(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略コ字形の支持体と、
前記支持体における前記断面略コ字形の端部に、一方の面の端部が固定された第１の基板と、
前記第１の基板と別体として形成され、前記第１の基板との間に隙間を設け、前記支持体における前記断面略コ字形の端部に、一方の面の端部が固定された第２の基板と、
前記第１の基板の前記一方の面又は他方の面に配置された、動脈へ超音波を送信する送信用圧電素子と、
前記第２の基板の、前記送信用圧電素子と同じ側である、前記一方の面又は他方の面に配置され、前記超音波の前記動脈からの反射波を受信する受信用圧電素子と、
前記受信用圧電素子で受信した前記反射波に基づいて、前記動脈の情報を取得する情報取得手段とを備え、
前記送信用圧電素子と前記受信用圧電素子は、ａを送信用圧電素子の幅、ｂを送信用圧電素子と受信用圧電素子の距離、ｃを受信用圧電素子の幅、ｄを動脈までの距離、θを指向角とした場合に、前記第１の基板、第２の基板上に、以下の条件１、条件２、または条件３を満たす関係で配置されていることを特徴とする超音波診断装置。
条件１
ｃ／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  且つ  ０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃ
条件２
（２ｄｔａｎθ−ｂ）／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  且つ  ２ｄｔａｎθ−ｃ＜ｂ＜２ｄｔａｎθ
条件３
０．３８≦ａ、ｃ≦１．１ｍｍ以下  且つ  ０．０５≦ｂ≦４．０ｍｍ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、脈波検出装置や超音波画像診断装置等、診断部位へ超音波を送信し、その反射波に基づいて、診断部位の情報を取得する超音波診断装置に係り、詳細には、簡便に製造でき、良好な感度や精度で超音波を検出することのできる超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、脈波検出装置や超音波画像診断装置等、診断部位へ超音波を送信し、その反射波に基づいて、診断部位の情報を取得する超音波診断装置はよく知られている。
図１７は、このような従来技術の超音波診断装置のセンサ部の一例を示す図である。この超音波診断装置は、図１７に示すように、センサ部１００に、超音波を送信する送信用圧電素子１４１と超音波を受信する受信用圧電素子１４２とを備えている。そしてこれらの圧電素子１４２，１４２は、支持体１４６に、測定部位に対して斜めに配置されるように固定されている。これらの圧電素１４１，１４２子は、支持体１４６の所定位置に配置した後、樹脂を流し込み硬化させることで、支持体１４６に固定されている。
上述の従来技術の超音波診断装置では、２つの圧電素子１４１，１４２が支持体１４６に対して斜めに配置されることによって、反射波をその広い範囲で受信用圧電素子１４２で受信し、測定感度を向上させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来技術の超音波診断装置は、樹脂によって圧電素子を固定したり、支持体を斜めに加工する必要があり、製造に手間がかかる。また、樹脂によって固定する場合には、樹脂を流し込む際に圧電素子の配置位置や配置角度がずれてしまう可能性があり、圧電素子を高い位置精度で配置することができず、測定感度や精度の向上が得られ難い可能性がある。
【０００４】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡便に製造でき、高い感度や測定精度を得ることのできる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、断面略コ字形の支持体と、前記支持体における前記断面略コ字形の端部に、一方の面の端部が固定された第１の基板と、前記第１の基板と別体として形成され、前記第１の基板との間に隙間を設け、前記支持体における前記断面略コ字形の端部に、一方の面の端部が固定された第２の基板と、前記第１の基板の前記一方の面又は他方の面に配置された、動脈へ超音波を送信する送信用圧電素子と、前記第２の基板の、前記送信用圧電素子と同じ側である、前記一方の面又は他方の面に配置され、前記超音波の前記動脈からの反射波を受信する受信用圧電素子と、前記受信用圧電素子で受信した前記反射波に基づいて、前記動脈の情報を取得する情報取得手段とを備え、前記送信用圧電素子と前記受信用圧電素子は、ａを送信用圧電素子の幅、ｂを送信用圧電素子と受信用圧電素子の距離、ｃを受信用圧電素子の幅、ｄを動脈までの距離、θを指向角とした場合に、前記第１の基板、第２の基板上に、以下の条件１、条件２、または条件３を満たす関係で配置されていることを特徴とする超音波診断装置を提供する。
条件１
ｃ／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  且つ  ０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃ
条件２
（２ｄｔａｎθ−ｂ）／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  且つ  ２ｄｔａｎθ−ｃ＜ｂ＜２ｄｔａｎθ
条件３
０．３８≦ａ、ｃ≦１．１ｍｍ以下  且つ  ０．０５≦ｂ≦４．０ｍｍ
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の第１の実施の形態について、図１から図７を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の超音波診断装置の第１の実施形態としての脈波検出装置を被験者に装着した状態で表した斜視図であり、図２は、図１の脈波検出装置を被験者に装着した状態で被験者の腕の付け根側から手先側へ向かって見た側面図である。
この図１及び図２に示すように、本実施形態の超音波診断装置（脈波検出装置）１は、被験者の体表面に当接され、被験者の体表面から診断部位としての被験者のとう骨動脈に超音波を送信し反射波を受信するセンサ部４と、被験者の手首に巻き回され留め具６によって固定されて、センサ部４を被験者に対して固定支持するベルト５０とを備えている。センサ部４は、ベルト５０の、装着状態における内周面（被験者側の面）に支持されている。
ベルト５０の途中には、金具を介して、センサ部４で受信した反射波に基づいて、とう骨動脈の情報としての脈波を取得する情報取得手段としての処理部３が配設されている。処理部３は、ベルト５０の装着状態における外周面側に表示部３３を備えている。
そして、処理部３を手の甲側にして装着者の左（又は右）手首２に取り付けると、センサ部４が装着者のほぼとう骨動脈２２上に位置して、固定されるようになっている。
【０００８】
図３は、センサ部４をベルト５０の長さ方向に切断した要部拡大断面図である。
この図３に示すように、センサ部４は、電極を有する基板４３と、とう骨動脈へ超音波を送信する送信用圧電素子４１と、とう骨動脈からの反射波を受信する受信用圧電素子４２とを備えている。これらの圧電素子（送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２）は、基板４３に固定支持されている。
【０００９】
送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２は、それぞれの幅（送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２が並んでいる方向の長さ）ａ，ｃが０．３８以上１．１以下ｍｍ、互いの間隔ｂが０．０５以上４．０ｍｍ以下で厚さ０．２ｍｍ（共振周波数９．６ＭＨｚ）のＰＺＴである。
送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２それぞれの厚み方向の両面には、図示しない電極が形成されている。そしてこれらの電極は、それぞれ、基板４３を介してベルト５０に埋設された信号線（図示せず）に接続されている。
【００１０】
基板４３は、１０×１１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの平板状である。この基板４３は、ガラス等によって形成されており、この基板４３の、装着時に装着者側となる面（一方の面）には、圧電素子４１，４２が固定され支持されている。尚、基板４３は、エポキシ樹脂やアクリル系樹脂等によって形成する場合には、その音響インピーダンスＺｍが、生体の音響インピーダンスＺｌと圧電素子４１，４２の音響インピーダンスＺｃとの間の値となるように設定することによって、この基板４３を音響整合層として機能させることができる。音響インピーダンスとは、音波の伝搬のしやすさを示す値であり、その値は材料のヤング率や密度によって変化する。音響整合層の理想的な音響インピーダンスＺｍは次の式（１）によって示すことができる。
Ｚｍ＝（Ｚｃ×Ｚｌ）１／２  …  （１）
（そして、数式（１）に、公知である次の数式（２）及び数式（３）を代入するとＺｍの値が数式（４）のように求められる。
Ｚｌ＝１．５×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）（脂肪）  …  （２）
Ｚｃ（ＰＺＴを使用した場合）＝３０×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）
…  （３）
Ｚｍ≒６．７×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）  …  （４）
【００１１】
送信圧電素子４１と受信用圧電素子４２とは、基板４３の前記一方の面に、互いの間隔が０．０５以上４．０ｍｍ以下となるように固定されている。
また、本実施形態では、送信用圧電素子から送信される超音波の指向角（送信用圧電素子４１の表面と垂直な方向からの角度）は、
ｃ／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  且つ  ０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃ  …  （５）
を満たすように設定されている。
尚、ｂは送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２の距離、ｃは受信用圧電素子の幅、ｄは測定部位までの距離、θは指向角である。
【００１２】
また、基板４３には、圧電素子４１，４２が固定されている側の面（前記一方の面）に、断面略コ字形の支持体４６が、前記圧電素子４１，４２を内方に格納するように固定されてている。この支持体４６は、基板４３と逆側の外側の面がベルト５０に固着されている。これにより、基板４３が支持体４６によって補強され、また圧電素子４１，４２が保護されている。また、支持体４６内の空隙が超音波減衰部として機能し、圧電素子４１，４２からベルト５０側に発信される超音波や、外部からベルトに入射してきた超音波が減衰されるので、受信用圧電素子４２で受信されるノイズが、減少し、脈波情報を高い感度で検出することが可能となる。
【００１３】
更に、基板４３は、前記一方の面と逆側の、装着時に装着者側となる面（他方の面）には、音響整合層４８を備えている。これにより、圧電素子４１，４２と生体との間に音響整合層４８が配置されている。この音響整合層４８は、エポキシ樹脂やアクリル系樹脂等よりなり、その音響インピーダンスＺｍが、生体の音響インピーダンスＺｌと圧電素子４１，４２の音響インピーダンスＺｃとの間の値に設定されている。音響インピーダンスとは、音波の伝搬のしやすさを示す値であり、その値は材料のヤング率や密度によって変化する。音響整合層の理想的な音響インピーダンスＺｍは次の式（６）によって示すことができる。
Ｚｍ＝（Ｚｃ×Ｚｌ）１／２  …  （６）
そして、式（６）に、公知である次の式（７）及び式（８）を代入するとＺｍの値が数式（９）のように求められる。
Ｚｌ＝１．５×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）（脂肪）  …  （７）
Ｚｃ（ＰＺＴを使用した場合）＝３０×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）
…  （８）
Ｚｍ≒６．７×１０６（Ｎ・ｓｅｃ／立方メートル）  …  （９）
【００１４】
送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２それぞれの厚み方向の両面には、図示しない電極が形成されている。そしてこれらの電極は、それぞれ、基板４３を介してベルト５０に埋設された信号線（図示せず）に接続されている。
そして、送信用圧電素子４１は、基板４３及びベルト５０に埋設されている信号線を介して駆動信号を受信し、動脈に向けて、９．６ＭＨｚの超音波を発信する。尚、本実施形態では、送信用圧電素子４１は、９．６ＭＨｚで励振されるようになっているが、発信周波数は、時計の発信周波数と共通の３２ＫＨｚとすることによって、脈波検出装置１を時計に配置した場合、時計の発信器を共通に使用し、脈波検出装置１の部品点数を少なく抑えて、製造価格を低廉に抑えることも可能である。
【００１５】
図４は、図１の脈波検出装置１の構成を表したブロック図である。
この図４に示すように、処理部３は、送信用圧電素子４１を駆動する駆動信号を発信する駆動回路３２、受信用圧電素子４２で受信した超音波に基づく信号を処理することにより脈波波形と脈拍数を得る演算処理部３１、及び、演算処理部３１で取得した脈波波形と脈拍数とを表示する表示部３３とを備えている。
【００１６】
演算処理部３１は、内部に備えた記憶領域（図示せず）に記憶されている処理プログラムを実行することによって、脈の検出に関する各種処理を実行する。具体的には、駆動回路３２からセンサ部４の送信用圧電素子４１に駆動信号を出力する。また、送信用圧電素子４１から送信された超音波の周波数と、受信用圧電素子４２で受信され血流のドップラ効果により変化した超音波の周波数とを比較して脈波を検出して脈波信号を形成する。とう骨動脈あるいは尺骨動脈に超音波を送信すると、血流によってドップラー効果が生じ、反射波は送信された超音波に対して周波数が変化している。そしてこの変化を検出することで、血流速度の変化が検出される。血流速度の変化は、脈と同期しているため、脈に関する情報を検出することが可能である。また、脈波信号のピーク間の時間間隔を所定回数（例えば、３回、５回、７回、１０回等）測定し、各回の測定時間の平均時間Ｔから１分間の脈波数Ｖ（＝脈拍数、心拍数）を次の式（１０）に従って求める。
Ｖ＝６０／Ｔ  …  （１０）
脈波信号や脈波数Ｖ等の脈波検出結果は、表示装置に出力される。
なお、脈波間の平均時間Ｔから脈波数を求める場合に限られず、例えば、所定時間ｔ（例えば、１０秒）内に存在する脈波数ｗを検出し、次の数式（１１）により１分間の脈波数Ｖを求めるようにしてもよい。
Ｖ＝ｗ×（６０／ｔ）  …  （１１）
【００１７】
駆動回路３２は、水晶等の振動子による発信源を備え、その固有振動数に応じた周波数の交流を発生させ、この周波数を何分の１かに分周する。そして、演算処理部３１の指示に従って、特定の駆動信号を信号線を介して送信用圧電素子４１に送信して送信用圧電素子４１を駆動する。これにより、送信用圧電素子４１から装着者の体表面へ向けて超音波が発信される。
表示部３３は、液晶表示装置等で構成されており、脈波波形や脈拍数等の、演算処理部３１から入力された脈波検出結果を画像表示する。この表示部３３は、パネルに脈波数を電光表示するようにしてもよい。
【００１８】
図５は、図１の脈波検出装置による超音波の送受信の状態を表した説明図であり、図６は、図５の送信状態を表す式を表した説明図である。
上述のような構成の脈波検出装置１は、脈波の測定に際して、センサ部４がとう骨動脈２２のほぼ上方となるように、体表上に配置し、ベルト５０を締めて被験者の手首２周りに固定する。
この状態で、脈波検出装置１の電源が投入されると、駆動回路３２が送信用圧電素子４１を駆動させ、送信用圧電素子４１からは、９．６ＭＨｚの周波数の超音波が、とう骨動脈２２に向けて発信される。このとき、送信用圧電素子４１からの超音波は、図５に示すように、指向角＝θで発信される。
とう骨動脈２２へ向けて発信された超音波は、とう骨動脈２２の血流によって、反射される。超音波は、血流によって減衰され振幅変調される。この振幅変調の度合いは、血圧に応じて変動する。従って、反射波は、血圧に応じて振幅変調した波形となっている。
【００１９】
このとき、指向性関数Ｄｗ（θ）は、図６に示す式（１２）によって表される。
そして、送信用圧電素子４１から送信される超音波は、
指向性関数Ｄｗ（θ）＝０  ・・・（１３）
であるもの、即ち、
θ＝ｓｉｎ−１（ｎλ／ａ）  ・・・（１４）
であるものが最も強く、超音波による脈波等の検出に寄与している。尚、ａは、送信用圧電素子の幅である。
従って、式（１４）を満たすような指向角θで送信される超音波が、受信用圧電素子４２で受信されるように、送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２が配設されていれば、良好な感度で脈波を検出することが可能となる。
【００２０】
図７は、送信用圧電素子から送信される超音波の受信用圧電素子での受信状況を、実験値と式（１４）による計算値とで比較したグラフである。
実験値は、次のような条件下で行って得たものである。即ち、長さ８ｍｍ、厚さ０．２ｍｍで、幅が０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍの３種類の圧電素子の対（送信用圧電素子及び受信用圧電素子）を、それぞれの組について圧電素子間隔を０．３５ｍｍで厚さ０．０７ｍｍの樹脂製の基板に固定し、駆動周波数９．６ＭＨｚで送信用圧電素子から３．５ｍｍの距離で離れたシリコンオイル中の真鍮板に送信し、反射波を得た。そして、計算上、幅が０．５ｍｍの圧電素子対の場合には、受信用圧電素子の全面が有効範囲内にある（受信用圧電素子の全面が超音波を受信している）と推定され、他の圧電素子対の場合には一部が有効範囲内にかかっていると推定されるので、出力電圧を比較して、幅が１ｍｍ及び２ｍｍの圧電素子対の受信用圧電素子の有効範囲内にある割合を算出した。
【００２１】
式（１４）による計算値は、ｎ＝１、２，３，４として、λ＝０．１５６μｍ、ｄ＝３．５ｍｍとした場合の、圧電素子の幅（ａ，ｃ（＝ａ））に対する、有効範囲に占める受信用圧電素子４２の割合である。
そして、図７では、式（１４）から求めた、圧電素子の幅（ａ，ｃ（本実施形態においてはａ＝ｃ））に対する、有効範囲に占める受信用圧電素子４２の割合に、実験値をプロットしている。
この図７に示すように、ｎ＝１とした場合の計算値が、最も実験値に近く、送信用圧電素子４１から送信される超音波は、θ＝ｓｉｎ−１（λ／ａ）として妥当である。
従って、以降、式（１４）においてｎ＝１として
θ＝ｓｉｎ−１（λ／ａ）  ・・・（１５）
を満たすような指向角θで送信される超音波が、受信用圧電素子４２で受信されるように、送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２が配設されていれば、良好な感度で脈波を検出することが可能となる。
【００２２】
図５に示す反射範囲ｗ及び有効範囲Ｗは、以下の式で表すことができる。
ｗ＝４ｄｔａｎθ＋ａ  ・・・（１６）
Ｗ＝（ｗ−ａ）／２＝２ｄｔａｎθ  ・・・（１７）
また、受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに収まるｂの範囲は
０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃ  ・・・（１８）
となり、受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに一部入るｂの範囲は
２ｄｔａｎθ−ｃ＜ｂ＜２ｄｔａｎθ  ・・・（１９）
となる。
そして、受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに収まっている状態で、有効範囲Ｗのうち受信用圧電素子の割合、即ち、反射波のうち受信用圧電素子で検出される割合Ｅは、
Ｅ＝ｃ／Ｗ＝ｃ／（２ｄｔａｎθ）  ・・・（２０）
となり、また、受信用圧電素子４２が一部有効範囲Ｗに入っている状態で、有効範囲Ｗのうち受信用圧電素子の割合、即ち、反射波のうち受信用圧電素子で検出される割合Ｅは、
Ｅ＝（ｗ−ｂ）／Ｗ
＝（２ｄｔａｎθ−ｂ）／（２ｄｔａｎθ）  ・・・（２１）
となる。
【００２３】
そして、反射波のうち１０％以上を受信用圧電素子において受信していれば、良好な感度で脈波を検出できる。即ち、式（１８）の条件下において（２０）式のＥ≧０．１であるか、または、式（１９）の条件下において（２１）式のＥ≧０．１である。
本実施形態においては、上述のように、０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃであり、また、ｃ／（２ｄｔａｎθ）≧０．１  を満たすように設定されている。
【００２４】
反射波は、Ｗの範囲内で、受信用圧電素子４２で受信される。このとき、本実施形態では、受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに収まっており、上述の式（７）を満たす状態になっている。そして、受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに収まっている状態で、有効範囲Ｗのうち受信用圧電素子の割合、即ち、反射波のうち受信用圧電素子で検出される割合Ｅは、上述の式（９）で表され、且つこのＥ≧０．１となっている。従って、反射波のうちの１０％以上が受信用圧電素子４２により受信される。
受信用圧電素子４２においては、受信した反射波に基づいて受信信号が生成される。この受信信号は、受信用圧電素子４２から図示しない信号線を介して処理部３の演算処理部３１に送信される。
演算処理部３３では、受信した信号を、通常のＡＭ検波と同様に検波する。即ち、ダイオードによる整流とコンデンサによる平滑化の後、負荷抵抗の両端子電圧として検波信号を取得する。そしてこの検波信号に基づいて、脈拍数が計数され、脈波信号が形成される。
演算処理部３１で計数された脈拍数や脈波信号は、表示部３３に供給され、表示部３３において、脈拍数や脈波信号が表示される。
本実施の形態では、ＡＭ検波を用いて検波したが、血流によるドップラ効果で変化する反射波の周波数を検知しても良い。その場合、演算処理部３１を適宜変更する必要がある。
【００２５】
このように、本実施形態の脈波検出装置１では、送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２が、とう骨動脈２に対して平行な基板４３の平面（一方の面）に配設される。そのため、圧電素子４１，４２を斜めに配置する必要がないので、圧電素子４１，４２を固定する基板４３や基板４３が固定される支持体４６を斜めに加工する必要も樹脂を硬化させて作成する必要もない。従って、製造が簡便である。
本実施形態の脈波検出装置１では、受信用圧電素子４２がとう骨動脈２ａからの反射波のうち１０％以上を受信するので、反射波に基づいた脈波の測定において高い測定感度や測定精度を得ることができる。
本実施形態の脈波検出装置１では、送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２を平板状の基板４３に固定するので、樹脂中に配置して樹脂を硬化させて固定する必要がなく、送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２を精度良く固定することができ、この点でも、高い測定感度や測定精度を得ることが可能である。
【００２６】
次に、本発明の超音波診断装置の第２の実施の形態について説明する。尚、この第２の実施の形態も、上述の実施の形態と同様に、本発明を脈波検出装置に適用したものである。この第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付して説明を省略する。
図８は、センサ部４をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、上述の第１の実施形態の図３に相当する図である。
この図８に示すように、本実施形態の脈波検出装置では、基板４３には、圧電素子４１，４２側の面に溝５３ｃが形成されている。この溝５３ｃは、送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２との間を亘るように形成されている。そしてこの溝５３ｃが、基板４３によって送信用圧電素子４１から受信用圧電素子４２への超音波の伝播を減衰する超音波減衰部として機能し、送信用圧電素子から伝搬されてくる超音波によるノイズの発生を低減している。このようにノイズを更に低減することで、一層高い感度を得ることが可能である。
【００２７】
次に、本発明の超音波診断装置の第３の実施の形態について説明する。尚、この第３の実施の形態も、上述の実施の形態と同様に、本発明を脈波検出装置に適用したものである。この第３の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付して説明を省略する。
図９は、センサ部４をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、上述の第１の実施形態の図３に相当する図である。
この図９に示すように、本実施形態の脈波検出装置では、送信用圧電素子固定部を有する第１の基板４４と受信用圧電素子固定部を有する第２の基板４５とをそれぞれ互いに別体として形成し、それぞれを支持体４６に固定して第１の基板４４と支持体４６と第２の基板４５とを断面略コ字形として、第１の基板４４と第２の基板４５の間に隙間を設けている。
本実施形態では、第１の基板４４と第２の基板４５の間の隙間が、可撓性部となって、上述の第２の実施形態と同様の効果を発揮する。
【００２８】
尚、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内において種々の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態においては、送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２それぞれの大きさと互いの距離は、０＜ｂ≦２ｄｔａｎθ−ｃであり、且つ、ｃ／（２ｄｔａｎθ）≧０．１を満たすように設定されているが、２ｄｔａｎθ−ｃ＜ｂ＜２ｄｔａｎθであり受信用圧電素子４２が有効範囲Ｗに一部入り、且つ、（２ｄｔａｎθ−ｂ）／（２ｄｔａｎθ）≧０．１を満たすように設定されていてもよい。この場合にも、反射波のうちの１０％以上が受信用圧電素子４２により受信され、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
上述の各実施の施形では、基板や圧電素子４１，４２と支持体４６との間は空隙となっておりこの空隙が超音波減衰部として機能しているが、支持体４６と圧電素子４１，４２との間に超音波を減衰する部材を配設したり、図１０に示すように、タングステン粉末を含有するエポキシ樹脂や、多孔質材料よりなる多孔質材等の超音波を減衰する材料で充填した超音波減衰部４７としてもよい。
【００３０】
上述の各実施形態及び各変形例では、送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２は、基板４３の装着者と逆側の面（一方の面）に固定されているが、装着者側となる他方の面に固定されていてもよい。このような例として、上述第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態において、基板４３の他方の面に送信用圧電素子４１及び受信用圧電素子４２を固定した変形例を、それぞれ、図１１、図１２、図１３に示す。尚、図１２の変形例においては、送信用圧電素子４１と受信用圧電素子４２が他方の面に固定されたことに伴い溝５３ｃも、基板の他方の面側に形成されている。そしてこの溝５３ｃによって、基板４３を介して送信用圧電素子４１から受信用圧電素子４２への超音波の伝播が減衰され、送信用圧電素子から伝搬されてくる超音波によるノイズの発生を低減され、高い感度を得ることが可能である。尚、この溝５３ｃは、圧電素子４１，４２が固定されている側の面に形成することが、超音波の減衰効率の点から好ましい。
【００３１】
上述の各実施形態及び各変形例では、支持体４６が、断面略コ字形として、天面の開放された箱形の形状となって、圧電素子４１，４２を格納し超音波減衰部として機能する空隙を設けているが、空隙を有する形状はこれに限定されるものではなく、天面と側面の開放された形状としてもよい。また、図１１から図１３に示すように圧電素子４１，４２を他方の面に固定した場合には、支持体４６はこれらの圧電素子４１，４２を格納する必要がないので、基板４３の他方の面に全面を接触させた形状としてもよい。このような例として、支持体４６を板状として、基板４３の他方の面に固着させた例を図１４から図１６に示す。
【００３２】
基板４３に配設される可撓性部は、基板４３に溝５３ｃや隙間を形成する等、形状によって設けるものに限定されるわけではなく、基板４３のうち、送信用圧電素子固定部と受信用圧電素子固定部の間を可撓性を有する別部材で構成するようにしてもよい。
【００３３】
上述の実施形態及び各変形例においては、超音波診断装置は、脈波検出装置であるが、本発明が適用される超音波診断装置は脈波検出装置に限られるものではなく、本発明の超音波診断装置は、診断部位へ超音波を送信する送信用圧電素子と、前記超音波の前記診断部位からの反射波を受信する受信用圧電素子と、前記送信用圧電素子及び前記受信用圧電素子を支持する支持手段と、前記受信用圧電素子で受信した前記反射波に基づいて、前記診断部位の情報を取得する情報取得手段とを備えたものであればよく、例えば、超音波により体内の画像を得る画像診断装置や、超音波により建物等の損傷を探索する超音波探傷装置、各種の計測装置等とすることもできる。また、このような超音波診断装置に用いられる、診断部位へ超音波を送信する送信用圧電素子と、前記超音波の前記診断部位からの反射波を受信する受信用圧電素子と、前記送信用圧電素子及び前記受信用圧電素子を支持する支持手段とを備えたセンサ装置に適用することで同様の作用、及び効果を得ることができる。
上述の各変形は、適宜重複して採用することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る超音波診断装置によれば、簡便に製造が可能であり、高い感度と測定精度を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波診断装置の一実施形態としての脈波検出装置を被験者に装着した状態で表した斜視図である。
【図２】図１の脈波検出装置を被験者に装着した状態で被験者の腕の付け根側から見た側面図である。
【図３】図１の脈波検出装置のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図である。
【図４】図１の脈波検出装置の構成を表したブロック図である。
【図５】図１の脈波検出装置による超音波の送受信の状態を表した説明図である。
【図６】図１の脈波検出装置による超音波の送受信の状態を表す式を示した図である。
【図７】図１の脈波検出装置の送信用圧電素子から送信される超音波の受信用圧電素子での受信状況を、実験値と計算値とで比較したグラフである。
【図８】本発明の超音波診断装置の第２の実施の形態のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図９】本発明の超音波診断装置の第３の実施の形態のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１０】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１１】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１２】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１３】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１４】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１５】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１６】本発明の超音波診断装置の実施の形態の他の例のセンサ部をベルトの長さ方向に切断した要部拡大断面図であり、第１の実施の形態の図３相当図である。
【図１７】従来技術の超音波診断装置のセンサ部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１    超音波診断装置（脈波検出装置）
２ａ  とう骨動脈
３    処理部
３１  演算処理部
３２  駆動回路
３３  表示部
４    センサ部
４１  送信用圧電素子
４２  受信用圧電素子
４３  基板（支持手段）
４６  支持体（支持手段）
４７  超音波減衰部
４８  音響整合層
５０  ベルト
５０ａ  内周面
５３ｃ  溝
【図１】
0004811972.tif 000002
【図２】
0004811972.tif 000003
【図３】
0004811972.tif 000004
【図４】
0004811972.tif 000005
【図５】
0004811972.tif 000006
【図６】
0004811972.tif 000007
【図７】
0004811972.tif 000008
【図８】
0004811972.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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