(57)【要約】【課題】オペレータが、超音波探触子の被検体との接触面に磨耗が生じたことを容易に認識できる、またはこの接触面が磨耗することを防止することができる超音波探触子および超音波撮像装置を実現する。【解決手段】音響レンズ１０を、灰色の表面層４１およびその内部に位置する赤色の磨耗検出層４２からなるものとしているので、音響レンズ１０に磨耗が生じた場合に、赤色の磨耗検出層４２が被検体２との接触面に露出し、磨耗を、オペレータが視覚的に容易に認識できる変化として明示し、ひいては磨耗した音響レンズ１０を用いた場合の断層画像情報の劣化または安全性の劣化を防止することを実現させる。【選択図】図４
2009153675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する圧電素子板と、
前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズと、
を備える超音波探触子であって、
前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、
前記表面層の前記圧電素子板が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。
【請求項２】
超音波を送受信する圧電素子板と、
前記圧電素子板の前記送受信が行われる送受信方向に装着される音響整合層と、
前記音響整合層の前記送受信方向に装着される音響レンズと、
を備える超音波探触子であって、
前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、
前記表面層の前記音響整合層が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。
【請求項３】
前記表面層および前記磨耗検出層は、近似する音響インピーダンスを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波探触子。
【請求項４】
前記表面層は、前記内部方向に一様な厚さを有することを特徴とする請求項３に記載の超音波探触子。
【請求項５】
前記音響レンズは、前記接触面が平らであることを特徴とする請求項４に記載の超音波探触子。
【請求項６】
前記表面層および前記磨耗検出層は、前記接触面と概ね平行する境界面を備えることを特徴とする請求項５に記載の超音波探触子。
【請求項７】
前記磨耗検出層は、前記表面層と異なる音響インピーダンスを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波探触子。
【請求項８】
前記表面層および前記磨耗検出層は、前記接触面と部分的に近距離となる境界面を備えることを特徴とする請求項７に記載の超音波探触子。
【請求項９】
前記境界面は、前記近距離となる位置が、前記接触面の中心近傍に位置することを特徴とする請求項８に記載の超音波探触子。
【請求項１０】
前記境界面は、前記近距離となる位置が、前記接触面の端部近傍に位置することを特徴とする請求項８に記載の超音波探触子。
【請求項１１】
前記境界面は、前記近距離となる位置が、前記接触面に沿った文字型の形状を有することを特徴とする請求項８に記載の超音波探触子。
【請求項１２】
被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波探触子と、
前記反射超音波に基づいて、断層画像情報を形成する画像処理部と、
前記断層画像情報を表示する表示部と、
を備える超音波撮像装置であって、
前記超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板、前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズを有し、
前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、前記表面層の前記圧電素子板が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層とを備えることを特徴とする超音波撮像装置。
【請求項１３】
超音波を送受信する圧電素子板と、
前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズと、
を備える超音波探触子であって、
前記音響レンズは、前記圧電素子板の前記送受信方向に、前記超音波を収束させるレンズ層と、
前記レンズ層の前記送受信方向に、前記レンズ層より高い硬度の保護層と、
を備えることを特徴とする超音波探触子。
【請求項１４】
前記レンズ層は、ゴムを用いて形成されることを特徴とする請求項１３に記載の超音波探触子。
【請求項１５】
前記保護層は、ポリイミドを用いて形成されることを特徴とする請求項１４に記載の超音波探触子。
【請求項１６】
被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波探触子と、
前記反射超音波に基づいて、断層画像情報を形成する画像処理部と、
前記断層画像情報を表示する表示部と、
を備える超音波撮像装置であって、
前記超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板および前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズを有し、
前記音響レンズは、前記圧電素子板の前記送受信方向に、前記超音波を収束させるレンズ層と、前記レンズ層の前記送受信方向に、前記レンズ層より高い硬度の保護層とを備えることを特徴とする超音波撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体との接触面にゲル（ｇｅｌ）等を塗布して検査を行う超音波探触子および超音波撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波撮像装置を用いた検査は、病院内で日常的に行われている。この検査では、被検体との接触面にゼリー（ｊｅｌｌｙ）状のゲル等が塗布された超音波探触子を、被検体に密着させる。検査終了時には、被検体および超音波探触子の接触面に付着したゲルは、オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）等により拭き取られる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、超音波探触子が有する被検体との接触面は、被検体内で超音波を収束させる音響レンズ（ｌｅｎｓ）をなし、音響インピーダンス（ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）が被検体に近いゴム（ｇｕｍ）等の軟質の材料を用いて形成される。ここで、ゴム等で構成される超音波探触子の接触面は、検査を行うごとにゲル等が付着し、オペレータによる布等を用いた清掃が行われる。
【非特許文献１】日本電子機械工業会編、「改訂  医用超音波機器ハンドブック」、コロナ社、１９９７年１月２０日、ｐ．２０５〜２０６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記背景技術によれば、超音波探触子の被検体との接触面には、磨耗等の劣化が生じる。すなわち、被検体との接触面を形成する音響レンズは、ゴム等の軟質の材料で形成される。一方、オペレータが接触面の清掃を行う場合に，比較的硬質の材料からなる清掃用具を用いると、音響レンズは、接触面に傷、凹み等が生じる。
【０００５】
特に、医療および製造現場で用いられる，清掃用のパルプ（ｐｕｌｐ）材料を用いた布（例えば、キムワイプ）は、衛生上および作業上の観点から塵、パルプ屑等が発生しないように、布を構成する繊維質が硬質のものとされる。この布は、超音波探触子の接触面の清掃により、軟質な超音波探触子の接触面を充分に傷つけるものであり、さらに多くの清掃回数を経ることにより、接触面を磨耗させることとなる。
【０００６】
接触面の磨耗は、画質の劣化、内蔵される電気部品の露出等を生じさせるものであり、オペレータが磨耗に気づかずにそのまま使用し続けることは、好ましいものではない。
【０００７】
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、オペレータが、超音波探触子の被検体との接触面が磨耗したことを容易に認識できる、またはこの接触面が磨耗することを防止することができる超音波探触子および超音波撮像装置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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の観点の発明にかかる超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板と、前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズと、を備える超音波探触子であって、前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、前記表面層の前記圧電素子板が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この第１の観点による発明では、音響レンズは、色が異なる表面層および磨耗検出層の２層からなる。
【００１０】
また、第２の観点の発明にかかる超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板と、前記圧電素子板の前記送受信が行われる送受信方向に装着される音響整合層と、前記音響整合層の前記送受信方向に装着される音響レンズと、を備える超音波探触子であって、前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、前記表面層の前記音響整合層が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この第２の観点による発明では、音響レンズは、色が異なる表面層および磨耗検出層の２層からなる。
【００１２】
また、第３の観点の発明にかかる超音波探触子は、第１または第２の観点にかかる超音波探触子において、前記磨耗検出層および前記表面層が、近似する音響インピーダンスを備えることを特徴とする。
【００１３】
この第３の観点の発明では、磨耗検出層および表面層を、音響的に同様の材料にする。
【００１４】
また、第４の観点の発明にかかる超音波探触子は、第３の観点に記載の超音波探触子において、前記表面層が、前記内部方向に一様な厚さを有することを特徴とする。
【００１５】
この第４の観点の発明では、表面層は、どこでも同様の磨耗に対して、同様の時間を必要とする。
【００１６】
また、第５の観点の発明にかかる超音波探触子は、第４の観点に記載の超音波探触子において、前記音響レンズの前記接触面が平らであることを特徴とする。
【００１７】
この第５の観点の発明では、被検体との密着が良くなる。
【００１８】
また、第６の観点の発明にかかる超音波探触子は、第５の観点に記載の超音波探触子において、前記表面層および前記磨耗検出層が、前記接触面と概ね平行する境界面を備えることを特徴とする。
【００１９】
また、第７の観点の発明にかかる超音波探触子は、第１または第２の観点に記載の超音波探触子において、前記磨耗検出層が、前記表面層と異なる音響インピーダンスを備えることを特徴とする。
【００２０】
この第７の観点の発明では、表面層および磨耗検出層を、異なる材料で形成する。
【００２１】
また、第８の観点の発明にかかる超音波探触子は、第７の観点に記載の超音波探触子において、前記表面層および前記磨耗検出層が、前記接触面と部分的に近距離となる境界面を備えることを特徴とする。
【００２２】
この第８の観点の発明では、磨耗検出層を、部分的なものにする。
【００２３】
また、第９の観点の発明にかかる超音波探触子は、第８の観点に記載の超音波探触子において、前記境界面が、前記近距離となる位置を、前記接触面の中心近傍に位置させることを特徴とする。
【００２４】
この第９の観点の発明では、接触面の中心近傍の磨耗を検出する。
【００２５】
また、第１０の観点の発明にかかる超音波探触子は、第８の観点に記載の超音波探触子において、前記境界面が、前記近距離となる位置を、前記接触面の端部近傍に位置させることを特徴とする。
【００２６】
この第１０の観点の発明では、接触面の端部近傍の磨耗を検出する。
【００２７】
また、第１１の観点の発明にかかる超音波探触子は、第８の観点に記載の超音波探触子において、前記境界面が、前記近距離となる位置で、前記接触面に沿った文字型の形状を有することを特徴とする。
【００２８】
この第１１の観点の発明では、磨耗を、オペレータに文字型を用いて明瞭に示す。
【００２９】
また、第１２の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波探触子と、前記反射超音波に基づいて、断層画像情報を形成する画像処理部と、前記断層画像情報を表示する表示部とを備える超音波撮像装置であって、前記超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板および前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズを有し、前記音響レンズは、前記送受信方向の被検体との接触面を被う一様な色を有する表面層と、前記表面層の前記圧電素子板が位置する内部方向に、前記表面層と異なる色の磨耗検出層とを備えることを特徴とする。
【００３０】
また、第１３の観点の発明にかかる超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板と、前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズとを備える超音波探触子であって、前記音響レンズは、前記圧電素子板の前記送受信方向に、前記超音波を収束させるレンズ層と、前記レンズ層の前記送受信方向に、前記レンズ層より高い硬度の保護層とを備えることを特徴とする。
【００３１】
この第１３の観点の発明では、保護層により、レンズ層の磨耗を防止する。
【００３２】
また、第１４の観点の発明にかかる超音波探触子は、第１３の観点に記載の超音波探触子において、前記レンズ層は、ゴムを用いて形成されることを特徴とする。
【００３３】
この第１４の観点の発明では、レンズ層を、被検体および音響整合層の中間の音響インピーダンスにする。
【００３４】
また、第１５の観点の発明にかかる超音波探触子は、第１４の観点に記載の超音波探触子において、前記保護層が、ポリイミドを用いて形成されることを特徴とする。
【００３５】
この第１５の観点の発明では、ポリイミドは、ゴムより高い硬度で、磨耗を軽減する。
【００３６】
また、第１６の観点の発明にかかる超音波撮像装置は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射超音波を受信する超音波探触子と、前記反射超音波に基づいて、断層画像情報を形成する画像処理部と、前記断層画像情報を表示する表示部とを備える超音波撮像装置であって、前記超音波探触子は、超音波を送受信する圧電素子板および前記圧電素子板の前記送受信方向に装着される音響レンズを有し、前記音響レンズは、前記圧電素子板の前記送受信方向に、前記超音波を収束させるレンズ層と、前記レンズ層の前記送受信方向に、前記レンズ層より高い硬度の保護層とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、一様な色の表面層およびこれと色が異なる磨耗検出層を有するので、表面層が磨耗した際には、色の異なる磨耗検出層が露出し、オペレータは、磨耗を色の変化により容易に認識することができる。また、レンズ層に硬度の高い保護層を設けているので、磨耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる超音波探触子および超音波撮像装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
（実施の形態１）
【００３９】
まず、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置１００の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態１にかかる超音波撮像装置１００の全体構成を示すブロック（ｂｌｏｃｋ）図である。この超音波撮像装置１００は、超音波探触子１、送受信部１０２、画像処理部１０３、シネメモリ（ｃｉｎｅ  ｍｅｍｏｒｙ）部１０４、画像表示制御部１０５、表示部１０６、入力部１０７および制御部１０８を含む。
【００４０】
超音波探触子１は、超音波を被検体２に送信し、また被検体２からの反射超音波を受信する。超音波探触子には、リニア（ｌｉｎｅａｒ）型、セクタ（ｓｅｃｔｏｒ）型、コンベックス（ｃｏｎｖｅｘ）型、メカニカル（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）型およびこれらの混合型等が存在する。ここでは、一例として、セクタ型の超音波探触子を用いた場合を示す。超音波探触子１は、被検体２の撮像断面に超音波を送信し、被検体２の内部から反射された超音波エコー（ｅｃｈｏ）を時系列的な音線として受信する。超音波探触子１は、探触子を中心として、扇形に広がる送受信方向を、順次切り替えながら走査を行い、撮像断面の断層画像情報を取得する。
【００４１】
送受信部１０２は、超音波探触子１と同軸ケーブル（ｃａｂｌｅ）によって接続され、超音波探触子１を駆動するための電気信号を発生する。この電気信号は、超音波を発生する際の駆動波形をなし、複数のパルス（ｐｕｌｓｅ）を含むバースト（ｂｕｒｓｔ）波形等が用いられる。送受信部１０２は、受信した超音波エコー信号の初段増幅も行う。
【００４２】
画像処理部１０３は、受信信号処理を行い、送受信部１０２で増幅された超音波エコー信号からＢモード（ｍｏｄｅ）画像情報等を、リアルタイム（ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）で生成する。具体的な処理内容は、受信した超音波エコー信号の遅延加算処理、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ／ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理、変換した後のデジタル（ｄｉｇｉｔａｌ）情報を、Ｂモード（ｍｏｄｅ）画像情報として後述のシネメモリ部１０４に書き込む処理等がある。
【００４３】
シネメモリ部１０４は、画像処理部１０３で生成されたＢモード画像情報等を蓄積するための画像メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００４４】
画像表示制御部１０５は、画像処理部１０３で生成されたＢモード画像情報等の表示フレームレート（ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ）変換、並びに、表示部１０６に表示する画像の形状や位置制御を行う。
【００４５】
表示部１０６は、画像表示制御部１０５により、表示フレームレート変換および画像表示の形状や位置制御された画像情報を、オペレータ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）に対して表示するためのＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）あるいはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等からなる。
【００４６】
入力部１０７は、オペレータによる操作入力信号、例えばＢモードによる走査を行うか、その他のモードの走査を行うか等を選択するための操作入力信号を、制御部１０８に送信する。
【００４７】
制御部１０８は、入力部１０７から送信された操作入力信号および予め記憶したプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）やデータ（ｄａｔａ）に基づいて、上述した超音波撮像装置各部の動作を制御する。
【００４８】
図２は、セクタ型の超音波探触子１の外観を示す外観図である。超音波探触子１は、音響レンズ（ｌｅｎｓ）１０、把持部１１、機能素子部１２および接続ケーブル１４を含む。なお、音響レンズ１０は、理解を助けるため、内蔵される機能素子部１２を部分的に露出させ、実際とは異なる状態で図示されている。また、図中に示されたｘｙｚ軸座標は、後の図面に記載されたｘｙｚ軸座標と共通の座標軸をなし、図面相互の位置関係を示している。
【００４９】
音響レンズ１０は、超音波探触子１の被検体２と接する側に設けられ、機能素子部１２で発生された超音波を、被検体２に効率良く入射させる。音響レンズ１０は、概ね被検体２および機能素子部１２の中間の音響インピーダンスを有する軟質の材料、例えばゴム等により形成される。音響レンズ１０は、被検体２に好ましい接触感覚を与えるものである一方で、金属または固形物との接触により、容易に傷つくものである。また、音響レンズ１０は、超音波探触子１の床面への落下等により、傷つくこともある。
【００５０】
また、音響レンズ１０は、被検体２と接する部分で凸型のレンズ形状を有し、被検体２に入射される超音波を、撮像断面と直交する厚み方向で収束させる。
【００５１】
把持部１１は、オペレータにより把持され、音響レンズ１０を被検体２の体表面に密着させる。把持部１１の内部には、機能素子部１２の電極部および接続ケーブル１４に含まれる同軸ケーブルを接続するフレキシブルプリント（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔ）板等が存在する。
【００５２】
接続ケーブル１４は、複数の同軸ケーブルを束ねたものであり、送受信部１０２と機能素子部１２とを電気的に接続する。
【００５３】
機能素子部１２は、超音波を発生し、被検体２に超音波を入力すると同時に、被検体２の内部で反射された超音波エコーを受信する。
【００５４】
図３は、機能素子部１２の外観を示す外観図である。機能素子部１２は、音響整合層７２、圧電素子板７０、音響吸収材７１および第１〜２の電極部７３、７４を含む。圧電素子板７０は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等からなる直方体の形状を有し、扇状の電子走査を行う走査方向に、アレイ（ａｒｒａｙ）状に配列される。
【００５５】
音響整合層７２は、圧電素子板７０の送受信が行われる送受信方向である被検体２側の板面に装着される。音響整合層７２は、圧電素子板７０および図２に示される音響レンズ１０の概ね中間の音響インピーダンスを有する。音響整合層７２は、透過する超音波の概ね４分の１波長の厚さを被検体２の送受信方向に有し、音響インピーダンスの異なる境界面での反射を抑制する。また、図３では、音響整合層が一層の場合を例示したが、２層あるいは多層とすることもできる。
【００５６】
音響吸収材７１は、圧電素子板７０の音響整合層７２が存在する送受信方向と反対の板面に装着される。音響吸収材７１は、圧電素子板７０の被検体２と反対側の板面から発生される超音波を吸収する。
【００５７】
第１〜２の電極部７３、７４は、シート（ｓｈｅｅｔ）状の薄膜金属導体からなり、送受信部１０２からの電気信号を圧電素子板７０に印加し、超音波振動を励起する。また、第１〜２の電極部７３、７４は、被検体２から反射される超音波エコーにより、圧電素子板７０に誘起される電気信号の検出を行う。
【００５８】
図４は、図２および３に示した音響レンズ１０および機能素子部１２のｘｚ軸断面を示す断面図である。音響レンズ１０は、表面層４１および磨耗検出層４２を含む。音響整合層７２、圧電素子板７０および音響吸収材７１は、図３に示したものと全く同様である。なお、圧電素子板７０を駆動する第１および２の電極部７３，７４は、図示を省略した。
【００５９】
表面層４１および磨耗検出層４２は、同様の材料、例えばシリコンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｕｍ）等のゴム材を用いて形成される。表面層４１および磨耗検出層４２は、合わせて、厚み方向の超音波を収束させる音響的な動作を行う。ここで、表面層４１および磨耗検出層４２は、異なる色を有し、これらの境界面３１で異なる色に変化する。例えば、表面層４１は灰色を有し、磨耗検出層４２は赤色を有する。表面層４１の送受信方向の厚さは、概ね数１００μｍ程度のものであり、接触面全体に渡って一様な厚さを有する。この厚さは、画質の劣化の度合い、使用環境等を考慮し、実験的に決定される。
【００６０】
超音波探触子１は、厚み方向をなすｙ軸方向にも全く同様の断面を有し、表面層４１は、被検体２と接触する超音波探触子１の接触面全体を被う。従って、オペレータは、超音波探触子１を目視する際に、音響レンズ１０部分には灰色のゴムのみを認識する。
【００６１】
つぎに、本実施の形態１にかかる超音波探触子１の動作について説明する。オペレータは、病院の検査室等で被検体２の撮像を開始する際に、音響レンズ１０にゲルを塗布し、被検体１に超音波探触子１を密着させる。そして、オペレータは、被検体２の撮像を行い、撮像が終了した後に、音響レンズ１０に付着したゲルを、ちり紙等を用いて拭き取る。
【００６２】
なお、検査室では、ちり紙等は、検査室を衛生的に保つ観点から、切りくず、塵等の発生しにくい硬質の繊維状パルプからなるものが多用される。これらは、ゴムからなる音響レンズ１０に押さえつけられる場合には、傷、凹み等の劣化を生じさせる原因となる。
【００６３】
超音波探触子１の音響レンズ１０は、この撮像行為を繰り返すことにより、被検体２との接触面である灰色の表面層４１が徐々に磨耗されることがある。表面層４１は、図４に示した様に、数１００μｍ程度の薄い層であるので、磨耗が生じると、赤色の磨耗検出層４２が、接触面に露出してくる。
【００６４】
図５は、音響レンズ１０の表面層４１が磨耗し、内部にある磨耗検出層４２が露出した状態を模式的に示す説明図である。この状態では、灰色をした表面層４１の中に、部分的に赤色の磨耗検出層４２が露出した状態となる。ここで、オペレータは、表面層４１の接触面に生じた磨耗等の形状の異変を、色の変化と言う、視覚的に容易に把握することができる変化として認識することができる。
【００６５】
なお、音響レンズ１０に生じる磨耗等の劣化は、形状変化を伴うものであるが、一様にすり減った場合などは、形状変化をオペレータが認識することは容易でない。この形状変化は、音響特性を変化させ、ひいては断層画像情報の劣化を引き起こす。さらに、磨耗が進行し、機能素子部１２が露出する様な場合には、被検体１と電気的な導体部分との接触にもつながり好ましいものではない。
【００６６】
上述してきたように、本実施の形態１では、音響レンズ１０を、灰色の表面層４１およびその内部に位置する赤色の磨耗検出層４２からなるものとしているので、音響レンズ１０に磨耗が生じた場合に、赤色の磨耗検出層４２が被検体２との接触面に露出し、磨耗を、オペレータが視覚的に容易に認識できる変化として明示し、ひいては磨耗が生じた音響レンズ１０を用いた場合の断層画像情報の劣化または安全性の劣化を防止する。
【００６７】
また、本実施の形態１では、表面層４１に磨耗が生じた場合を示したが、表面層４１に裂傷等が生じた場合にも、オペレータは、全く同様に、色の変化により裂傷を把握することができる。
【００６８】
また、本実施の形態１では、表面層４１および磨耗検出層４２は、同様の音響インピーダンスを有する材料からなるものとしたが、異なる音響インピーダンスを有する場合にも磨耗検出層を設けることができる。この場合、音響レンズの機能である超音波の収束作用を維持するために、磨耗検出層の音響レンズ内での配置は、限定的なものとされる。
【００６９】
図６は、磨耗検出層を限定的に配置した、音響レンズ２０を示す説明図である。図６（Ａ）は、音響レンズ２０を含む超音波探触子３の断面を示す図である。音響レンズ２０は、表面層４３および磨耗検出層４４を含む。音響レンズ２０は、音響レンズ１０に対応するものであり、超音波探触子３のその他の構成は、超音波探触子１と全く同様である。
【００７０】
表面層４３は、ゴムを用いて形成され、厚み方向の超音波を収束させる音響的な動作を行う。表面層４３は、ｙ軸方向にも図６（Ａ）の断面と全く同様の構造を有し、被検体２と接触する接触面をすべて被い、かつ音響整合層７２の中央部分を省いた部分を被うものである。磨耗検出層４４は、例えば表面層４３よりも硬質のゴムを用いて形成され、音響整合層７２の中央部分のみで、接触面との間に若干の表面層４３を残す近距離まで伸びる境界面３２を有する。
【００７１】
また、表面層４３および磨耗検出層４４は、異なる色を有する。例えば、表面層４３は灰色を有し、磨耗検出層４４は赤色を有する。
【００７２】
図６（Ｂ）は、超音波探触子３を被検体２の撮像で繰り返し使用し、音響レンズ２０が磨耗した場合の外観を示す外観図である。音響レンズ２０の被検体２との接触面は、中央部で磨耗検出層４４が露出し赤色となる。また、接触面の周辺部分は、磨耗しても表面層４３のままであるので灰色である。オペレータは、中央部分に露出した磨耗検出層４４により、磨耗を容易に認識する。
【００７３】
図７は、磨耗検出層を限定的に配置した、音響レンズ３０を示す説明図である。図７（Ａ）は、音響レンズ３０を含む超音波探触子４の断面を示す図である。音響レンズ３０は、表面層４５および磨耗検出層４６を含む。音響レンズ３０は、音響レンズ１０に対応するものであり、超音波探触子４のその他の構成は、超音波探触子１と全く同様である。
【００７４】
表面層４５は、ゴム材を用いて形成され、厚み方向の超音波を収束させる音響的な動作を行う。表面層４５は、ｙ軸方向にも図７（Ａ）の断面と全く同様の構造を有し、被検体２と接触する接触面をすべて被い、かつ音響整合層７２の端部近傍を省いた部分を被うものである。磨耗検出層４６は、例えば表面層４５よりも硬質のゴムを用いて形成され、音響整合層７２の端部近傍のみで、接触面との間に若干の表面層４５を残す近距離まで伸びる境界面３３を有する。
【００７５】
磨耗検出層４６は、例えば表面層４５よりも硬質のゴムを用いて形成される。表面層４５および磨耗検出層４６は、異なる色を有する。例えば、表面層４５は灰色を有し、磨耗検出層４６は赤色を有する。
【００７６】
図７（Ｂ）は、超音波探触子４を被検体２の撮像で繰り返し使用し、音響レンズ２０が磨耗した場合の外観を示す外観図である。音響レンズ３０の被検体２との接触面は、周辺部で磨耗検出層４４が露出し、赤色となる。また、接触面の中央部分は、磨耗しても表面層４５のままであるの灰色である。オペレータは、周辺部分に露出した磨耗検出層４６により、磨耗を容易に認識する。
【００７７】
図８は、磨耗検出層を接触面に対して文字型に限定して配置した音響レンズ４０を示す説明図である。音響レンズ４０は、表面層４７および磨耗検出層４８を含む。音響レンズ４０は、音響レンズ１０に対応するものであり、音響レンズ４０を含む超音波探触子５のその他の構成は、超音波探触子１と全く同様である。なお、図８は、音響レンズ４０が磨耗し、磨耗検出層４８が露出した状態を示している。
【００７８】
磨耗検出層４８は、接触面に対して文字型、例えば×の形状となるように配置される。従って、表面層４７の磨耗により、磨耗検出層４８が露出した場合には、赤い×印が露出する。これにより、オペレータは、一層鮮明に磨耗を認識する。なお、×印の変わりにＯＵＴ  ＯＦ  ＯＲＤＥＲ等の文字印にし、これら文字列が赤色で露出するようにすることもできる。
【００７９】
また、本実施の形態１では、音響整合層７２および圧電素子板７０は、平板状の構造を有するものとしたが、音響整合層および圧電素子板を凹面状の構造体とし、音響レンズの被検体２との接触面を平面にすることもできる。
【００８０】
図９は、被検体２との接触面が平面をなす超音波探触子６の断面図である。超音波探触子６は、音響レンズ５０、把持部１１、機能素子部１３および接続ケーブル１４を含み、機能素子部１３は、音響整合層７４、圧電素子板７３、音響吸収材７７および図示しない電極部を含み、音響レンズ５０は、表面層７６および磨耗検出層７５を含む。ここで、把持部１１および接続ケーブル１４は、図２に示したものと全く同様である。
【００８１】
圧電素子板７３は、被検体２が位置する側で凹面をなす板状の構造を有する。圧電素子板７３から被検体２側に照射される超音波は、この凹面の曲率に応じた所定の深度位置で焦点を結ぶ。音響整合層７４は、圧電素子板７３の曲率に合わせた凹面状の構造を有し、磨耗検出層７５は、被検体２の側が平面をなし、音響整合層７４の側が音響整合層７４と嵌合する凹面の形状を有する。また、音響吸収材７７は、圧電素子板７３との嵌合面で凹面をなし、被検体２と反対側に照射される超音波を吸収する。
【００８２】
表面層７６は、灰色のゴムからなり、被検体２と接触する接触面は平面をなす。表面層７６は、この接触面から音響整合層７４の方向に、概ね数１００μｍ程度の一様な厚さを有する。
【００８３】
音響レンズ５０は、音響レンズ１０と全く同様に、灰色の表面層７６の磨耗により赤色の磨耗検出層７５を露出させ、オペレータは磨耗を容易に認識することができる。なお、音響レンズ５０は、被検体２との接触面が平面であるので、被検体２との密着性が向上する。
（実施の形態２）
【００８４】
ところで、上記実施の形態１では、灰色の表面層４１の内部に、赤色の磨耗検出層４２を設ける等のことにより、音響レンズ１０の表面の磨耗を、視覚的に認識が容易な形で検出することとしたが、音響レンズに保護層を設け、磨耗を防止することもできる。
【００８５】
図１０は、音響レンズの表面に保護層を設けた音響レンズ６２を有する超音波探触子７の断面図である。超音波探触子７は、音響レンズ６２、把持部１１、機能素子部１２および接続ケーブル１４を含み、機能素子部１２は、音響整合層７２、圧電素子板７０、音響吸収材７１および図示しない電極部を含み、音響レンズ６２は、保護層８２およびレンズ層８１を含む。ここで、機能素子部１２、把持部１１および接続ケーブル１４は、図２に示したものと全く同様である。
【００８６】
レンズ層８１は、ゴム等を用いて形成され、被検体２に照射される超音波を、厚み方向に収束させる。保護層８２は、レンズ層８１の被検体２方向の表面に設けられ、薄い厚さの硬質の材料を用いて形成される。この材料としては、例えばポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｄｅ）の膜等が用いられる。膜の厚さは、数１０μｍ以下にされ、超音波の減衰の影響を軽微なものとする。ポリイミドは、ゴムと比較して、耐薬品性および耐磨耗性に優れているので、レンズ層８１のゴムの磨耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】超音波撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】超音波探触子の構成を示す外観図である。
【図３】超音波探触子の機能素子部の構成を示す回路図である。
【図４】実施の形態１にかかる超音波探触子の断面を示す断面図である。
【図５】実施の形態１にかかる超音波探触子の表面が磨耗した状態を示す説明図である。
【図６】実施の形態１の超音波探触子にかかる他の例を示す断面図および磨耗した状態を示す説明図である（その１）。
【図７】実施の形態１の超音波探触子にかかる他の例を示す断面図および磨耗した状態を示す説明図である（その２）。
【図８】実施の形態１の超音波探触子にかかる他の例の磨耗した状態を示す説明図である。
【図９】実施の形態１の超音波探触子にかかる他の例の断面示す断面図である。
【図１０】実施の形態２にかかる超音波探触子の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１、３、４、５、６、７  超音波探触子
２  被検体
１０、２０、３０、４０、５０、６２  音響レンズ
１１  把持部
１２、１３  機能素子部
１４  接続ケーブル
３１、３２、３３  境界面
４１、４３、４５、４７、７６  表面層
４２，４４、４６、４８、７５  磨耗検出層
７０、７３  圧電素子板
７１、７７  音響吸収材
７２、７４  音響整合層
７３，７４  電極部
８１  レンズ層
８２  保護層
１００  超音波撮像装置
１０２  送受信部
１０３  画像処理部
１０４  シネメモリ部
１０５  画像表示制御部
１０６  表示部
１０７  入力部
１０８  制御部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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