JPH0523336A

JPH0523336A - 超音波探触子

Info

Publication number: JPH0523336A
Application number: JP3179717A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ishikawa; 寛石川; Kazuhiro Watanabe; 一宏渡辺; Kenichi Hayakawa; 健一早川; Yasushi Hara; 靖原; Kiyoto Matsui; 清人松井; Kenji Kawabe; 憲二川辺
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1993-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は超音波探触子に関し、ノイズの発生を
なくし、チューブの可撓性を確保することを目的とす
る。【構成】フレキシブルなチューブ１の一端に接続された
ケース２の内壁面に固定された圧電振動子３と、該圧電
振動子３の背面に前記ケース２の長手方向に沿う軸４回
りに回転自在に保持される超音波反射体５と、装置外部
から送出される流体６を前記超音波反射体５の後方に位
置する噴出口７に導く流路８と、前記超音波反射体５の
後方に固定され、前記流路８の噴出口７から噴出される
流体６により前記超音波反射体５を前記軸４を介して回
転駆動させるための回転体９と、前記噴出口７から噴出
された流体６をケース２外方に排出するためにケース２
に開設される排出口１０とを有して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波探触子、特に血管
内等の超音波探傷に用いられる超音波探触子に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】血管内を探傷する際に使用される従来の
超音波探触子を図３に示す。図示しないガイドワイヤに
より血管内に挿入される探触子は柔軟材から形成される
チューブ１の先端に設けられたケース２内に圧電振動子
３を収納して形成される。上記圧電振動子３はケース２
の長手方向に沿って設けられる軸（図示せず）回りに回
転自在なロータ１３に保持されており、圧電振動子３は
ロータ１３の前方に配置されるロータリートランス１
４、あるいはスリップリング、および信号線１５を介し
て外部の電気信号処理回路１６に接続されている。

【０００３】また、上記ロータ１３の基端部にはタービ
ン１７が設けられるとともに、該タービン１７の背面側
には外周近傍に噴出口７を対向させてパイプ１８が配置
され、該パイプ１８からポンプ１９により生理食塩水等
の流体６を噴出させることによりタービン１７、および
ロータ１３上の圧電振動子３が回転駆動される。

【０００４】なお、パイプ１８から噴出された流体６
は、ケース２前方に穿孔された排出口１０から血管中に
排出される。

【０００５】しかして、この超音波探触子において、パ
イプ１８から流体６を噴出させて圧電振動子３を回転さ
せるとともに、電気信号処理回路１６から駆動電圧を印
加すると、血管内に放射状に超音波ビームが放出され、
この反射波を再び圧電振動子３により受波して電気信号
処理回路１６にて処理することにより血管の断層像が得
られる。

【０００６】図４はさらに他の従来例を示すもので、圧
電振動子３を保持するロータ１３はフレキシブルシャフ
ト２０を介して外部のモータ２１等の駆動源に連結さ
れ、駆動源２１により圧電振動子３を回転させた状態で
該圧電振動子３を駆動して血管の断層像を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例においては、回転する圧電振動子３と外部の電気信号
処理回路１６とを接続するためにロータリートランス１
４、あるいはスリップリングが使用されるが、ロータリ
ートランス１４を使用して血管内に挿入できるような微
小な超音波探触子を構成する際には、トランス・ギャッ
プのアライメント、コイルの線巻き等の作業が難しいた
め実現が困難であり、さらに、スリップリングを使用す
る場合には、血管内の探傷に使用するような送受信効率
が小さな微小な圧電振動子３では、ブラシとの接触で発
生するノイズが大きくなってしまいＳ／Ｎが低下すると
いう欠点を有するものであった。

【０００８】また、図４に示すように、圧電振動子３を
フレキシブルシャフト２０により回転駆動させる場合に
は、全体の可撓性が損なわれ、曲りくねった血管内には
挿入しにくいという欠点を有するものであった。

【０００９】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、ノイズがなく、かつ、可撓性の失われ
ることのない超音波探触子を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、実施例に対応する図１に示すように、フレキシブル
なチューブ１の一端に接続されたケース２の内壁面に固
定された圧電振動子３と、該圧電振動子３の背面に前記
ケース２の長手方向に沿う軸４回りに回転自在に保持さ
れる超音波反射体５と、装置外部から送出される流体６
を前記超音波反射体５の後方に位置する噴出口７に導く
流路８と、前記超音波反射体５の後方に固定され、前記
流路８の噴出口７から噴出される流体６により前記超音
波反射体５を前記軸４を介して回転駆動させるための回
転体９と、前記噴出口７から噴出された流体６をケース
２外方に排出するためにケース２に開設される排出口１
０とを有してなる超音波探触子を提供することにより達
成される。

【００１１】また、前記超音波反射体５を円柱を斜めに
カットした形状に形成するとともに、その斜辺壁面をケ
ース２前方に向けて超音波反射面１１とすることもで
き、さらに、前記噴出口７から噴出した流体６を前記ケ
ース２、およびチューブ１内に構成される循環路１２に
より回収するように構成することもできる。

【００１２】

【作用】本発明において、超音波ビームの走査は超音波
反射体５を回転させることによりなされ、圧電振動子３
はケース２内壁に固定される。この結果、圧電振動子３
に対してロータリートランス１４等を介することなく直
接に結線することができるために、製造上、あるいはノ
イズ発生等の不具合が防止される。

【００１３】また、上記超音波反射体５を円柱を斜めに
カットした形状に形成する場合には、ケース２前方への
超音波走査が可能となる。さらに、噴出口７からの流体
６を回収する循環路１２を構成する場合には、回転体９
の駆動流体６として生理食塩水以外のものが使用でき
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例
を示すもので、図中２は図示しないガイドワイヤにガイ
ドされて血管内に挿入されるフレキシブルなチューブ１
の一端に装着されるケース２であり、その先端は体内器
官を傷つけないように、半球状に形成されている。ま
た、このケースの先端部内壁には圧電振動子３が固定さ
れ、その電極には信号線１５、およびアース線２２が接
合され、図示しない電気信号処理回路１６に接続され
る。

【００１５】また、上記圧電振動子３は主面をケース２
の中心軸４に直交させて配置されるとともに、該圧電振
動子３とケース２壁面の間には必要なバッキング材が配
置され、駆動時に超音波をケース２の後方、すなわち図
１において右方向に送波する。

【００１６】５は上記圧電振動子３の後方に配置される
超音波反射体であり、ケース２の中心軸４回りに回転自
在とされている。この圧電振動子３はステンレス等の超
音波の反射効率の高い材料により円柱を斜めにカットし
た形状に形成されており、その斜辺壁面がケース２の中
心軸４に対して４５゜をなすように配置されている。

【００１７】９は上記超音波反射体５の後方に一体的に
設けられる羽根車（回転体）であり、後方から流体６を
衝突させることにより回転力が生じるように設計された
複数の回転羽根を放射状に設けて形成されている。

【００１８】８は上記ケース２、およびチューブ１内に
形成される流路８であり、フレキシブルなパイプ１８を
ケース２、チューブ１内に挿通させることにより形成さ
れている。この流路８にはポンプ１９が接続されてお
り、該ポンプ１９から所定圧力の生理食塩水（流体６）
が流路８内に供給される。

【００１９】また、上記流路８の他端、すなわち流体６
の噴出口７は羽根車９の後方で、かつ該羽根車９の回転
羽根外周部近傍に位置しており、該噴出口７から噴出す
る生理食塩水の水圧により羽根車９、および超音波反射
体５を回転駆動する。

【００２０】さらに、ケース２の少なくとも羽根車９よ
り前方の部位には排出口１０が開設されており、流路８
から流出する動力用の生理食塩水６をケース２外、すな
わち、血管内に排出する。

【００２１】したがってこの実施例において、流路８内
に流体６を供給して噴出口７から噴出させると、圧電振
動子３は、所定の角速度で回転する。同時にこの圧電振
動子３に電気信号処理回路１６を介して駆動電圧を印加
すると、該圧電振動子３から発生した超音波はケース２
の中心軸４に沿って超音波反射体５方に進行した後、該
超音波反射体５の斜辺壁面を反射面１１としてケース２
の壁面に対して垂直方向に反射して超音波ビーム２３を
形成する。

【００２２】このビーム２３は、圧電振動子３が所定角
速度で回転していることから、圧電振動子３を中心とし
て放射状に走査されることとなり、血管壁面等の音響イ
ンピーダンスの異なる部位において反射した走査ビーム
を圧電振動子３により電気音響変換した後、電気信号処
理回路１６により処理されて探傷対象を輪切りにした断
層像が得られる。なお、圧電振動子３の回転角速度は図
示しないセンサにより検知されており、送信タイミング
と受信タイミングの同期化が図られる。

【００２３】なお、以上においては、流体６として生理
食塩水を使用する場合を示したが、この他に、例えば液
状の薬品を使用すると、患部への直接投与が可能にな
る。図２に本発明の第２の実施例が示されている。な
お、この実施例の説明において、上述した実施例を同一
の構成は、図面に同一の符合を付して説明を省略する。

【００２４】この実施例は羽根車９の駆動用流体６をケ
ース２外、すなわち体内に放出することなく、回収する
もので、ケース２、およびチューブ１内にパイプ２４を
挿通させて循環路１２が構成される。なお、この循環路
１２の先端はケース２先端に配置されており、流体６の
水圧を低下させることなく効率的に循環経路が構成され
るように配慮されている。

【００２５】このように、流体６を体内に排出すること
なく、循環路１２により回収するように構成することに
より、人体への影響を考慮することなく、種々の流体６
を採用することができる。

【００２６】なお、以上の説明においては、超音波反射
体５の反射面１１を中心軸４に対して４５゜（図１にお
いてθ1で示す）傾斜させるように配置した場合を示し
たが、この他に破線で示すように、４５゜以上（θ2）
とすることも可能であり、このように構成した場合に
は、ケース２の進入部位より前方の断層像を得ることが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、超音波反射体を回転させることにより超音波
ビームの走査を行なうので、圧電振動子に直接信号線を
接続することができる。この結果、微小な超音波探触子
を構成する際、ロータリートランスを使用する必要がな
く、トランス・ギャップのアライメントやコイルの線巻
き等の作業が不要で、実現が容易である。

【００２８】また、圧電振動子から直接信号線を引き出
すために、ブラシの接触で発生するノイズを除去するこ
とができる。さらに、超音波反射体の駆動に流体を使用
しているので、全体の可撓性が損なわれることがなく、
曲りくねった血管等への挿入が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す図である。

【図３】従来例を示す図である。

【図４】他の従来例を示す図である。

【符合の説明】

１チューブ２ケース３圧電振動子４軸５超音波反射体６流体７噴出口８流路９回転体１０排出口１１超音波反射面１２循環路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原靖神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者松井清人神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者川辺憲二神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレキシブルなチューブ(１)の一端に接続
されたケース(２)の内壁面に固定された圧電振動子(３)
と、該圧電振動子(３)の背面に前記ケース(２)の長手方向に
沿う軸(４)回りに回転自在に保持される超音波反射体
(５)と、装置外部から送出される流体(６)を前記超音波反射体
(５)の後方に位置する噴出口(７)に導く流路(８)と、前記超音波反射体(５)の後方に固定され、前記流路(８)
の噴出口(７)から噴出される流体(６)により前記超音波
反射体(５)を前記軸(４)を介して回転駆動させるための
回転体(９)と、前記噴出口(７)から噴出された流体(６)をケース(２)外
方に排出するためにケース(２)に開設される排出口(１
０)とを有してなる超音波探触子。
【請求項２】前記超音波反射体(５)を円柱を斜めにカッ
トした形状に形成するとともに、その斜辺壁面をケース
(２)前方に向けて超音波反射面(１１)としたことを特徴
とする超音波探触子。
【請求項３】前記噴出口(７)から噴出した流体(６)は、
前記ケース(２)、およびチューブ(１)内に構成される循
環路(１２)により回収される請求項１または２記載の超
音波探触子。