JPH04105498A - 超音波探触子 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波パルスニコル法により超音波ビームを
被検体内の三次元的な範囲に放射或いはこれより受信す
るに適し５た超音波探触子に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、超音波パルスエコー・法により超音波ビーム
を被検体内の三次元的な範囲に放射或いはこれより受信
するに適した超音波探触子：ご関し、短冊型の振動子を
複数個配列し、電子走査する様に成された超音波探触子
に於いて、短冊型の振動子の長手方向と、複数の短冊型
の振動子の配列方向が互いに直交しない様に振動子４配
列することで被検体内のヨ次元的構造を簡噴な探触子構
成て推定出来る様にしたものである。

〔従来の技術］ 従来から超音波診断装置等では超音波振動子を用いて生
体の胆石、乳腺腫瘍等の診断に広く利用されている。こ
れら生体等の被検体内に超音波振動子から超音波ビーム
を送信して帰投するエコーを一次元的に表示するＡモー
ドに対し５、更に一次元展開を行なうために超音波振動
子を所定方向に走査したＢモード表示等が行なわれてい
る。この様な走査の為に電子走査や機械走査が７）なわ
れている。一般には機械的走査では高速走査が出来ない
ので、多数の短冊型の振動子４第４図に示す様に直線状
に並べた電子リニア探触子が用いられている。

第４図で（１）はバンキング材であり、このバッヰング
枦（１）上に短冊型の升４アン酸ハリ（７ム、Ｐ　Ｚ　
Ｔ等の振動子（２）を直線状に並べ　七のにに第１及び
第２の１７．４波長の整合層（３）及び（４）を介して
音ｖＩｌ／ンズ（５）を配して、超音波探触７直Ｐｒｎ
ｂｅ）　　（１０）を構成させているっこの様な超音波
探触７直１０）は第５図に示す様に振動了賢２）の１．
、Ｎ　＜　’つかの群ａ、ｂ、ｃ。

ｄ　ｃ　　１つ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ；ｃ、ｄ、ｃ、ｆｇＳ
ｄ、ｅ、５　　ｇ、ｈ　；ｅ、ｆ、ｇ、ｈｆ、　　ｇ、
ｈ、ｉ、ｊ・・・・をまとめて、１つの音響開口２１口
、Ｒ，Ｓ、Ｔを作って、順次電子的ｊ１、スイッチ操作
Ｓずらして行くことで音線（６）を移動させ被検体（７
）の：次元的走査４行１、てし）る。更に、この様ｊこ
配された複数の振！１ｌ−ｉ″′毎に遅延線を接続し、
パルス発生器からのパルスで順次駆動することでフユー
ズドアレイ或いは電子レンズを＋１［させている。フェ
ーズドアレイの走査形態は固定観測点から音線（（３）
の方位角が変わる形のものでセクタスキ、ンの影響をと
ることが多く、この構成では遅延線のデイレイ分布を一
次元的に分布さ（ｊ−だものであり、電子レンズを構成
させるには遅延線に二次元的−ンザ゛′イし・イ分４ゴ
を！ｉ′：ｊ＋−６様ｊご成３ざ［丁し）る５゜ て発明が解決し、とらとする課題で 上述の従来構成て説明Ｉ、た電子リーコｒ探触で：、′
よれば第６図に承ず様：、−複数の短冊型の振動子にり
（２）　　・を配列方向（１１）（Ｘ軸方向と同一方向
）ｊ二沿−１丁順次電−ぞリーユア走査し５たとすれば
、走査範囲（９Ｇ；！Ｚ　Ｘ　（Ｙ　＝　Ｏ）　ノ３１
７′ｆ内：ご限定さし”：ｈ　Ｏ：：二゛で、Ｚ軸方向
ｊごついては第５図で説明した音線（６）に沿った被検
体（７）の−コー　（反射波）が得″−）１１るので、
この様に配列；、た振動子（２）の走査範囲（９）を２
軸比の７＝［）面の一゛次元面１ご投影すれば第６図の
様にＸ軸（二沿った一次元に限定した直線：、゛なる。

−の様な超音波探触子（１０）によ−って三次元的な像
を得ようとすれば超音波探触子（ｌＯ）をＹ軸方向に移
動させる必要がある。−の様にＹ軸方向ｊご移動させる
手段と１２７′は機械的）こ移動させるものがあるが、
電子走査用の超音波探触子（１０）自身が成る稈度以ヒ
の大きさを持ったｒ　（，７、機械的に移動させるため
の機構は大きく複雑になってしま・う問題があった。

本発明は叡上の問題点を解決するために成されたもので
、その目的とするところは簡単な超音波探触「・構造で
被検体内の＝次元的構造を推定出来る超音波探触子を得
ようとするものである。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明の超音波探触子はその例が第１図に示されている
様に短冊型の振動子（２）を複数個配列し５、電子走査
する様に成された超音波探触子（１０）に於いて、短冊
型の振動子（２）の長手方向と、複数の短冊型の振動子
（２）の配列方向（１１）が互いに直交しない様に振動
子（２）ヲ配列しで成るものである。

〔作用〕

本発明の超音波探触子は連索の電子リゴア探触子と同様
の構造により、被検体内の三次元空間の超音波ビーム走
査が簡単な構成で実現出来る。

コ実施例： 以下、本発明の超音波探触〕°を第１図乃至第：３図に
よ１１．て説明する３、 第１図乃至第：３図で第４図との対応部）には同−符号
斗イ」シて示すっ第１図Ａ、Ｂは本例の超音波探触子（
１０）の平面及び一部側断面図を伯ずもので略箱状のケ
ーソング（１２）内にはバッキング材（１）及び第１浸
び第２の整合１（３）反び（４）でザンドイソヂ状に挟
み込ま才また短冊〒Ｊ３或、は棒状のブタン酸バリウム
、ＰＺＴ等の超音波の振動子（２）を有する１１、−の
振動子（２）は１ｍｍ幅桿大のものが例えば、１３ｃｍ
中に１２．８個程度並べで配置される。こ第１こ）振動
子（２）　（２）・・・の配列方向（１１）はゲーンン
グ（１２）の長手方向と平行なＸ軸（１３）とは直交し
２、ない方向に短冊型の複数の振動子（２）　（２）・
・を配列させる。

第１図Ａｊご示ずものは振動子（２）の配列方向（１１
）をＸ軸（１３）とｉｉ：ｌ′交（、ない様に短冊型の
振動子（２）を順次ずらせて配列させ、その配列方向（
１１）をＸ軸（１３）に対し、で傾斜した直線状に成（
７たものである。。

尚、第１図Ｂで（１０ａ）　　は各振動子（２）　（２
）・・・・に図示（５、なし）電極オ・介し、′７′超
音波を送受信するた狛のケーブルを示し、フェーズドア
レイによる走査で被検体（７）を走査することでセクタ
状の走査を成す状態を示して５）る。

」−述の如き構成の振動子（２）　（２）・・・・の配
列１．”′よって、被検体（７）内に放射或は受信する
たダ）の走査範囲を三次元的に成すことが出来る理由を
第２図を用いて説明する。

第２図は複数の短冊型の振動子（２）　（２）・・・・
をＸ軸（１３）と直交しないように配列方向（１１）に
示を様に配列した超音波探触子（１０）を７エーズドア
し・イ走査した時の走査範囲を２軸の２＝０平面内に投
影した時の走査状態を示している。

第２図に於いて、振動子（２）　（２）・・・・のうち
の例えば、第１の振動子群ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ
（以下Ａ群と記す）上第２の振動子群り、ｉ、ｊ。

ｋ、β、ｍ（以下Ｂ群と記す）を選択（，５、Ａ及びＢ
群の振動子を順次操作してフェーズドアレイ走査を行な
うと、Ａ群の振動子でセクタ状に走査される角度θいは
振動子（２）　（２）・・　に接続し、選択される遅延
線０）ディト・イ嬢て′定づ−リ、寸前位置はＸＺ面（
ｙ＝−０）より角、兜θだ＋Ｊずｔ′ｊた超音波探触子
（１０）の配列プフ向（１１）　’ｉＹＸ　由ｊ　！ｌ
＝　ａ影し、た配列投影方向（１１′）内にあ６　Ｘ　
Ｚ　ｆ（’Ｖ　＝−Ｖ　＋　）　位ｆｉｌ　！、ｆｆ　
Ｊ５る。即ち、Ｙ軸方向で“考ズればＹ軸の原点ｙ。、
ＪすＶｌ−５・。ずれた点を通るＸＺ面を寸介する６、
史に３群の振１１ｒこフ３、−　てドＴ　ｌ／・イ走査
り、、、　Ｊ＝　、Ｊニゴると、セクタ状に走査へれる
角度θＳＲは振動子（二２）（２）・・・・に接続し２
、選択さマ′！る遅延線０）デ・イ１、イ雫で定まり、
走査位置はと１．列投影ツノ向（１１’）内にあるＸ７
面（ｙ＝ｙｚ）位置ＩＪ二ある。即ち、Ｙ軸方向で考え
ればＹ軸の原点ｙｌ）より）・λ−ｙｏ（ｙｘ＞、’ｙ
’＋）ずれた点を通るＸＺ面を走査する、。

上述ではＡ群と１３群の１？群に分（ｊだ場合イ三説明
したが超音波探触子の振動ｒ−（：’、）（２）・・・
の組合猜群をｎ組に選択すればＹｌｌｌｌ刀向にｙ　ｏ
　　）ｆ１１位置迄４゜らすことが出来るので従来の探
触子の様＋＝　Ｘ　Ｚ　＃（ｙ＝０）だけでなく、ＸＺ
面のｙ　ｏ−ｙ　−（ｙ（）〜ｙ　＝ｎ）迄の範囲）を
三次元的に走査する５、とが可能上なる。

即ち、本例の構成によれば超音波探触子（１０）を被検
体（７）に当てて、静止状態で７℃−ズドアレイ走査を
行えば三次元的な空間の走査を行なうことが出来ること
に成る。

第３図Ａ、Ｂは本発明の超音波探触子の他の実施例を示
すもので、第３図Ａでは振動子（２）　（２）・・・・
の配列方向（１１）をＸ軸（１３）と直交しない様；二
円の中心点０に沿った円弧に合わせたものである。勿論
、１点鎖線で示す様に中心点０と反対側の円の中心点０
′に沿った円弧に合せたものでもよく、更に、その曲率
は円に限定されず適宜の値に選択出来る。又、その配列
形状はＳ字状１，１字状等にしてもよい。

第３図Ｂは本発明の超音波探触子の更に他の実施例を示
すもので振動子（２）の配列方向（１，１）（１１）を
Ｘ軸（１３）と直交しない様に＝、つの配列方向に分け
て並べたもので７字状に構成させたものである。

勿論その配列形状は逆Ｖ字状に選択する様にしてもよい
。

この様な構成に置いてもフェーズアレイ走査で電子的１
５′走査づる５Ｚ（ξζハ１ｉ曲走査へ“フープ゛１．
・イ、１−同構造で三次元的空間走査が簡帆な構成ご得
ら′１１る。１〔発明の効果〕 本発明の超音波探触子：；９Ｊ、れば通常の斗・面走査
型の超音波探触子と同様な構成？被検体内１．−三次元
的に超音波ビーノ・を走査或は１、−れ、Ｊ−り反射さ
せて送受信することが出来る、又従来の様な人ヤＪの三
次元走査装習に比べて極めこ一簡歌な構造で済ませるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波探触−イ゛のｉ１２曲図及７．
＜　−、−部側断面図、第２図は本発明の超音波探触ｒ
の走査パターン図、第３図は本発明の超音波探触−ｒの
他の実施例を示す平面図、第４図は従来の電ｉ’−ＩＪ
ニア探触子の構成図、第５図は従来の電子リニア探触子
の走査方法説明図、第６図は従来の電子−リニア探触子
の走査パターン図である。 （１）はバッキング材、（２）は振動子、（３）　（４
）は第１及び第２の整合層、（５）は音響し・ンズ９、
（６）は音線、（７）は被検体、 （ｌ　ｆ）　）は超音波探触−ｆ、 よ振動−「の 配列方向である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第２ 図 ｔＯＳ片液片袖探 触 第１ 実売１０７にヂ平面図 図 本ｈＢ　＋７）、ｉｌｌ波ｆＭ％！’！ｒ　ｒｌ）４１
ｑｃｂ　’Ｊｇｊ％１’ｉＵ　Ｍｊｉ−５ｉ’Ｊ４Ｊ’
ｌｆ’Ｕ第３図 ４躬２の整合層 ＼１− ｊ；ノＴニジ本３、ｔノ〕電二；１１戸＞’Ｊ梨ｊ１ぐ
、籠ノｔＪｊ＆　が、Ｉ・、Ｕ、１躬４図 従来の電Ｊす Ｉ楔角Ｗ５−のＪｋ、為゛火脱Ｏ，Ｖ甘４１第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　短冊型の振動子を複数個配列し、電子走査する様に成
   された超音波探触子に於いて、上記短冊型の振動子の長
   手方向と、上記複数の短冊型の振動子の配列方向が互い
   に直交しない様に該振動子を配列して成ることを特徴と
   する超音波探触子。