(57)【要約】  【課題】  頸動脈の超音波測定を行う際に、超音波放射面を強く押し付けなくとも頸部体表面に隙間なく接触させることができる超音波探触子を提供する。  【解決手段】  超音波放射面１２は３つの単位領域１５１〜１５３から成り、単位領域１５１と１５２、及び単位領域１５２と１５３はそれぞれ超音波放射面が角度をもって接続されている。これにより、超音波放射面１２には凹状屈曲部１６及び凸状屈曲部１７が形成される。被検者の顎関節に凹状屈曲部１６を、顎と頸部との境界に凸状屈曲部１７を合わせて、超音波放射面１２を体表面に当接すると、超音波探触子を強く押し付けなくとも体表面に隙間なく接触させることができる。これにより、頸動脈が圧迫されて頸動脈が変形することを防ぎ、正しい測定結果を得ることができる。また、被検者に苦痛を与えることがない。更に、体表面の広い領域に亘って超音波探触子を接触させることができるため、視野幅を広くとることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波素子が１列に配置された超音波放射面を頸部に当接させ、該超音波素子が送受波する超音波に基づいて頸動脈に関する測定を行うための超音波探触子であって、超音波素子の配列方向の該超音波放射面の形状が測定箇所の体表面の形状に合わせて形成されていることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
上記超音波探触子が、顎関節のやや上部、顎関節から顎と頸部との境界まで、及び、該境界のやや下部までを覆うことを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置、特に頸動脈の内膜中膜複合体厚を測定するための超音波診断装置に用いる超音波探触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
動脈硬化は狭心症・心筋梗塞等の心疾患や脳梗塞等の原因となるため、定期的に検査を行うことが望ましい。動脈硬化とは、外膜・中膜・内膜の３層から成る動脈の血管壁のうち、内膜及び中膜が肥厚し、硬くなるものである。通常、動脈硬化の診断は、頸動脈血管の内膜中膜複合体厚(Intima-Media Thickness、以下、"IMT"という。)を測定することにより行われる。ここで、頸動脈を測定対象とするのは、他の部位と比較して頸動脈のIMT値が動脈硬化の初期の段階から大きくなり動脈硬化の発見が容易であるため、及び頸動脈の皮膚からの深さが２〜３cmと浅いことにより測定が容易であるためである。
【０００３】
IMT値の測定は、頸動脈を超音波診断装置により撮影し、得られた超音波画像を分析することにより行われている。具体的には、測定者である医師又は技師が表示装置の画面上又は印刷した超音波画像上にノギスを当ててIMT値を求めている。また、本願発明者の一部は特許文献１において、画像データの輝度値から内膜の内壁位置と外膜の内壁位置を検出して両者の間隔をIMT値として算出する超音波診断方法及び装置を提案し、これにより、IMT値の測定時間を短縮すると共に、測定者の熟練度に頼ることなく必要な測定精度を得ることができるようになった。
【０００４】
【特許文献１】特許2889568号公報（[0033]〜[0037], 図6）
【０００５】
このように、頸動脈のIMT値を求めるためには、まず、頸動脈の超音波画像を得ることが必要である。ここで、頸動脈の超音波画像の取得方法について説明する。測定者は、被検者の頸部の側面や斜め前面(前側面)等、所定の位置に超音波探触子(超音波プローブ)を当てる。超音波探触子には超音波放射面の内部に数十個の超音波素子が一列に配列されており、測定を開始すると、各超音波素子から順次超音波が送波される。送波された超音波は体内で反射され、この反射超音波が超音波素子により受波される。この送波と受波との時間差に基づき、頸動脈周辺の超音波画像を得る。
【０００６】
この超音波画像の取得の際に、超音波放射面と被検者の体表面との間に隙間が生じると、超音波探触子と体内との間で超音波の送受波を行うことができないため、このような隙間が生じないようにしなければならない。
【０００７】
超音波探触子には、超音波放射面の形状を、比較的狭い領域を見るために直線状としたものや、それよりも広い領域を見るために凸円弧状としたものが用いられている。一般に、超音波放射面の形状と体表面の形状は必ずしも合致しないが、例えば腹部等では体表面が比較的柔軟であるため、超音波探触子を体表面に押し付けることにより、隙間を生じることなく測定を行うことができる。また、内臓等の観察目的が体表面から離れているため、超音波探触子を押し付けてもそれらが変形することがなく、測定結果に影響を及ぼすことはない。
【０００８】
しかし、腹部等を測定するためのの超音波探触子を用いてIMT測定を行うと、以下の問題が生じる。
頸動脈は、頸部の顎の直下において、１本の総頸動脈から前頸動脈と後頸動脈の２本に分岐している。この分岐部付近で動脈硬化の症状が顕著に現れるため、この部分でIMT値測定が行われることが多い。また、IMT値測定以外にも、その分岐部付近にプラークが生じやすいことから、この部分において超音波測定が行われる。
【０００９】
この部分において頸動脈を観測するためには、超音波探触子はその部分付近の体表面に縦に当接しなければならない。しかし、頸から顎にわたる部分は複雑な形状を呈しており、しかも、その部分は腹部ほどの柔軟性がない。それにも関わらず、従来は、腹部等で用いていた超音波探触子をそのまま用いていたため、超音波放射面と体表面との間に隙間が生じたり、あるいは、そのような隙間が生じないように測定者が超音波探触子を被検者の体表面に強く押し付けて頸動脈を変形させたり、被検者に苦痛を与える等の問題があった。
【００１０】
また、IMT測定においては、頸動脈中の所定の複数の位置における測定値の平均値、中間値又は最大値を用いて診断を行うため、上記分岐部付近を中心に頸動脈の上下方向に30mm程度以上の幅（視野幅）の超音波画像が得られ、それにより複数位置の測定値が同時に得られることが望ましい。しかし、超音波探触子を的確に当接できないために十分な視野幅が得られない場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、被検者の頸動脈の分岐部付近の体表面に適合するように超音波放射面を当接させることができ、それによりIMT値測定等（＊IMT値以外に、その箇所の画像を見たい場合もあると思われるため、「等」とした。）を適切に行うことができる超音波探触子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために成された本発明に係る超音波探触子は、超音波素子が１列に配置された超音波放射面を頸部に当接させ、該超音波素子が送受波する超音波に基づいて頸動脈に関する測定を行うための超音波探触子であって、超音波素子の配列方向の該超音波放射面の形状が測定箇所の体表面の形状に合わせて形成されていることを特徴とする。
【００１３】
ここで、測定箇所とは、例えば上記分岐部付近を中心に頸動脈の上下方向に30mm程度の領域を指す。超音波探触子はその測定箇所に対応する体表面に当接される。このように超音波探触子が当接される体表面の領域には、例えば顎関節による凸部や、顎と頸部との境界における凹部があり、これらの凹凸が通常の超音波探触子の超音波放射面を適切に当接させることを妨げている。そこで、本発明の超音波探触子においては、超音波素子の配列方向の超音波放射面の形状が上記測定箇所の体表面の形状に合わせて形成される。望ましくは、その形状は、顎関節のやや上部、顎関節から顎と頸部との境界まで、及び、該境界のやや下部までを覆うようなものとする。もちろん、この部分の体型には被検者毎に個人差があるが、当該測定箇所の平均的な形状に合わせて超音波放射面を形成することにより、大半の被検者の当該測定箇所に、従来の超音波探触子よりもより適切に、より広い領域に亘って超音波放射面を当接させることができる。
【００１４】
この測定箇所の形状に合わせるために、複雑な形状の超音波放射面を形成してもよいが、直線状、円弧状、あるいは楕円弧状等の比較的単純な形状の超音波放射面を複数組み合わることにより超音波放射面を形成してもよい。例えば、直線状の２つの超音波放射面が角度をもって接続されると、その接続部には凹状又は凸状の屈曲部が形成される。同様に、直線状の３つの超音波放射面を接続することにより凹状及び凸状の屈曲部を１箇所ずつ有する超音波放射面が形成される。この場合、顎関節付近の体表面の凸部と超音波放射面の凹状屈曲部、及び顎と頸部との境界の体表面の凹部と超音波放射面の凸状屈曲部の位置がそれぞれ合致するように超音波放射面の寸法を適宜定めることにより、上記測定箇所に適切に当接させることができる超音波放射面を形成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る超音波探触子は、上記のように超音波放射面は測定箇所、即ち頸動脈の分岐部付近の体表面に近似した形状となっているため、当該位置の体表面との間に隙間が生じないように、且つ体表面を圧迫することなく超音波放射面を当接することができる。そのため、体内の測定対象が変形して測定値に誤差が生じたり、被検者に苦痛を与えることが防止される。また、従来よりも広い範囲に亘って超音波放射面を当接することができるため、十分な視野幅を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に、本発明に係る超音波探触子の一実施例の斜視図(a)及び側面図(b)を示す。超音波探触子のヘッド１１は、その表面に、超音波を送波すると共に入射した超音波を受波する超音波放射面１２を有し、その内部には、超音波素子が長手方向に１列に配置される。ヘッド１１の超音波放射面１２の反対側に、測定者が超音波探触子を保持するためのグリップ１３を設ける。グリップ１３からはケーブル１４が延び、超音波診断装置に接続される。各超音波素子から体内に発射され、体内の各部で反射した超音波は超音波素子により検出され、電気信号に変換されて、ケーブル１４を介して超音波診断装置に送られる。
【００１７】
超音波放射面１２の形状について説明する。本発明の超音波探触子では、超音波放射面１２の形状((b)の太線部)に特徴を有する。超音波放射面１２は超音波放射面の向きが異なる複数の領域から成っている。以後、この領域を「単位領域」と呼ぶ。本実施例では、超音波放射面１２は３つの単位領域１５１〜１５３から成り、いずれの単位領域も長手方向について直線状の形状を有する。単位領域１５１と１５２、及び単位領域１５２と１５３はそれぞれ超音波放射面が角度をもって接続されている。また、本実施例では単位領域１５１と１５３の超音波放射面は略平行であり、単位領域１５２は他の領域とは超音波放射面の向きが異なる。各領域の寸法は、頸部の寸法の平均値から、図２に示すように、単位領域１５１と１５３の長手方向の長さを20〜30mm、該方向の単位領域１５２の長さを10〜15mm、単位領域１５１と１５３の超音波放射面の法線方向へのずれを10mm程度とすることが望ましい。また、各単位領域１５１〜１５３の超音波素子はいずれも、単位領域１５１及び１５３の超音波放射面の法線方向に超音波が放射されるように配列される。従って、単位領域１５２からは、その超音波放射面の法線方向から傾いた方向に超音波が放射される。超音波放射面１２の幅１８は、従来の超音波探触子と同様に一定である。
【００１８】
上記のように単位領域１５１と１５２、及び単位領域１５２と１５３がそれぞれ、超音波放射面が角度をもって接続されることにより、単位領域１５１と１５２の境界に凹状屈曲部１６が形成され、単位領域１５２と１５３の境界に凸状屈曲部１７が形成される。
【００１９】
本実施例の超音波探触子の使用方法について説明する。ここでは、総頸動脈が前頸動脈と後頸動脈に分岐する箇所を測定するために、被検者の顎直下の頸部の側面又は前側面の表面（図３の太線部）に超音波探触子を当てて測定を行う例を示す。このような箇所には顎関節２１や顎２３と頸部２４との境界２２が含まれ、このうち顎関節２１の位置の体表面の形状は凸状であり、上記境界２２付近の位置の体表面の形状は凹状である。
【００２０】
測定者は、超音波放射面１２を測定箇所に当接する。このとき、凹状屈曲部１６が顎関節２１の位置に、凸状屈曲部１７が顎と頸部との境界２２の位置に、それぞれ合うようにする。各領域の寸法が頸部の寸法の平均値に対応するため、超音波放射面１２は大半の被検者の体表面に無理なく接する。また、超音波放射面１２が体表面に接する範囲は顎関節２１の上側から境界２２の下側までの広い範囲に亘る。各領域の寸法を上記のように定めると、IMT値測定を行うのに十分な、頸動脈の分岐部を中心に頸動脈の上下方向に30mm程度以上の視野幅の超音波画像を得ることができる。このように超音波放射面１２を測定箇所に当接した後、測定者は超音波診断装置のキーボードやマウス等を用いて所定の操作を行い、超音波画像を取得する。以降の操作は、従来の超音波診断装置と同様である。
【００２１】
本実施例の超音波探触子では、超音波放射面１２は強く押し付けなくとも大半の被検者の頸部体表面に無理なく接触させることができるため、頸動脈の変形によるIMT値の誤差を防ぐことができると共に、被検者に苦痛を与えることを防ぐことができる。また、測定箇所付近の広い範囲に亘って超音波放射面１２が体表面に接するため、IMT値の測定を行うのに十分な視野幅を得ることができる。
【００２２】
本実施例では単位領域を３つ設ける例を示したが、単位領域の数は適宜定めればよい。例えば、単位領域を２つとして、超音波放射面が凸状屈曲部又は凹状屈曲部のいずれか一方のみを有するようにしてもよい。このような構成によると、顎関節よりも下側(凸状屈曲部を有する場合)又は顎と頸部の境界よりも上側(凹状屈曲部を有する場合)の領域に、顎関節から顎と頸部との境界までの距離の個人差に依らずに超音波放射面が接するようにすることができる。
【００２３】
また、上記実施例では各単位領域の超音波放射面の断面形状を直線状としたが、少なくとも一部の単位領域の超音波放射面を曲線状としてもよい。例えば、顎関節と上記境界との間の体表面の形状は凹状であるため、図１の領域１５２の部分を凸状の曲面としてもよい。この凸状の単位領域においても、他の領域の超音波素子と同じ方向に超音波を放射するように超音波素子を配置することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る超音波探触子の一実施例の斜視図及び側面図。
【図２】本実施例の超音波探触子の寸法を表す側面図。
【図３】IMT値測定箇所付近の体表面の形状を示す正面図。
【符号の説明】
【００２５】
１１…ヘッド
１２…超音波放射面
１３…グリップ
１４…ケーブル
１５１、１５２、１５３…単位領域
１６…凹状屈曲部
１７…凸状屈曲部
２１…顎関節
２２…顎と頸部との境界
２３…顎
２４…頸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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