JPH06254100A - 音響レンズおよび超音波プローブ - Google Patents
音響レンズおよび超音波プローブInfo
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- JPH06254100A JPH06254100A JP4537293A JP4537293A JPH06254100A JP H06254100 A JPH06254100 A JP H06254100A JP 4537293 A JP4537293 A JP 4537293A JP 4537293 A JP4537293 A JP 4537293A JP H06254100 A JPH06254100 A JP H06254100A
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- lens
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- lens body
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Abstract
(57)【要約】
【目的】超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大
きなポリメチルペンテン等の材料を用いて生体表面との
接触性が良好でかつ振動子への接合が容易な音響レンズ
および超音波プローブを提供する。 【構成】本発明の超音波プローブ７に備えた音響レンズ
１は、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大き
な材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くな
るようにレンズ体２を形成し、レンズ体２の凹部に音響
媒体３を配置してある。
きなポリメチルペンテン等の材料を用いて生体表面との
接触性が良好でかつ振動子への接合が容易な音響レンズ
および超音波プローブを提供する。 【構成】本発明の超音波プローブ７に備えた音響レンズ
１は、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大き
な材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くな
るようにレンズ体２を形成し、レンズ体２の凹部に音響
媒体３を配置してある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波プローブに用い
る音響レンズおよび超音波プローブに係り、特に、超音
波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料で製
造される音響レンズおよび超音波プローブに関する。
る音響レンズおよび超音波プローブに係り、特に、超音
波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料で製
造される音響レンズおよび超音波プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波画像診断装置に備えられた超音波
プローブは、内蔵したトランスデューサーで超音波を送
受信するとともに、受信された超音波を用いて生体内を
画像化できるようになっている。
プローブは、内蔵したトランスデューサーで超音波を送
受信するとともに、受信された超音波を用いて生体内を
画像化できるようになっている。
【０００３】ここで、トランスデューサーは、アレイ素
子と呼ばれる複数の圧電素子を所定の方向に並べて構成
してあり、これらの圧電素子での送受信の際、所定の時
間差を素子間に設定することにより所望の超音波指向性
を超音波プローブに持たせることができるが、アレイ方
向に直交する方向（以下、スライス方向と呼ぶ）にも超
音波を集束させるため、圧電素子上に音響レンズを設け
ることが多い。
子と呼ばれる複数の圧電素子を所定の方向に並べて構成
してあり、これらの圧電素子での送受信の際、所定の時
間差を素子間に設定することにより所望の超音波指向性
を超音波プローブに持たせることができるが、アレイ方
向に直交する方向（以下、スライス方向と呼ぶ）にも超
音波を集束させるため、圧電素子上に音響レンズを設け
ることが多い。
【０００４】音響レンズは、レンズ体内での超音波の伝
搬速度と生体内での伝搬速度との差によって超音波の伝
搬時間を変化させ、スライス方向のビームを集束させる
ものであるため、音響レンズは、生体内での超音波伝搬
速度と異なった伝搬速度を持つ材質で形成しなければな
らない。
搬速度と生体内での伝搬速度との差によって超音波の伝
搬時間を変化させ、スライス方向のビームを集束させる
ものであるため、音響レンズは、生体内での超音波伝搬
速度と異なった伝搬速度を持つ材質で形成しなければな
らない。
【０００５】一方、圧電素子で発生した超音波は、音響
レンズ内部および音響レンズと生体との境界面を経て生
体内に伝搬するものであるため、音響レンズを設計する
際には、超音波が音響レンズ内を伝搬する際、音響レン
ズ内でできるだけ減衰しないようにかつ、超音波が境界
面を通過する際、境界面でできるだけ反射損失を生じな
いように留意することが必要となる。
レンズ内部および音響レンズと生体との境界面を経て生
体内に伝搬するものであるため、音響レンズを設計する
際には、超音波が音響レンズ内を伝搬する際、音響レン
ズ内でできるだけ減衰しないようにかつ、超音波が境界
面を通過する際、境界面でできるだけ反射損失を生じな
いように留意することが必要となる。
【０００６】従来、音響レンズとして使用可能な代表的
な材料として、シリコーンゴム、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ、三菱石油化学）等が知られている。
な材料として、シリコーンゴム、ポリメチルペンテン
（ＴＰＸ、三菱石油化学）等が知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】シリコーンゴムは、そ
の超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも小さいの
で、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚みを中心
部の厚みよりも薄く、すなわち全体として凸状に形成す
ればよく、生体表面への接触性という点では良好な音響
レンズを製造することができる。
の超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも小さいの
で、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚みを中心
部の厚みよりも薄く、すなわち全体として凸状に形成す
ればよく、生体表面への接触性という点では良好な音響
レンズを製造することができる。
【０００８】しかしながら、シリコーンゴムは、生体と
の音響インピーダンスの整合性を向上させようとする
と、内部での超音波減衰率が大きくなるという問題があ
り、性能の向上を図るには限界があった。
の音響インピーダンスの整合性を向上させようとする
と、内部での超音波減衰率が大きくなるという問題があ
り、性能の向上を図るには限界があった。
【０００９】一方、ポリメチルペンテンは、音響インピ
ーダンスが生体の音響インピーダンスに近く（生体内の
音響インピーダンス：1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチル
ペンテンの音響インピーダンス：1.7 ×106 kg/m2 se
c)、さらに減衰率は、0.25dB/MHz ・mmと比較的小さい
ので、音響レンズの材料としては比較的優れた材料であ
るが、超音波伝搬速度は、生体内での伝搬速度よりも大
きいため、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚み
を中心部の厚みよりも厚く、すなわち全体として凹状に
形成する必要がある。
ーダンスが生体の音響インピーダンスに近く（生体内の
音響インピーダンス：1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチル
ペンテンの音響インピーダンス：1.7 ×106 kg/m2 se
c)、さらに減衰率は、0.25dB/MHz ・mmと比較的小さい
ので、音響レンズの材料としては比較的優れた材料であ
るが、超音波伝搬速度は、生体内での伝搬速度よりも大
きいため、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚み
を中心部の厚みよりも厚く、すなわち全体として凹状に
形成する必要がある。
【００１０】しかしながら、かかる形状では生体表面と
の接触性が悪くなるという問題があった。
の接触性が悪くなるという問題があった。
【００１１】ここで、音響レンズを、トランスデューサ
ー側を凹状に形成し生体接触側をほぼ平坦に形成してお
けば、生体表面との接触性の問題は回避することができ
るが、音響レンズの凹形に対応させてトランスデューサ
ーを凸形に形成する、あるいは平坦に形成したトランス
デューサーと音響レンズとの間にできた隙間を接着層等
で充填する等の必要性が生じ、前者は、トランスデュー
サーの製作を複雑困難にし、後者は、超音波透過性を低
下させるという新たな問題を招く原因となる。
ー側を凹状に形成し生体接触側をほぼ平坦に形成してお
けば、生体表面との接触性の問題は回避することができ
るが、音響レンズの凹形に対応させてトランスデューサ
ーを凸形に形成する、あるいは平坦に形成したトランス
デューサーと音響レンズとの間にできた隙間を接着層等
で充填する等の必要性が生じ、前者は、トランスデュー
サーの製作を複雑困難にし、後者は、超音波透過性を低
下させるという新たな問題を招く原因となる。
【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも
大きなポリメチルペンテン等の材料を用いて生体表面と
の接触性が良好でかつ振動子への接合が容易な音響レン
ズおよび超音波プローブを提供することを目的とする。
たもので、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも
大きなポリメチルペンテン等の材料を用いて生体表面と
の接触性が良好でかつ振動子への接合が容易な音響レン
ズおよび超音波プローブを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音響レンズは請求項１に記載したように、
超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料
でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなるよう
にレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒体を
配置したものである。
め、本発明の音響レンズは請求項１に記載したように、
超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料
でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなるよう
にレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒体を
配置したものである。
【００１４】また、本発明の超音波プローブは請求項２
に記載したように、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速
度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚み
よりも薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体
の凹部に音響媒体を配置した音響レンズを具備したもの
である。
に記載したように、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速
度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚み
よりも薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体
の凹部に音響媒体を配置した音響レンズを具備したもの
である。
【００１５】
【作用】本発明の音響レンズにおいては、シリコーンゴ
ム、水あるいは音響ゼリー等で形成した音響媒体をレン
ズ体の凹部に配置したので、超音波プローブの振動子面
に接合して生体表面に接触させた状態では、レンズ体と
生体との間およびレンズ体と振動子との間のいずれにも
空気層は介在しない。そのため、超音波は、振動子と生
体との間を伝搬する際、空気層で減衰することはない。
ム、水あるいは音響ゼリー等で形成した音響媒体をレン
ズ体の凹部に配置したので、超音波プローブの振動子面
に接合して生体表面に接触させた状態では、レンズ体と
生体との間およびレンズ体と振動子との間のいずれにも
空気層は介在しない。そのため、超音波は、振動子と生
体との間を伝搬する際、空気層で減衰することはない。
【００１６】本発明の好ましい実施例では、レンズ体を
ポリメチルペンテンで形成してあるので、レンズ体内で
の超音波の減衰は小さくなり、生体との境界面での超音
波透過性は向上する。
ポリメチルペンテンで形成してあるので、レンズ体内で
の超音波の減衰は小さくなり、生体との境界面での超音
波透過性は向上する。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の音響レンズおよび超音波プロ
ーブの実施例について、添付図面を参照して説明する。
ーブの実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】（第１実施例）図１は、本実施例の超音波
プローブ７に備えた音響レンズ１を斜視図で示したもの
である。
プローブ７に備えた音響レンズ１を斜視図で示したもの
である。
【００１９】同図に示すように、本実施例の音響レンズ
１は、バッキング材４を設けたトランスデューサー５に
音響整合層６を介して接合してあり、トランスデューサ
ー５で発生した超音波をレンズ方向に集束させるように
なっている。
１は、バッキング材４を設けたトランスデューサー５に
音響整合層６を介して接合してあり、トランスデューサ
ー５で発生した超音波をレンズ方向に集束させるように
なっている。
【００２０】トランスデューサー５は、アレイ素子と呼
ばれる複数の圧電素子を所定の方向（これをアレイ方向
と呼ぶ）に並べて構成してあり、これらの圧電素子での
送受信の際、所定の時間差を素子間に設定することによ
り、アレイ方向に関して超音波を集束可能になってい
る。
ばれる複数の圧電素子を所定の方向（これをアレイ方向
と呼ぶ）に並べて構成してあり、これらの圧電素子での
送受信の際、所定の時間差を素子間に設定することによ
り、アレイ方向に関して超音波を集束可能になってい
る。
【００２１】音響レンズ１は、超音波伝搬速度が生体内
での伝搬速度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周
辺部の厚みよりも薄くなるようにレンズ体２を形成し、
レンズ体２の凹部に音響媒体３を配置してある。レンズ
体２は、一方の側がほぼ平坦で反対側が凹状になってお
り、平坦な側をトランスデューサー側としてある。
での伝搬速度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周
辺部の厚みよりも薄くなるようにレンズ体２を形成し、
レンズ体２の凹部に音響媒体３を配置してある。レンズ
体２は、一方の側がほぼ平坦で反対側が凹状になってお
り、平坦な側をトランスデューサー側としてある。
【００２２】レンズ体２は、例えばポリメチルペンテン
で形成するのがよい。ポリメチルペンテンは、三菱石油
化学が商品名ＴＰＸとして製造販売しているものであ
り、従来技術でも述べたように、音響インピーダンス
は、生体の音響インピーダンスに近く（生体内の音響イ
ンピーダンス：1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチルペンテ
ンの音響インピーダンス：1.7 ×106 kg/m2 sec)、さら
に減衰率は、0.25dB/MHz・mmと比較的小さい。
で形成するのがよい。ポリメチルペンテンは、三菱石油
化学が商品名ＴＰＸとして製造販売しているものであ
り、従来技術でも述べたように、音響インピーダンス
は、生体の音響インピーダンスに近く（生体内の音響イ
ンピーダンス：1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチルペンテ
ンの音響インピーダンス：1.7 ×106 kg/m2 sec)、さら
に減衰率は、0.25dB/MHz・mmと比較的小さい。
【００２３】音響媒体３は、例えばシリコーンゴムで形
成するのがよい。
成するのがよい。
【００２４】なお、レンズ体２の厚みは、ポリメチルペ
ンテンとシリコーンゴムの音速を考慮して設計する。
ンテンとシリコーンゴムの音速を考慮して設計する。
【００２５】本実施例の音響レンズ１を音響整合層６を
介してトランスデューサー５上に接合して超音波プロー
ブとし、これを生体表面に接触させた状態では、レンズ
体２と生体との間には空気層は介在しない。そのため、
超音波は、トランスデューサー５と生体との間を伝搬す
る際、空気層の影響で減衰することはない。
介してトランスデューサー５上に接合して超音波プロー
ブとし、これを生体表面に接触させた状態では、レンズ
体２と生体との間には空気層は介在しない。そのため、
超音波は、トランスデューサー５と生体との間を伝搬す
る際、空気層の影響で減衰することはない。
【００２６】また、レンズ体２は、ポリメチルペンテン
で形成してあり、レンズ体内での超音波の減衰は非常に
小さくなる。
で形成してあり、レンズ体内での超音波の減衰は非常に
小さくなる。
【００２７】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、従
来のシリコーンゴムに比べ、レンズ体内での超音波の減
衰を大幅に低減することができる。また、レンズ体の凹
部にシリコーンゴムで形成した音響媒体を配置したの
で、従来のように、生体に接触させた際、生体との間に
空気層が介在することがなくなり、生体との接触性が大
幅に改善される。また、レンズ体の平坦な側をトランス
デューサー側としたので、トランスデューサーの製造を
困難にすることもない。
ば、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、従
来のシリコーンゴムに比べ、レンズ体内での超音波の減
衰を大幅に低減することができる。また、レンズ体の凹
部にシリコーンゴムで形成した音響媒体を配置したの
で、従来のように、生体に接触させた際、生体との間に
空気層が介在することがなくなり、生体との接触性が大
幅に改善される。また、レンズ体の平坦な側をトランス
デューサー側としたので、トランスデューサーの製造を
困難にすることもない。
【００２８】上述の実施例では、レンズ体の一方の側を
ほぼ平坦に反対側を凹状になるように形成し、平坦な側
にトランスデューサーを接合したが、図２に示すよう
に、平坦な側を生体接触側、凹側をトランスデューサー
側としてもよい。この場合には、音響媒体３は、レンズ
体２と音響整合層６の間に配置される。
ほぼ平坦に反対側を凹状になるように形成し、平坦な側
にトランスデューサーを接合したが、図２に示すよう
に、平坦な側を生体接触側、凹側をトランスデューサー
側としてもよい。この場合には、音響媒体３は、レンズ
体２と音響整合層６の間に配置される。
【００２９】（第２実施例）次に、第２実施例に係る音
響レンズについて説明する。なお、第１実施例と実質的
に同一の部品については同一の符号を付してその説明を
省略する。
響レンズについて説明する。なお、第１実施例と実質的
に同一の部品については同一の符号を付してその説明を
省略する。
【００３０】本実施例の音響レンズ１１は、図３に示す
ように、音響媒体１３を薄膜で形成した封入体１２に封
入し、この封入体１２をレンズ体２の凹部に配置してあ
る。
ように、音響媒体１３を薄膜で形成した封入体１２に封
入し、この封入体１２をレンズ体２の凹部に配置してあ
る。
【００３１】音響媒体１３は、シリコーンゴムのような
固体材料の他、水、音響ゼリー等の流動体で構成するこ
とができる。
固体材料の他、水、音響ゼリー等の流動体で構成するこ
とができる。
【００３２】ここで、封入体１２を構成する薄膜は、例
えばG.Kossoff らによる整合条件を考慮して設計するの
がよい。すなわち、介在する薄膜を１層とした場合、薄
膜の音響インピーダンスＺ0 を、レンズ体２側ではレン
ズ体２の音響インピーダンスＺ1 と音響媒体１３の音響
インピーダンスＺ2 との幾何平均値すなわち（Ｚ1 ・Ｚ
2 ）1/2 となるように、また、生体側では音響媒体の音
響インピーダンスＺ2と生体の音響インピーダンスＺ3
との幾何平均値（Ｚ2 ・Ｚ3 ）1/2 となるように設定
し、薄膜の厚みを超音波波長λの４分の１、すなわちλ
／４の奇数倍に設定するのがよい。
えばG.Kossoff らによる整合条件を考慮して設計するの
がよい。すなわち、介在する薄膜を１層とした場合、薄
膜の音響インピーダンスＺ0 を、レンズ体２側ではレン
ズ体２の音響インピーダンスＺ1 と音響媒体１３の音響
インピーダンスＺ2 との幾何平均値すなわち（Ｚ1 ・Ｚ
2 ）1/2 となるように、また、生体側では音響媒体の音
響インピーダンスＺ2と生体の音響インピーダンスＺ3
との幾何平均値（Ｚ2 ・Ｚ3 ）1/2 となるように設定
し、薄膜の厚みを超音波波長λの４分の１、すなわちλ
／４の奇数倍に設定するのがよい。
【００３３】なお、封入体１２をλ／４程度の薄い膜で
形成した場合、たとえ減衰率が大きな膜を用いたとして
も超音波透過性に与える影響は小さいため、封入体の材
質を音響インピーダンスのみに注目して選定することが
できる。
形成した場合、たとえ減衰率が大きな膜を用いたとして
も超音波透過性に与える影響は小さいため、封入体の材
質を音響インピーダンスのみに注目して選定することが
できる。
【００３４】本実施例の音響レンズ１１の平坦側を音響
整合層６を介してトランスデューサー５に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第１実施例と同様、生体との間に空気層は介在しない。
また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、
レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さくなる。
整合層６を介してトランスデューサー５に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第１実施例と同様、生体との間に空気層は介在しない。
また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、
レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さくなる。
【００３５】また、音響媒体を封入した封入体は、レン
ズ体と音響媒体との音響インピーダンスの整合および生
体と音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮し
て、その音響インピーダンスおよび厚みを設定してある
ので、封入体を透過する際の超音波損失は非常に小さ
い。
ズ体と音響媒体との音響インピーダンスの整合および生
体と音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮し
て、その音響インピーダンスおよび厚みを設定してある
ので、封入体を透過する際の超音波損失は非常に小さ
い。
【００３６】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、第１実施例で得られる効果の他に、薄膜で形成した
封入体で音響媒体を封入し、これをレンズ体の凹部に配
置するようにしたので、薄膜の厚みおよび音響インピー
ダンスを調整することにより、レンズ体と音響媒体およ
び音響媒体と生体の音響インピーダンスの整合を図るこ
とが可能となる。そのため、各境界面での超音波の透過
性を高めることができる。また、音響媒体を封入体内に
保持しておくことができるので、シリコーンゴムよりも
超音波の減衰が小さい様々な流動体を音響媒体として採
用することが可能となる。
ば、第１実施例で得られる効果の他に、薄膜で形成した
封入体で音響媒体を封入し、これをレンズ体の凹部に配
置するようにしたので、薄膜の厚みおよび音響インピー
ダンスを調整することにより、レンズ体と音響媒体およ
び音響媒体と生体の音響インピーダンスの整合を図るこ
とが可能となる。そのため、各境界面での超音波の透過
性を高めることができる。また、音響媒体を封入体内に
保持しておくことができるので、シリコーンゴムよりも
超音波の減衰が小さい様々な流動体を音響媒体として採
用することが可能となる。
【００３７】上述の実施例では、薄膜を生体側およびレ
ンズ体側の両方に設けて封入体を構成したが、変形例と
して、図４に示すようにレンズ体側の薄膜を省略した構
成としてもよい。
ンズ体側の両方に設けて封入体を構成したが、変形例と
して、図４に示すようにレンズ体側の薄膜を省略した構
成としてもよい。
【００３８】（第３実施例）次に、第３実施例に係る音
響レンズについて説明する。なお、第１あるいは第２実
施例と実質的に同一の部品については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
響レンズについて説明する。なお、第１あるいは第２実
施例と実質的に同一の部品については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
【００３９】本実施例の音響レンズ２１は、図５に示す
ように、内部に空洞を有する封入体２２をポリメチルペ
ンテンで形成し、空洞内に音響媒体１３を封入したもの
である。空洞は、封入体２２を容易に製造できること、
音響媒体を気泡を残さずに封入できること等の条件を考
慮し、円筒形に形成するのがよい。
ように、内部に空洞を有する封入体２２をポリメチルペ
ンテンで形成し、空洞内に音響媒体１３を封入したもの
である。空洞は、封入体２２を容易に製造できること、
音響媒体を気泡を残さずに封入できること等の条件を考
慮し、円筒形に形成するのがよい。
【００４０】また、音響レンズ２１は、中央部の厚みが
周辺部の厚みよりも薄くなるようにポリメチルペンテン
で形成したレンズ体２３を封入体２２と一体にあるいは
封入体２２の一部として構成してある。
周辺部の厚みよりも薄くなるようにポリメチルペンテン
で形成したレンズ体２３を封入体２２と一体にあるいは
封入体２２の一部として構成してある。
【００４１】封入体２２はポリメチルペンテンで形成し
てあるので、音響インピーダンスは生体内の値および水
等で構成した音響媒体１３の値に近く、生体あるいは音
響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮する必要性
は少ない。したがって、封入体２２の生体接触側の厚み
ｔは、生体表面への接触時にかかる圧力等を考慮した所
定の構造強度を保持するために必要かつ十分な厚みであ
ればよい。ただし、厚みｔは、ほぼ均一にしておく。
てあるので、音響インピーダンスは生体内の値および水
等で構成した音響媒体１３の値に近く、生体あるいは音
響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮する必要性
は少ない。したがって、封入体２２の生体接触側の厚み
ｔは、生体表面への接触時にかかる圧力等を考慮した所
定の構造強度を保持するために必要かつ十分な厚みであ
ればよい。ただし、厚みｔは、ほぼ均一にしておく。
【００４２】封入体２２は、音響媒体１３を充填可能に
構成しておくのがよい。
構成しておくのがよい。
【００４３】図６は、図５のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。同図でわかるように、封入体２２は、出入口付近の
内径が細くなっているゴムチューブ２５を両端に接続し
てあり、ゴムチューブ２５の出入口から音響媒体１３が
流失しにくくかつ音響媒体１３を随時充填可能な構造に
なっている。
る。同図でわかるように、封入体２２は、出入口付近の
内径が細くなっているゴムチューブ２５を両端に接続し
てあり、ゴムチューブ２５の出入口から音響媒体１３が
流失しにくくかつ音響媒体１３を随時充填可能な構造に
なっている。
【００４４】本実施例の音響レンズ２１の平坦側を音響
整合層６を介してトランスデューサー５に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第１および第２実施例と同様、生体との間に空気層は介
在しない。また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成
したので、レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さく
なる。
整合層６を介してトランスデューサー５に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第１および第２実施例と同様、生体との間に空気層は介
在しない。また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成
したので、レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さく
なる。
【００４５】また、音響媒体を封入する封入体を、音響
インピーダンスが生体値と近いポリメチルペンテンで形
成したので、封入体と生体との境界面での超音波の損失
が非常に小さくなる。
インピーダンスが生体値と近いポリメチルペンテンで形
成したので、封入体と生体との境界面での超音波の損失
が非常に小さくなる。
【００４６】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、第１および第２実施例で得られる効果の他に、生体
接触側をポリメチルペンテンで形成したので、生体接触
面での超音波損失を大幅に低減することができるととも
に、シリコーンゴムを用いた従来の音響レンズに比べ、
生体接触面での耐磨耗性に優れた音響レンズを製造する
ことができる。
ば、第１および第２実施例で得られる効果の他に、生体
接触側をポリメチルペンテンで形成したので、生体接触
面での超音波損失を大幅に低減することができるととも
に、シリコーンゴムを用いた従来の音響レンズに比べ、
生体接触面での耐磨耗性に優れた音響レンズを製造する
ことができる。
【００４７】また、音響媒体を充填可能な構造としたの
で、経年的に音響媒体が蒸発しても封入体２２内に気泡
が生じないように音響媒体を随時補充することができ
る。
で、経年的に音響媒体が蒸発しても封入体２２内に気泡
が生じないように音響媒体を随時補充することができ
る。
【００４８】第３実施例では、トランスデューサー側に
レンズ体が形成されるようにしたが、生体接触側にレン
ズ体が形成されるように構成してもよい。さらに、この
レンズ体を、一方の側が凸状で反対側が凹状になるよう
に形成してもよい。
レンズ体が形成されるようにしたが、生体接触側にレン
ズ体が形成されるように構成してもよい。さらに、この
レンズ体を、一方の側が凸状で反対側が凹状になるよう
に形成してもよい。
【００４９】図７は、生体接触側にレンズ体を形成した
例を示したものであり、図７(a) 、(b) は、生体接触側
を平坦にしたレンズ体３１、３２、図７(c) および(d)
は、生体接触側を凸状に形成したレンズ体３３、３４を
示したものである。図７(b)、(d) では、音響媒体１３
が音響整合層６と直接接触するようになっている。
例を示したものであり、図７(a) 、(b) は、生体接触側
を平坦にしたレンズ体３１、３２、図７(c) および(d)
は、生体接触側を凸状に形成したレンズ体３３、３４を
示したものである。図７(b)、(d) では、音響媒体１３
が音響整合層６と直接接触するようになっている。
【００５０】第３実施例では、ポリメチルペンテンの音
響インピーダンスが生体および音響媒体の値に近く、生
体および音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮
する必要がないという理由から、封入体２２の生体接触
側を所定の構造強度を保持するのに必要十分な均一厚み
であればよいとしたが、それらの音響インピーダンス値
は完全に同じ値ではないため、第２実施例と同様に生体
と接触する側の厚みｔを超音波波長の４分の１の奇数倍
に設定してもよい。
響インピーダンスが生体および音響媒体の値に近く、生
体および音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮
する必要がないという理由から、封入体２２の生体接触
側を所定の構造強度を保持するのに必要十分な均一厚み
であればよいとしたが、それらの音響インピーダンス値
は完全に同じ値ではないため、第２実施例と同様に生体
と接触する側の厚みｔを超音波波長の４分の１の奇数倍
に設定してもよい。
【００５１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の音響レンズ
は、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな
材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなる
ようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒
体を配置したので、生体表面接触性を低下させることな
く、ポリメチルペンテン等を用いたレンズ体を使用する
ことができる。したがって、生体表面接触性を、従来の
シリコーンゴムを用いた音響レンズと同等に維持しなが
ら、レンズ体内での超音波減衰特性および生体との境界
面での超音波透過特性を大幅に改善することができる。
は、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな
材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなる
ようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒
体を配置したので、生体表面接触性を低下させることな
く、ポリメチルペンテン等を用いたレンズ体を使用する
ことができる。したがって、生体表面接触性を、従来の
シリコーンゴムを用いた音響レンズと同等に維持しなが
ら、レンズ体内での超音波減衰特性および生体との境界
面での超音波透過特性を大幅に改善することができる。
【図１】第１実施例の音響レンズの斜視図。
【図２】第１実施例の音響レンズの変形例に係る断面
図。
図。
【図３】第２実施例の音響レンズの断面図。
【図４】第２実施例の変形例に係る音響レンズの断面
図。
図。
【図５】第３実施例の音響レンズの斜視図。
【図６】図５のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図７】第３実施例の音響レンズに係る変形例を示した
断面図。
断面図。
１，１１，２１ 音響レンズ ２，２３，３１，３２，３３，３４ レンズ体 ３，１３ 音響媒体 ４ バッキング層 ５ トランスデューサー ６ 音響整合層 ７ 超音波プローブ １２，２２ 封入体
Claims (8)
- 【請求項１】 超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よ
りも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みより
も薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹
部に音響媒体を配置したことを特徴とする音響レンズ。 - 【請求項２】 超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よ
りも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みより
も薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹
部に音響媒体を配置した音響レンズを具備することを特
徴とする超音波プローブ。 - 【請求項３】 前記レンズ体は、ポリメチルペンテンで
形成してある請求項２記載の超音波プローブ。 - 【請求項４】 前記レンズ体は、一方の側がほぼ平坦で
反対側が凹状になるように形成された請求項２記載の超
音波プローブ。 - 【請求項５】 前記レンズ体は、一方の側が凸状で反対
側が凹状になるように形成された請求項２記載の超音波
プローブ。 - 【請求項６】 前記音響媒体を封入可能な封入体を備え
た請求項２記載の超音波プローブ。 - 【請求項７】 前記封入体の音響インピーダンスを、レ
ンズ体側では前記レンズ体の音響インピーダンスと前記
音響媒体の音響インピーダンスとの幾何平均値とし、生
体側では前記音響媒体の音響インピーダンスと前記生体
の音響インピーダンスとの幾何平均値とするとともに、
前記封入体の厚みをほぼ超音波波長の４分の１の奇数倍
とした請求項６記載の超音波プローブ。 - 【請求項８】 前記封入体は前記レンズ体と同じ材料で
形成され、前記レンズ体は前記封入体と一体にあるいは
前記封入体の一部として形成された請求項６記載の超音
波プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4537293A JPH06254100A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 音響レンズおよび超音波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4537293A JPH06254100A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 音響レンズおよび超音波プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06254100A true JPH06254100A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12717443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4537293A Pending JPH06254100A (ja) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | 音響レンズおよび超音波プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06254100A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009112379A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Fujifilm Corp | 超音波探触子 |
| JP2019083581A (ja) * | 2006-03-02 | 2019-05-30 | ビジュアルソニックス インコーポレイテッド | 超音波整合層および振動子 |
| JP2021112409A (ja) * | 2020-01-20 | 2021-08-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ |
| JP2021142109A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ、音響レンズ、超音波診断装置、及び超音波プローブ用カプラ |
| CN116458169A (zh) * | 2020-11-13 | 2023-07-18 | 柯尼卡美能达株式会社 | 声透镜、其制造方法、超声波探头及超声波诊断装置 |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP4537293A patent/JPH06254100A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019083581A (ja) * | 2006-03-02 | 2019-05-30 | ビジュアルソニックス インコーポレイテッド | 超音波整合層および振動子 |
| JP2009112379A (ja) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Fujifilm Corp | 超音波探触子 |
| JP2021112409A (ja) * | 2020-01-20 | 2021-08-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ |
| JP2021142109A (ja) * | 2020-03-12 | 2021-09-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波プローブ、音響レンズ、超音波診断装置、及び超音波プローブ用カプラ |
| CN116458169A (zh) * | 2020-11-13 | 2023-07-18 | 柯尼卡美能达株式会社 | 声透镜、其制造方法、超声波探头及超声波诊断装置 |
| US20240013766A1 (en) * | 2020-11-13 | 2024-01-11 | Konica Minolta, Inc. | Acoustic lens, method for manufacturing same, ultrasound probe, and ultrasonographic device |
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