压迫构件、超声波探头及超声波诊断装置的制作方法

专利名称：压迫构件、超声波探头及超声波诊断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及压迫构件、超声波探头及超声波诊断装置，且涉及一种通 过压迫被检体从而使表示被检体的生物组织的硬度和柔软度的弹性图像 高精度化的技术。
背景技术：
超声波诊断装置，是一种介由与被检体抵接的探头，保持时间间隔向 被检体反复发送超声波，接收从被检体产生的时间序列的反射回波信号，
根据该反射回波信号得到浓淡断层像例如黑白B型像的装置。
在这样的超声波诊断装置中，提出一种如下技术根据从被检体产生 的时间序列的反射回波信号，测量被检体的生物组织的变位，根据测量出 的变位求得弹性信息例如生物组织的硬度、柔软度、应变、弹性模量等， 由求得的弹性信息构成彩色弹性图像(例如，参照专利文献l)。
专利文献l:特开2005 — 66041号公报
可是，若组织内部生成的应力场的均匀性低，则受到压迫的组织会逃 逸到压迫弱的区域。另外，该逃逸会妨碍应力到达深部区域。由于这些原 因，会在弹性图像上产生噪声。从而，即使进行均匀的压迫，也会使能够 正常获取的弹性图像的区域面积变小，图像诊断的效率降低。
(专利文献l)中，在探头上装有平板状的压迫板，从而能够均匀地 压迫被检体的较宽区域，不过，即使这样在压迫板的端部区域也存在产生 同样问题的可能性，针对压迫板留有进一步改善的余地。

发明内容
本发明的目的在于，能够均匀地压迫被检体，以获取精度高的弹性图像。
为了解决上述问题，本发明的压迫构件按照以下方式形成。即，是一 种压迫构件，其能够拆装地安装在超声波探头上，用于压迫被检体，其特 征在于，具有沿着与压迫方向平行的方向向被检体传递压迫力的第一构 件；和沿着与压迫方向不同的方向向被检体传递压迫力的第二构件。
另外，为了解决上述问题，本发明的超声波探头按照以下方式构成。 即，具备压迫被检体的压迫部，其特征在于，压迫部具有沿着与压迫方 向平行的方向向被检体传递压迫力的第一构件；和沿着与压迫方向不同的 方向向被检体传递压迫力的第二构件。
另外，为了解决上述问题，本发明的超声波诊断装置按照以下方式构 成。即，具备超声波探头，其具备向被检体反复发送超声波并接收与该 超声波的发送相对应的时间序列的反射回波信号的超声波收发面；断层像
构成部，其根据时间序列的反射回波信号，构成被检体的生物组织的断层
像；弹性图像构成部，其根据时间序列的反射回波信号，测量被检体的生 物组织的变位，求得弹性信息，构成弹性图像；和显示部，其显示由断层 像构成部和弹性图像构成部构成的图像，该超声波诊断装置的特征在于， 超声波探头具备压迫被检体的压迫部，压迫部具有沿着与压迫方向平行 的方向向被检体传递压迫力的第一构件；和沿着与压迫方向不同的方向向 被检体传递压迫力的第二构件。
根据上述本发明的压迫构件、超声波探头及超声波诊断装置，能够均 匀地压迫被检体，因此能够获取精度高的弹性图像。从而，能够有效地进 行图像诊断。


图1A是用于说明本发明的第1实施方式的压迫板的形状的图。 图1B是用于说明本发明的第1实施方式的压迫板安装在探头上的状 态的图。
图1C是用于说明本发明的第1实施方式的压迫板的其他可能结构的图。
图1D是用于说明本发明的第1实施方式的压迫板的其他可能形状的图。
图2是用于说明本发明的第1及第2实施方式的图。
图3是用于说明本发明的第3及第4实施方式的图。
图4是用于说明本发明的第5实施方式的图。
图5是用于说明本发明的第6实施方式的图。
图6是用于说明本发明的第7实施方式的图。
图7是用于说明本发明的第8实施方式的图。
图8是用于说明本发明的第9实施方式的图。
图9是用于说明本发明的第9实施方式的图。
图IO是表示本发明的实施方式的整体构成图的图。
图11是用于说明现有例的图。
具体实施例方式
首先，对于适用本发明而成的超声波探头(以下，简称"探头")及 超声波诊断装置的一例，用图10进行说明。图10是表示适用了本发明的探 头及超声波诊断装置的构成例的框图。
如图10所示，在超声波诊断装置l中设有与被检体5抵接而使用的探 头IO、介由探头10保持时间间隔向被检体反复发送超声波的发送部12、接 收从被检体产生的时间序列的反射回波信号的接收部14、将接收的反射回 波整相相加按时间序列生成RF信号帧数据的整相加法部16。
另外，还具备断层像构成部18和弹性图像构成部20，其中，断层像构 成部18根据来自整相加法部16的RF信号帧数据构成被检体的浓淡断层像 例如黑白断层像，弹性图像构成部20根据整相加法部16的RF信号帧数据测 量被检体生物组织的变位，求得弹性数据、构成彩色弹性图像。并且，设 有将黑白断层像和彩色弹性图像合成的图像合成部22和显示合成后的合 成图像的图像显示部24。
探头10通过配置音响透镜和多个振动件而形成，具有进行电子束扫描 介由振动件向被检体收发超声波的功能。另外，探头10按以下说明的方式 安装压迫板而使用，或探头10具备压迫板。
发送部12具有的功能是驱动探头10生成用于产生超声波的发射脉冲， 同时将发送的超声波的会聚点设定在某一深度。另外，接收部14是对由探
头10接收的反射回波信号以规定的增益进行放大，生成RF信号即接收信号
的装置。
整相加法部16是输入由接收部14放大的RF信号并进行相位控制，相对
于一点或多个会聚点形成超声波束，生成RF信号帧数据的装置。
断层像构成部18包括信号处理部30和黑白扫描变换器32而构成。这 里，信号处理部30是输入来自整相加法部16的RF信号帧数据并进行增益修 正、对数压縮、检波、轮廓强调、过滤处理等信号处理，获得断层像数据 的装置。另外，黑白扫描变换器32包括将来自信号处理部30的断层像数据 转换成数字信号的A/D转换器、将转换后的多个断层像数据按时间序列储 存的帧存储器和控制器而构成。该黑白扫描变换器32利用控制器提取储存 在帧存储器中的被检体内的断层帧数据作为l图像，将提取的断层帧数据 转换成用于由电视同步读出的信号。
另外，弹性图像构成部20包括RF信号选择部34、变位测量部35、压力 测量部36、弹性数据运算部37、弹性信号处理部38、彩色扫描变换器39而 构成，在整相加法部16的后段分支设置。
RF信号选择部34包括帧存储器和选择部而构成。该RF信号选择部34， 将来自整相加法部16的多个RF信号帧数据储存在帧存储器中，利用选择部 从储存的RF信号帧数据群中选出1组即2个RF信号帧数据。例如，RF信号 选择部34，从整相加法部16将按照时间序列即图像的帧频生成的RF信号帧 数据顺次储存在帧存储器内，根据来自控制部26的指令，由选择部选择当 前储存的RF信号帧数据(N)作为第1数据，与此同时，从在时间上来说 是过去储存的RF信号帧数据群(N—1、 N—2、 N—3…N—M)中选择l个 RF信号帧数据(X)。还有，这里，N、 M、 X是附以RF信号帧数据的索引 序号，为自然数。
变位测量部35用于根据1组RF信号帧数据求得生物组织的变位等。例 如，变位测定部35根据由RF信号选择部34选择的1组数据即RF信号帧数据 (N)及RF信号帧数据(X)进行1维或2维相关处理，求得与断层像各点 对应的生物组织的变位及与变位矢量即变位的方向和大小有关的1维或2 维变位分布。这里，在变位矢量的检测中，例如采用块匹配法。所谓块匹 配法是指，将图像分成例如由NXN像素构成的块，着眼于所关心区域内
的块，从前面的帧中找出与所关注的块最近似的块，参照其进行预测符号 化即由差分确定标本值的处理。
压力测量部36用于测量、推定被检体5的诊断部位的体腔内压力。例 如，在与被检体的体表面接触使用的探头10或压迫板上，安装了具有压力 传感器的压力测量部，通过对该探头10的头部和压迫板进行加压、减压来 对被检体的诊断部位的体腔内施加应力分布。此时，在任意时期，压力传 感器测量并保持利用探头头部和压迫板对体表面施加的压力。
弹性数据运算部37，根据来自变位测量部35的测量值例如变位适量和 来自压力测量部36的压力值，运算与断层像上各点对应的生物组织的应变 和弹性模量，基于其应变和弹性模量生成弹性图像信号即弹性帧数据。
此时，应变的数据，通过将生物组织的移动量例如变位进行空间微分 而算出。另外，弹性模量的数据，通过将压力的变化除以移动量的变化而 计算。例如，若将变位测量部35测量出的变位记为AL，将由压力测量部 36测量出的压力变化记为AP，则由于应变(S)能够通过将AL进行空间 微分而算出，因此，用S二AL/AX这个算式求得。另外，作为与应变对应 的弹性模量已知杨氏模量，该杨氏模量Ym，由Ym二 (AP)/(AL/L) 这个算式算出。即，所谓杨氏模量是指，施加给物体的单纯压力和加压方 向的每单位长度的应变的比。根据该杨氏模量Ym求出与断层像的各点相 当的生物组织的弹性模量，因此能够连续地获得2维的弹性图像数据。
弹性数据处理部38包括帧存储器和图像处理部而构成，将从弹性数据 运算部37按时间序列输出的弹性帧数据储存在帧存储器中，按照控制部26 的指令由图像处理部对储存的帧数据进行图像处理。
彩色扫描变换器39根据来自弹性数据处理部38的弹性帧数据，转换成 色彩信息。即，根据弹性帧数据转换成光的3原色即红(R)、绿(G)、蓝 (B)。例如，将应变大的弹性数据转换成红色代码、将应变小的弹性数据 转换成蓝色代码。
另外，本发明的超声波诊断装置，例如在探头架附近或装置侧面等具 备收容部，该收容部对以下说明的可拆装地安装在探头上的压迫板的至少 一个进行收容。该压迫板收容部例如具有笼或箱之类的形状，或者具有通 过以下说明的压迫板孔部而保持的钩之类的形状，只要是能够使压迫板自
由进出这样的结构即可。
在采用如上所述的超声波诊断装置的弹性图像的拍摄中，若在组织内 部生成的应力场的均匀性低，则受到压迫的组织会逃逸到压迫弱的区域，
在弹性图像上产生噪声。关于此现象，用图ll进行说明。图ii是用探头io
压迫具有均匀硬度的对象的模型图。由于探头10与被检体接触的面积、即
压迫面积窄，从而，在区域506中变位矢量504朝向外方。因此，中央部受 到压迫的组织逃逸到没有被压迫的区域，从而在图像显示部24所显示的弹 性图像的两侧区域510引起噪声。另外，由于上述逃逸，妨碍应力到达深 部区域，因此，在弹性图像的深部区域511引起噪声。从而，即使均匀压 迫，能够正常获取的弹性图像512的区域面积也变小。即，由图像显示部 24显示的弹性图像的正常区域变窄。以下说明的本发明的压迫构件、探头 及超声波诊断装置即用于解决这种弹性图像中存在的问题，对它们的几个 实施方式进行详细说明。
(第l实施方式)
说明本发明的第l实施方式。首先对本实施方式的压迫构件的形状进 行说明。本实施方式的压迫构件，其特征在于，具有沿着与压迫方向平 行的方向向被检体传递压迫力的第一构件、和沿着与压迫方向不同的方向 向被检体传递压迫力的第二构件。
该第二构件的优选方式例如如下所述。即，在第一构件的端部延伸形 成。另外，以成为朝向第一构件中央部侧的方向的方式形成，以使传递压 迫力的方向与压迫方向相交。另外，用被检体的观点而言，形成为向如下 方向进行压迫防止受到第一构件压迫的被检体的一部分被向与压迫方向
不同的方向挤压的方向。
另外，从压迫构件的与被检体的接触面的观点来看，其特征在于，第 一构件具有与压迫方向垂直的第一面，第二构件具有与不同于压迫方向的 方向垂直的第二面。即，其特征在于，接触面形成为其至少一部分面的垂 直方向与其他部分面的垂直方向不同。
以下，作为上述压迫构件的一例，以使用具有板状形状的构件为例进 行说明，因此称作压迫板。
图1A表示本实施方式的压迫板的一例。图1A (a)是观察压迫板100 上表面的图，图1A (b)是观察压迫板100下表面的图，图1A (c)是观 察单点划线A所示位置处的压迫板100截面的短轴方向的图，图1A (d) 是观察单点划线B所示位置处的压迫板100截面的长轴方向的图。该压迫 板100，例如由塑料、聚乙烯类等材料形成。另外，压迫板100，为了能 够用比探头10的超声波收发面11宽的面积压迫被检体，在探头10的长 轴方向和短轴方向上，形成为大于探头10的尺寸，其端部具有四角进行 了圆角的大致长方形等形状。还有，压迫板的端部形状，也可以是其他形 状，例如，可以是圆、椭圆或多边形。
压迫板的下表面是与被检体的体表面接触的面。如图1A (b)所示， 压迫板100的下表面形成为在其中央部具有平坦面(第一面)70，还具备 在平坦面70的端部延伸并与平坦面70相交的斜面71 (第二面)。即，斜 面71的垂直方向(法线方向)朝向与平坦面70的垂直方向(法线方向) 相交的方向(即，斜面71朝向压迫板下表面的中央部侧)，如此，斜面71 相对于平坦面70倾斜地形成。通过这样形成，压迫板下表面成为凹面形 状。还有，斜面71可以是平面或凹面的任意一种。或者也可以是平面和 凹面混合存在。
压迫板100的平坦面70的长轴方向的长度，与探头10的长轴方向的 长度相等或者比其长。另外，斜面71和平坦面70所成的角度为90 180 度的范围。另外，斜面71的宽度可以是与探头10短轴方向的宽度同程度 的数mm 数cm，不过，只要根据被检体的部位设定即可。从探头10侧 面到斜面71的平坦面70的宽度也同样可以是数mm 数cm，不过，只要 根据被检体的部位设定即可。
斜面71只要形成在压迫板100端部的至少一部分上即可，不过，优 选形成在压迫板100端部的整个外周上。特别是，图1A所示的压迫板100， 在其短轴方向和长轴方向的两侧分别沿轴方向形成斜面71，适于线性探 头。g卩，沿着压迫板100短轴方向形成的斜面71，按照朝向压迫板100 的长轴方向的中央部侧的方式相对于平坦面70倾斜地形成，沿着压迫板 100长轴方向形成的斜面71，按照朝向压迫板100的短轴方向的中央部侧 的方式相对于平坦面70倾斜地形成。还有，斜面71可以只沿着压迫板100
的短轴方向或长轴方向内任意一方的轴方向形成，也可以只在1个轴方向 单侧形成。
以上例子中，说明了压迫板下表面具有平坦面和斜面而成的例子，不 过，也可以是其他形状。例如，压迫板下表面可以是其至少一部分成为平
滑变化的凹面形状而形成。S卩，平坦面70和斜面71的至少一方，可以按
照其至少一部分成为平滑变化的凹面形状的方式形成。或者相反，可以按
照其至少一部分成为平滑变化的凸面形状的方式形成。即，平坦面70和 斜面71的至少一方，可以按照其至少一部分成为平滑变化的凸面形状的 方式形成。这些例子如图1D所示。图1D所示的各压迫板的例子，是表 示省略了配置在上表面的固定部的显示、观察长轴方向截面的长轴方向的 图。图1D (a)的压迫板IOO—I是只有斜面71成为平滑的凹面形状的例 子，图1D (b)的压迫板100 — 2是平坦面70和斜面71均成为平滑的凹 面形状、且相互平滑连接从而整体成为平滑的凹面形状的例子。另一方面， 图1D (c)的压迫板100—3是只有斜面71成为平滑的凸面形状的例子， 图1D (d)的压迫板100—4是平坦面70和斜面71均成为平滑的凸面形 状、且相互平滑连接从而整体成为平滑的凸面形状的例子。无论哪种形状， 在压迫板的短轴方向上也能够同样应用。
另外，为了在压迫板100上能够配置探头10的音响透镜即超声波收 发面11，在压迫板100的一部分上设有孔部72。探头10从该孔部72对 被检体收发超声波。即，形成为探头10的超声波收发面11从孔部72与 被检体直接接触的结构。用于配置该超声波收发面的孔部优选在压迫板的 大致中央形成，在图1A所示的压迫板100中，在平坦部70的大致中央形 成有孔部72。此外，还可以将超声波收发面11的面兼用作平坦面70的至 少一部分。即，也可以使超声波收发面11构成压迫板100的平坦面70的 一部分，如此构成压迫板100。再有，通过将超声波收发面11作为平坦面 70，还可以构成没有平坦面70而只有斜面71的压迫板100。
压迫板上表面是具备用于将压迫板可拆装地安装在探头上的固定部 的面。该固定部的特征在于，至少具有l个将探头夹在中间、固定该探头 侧面方向的配置位置的侧面固定部，侧面固定部内的至少1个具有与探头 侧面的至少一部分嵌合来固定该探头插入方向的配置位置的嵌合部。根据
具有这种结构的固定部，利用其侧面固定部固定探头与压迫板的短轴方向 和长轴方向的相对位置，利用嵌合部固定探头和压迫板的探头插入方向的 相对位置，将压迫板安装在探头上。
图1A所示的固定部的例子，作为侧面固定部的l对对置板73，将配 置探头10的孔部72夹在中间，分别配置在长轴方向和短轴方向而形成， 在一对对置板73—a的各个孔部72侧分别形成有作为嵌合部的突起部74。 并且，2组对置板73将配置在孔部72中的探头10沿长轴方向及短轴方向 夹住保持，从而，固定探头IO和压迫板100的短轴方向和长轴方向的相 对位置。再有，突起部74与探头10的凹部75嵌合，从而，固定探头IO 和压迫板100的探头插入方向的相对位置。若各对置板74例如由塑料、 聚乙烯等材料形成，则能够以人力程度的力容易地使对置板稍微变形，将 突起部74和探头10的凹部75嵌合。根据如上所述结构的固定部，能够 容易地进行压迫板100向探头10的安装和拆卸。
另外，在对置板的各背面可以设置便于用手抓住的防滑把手。图1C
(a) (b)表示防滑把手的结构例。图1C (a) (b)分别是观察装有压迫 板100的探头10的长轴方向及短轴方向的图。检测者抓住防滑把手76， 介由压迫板100压迫被检体。为了容易握住防滑把手76，对置板73的背 面可以形成为与手指形状对应的凹面形状77。还有，防滑把手76只要在 至少l个对置板背面即可。另外，也可以只有对置板背面的凹面形状77， 而省略防滑把手76。
另外，在现有的探头上，设有用于设置成能够识别超声波扫描方向的 方式的突起部，压迫板的固定部，可以具有在压迫板被装在探头上的状态 下检测者也能够把握突起部的结构。其结构例如图1C (c) (d)所示。图 1C (c)是表示具有对置板之一覆盖突起部77的结构的例子的图，是观察 装有压迫板100的探头10的长轴方向(上图)及短轴方向(下图)的图。 该结构例中，在覆盖突起部77的对置板73上形成向外侧隆起的部分78， 因此，检测者能够将该隆起部分78识别成突起部77的置换。另外，图1C
(d)是表示具有对置板73避开突起部77的结构的例子，是观察装有压 迫板100的探头10的长轴方向(上图)及短轴方向(下图)的图。该结 构例中，对置板73避开突起部77，只保持突起部77和压迫板100之间部
分的探头侧面。从而，检测者能够直接识别探头的突起部77。
另外，压迫板其至少一部分由能够变形的构件构成，端部斜面的至少 一部分能够变形成期望的形状。作为能够变形的材料，可以是铜、铁、铝 等。通过由能够变形的构件构成压迫板，能够使压迫板的端部变形，使端 部的倾斜角度适合于被检体的体表面形状而使其变形。通过采用这种压迫 板，检测者使压迫板下表面形状对照被检体的体表面形状而使其变形，从 而能够有效地压迫被检体的体表面。特别是，能够用压迫程度微小的力容 易地使其变形，且采用其变形在塑性变形的范围的构件(塑料或泡沫聚苯 乙烯等)和结构(减薄平坦部和端部的边界部等)，从而在压迫的同时， 压迫板的下表面形状和端部斜面的倾斜角度自动地追随被检体的体表面 形状而变形，且在解除压迫的同时，压迫板的下表面形状复原。其结果是， 即使是相同的压迫板，也能够灵活地对应于不同的体表面形状，因此能够 降低更换压迫板的繁琐，进而提高图像诊断的效率。
另外，也可以采用具有斜面的端部(第二构件)相对于具有平坦面的 平坦部(第一构件)能够拆装的结构。并且，预先准备斜面不同的多种端 部，选择具有适合被检体体表面形状的斜面的端部安装在平坦部上。通过 采用这种构成的压迫板，能够灵活地对应于被检体不同的体表面形状。
接下来，对于上述压迫板能够拆装地安装在探头的超声波收发面侧的
状态进行说明。图1B表示图1A所示的压迫板IOO安装在探头IO上的例 子。图1B (a)是观察长轴方向的图，图1B (b)是观察单点划线C所示 位置处的短轴方向截面的短轴方向的图，图1C (c)是观察压迫板100下 表面及超声波收发面11的立体图。超声波收发面11配置在孔部72内， 比压迫板100的下表面稍微突出，短轴方向和长轴方向上的2组对置板73 将探头10夹在中间，固定各个方向上的相对位置。并且，对置板73 — a 内侧的突起部74与探头10的凹部75嵌合，从而固定探头和压迫板的插 入方向的相对位置。这样一来，压迫板10被固定在探头10上。图1C、 1D所示的各压迫板例也同样能够装在探头10上。
在压迫板100被装在探头10上的状态下，压迫板100的下表面，其 至少一部分的面的垂直方向为与超声波收发面ll的垂直方向不同的方向。 例如，压迫板100下表面，具有沿着超声波收发面11的平坦面70、和相
对于超声波收发面11具有与平坦面70不同的角度的斜面71。图1B的例 子中，斜面71相对于平坦面70朝向超声波收发面11的中央部侧倾斜， 使得斜面71的垂直方向朝向与平坦面70的垂直方向相交的方向。另外， 平坦面70与超声波收发面11平行。
还有，在以上的说明中，以压迫板能够拆装地安装在探头上的例子进 行了说明，不过，也可以采用探头预先具备上述说明的各种压迫板的构成。
接下来，用图2 (a)对采用如上所述压迫板100压迫被检体5时被检 本组织的变化的形态进行说明。图2 (a)是观察安装压迫板100的探头 10的长轴方向的图，表示被检体5的被压迫的组织中的变位矢量的形态。
利用压迫板100与作为超声波收发面11的音响透镜一起，相对于探 头10接触的面垂直地压迫被检体5，根据由探头10接收的反射回波信号 算出箭头102所示的变位矢量，并根据该变位矢量和来自压力测量部36 的压力值，运算与断层像上的各点对应的生物组织的应变和弹性模量，根 据其应变和弹性模量生成弹性图像信号即弹性帧数据。并且，根据该弹性 帧数据，在图像显示部24中显示与区域104对应的弹性图像。还有，该 被检体5具有均匀的硬度。
该实施方式中，通过采用压迫板100，与只用探头10压迫被检体5 相比，增大了压迫被检体5的压迫表面积。再有，由于压迫板100的形状， 中央部为平面、端部为朝向内侧(即探头10的中央部侧)的形状，从而， 端部的区域105变位矢量朝向内侧(即探头IO的中央部侧)，而在深部区 域106成为与压迫方向相同方向。另外，由于中央部的区域，在端部区域 105的变位矢量102的作用下被向内侧(即探头10的中央部侧)压迫，从 而，抑制了如图11所示的组织向外侧(即探头10的端部侧)逃逸，因此， 应力能够有效地到达深部。
从而，压迫板100作用下，压迫方向相对于探头IO接触的面保持垂 直，同时端部区域被向探头10的中央部侧压迫，从而，由图像显示部24 显示的弹性图像108的区域沿探头10的长轴方向扩展。另外，对深部也 赋予获取弹性图像108所必需的应力，因此，深度方向也能够获得较宽的 弹性图像108。在弹性图像108上，为了能够容易理解与图11的差异，在 与图11的弹性图像的各部分区域510、 511及512对应的部分区域，将相
同的区域编号标记在括弧内。即，通过采用本实施方式的压迫板，在510
512的所有区域内能够获得正常的弹性图像。因而，正常显示的弹性图像 变宽，从而能够高效地进行图像诊断。
(第2实施方式)
接下来，根据图2 (b)说明本发明的第2实施方式。图2 (b)是观 察装有压迫板100的探头10的长轴方向的图。在探头10上，具有圆弧状 下表面的压迫板110能够拆装地安装在超声波扫描面侧。与第1实施方式 的不同点在于压迫板110为圆弧状。
圆弧状压迫板110是随着朝向端部倾斜角度逐渐地向被检体侧加大的 结构，与被检体5的接触面为凹面形状。例如为具有图1D (b)所示那样 的凹曲面的压迫板。从而，端部的变位矢量102与中央部的变位矢量102 相比，向内侧(即探头10的中央部侧)倾斜。
这样一来，中央部的区域111，在端部区域的变位矢量102的作用下， 被向内侧(即探头10的中央部侧)压迫，从而，中央部的区域111无论 在浅部(即靠近探头10的部分)及深部(即远离探头10的部分)，变位 矢量102都相对于超声波收发面11保持垂直。另外，中央部区域111以 外的区域，随着向深部区域106靠近，压迫方向变位矢量102逐渐地相对 于超声波收发面ll变得垂直。
从而，与上述第l实施方式同样，在较宽的范围内使压迫方向相对于 探头IO接触的面保持垂直，从而，由图像显示部24显示的弹性图像109 的正常区域沿探头10的长轴方向及深部方向扩展。在弹性图像109上， 为了能够容易理解与图11的差异，在与图11的弹性图像的各部分区域 510、 511及512对应的部分区域，在括弧内标记相同的区域编号。因而， 正常显示的弹性图像变宽，从而，能够高效地进行被检体5内部的图像诊 断。
还有，也可以采用探头预先具备本实施方式的压迫板的构成，这与第 1实施方式同样。
(第3实施方式)接下来，根据图3 (a) (b)说明本发明的第3实施方式。图3 (a) 是观察用于压迫被检体5的压迫板152及探头10的长轴方向的图。图3 (b)是观察压迫板152及探头10的短轴方向的图。在探头10上，在超 声波扫描面侧安装能够拆装的平板状的压迫板152。与第1实施方式及第 2实施方式的不同点在于，压迫板152为平板状、且具有适于被检体5的 检查部位的大小。
被检体5的观察部位150例如示为乳房。压迫板152为适于观察部位 150的大小，与长轴、短轴还有探头10单独压迫的情况相比，压迫面的表 面积大。
若是没有压迫板的状态，则存在探头10的超声波照射方向和压迫方 向不一致的情况。图3 (c)是观察没有压迫板状态的探头10的短轴方向 的图。探头IO的短轴方向的宽度为lcm左右，由于压迫面没有被固定， 因而超声波照射方向160发生振动。从而，超声波照射方向160和压迫方 向162很难一致。为此，本实施方式中，如图3 (b)所示，通过增大压迫 面的表面积，使得利用探头10压迫被检体5的方向为相对于超声波收发 面11垂直的方向，使超声波照射方向160和压迫方向162 —致地压迫被 检体5。从而，能够稳定地获得弹性图像。
还有，也可以采用探头预先具备本实施方式的压迫板的构成，这与第 1实施方式同样。
(第4实施方式)
在图3 (a) (b)所示的第3实施方式的压迫板152中，有中央部156 处压迫力强、而端部154处压迫力下降的可能性。从而，在中央部156的 深部区域，可清楚地显示弹性图像，而在端部154的深部区域弹性图像有 时模糊。
为此，根据图3(d) (e)对作为上述第3实施方式改良的本发明的第 4实施方式进行说明。图3 (d)是观察用于压迫被检体5的压迫板158及 探头10的长轴方向的图。图3 (e)是观察压迫板158及探头10的短轴方 向的图。
与第3实施方式的不同点在于，压迫板158为短轴方向和长轴方向均
向被检体侧弯曲、包裹观察部位150的杯状。通过采用该压迫板158，不 仅在中央部162，在端部160压迫力也增强。该压迫原理与第l实施方式 的图2 (a)同样，变位矢量在端部区域160朝向内侧(即探头10的中央 部侧)，在深部区域变成与压迫方向相同方向。另外，在中央部区域162， 在端部区域的变位矢量102作用下被向内侧(即探头10的中央部侧)压 迫，从而应力损失减小，即使对深部区域也能够赋予足够大小的应力。其 结果是，获得适宜的弹性图像。还有，该压迫板158也可以是与被检体5 的观察部位的体表面形状对应地密接的球面状、椭圆面形状或大致圆锥面 形状。
如上所述，使压迫方向相对于探头接触的面保持垂直，从而，由图像 显示部24显示的弹性图像的区域沿长轴方向及深部方向扩展。因而，正 常显示的弹性图像变宽，从而，能够高效地进行图像诊断。
还有，也可以采用探头预先具备本实施方式的压迫板的构成，这与第 1实施方式同样。
(第5实施方式)
接下来，根据图4说明本发明的第5实施方式。图4 (a) (b)是观察 用于压迫被检体5的压迫板200及探头10的长轴方向的图。被检体5的 观察部位206例如示为头的一部分。与第1 4实施方式的不同点在于， 将由能够高效传播超声波的原材料构成的可变形状构件208插入压迫板 200和被检体5的观察部位206之间。
图4 (a)是用于明确本实施方式的发明效果而表示的图。图4 (a) 所示没有可变形状构件208的情况下，在被检体5的观察部位206和压迫 板200之间产生间隙。从而，尽管中央部区域204被压迫板200正常压迫， 但却在端部区域空出间隙，所以其端部区域无法被密接压迫。
图4(b)中，形成为由可变形状构件208填满该间隙区域202的构成。 可变形状构件208由通过超声波的胶状材料等构成，被安装在压迫板200 表面。通过采用该可变形状构件208，图4 (a)中产生的间隙区域202被 填满，压迫板200介由可变形状构件208与被检体5的观察部位206密接。 因而，能够在使压迫板200与被检体5密接的状态下，均匀地向内侧(即
探头IO的中央部侧)压迫被检体5。从而，与上述各实施方式同样，由图 像显示部24显示的弹性图像108的区域向深部方向扩展。即，通过采用 可变形状构件，即使在像被检体5的观察部位206这样的比探头5长轴宽 度细的部位，在深部正常显示的弹性图像也变宽，从而，能够高效地进行 图像诊断。
作为该可变形状构件208的例子，可以使用音响结合用高分子胶"V 于亇儿"(夕牛口〉株式会社制)等现有制品。另外，也可以夹有装入液 体的袋。再有，还可以将这些可变形状构件固定在压迫板上，使得压迫板 和可变形状构件作为1组单元而构成。
(第6实施方式)
接下来，根据图5说明本发明的第6实施方式。图5是观察用于压迫 具有凸面形状的被检体5的体表面的压迫板250及凸面型探头11的长轴 方向的图。与第1 5实施方式的不同点在于，具备与作为探头IO—种的 凸面型探头11相适应的压迫板250。压迫板250下表面，具有与凸面型探 头11的超声波收发面的曲率大体一致的面。例如为具有图1D (d)所示 那样的凸曲面的压迫板。即，作为与被检体5的接触面的压迫板250的下 表面，具有与凸面型探头11的超声波收发面大致相同形状的面，在被检 体5侧成为凸面形状。因而，能够使凸面型探头11和压迫板250的下表 面与被检体5密接地压迫被检体5，采用凸面型探头11也能够高效地显示 弹性图像。
还有，也可以采用探头预先具备本实施方式的压迫板的构成，这与第 1实施方式同样。
(第7实施方式)
接下来，根据图6说明本发明的第7实施方式。图6 (a)是经直肠型 超声波探头的外观图。若检测者握住探头把持部302将体内插入部300插 入到被检体的直肠内，则超声波收发面与被检体5的直肠内面接触。在体 内插入部300上设有双平面型的超声波收发部304和超声波收发部306， 根据从各个超声波收发部接收的反射回波信号生成黑白断层像和彩色弹
性图像。另外，也可以如专利文献2所示那样，压迫机构被装备在探头内，
在探头把持部302上具备开关(没有图示)，作为用于操作压迫机构的接 口，检测者用握住探头把持部302的手的手指操作开关，控制对直肠内面 的压迫。
专利文献2: WO 2004/105615号公报
图6 (b)和图6 (c)分别是观察经直肠型超声波探头的短轴方向和 长轴方向的图。该实施方式中，袋315由固定带314安装在现有的经直肠 型超声波探头的外侧，利用介由管312连接的泵(配置在被检体外。没有 图示)对袋315供给或排出液体(水、生理盐水等)，由此袋315膨胀或 收縮，从而对被检体5的直肠内面直接施加压迫。
与被检体5的直肠、前列腺308接触的袋315，若膨胀则成为图3 (b) 的形状，能够以比超声波收发面宽的面积压迫对象，从而，能够有效地压 迫到深部区域。另外，在超声波收发面的任意位置袋315向垂直于该面的 方向(法线方向)膨胀，从而，在任意方位方向的位置均能够对被检体5 施加均等的压迫，能够提高画质的均匀性。
(第8实施方式)
接下来，根据图7说明本发明的第8实施方式。图7 (a)是观察用于 压迫被检体5的压迫板及探头IO的长轴方向的图。图7 (b)是观察压迫 板及探头10的短轴方向的图。与上述各实施方式的不同点在于，在探头 10的侧面，具备压迫板端部(第二构件)被分割成多个并能够进行开闭的 结构。即，在探头IO的短轴两侧面，分别具备可倒式的压迫板端部51 — a 和51—b，在探头10的长轴两侧面，分别具备可倒式的压迫板端部52 — a 和52—b。并且，压迫板端部51—a和51—b具有与探头IO短轴方向的宽 度相同程度的宽度，压迫板端部52—a和52—b具有与探头10长轴方向 的宽度相同程度的宽度。压迫板端部的与被检体的接触面可以是平面状也 可以是曲面状，不过，图7表示具有凹向被检体5侧的曲面的例子。另外， 各压迫板端部的一端，介由折页等能够翻倒地与平坦部(第一构件)50 的侧面连接。平坦部50在探头10的音响透镜即超声波收发面11附近的 侧面延伸形成。还有，压迫板的各端部的开闭可以分别独立，也可以相互
联动。
压迫板不使用时，如图7 (a) (b)所示，压迫板的各端部在探头10 侧呈折叠的状态，在该状态下，探头10与不具备压迫板的探头同样，与 被检体5抵接使用。另一方面，图7 (c) (d)表示压迫板使用时的状态。 图7 (c)是观察在展开了压迫板端部的状态下的压迫板及探头10的长轴 方向的图。图7 (d)是观察在展开了压迫板端部的状态下的压迫板及探头 10的短轴方向的图。压迫板的各端部51—a和51—b及52—a和52—b， 从探头10侧面向被检体5侧翻倒角度0而固定，与平坦部50 —起形成压 迫板的整体。该角度e，优选是能够对应于被检体的体表面的曲面形状而 改变，例如，可通过从预先设定的多级角度中选择适当的角度就能够固定 的结构来实现。具体地说，在图7所示的线性探头10的情况下，为了向
内侧(即探头io的中央部侧)压迫被检体组织，角度e优选是90度以上。 在图5所示那样的凸面型探头中，其短轴侧面的压迫板端部翻倒的角度e
优选是不足90度。另一方面，凸面型探头的长轴侧面的压迫板端部，在 其长轴方向被分割成多个，优选分别从探头的长轴侧面翻倒90度以上而固定。
如以上说明，根据本实施方式的压迫板结构，节省了另行安装压迫板 的时间，在断层图像的拍摄途中，通过扩宽压迫板端部，能够持续拍摄相 同部位的弹性图像，或者相反，在弹性图像的拍摄途中，通过折叠压迫板 端部，能够持续拍摄相同部位的断层图像，因此，能够高效地进行图像诊 断。
(第9实施方式)
接下来，根据图8说明本发明的第9实施方式。图8 (a) (b)均是观 察用于压迫被检体5的压迫板100及探头10的长轴方向的图。与上述各 实施方式的不同点在于，在压迫板上设有穿刺导向部，该穿刺导向部具有 贯通压迫板并用于引导穿刺针的导向孔。还有，图8表示使用了与图2 (a) 相同的压迫板100的例子，不过，并不限定于此，也可以在其他形状的压 迫板上设置穿剌导向部。
如图8 (a)所示，压迫板100在探头10的短轴侧面侧具备穿刺导向
部60。在该穿刺导向部60的中央部，贯通压迫板而设有用于引导穿刺针 61的导向孔62，通过该导向孔62插入穿刺针61，从而，向被检体5插入 穿剌针61。图8 (b)表示穿刺针61向穿刺导向部60的导向孔62插入、 直到穿刺针61插入到被检体5的穿刺部位63的例子。还有，图8中表示 穿刺导向部60装备在探头IO—方的短轴侧面侧的例子，不过，也可以装 备在相反侧的短轴侧面侧、或任意长轴侧面侧、或多个部位。
穿刺导向部60可以具有能够对应于穿刺部位63的位置而改变穿刺针 63的导向角度的机构(例如，如专利文献3所公开的那样，设置多个角度 不同的导向孔)而配置在压迫板100上。并且，穿刺部位63处于深部时， 相对于探头10的短轴侧面导向角度减小，如此，接近探头10的短轴侧面 而固定穿刺针61。相反，穿刺部位63处于剩余部位时，相对于探头10 的短轴侧面导向角度增大，如此，远离探头10的短轴侧面而固定穿刺针 61。
还有，可以采用探头预先装备具有本实施方式的穿刺导向部的压迫板 的构成，这与第1实施方式同样。
如上说明，根据本实施方式的压迫板结构，压迫板不会成为阻碍地进 行穿刺，且能够适宜地引导进行穿刺，因此，能够有效地进行图像诊断及 利用穿刺的治疗和组织诊断。
专利文献3:特开平8 — 617号公报
(第IO实施方式)
接下来，根据图9说明本发明的第10实施方式。图9表示与图6同 样的经直肠型超声波探头。图9 (a)是观察经直肠型超声波探头的长轴方 向的图。图9(b)是从体内插入端300的前端观察短轴方向的图。图9(c) 是特别观察体内插入部300的长轴方向的图。图9所示的经直肠型超声波 探头，与图6所示的经直肠型超声波探头同样，超声波收发面315与被检 体5的直肠内面接触，体内插入部300具有设置了双平面型的超声波收发 部304和306的超声波收发面。
体内插入部300的超声波收发部侧的框体，兼用作为压迫板的第一构 件的功能，在体内插入部300的两侧面，分别具备可动的压迫板端部(第
二构件)315 — a和315—b。各压迫板端部将其一端介由折页与体内插入 部300的侧面可动连接。另外，压迫板端部315 — a和315—b的体内插入 部侧的面分别与袋部316 — a和316—b接合。该袋部316分别与压迫板端 部315和体内插入部300接合且配置在它们之间。并且，通过向袋部316 注入液体或气体，从而推开压迫板端部315，成为图9 (b) (c)所示的状 态，从袋部316排出液体或气体，从而压迫板端部315被折叠，成为图9 (b) (c)所示储存在虚线位置的状态。该袋316介由管312与配置在被 检体外的泵(没有图示)连接，利用该泵进行液体或气体向袋部316的注 入或排出。
在体内插入部300插入被检体5的直肠内之前，各压迫板端部315被 折叠，体内插入部300成为大致圆柱形状，形成容易插入的形状。并且， 在体内插入部300被插入到直肠内、超声波收发面与直肠内面抵接后，向 袋部316注入液体或气体，推开压迫板端部315。基于该推开的压迫板端 部315，扩大和直肠内面的接触面积，能够有效地向直肠内面压迫。拍摄 结束后，从袋部316排出液体或气体，从而，压迫板端部315被折叠，回 到原来的位置。在该状态下，体内插入部300被取出到直肠外。
还有，可以没有上述压迫板端部315、只有袋316，使袋316膨胀， 从而形成宽范围的接触面，压迫直肠内面。
如以上说明，根据本实施方式的压迫板结构，由于在经直肠超声波探 头上具备压迫板端部，从而向直肠内插入/取出容易，同时可有效地进行在 直肠内的压迫，因此，能够有效地进行直肠的图像诊断。
以上，说明了本发明的各实施方式，不过，本发明的压迫构件、超声 波探头及超声波诊断装置，并不局限于上述实施方式的说明中所公开的内 容，在不脱离本发明宗旨的基础上可获得其他方式。
例如，在上述各实施方式的说明中，关于向被检体5的压迫，检测者 既可以边观察在图像显示部24中映出的弹性图像、边手动进行微调、同 时压迫被检体5，也可以例如如专利文献2所公开的那样，预先在探头10 上安装压迫用马达，利用马达的驱动来自动地压迫被检体5。用马达的驱 动进行压迫时，可以根据压迫板的种类，控制马达的驱动动作。
另外，采用端部的倾斜陡的压迫板时，为了有效地显示深部区域的弹
性图像而使探头10大幅度上下活动，采用比较小的压迫板时使探头10细 微地振动。
另外，在上述各实施方式的说明中，说明了压迫板能够从探头10上 拆下来的方式以及探头和压迫板作为一体形成的方式等，不过，也可以形 成分别相反的方式。
另外，在上述几个实施方式的说明中，以为了能够在压迫板上配置探 头10的音响透镜即超声波收发面11而在压迫板一部分(例如，中央部) 上开孔为例进行了说明，不过，如果采用透过超声波的构件构成压迫板， 就没必要在压迫板上设置孔。
权利要求
1.一种压迫构件，其能够拆装地安装在超声波探头上，用于压迫被检体，其特征在于，具有沿着与压迫方向平行的方向向被检体传递压迫力的第一构件；和沿着与所述压迫方向不同的方向向被检体传递压迫力的第二构件。
2. 根据权利要求1所述的压迫构件，其特征在于， 所述第二构件在所述第一构件的端部延伸形成。
3. 根据权利要求2所述的压迫构件，其特征在于， 与所述压迫方向不同的方向是朝向所述第一构件的中央部侧的方向，以向与所述压迫方向相交的方向传递所述压迫力。
4. 根据权利要求2所述的压迫构件，其特征在于，所述第二构件形成为向如下方向进行压迫防止被所述第一构件压迫 的被检体的一部分被向与所述压迫方向不同的方向挤压的方向。
5. 根据权利要求3所述的压迫构件，其特征在于， 所述第一构件具有与所述压迫方向垂直的第一面， 所述第二构件具有与不同于所述压迫方向的方向垂直的第二面。
6. 根据权利要求5所述的压迫构件，其特征在于， 所述第一面和所述第二面的至少一方形成为其至少一部分为平坦面。
7. 根据权利要求5所述的压迫构件，其特征在于， 所述第一面和所述第二面的至少一方形成为其至少一部分为平滑变化的凹面形状。
8. 根据权利要求7所述的压迫构件，其特征在于， 形成为所述第一面和所述第二面成为一体且为平滑变化的凹面形状。
9. 根据权利要求5所述的压迫构件，其特征在于， 所述第一面和所述第二面的至少一方形成为其至少一部分为平滑变化的凸面形状。
10. 根据权利要求5所述的压迫构件，其特征在于， 所述第二构件沿着所述第一构件的短轴方向和长轴方向内的至少一 方的轴方向形成。
11. 根据权利要求10所述的压迫构件，其特征在于，所述第二面内沿着所述压迫构件的短轴方向形成的面，朝向所述压迫 构件的长轴方向的中央部侧相对于所述第一面倾斜形成，所述第二面内沿着所述压迫构件的长轴方向形成的面，朝向所述压迫 构件的短轴方向的中央部侧相对于所述第一面倾斜形成。
12. 根据权利要求1所述的压迫构件，其特征在于，具备导向部，所述导向部具有贯通所述压迫构件且用于引导穿剌针的 导向孔。
13. 根据权利要求4所述的压迫构件，其特征在于， 其安装在所述超声波探头上，所述第一面具有与所述超声波探头的超声波收发面平行的面，所述第 二面具有朝向所述超声波收发面的中央部侧的面。
14. 一种超声波探头，其具备压迫被检体的压迫部，其特征在于，所述压迫部具有沿着与压迫方向平行的方向向所述被检体传递压迫 力的第一构件；和沿着与所述压迫方向不同的方向向所述被检体传递压迫 力的第二构件。
15. 根据权利要求14所述的超声波探头，其特征在于， 所述第一构件在所述超声波探头的侧面延伸形成， 所述第二构件在所述第一构件的端部延伸形成。
16. 根据权利要求15所述的超声波探头，其特征在于， 所述第一构件具有与所述超声波探头的超声波收发面平行的第一面， 所述第二构件具有朝向所述超声波收发面的中央部侧形成的第二面。
17. 根据权利要求16所述的超声波探头，其特征在于， 所述第二构件具有可动连接部并与所述第一构件的端部连接，且能够在所述超声波探头的侧面侧折叠而形成。
18. 根据权利要求14所述的超声波探头，其特征在于， 具有插入到所述被检体的体腔内的体内插入部， 所述第一构件与所述体内插入部的框体一体形成， 所述第二构件能够在所述体内插入部的短轴方向的侧面侧折叠而形 成。
19. 根据权利要求18所述的超声波探头，其特征在于， 在所述压迫部和所述体内插入部的短轴方向侧面之间具有袋部， 通过向所述袋部注入液体或气体而推开所述压迫部，通过从所述袋部排出所述液体或气体而折叠所述压迫部。
20. 根据权利要求18所述的超声波探头，其特征在于，所述压迫部具备导向部，所述导向部具有贯通该压迫部且用于引导穿 刺针的导向孔。
21. —种超声波诊断装置，其具备超声波探头，其具备向被检体反 复发送超声波并接收与该超声波的发送相对应的时间序列的反射回波信号的超声波收发面；断层像构成部，其根据所述时间序列的反射回波信号， 构成所述被检体的生物组织的断层像；弹性图像构成部，其根据所述时间 序列的反射回波信号，测量所述被检体的生物组织的变位，求得弹性信息， 构成弹性图像；和显示部，其显示由所述断层像构成部和所述弹性图像构 成部构成的图像，该超声波诊断装置的特征在于， 所述超声波探头具备压迫所述被检体的压迫部，所述压迫部具有沿着与压迫方向平行的方向向所述被检体传递压迫 力的第一构件；和沿着与所述压迫方向不同的方向向所述被检体传递压迫 力的第二构件。
22. 根据权利要求21所述的超声波诊断装置，其特征在于， 所述压迫部是具备用于能够拆装地安装到所述超声波探头上的固定部的压迫构件，所述超声波诊断装置具有收容从所述超声波探头分离的压迫构件的 收容部。
全文摘要
本发明提供一种提高均匀压迫被检体的效率、获得高精度弹性图像的压迫构件、超声波探头及超声波诊断装置。为此，压迫构件的与被检体的接触面，其至少一部分的面的垂直方向与其他部分的面的垂直方向不同而形成。并且，将这种压迫构件能够拆装地安装在探头上，或与探头一体形成。
文档编号A61B8/12GK101106944SQ20068000251
公开日2008年1月16日 申请日期2006年1月26日 优先权日2005年1月26日
发明者松村刚 申请人:株式会社日立医药