(57)【要約】【課題】  血管計測のための探触子の頚部血管への位置合わせにおいて、血管の一部が曲がっていたり、分岐していたりしても、正しい位置合わせを可能にし、正確な血管計測、特にＩＭＴ測定ができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】  血管計測のための中央配列振動子１００に対し、位置合わせ配列振動子１０１〜１０４を配置し、位置合わせ配列振動子１０１と１０３の間隔、１０２と１０４の間隔を変化させることで、被検者の測定部位の長さに合わせることで、血管に対して正確に超音波ビームが当たる画像を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頚部血管の情報を得るために複数の振動子を列状に並べた第１の配列振動子と、前記第１の配列振動子とは異なる第２の配列振動子と、前記第２の配列振動子の少なくとも一部を前記第1の配列振動子の配列方向に沿って移動させるための移動手段とを有する超音波探触子を接続可能な超音波診断装置。
【請求項２】
頚部血管の情報を得るために複数の振動子を列状に並べた第１の配列振動子と、前記第１の配列振動子とは異なる第２の配列振動子と、前記第２の配列振動子の超音波ビームの走査面を前記第１の配列振動子の超音波ビームの走査面とは異ならせるビーム方向設定手段とを有する超音波探触子を接続可能な超音波診断装置。
【請求項３】
前記ビーム方向設定手段は、前記第２の配列振動子の超音波ビームの走査面を前記第１の配列振動子の超音波ビームの走査面に対して、それぞれの走査面同士が所定の角度で交差するように設定可能であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記ビーム方向設定手段としての超音波ビームを偏向させる超音波ビーム偏向素子と、前記超音波ビーム偏向素子を前記第１の配列振動子の配列方向に沿って移動させる移動手段とを有する探触子を接続可能である請求項１から３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波ビーム偏向素子を複数有し、前記第２の配列振動子は前記第１の配列振動子の一部とその超音波送受波面側の前面に設けた複数の前記超音波ビーム偏向素子の一部とを組み合わせ構成したことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記ビーム方向設定手段は、前記複数の前記超音波ビーム偏向素子の偏向角度、あるいは前記第１の配列振動子と前記第２の配列振動子のそれぞれの超音波ビームの走査面とが交差する所定の角度の一部もしくは全部が連動するように設定できる構成であることを特徴とする探触子を有する請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記第２の配列振動子で得られ隣接して表示された複数の超音波画像に、前記第１の配列振動子で得られた超音波画像を隣接させて表示する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記第２の配列振動子で得られた超音波画像と、前記第１の配列振動子で得られた超音波画像の一方、若しくは両方に補助線を表示した請求項１に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用超音波診断装置に関し、特に頚動脈の計測技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は生体における臓器の形状や血流を描出する手段として広い範囲で用いられている。一般的な超音波診断装置の構成を図１０に示す。図１０において、超音波診断装置本体は１１１で示され、超音波を被検体（図示なし）に対して送受信する超音波探触子は１１２で示されている。ここに示している超音波診断装置の構成は、電子走査と呼ばれる走査を行なうもので、探触子内に数十から数百の振動子から成る配列振動子１１３を有し、送受信を行なうための振動子を順次切り替えることで、被検体内の情報を２次元に表示することが可能である。
【０００３】
超音波診断装置は生体の幅広い部位で用いられるが、最近、頸動脈を走査し、頸動脈の壁の厚さ測定により動脈硬化の進行度合いなどの情報を得る手法が注目されている。この手法は血管壁の内膜と中膜とを合わせた厚さ（内中膜複合体厚：Ｉｎｔｉｍａ-Ｍｅｄｉａ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を計測するもので、一般にＩＭＴ計測と呼ばれる手法であり、この他の手法もあり最近特に血管計測が重要となっている。ここでは、ＩＭＴについて説明する。超音波診断装置を用いたＩＭＴ値は、頚動脈付近の首の体表に超音波探触子を接触させて、得られた血管壁の画像データから求める。
【０００４】
ＩＭＴ値を測定する際に正確な値を得るためには、血管に対する探触子の位置合わせが重要となってくる。正確な超音波探触子の位置は、超音波ビームが血管の中央部分（いわば血管の中心軸を含む面上）を通り、また、超音波ビームの走査方向が血管の長軸方向と平行（超音波ビームの走査面が血管の中心軸を含む面と平行）である位置であり、血管壁面に対して、超音波がほぼ垂直に通過し、反射波の強弱がより明確に区別できるようにすることが求められる。正確なＩＭＴ値を求めるためには、操作者が手で超音波探触子を動かし、位置を調整し、上記の位置に合わせる必要がある。
【０００５】
この位置合わせ（調整）により、超音波ビームが血管の中心近傍（血管の直径相当の長さの位置）を通過することで、得られた超音波画像としては血管径が広く、上記の血管壁が明確に見える画像を抽出することで正確なＩＭＴ値が得られる。超音波ビームが血管に対して正確に当っていない場合としては、２通りのケースが考えられ、１つは超音波探触子が血管に対して平行に位置しているが、超音波ビームが血管径の中央（いわば血管の中心軸を含む面上を通る）位置ではなく幾分中心軸から離れた、いわば血管の端に当っていることが考えられる。この場合、超音波ビームの通過する血管の前壁（超音波探触子に近い側の血管壁）と後壁（超音波探触子から遠い側の血管壁）の距離間隔が狭くなるため血管径（前壁と後壁の間隔）が細く描出され、さらに血管壁に対して超音波ビームが垂直ではなく、斜めに通過するため、拡散し血管壁がはっきり描出されない。このような場合、超音波ビームが血管壁を斜めに横切るため、ＩＭＴ値は実際より大きな値が得られる。
【０００６】
もう１つのケースにおいては、超音波探触子が血管の中心軸に対して平行になっていない場合である。この場合は、超音波ビームが血管の中心軸と交差する近傍付近の一部分しか描出されない。一般にＩＭＴ値を求めるにはある程度の血管の長軸方向（血管の中心軸に平行な方向）の長さの血管情報を得て、その平均を算出する必要があり、この場合にも正確なＩＭＴ値を得ることができない。
【０００７】
超音波探触子を血管に対し正確に位置させる方法として、例えば、下記の特許文献１に記載された方法が知られている。図９Ａは、特許文献１における探触子の配列振動子の配置を示した図であり、ＩＭＴ値を得るための中央配列振動子１１４と、それと９０度直行した位置合わせ用配列振動子１１５、１１６がＨ型を形成するよう央配列振動子１１４の両側面に配置されている。位置合わせ用配列振動子１１５、１１６は片方の側面のみの場合や、中央配列振動子１１４の中央で交差した配置もある。例えば、図９Ａの探触子を用いてＩＭＴ測定を行う場合、中央配列振動子１１４で血管長軸方向の描出を行い、位置合わせ用配列振動子１１５、１１６で血管の短軸方向（血管の中心軸に垂直な方向）の描出を行なう。この短軸像を決められた位置に合わせることで、中央配列振動子１１４を血管長軸の中心部に合わせられる。血管が円形で湾曲のない場合、両端の２つの位置合わせ用配列振動子１１５、１１６で得られるそれぞれの短軸血管像の血管の大きさを等しくし、円形に近づけることで、血管に対して超音波ビームが正確に当たる。
【０００８】
図９Ｂは、この探触子を用いて得られる画像の概念図である。中央配列振動子１１４で得られるＩＭＴ計測画像（血管長軸画像）１１８はＩＭＴ測定画面１１７の中央に表示され、位置合わせ用画像（血管短軸画像）１１９、１２０はＩＭＴ測定画面１１７の両端に、ＩＭＴ計測画像１１８を挟んで表示される。血管に対して超音波ビームを正確に当てるためには、血管の中心を画像の中心に合わせる。また、血管の中心を合わせやすいように表示画像の中心に目安になる縦線を重畳して表示する手法も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００１−５２１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、頚部の長さは人により異なり、また、頚動脈は頚部、詳しくは甲状軟骨上縁の高さで外頚動脈と内頚動脈の２つに分岐している。そのため、血管の形状は部位により一定ではない。したがって、中央配列振動子の両端に位置合わせ用振動子が付いていても、頭部に近い位置に配置される位置合わせ用振動子は血管の分岐している部位を捉えるため、正確な位置合わせができないという問題を有していた。
また、ＩＭＴ計測に好適な部位は頚動脈の分岐部より心臓に近い位置となる。分岐の位置は人により異なるため、中央配列振動子の中央部に位置合わせ用振動子がある構成でも人によって必ずしも好適とは言えないという問題を有していた。
したがって、本発明は、正確な血管計測を行うことができる超音波診断画像を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、位置合わせ用配列振動子と別の配列振動子送受信ビームの位置を変えることを特徴としたものである。
また、本発明は２つの位置合わせ用画像を得るための位置合わせ用振動子の位置を中央配列振動子に沿って平行移動させられることを特徴としたものである。
また、本発明は、中央配列振動子の一部の配列振動子において、音線方向を短軸方向に偏向もしくは平行移動させる手段を持ち、偏向もしくは平行移動手段が中央配列振動子の配列方向において移動させられることを特徴とするものである。
また、本発明は、前記偏向もしくは平行移動手段に音速の異なる媒質を音線方向に傾斜させて挿入することをもってなすことを特徴とするものである。
また、本発明は、前記音速の異なる媒質を液体材料の中に設け、移動を容易にしたことを特徴としたものである。
さらに、本発明は中央配列振動子の配列の全体に前記偏向もしくは平行移動手段を挿入し、偏向もしくは平行移動を行いたい部分のみ音線に対して傾斜させることを特徴としたものである。
また、本発明は、前記偏向もしくは平行移動手段の傾斜角度を血管の太さに応じて変えることを特徴としたものである。
さらに、本発明は、位置合わせ配列振動子の傾斜角度を血管の太さや深さに応じて変えることを特徴としたものである。
さらに、本発明は、配列振動子と直交する方向に位置合わせ用配列振動子の位置が異なることを特徴としたものである。
さらに、本発明は２つの位置合わせ用配列振動子で得た画像が隣接して表示されることを特徴としたものである。
また、本発明は、前記ＩＭＴ測定画面に補助線が表示されているＩＭＴ測定画面を有することを特徴としたものである。
さらに、前記ＩＭＴ測定画面の２つの位置合わせ用配列振動子で得た反射超音波データが画像以外で表示されているＩＭＴ測定画面を有することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の超音波診断装置によれば、血管中心の正確な位置に超音波ビームを当てる探触子の調整が容易になり、正確な血管計測を行うことが測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における超音波探触子の構成図
【図２Ａ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の構成図である正面図
【図２Ｂ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の構成図である断面図
【図２Ｃ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図２Ｄ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図２Ｅ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図２Ｆ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図２Ｇ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図２Ｈ】本発明の第２の実施の形態における超音波探触子の動作説明図
【図３Ａ】本発明の第３の実施の形態における超音波探触子の構成図である正面図
【図３Ｂ】本発明の第３の実施の形態における超音波探触子の構成図である断面図
【図４Ａ】本発明の第４の実施の形態における超音波探触子の構成及び動作を示す断面図
【図４Ｂ】本発明の第４の実施の形態における超音波探触子の構成及び動作を示す断面図
【図５Ａ】本発明の第５の実施の形態における超音波探触子の構成図
【図５Ｂ】本発明の第５の実施の形態における超音波探触子の動作を説明する断面図
【図５Ｃ】本発明の第５の実施の形態における超音波探触子の動作を説明する断面図
【図６Ａ】本発明の第６の実施の形態における超音波探触子により得られる画像を示す模式図
【図６Ｂ】本発明の第６の実施の形態における超音波探触子の動作を説明する模式図
【図６Ｃ】本発明の第６の実施の形態における超音波探触子により得られる画像を示す模式図
【図７】本発明の第７の実施の形態における超音波探触子により得られる画像を示す模式図
【図８Ａ】本発明の第８の実施の形態における１つの態様の超音波探触子の構成図
【図８Ｂ】本発明の第８の実施の形態における他の態様の超音波探触子の構成図
【図８Ｃ】本発明の第８の実施の形態におけるさらに他の態様の超音波探触子の構成図
【図９Ａ】特許文献１に記載の探触子のＨ型形状の振動子の構成図
【図９Ｂ】図９Ａの探触子で得られる血管測定画面の模式図
【図１０】従来の一般的超音波診断装置の構成を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の超音波診断画像の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、位置合わせ用の画像を得るための位置合わせ配列振動子を装着した超音波診断装置のための超音波探触子の構成図である。ＩＭＴの測定を行うための中央配列振動子１００に対し、固定器具１０７〜１１０が設けられ、位置合わせ配列振動子ペア１０３、１０４及びガイドレール１０５、１０６が固定されている。ガイドレール１０５、１０６には位置合わせ配列振動子ペア１０１、１０２が、それぞれすべり機構（図示なし）を介して取り付けられ、位置合わせ配列振動子ペア１０１、１０２は、それぞれガイドレール１０５、１０６に沿って中央配列振動子１００の配列方向（図中矢印方向）に対して平行に移動する。
【００１５】
中央配列振動子１００によりＩＭＴ計測を好適に行えるよう、頚動脈部分を位置合わせ配列振動子ペア１０１、１０２と、もう１つの位置合わせ配列振動子ペア１０３、１０４により挟むように、位置合わせ配列振動子ペア１０１、１０２を移動させる。このことにより、ＩＭＴ測定に好適な部位の頚動脈を用いて位置合わせが可能となる。本実施の形態においては、位置合わせ配列振動子ペア１０１、１０２のみが移動する形態について説明したが、４つの位置合わせ配列振動子１０１〜１０４すべてがガイドレール１０５、１０６上を移動する形態にしてよい。
【００１６】
（実施の形態２）
図２Ａ〜図２Ｈは、超音波ビーム偏向用（音線偏向用）素子を用いたＩＭＴ測定用探触子の実施の形態を示す構造又は動作を示す図である。中央配列振動子１００には音響伝道性液体１２０を内包したケース１２３が取り付けられている。ケース１２３内部には音線偏向用素子１２１、１２２が取り付けられている。音線偏向用素子を用いたＩＭＴ用位置検出の概略図を図２Ｃに示す。汎用超音波探触子２の先端に超音波偏向装置３が装着されている。超音波偏向装置３は、材料４と、これとは音速の異なる材料５から構成されている。具体的には、超音波偏向装置３の材料４の中に、材料４の音速とは異なる音速の材料５が超音波探触子２の長軸方向に位置する左右両端の一部に挿入されている。
【００１７】
また図２Ａのケース１２３は薄い膜、若しくはプラスチックを用いて構成され、内包される音響伝道性液体１２０の中に音線偏向用素子１２１、１２２を挿入している。これらは超音波の減衰や反射がないように、減衰が小さく音響インピーダンスが被検体と同じかそれに近いものを用いることが望ましい。当然のことであるが音速は音線偏向用素子１２１、１２２と異なるということが前提である。
【００１８】
図２Ｃ中のＸ−Ｘ‘やＺ−Ｚ’のような音速の異なる材料（音響偏向素子）５が設けられている領域は、材料４と材料５の境界で超音波ビームが偏向される。図２（ｃ）Ｙ−Ｙ‘のような材料４のみの領域の、超音波ビームが直進する場所と異なる場所を画像として得ることができ、両端の一部に設けた材料５の領域の断層画像を観察しながら位置合わせを行える。図２Ｃ中のＸ−Ｘ‘の断面図を示す図２Ｄに示すように、探触子の配列振動子６の端部分で、超音波偏向装置３の材料４の中に材料４とは音速の異なる材料５が斜めに挿入されている。配列振動子６から超音波偏向装置３の材料４に伝播した超音波ビームは、ある角度で傾斜した音速の異なる材料５との境界でスネルの法則によりビーム偏向が生じ、中央部分断面図２Ｂに示す音線の方向と異なる方向（図２Ｃ中の奥行き方向又は手前方向）へ超音波ビームが偏向されて生体内へ伝播する。また、図２（ｆ）も同様に、音速の異なる材料５により超音波ビームが偏向され異なる方向から超音波ビームが生体内へ伝播する。超音波偏向装置３の中央部分（図２（ｅ））には音速の異なる材料は５挿入されず、超音波ビームは超音波偏向装置装着前後で同様に直進し、生体内へ伝播する。図２（ｆ）にＺ−Ｚ’断面図を示しており、図２（ｄ）と超音波ビームの偏向方向は異なる（超音波偏向装置３の材料５の傾斜方向が汎用探触子２の中心軸に対して対象である）。
したがって、材料５を挿入した領域に対応する配列振動子の部分は、位置合わせ用配列振動子の役割を持つことが可能となり、材料５が挿入されていない領域に対応する配列振動子の領域が、位置合わせ用配列振動子とは別のＩＭＴ測定用配列振動子ということになる。
【００１９】
この超音波偏向装置３を装着した超音波探触子を用いて血管測定を行う場合に得られる画像の概念図を図２Ｇに示す。図２Ｇは、超音波偏向装置の図２Ｅに示される超音波ビームが偏向されない領域と図２Ｆに示される超音波ビームが偏向される領域から得られる超音波画像（超音波診断装置本体に接続された表示部に表示される超音波画像）の概念図で、図２Ｈは、それに対応した超音波ビームと血管の位置関係を示す図である。これらの図は、超音波ビーム７、８の走査方向が血管９に対して平行で、超音波ビーム７が血管径の中央部分に当っている（超音波探触子が、正確な位置にある）場合に得られる画像の概略図と位置関係をそれぞれ示している。
【００２０】
図２Ｈにおいて、超音波ビーム７は材料４のみの超音波ビームが偏向されない領域を通過し直進した超音波ビーム７を示しており、超音波ビーム７は血管９の中央に当っている。血管９の前壁１０に超音波ビーム７が当り、さらに透過した超音波ビーム７が血管９の中を通過し、血管９の後壁１１に超音波ビーム７が当り、反射する。一方、超音波ビーム８は、材料４に材料５を挿入した部分を通過したために偏向した超音波ビームを示しており、この超音波ビーム８は血管９の中央からずれた部分に当っている。血管９の前壁１２に超音波ビーム８が当り、さらに血管９の中を通過し、血管９の後壁１３に超音波ビーム８が当り、反射する。
【００２１】
図２Ｇ、図２Ｈにおいて、超音波偏向装置３の材料４のみで構成されている部分の超音波ビーム７が直進することにより得られた前壁１０ａと後壁１１ａの超音波画像は、概念画像に示したように、２つの血管壁の幅（Ｌ１及びＬ１ａ）が概念画像１２ａ、１３ａでの幅より広く、超音波ビーム７、８が血管９に対して平行であることから、血管壁は略平行に描出される。すなわち、図２Ｇに示すように、超音波ビーム７による前壁１０ａと後壁１１ａ、及び、超音波ビーム８による血管壁画像１２ａと１３ａとがそれぞれ平行に描出される。また、超音波偏向装置３の材料４と音速の異なる材料５から成る部分の偏向された超音波ビーム８により得られる血管壁の概念画像１２ａ、１３ａは、血管９の中央から外れたところにビームが当る。そのため、前壁１２ａと後壁１３ａの幅（Ｌ２及びＬ２ａ）が、直進した前壁１０ａと後壁１１ａの血管壁の幅と比較すると狭く、上記同様２つの血管壁１２ａ、１３ａは略平行に描出される。
【００２２】
以上のように、正確な位置に超音波探触子がある場合、超音波偏向装置３の材料４のみからなる部分で捉えた血管壁画像１０ａ、１１ａと超音波偏向装置３の材料４と音速の異なる材料５の部分で得た血管壁画像１２ａ、１３ａとを比較すると、前壁と後壁の血管壁の幅は、材料４のみの部分で捉えた血管壁画像１０ａ、１１ａ間（Ｌ１ａ）のほうが血管画像１２ａ、１３ａ間（Ｌ２ａ）より広く表示部に表示されることになる。
【００２３】
ここで、超音波偏向装置３を備えた超音波探触子をその短軸方向に平行（例えば図２Ｈで左方向）に移動すると、例えば、血管壁画像１０ａ、１１ａ間（Ｌ１ａ）は血管中心から離れていくため徐々に狭くなり、血管壁画像１２ａ、１３ａ間（Ｌ２ａ）は逆に血管中心に近づくため徐々に広くなり、超音波ビームが血管９の中央と異なる位置に当り、血管９の中央から超音波ビーム７までの距離が、血管９の中央から超音波ビーム８までの距離と等しくなると血管壁画像１０ａ、１１ａ間（Ｌ１ａ）と、血管壁画像１２ａ、１３ａ間（Ｌ２ａ）とが等しい画像として表示されることとなる。
【００２４】
超音波探触子がさらに移動すると、この血管の概念画像の表示の血管壁間が反対で、超音波偏向装置３の中央部分１０ａ、１１ａ間（Ｌ１ａ）の領域が狭く、端部分１２ａ、１３ａ間（Ｌ２ａ）の領域の血管の幅が広く表示されている状態であるならば、明らかに超音波探触子が正確に血管の位置に当てられていないことになる。このように、以上の血管壁間と、超音波探触子との関係よりこの画像表示を確認しながら、超音波偏向装置３の中央部分１０ａ、１１ａ間（Ｌ１ａ）の血管の幅が最も広く表示される状態に超音波探触子を移動させることで所望の位置に調整することができる。
【００２５】
図２Ａ、図２Ｂにおいて、音線偏向用素子１２１は、滑り機構（図示なし）を介してガイドレール１０５に取り付けられており、ガイドレール１０５にはネジ溝が形成されている。このためガイドレール１０５の一端に取り付けられた素子移動用つまみ１２４を回転させることにより、音線偏向用素子の位置は中央配列振動子１００の配列方向に移動する。このため、実施の形態１と同様に、ＩＭＴ測定に好適な頚動脈の範囲に合うように音線偏向用素子１２１の位置を調節することで、良好な精度のＩＭＴ計測が可能となる。
【００２６】
（実施の形態３）
図３Ａは、音線偏向用素子を用いた別の実施の形態の構造図である。本実施の形態においては、中央配列振動子１００のほぼ全面の前側（超音波送受信面側）に、分割された音線偏向用素子１３０〜１４０が配置されている。中央配列振動子の配列端、図３Ａの右側から見た構造を図３Ｂに示す。図３Ｂには、音線偏向用素子１４０が図解されているが、音線偏向用素子１３０〜１３９も同様の構造となっている。
【００２７】
音線偏向用素子１４０の一端は、ガイドレール１０５に接続されているが、この接続は音線偏向用素子１４０がガイドレール１０５を軸として回転されるような、例えばベアリングのようなもの（図示せず）で接続されている。また、音線偏向用素子１４０の他端にはハンドル１４１が設けられ、ハンドル１４１を上下することで音線偏向用素子１４０がガイドレール１０５を軸にして回転し、中央配列振動子からの送受信音線の音線偏向用素子１４０への入射角が変わる。このため、音線の屈折度合いは任意に変化させることができる。さらに、音線と音線偏向用素子１４０の平面との角度を９０度にすることで音線を屈折せず直進させることができる。
すなわち通常のＩＭＴ計測を行う部分（超音波ビームが血管中心を通る範囲）の音線偏向用素子は音線に直角に配置させておき、位置検出用に使いたい部分の音線偏向用素子のみを傾斜させることで、位置確認とＩＭＴ計測ができる構成とすることができる。
このような構成により、音線偏向用素子を血管の長軸方向に移動させることなく実施の形態２と同様に位置検出を行う場所を変化させることが可能であり、ＩＭＴ計測を正確に行うことができる。
また、図２Ａ、図２Ｂの音線偏向用素子１２１に上記の機構をさらに備え、音線の屈折度合いを変化させることもできる。
【００２８】
（実施の形態４）
図４Ａ、図４Ｂは実施の形態４における中央配列振動子１００を端部からみた説明図である。本実施の形態は実施の形態３と同じ構成による。ＩＭＴ計測において、被検者の体格などによって、血管径は大きく異なる。このため、位置検出のための音線の位置とＩＭＴ計測のための音線の位置（血管中央部）の間隔を変化させることが望ましい。
【００２９】
図４Ａは、血管径が比較的太い被検者における設定を示している。音線偏向用素子１２１、及び１３０〜１４０の表面と音線のなす角度が直角から大きくずれており、音線の屈折が大きく、位置検出のための音線（Ａ）の位置とＩＭＴ計測のための音線（Ｂ）位置の距離が大きくなっている。血管径が大きい場合、音線（Ａ）、（Ｂ）間の距離が小さいとＩＭＴ計測のための断面の幅（図２Ｇ、ＨのＬ１、Ｌ１ａ相当）と、位置検出のための断面の幅（図２Ｇ、ＨのＬ２、Ｌ２ａ相当）の差が小さくなるので、距離を離したほうが精度よく測ることができる。
【００３０】
これに対して血管径が比較的小さい場合には、図４Ｂのように音線と音線偏向用素子表面のなす角度を直角に近づけて音線の屈折を小さくすることで、位置検出のための音線と、ＩＭＴ計測のための音線の距離を小さくする。これにより血管径が小さい被検者においてＩＭＴ計測用の音線の位置が血管の中心に来たときの位置検出用の音線の位置を血管の中心から適切な距離だけに保つことが可能になり、正確な位置設定が可能となる。
【００３１】
（実施の形態５）
図５Ａは実施の形態５における位置合わせ配列振動子を用いた場合の位置合わせ手段の構造図である。本実施の形態は、実施の形態１と似ているが、位置合わせ振動子１０１〜１０４が、ジョイント１５１〜１５４を介して取り付けられ、図５Ｃのように中央配列振動子１００の送受信面の向きとは異なるように、角度を変化できるようになっている点が異なっている。本実施の形態においては、被検者の血管の径や、深さにより位置合わせ振動子１０１〜１０４の角度を変化させる。
【００３２】
血管径が比較的太い、もしくは、血管位置が比較的深い場合には、図５Ｂのように位置合わせ配列振動子１０１〜１０４より出される音線の方向はＩＭＴ用の音線とほぼ平行で、問題なく血管の中心よりある程度ずれた部分に音線が入射する。これに対して血管径が比較的小さい、もしくは血管の位置が皮下の比較的浅いところにある場合は、図５Ｃに示すように位置合わせ配列振動子１０１〜１０４から出される音線の方向は、ＩＭＴ用の音線と大きな角度を持ち、血管部分でＩＭＴ用音線と近づくように位置合わせ配列振動子１０１〜１０４を傾ける必要がある。
【００３３】
図には示していないが、位置合わせ配列振動子１０１と１０３、１０２と１０４の角度が連動するような機構、また、位置合わせ配列振動子１０１と１０２、１０３と１０４の角度が連動するような機構があってもよい。このように位置合わせ配列振動子１０１〜１０４の角度を変えることにより、本実施の形態においては、ＩＭＴのための位置合わせを正確に行うことが可能になる。
【００３４】
（実施の形態６）
図６Ａ、図６Ｃは、本発明の実施の形態６により得られる血管測定用超音波画像の模式図であり、図６Ｂは、実施の形態６の動作を説明する概略断面図である。実施の形態１、２の構成と異なるところは血管測定用画面１４に補助線２１が表示されている点である。補助線２１は血管測定用超音波画像２０と位置合わせ用画像１５、１６に関係なく血管測定用画面１４内の任意の場所に表示でき、トラックボールなどで自由に任意の場所に移動できる。例えば、図６Ａに示すようにトラックボールで血管測定用画面１４に水平に表示された補助線２１を位置合わせ用画像１５の血管前壁２３ａの超音波画像に合わせると、湾曲のない血管２３の中央に対して超音波探触子が正しく位置し超音波ビームが正確に当たっている場合、位置合わせ用画像１６の血管前壁２３ａの超音波画像と補助線２１も重なり、血管測定用超音波画像２０の血管前壁２３ａの超音波画像は、補助線２１より浅い位置（図６Ａにおいて上側）に表示される。血管後壁２３ｂの超音波画像にも同時にもう一本の補助線を表示してもよい。血管測定用超音波画像２０の血管後壁２３ｂは、補助線２１を位置合わせ用画像１５の血管後壁に合わせた場合、補助線２１より深い位置に表示される。
【００３５】
補助線２１に任意の角度を付けてもよい。例えば図６において、位置合わせ用画像１５の血管前壁２３ａの超音波画像の左端の点と、位置合わせ用画像１６の血管前壁２３ａの超音波画像の右端の点とを結ぶ直線を表示する。血管２３に対して超音波ビームが平行に位置しているが、超音波ビームが血管径の中央位置ではなく血管２３の端に当たっている場合、位置合わせ用画像１５（又は１６）の血管径は細く描写され、反対に、位置合わせ用画像１６（又は１５）の血管径は太く描写されるため、位置合わせ用画像１５の血管前壁２３ａの超音波画像の左端の点と、位置合わせ用画像１６の血管前壁２３ａの超音波画像の右端の点の深さが異なり、補助線２１は水平方向からある角度を持った直線となる。
【００３６】
このある角度を持った補助線２１を水平になるように超音波探触子を調整することで、血管２３に対して超音波ビームを正確に当てることができる。また、血管に対して超音波ビームが平行に当たっていない場合は、位置合わせ用画像１５、１６の血管壁中央部分が補助線２１と重ならないので、位置合わせ用画像１５、１６の血管壁中央部分が補助線２１と重なるように超音波探触子の位置を調整する。補助線２１の長さは位置合わせ用画像１５、１６内に限らず、血管測定用超音波画像２０内に延長すると、位置合わせ用画像１５、１６の血管壁と血管測定用超音波画像２０の血管壁の位置関係がわかりやすく、超音波探触子の調整がより行いやすくなる。なお、補助線２１の直線の基準となる２点は、上記のように位置合わせ用画像１５、１６中でなく、血管測定用超音波画像２０中の点でもよい。例えば、血管測定用超音波画像２０の血管前壁の両端を結ぶ直線を、位置合わせ用画像１５、１６上に表示することで、各画像の血管径が明確になり、超音波探触子の位置を調整する指標となる。
【００３７】
また、図６Ｂのように血管２３が体表面に対して平行でなく、傾斜しており、体表２２から血管２３の距離が２４ａと２４ｂのように場所によって異なる場合、複数の位置合わせ用配列振動子１０１〜１０４等の間に、血管測定用超音波画像２０を得るための配列振動子６があることを考慮し、補助線２１を表示する。例えば、図６Ｂの超音波探触子２から送受信される超音波ビーム２６により位置合わせ用画像１５を得て、その画像より血管壁の傾きと補助線２１の傾きをほぼ同じ傾斜にする。そして、位置合わせ用画像１５を得るための配列振動子６(例えば振動子６の左側の端の一部の領域)と、もう片方の端にある位置合わせ用画像１６を得るための配列振動子６(例えば振動子６の右側の端の一部の領域)から送受信される超音波ビーム２７の間隔２５の距離分、補助線２１を下方又は上方に移動させて表示する。図６Ａに示すように位置合わせ用画像１５、１６を隣接させて表示すると、血管壁は一直線上には無いが、補助線２１に合わせることで、血管に対して超音波ビームが正確に当たる。
【００３８】
（実施の形態７）
図７は、本発明の実施の形態７の血管測定用超音波画像の概略図である。他の実施の形態の構成と異なる点は位置合わせ用画像１５、１６を重複させた点である。図７の血管測定画面１４の中に表示する位置合わせ用画像１５、１６を重ね合わせて、すなわち重畳して表示しており、複数個所を選択した位置合わせ振動子により得られた複数の位置合わせ画像データが１つの画像に表示されており、それに隣接して血管測定用超音波画像２０を表示している。位置合わせ用画像１５、１６を重畳したことで位置合わせ用画像１５と位置合わせ用画像１６の血管前壁や血管後壁がほぼ同位置に表示されることになり、このように位置合わせ用画像１５と１６が同じ位置に表示されることにより超音波探触子の位置合わせが完了し、その後血管測定用超音波画像２０にて血管計測を行うことができる。また、位置合わせ用画像１５の血管前壁及び血管後壁なのか、位置合わせ用画像１６の血管前壁及び血管後壁なのか不明確になる場合、位置合わせ用画像１５、１６を色分けして明確にしてもいい。位置合わせ用画像１５と位置合わせ用画像１６の画像の大きさが異なる場合は、画像の大きさを揃えて重畳させても、そのままの異なる大きさの画像のまま重畳させてもよい。画像の縦方向（血管長軸方向の画像の場合、血管径の方向）に伸縮すると血管前壁と血管後壁の深さを、他の伸縮していない画像と比較できなくなるため、画像の大きさを調整するのは画像の横方向（血管壁の走行方向）を伸縮するのがよい。
【００３９】
また、位置合わせ用画像１５、１６を重ね、更に血管測定用超音波画像２０も同時に重ねる方法もある。この場合、位置合わせ用画像１５、１６の血管壁と血管測定用超音波画像２０の血管壁の位置関係が同時に分かる。血管測定用超音波画像２０の画像幅が位置合わせ用画像１５、１６の画像幅より長い場合、位置合わせ用画像１５、１６を横に引き伸ばし、重畳させてもよいが、引き伸ばさずに、血管測定用超音波画像２０の任意の一部分に位置合わせ用画像１５、１６を重ねてもよい。
【００４０】
位置合わせ用画像１５、１６の重畳した画像を半分、血管測定用超音波画像２０の端に重ねる方法もある。これにより、位置合わせ用画像１５、１６の血管壁と、血管測定用超音波画像２０の血管壁の区別が付きやすい。血管測定用超音波画像２０との重畳領域は位置合わせ用画像１５、１６の重畳画像の半分に限らず、半分より多くても少なくてもよい。上記、血管測定用超音波画像２０上に位置合わせ用画像１５、１６を一部、又は全て重畳させた場合、血管測定用超音波画像２０で得られる画像が所望の画像になったとき、位置合わせ画像を消すことができる機能を持たせてもよい。画面をフリーズしたときにも位置合わせ用画像１５、１６について表示、非表示の選択ができるようにしてもよい。位置合わせ用画像１５、１６は全て重畳させる場合について説明したが、それに限らず、位置合わせ用画像の一部分のみが重なっている場合もある。
【００４１】
（実施の形態８）
図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃは、本発明の実施の形態２の血管測定用超音波画像の超音波ビームと異なる方向に位置合わせ用画像を得るための超音波ビームで送受信させる方式の超音波探触子の振動子の構成の概略図である。実施の形態１の構成と異なるところは超音波偏向装置を用いずに超音波ビームを血管測定用超音波画像の超音波ビームと異なる方向に超音波ビームで送受信させる点である。
【００４２】
図８Ａは超音波探触子の複数個設けた配列振動子の構成を示す図である。この構成では、血管測定用超音波画像を得るための配列振動子１７の側面に、位置合わせ用超音波画像を得るための位置合わせ用配列振動子１８、１９が配置されている。配列振動子１７と位置合わせ用配列振動子１８、１９の超音波ビームの走査方向は同じ方向である。したがって、位置合わせ用配列振動子１８、１９と配列振動子１７から得られる超音波画像は、同じ方向の断層画像であるが、超音波ビームの送受信する位置を、配列振動子１７の配列方向と直交する方向において変えているために表示される超音波断層画像が奥行きで違った画像となる。
【００４３】
配列振動子１７と位置合わせ用配列振動子１８、１９の配列振動子の配置の差異が、位置合わせ用配列振動子１８、１９から発生する超音波ビームと配列振動子１７から発生する超音波ビームの差異となり、生体内へ超音波ビームが伝播する。位置合わせ用配列振動子１８、１９と配列振動子１７の位置を変えることにより超音波ビームの間隔を調整できる。また、位置合わせ用配列振動子１８、１９が配列振動子１７の同じ側面に配置されている場合（図示せず）、血管に対して超音波探触子を平行に調整できるが、超音波ビームが血管径の中央位置ではなく中心軸から離れた場所に当っている際、位置合わせ用画像を見ながら調整することは難しいため、図８Ａのように、配列振動子１７を挟むようにして側面に位置合わせ用配列振動子１８、１９を配置したほうがよい。
【００４４】
また、配列振動子１７の側面の四隅に、図８Ｂのように位置合わせ用配列振動子を配置してもよい。図８Ａ、図８Ｂに示す振動子の配列の場合、超音波探触子の端でも血管計測を行うことができる。また、図８Ｃのように配列振動子１７の端面に４つの位置合わせ用配列振動子１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂを配置してもよい。この場合、配列振動子１７から発生する超音波ビームとその端面にある位置合わせ用配列振動子１８、１９から発生する超音波ビームのずれ幅を狭く調整することが可能となる。図８Ａの振動子の探触子を用いて頚動脈付近の首に超音波探触子を当てると、血管と超音波探触子が平行になっていないときに、配列振動子１７のみで血管画像が抽出され、位置合わせ用配列振動子１８、１９で画像が抽出されない可能性があるが、図８Ｂ、図８Ｃのように四隅に位置合わせ用配列振動子１８、１９がある超音波探触子を用いると、位置合わせ用配列振動子１８、１９にも血管画像が表示され、血管と超音波探触子の位置関係が分かり易くなる。
なお、本実施の形態では、図８Ａ〜図８Ｃに示すように位置合わせ用配列振動子は配列振動子１７の両端に位置するように複数設けた構成について説明したが、この他、配列振動子１７の側面の両端の任意の位置に設けた構成にしても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の超音波診断装置によれば、血管中心の正確な位置に超音波ビームをあてることが容易になり、正確な血管測定が可能となり、よって、超音波診断装置の設計、製造の分野並びに、超音波診断を行う医療分野において利用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  超音波診断装置本体
２  探触子
３  超音波偏向装置
４  材料
５  音速の異なる材料
６  振動子
７、８  超音波ビーム
９  血管
１０  血管前壁
１０ａ  血管前壁の超音波画像  
１１  血管後壁
１１ａ  血管前壁の超音波画像
１２  血管前壁
１２ａ  血管前壁の超音波画像
１３  血管後壁
１３ａ  血管前壁の超音波画像
１４  血管測定画面
１５、１６  位置合わせ用画像
１７  配列振動子
１８、１９  位置合わせ用配列振動子
２０  血管測定用超音波画像
２１  補助線
２２  体表
２３  血管
２４ａ、２４ｂ  体表と血管の距離
２５  位置合わせ用振動子間の距離
２６、２７  超音波ビーム
１００  中央配列振動子
１０１〜１０４  位置合わせ配列振動子
１０５、１０６  ガイドレール
１０７〜１１０  固定器具
１２０  音響伝導性液体
１２１、１２２、１３０〜１４０  音線偏向用素子
１２３  ケース
１２４  素子移動用つまみ
１４１  ハンドル
１４２  体表面
１４３  頚動脈
１５１〜１５４  ジョイント
【図１】
2013048813.tif 000003
【図２Ａ】
2013048813.tif 000004
【図２Ｂ】
2013048813.tif 000005
【図２Ｃ】
2013048813.tif 000006
【図２Ｄ】
2013048813.tif 000007
【図２Ｅ】
2013048813.tif 000008
【図２Ｆ】
2013048813.tif 000009
【図２Ｇ】
2013048813.tif 000010
【図２Ｈ】
2013048813.tif 000011
【図３Ａ】
2013048813.tif 000012
【図３Ｂ】
2013048813.tif 000013
【図４Ａ】
2013048813.tif 000014
【図４Ｂ】
2013048813.tif 000015
【図５Ａ】
2013048813.tif 000016
【図５Ｂ】
2013048813.tif 000017
【図５Ｃ】
2013048813.tif 000018
【図６Ａ】
2013048813.tif 000019
【図６Ｂ】
2013048813.tif 000020
【図６Ｃ】
2013048813.tif 000021
【図７】
2013048813.tif 000022
【図８Ａ】
2013048813.tif 000023
【図８Ｂ】
2013048813.tif 000024
【図８Ｃ】
2013048813.tif 000025
【図９Ａ】
2013048813.tif 000026
【図９Ｂ】
2013048813.tif 000027
【図１０】
2013048813.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013048813.tif 000029
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ａ】
2013048813.tif 000030
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｂ】
2013048813.tif 000031
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｃ】
2013048813.tif 000032
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｄ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｄ】
2013048813.tif 000033
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｅ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｅ】
2013048813.tif 000034
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｆ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｆ】
2013048813.tif 000035
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｇ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｇ】
2013048813.tif 000036
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２Ｈ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２Ｈ】
2013048813.tif 000037
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ】
2013048813.tif 000038
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
2013048813.tif 000039
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
2013048813.tif 000040
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ｂ】
2013048813.tif 000041
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ａ】
2013048813.tif 000042
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｂ】
2013048813.tif 000043
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ｃ】
2013048813.tif 000044