JPH0651036B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、体腔内に挿入される挿入部の先端に装着した
超音波探触子によって体内壁か超音波パルスを送受信す
ることにより体内組織の状態を検査するための超音波診
断装置に関するものである。

［従来の技術］ 体内組織の状態を検査するために、超音波診断装置が用
いられるが、この超音波診断装置は、超音波探触子を有
し、この超音波探触子を体表面等に当接させて、超音波
パルスを照射し、その反射波を受信して、この反射波信
号を処理してモニタ画面上にラスタとして表示すること
により、体内組織における断層像を形成するようにした
ものである。そして、近年においては、内視鏡と同様、
体腔等の体内に挿入される挿入部の先端に超音波探触子
を装着したものが用いられるようになってきている。こ
の種の超音波診断装置は、挿入部を体内の検査・診断の
対象となる部位にまで導いて、体内壁等を介して超音波
の送受信を行うことにより、皮下脂肪層による超音波減
衰が少なくなって、分解能が向上する等、検査・診断の
精度が著しく良好となる。

ここで、前述した超音波診断装置における超音波の走査
方式としては、メカニカルラジアルスキャン方式と電子
スキャン方式とがあり、電子スキャン方式にあっても、
リニアタイプ，コンベックスタイプ，さらに電子セクタ
タイプのものがある。メカニカルラジアルスキャン方式
のものにあっては、モータ等によって超音波探触子を挿
入部の軸回りに回転させることによって走査するように
している。このように、超音波探触子を挿入部の先端に
おいて回転可能とするために、該超音波探触子は、超音
波伝達媒体を封入したバルーン等と内部に設けるように
している。

一方、リニアタイプのものであれ、コンベックスタイプ
のものであれ、また電子セクタタイプのものであれ、電
子スキャン方式で駆動する場合には、超音波探触子を回
転させる必要がないので、この超音波探触子を直接体内
壁に当接させるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、体内に向けて照射される超音波は所定の時間
間隔を持ったパルス信号であり、このようなパルス信号
を形成するためには、超音波パルス信号発生装置を構成
する電気回路には遅延機能を持たせる必要がある。この
ために、超音波探触子から出力される超音波パルス信号
の波形が乱れて出力信号の尾引き、即ち、一定の時間間
隔分の群遅延が発生することになる。従って、この群遅
延が生じている時間分は反射波を検出を行うことができ
ず、この間はマスクされて超音波像を形成することがで
きない状態となり、この結果、超音波探触子直下にある
体皮付近部分の組織情報を得ることができないという欠
点がある。これを解決するために、脱気水充満法，バル
ーンと併用する方法も試みられてはいるが、このような
方法では、患者の苦痛が大きく、実用には適さない。

本発明は叙上の点に鑑みなされたものであって、電子ス
キャン方式で駆動される超音波診断装置において、体皮
直下部分の組織情報を確保することができるようにする
こと目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 前述した目的を達成するために、本発明は、体内への挿
入部の先端に設けた超音波振動子を体内壁に押し当て
て、該超音波探触子から体内組織に向けて超音波パルス
信号を入射して、その反射波を受信することにより体内
組織の状態を検査するものであり、超音波探触子の超音
波送受信面と体内壁との間を所定間隔離間させるための
スタンドオフ層を介在させるためのものであって、第１
の発明は、超音波探触子の装着部に、高粘度の音響結合
媒体の供給部を設けると共に、該供給部に音響結合媒体
を定量送りする音響結合媒体定量送り手段を継続する構
成とし、また第２の発明は、超音波探触子を囲繞し、該
超音波探触子に近接・離間する方向に変位可能な可動容
器を装着し、可動容器内に音響結合媒体を供給すること
により、該可動容器を超音波探触子から所定間隔分だけ
突出する方向に移動させる構成としたことをその特徴と
するものである。

［作用］ このようにスタンドオフ層を設けることによって、超音
波パルス信号が体内壁に向けて入射されたときには、信
号出射時における群遅延の影響がなくなった状態となっ
ているから、この体内壁直下からの反射波の受信するこ
とができるようになり、体内壁直下部分からの断層像を
形成することができるようになる。

ここで、スタンドオフ層を確保するには、群遅延の影響
の出る部分だけ超音波探触子を体内壁から離せば良いの
であり、超音波探触子を体内壁に対してあまり距離を置
くと、体内の深部に至るまでの情報を取得できなくなっ
てしまう。従って、スタンドオフ層の厚みは管理できる
ようになっていなければならない。

而して、第１の発明の如く、超音波探触子の装着部に音
響結合媒体の供給部を設けて、この供給部から高粘度の
音響結合媒体を供給するようになり、かつこの供給部に
向けて音響結合媒体定量送り手段から音響結合媒体を所
定量だけ供給するようになし、このようして供給される
音響結合媒体の量によりスタンドオフ層の厚みを管理す
ることができる。

また、第２の発明のように、超音波探触子に近接・離間
する方向に変位可能な可動容器を、この超音波探触子を
囲繞する状態に設けて、この可動容器内に音響結合媒体
を送り込むことによって、やはりスタンドオフ層の厚み
を管理できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例，第５図は第
２の実施例，第６図は第３の実施例，第７図は第４の実
施例をそれぞれ示す。

まず、第１図に超音波診断装置の全体構成図を示すもの
であって、図中において、１は本体操作部、２は体内へ
の挿入部、３は超音波発生器に接続されるコネクタ部3a
を有するユニバーサルコードをそれぞれ示す。挿入部２
はその本体操作部１への連設部から大半の挿入経路に沿
って自由に曲がる軟性部2aで、該軟性部2aの先端にはア
ングル部2bが、またこのアングル部2bの先端には先端部
本体2cが順次連設されている。このアングル部2bは、先
端部本体2cを所望の方向に向けるために湾曲できること
ができるようになっており、このアングル部2bを遠隔操
作することができるようにするために、本体操作部１に
はアングルノブ４が設けられると共に、このアングルノ
ブ４の装着位置からアングル部2bの先端または先端部本
体2cまでの間にはアングル操作ワイヤが挿通されている
が、このアングル操作ワイヤについては従来から周知で
あるので、その図示は省略する。

而して、先端部本体2c内には、第２図に示したように、
超音波探触子10が装着されている。この超音波探触子10
は、電子スキャン方式で駆動されるものであって、この
ために該超音波探触子10は多数のエレメントを連設して
なるものであって、これら各エレメントから同時的また
は順次的に超音波パルス信号を出射することができるよ
うになっている。この超音波探触子10の超音波送受信面
10ａは、先端部本体2cの側面に形成した開口11から外部
に露出した状態に固定されている。そして、この超音波
探触子10にはケーブル12の一端が接続されており、この
ケーブル12は、挿入部２から本体操作部１を経てユニバ
ーサルコード３内に延在させて、コネクタ部3aを介して
超音波発生装置と接続されている。従って、この超音波
発生装置からケーブル12を介して伝送される駆動信号に
基づいて超音波パルス信号が超音波探触子10の超音波送
受信面10ａから出射され、このようにして出射された超
音波の反射波が該超音波探触子10に入射されて、この信
号がケーブル12を介して超音波発生装置に伝送されて、
所定の信号処理が行われた上で、モニタ画面に体内組織
の断層像をラスタ表示することができるようになってい
る。

ここで、超音波探触子10から出射される超音波は、第３
図に示したように、パル信号である。ところで、この超
音波パルス信号における波形は正確なワンショットの波
形とはならず、所定時間Δｔ分だけ尾を引いた状態、即
ち群遅延が発生する。従って、この群遅延時間Δｔ分だ
けは反射波の受信が不能な状態となる。このために、超
音波探触子10における超音波送受信面10ａを直接体内壁
に接触させていると、この体内壁の直下部分の像を形成
することができなくなる。

そこで、本発明においては、この群遅延時間Δｔに相当
する分だけ超音波送受信面10ａを体内壁から離間させる
ために、第４図に示したように、この超音波送受信面10
ａと体内壁との間には所定の厚みｄを有するスタンドオ
フ層が形成されている。このスタンドオフ層は、例えば
ウルトラフォニック（商品名）等と同様の粘度と音響特
性を有する超音波診断用ゼリー等の音響結合媒体13から
なり、この音響結合媒体13は本体操作部１に装着した円
筒状の容器14内に入れられている。この容器14には押し
込み部材15が摺動可能に挿嵌されると共に、給液チュー
ブ16が接続されている。従って、この押し込み部材15の
容器14内への押し込みストロークに応じた量の音響結合
媒体を供給できるものであり、これら容器14と押し込み
部材15とによって音響結合媒体定量送り手段が構成され
る。この給液チュープ16は挿入部２内に挿通されて、そ
の先端は超音波探触子10に設けた媒体供給口10ｂに接続
されている。

本実施例は前述のように構成されるもので、挿入部２を
患者の口腔，鼻腔等を介して体内に挿入して、検査，診
断を行う対象となる部位にまで導き、挿入部２の先端に
設けた超音波探触子10の超音波送受信面10ａを体内壁に
当接させる。この状態で、押し込み部材15を操作するこ
とにより、容器14内の音響結合媒体13を給液チューブ16
に圧送して媒体供給口10ｂから吐出させる。これにより
超音波送受信面10ａと体内壁との間に音響結合媒体13か
らなるスタンドオフ層が形成されることになり、超音波
探触子10から超音波パスルを出射したときには、このス
タンドオフ層を介して減衰させることなく体内組織に向
けて進行する。

従って、超音波探触子10から入射される超音波パルスの
群遅延による波形の尾引きが消滅した後に体内に超音波
が入射されることになり、体内壁直下からの反射波の受
信が可能な状態となる。この結果、体内壁直下の部分を
含む体内組織の断層像を形成することができるようにな
り、体内壁直近の位置における病変部の検査、例えば甲
状線検査等を正確に行うことができるようになる。ここ
で、スタンドオフ層の厚みは音響結合媒体13の供給量に
より任意に調整することができるようになっているか
ら、超音波探触子10の特性等に応じて押し込み部材15に
より音響結合媒体13の供給量を調整することによって、
音響結合媒体13の粘度は高いことから、その厚みを安定
した状態に保持でき、最適な厚みのスタンドオフ層を安
定した状態で形成されて、体内壁直下の位置から可及的
に深部に至るまでの断層像に関する情報を取得できるこ
とになる。

而して、挿入部２の体内への挿入時には、スタンドオフ
層がない状態となっているので、挿入部２の先端部本体
2cの直径が太径化することがなく、従ってこの挿入部２
の挿入操作時に患者の苦痛や負担の軽減を図ることがで
きる。

次に、第５図は本発明の第２の実施例を示すもので、本
実施例においては、超音波探触子10の超音波送受信面10
ａ上に可撓性を有する容袋からなるバルーン20により形
成されている。即ち、前述した第１の実施例と同様、音
響結合媒体21を収容した円筒状の容器22を本体操作部１
に装着し、この容器22に押し込み部材23を装着すると共
に、給液チューブ24を接続し、この給液チューブ24の他
端は音波探触子10に形成した媒体供給口10ｂに接続さ
れ、該媒体供給口10ｂを介してバルーン20内に音響結合
媒体21を供給することができるようになっている。ここ
で、本実施例において用いるとができる音響結合媒体21
としては、前述した第１の実施例と同様ゼリー状のもの
を用いる。

このように構成することにより、押し込み部材23を押し
込んで、音響結合媒体21をバルーン20内に供給すれば、
第５図に仮想線で示したように、該バルーン20が膨出し
て超音波探触子10の超音波送受信面10ａと体内壁との間
にスタンドオフ層を形成することができるようになる。
また、この押し込み部材23の押し込み量を調整すること
によって、スタンドオフ層の厚みを調整でき、しかもこ
のバルーン20内に封入される音響結合媒体21は高粘度の
ものであるから、所定量の音響結合媒体21が供給される
と、このバルーン20はかなり剛性を持ったものとなり、
作動中に形状や厚み等が変化する等の不都合が生じるこ
とはない。従って、スタンドオフ層の均一化が図られる
ことになって、全体として奥行きの深い断層像が取得で
きる。さらに、第６図に示したように、超音波探触子1
0′の中央部には媒体供給口を構成する開口を設けず、
該超音波探触子10′の縁部に給液チューブ30に接続した
媒体供給部31を形成し、この超音波探触子10′の超音波
送受信面10ａ′上に設けられるバルーン32に音響結合媒
体を供給するようにすることもできる。

さらにまた、第７図に示したように、超音波探触子10′
における超音波送受信面10ａ′上において、該超音波送
受信面10ａ′に対して近接・離間する方向にのみ変位す
る可動容器40を装着し、該可動容器40と超音波送受信面
10ａ′との間に密閉された媒体封入室41を形成するよう
になし、給液チューブ42が接続される媒体供給部43をこ
の媒体封入室41に接続するように構成することもでき
る。このように構成すれば、媒体封入室41内に音響結合
媒体を封入したときに、同図に仮想線で示したように、
可動容器40の上面40ａの全体が張り出すことになり、こ
の結果、超音波送受信面10ａ′と体内壁との間に形成さ
れるスタンドオフ層が均一な厚みになると共に、可動容
器40の体内壁への接触状態が良好となる。

なお、前述した各実施例においては、挿入部の先端部本
体には超音波探触子のみを装着するように構成したもの
を示したが、該先端部本体には、超音波探触子と共に照
明窓，観察窓等を有する内視鏡としての機構を設けるよ
うにすることもできることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、超音波探触子の超音波
送受信面と体内壁との間を所定間隔離間させるためのス
タンドオフ層を介在させるために、第１の発明では、高
粘度の音響結合媒体を定量送りすることによって、所定
の厚みの音響結合媒体を超音波探触子と体内壁との間に
供給するようになし、また第２の発明では、超音波探触
子を囲繞する可動容器を設けて、この可動容器に音響結
合媒体を供給することにより、可動容器を超音波探触子
から離間する方向に変位させるように構成したので、超
音波探触子と体内壁との間に、所定の厚みとなるによう
に容易に管理でき、かつ作動中に形状や厚みの変化を来
すことのない安定したスタンドオフ層を介在させること
が可能となり、超音波探触子による超音波視野の範囲全
体にわたって、超音波パルスの群遅延によるパルス波形
の尾引きによる影響を受けることなく、しかも体内壁直
下の部位から可及的に深部に至るまでの組織状態に関す
る情報を取得できるようになる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は超音波診断装置の全体構成図、第２図は挿
入部の先端部の断面図、第３図は超音波パルス信号の波
形説明図、第４図は作用説明図、第５図は本発明の第２
の実施例を示す挿入部の先端部の断面図、第６図は本発
明の第３の実施例を示す挿入部の先端部の断面図、第７
図は本発明の第４の実施例を示す挿入部の先端部の断面
図である。 １：本体操作部、２：挿入部、2a：軟性部、2b：アング
ル部、2c：先端部本体、10，10′：超音波探触子、10
ａ，10ａ′：超音波送受信面、10ｂ：媒体供給口、11：
開口、13，21：音響結合媒体、14，22：容器、15，23：
押し込み部材、16，24，30，42：給液チューブ、20，3
2：バルーン、31，43：媒体供給部、40：可動容器、4
1：媒体封入室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】体内への挿入部の先端に設けた超音波振動
   子を体内壁に押し当てて、該超音波探触子から体内組織
   に向けて超音波パルス信号を入射して、その反射波を受
   信することにより体内組織の状態を検査するものにおい
   て、前記超音波探触子の超音波送受信面と体内壁との間
   を所定間隔離間させるためのスタンドオフ層を介在させ
   るために、前記超音波探触子の装着部に、高粘度の音響
   結合媒体の供給部を設けと共に、該供給部に音響結合媒
   体を定量送りする音響結合媒体定量送り手段を接続する
   構成としたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】体内への挿入部の先端に設けた超音波振動
   子を体内壁に押し当てて、該超音波探触子から体内組織
   に向けて超音波パルス信号を入射して、その反射波を受
   信することにより体内組織の状態を検査するものにおい
   て、前記超音波探触子の超音波送受信面と体内壁との間
   を所定間隔離間させるためのスタンドオフ層を介在させ
   るために、前記超音波探触子を囲繞し、該超音波探触子
   に近接・離間する方向に変位可能な可動容器を装着し、
   可動容器内に音響結合媒体を供給することにより、該可
   動容器を超音波探触子から所定間隔分だけ突出する方向
   に移動させる構成としたことを特徴とする超音波診断装
   置。