JPH11155863A - 超音波探触子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波造影剤に超音波を照射した時に、超音
波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生する高調波成分
を効率よく受信可能な超音波探触子を提供する。 【解決手段】 一つのケース内に送信用の圧電超音波振
動子３と受信用の高分子圧電振動子１を収納し、圧電超
音波振動子３は、超音波造影剤の共振周波数又は前記超
音波造影剤の共振周波数に対して特定の関係を有する周
波数に、一致する共振周波数又は反共振周波数を有し、
一方受信用の高分子圧電振動子１は、非共振型の振動子
であり、超音波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生す
る高調波成分をも受信可能とする。また、送信用の圧電
超音波振動子３の前面に音響整合層２を設け、更にその
前面に受信用の高分子圧電振動子１を重ねて配設するこ
とにより、人体内の血管や周辺部に毛細血管の集中した
癌組織など注入した超音波造影剤が存在する部位だけを
他の部位より鮮明に描出可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、人体などの医用診断を
目的として超音波造影剤を用いて診断画像を鮮明にする
超音波診断装置のための超音波探触子に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波造影剤に超音波を照射した時に、
超音波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生する高調波
成分だけを選択的に抽出することにより、人体内の血管
や周辺部に毛細血管の集中した癌組織など注入した超音
波造影剤が存在する部位だけを他の部位より鮮明に描出
するいわゆるハーモニックイメージング法を用いた超音
波診断装置が、近年注目を集めている。

【０００３】上述のいわゆるハーモニックイメージング
法を用いた超音波診断装置においても、従来の超音波診
断装置に用いられてきたと同様の送受信兼用の圧電振動
子が採用された超音波探触子が用いられている。この超
音波探触子で受信した超音波造影剤によって発生された
散乱波をバンドパスフィルターを通過させることによっ
て、散乱波に含まれる第２高調波成分だけを抽出して前
記ハーモニックイメージング法を実現している。

【０００４】ここで、第２高調波成分とは、散乱波の中
の超音波造影剤に照射した超音波の周波数の２倍の周波
数付近の成分をいう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなハーモニックイメージング法あるいは超音波血管
造影法を実現するために使用される超音波探触子は、従
来の超音波診断装置に使用されている超音波探触子と同
じ送受信兼用の圧電セラミック振動子が用いられてい
る。このため、基本周波数成分（すなわち、超音波造影
剤の共振周波数と一致する周波数成分）および基本周波
数の奇数倍の高調波成分のみにしか受信感度がなく、第
２高調波成分に対する受信感度が著しく低い。従って、
超音波造影剤によって散乱された散乱波に含まれる第２
高調波成分を効率良く受信することが不可能であるとい
う問題があった。

【０００６】また、近年ハーモニック・イメージ用超音
波探触子として厚さの異なる２枚の積層圧電セラミック
振動子を積層構造として、この２枚の積層圧電セラミッ
ク振動子を電気的に同時駆動し、受信時にも同時に２枚
の圧電セラミック振動子で同時に受信する方式の超音波
探触子が提案された。

【０００７】この方式の超音波探触子にあっては、２枚
の圧電セラミック振動子のうちの薄い方の振動子の厚さ
を厚い方の振動子の厚さのちょうど半分にすれば、厚い
方の振動子で基本波成分を送受信し、薄い方の振動子で
第２高調波成分の送受信が可能となる。

【０００８】しかしながら、この超音波探触子にあって
は、送信される超音波信号中に、既に第２高調波成分が
含まれているので、受信信号中に含まれる第２高調波成
分が、微小気泡超音波造影剤の非線形的挙動に基づくも
のなのか、送信信号にはじめから含まれていたものなの
かを識別することが困難であるという問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、超音波造影剤に超音波を照射した時
に、超音波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生する高
調波成分だけを選択的に抽出し、人体内の血管や周辺部
に毛細血管の集中した癌組織など注入した超音波造影剤
が存在する部位だけを他の部位より鮮明に描出するいわ
ゆるハーモニックイメージング法を効果的に実現できる
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】この目的を達成するため
に本発明は次のように構成する。

【００１１】本発明は、人体などの医用診断を目的とし
て超音波造影剤を用いて診断画像を鮮明にする超音波診
断装置のための超音波探触子を対象とする。

【００１２】本発明に係る超音波探触子は、超音波造影
剤に超音波を照射した時に、超音波造影剤に超音波を照
射し、人体内で注入した超音波造影剤が存在する部位だ
けを鮮明に描出するいわゆるハーモニックイメージング
法を用いた超音波診断装置に使用する超音波探触子にお
いて、前記超音波探触子の１つのケース内に、送信用超
音波振動子と受信用超音波圧電膜振動子とが収納され、
前記送信用超音波振動子は、前記超音波造影剤の共振周
波数又は前記超音波造影剤の共振周波数に対して特定の
関係を有する周波数に、一致する共振周波数又は反共振
周波数を有し、前記受信用超音波振動子は、非共振型の
振動子であり、前記超音波造影剤の非線形的挙動に基づ
いて発生する高調波成分をも受信可能なことを特徴とす
る。

【００１３】すなわち、送信用超音波振動子には、超音
波造影剤の共振周波数または超音波造影剤の共振周波数
に対して特定の関係を有する指定した周波数に共振周波
数または反共振周波数が一致するような共振形の超音波
振動子を用いることで、効率良く超音波造影剤に対して
超音波パルスを照射可能となるとともに、受信用超音波
振動子に、非共振型の高分子圧電振動子を使用すること
により、どのような周波数成分の超音波も受信可能とな
るので、従来の送受信兼用の圧電セラミック振動子を用
いた超音波探触子に比べ、基本波成分（共振周波数に一
致）およびその奇数倍の周波数成分だけでなく、第２高
調波成分をはじめ任意の周波数の散乱波成分を取り逃す
ことなく受信することができる。

【００１４】また、本発明に係る超音波探触子にあって
は送信超音波信号中に第２高調波成分は本質的に含まれ
ていないので、受信信号に含まれる第２高調波は明らか
に送信信号に基づくものではなく、微小気泡超音波造影
剤の非線形的挙動に基づくものであることを容易に認識
できる。

【００１５】また、本発明に係る超音波探触子は、前記
送信用の圧電超音波振動子と受信用の高分子圧電振動子
を重ねて配設したことを特徴とする。

【００１６】従って、送信用の圧電超音波振動子と受信
用の高分子圧電振動子を積層構造として一つの超音波探
触子ケースに納めてあるので、従来の超音波探触子の使
用感覚を損なうこともない。

【００１７】また、本発明に係る超音波探触子は、前記
送信用の圧電超音波振動子の前面に音響整合層を設け、
更にその前面に受信用の高分子圧電振動子を重ねて配設
したことを特徴とする。

【００１８】更に、送信用の圧電超音波振動子の前面に
音響整合層を設ける場合にも、高分子圧電振動子の音響
インピーダンスは、音響整合層の音響インピーダンスに
非常に類似しているか、又は音響整合層の音響インピー
ダンスと人体の音響インピーダンスの中間的な音響イン
ピーダンスを有するように設定されている。従って、超
音波送信時にも送信された超音波パルスの伝搬を受信用
の高分子圧電振動子が妨害するといった問題も生ずるこ
となく、より効果的な第２高調波成分の検出が可能とな
る。

【００１９】更に、本発明に係る他の超音波探触子は、
送信用の圧電超音波振動子、音響整合層、受信用の高分
子圧電振動子が順次積層された振動子複合体を形成し、
複数の振動子複合体をアレー状に配列したことを特徴と
する。

【００２０】このアレー状に配列された振動子複合体を
順次高速に切り換えることにより、リアル・タイムで血
管や微細な癌組織などの診断画像を鮮明に描写すること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１には、本発明
の超音波探触子１１の一実施の形態の構成が示されてい
る。同図において、圧電超音波振動子３は、送信用超音
波振動子である。圧電超音波振動子３として、例えばジ
ルコン酸チタン酸鉛（いわゆるＰＺＴ）、チタン酸鉛、
チタン酸バリウムその他の各種の圧電セラミック振動子
を用いることができるが、ニオブ酸鉛等の結晶系の圧電
振動子をはじめ、微小気泡超音波造影剤の共振周波数と
なるＭＨｚ帯に共振周波数を有する圧電振動子であれば
どのような振動子でもかまわない。

【００２２】また、音響整合層２は、送信時に送信用の
圧電超音波振動子３から発生した超音波パルスを効率良
く診断対象となる部位に入射させるために、送信用の圧
電超音波振動子３の前面に配設されている。音響整合層
２は、音響インピーダンスが送信用の圧電超音波振動子
３の音響インピーダンスと人体又は水の音響インピーダ
ンスの中間的な値を有する材料が用いられている。この
ような材料としては、通常、エポキシ樹脂その他の各種
の高分子材料に酸化金属粉末、セラミック粉末その他を
混入させて、必要な音響インピーダンスを有するように
調整した材料が用いられている。また、この音響整合層
２の厚さは、送信周波数に対して４分の１波長付近の厚
さとなるように加工されている。

【００２３】高分子圧電振動子１は、受信用超音波振動
子である。高分子圧電振動子１としては、ポリフッ化ビ
ニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデンとトリフ
ロロエチレンの共重合体、あるいはゴムその他の高分子
材料にＰＺＴ等の圧電セラミックの粉末を混入させて分
極した圧電ゴム等、その音響インピーダンスが送信用の
音響整合層の音響インピーダンスに近似しているか、あ
るいは人体又は水の音響インピーダンスと音響整合層の
音響インピーダンスの中間的な値を有し、その共振周波
数が微小気泡超音波造影剤の共振周波数と比較して１桁
程度以上高くなるような厚さの十分薄い高分子圧電膜で
あれば、どのような圧電振動子でもかまわない。

【００２４】背板４は、圧電超音波振動子３を支持する
支持材料で、圧電超音波振動子３の背面に装着する部材
である。この背板４は、圧電超音波振動子３の背面から
背板４に放射された超音波成分が端面で反射されて再び
圧電超音波振動子３に戻って不要超音波成分を人体など
の測定対象に放射してしまうことを回避するために十分
な吸音性能を有している必要もある。一般的には、フェ
ライトゴムの様なゴム系の材料やフッ素系樹脂、または
エポキシ樹脂の様な熱硬化性樹脂に散乱性または吸音性
の高い微粉体を混入した複合材料が用いられている。

【００２５】本発明の超音波探触子１１は、背板４に接
着などの手段によって、送信用の共振型の圧電超音波振
動子１が配設され、その前面にモールドあるいは接着等
の手段によって送信用の音響整合層２が設けられてい
る。更に、前記音響整合層２の前面に接着などの手段に
より受信用の高分子圧電振動子１が配設されている。送
信用ＨＯＴ側シールド線６は、送信用の圧電超音波振動
子３に駆動用電気信号を供給するためのＨＯＴ側のリー
ド線である。受信用ＨＯＴ側シールド線５は、受信用の
高分子圧電振動子１で受信した受信信号を受信回路へ送
るためのＨＯＴ側のリード線である。更に、ＧＮＤリー
ド線７は、送信用および受信用の兼用のＧＮＤ側のリー
ド線である。

【００２６】本発明の超音波探触子１１は、同一のケー
ス内に送信用の圧電超音波振動子３と受信用の高分子圧
電振動子１とが存在する構造となっている。更に、送信
用の圧電超音波振動子３に印加する駆動電圧は、受信信
号の電圧レベルより４０ｄＢあるいは６０ｄＢ以上大き
い。従って、ケース内で送信用の圧電超音波振動子３の
駆動信号が受信用の高分子圧電振動子１あるいは受信信
号伝送用リード線などに静電的に結合すると測定の妨害
となり大きな問題を生ずる。そこで、本実施の形態で
は、各リード線５〜７にはシールド線を使用してある。

【００２７】また、外部からの到来雑音の影響を避け、
外部への電磁波の放出も避けるために探触子コア部の周
囲にはシールド用銅箔８を巻き付けて、これをＧＮＤ側
シールド線７に接続してある。図２には、探触子コア部
の周囲にシールド用銅箔８を施した実施の形態を示す図
である。

【００２８】図３には、本発明の超音波探触子１１を用
いた機能確認を行うための実験システムの構成が示され
ている。なお、本実施形態では、送信用の圧電超音波振
動子３として、圧電セラミック振動子を用いることとし
た。

【００２９】パルサ回路２０を用いて、本発明の超音波
探触子１１を駆動し水槽の中の水中を伝搬し、金属製完
全反射体から反射してきた超音波を同一の超音波探触子
１１で受信し、レシーバ３１で線形性を崩さない適切な
レベルまで増幅した後、オシロスコープ３２にその受信
波形を表示させ、更にフーリエ変換により周波数スペク
トルを求めるシステムである。

【００３０】この実験システムを使用して、本発明の超
音波探触子中に内蔵される２種類の圧電振動子のうち、
送信用の圧電セラミック振動子３のみを送信、受信の両
方に用い、受信用の高分子圧電膜振動子１にはいかなる
電気回路も接続せずに高分子圧電振動子１を単に音響整
合層２の一部としてふるまわせる使用方法の場合の、受
信波形の周波数スペクトルの一例を図４に示す。

【００３１】この場合は、該超音探触子は従来の超音波
診断装置用送受信兼用型超音波探触子として機能する。
実験に使用した送信用の圧電セラミック振動子３の共振
周波数は３．５ＭＨｚとし、照射音圧が約３５ｋＰａと
なるように駆動電圧をコントロールした。この場合には
送信周波数の２倍の周波数の第２高調波成分は全く観測
できなかった。従って、本発明に係る超音波探触子は、
送信超音波信号の中に第２高調波成分に相当する信号成
分を含まないので、受信信号に含まれる第２高調波成分
が微小気泡超音波造影剤の非線形的挙動に基づくもので
あるか否かを容易に判断できる。

【００３２】一方、図５には、図３の実験システムを使
用して実施したもう一つの機能確認実験の結果を示す。
図５のデータを取得した実験においては超音波の送信に
は該超音波探触子の送信用の圧電セラミック振動子３、
受信には受信用の高分子圧電振動子１を使用して、前記
図４の実験と同一条件で測定した完全反射体からの反射
波の周波数スペクトルの一例である。このデータには、
図４のデータには観測されなかった第２高調波成分が約
６．２ＭＨｚ付近に観測できる。これは、完全反射体か
らの反射波に含まれる、水中伝搬に基づいて発生した非
線形効果による第２高調波成分である。

【００３３】図４および図５のデータを比較すると本発
明にかかる超音波探触子を用いると第２高調波成分の検
出が可能であることがわかる。

【００３４】次に図６には、本発明に係る超音波探触子
１１を用いて微小気泡超音波造影剤からの散乱波に含ま
れる第２高調波成分を検出するための実験システムの構
成が示されいてる。上記システムは、パルサ回路２０を
用いて、本発明の超音波探触子１１内の送信用圧電セラ
ミック振動子３を駆動し水槽の中の水中を伝搬し、サン
プル容器内の微小気泡超音波造影剤サンプル溶液３４か
ら散乱された超音波を同一の超音波探触子１１に内蔵さ
れる高分子圧電振動子１で受信し、レシーバ３１で線形
性を崩さない適切なレベルまで増幅した後、オシロスコ
ープ３２にその受信波形を表示させ、更にフーリエ変換
により周波数スペクトルを求めるシステムである。

【００３５】ここで用いた微小気泡超音波造影剤の共振
周波数は、約３．５ＭＨｚであった。

【００３６】本実施例では、この微小気泡超音波造影剤
の共振周波数と一致する約３．５ＭＨｚの超音波を照射
できるように送信用の圧電セラミック振動子の共振周波
数を３．５ＭＨｚとした。

【００３７】この場合の、受信波形の周波数スペクトル
の一例を図７に示す。実験に使用した送信用圧電セラミ
ック振動子３の共振周波数は３．５ＭＨｚとし、照射音
圧が約３５ｋＰａとなるように駆動電圧をコントロール
した。この場合にも、図７の散乱波スペクトルには、照
射超音波の周波数と同じ３．５ＭＨｚ付近に基本波成
分、７ＭＨｚ付近に第２高調波成分が観測された。ここ
で、スペクトル中の基本波成分の振幅に対する第２高調
波成分の振幅の比をもって、高調波発生効率を定義し、
図５と図７の周波数スペクトル・データを比較した。そ
の結果、図５の水中伝搬による非線形効果に基づく高調
波発生効率は約マイナス１２ｄＢであったが、図７の微
小気泡超音波造影剤からの散乱波のスペクトルの高調波
発生効率は約マイナス２ｄＢであった。

【００３８】従って、微小気泡超音波造影剤からの散乱
波スペクトルのほうが図５の水中伝搬に伴う非線形効果
によって発生した高調波発生効率より約１０ｄＢ大き
く、本発明の超音波探触子を用いれば微小気泡超音波造
影剤の非線形的挙動に基づく高調波成分の検出が容易に
可能であることは明らかである。

【００３９】図８には、図１に示した本発明の超音波探
触子を利用して、超音波造影剤に超音波を照射した時
に、超音波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生する高
調波成分だけを選択的に抽出することにより、人体内の
血管や周辺部に毛細血管の集中した癌組織など注入した
超音波造影剤が存在する部位だけを他の部位より鮮明に
描出するいわゆるハーモニックイメージング法を用いた
超音波診断装置を実現するための、システムの構成が示
されている。

【００４０】パルサ回路２０を用いて本発明の超音波探
触子１１に内蔵されている送信用の圧電セラミック振動
子３を駆動して、診断対象としている体内に超音波を照
射する。体内の各組織の境界部分からの反射波および注
入した微小気泡超音波造影剤からの散乱波を本発明の超
音波探触子１１に内蔵されている受信用の高分子圧電振
動子１で受信する。受信した散乱波に基づいて受信用の
高分子圧電振動子１で電圧信号に変換された受信信号
は、前置増幅器１３で適切なレベルまで増幅された後
に、高調波抽出フィルタ１４に送られる。高調波抽出フ
ィルタ１４は、第２高調波成分、第３高調波成分など微
小気泡超音波造影剤からの散乱波に含まれる注目してい
る周波数成分付近だけを抽出することのできる帯域通過
形フィルタ回路から構成される。高調波抽出フィルタ１
４の出力信号は、観測希望の高調波の周波数付近の成分
だけを含んだ信号となっている。

【００４１】高調波抽出フィルタ１４による処理の前後
の散乱波信号の変化の様子を図９に示す。高調波抽出フ
ィルタ１４による処理を受ける前には、図９（ａ）に示
すように基本波成分も含まれているので造影剤からの散
乱波以外に、他の組織境界からの反射も含まれているこ
とになる。一方、高調波抽出フィルタ１４による処理後
の波形は注目する高調波成分しか含まないので、図９
（ｂ）に示すように高調波成分を発生する微笑気泡超音
波造影剤の存在する部位だけからの信号となる。従っ
て、高調波抽出フィルタ１４の出力信号は、微小気泡超
音波造影剤の存在する部位の情報だけを示すことにな
る。この出力信号を増幅器１５で更に増幅し、検波回路
１６、信号処理部１７で加工された後にその映像をモニ
タ１８に表示する。この結果、モニタ１８上には、超音
波造影剤の存在する血管や毛細血管などの集中する微細
な癌組織などを、他の臓器の映像と識別して明確に表示
することが可能となる。

【００４２】以上説明してきたように本発明によれば、
１つのケース内に送信用の圧電セラミック振動子３と受
信用の高分子圧電振動子１を積層構造の形で内蔵してあ
るので従来の超音波探触子と同様の操作性を維持しなが
ら、微小気泡超音波造影剤に超音波を照射し、これによ
って励起された散乱波に含まれる高調波成分を効率良く
検出することが可能となり、超音波血管造影システム、
ハーモニックイメージング超音波診断装置、フラッシン
グイメージ超音波診断装置等の微小気泡超音波造影剤の
非線形的挙動を利用した超音波診断システムに適した超
音波探触子を提供することが可能となる。

【００４３】本実施の形態の説明においては、受信用の
高分子圧電振動子１が送信用の音響整合層２の前面に配
設されている超音波探触子について集中的に示したが、
送信用の音響整合層２を有さず送信用の圧電セラミック
振動子３の前面に直接、受信用の高分子圧電振動子１が
配設されている構成の超音波探触子も本発明の範囲内に
含まれることは勿論のことである。

【００４４】実施の形態２．図１０には、本発明の超音
波探触子の第２の実施の形態の構成が示されている。同
図において、圧電超音波振動子３は、送信用超音波振動
子である。また、音響整合層２は、送信時に送信用の圧
電超音波振動子３から発生した超音波パルスを効率良く
診断対象となる部位に入射させるために、送信用の圧電
超音波振動子３の前面に配設される。高分子圧電振動子
１は、受信用超音波振動子である。背板４は、圧電超音
波振動子３を支持する支持材料で、圧電超音波振動子３
の背面に装着する部材である。この背板４は、圧電超音
波振動子３の背面から背板に放射された超音波成分が端
面で反射されて再び圧電超音波振動子３に戻って不要超
音波成分を人体などの測定対象に放射してしまうことを
回避するために十分な吸音性能を有している必要もあ
る。なお、上記圧電超音波振動子３、音響整合層２、お
よび高分子圧電振動子１の素材は、実施の形態１と同様
であるため、その説明を省略する。

【００４５】本発明の超音波探触子では、背板４に接着
などの手段によって、送信用の共振型の圧電超音波振動
子３が配設され、その前面にモールドあるいは接着等の
手段によって送信用の音響整合層２が設けられている。
更に、前記音響整合層２の前面に接着などの手段により
受信用の高分子圧電振動子１が配設されている。特に、
本実施の形態の超音波探触子にあっては、背板４の上
に、送信用の圧電超音波振動子３、送信用の音響整合層
２、受信用の高分子圧電振動子１が順次積層されている
微細な複合構造の振動子複合体が、多数個１次元アレー
状に配列されている。本実施の形態の１次元アレー構造
の超音波探触子も基本的には、前記実施の形態１の超音
波探触子と同様のメカニズムで微小気泡超音波造影剤に
超音波を照射し、前記微小気泡超音波造影剤からの散乱
波に含まれる高調波成分を効率良く検出する機能を有し
ているので、このアレー状に配列された多数個の振動子
複合体を診断装置本体のコントローラの指示に基づいて
電子スイッチにより順次、高速に切り換えることによっ
て、リアル・タイムで血管や微細な癌組織などの診断画
像を鮮明に描写することが可能となる。

【００４６】以上の実施の形態２は、本発明に関わる超
音波探触子を１次元リニア・アレーに配列した場合に関
して説明してきたが、コンベックス・アレー、フェイズ
ド・アレー、アニュラ・アレー、２次元アレーその他い
かなる配列方式を用いても、基本構成となるエレメント
探触子の構成が送信用圧電セラミック振動子の前方に受
信用高分子圧電振動子を配設した構造の超音波探触子も
本発明に含まれるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波探触
子によれば、診断対象とする患者に微小気泡超音波造影
剤を投与してから、本超音波探触子に内蔵される送信用
の圧電超音波振動子で超音波を照射し、体内の微小気泡
超音波造影剤から散乱された散乱波を本発明の超音波探
触子に内蔵される受信用高分子圧電振動子で受信するこ
とにより、散乱波に含まれる第２高調波成分を効率良く
検出することができ、超音波血管造影システム、ハーモ
ニック・イメージング超音波診断装置、フラッシュ・イ
メージ超音波診断装置など微小気泡超音波造影剤の非線
形的挙動を利用したシステムに適した超音波探触子を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の超音波探触子コア部の
構造図である。

【図２】 本発明の実施の形態の超音波探触子コア部を
シールドした場合の説明図である。

【図３】 本発明に係る超音波探触子の機能確認のため
の実験システムの構成を示す図である。

【図４】 本発明の超音波探触子に内臓される送信用圧
電セラミック振動子を送受信兼用として使用した場合
（従来方式で使用した場合）の完全反射体からの反射ス
ペクトルを示す図である。

【図５】 本発明の超音波探触子を使用した機能確認実
験で得た、水中伝搬の非線形効果に基づく第２高調波成
分を含む受信スペクトルを示す図である。

【図６】 本発明に係る超音波探触子を用いて微小気泡
超音波造影剤からの散乱波に含まれる第２高調波成分を
検出する実験システムの構成を示す図である。

【図７】 本発明の超音波探触子を用いて測定した微小
気泡超音波造影剤からの散乱波スペクトルである。

【図８】 本発明の超音波探触子を用いた超音波血管造
影システムの実施形態の構成図である。

【図９】 本発明の超音波探触子を使用した超音波血管
造影システムの高調波抽出フィルタの前後の散乱信号の
一例を示す図である。

【図１０】 本発明の超音波探触子を１次元アレー構造
に配列した実施の形態２の超音波探触子の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ 高分子圧電振動子、２ 音響整合層、３ 圧電超音
波振動子、４ 背板、５ 受信用ＨＯＴ側シールド線、
６ 送信用ＨＯＴ側シールド線、７ ＧＮＤシールド
線、８ シールド用銅箔、１１ 超音波探触子、１２
電気スイッチ、１３ 前置増幅器、１４ 高調波抽出フ
ィルタ、１５ 増幅器、１６ 検波回路、１７ 信号処
理部、１８ モニタ、１９ コントローラ、２０ パル
サ回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波造影剤に超音波を照射し、人体内
   で注入した超音波造影剤が存在する部位だけを鮮明に描
   出するいわゆるハーモニックイメージング法を用いた超
   音波診断装置に使用する超音波探触子において、 前記超音波探触子の１つのケース内に、送信用超音波振
   動子と受信用超音波振動子とが収納され、 前記送信用超音波振動子は、前記超音波造影剤の共振周
   波数又は前記超音波造影剤の共振周波数に対して特定の
   関係を有する周波数に、一致する共振周波数又は反共振
   周波数を有し、 前記受信用超音波振動子は、非共振型の振動子であり、 前記超音波造影剤の非線形的挙動に基づいて発生する高
   調波成分をも受信可能なことを特徴とする超音波探触
   子。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において、 前記送信用超音波振動子と受信用超音波振動子とを重ね
   て配設したことを特徴とする超音波探触子。
3. 【請求項３】 請求項２記載の超音波探触子において、 前記送信用超音波振動子の前面に音響整合層を設け、更
   にその前面に受信用超音波振動子を重ねて配設したこと
   を特徴とする超音波探触子。
4. 【請求項４】 前記請求項１から３のいずれかに記載の
   超音波探触子において、前記送信用超音波振動子、音響
   整合層、受信用超音波振動子を順次積層させ振動子複合
   体を形成し、 複数の前記振動子複合体をアレー状に配列したことを特
   徴とする超音波探触子。
5. 【請求項５】 前記請求項１から４のいずれかに記載の
   超音波探触子において、前記送信用超音波振動子は、圧
   電超音波振動子であり、前記受信用超音波振動子は、高
   分子圧電振動子であることを特徴とする超音波探触子。