JPS6053132A - ウォータカップリング超音波診断装置 - 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】 この発明は被診断物と超音波トランスデユーサとの間に
水が介在されるウォータカップリング超音波診断装置に
用いられ、水と被診断物との間に介在されるメンブレン
に関するものである。

近年、エレクトロニクス技術の急速な進歩にともない、
医療エレクトロニクス機器の進歩も目ざ首しく、その一
つである超音波診断装置も人体に無害で、取り扱いが簡
単であり、Ｂモード表示、Ｍモード表示、リアルタイム
表示等各種診断方式が可能であり、かつ腹部、産婦人科
に関連する部分、心臓、乳房、甲状腺、乳幼児の頭部等
広い領域の診断分野で適用されるようになっている。こ
の超音波診断装置は方式の違いにより、電子走査超音波
診断装置、手動走査超音波診断袋・置、機誠走査超音波
診断装置等の装置があり、さらに第１図に示すように本
体１１とリード線１２で接続され、超音波を送信し、受
信するトランスデユーサ１３を人体１４に直接接触させ
て使う接触型超音波診断装置と、第２図に示すようにト
ランスデユーサ１３と人体１４との間に水袋１５内に入
れた水１６を介在させるウォータカップリング超音波診
断装置とに分けられる。

これらの超音波診断装置は、ガンの増加と共にＸ線診断
装置、例えばＸ線−〇Ｔスキギヤー、マンモグラフイ−
、レントゲン等のようなＸ線によるものと異なり、人体
への影響がなく、無浸襲で手軽に使用できるという理由
により、最近集団検診への応用が計られてきた。しかし
従来の超音波診断装置を集団検診、特に乳ガン、甲状腺
等の検診に使用する場合、従来の装置では、例えば乳ガ
ンの集団検診の場合、乳房全体を自動的に影像化できる
ものがなく、従来は資格をもつ医師が触診でスクリーニ
ングを行ない、疑がわしい所見のある受診者に対しての
み、局所的に、例えば第３図に示すように約１５／Ｍ角
の乳房１７に対し、５一×２０ｃｍ位の診断範囲１８内
にガンの疑かい個所１９が位置するようにして超音波診
断が行なわれていた。第３図において２１は乳頭を示す
。−またこの場合も医師が立合って確実に疑わしい部分
を影像化する必要があった。しかし、この方法では第１
に常に医師が集団検診に立合わねばならず、医師の都合
により集団検診の時期、−日の実施時間が制限され、で
きるだけたくさんの人を検診するという集団検診の本来
の目的が完全に遂行できない欠点があった。また、乳ガ
ンの場合−個所にガンが発生している場合は、他に小さ
なガンが発生している例が比較的多いが、従来の装置で
は触診で疑わしく感じられた部分だけを局所的に影像化
していたため、他の部分に発生している小さなガンを見
落す危険を含んでいた。壕だ人体１４の上部に水袋１５
を置いているが、水袋１５の材質は超音波に対する悪影
響を及ぼさないものが要求されると共に、診断中に破れ
ない強いものが特に必要であった。

これらの点から、自動的に乳房全体を効率よく、かつき
れい々画像として表示できる装置が強く望まれていた。

手軽な操作で自動的に乳房全体が影像化できる装Ｗとし
て、オーストラリア環の商品名’Ｉ　Ｕ、Ｉ。

０ＣＴＯ８ＯＮあるいはＳＹＳＴＭ−Ｉが適する１、従
来の装置では、例えば腹部、乳房等を影像化する鴨合は
第１図、第２図に示したように患者あるいは受診者１４
はあおむけに寝て、その受診者１４上からトランスデユ
ーサ１３を尚て診断を行なっていた。しかし、前記Ｕ、
　Ｉ　、０ＣＴＯ８ＯＮあるいは５ＹＳＴＩ■（３） −Ｉでは第４図に示すように、患者あるいは受診者１４
はうつぶせに検診台２２上に寝て、人体１４の下側にト
ランステユーザ１３が位置するような構造となっている
３、検診台２２に開口が設けられ、その開口を塞ぐよう
に検診台２２の下に水タンク２３が取付けられ、水タン
ク２３内にトランスデユーサ１３が配されると共に水１
６が満される。

この装置では、患者あるいは受診者１４は診断部位を検
診台２２の開口を通して水タンク２３内に水中に直接入
れ、影像化することもできる。

しかし、例えば乳房の場合、自然の形でタンク２３内の
水中に乳房をたらした場合、乳房の大きさが犬きくなる
と、乳頭の下が三角形に抜け、原因不明の超音波が反射
されてこない部分が出て、診断できない部分があり、改
良が必要であった。

これに対しては、乳房を少しおさえてやると、この現象
はほとんど消滅することが判った。また腹部の場合は、
特に妊婦や体力の弱い人では、水中に直接腹部をつける
ということは大変苦痛であり、何らかの補助具が必要で
あった。しかし、水と人（４） 体との間に置く材料としては、何でも良いというもので
なく、次のような要件を満足する必要があった。水と人
体との間に置く膜を今後メンブレンと呼ぶ。

このメンブレンには次のような要件が必要である。（１
）メンブレンにより超音波信号が極力減衰しないこと、
（２）メンブレンを超音波信号が通過するときに超音波
信号が大きく屈折しないこと、（３）適度の強度を持っ
ていることなどがある。

そこで本発明者らは各種材料の検討を行なった結果、例
えば塩化ビニールシート、ポリエチレンシートでは、５
０〜１００μ程度の厚さにすれば、上記条件ははソ満足
するが、伸縮性、弾力性が少ないため、人体との密着性
に問題があり、第５図に示すように、例えば乳房１７に
このメンブレン２４を接触させると、その皮ふ表面と接
触°している部分にシワ２５ができ、このシワ２５の部
分で超音波信号が減衰したシ、乱反射や、屈折が起こり
、得られた超音波画像上で雑音あるいは、受信反射信号
中に小さなレベルの部分がでたりして、診断に影響を与
えることが判明した。

捷だ、被検診部を単におさえという意味で、メンブレン
として化学繊維、天然繊維、ゴム等のメツシュ状のもの
を用いれば、メツシュの糸のない部分は直接水中から人
体に超音波信号が入ってよい結果が得られるが、メツシ
ュの糸の部分だけが影像化され、これが画像上でじゃま
なものとなり、メツシュの材料によっては、メツシュの
糸の部分に小さい空気があり、この空気が超音波信号の
減衰の原因となる欠点があることがわかった。

そこでこの発明者らは、前記メンブレン要求性能をそこ
なうことなく、かつシワによる影響をなくすことを目的
として、鋭意研究を重ねだ結果、この発明に到達したも
のである。

この発明はゴムシートで作られたウォータカップリング
超音波診断装置用メンブレンである。この発明で言うゴ
ムシートとは、メンブレンとしての要求性能を診断にさ
しつかえない程ｔｙに満足し、かつ伸縮性を持ち、皮ふ
表面に密着してシワの出来にくいものを意味する。ゴム
シートの厚さは、５　ｉｔ〜１胴のものが用いられる。

材質としては天然ゴム系シートで力を加えない状態で厚
さ５μ〜５００μ、更に好ましくは１０μ〜３００μの
厚みのシートで引張り弾性力が２倍以上伸びても破断あ
るいは傷がつかず、かつ力をはずした場合もとにもどる
こと、さらに好ましくは４倍以上伸びても破断あるいは
傷がつかず、かつ力をはずした場合、もとにもどるよう
な材質が好寸しい。−１，た天然ゴム系というのは、上
記の性能を満足すれば補強あるいは増量の意味でカーボ
ン等の他の材料を添加してあってもかまわないという意
味である。

壕だ、シートとはメツシュは含まないもので、更に完全
に平面状のものである必要はないが、袋状のものは除く
ものである。更にこの発明での天然ゴム系シートは、全
体が同一厚み、材質のものである必要は彦＜、最低限直
接人体に接触する部分が前記の材質であることが必要条
件で、その他の部分は補強あるいは取付けのだめに他の
材質を使っていてもか捷わない。

このような伸縮性を持つ薄手のゴムシートのメンブレン
によると、塩化ビニールシートのよウナはとんど伸縮性
を持たないメンブレンと比較して飛躍的にシワの出来る
割合が減少し、シワによる画像への影響が少なくなる。

以下にこの発明の実施例を上け、この発明をさらに詳細
に説明する３゜ 実施例１゜ ウォータカップリング超音波診断装置として、オーソニ
クス社（オーストラリア）製システム１（商品名）を使
用した。

この発明のメンブレンとして天然ゴム系シートで厚み２
０１ｚ、１５０μ、３００μ、５００μのものを用いた
。寸だ、参考例として塩化ビニール製シートで厚み１０
０μのものと、ポリエチレン製シートで厚み５０　ｔｉ
のものを用いた。メンブレン２６は第６図に示すように
はソ正方形の４隅を４分の１円状に切断した形状をして
おり、その４つの端部に止め具２７が取付けられている
。塩化ビニール製の厚みが５喘、大きさが５３０　＋ｒ
ｍ　Ｘ　５３０ｍｍの取付板２８（第７図）のはマ中夫
に、直径約２２０端の円形孔２９があけられ、この孔２
９内に第８図に示すように乳房１７が入るようにした。

その孔２９をはソ塞ぐようにメンブレン２６を取付板２
８の底面に取り付けた。取付板２８は水タンク２３の上
面開口を塞いでおり、水タンク２３内にトランスデユー
サ１３が収容され、かつ水１６が満される。このような
位置関係でＢモード（断層像作像法）法を使い、乳房の
Ｂモード像を得た。

結果は次の表に示す通りである。

参考として、第９図に雑音の入らない乳房のＢモード像
の略画を示す。同図において乳房１７の断層像３１、メ
ンブレン２６の像３２が現われている。第１０図に雑音
３３の入った乳房のＢモード像略画を示す。

前記表から理解できるようにこの発明のメンブレンを用
いると、明らかに画像の改良が見られた。

々お第７図、第８図では孔２９より下った乳房１７はタ
ンク１６内に位置し、メンブレン２６と孔２９との間よ
り入った水を直接接触し、メンブレン２６は乳房１７を
上に押す作用をしている。

実施例２ ウォータカップリング超音波診断装置としては実施例１
ど同じものを用いた。

メンブレン２６として、天然ゴム系の厚み１５０μのシ
ートを用いた。この時比較例として塩化ビニール製厚み
１００μのメンブレンを使用シ、結果の比較を行なった
。

取付は方法は、第１１図で示すように、水タンク２３の
上板２３ａに円形孔３４をあけ、この孔３４をメンブレ
ン２６で密閉し７た。上板２３ａの上面に円形孔３４０
周縁に沿ったリング状溝３５が形成され、リング状溝３
５に、円形メンブレン２６の周縁部をリング状メンブレ
ン押え具３６で押込み固定した。このようにしてタンク
２３の水位が上板：２３ａよりも上昇できるようにしだ
。第１２図に示すように被診断者１４の診断部位（甲状
腺）をメンブレン２６の上に配し、メンブレン２６が被
診断者１４の首の回りに密着するように給水口３７から
タンク２３内に水を補給し、メンブレン２６をふくらま
せる。この場合、皮ふとメンブレン２６の間の気泡を除
くだめに皮ふとメンブレン２６との間にゲルあるいはオ
イルを塗ってもよい。

このような配置関係で甲状腺のＢモード像を作った。こ
の発明のメンブレンは首の甘わりによく密着し、シワも
ほとんどなく、作られたＢモード像にも診断をさまたげ
るような雑音は入らなかった。しかし、比較例のメンブ
レンは、密着性も悪く、シワも多く、得られたＢモード
像にも雑音が多く、診断に悪影響をおよぼした。

１だ、この発明のメンブレンは材質内或いは表面での超
音波の減衰や、乱反射、屈折による画像への悪影響もな
く、良好であった。

なおこのようなメンブレンとして、例えば厚さが１５０
μ程度の直径１０〜１５ｍの円形部の外周縁に、厚さが
３００μ以上、幅が７〜１５ｍの板リング状部を一体に
構成し、つまり中心部より外周部の厚さを大とすること
により、シワなく、首によくフィツトするようにするこ
ともできる。

以上述べたようにこの発明のゴムシートで作られたメン
ブレンは密着性がよく、減衰、乱反射、屈折もほとんど
なくウォータカップリング超音波診断装置用のメンブレ
ンとして良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は接触型超音波診断装置による診断状態を示す図
、第２図はウォータカップリング超音波診断装置による
診断状態を示す図、第３図は従来の診断方法を示す図、
第４図はウォータカップリング超音波診断装置による他
の診断状態を示す図、第５図は従来のメンブレンの上に
乳房を乗せた時にできるシワを表わしている図、第６図
は実施例１で用いたメンブレンの形状を示す平面図、第
７図は取付板にメンブレンを固定した平面図、第８図は
メンブレンを用いて乳房の診断を行なっている配置関係
の例を示す断面図、第９図はこの発明のメンブレンを用
いて乳房のＢモード像を作った時の超音波像の略図、第
１０図は従来のメンブレンを用いて乳房のＢモード像を
作った時の超音波像の略図、第１１図は甲状腺等を診断
する場合のメンブレンの固定例を示す断面図、第１２図
は甲状腺の診断状態を示す図である。 １１゛：超音波診断装置本体、１３：超音波の送受信用
トランスデユーサ、１４：人体、１６：温水、１７：乳
房、２１：乳頭、２３：水タンク、２５：従来のメンブ
レンでできるシワ、２６：この発明のメンブレン、２７
：止め金具、２８：取付板、３１：メンブレンのシワで
できる雑音像、３５：メンプレン固定用溝、３６：メン
プレン押え具。 特開口ｆｆ６Ｏ−５３１３２（５） オ　８図 １３ 井　９図 Ｘ　２＝ 井１０図 ［４階や表亭ｉ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被診断物と超音波トランスデユーサとの間に水を
   介在させるウォータカップリング超音波診断装置に用い
   られ、上記被診断物と上記水との間に介在され、ゴムシ
   ートよりなるウォータカップリング超音波診断装置用メ
   ンブレン。
2. （２）前記ゴムシートの厚みが５　ｔｔ〜１ｍｍの特許
   請求の範囲第１項記載のメンブレン。
3. （３）前記ゴムシートが天然ゴム系シートである特許請
   求の範囲第１項記載のメンブレン。