JPS61146241A

JPS61146241A - 複合型超音波探触子

Info

Publication number: JPS61146241A
Application number: JP26976384A
Authority: JP
Inventors: 村松　文夫; 川淵　正己
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-07-03

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】産業上の利用分野本発明は、超音波診断装置に接続されて、Ｂモード超音
波断層像と超音波ドツプラ法により血流速を同時に得る
ことができる複合型超音波探触子に関するものである。

従来の技術超音波ドツプラ法によって生体内の血流速を測定する方
法は、公知である。

超音波ドツプラ法には、連続波を利用する連続：　波ｈ
’ｙ７’５法（以下Ｃ＊　）’　ｙ　７”　５とす６・
）２・パルス波を利用するパルスドツプラ法が知られて
いる。後者のパルスドツプラ法を用いると生体内の所望
部位における血流速の測定が可能である。

しかしながら超音波ドツプラ法のみでは、実際の測定部
位がどこであるかを確認することができない。そこで、
超音波Ｂモード断層法と超音波パルスドツプラ法を組合
わせて、生体内の所望部位を３へ− 断層像で確認した上で、血流速の測定を行う方法が試み
られている。この様な方法は例えば、特開昭５６−１０
４６５０号公報や、第４３回日本超音波医学会講演論文
集（Ｐｅ１，１９８３）等に記載されている。以下、第
２図を参照して従来の探触子について説明する。第２図
において、１はＢモード断層像を得る振動子列、２はド
ツプラ信号を得るドツプラ振動子、３は本体装置（図示
せず）と接続するケープノペ４は各々の振動子から取出
したリード線、６は探触子ケース、６は振動子列１とド
ツプラ振動子２を設けたフレーム、θはドツプラ振動子
２の傾き角、８は生体全それぞれ示す。ここで、振動子
列１は多数の短冊状の超音波振動子をアレイ状に配置し
たものであり、又ドツプラ振動子２ば、１個又は少数の
板状超音波振動子であり、それらはフレーム６に固定さ
れている。振動子列１とドツプラ振動子２から各々リー
ド線４が取出されケーブル３と接続されて、探触子ケー
ス６に収容される。そしてＢモード超音波断層像と超音
波ドツプラ法を行うことが出きる複合型超音波探触子が
構成されている。

以上の様な構成において、以下その動作について説明す
る。まずＢモード超音波断層像用の振動子列１は、例え
ば最初、第２図の右端から同時に８個の振動子が選択さ
れて、パルス電圧を印加することにより超音波パルスビ
ームが生体に向けて放射される。生体内の音響インピー
ダンスの差違によって生じる反射波は、同じ８個の振動
子で受波される。受波信号はリード線４、及びケーブル
３を介して本体装置（図示せず）に送られ、適当な信号
処理を経て、−走査線分としてその強弱をブラウン管上
に表示する。次に左側に１個ずれた８個が選択されて、
前述の様に超音波ビームの送受信を行って、２番目の走
査線としてその強弱をブラウン管上に表示する。以上の
様な動作を振動子列１の左端１で行う。左端捷できたな
らば再び右端にもどる。以上の様な動作をくり返すこと
により超音波パルスビームは、振動子列１ｏの右端から
左端へ高速走査される。すなわちリニア走査されて、実
時間でＢモード超音波断層像が得られ６ベ〜る。

一方、ドツプラ振動子２は所望の電圧を印加することに
よって、傾き角θの方向へ、超音波ビームが生体に向け
て放射される。尚、この超音波ビームの方向は、Ｂモー
ド超音波断層画像上に、斜め線マークとして、重畳表示
される。そして生体内（７）　音響インピーダンスの差
違によって生じる反射波は、ドツプラ振動子２で受波さ
れる。乙の生体内の音響インピーダンスの差違によって
生じる反射波には、血流によるものも含まれている。こ
の血流による反射波には、血流によるドツプラ効果、す
なわちドツプラ周波数偏移を生じている。

従って、ドツプラ振動子２で受波される反射波の周波数
偏移を分析し、演算処理すれば血流速が求められる。し
かしドツプラ効果によるドツプラ周波数偏移は、超音波
ビームと血流とのなす角度、血流速において、次式で示
す関係が知られている。

ここで、ｆｄはドツプラ周波数偏移、ｆｔ　Ｉ−ｊ：ｆ
ｆ１６ベー・・音波ビームの中心周波数、θは超音波ビームと血流との
なす角度、Ｖは血流速、Ｃは血液中の音速を示す。この
式から明らかな様に、θが９０度、つまり超音波ビーム
と血流とのなす角度が直交する条件ではドツプラ周波数
偏移が起らない。従って、超音波ビームと血流とのなす
角度θは、直交しない条件が必要である。

以上のごとく第２図に示す従来の探触子は、一つの探触
子で振動子列１によって、Ｂモード断層像を得、ドツプ
ラ振動子２ではドツプラ信号を得ることのできる構成と
なっている。

発明が解決しようとする問題点しかし、以上の様な構成では、測定の為に、探触子を生
体に当接した時に、振動子列１とドツプラ振動子２との
間に空隙７が存在する。この空隙７は、例えば、血流を
測定しようとする血管を振動子列１によって、縦断面の
Ｂモード断層像として描出し、且つ振動子列１と平行に
なる様に探触子は生体と配置され、そしてドツプラ振動
子２にＮつで、所定の角度θで血流に向けて超音波ビー
７ベームが交差する様に放射する為に、あらかじめ角度θを有
して、ドツプラ振動子２を設置しなければならない為に
生じるものである。従って、空隙７の存在は実際の臨床
において、生体との密着性を悪くシ、気泡が混在したり
して安定で良好なドツプラ信号を得ることを極めて阻害
する。この為、空隙７には、多量のゲル状物質を充填し
たり、探触子の前面にゴム製の氷袋を使用するなどの方
法が試みられている。又、特開昭５６−１０４６５０号
公報には、ドツプラ振動子の傾き角θを可変することが
記載されているが、前述の様に空隙７が存在すると、血
流速を測定しながらドツプラ振動子２の傾き角θを変え
ることは、生体との密着をより不安定なものにし、又、
ドツプラ振動子２の傾きを変える際、その動きにより生
体に不快感を与えると言う様な問題があった。

本発明は従来技術の以上のような問題点を解決するもの
で、生体との密着が良好で、安定であり、一つの探触子
で、Ｂモード超音波断層像と超音波ドツプラ法により血
流速を同時に得ることのできる複合型超音波探触子を提
供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段本発明は、専用のツマミにより傾き角度を可変すること
ができるドツプラ振動子と少なくともＢモード超音波断
層像を得る為の振動子列ｋｉｌｆｌ音波伝搬媒液を充実
した硬質のプラスチック製の容器に収容する構成の複合
型超音波探触子とすることにより上記目的を達成するも
のである。

作用本発明は上記構成により、一つの探触子で、探触子を生
体へ当接した際に、不要な空隙を生じることなく生体に
安定に密着することが出き、且つ生体に密着した状態で
ドツプラ振動子の傾き角を生体に不快感を与えることな
く任意に可変することができるものである。

実施例以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について説
明する。第１図は本発明の一実施例における複合型超音
波探触子の概略構成図である。第９ページ１図において、１ｏは振動子列、２ｏは超音波伝搬媒質
、３０は容器、４ｏは回転軸、５ｏはドツプラ振動子、
６０は支持体、７０は可動ピン、８０はシャフト９０に
固定されたピン、９ｏはシャフト、１ｏｏは０リング、
１１０は角度検出器、１２０は連結棒、１２６は軸、１
３０はツマミ、１４０はケーブル、１５０はケース、１
６０はパツキン、１７０はフレーム、１８０は背面負荷
材、１９０は生体をそれぞれ示す。ここで振動子列１０
は二層の音響整合層と音響レンズを設けた多数の短冊状
超音波振動子をアレイ状に背面負荷材１８０の上に設置
され、フレーム１７０に固定される。ドツプラ振動子５
ｏは二層の音響整合層と音響レンズを備えた板状の超音
波振動子で、支持体６０に収められ、支持体６０は可動
ピン７０′ｆ：備えて、回転軸４０ｉ中心に回動する。

一方、シャフト９０はその端部にピン８０−ｉ設け、ピ
ン８ｏは可動ピン７０と連接している。又、シャフト９
０の他端には連結棒１２０が取付けられ、角度検出器１
１０（本実施例の場合はポテンショメ１ｏペーノー夕である）の軸１２６と接続されている。そして角度
検出器１１０の軸１２６にはツマミ１３゜が取付けられ
る。振動子１０．及びドツプラ振動子５ｏを備えたフレ
ーム１７０は、生体とほぼ等しい音響インピーダンスを
有する硬質プラスチック製（本実施例の場合は半透明の
ポリメチルペンテン樹脂である。）の容器３ｏに適当な
空隙をもって収容され、空隙は超音波伝搬媒液２ｏで充
たされる。そしてパツキン１６０と０リング１０Ｑで液
密される。振動子列１０とドツプラ振動子５０、及び角
度検出器１１Ｑからの各々のリード線（図示せず）はケ
ーブル１４Ｑを介して本体装置（図示せず）と電気的に
接続される。最後にケース１６０が取付けられて複合型
超音波探触子が構成される。尚、シャフト９ｏの回転は
、レバ一式でもかまわない。以上の様な構成において、
その動作を説明する。

まず、探触子を生体１９０の所望の部位に当接し、振動
子列１ｏによって、Ｂモード超音波断層像を得て、所望
の血管を描出する。その際、血管１１ハ、−７の縦断面は振動子列１と平行であることが望ましい。尚
、Ｂモード超音波断層像を得る振動子列１ｏの動作は従
来技術と同じでありその説明は省略する。次に、ツマミ
１３０ｉ矢印方向に適当に回し、軸１２６、連結棒１２
０、シャフト９０、ピン８０．可動ビンＴｏｆｆ：介し
て支持体６０ｉ矢印の方向へ適当に傾け、ドツプラ振動
子５０に適当な傾き角を与える。尚、傾き角は、ノツチ
を設けて段階的に行なってもよい。傾き角は角度検出器
１１０で検出され、その情報は血流速の演算に用いられ
ると共に、ドツプラ振動子６０による超音波ビームの放
射方向を示すマークを振動子列１０で得られるＢモード
超音波断層画像上に斜めの線として重畳表示する為にも
使用される。ドツプラ振動子５ｏの動作は従来技術と同
じでありその説明は省略する。ツマミ１３０を適宜動か
すことにより血流の方向と、ドツプラ振動子６ｏから放
射される超音波ビームとの交差角は任意に変られる。々
おドツプラ振動子５０による超音波ドツプラ法は、１個
の超音波振動子によるパルスドツプラ法でもよいし、２
個以上の超音波振動子を用いてＣＷドツプラ法を行って
もよいことは言う壕でもない。

また容器３０は硬質材料であることが望ましく、半透明
又は不透明なポリメチルペンテン樹脂が好適である。

発明の効果以上要するに本発明は、アレイ状に配列された超音波振
動子群と超音波ドツプラ信号を得る超音波振動子とを超
音波伝搬媒質を満たした硬質容器内に設けたもので、硬
質の容器を用いているので不要な空隙がなく生体との密
着性がよく、安定であり、極めて操作が容易である。そ
してツマミを回すことにより極めて簡単な機構で、しか
も生体に不快感を与えることなくドツプラ振動子を任意
ツブ振動子の傾斜機構と連動する角度検出器により、傾
き角を正確に把握でき、血流速の演算を正確に行うとと
ができる。

１３べ−７更に　Ｂモード超音波断層像による血管の断面情報と、
前述の血流速情報により、血流量も求められるなどその
効果は大きい。尚、本発明の効果は、Ｂモード超音波断
層像を得る方法としてリニア走査に限定するものではな
い６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における複合型超音波探触子
の概略構成図、第２図は従来の複合型超音波探触子の概
略構成図である。１０・・・・・・振動子列、２ｏ・・・・・・超音波伝
搬媒液、３０・・・・・・容器、４ｏ・・・・・・回転
軸、６０・・・・・・ドツプラ振動子、６０・・・・・
・支持体、７０・・°・・・可動ピン、８ｏ・・・・・
・ピン、９０・・・・・・シャフト、１０ｏ・川・・０
リング、１１０・・・・・・角度検出器、１２０・・・
・・・連結棒、１２６・・・・・・軸、１３０・・・・
・・ツマミ、１４０・・・・・・ケーブル、１５ｏ・川
・・ケース、１６０・・・・・・パツキン、１了Ｏ・・
・・・・フレーム、１８ｏ・・・・・・背面負荷材、１
９０・・・・・・生体。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アレイ状に配列された超音波振動子群と、前記超
音波振動子群の端部に、傾斜自在に設けられた超音波ド
ップラ信号を得る超音波振動子と、前記超音波振動子の
傾斜角を検出する角度検出器と、前記超音波振動子群と
超音波振動子とを少なくとも内包し、超音波伝搬媒質を
充填してなる硬質容器とを具備することを特徴とする複
合型超音波探触子。
（２）超音波振動子群及び超音波振動子が、１層以上の
音響整合層及び音響レンズを必要に応じて有することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合型超音波探
触子。
（３）超音波振動子が連続又は段階的に傾斜できること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の複合型超音波
探触子。
（４）容器が半透明又は不透明のポリメチルペンテン樹
脂からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の複合型超音波探触子。