JPH0833623A

JPH0833623A - 超音波探触子及び超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0833623A
Application number: JP17255694A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yoshikawa; 義博吉川
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-25
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1996-02-06

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波探触子が被検体に押し付けられている
接触面における超音波探触子の接触圧力を検出可能な手
段を実現し、この接触圧力が所定の圧力以上になった場
合には、アラーム音等による警告を発する超音波診断装
置を提供する。【構成】超音波探触子の被検体に当接する当接面に設
けられている振動子の周囲に圧力伝達媒体を満たしたチ
ューブ５０を設けた構成である。更に、このチューブ５
０内の圧力伝達媒体の圧力を検出する圧力センサ５２が
備えられている。これによって、外部の測定機器などで
この超音波探触子の当接面が被検体に押し付けられる接
触圧力を測定することができる。そのため、超音波探触
子の本体部に基準値以上の圧力が検出された場合に、検
者に警告を発する回路を設ければ、検者が一定の圧力以
上の圧力で超音波探触子を被検体に押し付けてしまうこ
とを防止することができ、被検者の苦痛を取り除くこと
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断に用いられ
る超音波探触子に関する。特に、診断対象である生体な
どの被検体にこの超音波探触子を接触させる際の接触圧
力を検出可能な超音波探触子に関し、更にこの接触圧力
が所定の圧力以上になった場合、警告を発する超音波探
触子又は超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波を用いて被検体内の診断を行う手
法は、今日幅広く利用されている。特に、医療の分野に
おいては、超音波診断は生体内部を容易に診断する方法
としてなくてはならないものとなっている。

【０００３】生体に対する超音波診断においては、超音
波探触子を用いて超音波を生体などの被検体内に送受波
している。従来の超音波探触子の構造説明図が図４に示
されている。図４は、前記超音波探触子の断面図であ
る。図４に示されているように、従来の超音波探触子に
おいては、複数の圧電材料を配設したアレイ型の振動子
１０が、ダンパ１２に固定されている。そして、この振
動子１０とダンパ１２とを包むようにシリコンレンズ１
４が張り付けられ、更にケース１６がシリコンレンズ１
４（及びその内部の振動子１０及びダンパ１２を含む）
を収納している。

【０００４】このような形状の超音波探触子を用いて、
例えば心臓の診断を行う場合には、肋間から超音波ビー
ムを送受波する。そして、この超音波ビームの送受波方
向を所定の角度範囲で振らせる、つまり所定の角度範囲
で走査させることにより、循環器の状態についての情報
が得られるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような循環器の超
音波診断において、所望の正確な情報が得られない場
合、例えば、雑音が多い場合や信号強度が弱い場合等に
は、検者はより強い力で超音波探触子を被検者に押し付
けてしまう傾向がある。強く押し付けることによって、
接触面での超音波ビームのカップリングを向上させよう
とするためである。しかしながら、強く押し付けてしま
うことは、しばしば被検者に痛みを与えてしまうことが
ある。例えば、被検者の肋間が狭い場合には、肋骨の上
から押し付ける形となり、被検者に多大な苦痛を与えて
しまう恐れが大であった。

【０００６】特に、超音波ビームを斜めに送受波する必
要がある場合には、超音波探触子が被検者の肋間に斜め
に押し付けられるので、超音波探触子のエッジが被検者
に深くめり込み、被検者の苦痛が大きくなる可能性が大
である。

【０００７】本発明は、このような課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、超音波探触子が被検体に押し
付けられている接触面における超音波探触子の接触圧力
を検出可能な手段を実現し、この接触圧力が所定の圧力
以上になった場合には、検者にアラーム音等で警告を発
することを可能とすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、上記課
題を解決するために、被検体に当接する超音波探触子の
当接面と前記被検体が接触する接触圧力を検出する圧力
検出手段、を含むことを特徴とする。

【０００９】第２の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明の超音波探触子において、前記圧力検
出手段は、前記超音波探触子の当接面の周囲に配設さ
れ、圧力伝達媒体が満たされたチューブと、前記圧力伝
達媒体の圧力を圧力信号に変換する媒体圧力センサと、
を含むことを特徴とする。

【００１０】第３の本発明は、上記課題を解決するため
に、第１の本発明の超音波探触子において、前記圧力検
出手段は、前記超音波探触子の当接面の周囲に配設され
た圧電素子を含むことを特徴とする。

【００１１】第４の本発明は、上記課題を解決するため
に、超音波探触子と、前記超音波探触子からの信号を処
理する本体部とを含む超音波診断装置において、前記超
音波探触子は、被検体に当接する当接面の周囲に配設さ
れ、前記当接面と前記被検体が接触する接触圧力を検出
する圧力検出手段、を含み、前記本体部は、前記圧力検
出手段が出力する圧力信号を、所定の基準圧力を表す基
準信号と比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果
に基づき、前記接触圧力が前記所定の基準圧力より大き
い場合には、警告を発する警告手段と、を含むことを特
徴とする。

【００１２】第５の本発明は、上記課題を解決するため
に、第４の本発明において、前記基準信号を、所望の値
に設定する基準信号設定手段、を含むことを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】第１の本発明によれば、探触子と被検体との間
の接触圧力が検出される。

【００１４】第２の本発明によれば、探触子の当接面の
周囲にチューブが設けられているので、探触子の当接面
と被検体との間の接触圧力が圧力センサによって検出さ
れる。

【００１５】第３の本発明によれば、探触子の当接面と
被検体との間の接触圧力が圧電素子によって検出され
る。

【００１６】第４の本発明によれば、所定の基準圧力以
上の圧力で探触子を被検体に押し付けると警告が発生さ
れる。そのため、検者は基準圧力以上の圧力で探触子を
押し付けていることを自動的に知ることが可能である。

【００１７】第５の本発明によれば、基準信号が検者の
所望の値に設定することが可能なので、診断の内容に応
じて、警告が発せられる基準となる基準信号を適切な値
に設定することが可能である。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１９】図１には、本発明の好適な実施例である超
音波探触子の構成図が示されている。図１（ａ）は、超
音波探触子の正面図であり、図１（ｂ）は、超音波探触
子の側面図である。図１に示されているように、超音波
探触子の正面部分（被検体に当接する当接面）に設けら
れている振動子２０の周囲に、圧力伝達媒体が入ったチ
ューブ５０が設けられている。本実施例においては、こ
の圧力伝達媒体として水が用いられているが、この水の
代わりにオイルや空気等の圧力を伝達できる物質であれ
ばどのようなものでもよい。

【００２０】この振動子２０の周囲に設けられているチ
ューブ５０は、超音波探触子内の圧力センサ５２に連結
されており、これによってチューブ５０内の圧力伝達媒
体物質の圧力が圧力センサ５２により検出される。な
お、図１には示されていないが、この圧力センサ５２の
出力信号は超音波診断のエコー信号とともに外部に取り
出されている。

【００２１】本実施例において特徴的なことは、振動子
２０の周囲に圧力伝達媒体で満たされたチューブ５０を
設け、この圧力伝達媒体の圧力を圧力センサ５２で検出
することである。このような構成により、外部の所定の
測定器などでこの圧力を検出することが可能である。こ
の結果、例えば、この圧力を表示する装置などを用いれ
ば、超音波探触子の使用者は、現在の圧力を容易に知る
ことが可能となる。また、外部に圧力の値を連続して記
録する装置などを設ければ、接触圧力の変化を記録する
ことが可能である。

【００２２】また、本実施例において更に特徴的なこと
は、チューブ５０が振動子２０の周囲に設けられている
ことである。この「周囲に」設けられるていることによ
って、例えば、超音波ビームを斜めに入反射しなければ
ならない場合に振動子２０のエッジを生体内にめり込む
ようにして押し付けなければならないが、このような場
合の接触圧が本実施例のチューブ５０によって効率的に
検出される。それは、図１（ｂ）に示されているよう
に、チューブ５０が振動子２０の周囲に配設されている
ことにより、超音波探触子のエッジの部分に相当する位
置に置かれているからである。

【００２３】なお、本実施例においては、接触圧力を検
出する手段として圧力伝達媒体を満たしたチューブ５０
を用いたが、圧電素子を用いてもよい。

【００２４】図２には、本発明の好適な他の実施例であ
る超音波診断装置の構成ブロック図が示されている。図
２に示されているように、本実施例における超音波探触
子においても、上記従来の超音波探触子と同様に、圧電
材料である振動子２０が、ダンパ２２に固定されてい
る。そして、この振動子２０とダンパ２２とを包むよう
にシリコンレンズ２４が張り付けられている。また、こ
れらの構成は、上記従来例と同様に、ケース２６に収納
されている。

【００２５】本実施例において特徴的なことは、シリコ
ンレンズ２４が被検体に接触する面の圧力を検出するた
めに、このシリコンレンズ２４の当接面の周囲に、当接
面と同一の面を構成するように複数個の圧電素子２８が
設けられていることである。同一の面を構成せずに、例
えば、当接面より圧電素子２８が前方に設けられていれ
ば当接面が被検体に接触していない場合にも圧電素子が
被検体に接触し、接触圧力が検出されてしまい、また当
接面より圧電素子２８が後方に設けられている場合に
は、当接面が被検体に接触しても、圧電素子にはなんら
圧力がかからずその結果、圧力信号が「０」となってし
まう。このようなことから、本実施例においては、圧電
素子２８は、当接面と同一面を形成するように設けられ
ている。

【００２６】この圧電素子２８は、それに印加される圧
力によって、所定の電位差を生じるが、この電位差を後
述する圧力検出回路３０で検出することによって、圧電
素子２８にかかる当接面の圧力すなわち超音波探触子が
被検体に押し付けられる圧力を検出することが可能とな
る。そして、後述するように、所定の圧力以上の圧力が
検出された場合には、検者に警告が発せられる。

【００２７】圧電素子２８に生じた電位差は、本体部に
設けられている圧力検出回路３０によって増幅され、圧
力を表す圧力信号が生成される。この圧力信号は、比較
回路３２において、所定の基準電圧Ｖｒｅｆと比較され
る。そして、基準電圧Ｖｒｅｆより、圧力信号の電圧が
大きい場合には、警告信号がアラーム回路３４に出力さ
れる。アラーム回路３４は、例えば一定の音を発生する
ブザーなどにより構成され、検者に注意を促す働きをす
る。このアラーム回路３４は、ブザーのほか、点滅する
光を発する手段などでも好適である。なお、本実施例に
おいては、上記基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧設定回路
３６により検者の所望の値に設定することが可能であ
る。このように構成することによって、検者は、診断の
内容に応じた適切な圧力の基準を設けることができ、そ
の結果適切な警告を発生させることが可能である。

【００２８】以上述べたように、本実施例によれば、超
音波探触子が被検体に押し付けられる圧力が所定の値以
上になった場合に、警告を発生する超音波探触子又は超
音波診断装置を実現できるので、被検者に対し一定の圧
力以上の圧力で超音波探触子が押し付けられることがな
く、被検者の苦痛が低減されるという効果を奏する。更
に、検者にとっても、強すぎる圧力で超音波探触子を押
し付けてしまうことが未然に防止できるので、診断に専
念することができるという効果を奏する。

【００２９】なお、上記実施例においては、超音波探触
子が被検体に押し付けられる圧力を検出する手段とし
て、圧電素子２８を示したが、その他の手段でもよい。
例えば、図３には、圧電素子２８の代わりに水や空気な
どの流体を封入した検出チューブ４０をシリコンレンズ
２４の当接面の周囲に設けた場合の説明図が示されてい
る。この検出チューブに４０には例えば水が封入されて
おり、そして、伝達チューブ４２を介して、この水の圧
力が圧力検出回路４４に伝達されている。この圧力検出
回路４４は、伝達されてきた圧力を電気信号に変換する
圧力センサを備えており、圧力センサが圧力を変換して
得た電気信号は所定の大きさに増幅されて圧力信号とし
て出力される。圧力信号に対する後の処理は、図２に示
されている実施例と同様なので、その説明は省略する。

【００３０】このように、図３に示されている実施例に
よれば、圧電素子２８ではなく流体が封入された検出チ
ューブ４０を用いて圧力を検出したので、被検者に対し
て近接した電気回路を設ける必要がないという特徴があ
る。この結果、被検体に不測の電流が流れてしまう可能
性を極めて低く抑えることができる。従って、この実施
例によれば、図２に示された実施例と同様の作用効果を
奏すると同時に、より安全な超音波診断装置が得られる
という特徴がある。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、第１の本発明によれ
ば、探触子と被検体との間の接触圧力を検出することが
可能なので、外部の計測器等で、かかる接触圧力の検出
が可能である。

【００３２】第２の本発明によれば、チューブを用いて
接触圧力を検出したので、被検体に対して、より安全を
確保することが可能である。

【００３３】第３の本発明によれば、圧電素子により接
触圧力が検出されるので、簡易な構成で圧力が検出可能
である。

【００３４】第４の本発明によれば、本体部にアラーム
手段を有し、接触圧力が所定の基準値以上になった場合
に検者に警告を発するので、被検者の苦痛を減少させる
ことができる。また、検者も超音波探触子を被検者に強
く押し付けてしまうことなく、診断に集中できるという
効果を奏する。

【００３５】第５の本発明によれば、警告が発せられる
基準となる基準信号を検者の所望の値に設定することが
可能なので、診断の内容に応じた適切な警告を発するこ
とが可能な超音波探触子又は超音波診断装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例を表す構成説明図であ
る。

【図２】本発明の好適な他の実施例を表す構成説明図で
ある。

【図３】本発明の好適な他の実施例を表す構成説明図で
ある。

【図４】従来の超音波探触子の構造を説明する説明図で
ある。

【符号の説明】

２０振動子２２ダンパ２４シリコンレンズ２６ケース２８圧電素子３０、４４圧力検出回路３２比較回路３４アラーム回路３６基準電圧設定回路４０検出チューブ４２伝達チューブ５０チューブ５２圧力センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に当接する当接面と前記被検体が接
触する接触圧力を検出する圧力検出手段、を含むことを
特徴とする超音波探触子。
【請求項２】請求項１記載の超音波探触子において、前記圧力検出手段は、前記当接面の周囲に配設され、圧力伝達媒体が満たされ
たチューブと、前記圧力伝達媒体の圧力を圧力信号に変換する媒体圧力
センサと、を含むことを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】請求項１記載の超音波探触子において、前記圧力検出手段は、前記当接面の周囲に配設された圧
電素子を含むことを特徴とする超音波探触子。
【請求項４】超音波探触子と、前記超音波探触子からの
信号を処理する本体部とを含む超音波診断装置におい
て、前記超音波探触子は、被検体に当接する当接面の周囲に配設され、前記当接面
と前記被検体が接触する接触圧力を検出する圧力検出手
段、を含み、前記本体部は、前記圧力検出手段が出力する圧力信号を、所定の基準圧
力を表す基準信号と比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づき、前記接触圧力が前記
所定の基準圧力より大きい場合には、警告を発する警告
手段と、を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】請求項４記載の超音波診断装置において、前記基準信号を、所望の値に設定する基準信号設定手
段、を含むことを特徴とする超音波診断装置。