JPS63122434A - 体腔内超音波診断装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機械的回転により超音波を走査して超音波断層
撮像を行う体腔内超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、内視鏡の先端に超音波探触子を内蔵した超音波送
受信部を設け、機械的回転により超音波を走査して超音
波断層撮像を行う体腔内超音波診断装置が開発されてい
る。この体腔内超音波診断装置の超音波送受信部は、第
４図および第５図に示すように液状の超音波低質媒体２
を充填した外装部材１の内部に超音波探触子３を回転自
在に設け、この探触子３を回転させて外装部材１の円周
方向に超音波ビームを走査するように構成されている。

また、超音波探触子３は超音波の送波方向に向かってダ
ンパ材４、圧電索子５、音響レンズ６を配してなり、音
響レンズ６はその送受波面が凹状の球面形状となってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このような体腔内超音波診断装置では外装部
材１は円筒状に形成されているため、第４図に示すよう
に外装部材１の円周方向に対しては超音波低質媒体２が
凸状を呈し、この超音波低質媒体２での音速が人体組織
での音速と異なる場合には、ここでレンズ効果が生じる
。これに対して、第２図に示すように外装部材１の長袖
（走査回転中心軸）方向には平場であるため、レンズ効
果は全く生じない。したがって、超音波探触子３から送
波される超音波の集束焦点距離は円周方向に対してはＦ
ｌとなり、長袖方向に対してはＦ２となるため、円周方
向の方位分解能と長袖方向の方位分解能が異なってしま
い、全体的な分解能が劣るという欠点があった。　　　
゛ そこで、上記の欠点を解決するために外装部材を球面形
状に形成した体腔内超音波診断装置が特開昭５７−１３
４１４７号公報で提案されている。

しかしながら、このような体腔内超音波診断装置にあっ
ては先端部が太くなってしまい、患者に苦痛を与えるな
どの問題があった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、
その目的とするところは、外装部材を球面形状にするこ
となく超音波の方位分解能を向上させることができる体
腔内超音波診断装置を提供することにある。

〔実　施　例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
体腔内超音波診断装置の全体構成を示す図である。この
体腔内超音波診断装置１１は手元操作部１２に可撓性の
挿入部１３を連結してなり、手元操作部１２には図示し
ない光源装置に接続されるユニバーサルコード１４が接
続されている。

また、手元操作部１２には湾曲操作ノブ１５が設けられ
、この湾曲操作ノブ１５により挿入部１３の湾曲管部１
７を湾曲操作せしめ、挿入部１３の先端に設けられた先
端構成部１８の向きを上下左右に変えられるようになっ
ている。

上記先端構成部１８は先端側に超音波送受信部１９を設
けるとともに、後端側に観察部２０を設けてなり、観察
部２０には照明窓２１と観察窓２２が設けられている。

そして、照明窓２１から照明光を出射して体腔内を照明
すると、ともに、観察窓２２で受けた観察像を手元操作
部１２の接眼部１６で観察できるようになっている。な
お、観察像は挿入部１３および手元操作部１２にわたっ
て挿入配置したイメージガイド（図示せず）によって接
眼部１６へ導かれ、照明光は図示しない光源装置よりユ
ニバールコード１４を介して手元操作部１２および挿入
部１３にわたって挿入配置したライトガイド（図示せず
）によって照明窓２１へ導かれるようになっている。

また、上記超音波送受信部１９は第２図および第３図に
示すように構成されている。すなわち、先端構成部１９
の本体２３内には軸受２４，２４を介して中空の回転軸
２５が設けられている。この回転軸２５は挿入部１３内
に挿入配置したフレキシブルシャフト２６に連結され、
手元操作部１２内に設けられたモータ２７によりフレキ
シブルシャフト２６を介して回転するようになっている
。また、回転軸２５の先端には本体２３の先端面から突
出した探触子支持枠２８が一体的に設けられている。こ
の探触子支持枠２８内には超音波探触子２９が保持され
ており、回転軸２５と一体に回転するようになっている
。

上記超音波探触子２９は超音波の送波方向に向けてダン
パ材３０、圧電索子３１、音響レンズ３２を配してなり
、圧電素子３１の両面には電極（図示せず）が設けられ
ている。また、圧電索子３１の電極面にはそれぞれリー
ド線３３．３３が接続されている。これらのリード線３
３．３３の他端は回転軸２５の貫通孔３４に挿通した信
号ケーブル３５に接続され、信号ケーブル３５を介して
図示しない超音波送受信回路と接続している。

音響レンズ３２はエポキシ系の樹脂からなり、圧電索子
３１と反対側の面には超音波送受波面３６が形成されて
いる。この超音波送受波面３６は探触子２９の回転方向
における曲率半径ＲＦ’５を回転軸方向の曲率半径ＲＦ
［ｌより大きくした凹状の非球面形状となっており、回
転方向の集束焦点距＃ｔ　Ｆ　５と回転軸方向の集束焦
点距＃ｔ　Ｆ　ｅを一致させている。

また、前記探触子支持枠２８の周囲には円筒状の外装部
材３７が設けられている。この外装部材３７は超音波が
良好に透過する材料（例えばポリエチレン等の合成樹脂
）から形成され、後端を先端構成部１８の本体２３にね
じ込み被嵌し、０リング３８を介して気密に取付けられ
ている。そして、外装部材３７の内部には人体組織での
音速より遅い音速値を持つ、例えばパラフィン等の液状
の超音波低質媒体３９が充填されている。

次にこのように構成された本装置を用いて人体組織の超
音波断層像を得る場合は、まず挿入部１３を体腔内に挿
入し、先端構成部１８に設けられた超音波送受信部１９
を被検部位に近付ける。

そして、手元操作部１２のモータ２７を駆動して回転力
をフレキシブルシャフト２６を介して回転軸２５および
探触子支持枠２８に伝達し、超音波探触子−２９を操作
回転中心軸Ｌ２を中心に回転させる。次にこの状態で図
示しない超音波送受信回路を作動させると、信号ケーブ
ル３５およびリード線３３を介して圧電素子３１に駆動
電圧が印加され、超音波探触子２９に超音波が発生する
。この超音波探触子２９で発生した超音波は超音波低質
媒体３９を伝播し、外装部材３７を透過して被検部位の
人体組織内へ伝播する。そして、人体組織の音響的性質
の差異に応じて反射し、その反射波は外装部材３７およ
び超音波低質媒体３９を伝播して音響レンズ３２の超音
波送受波面３６で受波される。この超音波送受波面３６
で受波された反射波は電気信号に変化され、超音波エコ
ー信号として信号ケーブル３５を通じて超音波送受信回
路に伝送される。そして、このような走査を繰返すこと
により被検部位の超音波断層像をリアルタイムで得るこ
とができる。

ところで、超音波探触子２９で発生した超音波は音響レ
ンズ３２の超音波送受波面３６より被検部位へ向けて送
波されるが、本実施例では超音波送受波面３６を曲率半
径が異なる非球面形状とし、超音波の集束焦点距＃ｌ！
Ｆ５．Ｆ１１を一致させているため、超音波送受波面３
６より送波された超音波を一点に集束させることができ
、従来のように外装部材３７を球面形状にすることなく
超音波の方位分解能を向上させることができる。

なお、上記実施例ではエポキシ樹脂からなる音響レンズ
３２を用いたが、シリコンゴムで形成された音響レンズ
を用いてもよい。ただし、その場合は音響レンズの超音
波送受波面は凸状の非球面形状となθ。また、圧電素子
３１の超音波送受波面を非球面形状にしてもよい。さら
に、本発明は超音波探触子を直接回転させず、超音波探
触子と対向する反射ミラーを回転させる方式のものにも
適用できることは言うまでもなく、その場合は超音波探
触子または反射ミラーいずれかの超音波送受波面を非球
面形状にすればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、超音波送受信部の
超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形状とするこ
とにより超音波を一点に集束させることができるので、
外装部材を球面形状にすることなく超音波の方位分解能
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
体腔内超音波診断装置の全体図、第２図は超音波送受信
部の構成を示す断面図、第３図は第２図の■−■断面図
、ＴＳ４図および第５図は従来例を示し、第４図は超音
波送受信部の断面図、第５図は第４図のｖ−■断面図で
ある。 １・・・体腔内超音波診断装置、１２・・・手元操作部
、１３・・・挿入部、１９・・・趙音波送受信走査部、
２９・・・超音波探触子、３０・・・ダンパ材、３１・
・・圧電素子、３２・・・音響レンズ、３６・・・超音
波送受波面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡の先端に超音波探触子を内蔵した超音波送受信部
   を設け、機械的回転により超音波を走査して超音波断層
   撮像を行う体腔内超音波診断装置において、前記超音波
   送受信部の超音波送受波面を曲率半径が異なる非球面形
   状とし、超音波の集束焦点距離を方向的に一致させたこ
   とを特徴とする体腔内超音波診断装置。