| 【発明の名称】 |
超音波探触子及びその使用方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡辺 徹
【氏名】服部 宏
【氏名】藤井 宏一郎
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| 【要約】 |
【課題】超音波探触子において音響レンズの作用を可変可能にする。
【解決手段】探触子本体１０にはカプラー１２が着脱自在に装着される。カプラー１２には第２音響レンズ２０が設けられており、カプラー１２の装着状態においては、第１音響レンズ１４と第２音響レンズ２０が接合する。これによって音響レンズの作用を切り替えることができる。両レンズの間にはカップリング剤が注入される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 探触子本体と、それに着脱自在に装着されるカプラーと、からなる超音波探触子であって、前記探触子本体は、超音波送受波面を有する第１音響レンズを有し、前記カプラーは、前記超音波送受波面に接合される第２音響レンズを有することを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において、前記第２音響レンズは、前記超音波送受波面の全面を覆うことを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】 請求項１記載の超音波探触子において、前記第２音響レンズは、前記超音波送受波面の一部を覆い、第２音響レンズの周囲が超音波を減衰させる開口制限部とされたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項４】 請求項１記載の超音波探触子において、前記第１音響レンズと前記第２音響レンズとの間にはカップリング媒体が注入されることを特徴とする超音波探触子。
【請求項５】 探触子本体の第１音響レンズの超音波送受波面にカップリング媒体を塗布する工程と、前記探触子本体に対して第２音響レンズを有するカプラーを装着し、これによって前記超音波送受波面に前記カップリング媒体を介して前記第２音響レンズの裏面を密着させる工程と、を有することを特徴とする超音波探触子の使用方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波探触子及びその使用方法に関し、特に音響レンズの作用の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波探触子は超音波振動子を内蔵し、その超音波振動子において超音波の送波及び受波が行われる。その超音波振動子は、単振動子あるいはアレイ振動子である。後者のアレイ振動子を電子走査すれば、超音波ビームを電子的にスキャンでき、これにより二次元のデータ取込領域を形成できる。
【０００３】超音波振動子の背面側には、一般にバッキング層が形成され、その前面には整合層及び音響レンズが設けられる。音響レンズは超音波ビームを集束させるために設けられるが、まれに拡散用の音響レンズも用いられる。音響レンズを利用すれば、超音波ビームの電子走査方向とは直交する方向のビーム集束性を良好にできる。ちなみに、電子走査方向の超音波ビームの集束に当たっては一般に電子フォーカス技術が利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波探触子においては、音響レンズが固定的に設けられ、このためその音響レンズによるフォーカス点の深さを制御できないという問題が指摘されている。例えば、近距離計測に当たって、分解能を向上させるためには、超音波が通過する開口を狭めるとともに、より曲率の大きな音響レンズを用いることが望ましいが、従来の超音波探触子においてそのような調整は不可能であった。
【０００５】なお、本願に関連する特許出願として特願平１０−８７８７号があげられる。
【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、音響レンズの作用を可変可能な超音波探触子を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、開口及びフォーカス深さが調整可能な超音波探触子を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、探触子本体と、それに着脱自在に装着されるカプラーと、からなる超音波探触子であって、前記探触子本体は、超音波送受波面を有する第１音響レンズを有し、前記カプラーは、前記超音波送受波面に接合される第２音響レンズを有することを特徴とする。
【０００９】上記構成によれば、第２音響レンズの着脱によって、全体としての音響レンズの作用を切り換えることができ、例えば、超音波ビームの形態やフォーカス点の深さなどを物理的に切り換え可能である。
【００１０】望ましくは、前記第２音響レンズは、前記超音波送受波面の全面を覆うことを特徴とする。望ましくは、前記第２音響レンズは、前記超音波送受波面の一部を覆い、第２音響レンズの周囲が超音波を減衰させる開口制限部とされたことを特徴とする。望ましくは、前記第１音響レンズと前記第２音響レンズとの間にはカップリング媒体が注入されることを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る超音波探触子の使用方法は、探触子本体の第１音響レンズの超音波送受波面にカップリング媒体を塗布する工程と、前記探触子本体に対して第２音響レンズを有するカプラーを装着し、これによって前記超音波送受波面に前記カップリング媒体を介して前記第２音響レンズの裏面を密着させる工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】上記構成によれば、音響レンズ間の音響インピーダンス変化を小さくして、超音波の反射・減衰を軽減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】図１には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されている。本実施形態の超音波探触子は、大別して、探触子本体１０と、それに着脱自在に装着されるカプラー１２と、で構成される。探触子本体１０は、それ単独でも使用できるものである。探触子本体１０の先端面には音響レンズ１４が設けられており、その音響レンズ１４の生体接触面１４Ａを生体表面に当接させた状態において超音波の送受波が行われる。
【００１５】また、図１に示されるように、探触子本体１０に対してカプラー１２を装着した状態においては、生体接触面１４Ａにはカプラー１２に設けられた第２音響レンズ２０の内側面２０Ａが密着する。このような密着に先だって、後に詳述するように第１音響レンズ１４及び第２音響レンズ２０の間にはゼリー状のカップリング部材などが塗布される。
【００１６】カプラー１２は、上記のように第２音響レンズ２０を有しており、その第２音響レンズ２０を第１音響レンズ１４に接合させることにより、音響レンズによる作用を変更することが可能となる。すなわち、超音波ビームの形状やフォーカス点の深さを変更可能である。例えば、フォーカス点を浅くしたりあるいは深くすることが可能となる。また、送受波に係る開口の大きさを狭めて分解能を向上することも可能となる。
【００１７】探触子本体１０にはリブ１６が形成されており、カプラー１２の両端の係合部２２Ａ，２２Ｂがそのリブ１６に係合する。これによってカプラー１２を着脱自在に探触子本体１０に装着することができる。
【００１８】図２には、生体接触側から見たカプラー１２が示されている。図示されるように、カプラー１２には、走査方向に沿って第２音響レンズ２０が伸長形成されており、第１音響レンズ１４と第２音響レンズ２０の両者の作用によって超音波ビームの集束を図ることができる。ここで、図２に示される実施形態では、第２音響レンズ２０の走査方向における長さは第１音響レンズ１４の同一方向における長さに一致しているが、その方向に直交する方向においては、第１音響レンズ１４に比べて第２音響レンズ２０の幅は狭く設定されている。すなわち、そのような方向における開口幅を狭めることにより、特に近距離の超音波診断における分解能を高めることが可能となる。開口制限のため少なくともその周囲は超音波減衰（吸収）部材で構成される。
【００１９】図３には、探触子本体１０にカプラー１２を装着した状態における断面図が示されている。探触子本体１０内には複数の振動素子からなるアレイ振動子３６が内蔵されており、その生体側には整合層３４が設けられている。整合層３４の生体側には上記の第１音響レンズ１４が設けられている。一方、アレイ振動子３６の奥側には、バッキング層４０が設けられている。
【００２０】図３に示されるように、第１音響レンズ１４に比べて第２音響レンズ２０の方が走査方向と直交する方向における曲率が大きい。すなわち、第２音響レンズ２０を利用することにより、より近距離にフォーカス点を設定することが可能となる。
【００２１】図４には、他の実施形態が示されている。この実施形態におけるカプラー１１２においては、第１音響レンズ１１４よりも小さな曲率をもった第２音響レンズ１２０が利用されている。図４に示されるように、走査方向と直交する方向における第１音響レンズ１１４及び第２音響レンズ１２０の大きさは一致しており、また、走査方向においても両レンズの幅は一致している。
【００２２】以上のように、カプラーの着脱によって付加的に第２の音響レンズを接合して、第１音響レンズのみでは得られない超音波ビームの集束作用などを得ることが可能である。
【００２３】カプラー１２の装着に先だって、探触子本体１０の生体接触面１４Ａには音響的なカップリングを行うゼリー状のカップリング剤が塗布され、その後にカプラー１２が探触子本体１０に装着される。すると、第１音響レンズ１４と第２音響レンズ２０との間にはカップリング剤が介在されることになり、これによって不必要な超音波の散乱や減衰を防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９００２９７９１
【氏名又は名称】アロカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１月１８日（１９９９．１．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７５２５８
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 研二 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２０１９２９（Ｐ２０００−２０１９２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２５日（２０００．７．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−９４２７ |
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