側面図8(b)を示す。図8において、第1、2の実施の形態の構成と異なるところは、アタッチメント5bに挿入する音速の異なる材料11bが超音波探触子の短軸方向の中央を対称軸にしてV字形状に挿入されていることである。この実施の形態においても、V字型に材料11bが設けられている領域は超音波ビームが曲げられ、材料11bが設けられていない材料9bのみで構成される部分のビームが直進する場所とは異なる場所を画像として得ることができるため、第1の実施の形態と同様の効果が得られ、第2の実施の形態と同様に位置合わせが行いやすい。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a front view 8 (a) and a side view 8 (b) of an attachment 5b which is an ultrasonic refraction apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 8, the difference from the configurations of the first and second embodiments is that the material 11b having a different sound velocity inserted into the attachment 5b has a V-shape with the center in the minor axis direction of the ultrasonic probe as the axis of symmetry. It is inserted. Also in this embodiment, the region where the material 11b is provided in a V-shape is the place where the ultrasonic beam is bent and the portion of the beam composed only of the material 9b where the material 11b is not provided travels straight. Since different locations can be obtained as images, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and alignment can be easily performed as in the second embodiment.

さらに、この構成にすることにより、超音波探触子から発生した超音波ビームを超音波ビーム29、30のように2つに分けることができる。アタッチメント5bの材料11bが設けられていない材料9bのみで構成されている部分の直進する超音波ビーム31に対して屈折した超音波ビーム29と30までの幅が等しくなるように設計しておくことで、アタッチメント5bの材料9bのみで構成されている超音波ビームが直進する部分で血管中心を捉えた場合に、超音波ビーム29で得られる前壁35と超音波ビーム30で得られる前壁37の画像、超音波ビーム29で得られる後壁36と超音波ビーム30で得られる後壁38の画像は、血管がほぼ円形であると仮定すると、それぞれ重なりあって表示される。   Further, with this configuration, the ultrasonic beam generated from the ultrasonic probe can be divided into two as the ultrasonic beams 29 and 30. The width of the refracted ultrasonic beams 29 and 30 should be equal to the straight ultrasonic beam 31 in the portion composed only of the material 9b where the material 11b of the attachment 5b is not provided. Thus, when the blood vessel center is captured at a portion where the ultrasonic beam composed only of the material 9b of the attachment 5b advances straight, the front wall 35 obtained by the ultrasonic beam 29 and the front wall 37 obtained by the ultrasonic beam 30 are obtained. The images of the rear wall 36 obtained by the ultrasonic beam 29 and the image of the rear wall 38 obtained by the ultrasonic beam 30 are displayed so as to overlap each other, assuming that the blood vessel is substantially circular.

よって、もし2つの画像が重ならない場合には所望の位置に超音波ビームが当たっていないことから、超音波探触子を移動させ位置を調整すべきであることが容易に認識でき、調整することで所望の血管部位に対して正確な位置に簡単に合わせることができる。   Therefore, if the two images do not overlap, the ultrasonic beam is not hitting the desired position, so it is easy to recognize and adjust that the position should be adjusted by moving the ultrasonic probe. Thus, it can be easily adjusted to an accurate position with respect to a desired blood vessel site.

なお、本実施の形態では材料11はV字型に材料9に挿入されている構成について説明したが、このほか、材料9と材料11の音速の関係によりV字型以外の構成にしても同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the configuration in which the material 11 is inserted into the material 9 in a V shape has been described. However, other configurations other than the V shape may be used depending on the relationship between the speed of sound of the material 9 and the material 11. The effect is obtained.

(第4の実施の形態)
図9は、本発明の第4の実施の形態の超音波屈折装置であるアタッチメント5cの正面図9(a)、側面図9(b)を示す。図9において、第1、2、3の実施の形態の構成と
異なるところは、アタッチメント5cの両端の一部に下半分に設けた、材料9cの音速と異なる材料11cである。この実施の形態においても、材料9cのみが設けられている中央部分の超音波ビームが直進し得られる画像とは異なる場所を、超音波ビームを曲げて画像として得ることができるため、第3の実施の形態と同様の効果が得られる。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a front view 9 (a) and a side view 9 (b) of an attachment 5c which is an ultrasonic refraction apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the difference from the configurations of the first, second, and third embodiments is a material 11c different from the sound velocity of the material 9c provided in the lower half of a part of both ends of the attachment 5c. Also in this embodiment, since the ultrasonic beam can be obtained as an image by bending the ultrasonic beam at a location different from the image in which the ultrasonic beam in the central portion where only the material 9c is provided can be obtained. The same effect as the embodiment can be obtained.

この場合、両端の一部に設けた材料11cの領域の超音波ビームは、屈折する回数が上記の実施の形態とは異なり1回であるため、材料9cのみを設けた領域の超音波ビームに対してある角度を持って生体内を進行することになるが、血管の位置合わせをすることは可能である。さらに、上記したように第1、2、3の実施の形態と比較して、異なる材料へ超音波ビームが進行する回数が少なくなるので材料の音響インピーダンスの差による超音波ビームの反射が少なくなる利点もある。   In this case, the ultrasonic beam in the region of the material 11c provided at a part of both ends is refracted once, unlike the above embodiment, so that the ultrasonic beam in the region provided only with the material 9c is used. Although it proceeds in the living body at a certain angle, it is possible to align the blood vessels. Furthermore, as described above, the number of times that the ultrasonic beam travels to a different material is reduced compared to the first, second, and third embodiments, so that the reflection of the ultrasonic beam due to the difference in acoustic impedance of the material is reduced. There are also advantages.

なお、本実施の形態では、材料9cの下部分に材料11cを設けた場合について説明したが、このほか材料9cを下に、材料11cを上に位置させた構成にしても同様の効果が得られる。 また、本実施の形態では、材料9cの下半分にV型の材料11cを設けた場合について説明したが、このほか、上面が斜面で、底面が水平の台形形状の材料11を短軸方向に傾斜させた構成にしても同様の効果が得られる。また、本実施の形態では、両端に材料11cを挿入した図を用いて説明したが、片端のみに材料11cを挿入してもよい。   In the present embodiment, the case where the material 11c is provided in the lower portion of the material 9c has been described. However, the same effect can be obtained even when the material 9c is positioned below and the material 11c is positioned above. It is done. In this embodiment, the V-shaped material 11c is provided in the lower half of the material 9c. In addition, the trapezoidal material 11 whose upper surface is inclined and whose bottom surface is horizontal is arranged in the minor axis direction. The same effect can be obtained even with an inclined configuration. In the present embodiment, the material 11c is inserted at both ends. However, the material 11c may be inserted only at one end.

本発明にかかる超音波ビーム屈折用アタッチメントを有した超音波診断装置は、汎用プローブを用いることができ、構造が単純でコストも安く、また、プローブの幅が小さく操作性が良いという特徴を有し、頚動脈の血管壁であるIMT値の測定に有用である。   The ultrasonic diagnostic apparatus having the ultrasonic beam refracting attachment according to the present invention can use a general-purpose probe, has a simple structure and low cost, and has a small probe width and good operability. It is useful for measuring the IMT value, which is the vascular wall of the carotid artery.

1 超音波診断装置本体
2 超音波探触子
3 配列振動子
5、5a、5b、5c 超音波屈折装置
6 凸部分
7 凹部分
8 アタッチメントの中央部分
9、9a、9b、9c 材料1
10 アタッチメントの端部分
11、11a、11b、11c 材料2
12、13、14、15、16 超音波ビーム
17 材料2の厚さ
18 直進超音波ビームと屈折超音波ビームのビーム間距離
19、20 超音波ビーム
21 血管
22 血管前壁
22a 血管前壁の超音波画像
23 血管後壁
23a 血管前壁の超音波画像
24 血管前壁
24a 血管前壁の超音波画像
25 血管後壁
25a 血管前壁の超音波画像
29、30、31 超音波ビーム
35 超音波ビーム29側の血管前壁
36 超音波ビーム29側の血管後壁
37 超音波ビーム30側の血管前壁
38 超音波ビーム30側の血管後壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 Ultrasonic probe 3 Array vibrator 5, 5a, 5b, 5c Ultrasonic refraction apparatus 6 Convex part 7 Concave part 8 Center part of attachment 9, 9a, 9b, 9c Material 1
10 Attachment end portions 11, 11a, 11b, 11c Material 2
12, 13, 14, 15, 16 Ultrasonic beam 17 Thickness of material 2 18 Distance between beams of rectilinear ultrasonic beam and refracted ultrasonic beam 19, 20 Ultrasonic beam 21 Blood vessel 22 Blood vessel front wall 22a Ultra blood vessel front wall Sound image
23 Blood vessel rear wall 23a Ultrasound image of blood vessel front wall 24 Blood vessel front wall 24a Ultrasound image of blood vessel front wall 25 Blood vessel rear wall 25a Ultrasound image of blood vessel front wall 29, 30, 31 Ultrasound beam 35 Ultrasound beam 29 side The blood vessel front wall 36 The blood vessel rear wall on the ultrasonic beam 29 side 37 The blood vessel front wall on the ultrasonic beam 30 side 38 The blood vessel rear wall on the ultrasonic beam 30 side

Claims (7)

超音波ビームを送受信する超音波探触子に固定するための固定手段と、前記超音波探触子の前記超音波ビームの送受信面に対抗する対向部材とを有し、前記対向部材は前記超音波ビームを直進させる直進可能領域と、超音波ビームを屈折させる屈折可能領域との2種類の領域を有することを特徴とする超音波屈折装置。 A fixing means for fixing to an ultrasonic probe that transmits and receives an ultrasonic beam; and an opposing member that opposes the transmitting and receiving surface of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe. 2. An ultrasonic refracting apparatus comprising two types of regions, a linearly movable region for linearly moving an acoustic beam and a refractable region for refracting an ultrasonic beam. 前記超音波屈折装置の前記屈折可能領域は、少なくとも一箇所、前記超音波ビームの直進可能領域の音速とは異なる音速を有する材料を設けることにより前記超音波ビームを屈折することを特徴とする請求項1記載の超音波屈折装置。 The at least one refractable region of the ultrasonic refracting apparatus refracts the ultrasonic beam by providing a material having a sound velocity different from the sound velocity of the region where the ultrasonic beam can travel straight. Item 2. The ultrasonic refraction apparatus according to Item 1. 前記超音波屈折装置は、前記超音波探触子の長軸方向の片端若しくは両端に異なる音速を有する材料を設けた請求項2記載の超音波屈折装置 The ultrasonic refracting apparatus according to claim 2, wherein the ultrasonic refracting apparatus is provided with a material having different sound speeds at one end or both ends in the major axis direction of the ultrasonic probe. 前記異なる音速を有する材料の形状が、前記超音波探触子の前記超音波ビームの送受信方向に対して傾斜させた構成であることを特徴とする請求項1ないし3記載の超音波屈折装置 4. The ultrasonic refracting apparatus according to claim 1, wherein the shape of the material having different sound speeds is inclined with respect to a transmission / reception direction of the ultrasonic beam of the ultrasonic probe. 前記音速の異なる材料の形状が板状、V字型若しくは山型に構成されている請求項4に記載の超音波屈折装置。 The ultrasonic refracting apparatus according to claim 4, wherein the shapes of the materials having different sound velocities are configured in a plate shape, a V shape, or a mountain shape. 前記請求項1ないし5のいずれかに記載の超音波屈折装置と、
前記超音波屈折装置を介して超音波ビームを送受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子の受信信号から、超音波画像を生成し、表示する本体部と、
を備えた超音波診断装置。
The ultrasonic refraction apparatus according to any one of claims 1 to 5;
An ultrasonic probe that transmits and receives an ultrasonic beam via the ultrasonic refractor;
A main body for generating and displaying an ultrasonic image from a reception signal of the ultrasonic probe;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記超音波画像データから、前記超音波探触子の位置が目標位置に合致したかどうかを判断する判定部と、
前記判定部の出力により、操作者に目標位置に合致したことを報知する報知手段とを有する請求項6記載の超音波診断装置。


A determination unit that determines whether the position of the ultrasonic probe matches a target position from the ultrasonic image data;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6, further comprising notification means for notifying an operator that the target position is matched by an output of the determination unit.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015092888A (en) * 2013-11-08 2015-05-18 セイコーエプソン株式会社 Auxiliary tool and ultrasonic measurement device

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