【手続補正書】
【提出日】平成16年9月16日(2004.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】超音波探触子及び超音波診断装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子と、この振動子の電極に接続されたケーブルと、上記振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとる音響整合層とを有して成る超音波探触子において、
上記音響整合層は、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成したことを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子と、この振動子の電極に接続されたケーブルと、上記振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとる音響整合層とを有して成る超音波探触子において、
上記音響整合層は、音響インピーダンスが上記振動子のそれと同等か或いはそれよりも低い第一の音響整合材を用いて振動子側の断面積が大きく形成されると共に被検体側の断面積が小さく形成され、超音波の波長よりも短い間隔でマトリクス状に配列された多数の先細柱状体を備え、これら多数の先細柱状体間の隙間に音響インピーダンスが被検体の生体組織のそれと同等か或いはそれよりも高い第二の音響整合材を充満させて固化して所定の厚さに仕上げ、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成され、
上記音響整合層を上記振動子の前面側に被覆して固定したことを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】
超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子と、この振動子の電極に接続されたケーブルと、上記振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとり、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成された音響整合層とを有して成る超音波探触子と、
この超音波探触子内の振動子を駆動して超音波を発生させると共に反射波を受波する超音波送受波部と、
この超音波送受波部からの受波信号を入力して画像化処理を行う画像構成部と、
この画像構成部からのデータを一時的に記憶すると共に任意の表示が可能なように変換を行う画像メモリ部と、
この画像メモリ部からの画像データを取り込んで画像表示を行う画像表示部と、
特定の周波数帯域で上記超音波探触子から超音波を送受波させる周波数選択器と、
上記各構成要素を制御する制御部とを、
有することを特徴とする超音波診断装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波を利用して被検体内の診断部位について超音波画像を得る超音波診断技術において、使用周波数帯域を広くして超音波診断の効率を向上することができる超音波探触子及びその超音波探触子を用いた超音波診断装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、使用周波数帯域を広くして超音波診断の効率を向上することができる超音波探触子及びその超音波探触子を用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、上記超音波探触子の他の手段は、超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子と、この振動子の電極に接続されたケーブルと、上記振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとる音響整合層とを有して成る超音波探触子において、上記音響整合層は、音響インピーダンスが上記振動子のそれと同等か或いはそれよりも低い第一の音響整合材を用いて振動子側の断面積が大きく形成されると共に被検体側の断面積が小さく形成され、超音波の波長よりも短い間隔でマトリクス状に配列された多数の先細柱状体を備え、これら多数の先細柱状体間の隙間に音響インピーダンスが被検体の生体組織のそれと同等か或いはそれよりも高い第二の音響整合材を充満させて固化して所定の厚さに仕上げ、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成され、上記音響整合層を上記振動子の前面側に被覆して固定したものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記超音波探触子の関連発明としての超音波診断装置は、超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子と、この振動子の電極に接続されたケーブルと、上記振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとり、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成された音響整合層とを有して成る超音波探触子と、この超音波探触子内の振動子を駆動して超音波を発生させると共に反射波を受波する超音波送受波部と、この超音波送受波部からの受波信号を入力して画像化処理を行う画像構成部と、この画像構成部からのデータを一時的に記憶すると共に任意の表示が可能なように変換を行う画像メモリ部と、この画像メモリ部からの画像データを取り込んで画像表示を行う画像表示部と、特定の周波数帯域で上記超音波探触子から超音波を送受波させる周波数選択器と、上記各構成要素を制御する制御部とを、有するものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
次に、上記のように構成された超音波探触子の製造方法について、図１０及び図１１を参照して説明する。まず、第一の音響整合材で多数の先細柱状体８，８，…を作製する（図１０のステップＳ１）。上記第一の音響整合材は、前述のように音響インピーダンスが振動子１のそれと同等か或いはそれよりも低い材料から成る。そして、上記先細柱状体８は、図１１（ａ）に示すように、図１に示す振動子１側の断面積が大きく且つ被検体側（音響レンズ７側）の断面積が小さく形成されると共に、超音波の波長よりも短い間隔でマトリクス状に多数配列されている。図１１（ａ）においては、上記多数の先細柱状体８，８，…は、図４に示すと同様に母線が指数関数で表される錐状に形成されている。なお、この先細柱状体８，８，…の作製は、どのような方法によってもよく、例えばベース部材１４の上面を機械加工により研削してもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
次に、上記第一の音響整合材で作製された多数の先細柱状体８，８，…間の隙間に第二の音響整合材９を充満させて固化する（ステップＳ２）。上記第二の音響整合材９は、音響インピーダンスが被検体の生体組織のそれと同等か或いはそれよりも高い材料から成る。これにより、図１１（ｂ）に示すように、第一の音響整合材で作製された多数の先細柱状体８，８，…間の隙間が総て第二の音響整合材９で埋められる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
次に、上記第一の音響整合材で作製された多数の先細柱状体８，８，…間の隙間を総て第二の音響整合材９で埋めたものを、所定の厚さに仕上げて音響整合層３を完成させる（ステップＳ３）。これにより、図１１（ｃ）に示すように、例えば図１１（ａ）に示すベース部材１４の下面を削るなどして所定の厚さに仕上げ、第一の音響整合材（８）と第二の音響整合材９との複合材から成る音響整合層３が出来上がる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
その後、上記音響整合層３を振動子１の前面側に被覆して固定する（ステップＳ４）。すなわち、図１において、振動子１側に多数の先細柱状体８，８，…の底部を向けると共にその先端部を音響レンズ７側に向けて、音響整合層３を振動子１の前面側に被覆し、接着剤などを用いて接着固定する。これにより、超音波探触子の基本的な部分が製造される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次に、同じく超音波探触子の製造方法の他の例について、図１２及び図１３を参照して説明する。まず、図１３（ｃ）に示すように、振動子側の断面積が大きく且つ被検体側の断面積が小さく形成されると共に超音波の波長よりも短い間隔でマトリクス状に配列される多数の先細柱状体８，８，…を作製するための型を作製する（図１２のステップＡ）。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、請求項１に係る超音波探触子によれば、超音波を打ち出すと共にその反射波を受信する振動子の前面側に被覆され被検体の生体組織との間の音響インピーダンスのマッチングをとる音響整合層を、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成したことにより、従来においては特定の周波数に対してのみ効率的に超音波が送受波されるように音響整合層の条件が決められていたのを、ある拡がりを有する周波数帯域に対して効率的に超音波が送受波でき、使用周波数帯域を広くすることができる。したがって、従来は専用に使用していた低周波数用、高周波数用、ドップラ用などの複数の超音波探触子の機能を１本で実現できるため、超音波探触子の付け換えを要さず、超音波診断の効率を向上することができる。また、それらの超音波探触子を多種、多数用意することなく、取り扱いを容易とすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
また、請求項２に係る超音波探触子によれば、音響整合層を、音響インピーダンスが振動子のそれと同等か或いはそれよりも低い第一の音響整合材を用いて振動子側の断面積が大きく形成されると共に被検体側の断面積が小さく形成され、超音波の波長よりも短い間隔でマトリクス状に配列された多数の先細柱状体を備え、これら多数の先細柱状体間の隙間に音響インピーダンスが被検体の生体組織のそれと同等か或いはそれよりも高い第二の音響整合材を充満させて固化して所定の厚さに仕上げ、その音響インピーダンスが厚さ方向に連続的に変化する構造に形成したことにより、従来においては特定の周波数に対してのみ効率的に超音波が送受波されるように音響整合層の条件が決められていたのを、ある拡がりを有する周波数帯域に対して効率的に超音波が送受波でき、使用周波数帯域を広くすることができる。したがって、従来は専用に使用していた低周波数用、高周波数用、ドップラ用などの複数の超音波探触子の機能を１本で実現できるため、超音波探触子の付け換えを要さず、超音波診断の効率を向上することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
さらに、請求項３に係る超音波診断装置によれば、その超音波探触子として上記のように構成された超音波探触子を用いたことにより、図１８に示すように使用周波数帯域に対して信号強度分布を広くすることができる。このことから、超音波の効率的に通過できる周波数帯域が拡がり、中心周波数から離れた周波数帯域でも通過することができ、超音波診断装置としての使用可能な周波数を拡大することができる。また、操作部の内部に周波数選択器を設けたことにより、この周波数選択器を操作して上記超音波探触子をどの周波数帯域で使用するかを指定することができる。このことから、従来は使用する周波数帯域の違いにより超音波探触子をいちいち付け換えていたのを、一つの超音波探触子で広い周波数範囲についてそのまま使用することができる。したがって、超音波診断の効率を向上することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】  上記超音波探触子の製造方法を説明するためのフローチャートで
ある。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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