(57)【要約】【課題】被検者が立位や座位のままで乳房からの音響波を受信する音響波受信装置を提供する。【解決手段】開口部を有する筐体２４内に探触子２１を収納し、音響整合材２２を充填して、上記開口部を薄膜２３で覆ったプローブユニット１０を、開口部を上方に向けた状態で被検体である乳房２７に近接させ、被験者側のプローブユニット１０の上端近傍の傾動軸２６を中心に、プローブユニット１０を傾動させて、乳房２７の下方から上方に向かって間に介在する空気を排除させながら、徐々に薄膜２３と乳房２７との接触領域を広げて互いに密着させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響波受信面を有する探触子と、開口部を有し前記探触子を収納する筐体と、前記探触子を囲んで前記筐体内に充填されている音響整合材と、を有するプローブユニットを備え、前記開口部より前記プローブユニット内に挿入した被検者の乳房内を伝播した音響波を受信する音響波受信装置であって、
前記音響整合材が、前記乳房の形状に沿って変形可能であり、
前記プローブユニットを支持し、且つ、前記前記プローブユニットを垂直方向に傾動させる支持部を有し、
立位又は座位の前記被検者の乳房の下方から上方に向かって、前記音響整合材と前記乳房との接触領域が広がるように、前記支持部が前記プローブユニットを傾動させることを特徴とする音響波受信装置。
【請求項２】
前記支持部の傾動軸が、前記開口部が上方を向いた状態において、前記被検者側の前記プローブユニットの上端或いは前記状態よりも下方の上記上端近傍であって、前記筐体の内面或いは前記内面よりも外側の前記内面近傍に位置することを特徴とする請求項１に記載の音響波受信装置。
【請求項３】
前記音響整合材が、表面に柔軟性及び伸縮性を有する薄膜を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の音響波受信装置。
【請求項４】
前記薄膜がゴムであることを特徴とする請求項３に記載の音響波受信装置。
【請求項５】
前記薄膜が、前記筐体及び前記探触子よりも低いヤング率を有する部分を有することを特徴とする請求項３に記載の音響波受信装置。
【請求項６】
前記薄膜が、中空の弾性変形部材内に塑性変形材料を封止してなることを特徴とする請求項５に記載の音響波受信装置。
【請求項７】
前記弾性変形部材がゴムであることを特徴とする請求項６に記載の音響波受信装置。
【請求項８】
前記塑性変形材料が、液体、ペースト、ゲル、ゾルの少なくとも一種であることを特徴とする請求項６又は７に記載の音響波受信装置。
【請求項９】
前記音響整合材が流動性を有することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の音響波受信装置。
【請求項１０】
前記薄膜が、前記筐体の開口部側の端面を覆っており、前記傾動軸が、前記薄膜内に位置することを特徴とする請求項３乃至９のいずれか一項に記載の音響波受信装置。
【請求項１１】
前記音響整合材が、１５℃乃至４５℃の範囲において流動性を有しないことを特徴とする請求項１又は２に記載の音響波受信装置。
【請求項１２】
前記音響整合材が、ペースト又はゲルのいずれかである請求項１１に記載の音響波受信装置。
【請求項１３】
前記傾動軸が、前記筐体内に位置することを特徴とする請求項１乃至９，１１，１２のいずれか一項に記載の音響波受信装置。
【請求項１４】
前記筐体の開口部に緩衝材を有し、前記傾動軸が、前記緩衝材内に位置することを特徴とする請求項１乃至９，１１，１２のいずれか一項に記載の音響波受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者が立位又は座位のままで乳房検査を受けることが可能な音響受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳房からの超音波信号を受信することにより、乳房の断層画像を取得する超音波像取得装置が公知である。乳房からの超音波信号の取得は、送信された超音波に基づく超音波エコー、局所的な加熱に基づく圧力弾性波等が知られている。
【０００３】
特許文献１には、立位または座位の姿勢をとる被験者の乳房に対して、超音波を送信し、乳房からの超音波エコーを複数の音響波探触子で検出し、乳房の超音波像を取得する乳房計測装置が開示されている。特許文献１のような乳房御音響波装置においては、被検体を開口に対して押し当てて、乳房と探触子との間の音響インピーダンスが担保されるようにマッチング液の液位が制御されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５３−１２０８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような乳房音響波装置においては、さらに、被験者の胸部を当接部７に胸部を押し付けて音響整合液と探触子との間の水密を担保していた。従って、不随意な動作により被験者の姿勢が変化した場合、乳房音響波装置と被検者との密着性を失い、マッチング液側への空気の混入と被験者側への液漏れとが生じる。その結果、音響波の受信信号に欠落や減衰が発生し、測定精度上の課題、及び、被験者が不必要に濡れる事を含むユーザビリティの課題が生じる場合があった。
【０００６】
本発明の課題は、上記問題を解決し、被検者が立位や座位のままで乳房の音響波画像を精度よく取得する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、音響波受信面を有する探触子と、開口部を有し前記探触子を収納する筐体と、前記探触子を囲んで前記筐体内に充填されている音響整合材と、を有するプローブユニットを備え、前記開口部より前記プローブユニット内に挿入した被検者の乳房内を伝播した音響波を受信する音響波受信装置であって、
前記音響整合材が、前記乳房の形状に沿って変形可能であり、
前記プローブユニットを支持し、且つ、前記前記プローブユニットを垂直方向に傾動させる支持部を有し、
立位又は座位の前記被検者の乳房の下方から上方に向かって、前記音響整合材と前記乳房との接触領域が広がるように、前記支持部が前記プローブユニットを傾動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被検者が立位や座位のままで空気によるノイズを生じることなく、高精度の乳房音響波検査を行うことができ、被検者や検査技師の負担を低減することができる。また、検査に係る時間も短縮され、効率よく検査することができるため、集団検診にも好ましく用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の音響波受信装置の一実施形態の構成を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。
【図２】本発明の音響波受信装置のプローブユニットの構成を模式的に示す縦断面図であり、（ａ）は図１の実施形態のプローブユニットであり、（ｂ）は他の実施形態のプローブユニットである。
【図３】図２のプローブユニットを被検者の乳房にあてがう工程を示す縦断面図である。
【図４】本発明の音響波受信装置の他の実施形態のプローブユニットの構成を模式的に示す縦断面図であり、（ａ）は薄膜を有する形態、（ｂ）は薄膜を有していない形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。尚、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
【００１１】
音響波受信装置は、被検者の乳房内を伝播し放出される超音波、光音響波などの音響波を探触子で受信するものであり、被検体である乳房と探触子との間には音響整合材が設けられる。
【００１２】
図１は本発明の音響波受信装置の一実施形態の構成を示す模式図である。図１の音響波受信装置は、探触子と音響整合材を収納するプローブユニット１０、プローブユニット１０を支持すると同時に傾動させるための支持部としての支持アーム１１とを有している。さらに、支持アーム１１は、移動機構１２によってＹ方向（水平方向）に移動可能であり、移動機構１２は、昇降機構１３によってＺ方向（垂直方向）に移動可能である。図１の音響波受信装置は不図示の電源、信号処理・制御機構を備えている。
【００１３】
図２に示すように、本発明に係るプローブユニット１０は、２４で示される筐体内に探触子２１が音響波受信面２１ａを筐体２４の開口部に向けて収納されている。さらに筐体２４には照射機構２５が収納され、音響整合材２２が筐体２４の開口部まで充填されている。
【００１４】
照射機構２５は乳房に対して音波や超音波、光（電磁波）等の所望の音響波を照射するための部材である。乳房に音波や超音波を照射し、乳房内で反射される音響波エコーを受信するエコー検査の場合には、探触子２１を振動子アレーで構成して、照射機構２５を兼ねさせることができる。また、乳房に光を照射し、光音響効果により乳房内で発生する音響波を受信する光音響検査の場合には、照射機構２５はレーザー光等の光を発射する。この場合、照射機構２５は、例えば、パルス光を発生する光源ユニットや、光を反射するミラー、参照光と照射光を分岐するためのハーフミラー、光を集光したり拡大したり形状を変化させるレンズ、光導波路などの光学系等から成る。乳がん等の病巣を検査する場合は、生体を構成する成分のうち、例えばヘモグロビンといった特定の成分に吸収される、５００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下の波長の光を照射する。光源としては大きな出力が得られるレーザーが好ましく、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用できる。
【００１５】
尚、本例の音響波受信装置は、上記したように、プローブユニット１０が照射機構２５を備えており、音響波発振装置も兼ねた乳房音響波検査装置である。
【００１６】
本発明に係る音響整合材２２は、乳房の形状に沿って変形可能であり、本例においては、図２（ａ）に示すように、表面が柔軟性と伸縮性を有する薄膜２３で覆われている。尚、本発明においては、薄膜２３も探触子２１と乳房との間に介在するため、音響整合材の一部であるとも言える。
【００１７】
本発明の音響波受信装置を用いた乳房音響波検査について説明する。
【００１８】
先ず、被検者は図１（ｂ）、（ｃ）において、プローブユニット１０の支持アーム１１に近い側（プローブユニット１０よりも紙面右側）において、プローブユニット１０に向かって立位或いは座位で位置する。この状態で、プローブユニット１０が被検者に近接、或いは、接触するまでプローブユニット１０をＹ方向に移動させる。この時、後述するプローブユニット１０は筐体２４の開口部を上方に向けている。プローブユニット１０が被検者１０に近接した状態を図３（ａ）に示す。図中、２７が被検体である乳房である。
【００１９】
次に、図３（ａ）の状態から、プローブユニット１０を傾動軸２６を中心に、垂直方向に傾動させると、プローブユニット１０は矢印２８の方向に移動し、上方を向いていた筐体２４の開口部は徐々に傾いて、最終的に図３（ｂ）に示すように水平方向を向く。この過程において、筐体２４の開口部を覆っている薄膜２３は、乳房２７に近い側から遠い側に向かって順次乳房２７に接触してゆく。薄膜２３は柔軟性、伸縮性を有しているため、乳房２７の形状に沿って変形、伸縮する。よって、乳房２７の下方から上方に向かって間に介在する空気を排気しながら薄膜２３と乳房２７との接触領域が広がり、図３（ｂ）に示すように、薄膜２３と乳房２７とが密着した状態で、乳房２７は前記プローブユニット内に挿入された状態となる。この状態で、音響撮影を行う。
【００２０】
尚、本例においては、音響撮影時の探触子２１の音響波受信面２１ａの平均法線方向がＹ方向となる。
【００２１】
音響撮影後は、上記とは逆に、プローブユニット１０を図３（ｂ）から逆に図３（ａ）の状態に傾動させ、さらに、プローブユニット１０を被検者から離すようにＹ方向に水平移動させる。
【００２２】
本発明においては、上記したように、プローブユニット１０を傾動させる過程において、乳房２７と薄膜２３との間の空気を排出させるためには、筐体２４の開口部の任意の位置が係る傾動過程で常に乳房２７に近づいていなければならない。このような傾動過程を経る傾動軸２６としては、開口部が上方を向いた状態において、被験者側の、プローブユニット１０の上端或いは該上端よりも下方であって、筐体の２４内面或いは該内面よりも外側である。さらに、図３（ａ）における、傾動直前のプローブユニット１０の位置が乳房２７よりも離れすぎていると、薄膜２３と乳房２７との間に空気が残存しやすくなるため、傾動軸２６は、プローブユニット１０の上端及び筐体２４の内面により近い位置が好ましい。よって、傾動軸２６は、開口部が上方を向いた状態において、被検者側のプローブユニット１０の上端或いは該上端よりも下方の該上端近傍であって、筐体２４の内面或いは該内面よりも外側、即ち被験者側の該内面近傍である。図２（ａ）に傾動軸２６の好ましい位置範囲２９を示す。傾動軸２６は、被検者の前面にＸ方向に沿って位置する。
【００２３】
図２（ａ）のように、薄膜２３を用いる場合、薄膜２３は筐体２４の開口部側の端面を覆って取り付けられる。よって、傾動軸２６は、好ましくは、筐体２４の厚さ内であって、薄膜内である。
【００２４】
音響整合材２２は、乳房２７から発生された音響波を探触子２１に伝達する伝達媒体の役割を果たし、乳房２７と音響インピーダンスが略等価である。本例では、筐体２４の開口部が薄膜２３で覆われているため、流動性を有する音響整合材２２であっても、問題なく用いることができ、例えば水が用いられる。
【００２５】
薄膜２３としては、柔軟性と伸縮性とを有するゴムが好ましく用いられるが、プローブユニット１０の筐体や探触子２３よりも、応力に対して大きくたわむ必要がある。よって、薄膜２３はプローブユニット１０の筐体や探触子２３よりも低いヤング率（同軸方向のたわみと応力の比率）を有する部分を含むことが望ましい。このような特性を有する薄膜としては、中空の弾性変形部材内に塑性変形材料を封止してなる二重構造が挙げられ、係る弾性変形部材としてはゴムが、塑性変形材料としては、液体、ペースト、ゲル、ゾルの少なくとも一種が含まれる材料が挙げられる。
【００２６】
また、本発明において、プローブユニット１０を傾動させて開口部が水平方向を向いた場合であっても、筐体２４から流れ出さないような音響整合材２２であれば、図２（ｂ）のように、薄膜２３を用いる必要はない。即ち、検査環境温度において流動性を持たない材料であれば良く、具体的には、１５℃乃至４５℃の範囲で流動性を持たない、０．２５Ｐａ・ｓ乃至０．４５×１０4Ｐａ・ｓ程度の高粘度のゲル状やペースト状の音響整合材２２であれば用いることができる。
【００２７】
さらに、本発明においては、図４に示すように、筐体２４の開口部に緩衝材３１を備えていてもよい。プローブユニット１０と乳房２７との密着性を高める上で、緩衝材３１は、開口部の全周にわたって取り付けられることが望ましい。図２（ａ）に示した、薄膜２３を有するプローブユニット１０の場合には、図４（ａ）に示すように、薄膜３の外側に緩衝材３１を配置する。図４（ｂ）は薄膜２３を用いないプローブユニット１０に緩衝材３１を取り付けた構成である。尚、傾動軸２６は、緩衝材内に位置してもよいが、係る場合には、完全に押しつぶされた緩衝材３１内に位置することが望ましい。
【００２８】
また、プローブユニット１０には、被検者側に近接センサを取り付けておき、被検者に向けてプローブユニット１０を水平移動させる際に、該近接センサによって、被検者との距離を検知しても良い。例えば、被検者の体表面より１ｃｍ以内に近接した時を検知して、プローブユニット１０の水平移動を停止して、傾動を開始してもよい。
【００２９】
さらに、被検体である乳房２７の容積を考慮して、筐体２４に内外に連通する孔を設け、外部に該孔を介して音響整合材２２が排出される受け部を設けてもよい。係る受け部は内容積が増減可能な柔軟な袋状や、ベローズで構成することができる。また、筐体２４の一部を、伸縮可能な部材で構成して、対応しても良い。また、検査に先だって、乳房２７の容積に応じた量の音響整合材２２を除去しても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０：プローブユニット、１１：支持部、２１：探触子、２１ａ：音響波受信面、２２：音響波整合材、２３：薄膜、２４：筐体、２６：傾動軸、２７：乳房、３１：緩衝材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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