JPS61268238A

JPS61268238A - 超音波診断装置用探触子

Info

Publication number: JPS61268238A
Application number: JP60111729A
Authority: JP
Inventors: 康人竹内; 安藤　元善; 杉浦　淳夫; 田部井　浩
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1986-11-27

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）本発明は超音波診断装置用探触子に関し、更に詳しくは
、パルストアラシステム等に用いられる高出力、高分解
能を目的とする探触子の加熱防止構造に関する。

〈従来の技術）画像診断装置の一種に、被検体に超音波パルスを送波し
てそれに呼応したエコーパルスを受波し、これら送受波
パルスから被検体内部の画像を演算表示するように構成
された超音波診断装置がある。

ところで、近年、このような超音波診断装置では、例え
ば、パルスドプラシステムにおける可探限界を深めるた
めに、送波用振動子から送波される超音波パルスのパワ
ーを大きくする傾向がある。

ところが、このように送波パワーを大きくするのに従っ
て探触子の内部損失に由来する発熱量も増大し、被検体
と接触する探触子の表面温疾も上昇することになる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来の探触子では、このような発熱に対して特
別な配慮はなされておらず、探触子の表面温度が相当高
く（例えば４０℃以上）なってしまうおそれがある。こ
のような探触子の加熱は、被検体の安全保護上からも好
ましくない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は
、送波パワーを大きくしても探触子の表面温度が低く抑
制される超音波診１ｌｌｌｉ装置用探触子を実現するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）前記した問題点を解決する本発明は、被検体に超音波パ
ルスを送波する送波用振動子を有する超音波診断装置用
探触子において、前記送波用振動子をバッキング材を介
して冷却する冷却手段を設けたことを特徴とするもので
ある。

（実施例）以下、図面を参照し本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実旅例を示す構成図である。

第１図において、１は被検体く図示せず）に超音波パル
スを送波するＰＺＴ等よりなる送波用振動子（以下振動
子と略す）であり、本実施例ではエコーパルスを受波す
る受波振動子を兼ねた例を示している。２はバッキング
材であり、振動子１の一方の面に密着するように取り付
けられている。

尚、該バッキング材２としては、本実施例では、金ｒｆ
！＆繊維等のフィラーが混入されたシリコンゴムヤ金属
塊等の熱伝導率の良いものを用いることが望ましいが、
冷却手段に応じてエアバッキングやウォータバッキング
等を用いてもよい。３は気体や液体等の冷媒が流通する
冷媒容器であり、バッキング材２の一部が直接冷媒と接
触するように内部に突出配置されてバッキング材２との
接合面は水密的にシールされると共に、上部には容器３
内に冷媒を流通させるための流入口４及び流出口５が設
けられている。該容器３の冷媒の流入口４及び流出口５
には、ケーブル６内に収容されている冷媒流通用のチュ
ーブ７．８が連結されている。

尚、ケーブル６内には、振動子１と外部回路〈図示せず
）との間で信号の授受を行うための同軸ケーブル９も収
容されている。１０は探触子全体を収納するケースであ
る。

このような構成において、振動子１は励振駆動されるこ
とにより発熱し、該発熱はバッキング材２を介して冷媒
容器３内に伝導される。ここで、冷媒容器３内には冷媒
が流通しているので、バッキング材２を介して伝導され
た振動子１の発熱は冷媒により吸収されることになる。

従って、可探限界を深めるために振動子１から送波され
る超音波パルスのパワーを大きくしても、被検体と接触
する探触子の表面温度の上昇を低く抑えることができる
。

第２図は本発明の他の実施例を示す構成図である。この
図において、第１図と同一部分には同一符号を付けてそ
の説明は省略する。第２図では、第１図で用いた冷媒容
器３を省略して、チューブ７．８の開放端を用いて冷媒
を直接ケース１０内部に流通させている。このように構
成することにより、内部構造を簡単にすることができ、
バッキング材２と冷媒との接触面積が広がることから冷
却効果を高めることができる。

第３図も本発明の他の実施例を示す構成図であり、冷媒
が流通するチューブ７．８をバッキング材２の外周に巻
き付けてチューブ７．８とバッキング材２とを熱結合さ
せたものである。このように構成することにより、ケー
ス１０の密閉性を簡略にすることができる。

第４図も本発明の他の実施例を示す構成図である。第４
図では、第１図乃至第３図で用いた固体バッキング材２
の代わりに気体バッキングを用いると共に該気体で振動
子１を冷却する例を示している。本実施例では、バッキ
ング材となる気体をチューブ７．８を介してケース１ｏ
内に流通させている。ここで、バッキング材となる気体
は、常圧空気や加圧空気であってもよいし、空気以外の
冷媒ガスであってもよい。特に、空気を用いる場合には
、第５図に示すように、ケース１０の一部に排気孔１１
を設けて更に冷却効果を高めることもできる。尚、この
ような排気孔１１は、ケース１０の内部全体に冷媒を流
通させない第１図、第３図等の構造の探触子にも有効で
ある。

第６図も本発明の他の実施例を示す構成図であり、液体
バッキングを用いると共に該液体で振動子１を冷却する
例を示している。第６図において、ケース１０の内壁に
はバッキング空間１２を形成するように吸音材１３が配
置され、該空間１２にはチューブ７．８を介して例えば
冷却水を流通させている。このように構成することによ
っても、前述各実施例と同様な冷却効果が得られる。

第７図は冷却手段としてペルチエ効果素子１４を用いた
例を示している。第７図において、振動子１には吸音材
又は音響シールド材１５を介してペルチエ効果素子１４
が積層され、該ペルチエ効果素子１４には放熱器１６が
取り付けられている。

ここで、ペルチエ効果素子１４はケーブル６内に収容さ
れた直流電源１ｉ１１７により駆動される。このような
構成において、ペルチエ効果素子１４は振動子１側の面
で吸熱して放熱器１６側の面に放熱する。このように構
成することにより、冷媒が不要になることから構造の簡
単化が図れ、取り扱いや保守等も容易になる。

第８図は第７図の実施例の振動子１の近傍に勺−ミスタ
やトランジスタ等の測温素子１８を配置し、該測温素子
１８の測定信号に応じてペルチエ効果素子１４を駆動し
て振動子１の温度を制御するようにしたものである。こ
のように構成することにより、送波パワーの大きさに拘
わらず振動子１の温度を大略一定限度内に保つこともで
きる。

尚、このような１１１１温素子１８を用いた温度制御は
、冷媒を用いる構成においても有効である。

第９図及び第１０図は冷媒の流通路を工夫したものであ
る。第９図では振動子１に微小間隔を保って吸音材１９
を重ね合わせ、該吸音材１つの中心部から振動子１に向
かって冷媒気体を噴射させる例を示している。又、第１
０図では振動子１に多数の微小突起を介して吸音材２０
を重ね合わせ、該吸音材２０の中心部から振動子１に向
かって冷媒気体を噴射させる例を示している。これらの
構成によ棧ば、音響特性をほとんど劣化させることなく
、冷媒気体による冷却効果を高めることができる。

尚、上記各実施例では、冷媒による冷却とペルチエ効果
素子による冷却とを個別に用いる例を示したが、両者を
併用してもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、送波パワーを大
きくしても探触子の表面温度が低く抑制できる高出力、
？３分解能の超音波診断装置用探触子が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図乃至第
１０図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す構成図であ
る。１・・・送波用振動子　　２・・・バッキング材３・・
・冷媒容器　　　　４・・・流入口５・・・流出口　　
　　　６・・・ケーブル７．８・・・チューブ　　９・
・・同軸ケーブル１０・・−ケース　　　　１１・・・
排気孔１２・・・バッキング空間１３・・・吸音材　　　　１４・・・ペルチェ効果素子
１５・・・吸音材又は音響シールド材１６・・・放熱器　　　　１７・・・直流電源線１８・
・・測温素子　　　１９．２０・・・吸音材特許出願人
　横河メディカルシステム株式会社禎１図５、流出口９、周軸ケーブル第２図痢４図桶年５図１５；吟音材又は音響シールド甘捕与６図第８四田第９図１、。６；７．８；９゜１０；１９．２０　；１第１０図矢波月振航ケーブル升ユーブ司軸ケーブルケース々１に

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体に超音波パルスを送波する送波用振動子を
有する超音波診断装置用探触子において、前記送波用振
動子をバッキング材を介して冷却する冷却手段を設けた
ことを特徴とする超音波診断装置用探触子。
（２）冷却手段として冷媒を用いることを特徴と、する
特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装置用探触子。
（３）バッキング材の一部が直接冷媒と接触するように
突出配置された冷媒容器内を冷媒が流通することを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の超音波診断装置用探
触子。
（４）冷媒を探触子のケース内に流通させることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の超音波診断装置用探
触子。
（５）冷媒が流通するチューブをバッキング材の外周に
巻き付けてチューブとバッキング材とを熱結合させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の超音波診断
装置用探触子。
（６）冷媒として液体を用いることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の超音波診断装置用探触子。
（７）冷媒として気体を用いることを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の超音波診断装置用探触子。
（８）探触子のケースの一部に排気孔を設けたことを特
徴とする特許請求の範囲第２一項記載の超音波診断装置
用探触子。
（９）探触子のケース内にバッキング空間を形成するよ
うに該ケースの内壁に吸音材を配置し、前記バッキング
空間内に冷却水を流通させることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の超音波診断装置用探触子。
（１０）送波用振動子に微小間隔又は多数の微小突起を
介して吸音材を重ね合わせ、該吸音材の中心部から前記
送波用振動子に向かつて冷媒気体を噴射させることを特
徴とする特許請求の範囲第２項記載の超音波診断装置用
探触子。
（１１）冷却手段としてペルチエ効果素子を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装
置用探触子。
（１２）送波用振動子近傍に測温素子を設け、該測温素
子の測定信号に応じて冷却手段を駆動し温度を制御する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診
断装置用探触子。
（１３）バッキング材として熱伝導率の良いものを用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波
診断装置用探触子。