JPS59164044A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り発明の技術分野］ 本発明は、形状記憶金属を用いて超音波の送受方向を容
易に可変できるようにした超音波探触子に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、体腔内に挿入部を挿入することにより、体腔内を
光学的に観察あるいは鉗子を用いて治療処置することの
できる内視鏡と共に、超音波を送受して体腔内の音響的
情報を診断の要に供覆る超音波診断装置が用いられる状
況にある。この超音波診断装置は、例えば体表面から超
音波パルスを対象物に発射し、上記発射された超音波は
、超音波が伝播する際、媒質の密度及び音速の積で表わ
される音響的インピーダンスの不連続境界面で反射され
るので、上記反射された超音波パルス波を受信し、その
反射強度等の音響的情報を診断に利用するものである。

このような超音波診断装置は、Ｘ線装置に比べ、生体軟
組織についての情報を造形済を用いることなく容易にで
きる点、放射線による生体組織を破壊することがない点
、取扱いが容易で危険が少ない点等多くの利点があり、
さらに近年超音波に関する技術が進歩して得られる情報
の質及び量が向上しているので、医学分野において有力
な臨床診断装置として普及しつつある。

上記体表面から超音波パルスを送受波する診断に対し、
体腔内の生体臓器に近い位置から超音波パルスを送受波
する体腔内超音波診断法は、伝播と共に（比較的）減衰
する量の人きい高い周波数の超音波を送受することが可
能になり、従って分解能及び高精度の情報を得ることが
可能になる点。

対象物の間に介在する皮下脂肪層等の影響を受けない点
等、多くの利点を有するので、今後益々使用される情勢
にある。この体腔内に挿入して使用する体腔内超音波診
断装置は、光学的に観察する手段としての内視鏡と一体
物として、又は着脱自在の内視鏡（光学視管）を装着し
て使用されるのが一般的であり、超音波内視鏡とも呼ば
れる。

第１図は従来の上記超音波内視鏡の先端部の概略を示す
。同図において、可撓性の蛇腹で覆われた挿入部１の先
端側の側部には、照明窓２及び該照明窓２から出射され
た照明光で照明された被検体３を観察できるように観察
窓４が並設されている。この観察窓４の内側には、三角
プリズム、対物レンズ等が配設され（図示略）、該対物
レンズで結像された像を、挿入部１内を挿通されたイメ
ージガイド等の像伝達手段を介して手元側にて観察でき
るようになっている。

上記挿入部１の先端部には、バルーン押え枠５にてシリ
コーンゴム等伸縮性に富み、超音波を良く透過する素材
で袋状に成形されたバルーン６が保持されるようになっ
ている。

上記バルーン６内には、超音波を所定の方向に送受波す
るための超音波撮動子が配設され、その周囲は被検体３
としての人体の音響インピーダンスに整合した値を有す
るオイル等の超音波伝達媒体が充満されている。

上記超音波振動子でバルーン６が当接された被検体３に
超音波ビ°−ム（符号Ａで示す）を送受波する超音波探
触子を形成する場合、当接された部位から超音波ビーム
を放射状に出射し、この放射状に出射された超音波ビー
ムのエコー信号を受波することによって、扇形の超音波
断層画像を得ることのできるセクタ走査方式が広く用い
られている。

このセクタ定歪する手段として、第２図に示す従来例が
ある。

即ち、硬性のハウジング８内の超音波振動子９を、該ハ
ウジング８に外周が固定された軸受１０で回転自在に軸
支された軸１１の先端に取り付け、伝達媒体１２を気泡
が無い様に充満されたバルーン６を被検体に当接させた
状態で上記軸１１を回転駆動することによって、共に回
転駆動される超音波振動子９の超音波送受面９Ａからこ
の而９Ａに垂直な方向に超音波ビームを放射状に送波及
び受波する超音波探触子が形成されている。

尚、信号の送受は軸１１の先端側を中空にしてこの中空
部を挿通されたリード線１３を経て、軸１１の途中に該
軸１コと接触するブラシ等を介して行われるようになっ
ている。

この場合の放射状に送受波される超音波の走査方向く走
査面）は符号Ｂを含む扇形のものとなり、一定で、従っ
て得られる超音波画像も蛇腹の位置及び方向を変えない
限り限定されたものとなる。

つまり、他の走査方向の情報を得るには、手元側の湾曲
操作機構によって、蛇腹の位置を変えなければならない
。

上記セクタ走査する他の手段として第３図に示すものが
ある。この従来例は、ハウジング８の先端内側に超音波
振動子９を固定し、この超音波振動子９の超音波送受面
９Ａに対向した位置で４５度の反射面１５Ａを有し、回
転駆動される軸１１の先端に取付けられたく超音波反射
）ミラー１５を回転させるものである。

この従来例においては、超音波振動子９の送受音波ビー
ムは破線で示すようにミラー１５の反射面１５Ａで直角
方向に反射されることになり、上記ミラー１５は回転駆
動されるので第２図と同様に超音波ビームが放射状に送
波される。

この従来例においても蛇腹の方位を変えない限り、得ら
れる超音波画像が限定されたものとなる。

この他、超音波振動子をアレイ状に多数配設し、電子的
に走査する電子走査方式の従来例があるが、上述の機械
的走査方式のものと同様に、蛇腹が固定された状態にお
いては単一の超音波画像となり、複数の超音波画像を得
ることができない。

上ｊボにお（プる従来の機械的走査方式における超音波
探触子は、回転駆動させる手段の他に、超音波振動子を
可動する手段を形成することが構造上難しかった。又、
電子走査方式の従来例においても、内視鏡の先端部とい
う狭い空間内で超音波振動子を可動させる適当な手段を
構成することが難しかった。

従って、被検体に当接させたその状態で、複数の方位に
対する超音波画像を得ることが従来できなかったため、
診断する資料としての価値をより増大させることが出来
なかった。

つまり、蛇腹を動かすと、被検体との接触状態が変化し
易いので、同一条件で異る方位の超音波画像を比較検討
したい場合、不都合なものとなる。

又、異る方位の超音波画像を得るために蛇腹を適切に操
作する際の操作がわずられしいものであった。

「発明の目的」 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、蛇腹
を機械的に動かす手段を形成することなく、外部から簡
単に超音波を異る方位に可変制御できるようにした超音
波探触子を提供することを目的とする。

し発明の概要１ 本発明は、超音波振動子を転移温度の上下において、外
形が変化する形状記憶合金を介して固定すると共に、前
記形状記憶合金を加熱する手段及び冷却する手段を具備
するように超音波探触子を構成することにより、容易に
異る方向に超音波を送受できるようにしである。

し発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第４図は本発明の第１実施例を示す。

同図において、挿入部２１先端側の内視鏡部（図示路）
のさらに先端側には超音波を送受波する機能を収容した
ハウジング２２が構成されて（入る。

このハウジング２２を形成する硬性の枠体２３は、先端
側となる一方の端部が閉塞された筒形状をなし、その筒
の側周の大部分が切り欠ｈＸれ、この切り欠きには超音
波を透過するシリコーンゴム等用いて成形されたバルー
ン２４で閉塞されて（Ｘる。

上記枠体２３内には、微小な圧電素子を順次隣接するよ
う配列すると共に、これらの背面０１１ｊにダイビング
を配設して形成したアレイ型超音波振動子２５が収容さ
れ、その配列方向の両端、つまり前端側及び後端側（基
部側）の各端面に取付けたディスク２６．２７を介して
回動自在となるように保持されている。つまり、枠体２
３における上記ディスク２６．２７とそれぞれ接する各
接触部２３Ａ、２３Ｂと、これら各接触部２３Ａ、２３
Ｂと接触する上記各ディスク２６．２７外周には、例え
ばテフロンコート等、摩擦が少く回動できるようになっ
ている。

上記ディスク２６の円形の上面中央と該中央に対向する
枠体２３の先端内面との間には、低温相においては板状
となる形状記憶合金（金属）２８の各端部が固定され、
この形状記憶合金２８によって超音波振動子２５は回動
しないように保持されている。又、この板状の形状記憶
合金２８にそれぞれ一方の端部が固定された（周辺に設
けるようにしても良い。）加熱手段としてヒータ２つ。

２つ（単一のヒータでも良い。）が、上記枠体２３先端
内面と、ディスク２６との間に収容されている。

一方、基部側のディスク２７の後端面中央には、フレキ
シブルな部材で被覆されたリード線（束）３１が取り付
けられ、該リード線３１は挿入部２１を介して外部の信
号処理回路と接続され、上記アレイ型超音波振動子２５
における各圧電素子に遅延素子を介して高周波パルスを
印加することによって、第４図の符号Ｃで示す範囲（高
温相の場合）に超音波ビームをセクタ走査し、且つセク
タ走査した超音波ビームのエコー信号を受渡できるよう
になっている。

上記アレイ型超音波振動子２５の超音波送受面には超音
波ビームを集束して送波及び受波できるように、必要に
応じて集束用レンズ３２が貼着する等して設けである。

上記枠体２３の後端側の基部側には、挿入部２１の軸方
向への透孔を設けて注入口３３が形成され、この注入口
３３からバルーン２４内に超音波伝達に対するロス成分
が少く、且つ人体の音響インピーダンスと整合する流動
パラフィン等の超音波伝達媒体３４を供給できるように
なっている。

また、アレイ型超音波振動子２５をはさんで、枠体２３
における上記注入孔３３と例えば対向する部位に排出口
３５が形成されており、この排出口３５からバルーン２
４内に充満された伝達媒体３４を排出できるようになっ
てる。

さらに、上記ディスク２６を保持する部位周辺の枠体２
３における注入口３３が設けられた部位の前方に対向す
る部位にヒータ２９．２９が収容された空隙部に連通ず
る連通孔３６が形成されると共に、上記排出口３５に対
向する前方部位にも連通孔３７が形成されており、上記
注入口３３から注入された伝達媒体３４はバルーン２４
を膨張させるように充満する際、上記連通孔３６及び３
７を通ってヒータ２９，２９及び板状の形状記憶合金２
８周囲を充満するように構成されている。

上記バルーン２４内が伝達媒体３４で充満された状態に
おいて、ヒータ２９．２９に図示しないリード線を介し
て電力を供給すると、ヒータ２９゜２９が収容された部
分は連通孔３６．３７を除外すれば略密封されているの
で、その部分を一充満する伝達媒体３４の温度が速やか
に上昇し、同時に板状の形状記憶合金２８の温度も上昇
させる。

上記板状の形状記憶合金２８は、転移温度を境界として
その高温相及び低温相で結晶構造が大きく変化するもの
であって、この第１実施例においては、常温は低温側の
マルテンサイト相となり、この温度において外形が平板
状になる状態が安定相でありその外形を保つ。しかしな
がらヒータ２９．２９の加熱により高温相になると、第
４図に示すように平板がねじれて、このねじれと共に挿
入部２１の軸の回りにアレイ型超音波振動子２５を回動
するように構成されている。く尚、上記とは逆に低温相
でねじれた外形、高温相で平板状となるようにしても良
い。） 又、上記加熱して上記形状記憶合金２８を高温相側に転
移させた後に、注入口３３から伝達媒体３４を注入する
と共に、手元側から吸引して排出口３５から伝達媒体３
４を排出するというようにバルーン２４内の伝達媒体３
４を還流させるようにすると、暖められた形状記憶合金
２８周囲の伝達媒体３４は連通孔３７を通り、排出口３
５から排出されると共に、注入口３３から注入された伝
達媒体３４は連通孔３６を経て形状記憶合金２８を速や
かに冷却するので、形状記憶合金２８は迅速に冷却され
て低温相側に転移するように構成されている。

このように第１実施例においては、アレイ型超音波振動
子２５を形状記憶合金２８を介して固定すると共に、こ
の形状記憶合金２８を加熱（加湿）して迅速に高温相側
に転移させる手段と、伝達媒体３４を給排する手段を用
いて還流して迅速に低温相側に転移させる冷却手段を形
成するように兼用しであることが特徴となっている。

このように構成された第１実施例の超音波探触子によれ
ば、挿入部２１を体腔内等に挿入して、内視鏡部で観察
しながら被検体３８の目的とする部位周辺に挿入部２１
先端側を導く。注入口３３より伝達媒体３４を注入する
ことによってバルーン２４を脹らまし、集束用レンズ３
２前方及びその側周を被検体３８の表面に密着させ、こ
の状態で遅延素子を経てアレイ型超音波振動子２５に高
周波パルスを印加すること、によって当接するバルーン
２４を透って被検体３８内側に超音波ビームが送波され
る。送波された超音波ビームは異常部位３９等音響イン
ピーダンスの不連続境界面で反射され、エコー信号とな
ってその一部はアレイ型超音波振動子２５で受波される
。上記とは異る接続状態での遅延素子を経ることによっ
て、超音波ビームの送波及び受波を順次行うことによっ
て、扇形の超音波断層像をブラウン管等の表示部に表示
することができる。

次に上記超音波断層像と異る方位の画像を望む場合には
、外部のスイッチを操作等してヒータ２９．２９に電力
を供給すると、形状記憶合金２８は暖められて第４図に
示すようにねじれた状態になると共に、アレイ型超音波
振動子２５は挿入部２１の軸方向の回りを矢符りで示す
向きに回動じて第４図に示すような状態になる。従って
、この状態において得られる超音波断層像は上述とは異
る符号Ｃで示す範囲の方向に超音波を送受波する方位の
ものとなり、この場合には、扇形に送受波される面は第
４図の紙面内となる（回動する前においてはアレイ型超
音波振動子２５の中央から紙面と垂直手前側に走査する
方向の面内となる。）。

再び、回動する前の状態での画像を望む場合には排出口
３５から伝達媒体３４を排出すると共に、注入口３３か
ら注入して伝達媒体３４を還流することによって、形状
記憶合金２８を迅速に冷却して外形が平板状となる低温
相側に戻すことができる。これと共にアレイ型超音波振
動子２５は矢符りとは逆方向に回動して元の状態にもど
されることになる。

第５図は本発明の第２実施例を示し、同図（ａ　）は常
温での構造を示し、同図（ｂ）は加温して高温側に転移
させた状態での構造を示す。

この第２実施例において、ハウジングを形成する枠体４
１に収容されたアレイ型超音波−振動子４２における各
圧電素子の配列した方向の両端面、つまり先端面及び後
端面には、それぞれ低温相において板を折りたたんだ形
状が安定な形状となり、高温相で伸びるよう温度によっ
て伸縮できる形状記憶合金４３．４４の各一端が固定さ
れ、これら形状記憶合金４３．４４の各他方の端部は枠
体４１先端内面及び後端（基部側）内面に固定されてい
る。

上記アレイ型超音波振動子４２は、必要に応じ、レンズ
３２を介装した超音波送受面４２Ａと、該送受面４２の
背面に形成したダンピング部材の裏面との間の中央に矢
符Ｅで示すように回転軸（回動軸）４５の回りに回動で
きるように保持されている。この送受面４２Ａに垂直な
方向（符号４６で示す。）が超音波ビームを放射する中
心軸となる。

しかして、上記アレイ型超音波振動子４２の先端面及び
後端面に固定された各形状記憶合金４３゜４４の各一端
は、例えば第５図（ａ　）に示すように、先端面に固定
される部分が中央より左に偏位させると共に、後端面に
おいては右に偏位するように固定され、これら形状記憶
合金４３．４４がヒータ（図示略）で暖められて高温相
に転移し、平板状（に近い形状）に伸びる場合、同図（
ｂ）に示すような隅力が働いて、回転軸４５の回りにア
レイ型超音波振動子４２が回動するように構成されてい
る。

この他は上記第１実施例と略同様な構造であり、同一要
素には同符号で示すと共に、その一部は省略しである。

この第２実施例においても、上記第１実施例と同様にヒ
ータによって暖めることによって、形状記憶合金４３．
４４は第５図（ａ　）から同図（ｂ）に示すように変形
し、それと共にアレイ型超音波振動子４２は回動する。

又、伝達媒体３４を還流することによって、第５図（ｂ
　）に示すように変形した上記形状記憶合金４３．４４
を同図（ａ　）に示すようにもどすことができる。

この第２実施例にＪ：ればアレイ型超音波振動子４２が
、第１実施例と同形状のものを用いた場合には（第４図
と第５図では超音波ビームが送出される方向が（略）左
右逆になっている。）、第１実施例においては扇形の面
がその面に垂直方向に移動されることになっているが、
この第２実施例においては、面は同一であるが（つまり
第５図にお（プる紙面に一致する）、扇形が紙面内で回
動されることになる。

第６図は、本発明の第３実施例を示し、同図（ａ　）は
高温相側における状態での構造を示し、同図＜ｂ＞は低
温相側における状態での構造を示す。

この第３実施例は、前述の第１実施例と略同−となる構
造である。

つまり、上記第１実施例においては、アレイ型超音波振
動子２５が（ディスク２６．２７を介して）嵌合する状
態で回動する構造にしであるが、この第３実施例におい
ては、上記ディスク２６゜２７を設けないで、アレイ型
超音波撮動子２５の先端面のみならず後端面側にもそれ
ぞれ対向する枠体２３内面との間に形状記憶合金５．１
．５２がそれぞれ固定してあり、暖めることによって、
第６図（、ｂ）から同図（ａ　）に示すようにねじれ、
これと共に、アレイ型超音波振動子２５が例えば９０度
回動されるようになっている。冷却づれば第６図（ａ　
）から同図（ｂ　）に復帰することは言うまでもない。

この他は第１実施例と殆んど同様であり、同一要素には
同符号を付け、その一部は省略しである。

尚、超音波ビームが送受波される方向の中心方向く中心
軸）を符号５３で示しである。

第７図は本発明の第４実施例である。

この第４実施例は、第５図に示す第２実施例にお（プる
ヒータ（図示略）を設けない構造のものである。

この場合形状記憶合金４３．４４を暖める手段は、注入
口３３（又は排出口３５でも良い）から予め暖めた伝達
媒体３４を矢符Ｆで示すように供給することによって行
う。冷却は前述と同様に冷却された伝達媒体３４を還流
させることによって行うことができる。

第８図は、本発明の第５実施例を示づ一０第５実施例は
、上記第４実施例において暖める手段を、例えばＰＣＴ
サーミスタのように正特性サーミスタ６１を用いて形成
したもので−ある。

この正特性サーミスタ６１は絶縁材料で絶縁コート６２
されており、一定電圧を印加する等して形状記憶合金４
３を暖めると共に、暖められた伝達媒体３４を介して又
は基部側の形状記憶合金４４に近接して設けた正特性サ
ーミスタ（図示略）にて形状記憶合金４４を暖めること
ができるようになっている。冷却は上記第４実施例と同
様に行われる。

第９図は本発明の第６実流例を示す。

この第６実施例においては、ＰＶＤＦ等の高分子膜を用
いて超音波探触子を形成したものを示す。

この超音波探触子６３は、用いる超音波の波長λの１．
／４となる厚みに成形したフレキシブルな高分子圧電体
アレイ６４の背面側はフレキシブルなプリント基板６５
を介して、板形状のものを略し字状に折り曲げた形状記
憶合金６６に接着されている。

上記高分子圧電体は、フレキシブルであると共に、その
音響インピーダンスが人体のそれに近い値を有し、特に
音響的整合層を用いることな（、その圧電体の膜の厚さ
をλ／４に設定することによって、広帯域特性が得５ら
れるようになっている。

上記形状記憶合金６６は超音波送受面と反対側に例えば
直角となる角度又は鋭角（鈍角でも良い。）となるよう
［こ折り曲げられ、この折り曲げ部（近傍）６６Δのみ
に形状記憶効果を有するように処理されている。上記送
受面の中央は高分子圧電体アレイ６４の配列方向に沿っ
て凹面となるように成形され、収束してビームを送受で
きるようになっている。

しかして、上記折り曲げ部６６Ａに隣接する側部内側に
は、上述したヒータ２９あるいは正特性サーミスタ６１
等の発熱素子６７が取付けられ、リード線６８．６９を
介して発熱素子６７に電力を供給することによって、上
記形状記憶合金６６を暖めることができるようになって
いる。

又、形状記憶合金６６における上記側部に対向した端部
には上記折り曲げ部６６Ａが第９図に示す状態から加熱
によって変形した場合、その端部側を保持すると共に、
ダンパーを兼ねた保持具７１の一端が固定されている。

この保持具７１は、例えばシリコーンゴム板を同図に示
すように折りたたんだ構造に成型することにより、充分
弾力性を有するようにしである。

上記高分子圧電体アレイ６４を形成する各圧電素子は、
端部側を共通にしたライン状アース電極７２にアース用
リード線７３が取付けられ、他方の各電極は背面側のプ
リント基板６５にそれぞれ導通するようにしである。

尚、符号７４は上述の構成の超音波探触子６３を持する
ベースである。

このように構成された超音波探触子６３のアース電極７
２と、高分子圧電体アレイ６４を構成する各素子の他方
の電極に超音波ビームがリニア走査又はセクタ走査する
様に高周波電気パルスを印加することによって、形状記
憶合金６６の凹面の曲率が作り出す焦点近傍の分解能が
最も良くなる音場パターンとなる状態で、その凹面と略
直角となる方向に超音波ビームを走査することになる。

従って、得られる画像は超音波の送受面となる凹面に垂
直方向の断層像となる。

上記構造の超音波探触子６３を、超音波内視鏡に用いれ
ば、常温で一つの画像を得ることができ、さらに異る方
位の画像を望むときに、リード線６８．６９を経て発熱
素子６７に電力を供給すれば、形状記憶合金６６の折り
曲げ部６６Ａの曲げ角度を変えて、上記とは異る方位の
断層像を得ることができる。

第１０図は本発明の第７実施例を示す。

この第７実施例においては、上記第６実施例におけるフ
レキシブルな高分子圧電体アレイ６４でなく例えばＰＺ
Ｔセラミックで形成した超音波振動子を、第６実施例と
同様に折り曲げ部の折り曲げ角度を可変できるようにし
たものである。

即ち、挿入部２１先端側の硬性のベース８０外周は、袋
状のバルーン８１の開口端部が固定されている。

上記ベース８０．端面には、平板状の形状記憶合金８２
を端部に近い部位の折り曲げ部８２ＡにおいてＬ字状に
後方に折り曲げ、その折り曲げた後端部が固定されてい
る。この折り曲げた側部内面には上記第６実施例のよう
に発熱素子８３が取り付けられており、リード線８４．
８５を介して電力が供給されることによって、発熱し、
形状記憶合金８２における形状記憶効果を有する部位の
折り曲げ部８２Ａにおいて、その折り曲げ角度を変える
ことができるようになっている。又、この側部に対向す
る側の形状記憶合金８２の端部は細端がベース８０に固
定された前述のような保持具８６で弾力性を有するよう
に保持されている。

上記後方にＬ字状折り曲げられた形状記憶合金８２の前
面にはダンピング部材によるダンピング層８７が形成さ
れ、このダンピング層８７の前面（上面）には、フレキ
シブルなプリント基板８８を介装したＰＺＴ等のセラミ
ックで形成した圧電素子く又は圧電素子アレイ）８９が
取付けられ、さらにこの圧電素子８９の前面にはビーム
収束用のレンズ９０が取付けである。上記圧電素子８９
のアース電極及び他方の電極と接続されたフレキシブル
なプリント基板８８はそれぞれリード線９１．９２が接
続されている。

一方、上記ベース８０にはバルーン８１内に収容された
上述の構造の超音波探触子周囲に伝達媒体９３を注入で
きる注入口９４と、バルーン８１内を充満された伝達媒
体９３を排出可能とする排出口９５がベース８０先端面
に透孔を設けて又は透孔に管を挿通する等して形成しで
ある。又冷却された伝達媒体９３を還流することによっ
て、暖められた形状記憶合金８２の折り曲げ部８２Ａを
冷却することができるようになっている。

このように構成された第７実施例によれば、バルーン８
１内を伝達媒体９３で充満し、第１Ｑ図に示すように脹
らんだバルーン８１の前端側を被検体に当接させた状態
で、上記圧電素子（アレイ）８９にリード線９１．９２
を経て高周波電気パルスを印加することによって被検体
側に超音波ビームを送波させ、送波された超音波ビーム
の反射波を受波することによって超音波！ｌｉ層画像画
像ることができる。

しかして、上記のと異る方位の超音波断層画像を得るに
は、発熱素子８３に電力を供給することによって加熱し
、折り曲げ部８２Ａの折り曲げ角度を変えた状態で、超
音波を送受波することによって可能になる。

本発明は、超音波探触子を形成する超音波振動子が各図
において示されるものにその適用が限定されるものでな
いことは明らかである。例えば第４図において、振動子
アレイは上下方向に各振動子が隣接するような配列であ
るが、この方向と垂直で、紙面の上下方向に各振動子が
隣接するよう配列されたものでも良い。この場合、扇状
にセクタスキャクされる面は、紙面に垂直な水平方向の
面となりく形状記憶合金２８が第４図に示す状態になっ
た時、）冷却あるいは加熱等によってその面内で扇形の
方位が変化することになる。

又、超音波振動子が、セクタ走査用のもののみでなく、
リニア走査用のものに対しても同様に適用できるし、又
、単一の振動子に対しても適用できる。

尚、加熱あるいは冷却する手段を制御する、例えば加熱
用に単位時間当り供給する電力のエネルギー値を制御し
たり、加熱用に注入する伝達媒体の温度を制御すること
によって、形状記憶合金の変形速度を制御できるので、
その変形速度を走査時間に対し、必要に応じて遅くし、
微小変形により方位がそれぞれ少しずつ異る状態におい
て、超音波断層像をそれぞれ得ることができるようにす
ることもできる。

上述の各実施例あるいは上記のようにゆっくり変形した
際、基準となる方位からどれだけずれているか、又はど
れだけずれた方位における超音波断層像であるかを検出
できる方位検出手段を並設することもできる。この手段
として、例えば第４図の基部側ディスク２７の端面に線
状等の反射部及び無反射部を設（ブ、且つその端面に対
向して発光ダイオード及び受光素子とで形成されるフォ
トリフレクタを配置する等して方位（回動角度）を検出
することができる。この場合、上記反射して受光される
光量が回動角度と共に、次第に小さくあるいは大きくな
るようにすれば良い。−この方位検出手段は、上述のも
のに限らず、公知の回転検出手段を用いて構成すること
もできる。

又、方位を段階的に可変制御するよう構成することもで
きる。例えば第４図において、板状の形状記憶合金２８
を各転移温度が異る幅が細いあるいは厚さが薄い板状の
形状記憶合金を貼り合わせる等して構成すると共に、転
移温度が大きいもの程度形した際のねじれの角度が大き
くなるように処理あるいは設定しておくことによって、
所定の温度（゛付近）まで加熱すると、その温度以下の
転移温度の形状記憶合金を低温相側の外形からある角度
ねじれるように変形させることができる。さらに加熱温
度を上げればより大きくねじるようにすることができる
。このようにして超音波ビームの送出方位を段階的に可
変でき、且つ特定の方位に保つようにすることもできる
。この場合熱雷対とか、サーミスタ等の温度検出手段を
設けると便利である。又これらによって温度制御するこ
ともできる。これらは第４図において述べたが、他の実
施例に対しても同様に適用できる。

又、本発明は超音波内視鏡に用いられるものに限定され
るものでない。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、従来の構造の超音波
探触子の一部に形状記憶合金、及びこれを加熱、冷却す
る手段を併設し、形状記憶合金の熱による変形が、超音
波探触子の超音波ビームの方角を変える様に構成しであ
るので、例えば内視鏡の先端に取付けると、内視鏡の蛇
腹を機械的に操作することなく、単に電気的スーイッチ
を操作することによって再現性良く異った角度の超音波
断層像を得られるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波内視鏡の先端側を示す外観図、第２図は
機械的に超音波を送受波する従来の超音波内視鏡の先端
部を示す断面図、第３図は他の従来例を示す断面図、第
４図は本発明の第１実施例の超音波探触子を収容した超
音波内視鏡の先端部を示す断面図、第５図は本発明の第
２実施例を収容した超音波内視鏡の先端部を示し、同図
（ａ　）は低温相における状態を示す説明図、同図（ｂ
）は高温相における状態を示す説明図、第６図は本発明
の第３実施例を収容した超音波内視鏡の先端部を示し、
同図（ａ　）は高温相における状態を示す説明図、同図
（ｂ）は低温相における状態を示す説明図、第７図は本
発明の第４実施例を収容した超音波内視鏡の先端部を示
す説明図、第８図は本発明の第５実施例を収容した超音
波内視鏡の先端部を示す説明図、第９図は本発明の第６
実施例を示す斜視図、第１０図は本発明の第７実施例を
収容した超音波内視鏡の先端部を示す断面図である。 ２１・・・挿入部　　　　２２・・・ハウジング２３．
４１・・・枠体　　２４．８１・・・バルーン２５．４
２・・・アレイ型超音波振動子２６．２７・・・ディス
ク ２８．４３．４４．６６・・・形状記憶合金２９・・・
ヒータ　　　　３１・・・リード線（束）３３．９４・
・・注入口 ３４．９３・・・（超音波）伝達媒体 ３５．９５・・・排出口 ４５・・・回転軸（回動軸） ６１・・・サーミスタ ６４・・・高分子圧電体アレイ ６５．８８・・・プリント基板 ６６Ａ、８２Ａ・・・折り曲げ部 ６７．８３・・・発熱素子 ７１．８６・・・保持具　　７２・・・アース電極７４
．８０・・・ベース　　８９・・・圧電素子第１図 マ 第４図 第２図 第３図 　９Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 く１）単−又は複数の超音波振動子を有し、限定された
   方向に超音波ビームを送受可能どする超音波探触子にお
   いて、温度によってその外形が変化する形状記憶合金を
   介して超音波振動子を固定すると共に、該形状記憶合金
   を加熱及び冷却する手段を設けることによって、前記限
   定された方向以外にも送受可能にしたことを特徴とする
   超音波探触子。 （２）前記超音波探触子は、各圧電素子を一方向に隣接
   するように多数配列したアレイ型超音波振動子を用いて
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   超音波探触子。 （３）前記形状記憶合金は、アレイ型超音波振動子の配
   列方向の少くとも一方の端部に取り付けられ、転移によ
   って外形がねじれるように変形するようにしたこと特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の超音波探触子。 （４）前記形状記憶合金は、回動可能となる超音波振動
   子の送受面の両側部に、各端部が取付けられ、転移によ
   って折りたたみ方向に伸縮変化して前記超音波振動子を
   回動できるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の超音波探触子。 （５）前記形状記憶合金は、超音波振動子の背面側にそ
   の一方の面が固定されると共に、その面と直角ないし【
   よ鋭角をなすように折り曲げられ、転移によってその折
   り曲げ角度が変化するようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の超音波探触子。 −（６）前記形状記憶合金は、転移温度が異る複数の形
   状記憶合金を用いて構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の超音波探触子。 （７）前記加熱する手段は、発熱素子に電力を供給する
   ことによって構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の超音波探触子。 （８）前記冷却する手段は、超音波伝達媒体を注入又は
   還流させることによって形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の超音波探触子。