(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体に当接される当接部の送受波面を介して超音波の送受波を行う探触子本体と、
前記当接部の周囲の一部又は全部に設けられ、生体表面に密着し、生体内部から前記送受波面の周囲に到来するサイドエコーを吸収する作用をもったサイドエコー吸収体と、
前記サイドエコー吸収体を前記探触子本体に着脱自在に固定する係合手段と、
を有し、
前記サイドエコー吸収体は、前記探触子本体の一方側及び他方側に設けられる一対の吸収部材で構成され、
前記一対の吸収部材は、上側から生体表面側にかけて徐々に広がったスカート形状を有し、
前記係合手段は、前記一対の吸収部材を相互に弾性的に連結するバンドを有し、
前記バンドの伸縮により前記探触子本体への前記一対の吸収部材の着脱がなされる、
ことを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
請求項１記載の超音波探触子において、
前記当接部内にはアレイ振動子が内蔵され、当該当接部は生体側から見て前記アレイ振動子における素子配列方向に伸張した長方形の形状を有し、
前記サイドエコー吸収体は、少なくとも前記当接部の長手辺側に設けられたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】
請求項１記載の超音波探触子において、
前記サイドエコー吸収体は厚み方向に音響インピーダンスが連続的又は段階的に変化する構造を有することを特徴とする超音波探触子。
【請求項４】
請求項１記載の超音波探触子において、
前記サイドエコー吸収体として形状の異なる複数種類のものが用意され、
超音波診断の条件に応じて前記サイドエコー吸収体が選択使用されることを特徴とする超音波探触子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波探触子に関し、特に多重反射の防止に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波探触子において、生体に当接する当接部内には超音波振動子が内蔵され、その生体側には１又は複数の整合層が設けられ、更にその生体側には音響レンズが設けられる。音響レンズの表面は送受波面として機能し、それが生体表面に当接される。
【０００３】
周知のように超音波は音響インピーダンスの異なる境界面で反射散乱する性質を有しており、このような性質から探触子内部の各境界面、生体表面やその近傍の臓器表面などの相互間で多重反射が生じる。多重反射のレベルが大きいと、超音波画像の画質を大きく低下し、特に超音波探触子の近傍にノイズが多く現れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来においては、探触子内部における多重反射を防止軽減するため、上述のような整合材や音響レンズの材料選択による音響インピーダンスの調整などが行われていたが、それはいわば単に探触子内部における工夫でしかなかった。
【０００５】
本発明者等の研究によると、図１に示すように、生体表面１００に超音波探触子の本体１０を当接させ、その状態で生体内部に超音波１０１を送波すると、例えば臓器１４で反射されたエコーには、探触子に再び帰ってくるエコー１０２の他に、当接部の周囲に到来するサイドエコー１０３もかなり存在する。そして、そのサイドエコー１０３は、生体表面１００と大気との間における音響インピーダンスの差が非常に大きいため、その生体表面１００で再び反射し（１０４）、多重反射の大きな要因になり得る。すなわち、当接部周囲の生体表面１００で反射したサイドエコーが再び生体内部で反射して今度は送受波面１０Ａに到達すると、それが多重反射として超音波画像の画質を低下させる。超音波ビームを幾らシャープにしても生体内では超音波の散乱反射が生じ、従ってエコーの内でサイドエコー成分は相当程度存在しているものと思われる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、サイドエコーによる多重反射の問題を解消軽減することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、操作性を考慮しつつサイドエコーによる多重反射の問題に対処することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、生体に当接される当接部の送受波面を介して超音波の送受波を行う探触子本体と、前記当接部の周囲の一部又は全部に設けられ、生体表面に密着し、生体内部から前記送受波面の周囲に到来するサイドエコーを吸収する作用をもったサイドエコー吸収体と、前記サイドエコー吸収体を前記探触子本体に着脱自在に固定する係合手段と、を有し、前記サイドエコー吸収体は、前記探触子本体の一方側及び他方側に設けられる一対の吸収部材で構成され、前記一対の吸収部材は、上側から生体表面側にかけて徐々に広がったスカート形状を有し、前記係合手段は、前記一対の吸収部材を相互に弾性的に連結するバンドを有し、前記バンドの伸縮により前記探触子本体への前記一対の吸収部材の着脱がなされる、ことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、生体内部からのサイドエコーはサイドエコー吸収体で吸収減衰され、サイドエコーの内で生体表面で反射する成分を低減可能である。よって、サイドエコーによる多重反射を軽減して、超音波画像の画質を高めることが可能となる。
【００１０】
望ましくは、前記当接部内にはアレイ振動子が内蔵され、当該当接部は生体側から見てアレイ振動子における素子配列方向に伸張した長方形の形状を有し、前記サイドエコー吸収体は、少なくとも前記当接部の長手辺側に設けられる。探触子本体では通常、当接部の長手方向に沿って超音波の電子的なフォーカスが実行され、その一方、短手方向については音響レンズによる超音波の集束が行われる。一般に前者の作用に比べて後者の作用は弱く、従って、探触子本体の長手辺側の周囲にはより多くのサイドエコーが到来するものと推察される。そこで、その部位について特にサイドエコーを減衰吸収させる必要がある。
【００１１】
望ましくは、前記サイドエコー吸収体の厚さは、前記当接部に近い方から遠い方にかけて徐々に薄くされる。超音波探触子の操作性から上記構成が望ましい。
【００１２】
望ましくは、前記サイドエコー吸収体は前記探触子本体とは別体に構成され、必要に応じて前記サイドエコー吸収体を装着可能である。例えば、サイドエコーが問題とならない場合、診断部位や当接角度によってサイドエコー吸収体が邪魔になる場合などには、サイドエコー吸収体を取り外せるようにするのが望ましい。
【００１３】
もちろん、当接角度に応じて、生体表面との密着性を維持させつつ、サイドエコー吸収体の形状が可変されるように構成してもよい。
【００１４】
望ましくは、前記サイドエコー吸収体は生体側にかけて広がったスカート形状を有する。エイドエコー吸収体に斜面を形成してその斜面で進入した超音波を斜めに反射すればサイドエコー吸収体の内部で超音波が反射して生体内へ再び進入することを防止できる。すなわち、サイドエコー吸収体内に超音波を閉じ込めることが可能となる。
【００１５】
望ましくは、前記サイドエコー吸収体は厚み方向に音響インピーダンスが連続的又は段階的に変化する構造を有する。この構成によれば、効果的なダンピング作用によって超音波の吸収効率を高めることができる。
【００１６】
望ましくは、前記サイドエコー吸収体として形状の異なる複数種類のものが用意され、超音波診断の条件に応じて前記サイドエコー吸収体が選択使用される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図２には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されており、図２はその概念図である。
【００１９】
本実施形態に係る超音波探触子は、本体１０と吸収体１２とで構成される。本体１０は従来の超音波探触子自体に相当するものであり、その当接部内には後述する超音波振動子が内蔵されている。本体１０の当接面１０Ａは生体表面１００に当接され、その状態で超音波の送受波が行われる。
【００２０】
図２に示されるように、吸収体１２は、本体１０の周囲の全部又は一部に設けられ、本実施形態においては特に生体側から見て長手形状を有する当接部の長手辺側に設けられている。２つの吸収体１２は図２に示されるようにその断面形状がスカート形状を有し、すなわち本体１０の上側から生体表面にかけて徐々に広がった形状を有する。吸収体１２は、少なくともその生体表面１００側において、生体の音響インピーダンスと同様の音響インピーダンスをもった部材で構成され、具体的には例えばシリコーンゴムなどで構成される。吸収体１２としては、単一の部材で構成してもよいが、もちろん複数の部材を重ね合わせることなどによってその吸収体１２を構成してもよい。
【００２１】
図２に示されるように、本体１０から超音波を放射すると当接面１０Ａを介して当該超音波が生体内部に送波され、例えば臓器１４の表面で反射した超音波１０１が再び本体１０にて受波される。その一方、上述したように臓器１４の表面から反射したサイドエコー１０３が当接部の周囲に到来する。そのサイドエコー１０３は吸収体１２によって効果的に吸収減衰され、その結果そのサイドエコー１０３による多重反射が抑制される。これにより超音波画像の画質を著しく向上可能である。
【００２２】
図３には、本実施形態に係る超音波探触子の斜視図が示されている。上述したように本体１０の両側には一対の吸収体１２が設けられる。それらの吸収体１２はバンド１６などによって相互に弾性的に連結されており、すなわちそのような伸縮作用をもったバンド１６によって一対の吸収体１２を本体１０に固定することが可能になっている。もちろん、このようなバンドによらずに他の係合手段を利用して吸収体１２を本体１０に対して着脱自在に装着させるようにしてもよい。本体１０に対して吸収体１２を取り外すことが可能であれば、例えば狭い部位などの超音波診断において吸収体１２が邪魔になることもなく、操作性を向上できるという利点がある。その一方、例えば腹部などの診断においては吸収体１２を本体１０に装着し、サイドエコーが低減された良好な測定条件下で超音波診断を行えるという利点がある。
【００２３】
図４には、他の実施形態に係る超音波探触子が示されている。この実施形態では、吸収体１２が多層構造を有している。生体側から上部にかけて音響インピーダンスが連続的あるいは段階的に変化しており、その生体側に接触する一番下の層の音響インピーダンスは生体の音響インピーダンスとほぼ等しく設定されている。これにより、当該境界面での超音波の反射を効果的に防止して、吸収体１２内に超音波を円滑に取り込むことが可能となる。そして、取り込まれた超音波は段階的あるいは連続的に変化する各層の作用によって徐々に散乱吸収され、最終的に消滅する。この場合、上述したように吸収体１２がスカート形状を有し、すなわち下部から上部にかけて斜面が形成されているため、その斜面を利用して吸収体１２内に超音波を閉じこめることが可能となる。ここで、そのような斜面が例えば平坦な上面であるような場合には、その面において再び超音波は反射して生体内部側に超音波が進行することが考えられるが、上記のような斜面によれば上述したように超音波を閉じこめることが可能となる。
【００２４】
ちなみに、本体１０において、ケース１８内には音響レンズ２０が設けられている。この音響レンズ２０の生体側の表面は上述した当接面１０Ａを構成する。音響レンズ２０の裏側には整合層２２が設けられ、さらにその整合層の裏側にはアレイ振動子２４が設けられ、さらにその裏側にはバッキング材２６が設けられている。この構造自体は従来の超音波探触子と同様である。
【００２５】
図５においては、当接部１０Ｂ内には超音波振動子としてアレイ振動子２４が設けられ、そのアレイ振動子２４は複数の振動素子２４Ａで構成される。上述したように、当接部の長手辺側吸収体が設けられるが、もちろん短手辺側に吸収体が設けられるようにしてもよい。すなわち診断部位や診断条件などに応じて各種の吸収体を選択利用することが可能である。ここで、符号２０１〜２０３は各種の吸収体における外形形状を示している。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サイドエコーによる多重反射の問題を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  サイドエコー発生原因を説明するための図である。
【図２】  本実施形態に係る吸収体を示す図である。
【図３】  本実施形態の超音波探触子の斜視図である。
【図４】  他の実施形態に係る超音波探触子を示す図である。
【図５】  各種の吸収体の外形形状を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１０  本体、１２  吸収体、１４  臓器。
【図１】
0004270630.tif 000002
【図２】
0004270630.tif 000003
【図３】
0004270630.tif 000004
【図４】
0004270630.tif 000005
【図５】
0004270630.tif 000006