JPS6354151A - 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】 〔発明の目的〕 （発明の並業分野） この発明は超音波計ｔｔＪ■装品”に係り、特に光ファ
イバを用いてｒＦｌ成した超音波診断共闘に関するもの
である。

（従来の技術） 従来の超音波診断装置は、一般に生体表面より超音波を
照射し、生体内部で反射する超音波を受信して生体の断
層像を得ていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような装置では、生体゛桟部では分解能が高いが
生体深部では開口角が小さいため分解能が低く、生体深
部の組織特に生体深部の血管等の精細な画像が得られな
いという問題があった。

この発明はこのような従来装置の問題点を解決したもの
で、比較的簡単な構成で生体の深部組織特に生体深部の
血管等の精細な画像を容易に得られる超音波診断装置を
提供しようとするものである０（問題点を解決するため
の手段および作用）この発明の超音波診断装置は、透光
性材料からなる光スアイバおよびこの光ファイバの先ｆ
Ａに付着させた吸光物質からなり被検体に超音波を送波
する超音波発生用プローブと、このプローブの前記吸光
物質体に前記光ファイバを介して変ル■光を照射し超音
波を発生せしめる光源と、前記被検体で反射された超音
波を受信する手段とを備えたことを特徴としている。

吸光物質に光を照射すると、吸光物質は光を吸収し、元
エネルギーの大部分は熱エネルギーに変換さｎる。この
熱エネルギーにより吸光物質は熱膨張するが、ここで光
照射を中止すると熱膨張は止まり、熱拡散により吸光物
質は温度が低下し熱収縮を起こす。吸光物質に超音波の
周波数で断続的に光を照射すると、吸光物質は膨張収縮
を繰り返し超音波を発生する。また光をバｙス的に吸光
物質に照射すると、超音波診断に用いるのに適した超音
波パルス波が発生する。したがって、このような吸光物
質を透光性材料よりなる光ファイバの先端に付着させ、
光ファイバの他端より断続的な光を照射すると、光ファ
イバ先端の吸光物質より超音波が発生さｎる。

一方、超音波受信手段として、例えば液晶を改１１だプ
ローブを用いると、この液晶は圧力が加わると分子の向
きが不揃いとなり、光透過率が減少する。このような液
晶を光ファイバと反射鏡との間に挿入し、光ファイバを
介して光を入射し、その透過光量から透過率の変化を計
測することにより、液晶に加わる圧力が計測できる。す
なわち、このような光７アイパを用いて超音波の音圧の
計測が可能となる。

上述した超音波発生用光ファイバと受（ｆｉ用光ファイ
バを血管内に経閏的に刺入し、血管周囲の超音波の反射
波を計測すると血管壁厚の計測が可能となる。また超音
波発生用の光ファイバと受信用光ファイバを円周上に多
数配置したプローブを用いると血管周囲の超音波診断像
を得ることができる。特に血管周囲はプローブに近いた
め、稍細な画像が得られることになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの実が４例に２いて用いる光ファイノく超音
波プローブの拡大模式図を示している。図においてｌは
超音波発生用プローブ、２は超音波は受信用プローブで
あり互いに添わせて設けら几その周囲は血液の凝固を防
ぐため合成樹脂の被葆材３により被覆されて一体化され
ている。

超音波発生用プローブ１はガラスのような透光性材料か
らなる光ファイバ４の先端部を断面半円形に形成し、そ
の先端にガラスに金属粉を混入して形成した半円筒状の
散乱物質体５を固着して設け、さらに合成樹脂に染料を
混入した材質の半円筒状をなした吸光物質体６８前記散
乱物質体５とそれぞれの平面部を付着させて一体となる
ようにしさらに散乱物質体５の先端面および側面を反射
膜７により覆ったものである。なお、吸光物質体５の厚
さは発生する超音波の波長の４分の１に形成され超音波
を効率よく発生できるように配慮されている。

一方、超音波受信用プローブ２は光ファイバ８、その先
端部に設けられたｌ夜晶体９、およびこれらを榎うキャ
ップ１０により構成されている。

第１図の超音波プローブは第２図に示した光学系に組込
まれて超音波の計測が行なわれる。

すなわち、半導体レーザ１１から出た光はレンズ１２を
経て光ファイバ４に入り、光ファイバ４を伝達されてき
た光は散乱物質体５で散乱され、吸光物質体６に散乱光
が照射さ几光吸収が起きる。

このようにして吸光物質体６は半導体レーザ１１からの
パルス光が入射されることによりパルズ状の超音波を発
生する。この超音波が生体に照射され、生体から反射さ
ｎてきた超音波が液晶体９に入ると、液晶体９の光透過
率が減少する。

一方、半導体レーザ１３からでたレーザ光はレンズ１４
により平行光線にされ、ビームスグリツタ１５、レンズ
エ６を介して光ファイバ８内に照射される。光ファイバ
８を通過した光は液晶体９を通過し、中ヤップ１０で反
射されビームスプリＸｙり１５でさらに反射され、光検
出器レンズ１７を経て光検出器１８により反射光の計測
が行なわｎる。

液晶体９は超音波が入ると、上述したように液晶の透過
率が減少し、光検出器１８で反射光量も少くなる。超音
波の音圧と液晶の透過率との間には単調な関係にあるの
で、反射光量を計測することにより、超音波の計測を行
ない得る。使用する液晶としては透過率の変化の大きい
ｃｈｏｌｅｓｔｒｉｃｓ型の液Ｊ＾とｎｅｍａｔｉｃｓ
　　型の液晶との混合物を用いたが、勿論その他の液ｔ
ｌＬを用いることもできる。

第１図および第２図に示した光フテイバ超音波プローブ
を経皮的に血管内に刺入するとプローブの先端で超音波
の送受信が可能となる。第１図に示した超音波発生用プ
ローブ１に２いて、吸光物質体６で発生した超音波は左
方向に進む成分が多いので、プリアンプ１９の出力信号
苫解析することにより、プローブ近傍左方向のＡモード
像が得られることに次に第３図はこの発明の他の実施例
の断面図である。第３図において３１は第１図と同様の
超音波発生用プローブであり、３２は超音波受信用プロ
ーブでありそれぞれ円周上に複数個配置さｎている。

超音波は超音波発生用プローブ３１から半径方向外向き
に出され生体に照射される。生体で反射された超音波は
超音波受信用プローブ３２で受信さｎる。

同様の操作を円周上の他の超音波発生用プローブ３１お
よび超音波受信用プローブ３２で行なうことによりこち
らのプローブの周囲の断層像を精細に得ることができる
。

なお、この発明は上記各実施例に記定されるものではな
く要旨を変更しない範囲において種々変形して実施する
ことができる。

〔発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、比較的簡波診断装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

８ｇ１図はこの発明の一実施例において用いる超音波プ
ローブの構成を示す縦断面図、第２図に同実施例の光学
系の構成図、第３図はこの発ｇｎの他の実施例の横断面
図である。 １．３１　　・・・超音波発生用プローブ２．３２　・
・超音波受信用プローブ ３・・・被覆材　　　　４・・光ファイバ５・・・散乱
物質体　　６・・吸光物質体７・・・反射膜　　　　８
・・・光ファイバ９・・・液晶体　　　１０・・・キャ
ップ１１・・・半導体レーザ’　　　１２・・レンズ１
３・・・半導体レーザゞ　　１４・・・レンズ１５・・
・ビームスフリツタ　　１６・・・レンズ１７・・・レ
ンズ　　　１８・・・光検出器１９・・・プリアンプ　
　２１．２２・・・電源部税幸士 第１図 第２図 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性材料よりなる光ファイバおよびこの光ファ
   イバの先端に設けられた吸光物質体からなり被検体に超
   音波を送波する超音波発生用プローブと、このプローブ
   の前記吸光物質体に前記光ファイバを介して変調光を照
   射し超音波を発生せしめる光源と、前記被検体で反射さ
   れた超音波を受信するための手段とを備えたことを特徴
   とする超音波診断装置。
2. （２）超音波受信手段は先端部に超音波の音圧に応じて
   光透過率が変化する液晶を配置してなる超音波受信用プ
   ローブと、前記液晶に光を供給するとともにその光透過
   率を検出する手段とからなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の超音波診断装置。
3. （３）超音波発生用プローブは光ファイバと吸光物質体
   との間に散乱物質体を設けたものであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項または第２項記載の超音波診断
   装置。
4. （４）超音波発生用プローブは散乱物質体の光ファイバ
   と反対側の面に反射膜を形成したものであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
   記載の超音波診断装置。
5. （５）超音波発生用プローブおよび超音波受信用プロー
   ブの周囲を合成樹脂の膜で被覆したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか記載の超音
   波診断装置。
6. （６）超音波発生用プローブおよび超音波受信用プロー
   ブをそれぞれ複数本設けたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の
   超音波診断装置。