JPS61276547A - 超音波プロ−ブ - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は超音波の送受波を行う超音波プローブに関する
ものである。

［発明の技術的背景とその問題点１ 例えば医用超音波診断装置では、超音波プローブより被
検体内へ超音波を放射し、被検体内部からの反射音波を
再度超音波プローブにより検出する。

一般に、電子走査形の超音波送受波器に用いる超音波プ
ローブとしては、第１図に示すものを挙げることができ
る。すなわち、第１図に示す超音波プローブ１は、超音
波吸収体２上に複数個の振動子３がそれぞれ一定間隙を
保ってアレイ状に並設されたものである。所定の大きさ
に切断された圧電素材からなる前記各振動子３は、上下
両面に設けられた各電極４ａ　、４ｂにそれぞれリード
線５及び金ａＳ板６が溶着され、これらを介して電気信
号を供給することにより前記振動子３を撮動させるもの
である。そして、複数個の振動子３が励起する信号の位
相を制御して所望指向特性の超音波ビームを得ている。

ところで、第５図に示すようにプローブ１の音場形成を
考えると、超音波の性質上、超音波プローブ１より近距
離においでは焦点音ｉ８１が支配的であるのに対して、
逆に遠距離においては拡散音場Ｓ２が支配的となること
が多い。それ故、超音波像の方位分解能に注目した場合
、被検体の浅い部位（近距離）の超音波像を得るときに
は口径ｌの小さなブＯ−ブを用いるのが有利となり、逆
に被検体の深い部位（遠距離）の超音波像を得るときに
は口径ｌの大きなプローブを用いるのが有利となる。

このため、超音波情報を収集するに当り、口径ｌがそれ
ぞれ異なる超音波プローブを、被検体の所望深度に応じ
て使い分けなければならないという不都合がある。

また、超音波の周波数を考えた場合、周波数が高いほど
深さ方向（距離方向）の分解能に優れる反面、被検体で
の減衰が大きくなることから、被検体の浅い部位の超音
波像を得るときには距離分解能を重視し、高周波数にて
振動子を励振するのが好ましく、逆に被検体の深い部位
の超音波像を得るときにはペネトレーション（感度）を
重視し、低周波数にて振動子を励振するのが好ましい。

しかしながら、従来の超音波ブＯ−プにおける振動子に
おいては、対応周波数帯域が固定であることから、励振
周波数を変えるにも効率面からして自ずと限界がある。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目
的とするところは、被検体の深度にかかわらず、分解能
に図れ、且つ高ペネトレーション化を実現できる超音波
プローブを安価に提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、中央部から
端部に至るに従って徐々に厚くすると共に粗面状に形成
した振動子を複数並設することにより超音波プローブを
構成したものである。

［発明の実施例Ｊ 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

所定の周波数で振動子を励振した場合、放出される超音
波のスペクトラムは例えば第３図７のようになるが、励
振子の厚みを多少厚くし且つ音波放射面を粗面状に形成
すると、その超音波スペクトラムは同図８で示すように
低域に移行し、低周波域が増加する。本願発明者はこの
ような性質に着目し、超音波プローブを構成する振動子
の断面形状を第１図のように形成した。すなわち第１図
は本発明の一実施例たる超音波プローブにおける振動子
の断面図であり、振動子３−の中央部９の厚みは薄く、
且つ放射面は滑らかであるが、中央部９から端部１０に
至るに従って徐々に厚くなると共に粗面状に形成されて
いる。

以上のように形成された振動子３′の中央部９に注目し
た場合、この部分は小口径の領域と見ることができ、し
かも厚みが薄いことがらλが小さく高周波に共振し、そ
のスペクトラムは例えば５ＭＨ２を中心に第２図＜ａ　
＞のようになる。

一方、端部１０に至る粗面状の部分に注目した場合、大
口径の領域と見ることができ、しかもこの領域は厚みが
厚いことがらλ、が大きく低周波に共振し、そのスペク
トラムは例えば第２図（ｂ）のように５Ｍ８２以下の低
周波域を多く含むことになる。

従って、このような振動子３′を第４図に示したように
アレイ状に複数並設して超音波プローブを構成した場合
、励振周波数によって、音響レンズ方向の焦点が自動的
に移動することになる。

しかも、励振周波数が高い場合には、各振動子の中央部
９が振動するため、あたかも小口径のプローブを用いる
のと等価になり、また、励振周波数が低い場合には、各
振動子の端部１０に至る粗面域が振動するため、あたか
も大口径のプローブを用いるのと等価になる。

そこで、被検体の浅い部位の超音波像を得る場合には、
励振周波数を高くする。すると、各振動子の中央部９が
振動するため、方位分解能に優れ、しかも高周波である
ことから距離分解能に優れる。

また、被検体の深い部位の超音波像を１ｑる場合には、
励振周波数を低くする。すると、各振動子の端部１０に
至る粗面域が振動するため、方位分解能に優れ、しかも
低周波であることから被検体での減衰が少なくペネトレ
ーションに優れる。

このように本実施例にあっては、中央部から端部に至る
に従って徐々に厚くすると共に粗面状に形成した振動子
を複数並設することにより超音波プローブを構成したも
のであるから、被検体の深度にかかわらず、分解能に優
れ、且つ高ペネトレーション化を実現することができる
。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもな
い。

上記実施例では振動子の音波放射面を粗面状に形成した
ものについて説明したが、この面と対向する面すなわち
超音波吸収体（バッキング材）面をも粗面状に形成して
も良い。

［発明の効果〕 以上詳述したように本発明によれば、被検体の深度にか
かわらず、分解能に優れ、且つペネトレーション化を実
現できる超音波プローブを安価に提供することがで゛き
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例たる超音波プローブにおける
振動子を示す断面図、第２図（ａ）。 ）　　　　　　（ｂ）は本実施例の特性図、第３図は本
発明の詳細な説明するための特性図、第４図は従来の超
音波プローブを示す斜視図、第５図は超音波プローブの
音場形成を示す説明図である。 １・・・超音波プローブ、３．３′・・・振動子。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第　　２　図 第３図 ＩｆｌＥｆ坂 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数の振動子をアレイ状に並設して成り、超音波の送
   受波を行う超音波プローブにおいて、前記振動子を、中
   央部から端部に至るに従って徐々に厚くすると共に粗面
   状に形成したことを特徴とする超音波プローブ。