JP2003210464A - Ultrasonic probe - Google Patents

Ultrasonic probe

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JP2003210464A
JP2003210464A JP2002018878A JP2002018878A JP2003210464A JP 2003210464 A JP2003210464 A JP 2003210464A JP 2002018878 A JP2002018878 A JP 2002018878A JP 2002018878 A JP2002018878 A JP 2002018878A JP 2003210464 A JP2003210464 A JP 2003210464A
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裕司 登坂
Takeshi Yokoi
武司 横井
Kazunari Tokuda
一成 徳田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect received ultrasonic wave with high sensitivity and high selectivity, to allow an acoustic focus to come into the optimum position of organism tissue and to prevent sound pressure at that point from becoming lower than the peak sound pressure in the short-range sound field. <P>SOLUTION: A pair of fundamental wave transmitting rectangular opening piezoelectric elements 21a, 21b and a receiving piezoelectric element 22 for higher harmonic detection arranged being held between the elements 21a, 21b, are arranged in a straight line, and ultrasonic waves 2 of fundamental waves transmitted from a pair of fundamental wave transmitting rectangular opening piezoelectric elements 21a, 21b are transmitted through an acoustic lens 23. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はハーモニックイメー
ジング超音波診断に用いられる超音波プローブに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe used for harmonic imaging ultrasonic diagnosis.

【0002】[0002]

【従来の技術】内視鏡の鉗子孔を挿通させ、先端部で超
音波振動子装着部を突き出し、生体組織、例えば胃壁に
接触させ、胃壁の深部情報、例えば粘膜の層状構造を高
い解像度で超音波像描出する超音波診断技術が重要視さ
れつつある。
2. Description of the Related Art A forceps hole of an endoscope is inserted, an ultrasonic transducer mounting portion is projected at a distal end portion thereof and brought into contact with a living tissue such as a stomach wall, and deep information of the stomach wall, for example, a layered structure of a mucous membrane is displayed with high resolution. Ultrasound diagnostic technology that visualizes ultrasonic images is becoming more important.

【0003】これに対し、例えば短冊状圧電エレメント
からなり、30MHzの中心周波数を持つ細径プローブ
が製品化されている。
On the other hand, a small-diameter probe having a center frequency of 30 MHz, which is composed of a strip-shaped piezoelectric element, has been commercialized.

【0004】この細径プローブにおいては、該中心周波
数で超音波を送受信することにより、周波数相応の良好
な解像度が得られているが、一方で、検出できる深さ
(深達度)の低下が起こり、診断領域を狭める結果につ
ながり、診断の質を低下させる結果となっている。従っ
て深達度の低下を引き起こさないで、解像度をより良く
する改良が望まれている。
In this small-diameter probe, a good resolution corresponding to the frequency is obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves at the center frequency, but on the other hand, the detectable depth (depth of penetration) is lowered. It occurs, leading to the result of narrowing the diagnostic area, resulting in the deterioration of the quality of diagnosis. Therefore, there is a demand for an improvement that improves the resolution without lowering the depth of penetration.

【0005】一方、最近、体外用超音波診断分野での新
しい診断モダリティーとして、ハーモニックイメージン
グ診断法が脚光を浴びている。
On the other hand, recently, as a new diagnostic modality in the field of extracorporeal ultrasonic diagnostics, the harmonic imaging diagnostic method is in the spotlight.

【0006】ハーモニックイメージング診断法は、
(1)超音波が生体中を伝播する時に、生体組織の非線
形性の影響を受け基本波超音波に重畳する高調波を種々
の方法で分離し、この信号を用いて画像化するティッシ
ューハーモニックイメージング法と、(2)体内に造影
剤バブルを注入し、送信超音波の照射によってバブルが
破裂する時に発生する高調波を受信し、基本波超音波に
重畳した高調波を種々の方法で分離し、この信号を用い
て画像化するコントラストハーモニックイメージング法
に分類される。
The harmonic imaging diagnostic method is
(1) Tissue harmonic imaging in which when ultrasonic waves propagate in a living body, harmonics that are influenced by the nonlinearity of living tissue and are superimposed on the fundamental ultrasonic waves are separated by various methods, and are imaged using this signal. Method, and (2) injecting a contrast agent bubble into the body, receiving the harmonics generated when the bubble bursts by the irradiation of transmitted ultrasonic waves, and separating the harmonics superimposed on the fundamental wave ultrasonic waves by various methods. , Is classified into the contrast harmonic imaging method for imaging using this signal.

【0007】これらはいずれも、従来のBモード断層像
では得られないほどS/Nが良く、分解能の良好な診断
画像が得られることがわかり、医療診断の診断精度の向
上に寄与している。高調波の特徴はS/Nの向上による
コントラスト分解能の改善効果だけでなく、周波数が整
数倍で高くなる、即ち深さ方向分解能がよくなったり、
ビーム幅が小さくなることによる横方向分解能が向上す
ること、超音波の減衰を基本波並みの低さに抑えること
が可能という大きな特徴がある。
It has been found that all of these have a S / N as good as a conventional B-mode tomographic image cannot obtain, and a diagnostic image with good resolution can be obtained, which contributes to the improvement of diagnostic accuracy of medical diagnosis. . The characteristics of harmonics are not only the effect of improving the contrast resolution due to the improvement of S / N, but also the frequency increases by an integral multiple, that is, the resolution in the depth direction improves.
It has major features that the lateral resolution is improved due to the smaller beam width and that the attenuation of ultrasonic waves can be suppressed to a level as low as the fundamental wave.

【0008】従来の体外用のハーモニックイメージング
診断装置に用いられている超音波トランスデューサは、
基本波送信も高調波受信も同一の圧電エレメントが用い
られてきた。この場合、高調波信号の信号レベルが基本
波に比べはるかに小さいので、ハーモニック画像の劣化
に関わる基本波成分を効率よく除去する必要がある。そ
のために、パルスインバージョン、フェーズインバージ
ョン、ガウシアンパルスの利用などの特殊な技術が利用
されている。
The ultrasonic transducer used in the conventional external body harmonic imaging diagnostic apparatus is
The same piezoelectric element has been used for both fundamental wave transmission and harmonic wave reception. In this case, since the signal level of the harmonic signal is much smaller than that of the fundamental wave, it is necessary to efficiently remove the fundamental wave component related to the deterioration of the harmonic image. For that purpose, special techniques such as pulse inversion, phase inversion, and use of Gaussian pulse are used.

【0009】これに対し、本出願人は、例えば特開20
01−258879号公報において、これら特殊な手法
を必要としないハーモニックイメージング用の送受信分
離型超音波トランスデューサを提案している。
On the other hand, the applicant of the present invention has disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No.
No. 01-258879 proposes a transmission / reception separated ultrasonic transducer for harmonic imaging that does not require these special techniques.

【0010】このハーモニックイメージング用の送受信
分離型超音波トランスデューサは、基本波送信専用のリ
ング状圧電エレメントと、その内円部に配置した受信専
用の円板状圧電エレメントからなり、それぞれの圧電材
料の組み合わせを最適に選ぶことによって、高感度でし
かも高い選択性で高調波成分を抽出できるというもので
ある。
This transmission / reception separated ultrasonic transducer for harmonic imaging is composed of a ring-shaped piezoelectric element dedicated to fundamental wave transmission and a disc-shaped piezoelectric element dedicated to reception arranged in an inner circular portion thereof. By selecting the optimum combination, the harmonic components can be extracted with high sensitivity and high selectivity.

【0011】以上のように、本出願人は、本出願人が提
案した送受信分離型超音波トランスデューサを用いれ
ば、高調波を高感度、高選択性で検出できることを提案
しているが、実験的にもこの効果を確認している。この
トランスデューサ構造を、前述した細径プローブに適用
することにより、高感度で、高解像度、しかも周波数の
わりには減衰が少ない超音波送受信が可能になることが
推測できる。
As described above, the present applicant has proposed that harmonics can be detected with high sensitivity and high selectivity by using the transmission / reception separation type ultrasonic transducer proposed by the present applicant. Also confirmed this effect. By applying this transducer structure to the small-diameter probe described above, it can be presumed that ultrasonic transmission / reception with high sensitivity, high resolution, and low attenuation with respect to frequency can be performed.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、細径プ
ローブは、針子孔を挿通させるため外径に制限がある。
例えば外径2.8mmφの鉗子孔に挿通できるには、回
転方向の振動子最大長はシース外径を2.4mmφ、そ
の中に配置させる圧電エレメント幅は1.5mm程度に
抑える必要がある。この場合、本出願人が既に提案して
いるリング型送信用圧電エレメントとその内円部に円板
状受信用圧電エレメントを配置したトランスデューサ構
造(特開2001−258879号公報の図10参照)
を小型化したのでは、高調波受信感度に大きな影響を及
ぼす送信用超音波振動子の開口面積を大きくとれない。
However, the small diameter probe has a limited outer diameter because it is inserted through the needle hole.
For example, in order to be able to insert the forceps hole having an outer diameter of 2.8 mmφ, the maximum length of the transducer in the rotation direction is that the outer diameter of the sheath is 2.4 mmφ, and the width of the piezoelectric element to be arranged therein needs to be suppressed to about 1.5 mm. In this case, a transducer structure in which a ring-type transmitting piezoelectric element and a disc-shaped receiving piezoelectric element are arranged in the inner circular portion thereof, which has been already proposed by the applicant (see FIG. 10 of JP 2001-258879 A).
If the size is reduced, the aperture area of the ultrasonic transducer for transmission, which has a great influence on the harmonic reception sensitivity, cannot be increased.

【0013】すなわち、高調波の受信感度は送信超音波
振動子の開口に比例し、受信超音波振動子の開口には関
係しない。従って、最も大きな感度を示す場合は受信超
音波振動子の開口が点で、送信超音波振動子の開口が全
面に近い場合である。この場合において、例えば図14
(a)でa =1.5mm(幅)、b=2.5mm(長
さ)の矩形圧電エレメント101の場合に対して、図1
4(b)の開口面積に等しい円板圧電エレメント102
の直径RはR=2×(1.5×2.5÷3.14)0.5
=2.2mmとなり、回転中心軸103まわりの回転半
径は約1.5倍になる。この寸法では、内視鏡の鉗子孔
に挿通させることは不可能になってしまう。従って、超
音波振動子の開口は矩形開口とせざるを得ない。
That is, the reception sensitivity of harmonics is proportional to the aperture of the transmitting ultrasonic oscillator and is not related to the aperture of the receiving ultrasonic oscillator. Therefore, the case where the maximum sensitivity is exhibited is the case where the opening of the reception ultrasonic transducer is a point and the opening of the transmission ultrasonic transducer is close to the entire surface. In this case, for example, in FIG.
In FIG. 1A, the rectangular piezoelectric element 101 having a = 1.5 mm (width) and b = 2.5 mm (length) is compared with FIG.
Disc piezoelectric element 102 having an opening area of 4 (b)
The diameter R is R = 2 × (1.5 × 2.5 ÷ 3.14) 0.5
= 2.2 mm, and the radius of gyration about the central axis of rotation 103 is about 1.5 times. With this size, it becomes impossible to insert the forceps into the forceps hole of the endoscope. Therefore, the opening of the ultrasonic transducer must be a rectangular opening.

【0014】また、リング型送信用圧電エレメントとそ
の内円部に円板状受信用圧電エレメントを配置したトラ
ンスデューサ構造では、上記のように開口長を大きくと
れないことによって、音響焦点は振動子表面近くに近在
化してしまい、音響焦点をバルーンシースの外側に配置
することができない場合が出てくる。生体組織を診断す
る為には音響焦点はバルーンの外側に配置することが必
要であり、それを可能とする構造が必要である。この理
由からも超音波振動子の開口は矩形開口とせざるを得な
い。
Further, in the transducer structure in which the ring-type transmitting piezoelectric element and the disc-shaped receiving piezoelectric element are arranged in the inner circular portion thereof, the acoustic focus is on the transducer surface because the aperture length cannot be made large as described above. In some cases, the acoustic focus cannot be located outside the balloon sheath due to the local proximity. In order to diagnose living tissue, the acoustic focus needs to be placed outside the balloon, and a structure that enables it is necessary. For this reason also, the opening of the ultrasonic transducer must be a rectangular opening.

【0015】一方、図15に示す矩形圧電エレメント1
01において、極力開口面積を大きくして感度向上を目
論んだり、開口寸法を大きくして超音波の集束性を向上
したり、音響焦点をシース外径より遠方にしようとする
と、矩形開口の長辺と短辺の比A(=2a2/2a1)は
大きくなる。
On the other hand, the rectangular piezoelectric element 1 shown in FIG.
In 01, if the aperture area is increased as much as possible for the purpose of sensitivity improvement, or if the aperture size is increased to improve the focusing property of ultrasonic waves, or the acoustic focus is made farther than the outer diameter of the sheath, the long side of the rectangular aperture is increased. And the ratio A (= 2a2 / 2a1) of the short side becomes large.

【0016】この比Aが大きくなるにつれて中心軸音場
の最終ピーク点、即ち音響焦点における音圧は、大きく
変動する近距離音場におけるピーク点における音圧より
も小さくなることが知られている(図16〜図19)。
It is known that as the ratio A increases, the final peak point of the central axis sound field, that is, the sound pressure at the acoustic focus, becomes smaller than the sound pressure at the peak point in the near-field sound field that greatly changes. (FIGS. 16-19).

【0017】これは、最終ピーク点、即ち音響焦点近傍
における超音波診断像の輝度が得られなかったり、近距
離音場領域に存在するバルーン壁等による多重反射の影
響を受け、良質のBモード像が得られないことを意味し
ている。従って矩形開口でありながら中心軸音場の最終
ピーク点、即ち音響焦点における音圧が近距離音場領域
におけるピーク音圧よりもできるだけ大きくする必要が
ある。
This is because the brightness of the ultrasonic diagnostic image at the final peak point, that is, in the vicinity of the acoustic focus cannot be obtained, or is affected by multiple reflections due to the balloon wall existing in the near field region, and the B mode of high quality is obtained. It means that the image cannot be obtained. Therefore, it is necessary to make the final peak point of the central axis sound field, that is, the sound pressure at the acoustic focus larger than the peak sound pressure in the short-range sound field region as much as possible even though the opening is rectangular.

【0018】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、受信超音波を高感度、高選択性で検出でき、し
かも音響焦点が生体組織の最適位置に来るようにでき、
かつ、その点における音圧が近距離音場におけるピーク
音圧より低下させることを防ぐことのできる超音波プロ
ーブを提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to detect a received ultrasonic wave with high sensitivity and high selectivity, and further, to make the acoustic focus come to the optimum position of the living tissue,
Moreover, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe capable of preventing the sound pressure at that point from lowering than the peak sound pressure in the near field.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波プローブ
は、体腔内に挿入する細長状の超音波プローブにおい
て、基本波超音波を送信する送信用圧電エレメントと、
前記基本波超音波の送信によって対象物内に誘起される
高調波信号を受信する受信用圧電エレメントとを具備
し、挿入軸方向に細長く形成した台座の上に、複数の前
記送信用圧竃エレメントによる合成送信超音波音場の中
心軸が前記受信用圧電エレメントが有する受信超音波音
場の中心軸に一致するようにほぽ密接させて配置して構
成される。
An ultrasonic probe of the present invention is a slender ultrasonic probe to be inserted into a body cavity, and a transmitting piezoelectric element for transmitting a fundamental ultrasonic wave,
A receiving piezoelectric element for receiving a harmonic signal induced in the object by transmitting the fundamental ultrasonic wave, and a plurality of the transmitting compression elements on a pedestal elongated in the insertion axis direction. The composite transmission ultrasonic sound field according to the above is arranged so as to be in close contact with the central axis of the reception ultrasonic sound field of the reception piezoelectric element.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0021】図1ないし図13は本発明の一実施の形態
に係わり、図1は超音波プローブの構成を示す構成図、
図2は図1の超音波プローブに採用可能なフレキシブル
シャフトを示す図、図3は図1の超音波振動子の構成を
示す構成図、図4は図3の超音波振動子の形状を示す
図、図5は図3の超音波振動子の音場特性を示す第1の
特性図、図6は図3の超音波振動子の音場特性を示す第
2の特性図、図7は図3の超音波振動子の電極接続を説
明する図、図8は図3の超音波振動子の電極接続の変形
例を説明する図、図9は図3の超音波振動子の製造方法
を説明する第1の図、図10は図3の超音波振動子の製
造方法を説明する第2の図、図11は図3の超音波振動
子の製造方法を説明する第3の図、図12は図3の超音
波振動子の製造方法を説明する第4の図、図13は図3
の超音波振動子の製造方法を説明する第5の図である。
1 to 13 relate to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of an ultrasonic probe,
2 is a diagram showing a flexible shaft that can be used in the ultrasonic probe of FIG. 1, FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of the ultrasonic transducer of FIG. 1, and FIG. 4 shows a shape of the ultrasonic transducer of FIG. 5, FIG. 5 is a first characteristic diagram showing the sound field characteristic of the ultrasonic transducer of FIG. 3, FIG. 6 is a second characteristic diagram showing the sound field characteristic of the ultrasonic transducer of FIG. 3, and FIG. 3 is a diagram for explaining electrode connection of the ultrasonic transducer of FIG. 3, FIG. 8 is a diagram for explaining a modified example of electrode connection of the ultrasonic transducer of FIG. 3, and FIG. 9 is for explaining a manufacturing method of the ultrasonic transducer of FIG. FIG. 10 is a second diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG. 3, and FIG. 11 is a third diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG. 4 is a fourth diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG. 3, and FIG.
FIG. 6C is a fifth diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.

【0022】図1に示すように、本実施の形態の超音波
プローブ1は、例えば内視鏡の鉗子チャンネルに挿通さ
れ体腔内に挿入されるプローブであって、送信基本波超
音波2を送信し高調波を含む受信超音波3を受信する超
音波振動子4を内設した体腔壁に密着可能なバルーン5
と、このバルーン5に連設されたシース6とからなり、
シース6のシース内空間7には超音波振動子4を先端に
配した超音波振動子4に接続され信号を送受するための
2芯同軸ケーブル8が設けられている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic probe 1 of the present embodiment is a probe that is inserted into a body cavity by being inserted into a forceps channel of an endoscope, for example, and transmits a transmission fundamental wave ultrasonic wave 2. A balloon 5 capable of adhering to a wall of a body cavity having an ultrasonic transducer 4 for receiving a received ultrasonic wave 3 including a harmonic wave
And a sheath 6 connected to the balloon 5,
In the inner space 7 of the sheath 6, a two-core coaxial cable 8 for transmitting and receiving a signal is provided which is connected to the ultrasonic oscillator 4 having the ultrasonic oscillator 4 at its tip.

【0023】バルーン5内には音響カプラ液9が充填さ
れており、また2芯同軸ケーブル8は、ボールベアリン
グ等からなる回転支持部材10を介して超音波振動子4
に接続され、バルーン5とシース6は回転支持部材10
により水密に接続される(すなわち、音響カプラ液8が
バルーン5のみに充填・保持されている)。そして、2
芯同軸ケーブル8が回転することにより超音波振動子4
が回転軸11を中心に回転可能となっている。
The balloon 5 is filled with the acoustic coupler liquid 9, and the two-core coaxial cable 8 is provided with the ultrasonic transducer 4 via the rotation support member 10 composed of a ball bearing or the like.
The balloon 5 and the sheath 6 are connected to the rotation support member 10
Are connected in a watertight manner (that is, the acoustic coupler liquid 8 is filled and held only in the balloon 5). And 2
The ultrasonic transducer 4 is generated by rotating the core coaxial cable 8.
Is rotatable about the rotating shaft 11.

【0024】なお、2芯同軸ケーブル8の代わりに、図
2に示すように、中空密着コイル12からなり2本の1
芯同軸ケーブル13a,13bをスプライン状に巻いて
収納しているフレキシブルシャフト14を設けてもよ
い。
Instead of the two-core coaxial cable 8, as shown in FIG.
You may provide the flexible shaft 14 which winds and accommodates the core coaxial cables 13a and 13b in a spline shape.

【0025】本実施の形態の超音波振動子4は、送受信
分離型構造として感度を向上させる構造としている。そ
のため、図3に示すように、一対の基本波送信用矩形開
口圧電エレメント21a,21bと、これらに挟まれる
ように配置させる高調波検出目的の受信用圧電エレメン
ト22を直線状に配列させ、一対の基本波送信用矩形開
口圧電エレメント21a,21bからの送信基本波超音
波2を音響レンズ23を介して送信させている。
The ultrasonic transducer 4 of the present embodiment has a structure for improving sensitivity as a transmission / reception separation type structure. Therefore, as shown in FIG. 3, a pair of fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b and a receiving piezoelectric element 22 for the purpose of detecting harmonics arranged so as to be sandwiched between them are linearly arranged to form a pair. The fundamental wave ultrasonic wave 2 transmitted from the rectangular aperture piezoelectric elements 21 a and 21 b for fundamental wave transmission is transmitted through the acoustic lens 23.

【0026】なお、一対の基本波送信用矩形開口圧電エ
レメント21a,21bには送信圧電エレメント用ダン
ピング層25が設けられ、また受信用圧電エレメント2
2には受信圧電エレメント用ダンピング層26が設けら
れている。音響レンズ23の裏面と基本波送信用矩形開
口圧電エレメント21a,21b及び受信用圧電エレメ
ント22の裏面に電極があり、音響レンズ23の裏側は
GND側電極になっている。
A transmission piezoelectric element damping layer 25 is provided on the pair of fundamental wave transmission rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b, and the reception piezoelectric element 2 is provided.
2 is provided with a damping layer 26 for the receiving piezoelectric element. There are electrodes on the back surface of the acoustic lens 23 and on the back surfaces of the fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b and the receiving piezoelectric element 22, and the back side of the acoustic lens 23 is a GND side electrode.

【0027】ここで、図4に示すように、それぞれの基
本波送信用矩形開口圧電エレメント21a,21b及び
受信用圧電エレメント22の一辺は等しい寸法に揃えら
れ、その辺の中心線を回転軸とする。さらに、一対の基
本波送信用矩形開口圧電エレメント21a,21bによ
って形成される超音波送信音場の中心軸と受信用圧電エ
レメント22による超音波受信音場の中心軸が一致する
ように構成させ、該中心軸上に音響焦点24を結ばせて
いる。
Here, as shown in FIG. 4, one side of each of the rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b for transmitting the fundamental wave and the receiving piezoelectric element 22 is arranged to have the same size, and the center line of the side is the rotation axis. To do. Furthermore, the central axis of the ultrasonic transmission sound field formed by the pair of fundamental wave transmission rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b and the central axis of the ultrasonic reception sound field by the reception piezoelectric element 22 are configured to coincide with each other, An acoustic focus 24 is formed on the central axis.

【0028】一対の基本波送信用矩形開口圧電エレメン
ト21a,21bからなる送信主面の縦横比(b/a
=)Aを1.5〜2.0程度になるようにして、音圧、
焦点位置、近距離音場におけるピーク音圧の低減をはか
り、良好な超音波診断像を得るようにしている。
The aspect ratio (b / a) of the main transmission surface composed of a pair of fundamental-wave transmission rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b.
=) A so that the sound pressure,
By reducing the peak sound pressure at the focus position and near-field sound field, a good ultrasonic diagnostic image is obtained.

【0029】これにより高調波を用いることによって、
空間分解能やコントラスト分解能が基本波で送受信する
場合に比べ改良される。高調波を用いることの更に大き
なメリツトは近距離音場におけるピーク音圧を低減でき
ることである。これによって音響焦点における音圧の方
が大きくなり、実質的に超音波の深達度が改良される。
Thus, by using the harmonics,
Spatial resolution and contrast resolution are improved compared to the case of transmitting and receiving with the fundamental wave. An even greater advantage of using harmonics is the reduction of peak sound pressure in the near field. This results in a larger sound pressure at the acoustic focus, which substantially improves the depth of penetration of the ultrasonic waves.

【0030】図5はその様子を示したもので、主面の長
辺と短辺の比Aが3程度になっても基本波の場合(図
6)と異なり、近距離音場におけるピーク音圧の方が大
きくなることは無い。また音響焦点も遠方になり、深達
度が良くなることが分かる。
FIG. 5 shows such a situation. Even when the ratio A of the long side to the short side of the principal surface becomes about 3, unlike the case of the fundamental wave (FIG. 6), the peak sound in the near field is generated. The pressure is never greater. Also, it can be seen that the acoustic focus also becomes distant and the depth of penetration improves.

【0031】しかし一方で、音響焦点におけるピーク音
圧は円形開口や主面の長辺と短辺の比Aが1の場合に比
較して半減することになる(図5:A=3)。そこで、
それぞれの基本波送信用矩形開口圧電エレメント21
a,21bの主面の長辺と短辺の比A(=c/a)を略
1とすることで(図4参照)、本実施の形態では、基本
波送信用矩形開口圧電エレメント21a,21bの基本
波の音響焦点における合成ピーク音圧を大きくすると共
に、受信超音波を高感度、高選択性で検出でき、しかも
音響焦点が生体組織の最適位置に来るようにでき、か
つ、その点における音圧が近距離音場におけるピーク音
圧より低下させるを防ぐことを可能としている。
On the other hand, however, the peak sound pressure at the acoustic focus is halved compared to the case where the ratio A of the long side to the short side of the circular aperture or the main surface is 1 (FIG. 5: A = 3). Therefore,
Rectangular aperture piezoelectric element 21 for each fundamental wave transmission
By setting the ratio A (= c / a) of the long side to the short side of the main surfaces of a and 21b to approximately 1 (see FIG. 4), in the present embodiment, the rectangular aperture piezoelectric element 21a for transmitting the fundamental wave, 21b, the synthesized peak sound pressure at the acoustic focus of the fundamental wave can be increased, the received ultrasonic waves can be detected with high sensitivity and high selectivity, and the acoustic focus can be located at the optimum position of the biological tissue. It is possible to prevent the sound pressure at the point lower than the peak sound pressure in the near field.

【0032】なお、基本波送信用矩形開口圧電エレメン
ト21a,21bは、例えば、ジルコンチタン酸鉛PZ
Tやビスマス層状構造体等の圧電セラミクスまたは水
晶、ニオブ酸リチウム、KNbO3(ニオブ酸カリウ
ム)等の単結晶からなる圧電素子である。受信用圧電エ
レメント22は、例えば、ポリ弗化ビニリデン、シアン
化ビニリデン等の高分子樹脂からなる高分子圧電素子、
またはエポキシ樹脂等に柱状圧電セラミクスを分布させ
た複合圧電素子である。
The fundamental-wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b are, for example, lead zirconate titanate PZ.
The piezoelectric element is made of piezoelectric ceramics such as T or bismuth layered structure or a single crystal such as quartz, lithium niobate, or KNbO3 (potassium niobate). The receiving piezoelectric element 22 is, for example, a polymer piezoelectric element made of a polymer resin such as polyvinylidene fluoride or vinylidene cyanide,
Alternatively, it is a composite piezoelectric element in which columnar piezoelectric ceramics are distributed in epoxy resin or the like.

【0033】また、2つの基本波送信用矩形開口圧電エ
レメント21a,21bのGND電極と、受信用圧電エ
レメント22のGND電極の3つのGND電極は同電位
とする必要がある。この3つのGND電極を同電位とす
る手段として、図7に示すように、片面に2芯同軸ケー
ブル8のシールド線31が接続された電極が形成された
樹脂膜(図示せず)の電極側に3つのGND電極を接着
剤で接合した構造にする。この樹脂膜は後で凹面加工
し、音響レンズ23として用いても良いし、また、樹脂
膜だけを除去し、電極膜として残しても良い。樹脂膜を
音響整合層として用いてもよい。
Further, the GND electrodes of the two fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b and the three GND electrodes of the receiving piezoelectric element 22 must be at the same potential. As a means for making the three GND electrodes the same potential, as shown in FIG. 7, the electrode side of the resin film (not shown) on one side of which the electrode to which the shield wire 31 of the two-core coaxial cable 8 is connected is formed. The three GND electrodes are bonded to each other with an adhesive. This resin film may be concaved later and used as the acoustic lens 23, or only the resin film may be removed and left as the electrode film. A resin film may be used as the acoustic matching layer.

【0034】また、受信用圧電エレメント22の駆動電
圧入力側の入力電極32は2芯同軸ケーブル8の一方の
信号線33に半田にて接続され、例えば基本波送信用矩
形開口圧電エレメント21aの駆動電圧入力側の入力電
極34は2芯同軸ケーブル8の他方の信号線35に半田
にて接続されている。ここで、基本波送信用矩形開口圧
電エレメント21a,21bの駆動電圧入力側の入力電
極34,36は同電位にする必要があるため、同電位設
定用配線37にて半田により入力電極34,36が接続
されている。
The input electrode 32 on the drive voltage input side of the receiving piezoelectric element 22 is connected to one signal line 33 of the two-core coaxial cable 8 by soldering, and drives the fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric element 21a, for example. The input electrode 34 on the voltage input side is connected to the other signal line 35 of the two-core coaxial cable 8 by soldering. Here, since the input electrodes 34 and 36 on the drive voltage input side of the fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b need to have the same potential, the input electrodes 34 and 36 are soldered with the same potential setting wiring 37. Are connected.

【0035】なお、これらの基本波送信用矩形開口圧電
エレメント21a、21bは受信用圧電エレメント22
を挟むように隔離されているので、これらを同電位にす
るために、上記の如く接続すると、両者間をワイヤで接
続すると2つの基本波送信用矩形開口圧電エレメント2
1a、21bの片方はワイヤ接続点が1つだが、他の基
本波送信用矩形開口圧電エレメントは同軸ケープルヘの
接続を含めて2つとなる。
The rectangular aperture piezoelectric elements 21a and 21b for transmitting the fundamental wave are the receiving piezoelectric elements 22.
Since they are isolated so as to sandwich them, if they are connected as described above in order to bring them to the same potential, if two wires are connected by a wire, two rectangular aperture piezoelectric elements for transmitting the fundamental wave 2
One of 1a and 21b has one wire connection point, but the other rectangular aperture piezoelectric elements for transmitting a fundamental wave are two, including the connection to the coaxial cable.

【0036】接続点は圧電振動に対する質量負荷とな
り、2つの基本波送信用矩形開口圧電エレメントの振動
振幅に差が発生してしまい、超音波音場の対称性に悪影
響する。また半田つけによる接続だと、半田点のぱらつ
きによって質量負荷の大きさに差異を生ずる。低周波用
で圧電エレメントの厚さが厚い時や、面積が大きい時は
前記質量負荷のわずかな差異が生じても音場に対する影
響は少ない。しかしながら、本発明が目的とする、高周
波で、細径プローブに適用する場合、圧電エレメントの
厚さは薄くなり、また寸法も小さくなる。圧電エレメン
トの厚さが薄くなり、また寸法も小さくなってもワイヤ
配線の影響を極力低減する手段が必要である。
The connection point becomes a mass load against the piezoelectric vibration, and a difference occurs in the vibration amplitude of the two rectangular aperture piezoelectric elements for transmitting the fundamental wave, which adversely affects the symmetry of the ultrasonic sound field. In addition, if the connection is made by soldering, the mass load varies due to the fluctuation of the soldering points. When the piezoelectric element is used for low frequencies and has a large thickness or has a large area, even if a slight difference in the mass load occurs, the influence on the sound field is small. However, when the present invention is applied to a high-frequency, small-diameter probe, which is the object of the present invention, the thickness of the piezoelectric element becomes small and the size thereof becomes small. There is a need for means for reducing the influence of wire wiring as much as possible even when the piezoelectric element is thin and its size is small.

【0037】その手段として、図8に示すように、配線
は超音波ワイヤボンディングで行い、かつ、圧電エレメ
ント近傍の隔絶した位置に中継用基板41を設け、この
中継用基板41に形成された電極パッドにそれぞれの圧
電エレメントからの配線を中継する。即ち1つの圧電エ
レメントにはいずれも半田を用いず、一点のワイヤ接続
点42,43,44が一本の細く腰の無いワイヤ45,
46,47により中継用基板の電極パッド48,49,
50に中継される。なお、2芯同軸ケーブル8のシール
ド線31もまた中継用基板のGND電極パッド51に接
続される。
As a means for this, as shown in FIG. 8, wiring is performed by ultrasonic wire bonding, and a relay substrate 41 is provided at a separated position in the vicinity of the piezoelectric element, and electrodes formed on the relay substrate 41. The wiring from each piezoelectric element is relayed to the pad. That is, no solder is used for one piezoelectric element, and one wire connection point 42, 43, 44 is one thin and flat wire 45,
46 and 47, electrode pads 48, 49 of the relay substrate,
Relayed to 50. The shield wire 31 of the two-core coaxial cable 8 is also connected to the GND electrode pad 51 of the relay board.

【0038】ここで、本実施の形態の超音波振動子4の
製造方法について説明する。
Here, a method of manufacturing the ultrasonic transducer 4 of the present embodiment will be described.

【0039】図9に示すように、片面全面電極形成した
受信用圧電板61の電極形成面側に複数の溝62を形成
し、最終的に音響レンズ23に加工される樹脂性台板6
3に受信用圧電板61の電極形成面を接合する。この樹
脂性台板63は、超音波プローブ内の圧電エレメントと
超音波伝達媒体との音響整合を行う音響整合層を兼ね
る。
As shown in FIG. 9, a plurality of grooves 62 are formed on the electrode forming surface side of the receiving piezoelectric plate 61 having a single-sided whole surface electrode, and the resin base plate 6 is finally processed into the acoustic lens 23.
The electrode forming surface of the receiving piezoelectric plate 61 is bonded to the electrode 3. The resin base plate 63 also serves as an acoustic matching layer that acoustically matches the piezoelectric element in the ultrasonic probe and the ultrasonic transmission medium.

【0040】次に図10に示すように、切削加工面にて
受信用圧電板61の上面より切削を行い、図11に示す
ような受信用圧電エレメント22を形成し、受信用圧電
エレメント22の表面に対してマスクを用いて部分電極
を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, a cutting surface is cut from the upper surface of the receiving piezoelectric plate 61 to form the receiving piezoelectric element 22 as shown in FIG. A partial electrode is formed on the surface using a mask.

【0041】続いて、図12に示すように、電極形成面
側に複数の溝65を形成した片面全面電極形成した送信
用圧電板64を、該溝65中央部に受信用圧電エレメン
ト22が収まるように樹脂性台板63に送信用圧電板6
4の電極形成面を接合する。そして、切削加工面にて送
信用圧電板64の上面より切削を行い、図13に示すよ
うな基本波送信用矩形開口圧電エレメント21a、21
bを形成し、基本波送信用矩形開口圧電エレメント21
a、21bの表面に対してマスクを用いて部分電極を形
成する。その後、切断部70にて切断することで、音響
レンズ23に加工される前の超音波振動子4の処理前構
造体71が形成される。この処理前構造体71の樹脂性
台板63に音響レンズ23を加工することで、容易且つ
安価に複数の超音波振動子4を製造することが可能とな
る。
Subsequently, as shown in FIG. 12, a transmitting piezoelectric plate 64 having a single-sided entire surface electrode formed with a plurality of grooves 65 on the electrode forming surface side, and the receiving piezoelectric element 22 is set in the central portion of the groove 65. The transmission base plate 63 to the transmission piezoelectric plate 6
The electrode forming surfaces of No. 4 are joined. Then, the cutting surface is cut from the upper surface of the transmitting piezoelectric plate 64 to form the fundamental wave transmitting rectangular aperture piezoelectric elements 21a, 21 as shown in FIG.
b forming a rectangular aperture piezoelectric element 21 for transmitting a fundamental wave
A partial electrode is formed on the surfaces of a and 21b using a mask. After that, by cutting with the cutting unit 70, the unprocessed structure 71 of the ultrasonic transducer 4 before being processed into the acoustic lens 23 is formed. By processing the acoustic lens 23 on the resin base plate 63 of the unprocessed structure 71, it is possible to easily and inexpensively manufacture the plurality of ultrasonic transducers 4.

【0042】[付記] (付記項1) 前記台座は、2つの前記送信用圧電エレ
メントを所望の位置にフォーカスできるように構成した
音響レンズを兼ねることを特徴とする請求項1ないし4
のいずれか1つに記載の超音波プローブ。
[Additional remarks] (Additional remark 1) The pedestal also functions as an acoustic lens configured to focus the two transmitting piezoelectric elements at desired positions.
The ultrasonic probe according to any one of 1.

【0043】(付記項2) 前記台座は、超音波プロー
ブ内の圧電エレメントと超音波伝達媒体との音響整合を
行う音響整合層を兼ねることを特徴とする請求項1ない
し4のいずれか1つに記載の超音波プローブ。
(Additional Item 2) The pedestal also serves as an acoustic matching layer for acoustically matching the piezoelectric element in the ultrasonic probe and the ultrasonic transmission medium. The ultrasonic probe according to 1.

【0044】(付記項3) 前記台座に配線を中継する
ための中継板が接続されていることを特徴とする請求項
1ないし4のいずれか1つに記載の超音波プローブ。
(Additional Item 3) The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 4, wherein a relay plate for relaying wiring is connected to the pedestal.

【0045】(付記項4) 各圧電エレメントヘの信号
送受用の配線が、ひとつの圧電エレメントに対し単一の
接続がされていることを特徴とする付記項3に記載の超
音波プローブ。
(Additional Item 4) The ultrasonic probe according to Additional Item 3, wherein a wiring for transmitting and receiving a signal to and from each piezoelectric element is singlely connected to one piezoelectric element.

【0046】(付記項5) 前記配線と接続はワイヤボ
ンディングによって形成されたことを特徴とする付記項
3または4に記載の超音波プローブ。
(Additional Item 5) The ultrasonic probe according to Additional Item 3 or 4, wherein the wiring and the connection are formed by wire bonding.

【0047】(付記項6) 前記台座には各圧電エレメ
ントの超音波送信側電極の電位をいずれも接地電位にさ
せるための共通電極が形成されていることを特徴とする
請求項1ないし4付記項1ないし5のいずれか1つに記
載の超音波プローブ。
(Additional Item 6) The common electrode for making all the potentials of the ultrasonic wave transmitting side electrodes of the respective piezoelectric elements to the ground potential is formed on the pedestal. Item 6. The ultrasonic probe according to any one of items 1 to 5.

【0048】(付記項7) 前記中継板は両面に電極が
形成された基板であり、片方の電極は共通電極に接続さ
れ、他方の面には一対の電極パッドが形成されているこ
とを特徴とする付記項3ないし6のいずれか1つに記載
の超音波プローブ。
(Additional Item 7) The relay plate is a substrate having electrodes formed on both surfaces, one electrode being connected to a common electrode, and the other surface having a pair of electrode pads formed thereon. The ultrasonic probe according to any one of Supplementary Notes 3 to 6.

【0049】(付記項8) 前記送信用圧電エレメント
は、その2辺の比が1以上2以内にあることを特徴とす
る請求項1ないし4付記項1ないし7のいずれか1つに
記載の超音波プローブ。
(Additional Item 8) The transmission piezoelectric element has a ratio of two sides of 1 or more and 2 or less, according to any one of the additional items 1 to 7. Ultrasonic probe.

【0050】(付記項9) 前記台座上に圧電エレメン
トを接続配置させる方法が、その片面に電極が形成さ
れ、その面が最終的に受信用圧電エレメントの短辺の長
さとなる寸法を残し、最終的な受信用圧電エレメントの
厚さとなる深さの複数の溝が形成された受信用圧電エレ
メント材料板を製造する第1の工程と、その片面に電極
が形成され、その面が最終的に送信用圧電エレメントの
短辺の長さとなる寸法を残し、最終的な送信用圧電エレ
メントの厚さとなる深さを上回る深さの複数の溝が形成
された送信用圧電エレメント材料板を製造する第2の工
程と、前記第1の工程で作成した受信用圧電エレメント
材料板をその電極側面が台座上に形成した電極に向き合
う様に接合する第3の工程と、接合された前記受信用圧
電エレメント材料板の電極が形成されていない面を研削
して、最終的な受信用圧電エレメントの厚さに加工する
第4の工程と、前記のように研削して得られる受信用圧
電エレメントの電極未形成面に、その側面がコートされな
いように電極形成する第5の工程と、前記第2の工程で
作成した送信用圧電エレメント材料板をその電極側面が
台座上に形成した電極に向き合い かつその満都が前記
第5の工程までの工程で形成した受信用圧電エレメント
を跨ぐ様に配置させ接合する第6の工程と、接合された
前記送信用圧電エレメント材料板の電極が形成されてい
ない面を研削して、最終的な送信用圧電エレメントの厚
さに加工する第7の工程と、前記第7の工程のように研
削して得られる送信用圧電エレメントの電極未形成面
に、その側面がコートされないように電極形成する第8
の工程とを用いたことを特徴とする超音波プローブの製
造方法。
(Additional Item 9) A method of connecting and arranging a piezoelectric element on the pedestal is such that an electrode is formed on one surface of the pedestal, and the surface is left to have a dimension that finally becomes the length of the short side of the receiving piezoelectric element, The first step of manufacturing a receiving piezoelectric element material plate in which a plurality of grooves having a depth corresponding to the final thickness of the receiving piezoelectric element is formed, and an electrode is formed on one surface thereof, and the surface is finally formed. Manufacturing a transmission piezoelectric element material plate in which a plurality of grooves having a depth that exceeds the depth that is the thickness of the final transmission piezoelectric element is left while leaving a dimension that is the length of the short side of the transmission piezoelectric element. 2, the third step of joining the receiving piezoelectric element material plate prepared in the first step so that the electrode side faces face the electrodes formed on the pedestal, and the joined receiving piezoelectric element Of material board The fourth step is to grind the surface on which no electrode is formed to the final thickness of the receiving piezoelectric element, and to the surface of the receiving piezoelectric element on which no electrode is formed, which is obtained by grinding as described above. The fifth step of forming electrodes so that the side surfaces thereof are not coated, and the piezoelectric element material plate for transmission prepared in the second step faces the electrodes formed on the pedestal side surfaces thereof A sixth step of arranging and joining the reception piezoelectric elements formed in the steps up to the fifth step so as to straddle them, and grinding the surface of the joined transmission piezoelectric element material plate on which no electrode is formed. The seventh step of processing the final thickness of the transmitting piezoelectric element, and the electrode-unformed surface of the transmitting piezoelectric element obtained by grinding as in the seventh step, so that the side surface is not coated On the electrode Forming Eighth
The method of manufacturing an ultrasonic probe, comprising:

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信超音波を高感度、高選択性で検出でき、しかも音響焦
点が生体組織の最適位置に来るようにでき、かつ、その
点における音圧が近距離音場におけるピーク音圧より低
下させることを防ぐことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the received ultrasonic waves can be detected with high sensitivity and high selectivity, and the acoustic focus can be located at the optimum position of the living tissue. It is possible to prevent the sound pressure from being lowered below the peak sound pressure in the near field.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る超音波プローブの
構成を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an ultrasonic probe according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の超音波プローブに採用可能なフレキシブ
ルシャフトを示す図
FIG. 2 is a diagram showing a flexible shaft that can be used in the ultrasonic probe of FIG.

【図3】図1の超音波振動子の構成を示す構成図FIG. 3 is a configuration diagram showing a configuration of the ultrasonic transducer of FIG.

【図4】図3の超音波振動子の形状を示す図FIG. 4 is a diagram showing the shape of the ultrasonic transducer of FIG.

【図5】図3の超音波振動子の音場特性を示す第1の特
性図
5 is a first characteristic diagram showing a sound field characteristic of the ultrasonic transducer of FIG.

【図6】図3の超音波振動子の音場特性を示す第2の特
性図
6 is a second characteristic diagram showing the sound field characteristic of the ultrasonic transducer of FIG.

【図7】図3の超音波振動子の電極接続を説明する図FIG. 7 is a diagram for explaining electrode connection of the ultrasonic transducer of FIG.

【図8】図3の超音波振動子の電極接続の変形例を説明
する図
FIG. 8 is a diagram illustrating a modification of electrode connection of the ultrasonic transducer of FIG.

【図9】図3の超音波振動子の製造方法を説明する第1
の図
FIG. 9 is a first diagram illustrating a method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.
Illustration

【図10】図3の超音波振動子の製造方法を説明する第
2の図
FIG. 10 is a second diagram illustrating a method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.

【図11】図3の超音波振動子の製造方法を説明する第
3の図
FIG. 11 is a third diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.

【図12】図3の超音波振動子の製造方法を説明する第
4の図
FIG. 12 is a fourth diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.

【図13】図3の超音波振動子の製造方法を説明する第
5の図
FIG. 13 is a fifth diagram illustrating the method of manufacturing the ultrasonic transducer of FIG.

【図14】送受信分離型超音波トランスデューサの送信
用超音波振動子の開口面積を説明する図
FIG. 14 is a diagram illustrating an opening area of a transmission ultrasonic transducer of a transmission / reception separated ultrasonic transducer.

【図15】矩形圧電エレメントの形状を示す図FIG. 15 is a diagram showing the shape of a rectangular piezoelectric element.

【図16】図15の矩形圧電エレメントの音場特性を示
す第1の特性図
16 is a first characteristic diagram showing a sound field characteristic of the rectangular piezoelectric element of FIG.

【図17】図15の矩形圧電エレメントの音場特性を示
す第2の特性図
FIG. 17 is a second characteristic diagram showing the sound field characteristic of the rectangular piezoelectric element of FIG.

【図18】図15の矩形圧電エレメントの音場特性を示
す第3の特性図
FIG. 18 is a third characteristic diagram showing the sound field characteristic of the rectangular piezoelectric element of FIG.

【図19】図15の矩形圧電エレメントの音場特性を示
す第4の特性図
FIG. 19 is a fourth characteristic diagram showing the sound field characteristic of the rectangular piezoelectric element of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波プローブ 2…送信基本波超音波 3…受信超音波 4…超音波振動子 5…バルーン 6…シース 7…シース内空間 8…2芯同軸ケーブル 9…音響カプラ液 10…回転支持部材 11…回転軸 12…中空密着コイル 13a,13b…1芯同軸ケーブル 14…フレキシブルシャフト 21a,21b…基本波送信用矩形開口圧電エレメント 22…受信用圧電エレメント 23…音響レンズ 24…音響焦点 25…送信圧電エレメント用ダンピング層 26…受信圧電エレメント用ダンピング層 1 ... Ultrasonic probe 2 ... Transmission fundamental wave ultrasonic wave 3 ... Received ultrasonic wave 4 ... Ultrasonic transducer 5 ... Balloon 6 ... Sheath 7. Space inside the sheath 8 ... 2-core coaxial cable 9 ... Acoustic coupler liquid 10 ... Rotation support member 11 ... Rotation axis 12 ... Hollow contact coil 13a, 13b ... 1-core coaxial cable 14 ... Flexible shaft 21a, 21b ... Rectangular aperture piezoelectric element for fundamental wave transmission 22 ... Receiving piezoelectric element 23 ... Acoustic lens 24 ... Acoustic focus 25 ... Damping layer for transmitting piezoelectric element 26 ... Damping layer for receiving piezoelectric element

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年4月16日(2002.4.1
6)
[Submission date] April 16, 2002 (2002.4.1)
6)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項1[Name of item to be corrected] Claim 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波プローブ
は、体腔内に挿入する細長状の超音波プローブにおい
て、基本波超音波を送信する送信用圧電エレメントと、
前記基本波超音波の送信によって対象物内に誘起される
高調波信号を受信する受信用圧電エレメントとを具備
し、挿入軸方向に細長く形成した台座の上に、複数の
記送信用圧電エレメントによる合成送信超音波音場の中
心軸が前記受信用圧電エレメントが有する受信超音波音
場の中心軸に一致するようにほぼ密接させて配置して構
成される。
An ultrasonic probe of the present invention is a slender ultrasonic probe to be inserted into a body cavity, and a transmitting piezoelectric element for transmitting a fundamental ultrasonic wave,
A receiving piezoelectric element for receiving a harmonic signal induced in the object by transmitting the fundamental ultrasonic wave, and a plurality of front parts on a pedestal elongated in the insertion axis direction.
Constructed by arranging the central axis of the combined transmission ultrasonic field by serial transmission piezoelectric element for the substantially brought close contact so as to coincide with the central axis of the receiving ultrasonic field having piezoelectric elements for the reception.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図3】 [Figure 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 武司 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 徳田 一成 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 4C301 AA03 BB28 BB30 EE06 EE07 EE20 FF01 FF04 FF15 GA01 GA15 GB04 GB14 GB18 GB19 GB20 GB29 GB33 GC01 HH47 HH48 JA17 4C601 BB05 BB09 BB11 BB12 BB14 EE03 EE04 EE30 FE01 GA01 GA11 GA14 GB01 GB03 GB04 GB14 GB19 GB20 GB32 GB35 GB41 GC01 GC13 GC17 GD11 GD12 HH26 HH35 5D019 AA01 BB12 FF04 HH03 5D107 AA20 BB07 CC01 CC10 CC12 CC13 FF01 FF07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takeshi Yokoi             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kazunari Tokuda             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. F-term (reference) 4C301 AA03 BB28 BB30 EE06 EE07                       EE20 FF01 FF04 FF15 GA01                       GA15 GB04 GB14 GB18 GB19                       GB20 GB29 GB33 GC01 HH47                       HH48 JA17                 4C601 BB05 BB09 BB11 BB12 BB14                       EE03 EE04 EE30 FE01 GA01                       GA11 GA14 GB01 GB03 GB04                       GB14 GB19 GB20 GB32 GB35                       GB41 GC01 GC13 GC17 GD11                       GD12 HH26 HH35                 5D019 AA01 BB12 FF04 HH03                 5D107 AA20 BB07 CC01 CC10 CC12                       CC13 FF01 FF07

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体腔内に挿入する細長状の超音波プロー
ブにおいて、 基本波超音波を送信する送信用圧電エレメントと、 前記基本波超音波の送信によって対象物内に誘起される
高調波信号を受信する受信用圧電エレメントと を具備し、 挿入軸方向に細長く形成した台座の上に、複数の前記送
信用圧竃エレメントによる合成送信超音波音場の中心軸
が前記受信用圧電エレメントが有する受信超音波音場の
中心軸に一致するようにほぽ密接させて配置したことを
特徴とする超音波プローブ。
1. An elongated ultrasonic probe to be inserted into a body cavity, wherein a transmission piezoelectric element for transmitting a fundamental ultrasonic wave and a harmonic signal induced in an object by the transmission of the fundamental ultrasonic wave are provided. A receiving piezoelectric element for receiving, and a receiving piezoelectric element having a central axis of a synthetic transmitting ultrasonic sound field formed by a plurality of transmitting compression elements on a pedestal elongated in the insertion axis direction. An ultrasonic probe characterized in that the ultrasonic probe is arranged in close contact with the central axis of the ultrasonic sound field.
【請求項2】 前記密接させて配置した状態が先端方向
より手元方向に向けて前記送信用圧電エレメント、前記
受信用圧電エレメント、前記送信用圧電エレメントとな
る順になっていることを特徴とする請求項1に記載の超
音波プローブ。
2. The closely arranged state is such that the transmitting piezoelectric element, the receiving piezoelectric element, and the transmitting piezoelectric element are arranged in this order from the front end direction toward the proximal direction. Item 2. The ultrasonic probe according to item 1.
【請求項3】 前記台座と反対面には、前記受信用圧電
エレメントに適したダンピング特性の受信用ダンピング
層を前記受信用圧電エレメントに密接固定し、2つの前
記送信用圧電エレメントに適したダンピング特性を有す
る受信用ダンピング層を前記送信用圧電エレメントに密
接固定して具備させたことを特徴とする請求項1または
2に記載の超音波プローブ。
3. A damping layer for reception having a damping characteristic suitable for the piezoelectric element for reception is closely fixed to the piezoelectric element for reception on the surface opposite to the base, and damping suitable for the two piezoelectric elements for transmission. The ultrasonic probe according to claim 1 or 2, further comprising a reception damping layer having characteristics, which is closely fixed to the transmission piezoelectric element.
【請求項4】 前記送信用ダンピング層より前記台座側
に前記受信用ダンピング層が入り込むと共に、前記送信
用ダンピング層により前記送信用圧電エレメントと前記
受信用圧電エレメントとの隙間を埋めて一体的に構成し
たことを特徴とする請求項3に記載の超音波プローブ。
4. The receiving damping layer enters the pedestal side of the transmitting damping layer, and the transmitting damping layer fills a gap between the transmitting piezoelectric element and the receiving piezoelectric element to form an integrated structure. The ultrasonic probe according to claim 3, wherein the ultrasonic probe is configured.
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CN106391435A (en) * 2016-10-19 2017-02-15 杭州电子科技大学 Device for realizing particle suspension and rotation

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