(57)【要約】【課題】生体を染色せず高コントラスト、高解像超音波顕微鏡を得る。【解決手段】導波路と音波伝播速度が異なる隔壁内に圧電素子と接続した多数の細い導波路を設置し、各隣り合った細い導波路に正反対の位相の音波が伝播するように各圧電素子の振動を制御し、各細い導波路先端からの反射波で画像を得る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波路の先端からの反射波を主とする戻り音波でもって画像を得る超音波顕微鏡。
【請求項２】
導波路と音波伝播速度が異なる隔壁に囲まれた多数の導波路を有する請求項１記載の超音波顕微鏡。
【請求項３】
導波路としてプラスチック細線、隔壁がプラスチック細線よりも音波伝播速度が速く硬い材料でできている請求項２記載の超音波顕微鏡。
【請求項４】
導波路として液状物質を使用した請求項１記載の超音波顕微鏡。
【請求項５】
各隣りあった導波路に正反対の位相を有する音波を伝播さす請求項２記載の超音波顕微鏡。
【請求項６】
周囲最外側の導波路の横断面が外側方向に長い長方形とした請求項２記載の超音波顕微鏡。
【請求項７】
電子回路、圧電素子、導波路をリソグラフイー法で一体形成した請求項２記載の超音波顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】  本発明は、超音波顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来生体を染色なしで観察するため、プローブを機械的走査して画像を得る超音波顕微鏡が開発されている。【０００３】  そこで、利用価値が高く広く使用されるため、解像力が良く短時間で画像を得、取扱いが簡単な超音波顕微鏡が求められていた。
【先行技術文献】
【０００４】
【非特許文献１】  顕微鏡のおはなし  日本規格協会  朝倉健太郎著
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来の超音波顕微鏡では、プローブを機械的に走査していたので、生体観察に難点があり、しかも超音波の波長を短かくするには限界があり、解像力もせいぜい１μｍであった。【０００６】  本発明は、このような従来の問題を解決し、超音波束を走査せず、使用超音波波長に直接制限されない、生体観察に適した高解像超音波顕微鏡を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  そして本発明は、上記目的を達成するために、超音波を導波路であるプラスチック細線で生体に導き、プラスチック細線と生体が接する境界からの反射波でもって生体の超音波画像を得ている。
【発明の効果】
【０００８】  本発明超音波顕微鏡は上記のような形態をとっているので、超音波の波長に関係なく導波路であるプラスチック細線を細くすることで、プラスチック細線と接している極めて小範囲の生体の超音波伝播速度を測定し画像化できている。【０００９】  超音波発生兼受診する圧電素子と継っている導波路であるプラスチック細線を一組として、各導波路周囲の硬い材料でできた隔壁内に多数束ねて設置、隣り合った各組に同時に正反対の位相の超音波を発生させ、生体からの反射波を各組で受信することで、機械的走査することなく極めて短時間で生体の超音波画像を得ることができている。【００１０】  各導波路周囲の硬い材料でできた隔壁には、隣り合った導波路から正反対の位相の音波が伝播され隔壁は振動しないため各隔壁で超音波はほぼ全反射に近く反射され、各導波路での音波の減衰は少ない。又生体内に入った音波は互いに干渉して急速に減衰する。そして生体と接しているプラスチック細線の断端で反射した超音波はあまり減衰せず圧電素子まで返って来るが、生体に入り反射した超音波は、導波路であるプラスチッ細線内で急速に減衰する。【００１１】  従って各プラスチック断端と生体が接している極めて小範囲の生体の超音波伝播速度に関する生体の画像が得ることができている。【００１２】  そのため、生体を染色することなく高コントラスト高解像で広い視野が一度で得、任意の倍率でピント合わせも必要ない迅速に操作も簡単に顕微鏡検査ができている。【００１３】  導波路が一本の場合は、プラスチック細線の先端から生体に広い角度で超音波が広がるので、強い断層効果があり又プラスチック細線の先端以外から反射された超音波は、プラスチック細線にはほんの一部しか入射しないため深さ方向の解像度も良くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】  本発明超音波顕微鏡の導波路の横断面説明図である。
【図２】  本発明超音波顕微鏡の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下本発明超音波顕微鏡の実施例を図に基づいて説明する。
【実施例】
【００１６】  生体組織、血液、喀痰、尿像そして生体皮膚の超音波像を得るために、【００１７】  図１に示す様に、斜線で示されるプラスチック細線１と白地で示されるプラスチック細線２が、それぞれ隣り合った位置にあり、正反対の位相の超音波が通過している。【００１８】  各プラスチック細線１とプラスチック細線２との間は、音の伝播速度が速く硬い材料でつくられた隔壁３でしきられている。隔壁３は両隣のプラスチック細線１、２から伝播された超音波が打消し合いして振動しない。【００１９】  そのためプラスチック細線１、２を伝播する超音波は隔壁３でほぼ全反射し、減衰が少ない。【００２０】  又プラスチック細線１、２と生体との境界で反射した超音波以外の、生体に進入した超音波は互いに干渉して減衰が激しいので、生体からの反射波は少なく、かつこの反射波がプラスチック細線１、２に再入射しても、減衰が激しく、プラスチック細線１、２と生体との境界で反射した超音波だけが検出されている。【００２１】  プラスチック細線１、２と接する生体の超音波伝播速度は超音波の波長に比例する生体の深さにある組織が関係する。従って細胞の表面にプローブを当てても細胞内部の核等の組組も影像化できている。【００２２】  これらを実現するために、図２に示す様に上下それぞれに電極を取り付けた多数の圧電素子４それぞれの一端に、音波伝播速度が水にできるだけ近いプラスチック細線１、２を交互に接続し、各々のプラスチック細線１、２の周囲を音波伝播速度が速く硬い材料でつくられた隔壁３でしきっている。【００２３】  多数の各圧電子４の周囲を音波をよく吸収する材料５で取り囲んでいる。そして多数の各圧電素子４を電子回路６に継ぎ、電子制御で一斉にプラスチック細線１に継がった圧電素子４とプラスチック細線２に継がった圧電素子４が正反対の位相を有する振動を発生さし、【００２４】  プラスチック細線１とプラスチック細線２の先端で反射された超音波を各々に継っている圧電素子４で受信し、生体の超音波像を得ている。【００２５】  従って、生体の広い面積の超音像を短時間で得ている。スライドガラスに細胞又は組識片を載せ、又生体皮膚や手術で開いた患部にプローブを押し当てるだけで、焦点合わせも必要なく、操作が簡単で素早く検査ができている。【００２６】  本発明超音波顕微鏡は、リソグラフイー方式により一体化して形成することができ、広い面積を一度に観察することができる安価で高分解能超音波顕微鏡が提供できている【００２７】  導波路として液状物質、例えば水、ゼリ状物質をプラスチック細線１、２のかわりに使用した実施例がある。
こうすることで、生体である細胞、細胞の内容物又は組織をコントラストよく検出でき、プラスチック細線１、２それぞれの先端部分の損傷の影響をなくすことができる。【００２８】  外側にある導波路では音波の減衰が強いので、外側では画像を得ない。【００２９】  周囲最外側の導波路の横断面が、外側方向に長い長方形とした実施例がある。
こうすることで、周囲最外側より内側の導波路から画像を得ることができる。【００３０】  導波路が１本の場合は、圧電素子の主振動が、導波路先端からの戻り反射の位相と正反対になる最短導波路とし、超音波の導波路内での伝播減衰を小さく、かつ圧電素子での受信感度も向上さしている。【００３１】  一般に生体の顕微鏡検査は、多くの視野を観察するが、本発明超音波顕微鏡の視野は広いので、一度に生体の顕微鏡像を得ることができ、関心部分を拡大してモニターで観察する事ができる。
【産業上の利用可能性】  本発明は、生体観察用顕微鏡に利用できる。
【符号の説明】１、２    プラスチック細線
３        隔壁
４        圧電素子
５        音波をよく吸収する材料
６        電子回路
【図１】
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【図２】
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