穿刺針用超聲波探頭以及使用它的超聲波診斷裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波探頭以及使用它的超聲波診斷裝置，尤其是，涉及與穿刺針一起使用的穿刺針用超聲波探頭以及使用它的超聲波診斷裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，在醫(yī)療領(lǐng)域中，利用超聲波圖像的超聲波診斷裝置被實用化。通常，這種超聲波診斷裝置具有內(nèi)置有振子陣列的超聲波探頭和與該超聲波探頭連接的診斷裝置主體，從超聲波探頭向被檢體發(fā)送超聲波，在超聲波探頭中接收來自被檢體的超聲波回波，在診斷裝置主體中對該接收信號進(jìn)行電處理，從而生成超聲波圖像。
[0003]此外，根據(jù)超聲波診斷裝置，由于能夠在確認(rèn)超聲波圖像的同時進(jìn)行處理，所以公知在超聲波探頭設(shè)置穿刺針并與穿刺針一起使用是能夠發(fā)揮作用的。在專利文獻(xiàn)I中，公開了能夠準(zhǔn)確地確認(rèn)近距離的穿刺針的位置的穿刺針用探頭。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-288580號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]圖8表示在穿刺中頻繁使用的超聲波探頭的一例(以下，現(xiàn)有的超聲波探頭101)。現(xiàn)有的超聲波探頭101是中心頻率為7.5MHz、元件列間距為0.3mm的線性超聲波探頭的例子。在現(xiàn)有的超聲波探頭101中，雖然在淺部(近距離)例如穿刺針的穿刺角度為30°的情況下，能夠清晰地描繪超聲波圖像，在超聲波圖像中能夠清楚地確認(rèn)穿刺針的位置，但是，如果將穿刺針的穿刺角度傾斜50°、60°而想要確認(rèn)深部(遠(yuǎn)距離)的穿刺針的位置，則在插入角度為50°的情況下，超聲波圖像衰減為插入角度為30°的情況下的大約1/3，在插入角度為60°的情況下，超聲波圖像衰減為插入角度為30°的情況下的大約1/30，無法清晰地描繪穿刺針的圖像，無法準(zhǔn)確地確認(rèn)穿刺針的位置。
[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠清晰地描繪被檢體深部的穿刺針的穿刺針用超聲波探頭以及超聲波診斷裝置。
[0010]用于解決課題的技術(shù)方案
[0011]為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種穿刺針用超聲波探頭，其特征在于，包括:振子陣列，具有沿多個振子的排列方向延伸的超聲波收發(fā)面；以及被檢體接觸面，位于所述振子陣列的所述超聲波收發(fā)面的前方且在超聲波診斷時與被檢體接觸，在所述被檢體接觸面的一端的附近設(shè)定有穿刺針的穿刺位置，所述振子陣列沿所述超聲波收發(fā)面相對于所述穿刺針的穿刺方向的角度減小的方向，相對于所述被檢體接觸面以預(yù)定的陣列傾斜角度Θ傾斜配置，所述穿刺針的穿刺方向是所述穿刺針從所述穿刺位置向所述被檢體接觸面的前方穿刺的方向。
[0012]此外，優(yōu)選的是，當(dāng)將被檢體中的超聲波的波長設(shè)為λ，將振子陣列的元件列間距設(shè)為a，將振子指向特性的近似式D ( Θ )設(shè)為
[0013]D ( Θ ) = {(sinx) /x}.cos θ
[0014]X = (Jia/λ).sin θ
[0015]時，陣列傾斜角度Θ滿足:
[0016]D( Θ )/D(0° ) < 1/10
[0017]并且，
[0018]a < λ/(1+1 sin θ |)。
[0019]此外，優(yōu)選的是，當(dāng)將被檢體中的超聲波的波長設(shè)為λ，將振子陣列的元件列間距設(shè)為a，將振子指向特性的近似式D ( Θ )設(shè)為
[0020]D ( Θ ) = {(sinx) /x}.cos θ
[0021]X = (Jia/λ).sin θ
[0022]時，陣列傾斜角度Θ滿足:
[0023]D( Θ )/D(0° ) ^ 1/10
[0024]并且，
[0025]a < λ / (1+1 sin θ ) 0
[0026]此外，優(yōu)選的是，在振子陣列和聲透鏡之間設(shè)置有聲音衰減率比聲透鏡低的楔形填充構(gòu)件。
[0027]此外，優(yōu)選的是，楔形填充構(gòu)件的聲速比聲透鏡的聲速慢。
[0028]此外，優(yōu)選的是，振子陣列還包括聲匹配層，該聲匹配層設(shè)置在楔形填充構(gòu)件側(cè)，楔形填充構(gòu)件的聲阻抗比聲匹配層小。
[0029]此外，本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置，其特征在于，還包括與上述的穿刺針用超聲波探頭連接的診斷裝置主體，診斷裝置主體包括:發(fā)送驅(qū)動部，為了向被檢體發(fā)送超聲波束，對超聲波探頭的振子陣列供給驅(qū)動信號；發(fā)送控制部，通過對由發(fā)送驅(qū)動部供給的驅(qū)動信號提供預(yù)定的發(fā)送延遲量而形成超聲波束；接收信號處理部，根據(jù)從接收到來自被檢體的超聲波回波的超聲波探頭的振子陣列輸出的接收信號，生成接收數(shù)據(jù)；相位調(diào)整加法部，對接收數(shù)據(jù)提供預(yù)定的接收延遲量并進(jìn)行加法處理，從而生成聲線信號；信號處理部，根據(jù)超聲波的焦點位置而對聲線信號實施衰減校正；以及校正表格存儲部，具有校正表格，在該校正表格記載有根據(jù)振子的配置和焦點位置而預(yù)先單獨計算出的發(fā)送延遲量、接收延遲量以及基于焦點位置的衰減校正量，發(fā)送控制部基于在校正表格存儲部中存儲的校正表格，對驅(qū)動信號提供預(yù)定的發(fā)送延遲量而形成超聲波束，相位調(diào)整加法部基于在校正表格存儲部中存儲的校正表格，對接收數(shù)據(jù)提供預(yù)定的接收延遲量并進(jìn)行加法處理，從而生成聲線信號，信號處理部基于在校正表格存儲部中存儲的校正表格，實施衰減校正。
[0030]此外，本發(fā)明提供一種超聲波診斷裝置，其特征在于，還包括與上述的穿刺針用超聲波探頭連接的診斷裝置主體，診斷裝置主體包括:發(fā)送驅(qū)動部，為了向被檢體發(fā)送超聲波束，對超聲波探頭的振子陣列供給驅(qū)動信號；發(fā)送控制部，通過對由發(fā)送驅(qū)動部供給的驅(qū)動信號提供預(yù)定的發(fā)送延遲量而形成超聲波束；接收信號處理部，根據(jù)從接收到來自被檢體的超聲波回波的超聲波探頭的振子陣列輸出的接收信號，生成接收數(shù)據(jù)；相位調(diào)整加法部，通過對接收數(shù)據(jù)提供預(yù)定的接收延遲量并進(jìn)行加法處理，從而生成聲線信號；信號處理部，根據(jù)超聲波的焦點位置而對聲線信號實施衰減校正；以及高速運算處理部，根據(jù)振子的配置和焦點位置，單獨計算發(fā)送延遲量、接收延遲量以及基于焦點位置的衰減校正量。
[0031]此外，優(yōu)選的是，高速運算處理部同時作為相位調(diào)整加法部和信號處理部。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，在超聲波圖像中，即使是被檢體的深部，也能夠清晰地描繪穿刺針，能夠準(zhǔn)確地掌握被檢體的深部處的穿刺針的位置。由此，能夠防止誤穿刺，此外，能夠提高穿刺極限角度，并且對被檢體的深部的疾患也能夠進(jìn)行穿刺。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的穿刺針用超聲波探頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]圖2是本發(fā)明的實施方式I的穿刺針用超聲波探頭的立體圖。
[0036]圖3是示意性地說明在從本發(fā)明的穿刺針用超聲波探頭發(fā)送超聲波束并接收超聲波回波時形成的聲線信號和焦點位置的關(guān)系的說明圖。
[0037]圖4是在使用了本發(fā)明的實施方式I的穿刺針用超聲波探頭的情況下描繪的包括穿刺針的超聲波圖像的說明圖。
[0038]圖5是表示本發(fā)明的實施方式2的超聲波診斷裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0039]圖6是說明從本發(fā)明的實施方式I的變形例的穿刺針用超聲波探頭的振子陣列發(fā)送的超聲波在楔形填充構(gòu)件和聲透鏡之間的折射的說明圖。
[0040]圖7是表示本發(fā)明的實施方式2的變形例的診斷裝置主體的整體結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]圖8是在使用了現(xiàn)有的穿刺針用超聲波探頭的情況下描繪的包括穿刺針的超聲波圖像的說明圖。
【具體實施方式】
[0042]基于附圖所示的優(yōu)選實施方式，以下詳細(xì)說明本發(fā)明的超聲波探頭以及超聲波診斷裝置。
[0043]實施方式I
[0044]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的穿刺針用超聲波探頭的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0045]實施方式I的穿刺針用超聲波探頭I包括:振子陣列2，具有沿多個振子的排列方向延伸的超聲波收發(fā)面SI ;聲透鏡3，設(shè)置在振子陣列2的超聲波收發(fā)面SI側(cè)即振子陣列