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JP2009045094A - Ultrasonic probe - Google Patents

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JP2009045094A JP2007211071A JP2007211071A JP2009045094A JP 2009045094 A JP2009045094 A JP 2009045094A JP 2007211071 A JP2007211071 A JP 2007211071A JP 2007211071 A JP2007211071 A JP 2007211071A JP 2009045094 A JP2009045094 A JP 2009045094A
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ultrasonic
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coupling medium
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宏 服部
Kazutoshi Tsuchida
和俊 土田
Hiroaki Wakabayashi
洋明 若林
Tomoo Takahashi
智雄 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe which reduces resistance to an oscillator unit by a coupling medium and reduces weight of the ultrasonic probe in the ultrasonic probe having the oscillator unit performing scan mechanically. <P>SOLUTION: A cover 14 is detachably mounted to a lower case 10, and has permeability for making the coupling medium 38 pass through. The coupling medium 38 enters the inside from the outside of the cover 14 and spreads out in a gap between a wave transmitting and receiving surface 36A of an array oscillator 34 and the internal surface 14A of the cover 14. The oscillator unit 22 performs mechanical scan under the state and simultaneously performs electronic scan repeatedly, and consequently, three-dimensional echo data is acquired. A projecting part may be provided on the oscillator unit 22. In addition, a partitioning film may be provided on the periphery of the oscillator unit 22. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は超音波探触子に関し、特に、機械的に走査される振動子ユニットを有する超音波探触子の構造に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe, and more particularly to a structure of an ultrasonic probe having a transducer unit that is mechanically scanned.

メカニカルセクタ走査型超音波探触子、三次元エコーデータ取り込み用超音波探触子(特許文献1−3等を参照)等においては、プローブケース内において振動子ユニットが機械的に走査される。例えば、1Dアレイ振動子を素子配列方向と直交する方向へ走査すれば、走査面を移動させて三次元エコーデータ取り込み空間を形成できる。振動子ユニットと生体表面との間において音響伝搬を良好にするために、あるいは、空気層の介在を排除するために、プローブケース内には音響媒体として生理食塩水やオイルなどの液体が充填、封入されている。一方、プローブケースの当接面あるいは生体表面との間には音響媒体としてゲル状の音響用ゼリーが塗布され、つまり、当接面と生体表面との間の空隙は音響ゼリーによって満たされる。   In a mechanical sector scanning ultrasonic probe, an ultrasonic probe for capturing three-dimensional echo data (see Patent Documents 1-3 and the like), etc., the transducer unit is mechanically scanned in the probe case. For example, if the 1D array transducer is scanned in a direction perpendicular to the element arrangement direction, the scanning plane can be moved to form a three-dimensional echo data capturing space. In order to improve the acoustic propagation between the transducer unit and the surface of the living body, or to eliminate the intervention of the air layer, the probe case is filled with a liquid such as physiological saline or oil as an acoustic medium. It is enclosed. On the other hand, a gel-like acoustic jelly is applied as an acoustic medium between the contact surface of the probe case or the living body surface, that is, the gap between the contact surface and the living body surface is filled with the acoustic jelly.

特開平3−184532号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-184532 特開平4−122358号公報JP-A-4-122358 特開平6− 38962号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-38962

しかしながら、プローブケース内に密閉空間としての音響媒体室を形成し、その音響媒体室内において振動子ユニットを運動させると、振動子ユニットの運動に際して抵抗、負荷が大きく、このため振動子ユニットを駆動する機構として大型のものを利用しなければならないという問題があった。また、音響媒体室それ自体の存在により、及び、大型の駆動源を利用しなければならないことから、超音波探触子が大型化し、その重量も増大するという問題があった。   However, if an acoustic medium chamber is formed as a sealed space in the probe case and the vibrator unit is moved in the acoustic medium chamber, the resistance and load are large during the movement of the vibrator unit, and thus the vibrator unit is driven. There was a problem that a large mechanism had to be used. In addition, due to the existence of the acoustic medium chamber itself and the use of a large drive source, there is a problem that the ultrasonic probe becomes large and its weight increases.

本発明の目的は、振動子ユニットの機械走査に際して抵抗又は負荷を軽減することにある。   An object of the present invention is to reduce a resistance or a load during mechanical scanning of a vibrator unit.

本発明の他の目的は、超音波探触子を軽量化することにある。   Another object of the present invention is to reduce the weight of an ultrasonic probe.

本発明は、プローブケース内に設けられ、超音波の送受波を行う振動子ユニットと、前記プローブケース内において前記振動子ユニットを機械的に走査するための機械走査機構と、前記プローブケースにおける生体側の一部分を構成し、流動性をもった音響媒体の通過を許容する多数の空隙を有する浸透性カバーと、を含むことを特徴とする超音波探触子に関する。   The present invention provides a transducer unit that is provided in a probe case and transmits / receives ultrasonic waves, a mechanical scanning mechanism for mechanically scanning the transducer unit in the probe case, and a living body in the probe case And an permeable cover having a plurality of air gaps that constitute a part of the side and allow a fluid medium having fluidity to pass therethrough, and an ultrasonic probe.

上記構成によれば、例えば、超音波探触子における生体当接面(浸透性カバーの外面)上あるいは生体表面上に塗布された音響媒体が、浸透性カバーを介して超音波探触子の内部に浸入し、それが振動子ユニットの送受波面と浸透性カバーの内面との間に展開する。これにより、空気層が排除され、音響伝搬が確保される。つまり、内部に密閉された音響媒体室を形成する必要がなくなるので、超音波探触子の軽量化を達成でき、構造も簡略化できる。振動子ユニットの運動に際しても音響媒体による抵抗が緩和される。必ずしも2種類の音響媒体を用いなくてもよいという利点も得られる。内部に浸入した音響媒体は必要に応じて洗浄処理される。   According to the above configuration, for example, the acoustic medium applied on the living body contact surface (the outer surface of the permeable cover) in the ultrasonic probe or on the surface of the living body is transferred to the ultrasonic probe via the permeable cover. It penetrates into the interior and develops between the wave transmitting / receiving surface of the vibrator unit and the inner surface of the permeable cover. This eliminates the air layer and ensures acoustic propagation. That is, since it is not necessary to form an acoustic medium chamber sealed inside, the weight of the ultrasonic probe can be reduced and the structure can be simplified. The resistance caused by the acoustic medium is also reduced during the movement of the vibrator unit. There is also an advantage that two kinds of acoustic media are not necessarily used. The acoustic medium that has entered the interior is cleaned as necessary.

望ましくは、前記浸透性カバーは、編み目構造、多孔構造又は多スリット構造を有する。すなわち、浸透性カバーは音響媒体の通過を許容する構造体として構成される必要がある。それを浸潤性材料で構成することも可能である。いずれにしても、超音波の伝搬への悪影響が生じないあるいはほとんど生じない構造体として構成することが望まれる。浸透性カバーは、硬質材料で構成することも可能であるが、振動子ユニットの動きを許容できる限りにおいて、軟質部材で構成することもできる。膜とその形状を保持するフレームとで構成することもできる。その材料としては、金属材料あるいは樹脂材料、等があげられる。   Preferably, the permeable cover has a stitch structure, a porous structure, or a multi-slit structure. That is, the permeable cover needs to be configured as a structure that allows passage of the acoustic medium. It can also be composed of an invasive material. In any case, it is desirable to configure as a structure that does not cause or hardly causes an adverse effect on the propagation of ultrasonic waves. The permeable cover can be made of a hard material, but can also be made of a soft member as long as the movement of the vibrator unit can be allowed. It can also be comprised with the film | membrane and the flame | frame holding the shape. Examples of the material include a metal material or a resin material.

望ましくは、前記浸透性カバーを前記プローブケースのケース本体に対して着脱可能に取り付けるための着脱構造が設けられる。洗浄、交換等のためにこのような構造を採用するのが望ましい。浸透性カバーをディスポーザブル型として使用するのも好適である。   Desirably, an attachment / detachment structure is provided for detachably attaching the permeable cover to the case body of the probe case. It is desirable to adopt such a structure for cleaning, replacement, etc. It is also suitable to use the permeable cover as a disposable type.

望ましくは、前記振動子ユニットの送受波面は前記浸透性カバーの内面に近接対向した状態で機械的に走査され、前記送受波面と前記浸透性カバーの内面との間の隙間に生体側から前記浸透性カバーを介して前記音響媒体が導入される。すなわち、送受波面とカバー内面との間の隙間に音響媒体が自然に導入される。そのような隙間を設けず、送受波面がカバー内面に接触する態様を採用することも考えられる。   Preferably, the transmission / reception surface of the vibrator unit is mechanically scanned in a state of being opposed to the inner surface of the permeable cover, and the penetration from the living body side into the gap between the transmission / reception surface and the inner surface of the permeable cover. The acoustic medium is introduced through a protective cover. That is, the acoustic medium is naturally introduced into the gap between the transmission / reception surface and the cover inner surface. It is also conceivable to adopt a mode in which such a gap is not provided and the wave transmitting / receiving surface contacts the inner surface of the cover.

望ましくは、前記振動子ユニットは、機械走査方向における前記送受波面の両側に張り出した張出部を有する。張出部によれば、音響媒体を円滑に展開させることができる。また、振動子ユニットへの音響媒体に起因する抵抗を緩和できる。張出部を含めて振動子ユニットの下端部(生体側の端部)が機械走査方向において湾曲あるいは船底形状を有していてもよい。   Desirably, the vibrator unit has a projecting portion projecting on both sides of the wave transmitting / receiving surface in the mechanical scanning direction. According to the overhang portion, the acoustic medium can be smoothly deployed. Further, the resistance caused by the acoustic medium to the vibrator unit can be relaxed. The lower end portion (end portion on the living body side) of the transducer unit including the overhang portion may be curved or have a bottom shape in the mechanical scanning direction.

望ましくは、前記振動子ユニットの機械走査方向における両端部において前記送受波面に接して前記音響媒体を堰き止める手段が設けられる。振動子ユニットの繰り返し往復走査に伴って音響媒体が徐々に機械走査方向の隅へ追いやられることになるが、堰き止め手段によれば、音響媒体が不必要な範囲まで展開することを防止又は軽減できる。また、必要な部分に音響媒体を停留させることができるので、良好な音響伝搬状態を形成できる。   Desirably, there is provided means for damming the acoustic medium in contact with the wave transmitting / receiving surface at both ends in the mechanical scanning direction of the transducer unit. The acoustic medium is gradually driven to the corner in the mechanical scanning direction with repeated reciprocating scanning of the transducer unit. However, the damming means prevents or reduces the expansion of the acoustic medium to an unnecessary range. it can. In addition, since the acoustic medium can be stopped at a necessary portion, a good acoustic propagation state can be formed.

以上説明したように、本発明によれば、可動体としての振動子ユニットの機械走査時に生じる抵抗又は負荷を低減できる。あるいは、本発明によれば、超音波探触子を軽量化できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the resistance or load generated during mechanical scanning of the vibrator unit as the movable body. Or according to this invention, an ultrasonic probe can be reduced in weight.

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態が示されている。図1において、(A)は超音波探触子を正面から見た場合における断面図であり、(B)は超音波探触子を側面から見た場合における断面図である。この超音波探触子は、図示されていないケーブルを介して超音波診断装置本体に接続されるものである。すなわち、生体への超音波の送受波によって生体の超音波画像を形成する場合に、この超音波探触子が用いられる。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention. In FIG. 1, (A) is a cross-sectional view when the ultrasonic probe is viewed from the front, and (B) is a cross-sectional view when the ultrasonic probe is viewed from the side. This ultrasonic probe is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body via a cable (not shown). That is, this ultrasonic probe is used when an ultrasonic image of a living body is formed by transmitting / receiving ultrasonic waves to the living body.

図1において、超音波探触子は、本体ケースをなす下ケース10及び上ケース12を有している。下ケース10の下方には後に説明するように着脱自在にカバー14が設けられている。下ケース10及びカバー14の内部は中空であり、そこには振動子ユニット22が設けられている。振動子ユニット22は下ケース10及び上ケース12の内部に設けられた駆動機構24によって駆動される。   In FIG. 1, the ultrasound probe has a lower case 10 and an upper case 12 that form a main body case. A cover 14 is detachably provided below the lower case 10 as will be described later. The inside of the lower case 10 and the cover 14 is hollow, and a vibrator unit 22 is provided therein. The vibrator unit 22 is driven by a drive mechanism 24 provided inside the lower case 10 and the upper case 12.

駆動機構24は、駆動源としてのモータ26を有する。このモータ26の回転軸には回転角度を検出するエンコーダ(図示せず)が設けられている。モータ26の軸には第1歯車28が連結されており、その第1歯車28は、可動体としての振動子ユニット22に設けられた第2歯車30に噛み合っている。第1歯車28及び第2歯車30はそれら全体として傘歯車構造を有する。   The drive mechanism 24 has a motor 26 as a drive source. An encoder (not shown) for detecting a rotation angle is provided on the rotation shaft of the motor 26. A first gear 28 is connected to the shaft of the motor 26, and the first gear 28 meshes with a second gear 30 provided in the vibrator unit 22 as a movable body. The first gear 28 and the second gear 30 have a bevel gear structure as a whole.

第2歯車30は回転軸32に連結されており、その回転軸32にはフレーム34によってアレイ振動子36が取り付けられている。ちなみに、可動体としての振動子ユニット22を保持している構造体については図示省略されている。フレーム34には軸受けが設けられ、その軸受けによって回転軸32は回転自在に保持されている。モータ26の回転運動が第1歯車28、第2歯車30及び回転軸32の回転運動となり、それによってアレイ振動子36が振り子運動すなわち揺動運動を行う。(A)においては紙面垂直方向にアレイ振動子36が運動し、(B)においては紙面左右方向にアレイ振動子36が運動する。往復運動の範囲、速度、周期等は超音波診断装置側に設けられた制御部によって制御される。   The second gear 30 is connected to a rotating shaft 32, and an array transducer 36 is attached to the rotating shaft 32 by a frame 34. Incidentally, the structure holding the vibrator unit 22 as a movable body is not shown. The frame 34 is provided with a bearing, and the rotating shaft 32 is rotatably held by the bearing. The rotational motion of the motor 26 becomes the rotational motion of the first gear 28, the second gear 30 and the rotating shaft 32, whereby the array vibrator 36 performs the pendulum motion, that is, the swing motion. In (A), the array transducer 36 moves in the direction perpendicular to the paper surface, and in (B), the array transducer 36 moves in the horizontal direction on the paper surface. The range, speed, period, etc. of the reciprocating motion are controlled by a control unit provided on the ultrasonic diagnostic apparatus side.

アレイ振動子36は、本実施形態において1Dアレイ振動子によって構成されており、(A)において紙面左右方向に直線的に並んだ複数の振動素子によって構成されている。もちろん、それらの複数の振動素子が円弧状に配列されてもよい。アレイ振動子36によって電子ビームが形成され、その電子ビームは電子的に走査される。その電子走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査等が知られている。   The array transducer 36 is configured by a 1D array transducer in the present embodiment, and is configured by a plurality of transducer elements linearly arranged in the horizontal direction of the paper in (A). Of course, the plurality of vibration elements may be arranged in an arc shape. An electron beam is formed by the array transducer 36, and the electron beam is electronically scanned. As the electronic scanning method, electronic linear scanning, electronic sector scanning, and the like are known.

上記のような超音波ビームの走査により所定形状を持った走査面が形成され、その走査面が機械走査により運動すると、結果として、立体空間としての三次元エコーデータ取り込み空間が形成される。なお、本実施形態に係る技術は単振動子を機械的に走査するメカニカルセクタ走査型超音波探触子にも適用できる。   When a scanning surface having a predetermined shape is formed by scanning the ultrasonic beam as described above, and the scanning surface is moved by mechanical scanning, a three-dimensional echo data capturing space as a three-dimensional space is formed as a result. The technique according to the present embodiment can also be applied to a mechanical sector scanning ultrasonic probe that mechanically scans a single transducer.

カバー14は浸透性部材によって構成され、すなわちカップリング媒体38を通過させる作用を持った部材によって構成される。例えば、カバー14は、編み目構造、多孔構造また多スリット構造を有するものである。あるいは、カバー14が布地のような浸潤性部材によって構成されてもよい。図1においては1つの孔が符号16によって表されている。カップリング媒体38はいわゆるエコーゼリーと称されるものであり、本実施形態において、カップリング媒体38はカバー14の外面(生体当接面)14B上に予め塗布され、あるいは、予め生体表面上に塗布されるものである。カップリング媒体38は、そのような塗布後において、カバー14の外面14Bを生体表面上に当接させることにより、カバー14を通過して超音波探触子の内部に進入する。その状態が図1に示されている。   The cover 14 is formed of a permeable member, that is, a member having an action of allowing the coupling medium 38 to pass therethrough. For example, the cover 14 has a stitch structure, a porous structure, or a multi-slit structure. Alternatively, the cover 14 may be configured by an infiltrating member such as a fabric. In FIG. 1, one hole is represented by reference numeral 16. The coupling medium 38 is a so-called echo jelly, and in the present embodiment, the coupling medium 38 is preliminarily applied on the outer surface (biological contact surface) 14B of the cover 14 or is previously preliminarily formed on the biological surface. It is to be applied. After such application, the coupling medium 38 passes through the cover 14 and enters the ultrasonic probe by bringing the outer surface 14B of the cover 14 into contact with the surface of the living body. This state is shown in FIG.

その状態では、アレイ振動子36の先端面である送受波面36Aと、カバー14の内面14Bとの間に、カップリング媒体38が満たされることになり、そこにおける空気層が排除され、良好な音響伝搬が形成される。同様に、カバー14の外面14Bと生体表面20との間は密着し、そこに仮に隙間があったとしてもそこにはカップリング媒体38が存在しているため、空気層が排除され、良好な音響伝搬経路が形成される。そのような状態が構築されるように、適量かつ適度の粘性をもったカップリング媒体38を使用するのが望ましい。   In this state, the coupling medium 38 is filled between the wave transmitting / receiving surface 36A, which is the front end surface of the array transducer 36, and the inner surface 14B of the cover 14, and the air layer there is eliminated, and good acoustics are obtained. Propagation is formed. Similarly, the outer surface 14B of the cover 14 and the living body surface 20 are in close contact with each other, and even if there is a gap there, the coupling medium 38 is present there, so that the air layer is eliminated and a good condition is obtained. An acoustic propagation path is formed. It is desirable to use a coupling medium 38 having an appropriate amount and moderate viscosity so that such a state is established.

ちなみに、カバー14は、例えば髭剃り用シェーバーの生体接触壁をなす網目状の金属フィルムのような部材によって構成することもできる。あるいは、多数の空隙を有する樹脂などの材料によって構成することもできる。いずれにしても、超音波の伝搬にあたってカバー14の存在により悪影響が生じないような材料あるいは構造を採用するのが望ましい。一般には、超音波の波長との関係を考慮して、カバー14の厚みをかなり薄くすることにより音響伝搬上の悪影響を効果的に低減することが可能である。   Incidentally, the cover 14 can also be comprised by members, such as a net-like metal film which makes the biological contact wall of the shaver for shaving, for example. Or it can also be comprised with materials, such as resin which has many space | gap. In any case, it is desirable to employ a material or structure that does not adversely affect the presence of the cover 14 during propagation of ultrasonic waves. In general, in consideration of the relationship with the wavelength of ultrasonic waves, it is possible to effectively reduce the adverse effects on acoustic propagation by making the cover 14 quite thin.

図2には、カバー14において形成される複数の孔が示されている。(A)に示す例では縦方向及び横方向に規則的に複数の孔42が形成されており、各孔の直径は例えば5mm程度である。(B)に示す例でも複数の孔44が縦方向及び横方向に規則的に並んでおり、各孔44はこの例では楕円形でありその長軸方向の長さは例えば5mm程度である。このような構造を設計する際においては、体表面上に存在する体毛等が入り込まないような大きさあるいは形状を定めるのが望ましい。場合によっては、カバー14を二層化あるいは多層化することも好適である。   FIG. 2 shows a plurality of holes formed in the cover 14. In the example shown in (A), a plurality of holes 42 are regularly formed in the vertical direction and the horizontal direction, and the diameter of each hole is, for example, about 5 mm. In the example shown in (B), a plurality of holes 44 are regularly arranged in the vertical and horizontal directions, and each hole 44 is elliptical in this example, and the length in the major axis direction is, for example, about 5 mm. When designing such a structure, it is desirable to determine the size or shape so that hairs and the like existing on the body surface do not enter. In some cases, it is also preferable to form the cover 14 in two layers or multiple layers.

図1に戻って、(B)に示されるように振動子ユニット22の揺動運動にあたり、その機械走査の両端部に堰止め部材40が設けられている。この堰止め部材40はカバー14の内面14A上に展開するカップリング媒体38を一定範囲内に収めるための部材であり、これによってカップリング媒体38が不必要に展開して超音波探触子の内部に過剰に広がってしまうことを効果的に抑制することが可能である。堰止め部材40は図1に示す構成例では機械走査方向の両端部に設けられていたが、内面14Aの全体を取り囲むように形成することも可能である。ちなみに、図1に示す例において、アレイ振動子36の送受波面36Aは機械走査方向において緩やかに湾曲しておりすなわち円弧状の形態を有している。その曲率はカバー14の内面14Aにおける曲率と同一であってもよいし、異なっていてもよい。   Returning to FIG. 1, as shown in FIG. 1B, damming members 40 are provided at both ends of the mechanical scanning when the vibrator unit 22 swings. The damming member 40 is a member for accommodating the coupling medium 38 developed on the inner surface 14A of the cover 14 within a certain range, whereby the coupling medium 38 is unnecessarily developed and the ultrasonic probe is used. It is possible to effectively suppress excessive spreading inside. In the configuration example shown in FIG. 1, the damming members 40 are provided at both ends in the machine scanning direction, but may be formed so as to surround the entire inner surface 14A. Incidentally, in the example shown in FIG. 1, the transmitting / receiving surface 36A of the array transducer 36 is gently curved in the mechanical scanning direction, that is, has an arcuate shape. The curvature may be the same as or different from the curvature of the inner surface 14A of the cover 14.

係合部17は、下ケース10に対してカバー14を着脱自在に装着するための手段である。図1に示す例において、係合部17は、カバー14の端部に設けられた突起15と、下ケース10の下端部10Aに形成された溝10Bとによって構成され、突起15が溝10Bに進入することによりカバー14が下ケース10に装着されている。カバー14は少なくともその上端部が変形可能であり、溝10Bから突起15を容易に離脱させることが可能である。溝10Bはプローブの水平方向の全体にわたってそれを取り囲むように形成されており、突起15もそれに応じてリング状の形態を有している。   The engaging portion 17 is a means for detachably attaching the cover 14 to the lower case 10. In the example shown in FIG. 1, the engaging portion 17 is configured by a protrusion 15 provided at the end of the cover 14 and a groove 10B formed in the lower end portion 10A of the lower case 10, and the protrusion 15 is formed in the groove 10B. The cover 14 is attached to the lower case 10 by entering. At least the upper end of the cover 14 can be deformed, and the protrusion 15 can be easily detached from the groove 10B. The groove 10B is formed so as to surround the entire horizontal direction of the probe, and the projection 15 has a ring shape accordingly.

次にこの超音波探触子の使用方法について説明する。まず、カバー14の外面14B上に、あるいは生体表面20上にカップリング媒体38が塗布される。それらの両者にカップリング媒体38を塗布するようにしてもよい。例外的には、カバー14の下ケース10への装着に先立って、その内面14A上に適量のカップリング媒体38を別途塗布するようにしてもよい。   Next, a method of using this ultrasonic probe will be described. First, the coupling medium 38 is applied on the outer surface 14 </ b> B of the cover 14 or on the living body surface 20. A coupling medium 38 may be applied to both of them. As an exception, an appropriate amount of coupling medium 38 may be separately applied on the inner surface 14A prior to mounting the cover 14 on the lower case 10.

本実施形態においては、カバー14の全体にわたって複数の孔16が形成されていたが、その中央部あるいは周辺部にだけ複数の孔16を形成することも可能である。いずれにしても、本実施形態においては振動子ユニットを収納した気密空間として音響媒体室をプローブケース内に形成する必要がないので、プローブの構造を簡略化でき、またその重量を軽減することが可能である。   In the present embodiment, the plurality of holes 16 are formed over the entire cover 14, but it is also possible to form the plurality of holes 16 only in the central portion or the peripheral portion thereof. In any case, in this embodiment, it is not necessary to form the acoustic medium chamber in the probe case as an airtight space containing the transducer unit, so that the structure of the probe can be simplified and its weight can be reduced. Is possible.

上記のようなカップリング媒体38の塗布後、超音波探触子を生体表面20に当接させ、それに先だってあるいはその後に振動子ユニット22の往復走査を開始させる。すると、カップリング媒体38が送受波面36Aと内面14Bとの間の隙間の全体に展開することになり、そのような隙間に存在していた空気が外側に追いやられ、そこにカップリング媒体38が満たされることになる。すなわち良好な音響伝搬経路が確保される。その状態において、超音波診断が実行される。   After the application of the coupling medium 38 as described above, the ultrasonic probe is brought into contact with the living body surface 20, and the reciprocating scanning of the transducer unit 22 is started before or after that. Then, the coupling medium 38 expands in the entire gap between the wave transmitting / receiving surface 36A and the inner surface 14B, and the air existing in such a gap is driven to the outside, and the coupling medium 38 is moved there. Will be satisfied. That is, a good acoustic propagation path is ensured. In this state, ultrasonic diagnosis is executed.

すなわち超音波ビームの電子走査を行いながら、振動子ユニット22を機械的に往復走査することにより、周期的に三次元エコーデータ取り込み領域が形成される。超音波診断装置本体側では、そのような三次元空間内において取得されたボリュームデータに従って超音波三次元画像が形成され、それが表示される。   In other words, by periodically reciprocating the transducer unit 22 while performing electronic scanning of the ultrasonic beam, a three-dimensional echo data capturing area is periodically formed. On the ultrasonic diagnostic apparatus main body side, an ultrasonic three-dimensional image is formed in accordance with the volume data acquired in such a three-dimensional space and displayed.

超音波探触子の使用後においては、カバー14が下ケース10から取り外され、カバー14が洗浄され、必要に応じて、超音波探触子の本体自体も洗浄される。カバー14は各被検者毎に交換するようにしてもよい。すなわちディスポーザブル型として利用するようにしてもよい。   After the use of the ultrasonic probe, the cover 14 is removed from the lower case 10, the cover 14 is cleaned, and the main body of the ultrasonic probe itself is also cleaned as necessary. The cover 14 may be replaced for each subject. That is, it may be used as a disposable type.

次に、他の実施形態について説明する。なお、図1に示した構成と同様の構成には同一符号を付し、その説明を省略する。   Next, another embodiment will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to the structure shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

図3に示す例においては、係合部46にねじ止め構造が設けられている。具体的に説明すると、カバー14と下ケース10とに跨ってそれらの端部を包み込むように固定リング50が設けられている。この例において、固定リング50の内側にはリング状の溝が形成され、その溝にはカバー14の上端部に形成された突起48が填り込んでいる。そのような突起48もリング状の形態を有する。   In the example shown in FIG. 3, the engaging portion 46 is provided with a screwing structure. Specifically, the fixing ring 50 is provided so as to wrap the ends of the cover 14 and the lower case 10. In this example, a ring-shaped groove is formed inside the fixing ring 50, and a protrusion 48 formed on the upper end portion of the cover 14 is fitted in the groove. Such a protrusion 48 also has a ring shape.

一方、固定リング50の内面上側にはねじ構造52が形成され、一方、下ケース10の下端外側にもねじ構造54が形成されている。それらが噛み合うことによって固定リング50が下ケース10にねじ止め固定されている。そのような状態ではカバー14が固定リング50を介して確実に下ケース10に装着されることになる。ねじ止めによればより確実にカバー14の装着を行えるので、超音波探触子の使用中におけるカバー14の脱落等を効果的に防止できるという利点がある。   On the other hand, a screw structure 52 is formed on the upper side of the inner surface of the fixing ring 50, while a screw structure 54 is also formed on the outer side of the lower end of the lower case 10. The fixing ring 50 is screwed and fixed to the lower case 10 by meshing them. In such a state, the cover 14 is securely attached to the lower case 10 via the fixing ring 50. By screwing, the cover 14 can be more reliably attached, and thus there is an advantage that the cover 14 can be effectively prevented from falling off during use of the ultrasonic probe.

図4に示す例においては、可動体としての振動子ユニット22の周囲に仕切膜56が設けられている。この仕切膜56は本実施形態において蛇腹状の構造を有しており、それ自体は可撓膜として構成されている。すなわち変形可能な膜である。仕切膜56の中央部には開口が形成され、その開口から振動子ユニット22の一部分が下方に露出している。開口における周縁はシール構造となっている。仕切膜56の外周囲は図4に示す例においてカバー14の内面上端部に固定配置されている。これによってカバー14内に媒体室58が形成される。媒体室58はカバー14それ自体が浸透性を有するため気密室ではないが、仕切膜56が設けられていることにより、カップリング媒体が不必要に超音波探触子の内部に展開してしまう問題を効果的に防止できる。すなわち、カップリング媒体が移動可能な範囲を仕切膜56によって制限することが可能となる。   In the example shown in FIG. 4, a partition film 56 is provided around the vibrator unit 22 as a movable body. The partition film 56 has a bellows-like structure in the present embodiment, and itself is configured as a flexible film. That is, it is a deformable membrane. An opening is formed in the central portion of the partition film 56, and a part of the vibrator unit 22 is exposed downward from the opening. The peripheral edge in the opening has a seal structure. The outer periphery of the partition film 56 is fixedly arranged at the upper end of the inner surface of the cover 14 in the example shown in FIG. As a result, a medium chamber 58 is formed in the cover 14. The medium chamber 58 is not an airtight chamber because the cover 14 itself is permeable, but the provision of the partition film 56 unnecessarily expands the coupling medium inside the ultrasonic probe. The problem can be effectively prevented. In other words, the range in which the coupling medium can move can be limited by the partition film 56.

図4に示す例では仕切膜56の外周囲がカバー14の内面に固定されていたが、その外周囲を下ケース10に固定することも可能である。仕切膜56は振動子ユニット22の運動を妨げないように、あるいは、それに大きな抵抗を与えないように柔軟な材料で構成されるほうが望ましく、これについては上述した通りである。   In the example shown in FIG. 4, the outer periphery of the partition film 56 is fixed to the inner surface of the cover 14, but the outer periphery can also be fixed to the lower case 10. It is desirable that the partition film 56 be made of a flexible material so as not to hinder the movement of the vibrator unit 22 or to give a large resistance thereto, as described above.

図5に示す実施形態においては、振動子ユニット22が機械走査方向の両端部に張出部分62を有している。振動子ユニット22の下端部分はそれ全体として円弧状あるいは船底形態を有しており、その送受波面66の曲率はカバー14の内面の曲率と実質的に同一である。張出部分62は図1に示した送受波面(実効送受波面とそれに連なる面)を機械走査方向により広げる作用を発揮し、すなわち送受波面66とカバー内面との間に生じる隙間を制限するものとして機能し、振動子ユニット22の側面にカップリング媒体が滞留してしまったり舞い上がってしまったりする問題を効果的に抑制することができる。   In the embodiment shown in FIG. 5, the transducer unit 22 has protruding portions 62 at both ends in the mechanical scanning direction. The lower end portion of the transducer unit 22 has an arc shape or a ship bottom shape as a whole, and the curvature of the wave transmitting / receiving surface 66 is substantially the same as the curvature of the inner surface of the cover 14. The overhanging portion 62 exerts an action of expanding the transmission / reception surface (the effective transmission / reception surface and the surface connected thereto) shown in FIG. 1 in the mechanical scanning direction, that is, restricts a gap generated between the transmission / reception surface 66 and the cover inner surface. It is possible to effectively suppress the problem that the coupling medium stays or rises on the side surface of the vibrator unit 22.

図6には、図5における一部分が拡大図として示されている。下ケース10の下端部は内側に向いてスキージ64を形成している。スキージ64は掻き取り構造として機能し、送受波面66上に付着しているカップリング媒体を掻き落として、それが上方へ運動することを制限するものである。スキージ64は先鋭な先端部を有し、それが送受波面66に間欠的にあるいは常時接触する。図示の例では、振動子ユニット22が一定角度以上揺動した場合にスキージ64の先端が送受波面66に接触する。そして振動子ユニット22が更に揺動運動するとスキージ64によって送受波面に付着しているカップリング媒体が掻き落とされ、カップリング媒体の不必要な展開が抑制されている。スキージ64は樹脂部材あるいはゴム材料等によって構成することができ、振動子ユニット22の揺動運動時においても超音波伝搬に悪影響を与えない位置にスキージ64を形成するのが望ましい。なお、符号60は振動子アセンブリを有し、その下端部にはアレイ振動子が設けられている。振動子アセンブリ60の機械走査方向には一対の張出部分62が設けられ、そのような張出部分62によって上述した各種の利点を得られる。   6 shows a part of FIG. 5 as an enlarged view. A lower end portion of the lower case 10 faces inward to form a squeegee 64. The squeegee 64 functions as a scraping structure, and scrapes off the coupling medium adhering to the wave transmitting / receiving surface 66 to restrict the movement of the coupling medium upward. The squeegee 64 has a sharp tip, which contacts the wave transmitting / receiving surface 66 intermittently or constantly. In the illustrated example, the tip of the squeegee 64 comes into contact with the wave transmitting / receiving surface 66 when the transducer unit 22 swings by a certain angle or more. When the vibrator unit 22 further swings, the coupling medium attached to the wave transmitting / receiving surface is scraped off by the squeegee 64, and unnecessary development of the coupling medium is suppressed. The squeegee 64 can be made of a resin member or a rubber material, and it is desirable to form the squeegee 64 at a position that does not adversely affect the ultrasonic wave propagation even when the vibrator unit 22 swings. Reference numeral 60 has a vibrator assembly, and an array vibrator is provided at the lower end thereof. A pair of overhang portions 62 are provided in the mechanical scanning direction of the transducer assembly 60, and the above-described various advantages can be obtained by such overhang portions 62.

本発明に係る超音波探触子の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the ultrasound probe which concerns on this invention. カバーの構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of a cover. 超音波探触子の他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structure of an ultrasonic probe. 超音波探触子の更に他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other structure of an ultrasonic probe. 超音波探触子の更に他の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other structure of an ultrasonic probe. 図5に示す構成の一部拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of the configuration shown in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

10 下ケース、12 上ケース、14 カバー、17 係合部、22 振動子ユニット、24 駆動機構、38 カップリング媒体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lower case, 12 Upper case, 14 Cover, 17 Engagement part, 22 Vibrator unit, 24 Drive mechanism, 38 Coupling medium.

Claims (6)

プローブケース内に設けられ、超音波の送受波を行う振動子ユニットと、
前記プローブケース内において前記振動子ユニットを機械的に走査するための機械走査機構と、
前記プローブケースにおける生体側の一部分を構成し、流動性をもった音響媒体の通過を許容する多数の空隙を有する浸透性カバーと、
を含むことを特徴とする超音波探触子。
A transducer unit provided in the probe case for transmitting and receiving ultrasonic waves;
A mechanical scanning mechanism for mechanically scanning the transducer unit in the probe case;
A part of the probe case on the living body side, and a permeable cover having a number of voids allowing passage of a fluid acoustic medium;
An ultrasonic probe comprising:
請求項1記載の超音波探触子において、
前記浸透性カバーは、編み目構造、多孔構造又は多スリット構造を有する、ことを特徴とする超音波探触子。
The ultrasonic probe according to claim 1,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the permeable cover has a stitch structure, a porous structure, or a multi-slit structure.
請求項1又は2記載の超音波探触子において、
前記浸透性カバーを前記プローブケースのケース本体に対して着脱可能に取り付けるための着脱構造が設けられた、ことを特徴とする超音波探触子。
The ultrasonic probe according to claim 1 or 2,
An ultrasonic probe, characterized in that an detachable structure for detachably attaching the permeable cover to a case main body of the probe case is provided.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の超音波探触子において、
前記振動子ユニットの送受波面は前記浸透性カバーの内面に近接対向した状態で機械的に走査され、
前記送受波面と前記浸透性カバーの内面との間の隙間に生体側から前記浸透性カバーを介して前記音響媒体が導入される、ことを特徴とする超音波探触子。
In the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 3,
The transmission / reception surface of the transducer unit is mechanically scanned in a state of being opposed to the inner surface of the permeable cover,
The ultrasonic probe, wherein the acoustic medium is introduced from a living body through the permeable cover into a gap between the wave transmitting / receiving surface and the inner surface of the permeable cover.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波探触子において、
前記振動子ユニットは、機械走査方向における前記送受波面の両側に張り出した張出部を有する、ことを特徴とする超音波探触子。
In the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 4,
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the transducer unit has a protruding portion that protrudes on both sides of the transmission / reception surface in the mechanical scanning direction.
請求項1から5のいずれか1項に記載の超音波探触子において、
前記振動子ユニットの機械走査方向における両端部において前記送受波面に接して前記音響媒体を堰き止める手段が設けられた、ことを特徴とする超音波探触子。
The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 5,
An ultrasonic probe comprising means for damming the acoustic medium in contact with the transmission / reception surface at both ends in the mechanical scanning direction of the transducer unit.
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