JPH0767448B2 - 医用超音波装置用水槽 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乳腺診断等に多用され
ている医用超音波装置用水槽に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】生体組織に超音波を照射すると、異なる
組織の境界面より超音波は反射する。その反射波の強弱
を電気信号に変換しモニターに表示することにより生体
組織の断層像を得ることができる。

【０００３】ところで超音波送受信器（以下「プロー
ブ」という）と生体との間の減衰，反射等を防止するた
め音響結合剤が使用されるが、その材料として生体組織
に近い水等が多く利用されている。特に電子走査に比較
し機械走査は生体との密着が困難であり、水袋又は水槽
が不可欠となる。

【０００４】以下、医用超音波装置用の水袋及び水槽の
従来例を説明する。

【０００５】図４は、精密検査等で比較的狭い範囲の走
査に使用される水袋１を示すものであり、音響結合剤と
して一般に水２が使用される。そして、水袋１を被検体
３に接触させるとともに水袋１内に内装したプローブ４
を同図の矢印方向に走査することにより被検体３の断層
像を得ることができる。また、プローブ４を同図の矢印
方向と直角方向でかつ水面と平行にシフトすることによ
り断層面の位置を変えることができるのが一般的であ
る。

【０００６】図５は、従来の水槽５を示すもので、同図
に示す水槽５はその上部に開口部６を設けるとともに内
部に音響結合剤としての水２を収納し、また、その水２
の中にプローブ４を内装している。この水槽５は比較的
広範囲の走査に使用されるものであり、図４の水袋１の
場合と異なり水槽５が被検体３の下方に位置するのは、
水２の水量が多いため被検体３への負担を軽減させつつ
全体の構成の大型化を防ぐ意味からである。

【０００７】図６は、従来例の他例としての水槽７を示
すものであり、この水槽７が図５に示す水槽５と異なる
点は、開口部６に被検体３の生体組織に近い音響特性を
有し、かつ被検体３に密着性の良い柔軟な薄膜８を張設
したことである。この水槽７も水槽５と同様な目的で使
用される。

【０００８】上述した水袋１，水槽５，７のうち主に水
槽５，７の特徴を以下に説明する。

【０００９】図５に示す水槽５は、被検体３と水２が直
接接触するため、現在の超音波技術では比較的良い画質
を得やすい。

【００１０】図６に示す水槽７は、特に乳腺等の柔軟な
生体組織の診断において、被検体３の体表面が薄膜８に
圧迫され超音波の進行方向に直角に近ずくため超音波の
反射が少なく感度の向上、アーチファクトの減少等が図
れるとともに、視野深度の向上につながる。

【００１１】すなわち、図３に示すように超音波の伝搬
は、プローブ４から放射される超音波の音速が絞られた
Ｓの範囲が分解能に比較的優れしかもＳの範囲は短いた
め生体視野は浅いほど良好となる。尚、同図においてＹ
は音速の広がりを示している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図５，図６に示す水槽
５，７は、上述したような特徴を有するが、このうち図
５に示す水槽５は、被検体３と水２とが直接接触するた
め、被検体３が濡れたり、水２の中に異物が混入しこれ
が超音波による断層面の画像劣化の原因となる等の問題
がある。また、被検体３の呼吸による生体組織の移動の
ため良質の画像を得ることが難しい。

【００１３】一方、図６に示す水槽７の場合は、薄膜８
が下側に凸形状となっているため、被検体３の体表面を
薄膜８により十分に圧迫できないため、体表面が超音波
の進行方向に対して直角に近づかず、体表面で超音波の
反射が多くなって、感度劣化やアーチファクト発生等に
より視野深度が改善できないという問題がある。撮影対
象部位が乳房の場合には、その大きさによって薄膜８に
対する密着性が悪く前述した視野深度に影響を及ぼし、
画質が劣化するという問題がある。

【００１４】また、薄膜８の内側に気泡が発生すると、
画質が劣化するという問題がある。

【００１５】その他、薄膜８にしわができることがあ
り、被検体３と薄膜８との間に空気が入り込んで画質劣
化の原因となるとともに、乳癌等の診断に際しては乳房
の脇の下付近も重要であるがこの部位は薄膜８との間に
空気が入り混み易く期待通りの視野を得られないという
問題がある。

【００１６】上述した種々の欠点は、１日に多数の被検
体３を扱いかつデータ撮りの失敗が許されない集団検診
等の場合に顕著である。

【００１７】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、被検体への負担を軽減させつつ全体の
構成の大型化を防止し、薄膜の長所を生かし欠点を最小
限にとどめて良質な断層像を得ることに寄与し得る医用
超音波装置用水槽を提供することを目的とするものであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の医用超音波装置用水槽は、水槽本体内
部に音響結合剤を収納する医用超音波装置用水槽におい
て、前記水槽本体の上部に開口部を設け、その開口部に
上側に凸形状の薄膜を取り付け、その凸形状の薄膜の上
側部に前記水槽本体の内側に発生した気泡を除去する気
泡抜き手段を有することを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項２記載の医用超音波装置用水
槽は、前記気泡抜き手段は、前記水槽本体又は薄膜に接
続したチューブと、このチューブに介装され音響結合剤
の水位と同等又はそれ以上の高さに配置した気泡抜き弁
とを具備することを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】上記構成の請求項１記載の医用超音波装置用水
槽によれば、水槽本体の上部に設けた開口部に薄膜を備
え、その水槽本体内部に音響結合剤を収納した構成であ
るから、音響結合剤の液量を多くしても、その液体の重
量が被検体に加わることがなく、被検体への負担が軽減
する。また、水槽本体を吊り下げる機構が不要となるこ
とから、全体の構成の大型化を防止する。

【００２１】また、薄膜を上側に凸形状とすることによ
り、被検体の体表面を薄膜により十分に圧迫が可能とな
る。これにより、体表面が超音波の進行方向に直角に近
ずき、体表面での超音波の反射が少なくなって、感度が
向上し、アーチファクトが減少する等の効果が得られる
ととともに、視野深度の向上につながる。

【００２２】また、水槽本体の内側に気泡が発生した場
合には、気泡抜き手段によりその気泡を抜き去る。これ
により、画質劣化を防止できる。

【００２３】また、請求項２記載の医用超音波装置用水
槽によれば、気泡抜き弁を音響結合剤の水位と同等又は
それ以上の高さに配置していることから、水槽本体の内
側に気泡が発生した場合でも、弁操作によりその気泡を
容易に抜き去ることができ、画像劣化を防止できる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。

【００２５】図１は本発明の医用超音波装置用水槽の一
実施例を示す概略断面図である。

【００２６】同図において、水槽１０は上部に開口部１
１ａを設けるとともに側部及び底部に３個の出入口１１
ｂ，１１ｃ，１１ｄを設けた水槽本体１１を有してい
る。

【００２７】開口部１１ａには、上側に凸形状の薄膜１
２が環状の蓋体１３により取り付けられている。

【００２８】蓋体１３は、内部に鋼体１３ｂを有し、そ
の周辺を柔軟な弾性体１３ａにより被覆することにより
形成され、水槽本体１１の内部に収納した音響結合剤と
しての水１４を外部に漏れないようにするとともに、被
検体３を保護する役割をも果している。

【００２９】薄膜１２の上側部には、出入口１２ａが設
けられ、この出入口１２ａに、チューブ（気泡抜き手
段）１５を介して気泡抜き弁（気泡抜き手段）１６が取
り付けられている。また、この気泡抜き弁１６は、水槽
本体１１の内側に発生した気泡を容易に抜き去るため、
水槽本体１１内の水１４の水位と同等又はそれ以上の高
さに配置している。

【００３０】水槽本体１１には、プローブ４が内装さ
れ、このプローブ４を図１に示す矢印方向に走査するこ
とにより被検体３の断層像を得るようになっている。

【００３１】１７は、水槽本体１１の内部に望ませて配
置した温度制御手段、すなわちヒータで、水１４の水温
を体温近くに保持するようになっている。

【００３２】水槽１０は圧力制御手段Ａを具備してい
る。すなわち、水槽本体１１の出入口１１ｂ，１１ｃ間
には循環パイプ１８が接続されて水１４の循環水路が形
成してあり、さらにこの循環パイプ１８には三方切替弁
１９及びポンプ２０が接続されている。そして、三方切
替弁１９には水１４を収納した予備タンク２１が接続さ
れている。２３は３個の切替端子２３ａ，２３ｂ，２３
ｃを有し三方切替弁１９及びポンプ２０を制御するリモ
ート切替スイッチ、２４は水槽本体１１の出入口１１ｄ
にパイプ２５を介して接続された排水弁である。

【００３３】次に、上記構成の水槽１０の作用を説明す
る。

【００３４】水槽１０内の水圧を増加させる場合は、圧
力制御手段Ａのリモート切替スイッチ２３を切替端子２
３ａの位置にセットし、三方切替弁１９を動作させて出
入口１１ｃと予備タンク２１とを結ぶ流路を閉じるとと
もにポンプ２０を駆動する。この状態では予備タンク２
１内の水１４がポンプ２０により循環パイプ１８，出入
口１１ｂを経て水槽本体１１内に圧装され、従って水槽
１０内の水圧は上昇する。

【００３５】水槽１０内の水圧が所定圧になった状態で
リモート切替スイッチ２３を切替端子２３ｂの位置に切
り替える。このとき三方切替弁１９は予備タンク２１か
ら循環パイプ１８への流路を閉じるとともに出入口１１
ｃとポンプ２０を結ぶ流路を形成し、従って、所定圧に
高められた水１４は循環パイプ１８と水槽１０内を循環
することになりその圧力は一定に保持される。

【００３６】水槽１０内の圧力を下げる場合は、リモー
ト切替スイッチ２３を切替端子２３ｃの位置に切替え
る。このときポンプ２０は停止し、また三方切替弁１９
が動作して出入口１１ｃから予備タンク２１へ至る流路
を形成するとともにポンプ２０に至る流路を閉じる。従
って、水槽１０内の水１４は出入口１１ｃから予備タン
ク２１へ戻り水槽１０内の水圧が低下する。

【００３７】このようにして水槽１０内の水圧を圧力制
御手段Ａにより調整することにより、薄膜１２と被検体
３との接触圧力をその被検体３の大きさに対応して最適
のものに設定することが可能となる。

【００３８】従って、被検体３が水１４に直接接触する
ことがなく被検体３が濡れないという薄膜１２本来の特
性に加え、水槽１０内の水圧（水量）の増減が各被検体
３毎に可能となり、プローブ４から被検体３へ照射され
る超音波の入射角が改善され、また視野深度が浅くなっ
て超音波画像の画質が向上する。

【００３９】また、乳房等大きさに個人差がありかつ柔
らかい部位に対し、被検体３毎の微妙な圧力調整が可能
となり、脇の下や乳房の大きさ毎の密着性が良好となり
かつ薄膜１２にはしわが生じるおそれも無くなる。

【００４０】さらに水槽１０内の水圧を高めることによ
りこの水槽１０の薄膜１２に対して体重を乗せることも
可能となり呼吸に伴なう生体組織の移動が殆ど無くなる
とともに被検体３と薄膜１２との間に気泡が生じること
も無くなり良質な画像が得られる。

【００４１】特に水槽１０内の水圧をある程度まで上昇
させた状態で被検体３を薄膜１２に乗せて密着させ、次
に必要な部位（脇の下）が薄膜１２に密着するまで微小
量ずつ減圧することが良好な画像を得る上で好ましい。

【００４２】薄膜１２と水１４との間に気泡が生じた場
合には気泡抜き弁１６を開いてその気泡を除去する。こ
れにより、超音波装置の使用のさまたげとなる超音波を
ほとんど通さない気泡を水槽開口部の薄膜の内側から除
去することができるようになる。

【００４３】また、水１４はヒータ１７により被検体３
の体温近くに高められる。これにより、被検体が薄膜へ
密着するときの冷たいと感じる不快感を無くすことがで
きる。また、薄膜が暖められることにより柔らかくなる
ので、被検体への密着性をさらに高めることができる。

【００４４】図２は図１に示す実施例の他例を示す概略
断面図である。図１に示すものと同一機能を有する部分
については同一の符号を付しその詳細な説明を省略す
る。

【００４５】同図に示す水槽１０Ａが上述した水槽１０
と異なる点は、圧力制御手段Ａとして、三方切替弁１９
及び予備タンク２１を除去し、代りに水槽本体１１に対
して出入口１１ｅを介して蛇腹状の袋ポンプ２６を接続
したことである。

【００４６】この水槽１０Ａも同図に示す矢印方向に袋
ポンプ２６を動作させて水槽１０Ａ内の水圧の調整を行
なうことにより、水槽１０と同様に良質な超音波の画像
を得ることに寄与し得るものである。

【００４７】本発明は上述したような超音波診断装置に
用いた実施例に限定されるものではなく、特許請求の範
囲内で種々の変形、種々の超音波装置に用いることが可
能であることはいうまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した請求項１記載の発明によれ
ば、水槽本体の上部に設けた開口部に薄膜を備え、その
水槽本体内部に音響結合剤を収納した構成であるから、
被検体への負担を軽減させつつ全体の構成の大型化を防
止でき、薄膜を上側に凸形状とすることにより、被検体
の体表面を薄膜により十分に圧迫が可能となり、水槽本
体の内側に気泡が発生してもその気泡を抜き去ることが
できるので、超音波の入射角，視野深度の改善，画質劣
化防止等が図れ、薄膜の長所を生かし欠点を最小限にと
どめて良質な断層像を得ることに寄与し得る医用超音波
装置用水槽を提供し得るものである。

【００４９】また、請求項２記載の発明によれば、気泡
抜き弁を音響結合剤の水位と同等又はそれ以上の高さに
配置しているので、水槽本体の内側に気泡が発生しても
その気泡を容易に抜き去ることができ、画質劣化防止を
図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の医用超音波装置用水槽の一実施例を示
す概略断面図である。

【図２】図１に示す実施例の他の例を示す概略断面図で
ある。

【図３】超音波の集束及び広がりを示す説明図である。

【図４】従来の水袋を示す概略断面図である。

【図５】従来の水槽を示す概略断面図である。

【図６】従来の水槽の他例を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ 水槽 １１ 水槽本体 １２ 薄膜 １４ 音響結合剤としての水 １５ チューブ（気泡抜き手段） １６ 気泡抜き弁（気泡抜き手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水槽本体内部に音響結合剤を収納する医
   用超音波装置用水槽において、前記水槽本体の上部に開
   口部を設け、その開口部に上側に凸形状の薄膜を取り付
   け、その凸形状の薄膜の上側部に前記水槽本体の内側に
   発生した気泡を除去する気泡抜き手段を有することを特
   徴とする医用超音波装置用水槽。
2. 【請求項２】 前記気泡抜き手段は、前記水槽本体又は
   薄膜に接続したチューブと、このチューブに介装され音
   響結合剤の水位と同等又はそれ以上の高さに配置した気
   泡抜き弁とを具備することを特徴とする請求項１記載の
   医用超音波装置用水槽。