JPH07308U - 超音波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブダイス加工による溝が形成された振動子
を１又は２個以上具備する超音波プローブに関し、機械
的強度,レンズ表面における温度上昇を低減し、音響的
クロストークの少ない超音波プローブを提供することを
目的とする。 【構成】 サブダイス加工によって形成された溝１７
に、選択的に樹脂１８を充填する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、サブダイス加工による溝が形成された振動子を１又は２個以上具備 する超音波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

次に、図面を用いて従来例を説明する。図３は従来の超音波プローブの構成図 である。

【０００３】 図において、１はアレイ状に配列され、圧電効果を利用して加えられた電気信 号に対応した超音波 (機械振動波) を励起 (送波) し、又、圧電効果により生体 より戻ってきた超音波に対応する電気信号を発生 (受波) する圧電セラミックス の振動子である。２は振動子１の上面に設けられ、生体との音響的な整合を行う エポキシ樹脂等の整合層、３は整合層２上に設けられ、放射された超音波を細い ビーム状にする音響レンズである。又、振動子１の下面には、振動子１を機械的 に支える役割と、音響的に制動を掛け超音波パルス波形を短くする役割とを有す る背面負荷材４が設けられている。

【０００４】 ５は各振動子１に対する電気信号の授受を行う引出しリードである。 ここで、振動子１は、厚み t と幅 w との間で、w/t=0.4〜0.7 位が、効率の 点,不要振動を押え単一振動とする点,ピストン音源化する点,の各点で良好とな るので、振動子１に対してサブダイス加工とよばれる微細加工による溝切りを行 い、振動子１を複数の振動子に分割することが行われる。図３に示す従来例では 、振動子１ (振動子ブロック) を２分割して、第１及び第２微振動子１ａ,１ｂ に分割している。

【０００５】 ところで、振動子１間の溝６,振動子１内の微振動子１ａ,１ｂ間の溝７に関し て、次のようなタイプがある。 溝６,７は、間隙のままにする。

【０００６】 溝６,７に樹脂等を充填する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

のタイプの超音波プローブにおいては、溝が間隙のままであるので、各振動 子１が音響的に隔離されていて、音響的クロストークが少ない。しかし、下記の ような問題点がある。

【０００８】 (1) 振動子１で発生する熱の背面負荷材４への伝達が悪く、被検者に当接する 音響レンズ３が高熱となる。 (2) 空隙が多く存在するので、機械的強度に劣り、使用時の衝撃や、EOG (エチ レン・オキサイド・ガス) 滅菌時の負圧における耐久性が劣る。

【０００９】 又、のタイプの超音波プローブにおいては、熱伝達,機械的強度に関しては 、のタイプの超音波プローブよりも優れているが、下記のような問題点がある 。

【００１０】 (1) 溝６が樹脂によって充填されているので、隣接する振動子１間の音響的ク ロストークが大きい。 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、機械的強度,熱 伝達が良好で、音響的クロストークの少ない超音波プローブを提供することにあ る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する請求項１記載の考案は、サブダイス加工による溝が形成さ れた振動子を具備する超音波プローブにおいて、前記サブダイス加工によって形 成された溝に、選択的に樹脂を充填したものである。

【００１２】 請求項２記載の考案は、サブダイス加工による溝が形成された振動子を複数個 具備する超音波プローブにおいて、前記サブダイス加工による溝に、熱伝導性が 高い第１の樹脂を、前記振動子間の溝に、音響インピーダンスが小さな第２の樹 脂をそれぞれ充填したものである。

【００１３】

【作用】

請求項１記載の考案の超音波プローブにおいて、サブダイス加工によって形成 された溝には樹脂が充填されていることにより、背面負荷材への熱伝達及び超音 波プローブの機械的強度が向上する。又、サブダイス加工によって形成された溝 にのみ樹脂を充填し、振動子間の溝は、音響インピーダンスが小さな空気である ので、音響的クロストークが増えることはない。

【００１４】 請求項２記載の考案の超音波プローブにおいては、サブダイス加工による溝に 、熱伝導性が高い第１の樹脂を充填したことにより、熱伝達が良好である。又、 振動子間の溝に音響インピーダンスが小さな第２の樹脂を充填したことにより、 音響的クロストークが少ない。更に、サブダイス加工による溝,振動子間の溝に 樹脂を充填したことにより、機械的強度も良好となる。

【００１５】

【実施例】

次に図面を用いて本考案の一実施例を説明する。図１は本考案の第１の実施例 の構成図、図２は本考案の第２の実施例の構成図である。

【００１６】 先ず、図１を用いて本考案の第１の実施例を説明する。１１はアレイ状に配列 され、圧電効果を利用して加えられた電気信号に対応した超音波 (機械振動波) を励起 (送波) し、又、圧電効果により生体より戻ってきた超音波に対応する電 気信号を発生 (受波) する圧電セラミックスの振動子である。本実施例では、振 動子１１はサブダイス加工によって、第１及び第２微振動子１１ａ,１１ｂに分 割されている。

【００１７】 １２は振動子１１の上面に設けられ、生体との音響的な整合を行うエポキシ樹 脂等の整合層、１３は整合層１２上に設けられ、放射された超音波を細いビーム 状にする音響レンズである。振動子１１の下面には、振動子１１を機械的に支え る役割と、音響的に制動を掛け超音波パルス波形を短くする役割とを有する背面 負荷材１４が設けられている。１５は各振動子１に対する電気信号の授受を行う 引出しリードである。１６は各振動子１１間の溝、１７は各振動子１１において 、サブダイス加工によって形成された溝である。

【００１８】 そして、サブダイス加工によって形成された溝１７には、樹脂 (本実施例では 、エポキシ樹脂に酸化金属粉末を混入したもの) １８が充填されている。 上記構成によれば、サブダイス加工によって形成された溝１７には樹脂１８が 充填されていることにより、背面負荷材１４への熱伝達及び超音波プローブの機 械的強度が向上する。又、サブダイス加工によって形成された溝１７にのみ樹脂 １８を充填し、振動子１１間の溝１６は樹脂が充填されず、音響インピーダンス が小さな空気であるので、音響的クロストークが増えることはない。

【００１９】 尚、本考案は上記実施例の限定するものではない。上記実施例では、振動子１ １が直線上に配列されたタイプの超音波プローブで説明を行ったが、曲面上に振 動子が配列されたタイプの超音波プローブや、振動子がマトリックス状に配列さ れたタイプの超音波プローブにも適用できる。

【００２０】 又、上記実施例では、振動子１１及び背面負荷材１４に限定して溝１６,１７ を形成したが、整合層１２に溝１６のみか、あるいは溝１６,１７を設けるタイ プの超音波振動子にも適用できる。

【００２１】 更に、又、上記実施例では、振動子が複数個あるタイプの超音波プローブで説 明を行ったが、振動子ブロックが１つだけの所謂 シングルエレメントプローブ において、サブダイス加工を行ったものにも適用できる。

【００２２】 次に、図２を用いて本考案の第２の実施例を説明する。尚、第１の実施例の構 成図である図１と同一部分には、同一符号を付し、それらの詳細な説明は省略す る。

【００２３】 本実施例と第１の実施例との相違点は、サブダイス加工による溝１７に、熱伝 導性が高い第１の樹脂 (例えば、エポキシ樹脂に酸化金属粉末を混入したもの) １９を、振動子１１間の溝１６に、音響インピーダンスが小さな第２の樹脂 (例 えば、合成ゴムや発泡スチロール) ２０をそれぞれ充填したことである。

【００２４】 上記構成によれば、サブダイス加工による溝１７に、熱伝導性が高い第１の樹 脂１９を充填したことにより、熱伝達が良好である。又、振動子１１間の溝１６ に音響インピーダンスが小さな第２の樹脂２０を充填したことにより、音響的ク ロストークが少ない。更に、サブダイス加工による溝１７,振動子間の溝１６に 第１及び第２の樹脂１９,２０を充填したことにより、機械的強度も良好となる 。

【００２５】 本考案は、上記実施例に限定するものではない。上記実施例では、振動子１１ が直線上に配列されたタイプの超音波プローブで説明を行ったが、曲面上に振動 子が配列されたタイプの超音波プローブや、振動子がマトリックス状に配列され たタイプの超音波プローブにも適用できる。

【００２６】 又、上記実施例では、振動子１１及び背面負荷材１４に限定して溝１６,１７ を形成したが、整合層１２に溝１６のみか、あるいは溝１６,１７を設けるタイ プの超音波振動子にも適用できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、機械的強度,振動子から背面への熱伝達が 良好でレンズ表面での温度上昇を低減し、音響的クロストークの少ない超音波プ ローブを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の構成図である。

【図２】本考案の第２の実施例の構成図である。

【図３】従来の超音波プローブの構成図である。

【符号の説明】

１１ 振動子 １２ 整合層 １３ 音響レンズ １４ 背面負荷材 １６,１７ 溝 １８ 樹脂 １９ 第１の樹脂 ２０ 第２の樹脂

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 サブダイス加工による溝（１７）が形成
   された振動子（１１）を具備する超音波プローブにおい
   て、 前記サブダイス加工によって形成された溝（１７）に、
   選択的に樹脂（１８）を充填したことを特徴とする超音
   波プローブ。
2. 【請求項２】 サブダイス加工による溝が形成された振
   動子を複数個具備する超音波プローブにおいて、 前記サブダイス加工による溝に、熱伝導性が高い第１の
   樹脂を、 前記振動子間の溝に、音響インピーダンスが小さな第２
   の樹脂を、 それぞれ充填したことを特徴とする超音波プローブ。