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JPS6336172A - 超音波カプラ - Google Patents

超音波カプラ

Info

Publication number
JPS6336172A
JPS6336172A JP61179187A JP17918786A JPS6336172A JP S6336172 A JPS6336172 A JP S6336172A JP 61179187 A JP61179187 A JP 61179187A JP 17918786 A JP17918786 A JP 17918786A JP S6336172 A JPS6336172 A JP S6336172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
probe
coupler
ultrasonic
lens
acoustic lens
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61179187A
Other languages
English (en)
Inventor
Akifumi Suzuki
鈴木 彰文
Hiroshi Sasaki
博 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP61179187A priority Critical patent/JPS6336172A/ja
Priority to US07/067,124 priority patent/US4787070A/en
Priority to DE19873722942 priority patent/DE3722942A1/de
Publication of JPS6336172A publication Critical patent/JPS6336172A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4272Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue
    • A61B8/4281Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving the acoustic interface between the transducer and the tissue characterised by sound-transmitting media or devices for coupling the transducer to the tissue
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/02Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S181/00Acoustics
    • Y10S181/40Wave coupling

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Multimedia (AREA)
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  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

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】 [発明の目的1 (産業上の利用分野) 本発明は、身体の目標部位に対し所望の超音波送受信を
行うために超音波プローブと身体の体表との間に介装さ
れる超音波カプラに関する。
(従来の技術) 一般に、表在性の器官(例えば甲状腺や頚動脈など)を
セクタプローブで観察する場合、プローブのレンズフォ
ーカス点を12察部位(即ら目標部位に近ずけるため、
超音波カプラを介してプローブを体表に当てることが行
われている。
この種超音波カプラは、第7図及び第8図に示すように
超音波プローブ1への装着部2と、体表への接触部3と
を備えており、装着部におけるプローブ1との接触部及
び体表との接触面は通常ゴム等の膜が用いられている。
このような超音波カプラを用いると、プローブのレンズ
フォーカス点はカプラを用いない状[虚よりは観察部位
に近ずくこととなる。
(発明が解決しようとする問題点) ところが従来の超音波カプラは、フォーカス点を体表付
近に近ずける効果はおるが、プローブ1自体の焦点距離
、カプラの大きざ(水深)、及び観察領域の深さのかね
あいによってはカプラ装着時のフォーカス点と観察領域
か一致しないことがある。例えばプローブ自体のレンズ
フォーカスが6cmカプラの水深、及び関心領域の深さ
がともに2cmである場合、フォーカス点と関心領域は
2cmずれてしまい、これは無視できない画質劣化を起
こす。
これに対し、基本的にはカプラの水深を大きくとれば上
述の問題は解決するわけだが、カプラを大きくすると操
作性が悪くなる。また、超音波プローブによる診断の場
合、身体の奥におるIlJ寮部位程そこからの受信信号
が弱くなるため、これを補正すべく第11図に示すよう
なゲインの補正カーブ(STCカーブ)をかけているが
、カプラを大ぎくしで水深を大きくとるとカプラ内の水
では信号かほとんど減衰しないことから、窓材(体表へ
の接触面を形成している部材)の多重反射によるアーテ
ィフアクトがでて診断(続開)の障害になるという問題
がある。
更に、実開昭57−136304号公報に見られるにう
に、プローブにカプラを装着せずに、音響レンズのみを
装着することも考えられるが、その場合にはM寮領域の
画像がセクタ状の画像の上方Xに表示されるため(第1
0図参照)、視野が狭くなるという問題がある。
本発明の目的は以上のような問題点を解決し、観察部位
とレンズフォーカスのフォーカス点とを正確に一致させ
ることができ、アーチファクトが少なくてしかも広視野
が得られ操作性に優れた超音波カプラを提供することに
ある。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため本発明は、超音波プローブへの
装着部又は体表への接触面に音響レンズを設けた。
(作 用) 本発明超音波カプラは上記の構成としたので、次のよう
に作用する。
即ち、超音波プローブへの装着部又は体表への接触面に
股【プだ音響レンズによって希望する任意の位首にレン
ズフォーカス点を設定することができるので、観察部位
とレンズフォーカスのフォーカス点とを正確に一致させ
ることができ、従って高画質を1qることかできる。ま
た、カプラを大きくする必要がなく、小さくて済むので
操作性を損うことがなく、水深も小さくできるので窓材
の多重反射によるアーティフ7り1〜も小ざくなってこ
れが診断(続開)の障害になるというこがない。
しかも音響レンズによって希望する任意の位買にレンズ
フォーカス点を設定することができるので、カプラの形
状設計にあける自由度も著しく向上する。
(実施例) 以下図示の実施例について説明する。
第1図は本発明に係る超音波カプラの一実施例を示す断
面図、第2図はその正面図、第3図は右側面図である。
2は超音波プローブへの装着部であり、両側壁から上方
に突出した鉤片2a、 2aに超音波プローブ1の先端
部を嵌め込むようになっている。
本実施例では、このプローブ1への装着部2に音響レン
ズ5を設けている。そして、この音響レンズ5の上側5
aの曲率半径をプローブ1の!レンズの曲率半径と一致
させ、下側5bの曲率半径を上側5aの曲率半径より小
さくすることによってレンズフォーカスのフォーカス点
P′をプローブ自体のフォーカス点Pよりも近距離に移
動させている。この場合、音響レンズの両端部5c。
5Cに適当な音響減衰剤を用いることによって口径りを
狭くし、分解能の向上を図ることもできる。
またプローブ1と音響レンズ5との間には適当な音響結
合剤(例えばゼリー等)を介在せしめるのがよい。
3は体表への接触面であり、所定の曲率を待った凸状の
湾曲形状となっている。接触面3の曲率は、第6図に示
すようにプローブ1からの超音波ビームBに対して直角
、あるいは直角に近い程ビームBの透過率が良くなって
反射ビームが小さくなるので、そのような曲率とするこ
とが好ましい。
またこのカプラCは、第3図に明示するように超音波プ
ローブ1の走査方向Aと直交する方向の断面形状を前記
プローブへの装着部2の幅Wより前記体表への接触面3
の幅Wが小さい形状としておる。この断面形状は、第1
図に示すように超音波プローブ1からの超音波ビームB
に従って、超音波プローブへの装着部2の幅より体表へ
の接触面3の幅がテーバ状に小さくなる形状としである
このカプラCは、例えばその外殻をプラスチックで形成
し、音響媒体として水その他の内容液を収容するか、あ
るいは、コロイド状の固体及びそのホルダーで構成する
。音響媒体として水その他の内容液を収容した場合に、
体表との接触面3はシリコーンゴム膜で構成する。第2
図において4は内容液の給入口である。
本実施例の超音波カプラCは上記の構成としたので次の
ような作用効果を奏する。
(イ)プローブ1への装着部2に音響レンズ5を設け、
この音響レンズ5の上側5aの曲率半径をプローブ1の
音響レンズの曲率半径と一致させ、下側5bの曲率半径
より小さくすることによってレンズフォーカスのフを一
カス点P′をプローブ自体のフォーカス点よりも近距離
に移動させているので、表在性の器官(例えば甲状腺や
頚動脈)を分解能の高い高画質かつ広視野で観察するこ
とができる。また、カプラCを大きくする必要がなく、
小さくて済むので操作性を損うことがなく、水深りも小
さくできるので窓材3の多重反射によるアーティファク
トも小さくなってこれが診断く続開)の障害になること
がない。
しかも音響レンズ5によって希望する任意の位置にレン
ズフォーカス点P′を設定することができるので、カプ
ラの形状設計にお(プる自由度も著しく向上する。
(ロ)体表への接触面3を、所定の曲率を持った凸状の
湾曲形状としであるので、カプラCの側面の多重反射を
少なくでき、更に人体表面6に接触させる場合の接触性
が著しく向上する。
即ち従来のカプラは、氷袋や柔らかい固体(例えばコロ
イド)を用いて構成されており、目、標部位界面(即ち
体表面)との接触面が平坦なもの、おるいは氷袋のよう
に自在に変形できるものでおったので、目標部位界面が
平らな場合には接触面3も平坦になってしまうため、第
9図に示すように超音波カプラCの底面3及び側面31
.31での反射を含むPlなる超音波受信経路によって
第10図に示す超音波映像装置のモニタ8上に側面 。
の多重反射@41,41が映し出され、診断(続開)の
障害となっていた。
これに対し本実施例は、体表への接触面3を、所定の曲
率を持った凸状の湾曲形状としであるので、体表への接
触面3における超音波ビームの透過率が向上し、その分
反射ビームが弱くなるため、カプラCの側面の多重反射
を少なくでき、従って第10図に示したような超音波映
像装置のモニタB上に映し出される側面の多重反射像4
1.41の影響が小さくなって、診断(続開)に障害を
及ぼすことがない。
更に、体表への接触面3を、所定の曲率を持った凸状の
湾曲形状としであるので、人体表面6に接触させる場合
の接触性が著しく向上する。
C\)超音波プローブ1の走査方向Aと直交する方向の
断面形状における、体表への接触面3の幅Wが従来より
小さいので、第4図に示すように体表面6上を移動する
ときの摩擦が小さくて操作し易く、また、第5図に示す
ように体表面6をピボットとして回転させる場合身体へ
の食い込みが円滑となって十分な接触性が得られる。
即ら従来の超音波カプラは、第7図及び第8図に示すよ
うに超音波プローブの走査方向Aの断面形状(第7図)
、及び走査方向Aと直交する方向の断面形状(第8図〉
は何れも長方形であったため、体表への接触面の幅Wが
大きく、体表面上を移動するとき摩擦が大きくて操作し
難く、また、体表面をピボットとして回転させる場合、
身体への食い込みが不十分となり接触性が悪いという問
題があった。
これに対し本実施例は、超音波プローブ1の走査方向A
と直交する方向の断面形状にa3ける、体表への接触面
3の幅Wが従来より小さいので、第4図に示すように体
表面6上を移動するときのI皐1察が小さくて操作し易
く、また、第5図に示ずように体表面6をピボットとし
て回転させる場合身体への食い込みが円滑となって十分
な接触性が得られる。第4図中7は目標部位である。
以上本発明の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
内において適宜変形実施可能であることは言うまでもな
い。
例えば、上記実施例では装着部2に音響レンズを設(プ
たが、窓材3白体を音響レンズで構成してもよい。
また、第2図仮想線で示すようにカプラCの側面31.
31を傾斜させてもよい。このようにすると、多重反射
を一層小さくすることができる。
更に、本発明は原理的に全く同様にリニアプローブ用カ
プラにも適用可能でおる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば超音波プローブへの
装着部又は体表への接触面に設けた音響レンズによって
希望する任意の位置にレンズフカ−カス点を設定するこ
とができるので、観察部位とレンズフィーカスのフォー
カス点とを正確に一致させることができ、従って高画質
を得ることができる。また、カプラを大きくする必要が
なく、小さくて済むので操作性を損うことがなく、水深
も小さくできるので窓材の多重反射によるアーティファ
クトも小さくなってこれが診断(続開)の障害になると
いうことがない。
しかも音響レンズによって希望する任意の位置にレンズ
フォーカス点を設定することができるので、カプラの形
状設計における自由度も著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超音波カプラの一実施例の断面図
、第2図は同上正面図、第3図は同上右側面図、第4図
、第5図及び第6図はそれぞれ同上作用説明図、第7図
及び第8図は超音波プローブに装着した従来超音波カプ
ラの概略的正面図と右側面図、第9図及び第10図はそ
れぞれ従来超音波カプラの作用説明図、第11図はST
Cカーブを示す図である。 1・・・超音波プローブ、2・・・装着部、3・・・接
触面、5・・・音響レンズ、6・・・体表面、7・・・
目標部位、C・・・超音波カプラ。 第1図 第4図 第5図 第6図 I  X3 第9図 X べ 第10図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)身体の目標部位に対し所望の超音波送受信を行う
    ために超音波プローブと身体の体表との間に介装される
    超音波カプラであって、超音波プローブへの装着部と、
    体表への接触面とを備えたものにおいて、前記超音波プ
    ローブへの装着部又は体表への接触面に音響レンズを設
    けたことを特徴とする超音波カプラ。
  2. (2)前記カプラは、音響媒体として水その他の内容液
    を収容した特許請求の範囲第1項記載の超音波カプラ。
  3. (3)前記カプラは、コロイド状の固体及びそのホルダ
    ーから成る特許請求の範囲第1項記載の超音波カプラ。
JP61179187A 1986-07-29 1986-07-29 超音波カプラ Pending JPS6336172A (ja)

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