JPH06209937A - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波振動子の音響レンズ中央部および音響
窓の間隔を音響レンズ周辺部および音響窓の間隔より狭
くすることにより、気泡が音響放射面中央部を通らない
ようにして、良好な画質の超音波画像を安定して得られ
るようにする。 【構成】 圧電素子11と、それを挟む背面制動層12およ
び球面音響レンズ13ａ、13ｂとによって音波振動子２を
形成し、超音波振動子２をハウジング14に支持する。超
音波プローブの先端硬性部に音響窓17を設け、シース内
部を音響媒体で満たしておく。このとき音響レンズ13ｂ
の中央部近傍と音響窓17とは内接し、音響レンズ13ｂの
周辺部では音響窓17との間に隙間が形成されるので、気
泡は音響レンズ中央部近傍を通らず、音響レンズ周辺部
を通過する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内等において超音
波パルスエコー法を用いて超音波診断増を得る、超音波
プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、体腔内等の細い管腔内を超音
波走査してその管腔の断層増を得るための超音波プロー
ブの開発が行われている。近年、被検体の腫瘍の体積の
計測等が要求されるようになり、超音波プローブのリニ
ア走査およびラジアル走査を組み合わせた３次元走査の
必要性が高まってきた。

【０００３】このような走査を行うための超音波プロー
ブとしては、例えば、図16に横断面を示す超音波プロー
ブがある。この超音波プローブは、先端構成部に超音波
振動子51が設けられており、超音波振動子51は、圧電素
子52の一方の面に背面制動層53を設けるとともに他方の
面に凹面に形成した音響レンズ54を付加して構成され、
ハウジング55に固定されている。この超音波プローブ
は、圧電素子52を励振することによ音響レンズ54および
音響窓56を介して超音波ビームの送受信を行う際に、ハ
ウジング55を機械的に回転または進退移動させることに
より走査を行い、超音波画像を生成する。

【０００４】また、図17に横断面を示す超音波プローブ
（特開平4-23596 号公報の第１図に相当する）は、音響
レンズ57の表面形状と、音響窓58の音響レンズ57と対向
する面の形状とをほぼ等しい形状にすることにより、音
響媒体（超音波伝達媒体）59を通過する際の超音波ビー
ムの減衰を少なくするように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図16の超音波プローブ
は、発生した気泡が音響レンズ面に入り込んだ場合、凹
面に引っかかった状態となり、ハウジング55の回転につ
れて気泡も回転することから、気泡の発生が直ちに超音
波画像の画質劣化を招いてしまう。また、この超音波プ
ローブでは、ハウジング55の回転につれて気泡が音響レ
ンズ面に出入りしやすくなり、気泡が音響レンズ面に入
ったときは超音波画像の画質が劣化し、気泡が移動した
ときには画質劣化が生じないことから、超音波画像の画
質が不安定になってしまう。

【０００６】また、図17の超音波プローブは、その内部
に超音波を伝播するための音響媒体59が充填されている
ため、外界の温度変化、圧力の変化、軸方向の進退移動
によるプローブ内部の圧力変化等により、音響媒体内に
気泡が発生することがある。したがって、超音波の放射
経路に気泡が発生した場合、気泡は超音波を伝播しない
ので、送受信する超音波のパワーが減少し、感度の低下
や超音波画像の画質劣化を引き起こしてしまう。

【０００７】本発明は、上述した問題を解決するために
提案されたものであり、超音波プローブ内に気泡が発生
した場合にも良好な画質の超音波画像を安定して得られ
るような超音波プローブを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の超音波プローブは、挿入部の先端に音響レンズを有す
る超音波振動子を設け、音響窓を介して超音波ビームを
放射する超音波プローブにおいて、音響放射面の中央部
では音響レンズ表面と音響窓内面とが摺動可能に内接
し、音響放射面の周辺部では音響レンズ表面と音響窓内
面との間に空隙が形成されるようにしたことを特徴とす
るものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、上記構成により、音響放射面
の中央部では音響媒体が表面聴力によって音響レンズ表
面と音響窓内面との間の狭い隙間に保持されるから、超
音波プローブ内部の気泡が超音波振動子の音響放射面に
乗りにくくなる。また、超音波プローブの内部に発生し
た気泡は、ハウジングの回転に応じて移動する際に、隙
間が狭くなっている音響放射面中央部を避けて、より広
い通路となる音響放射面の周辺部を通過することにな
る。したがって、超音波プローブ内に気泡が発生した場
合にも良好な画質の超音波画像を安定して得られる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明の超音波プローブの第１実施例
の構成を示すシステム図であり、図中１は超音波プロー
ブを示す。超音波プローブ１の挿入部の先端には、音響
レンズを有する超音波振動子２が設けられており、超音
波振動子２は音響窓を介して超音波ビームを放射する。
超音波振動子２は回転伝達部材３を介してプローブコネ
クタ４に接続され、プローブコネクタ４は駆動部５内に
おいて駆動部コネクタ６と着脱自在に連結されている。
駆動部コネクタ６は、回転伝達軸７を介してモータ８に
接続されている。超音波プローブ１は、回転伝達部材３
および回転伝達軸７内に設けた図示しないケーブルを介
して観測装置９に電気的に接続され、観測装置９にはモ
ニタ10が接続されている。

【００１１】図２は本発明の第１実施例の超音波プロー
ブの先端硬性部の横断面図であり、図３はその先端硬性
部の縦断面図であり、図４はその先端硬性部の部分断面
の上面図である。図２に示すように、圧電素子11と、圧
電素子11の背面に設けた背面制動層12と、圧電素子11の
背面制動層12とは反対側の面に設けた２層の球面音響レ
ンズ13ａ、13ｂとによって音波振動子２が形成され、超
音波振動子２はハウジング14に支持されている。

【００１２】ハウジング14は、図３に示すように回転伝
達部材３に結合されている。回転伝達部材３は、軸受け
15によって円滑に回転し得るように保持されており、図
１の駆動部５に接続される。回転伝達部材３およびハウ
ジング14を含む超音波プローブ１の先端硬性部は、シー
ス16で覆われており、シース16の先端部には超音波を透
過しやすい材料で構成された音響窓17が設けられ、シー
ス16の内部は音響媒体18で満たされている。上記構成に
おいては、超音波振動子２はハウジング14から突出した
形状になっているため、音響レンズ13ｂの中央部近傍と
音響窓17とは内接しており、音響レンズ13ｂの周辺部で
は音響窓17とハウジング14との間に隙間が形成されてい
る。

【００１３】次に、この第１実施例の作用を図１〜図４
を用いて説明する。この超音波プローブ１は、プローブ
コネクタ４および駆動部コネクタ６が軸方向に移動可能
になっており、プローブコネクタ４および駆動部コネク
タ６が軸方向に移動すると回転伝達部材３を介して超音
波プローブ１が軸方向に移動し、リニア走査がなされ
る。また、駆動部５においてプローブコネクタ４および
駆動部コネクタ６が回転伝達軸７を介してモータ８によ
り回転させられると、その回転力が回転伝達部材３を介
して超音波振動子２のハウジング14に伝達され、ハウジ
ング14に支持された圧電素子11も回転することになる。
それにより、超音波パルスの放射方向が回転することに
なり、ラジアル走査がなされる。

【００１４】上記走査を行う際には、観測装置９から図
示しないケーブルを介して圧電素子11に励振パルスが印
加され、圧電素子11は超音波パルスを発生する。この超
音波パルスは音響レンズ13ａ、13ｂ、音響媒体18、音響
窓17を経て被検体に放射される。放射された超音波パル
スは、被検体で反射した後にエコーとして音響窓17、音
響媒体18、音響レンズ13ｂ、13ａを経て圧電素子11に受
信される。受信エコーは図示しないケーブルおよび駆動
部５を経て観測装置９に入力される。なお、圧電素子11
の背面に放射された超音波パルスは背面制動層12によっ
て拡散および吸収されるため、再び圧電素子11に戻って
受信されることはない。観測装置９は、入力された受信
エコーおよびラジアル走査の回転角から超音波画像を生
成し、その超音波画像をモニタ10に表示する。

【００１５】次に、図４に示すようにシース16の内部に
気泡19が発生した場合の本例の作用について説明する。
気泡19はハウジング14が回転するとその回転に引きずら
れてシース16内で回転するが、その回転速度はハウジン
グ14の回転速度よりも遅くなるので、ハウジング14を基
準にして考えると、気泡19はハウジング14に対し逆方向
に相対回転してハウジング14の周囲を回ることになる。
さらに、超音波プローブ１の先端硬性部の向きを上下方
向に変えると、気泡19は重力の作用により先端方向また
は手元方向に移動することになる。

【００１６】ところが、上述の如く、音響レンズ13ｂの
中央部と音響窓17とは内接しているが、音響レンズ13ｂ
の周辺部と音響窓17との間には隙間が形成されているの
で、音響レンズ13ｂの中央部を通過する経路Ａ（図４に
破線で示す）よりも、音響レンズ13ｂの周辺部を通過す
る経路Ｂ（図４に実線で示す）の方が気泡19が通過しや
すくなっている。したがって、気泡19が音響レンズ13ｂ
の中央部近傍を通過することはほとんど有り得ず、音響
レンズ13ｂの周辺部に気泡19が付着した場合であって
も、音響レンズ13ｂの中央部と音響窓17とが内接した状
態になっているため、この内接部から超音波ビームが確
実に放射されることになり、劣化のない安定した超音波
画像が得られる。

【００１７】ところで、超音波プローブにおいては、そ
の内部の気泡の発生を完全に抑制するように構成するこ
とは極めて困難であるが、本実施例の構成を採用した場
合、気泡の発生は一定量までであれば超音波プローブの
性能に影響を及ぼさなくなるので容認されるようにな
る。したがって、超音波プローブを容易に構成すること
ができる。また、２層の音響レンズ13ａ、13ｂの材質お
よび曲率を適宜選択して組み合わせることにより、用途
に応じた様々な焦点距離を有する超音波プローブを構成
することができる。

【００１８】なお、上記第１実施例においては、光学観
察系を装備しない超音波プローブとして構成した場合に
ついて説明したが、光学観察系やチャンネル等の内視鏡
機能を有する超音波内視鏡等にも適用可能である。ま
た、音響媒体18として、ひまし油、流動パラフィン等の
潤滑性を有する液体を用いるようにすれば、ハウジング
14の回転が円滑になり、鮮明なラジアル走査画像を得ら
れるようになる。

【００１９】図５は本発明の第２実施例の超音波プロー
ブの先端硬性部の横断面図であり、図６はその先端硬性
部の縦断面図であり、第１実施例と同一の部分には同一
符号を付けて説明を省略する。この第２実施例は上述し
た第１実施例と類似しているが、以下の構成が第１実施
例とは相違している。すなわち、圧電素子11と、圧電素
子11の背面に設けた背面制動層12と、圧電素子11の背面
制動層12とは反対側の面に順次積層した音響整合層20お
よび円筒状の音響レンズ21とによって音波振動子２が形
成され、超音波振動子２はハウジング14に支持されてい
る。音響レンズ21の表面には親水性潤滑処理膜22が付着
されており、音響レンズ21の側面には気泡や音響媒体の
通路となる図示しない空間が形成されている。また、ハ
ウジング14には、長手方向に延在する媒体流動溝23が形
成されている。

【００２０】ハウジング14は、図６に示すように回転伝
達部材３に結合されている。回転伝達部材３は、内部に
図示しない同軸ケーブルを挿通された密着巻きコイルで
形成され、Ｏリング24によって回転および摺動し得るよ
うに保持されている。回転伝達部材３の周囲の少なくと
もＯリング24と摺動する範囲は、チューブ25で覆われて
いる。また、超音波プローブ１の先端硬性部全体を覆う
シース16には超音波を透過しやすい材料で構成された音
響窓17が設けられ、シース16の内部は、例えば水溶性の
音響媒体18で満たされている。

【００２１】次に、この第２実施例の作用を図５および
図６を用いて説明する。この第２実施例の超音波プロー
ブ１においては、回転伝達部材３を軸方向に進退駆動す
るとハウジング14が軸方向に進退移動するため超音波振
動子２によってリニア走査がなされ、回転伝達部材３を
回転駆動するとハウジング14が回転するため超音波振動
子２によってラジアル走査がなされ、それらを同時に行
うとスパイラル走査がなされる。なお、リニア走査時に
は、Ｏリング24によって区画された超音波プローブ１の
先端硬性部に充填されている音響媒体18は、ハウジング
14の軸方向の進退移動に伴い媒体流動溝23を通過してハ
ウジングの前後に移動する。

【００２２】上記走査を行う際には、観測装置９から図
示しない同軸ケーブルを介して圧電素子11に励振パルス
が印加され、圧電素子11は超音波パルスを発生する。こ
の超音波パルスは音響整合層20、音響レンズ21、親水性
潤滑処理膜22および音響窓17を経て被検体に放射され、
被検体で反射したエコーは音響窓17、親水性潤滑処理膜
22、音響レンズ21および音響整合層20を経て圧電素子11
に受信される。受信エコーは図示しないケーブルおよび
駆動部５を経て観測装置９に入力され、観測装置９は、
入力された受信エコーおよびラジアル走査の回転角から
超音波画像を生成し、その超音波画像をモニタ10に表示
する。

【００２３】この第２実施例においては、音響レンズ21
および音響窓17間に設けた親水性潤滑処理膜22により、
音響レンズ21および音響窓17間が所定のクリアランスに
保たれているので、上記第１実施例と同様の作用によっ
てそのクリアランスよりも大きい気泡が音響レンズ21の
上面に入り込むことはない。また、親水性潤滑処理膜22
を設けたことにより、音響レンズ21の上面の保水力が高
まるので、上記クリアランスよりも小さい極微小気泡が
音響レンズ21の上面に入り込むのが防止されるととも
に、ハウジング14の回転および進退移動時の摩擦抵抗が
減少してスムーズな走査が可能になる。また、圧電素子
11および音響レンズ21間に音響整合層20を設けたことに
より、超音波の送受信効率が向上する。

【００２４】また、この第２実施例の構成は、気泡が発
生した場合であっても超音波画像に劣化等の影響を及ぼ
さないから、ハウジングの進退移動によりシース内部の
音響媒体の圧力変化が発生するため通常のラジアル走査
に比べて気泡が発生しやすくなる、スパイラル走査を行
う場合には特に有効である。さらに、この第２実施例で
は、回転伝達部材３の先端部をチューブ25で覆っている
ので、ハウジング14の進退移動のため回転伝達部材３を
軸方向に進退駆動すると、回転伝達部材３に作用する張
力によって回転伝達部材３を構成する密着巻きコイルの
素線間に隙間が発生し、その隙間から微小気泡が外部に
脱出しようとするが、その気泡の脱出はチューブ25によ
って防止されることになる。したがって、回転伝達部材
３の内部からハウジング14側への気泡の進入をほぼ０に
することができる。

【００２５】なお、この第２実施例では、親水性潤滑処
理膜22を音響レンズ21上に設けたが、音響窓17の内面に
設けても、音響レンズ21上および音響窓17の内面の両方
に設けてもよい。また、音響レンズ21を第１実施例と同
様に２枚またはそれ以上の枚数の音響レンズを組み合わ
せて構成してもよい。さらに、超音波プローブの先端硬
性部の軸方向の長さが長くなってもよい場合には、チュ
ーブ25の代わりに金属性のパイプを用いてもよく、その
場合、Ｏリング24におけるシール性能が向上し、気泡の
進入をより確実に防止することができる。

【００２６】図７は本発明の第３実施例の超音波プロー
ブの先端硬性部の横断面図であり、図８はその先端硬性
部の縦断面図であり、第２実施例と同一の部分には同一
符号を付けて説明を省略する。この第３実施例の上記第
２実施例との相違点は、第２実施例では音響レンズ21お
よび音響窓17間に介在させた親水性潤滑処理膜22を廃止
して、その代わりに図７に示すようにグリース26を塗布
したことと、音響整合層20を廃止して図７に示すように
音響レンズ21を直接、圧電素子11に結合したことと、第
２実施例のチューブ25の代わりに図８に示すようにテフ
ロンコーティング膜（ポリエチレン等の摺動性の良好な
他の樹脂膜としてもよい）27を用いたことである。な
お、グリース26を塗布するため、シース16の内面と同径
である音響窓17の内面と、音響レンズ21の表面およびハ
ウジング14の表面とが公差レベルの直径差で接するよう
に構成するものとし、また、グリース26としては音響媒
体18に対し不溶性のものを用いるものとするが、超音波
ゲル等、音響媒体を兼ねるものを用いてもよい。

【００２７】次に、この第３実施例の作用を図７および
図８を用いて説明する。この第３実施例の超音波プロー
ブ１は第２実施例と同様にしてリニア走査、ラジアル走
査、スパイラル走査を行う。その際に圧電素子11から放
射される超音波パルスの送受信経路は、圧電素子11‐音
響レンズ21‐グリース26‐音響窓17‐被検体に変更され
るが、それ以外の作用は第２実施例と同様であるので説
明を省略する。

【００２８】この第３実施例は、音響レンズ21の表面お
よびハウジング14の表面はグリース26を介して音響窓17
と密着し、グリース26は毛細管現象により音響レンズ21
の表面および音響窓17間に保持されるから、気泡はその
密着部を避けて、音響レンズ21の側面に設けた通路およ
びハウジング14の媒体流動溝23を移動することになり、
第２実施例と同様の効果が得られる。また、グリース26
を用いているので、ラジアル走査時の回転追従性が高ま
り、安定した超音波画像が得られる。さらに、テフロン
コーティング膜27を用いているので、第２実施例のチュ
ーブ25と同等の効果が得られる上に、Ｏリング24に対す
る摺動性を高めてリニア走査、ラジアル走査時の負荷を
軽減する効果も得られる。

【００２９】図９は本発明の第４実施例の超音波プロー
ブのコネクタ接続部の横断面図であり、図10はその分解
斜視図であり、第１実施例と同一の部分には同一符号を
付けて説明を省略する。この第４実施例の第１実施例と
の相違点は、メカニカルに連結する構造の第１実施例の
プローブコネクタ４および駆動部コネクタ６の代わり
に、磁石および磁性体間の吸引力によって連結する構造
のプローブコネクタ30および駆動部コネクタ31を用いた
ことである。

【００３０】プローブコネクタ30は、強磁性体によって
構成されている。プローブコネクタ30の右端部は、図９
には図示していないが、超音波プローブ１に接続されて
おり、プローブコネクタ30の内部には、ケーブル32ａ、
32ｂおよび導電部材33を介して超音波振動子２に電気的
に接続されるピン34ａ、34ｂが設けられている。また、
駆動部コネクタ31は、永久磁石によって構成されてい
る。駆動部コネクタ31の左端部は、図９には図示してい
ないが、回転伝達軸に接続されており、駆動部コネクタ
31の内部には、嵌合時にピン34ａ、34ｂと電気的に導通
する溝35ａ、35ｂが設けられている。溝35ａ、35ｂは、
ケーブル36ａ、36ｂを介して観測装置に電気的に接続さ
れる。プローブコネクタ30および駆動部コネクタ31には
夫々、図10に示すように、歯車状の切欠37、38が形成さ
れている。

【００３１】この第４実施例の超音波プローブによって
ラジアル走査、リニア走査を行う場合、上記コネクタ接
続部の構成により、プローブコネクタ30および駆動部コ
ネクタ31を嵌合した状態では、永久磁石および強磁性体
間の吸引力によって嵌合力が強化され、連結状態に固定
される。その状態では、軸方向の進退力の確実な伝達が
可能であり、しかも、両コネクタが歯車状の切欠37、38
の噛み合いによる摩擦力および上記吸引力によって回転
方向に確実に連結されているため、回転力の伝達も可能
である。また、永久磁石および強磁性体間の吸引力によ
りコネクタ間の接続を行うため、コネクタの着脱が簡単
かつ容易になる。さらに、35ｂが円周状の溝として構成
されているため、プローブコネクタ30および駆動部コネ
クタ31の嵌合時には必ず、溝35ｂの円周上の何れか１点
でピン34ｂと導通することになるから、コネクタ嵌合時
の円周方向の位置合わせを行う必要はなくなる。

【００３２】なお、この第４実施例では駆動部コネクタ
31を永久磁石、プローブコネクタ30を強磁性体とした
が、これに限定されるものではなく、駆動部コネクタ31
を強磁性体、プローブコネクタ30を永久磁石としても、
両方を永久磁石としてもよい。

【００３３】図11は本発明の第５実施例の超音波プロー
ブのコネクタ接続部の横断面図であり、第４実施例と同
一の部分には同一符号を付けて説明を省略する。この第
５実施例は、第４実施例の構成を電磁石に変更したもの
である。すなわち、この第５実施例においては、プロー
ブコネクタ30には、電磁石とするための巻線39が巻回さ
れており、駆動部コネクタ31は強磁性体として構成され
ている。なお、巻線39は、図示していないが観察装置に
電気的に接続されている。

【００３４】この第５実施例は、プローブコネクタ30お
よび駆動部コネクタ31を嵌合した後に、図示しない観察
装置から図示しないスイッチのＯＮにより巻線39に通電
して両コネクタ間に電磁石および強磁性体間の吸引力を
発生させること以外は、第４実施例と同様の作用をな
す。したがって、上記スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、
確実にコネクタ間を接続したり極めて容易にコネクタ間
を取り外したりすることができる。なお、上記構成にお
いては、駆動部コネクタ31を電磁石とするために巻線39
を駆動部コネクタ側に設け、プローブコネクタ30を強磁
性体として構成してもよいことは勿論である。

【００３５】図12は本発明の第６実施例の超音波プロー
ブのコネクタ接続部の横断面図であり、図13はその縦断
面図であり、第４実施例と同一の部分には同一符号を付
けて説明を省略する。この第６実施例の第４実施例との
相違点は、第４実施例のピン34ａ、34ｂおよびそれらと
電気的に導通する溝35ａ、35ｂの代わりに図12に示すコ
ネクタ40、41を用いたことと、第４実施例の切欠37、38
の代わりに、図13に示すように、突部42を駆動部コネク
タ31の端部内周に設けるとともに切欠43をプローブコネ
クタ30の端部に設けたことである。

【００３６】この第６実施例は、プローブコネクタ30お
よび駆動部コネクタ31の嵌合時には、図13に示すように
突部42および切欠43が嵌合状態になって回転力を伝達す
るとともにコネクタ40、41間の嵌合により電気的に導通
し、両コネクタ間において軸方向の進退力は永久磁石お
よび強磁性体間の吸引力によって確実に伝達されるか
ら、第４実施例と同様の作用をなす。また、この第６実
施例は、第４実施例よりも構造が単純化される。

【００３７】図14は本発明の第７実施例の超音波プロー
ブのコネクタ接続部の横断面図であり、図15はその縦断
面図であり、第６実施例と同一の部分には同一符号を付
けて説明を省略する。この第７実施例の第６実施例との
相違点は、第６実施例のコネクタ40、41の部分がそれ自
体でモータとして機能するような変更を加えたことであ
る。すなわち、プローブコネクタ30の外周部には、ラジ
アル方向においてＮ極およびＳ極が図15に示すように配
列されるように磁化された永久磁石が設けられている。
一方、駆動部コネクタ31には、図14、15に示すように、
巻線45を巻回された複数（この場合５個）の羽根46が設
けられている。なお、プローブコネクタ30の左端部およ
び駆動部コネクタ31の右端中央部は、相互に嵌合される
コネクタ47、48になっている。

【００３８】この第７実施例は、プローブコネクタ30を
駆動部コネクタ31内に収納するとコネクタ47および48間
が電気的に導通する。また、図示しない観察装置から図
示しないスイッチのＯＮにより巻線46に通電して磁界を
発生させると、その磁界によって、永久磁石44および羽
根45が円周方向において所定の位置関係になるように、
プローブコネクタ30が駆動部コネクタ31内に拘束される
ことになり、その拘束状態では回転力および軸方向の進
退力が確実に伝達される。また、巻線46への通電状態を
変化させると、プローブコネクタ30はモータのように回
転し、上記位置関係が変化することになる。また、この
第７実施例は、コネクタ部をモータ状に構成しているの
でモータ部およびコネクタ部を一体化することができ、
小型化が可能になる。なお、上記構成においては、上記
形状を変えずに、駆動部コネクタ31を永久磁石とすると
ともにプローブコネクタ30に巻線を巻回するようにして
もよいことは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、音
響放射面の中央部では音響レンズ表面と音響窓内面とが
摺動可能に内接し、音響放射面の周辺部では音響レンズ
表面と音響窓内面との間に空隙が形成されるようにした
から、音響放射面の中央部では音響媒体が表面聴力によ
って音響レンズ表面と音響窓内面との間の狭い隙間に保
持されて、超音波プローブ内部の気泡が超音波振動子の
音響放射面に乗りにくくなる。また、超音波プローブの
内部に発生した気泡は、ハウジングの回転に応じて移動
する際に、隙間が狭くなっている音響放射面中央部を避
けて、より広い通路となる音響放射面の周辺部を通過す
ることになる。したがって、超音波プローブ内に気泡が
発生した場合にも良好な画質の超音波画像を安定して得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波プローブの第１実施例の構成を
示すシステム図である。

【図２】同例の超音波プローブの先端硬性部の横断面図
である。

【図３】同例の超音波プローブの先端硬性部の縦断面図
である。

【図４】同例の超音波プローブの先端硬性部の部分断面
の上面図である。

【図５】本発明の第２実施例の超音波プローブの先端硬
性部の横断面図である。

【図６】同例の超音波プローブの先端硬性部の縦断面図
である。

【図７】本発明の第３実施例の超音波プローブの先端硬
性部の横断面図である。

【図８】同例の超音波プローブの先端硬性部の縦断図面
である。

【図９】本発明の第４実施例の超音波プローブのコネク
タ接続部の横断面図である。

【図１０】同例の超音波プローブのコネクタ接続部の分
解斜視図である。

【図１１】本発明の第５実施例の超音波プローブのコネ
クタ接続部の横断面図である。

【図１２】本発明の第６実施例の超音波プローブのコネ
クタ接続部の横断面図である。

【図１３】同例の超音波プローブのコネクタ接続部の縦
断図面である。

【図１４】本発明の第７実施例の超音波プローブのコネ
クタ接続部の横断面図である。

【図１５】同例の超音波プローブのコネクタ接続部の縦
断図面である。

【図１６】従来技術を説明するための図である。

【図１７】従来技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ 超音波振動子 ３ 回転伝達部材 ４ プローブコネクタ ６ 駆動部コネクタ ７ 回転伝達軸 ８ モータ ９ 観測装置 10 モニタ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内等において超音
波パルスエコー法を用いて超音波診断像を得る、超音波
プローブに関するものである。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】従来より、体腔内等の細い管腔内を超音
波走査してその管腔の断層像を得るための超音波プロー
ブの開発が行われている。近年、被検体の腫瘍の体積の
計測等が要求されるようになり、超音波プローブのリニ
ア走査およびラジアル走査を組み合わせた３次元走査の
必要性が高まってきた。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】このような走査を行うための超音波プロー
ブとしては、例えば、図16に横断面を示す超音波プロー
ブがある。この超音波プローブは、先端構成部に超音波
振動子51が設けられており、超音波振動子51は、圧電素
子52の一方の面に背面制動層53を設けるとともに他方の
面に凹面に形成した音響レンズ54を付加して構成され、
ハウジング55に固定されている。この超音波プローブ
は、圧電素子52を励振することにより音響レンズ54およ
び音響窓56を介して超音波ビームの送受信を行う際に、
ハウジング55を機械的に回転または進退移動させること
により走査を行い、超音波画像を生成する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【作用】本発明によれば、上記構成により、音響放射面
の中央部では音響媒体が表面張力によって音響レンズ表
面と音響窓内面との間の狭い隙間に保持されるから、超
音波プローブ内部の気泡が超音波振動子の音響放射面に
乗りにくくなる。また、超音波プローブの内部に発生し
た気泡は、ハウジングの回転に応じて移動する際に、隙
間が狭くなっている音響放射面中央部を避けて、より広
い通路となる音響放射面の周辺部を通過することにな
る。したがって、超音波プローブ内に気泡が発生した場
合にも良好な画質の超音波画像を安定して得られる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】図２は本発明の第１実施例の超音波プロー
ブの先端硬性部の横断面図であり、図３はその先端硬性
部の縦断面図であり、図４はその先端硬性部の部分断面
の上面図である。図２に示すように、圧電素子11と、圧
電素子11の背面に設けた背面制動層12と、圧電素子11の
背面制動層12とは反対側の面に設けた２層の球面音響レ
ンズ13ａ、13ｂとによって超音波振動子２が形成され、
超音波振動子２はハウジング14に支持されている。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、音
響放射面の中央部では音響レンズ表面と音響窓内面とが
摺動可能に内接し、音響放射面の周辺部では音響レンズ
表面と音響窓内面との間に空隙が形成されるようにした
から、音響放射面の中央部では音響媒体が表面張力によ
って音響レンズ表面と音響窓内面との間の狭い隙間に保
持されて、超音波プローブ内部の気泡が超音波振動子の
音響放射面に乗りにくくなる。また、超音波プローブの
内部に発生した気泡は、ハウジングの回転に応じて移動
する際に、隙間が狭くなっている音響放射面中央部を避
けて、より広い通路となる音響放射面の周辺部を通過す
ることになる。したがって、超音波プローブ内に気泡が
発生した場合にも良好な画質の超音波画像を安定して得
られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 挿入部の先端に音響レンズを有する超音
   波振動子を設け、音響窓を介して超音波ビームを放射す
   る超音波プローブにおいて、 音響放射面の中央部では音響レンズ表面と音響窓内面と
   が摺動可能に内接し、音響放射面の周辺部では音響レン
   ズ表面と音響窓内面との間に空隙が形成されるようにし
   たことを特徴とする、超音波プローブ。