JP2964147B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP2964147B2 JP1066343A JP6634389A JP2964147B2 JP 2964147 B2 JP2964147 B2 JP 2964147B2 JP 1066343 A JP1066343 A JP 1066343A JP 6634389 A JP6634389 A JP 6634389A JP 2964147 B2 JP2964147 B2 JP 2964147B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を利用して被検体の診断部位、特に
体腔内または心臓等について体腔内探触子を用いてバイ
プレーン画像を得る超音波診断装置に関し、特に探触子
の先端部形状を小さくできると共に信頼性及び画質を向
上することができる超音波診断装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の超音波診断装置において体腔内または心臓等に
ついて二断層面のバイプレーン画像を得るには、電子走
査方式の装置では、フェーズドアレー振動子を二個設け
走査方向を直交させた体腔内探触子、またはコンベック
ス方式あるいはリニア方式を用いた体腔内探触子を使用
したものがある。しかし、この場合は、体腔内探触子が
例えばフェーズドアレー振動子を二個設けて構成されて
いるので、その探触子の先端部形状が大きくなり、被検
体の体腔内に挿入したり、診断のために角度を変えたり
する操作がやり難いと共に、患者に苦痛を与えることが
あった。
これに対処して、探触子の先端部形状を小さくするも
のとして、特開昭57−68999号公報に記載されたものが
提案されている。この提案による探触子は、圧電セラミ
ック材料に対して、一方の面から厚みの一部を残して平
行に複数の切り込みを入れると共に、他方の面からは厚
みの一部を残して上記一方の面からの切り込みの方向と
直交方向に平行に複数の切り込みを入れて振動子を形成
し、この振動子の両面の切り込みを入れた各短冊状の部
分に電極を設け、これらの電極の各々に信号線を接続し
て、一個の振動子で直交する二断層面のバイプレーン画
像を得るようになっている。しかし、この場合は、振動
子の厚みの一部を残して切り込みを入れるという構造上
の必然性から、分割されるべき各振動子素子間が音響的
に相互干渉を起こし、尖鋭な超音波ビームを得ることが
できないものであった。また、被検体への圧接等の外力
に対して振動子の機械的強度を与えることが難しく、そ
の振動子が被検体への圧接等により折損することがあ
り、装置の信頼性が低下するものであった。
さらにこれに対して、特開昭62−5337号公報に記載さ
れているように、複合圧電材料の平坦なディスクで構成
された振動子材料の中に、圧電材料から成る円筒状部材
を板面に垂直に多数埋め込んで振動子を形成し、この振
動子の両面にそれぞれ複数のアレー形電極を両面間で互
いにある角度で交差して設け、上記振動子材料に切り込
みを入れずに電極アレーのみで二断層面のバイプレーン
画像が得られるようにしたバイプレーンフェーズドアレ
ーが提案されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記特開昭62−5337号公報に記載されたバイ
プレーンフェーズドアレーにおいては、複合圧電材料か
ら成る振動子材料の中に圧電材料から成る円筒状部材を
垂直に埋め込んで振動子を形成しているので、断面スラ
イス方向における上記円筒状部材で形成された各振動子
素子の口径がその振動子素子の配列方向に向かって変化
することとなるものであった。従って、超音波ビームの
形成を行う場合、各振動子素子の位相のみならず振幅を
も制御しなければならず、構成が複雑かつ大形化するも
のであった。また、各振動子素子の主面が円形とされて
いるので、その上下面に設けられたアレー形電極との整
合性が良いとは言えず、画像の感度が低下すると共に画
質も劣化するものであった。
そこで、本発明は、このような問題点を解決すること
ができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明による超音波診断
装置は、複数のアレー状超音波振動子を有し被検体に対
し超音波を送受信する探触子と、この探触子に対し超音
波送信信号を供給する送波手段と、上記複数の振動子に
て受信したエコー信号の位相を揃えて加算し超音波ビー
ム信号を生成する整相手段と、上記超音波ビーム信号を
画像データに変換する画像処理手段と、この画像処理手
段から読み出された画像データを表示する表示装置とを
備えて成る超音波診断装置において、上記探触子を、一
様な厚みの板状有機物の中に、複数の柱状圧電体を2次
元方向に所定の配列ピッチでその断面の両端が上記板状
有機物の厚み方向の面に一致するように埋め込んでなる
複合圧電体板から成る振動子と、この振動子の厚み方向
の一面の一部に設けられ上記柱状圧電体の2次元配列の
一方向の一配列を共通接続する細長い電極を個々の配列
毎に備えた第一の電極群と、この第一の電極群の設けら
れた面の他の部分に設けられ上記振動子の幅に合わせて
所定の大きさで1枚の板状に形成され上記2次元配列の
柱状圧電体に接続する第三の電極と、上記第一の電極群
及び第三の電極の設けられた面と対向する側の全面に該
第一の電極群と交差して設けられ上記柱状圧電体の2次
元配列の他方向の一配列を共通接続する細長い電極を個
々の配列毎に備えた第二の電極群とで構成したものであ
る。
また、上記探触子は、振動子の厚み方向の一面の中央
部に第一の電極群を設けると共に、この第一の電極群の
設けられた面の両側部にそれぞれ1枚の板状に形成され
た第三の電極を設け、上記第一の電極群及び第三の電極
の設けられた面と対向する側の全面に第二の電極群を設
け、且つ上記振動子をその両側部に配置された第三の電
極の部分で両側外方に適宜の曲率で湾曲して形成したも
のである。
〔作 用〕
このように構成された超音波診断装置は、探触子を、
一様な厚みの板状有機物の中に複数の柱状圧電体を2次
元方向に所定の配列ピッチで埋め込んでなる複合圧電体
板から成る振動子の厚み方向の一面の一部に第一の電極
を設けると共に、この面の他の部分に上記振動子の幅に
合わせて1枚の板状に形成された第三の電極を設け、且
つ上記第一の電極及び第三の電極の設けられた面と対向
する側の全面に該第一の電極と交差する第二の電極を設
けて構成したことにより、上記第一の電極の部分ではフ
ェーズドアレーによりセクタ走査が可能であり、同時に
1枚の板状の第三の電極の部分ではリニア走査が可能と
なる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
第1図は本発明による超音波診断装置の実施例を示す
ブロック図である。この超音波診断装置は、超音波を利
用して被検体の診断部位、特に体腔内または心臓等につ
いて体腔内探触子を用いてバイプレーン画像を得るもの
で、第1図に示すように、探触子1と、超音波送受波器
2と、ディジタルスキャンコンバータ(以下「DSC」と
略記する)3と、表示装置4とを備えて成る。
上記探触子1は、例えば体腔内に挿入して電子的にリ
ニア走査、セクタ走査またはコンベックス走査等を行っ
て超音波を送受波するもので、図示省略したがその中に
は超音波の発生源であると共に反射エコーを受波する複
数のアレー状超音波振動子内蔵されている。超音波送受
波器2は、上記探触子1を制御して超音波を打ち出すと
共に受波した反射エコーの信号を整相及び検波するもの
で、図示省略したがその内部には超音波打出回路及び超
音波受波回路並びに整相回路、検波器等を有している。
また、DSC3は、上記超音波送受波器2から出力されたエ
コー信号をディジタル化して内部の画像メモリに断層像
のデータを書き込んだり読み出したりするもので、図示
省略したがその内部には画像メモリ及び中央処理装置並
びにテレビ信号読出回路等を有しており、診断部位の二
断層面を並列表示できると共に、二断層面を各走査毎に
切り換えて二断層面のリアルタイム像を表示することも
可能となっている。さらに、表示装置4は、上記DSC3か
らの出力信号を入力して断層像を表示するもので、例え
ばテレビモニタから成る。なお、第1図において、符号
5は上記の各構成要素を制御するための制御回路を示し
ている。
ここで、本発明においては、上記探触子1は、第2図
及び第3図に示すように構成されている。すなわち、第
2図に示すように、振動子6と、第一の電極群(符号7a
参照)と、第二の電極群(符号7b参照)と、第三の電極
19とを組み合わせて成る。上記振動子6は、実際に超音
波を打ち出したり受波したりするもので、第3図に示す
ように、一様な厚みの板状有機物12(例えばポリウレタ
ン等の樹脂)の中に、主面が正方形とされた複数の柱状
圧電体13(例えば圧電セラミックス)を2次元方向に所
定の配列ピッチでその断面の両端が上記板状有機物12の
厚み方向の面に一致するように埋め込んでなる複合圧電
体板14から成る。この場合、板面に垂直に多数埋め込ま
れた柱状圧電体13,13,…が個々の振動子素子となる。
この振動子6の厚み方向の一面の一部(例えば上面の
中央部)には、上記柱状圧電体13の2次元配列の一方向
の一配列を共通接続する細長い電極(アレー形電極)を
個々の配列毎に備えた第一の電極群(以下簡略のため
「第一の電極7a」という)が設けられ、この第一の電極
7aの設けられた面の他の部分(例えば両側部)には、上
記振動子6の幅に合わせて所定の大きさで1枚の板状に
形成され上記2次元配列の柱状圧電体13に接続する第三
の電極19が設けられ、上記第一の電極7a及び第三の電極
19の設けられた面と対向する側の全面(例えば下面)に
は、該第一の電極7aと交差した状態で上記柱状圧電体13
の2次元配列の他方向の一配列を共通接続する細長い電
極(アレー形電極)を個々の配列毎に備えた第二の電極
群(以下簡略のため「第二の電極7b」という)が設けら
れている。これら第一及び第二の電極7a,7bは、振動子
6の共通接地電極または駆動電極となるもので、第2図
においては互いに直交状態に配置した例を示している。
なお、図示は省略したが、例えば第二の電極7bの下面
側には背面材が設けられ、第一の電極7a及び第三の電極
19の上面側には整合層が設けられ、この整合層の上面に
は接地電極層が設けられている。この接地電極層は、安
全上の保護のためのものであり、上記振動子6の超音波
放射側にてその振動子面に略平行に設けられている。
そして、上記探触子1には、第1図に示すように、切
換手段として第一のスイッチS1と第二のスイッチS2とが
設けられている。これらのスイッチS1,S2は、第2図に
示す振動子6の上下両面にそれぞれ設けられた第一の電
極7a及び第二の電極7bを共通接地電極と駆動電極とに任
意に切り換えるもので、第一のスイッチS1が第一の電極
7aにリード線15aを介して接続され、第二のスイッチS2
が第二の電極7bにリード線15bを介して接続されてい
る。
次に、このように構成された超音波診断装置において
バイプレーン画像を得る動作について、第4図及び第5
図を参照して説明する。なお、第4図及び第5図におい
ては、第2図に示す探触子1の中央部分だけを取り出し
て拡大表示している。まず、第1図に示す探触子1を被
検体の体腔内に挿入し、第一及び第二のスイッチS1,S2
を切り換えて、第4図に示す第一の電極7aを共通接地電
極とすると共に、第二の電極7bを駆動電極とする。する
と、第4図に示すように、振動子6の上面に設けられた
第一の電極7aのアレー形電極は、総て共通接続されて共
通接地される。また、振動子6の下面に設けられた第二
の電極7bのアレー形電極は、それぞれ異なる遅延時間を
有する遅延線16,16,…を介して超音波送受波器2に接続
される。そして、上記超音波送受波器2からの制御によ
り第二の電極7bのアレー形電極を順次駆動することによ
って、その電極7bの配列方向に超音波ビームをセクタ走
査し、第4図上で紙面に平行な面内の断層面17aを形成
してその面の断層像を得ることができる。
次に、第一及び第二のスイッチS1,S2を上記とは逆の
状態に切り換えて、第5図に示す第二の電極7bを共通接
地電極とすると共に、第一の電極7aを駆動電極とする。
すると、今後は第5図に示すように、振動子6の上面に
設けられた第一の電極7aのアレー形電極は、共通接地か
ら切り離されて、それぞれ異なる遅延時間を有する遅延
線16,16,…を介して超音波送受波器2へ接続される。ま
た、振動子6の下面に設けられた第二の電極7bのアレー
形電極は、超音波送受波器2から切り離されて、総て共
通接続されて共通接地される。そして、上記超音波送受
波器2からの制御により第一の電極7aのアレー形電極を
順次駆動することによって、その電極7aの配列方向に超
音波ビームをセクタ走査し、第5図上で紙面に垂直な面
内の断層面17bを形成してその面の断層像を得ることが
できる。
このような動作により、一個の振動子6だけで異なる
二断層面のバイプレーン画像を得ることができる。な
お、第4図及び第5図においては、セクタ走査方式の場
合について説明したが、本発明はこれに限らず、並進形
のリニア走査方式の場合についても同様に適用できる。
第6図(a),(b)は本発明の他の実施例による探
触子を示す側面図及び前面図である。この実施例による
探触子1は、振動子6の厚み方向の一面の中央部に第一
の電極7aを設けると共に、この第一の電極7aの設けられ
た面の両側部にそれぞれ1枚の板状に形成された第三の
電極19を設け、上記第一の電極7a及び第三の電極19の設
けられた面と対向する側の前面に第二の電極7bを設け、
且つ上記振動子6をその両側部に配置された第三の電極
19,19の部分で両側外方に適宜の曲率で湾曲して形成し
たものである。この場合は、アレー形の第一の電極7aの
部分ではフェーズドアレーによりセクタ走査が可能であ
り、同時に両側外方に湾曲して形成された板状の第三の
電極19,19の部分ではコンベックス走査が可能となる。
なお、図示は省略したが、上記のような各走査方式の
組み合わせ以外にも、リニア走査方式同士またはコンベ
ックス走査方式同士あるいはリニア走査方式とコンベッ
クス走査方式の組み合わせ等の各種の組み合わせが可能
である。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されたので、請求項1の超
音波診断装置によれば、探触子1を、一様な厚みの板状
有機物12の中に複数の柱状圧電体13を2次元方向に所定
の配列ピッチで埋め込んでなる複合圧電体板14から成る
振動子6の厚み方向の一面の一部に第一の電極7aを設け
ると共に、この面の他の部分に上記振動子6の幅に合わ
せて1枚の板状に形成された第三の電極19を設け、且つ
上記第一の電極7a及び第三の電極19の設けられた面と対
向する側の全面に該第一の電極7aと交差する第二の電極
7bを設けて構成したことにより、上記第一の電極7aの部
分ではフェーズドアレーによりセクタ走査が可能であ
り、同時に1枚の板状の第三の電極19の部分ではリニア
走査が可能となる。
また、請求項2によれば、上記探触子1を、振動子6
の厚み方向の一面の中央部に第一の電極7aを設けると共
に、この第一の電極7aの設けられた面の両側部にそれぞ
れ1枚の板状に形成された第三の電極19を設け、上記第
一の電極7a及び第三の電極19の設けられた面と対向する
側の全面に第二の電極7bを設け、且つ上記振動子6をそ
の両側部に配置された第三の電極19,19の部分で両側外
方に適宜の曲率で湾曲して形成したことにより、上記第
一の電極7aの部分ではフェーズドアレーによりセクタ走
査が可能であり、同時に両側外方に湾曲して形成された
板状の第三の電極19の部分ではコンベックス走査が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロック図、第2図は本発明に係る探触子を示す要部斜視
図、第3図はその振動子の構造を示す斜視図、第4図及
び第5図は本発明の超音波診断装置においてバイプレー
ン画像を得る動作について説明する説明図、第6図
(a),(b)は本発明の他の実施例による探触子を示
す側面図及び前面図である。 1……探触子、2……超音波送受波器、3……DSC、4
……表示装置、6……振動子、7a……第一の電極、7b…
…第二の電極、12……板状有機物、13……柱状圧電体、
14……複合圧電体板、17a,17b……断層面、19……第三
の電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−155242(JP,A) 特開 昭63−121749(JP,A) 特開 昭61−77498(JP,A) 特開 昭57−183837(JP,A) 特開 昭57−68999(JP,A) 特開 昭57−26986(JP,A) 実開 昭58−48221(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 8/00 - 8/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のアレー状超音波振動子を有し被検体
    に対し超音波を送受信する探触子と、この探触子に対し
    超音波送信信号を供給する送波手段と、上記複数の振動
    子にて受信したエコー信号の位相を揃えて加算し超音波
    ビーム信号を生成する整相手段と、上記超音波ビーム信
    号を画像データに変換する画像処理手段と、この画像処
    理手段から読み出された画像データを表示する表示装置
    とを備えて成る超音波診断装置において、 上記探触子を、一様な厚みの板状有機物の中に、複数の
    柱状圧電体を2次元方向に所定の配列ピッチでその断面
    の両端が上記板状有機物の厚み方向の面に一致するよう
    に埋め込んでなる複合圧電体板から成る振動子と、この
    振動子の厚み方向の一面の一部に設けられ上記柱状圧電
    体の2次元配列の一方向の一配列を共通接続する細長い
    電極を個々の配列毎に備えた第一の電極群と、この第一
    の電極群の設けられた面の他の部分に設けられ上記振動
    子の幅に合わせて所定の大きさで1枚の板状に形成され
    上記2次元配列の柱状圧電体に接続する第三の電極と、
    上記第一の電極群及び第三の電極の設けられた面と対向
    する側の全面に該第一の電極群と交差して設けられ上記
    柱状圧電体の2次元配列の他方向の一配列を共通接続す
    る細長い電極を個々の配列毎に備えた第二の電極群とで
    構成したことを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】上記探触子は、振動子の厚み方向の一面の
    中央部に第一の電極群を設けると共に、この第一の電極
    群の設けられた面の両側部にそれぞれ1枚の板状に形成
    された第三の電極を設け、上記第一の電極群及び第三の
    電極の設けられた面と対向する側の全面に第二の電極群
    を設け、且つ上記振動子をその両側部に配置された第三
    の電極の部分で両側外方に適宜の曲率で湾曲して形成し
    たことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0883860B1 (en) * 1996-02-29 2006-08-23 Acuson Corporation Multiple ultrasound image registration system, method and transducer
EP1489972B2 (en) * 2002-03-15 2013-04-10 Bjorn A. J. Angelsen Multiple scan-plane ultrasound imaging of objects
JP2006025805A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Fujinon Corp 超音波検査装置
US20110160591A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 General Electric Company Fetal heart rate monitor with wide search area

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57183837A (en) * 1981-05-01 1982-11-12 Olympus Optical Co Ultrasonic diagnostic apparatus
JPS5848221U (ja) * 1981-09-30 1983-04-01 株式会社島津製作所 超音波診断装置の探触子
JPS59155242A (ja) * 1983-02-22 1984-09-04 株式会社東芝 超音波診断装置
JPH0640679B2 (ja) * 1984-09-25 1994-05-25 株式会社日立製作所 超音波探触子の製造方法
JPS63234949A (ja) * 1987-03-23 1988-09-30 株式会社東芝 超音波トランスデユ−サ

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