JPH05161650A - 超音波探触子 - Google Patents

超音波探触子

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JPH05161650A
JPH05161650A JP3334703A JP33470391A JPH05161650A JP H05161650 A JPH05161650 A JP H05161650A JP 3334703 A JP3334703 A JP 3334703A JP 33470391 A JP33470391 A JP 33470391A JP H05161650 A JPH05161650 A JP H05161650A
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JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
vibrator group
ultrasonic
scanning
ultrasonic probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP3334703A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumika Shinoda
ふみか 篠田
Kiyoshi Fujii
清 藤井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 所望の走査角、または走査面の超音波画像を
得ることができるようにしたコンベックス形の超音波探
触子を提供する。 【構成】 音響結合液体20を満たした音響ウインドウ
3内で圧電振動子群5等をフレーム4に軸9により超音
波ビームの走査方向、または走査方向と直交方向に揺動
可能に支持する。角度検出器16により検出した角度を
もとにモータ13の駆動を制御し、ねじ部15を有する
駆動軸14の回転によりナット12、操作棒10等を介
して圧電振動子群5等の揺動を制御する。圧電振動子群
5により被検体に対する超音波の送受信を行うことによ
り被検体に対する位置関係を変えることなく、超音波ビ
ームの走査角、または走査面を変えた超音波画像を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療用の超音波診断装
置に用い、特に、体腔内の診断に用いるのに適するコン
ベックス形の超音波探触子に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のコンベックス形の超音波探触子の
一例として、「医用超音波機器ハンドブック」(日本電
子機械工業会編、昭和60年4月、コロナ社発行)第1
38頁に記載された構成が知られている。以下、この従
来の超音波探触子について図3に示す一部破断概略構成
図を参照しながら説明する。
【0003】図3に示すように、ケース101の前側部
に電気音響変換を司る圧電振動子群102が凸面状に配
列されている。圧電振動子群102の背部には背面負荷
材103が設けられ、圧電振動子群102の前面には音
響レンズ104が設けられている。圧電振動子群102
は電気信号送受信用の導体105によりケース101内
に設けられた電子切換スイッチ106に接続されてい
る。
【0004】そして、圧電振動子群102を電子切換ス
イッチ106により切換選択して超音波ビーム107を
放射状に走査することによりセクタ状の超音波画像を得
ることができる。この場合、超音波ビーム107は圧電
振動子面に垂直であり、電子リニア走査形の超音波探触
子の方式と同様の回路構成である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のコンベックス形の超音波探触子では、圧電振動子群
102の配列角、すなわち、走査角によって視野が制限
されており、特に、体腔内用の超音波探触子に適用した
場合、この超音波探触子は自由に操作することができな
いため、視野が限定されてしまうという問題があった。
ここで、圧電振動子群102の数を変えずに走査角を広
げると、圧電振動子群102のピッチを粗くしなければ
ならず、画像の分解能が劣化するという問題がある。ま
た、圧電振動子群102の数(チャンネル数)を増やし
て走査角を広げると、圧電振動子群102を駆動する超
音波診断装置本体の回路や接続ケーブルの数が増加し、
コスト的に高くなるという問題を生じる。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、被検体に対して動かすことなく、走査
面、または走査角を可変するようにして広い視野範囲の
超音波画像を得ることができ、したがって、能率的に診
断作業を行うことができるようにし、特に、体腔内の診
断に用いるのに適する超音波探触子を提供することを目
的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の技術的手段は、扇状に配列され、超音波ビー
ムの走査方向に揺動可能に支持された圧電振動子群と、
この圧電振動子群を揺動させる駆動装置と、上記圧電振
動子群に一端が接続された電気信号送受信用の導体とを
備えたものである。
【0008】上記目的を達成するための本発明の他の技
術的手段は、扇状に配列され、超音波ビームの走査方向
と直交方向に揺動可能に支持された圧電振動子群と、こ
の圧電振動子群を揺動させる駆動装置と、上記圧電振動
子群に一端が接続された電気信号送受信用の導体とを備
えたものである。
【0009】上記目的を達成するための本発明の他の技
術的手段は、扇状に配列され、超音波ビームの走査方向
および走査方向と直交方向の両方向に揺動可能に支持さ
れた圧電振動子群と、この圧電振動子群を揺動させる駆
動装置と、上記圧電振動子群に一端が接続された電気信
号送受信用の導体とを備えたものである。
【0010】そして、上記各技術的手段において、圧電
振動子群および電気信号送受信用の導体を音響結合液体
で満たされた音響ウィンドウ中に設け、また、圧電振動
子群を揺動させる駆動装置を超音波診断装置本体、若し
くは自身に設けられた回路、若しくは切換スイッチによ
って制御することができる。
【0011】
【作用】したがって、本発明によれば、扇状に配列され
た圧電振動子群を駆動装置により超音波ビームの走査方
向、または走査方向と直交方向に揺動させ、超音波ビー
ムの走査角、または走査面を自由に可変することによ
り、被検体に対する位置関係を変えることなく、所望の
走査角、または走査面の超音波画像を得ることができ、
広い視野の超音波画像を得ることができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について図面
を参照しながら説明する。
【0013】図1は本発明の第1の実施例における超音
波探触子を示し、先端部分の一部破断概略構成図であ
る。
【0014】図1に示すように、ケース1は本体部2と
音響ウインドウ3とから成り、これら本体部2と音響ウ
ィンドウ3の境界部内側にフレーム4が取り付けられて
いる。
【0015】音響ウインドウ3内には電気音響変換を司
る圧電振動子群5が設けられる。圧電振動子群5の背部
には背面負荷材6が設けられ、圧電振動子群5の前面に
は音響レンズ7が設けられている。背面負荷材6の背部
にはフレーム8が一体的に設けられ、フレーム8の肱部
がフレーム4の中央突出部に軸9により支持されてい
る。そして、フレーム8、背面負荷材6、圧電振動子群
5、音響レンズ7が矢印Aで示すように圧電振動子群5
の配列方向、すなわち、超音波ビームの走査方向に揺動
されるようになっている。
【0016】フレーム4には操作棒10がシール状態で
摺動可能に挿通され、操作棒10の先端がフレーム8の
基部に軸11により回動可能に連結されている。そし
て、この操作棒10の前進と後退により上記のようにフ
レーム8、圧電振動子群5等が軸9を中心として揺動さ
れるようになっている。操作棒10の基端はナットの1
2の側端部に固定されている。一方、本体部2内にはモ
ータ13が支持され、モータ13の駆動軸14の一端に
形成されたねじ部15がナット12に螺合され、駆動軸
14の他端がエンコーダ等の角度検出器16に連係され
ている。モータ13および角度検出器16はケーブル1
7により超音波診断装置本体、若しくは超音波探触子に
設けられた回路、若しくは切換スイッチ(図示省略)に
接続されている。したがって、モータ13の駆動軸14
を任意の方向に回転させることにより、駆動軸14のね
じ部15に螺合されているナット12および操作棒10
を矢印Bで示すように前進、若しくは後退させることが
できる。
【0017】圧電振動子群5には電気信号送受信用の導
体18の一端が接続され、導体18はフレーム4にシー
ル状態で挿通されたケーブル19により超音波診断装置
本体の制御回路に接続されている。導体18は圧電振動
子群5、背面負荷材6等の揺動を妨げないように配線さ
れ、例えば、フレキシブルプリント回路(F.P.C)
が用いられ、背面負荷材6に沿うように設けられてい
る。圧電振動子群5、導体18等が設けられた音響ウイ
ンドウ3内は音響結合液体20で満たされている。そし
て、特に、体腔内の診断に用いる場合、音響ウインドウ
3により圧電振動子群5が被検体に当たらないようにし
てその振動を許すことができる。
【0018】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。超音波診断装置本体から導体18を介し
て電気信号を送信すると、圧電振動子群5により電気信
号を超音波ビームに変換し、この超音波ビームを音響結
合液体20および音響ウインドウ3を介して生体内に入
射する。生体より反射した超音波は、上記とは逆の経路
をたどり、圧電振動子群5で電気信号に変換し、導体1
8を介して超音波診断装置本体へ送信する。超音波診断
装置本体では内蔵された回路により送信された電気信号
から超音波画像を得ることができる。そして、角度検出
器16により検出した角度をもとに超音波診断装置本体
に内蔵された回路、または超音波探触子自身に設けられ
たスイッチを操作してモータ13の駆動を制御し、駆動
軸14を任意の方向に回転させる。これに伴い、上記の
ようにナット12および操作棒10を前進させ、若しく
は後退させ、軸9を中心として圧電振動子群5等を揺動
させ、所望の走査角に向ける。この圧電振動子群5の揺
動により超音波探触子の被検体に対する角度を変えるこ
となく、超音波画像の走査角を所望の方向に変えた超音
波画像を得ることができる。この圧電振動子群5の位置
を角度検出器16により検出し、超音波診断装置本体に
内蔵された回路により超音波画像上に表示する。
【0019】このように、上記第1の実施例によれば、
圧電振動子群5を超音波ビームの走査方向に揺動させる
ようにしているので、被検体に対して動かすことなく、
走査角を所望の方向に変えて超音波画像を得ることがで
き、広い視野の超音波画像を得ることができる。
【0020】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について図面を参照しながら説明する。
【0021】図2は本発明の第2の実施例における超音
波探触子を示し、先端部分の一部破断概略構成図であ
る。
【0022】本実施例においては、上記第1の実施例と
同一部分については同一符号を付してその説明を省略
し、異なる構成に付いて説明する。
【0023】図2に示すように、圧電振動子群5等が軸
9を中心として超音波ビームの走査方向と直交方向(図
中矢印C)に揺動可能に支持されている。
【0024】そして、上記第1の実施例と同様にモータ
13の駆動によりナット12、操作棒10等を前進さ
せ、若しくは後退させ、圧電振動子群5等を超音波ビー
ムの走査方向と直交方向に揺動させ、超音波探触子の被
検体に対する角度を変えることなく、走査面を所望の方
向に変えて超音波画像を得ることができ、広い視野の超
音波画像を得ることができる。
【0025】他の実施例として、上記第1、第2の実施
例を同時に実現するような機構、すなわち、圧電振動子
群5を超音波ビームの走査方向および走査方向と直交方
向の両方向に揺動可能に支持し、走査角と走査面の両方
を可変するようにし、いずれか一方を選択するようにし
てもよい。
【0026】なお、上記第1、第2の実施例におけるモ
ータ13、ねじ部15、ナット12等の機構は、操作棒
10を直接動作させるレバーであってもよい。このほ
か、本発明は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で
種々設計変更することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、扇
状に配列された圧電振動子群を駆動装置により超音波ビ
ームの走査方向、または走査方向と直交方向に揺動さ
せ、超音波ビームの走査角、または走査面を自由に可変
することにより、被検体に対する位置関係を変えること
なく、所望の走査角、または走査面の超音波画像を得る
ことができ、広い視野の超音波画像を得ることができ
る。したがって、能率的に診断作業を行うことができ、
特に、体腔内の診断に用いるのに適する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における超音波探触子を
示し、先端部分の一部破断概略構成図
【図2】本発明の第2の実施例における超音波探触子を
示し、先端部分の一部破断概略構成図
【図3】従来の超音波探触子を示す一部破断概略構成図
【符号の説明】
1 ケース 3 音響ウインドウ 5 圧電振動子群 12 ナット 13 モータ 16 角度検出器 18 電気信号送受信用の導体 20 音響結合液体

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扇状に配列され、超音波ビームの走査方
    向に揺動可能に支持された圧電振動子群と、この圧電振
    動子群を揺動させる駆動装置と、上記圧電振動子群に一
    端が接続された電気信号送受信用の導体とを備えた超音
    波探触子。
  2. 【請求項2】 扇状に配列され、超音波ビームの走査方
    向と直交方向に揺動可能に支持された圧電振動子群と、
    この圧電振動子群を揺動させる駆動装置と、上記圧電振
    動子群に一端が接続された電気信号送受信用の導体とを
    備えた超音波探触子。
  3. 【請求項3】 扇状に配列され、超音波ビームの走査方
    向および走査方向と直交方向の両方向に揺動可能に支持
    された圧電振動子群と、この圧電振動子群を揺動させる
    駆動装置と、上記圧電振動子群に一端が接続された電気
    信号送受信用の導体とを備えた超音波探触子。
  4. 【請求項4】 圧電振動子群および電気信号送受信用の
    導体が音響結合液体で満たされた音響ウィンドウ中に設
    けられた請求項1ないし3のいずれかに記載の超音波探
    触子。
  5. 【請求項5】 圧電振動子群を揺動させる駆動装置が超
    音波診断装置本体、若しくは自身に設けられた回路、若
    しくは切換スイッチによって制御される請求項1ないし
    4のいずれかに記載の超音波探触子。
JP3334703A 1991-12-18 1991-12-18 超音波探触子 Pending JPH05161650A (ja)

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