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JP2014195498A - Sheet and ultrasonic measurement system - Google Patents

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JP2014195498A
JP2014195498A JP2013071590A JP2013071590A JP2014195498A JP 2014195498 A JP2014195498 A JP 2014195498A JP 2013071590 A JP2013071590 A JP 2013071590A JP 2013071590 A JP2013071590 A JP 2013071590A JP 2014195498 A JP2014195498 A JP 2014195498A
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JP
Japan
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sheet
ultrasonic
groove
ultrasonic probe
longitudinal direction
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Withdrawn
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JP2013071590A
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Japanese (ja)
Inventor
清瀬 摂内
Setsunai Kiyose
摂内 清瀬
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】複雑な装置を用いることなく超音波プローブの移動を体型に合わせてガイドすることができるシート及び超音波測定システム等を提供すること。【解決手段】シート200は、超音波プローブ300と被検体との間に配置して使用される。シート200は、超音波透過媒体210と、少なくとも一方のシート面に設けられる溝部220とを含む。溝部220は、超音波プローブ300が有する超音波センサー部310の音響レンズ314と、超音波プローブ300が溝部220の長手方向にスライド移動可能に、係合可能である。【選択図】図4An object of the present invention is to provide a sheet, an ultrasonic measurement system, and the like that can guide the movement of an ultrasonic probe according to the body shape without using a complicated device. A sheet is used by being disposed between an ultrasonic probe and a subject. The sheet 200 includes an ultrasonic transmission medium 210 and a groove 220 provided on at least one sheet surface. The groove 220 is engageable with the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310 included in the ultrasonic probe 300 so that the ultrasonic probe 300 can slide in the longitudinal direction of the groove 220. [Selection] Figure 4

Description

本発明は、シート及び超音波測定システム等に関する。   The present invention relates to a sheet, an ultrasonic measurement system, and the like.

超音波測定システム(超音波診断装置)を用いてパノラマ画像を得る手法が知られている。このパノラマ画像を得るためには、診断士がフリーハンドで所望の軌道に沿って超音波プローブを移動させながら超音波測定を行う必要がある。しかし、常に体表に対してプローブを垂直に保持しつつ体表に対する押し圧を一定にしながらプローブを意図する軌道に沿って正確に移動させることが難しく、そのために正確なパノラマ画像を得ることが困難であるという課題がある。   A technique for obtaining a panoramic image using an ultrasonic measurement system (ultrasonic diagnostic apparatus) is known. In order to obtain this panoramic image, it is necessary for the diagnostician to perform ultrasonic measurement while moving the ultrasonic probe along a desired trajectory freehand. However, it is difficult to accurately move the probe along the intended trajectory while keeping the pressure on the body surface constant while keeping the probe perpendicular to the body surface, so that an accurate panoramic image can be obtained. There is a problem that it is difficult.

この課題に対して例えば特許文献1には、ガイドレールにより超音波プローブの移動をガイドする手法が開示されている。しかしながらこの手法では、様々な測定部位の形状や体型などに合わせた正確な測定が難しいこと、装置が複雑になることなどの課題がある。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for guiding the movement of the ultrasonic probe using a guide rail. However, this method has problems such as difficulty in accurate measurement according to the shape and body shape of various measurement sites, and the complexity of the apparatus.

特開2007−21172号公報JP 2007-21172 A

本発明の幾つかの態様によれば、複雑な装置を用いることなく超音波プローブの移動を体型に合わせてガイドすることができるシート及び超音波測定システム等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a sheet, an ultrasonic measurement system, and the like that can guide the movement of the ultrasonic probe according to the body shape without using a complicated device.

本発明の一態様は、超音波プローブと被検体との間に配置して使用されるシートであって、超音波透過媒体と、少なくとも一方のシート面に設けられる溝部とを含み、前記溝部は、前記超音波プローブが有する超音波センサー部の音響レンズと、前記超音波プローブが前記溝部の長手方向にスライド移動可能に、係合可能であるシートに関係する。   One aspect of the present invention is a sheet used by being disposed between an ultrasonic probe and a subject, and includes an ultrasonic transmission medium and a groove provided on at least one sheet surface, the groove being The present invention relates to an acoustic lens of an ultrasonic sensor unit included in the ultrasonic probe and a sheet that can be engaged with the ultrasonic probe so as to be slidable in the longitudinal direction of the groove.

本発明の一態様によれば、溝部が超音波プローブの音響レンズと係合することで、超音波プローブを溝部の長手方向にスライド移動することができる。   According to one aspect of the present invention, the ultrasonic probe can be slid in the longitudinal direction of the groove by engaging the groove with the acoustic lens of the ultrasonic probe.

また本発明の一態様では、前記溝部は、前記シートの長手方向に前記超音波プローブのスライド移動をガイドする溝部であってもよい。   In the aspect of the invention, the groove may be a groove that guides the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet.

このようにすれば、溝部が超音波プローブの移動をシートの長手方向にガイドすることができるから、ユーザーがシートによって規定される軌道に沿って超音波プローブを正確に移動させることができる。その結果、複雑な装置を用いることなく超音波プローブの移動を体型に合わせてガイドすることなどが可能になる。   In this way, since the groove portion can guide the movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet, the user can accurately move the ultrasonic probe along the trajectory defined by the sheet. As a result, it is possible to guide the movement of the ultrasonic probe according to the body shape without using a complicated device.

また本発明の一態様では、前記溝部は、前記シートの長手方向に設けられてもよい。   In the aspect of the invention, the groove may be provided in the longitudinal direction of the sheet.

このようにすれば、溝部が超音波プローブの音響レンズと係合することで、超音波プローブの移動をシートの長手方向にガイドすることができる。   In this way, the movement of the ultrasonic probe can be guided in the longitudinal direction of the sheet by engaging the groove with the acoustic lens of the ultrasonic probe.

また本発明の一態様では、前記溝部の開口の幅は、前記溝部の底面の幅よりも大きくてもよい。   In one embodiment of the present invention, the width of the opening of the groove may be larger than the width of the bottom surface of the groove.

このようにすれば、溝部が超音波プローブの様々な形状の音響レンズと係合することができるから、シートの汎用性を高めることなどが可能になる。   In this way, since the groove portion can be engaged with acoustic lenses having various shapes of the ultrasonic probe, the versatility of the sheet can be improved.

また本発明の一態様では、前記溝部は、前記シートの前記長手方向に直交する方向において曲率を有する凹曲面を含む底面を有してもよい。   In the aspect of the invention, the groove portion may have a bottom surface including a concave curved surface having a curvature in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the sheet.

このようにすれば、溝部が凸曲面を有する音響レンズと係合することで、超音波プローブの移動をシートの長手方向にガイドすることができる。   If it does in this way, the movement of an ultrasonic probe can be guided to the longitudinal direction of a sheet by engaging with the acoustic lens in which a slot has a convex curve.

また本発明の一態様では、前記シートの前記長手方向に直交する方向における前記溝部の断面の形状は、前記超音波センサー部の前記音響レンズのスキャン方向に垂直な面における断面の形状に対応する形状であってもよい。   In one embodiment of the present invention, the shape of the cross section of the groove portion in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the sheet corresponds to the shape of the cross section in a plane perpendicular to the scanning direction of the acoustic lens of the ultrasonic sensor unit. It may be a shape.

このようにすれば、溝部が超音波センサー部の音響レンズと係合することで、超音波プローブの移動をスライス方向にガイドすることができる。   If it does in this way, movement of an ultrasonic probe can be guided to a slice direction because a groove part engages with an acoustic lens of an ultrasonic sensor part.

また本発明の一態様では、前記超音波透過媒体は、基材であるベースシートと、前記ベースシートの前記溝部が設けられたシート面の反対側のシート面に設けられる第1のジェル層とを含んでもよい。   In one aspect of the present invention, the ultrasonic transmission medium includes a base sheet as a base material, and a first gel layer provided on a sheet surface opposite to the sheet surface on which the groove portion of the base sheet is provided. May be included.

このようにすれば、超音波測定の際にシートを被検体に密着させて、被検体とシートとの間に空気が入ることを防止することができる。   In this way, the sheet can be brought into close contact with the subject during ultrasonic measurement, and air can be prevented from entering between the subject and the sheet.

また本発明の一態様では、前記超音波透過媒体は、前記ベースシートの前記溝部が設けられたシート面に設けられる第2のジェル層をさらに含んでもよい。   In the aspect of the invention, the ultrasonic transmission medium may further include a second gel layer provided on a sheet surface of the base sheet on which the groove portion is provided.

このようにすれば、超音波測定の際にシートを超音波プローブに密着させて、超音波プローブとシートとの間に空気が入ることを防止することができる。   In this way, the sheet can be brought into close contact with the ultrasonic probe during ultrasonic measurement, and air can be prevented from entering between the ultrasonic probe and the sheet.

また本発明の一態様では、前記溝部は、少なくとも前記ベースシートに形成されてもよい。   In the aspect of the invention, the groove may be formed at least on the base sheet.

このようにすれば、超音波測定の際に溝部が変形することを防止することができるから、溝部が超音波プローブの被検体側に突出する部材と確実に係合することができる。   In this way, it is possible to prevent the groove portion from being deformed during ultrasonic measurement, so that the groove portion can be reliably engaged with a member protruding to the subject side of the ultrasonic probe.

本発明の他の態様は、超音波センサー部を有する超音波プローブと、前記超音波センサー部から出射される超音波を被検体に伝達可能なシートとを含み、前記超音波センサー部は、音響レンズを有し、前記シートは、前記超音波プローブをスライド移動可能に前記音響レンズと係合する溝部を有する超音波測定システムに関係する。   Another aspect of the present invention includes an ultrasonic probe having an ultrasonic sensor unit, and a sheet capable of transmitting an ultrasonic wave emitted from the ultrasonic sensor unit to a subject. The sheet includes a lens, and the sheet relates to an ultrasonic measurement system having a groove portion that engages the acoustic lens so that the ultrasonic probe can slide.

図1(A)、図1(B)は、シートの第1の構成例。図1(C)は、シートの第1の構成例の変形例。1A and 1B show a first configuration example of a sheet. FIG. 1C shows a modification of the first configuration example of the sheet. 図2(A)、図2(B)は、シートの第2の構成例。2A and 2B show a second configuration example of the sheet. 超音波プローブの基本的な構成例。A basic configuration example of an ultrasonic probe. 図4(A)、図4(B)は、シートの第1の構成例を用いた測定例。4A and 4B are measurement examples using the first configuration example of the sheet. 図5(A)、図5(B)は、シートの第2の構成例を用いた第1の測定例。5A and 5B show a first measurement example using the second configuration example of the sheet. 図6(A)、図6(B)は、シートの第2の構成例を用いた第2の測定例。6A and 6B show a second measurement example using the second configuration example of the sheet. ガイドされた超音波プローブの移動を説明する図。The figure explaining the movement of the guided ultrasonic probe. 図8(A)、図8(B)は、超音波トランスデューサー素子の基本的な構成例。8A and 8B are basic configuration examples of the ultrasonic transducer element. 超音波トランスデューサーデバイスの構成例。The structural example of an ultrasonic transducer device. 超音波測定システムの基本的な構成例。A basic configuration example of an ultrasonic measurement system. 図11(A)、図11(B)は、超音波測定システムの具体的な構成例。FIG. 11A and FIG. 11B are specific configuration examples of the ultrasonic measurement system.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.シート
図1(A)、図1(B)に、本実施形態のシート200の第1の構成例を示す。シート200は、超音波透過媒体210、溝部220(220−1、220−2)を含む。第1の構成例は、超音波透過媒体210として、ベースシート212、第1及び第2のジェル層214−1、214−2を含む。また、溝部220として第1及び第2の溝部220−1、220−2を含む。なお、シート200は図1(A)、図1(B)の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
1. Sheet FIG. 1A and FIG. 1B show a first configuration example of a sheet 200 of the present embodiment. The sheet 200 includes an ultrasonic transmission medium 210 and groove portions 220 (220-1 and 220-2). The first configuration example includes a base sheet 212 and first and second gel layers 214-1 and 214-2 as the ultrasonic transmission medium 210. Further, the groove portion 220 includes first and second groove portions 220-1 and 220-2. The seat 200 is not limited to the configuration shown in FIGS. 1A and 1B, and some of the components are omitted, replaced with other components, or other components are added. Various modifications of the above are possible.

図1(A)、図1(B)では、シート200の長手方向をX方向(広義には第1の方向)とし、X方向に直交する方向をY方向(広義には第2の方向)とし、超音波測定時に超音波が出射される方向(被検体に向く方向)であってX方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。   In FIGS. 1A and 1B, the longitudinal direction of the sheet 200 is the X direction (first direction in a broad sense), and the direction orthogonal to the X direction is the Y direction (second direction in a broad sense). A direction in which ultrasonic waves are emitted during ultrasonic measurement (a direction toward the subject) and a direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as a Z direction.

図1(A)は、シート200を−Z方向側、即ち超音波測定時に超音波プローブがセットされる側から見た図(上面図)である。また、図1(B)は、シート200のY方向における断面図である。   FIG. 1A is a view (top view) of the sheet 200 as viewed from the −Z direction side, that is, the side on which an ultrasonic probe is set during ultrasonic measurement. FIG. 1B is a cross-sectional view of the sheet 200 in the Y direction.

シート200は、超音波測定の際に超音波プローブが有する超音波センサー部と被検体との間の音響整合(音響インピーダンスマッチング)を確保するために超音波プローブと被検体との間に配置して使用される超音波を透過するシートである。シート200は、超音波センサー部から出射される超音波を被検体に伝達することができる。   The sheet 200 is disposed between the ultrasonic probe and the subject in order to ensure acoustic matching (acoustic impedance matching) between the ultrasonic sensor unit of the ultrasonic probe and the subject during the ultrasonic measurement. It is a sheet that transmits ultrasonic waves. The sheet 200 can transmit ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor unit to the subject.

超音波透過媒体210は、超音波を透過し、音響インピーダンスが人体に近く、減衰が少ない材料で形成されることが望ましい。例えば、オイルゲル、アクリルアミド、ハイドロゲルなどで形成される。そして、この超音波透過媒体210は、被検体に密着して使用される。   The ultrasonic transmission medium 210 is desirably formed of a material that transmits ultrasonic waves, has an acoustic impedance close to that of the human body, and has low attenuation. For example, it is formed of oil gel, acrylamide, hydrogel, or the like. The ultrasonic transmission medium 210 is used in close contact with the subject.

第1の構成例のシート200は、超音波透過媒体210として、ベースシート212、第1のジェル層214−1、第2のジェル層214−2を含む。ベースシート212は、シート200の基材であって、測定時に圧力が加わっても形状が変化しにくいものが望ましい。第1のジェル層214−1は、ベースシート212の溝部220が設けられたシート面の反対側のシート面、即ち被検体側の面に設けられる。また、第2のジェル層214−2は、ベースシート212の溝部220が設けられたシート面、即ち超音波プローブ側の面に設けられる。第1、第2のジェル層214−1、214−2は、測定時に超音波プローブ及び被検体に密着するように、形状が容易に変形するものが望ましい。なお、第1、第2のジェル層214−1、214−2のいずれか一方、又は両方を設けない構成にしてもよい。例えば第2のジェル層214−2を設けずに、超音波測定時にベースシート212の超音波プローブ側の面にジェルを塗布してもよい。   The sheet 200 of the first configuration example includes a base sheet 212, a first gel layer 214-1, and a second gel layer 214-2 as the ultrasonic transmission medium 210. The base sheet 212 is a base material of the sheet 200, and it is desirable that the shape hardly changes even when pressure is applied during measurement. The first gel layer 214-1 is provided on the sheet surface opposite to the sheet surface on which the groove 220 of the base sheet 212 is provided, that is, on the surface on the subject side. The second gel layer 214-2 is provided on the surface of the base sheet 212 on which the groove 220 is provided, that is, the surface on the ultrasonic probe side. It is desirable that the first and second gel layers 214-1 and 214-2 are easily deformed so as to be in close contact with the ultrasonic probe and the subject during measurement. In addition, you may make it the structure which does not provide any one or both of the 1st, 2nd gel layers 214-1 and 214-2. For example, the gel may be applied to the surface of the base sheet 212 on the ultrasonic probe side during the ultrasonic measurement without providing the second gel layer 214-2.

第1の構成例のシート200は、シートの長手方向に設けられる溝部220を含む。溝部220は、シート200の超音波プローブ側(−Z方向側)の面に設けられ、X方向に長さ、Y方向に幅、Z方向に深さを有し、シート200の超音波プローブ側の面に開口する溝部である。   The sheet 200 of the first configuration example includes a groove 220 provided in the longitudinal direction of the sheet. The groove part 220 is provided on the surface of the sheet 200 on the ultrasonic probe side (−Z direction side), has a length in the X direction, a width in the Y direction, and a depth in the Z direction. It is a groove part opened to the surface of this.

溝部220は、少なくとも一方のシート面に設けられ、後述するように超音波プローブが有する超音波センサー部310の音響レンズ314(図4(A)、図4(B))と、超音波プローブが溝部の長手方向にスライド移動可能に、係合することができる。即ち、溝部220は、シート200の長手方向に超音波プローブのスライド移動をガイドする溝部である。こうすることで、ユーザーがシート200によって規定される軌道に沿って超音波プローブを正確に移動させながら超音波画像を取得することが可能になる。   The groove 220 is provided on at least one of the sheet surfaces, and as will be described later, the acoustic lens 314 (FIGS. 4A and 4B) of the ultrasonic sensor unit 310 included in the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe It can engage so that a slide movement is possible to the longitudinal direction of a groove part. That is, the groove part 220 is a groove part that guides the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet 200. This makes it possible for the user to acquire an ultrasonic image while accurately moving the ultrasonic probe along the trajectory defined by the sheet 200.

溝部220のシート200の長手方向に直交する方向(Y方向)における断面の形状は、超音波センサー部310の音響レンズ314のスキャン方向又はスライス方向に垂直な面における断面の形状に対応する形状である。具体的には、溝部220のY方向における断面の形状が超音波センサー部310の音響レンズ314のスキャン方向又はスライス方向に垂直な面における断面の形状と同一又はほぼ同一であって、溝部220と音響レンズ314の少なくとも一部とが嵌合することができる形状である。例えば図2(B)に示すように、溝部220は、Y方向に沿う断面において凹形状を有する。   The shape of the cross section in the direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction of the sheet 200 of the groove portion 220 is a shape corresponding to the shape of the cross section in the plane perpendicular to the scan direction or slice direction of the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310. is there. Specifically, the shape of the cross section in the Y direction of the groove portion 220 is the same as or substantially the same as the shape of the cross section of the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310 in the plane perpendicular to the scan direction or slice direction. The acoustic lens 314 has a shape that can be fitted to at least a part of the acoustic lens 314. For example, as shown in FIG. 2B, the groove 220 has a concave shape in a cross section along the Y direction.

溝部220は、少なくともベースシート212に形成される。ベースシート212は測定時に圧力が加わっても形状が変化しにくいので、溝部220が変形することを防止できる。例えば図1(B)に示すように、第2のジェル層214−2が設けられる場合には、ベースシート212及び第2のジェル層214−2に溝部220が形成される。   The groove 220 is formed at least in the base sheet 212. Since the shape of the base sheet 212 hardly changes even when pressure is applied during measurement, the groove 220 can be prevented from being deformed. For example, as shown in FIG. 1B, when the second gel layer 214-2 is provided, the groove 220 is formed in the base sheet 212 and the second gel layer 214-2.

図1(C)に、シート200の第1の構成例の変形例を示す。この変形例では、溝部220の開口の幅WAは、溝部220の底面の幅WBよりも大きい。開口の幅WAは、溝部220の超音波プローブ側の面に開口した開口部のY方向の長さである。底面の幅WBは、溝部220の開口部に対向する底面のY方向の長さである。   FIG. 1C shows a modification of the first configuration example of the sheet 200. In this modification, the width WA of the opening of the groove 220 is larger than the width WB of the bottom of the groove 220. The width WA of the opening is the length in the Y direction of the opening opened on the surface of the groove 220 on the ultrasonic probe side. The width WB of the bottom surface is the length of the bottom surface facing the opening of the groove 220 in the Y direction.

このようにすることで、超音波プローブの様々な形状の音響レンズと係合することができるから、シート200の汎用性を高めることなどができる。なお、溝部220の形状は、図1(A)、図1(B)、図1(C)に示したものに限定されない。   By doing so, it is possible to engage with acoustic lenses having various shapes of the ultrasonic probe, so that versatility of the sheet 200 can be enhanced. Note that the shape of the groove 220 is not limited to that shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C.

図2(A)、図2(B)に、本実施形態のシート200の第2の構成例を示す。第2の構成例のシート200は、超音波透過媒体210としてベースシート212、第1、第2のジェル層214−1、214−2及び溝部220を含む。なお、シート200は図2(A)、図2(B)の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   2A and 2B show a second configuration example of the sheet 200 of the present embodiment. The sheet 200 of the second configuration example includes a base sheet 212, first and second gel layers 214-1 and 214-2, and a groove part 220 as the ultrasonic transmission medium 210. The seat 200 is not limited to the configuration shown in FIGS. 2A and 2B, and some of the components are omitted, replaced with other components, and other components are added. Various modifications of the above are possible.

図2(A)は、シート200を−Z方向側、即ち超音波測定時に超音波プローブがセットされる側から見た図(上面図)である。また、図2(B)は、シート200のY方向における断面図である。   FIG. 2A is a view (top view) of the sheet 200 as viewed from the −Z direction side, that is, the side on which the ultrasonic probe is set during ultrasonic measurement. FIG. 2B is a cross-sectional view of the sheet 200 in the Y direction.

ベースシート212、第1、第2のジェル層214−1、214−2については、第1の構成例(図1(A)、図1(B))と同じであるから、ここでは詳細な説明を省略する。   The base sheet 212 and the first and second gel layers 214-1 and 214-2 are the same as those in the first configuration example (FIGS. 1A and 1B). Description is omitted.

溝部220は、少なくとも一方のシート面に設けられ、後述するように超音波プローブが有する超音波センサー部310の音響レンズ314(図5(A)、図5(B))と、超音波プローブが溝部220の長手方向にスライド移動可能に、係合することができる。即ち、溝部220は、シート200の長手方向に超音波プローブのスライド移動をガイドする溝部である。   The groove 220 is provided on at least one sheet surface, and as will be described later, the acoustic lens 314 (FIGS. 5A and 5B) of the ultrasonic sensor unit 310 included in the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe The grooves 220 can be engaged so as to be slidable in the longitudinal direction. That is, the groove part 220 is a groove part that guides the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet 200.

溝部220のシート200の長手方向に直交する方向(Y方向)における断面の形状は、超音波センサー部310の音響レンズ314のスキャン方向又はスライス方向に垂直な面における断面の形状に対応する形状である。具体的には、溝部220のY方向における断面の形状が超音波センサー部310の音響レンズ314のスキャン方向又はスライス方向に垂直な面における断面の形状と同一又はほぼ同一であって、溝部220と音響レンズ314の少なくとも一部とが嵌合することができる形状である。例えば図2(B)に示すように、溝部220は、Y方向において曲率を有する凹曲面を含む底面を有する。   The shape of the cross section in the direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction of the sheet 200 of the groove portion 220 is a shape corresponding to the shape of the cross section in the plane perpendicular to the scan direction or slice direction of the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310. is there. Specifically, the shape of the cross section in the Y direction of the groove portion 220 is the same as or substantially the same as the shape of the cross section of the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310 in the plane perpendicular to the scan direction or slice direction. The acoustic lens 314 has a shape that can be fitted to at least a part of the acoustic lens 314. For example, as shown in FIG. 2B, the groove 220 has a bottom surface including a concave curved surface having a curvature in the Y direction.

2.超音波プローブ
図3に、本実施形態のシート200と共に用いられる超音波プローブ300の基本的な構成例を示す。超音波プローブ300は、超音波センサー部310を含む。なお、超音波プローブ300は図3の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
2. Ultrasonic Probe FIG. 3 shows a basic configuration example of an ultrasonic probe 300 used with the sheet 200 of the present embodiment. The ultrasonic probe 300 includes an ultrasonic sensor unit 310. The ultrasonic probe 300 is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and various modifications may be made such as omitting some of the components, replacing the components with other components, or adding other components. It is.

図3に示すように、超音波プローブ300の測定時に被検体側に向く面をセンサー面320とし、センサー面320の長手方向をX方向、X方向に直交する方向をY方向、X方向及びY方向に直交し測定時に被検体に向かう方向をZ方向とする。   As shown in FIG. 3, a surface facing the subject at the time of measurement of the ultrasonic probe 300 is a sensor surface 320, the longitudinal direction of the sensor surface 320 is the X direction, and the direction orthogonal to the X direction is the Y direction, the X direction, and the Y direction. The direction that is orthogonal to the direction and faces the subject at the time of measurement is defined as a Z direction.

センサー面320は、超音波プローブ300の筐体の外面を形成する面のうちの1つであって、超音波測定時に被検体側に向く面である。センサー面320は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。センサー面320は、例えばZ方向側から見る平面視で長尺形状又は矩形形状を有する。センサー面320の長手方向とは、例えばセンサー面320が平面視で長尺形状である場合には長さ方向に沿う方向であり、センサー面320が平面視で矩形形状である場合には長辺に沿う方向である。センサー面320は、例えば平面視で楕円形状又はそれに近い形状であってもよいし、或いは平面視で矩形の4隅が切り取られた形状又はそれに近い形状であってもよい。   The sensor surface 320 is one of the surfaces that form the outer surface of the housing of the ultrasonic probe 300, and is a surface that faces the subject side during ultrasonic measurement. The sensor surface 320 may be a flat surface or a curved surface. The sensor surface 320 has, for example, a long shape or a rectangular shape in a plan view viewed from the Z direction side. The longitudinal direction of the sensor surface 320 is, for example, a direction along the length direction when the sensor surface 320 has a long shape in plan view, and a long side when the sensor surface 320 has a rectangular shape in plan view. It is the direction along. The sensor surface 320 may be, for example, an ellipse shape in plan view or a shape close thereto, or a shape in which four corners of a rectangle are cut out in plan view, or a shape close thereto.

超音波センサー部310は、超音波トランスデューサーデバイス(図示せず)を有し、被検体(対象物)に対して超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを受信する。超音波センサー部310は、超音波トランスデューサーデバイスのスキャン方向又はスライス方向がY方向に沿うようにセンサー面320に設けられる。超音波トランスデューサーデバイスの詳細については、後述する。   The ultrasonic sensor unit 310 includes an ultrasonic transducer device (not shown), transmits ultrasonic waves to the subject (target object), and receives ultrasonic echoes from the subject. The ultrasonic sensor unit 310 is provided on the sensor surface 320 so that the scan direction or slice direction of the ultrasonic transducer device is along the Y direction. Details of the ultrasonic transducer device will be described later.

図4(A)、図4(B)に、シート200の第1の構成例(図1(A)、図1(B))を用いた測定例を示す。図4(A)は、−Z方向側、即ちセンサー面320の反対側から見た図であり、図4(B)は−X方向側から見た図である。   FIGS. 4A and 4B show measurement examples using the first configuration example of the sheet 200 (FIGS. 1A and 1B). 4A is a diagram viewed from the −Z direction side, that is, the side opposite to the sensor surface 320, and FIG. 4B is a diagram viewed from the −X direction side.

溝部220は、超音波プローブ300の超音波センサー部310の音響レンズ314と係合する。例えば図4(B)に示すように、溝部220が超音波センサー部310の音響レンズ314と嵌合することで、超音波プローブ300の被検体に対するY方向における移動を制限することができる。即ち、溝部220は、シート200の長手方向に超音波プローブのスライド移動をガイドすることができる。   The groove part 220 engages with the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor part 310 of the ultrasonic probe 300. For example, as shown in FIG. 4B, the groove 220 is fitted to the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310, so that the movement of the ultrasonic probe 300 in the Y direction relative to the subject can be limited. That is, the groove 220 can guide the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet 200.

なお、図示していないが、シート200として、第1の構成例の変形例(図1(C))を用いることもできる。   Although not shown, a modified example of the first configuration example (FIG. 1C) can be used as the sheet 200.

図5(A)、図5(B)に、シート200の第2の構成例(図2(A)、図2(B))を用いた第1の測定例を示す。図5(A)は、−Z方向側、即ちセンサー面320の反対側から見た図であり、図5(B)は−X方向側から見た図である。   FIGS. 5A and 5B show a first measurement example using the second configuration example (FIGS. 2A and 2B) of the sheet 200. FIG. 5A is a view seen from the −Z direction side, that is, the opposite side of the sensor surface 320, and FIG. 5B is a view seen from the −X direction side.

溝部220は、図4(A)、図4(B)に示した第1の構成例の場合と同様に、超音波プローブ300の超音波センサー部310の音響レンズ314と係合する。例えば図5(B)に示すように、溝部220が超音波センサー部310の音響レンズ314と嵌合することで、超音波プローブ300の被検体に対するY方向における移動を制限することができる。即ち、溝部220は、シート200の長手方向に超音波プローブのスライド移動をガイドすることができる。   The groove part 220 engages with the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor part 310 of the ultrasonic probe 300 as in the case of the first configuration example shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). For example, as shown in FIG. 5B, the groove 220 is fitted to the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310, so that the movement of the ultrasonic probe 300 in the Y direction with respect to the subject can be limited. That is, the groove 220 can guide the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet 200.

図6(A)、図6(B)に、シート200の第2の構成例(図2(A)、図2(B))を用いた第2の測定例を示す。図6(A)は、−Z方向側、即ちセンサー面320の反対側から見た図であり、図6(B)は−X方向側から見た図である。   6A and 6B show a second measurement example using the second configuration example of the sheet 200 (FIGS. 2A and 2B). 6A is a diagram viewed from the −Z direction side, that is, the side opposite to the sensor surface 320, and FIG. 6B is a diagram viewed from the −X direction side.

第2の測定例では、超音波センサー部310は、スキャン方向がX方向に平行になるように設けられる。シート200の長手方向に直交する方向における溝部220の断面の形状は、超音波センサー部310の音響レンズ314のスキャン方向に垂直な面(Y方向に沿う面)における断面の形状に対応する形状である。例えば、図6(B)に示すように、音響レンズ314は超音波センサー部310の長手方向に平行な円筒軸を有する円筒の一部から成る形状である。溝部220の断面の形状は、上記円筒の一部のスキャン方向に垂直な面における断面の形状に対応する形状である。   In the second measurement example, the ultrasonic sensor unit 310 is provided so that the scan direction is parallel to the X direction. The shape of the cross section of the groove portion 220 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the sheet 200 is a shape corresponding to the shape of the cross section of a surface (surface along the Y direction) perpendicular to the scanning direction of the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310. is there. For example, as shown in FIG. 6B, the acoustic lens 314 has a shape formed of a part of a cylinder having a cylindrical axis parallel to the longitudinal direction of the ultrasonic sensor unit 310. The cross-sectional shape of the groove 220 is a shape corresponding to the cross-sectional shape in a plane perpendicular to the scanning direction of a part of the cylinder.

溝部220が超音波センサー部310の音響レンズ314と嵌合することで、超音波プローブ300の被検体に対するY方向における移動を制限することができる。即ち、溝部220は、シート200の長手方向をスキャン方向とする超音波プローブのスライド移動をガイドすることができる。超音波プローブ300をシート200によって規定される軌道に沿ってスキャン方向に移動させながら超音波測定を行って、複数の超音波画像を容易に取得することができる。その結果、例えば所望の軌道に沿った超音波パノラマ画像を得ることなどが可能になる。   By fitting the groove 220 with the acoustic lens 314 of the ultrasonic sensor unit 310, the movement of the ultrasonic probe 300 in the Y direction with respect to the subject can be restricted. That is, the groove 220 can guide the sliding movement of the ultrasonic probe with the longitudinal direction of the sheet 200 as the scanning direction. A plurality of ultrasonic images can be easily acquired by performing ultrasonic measurement while moving the ultrasonic probe 300 in the scanning direction along the trajectory defined by the sheet 200. As a result, for example, it is possible to obtain an ultrasonic panoramic image along a desired trajectory.

図7は、シート200によりガイドされた超音波プローブ300の移動を説明する図である。シート200の長手方向をX方向とする。   FIG. 7 is a diagram for explaining the movement of the ultrasonic probe 300 guided by the sheet 200. The longitudinal direction of the sheet 200 is the X direction.

上述したように、被検体に固定されたシート200の溝部220が超音波プローブ300の音響レンズ314と係合して、シート200の長手方向に超音波プローブのスライド移動をガイドする。   As described above, the groove 220 of the sheet 200 fixed to the subject engages with the acoustic lens 314 of the ultrasonic probe 300 to guide the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet 200.

図7に示すように、ユーザーは被検体の診断対象部位(関心領域)にシート200を固定して、その上に超音波プローブ300をセットする。このときスキャン方向又はスライス方向がY方向に沿うようにセットされる。超音波プローブ300のY方向における移動は制限されるが、X方向における移動は制限されない。即ち、超音波プローブ300は、シート200の長手方向に自由に移動することができる。その結果、シート200によって規定される軌道に沿って、超音波プローブ300を確実に移動させることができる。また、被検体の形状などに合わせてシート200を固定することができるから、超音波プローブ300を様々な測定部位の形状や被検体の体型などに合わせて正確に移動させることができる。   As shown in FIG. 7, the user fixes the sheet 200 to the diagnosis target region (region of interest) of the subject, and sets the ultrasonic probe 300 thereon. At this time, the scan direction or the slice direction is set along the Y direction. Although the movement of the ultrasonic probe 300 in the Y direction is limited, the movement in the X direction is not limited. That is, the ultrasonic probe 300 can freely move in the longitudinal direction of the sheet 200. As a result, the ultrasonic probe 300 can be reliably moved along the trajectory defined by the sheet 200. In addition, since the sheet 200 can be fixed according to the shape of the subject, the ultrasonic probe 300 can be accurately moved according to the shape of various measurement parts, the body shape of the subject, and the like.

以上説明したように、本実施形態のシート200によれば、溝部220が超音波プローブ300の音響レンズ314と係合することにより、シート200の長手方向に超音波プローブ300のスライド移動をガイドすることができる。その結果、ユーザーがシートによって規定される軌道に沿って超音波プローブを正確に移動させながら複数の超音波画像を取得することなどが、簡素な構成で容易に行うことができる。さらにこのようにして取得した複数の超音波画像に基づいて、超音波パノラマ画像又は3次元超音波画像を得ることなどが可能になる。   As described above, according to the sheet 200 of this embodiment, the groove 220 is engaged with the acoustic lens 314 of the ultrasonic probe 300, thereby guiding the sliding movement of the ultrasonic probe 300 in the longitudinal direction of the sheet 200. be able to. As a result, it is possible to easily obtain a plurality of ultrasonic images while moving the ultrasonic probe accurately along the trajectory defined by the sheet with a simple configuration. Furthermore, an ultrasonic panoramic image or a three-dimensional ultrasonic image can be obtained based on the plurality of ultrasonic images acquired in this way.

3.超音波トランスデューサーデバイス
本実施形態のシート200と共に用いられる超音波プローブ300の超音波センサー部310は、超音波トランスデューサーデバイス312を有する。図8(A)、図8(B)に、超音波トランスデューサーデバイス312が有する超音波トランスデューサー素子10(薄膜圧電型超音波トランスデューサー素子)の基本的な構成例を示す。本実施形態の超音波トランスデューサー素子10は、振動膜42と、圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第1電極層21、圧電体膜30、第2電極層22を有する。なお、本実施形態の超音波トランスデューサー素子10は図8(A)、図8(B)の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
3. Ultrasonic Transducer Device The ultrasonic sensor unit 310 of the ultrasonic probe 300 used with the sheet 200 of this embodiment includes an ultrasonic transducer device 312. 8A and 8B show a basic configuration example of the ultrasonic transducer element 10 (thin film piezoelectric ultrasonic transducer element) included in the ultrasonic transducer device 312. FIG. The ultrasonic transducer element 10 of the present embodiment includes a vibration film 42 and a piezoelectric element part. The piezoelectric element section includes a first electrode layer 21, a piezoelectric film 30, and a second electrode layer 22. In addition, the ultrasonic transducer element 10 of this embodiment is not limited to the structure of FIG. 8 (A) and FIG. 8 (B), a part of the component may be omitted or replaced with another component, Various modifications such as adding other components are possible.

図8(A)は、基板60(シリコン基板)に形成された超音波トランスデューサー素子10の、素子形成面側の基板に垂直な方向から見た平面図である。図8(B)は、図8(A)のA−A’に沿った断面を示す断面図である。   FIG. 8A is a plan view of the ultrasonic transducer element 10 formed on the substrate 60 (silicon substrate) as viewed from a direction perpendicular to the substrate on the element formation surface side. FIG. 8B is a cross-sectional view showing a cross section along A-A ′ of FIG.

第1電極層21(下部電極)は、振動膜42の上層に例えば金属薄膜で形成される。この第1電極層21は、図8(A)に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子10に接続される配線であってもよい。   The first electrode layer 21 (lower electrode) is formed, for example, as a metal thin film on the vibration film 42. The first electrode layer 21 may be a wiring that extends to the outside of the element formation region and is connected to the adjacent ultrasonic transducer element 10 as shown in FIG.

圧電体膜30(圧電体層)は、例えばPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)薄膜により形成され、第1電極層21の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体膜30の材料は、PZTに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛(PbTiO)、ジルコン酸鉛(PbZrO)、チタン酸鉛ランタン((Pb、La)TiO)などを用いてもよい。 The piezoelectric film 30 (piezoelectric layer) is formed of, for example, a PZT (lead zirconate titanate) thin film, and is provided so as to cover at least a part of the first electrode layer 21. The material of the piezoelectric film 30 is not limited to PZT. For example, lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate (PbZrO 3 ), lead lanthanum titanate ((Pb, La) TiO 3 ), etc. May be used.

第2電極層22(上部電極)は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体膜30の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第2電極層22は、図8(A)に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子10に接続される配線であってもよい。   The second electrode layer 22 (upper electrode) is formed of, for example, a metal thin film, and is provided so as to cover at least a part of the piezoelectric film 30. The second electrode layer 22 may be a wiring that extends to the outside of the element formation region and is connected to the adjacent ultrasonic transducer element 10 as shown in FIG.

振動膜42(メンブレン)は、例えばSiO薄膜とZrO薄膜との2層構造により開口45を塞ぐように設けられる。この振動膜42は、圧電体膜30及び第1、第2電極層21、22を支持すると共に、圧電体膜30の伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。 The vibration film 42 (membrane) is provided so as to close the opening 45 by a two-layer structure of, for example, a SiO 2 thin film and a ZrO 2 thin film. The vibration film 42 supports the piezoelectric film 30 and the first and second electrode layers 21 and 22 and can vibrate according to the expansion and contraction of the piezoelectric film 30 to generate ultrasonic waves.

開口45は、基板60に配置される。開口45による空洞領域40は、基板60の裏面(素子が形成されない面)側から反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)等によりエッチングすることで形成される。この空洞領域40の形成によって振動可能になった振動膜42のサイズによって超音波の共振周波数が決定され、その超音波は圧電体膜30側(図8(A)において紙面奥から手前方向)に放射される。   The opening 45 is disposed in the substrate 60. The cavity region 40 by the opening 45 is formed by etching by reactive ion etching (RIE) or the like from the back surface (surface on which no element is formed) side of the substrate 60. The resonance frequency of the ultrasonic wave is determined by the size of the vibrating film 42 that can be vibrated by the formation of the hollow region 40, and the ultrasonic wave is directed to the piezoelectric film 30 side (from the back to the front in FIG. 8A). Radiated.

超音波トランスデューサー素子10の下部電極は、第1電極層21により形成され、上部電極は、第2電極層22により形成される。具体的には、第1電極層21のうちの圧電体膜30に覆われた部分が下部電極を形成し、第2電極層22のうちの圧電体膜30を覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体膜30は、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。   The lower electrode of the ultrasonic transducer element 10 is formed by the first electrode layer 21, and the upper electrode is formed by the second electrode layer 22. Specifically, a portion of the first electrode layer 21 covered with the piezoelectric film 30 forms a lower electrode, and a portion of the second electrode layer 22 covering the piezoelectric film 30 forms an upper electrode. . That is, the piezoelectric film 30 is provided between the lower electrode and the upper electrode.

圧電体膜30は、下部電極と上部電極との間、即ち第1電極層21と第2電極層22との間に電圧が印加されることで、面内方向に伸縮する。超音波トランスデューサー素子10は、薄手の圧電素子部と振動膜42を貼り合わせたモノモルフ(ユニモルフ)構造を用いており、圧電素子部が面内で伸び縮みすると貼り合わせた振動膜42の寸法はそのままであるため反りが生じる。従って、圧電体膜30に交流電圧を印加することで、振動膜42が膜厚方向に対して振動し、この振動膜42の振動により超音波が放射される。圧電体膜30に印加される電圧は、例えば10〜30Vであり、周波数は例えば1〜10MHzである。   The piezoelectric film 30 expands and contracts in the in-plane direction when a voltage is applied between the lower electrode and the upper electrode, that is, between the first electrode layer 21 and the second electrode layer 22. The ultrasonic transducer element 10 uses a monomorph (unimorph) structure in which a thin piezoelectric element portion and a vibration film 42 are bonded together. When the piezoelectric element portion expands and contracts in the plane, the dimensions of the bonded vibration film 42 are as follows. As it is, warping occurs. Therefore, by applying an AC voltage to the piezoelectric film 30, the vibration film 42 vibrates in the film thickness direction, and ultrasonic waves are emitted by the vibration of the vibration film 42. The voltage applied to the piezoelectric film 30 is, for example, 10 to 30 V, and the frequency is, for example, 1 to 10 MHz.

バルクの超音波トランスデューサー素子の駆動電圧がピークからピークで100V程度であるのに対して、図8(A)、図8(B)に示すような薄膜圧電型超音波トランスデューサー素子では、駆動電圧をピークからピークで10〜30V程度に小さくすることができる。   The driving voltage of the bulk ultrasonic transducer element is about 100 V from peak to peak, whereas in the thin film piezoelectric ultrasonic transducer element as shown in FIGS. 8A and 8B, driving is performed. The voltage can be reduced from the peak to about 10 to 30 V from the peak.

超音波トランスデューサー素子10は、出射された超音波が対象物で反射されて戻ってくる超音波エコーを受信する受信素子としても動作する。超音波エコーにより振動膜42が振動し、この振動によって圧電体膜30に圧力が加わり、下部電極と上部電極との間に電圧が発生する。この電圧を受信信号として取り出すことができる。   The ultrasonic transducer element 10 also operates as a receiving element that receives an ultrasonic echo that is returned when the emitted ultrasonic wave is reflected by an object. The vibration film 42 is vibrated by the ultrasonic echo, and pressure is applied to the piezoelectric film 30 by this vibration, and a voltage is generated between the lower electrode and the upper electrode. This voltage can be taken out as a received signal.

図9に、超音波プローブ300が有する超音波トランスデューサーデバイス312の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス312は、アレイ状に配置された複数の超音波トランスデューサー素子10、第1〜第n(nは2以上の整数)の駆動電極線DL1〜DLn、第1〜第m(mは2以上の整数)のコモン電極線CL1〜CLmを含む。図9では、例としてm=8、n=12の場合を示すが、これ以外の値であってもよい。なお、本実施形態の超音波トランスデューサーデバイス312は図9の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   FIG. 9 shows a configuration example of the ultrasonic transducer device 312 included in the ultrasonic probe 300. The ultrasonic transducer device 312 of this configuration example includes a plurality of ultrasonic transducer elements 10 arranged in an array, first to n-th (n is an integer of 2 or more) drive electrode lines DL1 to DLn, first To m-th (m is an integer of 2 or more) common electrode lines CL1 to CLm. FIG. 9 shows a case where m = 8 and n = 12, as an example, but other values may be used. Note that the ultrasonic transducer device 312 of the present embodiment is not limited to the configuration in FIG. 9, and some of the components are omitted, replaced with other components, or other components are added. Various modifications are possible.

複数の超音波トランスデューサー素子10は、m行n列のマトリックス状に配置される。例えば図9に示すように、X方向に8行、そしてX方向に交差するY方向に12列に配置される。超音波トランスデューサー素子10は、例えば図8(A)、図8(B)に示した構成とすることができる。   The plurality of ultrasonic transducer elements 10 are arranged in a matrix of m rows and n columns. For example, as shown in FIG. 9, it is arranged in 8 rows in the X direction and 12 columns in the Y direction intersecting the X direction. The ultrasonic transducer element 10 can be configured as shown in FIGS. 8A and 8B, for example.

第1〜第12(広義には第n)の駆動電極線DL1〜DL12は、X方向に配線される。第1〜第12の駆動電極線DL1〜DL12のうちの第j(jは1≦j≦12である整数)の駆動電極線DLjは、第j列に配置される各超音波トランスデューサー素子10が有する第1の電極に接続される。   The first to twelfth (nth in a broad sense) drive electrode lines DL1 to DL12 are wired in the X direction. Among the first to twelfth drive electrode lines DL1 to DL12, the jth drive electrode line DLj (j is an integer satisfying 1 ≦ j ≦ 12) is the ultrasonic transducer element 10 arranged in the jth column. Is connected to the first electrode of the.

超音波を出射する送信期間には、後述する送信部110が出力する第1〜第12の送信信号VT1〜VT12が駆動電極線DL1〜DL12を介して各超音波トランスデューサー素子10に供給される。また、超音波エコー信号を受信する受信期間には、超音波トランスデューサー素子10からの受信信号VR1〜VR12が駆動電極線DL1〜DL12を介して後述する受信部120に出力される。   During a transmission period in which ultrasonic waves are emitted, first to twelfth transmission signals VT1 to VT12 output from a transmission unit 110 described later are supplied to each ultrasonic transducer element 10 via the drive electrode lines DL1 to DL12. . In the reception period for receiving the ultrasonic echo signal, the reception signals VR1 to VR12 from the ultrasonic transducer element 10 are output to the receiving unit 120 described later via the drive electrode lines DL1 to DL12.

第1〜第8(広義には第m)のコモン電極線CL1〜CL8は、Y方向に配線される。超音波トランスデューサー素子10が有する第2の電極は、第1〜第mのコモン電極線CL1〜CLmのうちのいずれかに接続される。具体的には、例えば図9に示すように、第1〜第8のコモン電極線CL1〜CL8のうちの第i(iは1≦i≦8である整数)のコモン電極線CLiは、第i列に配置される各超音波トランスデューサー素子10が有する第2の電極に接続される。   The first to eighth (mth in a broad sense) common electrode lines CL1 to CL8 are wired in the Y direction. The second electrode of the ultrasonic transducer element 10 is connected to any one of the first to mth common electrode lines CL1 to CLm. Specifically, for example, as shown in FIG. 9, the i-th common electrode line CLi (i is an integer satisfying 1 ≦ i ≦ 8) among the first to eighth common electrode lines CL1 to CL8 is It is connected to the second electrode of each ultrasonic transducer element 10 arranged in the i row.

第1〜第8のコモン電極線CL1〜CL8には、コモン電圧VCOMが供給される。このコモン電圧は一定の直流電圧であればよく、0V即ちグランド電位(接地電位)でなくてもよい。   A common voltage VCOM is supplied to the first to eighth common electrode lines CL1 to CL8. The common voltage may be a constant DC voltage, and may not be 0 V, that is, the ground potential (ground potential).

例えば第1行第1列の超音波トランスデューサー素子10については、第1の電極が駆動電極線DL1に接続され、第2の電極が第1のコモン電極線CL1に接続される。また、例えば第4行第6列の超音波トランスデューサー素子10については、第1の電極が第6の駆動電極線DL6に接続され、第2の電極が第4のコモン電極線CL4に接続される。   For example, for the ultrasonic transducer element 10 in the first row and first column, the first electrode is connected to the drive electrode line DL1, and the second electrode is connected to the first common electrode line CL1. For example, for the ultrasonic transducer element 10 in the fourth row and sixth column, the first electrode is connected to the sixth drive electrode line DL6, and the second electrode is connected to the fourth common electrode line CL4. The

なお、超音波トランスデューサー素子10の配置は、図9に示すm行n列のマトリックス配置に限定されない。例えば奇数番目の列にm個の超音波トランスデューサー素子10が配置され、偶数番目の列にm−1個の超音波トランスデューサー素子10が配置される、いわゆる千鳥配置であってもよい。   The arrangement of the ultrasonic transducer elements 10 is not limited to the matrix arrangement of m rows and n columns shown in FIG. For example, a so-called staggered arrangement in which m ultrasonic transducer elements 10 are arranged in odd-numbered rows and m−1 ultrasonic transducer elements 10 are arranged in even-numbered rows may be used.

超音波トランスデューサーデバイス312に含まれる素子は、上述した薄膜圧電型超音波トランスデューサー素子に限定されず、例えばバルク圧電型超音波トランスデューサー素子であってもよいし、或いは容量性微細加工超音波トランスデューサー素子(CMUT:Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)であってもよい。   The elements included in the ultrasonic transducer device 312 are not limited to the above-described thin film piezoelectric ultrasonic transducer elements, and may be, for example, bulk piezoelectric ultrasonic transducer elements, or capacitive micromachined ultrasonic waves. It may be a transducer element (CMUT: Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer).

4.超音波測定システム
図10に、本実施形態の超音波測定システム400の基本的な構成例を示す。超音波測定システム400は、シート200、超音波プローブ300、送信部110、受信部120、処理部130及び表示部410を含む。
4). Ultrasonic Measurement System FIG. 10 shows a basic configuration example of the ultrasonic measurement system 400 of the present embodiment. The ultrasonic measurement system 400 includes a sheet 200, an ultrasonic probe 300, a transmission unit 110, a reception unit 120, a processing unit 130, and a display unit 410.

超音波プローブ300については既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。   Since the ultrasonic probe 300 has already been described, detailed description thereof is omitted here.

送信部110は、超音波の送信処理を行う。具体的には、送信部110が超音波プローブ300に対して送信信号(駆動信号)を出力し、超音波プローブ300が有する超音波トランスデューサーデバイス312が電気信号である送信信号を超音波に変換して、対象物に対して超音波を出射する。送信部110の少なくとも一部は、超音波プローブ300に設けられてもよい。   The transmission unit 110 performs ultrasonic transmission processing. Specifically, the transmission unit 110 outputs a transmission signal (drive signal) to the ultrasonic probe 300, and the ultrasonic transducer device 312 included in the ultrasonic probe 300 converts the transmission signal, which is an electrical signal, into ultrasonic waves. And an ultrasonic wave is radiate | emitted with respect to a target object. At least a part of the transmission unit 110 may be provided in the ultrasonic probe 300.

受信部120は、超音波エコーの受信処理を行う。具体的には、超音波プローブ300が有する超音波トランスデューサーデバイス312が対象物からの超音波エコーを電気信号に変換する。そして受信部120は、超音波トランスデューサーデバイス312からの電気信号である受信信号(アナログ信号)に対して増幅、検波、A/D変換、位相合わせなどの受信処理を行い、受信処理後の信号である受信信号(デジタルデータ)を処理部130に対して出力する。受信部120の少なくとも一部は、超音波プローブ300に設けられてもよい。   The receiving unit 120 performs ultrasonic echo reception processing. Specifically, the ultrasonic transducer device 312 included in the ultrasonic probe 300 converts an ultrasonic echo from an object into an electrical signal. The reception unit 120 performs reception processing such as amplification, detection, A / D conversion, and phase alignment on the reception signal (analog signal) that is an electrical signal from the ultrasonic transducer device 312, and the signal after the reception processing The received signal (digital data) is output to the processing unit 130. At least a part of the receiving unit 120 may be provided in the ultrasonic probe 300.

処理部130は、超音波測定の制御処理や受信部120からの受信信号に基づいて画像データの生成処理などを行う。生成された画像データは表示部410に出力される。   The processing unit 130 performs control processing for ultrasonic measurement, image data generation processing based on a reception signal from the reception unit 120, and the like. The generated image data is output to the display unit 410.

表示部410は、例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置であって、処理部130からの表示用画像データを表示する。   The display unit 410 is a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and displays display image data from the processing unit 130.

図11(A)、図11(B)に、超音波測定システム400の具体的な構成例を示す。図11(A)は携帯型の超音波測定システム400を示し、図11(B)は据置型の超音波測定システム400を示す。   11A and 11B show a specific configuration example of the ultrasonic measurement system 400. FIG. FIG. 11A shows a portable ultrasonic measurement system 400, and FIG. 11B shows a stationary ultrasonic measurement system 400.

超音波プローブ300は、ケーブル350により超音波測定システム本体に接続される。表示部410は、表示用画像データを表示する。   The ultrasonic probe 300 is connected to the ultrasonic measurement system main body by a cable 350. The display unit 410 displays display image data.

上述したように、本実施形態のシート200及び超音波測定システム400によれば、所定の軌道に沿って超音波プローブを正確に移動させながら複数の超音波画像を取得することなどが、簡素な構成で容易に行うことができる。さらにこのようにして取得した複数の超音波画像に基づいて、超音波パノラマ画像を得ることなどが可能になる。   As described above, according to the sheet 200 and the ultrasonic measurement system 400 of the present embodiment, it is simple to acquire a plurality of ultrasonic images while accurately moving the ultrasonic probe along a predetermined trajectory. Easy to do with the configuration. Furthermore, an ultrasonic panoramic image can be obtained based on the plurality of ultrasonic images acquired in this way.

なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。またシート及び超音波測定システムの構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described at least once together with a different term having a broader meaning or the same meaning in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. Further, the configuration and operation of the sheet and the ultrasonic measurement system are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.

10 超音波トランスデューサー素子、21 第1電極層(下部電極)、
22 第2電極層(上部電極)、30 圧電体膜(圧電体層)、40 空洞領域、
42 振動膜、45 開口、60 基板、
110 送信部、120 受信部、130 処理部、200 シート、
210 超音波透過媒体、212 ベースシート、214−1、214−2 ジェル層、
220、220−1、220−2 溝部、300 超音波プローブ、
310 超音波センサー部、312 超音波トランスデューサーデバイス、
314 音響レンズ、320 センサー面、350 ケーブル、
400 超音波測定システム、410 表示部
10 ultrasonic transducer elements, 21 first electrode layer (lower electrode),
22 second electrode layer (upper electrode), 30 piezoelectric film (piezoelectric layer), 40 cavity region,
42 vibrating membrane, 45 aperture, 60 substrate,
110 transmission unit, 120 reception unit, 130 processing unit, 200 sheets,
210 ultrasonic transmission medium, 212 base sheet, 214-1, 214-2 gel layer,
220, 220-1, 220-2 groove, 300 ultrasonic probe,
310 ultrasonic sensor unit, 312 ultrasonic transducer device,
314 acoustic lens, 320 sensor surface, 350 cable,
400 Ultrasonic measurement system, 410 Display unit

Claims (10)

超音波プローブと被検体との間に配置して使用されるシートであって、
超音波透過媒体と、
少なくとも一方のシート面に設けられる溝部とを含み、
前記溝部は、前記超音波プローブが有する超音波センサー部の音響レンズと、前記超音波プローブが前記溝部の長手方向にスライド移動可能に、係合可能であることを特徴とするシート。
A sheet used by being disposed between an ultrasonic probe and a subject,
An ultrasonic transmission medium;
Including a groove provided on at least one sheet surface,
The groove is capable of engaging with an acoustic lens of an ultrasonic sensor unit included in the ultrasonic probe and the ultrasonic probe so as to be slidable in the longitudinal direction of the groove.
請求項1において、
前記溝部は、前記シートの長手方向に前記超音波プローブのスライド移動をガイドする溝部であることを特徴とするシート。
In claim 1,
The sheet is characterized in that the groove is a groove that guides the sliding movement of the ultrasonic probe in the longitudinal direction of the sheet.
請求項1又は2において、
前記溝部は、前記シートの長手方向に設けられることを特徴とするシート。
In claim 1 or 2,
The groove is provided in a longitudinal direction of the sheet.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記溝部の開口の幅は、前記溝部の底面の幅よりも大きいことを特徴とするシート。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The width | variety of the opening of the said groove part is larger than the width | variety of the bottom face of the said groove part, The sheet | seat characterized by the above-mentioned.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記溝部は、前記シートの前記長手方向に直交する方向において曲率を有する凹曲面を含む底面を有することを特徴とするシート。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The groove portion has a bottom surface including a concave curved surface having a curvature in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the sheet.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記シートの前記長手方向に直交する方向における前記溝部の断面の形状は、前記超音波センサー部の前記音響レンズのスキャン方向に垂直な面における断面の形状に対応する形状であることを特徴とするシート。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A shape of a cross section of the groove portion in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the sheet is a shape corresponding to a shape of a cross section in a plane perpendicular to the scanning direction of the acoustic lens of the ultrasonic sensor portion. Sheet.
請求項1乃至6のいずれかにおいて、
前記超音波透過媒体は、
基材であるベースシートと、
前記ベースシートの前記溝部が設けられたシート面の反対側のシート面に設けられる第1のジェル層とを含むことを特徴とするシート。
In any one of Claims 1 thru | or 6.
The ultrasonic transmission medium is
A base sheet as a base material;
The sheet | seat characterized by including the 1st gel layer provided in the sheet | seat surface on the opposite side to the sheet | seat surface in which the said groove part of the said base sheet was provided.
請求項7において、
前記超音波透過媒体は、
前記ベースシートの前記溝部が設けられたシート面に設けられる第2のジェル層をさらに含むことを特徴とするシート。
In claim 7,
The ultrasonic transmission medium is
The sheet | seat characterized by further including the 2nd gel layer provided in the sheet | seat surface in which the said groove part of the said base sheet was provided.
請求項7又は8において、
前記溝部は、少なくとも前記ベースシートに形成されることを特徴とするシート。
In claim 7 or 8,
The groove is formed on at least the base sheet.
超音波センサー部を有する超音波プローブと、
前記超音波センサー部から出射される超音波を被検体に伝達可能なシートとを含み、
前記超音波センサー部は、音響レンズを有し、
前記シートは、前記超音波プローブをスライド移動可能に前記音響レンズと係合する溝部を有することを特徴とする超音波測定システム。
An ultrasonic probe having an ultrasonic sensor unit;
Including a sheet capable of transmitting ultrasonic waves emitted from the ultrasonic sensor unit to a subject,
The ultrasonic sensor unit has an acoustic lens,
The ultrasonic measurement system, wherein the sheet includes a groove portion that engages the acoustic lens so that the ultrasonic probe can slide.
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