JP3031217B2 - 超音波探触子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスデューサ
からの超音波ビームを走査することにより超音波断層画
像を得て、超音波診断装置などに利用される超音波探触
子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、超音波診断装置に用いられる
超音波探触子は、探触子本体に設けたトランスデューサ
を電気的あるいは機械的に回転または揺動運動させるこ
とによって、超音波ビームの走査を行って超音波断層画
像を得るものであり、探触子本体を人体などに当設して
超音波断層画像を観察しながら、探触子本体に装着した
穿刺用アダプタの穿刺用針を通じて人体の対象物から組
織片などを取り出して検査することによって、正確な診
断をしようとするものである。

【０００３】図６（ａ）、（ｂ）は従来の機械走査式超
音波探触子と穿刺用アダプタとの構成を示すものであ
る。

【０００４】図において、探触子本体１００のハウジン
グ１１３内にはトランスデューサ１０１がロータ１０２
に固定されて、回転軸１０３および回転軸保持部材１０
４により回転可能に保持されている。また、モータ１０
７の回転運動はギヤ１０６、タイミングベルト１０９な
どの伝達系を経てロータ１０２に伝達されるようになっ
ている。さらに、モータ１０７にはエンコーダ１１０が
取り付けられていて、モータ１０７の回転速度および回
転角度を検出して、これによって得られた回転角度およ
び回転速度の情報に基づいて、ケーブル１１２を通じて
超音波診断装置（図示せず）の制御回路によってモータ
１０７の回転を制御している。

【０００５】また、ハウジング１１３の内部には音響結
合液体１０５が充填されており、モータ１０７の回転軸
を介して音響結合液体１０５がモータ１０７側に漏れな
いように、オイルシール１０８によってシールしてい
る。

【０００６】１１１は穿刺用アダプタで、探触子本体１
００のハウジング１１３に装着されており、超音波画像
上で確認された人体内の対象物の穿刺を行う際に、穿刺
用アダプタ１１１と同軸上に設けた穿刺針１１４のガイ
ドとして使用される。

【０００７】以上のように構成された従来の超音波探触
子の動作について説明する。図６においてモータ１０７
が回転すると、ギヤ１０６、タイミングベルト１０９な
どの駆動伝達系を介してロータ１０２が回転し、ロータ
１０２に固定されたトランスデューサ１０１が回転す
る。モータ１０７の回転速度または回転角度をモータ１
０７に取り付けられたエンコーダ１１０で検出しなが
ら、ここで得られた電気信号を超音波診断装置の制御回
路によってトランスデューサ１０１に伝達して、トラン
スデューサ１０１から超音波ビームが音響結合液体１０
５などを介して走査面１１５方向に人体に打ち出され、
人体内からの反射波をこの経路を逆に経て超音波を受信
して、超音波診断装置本体に超音波断層画像を表示す
る。

【０００８】また、探触子本体１００のハウジング１１
３に対する穿刺用アダプタ１１１の取り付け位置は、超
音波ビームの走査面１１５に対して穿刺用アダプタ１１
１の穿刺針１１４が平行になるように取付部材１１６に
よって機械的に設定されており、超音波断層画像上で確
認された人体内の対象物に穿刺を行う際には、走査面１
１５と穿刺針１１４の穿刺方向とが一致するようになっ
ている。

【０００９】このように、上記従来の探触子本体１００
に対して穿刺用アダプタ１１１を機械的に設定すること
によって、モータ１０７の回転運動を駆動伝達系を介し
てトランスデューサ１０１を回転させて得た超音波ビー
ムの走査面１１５と穿刺針１１４の穿刺方向とを一致さ
せ、超音波断層画像で人体内の対象物を確認しながら対
象物に向かって正しく穿刺用針１１４を穿刺することが
できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の超音波探触子では、探触子本体１００の超音波ビー
ムの走査面１１５に対して、穿刺針１１４が平行になる
ように穿刺用アダプタ１１１がハウジング１１３に固定
されているが、３次元超音波画像表示を行うシステムで
は、探触子本体１００のハウジング１１３に対して超音
波ビームの走査面１１５が可変であることが要求され
る。この場合、探触子本体１００のハウジング１１３に
対して穿刺用アダプタ１１１のガイドが穿刺針１１４の
穿刺方向と平行になるように固定されていると、超音波
ビームの走査面１１５を傾斜したときに、超音波断層画
像は穿刺用針１１４の穿刺方向とは異なった走査面１１
５を表示してしまう可能性がある。

【００１１】このため従来の超音波探触子の走査面を傾
斜した際に、超音波断層画像での表示位置と異なった位
置に穿刺用針の穿刺を行うおそれがあるという問題点を
有していた。

【００１２】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、超音波の断層画像表示位置に正確に穿刺
を行うことができる超音波探触子を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の超音波探触子は、被検体に向けて超音波を
送受信して走査するトランスデューサと、前記トランス
デューサの走査する面を傾斜させる可変ハンドルとを備
える超音波探触子であって、この探触子本体の前記可変
ハンドルに、前記トランスデューサの走査面と平行方向
に形成された一方の嵌合部を設け、穿刺針を有して前記
探触子本体に着脱可能な穿刺用アダプタに、前記穿刺針
の穿刺位置が前記トランスデューサの走査面に一致して
いる時にのみ前記一方の嵌合部に嵌合可能な他方の嵌合
部を設けたものである。

【００１４】この本発明によれば、穿刺用アダプタを探
触子本体に装着する際に、穿刺針の穿刺位置がトランス
デューサの走査面に一致している時にのみ、可変ハンド
ルと穿刺用アダプタとの嵌合部が互いに嵌合して穿刺用
アダプタの装着が可能になるので、超音波断層画像の表
示位置に正確に穿刺を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
被検体に向けて超音波を送受信して走査するトランスデ
ューサと、前記トランスデューサの走査する面を傾斜さ
せる可変ハンドルとを備える超音波探触子であって、こ
の探触子本体の前記可変ハンドルに、前記トランスデュ
ーサの走査面と平行方向に形成された一方の嵌合部を設
け、穿刺針を有して前記探触子本体に着脱可能な穿刺用
アダプタに、前記穿刺針の穿刺方向が前記トランスデュ
ーサの走査面に一致している時にのみ前記一方の嵌合部
に嵌合可能な他方の嵌合部を設けたものであり、穿刺針
の穿刺方向がトランスデューサの走査面に一致している
時にのみ、探触子本体に穿刺用アダプタの装着を可能に
する作用があり、超音波の画像表示とは異なった位置に
誤って穿刺を行うことがない。

【００１６】本発明の請求項２記載の発明は、被検体に
向けて超音波を送受信して走査するトランスデューサ
と、前記トランスデューサの走査する面を傾斜させる可
変機構とを備える超音波であって、この探触子本体に、
穿刺針を有して前記探触子本体に着脱可能な穿刺用アダ
プタの装着の有無を検出する検出手段を設け、前記穿刺
用アダプタを前記探触子本体に装着した際に前記検出手
段に連動して、前記トランスデューサの走査面を前記穿
刺針の穿刺方向に一致するように制御する制御手段を設
けたものであり、探触子に穿刺用アダプタを装着した際
に、検出手段によって穿刺用アダプタの装着を検出する
と共に、これに連動して制御手段によってトランスデュ
ーサの走査面と穿刺用アダプタの穿刺針の挿入方向とを
一致させる作用がある。

【００１７】本発明の請求項３記載の発明は、前記検出
手段は磁石を備えた前記穿刺用アダプタを前記探触子本
体に装着した際に作動する磁気検出器であるとしたもの
であり、穿刺用アダプタを前記探触子に装着した際に、
穿刺用アダプタの装着を検出してトランスデューサの走
査面が穿刺針の挿入方向に一致するように制御させる作
用がある。

【００１８】本発明の請求項４記載の発明は、前記検出
手段は探触子本体に穿刺用アダプタを装着した際に作動
するスイッチであるとしたものであり、穿刺用アダプタ
を探触子本体に装着した際に、穿刺用アダプタの装着を
検出してトランスデューサの走査面が穿刺針の挿入方向
に一致するように制御させる作用がある。

【００１９】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は
本発明の一実施の形態の構成を示すものであり、超音波
探触子２０の探触子本体１１はハウジング７を備えてお
り、このハウジング７には後述する図４のトランスデュ
ーサ１、モータ３、回転伝達機構２などが内蔵されてい
て、トランスデューサ１からの超音波信号が音響走査面
６内を走査する。

【００２０】また、探触子本体１１は走査面可変ハンド
ル９を備え、探触子本体１１の音響走査面６は走査面可
変ハンドル９により傾斜させることが可能であり、可変
ハンドル９には凸部（一方の嵌合部）１０が形成されて
おり、この凸部１０は走査面６と平行になるように設定
されている。

【００２１】図２（ａ）及び図２（ｂ）は穿刺用アダプ
タ２１の構造を示すものであり、アダプタ２１は半円弧
状の鞍部２２を備えていて、鞍部２２の先端内面には探
触子本体１１の嵌合凹部８に嵌合する突起２４が形成さ
れており、鞍部２２の頂部内面には走査面可変ハンドル
９の凸部１０に嵌合する凹部（他方の嵌合部）２３が形
成されている。この凹部２３は穿刺用針２５の挿入方向
と平行に設けられていて、走査面６が穿刺用針２５の挿
入方向と一致している時にのみ凸部１０と凹部２３とが
嵌合し、鞍部２２の突起２４が探触子本体１１の嵌合凹
部８に嵌合するようになっている。また、アダプタ２１
の中心部には穿刺用針２５の挿入方向を規制するニード
ルガイド２６を備えている。

【００２２】図１（ａ）及び図１（ｂ）は走査面可変ハ
ンドル９の凸部１０の方向が探触子本体１１の音響走査
面６に対して平行な状態にあって、穿刺用針２５の挿入
方向に一致している状態を図示しており、穿刺用アダプ
タ２１に設けた凹部２３が走査面可変ハンドル９の凸部
１０にうまく嵌合しているために、穿刺用アダプタ２１
の鞍部２２の突起２４が探触子本体１１の嵌合凹部８に
嵌合して、穿刺用アダプタ２１が探触子本体１１に装着
されている状態を示している。

【００２３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は走査面６が穿
刺用針２５の挿入方向とは異なった傾斜断面の走査を行
っている状態を示しており、走査面可変ハンドル９の凸
部１０が穿刺用アダプタ２１の凹部２３に嵌合できない
ために、鞍部２２の突起２４も探触子本体１１の嵌合凹
部８に嵌合せず、穿刺用アダプタ２１が探触子本体１１
に装着できていない状態を示している。

【００２４】以上のように、探触子本体１１の音響走査
面６をコントロールしている走査面可変ハンドル９の凸
部１０が走査面６と平行であり、走査面６が穿刺用針２
５の挿入方向と一致している時にのみ穿刺用アダプタ２
１の装着が可能になっているため、超音波診断装置本体
の画像表示で確認された対象物と異なった断面に穿刺用
針２５を挿入することがないという安全性にかかわる極
めて重要な効果を有する。

【００２５】なお、上記の実施の形態では走査面可変ハ
ンドル９に凸部１０を、穿刺用アダプタ２１に凹部２３
をそれぞれ設けているが、この凹凸部の嵌合関係は逆に
設定しても良い。

【００２６】図４及び図５は本発明の他の実施の形態の
構成を示すものである。図において１はトランスデュー
サであり走査用モータ３の回転運動を回転伝達機構２を
利用して伝達し、この回転中にトランスデューサ１から
超音波信号を送受することによって図示しない超音波診
断装置に音響走査面６の超音波断層画像を得ることがで
き、さらに、超音波診断装置の制御によって走査面可変
用のモータ５から走査面可変機構４に動力を伝達して音
響走査面６を傾斜させることができるようになってい
る。

【００２７】この場合、穿刺用アダプタ２１の装着の有
無を穿刺用アダプタ２１に設けられた凸部あるいは磁石
を探触子本体１１に設けられた磁気検出器（検出手段）
１３により検出し、これに連動して走査面可変用のモー
タ５を介して走査面６と穿刺用針２５の挿入方向を一致
させるように制御することによって、探触子本体１１に
穿刺用アダプタ２１を装着した際に、磁気検出器１３に
よって穿刺用アダプタ２１の装着を検出すると共に、こ
れに連動して制御手段によってトランスデューサ１の走
査面と穿刺用アダプタ２１の穿刺針２５の挿入方向とを
一致させることができる。従って、超音波の断層画像表
示と異なった位置に穿刺を行うことがない。

【００２８】また、穿刺用アダプタ２１を探触子本体１
１に装着した際に、探触子本体１１に設けられたスイッ
チを作動させるようにし、スイッチの作動によって超音
波診断装置本体による音響走査面６の位置決めを制御
し、音響走査面６を穿刺の方向に一致させるようにして
も良い。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明は、探触子本体の可
変ハンドルにトランスデューサの走査面と平行方向に形
成された凸部を設け、探触子本体に着脱可能な穿刺用ア
ダプタに、穿刺針の穿刺方向がトランスデューサの走査
面に一致している時にのみ凸部に嵌合可能な凹部を設け
ることにより、走査面が可変である探触子本体の音響走
査面と穿刺用アダプタの穿刺用針の挿入方向を一致させ
ることができ、超音波画像確認した対象物と異なった方
向に穿刺用針を挿入することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明の一実施の形態における超音波
探触子の正面図 （ｂ） 同超音波探触子の側面図

【図２】（ａ） 同超音波探触子に装着される穿刺用ア
ダプタの上面図 （ｂ） 同穿刺用アダプタの側面図

【図３】（ａ） 同音響走査面を傾斜させた超音波探触
子の正面図 （ｂ） 同超音波探触子の側面図

【図４】本発明の他の実施の形態における超音波探触子
の部分断面図

【図５】同音響走査面を傾斜させた超音波探触子の部分
断面図

【図６】（ａ） 従来の超音波探触子の部分断面図 （ｂ） 同超音波探触子の側面図

【符号の説明】

１ トランスデューサ ６ 音響走査面 ９ 走査面可変ハンドル １０ 凸部（一方の嵌合部） １１ 探触子本体 ２０ 超音波探触子 ２１ 穿刺用アダプタ ２３ 凹部（他方の嵌合部） ２５ 穿刺用針

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に向けて超音波を送受信して走査
   するトランスデューサと、前記トランスデューサの走査
   する面を傾斜させる可変ハンドルとを備える超音波探触
   子であって、この探触子本体の前記可変ハンドルに、前
   記トランスデューサの走査面と平行方向に形成された一
   方の嵌合部を設け、穿刺針を有して前記探触子本体に着
   脱可能な穿刺用アダプタに、前記穿刺針の穿刺方向が前
   記トランスデューサの走査面に一致している時にのみ前
   記一方の嵌合部に嵌合可能な他方の嵌合部を設けたこと
   を特徴とする超音波探触子。
2. 【請求項２】 被検体に向けて超音波を送受信して走査
   するトランスデューサと、前記トランスデューサの走査
   する面を傾斜させる可変機構とを備える超音波探触子で
   あって、この探触子本体に、穿刺針を有して前記探触子
   本体に着脱可能な穿刺用アダプタの装着の有無を検出す
   る検出手段を設け、前記穿刺用アダプタを前記探触子本
   体に装着した際に前記検出手段に連動して、前記トラン
   スデューサの走査面を前記穿刺針の穿刺方向に一致する
   ように制御する制御手段を設けたことを特徴とする超音
   波探触子。
3. 【請求項３】 前記検出手段は磁石を備えた前記穿刺用
   アダプタを前記探触子本体に装着した際に作動する磁気
   検出器である請求項２記載の超音波探触子。
4. 【請求項４】 前記検出手段は前記探触子本体に前記穿
   刺用アダプタを装着した際に作動するスイッチである請
   求項２記載の超音波探触子。