JPS62106745A - 植込み可能な超音波探査子とその製法 - 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】 本発明は人畜の体内に植込み可能な超音波探査子及びそ
の製法に係わる。

本発明は特に探査子を器官に当接させ、例えば大動脈の
ような血管内の血行速度をドツプラー効果によって測定
する超音波探査に好適である。本発明はまた、血管の直
径を測定し、これに基づいてその断面積を計算すること
をも可能にする。これにより、血管内の血液流量を計算
することができる。ただし、本発明の他の工業分野に利
用すれば、トンプラー効果により流体の流速及び流量を
測定でき、また、血管以外の器官をドツプラー効果を利
用せずに探査することも可能である（例えば心臓隔壁の
厚さ測定）。

ドツプラー効果利用の超音波脈管周囲探査子はすでに公
知である。この種の探査子は流体内へ超音波を投入し、
流体がこの超音波を反射する。探査子により受信された
反射信号は発振波の周波数とはやや異なる周波数を持ち
、この周波数差は流体の速度に応じて異なる。この公知
の脈管周囲探査子はエネルギー及び発振信号を供給する
外部装置と電気的に接続され、受信した反射信号を分析
する送受信圧電手段を含む。前記外部装置は本発明の範
囲外である。

フランス特許第１６０１３７２号は超音波探査により血
液流量を計算するための血液速度測定用圧電式ピックア
ップを開示しており、この公知装置ではセラミック製圧
電板の、伝達媒の方に向いていない面を、帯電した材料
塊、特にゴム、フオームまたは樹脂塊と接触させること
により、伝達媒に対して音響遮断する。このようなピッ
クアップはカテーテルの端部に固定するか、脈管周囲キ
ャップ内に挿入することができる。脈管周囲キャップ内
に挿入する場合、ダクロン（商標）テープによって血管
に固定し、脈管壁とのインピーダンス整合のため、圧電
板の送信面にゲル塊を配置する。こうして構成される探
査子の主要材料はアルチュグラス（商標）または超音波
を透過させるその他の物質である。このような公知探査
子はすべての所要品質を兼備するものではなく、特に密
封性に問題があるため、長時間に亘って生体内に植込む
ことができない。

フランス特許第１５７４１９４号もドツプラー効果を利
用する脈管周囲探査子を開示しており、ここでは各トラ
ンスジューサを支持体の中心部に埋込み、支持体の面と
対向し、被探査部位と当接する面を音響インピーダンス
の高い材料の層で被覆する。

しかし、この公知探査子は生体内に長期間植込むことが
できない。

フランス特許第２３５２２８６号は作用素子を一体的に
埋込むことができ、器官の外部から電磁的に制御するこ
とができるドツプラー効果利用脈管周囲探査子に係わる
。この公知探査子は実用に供し難い。即ち、集合体は長
時間に亘って生体内に植込むには余りに嵩張り、植込ま
れたエネルギー源を定期的に取替えねばならない。また
、取外すには複雑、困難で、経費のかかる外科手術が必
要である。

公知の脈管周囲探査子の第１実施態様では、送信用圧電
素子及び受信用圧電素子を含む。この場合、超音波発振
は連続的である。この探査子の第２実施態様では、パル
ス状ドツプラー効果によって作用する。この場合、超音
波は間歇パルスの形で発振される。ここでは単一の送受
信圧電素子が使用される。発振が一定時間に亘って行わ
れ、次いで中断された後、反射信号が受信される。送受
信交代の周波数が被探査深度、即ち、脈管径の関数とし
て計算される。

被探査深度及び血液（またはその他の流体）の速度を求
めるため、器官壁に探査子を当て、探査距離を次第に広
げながら超音波を発振させる。この発振波が脈管内へ進
入しない限り、固定障害物で反射し、周波数に変化は認
められない。従って、周波数変化が観測される探査距離
限界において、周波数差に基づき血管の内径を求めるこ
とができる。この場合、探査子を器官に正確に当てるこ
とが不可欠な条件である。即ち、完全に心合わせされて
いなければ、測定深度は血管の真の直径と一致しない。

この種のドツプラー効果利用脈管周囲超音波探査子によ
って血管内の血液速度を測定するには、測定ごとに探査
子を被探査器官に当てねばならない。測定終了と共にこ
の探査子が取外される。発明者の所見によれば、このよ
うな探査子操作は容易でなく、煩雑で、比較的長時間を
要する。しかも、この探査子に採用されている圧電板は
薄く（数十分の１ミリメートル程度）、従って、比較的
脆いから、圧電板の劣化を防ぐには探査子の操作を極力
避けねばならない。

多種に亘る内視鏡式探査子も公知である（フランス特許
出願第２４６１４８６号、第２５０７０７５号、第２５
４３８１７号・・・）。これらの探査子は被探査器官に
当接させるものではなく、植込みも取外しも不可能であ
る。また、ドツプラー効果による流量計として応用する
こともできない。本発明は種々の問題を伴ない、被探査
器官に直接当接させる探査子の使用手段とは異なる手段
を使用する内視鏡式探査子の技術分野に係わるものでは
ない。

本発明は被探査器官の壁に当接させるように構成された
人畜の体内に植込み可能な超音波探査子を提供すること
により、公知装置の欠点を解消するものである。

本発明において探査子が植込み可能であるという場合、
探査子を人畜の体内で被探査器官の壁に当接させ、必要
時間に亘って体内に固定したままにするか、あるいは少
なくともこの探査子による検査時間よりもはるかに長い
時間に亘って放置してもこの体内に拒絶反応やその他の
損傷を誘発しないことを意味する。

しかし、このような植込み可能探査子の実施には、特に
下記のような数々の問題が伴なう。

−植込み可能な、かつ超音波を透過する材料の選択。即
ち、公知の植込み可能な材料は多くの場合超音波を透過
しない。

一密封性と電気絶縁性。即ち、植込み可能であるために
は、探査子が完全に密封状態にあり、電気的に絶縁され
、いかなる場合にも、たとえ長時間に亘る着用に際して
も周囲流体が探査子内部に侵入したり、短絡、漏電、腐
蝕などの障害を誘発したりしてはならない。

一探査子の取外しが容易でなければならない。

−探査子は小型でなければならない。ところで、超音波
は流体への特定入射角で発振され、受信されねばならず
、このことは送受信圧電手段をこの流体の移動方向に対
して、公知のドツプラー効果探査子の場合ならば４５°
の角度に傾斜させねばならないことを意味し、この現象
は探査子の寸法、特に高さをできるだけ小さくするとい
う意図と相客れない。

一送受信手段とこの材料とを音響的に遮断するという問
題。

一探査子を固定するという問題。即ち、探査子が変位す
ることがあってはならず、器官、特に脈管に対して完全
に心合わせされた状態に維持されねばならない。

本発明は上記の諸問題を解消せんとするものであり、そ
のため、送受信圧電変換手段の支持手段と、送受信手段
及び支持手段の少な（とも器官と対向する部分を被覆す
るカバーを含み、送受信手段の送受信面が送受信手段と
器官の間に介在する支持手段の面と接触し、探査子が該
探査子によって送受信される情報を搬送する人体などの
外部との接続手段をも含み、器官の隔壁に接触させて超
音波、特にドツプラー効果により器官内部を探査するこ
とができる、人畜の体内に植込み可能な超音波送受信探
査子において、複雑な外科手術を必要とせずに、特に接
続手段を介して外部から引張るだけで探査子を体内から
抜取ることができるように支持手段及びカバーを構成し
かつ形成したことを特徴とする人畜の体内に植込み可能
な超音波送受信探査子を提案する。支持手段は脈管と当
接する外面を含み、超音波良導性の植込み可能な材料、
特に非帯電シリコンゴムから成る。カバーは超音波を伝
導しない植込み可能な材料、特に帯電シリコンゴムから
成る。本発明の探査子は周囲流体に対して探査子全体を
密封しかつ電気的に絶縁する密封・絶縁手段を含む。カ
バー外面は平滑であり、はぼ液滴形を呈する。本発明の
探査子は被探査器官に探査子を固定する結合手段；送受
信手段と支持手段との間の音響インピーダンス整合手段
；送受信手段及びこれを支持手段に結合する手段を保護
する手段を含む。

従って、この探査子は人畜の体内に文字通り植込み可能
であり、必要に応じ、人畜の脈管（静脈、動脈、その他
）内の血液速度、従って、流量の測定などに応用できる
。即ち、例えば心臓血管系の問題または疾患を追跡する
ため定期的に血液流量を測定する必要のある被験者にこ
の探査子を植込むことが考えられる。本発明の他の応用
例として、障壁厚の測定も可能である。

なお、発明者の所見によれば、非帯電シリコンゴムは超
音波を良く透過するだけでなく、公知探査子の製造に利
用される材料、例えばプレキシガラス（商標）やアルチ
ュグラス（商標）の場合に比較してこのシリコンゴム中
での超音波波速は小さくなる。従って、本発明の探査子
では送受信手段を流体移動方向に対して従来はど大きく
傾斜させる必要はなく、従って、探査子を低く形成する
ことができる。

本発明はこのような探査子の製法、即ち、先ず支持手段
を切削または成形してこれに適当な形状を与え、あらか
じめ出力ケーブルにはんだ付けしてある圧電送受信手段
を特に接着によって前記支持手段に結合した後、探査子
の特性をテストしく特に周波数を測定し）、必要に応じ
、保護手段、送受信手段、出力ケーブルとの接続部、こ
れと対応する出力ケーブル端、及び被探査器官と当接す
る外面を除く支持手段を被覆するカバーを配置し、次い
で必要に応じて密封及び／または電気絶縁手段を配置す
る段階から成る探査子の製法にも係わる。

以下、添付図面に沿って、流量測定用ドツプラー効果超
音波探査子の実施例を説明する。

超音波探査子は器官探査手段２及び外部との電気的接続
手段３を含む。

接続手段３は出力ケーブル４及びその探査子とは反対側
の端部に設けた、図示しないが（エネルギー供給源、分
析手段・・・）と探査子との接続を可能にするソケット
５を含む。

探査手段２は公知の態様で超音波送受信用圧電変換手段
６を含む。この送受信変換手段６は所期の開存周波数に
応じて寸法の異なるディスクの形態を有し、ケーブル４
と電気的に接続している。

このディスクの面は器官探査を可能にする超音波を送受
信する送受信用圧電手段６の送受信面７を構成する。送
受信用圧電変換手段６は電気エネルギーを超音波に変換
して発振する一方、超音波を電流に変換された形で受信
する。

本発明の探査子１は超音波良導性の植込み可能な材料か
ら成る支持手段８を含む。この材料としては超音波を良
く透過することが立証されている非帯電シリコンゴムが
好ましい。この圧電式送受信手段６を支持手段８と結合
する。送受信手段６の送受信面７は結合手段９を介して
支持手段８の面１６と当接している。超音波を透過しな
い植込み可能な材料から成るカバー１０が支持手段８の
少なくとも被探査器官１５とは反対側の部分、送受信手
段６、送受信手段６と接続しているケーブル端１２、及
びケーブル４と送受信手段６との接続部１３を同時に被
覆している。

本発明の探査子１は探査子１を、その機械的、音響的特
性を乱すことなく周囲の流体に対して完全に密封する密
封手段と、接続部１３及び圧電板６の導体２０　、２１
を外部に対して完全に電気絶縁する電気絶縁手段を含む
。

カバー１０の機能は送受信手段６の送受信面７に垂直面
１４からかなりずれた方向に送受信されるはｊ′の超音
波に対しで不透過スクリーンを形成し、送受信手段６と
ケ＝プル４との接続を強固にし、一体的に植込むことが
できるように送受信手段６を支持手段８に確実に固定し
、保護することにある。

カバー１０はシリコン接着剤で形成することができる。

例えば、シリコン接着剤を塗布した直後、この接着剤で
被覆された探査子を非帯電シリコンゴムの薄膜で被覆す
ることにより完全な密封性が得られる。この薄膜は探査
子の全体的な形状に従い、薄膜端部の閉鎖は接着剤が硬
化する間摘まんだままにすることで達成される。好まし
くは非帯電シリコンゴムから成る超小型指サツクを利用
する。どちらの方式を採るにしても、外面１７の前に配
置される隔壁が超音波の通過を妨げることはない。探査
子を構成する各素子が接触線の形で外部に露出する接触
面の数が少なければ少ないほどすぐれた密封効果が得ら
れる。

本発明の探査子において、（図示しないが）密封・電気
絶縁手段を超音波透過性の植込み可能な材料、特に非帯
電シリコンゴムから成る薄膜で構成し、これによって支
持手段８、シリコン接着剤から成るカバー１０、及びケ
ーブル４の全部または一部、特に送受信手段６と近傍の
端部をこれらの外形に沿って被覆する理由もそこにある
。

図示の実施態様では、支持手段８が探査子１の送受信面
を形成して被探査器官１５と当接する外面１７を含み、
超音波はこの外面１７を介して被探査器官１５との間で
送受信され、反対側の内面１６は送受信手段６と接触し
、カバー１０で被覆されており、送受信手段６の送受信
面７から発振された超音波は内面１６のレベルで支持手
段８を通過した後、外面１７を通って探査子を出るか、
逆に器官からの波は外面１７から探査子に入射し、支持
手段８を通過、内面１６を出る際に送受信手段６の送受
信面７によってピックアップされる。

超音波は（第１図に矢印丁で示す）速度測定流体の移動
方向に対しである程度の入射角を保って発振される必要
がある。この入射角は８ＭＨｚ超音波探査子の場合には
６０°程度が好ましい。従って、送受信面７も傾斜させ
ねばならない。ただし、この傾斜角度の計算にはデカル
トの法則を考慮に入れると共に、シリコンゴムと被測定
流体とにおける超音波波速の差を配慮しなければならな
い。

そこで、本発明の探査子１では、支持手段８の内面１６
をこの支持手段８の外面１７に対して角度α、特に約２
０°だけ傾斜させることにより、超音波が速度測定流体
の移動方向に対して適当な角度θ、特に６０°の角度で
被探査器官へ方向３１に沿って進入するように構成する
。支持手段８の前面２６は超音波発振方向に垂直面１４
と平行またはこれから外れるように配向してあり、これ
によって、送受信される波がこの隔壁に衝突するのを回
避することができる。

カバー　１０が最も効果的に超音波に対して不透過スク
リーンを形成するように、被探査器官１５と当接する外
面１７だけを残してカバー１０が支持手段８の大部分を
被覆することが好ましい。即ち、被覆範囲が広ければ広
いほど、有害な寄生超音波の送受信が少なくなり、探査
子１から供給される情報の確度が増す。図示の実施態様
では、カバー１０が支持手段８の側面１８を全（被覆し
ていないが、これはあくまでも図示の便宜を考慮しての
ことである。好ましくはカバー１０がこの側面１８を被
覆し、より一般的には、当接外面１７を除き探査手段２
を完全に被覆するように構成する。即ち、音響的遮断効
果が良ければ、密封効果も高くなる。側面１日を傾斜さ
せ、外面１７と９０’以下の角度を形成させることが好
ましい。

この側面１８は圧電板６に対して正接関係となるように
構成してもよい。前面２６も圧電板６に対して正接し、
面１７と９０°よりもはるかに小さい角度を形成するよ
うに構成してもよい。外壁は傾斜した半円形となるよう
に形成することができる。

本発明では、カバー１０は外面１９が平滑であり、はぼ
液滴形を呈し、送受信手段６が接続しているケーブル４
の端部１２を起点として少しずつかつ連続的に広がり、
送受信手段６、電気的接続部１３、及び被探査器官１５
と当接する外面１７を除く支持手段８を被覆しているか
ら、複雑な手術を必要とせずに容易に取外すことができ
る。

本発明の探査子１は植込み後、探査子１が予期せぬ時に
変位するの防止し、しかも究極的には取外しを可能にす
る被探査器官１５への（図示しない）結合手段を含む。

器官１５とのこのような結合手段は例えば、植込み可能
で器官１５と一体化し易く、かつ薄く、強固に、ただし
引張り力の作用下で取外すことができるように、特に接
着によって送受信面１７と正接関係に探査子に結合でき
るような合成織布片で構成し、この合成織布片に送受信
面１７と向き合う切欠きを形成することにより、超音波
の通過を可能にする。

一般にセラミックを材料とする圧電式送受信手段６の９
インピーダンスＺ１はシリコンゴム製支持手段８の音響
インピーダンスＺ２とは著しく異なる。従って、超音波
探査子は支持手段８内に送受信手段６を通すことで、公
知の現象、特に寄生反射によって著しい混乱を生ずる。

この問題を解消するため、本発明の探査子１は送受信手
段６と支持手段８の間に、この両者の間を波が通過する
際に生ずる寄生反射を防止することのできる音響インピ
ーダンス整合手段を含む。この音響インピーダンス整合
手段は送受信手段６と支持手段８の間に介在させた、好
ましくは植込み可能な、即ち、人畜に無害な材料から成
る層で構成する。この音響インピーダンス整合手段の音
響インピーダンスＺ３は送受信手段６の音響インピーダ
ンスＺ１と支持手段８の音響インピーダンスＺ２の中間
、好ましくはほぼ両者の幾何平均である。

典型的には、圧電式送受信手段６の音響インピーダンス
Ｚ１は３０Ｐａ、ｓ／ｍ程度であり、シリコンゴム製支
持手段８のインピーダンスＺ２はｌ　Ｐａ、ｓ／ｆｌＩ
程度であるから、音響インピーダンス整合手段の音響イ
ンピーダンスは３乃至１０Ｐａ、ｓ／ｍ、特に５　Ｐａ
、ｓ／ｍ程度であることが好ましい。

発明者の所見によれば、コールド・ガルバニゼーション
用ペイントがこの音響インピーダンス整合手段の実施に
必要な品質を提供する。即ち、薄膜状にスプレーするこ
とができ、器官に無害であり、満足すべき音響インピー
ダンスを有する。音響インピーダンス整合手段として、
送受信手段６の送受信面７にスプレーした混合物薄膜を
採用する理由もここにある。スプレーする薄膜は例えば
亜鉛とエポキシ樹脂を含有するコールド・ガルバニゼー
ション用ペイントの層である。この混合物はスプレーし
易く、しかも非導電性であるから、短絡や電気的接続部
１３との接触などの問題は起こらない。なお、このイン
ピーダンス整合層は送受信手段６の固有周波数を低下さ
せるから、適応させる必要がある。

送受信用変換手段６はセラミック製の、好ましくはジル
コン酸バリウム製の圧電板で構成する。

探査子の発振周波数が８ＭＨｚならば、この圧電板の直
径は約４１、厚さは約０．２５ｍ５である。ケーブル４
の導線を特にはんだ付けで電気接続１３できるようにす
るため、圧電板の面を銀メ・７キする。

探査子１を器官１５に当てる時、操作する時、または取
外す時に圧電板が劣化するのを防止するため、探査子１
は保護手段２７を含み、この保護手段２７の機能は送受
信手段６及び／または送受信手段６を支持手段８に結合
する結合手段８を劣化から保護することにある。

この保護手段２７は圧電板６の上方に配置した、好まし
くはこの圧電板と接触しないキヤ・ノブ状の非可撓素子
で構成する。

他の実施態様として、圧電板６の特に接続部１３を含む
後部を補強するに充分な剛度を有するプラスチック材ビ
ード２７で保護する方式が考えられる。背の低いこのビ
ードは（探査子の弱い箇処である）圧電板６の後縁と向
き合う位置が最も厚く、この圧電板６と平行な面があっ
てはならない。機械的、音響的性質や生体適応性の面で
ポリエステルのような合成樹脂が好適である。独立気泡
形の非可撓フオーム構造ならば完べきである。

カバー１０はさらに密封性を高めるシリコン接着剤で形
成すればよい。

送受信手段６を支持手段８に結合する手段９は支持手段
８の内面１６とインピーダンス整合手段または送受信手
段の送受信面７との間に介在させた薄い接着層、特に植
込み可能な（Ｂタイプ）シアノクリレートで構成する。

この接着層は超音波周波数を著しく変化させないためで
きるだけ薄＜、音響インピーダンス整合手段の音響イン
ピーダンスＺ３と支持手段８の音響インピーダンスＺ２
との中間的な、好ましくはインピーダンスＺ３　、Ｚ２
の幾何平均に近い音響インピーダンスを有するものでな
ければならない。

ケーブル４は同軸タイプが普通であるが、２本撚りでも
よく、この方が特に入力が対称である外部装置に好適で
あるが立証されている。導線は分割裸銅線または銀メツ
キ銅線が好ましく、送受信手段６の銀メツキ面にはんだ
付けしてある。ケーブル４は好ましくは送受信面７には
んだ付けされた導線と、送受信面７とは反対側の面２４
にはんだ付けされた導線とを含む。後者の場合、送受信
手段６と接触する支持手段８の内面１６が導線を通すた
めの切欠き２２を含み、導線をシアノクリレート接着ビ
ードによる接着などによって切欠き２２の内側で支持手
段８に固定することで、探査子１の操作中、電気的接続
部１３を固定することができる。ケーブル４はその全長
に亘って、植込み可能な材料、特に帯電または非帯電シ
リコンゴムの被覆２３で保護されている。ソケット５は
全メッキ接点を有する３本プラグ弐の小型可逆ソケット
であることが好ましい。

探査子１の密封または電気絶縁手段を形成するためには
被覆２３がカバー１０及び／または支持手段８をも被覆
する方が有利である。この場合、探査子１はもはや１本
の接触線をも含まず、完全に密封・電気絶縁される。

支持手段８は底面がこの支持手段８の内面１６及び外面
１７を構成する円筒または円錐の一部を形成する植込み
可能なかつ超音波良導性の、例えば非帯電シリコンゴム
塊で構成するのが好ましい。

第１図には被探査器官１５に当接する支持手段８の外面
１７が平坦な本発明の第１実施態様を示した。しかし、
探査子１を被探査器官１５により良く順応させるために
は、当接外面１７がこの器官１５の外面と対応する弯曲
形状を具える方が好ましい。特に器官１５が血管である
場合、外面１７は被探査器官１５の外形と一致するよう
に円筒凹面とする（第２図）。

小さい両側突片２５は被探査器官への結合手段、例えば
上述の吸収糸などで探査子１を器官１５に固定する作業
を容易にする。璃探査脈管の直径にある程度のばらつき
があってもこれに対応できるように脈管包絡角を適当に
設定しなければならない。

探査子１の送受信面１７は器官１５の壁と正しく接触す
るように常にカバー１０よりも下方に突出していなけれ
ばならない。この面１７は漸次カバー１０と再合流する
ように後部３０を傾斜させる。

シリコンゴムは比較的機械加工し難い材料である。従っ
て、非帯電シリコンゴム塊で支持手段８を押抜きまたは
成形する方法を採用する方が好都合である。押抜き場合
、支持手段８の内外面１６゜１７は多角形である。押抜
きまたは成形の型は探査子の植込み及び／または取外し
を容易にするため、できるだけ丸くなるように球形に近
いものを使用する。支持手段８そのものが丸い形状を呈
するならば、カバー１０の外面１９に液滴形状を与える
こともそれだけ容易になる。

本発明の探査子１の製法においては、シリコンゴム塊を
押抜きまたは成形して適当な形状を与えることにより支
持手段８を形成し、次いで、特に接着によりこの支持手
段８に、あらかじめ出力ケーブル４にはんだ付けしてあ
る圧電送受信手段６を結合し、探査子特性をテストしく
特に周波数を測定し）、必要に応じて保護手段２７を配
置し、次いで、送受信手段６、出力ケーブル４との接続
部１３、このケーブルの対応端１２、及び被探査器官１
５と当接する外面１７を除く支持手段８を被覆するカバ
ー１０を配置し、次いで、必要に応じて密封及び／また
は電気絶縁手段を配置する。

支持手段８が凹んだ外面１７及び／または突片２５を含
む場合、事実上、成形による製造に限られる。この成形
による製造は支持手段８の製造コスト軽減するだけでな
く、この支持手段８の製造均一化を可能にし、ひいては
性能のばらつきを少なくし、製造過程における不合格品
を少なくすることができるから、いずれにしても有利で
ある。

好ましくは、ケーブル４に接続した送受信手段６の固有
周波数Ｆｏを測定し、次いで送受信手段６の特に送受信
面７にインピーダンス整合手段を取付ける。支持手段８
に固定する前に圧電式送受信手段６の固有周波数Ｆｏ　
　’をあらためて測定する。この場合に周波数差Ｆ＝Ｆ
ｏ　−Ｆｏ　’の値に注意しなければならない。許容範
囲を超える値ならば、インピーダンス整合層をあらため
て形成しなければならない。そのためには補足的にスプ
レーするか、削り取るか、溶剤で完全に落としてからス
プレー塗装を最初からやり直せばよい。

本発明の探査子の製法においては、探査用超音波に必要
な周波数よりも高い固有周波数を有する送受信手段を選
択しなければならない。インピーダンス整合手段、及び
支持手段８に送受信手段６を結合する手段９は送受信手
段の固有周波数を低下させるからである。また、充分な
厚さにインピーダンス整合層をスプレーすると共に、送
受信手段６を支持手段８に結合することによって周波数
を調節する。スプレー層の厚さ、従ってこの層の音響的
性質を決定するのが周波数の変化である。

送受信手段の選択に際しては、利用される接着層の厚さ
も考慮に入れる必要がある。

支持手段８に結合した後、インピーダンス曲線Ｚの全般
的な動向を見守りながら３回目の周波数Ｆｏ″測定を行
う。この測定の意義は消極的なものである。即ち、第２
回目の周波数Ｆｏ　’測定と異なり、もはや、組立てを
終えた探査子の特性を修正する余地はない。

カバー１０を形成する前にモードＡエコーグラフを利用
した超音波送受信で探査子をテストすることが望ましい
。この場合、蒸留水及び固定標的を含む容器に探査子を
浸漬する。エコーグラフによって可視化されたエコーの
振幅及び形状がＦＯ″測定によって得られる情報を補完
する。製造過程におけるこのエコーグラフ・テストは探
査子１の有効性を確かめる上で重要であり、上記インピ
ーダンス曲線Ｚに基づくＦｏ″測定に合格した探査子が
不合格となることもあり得る。

例えば、直径が約４鶴、厚さが０．２５ｍ、固有周波数
が８ＭＨｚ以上の圧電板を選択したとする。例えば、こ
の固有周波数が（１回目の測定で）　８．４１ＭＨｚな
らば、厚さ約１０乃至１５μｍのインピーダンス整合層
を塗布することによって約０．２５Ｍ１ｌｚだけ低下さ
せねばならない。その結果、探査子ｌの超音波発振周波
数は８ＭＨｚ付近となる。

本発明の探査子は人畜の血管中における血液の速度及び
流量の反復測定に応用して特に好ましい成果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の探査子を略示する断面図；第２図は本
発明の探査子の他の実施態様の（第１図左側から見た）
端面図である。 以トポ臼 １・・・探査子、　　　　　　　２・・・探査手段、３
・・・接続手段、　　　　　　４・・・ケーブル、６・
・・圧電送受信手段、　　７・・・送受信面、８・・・
支持手段、　　　　　１０・・・カバー、１３・・・電
気的接続部、　　　１５・・・器官。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送受信圧電変換手段（６）の支持手段（８）と、送
   受信手段（６）及び支持手段（８）の少なくとも器官（
   １５）とは反対側の部分（１１）を被覆するカバー（１
   ０）を含み、送受信手段（６）の送受信面（７）が送受
   信手段（６）と器官（１５）の間に介在する支持手段（
   ８）の面（１６）と接触し、探査子（１）が該探査子（
   １）によって送受信される情報を搬送する人体などの外
   部との接続手段（３）をも含み、器官（１５）の隔壁に
   接触させて超音波、特にドップラー効果により器官（１
   ５）の内部を探査することができる、人畜の体内に植込
   み可能な超音波送受信探査子において、複雑な外科手術
   を必要とせずに、特に接続手段（３）を介して外部から
   引張るだけで探査子（１）を体内から抜取ることができ
   るように支持手段（８）及びカバー（１０）を構成しか
   つ形成したことを特徴とする人畜の体内に植込み可能な
   超音波送受信探査子。 ２、支持手段（８）が脈管（１５）または器官隔壁に当
   接する外面（１７）を含み、超音波伝導性にすぐれた植
   込み可能な材料、特に非帯電シリコンゴムから成り、カ
   バー（１０）が超音波を伝導しない植込み可能な材料、
   特に帯電シリコンゴムから成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の探査子。 ３、カバー（１０）の外面（１９）が平滑であり、送受
   信手段（６）が接続しているケーブル（４）の端部（１
   ２）から少しずつかつ連続的に広がるほぼ液滴形を呈し
   、送受信手段（６）、電気的接続部（１３）及び支持手
   段（８）の全部または一部を被覆することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の探査子。 ４、探査子（１）を、その機械的、音響的特性を乱すこ
   となく周囲の流体に対して完全に密封する密封手段と、
   接続部（１３）及び圧電板（６）の導体（２０、２１）
   を外部に対して完全に電気絶縁する電気絶縁手段とを含
   む特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記
   載の探査子において、密封及び電気絶縁手段を、支持手
   段（８）、シリコン接着剤カバー（１０）及びケーブル
   （４）の全部または一部、特に送受信手段（６）の近傍
   端を形状咬合関係に被覆する、超音波良導性の植込み可
   能な材料、特に非帯電シリコンゴムから成る１層の薄い
   被覆として形成したことを特徴とする探査子。 ５、送受信手段（６）の送受信面（７）上にスプレーさ
   れた薄い混合物層から成り、特に支持手段（８）及び送
   受信手段間の波の通過に伴なう寄生反射の防止を可能に
   する送受信手段（６）及び支持手段（８）の間の音響イ
   ンピーダンス整合手段を含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第４項までのいずれかに記載の探査子
   。 ６、薄いスプレー層がコールド・ガルバニゼーション用
   の、特に亜鉛及びエポキシ樹脂を含有するペイント層で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の探
   査子。 ７、探査子（１）の操作時における送受信手段（６）及
   び送受信手段を支持手段（８）と一体的に結合する手段
   （９）の劣化を防ぐため、送受信手段（６）及び／また
   は結合手段（９）を保護する保護手段（２７）を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項までの
   いずれかに記載の探査子。 ８、保護手段（２７）が圧電板（６）の後縁と対向する
   位置で最も厚く、圧電板（６）と平行な面を持たない硬
   質プラスチック材ビード（２７）から成ることを特徴と
   する特許請求の範囲第７項に記載の探査子。 ９、ケーブル（４）が植込み可能な材料、特にシリコン
   ゴムの被覆（２３）で保護されている特許請求の範囲第
   １項から第８項までのいずれかに記載の探査子において
   、被覆（２３）がカバー（１０）及び／または支持手段
   （８）をも被覆することにより、探査子（１）の密封及
   び電気絶縁手段を形成することを特徴とする探査子。 １０、ケーブル（４）が２本撚りケーブルであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項から第９項までのいず
   れかに記載の探査子。 １１、支持手段（８）を好ましくは、底面がこの支持手
   段（８）の内面（１６）及び外面（１７）を構成する円
   筒または円錐の一部を形成する非帯電シリコンゴムなど
   のような超音波良導性の植込み可能な材料の塊で構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１０項
   までのいずれかに記載の探査子。 １２、支持手段（８）の前面（２６）及び／または側面
   （１８）が傾斜し、外面（１７）との間に９０°以下の
   角度を形成することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第１１項までのいずれかに記載の探査子。 １３、支持手段（８）の前面（２６）及び／または側面
   （１８）が圧電板に対して正接関係であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか
   に記載の探査子。 １４、被探査器官（１５）に対する支持手段（８）の当
   接外面（１７）が平坦であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第１３項までのいずれかに記載の探査
   子。 １５、被探査器官に対する支持手段（８）の当接外面（
   １７）を弯曲面、特に円筒凹面として形成することによ
   り、被探査器官（１５）、特に血管の外形と適応させた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第１４項ま
   でのいずれかに記載の探査子。 １６、器官（１５）への結合手段、特に吸収糸による器
   官（１５）に対する探査子（１）の固定を容易にする両
   側突縁（２５）を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項から第１５項までのいずれかに記載の探査子。 １７、支持手段（８）の内面（１６）をこの支持手段（
   ８）の外面（１７）に対して角度α、特に２０°程度傾
   斜させることにより、超音波が速度を測定すべき流体の
   移動方向に対して適当な角度θ、特に６０°の角度で被
   探査器官に進入するように設定したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第１６項までのいずれかに記載
   の探査子。 １８、使用開始後、予期しない時点に探査子（１）が変
   位するのを確実に防止するための、被探査器官（１５）
   に対する結合手段を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項から第１７項までのいずれかに記載の探査子。 １９、送受信面（１７）がカバー（１０）よりも下方へ
   突出し、この面（１７）の後部（３０）が漸進的にカバ
   ー（１０）と合流するように傾斜していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項から第１８項までのいずれか
   に記載の探査子。 ２０、シリコンゴム塊を押抜きまたは成形して適当な形
   状を与えることにより支持手段（８）を形成し、次いで
   、特に接着によりこの支持手段（８）に、あらかじめ出
   力ケーブル（４）にはんだ付けしてある圧電送受信手段
   （６）を結合し、探査子特性をテストし（特に周波数を
   測定し）、必要に応じて保護手段（２７）を配置し、次
   いで、送受信手段（６）、出力ケーブル（４）との接続
   部（１３）、このケーブル対応端（１２）、及び被探査
   器官（１５）に当接する外面（１７）を除く支持手段（
   ８）を被覆するカバー（１０）を配置し、次いで必要に
   応じて密封及び／または電気絶縁手段を配置することを
   特徴とする超音波探査子の製法。 ２１、ケーブル（４）に接続した送受信手段（６）の固
   有周波数Ｆｏを先ず測定し、次いで送受信手段（６）の
   特に送受信面（７）にインピーダンス整合手段を取付け
   、支持手段（８）に固定する前に２回目の送受信手段（
   ６）固有周波数Ｆｏ′測定を行い、支持手段（８）に固
   定した後、インピーダンス曲線（Ｚ）の全般的な動向を
   観察しながら３回目の周波数Ｆｏ″を行うことを特徴と
   する特許請求の範囲第２０項に記載の製法。 ２２、探査子（１）から発射される超音波の所要周波数
   よりも高い固有周波数を持つように送受信手段（６）を
   選択し、インピーダンス整合層の形成と支持手段（８）
   への送受信手段（６）結合によって周波数を調節するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２０項または第２１項
   に記載の製法。