JPH0433459B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、超音波診断装置に用いられ、例えば
リニア電子スキヤンプローブ、セクタ電子スキヤ
ンプローブ、シングルプローブのごとく患者等の
被検体に直接接触させて超音波の送受を行なう超
音波プローブに関するものである。

［発明の技術的背景］ 超音波診断装置において、超音波プローブおよ
び接続ケーブルより混入する電波性ノイズを防止
する方法として従来採用されていたのは、プロー
ブをシールドする方法と接続ケーブルをシールド
する方法であつた。これらの方法は超音波プロー
ブに限らず、一般の電気回路や他のトランスデユ
ーサ等においても広く用いられている。また、さ
らに古くは、その装置を使用する部屋全体をシー
ルドするという方法もあり、現在でも一部の特殊
な計測においては採用されている。

ところで、近年、超音波装置は広く普及し、小
形化、低価格化がすすむにつれて一層広範囲にわ
たる様々な環境下で使用されるようになつてき
た。このため、従来はあまり使用されなかつた環
境である電波性ノイズの強い環境下においても使
用するケースあるいは使用しなければならないケ
ースが増えてきている。

このような場合の対応策としては、装置のシー
ルドを強化したり、プローブおよび接続ケーブル
のシールドを強化したり、混入ノイズの周波数帯
域成分をフイルタ回路によつて減衰させて該ノイ
ズ成分の影響を低減したりすることが行なわれて
いる。

しかしながら、超音波の特性上、被検体に接し
て超音波を送受する部分は電気的にシールドする
ことは困難であり、被検体を介してトランスデユ
ーサに混入するノイズ、特に超音波信号と同じ帯
域成分のノイズに対しては事実上無防備な状態に
ある。

従来、一般的に用いられている超音波プローブ
の一例としてリニア電子スキヤンプローブを第１
図に示す。

第１図に示したリニア電子スキヤンプローブ
は、被検体に接触して超音波を送受する音波送受
面１を先端に有するプローブ本体部２と、このプ
ローブ本体部２に一端が結合された接続ケーブル
３と、この接続ケーブル３の他端を超音波診断装
置本体（図示していない）に接続するためのコネ
クタ４とで構成されている。プローブ本体部２
は、詳細な構成を第２図に示すように、被検体と
の接触部には音波（機械振動）−電気信号の相互
変換を行なうトランスデユーサ５が収納され、こ
のトランスデユーサ５はケーブル３の信号線６に
接続されている。ケーブル３は信号線６の外周に
シールド編組７が設けられて構成されており、プ
ローブ本体部２の外筐８もその内面においてシー
ルド編組７に接続されている。プローブ外筐８は
一般に電気絶縁性の合成樹脂で構成されており、
このような場合、プローブ外筐８の内面には第２
図の図示Ａ部分の断面を示す第３図のように導電
性塗料または金属導体箔等からなる導電層９が形
成され、この導電層９に導電性テープ１０を介す
るなどしてシールド編組７が接着され接続されて
いる。一部には、プローブ外筐８が導電性を有す
る金属製のものもあるが、この場合には操作者
（オペレータ）や被検体が触れる部分は全て塗装
されていて導電性はなく、またシールド編組７は
外筐８の内面に直接接続されることになる。

第４図は上述のプローブを使用している様子を
示したもので、プローブ本体部２は操作者OPに
より把持され音波送受面１を被検体PAの体表に
当接して使用される。第５図はこの状態を断面図
で示したもので、被検体PAの診断対象となる患
者とトランスデユーサ５の電極１１との間には電
気的にシールド部材は何等介在しないため、外来
の電波性ノイズは被検体PAを介して、浮遊容量
12により電極１１に影響を与えてしまう。なお、
第５図において、電極１１はコモン（グランド）
電極であり、１３は振動子本体となる圧電部材、
１４は駆動電極、１５はバツキング材、そして１
６は音響的な整合層および音響レンズからなる接
触部である。

上述したように、従来の超音波プローブは被検
体PAを介して混入するノイズに対しては、全く
無防備であつた。

そして、上述したようなノイズを防止するた
め、被検体に接地電極を装着し、該接地電極を介
して被検体を接地（アース）電位に接続して、被
検体に誘起されているノイズを信号とは分離した
経路で外部へ逃がすことが考えられる。ところ
が、このようにすると被検体への上記接地電極の
装着や該電極の接続等煩雑な操作が必要となり、
また、構成も複雑化するという新たな問題を生ず
る。しかも、このような問題は近年の超音波診断
装置における装置構成や操作の簡便化という傾向
に逆行するものとなるので、基本的に避けなけれ
ばならない。

また、被検体PAほどではないが操作者OPを介
してのノイズ成分の混入もあり、僅かであればあ
まり大きな弊害はないが、いずれにせよ好ましい
ことではない。

［発明の目的］ 本発明の目的とするところは、簡単な構成で上
記電波性の外来ノイズの混入を効果的に防止し得
る超音波プローブを提供することにある。

［発明の概要］ 本発明は、超音波トランスデユーサを収納した
プローブ外筐の被検体に接触する部分に、超音波
診断装置本体の接地電位点に接続される接地用導
電部を設けたことを特徴としている。

［発明の実施例］ 第６図に本発明を上述と同様のリニア電子スキ
ヤン方式の超音波プローブに適用した一実施例の
構成を示す。

第６図において、第１図〜第５と同様の部分に
は同符号を付して示しており、超音波の送受を行
なう超音波トランスデユーサ５は、電極１１，１
４、これら電極１１，１４に挟まれた振動子を構
成する例えばセラミツク等からなる圧電部材１
３、電極１４のさらに背後に設けられたバツキン
グ部材１５およびプローブ先端に位置し音響的な
整合層と音響レンズとからなる接触部１６により
構成されている。そして、このトランスデユーサ
５を収納している外筐２０は、この場合樹脂等の
電気絶縁材で構成され、その表面には内側のみな
らず外側にも連続して導電層２１が設けられ接地
用導電部が形成されている。該導電層２１は導電
性塗料、金属導電箔、蒸着金属膜等で構成され、
上述したように上記外筐２１の内面の他、少なく
ともトランスデユーサ５の先端接触部１６の最先
端面である音波送受面１の周囲の被検体PAに接
触する面および操作者OPの把持する把持部にも
連続して設けられている。この実施例における超
音波プローブ本体２２は上述のように構成されて
おり、トランスデユーサ５の電極１１，１４が接
続ケーブル２３の信号線（この場合ケーブル２３
の信号線はコモン側を内部シールド編組２４とし
た同軸状のいわゆるシールド線とし、内部信号線
２５に駆動電極１４を接続し、内部シールド編組
２４にコモン電極１１を接続する）に接続され、
プローブ外筐２０の導電層２１は外筐２０の内側
において接続ケーブル２３の外側シールド編組２
６に接続されている。上記接続ケーブル２３はコ
ネクタ４（第６図では図示していない）を介して
超音波診断装置本体（図示していない）に接続さ
れ、上記ケーブル２３の内部信号線２５と内部シ
ールド編組２４はそれぞれ超音波診断装置本体内
の信号回路３０の入力端（いわゆるホツト側）お
よび同回路の共通電位（コモン電位〜いわゆる信
号グランド）点３１にそれぞれ接続され、同ケー
ブル２３の外側シールド編組２６は該超音波診断
装置本体の保護接地点３２に接続されている。

次に、このような構成における作用について説
明する。

上述の構成の超音波プローブの使用にあたつ
て、操作者（OP）がプローブ本体部２２の把持
部（ケーブル側に突出している部分）を握り、該
プローブ本体部２２を被検体PAにあてる。この
ことにより、操作者および被検体PAはプローブ
外筐２０の導電層２１−接続ケーブル２３の外側
シールド編組２６（−コネクタ４）を順次介して
超音波診断装置本体の保護接地点３２に接続さ
れ、操作者および被検体PAは保護接地点３２と
同電位となる。したがつて、トランスデユーサ５
はプローブ外筐２０の全面に施された導電層２１
および被検体PAの患部で構成される接地電位部
に完全に囲まれることにより、外来の電波性ノイ
ズからシールドされる。

ここで重要なことは、トランスデユーサ５のコ
モン電極１１と外筐２０のシールド用の導電層２
１とは電気的に分離されており、操作者OP、被
検体PA、プローブ外筐２０の導電層２１の受け
た外来ノイズによる電流は信号電流に影響を与え
ることなく超音波診断装置本体の保護接地点３２
に導かれることである。したがつて、極めて効果
的に外来ノイズの影響を除去することができる。

このようにして、基本的にはプローブ外筐２０
の外部露出面の一部に接地電極部を設けるだけ
の、非常に簡単な構成であるにもかかわらず、プ
ローブを超音波診断装置本体に接続して該プロー
ブを操作者が把持し被検体に当接するという、プ
ローブの使用の際の通常の（従来とも同様の）操
作だけで外来ノイズの防止も行なえる。

なお、本発明は上述し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されることなく、その要旨を変更しない
範囲内で種々変形して実施することができる。

例えば、上記実施例においては、プローブ外筐
２０の被検体当接面および把持部の操作者接触面
の両方にわたつて接地用導電部である導電層２１
を形成するようにしたが、被検体を介して混入す
るノイズ成分に比し、操作者を介して混入するノ
イズ成分のほうが悪影響が少ないので、この操作
者を介して混入するノイズ成分が実用上問題とな
らない場合には、プローブ外筐２０の被検体当接
面にのみ導電層等の接地用導電部を設けるように
し、把持部の導電層は省略してもよい。

また、基本的には、プローブ外筐の材質として
導電性金属を用いて接地電位とし、接地用導電部
を構成する部分を絶縁しないように構成してもよ
い。

もちろん、リニア電子スキヤンプロープに限ら
ず、セクタ電子スキヤンプローブ、シングルプロ
ーブ等の被検体に直接接触させて超音波の送受を
行なう全ての超音波プローブに上述とほぼ同様に
して実施することができ、基本的に同様の効果を
得ることができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、簡単な構成で上記電波性の外
来ノイズの混入を効果的に防止し得る超音波プロ
ーブを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波プローブの一例の構成を
示す全体の斜視図、第２図は同例の要部を一部を
破断して詳細に示す斜視図、第３図はさらにその
要部断面図、第４図は同例の使用状態を示す斜視
図、第５図はその要部断面図、第６図は本発明の
一実施例の詳細な構成を模式的に示す要部構成図
である。 １……音波送受面、５……トランスデユーサ、
１１，１４……電極、１３……圧電部材、１５…
…バツキング材、１６……接触部、２０……プロ
ーブ外筐、２１……導電層、２２……プローブ本
体、２３……接続ケーブル、２４……内部シール
ド編組、２５……内部信号線、２６……外側シー
ルド編組、３０……信号回路、３１……コモン電
位点、３２……保護接地点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波診断装置本体に接続して使用する超音
   波プローブにおいて、超音波トランスデユーサを
   収納したプローブ外筐の被検体に接触する部分
   に、前記超音波トランスデユーサと電気的に分離
   され、上記超音波診断装置本体の接地電位点に接
   続される接地用導電部を設けたことを特徴とする
   超音波プローブ。 ２ 超音波診断装置本体に接続して使用する超音
   波プローブにおいて、超音波トランスデユーサを
   収納したプローブ外筐の被検体に接触する部分お
   よび操作者が把持する部分に、前記超音波トラン
   スデユーサと電気的に分離され、上記超音波診断
   装置本体の接地電位点に接続される接地用導電部
   を設けたことを特徴とする超音波プローブ。