JP2019198344A - Supersonic probe and supersonic diagnosis device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波探触子及び超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus.
超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるという簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子が超音波画像として得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。超音波診断を行うために用いられ、超音波探触子を有し、超音波画像を生成して表示する超音波診断装置が知られている。 Ultrasound diagnosis is a simple operation of touching the ultrasound probe from the body surface, and the state of heart beat and fetal movement can be obtained as an ultrasound image, and because it is highly safe, the examination is repeated. Can do. 2. Description of the Related Art There is known an ultrasound diagnostic apparatus that is used for performing ultrasound diagnosis, has an ultrasound probe, and generates and displays an ultrasound image.
通常の超音波画像診断では、医師や超音波技師などの操作者が超音波探触子を持ち、静止した患者の人体としての被検体に超音波探触子を接触させ、体内の超音波画像を取得することが殆どであった。しかし、この様な操作方法では、観察部位を動かしながら超音波画像を取得することは殆ど不可能であった。動きのある筋肉などの超音波画像を取得する場合、超音波探触子は被検体に固定する必要がある。 In normal ultrasound image diagnosis, an operator such as a doctor or an ultrasound engineer has an ultrasound probe, and the ultrasound probe is brought into contact with a subject as a human body of a stationary patient, so that an ultrasound image inside the body is obtained. It was almost to get. However, with such an operation method, it is almost impossible to acquire an ultrasonic image while moving the observation site. When acquiring an ultrasonic image of a moving muscle or the like, the ultrasonic probe needs to be fixed to the subject.
このため、圧電モジュールを患者の皮膚に貼り付ける音響整合層と、圧電モジュールを覆うカバリング層と、を備える超音波アセンブリが知られている(特許文献1参照)。 For this reason, an ultrasonic assembly including an acoustic matching layer for attaching a piezoelectric module to a patient's skin and a covering layer covering the piezoelectric module is known (see Patent Document 1).
また、超音波トランスデューサーを保持するベース部に、患者の皮膚に接着する接着層を設けた超音波トランスデューサー結合装置が知られている(特許文献2参照)。 There is also known an ultrasonic transducer coupling device in which an adhesive layer that adheres to a patient's skin is provided on a base portion that holds the ultrasonic transducer (see Patent Document 2).
また、超音波変換器アセンブリを収容し、配置バンドにより患者に固定される配置モジュールを有する携帯型超音波治療器具が知られている(特許文献3参照)。 There is also known a portable ultrasonic treatment instrument that has an arrangement module that houses an ultrasonic transducer assembly and is fixed to a patient by an arrangement band (see Patent Document 3).
また、吸引装置の吸引により超音波デバイスを患者の皮膚に密着させる超音波プローブが知られている(特許文献4参照)。 In addition, an ultrasonic probe is known in which an ultrasonic device is brought into close contact with a patient's skin by suction of a suction device (see Patent Document 4).
しかし、特許文献1の超音波アセンブリでは、超音波画像への影響の少ない音響結合層を用いて圧電モジュールを患者の皮膚に貼り付ける必要があり、音響結合層の材料が限られてしまうこと、また被検体の凹凸を吸収するためには音響結合層を厚くする必要があり、超音波画像に影響がでる。 However, in the ultrasonic assembly of Patent Document 1, it is necessary to attach the piezoelectric module to the patient's skin using an acoustic coupling layer that has little influence on the ultrasonic image, and the material of the acoustic coupling layer is limited. Further, in order to absorb the unevenness of the subject, it is necessary to increase the thickness of the acoustic coupling layer, which affects the ultrasonic image.
また、特許文献2の超音波トランスデューサーでは、超音波トランスデューサーを被検体に固定するために、別体のアタッチメントとしてのベース部が必要であり、操作が煩雑となる。
Moreover, in the ultrasonic transducer of
また、特許文献3の携帯型超音波治療器具では、配置モジュールと患者の皮膚との間で発生するすべりを防止できないため、患者の動きのある部分の観察には不適である。
In addition, the portable ultrasonic treatment device of
また、特許文献4の超音波プローブでは、吸引するため患者の皮膚に痕が残るといった、不具合がある。 In addition, the ultrasonic probe disclosed in Patent Document 4 has a problem that a mark remains on the patient's skin because of suction.
本発明の課題は、被検体を傷つけることなく、超音波画像への影響を低減して、当該被検体の動きのある部分に対しても容易かつ安定的に超音波を送受信することである。 An object of the present invention is to transmit and receive ultrasonic waves easily and stably to a portion where the subject moves, while reducing the influence on the ultrasonic image without damaging the subject.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の超音波探触子は、
超音波を被検体へ送受信する振動子と、
前記振動子を有する筐体と、
前記被検体に貼り付ける粘着材と、
前記振動子の近傍に前記粘着材を固定的に装着する粘着部と、を備え、
前記粘着材により前記被検体に粘着される部分の面積は、前記筐体の深さ方向の厚さの二乗の2倍以上である。
In order to solve the above-described problem, an ultrasonic probe according to claim 1 is provided.
A transducer that transmits and receives ultrasound to and from the subject;
A housing having the vibrator;
An adhesive to be affixed to the subject;
An adhesive portion that fixedly attaches the adhesive material in the vicinity of the vibrator, and
The area of the portion adhered to the subject by the adhesive material is at least twice the square of the thickness in the depth direction of the housing.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波探触子において、
前記振動子の周囲に前記深さ方向に突出する凸部を備える。
The invention according to
Protrusions protruding in the depth direction are provided around the vibrator.
請求項3に記載の発明の超音波探触子は、
超音波を被検体へ送受信する振動子と、
前記振動子を有する筐体と、
前記被検体に貼り付ける粘着材と、
前記振動子の近傍に前記粘着材を固定的に配置する粘着部と、
前記振動子の周囲に深さ方向に突出する凸部と、を備える。
The ultrasonic probe of the invention according to
A transducer that transmits and receives ultrasound to and from the subject;
A housing having the vibrator;
An adhesive to be affixed to the subject;
An adhesive section that fixedly arranges the adhesive material in the vicinity of the vibrator;
And a protrusion protruding in the depth direction around the vibrator.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記筐体に設けられ、前記被検体に固定するバンドを通すバンド通し部を備える。
The invention according to claim 4 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 3,
A band-passing portion is provided in the housing and allows a band to be fixed to the subject to pass therethrough.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記筐体は、可撓性材料で構成される。
The invention according to
The housing is made of a flexible material.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記振動子は、可撓性材料で構成される。
The invention according to claim 6 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 5,
The vibrator is made of a flexible material.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波探触子において、
前記振動子の深さ方向への突出量を調整する調整部を備える。
The invention according to claim 7 is the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 6,
An adjustment unit that adjusts the protrusion amount of the vibrator in the depth direction is provided.
請求項8に記載の発明の超音波診断装置は、
請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波探触子と、
前記超音波探触子に送信信号を出力する送信部と、
前記超音波探触子から受信信号が入力される受信部と、
前記入力された受信信号に応じて、超音波画像データを生成する画像生成部と、を備える。
The ultrasonic diagnostic apparatus of the invention according to claim 8 is,
The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 7,
A transmission unit that outputs a transmission signal to the ultrasonic probe;
A receiving unit to which a reception signal is input from the ultrasonic probe;
An image generation unit that generates ultrasonic image data according to the input reception signal.
本発明によれば、被検体を傷つけることなく、超音波画像への影響を低減して、当該被検体の動きのある部分に対しても容易かつ安定的に超音波を送受信できる。 According to the present invention, it is possible to easily and stably transmit and receive an ultrasonic wave even to a portion where the subject moves, by reducing the influence on the ultrasonic image without damaging the subject.
添付図面を参照して、本発明に係る第1、第2の実施の形態を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。 With reference to the accompanying drawings, first and second embodiments according to the present invention will be described in detail in order. The present invention is not limited to the illustrated example.
(第1の実施の形態)
図1〜図9を参照して、本発明に係る第1の実施の形態を説明する。まず、図1、図2を参照して、本実施の形態の超音波診断装置100の全体の装置構成を説明する。図1は、本実施の形態の超音波診断装置100の概略外観図である。図2は、超音波診断装置100の機能構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall apparatus configuration of the ultrasonic
本実施の形態の超音波診断装置100は、病院などの医療機関で、医師、技師などの操作者に使用され超音波診断を行うための装置である。図1及び図2に示すように、超音波診断装置100は、超音波探触子2と、超音波診断装置本体1と、を備える。超音波探触子2は、図示しない患者の生体などの被検体に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体で反射した超音波の反射波(反射超音波:エコー)を受信する。超音波診断装置本体1は、超音波探触子2とケーブル3を介して接続され、超音波探触子2に電気信号の送信信号を送信することによって超音波探触子2に被検体に対して送信超音波を送信させるとともに、超音波探触子2にて受信された被検体内からの反射超音波に応じて超音波探触子2で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。
The ultrasonic
超音波探触子2は、振動子2aを備える。この振動子2aは、例えば、方位方向(走査方向(ラテラル方向)あるいは上下方向(エレベーション方向))に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、n個(例えば、192個)の振動子2aを備えた超音波探触子2を用いている。なお、振動子2aは、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子2aの個数は、任意に設計することができる。また、本実施の形態では、超音波探触子2について、リニア電子スキャンプローブを採用するが、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。
The
超音波探触子2は、患者の腕、脚などの被検体に取り付けて、被検体の腱、筋肉などの組織の動きなどを見るために用いる超音波探触子とし、詳細に後述する。
The
図2に示すように、超音波診断装置本体1は、例えば、操作入力部11と、送信部12と、受信部13と、画像生成部14と、画像処理部15と、DSC(Digital Scan Converter)16と、表示部17と、制御部18と、を備える。
As shown in FIG. 2, the ultrasonic diagnostic apparatus body 1 includes, for example, an
操作入力部11は、例えば、診断開始を指示するコマンドや被検体の個人情報などのデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボードなどを備えており、操作信号を制御部18に出力する。
The
送信部12は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2にケーブル3を介して電気信号である送信信号を供給して超音波探触子2に送信超音波を発生させる回路である。また、送信部12は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、送信信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、送信信号の送信タイミングを振動子2a毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ送信信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周期で送信信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。
The
受信部13は、制御部18の制御に従って、超音波探触子2からケーブル3を介して電気信号である受信信号を受信する回路である。受信部13は、例えば、増幅器、A/D変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子2a毎に対応した個別経路毎に、予め設定された所定の増幅率で増幅させるための回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号をA/D変換するための回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子2a毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成するための回路である。
The receiving
画像生成部14は、制御部18の制御に従って、受信部13からの音線データに対して包絡線検波処理、対数増幅及びゲイン調整を実施し、音線データの示す受信信号の強さを輝度値に変換してB(Brightness)モードのBモード画像データを生成する。このようにして生成されたBモード画像データは、画像処理部15に送信される。なお、画像生成部14は、Bモード以外のカラードプラモードなどの他の画像モードの超音波画像データを生成する構成としてもよい。
The
画像処理部15は、制御部18の制御に従って、画像生成部14から出力されたBモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部15aに記憶する。フレーム単位での画像データを超音波画像データ、あるいはフレーム画像データということがある。画像処理部15は、画像メモリー部15aに記憶した超音波画像データを適宜読み出してDSC16に出力する。画像メモリー部15aは、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成されている。
The
DSC16は、制御部18の制御に従って、画像メモリー部15aより受信したフレーム画像データに座標変換などを施して画像信号に変換し、表示部17に出力する。
The
表示部17は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、有機EL(Electronic Luminescence)ディスプレイ、無機ELティスプレイ及びプラズマディスプレイなどの表示装置が適用可能である。表示部17は、DSC16から出力された画像信号に従って表示画面上に画像の表示を行う。
The
制御部18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラムなどの各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムに従って超音波診断装置100の各部の動作を集中制御する。ROMは、半導体等の不揮発メモリーなどにより構成され、超音波診断装置100に対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、ガンマテーブルなどの各種データを記憶する。これらのプログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
The
超音波診断装置100が備える画像生成部14、画像処理部15などの機能部について、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、集積回路などのハードウェア回路として実現することができる。集積回路とは、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、LSIは集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、FPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のROMなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
Regarding the functional units such as the
次に、図3〜図5を参照して、超音波探触子2の構成を説明する。図3は、超音波探触子2の斜視図である。図4(a)は、超音波探触子2の正面図である。図4(b)は、超音波探触子2の一部断面図である。図5は、被検体30に固定した超音波探触子2の斜視図である。
Next, the configuration of the
図3に示すように、超音波探触子2は、筐体21と、振動子2aと、粘着部22と、粘着材23と、開口部24と、凸部25と、バンド通し部としての溝部26と、ケーブル3と、を備える。また、図3に示すように、走査方向(ラテラル方向)にx軸をとり、x軸に垂直なエレベーション方向にy軸をとり、x軸、y軸に垂直な深さ方向にz軸をとるものとする。
As shown in FIG. 3, the
筐体21は、超音波探触子2のヘッド部の直方体形状の筐体であり、振動子2aを格納し、ケーブル3に接続されている。筐体21のx軸方向の長さを長さLとし、同じくy軸方向の長さを幅Wとし、同じくz軸方向の長さを厚さTとする。なお、筐体21は、直方体の形状に限定されるものではない。例えば、筐体21の正面が楕円形の形状としてもよい。
The
筐体21は、可撓性材料で構成されることが好ましい。筐体21の可撓性材料は、例えば、熱可塑性エラストマー(アロン化成株式会社製AR−860Cなど)である。
The
振動子2aは、複数の振動子がアレイ状に配列されたものである。振動子2aも、可撓性材料で構成されることが好ましい。振動子2aの可撓性材料は、例えば、ポリフッ化ビニリデン(株式会社クレハ製KFピエゾフィルムなど)である。
The
粘着部22は、筐体21の+z方向の平面に設けられ、振動子2aの周囲に設けられ、粘着材23が装着される(貼り付けられる)凹部である。粘着材23は、粘着部22及び被検体に貼り付け可能な両面の粘着材であり、粘着部22に装着される。
The
開口部24は、筐体21の+z方向の平面に設けられている。振動子2aは、開口部24から超音波を送受信する面が露出している。凸部25は、筐体21の+z方向の平面で、開口部24の周囲に形成された凸状の段部である。
The
図4(a)に示す超音波探触子2のIVb−IVb線での一部断面図が図4(b)である。仮に、凸部25がない超音波探触子2では、超音波探触子2に設けられた振動子2aの+z方向の表面の高さは、筐体21の+z方向の平面とほぼ同一となる。そのため、粘着材23の位置が少しずれただけで、容易に、粘着材23が振動子2aを覆ってしまう。
FIG. 4B is a partial cross-sectional view taken along the line IVb-IVb of the
図4(b)に示すように、凸部25と開口部24とが嵌め合うことにより、粘着材23の位置ずれを防止することが可能となり、粘着材23が振動子2aを覆うことがなくなる。なお、超音波探触子2において、凸部25を設けず、振動子2aを筐体21から突出させても同様の効果を得ることが可能である。
As shown in FIG. 4B, the
溝部26は、筐体21の−z方向の平面に設けられ、後述するバンド27が嵌められ通される溝部である。
The
図5に示すように、超音波探触子2は、振動子2aに、例えば、カップリング材(音響ゲル)が付けられ、患者の腕や脚などの被検体30に粘着材23で固定したのち、バンド27で被検体30への固定が補強される。ケーブル3は、超音波診断装置本体1に接続されている。仮に、超音波探触子2に溝部26がない構成では、バンド27がかかる溝がないため、バンド27が筐体21の長手方向(x軸方向)に移動しやすく、超音波探触子2の固定が不安定となる。
As shown in FIG. 5, in the
超音波探触子2には、バンド27用の溝部26が設けてあり、バンド27を溝部26に嵌る様に設置することで、バンド27がx軸方向に移動することを防ぐことができ、バンド27による被検体30への超音波探触子2の固定を安定的に行うことが可能となる。
The
また、超音波探触子2の筐体21における被検体30に粘着する部分の面積が、筐体21の厚さTの二乗の2倍以上とする。ここで、図6(a)〜図9を参照して、上記筐体21の接触面積の条件に付いて説明する。図6(a)は、板42から90°の方向に引っ張った粘着材41を示す図である。図6(b)は、板42から180°の方向に引っ張った粘着材41を示す図である。図7は、板43,44からせん断方向に引っ張った粘着材41を示す図である。図8は、粘着材41で底面に貼り付けられたブロック45を示す図である。図9は、ブロック45の高さに対するはがれたときの力を示す図である。
Further, the area of the portion of the
超音波探触子2を粘着材23によって被検体30(人体)表面に貼り付ける場合、外力によってはがれにくく、かつはがすときは少ない力ではがれることが望ましい。一方、粘着材23の接着強度の指標としては、粘着力と、せん断粘着力と、がある。図6(a)、図6(b)に示すように、粘着材41の片面が板42に貼り付けられた状態において、粘着力は、粘着材41を板42の90°又は180°方向に引きはがすのに必要な、引張り方向の力F1である。図7に示すように、粘着材41の両面が板43,44に貼り付けられた状態において、せん断粘着力は、粘着材41によって貼り付けた板43,44をせん断方向に引きはがすのに必要な力F2である。粘着材41として、一般的な両面テープであるニチバン株式会社製800を用いた場合に、粘着力は、6.66[N/10mm]、せん断粘着力は、70[N/cm2]である。
When the
粘着力は粘着材41の幅に比例し、せん断粘着力は粘着材41の面積に比例し、かつある一定以上の面積では、せん断粘着力の方が大きい。例えば、粘着材41に面積:10[mm]×10[mm]のニチバン株式会社製800を用いた場合では、粘着力による引きはがし力は6.66[N]であり、せん断粘着力による引きはがし力は、70[N]となり、せん断粘着力による引きはがし力の方が10倍以上強くなる。よって、超音波探触子2に外力が加わった際には、粘着力ではなく、せん断粘着力で超音波探触子2を保持する様にした方がはがれにくくなる。
The adhesive force is proportional to the width of the
図8に示すように、X軸、Y軸、Z軸をとり、底面X=40[mm]、Y=10[mm]の樹脂のブロック45を粘着材41で粘着した状態を考える。粘着材41には、日立化成株式会社製のハイボンを用いた。この状態で、高さZ[mm]でブロック45に対してX方向に力を加えたときの粘着材41がはがれたときの力を、図9に示すようにグラフ化した。つまり、図9の横軸が、高さZ[mm]であり、縦軸が、ブロック45に対してX方向に力を加えたときの粘着材41がはがれたときの力である。
As shown in FIG. 8, a state is considered in which a
図9に示すように、高さ10[mm]から30[mm]程度までは高さが高くなるにしたがって急激に力(強度)が落ち、その後はなだらかに低下している。これは、力を加える高さが低いうちははがれ強度はせん断粘着力優位で決まり、力を加える高さが高くなるにしたがって、はがれ強度が、粘着力によって決まるようになることを示している。被検体30に固定した超音波探触子2をはがれにくくするためには、はがれ強度がせん断粘着力で決まる方が好ましいため、粘着材23のX=40[mm]に対しては、Z=30[mm]程度までが好ましいことを示している。
As shown in FIG. 9, the force (strength) suddenly decreases as the height increases from about 10 [mm] to about 30 [mm], and then gradually decreases. This indicates that the peel strength is determined by the shear adhesive strength advantage while the height at which the force is applied is low, and the peel strength is determined by the adhesive force as the height at which the force is applied increases. In order to make it difficult for the
上記内容は、X方向のみの結果であるが、貼り付けた超音波探触子2をはがれにくくするためには、超音波探触子2の筐体21の厚さTを接触長さの3/4程度までに抑えることが望ましいことを示している。X方向と直交するY方向も同様であるから、貼り付け面を面積で考え、X=Y=A、厚さTとすると、実験結果より次式(1)が導きだされる。
T<(3/4)×A …(1)
The above contents are the results only in the X direction, but in order to make it difficult to peel off the attached
T <(3/4) × A (1)
式(1)は、次式(2)の様に変形することができる。
(4/3)T<A …(2)
式(2)の両辺を二乗することで、次式(3)が導出される。
(16/9)T2<A2 …(3)
よって、超音波探触子2において、粘着部22(粘着材23)の面積を筐体21の厚さDの二乗の2倍以上とすれば、さらに安定した超音波探触子2の被検体30への貼り付けが可能となる。
Equation (1) can be modified as the following equation (2).
(4/3) T <A (2)
The following equation (3) is derived by squaring both sides of equation (2).
(16/9) T 2 <A 2 (3)
Therefore, in the
以上、本実施の形態によれば、超音波探触子2は、超音波を被検体30へ送受信する振動子2aと、振動子2aを有する筐体21と、被検体に貼り付ける粘着材23と、振動子2aの近傍に粘着材23を固定的に装着する粘着部22と、を備える。粘着材23により被検体30に粘着される部分の面積は、筐体21のz方向(深さ方向)の厚さDの二乗の2倍以上である。
As described above, according to the present embodiment, the
超音波診断装置100は、超音波探触子2と、超音波探触子2に送信信号を出力する送信部12と、超音波探触子2から受信信号が入力される受信部13と、入力された受信信号に応じて、超音波画像データを生成する画像生成部14と、を備える。
The ultrasonic
このため、超音波探触子2が吸引をしないので、被検体を傷つけることなく、粘着部22に粘着材23を固定し、粘着材23が+z方向に突出しないことで、超音波画像への影響を低減できる。さらに、粘着材23により被検体30に粘着される部分の面積は、筐体21のz方向の厚さDの二乗の2倍以上であるため、超音波探触子2が被検体30の皮膚を滑らず、超音波探触子2を被検体30に対して倒れにくく安定的に固定でき、被検体30の動きのある部分に対しても容易かつ安定的に超音波を送受信できる。
For this reason, since the
また、超音波探触子2は、振動子2aの周囲に+z方向に突出する凸部25を備える。このため、粘着材23を粘着部22に装着した際に、粘着材23の位置ズレによる粘着材23と振動子2aとのオーバーラップを防止でき、超音波が粘着材23を透過することによる超音波画像が劣化することを防止できる。
The
また、超音波探触子2は、筐体21に設けられ、被検体30に固定するバンド27を通す溝部26を備える。このため、バンド27を溝部26に噛み合わせることができ、バンド27により観察対象の被検体30の動きを妨げない程度に緩やかに安定して被検体30を固定でき、被検体30がより強い動きをした場合にも超音波探触子2が被検体30から外れにくくすることができる。なお、バンド通し部は、溝部26に限定されるものではなく、例えば筐体21のy軸方向にあけられた孔部とし、当該孔部にバンドが通される構成としてもよい。
The
また、筐体21は、可撓性材料で構成される。このため、被検体30の形状に合わせて筐体21が変形でき、被検体30に対する振動子2aの接触性を向上できる。
Moreover, the housing | casing 21 is comprised with a flexible material. For this reason, the housing | casing 21 can be deform | transformed according to the shape of the
また、振動子2aは、可撓性材料で構成される。このため、被検体30の形状に合わせて振動子2aが変形でき、変形の追従性を高めて、被検体30に対する振動子2aの接触性をより向上できる。
The
(第2の実施の形態)
図10(a)〜図10(c)を参照して、本発明に係る第2の実施の形態を説明する。図10(a)は、本実施の形態の超音波探触子5の正面側の斜視図である。図10(b)は、超音波探触子5の背面側の一部断面斜視図である。図10(c)は、補強板62の斜視図である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (c). FIG. 10A is a perspective view of the front side of the
本実施の形態の装置構成は、上記第1の実施の形態の超音波診断装置100の超音波探触子2を、超音波探触子5に代えた構成とする。このため、主として超音波探触子5を説明する。超音波探触子5は、振動子2aの高さを調整可能な機構を有する。
The apparatus configuration of the present embodiment is a configuration in which the
図10(a)に示すように、超音波探触子5は、筐体51と、振動子2aと、粘着部52と、粘着材53と、開口部54と、カバー56と、ケーブル3と、を備える。また、図10(a)に示すように、走査方向(ラテラル方向)にx軸をとり、x軸に垂直なエレベーション方向にy軸をとり、x軸、y軸に垂直な深さ方向にz軸をとるものとする。なお、超音波探触子5は、超音波探触子2の凸部25、溝部26と同様に、開口部54周囲の凸部と、筐体51の背面の溝部と、の少なくとも一方を設ける構成としてもよい。
As shown in FIG. 10A, the
超音波探触子5の外筐は、筐体51とカバー56とによって構成される。筐体51は、ケーブル3によって超音波診断装置本体1と接続される。筐体51の+z側の平面には、開口部54が設けられており、開口部54に振動子2aが配置される様に、振動子2aが設けられている。粘着部52及び粘着材53は、超音波探触子2の粘着部22及び粘着材23と同様である。
The outer casing of the
図10(b)に示すように、超音波探触子5は、筐体51及びカバー56内に、可撓性膜57と、調整部としてのアングル61、補強板62、タイミングベルト63、プーリー64A,64B,64C、ベアリング65、スクリュー66、モーター出力軸67、を備える。
As shown in FIG. 10B, the
振動子2aと筐体51との隙間には、可撓性膜57が当該隙間をふさぎつつ、振動子2aの動きを妨げないように設けられている。筐体51には、アングル61が移動不可能に設けられている。補強板62には、振動子2aが固定して設けられている。3つのスクリュー66には、プーリー64A,64B,64Cが、それぞれ係止されている。スクリュー66は、それぞれ、ベアリング65によって筐体51及びアングル61に回動可能に保持されている。アングル61にはモーター(図示せず)が設けられており、当該モーターのモーター出力軸67には、プーリー64Dが係止されている。なお、プーリー64Cを係止しているスクリュー66及びベアリング65は図示していないが、プーリー64Aやプーリー64Bと同様の構成である。
A
図10(c)に示すように、補強板62には、雌ねじ部68A,68B,68Cが形成されている。スクリュー66には右ねじ69が形成されている。雌ねじ部68A,68B,68Cは、プーリー64A,64B,64Cのスクリュー66の右ねじ69が、それぞれ係合される。
As shown in FIG. 10C, the reinforcing
ついで、超音波探触子5の動作を説明する。超音波診断装置本体1の制御部18からの指令信号により、モーター出力軸67を右回転方向CWに回転させると、プーリー64Dが右回転し、タイミングベルト63が正転方向D1に移動する。タイミングベルト63が正転方向D1に移動することにより、プーリー64A,64B,64Cが右回転する。
Next, the operation of the
プーリー64A,64B,64Cには、それぞれ、スクリュー66が係止されているため、プーリー64A,64B,64Cの右回転に伴い、それぞれのプーリー64A,64B,64Cを係止しているスクリュー66も右回転する。スクリュー66に設けられた右ねじ69は、補強板62に設けられたねじ部68A,68B,68Cと係合しているため、プーリー64A,64B,64Cの右回転により、補強板62が−z方向に移動する。
Since each of the
補強板62には振動子2aが設けられているため、補強板62の−z方向への移動に伴い、振動子2aは−z方向に移動する。このとき、振動子2aと筐体51の間には、可撓性膜57が設けられているため、開口部54からの異物や液体などの侵入を防止する。
Since the reinforcing
一方、超音波診断装置本体1の制御部18からの指令信号により、モーター出力軸67を左回転方向CCWに回転させると、プーリー64Dが左回転し、タイミングベルト63が逆転方向D2に移動する。タイミングベルト63が逆転方向D2に移動することにより、プーリー64A,64B,64Cが左回転する。プーリー64A,64B,64Cをそれぞれ係止しているスクリュー66もプーリー64A,64B,64Cの左回転にともない左回転する。スクリュー66の右ねじ69の左回転に伴い、ねじ部68A,68B,68Cを介して、補強板62が+z方向に移動する。補強板62の+z方向への移動に伴い、振動子2aは+z方向に移動する。
On the other hand, when the
このように、超音波診断装置本体1の制御部18からの指令信号により、振動子2aの+z方向の突出量が調整される。
Thus, the protrusion amount of the
以上、本実施の形態によれば、超音波探触子5は、振動子2aの+z方向への突出量を調整するアングル61、補強板62、タイミングベルト63、プーリー64A,64B,64C、ベアリング65、スクリュー66、モーター出力軸67を備える。このため、湾曲した面を有する被検体30に超音波探触子5を固定する場合などに、振動子2aの突出量を調整することで、被検体30に対する振動子2aの接触性をより向上できる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、上記各実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波探触子及び超音波診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。 The description in each of the above embodiments is an example of a preferable ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this.
また、以上の実施の形態における超音波診断装置100を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
Further, the detailed configuration and detailed operation of each part constituting the ultrasonic
100 超音波診断装置
1 超音波診断装置本体
11 操作入力部
12 送信部
13 受信部
14 画像生成部
15 画像処理部
15a 画像メモリー部
16 DSC
17 表示部
18 制御部
2,5 超音波探触子
21,51 筐体
2a 振動子
22,52 粘着部
23,53 粘着材
24,54 開口部
25 凸部
26 溝部
27 バンド
56 カバー
57 可撓性膜
61 アングル
62 補強板
64A,64B,64C,64D プーリー
65 ベアリング
66 スクリュー
67 モーター出力軸
68A,68B,68C 雌ねじ部
69 右ねじ
3 ケーブル
DESCRIPTION OF
17
Claims (8)
前記振動子を有する筐体と、
前記被検体に貼り付ける粘着材と、
前記振動子の近傍に前記粘着材を固定的に装着する粘着部と、を備え、
前記粘着材により前記被検体に粘着される部分の面積は、前記筐体の深さ方向の厚さの二乗の2倍以上である超音波探触子。 A transducer that transmits and receives ultrasound to and from the subject;
A housing having the vibrator;
An adhesive to be affixed to the subject;
An adhesive portion that fixedly attaches the adhesive material in the vicinity of the vibrator, and
An ultrasonic probe in which an area of a portion adhered to the subject by the adhesive material is at least twice the square of the thickness in the depth direction of the casing.
前記振動子を有する筐体と、
前記被検体に貼り付ける粘着材と、
前記振動子の近傍に前記粘着材を固定的に配置する粘着部と、
前記振動子の周囲に深さ方向に突出する凸部と、を備える超音波探触子。 A transducer that transmits and receives ultrasound to and from the subject;
A housing having the vibrator;
An adhesive to be affixed to the subject;
An adhesive section that fixedly arranges the adhesive material in the vicinity of the vibrator;
An ultrasonic probe comprising: a convex portion protruding in the depth direction around the transducer.
前記超音波探触子に送信信号を出力する送信部と、
前記超音波探触子から受信信号が入力される受信部と、
前記入力された受信信号に応じて、超音波画像データを生成する画像生成部と、を備える超音波診断装置。 The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 7,
A transmission unit that outputs a transmission signal to the ultrasonic probe;
A receiving unit to which a reception signal is input from the ultrasonic probe;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an image generation unit configured to generate ultrasonic image data according to the input reception signal.
Priority Applications (1)
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