JPH02107238A - 穿刺針式超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波診断装置、特に被検体の被検組織内で直
接近接する組織の画像表示診断を行う穿刺針式超音波診
断装置に関する。

［従来の技術］ 従来、超音波診断装置は被検体の体表から被検体内に超
音波ビームを発信し、体内で反射した反射波を受信して
被検体内情報を得るようにしたものが一般的である。ま
た、より被検組織に近接した位置から超音波診断を行う
ために、超音波振動子を設けた探触子を体腔内に挿入し
て体内から超音波ビームを送受信し超音波診断を行う体
腔内挿入式の超音波診断装置も知られている。

このような体腔内挿入式の超音波診断装置は、例えば前
立腺診断のために直腸内に超音波探触子を挿入して診断
を行っている。そして、このような診断装置の探触子か
らは所望の深度まで超音波パルスが達するように３〜１
０ＭＨｚの超音波ビ−ムが用いられている。

一方、被検体の深部の治療、診断のため穿刺される穿刺
針に関する従来の超音波技術は、穿刺針を目標組織に向
かって正確に刺入するためのものであり、例えば体表で
用いられる探触子の中央に穿刺針を通す穿刺孔を設けた
プローブによる超音波画像をモニタとして安全で確実な
穿刺を行う装置が知られている（実公昭６１−１５８４
９号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ 上記体腔内に挿入する探触子によれば、被検体内部から
の超音波診断を行うことができる。しかし、被検組織自
体に直接穿刺して超音波診断を行うものではないので、
超音波ビームの送信は所定の深度まで達するような周波
数のものを使用する必要があった。すなわち、体腔内に
挿入された探触子から病変の生じている疑いのある組織
まで超音波ビームが届くように超音波ビームの周波数の
設定をする必要があり、３〜１０ＭＨｚ程度の超音波ビ
ームが使用されている。このように比較的低い周波数の
超音波ビームを使用する場合、超音波ビームの透過深度
を１５ｃｍ〜３ｃｍ程度確保することができるが、逆に
高分解能を得ることができないという問題がある。

すなわち、高分解能を得るため、例えば赤血球レベルの
診断を可能とするためには、１０μ程度の識別が可能な
分解能が必要であり、周波数は４００〜５００ＭＨｚ程
度とする必要がある。しかし、このような高い周波数の
超音波ビームを使用すると透過深度が０．　２〜０．５
ｍｌ１程度となり探触子の挿入された体腔から離れた組
織を診断することができない。従って、体腔内挿入式の
探触子の場合には、ある程度の大きさの透過深度を確保
するため比較的低い周波数の超音波ビームを使用してお
り、顕微鏡レベルの高分解能によって組織の微細な画像
診断を行うことはできなかった。

また、従来の穿刺針については、被検組織に穿刺された
穿刺針から直接超音波ビームを発して超音波画像診断を
行うものではなく、体表から穿刺用の超音波プローブに
よって被検体内部を診断し、穿刺針を穿刺する箇所を視
認して穿刺動作を行っている。従って、体腔内挿入式の
探触子を用いた超音波診断装置と同様に顕微鏡レベルま
で分解能を高めるために超音波ビームの周波数を高くす
ることはできないという問題があった。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを課題としてなされ
たものであり、その目的は被検組織内に直接超音波発振
部を挿入し被検組織の超音波診断を顕微鏡レベルの高分
解能によって行うことのできる穿刺針式超音波診断装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明に係る穿刺針式超音波診
断装置は、被検組織内に穿刺される中空の外套針と、該
外套針内に挿通され外套針の先端開口から先端が被検組
織内に突出挿入可能な探触針と、該探触針の先端部外周
に軸方向に配列され近接する被検組織へ顕微鏡レベルの
分解能を得ることのできる超高周波音波を送信しその反
射波を受信する複数の超音波振動子と、該超音波振動子
から前記超高周波音波を送信させるための励振信号発生
回路と、前記複数の超音波振動子への励振信号を電子制
御する走査制御回路と、前記超音波振動子が受けた反射
波を受信する受信回路と、該受信回路からの出力信号に
基づき被検組織の顕微鏡レベルの拡大画像表示を行う画
像表示手段と、を含むことを特徴とする。

［作用］ 上記構成によれば、被検組織内に穿刺された中空外套針
の先端開口から被検組織内に探触針を突出挿入させ、探
触針の先端部外周に軸方向に配列した複数の超音波振動
子から探触針の外周に近接する被検組織へ超音波ビーム
を送波することができる。

ここで、超音波ビームの送波は、探触針の外周に密着し
ている被検組織に直接行うことができ、この組織の超音
波診断を行うためには、超音波ビームの透過深度は極め
て小さいもので足りる。従って、超音波ビームの大きな
透過深度を確保する必要がないので、顕微鏡レベルの高
分解能の映像を得るために、超音波ビームの周波数を高
くすることが可能となる。

また、超音波振動子は探触針の先端部外周に軸方向に複
数配列されているので、この超音波振動子の超音波ビー
ムの送受波のフォーカス制御及びスキャン制御を行うこ
とによって、超音波振動子の配列方向の長さの範囲で、
超音波ビームの透過深度に対応する幅の組織の断面画像
を得ることができる。

このように超音波ビームの顕微鏡レベルの分解能により
組織の微細な画像情報が得られ、これに基づいて拡大さ
れた画像表示を行うことにって病変の有無等の組織診断
をより正確に行うことができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例について説
明する。

第１図は、本発明の特徴的構成部分である外套針及び探
触針の先端部の部分斜視図を示しており、外套針１０は
、中空構造とされ、先端は被検体に穿刺しやすくするた
め鋭角形状となるようにテーパーが付けられている。探
触針１２は、外套針１０の内部に挿通され、その先端間
口１０ａから先端部が突出されるように構成されている
。

この探触針１２の先端部外周には、複数の超音波振動子
１４を探触針１２の軸方向に配列接地して成る超音波発
振部１６が設けられている。そして、この発振部１６の
超音波振動子１４の配列方向の長さ１は、５ｆｆｉ１１
程度に形成されている。

第２図は、探触針１２の超音波発振部１４の取付は部分
の横断面を示す図であり、本実施例では中実構造とされ
ているが中空構造とすることも可能である。各超音波振
動子１４は探触針１２の周壁に外方に向けて超音波ビー
ムを送波するように取り付けられている。超音波振動子
１４を挾んで探触針１２の表面側に表面コーテイング材
１８が、超音波振動子１４の内面側にダンパ材２０がそ
れぞれ設けられている。ここで表面コーテイング材１８
は、超音波ビームを集束させるための音響レンズとして
の作用も果たしており、ダンパ材２０は超音波振動子１
４から背面に放射された超音波に対し、音響的吸収減衰
を与え画像上に表示されないようにする作用を果たして
いる。

第３図は本発明に係る穿刺針式超音波診断装置の主要構
成部を示すブロック図であり、探触針１２の先端部に設
けられた超音波発振部１４には励振信号発生回路２２が
接続され、さらにこの励振信号発生回路２２には、走査
制御回路２３が接続されている。励振信号発生回路２２
は、超音波振動子１６から顕微鏡レベルの分解能を得る
ことのできる高い周波数の超高周波音波を送波させるた
めの信号を出力する。

そして、走査制御回路２３によって超音波発振部１４の
各超音波振動子１６への励振信号の送信を遅延制御し、
各超音波振動子１６からの超音波ビームのフォーカス制
御を行う。更に、各超音波振動子１６の配列方向へのス
キャン制御を行うため、振動子を配列方向に順次ずらし
て駆動させる制御を行う。

また、超音波振動子１６には受信回路２４が接続されて
おり、受信回路２４は超音波振動子１６が受けた反射波
を受信し、増幅並びにＡ／Ｄ変換などを行っている。こ
の受信回路２４からの出力信号は画像処理回路２６に送
られ、画像処理回路２６では、ＣＲＴ２ｇに超音波診断
画像を表示するための信号処理が行われる。

次に、本実施例の動作について説明する。

まず、被検体の被検組織中に外套針１０を穿刺する。こ
のとき、探触針１２は、外套針１０の先端開口１０ａか
ら突出させない状態にしておく。

すなわち、第４図に示す状態で外套針１０を被検組織に
差し込む。そして、被検組織中で探触針１２を下降させ
、先端部を外套針１０の先端開口１０ａから突出させ、
被検組織中に超音波発振部１４を挿入する。

そして、超音波発振部１４から顕微鏡レベルの高分解能
を得ることのできる高い周波数の超音波ビーム、例えば
４００〜５００ＭＨｚ程度の周波数の超音波ビームを被
検組織に向けて送波する。

この４００〜５００ＭＨｚの周波数の超音波ビームによ
れば、組織内への透過深度は０．２〜０．５ｍｍ程度で
あるが、分解能は高いので１０μ程度の赤血球レベルま
で画像表示することが可能である。

第５図は実施例にかかる外套針１０及び探触針１２を被
検組織３０内にさした状態を示しており、領域Ｘは、超
音波発振部１４によって超音波の送受波を行うことので
きる領域、すなわち、診断可能な領域を示している。こ
の領域Ｘは、超音波発振部１４の超音波振動子配列方向
の長さと超音波ビームの透過深度０．２〜０．５ｍｍで
定まる領域であり、この領域Ｘの断面画像情報を得るこ
とができる。

すなわち、この領域Ｘに送波された超高周波音波ビーム
は各超音波振動子１６にて受波され、受信回路２４及び
画像処理回路２６を経てＣＲＴ２８上に画像表示される
。この画像表示は、超高周波音波の送受波によって高分
解能の画像信号を得ることができるので、上記領域Ｘの
顕微鏡レベルの拡大画像表示が可能となる。このように
、被検組織に直接接触した部分の微細な画像診断を行う
ことによって、被検組織の病変の有無例えば癌組織であ
るか否かの判断をより正確に行うことができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る穿刺針式超音波診断装
置によれば、穿刺針によって直接被検組織内に超音波発
振部を挿入することができるので、大きな超音波ビーム
の透過深度を確保する必要がなく、透過深度は小さいが
顕微鏡レベルの分解能を得ることのできる高い周波数の
超高周波音波によって超音波画像診断が可能となる。こ
れによって、被検組織の微細な画像情報を得て超音波画
像診断ができる。従って、被検組織の病変等の診断の信
頼性がより向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の外套針及び探触針の先端部の斜視図、 第２図は探触針の先端部の横断面図、 第３図は実施例の主要構成を示すブロック図、第４図は
被検組織への穿刺時における外套針を示す斜視図である
。 第５図は実施例の診断領域を示す説明図である。 外套針 探触針 超音波発振部 超音波振動子 表面コーテイング材 ダンパ材 励振信号発生回路 走査制御回路 受信回路 画像処理回路 ＲＴ０ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検組織内に穿刺される中空の外套針と、該外套
   針内に挿通され外套針の先端開口から先端が被検組織内
   に突出挿入可能な探触針と、該探触針の先端部外周に軸
   方向に配列され近接する被検組織へ顕微鏡レベルの分解
   能を得ることのできる超高周波音波を送信しその反射波
   を受信する複数の超音波振動子と、 該超音波振動子から前記超高周波音波を送信させるため
   の励振信号発生回路と、 前記複数の超音波振動子への励振信号を電子制御する走
   査制御回路と、 前記超音波振動子が受けた反射波を受信する受信回路と
   、 該受信回路からの出力信号に基づき被検組織の顕微鏡レ
   ベルの拡大画像表示を行う画像表示手段と、 を含むことを特徴とする穿刺針式超音波診断装置。