JPH1094540A - 超音波プローブ - Google Patents
超音波プローブInfo
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- JPH1094540A JPH1094540A JP25150896A JP25150896A JPH1094540A JP H1094540 A JPH1094540 A JP H1094540A JP 25150896 A JP25150896 A JP 25150896A JP 25150896 A JP25150896 A JP 25150896A JP H1094540 A JPH1094540 A JP H1094540A
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- ultrasonic
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- electric signal
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
- A61B8/546—Control of the diagnostic device involving monitoring or regulation of device temperature
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Medical Informatics (AREA)
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- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、超音波プローブを大型化させるこ
と無く、超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑え
て、その分、送信音響パワーを上げることができる超音
波プローブを提供することを目的とする。 【解決手段】 被検体との間で超音波信号を送受信する
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
３において、前記振動子部と前記回路基板の内、少なく
とも１つから発生する熱を、超音波プローブ３に接続さ
れる電気信号伝送ケーブル５に導く熱伝導体２１を備え
て構成される。
と無く、超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑え
て、その分、送信音響パワーを上げることができる超音
波プローブを提供することを目的とする。 【解決手段】 被検体との間で超音波信号を送受信する
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
３において、前記振動子部と前記回路基板の内、少なく
とも１つから発生する熱を、超音波プローブ３に接続さ
れる電気信号伝送ケーブル５に導く熱伝導体２１を備え
て構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
用いられる超音波プローブに関し、特に超音波プローブ
の被検体との当接面の温度上昇を抑制することができる
超音波プローブに関するものである。
用いられる超音波プローブに関し、特に超音波プローブ
の被検体との当接面の温度上昇を抑制することができる
超音波プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、超音波を利用して被検体内の画像
情報を得る超音波診断装置が種々提案されている。この
ような超音波診断装置に用いられる超音波プローブは、
被検体のに当接して使用されるもので、一般に超音波送
受信用の振動子部と、この振動子部に信号線を介して接
続された回路基板とを備えている。この振動子部は、超
音波を発生する圧電素子から成る振動子、超音波を収束
するための音響レンズ、及び不要振動を吸収するための
バッキング材を備えており、前記音響レンズが被検体に
直接触れるようになっている。前記振動子と装置本体と
の間の画像情報等、信号の受け渡しは前記回路基板に実
装された回路を介して行われる。この回路基板には、送
受信１チャンネルにつき送信側の電子スイッチ回路と受
信側のインピーダンス変換回路とが実装され、通常、こ
の送受信の回路が複数チャンネル分装備されている。こ
の回路基板と装置本体とは電気信号伝送ケーブル内の信
号線を介して接続されている。また、前記音響レンズは
プローブケーシングから外部側に凸状に設けられている
が、その他の構成要素についてはプローブケーシングに
モールド樹脂により含浸・内蔵されている。
情報を得る超音波診断装置が種々提案されている。この
ような超音波診断装置に用いられる超音波プローブは、
被検体のに当接して使用されるもので、一般に超音波送
受信用の振動子部と、この振動子部に信号線を介して接
続された回路基板とを備えている。この振動子部は、超
音波を発生する圧電素子から成る振動子、超音波を収束
するための音響レンズ、及び不要振動を吸収するための
バッキング材を備えており、前記音響レンズが被検体に
直接触れるようになっている。前記振動子と装置本体と
の間の画像情報等、信号の受け渡しは前記回路基板に実
装された回路を介して行われる。この回路基板には、送
受信１チャンネルにつき送信側の電子スイッチ回路と受
信側のインピーダンス変換回路とが実装され、通常、こ
の送受信の回路が複数チャンネル分装備されている。こ
の回路基板と装置本体とは電気信号伝送ケーブル内の信
号線を介して接続されている。また、前記音響レンズは
プローブケーシングから外部側に凸状に設けられている
が、その他の構成要素についてはプローブケーシングに
モールド樹脂により含浸・内蔵されている。
【０００３】この超音波診断装置を作動させると、超音
波プローブの電気回路にも通電され、超音波プローブの
回路自体が発熱するが、この発熱はモールド樹脂内に自
然放熱される。また、近年、超音波プローブの送信音響
パワーの上限値の規制が見直され、送信音響パワーを上
げてＳ／Ｎ比の良い超音波画像を得ることができるよう
になっている。
波プローブの電気回路にも通電され、超音波プローブの
回路自体が発熱するが、この発熱はモールド樹脂内に自
然放熱される。また、近年、超音波プローブの送信音響
パワーの上限値の規制が見直され、送信音響パワーを上
げてＳ／Ｎ比の良い超音波画像を得ることができるよう
になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
プローブの送信音響パワーを上げると、これに伴って超
音波プローブの内部回路の発熱も大きくなることから、
モールド樹脂の熱伝導率が低いことにより、熱源周囲に
熱が蓄積されてしまう傾向がある。この蓄積熱は徐々に
周囲に伝わり、被検体に直接当接する音響レンズ外表面
の温度を大きく上昇させてしまう場合がある。特に、超
音波診断装置の電源を投入したまま、超音波プローブを
空中に長時間放置、つまり超音波プローブを被検体に当
接させない状態で長時間放置すると、超音波プローブに
送られてきたエネルギの殆どは超音波プローブ内部で消
費され、超音波プローブの発熱の度合いが大きく、音響
レンズ外表面の温度上昇も大きくなる。この超音波プロ
ーブの体表接触面（音響レンズ外表面）の温度上昇は被
検体に不快感を与えることも多かった。
プローブの送信音響パワーを上げると、これに伴って超
音波プローブの内部回路の発熱も大きくなることから、
モールド樹脂の熱伝導率が低いことにより、熱源周囲に
熱が蓄積されてしまう傾向がある。この蓄積熱は徐々に
周囲に伝わり、被検体に直接当接する音響レンズ外表面
の温度を大きく上昇させてしまう場合がある。特に、超
音波診断装置の電源を投入したまま、超音波プローブを
空中に長時間放置、つまり超音波プローブを被検体に当
接させない状態で長時間放置すると、超音波プローブに
送られてきたエネルギの殆どは超音波プローブ内部で消
費され、超音波プローブの発熱の度合いが大きく、音響
レンズ外表面の温度上昇も大きくなる。この超音波プロ
ーブの体表接触面（音響レンズ外表面）の温度上昇は被
検体に不快感を与えることも多かった。
【０００５】また、超音波プローブの大型化は操作性等
の面から嫌われ、極力、コンパクトになるように設計さ
れていることから、超音波プローブを積極的に冷却する
機構を付加することも実際的に困難であった。この結
果、超音波プローブの温度上昇を抑えるためには、送信
音響パワーを抑えた設計を行わざるを得なかった。
の面から嫌われ、極力、コンパクトになるように設計さ
れていることから、超音波プローブを積極的に冷却する
機構を付加することも実際的に困難であった。この結
果、超音波プローブの温度上昇を抑えるためには、送信
音響パワーを抑えた設計を行わざるを得なかった。
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、超音波プローブを大型化させること無く、超音波プ
ローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その分、送信
音響パワーを上げることができる超音波プローブを提供
することを目的とする。
で、超音波プローブを大型化させること無く、超音波プ
ローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その分、送信
音響パワーを上げることができる超音波プローブを提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、被検体との間で超音波信号を送
受信する振動子部を備える超音波プローブにおいて、前
記振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに接
続される電気信号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有す
ることを要旨とする。
請求項１記載の発明は、被検体との間で超音波信号を送
受信する振動子部を備える超音波プローブにおいて、前
記振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに接
続される電気信号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有す
ることを要旨とする。
【０００８】請求項１記載の超音波プローブにあって
は、振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに
接続される電気信号伝送ケーブルに熱伝導手段によって
導くようにしている。これにより、超音波プローブを大
型化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温
度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げること
ができる。
は、振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに
接続される電気信号伝送ケーブルに熱伝導手段によって
導くようにしている。これにより、超音波プローブを大
型化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温
度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げること
ができる。
【０００９】また請求項２記載の発明は、被検体との間
で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部に
信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回路
とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部と前
記回路基板の内、少なくとも１つから発生する熱を、当
該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブルに
導く熱伝導手段を有することを要旨とする。
で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部に
信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回路
とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部と前
記回路基板の内、少なくとも１つから発生する熱を、当
該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブルに
導く熱伝導手段を有することを要旨とする。
【００１０】請求項２記載の超音波プローブにあって
は、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つから発生
する熱を、当該超音波プローブに接続される電気信号伝
送ケーブルに熱伝導手段によって導くようにしている。
これにより、超音波プローブを大型化させること無く、
超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その
分、送信音響パワーを上げることができる。
は、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つから発生
する熱を、当該超音波プローブに接続される電気信号伝
送ケーブルに熱伝導手段によって導くようにしている。
これにより、超音波プローブを大型化させること無く、
超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その
分、送信音響パワーを上げることができる。
【００１１】また、請求項５記載の発明は、被検体との
間で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部
に信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回
路とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部か
ら発生する熱を、前記電気回路と近接する位置を通り、
当該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブル
に導く熱伝導手段と、この熱伝導手段と前記電気回路と
の間に配置され、この熱伝導手段と電気回路とを電気的
に非接触とするスペーサとを有することを要旨とする。
間で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部
に信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回
路とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部か
ら発生する熱を、前記電気回路と近接する位置を通り、
当該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブル
に導く熱伝導手段と、この熱伝導手段と前記電気回路と
の間に配置され、この熱伝導手段と電気回路とを電気的
に非接触とするスペーサとを有することを要旨とする。
【００１２】請求項５記載の超音波プローブにあって
は、振動子部から発生する熱を、電気回路と近接する位
置を通り、当該超音波プローブに接続される熱伝導手段
によって電気信号伝送ケーブルに導くようにし、さら
に、熱伝導手段と電気回路とが電気的に接触するのを熱
伝導手段と前記電気回路との間に配置されるスペーサに
より防止するようにしている。これにより、超音波プロ
ーブを大型化させること無く、超音波プローブの生体接
触面の温度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上
げることができる。また、前記熱伝導手段と前記電気回
路とが電気的に接触するのを防止することができる。
は、振動子部から発生する熱を、電気回路と近接する位
置を通り、当該超音波プローブに接続される熱伝導手段
によって電気信号伝送ケーブルに導くようにし、さら
に、熱伝導手段と電気回路とが電気的に接触するのを熱
伝導手段と前記電気回路との間に配置されるスペーサに
より防止するようにしている。これにより、超音波プロ
ーブを大型化させること無く、超音波プローブの生体接
触面の温度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上
げることができる。また、前記熱伝導手段と前記電気回
路とが電気的に接触するのを防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る超音波プ
ローブの第１実施形態である超音波プローブとこの超音
波プローブを備える超音波診断装置を示した図である。
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る超音波プ
ローブの第１実施形態である超音波プローブとこの超音
波プローブを備える超音波診断装置を示した図である。
【００１４】図１に示すように、超音波診断装置は、超
音波診断装置本体１と、超音波プローブ３とを備える。
超音波診断装置本体１は、被検体との間で超音波プロー
ブ３を介して超音波信号を送受信させ、そのエコー信号
に基づいて超音波画像を得る機能を有する。
音波診断装置本体１と、超音波プローブ３とを備える。
超音波診断装置本体１は、被検体との間で超音波プロー
ブ３を介して超音波信号を送受信させ、そのエコー信号
に基づいて超音波画像を得る機能を有する。
【００１５】超音波プローブ３は、超音波診断装置本体
１と電気信号伝送ケーブル５を介して接続されており、
振動子７を駆動する送信信号を受け、それにより超音波
を発生し被検体内に放射する。また、超音波プローブ３
は、被検体内に放射した超音波のエコー信号を受け、振
動子７で圧電効果により電気信号に変換して超音波診断
装置本体１に送る。
１と電気信号伝送ケーブル５を介して接続されており、
振動子７を駆動する送信信号を受け、それにより超音波
を発生し被検体内に放射する。また、超音波プローブ３
は、被検体内に放射した超音波のエコー信号を受け、振
動子７で圧電効果により電気信号に変換して超音波診断
装置本体１に送る。
【００１６】また、電気信号伝送ケーブル５の超音波プ
ローブ３側の先端部には、電気信号伝送ケーブル５との
インピーダンス整合等を行う電気回路を有する回路基板
９が接続されている。この回路基板９は、フレキシブル
プリント配線板等のリード線１１を介して振動子７と接
続されている。
ローブ３側の先端部には、電気信号伝送ケーブル５との
インピーダンス整合等を行う電気回路を有する回路基板
９が接続されている。この回路基板９は、フレキシブル
プリント配線板等のリード線１１を介して振動子７と接
続されている。
【００１７】振動子７は、圧電セラミックス等、圧電素
子から成り、ホット側の電極とアース側の電極（いずれ
も図示せず）とが焼付け、蒸着、またはメッキによって
設けられている。この電極には前記リード線１１が半田
付けや導電性接着剤により電気的に接続されている。
子から成り、ホット側の電極とアース側の電極（いずれ
も図示せず）とが焼付け、蒸着、またはメッキによって
設けられている。この電極には前記リード線１１が半田
付けや導電性接着剤により電気的に接続されている。
【００１８】また、振動子７の超音波放射面側には、超
音波の放射効率を上げるための音響整合層（図示せず）
と超音波を収束させるための音響レンズ１３が設けられ
ている。さらに、振動子７の超音波放射面と対向する側
には、不要振動を吸収するためのバッキング材１５が接
着されている。この振動子７、音響整合層２７、音響レ
ンズ１３およびバッキング材１５により振動子部を構成
する。
音波の放射効率を上げるための音響整合層（図示せず）
と超音波を収束させるための音響レンズ１３が設けられ
ている。さらに、振動子７の超音波放射面と対向する側
には、不要振動を吸収するためのバッキング材１５が接
着されている。この振動子７、音響整合層２７、音響レ
ンズ１３およびバッキング材１５により振動子部を構成
する。
【００１９】これら電気信号伝送ケーブル５の先端部、
振動子７、回路基板９、リード線１１、音響レンズ１３
およびバッキング材１５がケーシング１７内に収納され
ており、隙間はモールド材１９によってモールドされて
いる。
振動子７、回路基板９、リード線１１、音響レンズ１３
およびバッキング材１５がケーシング１７内に収納され
ており、隙間はモールド材１９によってモールドされて
いる。
【００２０】特に、第１実施形態では、熱源である振動
子７に接着されているバッキング材１５と回路基板９に
接触もしくは近接するように熱伝導手段としての熱伝導
体２１が設けられている。この熱伝導体２１としては、
熱伝導率の高い銅、アルミニウム等の金属もしくはヒー
トパイプを用いることが望ましい。
子７に接着されているバッキング材１５と回路基板９に
接触もしくは近接するように熱伝導手段としての熱伝導
体２１が設けられている。この熱伝導体２１としては、
熱伝導率の高い銅、アルミニウム等の金属もしくはヒー
トパイプを用いることが望ましい。
【００２１】この熱伝導体２１は、一方側が２つに分か
れ、その１つが図２（ａ）に示すように、バッキング材
１５の全体もしくは一部接触するように配置される。
尚、図２（ｂ）に示すように、熱伝導体２１をバッキン
グ材１５に近接する位置に配置しても良い。この場合、
熱伝導体２１とバッキング材１５との間隔Ａは、バッキ
ング材１５とケーシング１７との間隔Ｂより狭いことが
望ましい。これは、振動子７による熱がケーシング１７
側に伝達するのを防ぐためである。また、図２（ｃ）に
示すように、熱伝導体２１をバッキング材１５の内部に
配置するようにしても良い。
れ、その１つが図２（ａ）に示すように、バッキング材
１５の全体もしくは一部接触するように配置される。
尚、図２（ｂ）に示すように、熱伝導体２１をバッキン
グ材１５に近接する位置に配置しても良い。この場合、
熱伝導体２１とバッキング材１５との間隔Ａは、バッキ
ング材１５とケーシング１７との間隔Ｂより狭いことが
望ましい。これは、振動子７による熱がケーシング１７
側に伝達するのを防ぐためである。また、図２（ｃ）に
示すように、熱伝導体２１をバッキング材１５の内部に
配置するようにしても良い。
【００２２】熱伝導体２１の２つに分かれた他の１つ
は、図３（ａ）に示すように、回路基板９の全体もしく
は一部に接触する位置に配置される。尚、図３（ｂ）に
示すように、熱伝導体２１を回路基板９の間に配置する
ようにしても良い。
は、図３（ａ）に示すように、回路基板９の全体もしく
は一部に接触する位置に配置される。尚、図３（ｂ）に
示すように、熱伝導体２１を回路基板９の間に配置する
ようにしても良い。
【００２３】熱伝導体２１の他方側は、図４（ａ）に示
すように、電気信号伝送ケーブル５の導線５ａを覆う形
態にて接触もしくは導体５ａ周囲の近接する位置に配置
される。尚、図４（ｂ）に示すように、熱伝導体２１の
他方側を電気信号伝送ケーブル５の導線５ａの束内に配
置するようにしても良い。
すように、電気信号伝送ケーブル５の導線５ａを覆う形
態にて接触もしくは導体５ａ周囲の近接する位置に配置
される。尚、図４（ｂ）に示すように、熱伝導体２１の
他方側を電気信号伝送ケーブル５の導線５ａの束内に配
置するようにしても良い。
【００２４】この熱伝導体２１により、振動子７と回路
基板９とから発生した熱は、電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達され、さらに、電気信号伝送ケーブル５
の表面から外気中に放出される。
基板９とから発生した熱は、電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達され、さらに、電気信号伝送ケーブル５
の表面から外気中に放出される。
【００２５】ここで、熱伝導体２１の熱伝導率に対し、
モールド材１９の熱伝導率が例えば約１／１００以下と
なるようにモールド材１９と熱伝導体２１とを選択する
ことが望ましい。これにより、振動子７と回路基板９で
の発生熱の大部分を熱伝導体２１を通して電気信号伝送
ケーブル５の導線５ａに効率良く伝達することができ
る。例えば、モールド材１９の材料として通常、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂を用いるが、その熱伝導率は１
（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であるため、よって熱伝導体２１と
しては熱伝導率が例えば１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であ
る銅、アルミニウム、ヒートパイプを用いることが望ま
しい。
モールド材１９の熱伝導率が例えば約１／１００以下と
なるようにモールド材１９と熱伝導体２１とを選択する
ことが望ましい。これにより、振動子７と回路基板９で
の発生熱の大部分を熱伝導体２１を通して電気信号伝送
ケーブル５の導線５ａに効率良く伝達することができ
る。例えば、モールド材１９の材料として通常、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂を用いるが、その熱伝導率は１
（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であるため、よって熱伝導体２１と
しては熱伝導率が例えば１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であ
る銅、アルミニウム、ヒートパイプを用いることが望ま
しい。
【００２６】このように、第１実施形態では、熱伝導体
２１の一方の端部をバッキング材１５と回路基板９に接
触もしくは近接させ、熱伝導体２１の他方の端部を電気
信号伝送ケーブル５の導線５ａに接触もしくは近接させ
ているので、バッキング材１５と回路基板９から発生し
た熱が熱伝導体２１を介して電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達されて電気信号伝送ケーブル５の表面か
ら外気中に放熱されるため、超音波プローブ３を大型化
させること無く、超音波プローブ３の生体接触面の温度
上昇を抑えることができる。またこのため、超音波プロ
ーブ３の送信音響パワーを上げることができる。
２１の一方の端部をバッキング材１５と回路基板９に接
触もしくは近接させ、熱伝導体２１の他方の端部を電気
信号伝送ケーブル５の導線５ａに接触もしくは近接させ
ているので、バッキング材１５と回路基板９から発生し
た熱が熱伝導体２１を介して電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達されて電気信号伝送ケーブル５の表面か
ら外気中に放熱されるため、超音波プローブ３を大型化
させること無く、超音波プローブ３の生体接触面の温度
上昇を抑えることができる。またこのため、超音波プロ
ーブ３の送信音響パワーを上げることができる。
【００２７】尚、第１実施形態では、バッキング材１５
と回路基板９に接触もしくは近接するように熱伝導体２
１を設けているが、本発明はこれに限定されること無
く、振動子７から発生する熱が多いような場合には、図
５に示すように、バッキング材１５にのみ接触もしくは
近接するように熱伝導体２１を設けても良い。また、図
６に示すように、回路基板９にのみ接触もしくは近接す
るように熱伝導体２１を設けても良い。
と回路基板９に接触もしくは近接するように熱伝導体２
１を設けているが、本発明はこれに限定されること無
く、振動子７から発生する熱が多いような場合には、図
５に示すように、バッキング材１５にのみ接触もしくは
近接するように熱伝導体２１を設けても良い。また、図
６に示すように、回路基板９にのみ接触もしくは近接す
るように熱伝導体２１を設けても良い。
【００２８】図７は本発明に係る超音波プローブの第２
実施形態を示した図である。尚、図中、図１で示したも
のと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略
した。第２実施形態の超音波プローブ３では、回路基板
９と熱伝導手段としてのヒートパイプとが電気的に接触
するのを防止するため、回路基板９とヒートパイプとの
間にスペーサを設けるようにしたものである。
実施形態を示した図である。尚、図中、図１で示したも
のと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略
した。第２実施形態の超音波プローブ３では、回路基板
９と熱伝導手段としてのヒートパイプとが電気的に接触
するのを防止するため、回路基板９とヒートパイプとの
間にスペーサを設けるようにしたものである。
【００２９】図７に示すように、第２実施形態の超音波
プローブ３は、図１に示した第１実施形態と同様、超音
波診断装置本体と電気信号伝送ケーブル５を介して接続
されている。また、電気信号伝送ケーブル５の超音波プ
ローブ３側の先端部には、回路基板９が接続されてい
る。この回路基板９は、フレキシブルプリント配線板等
のリード線１１を介して振動子７と接続されている。
プローブ３は、図１に示した第１実施形態と同様、超音
波診断装置本体と電気信号伝送ケーブル５を介して接続
されている。また、電気信号伝送ケーブル５の超音波プ
ローブ３側の先端部には、回路基板９が接続されてい
る。この回路基板９は、フレキシブルプリント配線板等
のリード線１１を介して振動子７と接続されている。
【００３０】振動子７は、圧電セラミックス等、圧電素
子から成り、図８に示すように、ホット側の電極７ａと
アース側の電極７ｂとが焼付け、蒸着、またはメッキに
よって設けられている。この電極７ａには前記リード線
１１が半田付けや導電性接着剤により電気的に接続され
ている。
子から成り、図８に示すように、ホット側の電極７ａと
アース側の電極７ｂとが焼付け、蒸着、またはメッキに
よって設けられている。この電極７ａには前記リード線
１１が半田付けや導電性接着剤により電気的に接続され
ている。
【００３１】また、図８に示すように振動子７の超音波
放射面側には、超音波の放射効率を上げるための２層の
音響整合層２７と、超音波を収束させるための音響レン
ズ１３が設けられている。さらに、振動子７の超音波放
射面と対向する側には、不要振動を吸収するためのバッ
キング材１５が接着されている。
放射面側には、超音波の放射効率を上げるための２層の
音響整合層２７と、超音波を収束させるための音響レン
ズ１３が設けられている。さらに、振動子７の超音波放
射面と対向する側には、不要振動を吸収するためのバッ
キング材１５が接着されている。
【００３２】また、図７に示すようにこれら電気信号伝
送ケーブル５の先端部、振動子７、回路基板９、リード
線１１、音響レンズ１３およびバッキング材１５がケー
シング１７内に収納されている。そして、電気信号伝送
ケーブル５の先端部、回路基板９およびリード線１１の
隙間は第１のモールド材１９ａによってモールドされて
いる。また、振動子７、音響レンズ１３およびバッキン
グ材１５の周囲は第２のモールド材１９ｂによってモー
ルドされている。
送ケーブル５の先端部、振動子７、回路基板９、リード
線１１、音響レンズ１３およびバッキング材１５がケー
シング１７内に収納されている。そして、電気信号伝送
ケーブル５の先端部、回路基板９およびリード線１１の
隙間は第１のモールド材１９ａによってモールドされて
いる。また、振動子７、音響レンズ１３およびバッキン
グ材１５の周囲は第２のモールド材１９ｂによってモー
ルドされている。
【００３３】第２のモールド材１９ｂは、エポキシ樹脂
やシリコーン樹脂等の熱伝導率が例えば１〜２０（１０
-3 J/cm ・sec ・K ）で絶縁性を有するものを用いる。
この第１のモールド材１９ａの周りには、電磁波シール
ド用のシールドケース２３が設けられている。この第１
のモールド材１９ａにより、振動子７およびバッキング
材１５にて発生した熱がシールドケース２３に逃げ易い
ようになっている。
やシリコーン樹脂等の熱伝導率が例えば１〜２０（１０
-3 J/cm ・sec ・K ）で絶縁性を有するものを用いる。
この第１のモールド材１９ａの周りには、電磁波シール
ド用のシールドケース２３が設けられている。この第１
のモールド材１９ａにより、振動子７およびバッキング
材１５にて発生した熱がシールドケース２３に逃げ易い
ようになっている。
【００３４】第１のモールド材１９ａは、発泡性のウレ
タン樹脂またはエポキシ樹脂等の比重が例えば１．５
（g/cm3 ）以下の樹脂を用いる。
タン樹脂またはエポキシ樹脂等の比重が例えば１．５
（g/cm3 ）以下の樹脂を用いる。
【００３５】また、第１のモールド材１９ａには、ヒー
トパイプ２５の一方の端部が埋め込まれている。このヒ
ートパイプ２５の他方の端部は、ケーブルクランプ５ｂ
に半田付けやかしめ等で接続されている。
トパイプ２５の一方の端部が埋め込まれている。このヒ
ートパイプ２５の他方の端部は、ケーブルクランプ５ｂ
に半田付けやかしめ等で接続されている。
【００３６】特に、第２実施形態では、回路基板９とヒ
ートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止するた
め、図９に示すように回路基板９とヒートパイプ２５と
の間にスペーサ２９を設ける。
ートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止するた
め、図９に示すように回路基板９とヒートパイプ２５と
の間にスペーサ２９を設ける。
【００３７】図９（ａ）に示す場合のスペーサ２９ａ
は、回路基板９群の周りをＡＢＳ等の樹脂で四方を囲む
ように形成される。また、図９（ｂ）にしめす場合のス
ペーサ２９ｂは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体
を用いて貫通孔を有した直方体状に形成される。この貫
通孔にヒートパイプ２５を挿入して回路基板９とこの回
路基板９に実装されている電子部品９との接触を防止し
ている。さらに、図９（ｃ）に示す場合のスペーサ２９
ｃは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体を用いて円
筒状に形成される。このスペーサ２９ｃにヒートパイプ
２５を挿入して回路基板９とこの回路基板９に実装され
ている電子部品９と接触を防止している。
は、回路基板９群の周りをＡＢＳ等の樹脂で四方を囲む
ように形成される。また、図９（ｂ）にしめす場合のス
ペーサ２９ｂは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体
を用いて貫通孔を有した直方体状に形成される。この貫
通孔にヒートパイプ２５を挿入して回路基板９とこの回
路基板９に実装されている電子部品９との接触を防止し
ている。さらに、図９（ｃ）に示す場合のスペーサ２９
ｃは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体を用いて円
筒状に形成される。このスペーサ２９ｃにヒートパイプ
２５を挿入して回路基板９とこの回路基板９に実装され
ている電子部品９と接触を防止している。
【００３８】また、スペーサ２９の形状は図９に示した
ものに限定されず、絶縁体であり、熱伝導率が低く（例
えば１０（１０-3 J/cm ・sec ・K ）より小さく）、ケ
ーシング１７内に収まる形状であればいずれの形状でも
良い。
ものに限定されず、絶縁体であり、熱伝導率が低く（例
えば１０（１０-3 J/cm ・sec ・K ）より小さく）、ケ
ーシング１７内に収まる形状であればいずれの形状でも
良い。
【００３９】このように、第２実施形態では、回路基板
９とヒートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止す
るため、回路基板９とヒートパイプ２５の間にスペーサ
２９を設けているので、第１実施形態の効果に加え、回
路基板９とヒートパイプ２５とがショートするのを防止
することができる。
９とヒートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止す
るため、回路基板９とヒートパイプ２５の間にスペーサ
２９を設けているので、第１実施形態の効果に加え、回
路基板９とヒートパイプ２５とがショートするのを防止
することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つか
ら発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝送ケー
ブルに導くようにしているので、超音波プローブを大型
化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温度
上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げることが
できる。
によれば、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つか
ら発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝送ケー
ブルに導くようにしているので、超音波プローブを大型
化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温度
上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げることが
できる。
【００４１】また、請求項４記載の発明によれば、振動
子部から発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝
送ケーブルに導くようにし、さらに、熱伝導手段と電気
回路とが電気的に接触するのをスペーサにより防止する
ようにしているので、超音波プローブを大型化させるこ
と無く、超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑え
て、その分、送信音響パワーを上げることができ、ま
た、熱伝導手段と前記電気回路とが電気的に接触するの
を防止することができる。
子部から発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝
送ケーブルに導くようにし、さらに、熱伝導手段と電気
回路とが電気的に接触するのをスペーサにより防止する
ようにしているので、超音波プローブを大型化させるこ
と無く、超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑え
て、その分、送信音響パワーを上げることができ、ま
た、熱伝導手段と前記電気回路とが電気的に接触するの
を防止することができる。
【図１】本発明に係る超音波プローブの第１実施形態で
ある超音波プローブとこの超音波プローブを備える超音
波診断装置を示した断面図である。
ある超音波プローブとこの超音波プローブを備える超音
波診断装置を示した断面図である。
【図２】熱伝導体の配置例（バッキング材側）を示した
断面図である。
断面図である。
【図３】熱伝導体の配置例（回路基板側）を示した断面
図である。
図である。
【図４】熱伝導体の配置例（電気信号伝送ケーブル側）
を示した断面図である。
を示した断面図である。
【図５】バッキング材にのみ接触もしくは近接するよう
に熱伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。
に熱伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。
【図６】回路基板にのみ接触もしくは近接するように熱
伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。
伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。
【図７】本発明に係る超音波プローブの第２実施形態を
示した断面図である。
示した断面図である。
【図８】図７に示した超音波プローブの被検体側の先端
部を示した断面図である。
部を示した断面図である。
【図９】スペーサの構成例を示した斜視図である。
１ 超音波診断装置本体 ３ 超音波プローブ ５ 電気信号伝送ケーブル ５ａ 導線 ５ｂ ケーブルクランプ ７ 振動子 ９ 回路基板 １１ リード線 １３ 音響レンズ １５ バッキング材 １７ ケーシング １９ モールド材 １９ａ 第１のモールド材 １９ｂ 第２のモールド材 ２１ 熱伝導体 ２３ シールドケース ２５ ヒートパイプ ２７ 音響整合層 ２９ スペーサ
Claims (7)
- 【請求項１】 被検体との間で超音波信号を送受信する
振動子部を備える超音波プローブにおいて、 前記振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに
接続される電気信号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有
することを特徴とする超音波プローブ。 - 【請求項２】 被検体との間で超音波信号を送受信する
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
において、 前記振動子部と前記回路基板の内、少なくとも１つから
発生する熱を、当該超音波プローブに接続される電気信
号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有することを特徴と
する超音波プローブ。 - 【請求項３】 前記熱伝導手段は、その一方の端部が前
記電気信号伝送ケーブルの導線に接触、もしくは、近接
するように配置され、他方の端部が前記振動子部と前記
回路基板の内、少なくとも１つに接する、もしくは、近
接するように配置されることを特徴とする請求項１また
は２記載の超音波プローブ。 - 【請求項４】 前記熱伝導手段は、金属もしくはヒート
パイプであることを特徴とする請求項１または２記載の
超音波プローブ。 - 【請求項５】 被検体との間で超音波信号を送受信する
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
において、 前記振動子部から発生する熱を、前記電気回路と近接す
る位置を通り、当該超音波プローブに接続される電気信
号伝送ケーブルに導く熱伝導手段と、 この熱伝導手段と前記電気回路との間に配置され、この
熱伝導手段と電気回路とを電気的に非接触とするスペー
サと、 を有することを特徴とする超音波プローブ。 - 【請求項６】 前記熱伝導手段は、ヒートパイプもしく
は金属であることを特徴とする請求項５記載の超音波プ
ローブ。 - 【請求項７】 熱伝導率の高いモールド材で前記振動子
部をモールドし、このモールド材に前記熱伝導手段の一
方の端部が挿入されること特徴とする請求項５記載の超
音波プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25150896A JPH1094540A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 超音波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25150896A JPH1094540A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 超音波プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094540A true JPH1094540A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17223862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25150896A Pending JPH1094540A (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | 超音波プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1094540A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006025892A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
| JP2006061448A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波探触子 |
| EP1652476A3 (en) * | 2004-10-27 | 2006-06-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2006204552A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
| US7308828B2 (en) | 2004-09-24 | 2007-12-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic probe |
| CN100441149C (zh) * | 2004-10-27 | 2008-12-10 | 株式会社东芝 | 超声波探头和超声波诊断装置 |
| JP2011004874A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Toshiba Corp | 超音波プローブ |
| JP2011229976A (ja) * | 2011-08-08 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | 超音波探触子および超音波画像装置 |
| WO2012053519A1 (ja) | 2010-10-20 | 2012-04-26 | 株式会社東芝 | 超音波プローブ及び超音波診断装置 |
| WO2014076973A1 (ja) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波探触子 |
| JP2014241209A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 日立金属株式会社 | ケーブルおよびその接続構造 |
| JP2015133750A (ja) * | 2010-06-25 | 2015-07-23 | 京セラ株式会社 | 音響発生器 |
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| JP5905169B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-20 | オリンパス株式会社 | 超音波内視鏡 |
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| JP2022552229A (ja) * | 2019-10-10 | 2022-12-15 | サニーブルック リサーチ インスティチュート | 超音波トランスデューサ及び超音波トランスデューサアレイを冷却するためのシステム及び方法 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25150896A patent/JPH1094540A/ja active Pending
Cited By (24)
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