JPH1176242A - 体腔内超音波探触子 - Google Patents

体腔内超音波探触子

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JPH1176242A
JPH1176242A JP9246885A JP24688597A JPH1176242A JP H1176242 A JPH1176242 A JP H1176242A JP 9246885 A JP9246885 A JP 9246885A JP 24688597 A JP24688597 A JP 24688597A JP H1176242 A JPH1176242 A JP H1176242A
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JP
Japan
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ultrasonic
array
probe
vibrator
scanning
Prior art date
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Pending
Application number
JP9246885A
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English (en)
Inventor
Yuriko Hagiwara
有理子 萩原
Jun Koizumi
順 小泉
Takayoshi Saito
孝悦 斉藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つの超音波走査面の位置ずれを減少させ、
診断効率を向上する2つの断層画像を得る。 【解決手段】 体腔内超音波探触子の先端部1に、2つ
の直交する超音波走査面の一部が交差する2つのコンベ
ックスアレイ振動子5,6を配置している。コンベック
スアレイ振動子6は、緩やかな曲率を有し、筐体2から
のコンベックスアレイ振動子6の突き出し量9を最小に
抑えているので、患者に苦痛を与えることなく、かつ、
被検体との密着性を損なわず、診断効率を向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
用いられる超音波探触子、特に体腔内超音波探触子に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、超音波の送受信によって、生体内
の断層画像などを得る超音波診断が医療分野において広
く活用されている。そして、生体の診断部位によって、
様々なタイプの超音波探触子が実現されている。
【0003】その中の1つとして、体腔内超音波探触子
が知られているが、この体腔内超音波探触子の1つであ
る経直腸超音波探触子は、超音波探触子を肛門から直腸
に挿入し、前立腺や直腸近傍の臓器などの超音波診断を
行うためのものである。そして近年では、直交した超音
波断層画像を得ることができるいわゆるバイプレーン型
の経直腸超音波探触子を用いた診断が盛んになってき
た。従来のバイプレーン型の経直腸超音波探触子は、日
本超音波医学会第69回講演抄録集、391ページ、69−226
に記載されたような構成が一般的であった。以下、その
従来例について図面を参照しながら説明する。
【0004】図4は、直腸内に挿入される超音波探触子
の先端部41を示したものであり、(A)はその平面図、
(B)は断面図である。先端部41の筐体42には2つの開口
43,44が形成されており、開口43には、複数の短冊状の
超音波振動子を扇形に並べたコンベックスアレイ振動子
45が設置され、開口44には、複数の短冊状の超音波振動
子を直線状に並べたリニアアレイ振動子46が配置されて
いる。コンベックスアレイ振動子45とリニアアレイ振動
子46には、音響的整合をとるための一層以上の整合層が
前面に設けられるが、図示は省略してある。そして、超
音波を効率よく送受信するために、音響レンズ47,48が
それぞれ設けられている。
【0005】これらのコンベックスアレイ振動子45とリ
ニアアレイ振動子46は、互いに直交する超音波走査面を
有するものであり、具体的には、コンベックスアレイ振
動子45は直腸への挿入方向と直交する方向の超音波走査
面を扇形に形成し、リニアアレイ振動子46は挿入方向と
平行な方向に超音波走査面を形成する。
【0006】したがって、このような経直腸超音波探触
子によれば、直腸に挿入した状態で、互いに直交する2
つの超音波走査面での断層画像を用いて超音波診断を行
うことができるので、被検体を立体的に観察することが
可能になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の経直腸超音波探触子では、2つ
の振動子が形成する超音波走査面の位置にずれが生じる
ため、超音波探触子を大幅に動かさないかぎり、同一患
部における2つの超音波断層画像を得るのが困難であっ
た。
【0008】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するものであり、2つの超音波走査面の位置ずれを大
幅に減少させ、超音波走査面の一部を交差させた2つの
断層画像を得ることができる体腔内超音波探触子を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、細長い形状の探触子の長手方
向に走査面を有する第1の超音波アレイ振動子と、第1
の超音波アレイ振動子の走査面に直交する方向に走査面
を有する第2の超音波アレイ振動子とを備え、第1の超
音波アレイ振動子は緩やかな曲率を有するコンベックス
アレイ型であり、第1の超音波アレイ振動子の走査面と
第2の超音波アレイ振動子の走査面とが一部で交差する
ことを特徴とするものである。
【0010】そして、その凸部の探触子筐体からの突き
出し量は、0.1mm以上、5mm以下に設定するのが好まし
い。
【0011】また、上記目的を達成するための本発明の
他の技術的手段は、細長い形状の探触子の長手方向に走
査面を有する第1の超音波アレイ振動子と、第1の超音
波アレイ振動子の走査面に直交する方向に走査面を有す
る第2の超音波アレイ振動子とを備え、第1の超音波ア
レイ振動子が超音波ビーム偏向の機能を有し、第1の超
音波アレイ振動子の走査面と第2の超音波アレイ振動子
の走査面とが一部で交差することを特徴とするものであ
る。
【0012】その第1の超音波アレイ振動子は、リニア
アレイ型であっても、コンベックスアレイ型であっても
よい。
【0013】上記構成によれば、探触子の長手方向に走
査面を有するアレイ振動子の走査角度を拡張することが
できるので、2つの超音波走査面の位置ずれを大幅に減
少させ、超音波走査面の一部を交差させた2つの断層画
像を得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1における体
腔内超音波探触子、特に経直腸超音波探触子の先端部の
構成を示したものであり、(A)はその平面図、(B)は断
面図である。図1において、1は超音波探触子の先端
部、2は筐体、3,4は筐体2に形成された開口で、そ
の開口3にはコンベックスアレイ振動子5が配置され、
開口4には緩やかな曲率を有するコンベックスアレイ振
動子6が配置されている。コンベックスアレイ振動子
5,6には、音響的整合をとるための1層以上の整合層
が前面に設けられるが、図示は省略する。そして、超音
波を効率よく送受信するために、音響レンズ7,8がそ
れぞれ設けられている。
【0015】体腔内、特に経直腸用で、アレイ振動子の
走査面が直交し、その2走査面の断層画像が得られるい
わゆるバイプレーン型の超音波探触子は、臨床的にきわ
めて有効なものであり、以下の点がバイプレーン型の超
音波探触子として要求される重要な項目である。
【0016】(1) 経直腸用であるため、患者に苦痛を与
えないような形状であり、操作性が容易なこと。
【0017】(2) 密着しない箇所は断層画像を得ること
ができないため、凹凸が少なく、診断部位に密着する形
状であること。
【0018】(3) 2つの超音波走査面が直交し、その一
部が交差すること。これは、臨床において、スクリーニ
ングするという観点から重要である。
【0019】(4) 画質を確保しつつ、近距離部の被検幅
も確保できること。
【0020】本実施の形態1においては、これら4つの
課題を解決するものである。特に、コンベックスアレイ
振動子6は、患者に苦痛を与えず、かつ密着性を良好に
するためには、筐体2からの突き出し量9が小さいこと
が望ましいが、突き出し量9が0.1mm以上で、5mm以下
であれば、前記目的を達成することが臨床的に明らかと
なっている。
【0021】次に、患者の直腸に挿入する超音波探触子
の挿入方向と平行に位置するアレイ振動子が直線状に配
列された振動子タイプのいわゆるリニアアレイ振動子で
あると、2つの超音波走査面を交差させることができな
い。さらに、近距離部領域においても、被検幅が可能な
限り広い超音波画像を確保したいという要求もある。こ
れらの課題を解決するために、超音波探触子の被検体へ
の挿入する方向と平行に位置するアレイ振動子は、コン
ベックスアレイ振動子6の形状で、かつ筐体2からの突
き出し量9は0.1mm以上、5mm以下の構成にすればよ
い。
【0022】例えば、コンベックスアレイ振動子6の弧
長を一般的な70mmとした場合、図3に示すような、筐体
2からの突き出し量9とコンベックスアレイ振動子6の
曲率半径の関係となる。この図から、筐体2からの突き
出し量9を0.1mm以上、5mm以下とすると、コンベック
スアレイ振動子6の曲率半径は約120mmとなる。
【0023】また、コンベックスアレイ振動子6の曲率
半径を120mm以上に設定した場合、リニアアレイ振動子
と比較して、ほとんど劣化のない超音波画像を提供でき
る。なお、コンベックスアレイ振動子5の超音波走査面
と交差する点は、超音波放射面から20mmから30mm離れた
点となるので、超音波探触子をほとんど動かすことな
く、2つの超音波走査面を観察することができ、臨床的
にきわめて有効である。
【0024】以上のように、本実施の形態1によれば、
挿入方向と平行な方向に超音波走査面を形成するアレイ
振動子の突き出し量9を約5mm以下にし、かつ曲率を設
けたコンベックスタイプにすることにより、患者に苦痛
を与えることなく、かつ密着性を良好にできるため、近
距離部から遠距離部まで高分解能の超音波画像を得るこ
とができ、さらに、2つの交差する超音波走査面の断層
画像を得ることができるため、臨床的にも有効なスクリ
ーニングを行うことができる。
【0025】なお、本実施の形態1においては、超音波
探触子1の被検体への挿入方向と平行に位置するコンベ
ックスアレイ振動子6の曲率半径を120mm以上で、振動
子の弧長を70mmとした場合について説明したが、曲率半
径が120mm以下であっても、図5に示したように、弧長
を70mm以下にし、筐体2からのコンベックスアレイ振動
子6の突き出し量を5mm以下に形成すれば、同様の効果
が得られる。
【0026】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の形
態2における体腔内超音波探触子、特に経直腸超音波探
触子の構成を示したものである。図2に示したように、
超音波探触子の先端部11の筐体12には、2つの開口13,
14が形成されており、開口13にはコンベックスアレイ振
動子15が配置され、開口14には、超音波ビーム偏向の機
能を備えたリニアアレイ振動子16が配置されている。
【0027】コンベックスアレイ振動子15とリニアアレ
イ振動子16には、音響的整合をとる1層以上の整合層が
前面に設けられるが、図示は省略する。そして、超音波
を効率よく送受信するために、音響レンズ17,18がそれ
ぞれ設けられている。
【0028】リニアアレイ振動子16では、θ方向で超音
波波面が一致するように、超音波振動子に遅延時間を与
えることにより、偏向した超音波ビームを得ることがで
き、走査角度を拡張することが可能となる。
【0029】なお、遅延時間の設定により、θは自由に
選択することができるので、走査角度も自由に選択でき
るという利点がある。
【0030】以上のように、本実施の形態2によれば、
直腸への挿入方向と平行な方向に超音波走査面を形成す
るアレイ振動子に超音波ビーム偏向機能を持たせること
により、走査角度を拡張することができ、患者に苦痛を
与えることなく、近距離部から遠距離部まで高分解能の
超音波画像を得ることができ、さらに2つの交差する超
音波走査面の断層画像を得ることができるため、臨床的
にも有効なスクリーニングを行うことができる。
【0031】なお、本実施の形態2では、挿入方向と平
行な方向に位置したアレイ振動子をリニア形状にした
が、この他、コンベックスアレイ振動子の形状において
も、同様の効果が得られる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、患
者に苦痛を与えることなく、かつ被検体との密着性を損
なわず、2つの交差する超音波画像を得ることができる
ため、臨床的にもきわめて有効であり、診断効率を向上
させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における体腔内超音波探
触子の先端部の平面図(A)及び断面図(B)である。
【図2】本発明の実施の形態2における体腔内超音波探
触子の先端部の平面図(A)及び断面図(B)である。
【図3】本発明の実施の形態1における挿入方向と平行
な方向に超音波走査面を形成するコンベックスアレイ振
動子の、筐体からの突き出し量と曲率半径との関係を示
す図である。
【図4】従来例の体腔内超音波探触子の先端部の平面図
(A)及び断面図(B)である。
【図5】本発明の実施の形態1の変形例の断面図であ
る。
【符号の説明】
1,11…先端部、 2,12…筐体、 3,4,13,14…開
口、 5,6,15…コンベックスアレイ振動子、 7,8,
17,18…音響レンズ、 9…突き出し量、 16…超音波
ビーム偏向の機能を備えたリニアアレイ振動子。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 細長い形状の探触子が、その長手方向に
    走査面を有する第1の超音波アレイ振動子と、第1の超
    音波アレイ振動子の走査面に直交する方向に走査面を有
    する第2の超音波アレイ振動子とを備え、第1の超音波
    アレイ振動子はコンベックスアレイ型であり、第1の超
    音波アレイ振動子の走査面と第2の超音波アレイ振動子
    の走査面とが一部で交差することを特徴とする体腔内超
    音波探触子。
  2. 【請求項2】 コンベックスアレイ型の第1の超音波ア
    レイ振動子は、その凸部の探触子筐体からの突き出し量
    が0.1mm以上、5mm以下であることを特徴とする請求項
    1記載の体腔内超音波探触子。
  3. 【請求項3】 コンベックスアレイ型の第1の超音波ア
    レイ振動子は、曲率半径が120mm以上であり、かつ弧長
    が70mm以下であることを特徴とする請求項1記載の体腔
    内超音波探触子。
  4. 【請求項4】 細長い形状の探触子が、その長手方向に
    走査面を有する第1の超音波アレイ振動子と、第1の超
    音波アレイ振動子の走査面に直交する方向に走査面を有
    する第2の超音波アレイ振動子とを備え、第1の超音波
    アレイ振動子は超音波ビーム偏向の機能を有し、第1の
    超音波アレイ振動子の走査面と第2の超音波アレイ振動
    子の走査面とが一部で交差することを特徴とする体腔内
    超音波探触子。
  5. 【請求項5】 第1の超音波アレイ振動子は、リニアア
    レイ型またはコンベックスアレイ型であることを特徴と
    する請求項4記載の体腔内超音波探触子。
JP9246885A 1997-09-11 1997-09-11 体腔内超音波探触子 Pending JPH1176242A (ja)

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