JP2013093760A - 超音波プローブおよび超音波検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】振動部に外力を加えて共振周波数が調整可能な構成とする。送信時には、各MUT素子に異なる外力を加えることにより広帯域化する。また受信時には、送信からの時間の経過に応じて共振周波数をシフトさせ、エコーの深さに合わせた効果的な周波数帯で受信する。
【選択図】図5
Description
図1は本発明の実施の形態1にかかる超音波検査装置10の概略構成を示すブロック図である。超音波検査装置10は、超音波を被検体11に送信するとともに、被検体11の内部で反射した超音波信号を受信する超音波プローブ12と、超音波を送信するための駆動信号を発生して超音波プローブ12に供給するとともに、超音波プローブ12で検出した信号を増幅およびデジタル変換して出力する送受信部13と、送受信部13から出力された信号を用いてデジタルビームフォーミングを行う信号処理部14と、信号処理部14で生成された3次元データに基づいて、3次元画像のレンダリング処理等を施す画像処理部15と、処理を施された画像データに基づいて画像を表示する画像表示部16と、所定のタイミングで駆動信号を発生するように送受信部13を制御する制御部17と、超音波プローブ12の振動子ユニットの背面側の気圧を調節する外力調整部18を有している。また、送受信部13、信号処理部14、画像処理部15、画像表示部16、制御部17は、検査装置本体19に格納されており、超音波プローブ12との間は、複数の信号線のケーブルをひとまとめにして被覆したプローブケーブルで接続されている。
本実施の形態では、実施の形態1と異なるのは外力制御部、および超音波プローブ12のみであるため、それ以外の構成要素の説明は省略する。また、実施の形態1と同じ構成要素は同じ番号を付し、説明を省略する。
本実施の形態では、実施の形態2と異なるのは超音波プローブ12のみであるため、それ以外の構成要素の説明は省略する。また、実施の形態1と同じ構成要素は同じ番号を付し、説明を省略する。
11 被検体
12 超音波プローブ
13 送受信部
14 信号処理部
15 画像処理部
16 画像表示部
17 制御部
18 外力調整部
19 検査装置本体
20 外力制御部
21 プローブケース
22 振動子ユニット
23 圧力室
24 プリント基板
25 プローブケーブル
31 pMUT素子
32 単位振動子
33 上部電極
34 圧電体膜
35 振動板
36 台座
37 空間
41 磁歪素子
42 バッキング材
43 バッキング材
51 電極
51a,51b 電極
52 基板
53a,53b 配線
Claims (12)
- 被検体の体内観察を行うための超音波プローブであって、
複数の単位振動子と、
外力発生部とを備え、
前記単位振動子は2次元的に配列されており、
少なくとも一つの前記単位振動子は、少なくとも、台座部と前記台座部上に形成された振動部と上面に第1の電極が形成され前記振動部の上面に形成された圧電体膜から構成される複数のMUT(Micromachining Ultrasound Transducer)素子を有し、
前記複数のMUT素子は、互いに電気的に接続されており、
前記台座部には空間が設けられており、
前記外力発生部は、前記振動部に外力を加えることを特徴とする超音波プローブ。 - 前記外力発生部が前記振動部に加える力を調節する外力調整部をさらに備え、
体内観察部位の深さに応じて、前記振動部に加える外力を調整可能であることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。 - 前記外力発生部が前記振動部に加える力を制御する外力制御部をさらに備え、
超音波の送信時と受信時において、前記振動部に加える力を制御可能であることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。 - 超音波の受信時において、
前記外力制御部は、超音波を前記被検体内に送信した後の時間経過に応じて、前記振動部に加える外力を制御可能であることを特徴とする請求項3記載の超音波プローブ。 - 超音波の送信時において、
前記外力制御部は、同一の単位振動子内の一部のMUT素子に、他のMUT素子とは異なる外力を加えることが可能であることを特徴とする請求項3記載の超音波プローブ。 - 前記外力発生部は、前記台座部の空間の気圧を調整する圧力調整器を備え、前記振動部の両側に気圧差を生じさせて外力を与えるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。
- 前記外力発生部は、前記台座部の空間内に設けられたバッキング材と、前記バッキング材を介して前記振動部に外力を与える磁歪素子を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。
- 前記外力発生部は、前記台座部の空間内に設けられたバッキング材と、前記バッキング材を介して振動部に外力を与える圧電素子を備えたことを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。
- 前記外力発生部は、前記台座部の空間を挟んで、前記振動部の反対側に第2の電極を備えることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。
- 前記外力発生部は、前記第1の電極と前記振動部の間にバイアス電圧を印加することにより外力を発生させることを特徴とする請求項1記載の超音波プローブ。
- 請求項1〜請求項10に記載の超音波プローブと、前記超音波プローブで検出した信号をデジタル変換する受信部と、前記受信部でデジタル変換された信号を用いてビームフォーミング処理を行う信号処理部と、前記信号処理部で得られた3次元データに基づいて3次元画像を生成する画像処理部と、前記3次元画像を表示する表示部を備えた超音波検査装置。
- 超音波プローブで検出した信号をデジタル変換する受信部が、前記超音波プローブ内に配置されていることを特徴とする請求項11記載の超音波検査装置。
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