JPH0433457B2 - - Google Patents
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- JPH0433457B2 JPH0433457B2 JP6448383A JP6448383A JPH0433457B2 JP H0433457 B2 JPH0433457 B2 JP H0433457B2 JP 6448383 A JP6448383 A JP 6448383A JP 6448383 A JP6448383 A JP 6448383A JP H0433457 B2 JPH0433457 B2 JP H0433457B2
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、超音波スキヤナーと超音波透過媒
体とを密封保持し、被検体への超音波送受波の際
のウインドとなる窓材を有するメカニカルセクタ
走査式超音波診断装置に関するものである。
体とを密封保持し、被検体への超音波送受波の際
のウインドとなる窓材を有するメカニカルセクタ
走査式超音波診断装置に関するものである。
メカニカルセクタ走査式の超音波診断装置にお
いては、トランスジユーサ若しくは音響反射板等
が回転又は揺動することにより超音波のセクタ走
査を行なつている。このため、被検体への超音波
の送受波の際には、超音波透過物質を介して体表
と接触させる必要がある。
いては、トランスジユーサ若しくは音響反射板等
が回転又は揺動することにより超音波のセクタ走
査を行なつている。このため、被検体への超音波
の送受波の際には、超音波透過物質を介して体表
と接触させる必要がある。
第１図は、メカニカルセクタ走査式超音波診断
装置の断面図であり、超音波振動子１と対向する
位置に、回動自在な音響反射板２が設けられ、そ
の周囲に超音波透過媒体（例えば水などの液体）
３を満たして窓材４にて密封保持している。そし
て、窓材４における被検体５との当接面たるウイ
ンド部４ａを介して、超音波の送受波を行うよう
になつている。
装置の断面図であり、超音波振動子１と対向する
位置に、回動自在な音響反射板２が設けられ、そ
の周囲に超音波透過媒体（例えば水などの液体）
３を満たして窓材４にて密封保持している。そし
て、窓材４における被検体５との当接面たるウイ
ンド部４ａを介して、超音波の送受波を行うよう
になつている。
このように、窓材４は、超音波透過媒体３等を
密封保持する機能と共に、被検体５と当接して超
音波の送受波を効率よく行う機能とを具備してい
なければならない。
密封保持する機能と共に、被検体５と当接して超
音波の送受波を効率よく行う機能とを具備してい
なければならない。
ところで、上記のような窓材４は、内在する音
響反射板２が回転駆動を行うため、ある程度の剛
性を必要とする。しかし、一般に剛性の大なる物
質の音響インピーダンスは、生体の音響インピー
ダンスに比して高いため、窓材としての超音波透
過を充分に行い得る点で不都合となる。超音波の
透過が充分に行なわれないと、窓材で反射された
超音波が、超音波振動子面若しくは音響反射板２
等で反射され、再度窓材へ入射するという現象い
わゆる多重現象となる。この現象により多重像が
生じ画像中のアーテイフアクトの原因ともなつて
いる。
響反射板２が回転駆動を行うため、ある程度の剛
性を必要とする。しかし、一般に剛性の大なる物
質の音響インピーダンスは、生体の音響インピー
ダンスに比して高いため、窓材としての超音波透
過を充分に行い得る点で不都合となる。超音波の
透過が充分に行なわれないと、窓材で反射された
超音波が、超音波振動子面若しくは音響反射板２
等で反射され、再度窓材へ入射するという現象い
わゆる多重現象となる。この現象により多重像が
生じ画像中のアーテイフアクトの原因ともなつて
いる。
従来より、前記窓材４の音響インピーダンス
は、1.7×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）以上のものが使用さ
れていた。このため、窓材４と被検体５との間の
反射は、被検体５を生体としてその音響インピー
ダンスを1.5×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）とすると、 音圧反射率＝1.7−1.5／1.5＋1.7＝0.2／3.2＝0.0625 となる。即ち、窓材と生体との間で少なくとも６
％以上の超音波反射が生ずることとなり、画像劣
化の大きな原因となつていた。
は、1.7×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）以上のものが使用さ
れていた。このため、窓材４と被検体５との間の
反射は、被検体５を生体としてその音響インピー
ダンスを1.5×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）とすると、 音圧反射率＝1.7−1.5／1.5＋1.7＝0.2／3.2＝0.0625 となる。即ち、窓材と生体との間で少なくとも６
％以上の超音波反射が生ずることとなり、画像劣
化の大きな原因となつていた。
この発明は前記事情に鑑みて成されたものであ
り、所定の剛性を維持すると共に、超音波透過を
効率よく行い得る窓材を有するメカニカルセクタ
走査式超音波診断装置を提供することを目的とす
るものである。
り、所定の剛性を維持すると共に、超音波透過を
効率よく行い得る窓材を有するメカニカルセクタ
走査式超音波診断装置を提供することを目的とす
るものである。
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
超音波透過媒体と、該超音波透過媒体を収納する
窓材とを介して、被検体に対して基本波長λ0の超
音波のセクタ走査を行うメカニカルセクタ走査式
超音波診断装置において、前記窓材は厚さλ0／２
なる第１の構造材と、該第１の構造材の両面に貼
り合わされ、それぞれ厚さλ0／４なる一対の第２
の構造材とを具備することを特徴とするものであ
る。
超音波透過媒体と、該超音波透過媒体を収納する
窓材とを介して、被検体に対して基本波長λ0の超
音波のセクタ走査を行うメカニカルセクタ走査式
超音波診断装置において、前記窓材は厚さλ0／２
なる第１の構造材と、該第１の構造材の両面に貼
り合わされ、それぞれ厚さλ0／４なる一対の第２
の構造材とを具備することを特徴とするものであ
る。
先ず、この発明の原理について説明する。
前記超音波透過媒体３、窓材４及び被検体５の
音響伝達系においては、窓材４の音響インピーダ
ンスをZ2、超音波透過媒体３及び被検体５の音響
インピーダンスをZ1（Z1＝1.5×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ））
とし、窓材４の厚みｌ、窓材４内での波長をλ2と
すれば、音圧反射率RIは次式で表わすことがで
きる。
音響伝達系においては、窓材４の音響インピーダ
ンスをZ2、超音波透過媒体３及び被検体５の音響
インピーダンスをZ1（Z1＝1.5×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ））
とし、窓材４の厚みｌ、窓材４内での波長をλ2と
すれば、音圧反射率RIは次式で表わすことがで
きる。
RI＝（Z1／Z2−Z2／Z1）2／4cot22πl／λ2＋（Z1／Z2
＋Z2／Z1）2 ……(1) 上記式(1)において、超音波透過媒体３及び被検
体５の音響インピーダンスZ1＝1.5×106に対し
て、窓材４の音響インピーダンスZ2が現実的には
例えばZ2＝1.7×106まで低く押えられ、かつ、窓
材４の厚みｌをｌ＝λ0／２（λ0は超音波の中心周波 数0に対する波長）とすれば、0の周波数を持つ
超音波の効率の高い透過が達成されることが明ら
かである。
＋Z2／Z1）2 ……(1) 上記式(1)において、超音波透過媒体３及び被検
体５の音響インピーダンスZ1＝1.5×106に対し
て、窓材４の音響インピーダンスZ2が現実的には
例えばZ2＝1.7×106まで低く押えられ、かつ、窓
材４の厚みｌをｌ＝λ0／２（λ0は超音波の中心周波 数0に対する波長）とすれば、0の周波数を持つ
超音波の効率の高い透過が達成されることが明ら
かである。
窓材４の厚さｌをλ0／２としたときの各周波数
に対する音圧反射率RIを第２図に示す。同図に
示すように、中心周波数0付近の音圧反射率R2
が低く押えられ、超音波の透過率が高いことがわ
かる。
に対する音圧反射率RIを第２図に示す。同図に
示すように、中心周波数0付近の音圧反射率R2
が低く押えられ、超音波の透過率が高いことがわ
かる。
しかし、λ0／２の厚さで窓材４としての剛性を
満足し、かつ、音響インピーダンスの値いの低い
構造材は入手が困難である。また、第２図からも
分かるように、反射率の低下は、中心周波数0を
含む狭帯域に生ずる。従つて、中心周波数0に対
して巾を持つ周波数帯域（関心周波数帯域）を使
用する超音波診断においては好ましくない。
満足し、かつ、音響インピーダンスの値いの低い
構造材は入手が困難である。また、第２図からも
分かるように、反射率の低下は、中心周波数0を
含む狭帯域に生ずる。従つて、中心周波数0に対
して巾を持つ周波数帯域（関心周波数帯域）を使
用する超音波診断においては好ましくない。
そこで、この発明は先の考えをさらに進めて、
λ0／２の厚さなる第１の構造材の両面に、一対の
第２の構造材を貼り合わせて窓材を構成すること
により所定の剛性を維持し、かつ、一対の第２の
構造材の厚さをそれぞれλ0／４として窓材４の厚
さｌをλ0／２の整数倍とし、音圧反射率RIの低
下を図つたものである。さらに、各構造材の音響
インピーダンスの最適値をシミユレートして関心
周波数帯域での超音波の透過率の向上を図つたも
のである。
λ0／２の厚さなる第１の構造材の両面に、一対の
第２の構造材を貼り合わせて窓材を構成すること
により所定の剛性を維持し、かつ、一対の第２の
構造材の厚さをそれぞれλ0／４として窓材４の厚
さｌをλ0／２の整数倍とし、音圧反射率RIの低
下を図つたものである。さらに、各構造材の音響
インピーダンスの最適値をシミユレートして関心
周波数帯域での超音波の透過率の向上を図つたも
のである。
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
第３図はこの発明の一実施例であるメカニカル
セクタ走査式超音波診断装置の窓材４の断面図で
ある。第３図において、窓材４はλ0／２の厚みな
る第１の構造材６と、該第１の構造材６の両面に
例えばコーテイングされた厚みλ0／４なる第２の
構造材７，７とから成つている。
セクタ走査式超音波診断装置の窓材４の断面図で
ある。第３図において、窓材４はλ0／２の厚みな
る第１の構造材６と、該第１の構造材６の両面に
例えばコーテイングされた厚みλ0／４なる第２の
構造材７，７とから成つている。
上記の構成を有する窓材４の厚さｌはλ0となり
λ0／２の整数倍であるため、前記(1)式に示す中心
周波数0に対する音圧反射率RIの低下を妨げるこ
とはない。また、剛性の少ない構造材であつて音
響インピーダンスが1.5〜1.7×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）
のものは樹脂又はゴムの類いに多く存在する。従
つて、第１の構造材６に剛性の充分なる構造材を
使用し、第２の構造材７，７に剛性の少ない構造
材（樹脂又はゴム等）を使用することにより、
λ0／２の厚さの窓材よりも剛性を高めることがで
きる。さらに、各部材の音響インピーダンスの最
適値をシミユレートすることにより、前記関心周
波数帯域での超音波の透過率の向上を図ることが
できる。この際、構造材の音響インピーダンスが
例えばＺ＝1.7×106よりも低い値が使用できない
場合にあつても、関心周波数帯域での超音波透過
率の向上を図ることができる。例えば、Ｚ＝1.93
×106なる剛性の大きい構造材（このような材料
の入手は困難でない）を第１の構造材とし、第２
の構造材に音響インピーダンスＺ＝1.7×106なる
構造材を使用した場合の、各周波数に対する音圧
反射率を第４図に示す。第４図からも明らかなよ
うに、関心周波数帯域（例えば3.5MHz±1.5MHz
での音圧反射率RIは、第２図に比較して大幅に
低下している。
λ0／２の整数倍であるため、前記(1)式に示す中心
周波数0に対する音圧反射率RIの低下を妨げるこ
とはない。また、剛性の少ない構造材であつて音
響インピーダンスが1.5〜1.7×106（Ｍ、Ｋ、Ｓ）
のものは樹脂又はゴムの類いに多く存在する。従
つて、第１の構造材６に剛性の充分なる構造材を
使用し、第２の構造材７，７に剛性の少ない構造
材（樹脂又はゴム等）を使用することにより、
λ0／２の厚さの窓材よりも剛性を高めることがで
きる。さらに、各部材の音響インピーダンスの最
適値をシミユレートすることにより、前記関心周
波数帯域での超音波の透過率の向上を図ることが
できる。この際、構造材の音響インピーダンスが
例えばＺ＝1.7×106よりも低い値が使用できない
場合にあつても、関心周波数帯域での超音波透過
率の向上を図ることができる。例えば、Ｚ＝1.93
×106なる剛性の大きい構造材（このような材料
の入手は困難でない）を第１の構造材とし、第２
の構造材に音響インピーダンスＺ＝1.7×106なる
構造材を使用した場合の、各周波数に対する音圧
反射率を第４図に示す。第４図からも明らかなよ
うに、関心周波数帯域（例えば3.5MHz±1.5MHz
での音圧反射率RIは、第２図に比較して大幅に
低下している。
この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包
含することは言うまでもない。
く、この発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包
含することは言うまでもない。
例えば、窓材４は、前記第２の構造材７，７の
一種類のみを前記第１の構造材６に貼り合わせた
構成とするものに限らず、第５図に示すように、
異種の構造材７ａ，７ｂをそれぞれλ0／４の厚み
で積層した構成とすることもできる。関心周波数
帯域で所定の音圧反射率RIを得るために効果的
である。尚、この実施例に限らず複数の異種の構
造材をそれぞれλ0／４の厚みで第１の構造材６に
積層して窓材４を形成することも可能である。
一種類のみを前記第１の構造材６に貼り合わせた
構成とするものに限らず、第５図に示すように、
異種の構造材７ａ，７ｂをそれぞれλ0／４の厚み
で積層した構成とすることもできる。関心周波数
帯域で所定の音圧反射率RIを得るために効果的
である。尚、この実施例に限らず複数の異種の構
造材をそれぞれλ0／４の厚みで第１の構造材６に
積層して窓材４を形成することも可能である。
以上説明したように、この説明によると所定の
剛性を維持すると共に、関心周波数帯域において
超音波透過を効率よく行い得る窓材を有するメカ
ニカルセクタ走査式超音波診断装置を提供するこ
とができる。従つて、窓材の音響インピーダンス
のミスマツチングに基づく多重反射を低減でき、
もつてアーテイフアクトの少ない有効な診断画像
を再生することが可能となる。
剛性を維持すると共に、関心周波数帯域において
超音波透過を効率よく行い得る窓材を有するメカ
ニカルセクタ走査式超音波診断装置を提供するこ
とができる。従つて、窓材の音響インピーダンス
のミスマツチングに基づく多重反射を低減でき、
もつてアーテイフアクトの少ない有効な診断画像
を再生することが可能となる。
第１図はメカニカルセクタ走査式超音波診断装
置の断面図、第２図は窓材の厚さｌをλ0／２とし
た際の各周波数に対する音圧反射率を示す特性
図、第３図はこの発明の一実施例としての窓材の
断面図、第４図はこの発明を適用した際の各周波
数に対する音圧反射率の一例を示す特性図、第５
図は窓材の変形例を示す断面図である。 １……超音波振動子、２……音響反射板、３…
…超音波透過媒体、４……窓材、５……被検体、
６……第１の構造材、７……第２の構造材、７
ａ，７ｂ……異種の構造材。
置の断面図、第２図は窓材の厚さｌをλ0／２とし
た際の各周波数に対する音圧反射率を示す特性
図、第３図はこの発明の一実施例としての窓材の
断面図、第４図はこの発明を適用した際の各周波
数に対する音圧反射率の一例を示す特性図、第５
図は窓材の変形例を示す断面図である。 １……超音波振動子、２……音響反射板、３…
…超音波透過媒体、４……窓材、５……被検体、
６……第１の構造材、７……第２の構造材、７
ａ，７ｂ……異種の構造材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波透過媒体と、該超音波透過媒体を収納
する窓材とを介して、被検体に対して基本波長λ0
の超音波のセクタ走査を行うメカニカルセクタ走
査式超音波診断装置において、前記窓材は厚さ
λ0／２なる第１の構造材と、該第１の構造材の両
面に貼り合わされ、それぞれ厚さλ0／４なる一対
の第２の構造材とを具備することを特徴とするメ
カニカルセクタ走査式超音波診断装置。 ２ 前記窓材は、前記第１の構造材の両面に、前
記第２の構造材を含むそれぞれ厚さλ0／４なる複
数種の一対の構造材を積層して成ることを特徴と
する請求項１記載のメカニカルセクタ走査式超音
波診断装置。 ３ 前記第２の構造材の音響インピーダンス値
が、前記第１の構造材の音響インピーダンス値よ
り小さい値であることを特徴とする請求項１また
は２いずれか１項記載のメカニカルセクタ走査式
超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6448383A JPS59189836A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | メカニカルセクタ走査式超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6448383A JPS59189836A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | メカニカルセクタ走査式超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189836A JPS59189836A (ja) | 1984-10-27 |
| JPH0433457B2 true JPH0433457B2 (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=13259504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6448383A Granted JPS59189836A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | メカニカルセクタ走査式超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189836A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006204617A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Fuji Photo Film Co Ltd | 超音波プローブ |
-
1983
- 1983-04-14 JP JP6448383A patent/JPS59189836A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59189836A (ja) | 1984-10-27 |
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