(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部に連なるユニット収容室を有する探触子ケースと、
前記ユニット収容室に運動可能に設けられ、前記開口部から露出する音響レンズとその後方に設けられた振動素子列とを有する可動体としての振動子ユニットと、
前記振動子ユニットの前後方向の運動を案内する案内構造と、
前記振動子ユニットに対して前方から及んだ衝撃力を吸収する衝撃吸収手段と、
を含み、
前記振動子ユニットが前進端にある場合には前記音響レンズが前記開口部よりも前方へ突出した突出状態が形成され、前記振動子ユニットに対して前方から衝撃力が及んだ場合には前記振動子ユニットが後退運動し、当該衝撃力が前記衝撃吸収手段によって吸収される、
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、
前記案内構造は、
前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの一方に形成された前後方向に伸長する少なくとも１つの案内ピンと、
前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの他方に形成され、少なくとも１つの案内ピンが前後動可能に挿入される少なくとも１つの案内孔と、
を含むことを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】
請求項２記載の超音波探触子において、
前記案内構造は、
前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの一方において左右方向に並んで設けられた複数のピンであって、それぞれが前後方向に伸長する複数の案内ピンと、
前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの他方において左右方向に並んで設けられた複数の孔であって、前記複数の案内ピンが前後動可能に挿入される複数の案内孔と、
を含むことを特徴とする超音波探触子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波探触子において、
前記開口部と前記振動子ユニットの前端部との間には隙間が形成され、
前記隙間には前記振動子ユニットの前後方向の運動を許容しつつも前記隙間をシールするシール材が設けられた、ことを特徴とする超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波探触子に関し、特に衝撃吸収構造を備えた超音波探触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波診断装置本体とそれに接続される超音波探触子とにより構成される。超音波探触子は、コネクタ、ケーブル、ヘッドにより構成される。ヘッドがユーザーにより把持され、その生体当接面（音響レンズの表面）が生体表面上に当接される。その状態で超音波診断が実行される。超音波探触子として各種のプローブが提供されている。代表的なものとしてはコンベックス型プローブがあげられる。それは音響レンズが電子走査方向に凸型に湾曲しているものである。音響レンズは音響的な超音波集束作用を発揮するためにエレベーション方向（電子走査方向と直交する方向）にも丸みをもっている。コンベックス型プローブでは、超音波ビームが電子リニア走査され、その走査エリアである走査面は扇状の形状となる。
【０００３】
ところで、従来の超音波探触子は、アレイ振動子、整合層、バッキング、音響レンズ等を備えた振動子ユニットを備える。振動子ユニットは探触子ケースに対して接着剤やネジによって固着されている。すなわち、探触子ケースと振動子ユニットとは一体化されており、振動子ユニットが探触子ケースに対して運動することはない。
【０００４】
超音波探触子がプローブホルダや手から離脱して落下すると、多くの場合に、音響レンズがフロア面に衝突する。超音波探触子において振動子ユニットはその前端側（生体側）に設けられており、重心点が通常前側にあり、また探触子ケースの後端からケーブルが引き出されているからである。特にコンベックスプローブにおいては、大きな音響レンズが凸型をもって配置されているので、そこに落下時の衝撃が及ぶ可能性は非常に高い。
【０００５】
そのような衝撃による問題として、振動素子の破損、音響レンズの破損等があげられる。故障が生じると、超音波探触子を修理又は交換しなければならなくなる。そこまでの故障ではないとしても、一部の振動素子の動作不良は超音波画像上で筋やノイズを生じさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６―６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には体腔内挿入型のプローブが開示されている。ケース内には振動子や揺動機構を備えたユニットが設けられ、当該ユニットは前後方向にスライド可能であり、後方への運動力がバネによって吸収されている。この構成では、外部からの衝撃力はケース先端部に直接及んでいる。ケースはハンドピース全体を構成しており、このプローブは体腔内挿入型であってユニットを封入する必要があるから、かかる構成を採用したものと推察される。この従来技術では、ユニットの前後運動を許容しつつもその運動方向を正確に規定する構造は認められない。
【０００８】
本発明の目的は、超音波探触子の落下時における音響レンズ及びアレイ振動子の保護を図ることにある。あるいは、本発明の目的は、コンベックスプローブの耐衝撃性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る超音波探触子は、開口部に連なるユニット収容室を有する探触子ケースと、前記ユニット収容室に運動可能に設けられ、前記開口部から露出する音響レンズとその後方に設けられた振動素子列とを有する可動体としての振動子ユニットと、前記振動子ユニットの前後方向の運動を案内する案内構造と、前記振動子ユニットに対して前方から及んだ衝撃力を吸収する衝撃吸収手段と、を含み、前記振動子ユニットが前進端にある場合には前記音響レンズが前記開口部よりも前方へ突出した突出状態が形成され、前記振動子ユニットに対して前方から衝撃力が及んだ場合には前記振動子ユニットが後退運動し、当該衝撃力が前記衝撃吸収手段によって吸収される、ことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、振動子ユニットが可動体として構成され、すなわち、探触子ケースに対して振動子ユニットを運動させることが可能となっている。振動子ユニットに対して前方から衝撃力が加わると、振動子ユニットが後退運動し、その衝撃力が衝撃吸収手段によって吸収される。衝撃吸収手段は、バネ、弾性材料、その他によって構成される。衝撃吸収手段が振動子ユニットに対して常時前方への付勢力を生じさせるように構成してもよい。体表面上への振動子ユニットの当接時に不用意に振動子ユニットが後退しないように、かつ、プローブ落下等によって衝撃力が実際に生じた場合には振動子ユニットの後退運動が生じるように、前方への付勢力あるいは衝撃吸収手段の作用を適宜定めておくのが望ましい。望ましくは、通常使用状態において振動子ユニットの音響レンズが部分的に開口部から前方へ突出した状態となる。よって、生体表面への密着性を良好にできる。なお、発展的な構成として生体当接時に振動子ユニットが若干後退するような態様も考えられる（ソフトタッチ機能）。前方への付勢力の大きさを弱めることによってそれを実現可能である。
【００１１】
望ましくは、前記案内構造は、前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの一方に形成された前後方向に伸長する少なくとも１つの案内ピンと、前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの他方に形成され、少なくとも１つの案内ピンが挿入される少なくとも１つの案内孔と、を含む。この構成によれば、案内ピンと案内孔の係合を利用して振動子ユニットの運動方向を規定することができる。振動子ユニットの運動時にその中心軸を前方に向けたまま平行移動するように構成するのが望ましい。
【００１２】
望ましくは、前記案内構造は、前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの一方において左右方向に並んで設けられた複数のピンであって、それぞれが前後方向に伸長する複数の案内ピンと、前記探触子ケース内の壁部及び前記振動子ユニットの他方において左右方向に並んで設けられた複数の孔であって、前記複数の案内ピンが挿入される複数の案内孔と、を含む。このように複数の案内ピンと複数の挿入孔を利用すれば振動子ユニットの周囲に隙間があってもそれを確実に平行移動させることが可能となる。
【００１３】
望ましくは、前記開口部と前記振動子ユニットの前端部との間には隙間が形成され、前記隙間には前記振動子ユニットの前後方向の運動を許容しつつも前記隙間をシールするシール材が設けられる。シール材としてはＯリングの他、充填シール材料等を用いることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、超音波探触子の落下時における音響レンズ及びアレイ振動子の保護を図れる。あるいは、コンベックスプローブの耐衝撃性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る超音波探触子の部分断面図である。
【図２】図１に示すＡ部分の拡大図である。
【図３】図１に示すＡ部分の拡大図であって特に振動子ユニットが後退した状態を示す図である。
【図４】超音波探触子の側面図である。
【図５】超音波探触子の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。この超音波探触子は超音波診断装置本体に対して着脱自在に接続されるものである。この超音波探触子を用いて生体に対する超音波の送受波が実行される。
【００１８】
図１において、超音波探触子１０は、コンベックス型のプローブであり、すなわち生体に当接される部分が丸みをもって凸型に湾曲した形態を有している。後に説明するアレイ振動子は複数の振動素子によって構成され、その素子配列方向が円弧状に湾曲している。超音波探触子１０は、本体ケース１２と可動体としての振動子ユニット１４とを有する。本体ケース１２はグリップ部１２Ａとその前方側に設けられた先端部１２Ｂとを有している。ちなみに図１において上下方向が超音波探触子１０の前後方向であり、すなわちプローブ中心軸方向である。
【００１９】
本体ケース１２における先端部１２Ｂは収容室２０を有している。その収容室２０は生体側に形成された開口部に連なる空洞である。その収容室２０内に振動子ユニット１４が配置されている。振動子ユニット１４は前後動が可能な状態で収容室２０に設けられている。先端部１２Ｂ内には図１において左右方向に広がった中間壁１８が設けられている。そのような内部の構造体に対して２つの案内ピン２２，２３が起立形成されている。各案内ピン２２，２３は前方に伸長した円柱形状の支柱である。２つの案内ピン２２，２３は可動体としての振動子ユニット１４に形成された２つの案内孔２６，３０にスライド可動に係合している。この２つの案内ピン２２，２３と２つの案内孔２６，３０との係合により振動子ユニット１４の前後運動が案内されている。振動子ユニット１４はその中心軸方向に平行運動する。各ピン２２，２３の周囲に各バネ２２Ａ，２３Ａが設けられている。
【００２０】
先端部１２Ｂにおいてその前端部分が周縁部１２Ｃでありすなわちその周縁部１２Ｃは開口部の周囲を構成している。図１において、振動子ユニット１４は前進端にあり、すなわちそれは突出状態にある。具体的には、振動子ユニット１４の前方側の端部すなわち音響レンズの一部が開口部から生体側に突出した状態となっている。なお、本体ケース１２の後端部にはケーブル１６が設けられている。
【００２１】
図２には、図１に示したＡ部分の拡大図が示されている。振動子ユニット１４は、上述した２つの案内孔を有するベース部材３２と、そのベース部材３２の前方側に形成されたバッキング３４とを有している。バッキング３４は左右方向に一定の厚みをもって形成されており、具体的には湾曲した形態を有している。バッキング３４の上にはアレイ振動子３６が設けられている。アレイ振動子３６は複数の振動素子により構成され、それらは電子走査方向に湾曲して配列されている。各振動素子間には音響的な隔絶を行うためのスリットが形成されており、そのスリット内には一般的には充填材が設けられる。アレイ振動子３６の生体側には整合層が形成されており、その整合層も複数の振動素子に対応して複数の整合素子からなる。整合層３８の生体側には音響レンズ４０が設けられている。音響レンズ４０の周縁は非生体側に延長しておりすなわちスカート部４０Ａが構成されている。
【００２２】
ベース部材３２はその下部に水平方向に広がった肩部３２Ａを有する。その肩部３２Ａの上面が本体ケース側に形成された引っ掛け部１２Ｄにあたり、これによって振動子ユニット１４が前方に抜け出てしまうことが防止されている。すなわち、２つのピンに設けられた２つのバネにより振動子ユニット１４に対しては前方への付勢力が常時及んでおり、肩部３２Ａが引っ掛け部１２Ｄに突き当たることによって振動ユニット１４の前進端が構成されている。その状態においては図２においてＬ１で示されるように周縁部よりも音響レンズが部分的に前方に突出した状態となっており、具体的にはそのＬ１は例えば１〜２ｍｍである。このような突出状態を形成すれば、生体への接触時において音響レンズの全面を生体表面に密着させることが容易となる。ちなみに、本実施形態においては２つのバネの付勢力は生体当接時において容易には振動子ユニット１４が後退しない程度の大きさに設定されている。また、超音波探触子の落下等によって前方から衝撃力が振動子ユニットに及んだ場合には当該振動子ユニットが若干後退する程度の大きさとなっている。２つのバネに代えて弾性体その他の付勢力発生手段を設けるようにしてもよい。いずれにしても衝撃が及んだ場合において当該衝撃を吸収できる手段を設けるのが望ましい。コンベックス型のプローブの場合、落下時においては、多くの場合に丸みをもって突出した音響レンズにその衝撃力が及ぶことになり、その衝撃力が上述したように２つのバネによって吸収されている。したがってそのような衝撃吸収によりアレイ振動子や音響レンズの破損といった問題を効果的に防止又は軽減することが可能となる。
【００２３】
図３には衝撃力が及んで振動子ユニットが若干後退した状態が示されている。図３において符号１００は前方からの衝撃力を表している。この場合においては周縁部の端１２Ｅと同じレベルあるいはそれよりも引っ込んだレベルに音響レンズの表面４０Ｂが位置することになる。またその状態では引っ掛け部１２Ｄから肩部の上面３２Ｂが離れることになる。
【００２４】
図４には超音波探触子の側面が示されている。周縁部１２Ｃよりも音響レンズ４０の上面が前方に若干突出している。Ｃは図４においてＢで示される部分の拡大図である。突出量がＬ２で示されている。前方からの衝撃力が及ぶと振動子ユニットが若干ながら後方へ後退する。その状態がＤで示されている。ここでは符号Ｌ３として後退運動のストロークが若干誇張して示されている。
【００２５】
図５には超音波探触子の部分拡大図が示されている。振動子ユニット１４前端部と周縁部１２Ｃとの間には隙間１０２が存在する。そのような隙間があったとしても上述した実施形態においては上述したような案内構造が採用されているため、振動子ユニット１４を平行状態を維持したまま後方へ運動させることが可能である。周縁部１２Ｃの内側すなわち開口部側の内面には２つのリング状の溝４４，４６が形成されている。それらには２つのＯリング４８，５０が設けられている。それらはシール機能を発揮するものである。また隙間１０２及び隙間に連通する内部空間には充填材５２が充填されている。それらは振動子ユニット１４の動きを妨げない程度の粘性等を有しており、そのような充填材の充填により外部から水や異物の進入を効果的に排除することができる。その場合においても、振動子ユニット１４の前後運動は何ら妨げられない。
【００２６】
上述した案内構造として、本実施形態においては、２つの案内ピンと２つの案内孔とが設けられている。２つの案内ピンは例えばアルミニウム等の金属部材によって構成するのが望ましく、またそれを受け入れる側の材料として金属部材を利用してもよい。あるいはそのような部材として硬質の材料を利用するようにしてもよい。上述した２つのバネは圧縮状態で入れられており、前方への付勢力が発揮されている。もちろん伸長状態でバネを入れて前方への付勢力を発揮させるような構造を採用することも可能である。振動子ユニットの前後運動を妨げないようにケース内においてケーブルあるいは信号線にたるみをもってそれらを配設するのが望ましい。
【符号の説明】
【００２７】
１０  超音波探触子、１２  本体ケース、１４  振動子ユニット（可動体）、２０  収容室、２２，２３  案内ピン、２６，３０  案内孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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