JPS6131131A

JPS6131131A - 超音波プロ−ブ

Info

Publication number: JPS6131131A
Application number: JP15380184A
Authority: JP
Inventors: 矢形　幸博
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1984-07-24
Filing date: 1984-07-24
Publication date: 1986-02-13
Also published as: DE3510553A1; JPH0471537B2; US4635644A; DE3510553C2

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】〔技術分野〕本発明は、超音波プローブに係り、特に、バイオプシ検
査やＸ線撮影を利用した血管（脈管）撮影法等のように
、穿刺針を患者の診断部位に刺し込むときに使用される
超音波断層装置用超音波プローブに適用して有効な技術
に関するものである。

〔背景技術〕

バイオプシ検査は、通常適当な穿刺針により肝臓、腎臓
等の身体内の器官から組織あるいは体液を診断の目的で
取り出すことである。また、血管撮影法とは、血管に穿
刺針を刺し込んで造影剤を注入しＸ線撮影することであ
る。

このような場合において、診断のために身体内の所定の
組織等を採取したり、あるいは造影剤注入時に誤った注
入をしたりするのを避けるために。

身体の所定区域あるいは血管の超音波断層像を映出して
、その断層像に基づいて穿刺針を刺し込むようにすわば
、簡単に穿刺が行えるため穿刺用超音波プローブが使用
される。

従来、その穿刺用超音波プローブとして、例えば、特公
昭５７　１３２９８号公報に記載されるようなプローブ
本体の略中央部に穿刺針挿入スリットを設けた貫通式の
ものが多用されている。

貫通式穿刺用超音波プローブは、第１図に示すように、
プローブ本体１を身体への当接面２に沿って多数の超音
波変換素子３がアレー状に配置されている。前記プロー
ブ本体１の略中央には、穿刺針を被検体に挿入するとき
、穿刺針を挿入する穿刺針挿入スリット４が設けられて
いる。この穿刺針挿入スリット４は、前記当接面２に向
けて先細になっている角錐台空間によって形成されてい
る。また、穿刺針を前記挿入スリット４に導くための導
入案内溝５が穿刺針挿入スリット４からプローブ本体１
の前面に向って貫通するように形成されている。超音波
変換素子３は接続ケーブル６によって制御装置に接続さ
れている。

しかしながら、従来の貫通式穿刺用超音波プローブでは
、プローブ本体ｌの略中央部に穿刺針挿入スリット４を
設けるために、当接面側のスリット開口部に配置されて
いる超音波変換素子３が数個分取り除かれている。この
ため、超音波変換素子が存在しない部分で超音波エネル
ギを分散して損失部分が生じて、検査により得られる超
音波断層像の画像上において、帯状の欠損（低輝度）部
分が生じる。

穿刺の基本である検査したい所定の身体区域までの最短
距離で穿刺しようとすれば、穿刺針は前記の帯状の欠損
部分を進むこととなり、画像上で穿刺針の確認は難しく
、穿刺針を身体の検査目的の領域に的確に刺すことは困
難であった。

また、穿刺針を刺し込む超音波プローブの穿刺針挿入ス
リット４の先端部分である穿刺口が小口径の１個所であ
るため、穿刺個所と穿刺口とを対応させることが困難で
あった。また、穿刺後に穿刺個所を変更しようとする場
合、あらためてプローブを対応させる必要があり、この
ような種々の操作が必要となるため穿刺するのに手間が
ががった。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の問題点を解消するためになされたもの
であり、その目的は、穿刺用超音波プローブにおいて、
被検体内の穿刺針を１確に映出し。

その穿刺針の位置を確認しゃすることができる技術手段
を提供することにある。

本発明の前記ならびに他の目的と新規な特徴は、本明細
書の記述及び添付図面によって明らかにされるであろう
。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、被検体への当接面に多数の超音波変換素子を
アレー状に配置した超音波断層装置用超音波プローブに
おいて、前記当接面に交差する長手方向のプローブ本体
内の一平面上に穿刺針案内用スリットを設け、該スリッ
トの両側に超音波変換素子を設け、前記スリットの上部
に、該スリットを通して被検体の検査目的の位置に穿刺
針を誘導する穿刺針誘導手段を設けることにより、生体
内に刺し込まれた穿刺針を正確に映出し、その穿刺針の
位置を確認しやすくするようにしたものである。

〔発明の構成〕

以下、本発明の構成について、実施例とともに説明する
。

なお、実施例を説明するための全図において。

同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返し
・の説明は省略する。

〔実施例Ｉ〕

第２図乃至第８図は５本発明の一実施例の超音波断層装
置用超音波プローブを説明するための図であり、第２図
は、その超音波断層装置用超音波プローブの全体構成を
示す斜視図、第３図は、超音波断層装置用超音波プロー
ブの当接面側から見た平面図、第４図は、第２図に示す
穿刺針案内機構の具体的な構成を示す展開図、第５図は
、第４図に示す穿刺針案内部材１８の裏側から見た斜視
図、第６図は、第４図に示す固定用外筒のＸ−Ｘ″切断
線における断面図、第７図は、第２図に示す超音波プロ
ーブの超音波変換素子の配列を具体的に説明するための
当接面側から見た要部平面図、第８図は、第２図に示す
超音波プローブの上から見た平面図である。

第２図乃至第８図において、１１は超音波断層装置用超
音波プローブの本体であり、このプローブ本体１１の身
体への当接面１２には多数の超音波変換素子１３がアレ
ー状に配置されている。このプローブ本体１１には、そ
の略中央部１４から−側面１５までの穿刺針案内用スリ
ット１６が設けられている。この穿刺針案内用スリット
１６は、プローブ本体１１の当接面１２とその長手方向
に沿って交差する一平面、すなわち、当接面１２から反
対側の上面１７を貫通した薄い直方体状の空間をなして
いる。

当接面１２にアレー状に配置した超音波変換素子１３の
半数は、第２図及び第３図に示すように、超音波変換素
子１３Ａと１３Ｂに穿刺針案内用スリット１６を介して
２分割されるように配置されている。これら２分割され
た超音波変換素子１３Ａ、１３Ｂの各々は、同等のもの
からなっており、それぞれ対となるように電気配線がな
され、同時に動作するように接続されている。穿刺針案
内用スリット１６を介して２分割される前記各超音波変
換素子１３Ａと１３Ｂの離間幅りは、第７図に示すよう
に１通常の超音波変換素子１３の長さしより小さくなよ
うに形成されている。また、超音波変換素子１３Ａと１
３Ｂの離間幅りは、超音波特性及びＳ／Ｎ低下の原因と
なるため、第７図に示すように５前記離間巾りに応じて
各超音波変換素子１３Ａ及び１３Ｂのそれぞれの長手方
向の長さＬａ及びＬｂを延長して５対をなす２つの超音
波変換素子１３Ａと１３Ｂのそれぞれの実効面積を加え
た面積が、超音波変換素子１３の実効面積より少し大き
くなるように形成されている。すなわち、超音波変換素
子１３Ａ、１３Ｂの部分の受信感度と超音波変換素子１
３の部分の受信感度が略同等となるように、実験的に各
々の超音波変換素子１３，１３Ａ、１３Ｂの長手方向の
長さ寸法を決める。例えば、超音波変換素子１３Ａと１
３Ｂの離間幅りを５ｍｍに構成し、超音波変換素子１３
の長手方向の長さしを７ｍｍに構成し、超音波変換素子
１３Ａ及び１３Ｂの長手方向の長さＬａ及びＬｂをそれ
ぞれ４ｍｍに構成する。このように構成することにより
、音波特性およびＳ／Ｎがわずかに低下するだけで断層
像の画質にはほとんど影響なく使用に供される。

前記穿刺針案内用スリットエ６の上部には、穿刺針案内
機構Ａが設けられている。この穿刺針案内機構Ａは、プ
ローブ本体１１の上部に穿刺針案内部材１Ｂを移動可能
に支持する支持板１９がネジ等で取り付けられている。

この支持板１９には穿刺針の穿刺角度を設定する穿刺角
度調整用長孔１９が設けられている。穿刺角度調整用長
孔１９Ａの周辺に当接面１２に対して垂直から４０度位
までの角度目盛１９Ｂを設けである。

前記穿刺針案内部材１８には、第４図乃至第６図に示す
ように、固定ピン１８Ａ及び支持ピン１８Ｂが設けれ、
これらの固定ビン１８Ａ及び支持ピン１８Ｂは、支持板
１９に設けられた穿刺角度調整用長孔１９Ａに摺動自在
に嵌め込められ、固定ビン１８Ａに固定ネジ２０をネジ
込んで固定するようになっている。また、穿刺針案内部
材１Ｂの反対側には外筒固定ピン１８Ｅが設けられてい
る。そして、穿刺針案内部材１Ｂには穿刺針を嵌め込む
略５ｍｍ程度の切込み１８Ｇと支柱１８Ｄを有する支持
部材が取り付けられている。支柱１８Ｄは半円柱状の形
状であり、その下端部は凸状１８　Ｄ　Ｉになっている
。この支柱１８Ｄの平面部には、穿刺針を誘導する穿刺
針誘導部材２１が着脱自在に密着するようになっている
。この穿刺針誘導部材２１は、半円柱状の形状であり、
その下端部は凸状２１　Ａ　Ｋ形成されている。この穿
刺針誘導部材２１の凸状２１Ａは、さかさまにしたとき
に穿刺針誘導部材２１が抜は出さないようにしたもので
ある。また、穿刺針誘導部材２１の曲面側には、穿刺針
誘導溝２１Ｂが設けられている。

この穿刺針誘導溝２１Ｂの溝幅は、穿刺針の太さに応じ
て決められるので、穿刺針誘導部材２１は１０種程度準
備する。現在使用されている穿刺針の最大径は約２．１
６ｍｍである。

前記穿刺針案内部材１８の支柱１８Ｄの平面部と穿刺針
誘導部材２１の平面部を密着させて固定用外筒２２で穿
刺針誘導部材２１を保持するように構成されている。こ
の固定用外筒２２には、第４図及び第６図に示すように
、穿刺針を着脱するための穿刺針誘導溝２２Ａ及び穿刺
針案内部材１８の外筒固定ピン１８Ｅと係合する取付孔
２２Ｂが設けられている。

次に、本実施例ｉの超音波断層装置用超音波プローブの
操作方法を説明する。

第２図乃至第８図において、穿刺針案内部材１８の支柱
１８Ｄの平面部と穿刺針誘導部材２１の平面部を密着さ
せて、固定用外筒２２を嵌合して穿刺針誘導部材２１を
保持する。この状態で、固定用外筒２２に設けられてい
る取付孔２２Ｂと穿刺針案内部材１８の外筒固定ピン１
８Ｅとを係合して固定用外筒２２を穿刺針案内部材１８
に固定する。そして、第８図に示すように、穿刺針誘導
部材２１の穿刺針誘導溝２１Ｂと固定用外筒２２の穿刺
針誘導溝２２Ａを合致させて穿刺針を挿入し、固定用外
筒２２を反時Ｒ１方向（又は時計方向）に回転させ、′
穿刺針を取り付ける。次に、超音波断層装置を動作させ
て超音波断層像を表示装置に映出し、この映出超音波断
層像を見ながら、固定ネジ２０をゆるめて、穿刺針の先
が生体の被検体の検査目的の位置に行くように、穿刺針
案内部材１８を支持板１９の穿刺角度調整用長孔１９Ａ
に沿って摺動して穿刺角度を設定し、固定ネジ２゜をし
めて穿刺針案内部材１８を固定する。この状態で穿刺針
を刺し込み、穿刺針の先が所定の位置に設定されていれ
ば、穿刺針を刺し込んだ状態で。

固定用外筒２２を時計方向（又は反時計方向）に回転し
て穿刺針誘導溝２２Ａを、第８図に示すように、穿刺針
誘導部材２１の穿刺針誘導溝２１Ｂに合致させて穿刺針
をはずし、穿刺針を穿刺針案内用スリット１６を通すこ
とにより、超音波プローブは取り除かれる。

また、穿刺針の先が所定の位置に設定されていない時に
は、穿刺針を抜いて再度穿刺角度を設定しなおす。この
時、穿刺針は穿刺針案内部材１８にセットされたままで
ある。

以上説明したように１本実施例■の超音波プローブによ
れば、プローブ本体１１の当接面１２に交差する長手方
向のプローブ本体１１内の一平面上に、穿刺針案内用ス
リン）・１６を設け、そのスリット１６の両側に超音波
変換素子１３Ａ、１３Ｂを配置し、スリット１６をはさ
んで対向する超音波変換素子（分割超音波変換素子）１
３Ａ、１３Ｂを、それぞれ同時に動作させて非分割超音
波変換素子１３の部分の受信感度と略同等の受信感度と
なるようにすることにより、穿刺針案内用スリット１６
の有無による画像の変化を少なくすることができ、かつ
、穿刺を行う場合において映出する断層像上の穿刺針を
明確に映出することができる。これにより穿刺針を被検
体の検査目的の位置に的確に容易に穿刺することができ
る。

また、穿刺針案内機構Ａを使用することにより。

穿刺角度を正確に設定することができる。

また、穿刺針案内機構Ａを使用しない場合には、穿刺角
度の設定は不正確となるが、穿刺側案内スリット１６の
どのような位置からでも穿刺することができる。

さらに、穿刺針案内用スリット１６を超音波プローブ本
体１１の側面に設けることにより、穿刺中であってる穿
刺針はそのままで、超音波プローブを取りはずすことが
できる。

［実施例■〕第９図は、本発明の実施例Ｈの超音波プローブの概幣構
成を示す斜視図である。

本実施例■の超音波プローブは、第９図に示すように、
前記実施例■の超音波プローブの当接面１２にアレー状
に配置された超音波変換素子群を、すべて２分割された
１対の超音波変換素子１３Ａ。

１３Ｂからなる超音波変換素子群にしたものである。各
々の１対の超音波変換素子１３Ａ、１３１３は、前記実
施例１と同様にそれぞれ電気的に接続され、同時に動作
させるようになっている。これら１対の超音波変換素子
群の超音波変換素子１３Ａ群は超音波プローブ本体１１
Ａの当接面に一直線となるように配置され、超音波変換
素子１３［う群は超音波プローブ本体１１Ｂの当接面に
一直線となるように配置されている。これらの超音波プ
ローブ本体１１Ａ、ＩＩＢは、穿刺針案内用スリット１
６の幅に相当する厚みの間隔部材２５を介在させて結合
されている。この場合、超音波変換素子１３Ａ群と超音
波変換素子１３Ｂ群は同一平面上に配置されるように超
音波プローブ本体１１Ａ、１１Ｂを結合する。間隔部材
２５は、超音波プローブ本体１１Ａ、ＩＩＢの材質を考
慮されたものを使用する。また、結合等により超音波プ
ローブを構成する際に、各超音波変換素子１３Ａ。

１３Ｂへの電気配線も当然考慮されている。

なお、前記超音波プローブは、超音波プローブ本体をＩ
ＩＡ、ＩＩＢに分けて構成したものであるが、間隔部材
２５を介在させることなく超音波プローブ本体を一体構
造にして、当接面に対をなず超音波変換素子群を形成し
てもよい。

以上説明したように、本実施例Ｈの超音波プローブによ
れば、穿刺針案内用スリット１６を有する当接面に配置
された超音波変換素子群の受信感度と、それ以外の部分
に配置された超音波変換素子群の受信感度を同等にする
ことができる。また。

穿刺針案内用スリット１６が超音波プローブ本体の側面
に貫通しているので、穿刺中であっても穿刺針はそのま
まで、超音波プローブを取りはずすことができる。

〔実施例■〕

第１０図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図である。

本実施例■の超音波プローブは、第１０図に示すように
、前記実施例■の超音波プローブと同様にすべての超音
波変換素子が穿刺針案内用スリット１６によって超音波
変換素子１３Ａと１３Ａに２分割されてアレー状に当接
面１２に配置されたものである。そして、超音波プロー
ブ本体１１は一体に構成され、当接面１２と反対側の上
面１７を貫通するようにして超音波プローブ本体１１内
に薄い直方体状の空間からなる穿刺針案内用スリット１
６が設けられている。穿刺針案内用スリフト１６の当接
面１２は、超音波変換素子１３Ａ。

１３Ｂ間を貫通するようになされている。本実施例■で
は、穿刺針案内用スリット１６の長手方向の長さは、超
音波変換素子のアレー状に配列された配列全長に等しい
が、その一部であってもよい。

〔実施例■〕

第１１図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成に示す斜視図である。

本実施例■の超音波プローブは、第１１図に示すように
、前記実施例■の超音波プローブの穿刺針案内用スリッ
ト１６が超音波プローブ本体１１内に角錐台空間を形成
するように設けられたものである。前記穿刺針案内用ス
リット１１の当接面１２側の開口部の長さは、超音波変
換素子複数個分を占めるように構成しである。そして、
少なくとも前記当接面側の開口部の両側には、超音波変
換素子１３Ａと１３Ｂに２分割された対の超音波変換素
子が配置されている。

〔実施例■〕

第１２図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図である。

本実施例■の超音波プローブは、前記実施例■の超音波
プローブの２分割された超音波変換素子１３Ａ及び１３
Ｂの配置幅を、２分割されない超音波変換素子１３の幅
と略同じにし、て超音波プローブの幅を狭くして薄くし
たものである。

このように２分割された超音波変換素子１３Ａ。

１３Ｂの部分の受信感度と２分割されない超音波変換素
子１３の部分の受信感度が少し、異っても、超音波プロ
ーブを薄くシ、て５例えは肋骨間に穿刺する場合等に好
適なものにすることができる５（実施例■〕第１３図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図である。

本実施例■の超音波プローブは、第１３図に示すように
、前記実施例１の穿刺針案内機構Ａを被検体に応じた専
用の簡単な穿刺針案内機１１Ｂにしたものである。すな
わち、穿刺針誘導溝２６Ａを有する穿刺針案内ブロック
２６を穿刺針案内用スリット１６の上部に設けたもので
ある。前記穿刺針誘導溝２６Ａは当接面１２に対し、て
垂直から４０度位の傾斜を付ける。この傾斜角は被検体
の検査目的の位置によって選択する。

〔効果〕

以上説明したように１本願において開示された新規な技
術手段によれば、次に述べるような効果を得ることがで
きる。

（１）超音波プローブの本体の当接面に交差する長手方
向のプローブ本体内の一平面上に穿刺針案内用スリット
を設け、そのスリットの両側に超音波変換素子を配置し
、スリットをはさんで対向する超音波変換素子（分割超
音波変換素子）を、それぞれ同時に動作させて非分割超
音波変換素子の部分の受信感度と略同等の受信感度とな
るようにすることにより、穿刺針案内用スリットの有無
による画像の変化を少なくでき、かつ、穿刺を行う場合
の映出する断層像上の穿刺針を明確に映出することがで
きる。

（２）穿刺針案内用スリットを超音波プローブ本体の側
面に貫通して設けたので、穿刺中であっても穿刺針はそ
のままで、超音波プローブを取りはずすことができる。

（３）穿刺針案内機構を穿刺針案内用スリットの上部に
設けることにより、穿刺角度を正確に設定することがで
きる。

（４）前記（］）乃至（３）により、穿刺針を被検体の
検膏目的の位置に的確に容易に穿刺することができるの
で５超音波プローブの位置合せが簡単となり、能率よく
穿刺を行うことができる。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱し、ない範囲において、種々変形し５
得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の貫通式穿刺用超音波プローブの問題魚
を説明するための斜視図、第２図乃至第８図は、本発明の一実施例の超音波断層装
置用超音波プローブを説明するための図であり、第２図は、その超音波プローブの全体構成を示す斜視図
、第３図は、超音波プローブの当接面側から見た平面図、第４図は、第２図に示す穿刺針案内機構Ａの具体的な構
成を示す展開図、第５図は、第４図に示す穿刺針案内部材の裏側から見た
斜視図、第６図は、第４図に示す固定用外筒のｘ−ｘ’切断線に
おける断面図、第７図は、第２図に示す超音波プローブの超音波変換素
子の配列を具体的に説明するための当接面側から見た平
面図。第８図は、第２図に示す音波プローブの上から見た平面
図、第９図は、本発明の実施例Ｈの超音波プローブの概略構
成を示す斜視図、第１Ｏ図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図、第１１図は、本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図、第１２図は、本発明の実施例Ｖの超音波プローブの概略
構成を示ず斜視図、第１３図は１本発明の実施例■の超音波プローブの概略
構成を示す斜視図である。図中、１１・・・超音波プ、ローブ本体、１２・・・当
接面、１３・・・２分割されない超音波変換素子、１３
Ａ、１３Ｂ・・・２分割された超音波変換素子、１６・
・穿刺針案内用スリット、Ａ、Ｂ・・・穿刺針案内機構
、１８・・・穿刺針案内部材、１９・・・支持板、１９
Ａ・・・穿刺角度調整用孔、１９Ｂ・・・穿刺角度目盛
、２０・・・固定ネジ、２１・・穿刺針誘導部材、２２
・固定用外筒、２３・・・ケーブル、２４・・・ケース
、２５・・・間隔部材、２６Ａ・・・穿刺針誘導溝、２
６・・・穿刺針案内ブロックである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体への当接面に多数の超音波変換素子をアレ
ー状に配置した超音波断層装置用超音波プローブにおい
て、前記当接面に交差する長手方向のプローブ本体内の
一平面上に穿刺針案内用スリットを設け、前記超音波変
換素子は少なくとも該スリットをはさむように２分割さ
れて配置されていることを特徴する超音波プローブ。