JPH0365900A - 超音波ドプラセンサ - Google Patents
超音波ドプラセンサInfo
- Publication number
- JPH0365900A JPH0365900A JP20188689A JP20188689A JPH0365900A JP H0365900 A JPH0365900 A JP H0365900A JP 20188689 A JP20188689 A JP 20188689A JP 20188689 A JP20188689 A JP 20188689A JP H0365900 A JPH0365900 A JP H0365900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric material
- sensor
- metal plate
- attached
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、分娩監視装置に係り、胎児の心拍情報を測定
するための超音波ドプラセンサに関する。
するための超音波ドプラセンサに関する。
胎児の心拍情報を得る手段として従来よりセラミック圧
電素子を用いた超音波ドプラセンサは広く臨床に利用さ
れている。しかし圧電素子自体が硬く、もろいため、広
い面積のセンサを作ることは困難である。
電素子を用いた超音波ドプラセンサは広く臨床に利用さ
れている。しかし圧電素子自体が硬く、もろいため、広
い面積のセンサを作ることは困難である。
そこで、高分子系圧電材料を用いると、本用途分野の周
波数は主に１〜３．５μＨｚであり、高分子系圧電材料
の厚みとしては３００〜１０００μｍが必要である。
波数は主に１〜３．５μＨｚであり、高分子系圧電材料
の厚みとしては３００〜１０００μｍが必要である。
従って厚さが厚いために分極時に絶縁破壊を生じ易く歩
留りが悪いばかりでなく、厚みが４００〜１０００μｍ
になると、高分子系と言えども剛直性になり、例えば折
り曲げ半径５ ｍｍ程度に折り曲げると、圧電膜にクラ
ックが発生し、圧電膜が折損するおそれがあった。
留りが悪いばかりでなく、厚みが４００〜１０００μｍ
になると、高分子系と言えども剛直性になり、例えば折
り曲げ半径５ ｍｍ程度に折り曲げると、圧電膜にクラ
ックが発生し、圧電膜が折損するおそれがあった。
本発明センサは上記の課題を解決するため、第１、第２
図示のように膜状の高分子系圧電材料の、少なくとも片
面に音響インピーダンスが１５Ｘ１０６ｋｇ／ｍ２・Ｓ
以上で厚みが１０〜３００μの金属板を添着し、柔軟性
高分子材料で被覆してなる構成としたものである。
図示のように膜状の高分子系圧電材料の、少なくとも片
面に音響インピーダンスが１５Ｘ１０６ｋｇ／ｍ２・Ｓ
以上で厚みが１０〜３００μの金属板を添着し、柔軟性
高分子材料で被覆してなる構成としたものである。
このような構成とすることによりセンサが曲げられたと
きにも高分子系圧電材料１に添着された膜状金属板２を
中心にして伸縮が生じるため、圧電材料１の伸びが小さ
くなり、折損のおそれがなくなる。
きにも高分子系圧電材料１に添着された膜状金属板２を
中心にして伸縮が生じるため、圧電材料１の伸びが小さ
くなり、折損のおそれがなくなる。
また、高分子系圧電材料１に音響インピーダンスの大き
な膜状金属板２を添着すると、従来のものよりも振幅が
抑制され、周波数が低くなり、希望する周波数ｌ〜３．
５ＭＨｚで振動させ、超音波を発生させることが可能と
なり、圧電材料を薄くすることができる。
な膜状金属板２を添着すると、従来のものよりも振幅が
抑制され、周波数が低くなり、希望する周波数ｌ〜３．
５ＭＨｚで振動させ、超音波を発生させることが可能と
なり、圧電材料を薄くすることができる。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明センサの一実施例の構成を示す断面図、
第２図はそのセンサ部の一例の構成を示す詳細断面であ
る。
第２図はそのセンサ部の一例の構成を示す詳細断面であ
る。
第１図中１は膜状の高分子系圧電材料で、少なくともそ
の片面に音響インピーダンスが１５Ｘ１０’ｋｇ／ｍ２
・Ｓ以上で、厚みが１０〜３００μｍの金属板２、例え
ば厚みが８０μｍの銅板２が添着されている。高分子系
圧電材料１の他面にはシールド材３゜例えば膜状網目銅
板３が添着されている。これらの銅板２．３には白色ポ
リエステルフィルム等のプラスチックフィルム４が被覆
されており、褒状銅板２側の中央部以外はウレタンゴム
等の柔軟性高分子材料５で被覆されている。
の片面に音響インピーダンスが１５Ｘ１０’ｋｇ／ｍ２
・Ｓ以上で、厚みが１０〜３００μｍの金属板２、例え
ば厚みが８０μｍの銅板２が添着されている。高分子系
圧電材料１の他面にはシールド材３゜例えば膜状網目銅
板３が添着されている。これらの銅板２．３には白色ポ
リエステルフィルム等のプラスチックフィルム４が被覆
されており、褒状銅板２側の中央部以外はウレタンゴム
等の柔軟性高分子材料５で被覆されている。
高分子系圧電材料１としては、合成の高分子物質からな
る圧電体、あるいは、高分子物質中に強誘電体セラミッ
クス粉末を混練した複合型の圧電体を指し、具体的には
、ポリ弗化ビニリデン樹脂フィルム、シアン化ビニリデ
ンと該ビニリデンと共重合可能なモノマー例えば酢酸ビ
ニルとの共重合体、弗化ビニリデンと他の共重合可能な
モノマー（例エバトリプルオロエチレン、シアン化ビニ
リデンなど）との共重合樹脂フィルムなどを延伸し分極
した圧電材料や、強誘電性セラミックス（例えばチタン
ジルコン酸鉛〉と高分子（例えばポリ弗化ビニリデン樹
脂、弗化ビニリデンの共重合樹脂、ナイロン樹脂、ポリ
アセタール樹脂、弗素系コム、ＮＢＲ，クロロプレンゴ
ム、クロルヒドリンゴム、塩素化ポリエチレンエラスト
マーの１つもしくは２つ以上の組合せから成る）との複
合物に分極処理を施した圧電性高分子複合材料などが用
いられる。その厚みは３０〜３５０μｍ程度が好ましい
。
る圧電体、あるいは、高分子物質中に強誘電体セラミッ
クス粉末を混練した複合型の圧電体を指し、具体的には
、ポリ弗化ビニリデン樹脂フィルム、シアン化ビニリデ
ンと該ビニリデンと共重合可能なモノマー例えば酢酸ビ
ニルとの共重合体、弗化ビニリデンと他の共重合可能な
モノマー（例エバトリプルオロエチレン、シアン化ビニ
リデンなど）との共重合樹脂フィルムなどを延伸し分極
した圧電材料や、強誘電性セラミックス（例えばチタン
ジルコン酸鉛〉と高分子（例えばポリ弗化ビニリデン樹
脂、弗化ビニリデンの共重合樹脂、ナイロン樹脂、ポリ
アセタール樹脂、弗素系コム、ＮＢＲ，クロロプレンゴ
ム、クロルヒドリンゴム、塩素化ポリエチレンエラスト
マーの１つもしくは２つ以上の組合せから成る）との複
合物に分極処理を施した圧電性高分子複合材料などが用
いられる。その厚みは３０〜３５０μｍ程度が好ましい
。
膜状金属板２としては、銅、鉛、ステンレス。
リン青銅、ニッケル等を用いることができ、音響インピ
ーダンスが小さいと共振周波数の低下効果が小さくなる
。そのため膜状金属板２としては音響インピーダンスが
１５Ｘ１０’ ｋｇ／ｍ２・Ｓ以上のものが必要である
。この金属板２の厚みとしては一般に１０〜３００μｍ
特に３０〜２００μｍが好適であり、ｌ〜３．５μＨｚ
の周波数で発振することができ、かつ分極時に絶縁破壊
し難くなり、電気機械結合定数が大幅に向上し、また歩
留りも向上する。
ーダンスが小さいと共振周波数の低下効果が小さくなる
。そのため膜状金属板２としては音響インピーダンスが
１５Ｘ１０’ ｋｇ／ｍ２・Ｓ以上のものが必要である
。この金属板２の厚みとしては一般に１０〜３００μｍ
特に３０〜２００μｍが好適であり、ｌ〜３．５μＨｚ
の周波数で発振することができ、かつ分極時に絶縁破壊
し難くなり、電気機械結合定数が大幅に向上し、また歩
留りも向上する。
プラスチックフィルム４としてはポリエステル。
ポリイミドが適する。
また、柔軟性高分子材料としては、ウレタンゴム、シリ
コンゴム、熱可塑性エラストマー等を用いることができ
る。
コンゴム、熱可塑性エラストマー等を用いることができ
る。
第３図（ａ）〜（イ）は本発明における高分子系圧電材
料と膜状金属板の貼合せ構造例を示し、第３図（ａ）は
高分子系圧電材料１の一面に膜状金属板２を添着した例
、第３図（５）は高分子系圧電材料１０両面に金属板２
を添着した例、第３図（Ｃ）は金属板２の両面に高分子
系圧電材料１を添着した例及び第３図（イ）は金属板２
の一面に２枚の高分子系圧電材料１を２層に添着した例
であり、いずれの構造であってもよい。
料と膜状金属板の貼合せ構造例を示し、第３図（ａ）は
高分子系圧電材料１の一面に膜状金属板２を添着した例
、第３図（５）は高分子系圧電材料１０両面に金属板２
を添着した例、第３図（Ｃ）は金属板２の両面に高分子
系圧電材料１を添着した例及び第３図（イ）は金属板２
の一面に２枚の高分子系圧電材料１を２層に添着した例
であり、いずれの構造であってもよい。
第４図は本発明センサを構成する超音波の発信。
受信部の構造例を示す断面図で、本発明センサ１３は超
音波発信部６と、超音波受信部７よりなり、発信、受信
部６．７は高分子系圧電材料ｌを用いて構成したもので
ある。
音波発信部６と、超音波受信部７よりなり、発信、受信
部６．７は高分子系圧電材料ｌを用いて構成したもので
ある。
本発明における発信部６と受信部７は、第５図示のよう
に高分子系圧電材料１の裏面に共通電極８を添着し、上
面には、発信部６を構成する発信用電極９と受信部７を
構成する受信用電極１０を僅かな間隙をおいて形成する
。
に高分子系圧電材料１の裏面に共通電極８を添着し、上
面には、発信部６を構成する発信用電極９と受信部７を
構成する受信用電極１０を僅かな間隙をおいて形成する
。
また、発信用電極９と受信用電極１０は、第４図に示す
ように櫛型として、互いに嵌合した状態に配設しである
。
ように櫛型として、互いに嵌合した状態に配設しである
。
共通電極８９発信用電極９及び受信用電極１０は、アル
ミニウムの蒸着あるいは導電性ゴムの添着等によって形
成することができる。
ミニウムの蒸着あるいは導電性ゴムの添着等によって形
成することができる。
各電極８．９．１０のリード線８ａ 、 ９ａ 、１０
ａはケーブル１１を介してプラグ１２に接続する。１４
はケーブル端子部で、８ａ−１０ａはそれぞれグランド
線。
ａはケーブル１１を介してプラグ１２に接続する。１４
はケーブル端子部で、８ａ−１０ａはそれぞれグランド
線。
発信信号線及び受信信号線としてケーブル１１に接続す
る。１５はリード線 （グランド線）８ａに接続された
グランド端子、１６はリード線（発信信号線〉９ａに接
続された発信端子、１７はリード線（受信信号線）１０
ａに接続された受信端子である。
る。１５はリード線 （グランド線）８ａに接続された
グランド端子、１６はリード線（発信信号線〉９ａに接
続された発信端子、１７はリード線（受信信号線）１０
ａに接続された受信端子である。
プラグ１２は、超音波領域の高周波を発信して、共通電
極８と発信用電極９に印加して超音波を発生させる装置
本体く図示せず）に接続される。
極８と発信用電極９に印加して超音波を発生させる装置
本体く図示せず）に接続される。
また、発生した超音波の反射波は受信部７で受信され、
共通電極８と受信用電極１０間に電気信号が発生する。
共通電極８と受信用電極１０間に電気信号が発生する。
発生した電気信号は装置本体に入力され、例えばオシロ
スコープ等の表示器に表示されるように構成されている
。
スコープ等の表示器に表示されるように構成されている
。
上記実施例では、発信部６と受信部７を区分したが、区
分を省略して全面に単一の電極を形成して発信と受信を
兼用させてもよい。
分を省略して全面に単一の電極を形成して発信と受信を
兼用させてもよい。
このような構成とすることによりセンサが曲げられたと
きにも高分子系圧電材料１に添着された膜状金属板２を
中心にして伸縮が生じるため、圧電材料１の伸びが小さ
くなり、折損のおそれがなくなる。
きにも高分子系圧電材料１に添着された膜状金属板２を
中心にして伸縮が生じるため、圧電材料１の伸びが小さ
くなり、折損のおそれがなくなる。
また、高分子系圧電材料ｌに音響インピーダンスの大き
な膜状金属板２を添着すると、従来のものよりも振幅が
抑制され、周波数が低くなり、低周波数の超音波を発生
させることが可能である。
な膜状金属板２を添着すると、従来のものよりも振幅が
抑制され、周波数が低くなり、低周波数の超音波を発生
させることが可能である。
第６図は高分子系圧電材料の厚みと周波数の関係を示す
図で、ａ線は圧電材料のみ、ｂ線は圧電材料に金属板を
貼り付けた場合を示す。第７図は本発明の使用状態を示
す断面図である。
図で、ａ線は圧電材料のみ、ｂ線は圧電材料に金属板を
貼り付けた場合を示す。第７図は本発明の使用状態を示
す断面図である。
本発明センサ１３は第７図に示すように母体！壁面１８
に適合して装着する。発信部６に高周波のパルス波ない
しバースト波電圧をケーブル１１．プラグ１２を介して
加えると、超音波が発生し、この超音波が母体内の胎児
１９の心臓に照射される。胎児心臓表面や弁などで反射
し、心臓の動きにより変調されたドプラ信号（音響信号
）はセンサの受信部で胎児心拍信号（電気信号）に変換
され、ケーブル１１．プラグ１２で装置本体に導かれる
。発信部６、受信部７は高分子系圧電材料１を用いて構
成され、全体を柔軟性高分子材料５で覆い、厚さを数ｍ
ｍにしたため全体がフレキシブルであり、かつ素子の面
積を広くすることにより非常に広範囲の胎児心拍情報を
採取することができる。
に適合して装着する。発信部６に高周波のパルス波ない
しバースト波電圧をケーブル１１．プラグ１２を介して
加えると、超音波が発生し、この超音波が母体内の胎児
１９の心臓に照射される。胎児心臓表面や弁などで反射
し、心臓の動きにより変調されたドプラ信号（音響信号
）はセンサの受信部で胎児心拍信号（電気信号）に変換
され、ケーブル１１．プラグ１２で装置本体に導かれる
。発信部６、受信部７は高分子系圧電材料１を用いて構
成され、全体を柔軟性高分子材料５で覆い、厚さを数ｍ
ｍにしたため全体がフレキシブルであり、かつ素子の面
積を広くすることにより非常に広範囲の胎児心拍情報を
採取することができる。
以上のように本発明によれば、発信部、受信部の面積が
広く、フレキシブルであるため分娩時は、胎児の進んで
いく方向に、本発明超音波ドプラセンサを装着すること
により、従来のように胎児が徐々に移動する毎にセンサ
の位置を変更（再調整）する必要もなく、最適の心拍情
報を得ることができ、管理の省力化をはかることができ
る。また妊娠中の検査においても、少々胎児が動いても
、超音波の発信、受信部の面積が広いため、分娩時開様
、センサ位置の再調整の頻度を極めて少なくすることが
できる。また、全体がフレキシブルなため、従来のセラ
ミックのセンサでは母体表面に強い圧迫感、違和感を生
じさせたが、これを極めて改善することができる。
広く、フレキシブルであるため分娩時は、胎児の進んで
いく方向に、本発明超音波ドプラセンサを装着すること
により、従来のように胎児が徐々に移動する毎にセンサ
の位置を変更（再調整）する必要もなく、最適の心拍情
報を得ることができ、管理の省力化をはかることができ
る。また妊娠中の検査においても、少々胎児が動いても
、超音波の発信、受信部の面積が広いため、分娩時開様
、センサ位置の再調整の頻度を極めて少なくすることが
できる。また、全体がフレキシブルなため、従来のセラ
ミックのセンサでは母体表面に強い圧迫感、違和感を生
じさせたが、これを極めて改善することができる。
また、金属板を添着したから、膜厚の薄い圧電材料でも
って低周波を発振することができ、１〜３、５ＭＨｚ程
度の高周波を用いるときも、柔軟性に優れたセンサとす
ることができる。更にまた、曲げに対しても圧電材料に
伸びが発生することがなく折損事故を防止することがで
きる。
って低周波を発振することができ、１〜３、５ＭＨｚ程
度の高周波を用いるときも、柔軟性に優れたセンサとす
ることができる。更にまた、曲げに対しても圧電材料に
伸びが発生することがなく折損事故を防止することがで
きる。
第１図は本発明センサの一実施例の構成を示す断面図、
第２図はそのセンサ部の一例の構成を示す詳細断面、第
３図（ａ）〜（ｄ）は本発明における高分子系圧電材料
と膜状金属板の貼合せ構造例を示す断面図、第４図は本
発明センサを構成する超音波の発信、受信部の構造例を
示す断面図、第５図は本発明における圧電素子部の構成
を示す断面図、第６図は高分子系圧電材料の厚みと周波
数の関係を示す図、第７図は本発明の使用状態を示す断
面図である。 １・・・・・・高分子系圧電材料、２・・・・・・膜状
金属板（銅板）、３・・・・・・シールド材（膜状網目
銅板）、４・・・・・・プラスチックフィルム（白色ポ
リエステルフィルム）、５・・・・・・柔軟性高分子材
料（ウレタンゴム）、６・・・・・・発信部、７・・・
・・・受信部、８・・・・・・共通電極、８ａ ＝ ９
ａ 、１０ａ・・・・・・リード線、９・・・・・・発
信用電極、１０・・・・・・受信用電極、１１・・・・
・・ケーブル、１３・・・・・・本発明センサ。 写９臣 写５臘 吾θ玲 の４Ｉ切 ひパン 月台愼シ
第２図はそのセンサ部の一例の構成を示す詳細断面、第
３図（ａ）〜（ｄ）は本発明における高分子系圧電材料
と膜状金属板の貼合せ構造例を示す断面図、第４図は本
発明センサを構成する超音波の発信、受信部の構造例を
示す断面図、第５図は本発明における圧電素子部の構成
を示す断面図、第６図は高分子系圧電材料の厚みと周波
数の関係を示す図、第７図は本発明の使用状態を示す断
面図である。 １・・・・・・高分子系圧電材料、２・・・・・・膜状
金属板（銅板）、３・・・・・・シールド材（膜状網目
銅板）、４・・・・・・プラスチックフィルム（白色ポ
リエステルフィルム）、５・・・・・・柔軟性高分子材
料（ウレタンゴム）、６・・・・・・発信部、７・・・
・・・受信部、８・・・・・・共通電極、８ａ ＝ ９
ａ 、１０ａ・・・・・・リード線、９・・・・・・発
信用電極、１０・・・・・・受信用電極、１１・・・・
・・ケーブル、１３・・・・・・本発明センサ。 写９臣 写５臘 吾θ玲 の４Ｉ切 ひパン 月台愼シ
Claims (1)
- 膜状の高分子系圧電材料の、少なくとも片面に音響イ
ンピーダンスが１５×１０＾６ｋｇ／ｍ＾２・Ｓ以上で
厚みが１０〜３００μの金属板を添着し、柔軟性高分子
材料で被覆してなる超音波ドプラセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20188689A JPH0365900A (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | 超音波ドプラセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20188689A JPH0365900A (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | 超音波ドプラセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365900A true JPH0365900A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16448474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20188689A Pending JPH0365900A (ja) | 1989-08-02 | 1989-08-02 | 超音波ドプラセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0365900A (ja) |
-
1989
- 1989-08-02 JP JP20188689A patent/JPH0365900A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saitoh et al. | A dual frequency ultrasonic probe for medical applications | |
| JP6744491B2 (ja) | 接触用超音波装置 | |
| US10013969B2 (en) | Acoustic lens for micromachined ultrasound transducers | |
| US5175709A (en) | Ultrasonic transducer with reduced acoustic cross coupling | |
| JPS5825450B2 (ja) | 生体用トランスジユ−サ | |
| JPH02261437A (ja) | 超音波探触子 | |
| CN107981887B (zh) | 超声换能器、聚焦换能器及聚焦换能器制作方法 | |
| CN105455844A (zh) | 超声波传感器、探测器、以及电子设备 | |
| JPS62154900A (ja) | 超音波センサ | |
| US11638571B2 (en) | Ultrasound probe and ultrasound diagnostic apparatus | |
| US20130226006A1 (en) | Ultrasonic probe | |
| US8564177B2 (en) | Piezopolymer transducer with matching layer | |
| JPH0453117Y2 (ja) | ||
| WO2022210887A1 (ja) | 超音波プローブヘッド、超音波プローブ、及び超音波診断装置 | |
| CN103069844A (zh) | 超声波探头和使用它的超声波诊断装置 | |
| CN111558514B (zh) | 一种超声换能器 | |
| JPH0365900A (ja) | 超音波ドプラセンサ | |
| TW201818870A (zh) | 穿戴式超音波感測裝置 | |
| EP1700641A1 (en) | Endocavity ultrasonic probe | |
| JPS63305839A (ja) | 分娩監視装置用超音波ドプラセンサ | |
| JPH023599B2 (ja) | ||
| JP2935551B2 (ja) | 超音波探触子 | |
| JPH0530729Y2 (ja) | ||
| CN118719517B (zh) | 多阵列超声换能器、多阵列超声换能器制造方法及内窥镜 | |
| US20240019406A1 (en) | Ultrasonic transducing module and ultrasonic probe |