JPS62243539A - 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】 産業上の利用分野 本発明は、超音波の送受波によって被検体内の検査、診
断を行うだめの医用超音波診断装置に用いられる超音波
探触子に関するものである。

従来の技術 最近、超音波断層法により断層像を得ること同時に、超
音波ドツプラ法により、生体内血流速を測定するための
超音波探触子を用いた検査、診断方式が医用超音波診断
装置などの分野で盛んに利用されるようになってきた。

従来、この種の超音波探触子として、例えば、特開昭５
６−１０４６５０号公報に記載されているような構成が
知られている。以下、第３図を参照しながら従来の超音
波探触子について説明する。

第３図において、１０１はケース、１０２はケース１０
１の前面側に配置された超音波断層像用振動子アレイで
、多数の細長い板状の振動子エレメントが直線状に一列
に配列されている。１０３はケース１０１の前面側に配
置されたドツプラ用振動子で、１個乃至数個の板状振動
子よりなっている。このドツプラ用振動子１０３はその
超音波送受波面が超音波断層像用振動子アレイ１０２の
超音波送受波面に対し、鋭角の角度θ、例えばθ−４５
°となるように傾斜されている。１０４は超音波断層像
用振動子アレイ１０２　（！：ドソプラ用振動子１０３
の背面に設けられた背面負荷材、１０５は背面負荷材１
０４の背面に設けられた支持体、１０６は超音波断層像
用振動子アレイ１０２とドツプラ用振動子１０３に接続
されたリード線で、ケーブル１０７を介して超音波診断
装置本体（図示省略）に接続されている。１０８はドツ
プラ用振動子１０３の前面に設けられた超音波伝搬媒体
である超音波用ゲルである。なお、１０９は被検体（生
体）である。

次に上記従来例の動作について説明する。超音波断層像
用振動子アレイ１０２とドツプラ用振動子１０３は超音
波診断装置本体からケーブル１０７及びリード線１０６
を介して送られてきたパルス電圧が印加されることによ
り、超音波を発生し、生体１０９内に向けて送波する。

生体１０９内で反射された超音波は、超音波断層像用振
動子アレイ１０２とドツプラ用振動子１０３により受波
されて電気信号として取り出され、リード線１０６及び
ケーブル１０７を介して超音波診断装置本体に送られて
処理されることにより、断層像の表示と血流による超音
波ドツプラ信号の抽出が行われる。

このような超音波探触子を用いれば、断層像用振動子ア
レイ１０２（ｌ！−ドツプラ用振動子１０３が一体に設
けられているため、片手で操作するこさができ、取扱い
が容易であり、また両振動子１０２．１０３が上記のよ
うな位置関係に配置されて固定されているため、ドツプ
ラ用振動子１０３によって血流による超音波ドツプラ信
号を確実に抽出できるという利点を有している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来例の超音波探触子を実際に用い
る場合には、両振動子１０２　、１０３の超音波送受波
面を生体１０９に近い音響インピーダンスを有する超音
波用ゲル１０８などを介して生体１０９に密着させ、検
査、診断を行うが、ドツプラ用振動子１０３は生体１０
９に対して凹形の形状になっているため、ドツプラ用振
動子１０３の角部が生体１０９に当接し、被検者に苦痛
を与えるおそれがある。またドツプラ用振動子１０３の
密着しない部分に設ける超音波伝搬媒体である超音波用
ゲル１０８が充満していない場合、あるいは診断中に超
音波用ゲル１０８が無くなった場合には、ドツプラ信号
の抽出が困難になるなどの問題点を有している。

そこで、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、被検体に対する密着性を良くして被検者
に苦痛を与えないようにすることができ、これにより容
易に操作を行うことができ、またドツプラ信号を高性能
に、且つ確実に抽出することができるようにした超音波
探触子を提供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、超音波断層像用振動子アレイと、この超音波断層
像用振動子アレイの送受波面に対し、角度を有するドツ
プラ用振動子と、少なくとも上記ドツプラ用振動子の前
面側に設けられ、音響インピーダンスが被検体に近く、
音波減衰係数が小さい固体の超音波伝搬媒体きを備え、
超音波断層像用振動子アレイ側とドツプラ用振動子側の
被検体に対する当接面がほぼ同一平面上に配置されたも
のである。

作　　　　用 上記技術的手段による作用は次のよう（二なる。

傾斜しているドツプラ用振動子側に固体の超音波伝搬媒
体を設けることにより、超音波断層像用振動子アレイ側
とドツプラ用振動子側の被検体に対する当接面をほぼ同
一平面にすることができ、被検者に対して苦痛を与えな
いようにすることができ、従って容易に操作を行うこと
ができる。また固体の超音波伝搬媒体は音響インピーダ
ンスが被検体に近く、超音波減衰が小さい材料により形
成しており、この超音波伝搬媒体は使用により無くなる
こともないので、高性能に、且つ確実にドツプラ信号を
抽出することができる。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

先ず、本発明の第１実施例について説きする。

第１図は本発明の第１実施例における超音波探触子を示
す断面図である。

第１図に示すようにケース１の前面側に超音波断層像用
振動子アレイ２とドツプラ用振動子３が配置されている
。超音波断層像用振動子アレイ２は被検体（生体）１３
内の超音波断層像を得るためのもので、多数の細長い板
状の振動子エレメントが直線状に配列されている。この
超音波断層像用振動子アレイ２の前面には一層以上の音
響整合層４が設けられ、音響整合層４の前面には超音波
を集束するだめのシリコーンゴムなどよりなる音響レン
ズ５が設けられている。超音波断層像用振動子アレイ２
の背面には背面負荷材６が設けられている。一方、ドツ
プラ用振動子３は上記超音波断層像用振動子アレイ２に
より得た超音波断層像の断面内の血流による超音波ドツ
プラ信号を抽出するだめのもので、１個乃至複数個の板
状振動子からなり、このドツプラ用振動子３はその超音
波送受波面が超音波断層像用振動子アレイ２の超音波送
受波面に対し、鋭角の角度θ、例えばθ＝４５゜となる
ように傾斜されている。ドツプラ用振動子３の前面には
音響整合層７が設けられ、音響整合層７の前面にはシリ
コーンゴムなどよりなる音響レンズ８が設けられている
。音響レンズ８のその前面、すなわち、生体１３に接触
する部分には、音響インピーダンスが生体１３に近い値
で、音波減衰係数が小さい固体の超音波伝搬媒体９が設
けられている。この固体の超音波伝搬媒体９により超音
波断層像用振動子アレイ２側とドツプラ用振動子３側の
生体１３に対する当接面、すなわち、音響レンズ５と超
音波伝搬媒体９の前面が同一平面上に配設されている。

ドツプラ用振動子３の背面には背面負荷材１０が設けら
れている。

上記固体の超音波伝搬媒体９としては、ブタジェンゴム
、シリコーンゴムのようなゴム材、若しくはポリメチル
ペンテン、ポリエチレンのようなプラスチック材、若し
くは熱可塑性エラストマーなどのいずれかを用いる。超
音波断層像用振動子アレイ２とドツプラ用振動子３はリ
ード線１１、ケーブル１２を介して超音波診断装置本体
（図示省略）に接続されている。

次に上記第１実施例の動作について説明する。

音響レンズ５と超音波伝搬媒体９を生体１３に当接する
。このとき、上記音響レンズ５と超音波伝搬媒体９の生
体１３に対する当接面が同一平面となっているので、被
検者に対し苦痛を与えることがなく、操作も容易となる
。而して各振動子２゜３は超音波診断装置本体からケー
ブル１２．ＩＪ−ド線１１を介して送られたパルス電圧
が印加されることにより超音波を発生し、生体１３に向
けて送波する。超音波断層像用振動子アレイ２側におい
ては、振動子アレイ２の成る群を同時に駆動し、それら
の群を少しづつ移動して走査するように制御する。この
ようにして駆動された振動子アレイ２から送られる超音
波は、音響整合層４、音響レンズ５を通って生体１３内
に伝搬される。生体１３内で反射された反射波は音響レ
ンズ５、音響整合層４を通って同じ振動子アレイ２によ
り受波され、リード線１１、ケーブル１２を介して超音
波診断装置本体に送られ、表示装置に超音波診断像とし
て表示される。一方、ドツプラ用振動子３からの超音波
は、音響整合層７、音響レンズ８、超音波伝搬媒体９を
通って生体１３内に伝搬される。生体１３内で反射され
た反射波は超音波伝搬媒体９、音響レンズ８、音響整合
層７を通ってドツプラ用振動子３により受波され、リー
ド線１１、ケーブル１２を介して超音波診断装置本体に
送られ、血流による超音波ドツプラ信号の抽出が行われ
る。このとき、上記のように超音波伝搬媒体９の音響イ
ンピーダンスが生体１３に近く、超音波減衰係数も小さ
いため、ドツプラ信号を高性能に抽出することができ、
しかも使用により超音波伝搬媒体９が無くならないので
、ドツプラ信号を確実に抽出することができる。

なお、上記第１実施例では、超音波伝搬媒体９を生体１
３に接触させるようにしたが、音響レンズ８を超音波伝
搬媒体９の前面に設けて音響レンズ８が生体１３に接触
するようにしてもよい。またドツプラ用振動子３は超音
波断層像用振動子アレイ２と一体化してもよく、取り外
し可能としてもよい。

次に本発明の第２実施例について説明する。第２図は本
発明の第２実施例を示す断面図である。

第２図より明らかなように本実施例にあっては、超音波
伝搬媒体９を超音波断層像用振動子アレイ２側きドツプ
ラ用振動子３側の前面、すなわち、音響レンズ５（！：
８の前面に跨がるように連続して設けたものであり、そ
の他の構成は上記第１実施例１と同様である。

次に上記第２実施例の動作について説明する。

上記第１実施例と同様に超音波断層像用振動子アレイ２
とドツプラ用振動子３は超音波診断装置本体からケーブ
ル１２及びリード線１１を介して送られてきた電圧が印
加されることにより、超音波を発生し、生体１３内に向
けて送波する。生体１３内で反射された超音波は超音波
断層像用振動子アレイ２とドツプラ用振動子３により受
波されて電気信号として取り出され、リード線１１及び
ケーブル１２を介して超音波診断装置本体に送られて処
理されるこきにより、超音波断層像の表示出血流による
超音波ドツプラ信号の抽出が行われる。

例えば、図示のようにドツプラ用振動子３の超音波送受
波面が超音波断層像用振動子アレイ２の超音波送受波面
に対して４デとし、音響インピーダンスと音速が生体１
５に近く、音波減衰係数が小さいブタジェンゴムなどよ
りなる超音波伝搬媒体９が振動子アレイ２面から１０−
の厚みであるきするき、生体１３の表面から数十間付近
までの範囲で、血管中の血流による超音波ドツプラ信号
を確実に抽出することができる。特に生体１３の表面か
ら１０〜２０胴付近にある頚動脈の血流の超音波ドツプ
ラ信号を確実に抽出することができる。

一方、超音波断層像用振動子アレイ２で送受波して得る
断層像は、超音波伝搬媒体９を含めたＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄの
範囲となる。従って振動子アレイ２の音響整合層４、音
響レンズ５などの若干の音響的な不整合、あるいは残響
などによる雑音が１０ｍｍ付近まで残り、　探触子近く
の断層像が不鮮明になるという問題点は、超音波伝搬媒
体９により殆んど解消することができ、生体１３の表面
付近にある血管の超音波断層像を鮮明に映し出すと同時
に、その血管中の血流による超音波ドツプラ信号を良好
なＳ／Ｎで抽出することができる。

上記第２実施例によれば、超音波断層像用振動子アレイ
２の送受波面にも超音波伝搬媒体９を設けているため、
生体１３の表面近くにある血管中の血流による超音波ド
ツプラ信号を抽出することができることは勿論のこと、
超音波断層像を鮮明に映し出すことができる。従って生
体１３の表面近くにある頚動脈の検査及び診断に有効で
ある。

なお、上記第２実施例では、超音波伝搬媒体９を生体１
３に接触させるようにしたが、音響レンズ５を超音波伝
搬媒体９の前面に設けて音響レンズ５を生体１３に接触
させるようにしてもよい。

また上記第１．第２実施例では、ドツプラ用振動子３の
送受波面が超音波断層像用振動子アレイ２の送受波面と
ほぼ同一高さになるよう構成したが、ドツプラ用振動子
２の送受波面の高さが超音波断層像用振動子アレイ２の
送受波面と異なっても同様の効果が得られることは明ら
かである。

また上記第１．第２実施例の超音波伝搬媒体９は超音波
断層像用振動子アレイ２とドツプラ用振動子３の送受波
面に接着などにより固定してもよく、種々の超音波探触
子に適用し得るように着脱可能としてもよい。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、少な
くさもドツプラ用振動子の前面側に固体の超音波伝搬媒
体を設け、超音波断層像用振動子アレイ側とドツプラ用
振動子側の被検体に対する当接面がほぼ同一平面上にな
るように構成しているので、被検体との密着性を良くし
、被検者への苦痛を与えないようにすることができ、操
作も容易に行うことができる。また超音波伝搬媒体の音
響インピーダンスが被検体に近く、超音波減衰係数も小
さいため、ドツプラ信号を高性能に抽出でき、しかも超
音波伝搬媒体は固体であり、使用１：伴い無くなること
がないので、ドツプラ信号を確実に抽出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における超音波探触子を示
す断面図、第２図は本発明の第２実施例における超音波
探触子を示す断面図、第３図は従来の超音波探触子の断
面図である。 ■・・・ケース、２・・・超音波断層像用振動子アレイ
、３・・・ドツプラ用振動子、４・・・音響整合層、５
・・・音響レンズ、６・・・背面負荷材、７・・・音響
整合層、８・・・音響レンズ、９・・超音波伝搬媒体、
１１・・・リード線、１２・・・ケーブル、１３・・・
被検体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はか１名第　
ｒ　図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波断層像用振動子アレイと、この超音波断層
   像用振動子アレイの送受波面に対し、角度を有するドッ
   プラ用振動子と、少なくとも上記ドップラ用振動子の前
   面側に設けられ、音響インピーダンスが被検体に近く、
   音波減衰係数が小さい固体の超音波伝搬媒体とを備え、
   超音波断層像用振動子アレイ側とドップラ用振動子側の
   被検体に対する当接面がほぼ同一平面上に配置されたこ
   とを特徴とする超音波探触子。
2. （２）超音波伝搬媒体がブタジエンゴム、シリコーンゴ
   ム、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、若しくは熱可
   塑性エラストマーのいずれかにより形成されている特許
   請求の範囲第１項記載の超音波探触子。