(57)【要約】【課題】探触子ケース内に装填した媒質保持部材のみに音響伝搬媒質を含浸させて、音響伝搬媒質の充填量を低減させて超音波探触子の軽量化を図る。【解決手段】本発明は、被検体表面に接触する先端面３ｂを有する探触子ケース３と該探触子ケース３内に収容されて超音波を送受信する探触子本体１と、から超音波探触子を構成し、前記探触子本体１を前記探触子ケース３の内底面３ａに沿って移動させて機械的に走査して被検体の超音波診断を行う超音波探触子において、前記探触子本体１の超音波放射面１ａと前記探触子ケース３の内底面３ａとの間に形成された隙間ｇに、音響伝搬媒質を含浸させた媒質保持部材３１を介在させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体表面に接触する表面を有する探触子ケースと該探触子ケース内に収容されて超音波を送受信する探触子本体と、からなり、前記探触子本体を前記探触子ケースの内面に沿って機械的に走査して被検体の超音波診断を行う超音波探触子において、前記探触子本体の超音波放射面と前記探触子ケースの内底面との間に形成された隙間に、音響伝搬媒質を含浸させた媒質保持部材を介在させたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
前記媒質保持部材と接触する前記探触子本体の超音波放射面稜線部にＲ形状の面取りがされていることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項３】
前記探触子本体が、前記探触子ケースの内底面に沿って移動して機械的に走査することを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記探触子本体が、前記探触子本体の内底面に沿って揺動して機械的に走査することを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記媒質保持部材が、多孔性マトリックス材と該多孔性マトリックス材中に保持される含水ゲル化合物とからなることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記媒質保持部材が、架橋されたエチレンオキサイド重合体の含水物からなることを特徴とする請求項１に記載の超音波探触子。
【請求項７】
前記媒質保持部材が、ポリハイドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミドまたはＮ−ビニルピロドリンを含む高含水材料からなる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、被検体（生体）に対して超音波の送受波を行い、被検体の三次元診断のための三次元データの取り込みを行う超音波探触子に関し、とくに、探触子ケース内に音響伝搬媒質を一杯に充填させるのに代えて、探触子ケース内に装填した媒質保持部材だけに音響伝搬媒質を含浸させて、超音波探触子（プローブ）の軽量化を図った超音波探触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の超音波探触子は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、短冊形状の複数の圧電素子１０２ａを圧電素子１０２ａの幅方向となる長軸方向に並べて平坦状の圧電素子群１０２を形成し、圧電素子群１０２を超音波媒質として機能する液体Ｌが充填された密閉容器１０３内に収容し、圧電素子群１０２を圧電素子１０２ａの長さ方向となる短軸方向に機械的に走査する構成になっている。このような構成によれば、圧電素子群１０２が、短軸方向に直線的に移動（往復動）する。したがって、密閉容器１０３の送受波面を、従来例のように凸状とすることなく、平坦面にできる。これにより、生体、例えば乳房に対して、密閉容器１０３の送受波面を全面的に当接し易くできる。
【０００３】
そして、圧電素子群１０２が、短軸方向に直線的に移動（往復動）するので、送受波面からの超音波が被検体に対して平行に放射される。したがって、生体の深部においても超音波の間隔は一定となり、方位分解能を良好にできるとともに圧電素子群の移動速度を高められる。この探触子では、圧電素子群１０２が基台１０５及びバッキング材１０５ａを介して可動台１１０上に設けられ、また、圧電素子群１０２の表面には、音響整合層１０６ａを介して音響レンズ１０６が設けられて、探触子本体１０１が形成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来の別の超音波探触子は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、超音波探触子２１０の本体は、球面状の被検体接触面２１２を有し、被検体接触壁２１３に囲まれた超音波探触子２１０の内部には、モータ２２８とギア部２３０を介して駆動される支持軸２１８が設けられ、この支持軸２１８には、一対のアーム２２０が取り付けられている。そして、一対のアーム２２０には、コンベックス型の振動子体２２２が設けられ、モータ２２８の回転により振動体２２２が支持軸２１８を短軸方向軸線を中心として、支持軸２１８と一体に超音波探触子２１０の内部で揺動するようになっている。
【０００５】
そして、被検体接触壁２１３に囲まれた超音波探触子２１０の内部には、超音波探触子２３０の本体内部を仕切る可撓性の仕切り膜２３６と超音波探触子２１０の被検体接触壁２１３とで囲まれる空間に音響伝搬媒質を充填する媒質槽２３４が形成されている。音響伝搬媒質は、注入口２３８から媒質槽２３４内に注入され、仕切り膜２３６は、その略中央部に振動子体２２２の先端部曲面全面が密着し、その外周部が超音波探触子２１０の本体内周壁に気密密着されている。そして、仕切り膜２３６は、振動子体２２２の揺動を許容するための“たるみ”を有している（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９５３０５号公報
【特許文献２】特開平３−１８４５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されている短軸機械走査式探触子では、探触子本体１０１の移動範囲が広範囲にまたがるため、特許文献２に記載があるような、仕切り膜を超音波探触子の本体内部に設けることが難しい。
【０００８】
このため、探触子本体１０１全体を音響伝搬媒質（液体）の中に沈める構造を採らざるを得ず、その結果、音響伝搬媒質の使用量が増加して、超音波探触子の本体自体が重くなり、操作時における検査技師等の負担が増大する問題点があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されている超音波探触子では、超音波探触子２１０の内部に、振動子体２２２の先端部に媒質を介在させ、送波される超音波の伝搬を良好とするための媒質槽２３４が設けられている。そして、媒質槽２３４は、超音波探触子２１０の本体内部を仕切る可撓性の仕切り膜２３６と超音波探触子２１０の被検体接触壁２１３とで囲まれる空間に音響伝搬媒質Ｌを充填するように形成されている。
【００１０】
しかしながら、特許文献２に記載されている揺動型超音波探触子では、音響伝搬媒質を超音波探触子の本体内部に仕切って充填するために可撓性の仕切り膜を用いているが、この構造では、振動子体２２２の揺動を許容するために、仕切り膜に“たるみ”を持たせているが、この“たるみ”を持たせた分だけ、余分な音響伝搬媒質を使用しなければならず、依然として、超音波探触子の軽量化を妨げている問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した課題を解決するために、本発明では、探触子本体を収容する探触子ケース内に音響伝搬媒質を含浸させた媒質保持部材を装填して超音波探触子の軽量化を実現する。
【００１２】
そのため、本発明の超音波探触子は、被検体表面に接触する表面を有する探触子ケースと該探触子ケース内に収容されて超音波を送受信する探触子本体と、からなり、前記探触子本体を前記探触子ケースの内面に沿って機械的に走査して被検体の超音波診断を行う超音波探触子において、前記探触子本体の超音波放射面と前記探触子ケースの内底面との間に形成された隙間に、音響伝搬媒質を含浸させた媒質保持部材を介在させる。
【００１３】
また、本発明では、前記媒質保持部材と接触する前記探触子本体の超音波放射面稜線部にＲ形状の面取りがされている。
【００１４】
さらに、本発明では、前記探触子本体が、前記探触子ケースの内底面に沿って短軸方向に機械的に走査され、または前記探触子本体が、前記探触子本体の内底面に沿って短軸方向軸心を中心に揺動して機械的に走査される。
【００１５】
本発明では、前記媒質保持部材が、多孔性マトリックス材と、該多孔性マトリックス材中に保持される含水ゲル化合物、架橋されたエチレンオキサイド重合体の含水物、あるいはポリハイドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアクリルアミドまたはＮ−ビニルピロドリンを含む高含水材料からなる。
【発明の効果】
【００１６】
探触子ケース内に装填した媒質保持部材だけに音響伝搬媒質を含浸させたので、音響伝搬媒質の充填量を低減させて超音波探触子の軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の超音波探触子の実施例であって、探触子本体の駆動部分、一部破断して示した駆動部ケース、探触子本体及び探触子本体を収容する探触子ケースの縦断面図である。
【図２】図１に示した本発明の超音波探触子を図１のＡ矢視方向から探触子ケースの前側壁を取り除いて見た横断面図である。
【図３】図１に示した本発明の超音波探触子の探触子本体を示し、図３（ａ）は、探触子本体の圧電素子の長さ方向となる短軸方向から見た側面図、また、図３（ｂ）は、圧電素子の巾方向となる長軸方向から見た端面図、である。
【図４】図１に示した本発明の超音波探触子の探触子ケース、媒質保持部材及び押圧部材とを分解して示す斜視図である。
【図５】従来の超音波探触子、とくに短軸機械走査式探触子を示し、図５（ａ）は、その長軸方向の、また、図５（ｂ）は、その短軸方向の断面図である。
【図６】従来の超音波探触子、とくに揺動型超音波探触子を示し、図６（ａ）は、その長軸方向の、また、図６（ｂ）は、その短軸方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の超音波探触子の実施の形態について、実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、本発明の実施例の機械式走査超音波探触子は、探触子本体（振動子ユニット）１と、この探触子本体１を圧電素子の短軸方向に、直線的かつ機械的に往復動させる移動機構２と、この移動機構２を装着するプラスチック材料からなる探触子ケース３と、移動機構２を直線的に短軸方向に往復動させる電動モータ２０及び電動ケーブル２０ａ及び電動モータ２０等の駆動部を格納する駆動部ケース２０ｂとから構成されている。
【００２０】
とくに、本発明の超音波探触子では、図１に示すように、探触子本体１の下面１ａと探触子ケース３の内底面３ａとの間に形成される隙間ｇに音響伝搬媒質を含浸させた媒質保持部材３１を介在させることを特徴としている。ここで、媒質保持部材３１は、少くとも探触子本体１の短軸及び長軸方向の可動範囲に設ける。
【００２１】
そして、この媒質保持部材３１は、別途準備した枠状の弾性を有する押圧部材３２によって、図４に示すように、その外縁を押圧され、探触子ケース３の内面側壁部を突出して形成された、例えば、２個の爪部３３に押圧部材３２が押し込まれるあるいは脱離することによって、着脱自在に固定係止される。媒質保持部材３１の固定係止方法は、このようなものに限られず、接着等の方法によって、媒質保持部材３１を直接、探触子ケース３の内底面３ａに固着させてもよい。このように直接、媒質保持部材３１を探触子ケース３の内底面３ａに固着した場合には、音響伝搬媒質が滅失した等の場合、媒質保持部材３１を交換するために、探触子ケース３も同時に交換する必要があるが、押圧部材３２が不要となるため、超音波探触子の生産コスト面での利点が生じる。
【００２２】
ここで、探触子ケース３内に収容した媒質保持部材３１の厚さ寸法Ｔは、探触子ケース３と探触子本体１との間に形成される隙間ｇよりもやや大きめの厚さ寸法にしてあるので、媒質保持部材３１は、超音波探触子の使用時に、探触子本体１の下面１ａにより僅かに、下方に押し潰されることになる。これにより、媒質保持部材３１に含浸させた音響伝搬媒質が、媒質保持部材３１から滲み出し、探触子本体１の短軸方向への機械的走査時に潤滑剤として機能し、走査時に探触子本体１にかかる負荷が低減されることになる。
【００２３】
また、図１に示す本発明の超音波探触子の先端面３ｂを上に向けて使用した場合でも、音響伝搬媒質が媒質保持部材３１に含浸されて保持されているため、重力によって音響伝搬媒質が媒質保持部材３１から流出することないので、探触子ケース３の内底面３ａと探触子本体１の下面１ａとの間に形成される隙間ｇに空気が浸入して、音響伝搬経路が阻止されることがなくなり、音響伝搬経路が十分確保されて良好な超音波診断が実行される。
【００２４】
また、本発明の超音波探触子では、その長期間の使用により、媒質保持部材３１に含浸させた音響伝搬媒質が滅失したり、あるいは媒質保持部材３１自体が磨耗・劣化した場合には、これらを補充・交換する必要がある。そこで、探触子ケース３を移動機構２から着脱自在とするため、探触子ケース３と移動機構２の間にＯリング３５を介在させ、係合し、探触子ケース３と移動機構２とを互いにネジ３６等により固定する。
【００２５】
これにより、探触子ケース３が移動機構２から着脱自在となるとともに、探触子ケース３を装着した状態では、Ｏリング３５により、探触子ケース３内は、密封状態となり、探触子ケース３の内部空間が超音波探触子の外部と完全に遮断されて、探触子ケース３の中に収容した音響伝搬媒質の蒸発及び外部からの液体の浸入が防止される。
【００２６】
さらに、探触子本体１の表面は、磨耗するのを防止するために、媒質保持部材３１を構成する材料よりも硬い材料、例えば、樹脂材料、からなるようにするのが好ましい。
【００２７】
さらにまた、超音波探触子の機械的走査時の負荷を低減するために、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、探触子本体１が媒質保持部材３１と接する超音波放射面１ａの稜線部をＲ形状に面取りする。
【００２８】
また、本発明の超音波探触子の媒質保持部材３１の材料には、ウレタンフォームからなる多孔性マトリックス材とポリアクリルアミドまたはポリビニールアルコールを用いてなる含水ゲル化合物（特開平２−９２３４３号公報参照）、架橋されたエチレンオキサイド重合体の含水物（特開平３−１０３２４４号公報参照）、または、市販のソフトコンタクトレンズに用いられている高含水率材料、例えば、ポリハイドロキシエチルメタクリレート（ＰＨＥＭＡ）、ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）、Ｎビニルピロドリン（Ｎ−ＶＰ）のような共重合体材料、あるいは多孔性固形潤滑剤（特開２００７−１７７２２６号公報参照）を用いることができる。
【００２９】
さらに、媒質保持部材３１に含浸させる音響伝搬媒質としては、音響伝搬媒質としての好適な特性をもつ（被検体と音響インピーダンスが近い）もののほかに、探触子本体１との摺動を考慮して、油等の良好な潤滑性を有する媒質が好ましい。
【００３０】
また、本発明の超音波探触子は、図１及び図２に示したような機械走査式超音波探触子のほかに、図６に示したような短軸方向軸心を中心として探触子本体が揺動する揺動式超音波探触子にも適用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  探触子本体
２  移動機構
３  探触子ケース
２０  電動モータ
３１  媒質保持部材
３２  押圧部材
３３  第１爪部
３４  第２爪部
３５  Ｏリング
【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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【図６】
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