JP5695313B2 - 超音波探触子 - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置の探触子に関し、特にその外形形状に関する。

生体等の被検体に対し、超音波を送受して受信信号に基づき断層画像等を得る超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、通常、被検体に当接して超音波を送受する超音波探触子が、超音波の送受の制御、信号処理、画像の表示等を行う本体に着脱可能に設けられ、診断対象に適した形状、機能等を有する超音波探触子が選択されて使用される。

超音波探触子は、超音波を送受する超音波振動子を収容し、被検体に当接する探触子ヘッド、装置本体に着脱可能に接続するためのコネクタ、探触子ヘッドとコネクタを接続するケーブルを含む。操作者は、探触子ヘッドを手で持ち、これを被検体に当接させる。このとき、適切な画像が得られるように、被検体に対する角度を変えたり、被検体に対し強く押し込んだりする操作が行われる。下記特許文献１、２には、超音波探触子のヘッド形状の例が開示されている。

特開２００３−３３４１９０号公報 意匠登録１１２８８１２号

操作者は、探触子ヘッドを手で保持して操作を行っており、探触子ヘッドが持ちやすい形状であることが望まれる。操作者が例えば検査技師であれば、多数の被検者を続けて検査する場合があり、疲労軽減のために持ちやすい探触子ヘッドが望まれる。

本発明は、持ちやすい探触子ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の超音波診断装置の探触子ヘッドは、先端に超音波振動子を収容する先端部と、操作者の手により握られる握り部と、を有し、握り部は、前記先端部が設けられた先端側が太く、先端側の反対側の基端側が細く、前記先端側の太い部分である大径部と前記基端側の細い部分である小径部との境界は段差が設けられて肩部が形成され、前記小径部の基端は、外側に拡がった形状である。先端部の形状が扇形であり、扇形の弧に沿って超音波振動子が配列されている。超音波振動子が配列された扇形の弧を含む平面内の、探触子ヘッドの中心軸線に直交する方向の寸法である幅において先端部は前記大径部より大きく、幅に直交する方向の寸法である厚さにおいて先端部は前記大径部より小さい。さらに、前記小径部の前記中心軸線方向の寸法が、扇形の範囲を定める二つの半径に対応した先端部の側面と前記大径部が交差する位置から大径部と小径部の前記境界までの前記中心軸線方向の寸法より長い。

前記小径部の基端側は、先端部に向けて細くなる先細形状とすることができる。

前記大径部の基端側は、先端部に向けて細くなる先細形状とすることができる。

前記大径部の軸線直交断面の形状を楕円とすることができる。

本発明の別の態様による超音波診断装置の探触子ヘッドは、先端に超音波振動子を収容する先端部と、操作者の手により握られる握り部と、を有し、握り部は、前記先端部が設けられた先端側が太く、先端側の反対側の基端側が細く、前記先端側の太い部分である大径部と前記基端側の細い部分である小径部との境界には段差が設けられて肩部が形成されている。この探触子ヘッドは、小径部を母指と示指と中指で握り、このとき環指と小指を前記大径部に添えるようにして保持されることができる。前記のように握ったときに、前記小径部の、母指および示指の基端側側方に、外側に拡がった部分が設けられ、前記肩部には中指が当接または近接し、かつ母指球が当接する。

前記小径部の太さは、前記のように握ったときに母指および示指の指先が重なる程度の太さとすることができる。

前記小径部の、前記のように握ったときに母指および示指で握られる部分は、先端部に向けて細くなる先細形状とすることができる。

前記大径部の、前記のように握ったときに環指と小指が添えられる部分は、先端部に向けて細くなる先細形状とすることができる。

手の自然な形状に近い状態で探触子ヘッドを保持することができる。

本実施形態の探触子ヘッドの先端側から視た斜視図である。 本実施形態の探触子ヘッドの基端側から視た斜視図である。 本実施形態の探触子ヘッドの平面図である。 本実施形態の探触子ヘッドの側面図である。 図４に示すＡ−Ａ線による本実施形態の探触子ヘッドの断面図である。 本実施形態の探触子ヘッドの使用状態を示す斜視図である。 本実施形態の探触子ヘッドを使用する際の各指の位置を説明するための図で ある。

以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１および図２は本実施形態の探触子ヘッド１０を示す斜視図、図３は平面図、図４は側面図である。探触子ヘッド１０は、先端に超音波振動子を収容した先端部１２と、操作者が握る部分である握り部１４を含む。握り部１４の後端には、超音波振動子を超音波診断装置本体と電気的に接続するためのケーブル１６が配置されている。以降、先端部１２の設けられた側を先端、この先端の反対側の端でありケーブル１６が配置された側を基端と記して説明する。この実施形態の探触子ヘッド１０はコンベックス形のもので、超音波振動子は、円弧状に配列された振動素子から形成される。超音波振動子を収容する先端部１２は、超音波振動子の形状に合わせて扇形である。先端部１２の形状は、扇形に限らず、他の超音波振動子の形態、例えばリニア、セクタなどに合わせて決定される。

握り部１４は、先端側が太く、基端側が細くなっており、その境には、図２および３に示すように段差が形成されている。先端側の太い部分を大径部１８、基端側の細い部分を小径部２０と記す。前記のように、大径部１８と小径部２０の境界には段差が形成され、この部分を肩部２２と記す。大径部１８は、図２によく表れているように、断面が略楕円形状で探触子ヘッド先端側が細い錘台形状を有している。なお、この「略楕円形状」とは、数学的な定義による楕円以外にも、円を細長くした形状を含む意味で用いている。大径部１８と先端部１２の結合部分は、扇形の先端部１２が錘台形状の大径部１８に食い込むような形状となっている。図４に示されるように、大径部１８の略楕円の短軸方向の寸法は、大径部の先端であっても、先端部１２の厚さ方向の寸法より大きく、大径部１８は、先端部１２から盛り上がるようになっている。

小径部２０は、図２によく示されるように方形断面の柱形状である。断面の方形形状は、この探触子ヘッド１０では角が丸められた長方形であり、また図５のＡ−Ａ断面に示されるように長方形の各辺も外側にわずかに膨らむように湾曲している。この長方形の長辺の方向は、大径部１８の略楕円の長軸の方向と一致している。図３および図４に示されるように、小径部２０の柱形状の太さは、軸線方向に変化している。具体的には、基端側が最も太く、外側に拡がった形状である。この部分をつば部２４と記す。基端から先端に向けて先細に形成され、大径部１８との境付近では、再びやや太くなっている。

肩部２２は、前述のように大径部１８と小径部２０の境の部分であるから、その外形形状は大径部１８の底面の形状、つまり略楕円形状である。また、肩部２２は、小径部２０の柱形状の軸線および大径部１８の錘台の軸線に対しほぼ直交する面内にあり、かつ図３に示されるように略楕円の長軸方向においてやや湾曲した形状である。また、肩部２２の径方向の長さは、径の方向により異なっている。具体的には、図３に表れる長軸方向の肩部２２ａが長く、図４に表れる短軸方向の肩部２２ｂの長さが短い。

図６および図７は、探触子ヘッド１０を手で握った状態を示す図である。図６は斜視図であり、図７は、図３と同様の平面図に、図６のように握ったときの指の位置を追記した図である。母指３０、示指３２および中指３４の３本の指で小径部２０を握り、環指３６および小指３８を大径部１８の側面に沿わせるようにする。このように握ると、掌の母指の付け根付近（母指球４０）は肩部２２に当接し、小指の付け根付近（小指球４２）は大径部１８の側面に当接する。

小径部２０は、これを握る示指３２と中指３４を揃えたときの幅（図７において縦方向の寸法）より若干長い軸方向寸法を有する。これにより、示指３２の側方に近接してつば部２４が位置し、中指３４の側方に近接して肩部２２が位置する。母指３０、示指３２および中指３４で小径部２０を握ることにより、これらの指と、小径部の両端にあるつば部２４および肩部２２との相互作用により、探触子ヘッド１０を使用する際の上下方向（図６，７の縦方向）の動きが拘束される。手を強く握らなくても、母指３０と示指３２につば部２４が掛かり、探触子ヘッド１０の落下が防止され、筋負担が軽減される。

さらに、小径部２０の基端側には、つば部２４から続く先細形状の部分が設けられている。つば部２４の長辺方向の長さは約３９ｍｍであり、小径部２０の最も細くなった部分の長辺方向の長さは約３０ｍｍであり、この間で先細形状が形成される。また、短辺方向においても、つば部２４から先端に向けて先細形状の部分が設けられている。図７によく示されるように、先細形状の部分は、探触子ヘッド１０を持ったときの、母指３０および示指３２が当接する部分に相当する。この先細形状によっても、探触子ヘッド１０の落下が防止される。また、母指３０と示指３２の２本の指で小径部２０を握って操作する場合に、これら２本の指がつば部２４に接していなくても、前記の先細形状により落下が防止される。

小径部２０の太さは、母指３０と示指３２、または母指３０と中指３４でこの小径部を握ったときに、各指の指先または末節骨に相当する部分が重なるように握れる太さであることが望ましい。母指で示指または中指の指先を押さえるようにして、母指と示指、または母指と中指で輪を作り、小径部２０の保持をより確実なものとする。

環指３６および小指３８は、小指球４２と共に大径部１８を補助的に保持または支持する。環指３６および小指３８から、小指球４２に至る部分が全体的に大径部１８の側面を支えることで、探触子ヘッド１０の向きをより確実に制御することができる。また、大径部１８の断面が略楕円形状となっていることで、上記の環指３６，小指３８から小指球４２に至る部分全体が大径部側面に当接することを容易にしている。大径部１８も先細形状の部分を有し、この部分を上記の環指３６、小指３８および小指球４２で保持することが、探触子ヘッド１０の落下の防止に寄与している。

超音波診断装置による診断においては、探触子ヘッド１０を強い力で被検体に押圧する必要が生じる場合がある。このような力の付与についても、この実施形態の探触子ヘッド１０においては、肩部２２が有効に機能する。図６によく示されるように、中指３４の中節骨に相当する部分は、長軸方向の肩部２２ａに当接し、反対側の長軸方向の肩部２２ａには、母指球４０が当接している。探触子ヘッド１０を被検体に向けて押す際には、中指３４および母指球４０により肩部２２、特に長軸方向の肩部２２ａを押して力を付与する。肩部２２が握り部１４の軸線方向に略直交する面であるので、力の伝達が容易にできる。また、短軸方向の肩部２２ｂは、掌中央のやや窪んだ部分に嵌り、探触子ヘッド１０が手に良くなじむ。

超音波診断装置の使用時においては、音響整合剤としてゼリーが用いられるが、これが探触子ヘッドの握り部分に付く場合がままあり、滑りやすく、持ちにくくなる。本実施形態の探触子ヘッド１０は、小径部２０のつば部２４、小径部２０および大径部１８の先細形状が、滑って落下することを防止している。また、大径部１８と小径部２０の境の肩部２２により、探触子ヘッド１０に、被検体に押圧する力を効率よく伝えることができる。また、手の自然な状態の形は、各指の力が抜け、緩やかに湾曲した状態である。図６に示すように、この実施形態の探触子ヘッド１０を保持した状態は、手の自然な状態に近く、無理のない状態で、長時間の操作による疲労の蓄積も少ない。

１０ 探触子ヘッド、１２ 先端部、１４ 握り部、１８ 大径部、２０ 小径部、２２ 肩部、２４ つば部。

Claims (4)

1. 超音波診断装置の、被検体に対し超音波の送受をする超音波探触子であって、
   超音波を送受信する超音波振動子を備え、操作者が保持する探触子ヘッドを含み、
   探触子ヘッドは、先端に超音波振動子を収容する先端部と、操作者の手により握られる握り部と、を有し、
   前記先端部の形状が、探触子ヘッドの中心軸線方向及びそれに直交する幅方向により定義される平面図上、扇形であり、扇形の弧に沿って超音波振動子が配列され、
   握り部は、前記先端部が設けられた先端側が太く、先端側の反対側の基端側が細く、前記先端側の太い部分である大径部と前記基端側の細い部分である小径部との境界には段差が設けられて肩部が形成され、
   前記小径部の基端は、外側に拡がった形状であり、
   平面図上、探触子ヘッドの中心軸線方向に直交する幅方向において先端部は前記大径部より大きく、平面図と直交関係にある側面図上、探触子ヘッドの中心軸線方向及び幅方向に直交する厚さ方向において先端部は前記大径部より小さく、
   前記小径部の前記中心軸線方向の寸法が、扇形の範囲を定める二つの半径に対応した前記先端部の側面と前記大径部が交差する位置から大径部と小径部の前記境界までの前記中心軸線方向の寸法より長い、
   超音波探触子。
2. 請求項１に記載の超音波探触子であって、前記小径部の基端側は、先端部に向けて細くなる先細形状である、超音波探触子。
3. 請求項１または２に記載の超音波探触子であって、前記大径部の基端側は、先端部に向けて細くなる先細形状である、超音波探触子。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波探触子であって、前記大径部の軸線直交断面の形状が楕円である、超音波探触子。
   

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