JP2002136520A - 硬組織診断用超音波探触子 - Google Patents
硬組織診断用超音波探触子Info
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Abstract
の前面側には音響カプラ26が設けられ、その音響カプ
ラ26はキャップ28によって超音波探触子14に固定
される。音響カプラ26は骨の超音波診断に適合する音
響インピーダンスを有している。そのような音響カプラ
26を介して振動子20が直接的に骨の表面に当接さ
れ、その状態で超音波診断が行われる。音響カプラ26
の交換などによって当該超音波探触子を軟組織用の超音
波探触子として利用することも可能である。
Description
探触子に関し、特に、骨(例えば関節)、歯などの硬組
織を超音波診断するためのプローブに関する。
体表面上に超音波探触子が当接され、その状態で超音波
の送受波が行われる。また、血管、尿道などの体腔内に
超音波探触子を挿入して超音波診断を行う場合がある。
断層画像においては、骨内部はいわゆる黒抜けとなって
画像化されない。これは骨とその周囲組織との間の音響
インピーダンスの差が非常に大きく、その境界で超音波
の強い反射が生じるからである。よって、従来から、超
音波によって骨内部を画像化するのは困難であるという
のがこの分野の常識となっている。
は可能であり、例えば、骨評価装置では、骨に超音波を
透過させた場合における減衰や周波数変化から骨を評価
する指標が演算されている。ただし、その装置では骨内
部の構造を画像化することは行われていない。
又は複数の整合層及び音響レンズなどを有するが、ここ
で、音響レンズは、生体組織(軟組織)の音響インピー
ダンスに対応した音響インピーダンスを有する部材で構
成されている。つまり、従来においては、軟組織との音
響整合を主眼に超音波探触子が設計されていた。
ものであり、その目的は、硬組織の超音波診断を行うた
めの超音波探触子を提供することにある。
用いられる超音波探触子を提供することにある。
に、本発明は、硬組織の表面に当接して超音波診断を行
うための超音波探触子であって、超音波の送受波を行う
超音波振動子と、前記超音波振動子の硬組織側に設けら
れ、硬組織に対応した音響インピーダンスを有する部材
で構成された音響整合部材と、を含むことを特徴とす
る。
超音波振動子が硬組織の表面に当接され、その状態で超
音波の送受波が行われ、これにより硬組織の超音波診断
が実行される。
である。音響整合部材を硬組織用の他に、軟組織用も用
意しておけば、その交換により硬組織及び軟組織の両方
の超音波診断を行える。また、音響整合部材の装着によ
り、診断対象を軟組織から硬組織に切り換えるようにし
てもよく、それとは逆に音響整合部材の装着により診断
対象を硬組織から軟組織に切り換えるようにしてもよ
い。
記音響整合部材を当接固定するキャップを含む。また望
ましくは、前記超音波振動子を先端部に収容した本体が
棒状の形態を有する。
骨の音響インピーダンスは個人差もあるが、約3×10
6kg/m2secであり、上記の音響整合部材の音響インピー
ダンスは骨の音響インピーダンスに一致させるか、その
値と超音波振動子の音響インピーダンスとの中間に設定
するのが望ましい。
鏡に代替するものとして、またその関節鏡と併用される
ものとして利用することができる。この場合、望ましく
は、超音波探触子の先端部の直径は例えば15mm以下
に設定され、超音波の中心周波数は10〜15MHの範
囲内に設定される。超音波探触子の先端部を細径化し、
穿刺を行って超音波診断を行うようにしてもよい。
く、その場合にはMモード表示などを行うのが好適であ
る。上記超音波振動子をアレイ振動子とすれば超音波ビ
ームの走査を行って硬組織の二次元断層画像(Bモード
画像)を表示できる。
図面に基づいて説明する。
用例が示されている。この超音波探触子は硬組織診断用
の超音波探触子であり、具体的には骨(特に関節)の超
音波診断を行うための超音波探触子である。
であり、その膝部分が切開され、関節としての骨12が
露出している。切開により形成された切開口11を介し
て超音波探触子14の先端部が生体内に挿入され、その
先端部が骨12の表面に当接される。この状態で超音波
パルスの送波が行われ、骨12に対する直接的な超音波
診断が実行される。
て超音波診断装置本体に接続されており、その超音波診
断装置本体には骨のMモード画像やBモード画像などが
表示される。もちろん、画像表示によらずに数値表示な
どを行うようにしてもよい。
は本実施形態において、ペンシルタイプすなわち棒状の
形態を有しており、手16によって例えば筆記具のよう
に把持することが可能である。切開口11内にその先端
部を挿入する必要があるため、探触子14の先端部の外
径は例えば15mm以下に設定するのが望ましい。もち
ろん、その先端部の外径を1mm程度に構成すれば、穿
刺を行って骨の超音波診断を行うことが可能となる。
鏡に代わって用いられ、そのような関節鏡と共に使用さ
れる。
の分解斜視図が示されている。超音波探触子14の先端
部には振動子20が設けられている。この振動子20は
例えばPZTなどによって構成されるものであり、その
振動子20はバッキング層を兼ねるベース22によって
支持されている。振動子20の前方すなわち超音波送受
波側には音響整合部材としての1つ(又は複数の)音響
カプラ26が設けられ、その音響カプラ26はキャップ
28によって超音波探触子14の先端部に着脱自在に固
定される。キャップ28には開口30が形成され、その
キャップ28は先端部に装着した状態では、音響カプラ
26の前面側が外部に露出する。
を行うために骨の音響インピーダンスと同等の音響イン
ピーダンスを有しており、あるいは、骨の音響インピー
ダンスと振動子20の音響インピーダンスの中間の音響
インピーダンスを有している。このようなインピーダン
ス設定によれば、振動子20にて生じた超音波を効率的
に骨に放射することができ、また骨からの超音波を効率
的に受波することが可能となる。
図示されるように着脱自在に構成されているため、軟組
織の診断すなわち通常の超音波診断を行う場合には、そ
の音響カプラ26を骨診断用のものから軟組織診断用の
ものへ取り代えることによって当該軟組織の超音波診断
を実現することが可能となる。もちろん、複数の音響カ
プラを重ね合わせて用い、それらの組合せによって硬組
織あるいは軟組織の診断を行うようにしてもよい。
28には位置決め用の溝28Aが形成されており、その
溝28Aは超音波探触子14の先端部に形成された突起
24と係合する。
示されており、上述したようにキャップ28を先端部に
装着した状態では、当該キャップ28によって音響カプ
ラ26が振動子20の前面側に密着固定される。音響カ
プラ26の生体側の表面はキャップ28の開口から外部
に露出しており、そのような表面が骨に対して直接的に
当接され、上述した超音波診断が実行される。
振動子としての振動子20が用いられていたが、そのよ
うな単振動子に代えてアレイ振動子を配置し、超音波ビ
ームの電子走査によって二次元のデータ取込領域を形成
するようにしてもよい。また、いわゆるマトリクス型の
二次元アレイ振動子を設ければ、超音波ビームを三次元
走査することも可能となる。
触子によれば、図1に示したように切開口11に挿入さ
れる先端部がキャップ28及び音響カプラ26を含み、
それらの生体の体液に汚染される部材が着脱自在である
ので、当該部材をディスポーザブルタイプとして利用す
ることも可能である。
硬組織の超音波診断を行うことが可能となる。
である。
る。
である。
触子、18 ケーブル、20 振動子、22 ベース、
26 音響カプラ、28 キャップ。
Claims (5)
- 【請求項1】 硬組織の表面に当接して超音波診断を行
うための超音波探触子であって、 超音波の送受波を行う超音波振動子と、 前記超音波振動子の硬組織側に設けられ、硬組織に対応
した音響インピーダンスを有する部材で構成された音響
整合部材と、 を含むことを特徴とする硬組織診断用超音波探触子。 - 【請求項2】 請求項1記載の超音波探触子において、 前記音響整合部材は着脱自在であることを特徴とする硬
組織診断用超音波探触子。 - 【請求項3】 請求項2記載の超音波探触子において、 前記超音波振動子に対して前記音響整合部材を当接固定
するキャップを含むことを特徴とする硬組織診断用超音
波探触子。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の超音波
探触子において、 前記超音波振動子を先端部に収容した本体が棒状の形態
を有することを特徴とする硬組織診断用超音波探触子。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の超音波
探触子において、 前記硬組織は骨であることを特徴とする硬組織診断用超
音波探触子。
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- 2000-11-06 JP JP2000337677A patent/JP4598257B2/ja not_active Expired - Fee Related
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