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TRANSDUCER ARRAY, PHOTOACOUSTIC PROBE, AND PHOTOACOUSTIC MEASURING DEVICE

Foreign code F180009559
File No. S2017-0545-C0
Posted date Nov 2, 2018
Country WIPO
International application number 2018JP008480
International publication number WO 2018168562
Date of international filing Mar 6, 2018
Date of international publication Sep 20, 2018
Priority data
  • P2017-053502 (Mar 17, 2017) JP
Title TRANSDUCER ARRAY, PHOTOACOUSTIC PROBE, AND PHOTOACOUSTIC MEASURING DEVICE
Abstract Provided is a transducer array which both improves sensitivity and suppresses unnecessary responses. In a transducer array (20) provided with a plurality of transducer elements (21) capable of detecting ultrasound waves, the positions of the centers of gravity of the plurality of transducer elements (21) are arranged at random in a two-dimensional shape, and the plurality of transducer element (21) are disposed adjacent to one another without a gap.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Using the photo-acoustic effect of the inspected object such as a living organism (photoacoustic imaging) image of the interior of the light in the photoacoustic measurement apparatus has been known.The imaging is carried out, firstly the acoustic measuring device for a living body is irradiated with light for a predetermined wavelength.Then, the inside of a living body substances contained in the absorbing light energy, with the thermal expansion of the living tissue, light in the elastic wave to an acoustic wave is generated.Then, the photoacoustic measuring device, the light is detected as an ultrasonic acoustic wave.Further, the detected light is light based on the acoustic signal the acoustic measuring device to create a photoacoustic image, a photo-acoustic imaging is performed.
Capable of detecting ultrasonic transducer elements (hereinafter, sometimes referred to as' elements '.) Configured by disposing a plurality of the transducer array (hereinafter, sometimes referred to as' array '.) Is, used in photoacoustic imaging.Using a transducer array, electronically receive beam can be deflected (steering).In particular, elements are arranged two-dimensionally in the case, the steering of the beam can be received over a three-dimensional, three-dimensional interior of the test subject can be captured.
In order to improve the sensitivity of the array, increase the solid angle of the opening of the transducer array, it is possible to densely arrange the elements is performed.Thus, S/N ratio can be improved, as a result, the deeper inspection can be performed.In order to improve further the sensitivity of the array is, the electrical impedance of the element, the element connected to the electrical impedance of the cable and the input impedance of the preamplifier are equal to or less than or equal to the desired.In this case, the size of the device needs to be increased to some extent.However, receives an ultrasonic wave to the wavelength λ λ/2 of the size of the device becomes larger than, smaller than λ/2 the distance between the element becomes difficult.Further at this time, if the device arranged at regular intervals, the unnecessary response due to the occurrence of grating lobes increases.Among them, when the steer the receive beam, the grating lobe will be greatly affected.
To suppress the occurrence of grating lobes, an element arranged at equal intervals has been attempted.For example, in Patent Document 1, the logarithmic spiral along the radii of the plurality of devices are arranged at intervals in the array is disclosed.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲
[請求項1]
 超音波を検出可能な複数のトランスデューサ素子を備えるトランスデューサアレイであって、
 前記複数のトランスデューサ素子は、それぞれの重心位置が2次元状にランダムに配置されており、且つ前記複数のトランスデューサ素子は、隙間なく隣接して配置されていることを特徴とするトランスデューサアレイ。
[請求項2]
 超音波を検出可能な複数のトランスデューサ素子を備えるトランスデューサアレイであって、
 前記複数のトランスデューサ素子は、それぞれの重心位置が2次元状にランダムに配置されており、
 受信ビームの非偏向時において、主応答に対する不要応答レベルが-30dB以下である
ことを特徴とするトランスデューサアレイ。
[請求項3]
 前記トランスデューサ素子は、部分球面状に配置されている、
請求項1又は2に記載のトランスデューサアレイ。
[請求項4]
 前記トランスデューサ素子は、部分球面状に隣接して配置された複数の円の中心を母点としたボロノイ分割によって規定される形状を有する、
請求項1~3のいずれか1項に記載のトランスデューサアレイ。
[請求項5]
 前記トランスデューサアレイの開口面積に対する、前記トランスデューサ素子の占める面積を示す充填率が、90%以上である、
請求項1~4のいずれか1項に記載のトランスデューサアレイ。
[請求項6]
 前記複数のトランスデューサ素子の面積の変動係数が、50%以下である、
請求項1~5のいずれか1項に記載のトランスデューサアレイ。
[請求項7]
 隣接する前記トランスデューサ素子の重心位置間の距離の変動係数が、25%以下である、
請求項1~6のいずれか1項に記載のトランスデューサアレイ。
[請求項8]
 請求項1~7のいずれか1項に記載のトランスデューサアレイと、
 光源から発せられる光を被検体に照射する光照射部とを備え、
 前記トランスデューサアレイは、前記光の照射によって前記被検体内に生じた光音響波を検出して光音響信号を出力する
ことを特徴とする光音響プローブ。
[請求項9]
 請求項8に記載の光音響プローブと、
 前記光音響信号を処理して、光音響画像データを生成する信号処理部とを備える
ことを特徴とする光音響計測装置。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • TOHOKU UNIVERSITY
  • Inventor
  • UMEMURA Shinichiro
  • SAIJO Yoshifumi
  • YOSHIZAWA Shin
  • TAKAGI Ryo
  • NAGAOKA Ryo
IPC(International Patent Classification)
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