JP2014233520A - Device for acquiring information on object to be examined - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検体情報取得装置に関する。 The present invention relates to a subject information acquisition apparatus.
超音波探触子を利用し生体等の被検体内に超音波を照射した際に生体組織で反射したエコー信号が発生し、そのエコー信号を超音波探触子により受信して断層画像を再構成する超音波診断装置がある。超音波探触子を生体に直接接触させ、被検体を変形させながら画像を再構成すると、得られる画像に再現性が無くなることがある。また、技師ごとの個人の技量によって得られる画像に差異が生じるという欠点がある。さらに、例えば乳頭のような凹凸がある部位の場合、超音波探触子と生体表面の間に隙間が生じて空気が入るため、超音波が体表まで伝播せずに超音波画像を得られなくなるという問題がある。そこで、生体に超音波探触子を直接接触せずに診断するために、超音波診断用カプラを用いる方法がある(例えば特許文献1)。 When an ultrasonic probe is used to irradiate a subject such as a living body with ultrasonic waves, an echo signal reflected from the living tissue is generated, and the echo signal is received by the ultrasonic probe to reconstruct a tomographic image. There is an ultrasonic diagnostic apparatus to configure. If the image is reconstructed while the ultrasonic probe is directly in contact with the living body and the subject is deformed, the obtained image may lose reproducibility. In addition, there is a disadvantage that a difference occurs in the images obtained depending on the individual skill of each engineer. Furthermore, in the case of an uneven part such as a nipple, a gap is generated between the ultrasonic probe and the surface of the living body, and air enters, so that an ultrasonic image can be obtained without propagating the ultrasonic wave to the body surface. There is a problem of disappearing. Therefore, there is a method using an ultrasonic diagnostic coupler in order to make a diagnosis without directly contacting an ultrasonic probe with a living body (for example, Patent Document 1).
超音波診断用カプラは音響インピーダンス特性を生体に合わせた材料で製作される。超音波診断用カプラの生体が接触する面には、凹部が形成されている。そのため、凹部に生体面を薄膜とした水袋を形成し、水袋の液量を調整することや、凹部の中に超音波ジェルを入れることで、生体表面との隙間を無くすことができる。また、超音波診断用カプラの超音波探触子が当接する面は、平面部として形成されている。これにより当接面が安定しているため、超音波探触子の走査が容易となり、技師の技量の影響が少なくなる。 The ultrasonic diagnostic coupler is manufactured from a material whose acoustic impedance characteristics are adapted to a living body. A concave portion is formed on the surface of the ultrasonic diagnostic coupler that contacts the living body. Therefore, a gap between the living body surface can be eliminated by forming a water bag having a living body surface as a thin film in the recess and adjusting the amount of water in the water bag or by inserting an ultrasonic gel in the recess. Further, the surface with which the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic coupler comes into contact is formed as a flat portion. Thereby, since the contact surface is stable, the scanning of the ultrasonic probe becomes easy, and the influence of the skill of the engineer is reduced.
特許文献1の構成のように、超音波診断カプラの凹部に水袋が構成され、かつ、超音波診断カプラの平面部で超音波探触子が走査される場合、水袋の水を調整することにより、生体を変形させずに容易に走査ができる。しかしながら、診断に数MHzの超音波を利用すると、超音波診断カプラの凹部と平面部の厚みにより超音波の減衰が生じてしまい、生体の深いところまで診断できないという問題点がある。
そこで超音波の減衰を低減するため、超音波診断カプラの凹部と平面部の厚みを無くし、超音波診断カプラ全体を水袋とする構成も考えられる。しかしこの場合は、生体と水袋が接触するため、超音波探触子が当接する面の形状が変動しやすくなる。その結果、超音波探触子を容易に走査できなくなる。
When the water bag is formed in the concave portion of the ultrasonic diagnostic coupler and the ultrasonic probe is scanned by the flat surface portion of the ultrasonic diagnostic coupler as in the configuration of
Therefore, in order to reduce the attenuation of the ultrasonic wave, a configuration in which the thickness of the concave portion and the flat portion of the ultrasonic diagnostic coupler is eliminated and the entire ultrasonic diagnostic coupler is used as a water bag is also conceivable. However, in this case, since the living body comes into contact with the water bag, the shape of the surface on which the ultrasonic probe comes into contact easily changes. As a result, the ultrasonic probe cannot be easily scanned.
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、超音波の減衰を低減し、かつ超音波探触子を容易に走査するための技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing the attenuation of ultrasonic waves and easily scanning an ultrasonic probe.
本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
被検体から伝播する超音波を受信する探触子と、
前記被検体を保持する保持部材、および、前記探触子が当接する当接部材を備え、内部に音響マッチング液が充填された保持ユニットと、
前記保持ユニット内の前記音響マッチング液の液量を調整する調整手段と、
走査手段と、
前記探触子が受信した超音波を用いて前記被検体内の特性情報を演算する処理手段と、を有し、
前記探触子は、前記保持ユニットを介して前記被検体から伝播する超音波を受信するものであり、
前記走査手段は、前記探触子を前記当接部材の上で走査するものであり、
前記調整手段は、前記当接部材の変形を抑制するように、前記液量を調整する
被検体情報取得装置である。
The present invention employs the following configuration. That is,
A probe for receiving ultrasonic waves propagating from the subject;
A holding unit that holds the object, and a holding unit that contacts the probe, and a holding unit that is filled with an acoustic matching liquid;
Adjusting means for adjusting the volume of the acoustic matching liquid in the holding unit;
Scanning means;
Processing means for calculating characteristic information in the subject using ultrasonic waves received by the probe;
The probe receives ultrasonic waves propagating from the subject through the holding unit,
The scanning means scans the probe on the contact member,
The adjusting means is a subject information acquiring apparatus that adjusts the liquid amount so as to suppress deformation of the contact member.
本発明によれば、超音波の減衰を低減し、かつ超音波探触子を容易に走査するための技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique for reducing the attenuation | damping of an ultrasonic wave and scanning an ultrasonic probe easily can be provided.
以下に図面を参照しつつ、本発明の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described below should be changed as appropriate according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the following description.
本発明は、被検体から到来する超音波を超音波探触子により受信する場合に適用できる。本発明の被検体情報取得装置には、被検体に超音波を送信し、被検体内部で反射し伝播した反射波(エコー波)を受信して、被検体情報を画像データとして取得する超音波エコー技術を利用した装置を含む。また本発明は、被検体に光を照射し、被検体内で光音響効果により発生し伝播した音響波(光音響波とも呼ばれる)を受信して、被検体情報を画像データとして取得する装置にも適用できる。 The present invention can be applied when ultrasonic waves coming from a subject are received by an ultrasonic probe. The subject information acquisition apparatus of the present invention transmits ultrasonic waves to a subject, receives reflected waves (echo waves) reflected and propagated inside the subject, and acquires subject information as image data. Includes equipment using echo technology. Further, the present invention provides a device that irradiates a subject with light, receives an acoustic wave (also called a photoacoustic wave) generated and propagated in the subject by a photoacoustic effect, and obtains subject information as image data. Is also applicable.
超音波エコー技術を利用した装置の場合、取得される被検体情報とは、被検体内部の組織の音響インピーダンスの違いを反映した特性情報である。光音響効果を利用した装置の場合、被検体情報は、光照射によって生じた音響波の発生源分布、被検体内の初期音圧分布、あるいは初期音圧分布から導かれる光エネルギー吸収密度分布や吸収係数分布、組織を構成する物質の濃度分布を示す特性情報である。物質の濃度分布とは、例えば、酸素飽和度分布や酸化・還元ヘモグロビン濃度分布などである。 In the case of an apparatus using the ultrasonic echo technique, the acquired object information is characteristic information that reflects a difference in acoustic impedance of tissue inside the object. In the case of a device using the photoacoustic effect, the subject information includes the source distribution of acoustic waves generated by light irradiation, the initial sound pressure distribution in the subject, or the light energy absorption density distribution derived from the initial sound pressure distribution, This is characteristic information indicating the absorption coefficient distribution and the concentration distribution of substances constituting the tissue. The concentration distribution of the substance is, for example, an oxygen saturation distribution or an oxidized / reduced hemoglobin concentration distribution.
以下の説明では、かかる被検体情報取得装置の代表的な例として、生体に超音波を照射し、生体組織で反射したエコー信号を超音波探触子により受信して断層画像を再構成する超音波診断装置について記載する。 In the following description, as a typical example of such an object information acquisition apparatus, an ultrasonic wave that irradiates a living body with ultrasonic waves, receives an echo signal reflected by the biological tissue with an ultrasonic probe, and reconstructs a tomographic image. A sonic diagnostic apparatus will be described.
(装置の全体構成)
図1は、超音波診断装置の構成の一例を示した模式図である。
大きく見ると、装置は、保持ユニット1、液量調整手段2、超音波走査ユニット3、演算処理ユニット4を備え、被検体5を測定する。
(Overall configuration of the device)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus.
In broad terms, the apparatus includes a
保持ユニット1は、被検体5と対面する保持部材11、超音波探触子が当接する当接部
材12、および、保持部材11と当接部材12を固定する枠部材13で構成されている。保持ユニット1は水密構造となっており、保持部材11と当接部材12の間に音響マッチング液14が封入されている。
The
液量調整手段2は、保持部材11と当接部材12の間の音響マッチング液14の量を調整する。液量調整手段2は、供給管21、排出管22、タンク23、ポンプ24を備える。供給管21および排出管22は、音響マッチング液14を保管するタンク23と結合され、さらに保持ユニット1に接続される。ポンプ24は音響マッチング液14を輸送する動力源となる。
The liquid
超音波走査ユニット3は、超音波探触子31と走査機構32を備える。走査機構32により超音波探触子31を当接部材12に対し走査させることで、被検体5上の所望の撮像範囲から特性情報を取得できる。超音波探触子31は被検体に超音波パルスを入力し、被検体内でのエコー波を受信して電気信号に変換し、演算処理ユニット4に出力する。
The
演算処理ユニット4は、超音波探触子31から出力される信号処理や、ポンプ24の駆動など、装置内の各部位を制御する。演算処理ユニット4は、入力された電気信号を用いて被検体内の特性情報を生成し、特性情報に基づいて画像データを生成し、表示部(不図示)にその画像を表示させる。
The
(各構成要素の説明)
以下、各構成要素の好適な実施の形態について詳細に説明する。ただし部品の種類や形態は以下の記載に限定されず、発明の目的を達成できるものであれば構わない。
(Description of each component)
Hereinafter, preferred embodiments of each component will be described in detail. However, the types and forms of the components are not limited to the following descriptions, and may be any as long as the object of the invention can be achieved.
((保持ユニット))
保持ユニット1に含まれる保持部材11は、被検体を保持する保持部11aと、保持部11aを取りつける保持枠部11bで構成される。
保持部11aとしては、被検体5や超音波探触子31との音響インピーダンスと整合する材料であることが好ましい。また、超音波の減衰が少ない材料であることや、光を照射したときの透過率が高い材料であることも好ましい。より好適には、保持部11aは、被検体を保持するため薄い柔軟な弾性材料であることが望ましい。超音波の減衰が少ない材料として例えば、ポリメチルペンテンやシリコーンゴムなどがある。
((Holding unit))
The holding
The holding
保持枠部11bは保持部11aを取り付けられる構造となっている。例えば接着固定やネジによる固定、部材の間に挟みこみクランプするなどの方法がある。保持枠部11bの材料は、音響マッチング液による腐食の影響がない、もしくは腐食による表面処理をした金属材料が好ましい。保持部11aと被検体5の間には超音波ジェルなどの音響整合材を入れても良い。
The holding
当接部材12は、超音波探触子が走査する当接部12aと、当接部12aを取りつける当接枠部12bで構成される。当接部材12の材料は保持部材11同様のものを使用できる。なお、より好適には、当接部12aの材料には、保持部11aよりヤング率が大きい材料が望ましい。
The
枠部材13は、被検体の荷重を支持するための強度を持つことが必要である。枠部材13としては、音響マッチング液による腐食がない、もしくは腐食による表面処理をした金属材料が好ましい。枠部材13、保持部材11、当接部材12は水密構造とする。例えば、枠部材13と保持部材11、当接部材12と接触する面にOリングを入れるための溝を設けることで、音響マッチング液を水密に封入できる。
The
音響マッチング液14は、被検体5との音響インピーダンスが整合した液体であり、例えば水や油などが好ましい。
以上のように、保持部材11と当接部材12、枠部材13、音響マッチング液14で保持ユニットを構成することにより、被検体5と超音波探触子31の間の超音波の減衰を低減できる。
The
As described above, the holding unit is configured by the holding
((液量調整手段))
液量調整手段2は、ポンプ24の駆動により、音響マッチング液14をタンク23内と保持ユニット1の水密構造の間で移動させる。これにより、保持ユニット1のサイズや形状、被検体5の形状を制御できる。具体的には、供給管21を介して保持ユニット1に音響マッチング液14を送り、排出管22を介して保持ユニット1から音響マッチング液14を出すように調整を行う。
((Liquid level adjusting means))
The liquid amount adjusting means 2 moves the
((超音波走査ユニット))
超音波走査ユニット3に含まれる超音波探触子31は、音響波を受信して電気信号に変換する素子を1つ以上有する。圧電効果を用いたトランスデューサー、光の共振を用いたトランスデューサー、容量の変化を用いたトランスデューサーなど、音響波を受信して電気信号に変換できれば、どのような素子でも良い。好ましくは、音響波を受信する素子を1次元または2次元に複数配列することにより、同時に複数の場所で音響波を受信可能となる。その結果、測定に要する時間を短縮できると共に、被検体の振動などの影響を低減できる。なお、1つの素子を移動させることで、複数の素子を2次元あるいは1次元に配置したものと同様の信号を得ることも可能である。当接部材12と超音波探触子31の間には、ジェルや油、水等の、音響インピーダンスを被検体に整合させた材料を介在させても良い。超音波探触子31と演算処理ユニット4の間には、電気信号を増幅する増幅器や、AD変換機能を持つ変換器を備えることが好ましい。
((Ultrasonic scanning unit))
The
走査機構32は、当接部材12の当接部12a上を超音波探触子31に走査させる。走査機構32として何を用いても良いが、直動の場合はボールねじ、リニアガイド、チェーン、タイミングベルトなどの直動機構が好適である。所望の動き方に応じて、直動機構や回動機構を組み合わせて選択すればよい。動力伝達部は電動でも手動でもどちらでもよく、電動の場合はDCモータやブラシレスモータなど、手動の場合はハンドルやグリップなどを使用できる。
The
((演算処理ユニット))
演算処理ユニット4には、典型的にはワークステーションなどが用いられる。演算処理ユニット4は、超音波探触子31から取り込まれた電気信号に対してノイズ低減処理などを行い、画像を再構成する。再構成された画像データを表示装置に出力することで、被検体内の特性情報が可視化される。演算処理ユニット4はまた、超音波走査ユニット3や液量調整手段2の制御など超音波診断装置を動作させる処理全般を行う。
((Arithmetic processing unit))
As the
<実施例1>
以下、具体的に実施例を用いて説明する。
図2は、音響マッチング液の液量調整に、ひずみ検知手段を用いる実施例を示す模式図である。符号25はひずみ検知手段である。ひずみ検知手段25として例えば、ひずみゲージを利用できる。ひずみ検知手段25はこれに限らず、ひずみを検知できれば、どんなものを用いても良い。より好適には、当接部材12の変形を阻害しないような、小型で柔軟なものが望ましい。またひずみゲージだけではなく、圧電素子のように荷重を検知するようなものを用いても良い。
<Example 1>
Hereinafter, specific examples will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment in which strain detecting means is used for adjusting the volume of the acoustic matching liquid.
図3は、ひずみ検知手段25の配置構成の一例を示す模式図である。図3(a)は、保
持ユニット1を、保持部材11と当接部材12が延伸する方向から見た図である。図3(b)は、保持ユニット1を、当接部材側から見た図である。ひずみ検知手段25は、超音波探触子31が走査する走査領域33の外側に設置される。本発明は、被検者がどのような体位で超音波診断装置を使用していても適用可能である。例えば、被検者がうつ伏せに横たわる伏臥位において、乳房等の被検体を下に垂らす形態や、被検者が座位や立位にあるときに、被検体を上下から挟む形態が可能である。また、被検者が仰向けの状態の仰臥位でも適用可能である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the arrangement configuration of the strain detection means 25. FIG. 3A is a view of the holding
図2(a)は、保持ユニット内で音響マッチング液が封入されている模式図を示す。音響マッチング液14が保持ユニット1の内部に流入すると、当接部材12には液体の重さが作用するため、ひずみゲージ25によりひずみが検知される。音響マッチング液14は、気泡が混入しないようにポンプ24により循環され保持ユニット内に充填される。保持ユニット内には水圧が作用しており、さらに当接部材12には水の重さが作用する。このときひずみ検知手段25により、水圧および水の重さに起因するひずみが検知できる。このときのひずみを初期ひずみとする。
FIG. 2A shows a schematic diagram in which an acoustic matching liquid is sealed in the holding unit. When the
初期ひずみにおける当接部12aのたわみ幅は、5mm以下に抑えることが望ましい。一つの理由として、超音波探触子31と当接部12aの間に空気層が入ると音響波が反射してしまうため、水や油などの音響整合材(不図示)を保持できる程度のたわみ幅に抑えることが必要だからである。もう一つの理由として、当接部12aの変形が大きいと、超音波探触子31が、当接部12aの凸部(変形により突出した部分)の上を走査してしまうことがある。この場合、超音波探触子31が保持ユニット内の音響マッチング液14を押しのけることで、保持ユニット内の水圧分布が変化し、被検体5に力が作用し、被検体5を変形させてしまう可能性がある。
The deflection width of the
図2(b)は、被検体5が保持部材11の保持部11aで保持された状態の模式図である。被検体5が保持部11aに接触し荷重が作用すると、保持部材は変形しようとするため、保持ユニット内の水圧が上昇する。このとき被検体5は保持部11aの剛性により扁平に潰すことができるが、保持ユニット内の容積が一定であるため、保持部11aが変形すると、保持ユニット内の水圧が上昇し、その水圧により当接部12aが変形する。そのためひずみゲージ25により検出されるひずみ量が大きくなる。そして、当接部12aのたわみが5mm以上になると、音響整合材の保持が困難になる問題と、被検体5が超音波探触子31の走査時に変形するという問題が起きる可能性がある。
FIG. 2B is a schematic diagram of a state in which the
図2(c)は、液量調整手段2によって音響マッチング液14の量を制御し、当接部材12のひずみを低減した状態の模式図である。演算処理ユニット4は、被検体5の保持により増加したひずみ量を、初期状態で検出したひずみ量に漸近させるように、ポンプ24を制御して保持ユニット内の音響マッチング液14を排出する。このとき、被検体5の荷重による保持部11aの変形分に相当する容積の音響マッチング液14が排出管22より排出され、タンク23に保管される。
FIG. 2C is a schematic diagram of a state in which the amount of the
以上に示したように、当接部12aのひずみを監視しながら保持ユニット内の音響マッチング液14の量を調整することにより、当接部材12の当接部12aのたわみを好適な範囲(例えば5mm以下)に調整できる。
As described above, by adjusting the amount of the
<実施例2>
実施例1では、ひずみゲージ等による検出結果を参照しながら、ポンプにより液量を調整した。本実施例では、ひずみではなく圧力(特に水圧)の検知結果を参照して液量を調整する。
<Example 2>
In Example 1, the amount of liquid was adjusted by a pump while referring to the detection result by a strain gauge or the like. In this embodiment, the amount of liquid is adjusted with reference to the detection result of pressure (particularly water pressure), not strain.
図4は、本実施例の構成を示す模式図である。実施例1と同じ項目については説明を省略する。圧力検知手段26は、圧力を測定できるものであれば何を用いても良い。例えば本実施例では、水圧を測定する圧力センサを使用する。図4に示すように、圧力センサは保持ユニット内に設置される。また本実施例は、実施例1と同様に、装置を使用する被検者の体位に制約されない。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of this embodiment. Explanation of the same items as those in the first embodiment is omitted. Any
図4(a)は、保持ユニット内に音響マッチング液が封入されているときに、水圧が作用している状態を示す模式図である。保持ユニット1には、設置した高さに応じた水圧と、気泡が無いように音響マッチング液14を封入するのに必要な水圧が作用する。このときの圧力を初期圧力とする。
FIG. 4A is a schematic diagram showing a state in which water pressure is applied when the acoustic matching liquid is sealed in the holding unit. The holding
図4(b)は、被検体5が保持ユニットの保持部11aで保持された際に、保持ユニット内に水圧が作用している状態を示す模式図である。被検体5の荷重が作用したときに保持部11aと当接部12aの変形に差異がある場合、保持ユニット内の水圧が初期状態と比較して上昇する。
FIG. 4B is a schematic diagram illustrating a state in which water pressure is applied to the holding unit when the
図4(c)は、液量調整手段2によって当接部12aのひずみを低減した状態を示す模式図である。演算処理ユニット4は、圧力検知手段26が検知する水圧を、初期圧力に漸近させるように、ポンプ24を制御して保持ユニット内の音響マッチング液14を排出する。
FIG. 4C is a schematic diagram illustrating a state in which the distortion of the
以上に示したように、保持ユニット内の水圧を監視しながら音響マッチング液14の量を調整することにより、当接部材12の当接部12aのたわみを好適な範囲(例えば5mm以下)に調整できる。
As described above, the deflection of the
<実施例3>
本実施例では、当接部材12の当接部12aの形状測定の結果(変形検知結果)を参照して液量を調整する。図5は、本実施例の構成を示す模式図である。実施例1と同じ項目については説明を省略する。変形検知手段27は、当接部12aの変形を検知できるものであれば何を用いても良い。例えば対向型のフォトインタラプタやレンジカメラ、レーザ変位計などを使用できる。本実施例では、対向型のフォトインタラプタについて説明する。また本実施例は、実施例1と同様に、装置を使用する被検者の体位に制約されない。
<Example 3>
In the present embodiment, the amount of liquid is adjusted with reference to the shape measurement result (deformation detection result) of the
図6は、本実施例の構成、特に変形検知手段27として働くフォトインタラプタの配置構成を示す模式図である。図6(a)は、保持ユニット1を、保持部材11と当接部材12が延伸する方向から見た図である。図6(b)は、保持ユニット1を、当接部材側から見た図である。フォトインタラプタは当接部材12の当接枠部12bに対角上に設置される。超音波探触子31の初期位置は、フォトインタラプタの光路28と干渉しないように決定される。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of this embodiment, in particular, the arrangement configuration of photo interrupters that function as the deformation detection means 27. FIG. 6A is a view of the holding
図5(a)は、被検体5が保持ユニット1の保持部11aで保持されたときの、変形検知手段27(フォトインタラプタ)と当接部12aの位置関係を示す模式図である。被検体5の荷重が作用すると保持部11aがたわむ。すると、音響マッチング液14の容積が一定のため、当接部12aも変形する。このときフォトインタラプタの光路28を当接部12aが遮るため、変形を検知できる。当接部12aの変形を可及的に抑制するために、フォトインタラプタを当接部12aの付近に設置することが好ましい。
FIG. 5A is a schematic diagram showing the positional relationship between the deformation detection means 27 (photo interrupter) and the
図5(b)は、液量調整手段2によって当接部12aのひずみを低減した模式図である。フォトインタラプタが、演算処理ユニット4は、当接部12aが変形している状態を検知しなくなるまで、ポンプ24を制御して保持ユニット内の音響マッチング液14を排出
する。
FIG. 5B is a schematic diagram in which the distortion of the
以上に示したように、当接部12aの変形を監視しながら保持ユニット内の音響マッチング液14の液量を調整することにより、当接部材12の当接部12aのたわみを好適な範囲(例えば5mm以下)に調整できる。
As described above, by adjusting the amount of the
以上のように、本実施形態の超音波診断装置によれば、超音波探触子と被検体の間における超音波の減衰を低減でき、かつ、超音波探触子を容易に走査するために超音波探触子と当接する部材の変形を抑制できる。 As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment, attenuation of ultrasonic waves between the ultrasonic probe and the subject can be reduced, and the ultrasonic probe can be easily scanned. Deformation of the member in contact with the ultrasonic probe can be suppressed.
なお従来、被検体を圧迫固定したり、薄く引き伸ばしたりするために、ある程度以上の硬さを持つプレートを用いる場合があった。具体的には、被検体をプレートに押し付けたり、2枚のプレートで被検体を挟んで保持したりしていた。そして、超音波探触子をプレート表面で走査させて、被検体の広範囲を撮像領域としていた。この場合、プレートと被検体の音響インピーダンスの差が大きいため、たとえ音響マッチング剤を使ったとしても、探触子から送信された音響波の一部がプレートと被検体の界面で多重反射する問題がある。その結果、多重反射によるアーチファクトが増加してしまい被検体内部から発生する音響波の信号に対しノイズが入ることになる。 Conventionally, there has been a case where a plate having a hardness of a certain level or more is used in order to compress and fix a subject or to stretch it thinly. Specifically, the subject is pressed against the plate, or the subject is held between two plates. Then, the ultrasonic probe is scanned on the surface of the plate, and the wide range of the subject is set as the imaging region. In this case, since the difference in acoustic impedance between the plate and the subject is large, even if an acoustic matching agent is used, some acoustic waves transmitted from the probe are subject to multiple reflections at the interface between the plate and the subject. There is. As a result, artifacts due to multiple reflections increase, and noise enters the acoustic wave signal generated from the inside of the subject.
ここで本発明の保持ユニットでは、被検体との間で音響インピーダンスの整合性が高い材料(好適には、薄い柔軟な弾性材料)を用いている。そのため、プレートにより被検体を固定する場合に比べて、多重反射によるアーチファクトが起こりにくいという効果が得られる。 Here, in the holding unit of the present invention, a material (preferably a thin flexible elastic material) having high acoustic impedance matching with the subject is used. Therefore, an effect is obtained that artifacts due to multiple reflections are less likely to occur than when the subject is fixed by a plate.
以上、本発明を、超音波診断を行う被検体情報取得装置に適用した例について説明した。しかし本発明は、超音波探触子を走査して被検体からの超音波を受信する装置であれば適用できる。例えば光音響効果により発生した音響波を受信する被検体情報装置である。 In the above, the example which applied this invention to the subject information acquisition apparatus which performs an ultrasonic diagnosis was demonstrated. However, the present invention can be applied to any apparatus that scans an ultrasonic probe and receives ultrasonic waves from a subject. For example, it is a subject information apparatus that receives an acoustic wave generated by the photoacoustic effect.
1:保持ユニット,11:保持部材,12:当接部材,14:音響マッチング液,2:液量調整手段,31:超音波探触子,32:走査機構,4:演算処理ユニット 1: holding unit, 11: holding member, 12: contact member, 14: acoustic matching liquid, 2: liquid amount adjusting means, 31: ultrasonic probe, 32: scanning mechanism, 4: arithmetic processing unit
Claims (11)
前記被検体を保持する保持部材、および、前記探触子が当接する当接部材を備え、内部に音響マッチング液が充填された保持ユニットと、
前記保持ユニット内の前記音響マッチング液の液量を調整する調整手段と、
走査手段と、
前記探触子が受信した超音波を用いて前記被検体内の特性情報を演算する処理手段と、を有し、
前記探触子は、前記保持ユニットを介して前記被検体から伝播する超音波を受信するものであり、
前記走査手段は、前記探触子を前記当接部材の上で走査するものであり、
前記調整手段は、前記当接部材の変形を抑制するように、前記液量を調整する
被検体情報取得装置。 A probe for receiving ultrasonic waves propagating from the subject;
A holding unit that holds the object, and a holding unit that contacts the probe, and a holding unit that is filled with an acoustic matching liquid;
Adjusting means for adjusting the volume of the acoustic matching liquid in the holding unit;
Scanning means;
Processing means for calculating characteristic information in the subject using ultrasonic waves received by the probe;
The probe receives ultrasonic waves propagating from the subject through the holding unit,
The scanning means scans the probe on the contact member,
The subject information acquisition apparatus that adjusts the liquid volume so that the adjustment means suppresses deformation of the contact member.
請求項1に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the contact member is deformed when the holding member holds the subject.
請求項2に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 2, wherein the deformation of the contact member occurs when the scanning unit scans the probe.
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the contact member is made of a material having a Young's modulus greater than that of the holding member.
請求項4に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 4, wherein a deflection width of the contact member is 5 mm or less in a state where the holding member does not hold the subject.
前記調整手段は、前記ひずみ検知手段の出力に基づいて前記液量を調整する
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 A strain detecting means for detecting strain of the contact member;
The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the adjusting unit adjusts the liquid amount based on an output of the strain detecting unit.
請求項6に記載の被検体情報取得装置。 The object information acquiring apparatus according to claim 6, wherein the strain detecting unit is provided outside a region of the contact member that is scanned by the probe.
前記調整手段は、前記圧力検知手段の出力に基づいて前記液量を調整する
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 A pressure detecting means for detecting the pressure in the holding unit;
The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the adjusting unit adjusts the liquid amount based on an output of the pressure detecting unit.
前記調整手段は、前記変形検知手段の出力に基づいて前記液量を調整する
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 It further has a deformation detecting means for detecting the deformation of the contact member,
The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts the liquid amount based on an output of the deformation detection unit.
請求項1ないし9のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave propagated from the subject is a reflection of an ultrasonic wave transmitted from the probe to the subject.
請求項1ないし9のいずれか1項に記載の被検体情報取得装置。 The subject information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic wave propagating from the subject is generated by a photoacoustic effect when the subject is irradiated with light.
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