超聲波醫(yī)療裝置以及超聲波圖像診斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠供流食等經(jīng)口通過(guò)被檢體的食道內(nèi)的超聲波醫(yī)療裝置以及超聲波圖像診斷裝置。實(shí)施方式的超聲波醫(yī)療裝置具有內(nèi)置超聲波振子的膠囊型主體部,從已插入被檢體的管狀部的膠囊型主體部?jī)?nèi)的超聲波振子對(duì)被檢體內(nèi)部發(fā)送超聲波,并接收其反射波。具有支撐體。支撐體內(nèi)置于膠囊型主體部,具備圓筒狀,在筒的外部排列有多個(gè)超聲波振子,設(shè)有在筒的軸方向上貫通的通過(guò)孔。
【專利說(shuō)明】超聲波醫(yī)療裝置以及超聲波圖像診斷裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及超聲波醫(yī)療裝置以及超聲波圖像診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 超聲波圖像診斷裝置使用超聲波探針,通過(guò)超聲波對(duì)被檢體內(nèi)進(jìn)行掃描,并以根 據(jù)其反射波生成的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)被檢體內(nèi)部進(jìn)行圖像化。
[0003] 作為被用于超聲波圖像診斷裝置的超聲波探針的一例,包括TEE(trans - esophageal echocardiograhy)探針(例如,專利文獻(xiàn)1)。TEE探針例如被經(jīng)口插入食道, 并被用于對(duì)心臟等進(jìn)行攝影。TEE探針具有被插入食道的導(dǎo)中管、設(shè)于導(dǎo)中管的頂端部的插 入部。
[0004] 在導(dǎo)中管中通有向超聲波振子發(fā)送電力的電源線、向超聲波振子發(fā)送控制信號(hào)的 控制線、發(fā)送來(lái)自超聲波振子的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線。
[0005] 在插入部的頂端部配置有超聲波振子。通過(guò)進(jìn)行超聲波掃描,在觀察被檢體內(nèi)時(shí), 插入部貼緊食道的內(nèi)壁。
[0006] 術(shù)后,要求長(zhǎng)期地對(duì)心臟等進(jìn)行觀察。此時(shí),插入部被構(gòu)成為膠囊型,并長(zhǎng)期留置 于食道內(nèi)。
[0007] 在長(zhǎng)期觀察中,需要供流食、水分或者經(jīng)鼻內(nèi)窺鏡通過(guò)被檢體的食道。有時(shí)將流 食、水分或者經(jīng)鼻內(nèi)窺鏡稱為"流食等"。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2002 - 159495號(hào)公報(bào)
[0011] 發(fā)明的概要
[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 但是,若插入部貼緊食道的內(nèi)壁,則存在無(wú)法供流食等經(jīng)口通過(guò)被檢體的食道的 問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0014] 本實(shí)施方式適用于解決上述問(wèn)題的,其目的在于提供一種能夠供流食等經(jīng)口通過(guò) 被檢體的食道的超聲波醫(yī)療裝置以及超聲波圖像診斷裝置。
[0015] 用于解決課題的方法
[0016] 為了解決上述課題,實(shí)施方式的超聲波醫(yī)療裝置具有內(nèi)置超聲波振子的膠囊型主 體部,從已插入被檢體的管狀部的膠囊型主體部?jī)?nèi)的超聲波振子對(duì)被檢體內(nèi)部發(fā)送超聲 波,并接收其反射波。具有支撐體。支撐體內(nèi)置于膠囊型主體部,具備筒狀,在筒的外部排 列有多個(gè)超聲波振子,設(shè)有在筒的軸方向上貫通的通過(guò)孔。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為第1實(shí)施方式的超聲波圖像診斷裝置的示意圖。
[0018] 圖2為超聲波醫(yī)療裝置的立體圖。
[0019] 圖3為導(dǎo)中管的橫截面圖。
[0020] 圖4為表示膠囊型主體部的內(nèi)部的縱截面圖。
[0021] 圖5為沿外周一維排列的多個(gè)超聲波振子的立體圖。
[0022] 圖6為一維排列的超聲波振子的俯視圖。
[0023] 圖7為一維排列的超聲波振子的主視圖。
[0024] 圖8為使膨縮體膨脹時(shí)的膠囊型主體部的縱截面圖。
[0025] 圖9為圖8的橫截面圖。
[0026] 圖10為超聲波馬達(dá)的示意圖。
[0027] 圖11為排列于柔性印刷電路板上的多個(gè)超聲波振子的立體圖。
[0028] 圖12為表示使用超聲波醫(yī)療裝置,對(duì)被檢體的體內(nèi)進(jìn)行觀察時(shí)的一系列動(dòng)作的 流程圖。
[0029] 圖13為超聲波圖像診斷裝置的構(gòu)成框圖。
[0030] 圖14為第2實(shí)施方式中,使膨縮體膨脹時(shí)的膠囊型主體部的縱截面圖。
[0031] 圖15為使膨縮體收縮時(shí)的膠囊型主體部的縱截面圖。
[0032] 圖16為第3實(shí)施方式中,使膨縮體收縮時(shí)的膠囊型主體部的橫截面圖。
[0033] 圖17為第4實(shí)施方式中,超聲波振子以及聲透鏡的縱截面圖。
[0034] 圖18為在超聲波振子與聲透鏡之間放入了偏置部件時(shí)的縱截面圖。
[0035] 圖19為第5實(shí)施方式中,一維排列的超聲波振子的俯視圖。
[0036] 圖20為一維排列的超聲波振子的主視圖。
[0037] 圖21為第6實(shí)施方式中,沿外周二維排列的多個(gè)超聲波振子的立體圖。
[0038] 圖22為二維排列于FPC板上的多個(gè)超聲波振子的立體圖。
[0039] 圖23為第7實(shí)施方式中,平板狀地排列于支撐體的外部的超聲波振子的立體圖。
[0040] 圖24為使膨縮體膨脹時(shí)的膠囊型主體部的橫截面圖。
[0041] 圖25為第8實(shí)施方式中,排列成隱形鏡片狀的超聲波振子的圖。
[0042] 圖26為第9實(shí)施方式中,安裝于FPC板上的超聲波振子等的立體圖。
[0043] 圖27為安裝于膠囊型主體部?jī)?nèi)的電路的構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] [第1實(shí)施方式]
[0045] 參照各圖,對(duì)超聲波圖像診斷裝置的第1實(shí)施方式加以說(shuō)明。
[0046] 圖1中示出一個(gè)例子,其中,本實(shí)施方式的超聲波圖像診斷裝置1將膠囊型主體部 10留置于食道E內(nèi)的所希望的位置,在被留置的狀態(tài)下,對(duì)被檢體P的所希望的臟器(心臟 H)發(fā)送超聲波,接收來(lái)自心臟Η的反射波來(lái)作為回波信號(hào),對(duì)心臟Η進(jìn)行觀察。以下,有時(shí) 將超聲波的發(fā)送以及反射波的接收一并稱為"超聲波的收發(fā)"。膠囊型主體部10向外部裝 置60發(fā)送回波信號(hào),外部裝置60對(duì)從膠囊型主體部10接收的信號(hào)進(jìn)行處理,制作并顯示 超聲波圖像。另外,各附圖中所示的心臟Η是為了使人更易于理解本實(shí)施方式的觀察對(duì)象 為心臟Η這一情況而示意地表示的。
[0047] 在以下的說(shuō)明中,稱為超聲波圖像診斷裝置1時(shí)是指包含超聲波醫(yī)療裝置2以及 外部裝置60的構(gòu)成。此外,稱為超聲波醫(yī)療裝置2時(shí)是指包含膠囊型主體部10以及導(dǎo)中 管20的構(gòu)成。但是,這些裝置1、2是為了說(shuō)明的方便而分開(kāi)的,超聲波醫(yī)療裝置2也可以 是包含超聲波圖像診斷裝置1的構(gòu)成。
[0048] 圖2為超聲波醫(yī)療裝置的立體圖。
[0049] 如圖1以及圖2所示,超聲波醫(yī)療裝置具有膠囊型主體部10以及導(dǎo)中管20。在圖 1中,以虛線來(lái)表示導(dǎo)中管20,在圖2中表示導(dǎo)中管20的頂端部。導(dǎo)中管20的頂端部連接 有膠囊型主體部10。導(dǎo)中管20的基端部連接有外部裝置60。
[0050] 膠囊型主體部10以及導(dǎo)中管20被插入被檢體的食道E。膠囊型主體部10被留置 于食道E內(nèi)的所希望的位置,并以貼緊食道E的壁的狀態(tài)被使用。
[0051] 圖3為導(dǎo)中管20的橫截面圖。如圖3所示,導(dǎo)中管20具有中空管23。中空管23 為用于向膨縮體70(后述)注入液體或使液體從膨縮體70排出的管。后面將對(duì)膨縮體70 等的詳細(xì)內(nèi)容加以記述。
[0052] 此外,在導(dǎo)中管20配置有信號(hào)線SL、電源線EL以及數(shù)據(jù)線DL。后面也將對(duì)信號(hào) 線SL、電源線EL以及數(shù)據(jù)線DL加以記述。
[0053] (膠囊型主體部10)
[0054] 圖4為表示膠囊型主體部10的內(nèi)部的縱截面圖。如圖4所示,膠囊型主體部10 具有支撐體15、超聲波振子30、膨縮體70以及聲透鏡90。
[0055] (導(dǎo)中管 20)
[0056] 如圖1以及圖2所示,導(dǎo)中管20具有繩狀體21。
[0057] 在繩狀體21的內(nèi)部配置有電源線EL、信號(hào)線SL以及數(shù)據(jù)線DL(參照?qǐng)D13)。電源 線EL用于從外部裝置60向膠囊型主體部10發(fā)送電力。信號(hào)線SL用于在外部裝置60與 膠囊型主體部10之間進(jìn)行信號(hào)(控制信號(hào))收發(fā)。數(shù)據(jù)線DL用于從膠囊型主題部10向 外部裝置60發(fā)送由超聲波振子30接收的來(lái)自被檢體P的反射波(回波信號(hào))。
[0058] 選定能夠在體腔內(nèi)使用的素材作為電源線EL等的被覆,即使留置于咽頭部,也具 有不對(duì)被檢體P形成負(fù)擔(dān)的柔軟度。
[0059] 在繩狀體21設(shè)有能夠識(shí)別來(lái)自膠囊型主體部10的特定的距離(長(zhǎng)度)的標(biāo)識(shí)器 22。標(biāo)識(shí)器22被構(gòu)成為能夠在視覺(jué)上以形狀或色彩被識(shí)別。作為標(biāo)識(shí)器22的一例,也可 以是刻度計(jì)。作為具體例,在將膠囊型主體部10配置于食道E來(lái)對(duì)心臟Η進(jìn)行觀察的情況 下,基于從口腔到食道Ε的能夠觀察心臟Η的概略部位(以下,記作規(guī)定位置)的一般長(zhǎng)度, 在繩狀體21設(shè)置標(biāo)識(shí)器22。手術(shù)實(shí)施者一邊壓入繩狀體21并將膠囊型主體部10插入食 道Ε內(nèi),一邊確定標(biāo)識(shí)器22的位置。由此,在標(biāo)識(shí)器22到達(dá)口腔附近的情況下,手術(shù)實(shí)施 者能夠容易地把握膠囊型主體部10位于食道Ε內(nèi)的規(guī)定位置這一情況。另外,為了防止所 插入的膠囊型主體部10由于食道Ε的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)而行進(jìn),例如,可以將繩狀體21的一端固定 于配置在被檢體Ρ的口腔內(nèi)的接嘴(mouthpiece)Μ等。
[0060] (超聲波振子3〇)
[0061] 超聲波振子30容納于膠囊型主體部10。超聲波振子30基于來(lái)自膠囊控制部 33(參照?qǐng)D13)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),從放射面發(fā)送超聲波。此外,超聲波振子30從被檢體Ρ接收反 射波(回波信號(hào)),并發(fā)送至膠囊收發(fā)部32 (參照?qǐng)D13)。
[0062] 超聲波振子30具有整合層、壓電元件、基底材料。在圖4中示出作為整合層、壓電 元件以及基底材料的集合體的超聲波振子30。
[0063] (聲透鏡 9〇)
[0064] 聲透鏡90配置于超聲波振子30的表面(射出超聲波的一側(cè)的面),并用于使超聲 波波束會(huì)聚于圓筒周方向。整合層配置于壓電元件與活體組織之間,具有兩者之間的聲阻 抗。壓電元件將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào),并相反地將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?;撞?料配置于壓電元件的背面,并吸收被放射于背面的聲能。
[0065] (支撐體 15)
[0066] 圖5為沿外周一維排列的多個(gè)超聲波振子的立體圖,圖6為一維排列的超聲波振 子的俯視圖,圖7為以包含圓筒軸的平面來(lái)剖切圓筒的情況下的一維排列的超聲波振子的 主視圖。
[0067] 如圖5至圖7所示,多個(gè)超聲波振子30排列成圓筒狀、大致部分圓筒狀(例如, 1/4周)或平板狀。在此,圖4至圖6中示出將多個(gè)超聲波振子30呈圓筒狀排列的放射狀 (radial)陣列型。在以圓筒狀成形的支撐體15排列有超聲波振子30。另外,也可在以圓 筒狀成形的基底材料排列有壓電元件等。此時(shí),支撐體15由基底材料構(gòu)成。另外,有時(shí)將 圓筒狀的筒軸僅稱為"旋轉(zhuǎn)軸"、"超聲波振子的旋轉(zhuǎn)軸"或"支撐體的旋轉(zhuǎn)軸"。并且,圖23 以及圖24中示出排列成平板狀的超聲波振子30。
[0068] 在支撐體15配置有包含對(duì)超聲波振子30進(jìn)行控制的控制機(jī)構(gòu)(后述的膠囊控制 部33等)的集成電路1C。集成電路1C具備與超聲波振子30相同的圓筒狀,并以筒的軸彼 此一致的方式被配置于超聲波振子30的上方。在圓筒狀的集成電路1C,集成電路1C的筒 的軸方向的長(zhǎng)度為約l〇[mm]。在集成電路1C的筒入口(圖4、圖8中的上端側(cè)的口)設(shè)有 傾斜面部154。傾斜面部154與通過(guò)孔153 (后述)平滑地連續(xù)。通過(guò)設(shè)置傾斜面部154, 流食或?qū)Ч艿龋ê笫觯┮子谥苯踊蜷g接地從通過(guò)孔153通過(guò)。另外,也可以將與傾斜面部 154具有相同功能的面設(shè)于支撐體15。
[0069] 在圓筒狀排列的超聲波振子30中,超聲波振子30的筒的軸方向的長(zhǎng)度為約 10[mm]。另外,聲透鏡90的軸方向的長(zhǎng)度也為約10[mm]。而且,支撐體15的軸方向的長(zhǎng)度 為約24 [mm]。在支撐體15的上端部以及下端部設(shè)有1. 0 - 3. 0 [mm]左右的用于固定膨縮 體70(后述)的固定用的材料。
[0070] 支撐體15具有用于在膠囊型主體部10被插入食道E時(shí)維持食道E的功能的、沿 筒的軸方向貫通的通過(guò)孔153。另外,在將壓電元件等排列于以圓筒狀成形的基底材料上的 結(jié)構(gòu)中,通過(guò)基底材料來(lái)構(gòu)成通過(guò)孔153。
[0071] 通過(guò)孔153為供流食或水通過(guò)的孔??梢怨┝魇郴蛩苯拥貜耐ㄟ^(guò)孔153通過(guò),也 可以通過(guò)導(dǎo)管間接地從通過(guò)孔通過(guò)。此時(shí),通過(guò)孔153具有例如比導(dǎo)管的直徑粗約2. 0 [mm] 的直徑。
[0072] 并且,通過(guò)孔153也可以是供經(jīng)鼻內(nèi)窺鏡(省略圖示)通過(guò)的孔。例如,在經(jīng)鼻 內(nèi)窺鏡具有6. 0[mm]的直徑時(shí),通過(guò)孔153具有例如比徑鼻內(nèi)窺鏡的徑粗約2. 0[mm]的 8.0 [mm]的直徑。
[0073] (膨縮體 7〇)
[0074] 接下來(lái),參照?qǐng)D4、圖8以及圖9對(duì)膨縮體70加以說(shuō)明。圖8為使膨縮體膨脹時(shí)的 膠囊型主體部的縱截面圖,圖9為圖8的橫截面圖。
[0075] 如圖4所示,膨縮體70被配置為從外周方向覆蓋排列成圓筒狀的多個(gè)超聲波振 子。在圖4以及圖8中示出被配置為從外周方向覆蓋聲透鏡90的膨縮體70。
[0076] 膨縮體70具有袋狀容器71,該袋狀容器71被構(gòu)成為通過(guò)從體外使中空管23通過(guò) 并填充液體而膨脹,與食道E的壁相接,并通過(guò)排出液體而收縮。圖4中示出收縮的袋狀容 器71,圖8以及圖9中示出膨脹的袋狀容器71。另外,例如,也可以在外部裝置60 (參照?qǐng)D 13)設(shè)置液體供給部,從此處向袋狀容器71進(jìn)行充填。
[0077] 袋狀容器71是使用具有伸縮性并能夠在體腔內(nèi)使用的素材成形的。在袋狀容器 71連接有中空管23。作為填充于袋狀容器71的液體,例如是無(wú)菌水等的具有與人體幾乎 相同的聲阻抗的超聲波傳播介質(zhì)。圖8中以"F"表示所填充的液體。
[0078] 將膠囊型主體部10插入食道E內(nèi)時(shí),使袋狀容器71收縮(參照?qǐng)D4)。使袋狀容 器71收縮時(shí)的膠囊型主體部10的外徑為約14 [mm]。通過(guò)使袋狀容器71收縮,能夠容易地 將膠囊型主體部10插入食道E,減輕被檢體P的負(fù)擔(dān)。
[0079] 在膠囊型主體部10被插入食道E內(nèi)的規(guī)定位置時(shí),使袋狀容器71膨脹(參照?qǐng)D 8)。使袋狀容器71膨脹時(shí)的膠囊型主體部10的外徑為約30 - 40[mm]。膨脹的袋狀容器 71與食道E的壁貼緊,由此,膠囊型主體部10被留置于食道E內(nèi)的規(guī)定位置。由此,能夠 觀察被檢體P的體內(nèi)。在袋狀容器71與食道E的壁貼緊,膠囊型主體部10被留置于食道 E內(nèi)時(shí),能夠使流食等直接或間接地從通過(guò)孔153通過(guò)。能夠長(zhǎng)時(shí)間地使膠囊型主體部10 留置。
[0080] 在從食道E拔出膠囊型主體部10時(shí),使袋狀容器71收縮。由此,能夠容易地從食 道E拔出膠囊型主體部10,減輕被檢體P的負(fù)擔(dān)。
[0081] 在膨縮體70的入口(圖4、圖8中的上端側(cè)的口)設(shè)有引導(dǎo)面部72(參照?qǐng)D15)。 引導(dǎo)面部72與傾斜面部154平滑地連續(xù)。由此,使流食等易于直接或間接地從通過(guò)孔153 通過(guò)。
[0082] (變更機(jī)構(gòu)40)
[0083] 接下來(lái),參照?qǐng)D4、圖5以及圖10對(duì)使超聲波振子30射出超聲波時(shí)的波束的角度 進(jìn)行變更的變更機(jī)構(gòu)40加以說(shuō)明。
[0084] 變更機(jī)構(gòu)40配置于膠囊型主體部10內(nèi)。以下,對(duì)變更超聲波振子30的周方向的 角度且保持此角度的變更機(jī)構(gòu)40加以說(shuō)明。
[0085] 圖10為超聲波馬達(dá)42的示意圖。如圖10所示,超聲波馬達(dá)42具有壓電陶瓷421、 定子422以及轉(zhuǎn)子423。這些被配置于支撐體15的一端部(圖4以及圖5中的下端部) 偵k例如,壓電陶瓷421以及定子422設(shè)于支撐體15,轉(zhuǎn)子423設(shè)于超聲波振子30。定子 422以及轉(zhuǎn)子423具有沿超聲波振子30的圓周的環(huán)形狀。
[0086] 壓電陶瓷421隔著定子422配置于轉(zhuǎn)子423的相反側(cè),并貼于定子422。未貼定 子422 -側(cè)的面424具有凹凸形狀,與轉(zhuǎn)子423貼緊。另外,也可以是轉(zhuǎn)子423設(shè)于支撐體 15,壓電陶瓷421以及定子422設(shè)于超聲波振子30。
[0087] 壓電陶瓷421的驅(qū)動(dòng)方法是若向壓電陶瓷421附加高頻電壓則振動(dòng)(伸縮)。由 此,在定子422的面產(chǎn)生行進(jìn)波,使轉(zhuǎn)子423在與行進(jìn)波的方向相反的方向移動(dòng),但由于轉(zhuǎn) 子423被固定,所以超聲波振子30相對(duì)于支撐體15,繞旋轉(zhuǎn)軸31 (周方向)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0088] 在膠囊型主體部10設(shè)有對(duì)超聲波馬達(dá)42進(jìn)行控制的膠囊控制部33 (參照?qǐng)D13) 以及向超聲波馬達(dá)42供給電力的膠囊電源部34 (參照?qǐng)D13)。
[0089] 膠囊控制部33將來(lái)自控制部65的"旋轉(zhuǎn)角變更"以及"變更結(jié)束"的指示向變更 機(jī)構(gòu)40輸出。變更機(jī)構(gòu)40接受"旋轉(zhuǎn)角變更"的指示,將所生成的高頻電壓賦予壓電陶瓷, 使壓電陶瓷振動(dòng)(伸縮)。由此,使超聲波振子30的旋轉(zhuǎn)角度變更。
[0090] 變更手段40接受"變更結(jié)束"的指示,停止向壓電陶瓷421供給高頻電壓。由此, 使壓電陶瓷421的振動(dòng)停止,保持超聲波振子30的旋轉(zhuǎn)角度。
[0091] (膠囊型主體部的定位、撤回)
[0092] 接下來(lái),對(duì)膠囊型主體部的定位、撤回加以說(shuō)明。
[0093] 膠囊型主體部10通過(guò)食道E的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)或身體運(yùn)動(dòng)等在食道E內(nèi)行進(jìn)。
[0094] 在食道E內(nèi)內(nèi)對(duì)膠囊型主體部10進(jìn)行定位時(shí),例如,由于蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)等而行進(jìn)過(guò)頭 時(shí),需要通過(guò)導(dǎo)中管20使膠囊型主體部10后退的"撤回"。
[0095] 同樣,因長(zhǎng)時(shí)間的觀察,而在食道E內(nèi)使膠囊型主體部10留置于規(guī)定位置時(shí),需要 通過(guò)導(dǎo)中管20進(jìn)行的"撤回"。另外,在為了防止所插入的膠囊型主體部10由于食道E的 蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)而行進(jìn),而將繩狀體21的一端固定于配置在被檢體P的口腔內(nèi)的接嘴Μ等時(shí),不 需要"撤回"。但是,在結(jié)束觀察時(shí),通過(guò)該"撤回",膠囊型主體部10被取出至體外。
[0096] (膠囊型主體部10的制造)
[0097] 接下來(lái),參照?qǐng)D11對(duì)膠囊型主體部10的制造方法的一例加以說(shuō)明。圖11為排列 于柔性印刷電路板上的多個(gè)超聲波振子的立體圖。
[0098] 首先,將條狀的超聲波振子30固定于柔性印刷電路(Flexible Printed circuits :FPC)上(組件)。
[0099] 接下來(lái),將其接合于形狀記憶合金板100上并構(gòu)成圓筒狀的探針。該形狀記憶合 金板1〇〇成為支撐體15。形狀記憶合金板100具有的性質(zhì)是:在預(yù)定溫度(體溫,例如,不 足20度)下具備平板狀,通過(guò)加熱至此溫度以上,則具備圓筒狀。
[0100] 例如,在不足20度的情況下,將組件與形狀記憶合金板100接合,之后,例如,若加 熱至25度,則以圓筒狀形成支撐體15,沿著支撐體15的外周排列多個(gè)超聲波振子30。另 夕卜,電極均從FPC引出。在FPC上安裝集成電路1C的其他電子零部件,由此,能夠在FPC上 進(jìn)行元件、電路連接。
[0101] 接下來(lái),以向圓筒狀的支撐體15中同樣嵌入圓筒狀的集成電路1C的方式進(jìn)行配 置。集成電路1C被配置于超聲波振子30的上方。支撐體15的中空部151形成通過(guò)孔153。 另外,上述為將形狀記憶合金用作金屬板100的一例,也可以將不具備形狀記憶功能的一 般合金用作金屬板100。
[0102] 接下來(lái),在超聲波振子30的表面(射出超聲波一側(cè)的面)安裝聲透鏡90。
[0103] 接著,將膨縮體70固定于支撐體15的上端部和下端部。
[0104] 接下來(lái),將中空管23連接于膨縮體70。反過(guò)來(lái),將數(shù)據(jù)線DL、信號(hào)線SL以及電源 線EL連接于膠囊收發(fā)部32、膠囊控制部33以及膠囊電源部34(參照?qǐng)D13)。
[0105] (超聲波醫(yī)療裝置的動(dòng)作)
[0106] 以上,對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明。
[0107] 接下來(lái),參照?qǐng)D12,對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的動(dòng)作加以說(shuō)明。圖12為表示使用超聲波 醫(yī)療裝置對(duì)被檢體的體內(nèi)進(jìn)行觀察時(shí)的一系列動(dòng)作的流程圖。
[0108] 首先,經(jīng)口使超聲波振子30插入食道E(S101)。
[0109] 接著,若超聲波振子30已插入一定程度插入,則開(kāi)始用于定位的掃描(S102)。由 此,用戶能夠一邊觀察圖像,一邊使膠囊型主體部10插入食道E的規(guī)定位置。此時(shí),繩狀體 21也插入食道E。
[0110] 接下來(lái),進(jìn)行超聲波振子30的定位(S103)。如上所述,超聲波振子30的定位是以 通過(guò)使袋狀容器71膨脹而產(chǎn)生的相對(duì)于食道E的壁的"貼緊"和通過(guò)導(dǎo)中管20而產(chǎn)生的 "撤回"來(lái)進(jìn)行的。在定位中,使膠囊型主體部10行進(jìn)得比預(yù)定的留置位置更深,一邊觀察 圖像,一邊進(jìn)行"撤回",通過(guò)拉扯繩狀體21,使膠囊型主體部10后退至預(yù)定的留置位置。
[0111] 接下來(lái),觀察圖像,通過(guò)變更機(jī)構(gòu)40,變更超聲波振子30的旋轉(zhuǎn)角(S104)。例如, 使圖像中包含作為觀察對(duì)象的心臟的圖像。
[0112] 如以上那樣,在決定了超聲波振子30的定位、旋轉(zhuǎn)角之后,將膠囊型主體部10留 置于食道E內(nèi)的規(guī)定位置,開(kāi)始用于診斷的掃描(S105)。
[0113] 在膠囊型主體部10留置于食道E內(nèi)時(shí),能夠使流食或經(jīng)鼻內(nèi)窺鏡等直接或間接地 從通過(guò)孔153通過(guò)。因此,能夠維持食道E的功能。
[0114] (超聲波圖像診斷裝置的基本構(gòu)成)
[0115] 接下來(lái),參照?qǐng)D13來(lái)簡(jiǎn)單地說(shuō)明超聲波醫(yī)用圖像裝置的基本構(gòu)成。圖13為超聲 波圖像診斷裝置的構(gòu)成框圖。
[0116] (膠囊型主體部?jī)?nèi)的其他構(gòu)成)
[0117] 接下來(lái),對(duì)膠囊型主體部10內(nèi)的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0118] 在膠囊型主體部10的內(nèi)部配置有超聲波振子30以及變更機(jī)構(gòu)40的情況如上所 述。
[0119] 除此之外,在膠囊型主體部10的內(nèi)部配置有膠囊收發(fā)部32、膠囊控制部33以及膠 囊電源部34。
[0120] 膠囊收發(fā)部32將來(lái)自外部裝置60 (后述的控制部65)的控制信號(hào)發(fā)送至膠囊控 制部33。膠囊控制部33基于該控制信號(hào),向超聲波振子30發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)。然后,膠囊收發(fā) 部32接受超聲波振子30所接收的回波信號(hào)。在本實(shí)施方式中,膠囊型主體部10與外部裝 置60之間的控制信號(hào)等的收發(fā)是介由配置于繩狀體21內(nèi)的信號(hào)線SL進(jìn)行的。
[0121] 作為具體例,膠囊控制部33向超聲波振子30供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)進(jìn)行掃描,對(duì)心臟Η 發(fā)送超聲波。膠囊控制部33例如具有未作圖示的時(shí)鐘發(fā)生器、發(fā)送延遲電路和脈沖發(fā)生器 電路。時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生決定超聲波信號(hào)的發(fā)送定時(shí)或發(fā)送頻率的時(shí)鐘信號(hào)。發(fā)送延遲電路 按照用于使超聲波會(huì)聚至規(guī)定深度的會(huì)聚用延遲時(shí)間和用于將超聲波向規(guī)定方向發(fā)送的 偏向用延遲時(shí)間,在發(fā)送超聲波時(shí)施加延遲來(lái)實(shí)施發(fā)送聚焦。脈沖發(fā)生器電路具有與壓電 元件對(duì)應(yīng)的單個(gè)溝道的數(shù)量的量的脈沖發(fā)生器。脈沖發(fā)生器電路在施加了延遲的發(fā)送定 時(shí)生成驅(qū)動(dòng)脈沖(驅(qū)動(dòng)信號(hào)),并向構(gòu)成超聲波振子30的壓電元件供給驅(qū)動(dòng)脈沖(驅(qū)動(dòng)信 號(hào))。
[0122] 此外,膠囊收發(fā)部32通過(guò)對(duì)所接收的回波信號(hào)進(jìn)行延遲處理,將模擬的回波信號(hào) 轉(zhuǎn)換為進(jìn)行了整相相加的數(shù)字的數(shù)據(jù)。膠囊收發(fā)部32例如具有未作圖示的增益電路、Α/ D轉(zhuǎn)換器、接收延遲電路和加法器。增益電路按接收溝道對(duì)從超聲波振子30的壓電元件輸 出的回波信號(hào)進(jìn)行放大(施加增益)。A/D轉(zhuǎn)換器將已被放大的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 接收延遲電路向被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的回波信號(hào)賦予用于決定接收指向性所需的延遲時(shí)間。 具體地講,接收延遲電路對(duì)數(shù)字的回波信號(hào)賦予用于使來(lái)自規(guī)定深度的超聲波會(huì)聚的會(huì)聚 用延遲時(shí)間和用于相對(duì)于規(guī)定方向設(shè)定接收指向性的偏向用延遲時(shí)間。加法器將被賦予了 延遲時(shí)間的回波信號(hào)相加。通過(guò)此加法,來(lái)自與接收指向性對(duì)應(yīng)的方向的反射成分被強(qiáng)調(diào)。 艮P,通過(guò)接收延遲電路和加法器,從規(guī)定方向獲得的回波信號(hào)被整相相加。膠囊收發(fā)部32 將已被實(shí)施了延遲處理的回波信號(hào)輸出至外部裝置60。
[0123] 膠囊收發(fā)部32通過(guò)規(guī)定頻率的輸送波(載波信號(hào))使回波信號(hào)調(diào)制,并作為電波 從天線(省略圖示)輸出至外部裝置60 (后述的收發(fā)部61)。膠囊型主體部10與外部裝置 60之間的回波信號(hào)的收發(fā)是通過(guò)配置于繩狀體21內(nèi)的數(shù)據(jù)線DL進(jìn)行的。
[0124] 膠囊電源部34接受來(lái)自外部裝置60的電力供給。膠囊電源部34將被供給的電 力分配給超聲波振子30、膠囊收發(fā)部32以及膠囊控制部33。在本實(shí)施方式中,來(lái)自外部裝 置60的電力供給是介由配置于繩狀體21內(nèi)的電源線EL進(jìn)行的。
[0125] (外部裝置60)
[0126] 接下來(lái),參照?qǐng)D13,對(duì)外部裝置60的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0127] 如圖13所示,外部裝置60被構(gòu)成為包含:收發(fā)部61、接收數(shù)據(jù)處理部62、圖像制 作部63、顯示部64、控制部65、操作部66和電源部67。
[0128] 收發(fā)部61接收來(lái)自膠囊收發(fā)部32的回波信號(hào),并輸出至接收數(shù)據(jù)處理部62。
[0129] 接收數(shù)據(jù)處理部62對(duì)從收發(fā)部61輸出的回波信號(hào)進(jìn)行各種信號(hào)處理。例如,接收 數(shù)據(jù)處理部62具有B模式處理部。B模式處理部從收發(fā)部61接受回波信號(hào),進(jìn)行回波信號(hào) 的振幅信息的映像化。此外,接收數(shù)據(jù)處理部62也可以具有CFM(Color Flow Mapping)處 理部。CFM處理部進(jìn)行血流信息的映像化。此外,接收數(shù)據(jù)處理部62也可以有多普勒處理 部。多普勒處理部通過(guò)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行相位檢波,提取多普勒偏移頻率成分,通過(guò)實(shí)施FFT 處理生成表示血流速度的多普勒頻率分布。接收數(shù)據(jù)處理部62將已被施加了信號(hào)處理的 回波信號(hào)輸出至圖像制作部63。
[0130] 圖像制作部63對(duì)基于由超聲波振子30接收的反射波的信號(hào)(從接收數(shù)據(jù)處理部 62輸出的信號(hào)處理后的回波信號(hào))進(jìn)行處理,制作圖像數(shù)據(jù)(超聲波圖像數(shù)據(jù))。
[0131] 控制部65對(duì)超聲波圖像診斷裝置1的各部分的動(dòng)作進(jìn)行控制。例如,控制部65 對(duì)超聲波圖像診斷裝置1的各部分的動(dòng)作以及膠囊型主體部10進(jìn)行控制。例如,控制部65 生成用于介由膠囊控制部33對(duì)膠囊收發(fā)部32發(fā)送使超聲波振子30驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的發(fā) 送定時(shí)信號(hào)。或者,控制部65使基于由圖像制作部63制作的圖像數(shù)據(jù)(超聲波圖像數(shù)據(jù)) 的圖像(超聲波圖像)顯示于顯示部64。另外,也可構(gòu)成為控制部65介由收發(fā)部61將發(fā) 送定時(shí)信號(hào)發(fā)送至膠囊收發(fā)部32。此時(shí),不需要信號(hào)線SL。
[0132] 顯示部64由CRT或液晶顯示器等監(jiān)視器構(gòu)成。操作部66由鍵盤或鼠標(biāo)等輸入裝 置構(gòu)成。手術(shù)實(shí)施者介由操作部66進(jìn)行通過(guò)膠囊型主體部10進(jìn)行的超聲波的收發(fā)等。
[0133] [第2實(shí)施方式]
[0134] 接下來(lái),參照?qǐng)D14以及圖15,對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第2實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖14 為使膨縮體70膨脹時(shí)的膠囊型主體部的縱截面圖,圖15為使膨縮體70收縮時(shí)的膠囊型主 體部的縱截面圖。
[0135] 另外,在第2實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0136] 如圖14以及圖15所示,支撐體15、超聲波振子30、集成電路1C、超聲波馬達(dá)42以 及聲透鏡90的構(gòu)成與第1實(shí)施方式相同。
[0137] 在第1實(shí)施方式中,僅示出使袋狀容器71膨脹收縮的膨縮體70。在此使用伸縮性 優(yōu)良的袋狀容器71。并不限于此,在第2實(shí)施方式中,使用不要求伸縮性優(yōu)劣的袋狀容器 71。
[0138] 圖14中示出收縮的袋狀容器71,圖15中以實(shí)線示出在食道E內(nèi)膨脹的袋狀容器 71,圖15中以假想線(單點(diǎn)劃線)示出在體外膨脹的袋狀容器71。
[0139] 在第2實(shí)施方式中,在膨脹時(shí)和收縮時(shí)具有幾乎相同的表面積的袋狀容器71被用 于膨縮體70。這樣的袋狀容器71具有膨脹時(shí)的形狀易于確定的優(yōu)點(diǎn)。另外,使袋狀容器 71膨脹時(shí)所填充的液體與第1實(shí)施方式相同。
[0140] 在袋狀容器71的入口(圖15中的上端側(cè)的口)設(shè)有引導(dǎo)面部72。引導(dǎo)面部72 為從傾斜面部154延續(xù)至食道E的壁的長(zhǎng)斜面。此外,引導(dǎo)面部72與傾斜面部154平滑地 連續(xù)。因此,通過(guò)食道E的流食等幾乎全部從該引導(dǎo)面部72被引導(dǎo)至傾斜面部154。由此, 易于使流食等直接或間接地從通過(guò)孔153通過(guò)。
[0141] 接下來(lái),參照?qǐng)D14以及圖15,對(duì)膨縮體70的動(dòng)作加以說(shuō)明。
[0142] 在向食道E內(nèi)插入膠囊型主體部10時(shí),袋狀容器71如圖14所示地收縮。在袋狀 容器71收縮時(shí),在袋狀容器71的表面產(chǎn)生褶皺,并且,在不被褶皺吸收的表面產(chǎn)生折痕。該 實(shí)施方式的膠囊型主體部10具有在圓筒軸的方向上貫通的通過(guò)孔153,因此,能夠?qū)⒄酆?放入通過(guò)孔153。圖14中以"B"示出折痕。
[0143] 接著,在被插入到食道E內(nèi)的規(guī)定位置時(shí),從體外使中空管23通過(guò)并將液體填充 至袋狀容器71。由此,使袋狀容器71膨脹,并貼緊于食道E的壁。此時(shí),引導(dǎo)面部72從傾 斜面部154展開(kāi)至食道E的壁。
[0144] 接著,一邊觀察被檢體P的體內(nèi)的圖像,一邊進(jìn)行通過(guò)導(dǎo)中管20進(jìn)行的膠囊型主 體部10的"撤回"操作,進(jìn)行定位。
[0145] 接下來(lái),將膠囊型主體部10留置于食道E內(nèi)來(lái)進(jìn)行觀察。其間,能夠使流食等直 接或間接地從通過(guò)孔153通過(guò)。此外,通過(guò)引導(dǎo)面部72,易于使流食等通過(guò)。
[0146] [第3實(shí)施方式]
[0147] 接下來(lái),參照?qǐng)D16對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第3實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖16為使膨縮 體收縮時(shí)的膠囊型主體部的橫截面圖。
[0148] 另外,在第3實(shí)施方式中,對(duì)于與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成,賦予相同的符號(hào)并省 略其說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0149] 在第1實(shí)施方式中,僅示出了使袋狀容器71膨脹收縮的膨縮體70。但并不限于 此,在第2實(shí)施方式中,使用在收縮時(shí)折疊,在膨脹時(shí)展開(kāi)的袋狀容器71。
[0150] 如圖16所示,在袋狀容器71的周面(全周)附有蛇腹?fàn)畹恼酆?。通過(guò)向收縮的 袋狀容器71填充液體等,能夠拉開(kāi)折痕,使袋狀容器71膨脹。圖16中以"B"示出折痕。
[0151] 在第3實(shí)施方式的袋狀容器71中,與第2實(shí)施方式同樣地,可以使用不要求伸縮 性的優(yōu)劣的袋狀容器71。
[0152] [第4實(shí)施方式]
[0153] 接下來(lái),參照?qǐng)D17以及圖18,對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第4實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖17 為超聲波振子以及聲透鏡的縱截面圖,圖18為在超聲波振子與聲透鏡之間放入了偏置部 件時(shí)的縱截面圖。
[0154] 另外,在第4實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0155] 在第1實(shí)施方式中不出了表面(射出超聲波的面)為相對(duì)于圓筒軸正交的方向, 即不帶仰角的超聲波振子30,在第2實(shí)施方式中示出帶有仰角的超聲波振子30。另外,有 時(shí)將仰角稱為"傾斜角"。
[0156] 如圖17以及圖18所示,構(gòu)成為通過(guò)使楔狀的偏置部件110在超聲波振子30與聲 透鏡90之間取出放入,對(duì)超聲波振子30賦予角度(仰角)。該"角度"的方向相當(dāng)于從留 置于食道內(nèi)的膠囊型主體部10仰視一側(cè)(咽喉側(cè))的仰角的方向(心臟的方向)。圖18 中以"Θ1"示出仰角。該仰角能夠以楔的角度進(jìn)行調(diào)整。因此,在觀察對(duì)象為心臟時(shí),使用 兩者間預(yù)先放入了偏置部件110的膠囊型主體部10。在觀察對(duì)象為心臟以外時(shí),使用預(yù)先 從兩者間取出了偏置部件110的膠囊型主體部10。
[0157] 另外,作為對(duì)超聲波振子30賦予仰角的方法,并不限于偏置部件110。例如,在體 外存在橡膠制的氣囊,若按壓此氣囊,則能夠送入空氣。若放松按壓,則空氣返回,仰角減 小。通過(guò)預(yù)先測(cè)定空氣的送入與仰角的關(guān)系,能夠以送入量的可視化來(lái)表示仰角。在送入 部具備旋塞,在獲得了規(guī)定的仰角時(shí)關(guān)閉并保持旋塞。
[0158] 并且,也可以是配置于裝配超聲波振子30的機(jī)構(gòu)的兩個(gè)角落或者四個(gè)角落的圓 柱狀的氣球。通過(guò)從體外送入空氣而使各氣球膨脹,能夠調(diào)整為任意的仰角。此外,不向氣 球送入空氣,而是以通過(guò)送入水或具有粘性并對(duì)活體無(wú)害的液體進(jìn)行了調(diào)整的仰角來(lái)穩(wěn)定 地保持。
[0159] 由此,在膠囊型主體部10留置于食道E內(nèi)時(shí),能夠改變超聲波振子30射出超聲波 時(shí)的波束角。
[0160] [第5實(shí)施方式]
[0161] 接下來(lái),參照?qǐng)D19以及圖20對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第5實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖19 為一維排列的超聲波振子30的俯視圖,圖20為一維排列的超聲波振子30的主視圖。
[0162] 另外,在第5實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0163] 在第1實(shí)施方式中示出了不帶仰角的超聲波振子30,而在第5實(shí)施方式中示出帶 有仰角的超聲波振子30。
[0164] 如圖19以及圖20所示,支撐體15具有截錐形。在支撐體15的外周方向排列多 個(gè)超聲波振子30,由此,對(duì)超聲波振子30賦予仰角。
[0165] 接下來(lái),對(duì)內(nèi)置這樣的支撐體15以及超聲波振子30的膠囊型主體部10的制造方 法加以說(shuō)明。
[0166] 首先,準(zhǔn)備形狀記憶合金板,該形狀記憶合金板在不到預(yù)定溫度(例如,50度)時(shí) 具備圓筒形狀,通過(guò)加熱至此溫度以上,具備一端側(cè)小徑而另一端側(cè)大徑的截錐形。
[0167] 接下來(lái),在室溫(例如,20度)下,在具備圓筒形狀的形狀記憶合金板的圓周方向 排列超聲波振子30。此時(shí),不對(duì)超聲波振子30賦予仰角。在該狀態(tài)下,內(nèi)置于膠囊型主體 部10內(nèi)。其他零部件,例如,集成電路1C、膨縮體70以及聲透鏡90也同樣內(nèi)置于膠囊型主 體部10內(nèi)。
[0168] 通過(guò)以上的方法,制造膠囊型主體部10。
[0169] 接下來(lái),對(duì)這樣制造出來(lái)的膠囊型主體部10的使用方法加以說(shuō)明。向食道E內(nèi)插 入膠囊型主體部10。由于是被檢體P的體溫(例如,36度),因此未對(duì)超聲波振子30賦予 仰角。
[0170] 在膠囊型主體部10留置于食道E內(nèi),能夠?qū)Ρ粰z體P的體內(nèi)進(jìn)行觀察時(shí),通過(guò)將 支撐體15加熱至溫度(例如50度)以上(例如,注入50度的熱水),支撐體15從圓筒形 狀變形為截錐形。由此,對(duì)超聲波振子30賦予仰角。由此,心臟的觀察變得更容易。為了 加熱支撐體15,使熱水通過(guò)中空管23并從體外填充至膨縮體70即可。由此,通過(guò)被填充至 膨縮體70的熱水的熱量,支撐體15被加熱。另外,在觀察心臟以外的臟器時(shí),不對(duì)支撐體 15進(jìn)行加熱即可。
[0171] [第6實(shí)施方式]
[0172] 接下來(lái),參照?qǐng)D21以及圖22,對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第6實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖21 為沿外周二維排列的多個(gè)超聲波振子的立體圖,圖22為在FPC板上二維排列的多個(gè)超聲波 振子的立體圖。
[0173] 另外,在第6實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào),并省略 其說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0174] 在第1實(shí)施方式中,超聲波振子30為放射狀陣列型(參照?qǐng)D4、圖5以及圖6),第 6實(shí)施方式的超聲波振子30沿著圓筒狀中的圓周方向且筒軸方向排列(二維陣列型)。
[0175] 通過(guò)采用二維陣列型,能夠以規(guī)定順序驅(qū)動(dòng)其中的規(guī)定區(qū)域的超聲波振子30,并 能夠?qū)π呐K等的觀察對(duì)象進(jìn)行掃描,而無(wú)需使超聲波振子30的朝向物理地面向心臟等的 觀察對(duì)象。由此,不需要物理地變更超聲波振子30的朝向的機(jī)構(gòu),例如,在第1實(shí)施方式中 所使用的變更機(jī)構(gòu)40等。此外,也不需要用于收斂超聲波波束的聲透鏡90。
[0176] 另外,超聲波振子30并不限于如圖21所示那樣在圓筒狀的全周排列的二維陣列 型,通過(guò)利用視野狹窄的二維陣列,并使用傾斜機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整視野,能夠在任意位置生成三維 圖像。
[0177] 接下來(lái),參照?qǐng)D22對(duì)該超聲波振子30的制造方法加以說(shuō)明。
[0178] 如圖22所示,在FPC板上配置微小超聲波振子30群,構(gòu)成二維陣列(組件)。
[0179] 接著,將其接合于形狀記憶合金板100上,構(gòu)成圓筒狀探針。另外,該形狀記憶合 金板1〇〇成為支撐體15。形狀記憶合金板100具有在預(yù)定溫度(體溫,例如,不足20度) 下具備平板狀,通過(guò)加熱到此溫度以上則具備圓筒狀的性質(zhì),這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式相同。 此外,將這樣的超聲波振子30內(nèi)置于膠囊型主體部10這一點(diǎn)也與第1實(shí)施方式相同。
[0180] [第7實(shí)施方式]
[0181] 接下來(lái),參照?qǐng)D23以及圖24對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第7實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖23 為在支撐體的外部排列成平板狀的超聲波振子的立體圖,圖24為使膨縮體膨脹時(shí)的膠囊 型主體部的橫截面圖。
[0182] 另外,在第7實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0183] 在第1實(shí)施方式中示出了排列成圓筒狀的放射狀陣列型的超聲波振子30 (參照?qǐng)D 4、圖5以及圖6),而第7實(shí)施方式的超聲波振子30使用排列成平板狀的超聲波振子30 ( - 維陣列型)。
[0184] 如圖23所示,在圓筒狀的支撐體15的外部配置平板狀的超聲波振子30。超聲波 振子30被構(gòu)成為能夠以與平板正交的軸為中心旋轉(zhuǎn)。在圖23中以"0y"示出旋轉(zhuǎn)中心,在 圖23中以箭頭示出旋轉(zhuǎn)方向。
[0185] 如圖24所示,在平板狀的超聲波振子30的表面安裝有聲透鏡90。
[0186] 該一維陣列的超聲波振子30例如被構(gòu)成為通過(guò)超聲波馬達(dá)42 (參照?qǐng)D4)繞圓筒 軸旋轉(zhuǎn)。聲透鏡90被配置為與膨縮體70的內(nèi)面接近或接觸,且在通過(guò)超聲波馬達(dá)42 (參 照?qǐng)D4)使超聲波振子30旋轉(zhuǎn)時(shí),聲透鏡90沿著膨縮體70的內(nèi)面移動(dòng)。
[0187] [第8實(shí)施方式]
[0188] 接下來(lái),參照?qǐng)D25對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第8實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖25為隱形鏡 片狀排列的超聲波振子的圖。
[0189] 另外,在第8實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0190] 在第1實(shí)施方式中示出排列成圓筒狀的放射狀陣列型的超聲波振子30,而在第8 實(shí)施方式中,使用排列成隱形鏡片狀的超聲波振子。
[0191] 如圖25所示,在圓筒狀的支撐體15的外部,超聲波振子30排列成隱形鏡片狀。 另外,超聲波振子30被構(gòu)成為能夠繞隱形鏡片的中心軸旋轉(zhuǎn)。在圖25中以"0y"示出中心 軸。
[0192] 超聲波振子30排列成隱形鏡片狀,由此,超聲波振子30的裝配空間(支撐體15 與膨縮體70之間的間隙)比圖24所示的第7實(shí)施方式狹,所以,與此相應(yīng)地,能夠增大通 過(guò)孔153的徑,在使流食通過(guò)時(shí)是很有利的。
[0193] [第9實(shí)施方式]
[0194] 接下來(lái),參照?qǐng)D26對(duì)超聲波醫(yī)療裝置的第9實(shí)施方式加以說(shuō)明。圖26為安裝于 FPC板上的超聲波振子等的立體圖。
[0195] 另外,在第9實(shí)施方式中,對(duì)與第1實(shí)施方式相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)并省略其 說(shuō)明,主要對(duì)不同的構(gòu)成加以說(shuō)明。
[0196] 在膠囊型主體部10的制造中,第1實(shí)施方式中示出將條狀的超聲波振子30固定 于FPC上的情況,而在第9實(shí)施方式中,除了超聲波振子30,還固定集成電路1C(組件)。
[0197] 接著,將其接合于形狀記憶合金板100上,構(gòu)成圓筒狀的探針,這一點(diǎn)與第1實(shí)施 方式相同。由此,能夠一次性地制造超聲波振子30以及集成電路1C。
[0198] (電路的安裝)
[0199] 接下來(lái),參照?qǐng)D13以及圖27,對(duì)安裝電路的情況加以說(shuō)明。
[0200] 圖27為安裝于膠囊型主體部10內(nèi)的超聲波振子30等的電路的構(gòu)成圖。
[0201] 如圖27所示,通過(guò)切換部321來(lái)選擇所希望的元件群。介由系統(tǒng)接口 322取得控 制數(shù)據(jù),基于此數(shù)據(jù),施加必要的延遲來(lái)產(chǎn)生發(fā)送波形信號(hào)(發(fā)送波形發(fā)生部323),通過(guò)發(fā) 送放大器324來(lái)進(jìn)行放大并驅(qū)動(dòng)超聲波振子30。也可以是脈沖。向活體內(nèi)照射的超聲波在 活體內(nèi)反射、散射,并被振子接收。通過(guò)接收放大器325對(duì)該信號(hào)進(jìn)行放大,對(duì)接近的元件 信號(hào)進(jìn)行延遲相加,制作部分波束信號(hào)(延遲加法電路326)。此時(shí),例如若設(shè)輔助陣列尺寸 為4元件,則信號(hào)數(shù)減少至1/4。而且,對(duì)這些輔助陣列輸出信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,與超聲波信 號(hào)的帶域?qū)挾认鄳?yīng)地間隔剔除已過(guò)濾的數(shù)據(jù),由此能夠進(jìn)一步減少信號(hào)數(shù)(ADC327)。例如 即使以40Msps進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換,如果超聲波信號(hào)的帶域?qū)挾葹?MHz的程度,則在設(shè)采樣頻率 為其2倍的10MHz時(shí),能夠大致減少至1/4。在數(shù)據(jù)寬度為1比特,元件數(shù)為64元件的情況 下,以每lCH320Mbps計(jì)算的話則為20Gbps,而通過(guò)上述數(shù)據(jù)的減少,成為1. 28( = 20/16) Gbps。如果是近年的高速串行轉(zhuǎn)送系統(tǒng)的話,則能夠充分地進(jìn)行轉(zhuǎn)送。當(dāng)然,使用通用的數(shù) 據(jù)壓縮技法,如果能降低幀滯后并削減數(shù)據(jù)量,那么現(xiàn)在的無(wú)線通信系統(tǒng)也能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)送。 電源包括通過(guò)繩內(nèi)的電纜進(jìn)行供給的方法或通過(guò)電池進(jìn)行供給的方法等。
[0202] 此外,也能夠以模擬信號(hào)直接進(jìn)行轉(zhuǎn)送,此情況下,可以使用直徑0. 2 - 0. 3mm的 同軸電纜,在16( = 64/4)根的情況下為直徑1 - 1. 5mm的電纜。
[0203] 另外,在上述實(shí)施方式中,作為基底材料,使用了比壓電材料聲阻抗低的材料,但 并不限于此。
[0204] 以下,對(duì)使用了比壓電材料聲阻抗高的材料作為基底材料的探針的制造方法加以 說(shuō)明。
[0205] 首先,將超聲波振子30固定于FPC,將FPC接合于形狀記憶合金。接著,使用聚偏 (二)氟乙烯(PVDF)等的柔軟壓電材來(lái)構(gòu)成超聲波振子30,將其接合于形狀記憶合金板。
[0206] 接下來(lái),在PVDF等的聲阻抗低的壓電材料的情況下,作為基底材料,直接使用形 狀記憶合金板100。另外,根據(jù)必要,能夠在壓電材料與形狀記憶合金板100中間夾入基底 材料。但是,需要一定厚度,為了小型化,優(yōu)選使用形狀記憶合金板。
[0207] 另外,在壓電材料為陶瓷時(shí),作為基底材料,也可以使用比陶瓷聲阻抗高的鎢等的 形狀記憶合金板100。
[0208] 對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但這些實(shí)施方式是作為例子公開(kāi)的,其意 圖并不在于限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實(shí)施方式能夠通過(guò)其他各種方式實(shí)施,在不脫離 發(fā)明的主旨的范圍內(nèi),能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形包含于發(fā)明 的范圍和主旨中,并包含于權(quán)利要求書(shū)中所記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
[0209] 符號(hào)的說(shuō)明
[0210] 1 超聲波圖像診斷裝置
[0211] 2 超聲波醫(yī)療裝置
[0212] 10 膠囊型主體部
[0213] 15 支撐體
[0214] 151中空部
[0215] 153通過(guò)孔
[0216] 154傾斜面部
[0217] 20 導(dǎo)中管
[0218] 21 繩狀體
[0219] 22 標(biāo)識(shí)器
[0220] 23 中空管
[0221] 30 超聲波振子
[0222] 31 旋轉(zhuǎn)軸(筒軸)
[0223] 32 膠囊收發(fā)部
[0224] 33 膠囊控制部
[0225] 34 膠囊電源部
[0226] 40 變更機(jī)構(gòu)
[0227] 42 超聲波馬達(dá)
[0228] 421壓電陶瓷
[0229] 422 定子
[0230] 423 轉(zhuǎn)子
[0231] 60 外部裝置
[0232] 61 收發(fā)部
[0233] 62 接收數(shù)據(jù)處理部
[0234] 63 圖像制作部
[0235] 64 顯示部(監(jiān)視器)
[0236] 65 控制部
[0237] 66 操作部
[0238] 67 電源部
[0239] 70 膨縮體
[0240] 71 袋狀容器
[0241] 72 引導(dǎo)面部
[0242] 80 信號(hào)處理電路
[0243] 90 聲透鏡
[0244] 100形狀記憶合金板
[0245] 110偏置部件
【權(quán)利要求】
1. 一種超聲波醫(yī)療裝置,具有內(nèi)置超聲波振子的膠囊型主體部,從已插入被檢體的管 狀部的上述膠囊型主體部?jī)?nèi)的上述超聲波振子對(duì)被檢體內(nèi)部發(fā)送超聲波,并接收其反射 波,其特征在于, 具有:支撐體,內(nèi)置于上述膠囊型主體部,具有筒狀,在上述筒的外部排列有多個(gè)上述 超聲波振子,設(shè)有在筒的軸方向上貫通的通過(guò)孔。
2. -種超聲波醫(yī)療裝置,具有內(nèi)置超聲波振子的膠囊型主體部,從已插入被檢體的管 狀部的上述膠囊型主體部?jī)?nèi)的上述超聲波振子對(duì)被檢體內(nèi)部發(fā)送超聲波,并接收其反射 波,其特征在于,具有: 支撐體,內(nèi)置于上述膠囊型主體部,具備筒狀,沿上述筒的外周排列有多個(gè)上述超聲波 振子,設(shè)有用于在上述膠囊型主體部已被插入上述管狀部時(shí)維持上述管狀部的功能的、在 筒的軸方向上貫通的通過(guò)孔;以及 膨縮體,以從外側(cè)覆蓋上述超聲波振子的方式配置,具備袋狀容器,并被構(gòu)成為通過(guò)使 袋狀容器膨脹來(lái)與上述管狀部的壁接觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 上述通過(guò)孔為供流食通過(guò)的孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 上述通過(guò)孔還是供經(jīng)鼻內(nèi)窺鏡通過(guò)的孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或4的任一項(xiàng)所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 還具有能插入上述管狀部的導(dǎo)中管,上述膠囊型主體部設(shè)于該導(dǎo)中管的頂端部, 上述導(dǎo)中管具有使液體注入到上述膨縮體和使液體從上述膨縮體排出的繩狀的中空 管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 還具有:變更機(jī)構(gòu),設(shè)于上述膠囊型主體部?jī)?nèi),改變上述超聲波振子射出超聲波時(shí)的波 束角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 上述變更機(jī)構(gòu)具有聲透鏡和楔狀的偏置部件,通過(guò)在上述聲透鏡與上述超聲波振子之 間取放上述偏置部件來(lái)改變上述波束角。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 以在預(yù)先設(shè)定的溫度以下具備上述筒狀,通過(guò)加熱至上述溫度以上而具備一端側(cè)為小 徑另一端側(cè)為大徑的截錐形的方式,通過(guò)形狀記憶合金來(lái)成形上述支撐體, 上述變更機(jī)構(gòu)通過(guò)將上述支撐體加熱至上述溫度以上來(lái)改變上述波束角。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 上述超聲波振子使用與上述形狀記憶合金相比聲阻抗低的壓電材料, 上述形狀記憶合金被用作基底材料。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波醫(yī)療裝置,其特征在于, 包含對(duì)上述超聲波振子進(jìn)行控制的控制機(jī)構(gòu)的集成電路具備與上述超聲波振子相同 的筒狀,并被配置為在上述超聲波振子的上方使上述筒的軸彼此一致。
11. 一種超聲波圖像診斷裝置,其特征在于, 具有上述權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的超聲波醫(yī)用裝置, 基于從上述反射波生成的接收信號(hào),將被檢體內(nèi)部圖像化。
【文檔編號(hào)】A61B8/12GK104066383SQ201380006377
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年10月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月4日
【發(fā)明者】山形仁, 平間信 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社