JPH10328184A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フォーカス位置の細かなオフセット微調整を可
能にする。 【解決手段】両端が開放された筒体からなり、その一端
を超音波探触子１の検体対向面３に着脱自在に装着して
探触子本体２と検体５４との間の間隔を調整するカプラ
４を、その径方向に沿って互いに着脱自在に、基本カプ
ラ５と微調整カプラ６とに分割した。そして、必要に応
じてカプラ４の軸方向寸法を変えることで、超音波探触
子本体２と検体５４との間の間隔、すなわち、フォーカ
ス位置のオフセットを自由に調整できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波の送受波を
行う超音波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置に設けられて超音波の送
受波を行う超音波探触子は、図３の側面図や図４の斜視
図に示すように、検体５４に当接させた状態で前記検体
５４に向けて超音波の送受波を行うようになっており、
検体対向面５１に沿って複数の振動子５０を並列配置し
て構成されている。

【０００３】このように構成された超音波探触子を有す
る超音波診断装置では、超音波画像の画像精度を高める
ために超音波のフォーカス位置の調整を行っている。フ
ォーカス位置の調整には、図５（ａ）に示すように、超
音波振動子５０の配列方向に沿った面Ａ１側におけるフ
ォーカス位置Ｆ１の調整（以下、長軸方向フォーカス位
置Ｆ１の調整と称す）と、図５（ｂ）に示すように、超
音波振動子５０の配列方向と直交する方向に沿った面Ａ
２側におけるフォーカス位置Ｆ２の調整（以下、短軸方
向フォーカス位置Ｆ２の調整と称す）とがある。

【０００４】長軸方向フォーカス位置Ｆ１は、各超音波
振動子５０の間で超音波の送受波のタイミングを制御す
る等の手法により電気的に調整することができる。とこ
ろが、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２の調整は超音波振
動子５０毎に行う必要があり、長軸方向のフォーカス位
置Ｆ１の調整と同様の手法により電気的に調整すること
はできない。短軸方向のフォーカス位置Ｆ２は、超音波
探触子の検体対向面５１上に配設した音響レンズ５２の
材質や形状（曲率等）により初期設定されているだけで
ある。

【０００５】そのため、甲状線や乳腺といった検体５４
の体表付近の診断を希望することで、希望診断部位に最
も適した短軸方向のフォーカス位置が、音響レンズ５２
の形状等により初期設定されているフォーカス位置Ｆ２
より検体対向面５１側になると、画像精度の高い（高い
分解能を有する）超音波画像は得られなくなるという不
都合が生じる。

【０００６】そのような場合には、図６に示すように、
超音波探触子５０の検体対向面５１に筒状のカプラ５３
を着脱自在に取り付け、カプラ５３の装着により検体対
向面５１と検体５４との間の離間間隔を広げている。こ
れにより、短軸方向のフォーカス位置を、初期設定値
（音響レンズ５２の形状等により設定されたフォーカス
位置Ｆ２）より実質的に検体５４の体表側、すなわち、
希望する診断部位側に移動させて、画像精度（分解能）
を高めるようになっている。このようなフォーカス位置
の調整をオフセット調整という。なお、図中、符号５５
は、固形ゲル状の音響伝達媒質である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようにしてフォー
カス位置のオフセット調整を行う従来の超音波探触子に
は、検体５４（患者）の体格等の違いに応じたフォーカ
ス位置の微調整ができないという課題があった。

【０００８】診断を希望する部位の深さ位置は検体５４
毎に一定ではなく、検体５４の体格等により微妙に異な
っている。これに対して、従来の超音波探触子では、構
造上、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２のオフセット調整
量がカプラ５３の大きさにより規定されてオフセットを
微調整することが不可能であった。そのため、従来の超
音波探触子では、カプラ５３の装着により短軸方向のフ
ォーカス位置Ｆ２を大まかにオフセット調整することが
できるものの、検体５４の体格等の違いに応じて短軸方
向のフォーカス位置Ｆ２のオフセットを微調整すること
はできなかった。

【０００９】しかしながら、これでは、フォーカス位置
のオフセット調整が不十分となり、分解能のよい超音波
画像が得られるとはいえなかった。

【００１０】このような課題を解決する方法として、図
７に示すように、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２の調整
量に応じて音響伝達媒質５５の大きさを変えることが考
えられる。これは、音響伝達媒質５５の大きさを大きく
してカプラ５３の端部から突出させても、音響伝達媒質
５５はゲル状ではあるもののある程度の固さを有してお
り、支えがなくとも単体でその形状を維持できることを
利用しようとするものである。

【００１１】しかしながら、このようなオフセット調整
方法にも調整量に限界があり、十分な微調整ができると
はいえない。すなわち、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２
のオフセット調整量が大きい場合には、それに伴ってカ
プラ５３の端部から突出する音響伝達媒質５５の突出部
５５ａの突出量が大きくなり過ぎてしまい、超音波探触
子を検体５４の体表で移動させる操作（診断操作）中
に、カプラ５３で覆われていない突出部５５ａが変形し
てしまって、体表上での超音波探触子の移動操作ができ
なくなり、超音波診断が不可能になる。

【００１２】そのため、音響伝達媒質５５の大きさを変
えることによる短軸方向のフォーカス位置Ｆ２のオフセ
ット調整には、診断操作中に突出部５５ａが変形しない
程度の調整しかできないという構造的な制限があり、こ
れでは、十分なる微調整ができるものとはいえないのは
明らかである。

【００１３】したがって、本発明においては、フォーカ
ス位置の微調整が可能な超音波探触子の提供を目的とし
ている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、検体に当接さ
せた状態で前記検体に向けて超音波の送受波を行う超音
波探触子において、両端が開放された筒体からなり、そ
の一端を探触子本体の検体対向面に着脱自在に装着して
探触子本体と前記検体との間の間隔を調整するカプラを
有しており、該カプラをその径方向に沿って互いに着脱
自在に分割し、必要に応じてカプラの軸方向寸法を変え
ることで、超音波探触子と検体との間の間隔を自由に調
整できるようにして上述した課題を解決している。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１６】第１の実施の形態 図１は、本発明の第１の実施の形態の超音波探触子の構
造を示す平面図である。この超音波探触子１は、探触子
本体２の検体対向面３に着脱自在に装着されるカプラ４
を備えている。

【００１７】カプラ４は、両端が開放された筒体を径方
向に沿って互いに着脱自在に分割して構成されており、
分割されることで、一つの基本カプラ５と複数の微調整
カプラ６，…とを備えたものとなっている。基本カプラ
５の一方の端部５ａ側は探触子本体２の外周に外嵌可能
な形状を備えており、一方の端部５ａの周縁に設けられ
た係合爪７を探触子本体２の外周面に係合させて、検体
対向面３に着脱自在に装着されるようになっている。基
本カプラ５の他方の端部５ｂは、超音波探触子２の検体
対向面３に合わせて断面長方形をしており、端部５ｂの
内周面には係合孔８が形成されている。係合孔８は他方
の端部５ｂの長手方向両端それぞれに設けられている。

【００１８】微調整カプラ６の一方の端部６ａには係合
段部９が形成されている。係合段部９の外周部は基本カ
プラ５の他方の端部５ｂに内嵌可能な形状（長方形形
状）に形成されており、係合段部９の側面の長手方向両
端には、係合突起１０が形成されている。微調整カプラ
６の他方の端部６ｂの内周面は、基本カプラ５の他方の
端部５ｂと同等の形状に形成されている。また、他方の
端部６ｂの内周面には係合孔１１が形成されている。係
合孔１１は基本カプラ５の係合孔８と同様、他方の端部
６ｂの長手方向両端に、係合孔８と同等の大きさに形成
されている。

【００１９】このように構成された微調整カプラ６は、
係合突起１０を係合孔８に係合させることで、係合段部
９が他方の端部５ｂに嵌合し、これによって基本カプラ
５に着脱自在に装着されるようになっている。同様に、
係合突起１０を係合孔１１に係合させることで、係合段
部９が他方の端部６ａに嵌合し、これによって、微調整
カプラ６どうしが互いに着脱自在に装着し合うようにな
っている。

【００２０】また、基本カプラ５を探触子本体２に装着
した状態において、探触子本体２の検体対向面３から基
本カプラ５の他方の端部５ｂの端面までの距離を基本カ
プラ５の突出量）Ｈ１とする一方、微調整カプラ５を基
本カプラ５ないし他の微調整カプラ６に装着した状態に
おいて、基本カプラ５ないし他の微調整カプラ６の他方
の端部５ｂ（６ｂ）の端面から、装着した微調整カプラ
６の他方の端部６ｂの端面までの距離を微調整カプラ６
の突出量Ｈ２とした場合には、Ｈ１＞Ｈ２となるよう
に、基本カプラ５および微調整カプラ６の形状が設定さ
れている。

【００２１】また、基本カプラ５の突出量Ｈ１は次のよ
うに設定されている。すなわち、探触子本体２が構造的
に有している短軸方向フォーカス位置Ｆ２と検体５４の
体表との間の距離をＬ（図３参照）とした場合には、Ｈ
１＜Ｌとなるように突出量Ｈ１が設定されている。

【００２２】以上のようにして構成された超音波探触子
１を用いれば、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２の大まか
なオフセット調整を基本カプラ５で行い、フォーカス位
置Ｆ２のオフセット微調整を微調整カプラ６により行う
ことができる。

【００２３】以下、この超音波探触子１による超音波診
断操作を説明する。まず、探触子本体２を検体５４に直
接当接させて超音波の送受波を行い、それによって得ら
れる超音波画像を表示部（図示省略）上に表示して、そ
の超音波画像を検討する。

【００２４】そして、診断部位における画像精度（分解
能）が十分に得られない場合には、甲状線や乳腺の診断
を希望して、超音波探触子本体２が構造的に有している
短軸方向のフォーカス位置Ｆ２（図５（ｂ）参照）よ
り、診断部位が検体５４の体表側にあると判断し、次の
ような操作を行う。

【００２５】すなわち、超音波探触子本体２の検体対向
面３に基本カプラ５を装着し、基本カプラ５の内部空間
に音響伝達媒質５５を充填配置する。そして、再度、超
音波の送受波を行い表示部（図示省略）に超音波画像を
表示する。

【００２６】そして、基本カプラ５によるオフセット調
整により診断部位が超音波探触子本体２の短軸方向フォ
ーカス位置Ｆ２内に収まり、これによって十分なる画像
精度（分解能）が得られる場合は、このまま、診断を始
める。

【００２７】一方、基本カプラ５によるオフセット調整
でも、診断部位が超音波探触子本体２の短軸方向フォー
カス位置Ｆ２内に収まらず、画像精度（分解能）が十分
に得られない場合には、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２
（図５（ｂ）参照）より、診断部位が、未だ検体５４の
体表側にあると判断し、次のような操作を行う。

【００２８】すなわち、基本カプラ５内に充填している
音響伝達媒質５５を取り除いたうえで、基本カプラ５の
他方の端部５ｂに微調整カプラ６を装着する。微調整カ
プラ６の装着は、係合段部９を他方の端部５ｂ内に挿入
し、係合突起１０を係合孔８に係合させることで行う。

【００２９】ここで、微調整カプラ６の突出量Ｈ２は、
基本カプラ５の突出量Ｈ１より小さく設定されているの
で、微調整カプラ６の装着によりカプラ４全体としての
オフセット調整量は、細かく調整されることになる。

【００３０】微調整カプラ６を装着したのち、基本カプ
ラ５および微調整カプラ６に連通する内部空間に音響伝
達媒質５５を充填配置する。そして、微調整６を装着し
た状態で、検体５４に対して超音波を送受波し、それに
よって得られる超音波画像における診断部位の画像精度
（分解能）を再度検討する。

【００３１】そして、十分な画像精度（分解能）が得ら
れていると判断する場合には、そのまま、診断を始め
る。一方、微調整カプラ６の装着によるオフセット調整
によっても診断部位が超音波探触子本体２の短軸方向フ
ォーカス位置Ｆ２内に収まらず、十分な画像精度（分解
能）が得られない場合は、短軸方向のフォーカス位置Ｆ
２（図５（ｂ）参照）より、診断部位が、未だ検体５４
の体表側にあると判断し、次のような操作を行う。

【００３２】すなわち、基本カプラ５および微調整カプ
ラ６の内部空間に充填している音響伝達媒質５５を取り
除いたうえで、微調整カプラ６の他方の端部６ｂに微調
整カプラ６をもう一つ装着する。そして、基本カプラ５
および微調整カプラ６，６に連通する内部空間に音響伝
達媒質５５を再度充填配置したうえで、検体５４に対し
て超音波の送受波を行い、それによって得られる超音波
画像を再度検討して、診断部位が超音波探触子本体２の
短軸方向フォーカス位置Ｆ２内に収まっているかどうか
を判断する。

【００３３】そして、このような調整操作を繰り返すこ
とで、検体５４の診断部位の深さ位置に最も適したフォ
ーカス位置のオフセット調整を行う。

【００３４】なお、以上のようにしてフォーカス位置Ｆ
２のオフセット調整を行う超音波探触子１では、基本カ
プラ５にバイオプシガイド（図示省略）を装着すれば、
体表近くの診断部位の生体組織をバイオプシガイドによ
り取り出すことができる。この場合、基本カプラ５や微
調整カプラ６によるオフセット調整で画像精度（分解
能）が高くなった診断画像を見ながら、生体組織を取り
出すことになるので、生体組織を精度よく取り出すこと
ができる。

【００３５】第２の実施の形態 図２は本発明の第２の実施の形態を示している。この実
施の形態では、カラードップラ超音波診断装置に用いら
れる超音波探触子２０において、本発明を実施してい
る。カラードップラ超音波診断装置に用いられる超音波
探触子２０は、探触子本体２１と、基本カプラ５と、微
調整カプラ６と、アングルカプラ２２とを備えている。
本実施の形態では、基本カプラ５と微調整カプラ６とア
ングルカプラ２２からカプラ２５が構成されている。

【００３６】基本カプラ５および微調整カプラ６の構成
は図１で説明した第１の実施の形態のものと同様の構成
であるので、同一ないと同様の部分には図１と同一の符
号の付し、それらについての詳細な説明は省略する。

【００３７】アングルカプラ２２は、その一方の端部２
２ａに係合段部２３が形成されており、係合段部２３に
は係合突起２４が形成されている。係合段部２３および
形成突起２４の構造は、微調整カプラ６の段部９および
係合突起１０の構造と同様である。アングルカプラ２２
の他方の端部２２ｂは、超音波探触子本体２１の検体対
向面２４に対して傾斜している。アングルカプラ２２
は、傾斜している他方の端部２２ｂを介して検体５４に
対して斜めに超音波を送受波するようになっており、そ
れによってドップラデータを精度よく得るようになって
いる。

【００３８】カプラ２５は、このように構成されること
で、両端が開放された筒体を径方向に沿って互いに着脱
自在した形状になっている。

【００３９】この実施の形態では、基本カプラ５とアン
グルカプラ２２との間に挿入配置する微調整カプラ６の
数を調整することで、短軸方向のフォーカス位置Ｆ２の
オフセット調整を行うようになっている。

【００４０】以下、この超音波探触子２０による超音波
診断操作を説明する。まず、基本カプラ５を超音波探触
子本体２１に装着し、さらに基本カプラ５にアングルカ
プラ２２を装着する。さらには、基本カプラ５とアング
ルカプラ２２との間に連通する内部空間に音響伝達媒質
５５を充填配置する。そして、この状態で、検体５４に
対して超音波の送受波を行い、それによって得られるド
ップラデータを基にして血流データおよび血流画像を作
成して表示部（図示省略）に表示する。

【００４１】そして、そのときの画像精度（分解能）を
検討し、画像精度が十分でない場合には、基本カプラ５
およびアングルカプラ２２を装着した状態での超音波探
触子本体２１の短軸方向のフォーカス位置Ｆ２より、診
断部位が検体５４の体表側にあると判断する。そして、
このような判断を下すと、基本カプラ５およびアングル
カプラ２２の内部空間に充填している音響伝達媒質５５
を取り除いたうえで、基本カプラ５とアングルカプラ２
２との間に微調整カプラ６を一つ挿入配置する。そし
て、基本カプラ５およびアングルカプラ２２に連通する
内部空間に音響伝達媒質５５を再度充填配置する。

【００４２】微調整カプラ６を装着した状態で、検体５
４に対して超音波の送受波を行い、これによって得られ
る超音波画像を表示部（図示省略）に表示して、その画
像における診断部位の画像精度（分解能）を再度検討す
る。そして、十分な画像精度（分解能）が得られている
と判断する場合には、そのまま、診断を始める。一方、
十分な画像精度（分解能）が得られないと判断する場合
には、音響伝達媒質５５を取り除いたうえで、基本カプ
ラ５とアングルカプラ２２との間に微調整カプラ６をも
う一つ挿入配置する。そして、基本カプラ５と微調整カ
プラ６，６およびアングルカプラ２２に連通する内部空
間に音響伝達媒質５５を再度充填したうで、検体５４に
対して超音波の送受波を行い、それによって得られる超
音波画像を再度検討して、診断部位が短軸方向フォーカ
ス位置Ｆ２内に収まっているかどうかを判断する。

【００４３】そして、このような調整操作を繰り返すこ
とで、検体５４の診断部位の深さ位置に最も適したフォ
ーカス位置になるようにオフセット調整を行う。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カプラの
分割具合を変えることで、フォーカス位置のオフセット
量を細かく設定することが可能となり、検体の体表近く
に設定する診断部位を画像精度（分解能）よく診断する
ことが可能となり、その分、診断精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る超音波探触子
の構成を示す一部切欠正面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る超音波探触子
の構成を示す一部切欠正面図である。

【図３】従来の超音波探触子の構成を示す側面図であ
る。

【図４】従来の超音波探触子の構成を示す斜視図であ
る。

【図５】それぞれ、フォーカス位置の説明に供する図で
ある。

【図６】カプラを取り付けた従来の超音波探触子の構成
を示す断面図である。

【図７】カプラを取り付けた従来の超音波探触子の別の
使用形態を示す図である。

【符号の説明】

１ 超音波探触子 ２ 探触子本体 ４ カプラ ５ 基本カプラ ６ 微調整カプラ ２０ 超音波探触子 ２１ 探触子本体 ２２ アングルカプラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検体に当接させた状態で前記検体に向け
   て超音波の送受波を行う超音波探触子であって、 両端が開放された筒体からなり、その一端を探触子本体
   の検体対向面に着脱自在に装着して探触子本体と前記検
   体との間の間隔を調整するカプラを有しており、該カプ
   ラをその径方向に沿って互いに着脱自在に分割したこと
   を特徴とする超音波探触子。