JPH03128048A - 超音波探触子装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分身）。

本発明は、超音波探触子装置に関するものである。詳し
く述べると、超音波探触子と被検体との間に介在され、
該超音波探触子に着脱自在に装着可能な音響カプラとか
らなる超音波探触子装置に関するものである。

（従来の技術） 超音波診断装置は、その簡便性と患者への無侵襲性によ
り、心臓および肝臓のような腹部臓器などをはじめとす
る多くの診断分野において使用されている。

例えば、心臓疾患者において、開心術を適確に行なうた
めには術前に病変部の位置や形状、それに隣接する正常
な部位との関係等が詳細に診断されることが望まれ、特
に新生児等の重病例においては、このことは手術結果を
左右する重要な問題であり、超音波診断装置を用いた術
前診断の正確さは、最近の手術成績の向上に大いに役立
っている。しかしながら、胸壁上から探触子を当てて１
卸や骨組織を避けつつ術前の音波検査では心疾患や病変
部について十分な情報を得ることができない。

この限界を越えてさらに詳しく超音波診断を行なう方法
として開心術中の超音波検査が考えられる。

すなわち、胸骨正中切開後に６膜または心臓や血管を切
開する前にその外側より探触子を直接当てて超音波検査
を行なえば、それぞれの内腔に関してより詳しい外科的
に何周な診断が得られる。また、この術中超音波検査に
より行なった外科的処己が的確であったかどうかを術中
に確証することが可能で、このことは再丁術の防止や術
後管理の」ユで重要になことである。

また、経皮的な診断においても、表在性組織の診断では
、直接超音波探触子を生体に接触させた場合は、該超音
波探触子直下の組織（表在性組織）の情報（画像）が良
好には得られず、また、体表上の凹凸部位などには超音
波探触子の超音波送受波面が診断部位に適切に密着でき
ない場合がある。

超音波診断においては、超音波パルスが体表ないしは臓
器表面より体内に放射され、生体内の各組織での音響イ
ンピーダンスの差により生じる反射波を受信することに
より被検体の断層像かえられる。このため正確な断層像
を得るためには、超音波に対し反射率の高い空気層を存
在させることなく超音波探触子を体表ないしは臓器表面
に密着させてやる必要がある。

しかして、従来、このような検査に使用される超音波探
触子装置としては、第７ｔｌＪ　（Ａ）および（Ｂ）に
示すように、音響カプラ１０を超音波探触子１１に着脱
させる手段として、音響カプラ１０の固定部材１０ａの
上端部に錠状の突起部１０ｂを形成し、この錠状の突起
部１０ｂに前記超音波探触子１１の段部１１ａを嵌込む
方法［第７図（Ａ）］　、あるいは音響カプラ１０の固
定部材１０ａに固定バンド等を設け、音響カプラ１０を
超音波探触子１１に着脱するものであった［第７図（ｂ
）］。また、第８図（Ａ）および（Ｂ）に示すように、
音響カプラ１０内の音響媒体１２の厚さＤｌ　（超音波
探触子１１の超音波送受波面１１ｂから被検体（図示せ
ず）（音響媒体１２の下端面１２ａ）までの距離）を変
えるには、音響カプラ１０を、別の形状（原さｆ１２）
を有する音響カプラ１０に変換しなければならなかった
。

（発門が解決しようとする課題） しかしながら、第７図（Ａ）および（Ｂ）に示したよよ
うに、音響カプラ１０の固定部材１０ａに錠状の突起部
１０ｂを形成し、超音波探触子１１に対して音響カプラ
１０の着脱を行なった場合、該音響カプラ１０の固定部
材１０ａに形成した錠状の突起部１０ｂが超音波探触子
１１に引っかかってしまい、超音波探触子１１から音響
カプラ１０を取外すのが困難な場合がある。このため、
無理なく音響カプラ１０を取外すには、固定部材１０ａ
に形成された錠状の突起部１０ｂを広げてから音響カプ
ラ１０を取外すなど作業が煩雑であった。また、固定部
材に固定バンド１０ｃ等を設けた場合も同様に、音響カ
プラ１０を超音波探触子１１に対して着脱する場合には
、バンドを締付けるか、あるいは解除するなどの作業を
要するために作業が煩雑であった。

また、従来の技術においては、超音波探触子１１の超音
波送受波面１１ｂと被検体（図示せず）との間に介在さ
れる音響媒体１２の厚さは、一つの厚さに限定されてし
まうものであり、音響レンズ等による超音波ビームの集
束を行なっている場合、超音波ビームの集束点近傍（高
解能領域）を体表から所望の位置に移動させるには、異
なる形状の音響カプラに交換しなくてはならず、この異
なる形状の音響カプラ１０を構成するには、異なる厚み
を有する音響媒体１２だけでなく、異なる形状の固定部
材１０ａを用意しなくては超音波探触子１１に着脱でき
なかった［第８図（Ａ）および（Ｂ）参照］。

したがって、本発明の目的は、新規な超音波探触装置お
よび超音波探触子を提供することにある。

本発明の他の目的は、超音波探触子への音響カプラの着
脱および位置決めが容易に行なえ、超音波ビームの集束
点を容易に移動でき、かつ音響カプラを超音波探触子か
ら取外した際には、前記着脱および位置決め用機構が、
超音波探触子のグリップとして形成されてなる超音波探
触装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） これらの名目的は、被検体に対して超音波の送受波を行
なう超音波探触子と、該超音波探触子の超音波送受波面
と、被検体との間に介在され、かつ該超音波探触子の超
音波送受波面と被検体に対する接触面を有する音響媒体
と該音響媒体を収納しかつ該超音波探触子に対して着脱
可能な固定部材とを備えた音響カプラとからなる超音波
探触子装置において、該超音波探触子の少なくとも一対
の対向する側面にそれぞれに、該音響カプラの固定部材
を着脱するための溝部または突部を少なくとも一つ形成
するとともに、該音響カプラの固定部材の少なくとも一
対の対向する内側面にａ？＋’＆部または該突部に対応
した突部または溝部を形成したことを特徴とする超音波
探触子装置により達成される。

本発明はまた、該超音波探触子の側面に形成される溝部
または突部の形状を？！４１ＩＩＪ形状としてなる超音
波探触子装置である。本発明はさらに、超音波探触子の
側面に形成される溝部または突部を少なくとも二つ所定
の間隔に形成してなる超音波探触子装置である。本発明
はまた、音響媒体が弾性体である超音波探触子装置であ
る本発明はまた、音響媒体が弾性体でありかつ超音波探
触子の超音波送受波面に接触する面の一部または全部が
凸状の湾助形状を呈し、かつ該弾性音響媒体が該固定部
材の被検体側の開口部の先端面とほぼ同一の面になるよ
うに形成され、前記超音波探触子に該固定部材を装着し
たとき、該弾性音響媒体が該開口部の先端面より突出す
るように形成されてなる超音波探触子装置である。

これらの名目的は、超音波探触子の少なくとも一対の対
向する側面のそれぞれに溝部または突部を少なくとも一
つに形成したことを特徴とする被検体に対して超音波の
送受波を行なう超音波探触子によっても達成される。

（作用） 超音波探触子の少なくとも一対の対向する側面に少なく
とも一つ以上の溝部または突部を形成し、かつ該超音波
探触子に着脱自在に装着される音響カプラの固定部材に
、前記超音波探触子の側面に形成された溝部または突部
に対応する突部または溝部を形成することにより音響カ
プラを超音波探触子に対して着脱する。また、前記超音
波探触子の側面あるいは音響カプラの固定部材に形成さ
れる溝部または突部の形状を湾西形状とすることにより
、超音波探触子への音響カプラの着脱が容易となる。ま
た、超音波探触子の側面に形成される溝部または突部と
、音響カプラの固定部刊に形成される突部または溝部の
個数を調整することにより、一つの音響カプラにおいて
超音波探触子の超音波送受波面と被検体との間に介在さ
れる音響媒体の厚さを可変できるようにする。あるいは
音響カプラの固定部材の形状を変更することなく、厘み
の異なる音響媒体を何する音響カプラを着脱可能な超音
波探触子が得られる。さらに、超音波探触子の側面に形
成された溝部または突部は、音響カプラを装着しない場
合は、グリップとしての働きをする。

本発明において使用される音響媒体は、弾性体である。

該弾性音響媒体は、水溶性高分子化合物の水溶液の架橋
物が通常用いられる。水溶性高分子化合物としては、例
えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポ
リエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリアク
リル酸、ポリアクリル酸アルカリ金属塩、ポリアクリル
酸のアルカリ金属による部中和物等があり、最も好まし
くはポリエチレンオキサイドである。ポリエチレンオキ
サイドの分子量は、１００，０００以上であり、好まし
くは２００，０００〜８．○ｏｏ、ｏｏ。

である。

水溶性高分子化合物の架橋は挿々の方法で行なうことが
でき、例えば多官能イソシアネート化合物、多官能エポ
キシ化合物等を反応させる方法、放射線を照射する方法
、冷凍および解凍による方法等がある。これらのうち、
放射線照射による方法は、架橋と同時に滅菌も行なえる
点で好ましい方法である。

放射線照射により架橋する場合には、水溶性高分子化合
物の水溶液を前記固定部材に入れたのち、あるいは別途
反応容器に該水溶液を入れたのち、放射線を照射するこ
とにより該重合体を架橋して三次元化させ、その網目構
造の中に８０〜９９重量％、好ましくは９０〜９８重量
％の水を含ませることにより行なわれる。すなわち、含
水率が８０重量％未満では超音波の減衰が大きくなり、
方９９重量％を越えると超音波伝達媒体の機械的強度が
劣ってしまうからである。また、前記水溶液中の水溶性
高分子化合物の濃度は、１〜２０重量％、奸ましくは２
〜１０重量％である。さらに、この水溶液中には、防腐
剤、安定剤を添加することもできる。

架橋の際に用いられる放射線としては、γ線、電子線等
があり、好ましくはγ線である。放射線の線量は、０．
２５〜２．　５Ｍｒａｄ、好ましくは０゜５〜１　、　
５　Ｍｒａｄである。すなわち、照射線量が０゜２５Ｍ
ｒａｄ未満では架橋度が不充分で、それ自身の形状を保
つことが困難であるからであり、一方、２　、　５　Ｍ
ｒａｄを越えると固くなりすぎて可撓性が不充分となり
当接すべき部位の形状への密着性が低下してしまうから
である。

（実施例） つぎに、図面を参照しながら本発明の実施例を説叩する
。

第１図は、本発明による超音波探触装置の一実施ＩＦＩ
＋を示す斜視図である。すなわち、該超音波探触装置は
、第１図に示すように、被検体（図示せず）に対して超
音波送受波を行なう超音波探触子１と、該超音波探触子
１に着脱される音響カプラ２とよりなる。この音響カプ
ラ２は、超音波探触子１の超音波送受波面１ａと被検体
（図示せず）との間に介在されかつ該超音波探触子１の
超音波送受波面１ａと被検体に対する接触面３ａ、３ｂ
を有する音響媒体３と、該音響媒体３を収納しかつ該超
音波探触子１に対して着脱可能な固定部材４とを備えて
なるものである。しかして、この超音波探触子１の少な
くとも一対の対向する側面１ｂのそれぞれに該音響カプ
ラ２の固定部材２ａを着脱するための溝部１ｃ（または
突部）を少なく−とも一つ、好ましくは２つ以上形成し
てなるものである。一方、音響カプラ２の固定部材２ａ
の少なくとも一対の対向する内側面にそれぞれ突部２ｂ
（または溝部）が形成されている。この突部２ｂを前記
超音波探触子１の側面１ｂに形成された溝１ｃに嵌込む
ことにより音響カプラ２を超音波探触子１に固定する。

ただし、本実施例では、超音波探触子１側に溝部１ｃを
、また音響カブラ２側に突部２ｂを形成したが、逆に超
音波探触子側に突部を、また音響カプラ側に溝部を形成
してもよい。

超音波探触子１の側面１ｂに形成される溝部ＩＣの断面
凹部形状は、湾凹状、逆台形状等いずれでもよいが、湾
西状が好ましく、これに対応する音響カプラ２の突部２
ｂの断面凸部形状は、湾曲状、逆台形状等いずれでもよ
いが、湾■状が好ましい。このように、溝部１ｃ（また
は突部）と突部２ｂ（または溝部）の断面形状をｆ４１
１１１状に形成することにより、音響カプラ２の突部２
ｂが超音波探触子１の側面１ｂに形成された溝部１ｃに
づっかかることを防止できるので、超音波探触子１に音
響カプラを着脱する作業か容易に行なえる。

第２図は本発明の他の実施例を示す図である。

同図においては、溝部ＩＣが形成されるべき側面１ｂは
第１図の場合と同様であるが、溝部１ｃが両端部ｌｄ’
、ｌｅに達するまでは形成されていない。この場合、図
示しない音響カプラの固定部材の突部も同様な寸法なら
びに対応する形状であるべきである。溝部１ｃおよび突
部をこのような形状に形成することにより、音響カプラ
を超音波探触子に装着し、被検体上を移動する場合に生
じる超音波探触子と音響カプラとのずれを防止するため
の面１ｆが形成される。ただし、本実施例側においては
、溝部１ｃを形成した側面は、超音波走査方向に平行か
つ超音波送受波方向に平行な側面であるが、この溝部１
ｃを超音波送受波方向に直交する側面に形成してもよい
。

第３図は本発明のさらに他の実施例を示す図である。同
図において、超音波探触子１の側面１ｂに形成される溝
ＩＣは、第２図の場合と同様に両端部ｌｄ、ｌｅに達す
るまでは形成されていない。

しかして、溝１０は最上部が最も深くかつ下方に向うに
したがって側面１ｂにまで上昇傾斜した面となっている
。この場合も、図示しない音響カプラの固定部材の突部
も、前記満１０と同様な長さであることが望ましく、こ
れにより音響カプラを超音波探触子に装着し、被検体」
二を移動する場合に生じる超音波探触子と音響カプラと
のずれを防止するための面１ｆが形成される。

第４図は本発明の別の実施例を示すもので、第１図に示
す超音波探触子１において、溝部１ｃ（または突部）を
予め形戊させた板状部刊１ｇを、超音波探触子１の側面
に嵌合あるいは接着等の手段により固着してなるもので
ある。このように、溝部または突部を形成した板状部材
を、超音波探触子と別部材（例えばゴム質の材質）で形
戊することにより、音響カプラを装着しない場合の溝部
あるいは突部のグリップ性が向上する。

第５図（Ａ）および（Ｂ）は、第１図に示す超音波探触
装置の使用時の断面図を示すものであって、超音波探触
子１の溝部１ｃが一定間隔で複数個形成されているので
、音響カプラ２に形成された突部２ｂを嵌込み溝部ＩＣ
の位置によって、超音波探触子１の位置を変えることが
できる。すなわち、氷袋等の流動性物質を音響触媒とし
て収納した音響カプラについては、超音波探触子１と音
響カプラ２との間、あるいは超音波探触子１あるいは音
響カプラ２自体に、前記流動性物質が入り込む空間を形
成することにより１秤類の音響カプラにおいて、また非
流動性物質（弾性音響媒体等）を収納する音響カプラに
ついては、固定部材の形状を変更することなく厚みの異
なる音響媒体に交換することにより、あるいは弾性音響
媒体を超音波探触子でより圧縮することにより（必要に
応じて弾性音響媒体が逃げ込む空間を設けておく）、第
５図（Ａ）においては、音響カプラ２の超音波放射面（
被検体への接触面）から近い位置に超音波ビームの集束
点Ａｆをもってくることができ、体表から遠い位置に超
音波ビームの集束点近傍（高分解能領域）を固定できる
。また、第５図（Ｂ）においては、音響カプラ２の超音
波放射面３ｂから近い位置に超音波ビームの集束点Ａｆ
をもってくることができ、体表から近い位置に超音波ビ
ームの集束点近傍を固定できる。

第６図（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の別の実施例を示
すもので、第５図（Ａ）および（Ｂ）に示す超音波探触
装置において、弾性音響媒体３の超音波送受面に接触す
る面３Ｃの一部または全部が凸状の湾■形状を呈してい
る。また、該弾性音響媒体３の被検体側の先端面３ｂが
固定部材２の被検体側の開口部の先端面２ｃとほぼ同一
の面となるように形成されている。

しかして、第６図（Ｂ）に示すように、超音波探触子１
の上部に位置する溝部に（支）定部相２の突起２ｂが嵌
込まれると、固定部材２の被検体側の開口の先端面２Ｃ
から弾性音響媒体３が突出して所定の突出部３ｄが形成
されている。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明は、被検体に対して超音波の
送受波を行なう超音波探触子と、該超音波探触子の超音
波送受波面と、被検体との間に介在され、かつ該超音波
探触子の超音波送受波面と被検体に対する接触面を有す
る音響媒体と該音響媒体を収納しかつ該超音波探触子に
対して着脱可能な固定部材とを備えた音響カプラとより
なる超音波探触子装置において、該超音波探触子の少な
くとも一つ形成するとともに、該音響カプラの固定部材
の少なくとも一対の対向する側面のそれぞれに、該音響
カプラの固定部材を着脱するための溝部または突部を少
なくとも一つ形成するとともに、該音響カプラの固定部
材の少なくとも一対の対向する内側面に該溝部または該
突部に対応した突部または溝部を形成したことを特徴と
する超音波探触子装置であるから、超音波探触子に対す
る音響カプラの着脱を容易に行なうことができ、一つの
音響カプラあるいは固定部材の形状を変更することなく
、超音波ビームの集束点を所望の位尻（超音波送受波方
向）に移動でき、かつ音響カプラが前記超音波探触子に
装着されていない場合は、超音波探触子にグリップを形
成することができる。

また本発明は、音響媒体が弾性体でありかつ超音波探触
子の超音波送受波面に接触する面の一部または全部が凸
状の′ｆ４１ＩＩＩ形状を呈し、かつ該弾性音響媒体が
該固定部材の被検体側の開口部の先端面とほぼ同一の面
になるように形成され、前記超音波探触子に該固定部材
を装着したとき、該弾性音響媒体が該開口部の先端面よ
り突出するように形成されてなる超音波探触子装置であ
るから、不使用時には超音波探触子１の溝部１ｃの下方
部に合わせて音響カプラ２の突部２ｂを嵌込むことによ
り超音波探触子１の超音波受送波面１ａは弾性音響媒体
３と接触しておらず、このため弾性音響媒体３の被検体
側面３ｂは他のものと接触する恐れがなく汚損を防止で
き、一方、使用時には溝部１ｃの上方部に合わせて突部
２ｂを嵌込むことにより超音波探触子１の超音波受送波
面１ａに弾性音響媒体３と接触して押圧し、固定部材２
の下端面より突出するので、被検体との接触性が良好と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１囚は本発明による超音波探触子装置の一実施例を示
す斜視図、第２〜４図はそれぞれ他の実施例を示す斜視
図−１第５図（Ａ）および（Ｂ）は第１図に示す超音波
探触子装置の使用状態を示す断面図、第６図（Ａ）およ
び（Ｂ）は本発明のさらに他の実施例を示す断面図、第
７図（Ａ）は従来の超音波探触子装置の一例を示す断面
図、第７図（Ｂ）は従来の超音波探触子装置の他の例を
示す斜視図であり、また第８図（Ａ）および（Ｂ）は従
来の超音波探触子装置を説明するための断面図である。 １・・・超音波探触子、１ｂ・・・側面、ＩＣ・・・溝
部または突部、２・・・音響カプラ、２ａ・・・固定部
材、２ｂ・・・鍵部、３・・・音響媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被検体に対して超音波の送受波を行なう超音波探
   触子と、該超音波探触子の超音波送受波面と、被検体と
   の間に介在され、かつ該超音波探触子の超音波送受波面
   と被検体に対する接触面を有する音響媒体と該音響媒体
   を収納しかつ該超音波探触子に対して着脱可能な固定部
   材とを備えた音響カプラとからなる超音波探触子装置に
   おいて、該超音波探触子の少なくとも一対の対向する側
   面のそれぞれに、該音響カプラの固定部材を着脱するた
   めの溝部または突部を少なくとも一つ形成するとともに
   該音響カプラの固定部材の少なくとも一対の対向する内
   側面に該溝部または該突部に対応した突部または溝部を
   形成したことを特徴とする超音波探触装置。 （２）該超音波探触子の側面に形成される溝部または突
   部の形状を湾曲形状としてなる請求項１に記載の超音波
   探触子装置。 （３）超音波探触子の側面に形成される溝部または突部
   を少なくとも二つ所定の間隔に形成してなる請求項１ま
   たは２に記載の超音波探触子装置。 （４）音響媒体が弾性体である請求項１ないし３のいず
   れかに記載の超音波探触子装置。（５）音響媒体が弾性
   体でありかつ超音波探触子の超音波送受波面に接触する
   面の一部または全部が凸状の湾曲形状を呈し、かつ該弾
   性音響媒体が該固定部材の被検体側の開口部の先端面と
   ほぼ同一の面になるように形成され、前記超音波探触子
   に該固定部材を装着したとき、該弾性音響媒体が該開口
   部の先端面より突出するように形成されてなる請求項３
   に記載の超音波探触子装置。 （６）超音波探触子の少なくとも一対の対向する側面の
   それぞれに溝部または突部を少なくとも一つに形成した
   ことを特徴とする被検体に対して超音波の送受波を行な
   う超音波探触子。