JPH02215443A

JPH02215443A - 超音波診断用接触媒体

Info

Publication number: JPH02215443A
Application number: JP3504489A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yasukawa; 栄起安川; Iwao Seo; 瀬尾　巌; Kazuko Chiba; 千葉　和子
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1990-08-28
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JP2786465B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として超音波診断の際に探触子と生体組織
間に介在させ好適に利用できる固体接触媒体に関するも
のである。

（従来技術）超音波診断は、被検査面（生体）に探触子を接触させ、
該探触子から被検査面に対して垂直（もしくは斜角）方
向に超音波を発信させて、生体内部の状況を観察してい
る。

この場合、探触子と被検査面との間に空気が存在すると
超音波の伝達が悪くなるため、接触媒体が必要となって
いる。

この超音波探触°子用接触媒体として必要な性質は、■
超音波の伝導効率が高く、画像に影響しないこと（具体
的には音響インピーダンスが生体に近＜　［１，５ｘ　
ｌ　Ｏ’　ｋｇ／１１１″−５］、超音波の減衰が小さ
いこと）、■乾燥しにくく、なめらかな固体であること
、■発汗および温度に対し、安定性が高いこと、■皮膚
にアレルギーを起こさず、安定性が高いこと、■悪臭が
ないこと等が挙げられている。

このような観点より、従来一般的に用いられている接触
媒体として、ゼリーがある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記ゼリーの欠点として、（イ）べとつ
くため衣服を汚す、（ロ）ふきとるのに手間を要する、
（ハ）長時間使用すると水分が蒸発して超音波の伝播効
率が悪くなり、使えなくなる、（ニ）体温によって粘度
が変化し、だれる（コールドフロー）、（ネ）接触媒体
の層を厚くすることが困難である、等の問題があり、新
しい接触媒体の出現が各方面から切望されている。

そこで本発明は、超音波診断用の接触媒体として必要な
上述の性質を満足し、しかも生体形状への形状適応性、
取り扱いの容易な固体状接触媒体を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）本発明の超音波診断用接触媒体は、（ａ）重合性ビニルモノマーを重合してなるマトリック
スポリマー　　３〜４０重量％、（ｂ）アルギン酸塩　
　　０．１〜６重量％、および（ｃ）溶媒　　　　　　　６０〜９７重量％を含有して
なることを特徴とする、固体状の接触媒体である。

本発明において、成分（ａ）に用いられる重合性ビニル
モノマーとしては、具体的には、例えばＮ−ビニルピロ
リドン、Ｎ−ビニルピペリドン等のＮ−ビニルラクタム
：　（メタ）アクリル酸：（メタ）アクリル酸塩；　（
メタ）アクリル酸のヒドロキシエチルエステル、ヒドロ
キシプロピルエステル等のヒドロキシアルキル（メタ）
アクリレート：　（メタ）アクリルアミド：グリセリン
のモノ　（メタ）アクリレート：ポリエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート：アルコキシポリエチレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート（メタ）アクリル
酸アルキルエステル等を挙げることができる。超音波伝
導特性が優れた接触媒体を得るためには、ポリアルキレ
ングリコール（メタ）アクリレート、アルコキシポリア
ルキレングツコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシ
アルキル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルラクタム等
の親水性ポリマーを用いるのが好ましい。

成分（ａ）のマトリックスポリマーは、上記のビニルモ
ノマーの１種または２種以上を重合開始剤を用いて重合
および／または共重合させることにより得られる。

重合開始剤としては、通常ビニルモノマーの重合に用い
られるものを使用することができ、例えば過酸化ベンゾ
イル、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルパーオキ
シ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物、２．２−
アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、アゾビス
イソブチロニトリル等のアゾ化合物のようなラジカル重
合開始剤、光（ＵＶ）重合開始剤等が挙げられる。

重合方法は、例えば、不活性ガス雰囲気下での熱重合法
または紫外線照射の方法を用いることができる。

本発明の接触媒体における成分（ａ）のマトリックスポ
リマーの含有量は、接触媒体全体の３〜４０重量％、好
ましくは５〜３０重量％、である、マトリックスポリマ
ーの含有量が多すぎると媒体中の含水量が減少し、超音
波伝導効率は悪くなりやすく、少なすぎると機械的強度
の劣るゲルとなり取り扱い上問題である。

次に、成分（ｂ）のアルギン酸塩としては、アルギン酸
のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アルミニウム
塩、遷移金属の塩、アンモニウム塩等が挙げられる。具
体的には、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム
、アルギン酸マグネシウム、アルギン酸アンモニウム、
アルギン酸カルシウム、アルギン酸亜鉛、アルギン酸ア
ルミニウム、アルギン酸銅、アルギン酸マンガン、アル
ギン酸鉄、アルギン酸コバルト、アルギン酸ニッケル、
アルギン酸白金、アルギン酸ウラニウム、アルギン酸ク
ロム等をあげることができ、これらの少なくとも１種ま
たは２種以上が用いられる。

アルギン酸塩は、最終的に得られる接触媒体中では、ア
ルギン酸の多価金属塩として含有されているのが好まし
い。

本発明の接触媒体における成分（ｂ）のアルギン酸塩の
含有量は、０．１〜６重量％、好ましくは０．３〜２重
量％である。アルギン酸塩の含有量が多すぎると多価金
属塩とした場合のゲルの架橋密度が高くなるため、含水
量が低下し、超音波の伝導効率は悪くなる。また、少な
すぎると機械的強度の劣るゲルとなり、取り扱いの容易
な媒体を得る目的からは好ましくない。

本発明の接触媒体における成分（ｃ）の溶媒としては、
水；Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ′−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン等のアミド溶媒二Ｎ
−メチルオキサゾリジノン等のカルバメート溶媒：Ｎ、
Ｎ’　−ジメチルイミダゾリジノン等のユレア溶媒；γ
−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン溶
媒：エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネート等のカーボネート溶媒；エチレン
グリコール、メチルセロソルブ、エチルアルコール、メ
チルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル溶媒：スルホラン、３−メチルスルホラン等のスルホ
ラン溶媒ニアセトニトリル、３−メトキシプロピオニト
リル等のニトリＪしン容媒；トリメチルホスフェート等
のホスフェート溶媒；１．２−ジメトキシエタン、テト
ラヒドロフラン、１．３−ジオキソラン等のエーテル溶
媒：およびヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素
溶媒が挙げられ、これらの溶媒を単独もしくは混合して
用いることができる。

これらのなかでも、特に水単独もしくは水と上記に例示
した溶媒との混合溶媒を用いると、超音波伝導特性が優
れた接触媒体を得る目的がらは好ましい。

本発明の接触媒体における成分（ｃ）の溶媒の含有量は
、６０〜９７重量％、好ましくは８０〜９５重量％であ
る。溶媒の量が多すぎると機械的強度の劣るゲルになり
易く、少なすぎると超音波伝導効率は悪くなる。

本発明の超音波診断用接触媒体は、例えば、重合性ビニ
ルモノマーを、アルギン酸塩および溶媒の存在下に、重
合させることにより製造することができる。

すなわち、水溶性のアルギン酸塩を水に溶解し、脱気処
理した均一なアルギン酸塩水溶液と重合性ビニルモノマ
ーを溶解した溶媒とを混合し、さらにここに重合開始剤
を添加する。この均一な溶液を流延法もしくは注型法に
より膜状物等に成形し、不活性ガス雰囲気下、６０〜８
０℃に加熱して、または光（ＵＶ）照射によって重合さ
せる。また、さらに重合物を多価金属塩水溶液中に浸漬
し、アルギン酸塩をアルギン酸多価金属塩に置換するこ
ともできる。

か（して、アルギン酸を媒体マトリックス中でゲル化さ
せた固体状接触媒体を得ることができる。

本発明の接触媒体の製造方法としては、他に、あらかじ
め重合性ビニルモノマーを溶媒の存在下に重合させて固
体状マトリックスポリマーを合成し、次いで、該重合物
中にアルギン酸塩を含有させる方法がある。具体的には
、重合性ビニルモノマーを溶媒中ば溶解し、通常のラジ
カル重合開始剤を添加した均一な溶液を、流延法もしく
は注型法により膜状物に成形し、不活性ガス雰囲気下、
６０℃〜８０℃にて４〜１６時間加熱して、固体状重合
物を合成する１次いで、該重合物の膜状物をアルギン酸
塩を含有する水溶液中に浸漬し、アルギン酸塩を含有さ
せる。さらに、これを多価金属塩水溶液中に浸漬し、ア
ルギン酸塩をアルギン酸の多価金頂塩に置換することも
できる。

（作用）かくして得られた本発明の接触媒体は、非架橋型マトリ
ックスポリマーに溶媒とともにアルギン酸塩を含有させ
た固体状の媒体であるため、べとつき、ふき取りの煩雑
さを克服した、取り扱いの容易なものであり、シート状
等の形状適応性にも優れるものである。

また、生体によく馴染み、探触子との滑りもよく、超音
波の伝導効率も極めて良好である。

さらに、該媒体に含有されている溶媒は、アルギン酸塩
によって形成された三次元網目構造中に取り込まれてい
るため、容易に溶出したり、乾燥したりすることはなく
、形状維持性や安全性にも優れていて、取り扱いおよび
保守管理上の問題も極めて少ないものである。

（実施例）以下に実施例をもって本発明を説明するが、これらの実
施例は本発明の範囲を限定するものではない。

なお、実施例において、接触媒体の超音波伝導特性（測
定周波数１０ＭＨｚにおける音速、音響インピーダンス
、超音波の減衰率）の測定は、次の方法で行なった。

立　インピーダンス（ｚ：ｋｇ／ｒｎ’・Ｓ）水中にお
いて超音波全反射角を測定する方法を用いて、媒体の音
速（ｖ：ｍ／ｓ）を測定し、これと媒体の密度（ｐ　：
　ｇ／ｃｍ”　）から、次式２式％を用いて求めた。

牲１彼韮糞Ｊ（α：ｄＢ／ｃｍ）厚さの異なる同一試料を用い、その出力感度（ｄＢ）と
の勾配より求めた。

また、含水率（％）は次のようにして求めた。

実施例１アルギン酸ナトリウム（Ｉ３．君津化学工業■製）０７
重量部を水６０重量部に溶解するとともに脱気処理をし
て、均一な水溶液とした。

一方、ヒドロキシエチルメタクリレート（以下、ＨＥＭ
Ａと略す）１５重量部、メトキシポリエチレングリコー
ルメタクリレート（以下、ＭＰＥＧＭと略す）（ＮＫエ
ステル　Ｍ２３０Ｇ、新中村化学工業■製）１０重量部
、γ−ブチロラクトン１５重量部および重合開始剤とし
てパーブチルｎ（日本油脂側製、主成分・ｔ−ブチルパ
ーオキシ−２−エチルヘキサノエート、以下、ＰＢＯと
略す）０．３重量部を添加混合した均一なモノマー溶液
を調製し、前記アルギン酸水溶液中に添加混合して均一
な溶液とした。

上記調製液の一部（５ｇ）をガラス製サンプル瓶（３５
φｍｍ、内容量５０ｍ２）に注ぎ、サンプル瓶内部を窒
素ガスで置換した後、密封し、６５〜７０℃で４〜６時
間重合を行ない、シート状の重合物を得た。

次いで、重合物を２重量％塩化カルシウム水溶液中に２
４時間浸漬して、アルギン酸のナトリウム塩をカルシウ
ム塩に置換したシート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は透明で弾力性があり、柔軟で可どう性に
冨み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便であ
った。

得られた接触媒体について、超音波伝導特性を調べ、表
に示した。

実施例２ＨＥＭＡ　　１５重量部、ＭＰＥＧＭ　（Ｍ２３０Ｇ）
　　１０重量部、水４５重量部、γ−ブチロラクトン３
０重量部および重合開始剤としてＰＢＯＯ１３重量部を
添加混合して均一な溶液とした。

上記調製液の一部（５ｇ）をガラス製サンプル瓶（３５
φｍｍ、内容量５０ｍｆｆ）に注ぎ、サンプル瓶内部を
窒素ガスで置換した後、密封し、７０℃で１６時間重合
を行ない、シート状の重合物を得た。

次いで、該重合物を１重量％アルギン酸ナトリウム水溶
液中に２日間浸漬（静置）することにより、アルギン酸
ナトリウムを含有するシート状の重合物を得た０次に、
さらに該重合物を２重量％塩化カルシウム水溶液中に２
４時間浸漬して、重合物中に含有されるアルギン酸ナト
リウムがアルギン酸カルシウムに置換されたシート状の
接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に富み、生体との密着性が良く、また＠脱操作も簡便
であった。

実施例３実施例２において、ＨＥＭＡの量を１７．５重量部とし
、ＭＰＥＧＭの量を７．５重量部とした他は実施例２と
同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩を含有させて
、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に富み、機械的強度も優れていた。また、生体との密
着性が良く、着脱操作も簡便であった・得られた接触媒体について、超音波伝導特性を調べ、表
に示した。

実施例４実施例２において、ＨＥＭＡの量を２０重量部とし、Ｍ
ＰＥＧＭの量を５重量部とした他は実施例２と同様にし
て重合体を製造し、アルギン酸塩を含有させて、シート
状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に富み、機械的強度も優れていた。また、生体との密
着性が良く、着脱操作も簡便であった。

実施例５実施例２において、ＨＥＭＡの量を２５重量部とした他
は実施例２と同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩
を含有させて、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は透明で弾力性があり、柔軟で可どう性に
冨んでおり、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡
便であった。

実施例６実施例２において、ＨＥＭＡの代わりにＮ−ビニルピロ
リドン（以下、ＮＶＰと略す）１５重量部を用いた他は
実施例２と同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩を
含有させて、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は透明で弾力性があり、柔軟で可どう性に
富み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便であ
った。

実施例７実施例２において、溶媒として水４５重量部およびγ−
ブチロラクトン３０重量部の代わりに水７５重量部を用
い、重合開始剤としてＰＢＯの代わりに２．２−アゾビ
ス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩０．１重量部を用
いた他は、実施例２と同様にして重合体を製造し、アル
ギン酸塩を含有させて、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は白色で弾力性があり、柔軟で可どう性に
富み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便であ
った。

実施例８実施例２において、２重量％塩化カルシウム水溶液の代
わりに、２重量％硫酸アルミニウム水溶液を用いた他は
実施例２と同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩を
含有させて、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に富み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便
であった。

実施例９実施例２において、２重量％塩化カルシウム水溶液の代
わりに、２重量％硫酸亜鉛水溶液を用いた他は実施例２
と同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩を含有させ
て、シート状の接触媒体を得た。

実施例１０実施例２において、２重量％塩化カルシウム水１液の代
わりに、２重量％硫酸銅水溶液を用いた他は実施例２と
同様にして重合体を製造し、アルギン酸塩を含有させて
、シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は濃青緑色透明で弾力性があり、柔軟で可
どう性に富んでおり、生体との密着性が良く、また着脱
操作も簡便であった。

比較例１重量％アルギン酸ナトリウム水溶液５ｇをガラス製サ
ンプル瓶に取り、２重量％塩化カルシウム水溶液３０ｍ
Ｊ２を静かに注いだ、これを２４時間静置して塊状のア
ルギン酸ゲルを製造した。

得られたゲルの含水率は９５．３％であったが、機械的
強度が小さいために破損し易く、さらにシート状等所定
の形状に成形することが困難であるため、媒体として利
用することは極めて難かしく、超音波伝導特性を調べる
ことができなかった。

表かられかるように、本発明の接触媒体の音響インピー
ダンスは１．６〜１．８ＸＩＯ’ｋｇ／　ｒｎ’　−ｓ
であり、生体の値１．５〜１．６５Ｘ１０’ｋｇ／ｍ’
・Ｓに近く、かつ超音波の減衰も極めて小さい。

（発明の効果）本発明の超音波診断用接触媒体は、超音波の伝導効率が
高く、超音波の減衰が小さい、という優れた超音波伝導
特性を有する。

また、滑らかな固体であるので生体に良く馴染み、探触
子とのすべりも良く、さらに、乾燥しにく（、形状維持
性および安全性にも優れており、取り扱いも極めて容易
である。

したがって、本発明の媒体は超音波診断用接触媒体とし
て、好適に利用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）重合性ビニルモノマーを重合してなるマト
リックスポリマー３〜４０重量％、（ｂ）アルギン酸塩０．１〜６重量％、および（ｃ）溶媒６０〜９７重量％を含有してなることを特徴とする固体状超音波診断用接
触媒体。
（２）アルギン酸塩が、アルギン酸の多価金属塩である
請求項１記載の超音波診断用接触媒体。