JP2006204622A - Ultrasonic probe and ultrasonic image device - Google Patents

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JP2006204622A JP2005021901A JP2005021901A JP2006204622A JP 2006204622 A JP2006204622 A JP 2006204622A JP 2005021901 A JP2005021901 A JP 2005021901A JP 2005021901 A JP2005021901 A JP 2005021901A JP 2006204622 A JP2006204622 A JP 2006204622A
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稔 青木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe provided with high operatability, thermolysis property, quality and dependability. <P>SOLUTION: The probe is equipped with a case 10 to be gripped by an operator, a transducer 20 which is stored in the case and transmits and receives an ultrasonic wave from the end part of the case to a subject, a cable 50 which is connected to the proximal end part of the case and transmits and receives electric signals to the transducer, and a waterproof mold material 40 to fill the gap between the case and the proximal end part of the transducer. A hollow metal material 41 is mixed in the mold material. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被検体内を超音波で走査して、当該被検体の内部状態を画像化する超音波探触子および超音波画像装置に係り、特に超音波探触子のケースに充填される防水用のモールド材に関する。   The present invention relates to an ultrasonic probe and an ultrasonic imaging apparatus that scan an inside of a subject with an ultrasonic wave to form an image of the internal state of the subject, and particularly, the case of the ultrasonic probe is filled. The present invention relates to a mold material for waterproofing.

被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射波から生成した受信信号を基に、当該被検体の内部状態を画像化する超音波診断装置が知られている。この超音波診断装置は、超音波探触子から被検体内に超音波を送信し、被検体内部で音響インピーダンスの不整合により生じる反射波を超音波探触子で受信して受信信号を生成する。   2. Description of the Related Art There is known an ultrasonic diagnostic apparatus that scans an inside of a subject with ultrasonic waves and images an internal state of the subject based on a reception signal generated from a reflected wave from the inside of the subject. This ultrasonic diagnostic device transmits ultrasonic waves from the ultrasonic probe into the subject, and receives the reflected waves generated by the mismatch of acoustic impedance inside the subject with the ultrasonic probe to generate a received signal. To do.

超音波探触子から超音波の送受信を行うと、圧電振動子では電気的エネルギーと機械的エネルギーの交換が行われる。このとき、圧電振動子からは熱が発生し、材料の熱劣化により信頼性が低下したり、材料の特性変動により品質が低下したりする。   When ultrasonic waves are transmitted and received from the ultrasonic probe, electrical energy and mechanical energy are exchanged in the piezoelectric vibrator. At this time, heat is generated from the piezoelectric vibrator, and the reliability is lowered due to the thermal deterioration of the material, or the quality is lowered due to the characteristic variation of the material.

また、超音波探触子には、[IEC60601−2−37(2001)]の発熱規制があり、この発熱規制を超えないように出力パワーを抑制すると、本来の診断能を発揮できないこともある。   Further, the ultrasonic probe has a heat generation regulation [IEC 60601-2-37 (2001)], and if the output power is suppressed so as not to exceed the heat generation regulation, the original diagnostic ability may not be exhibited. .

したがって、超音波探触子の信頼性の低下や品質の低下を防止するため、また超音波探触子に本来の診断能を発揮させるためには、圧電振動子で発生した熱が超音波探触子から効率良く放熱される必要がある。   Therefore, in order to prevent deterioration of the reliability and quality of the ultrasonic probe and to make the ultrasonic probe exhibit its original diagnostic ability, the heat generated by the piezoelectric vibrator is detected by the ultrasonic probe. It is necessary to efficiently dissipate heat from the contact.

ところで、超音波探触子では、その内部構造を衝撃や滲水から保護するために、超音波探触子の内部空間にモールド材を充填する技術がある。モールド材としては、超音波探触子の操作性を損なわないように密度の低いエポキシ樹脂や発泡ポリウレタン等が用いられる。   By the way, in the ultrasonic probe, there is a technique of filling the internal space of the ultrasonic probe with a molding material in order to protect the internal structure from impact and water leakage. As the mold material, a low-density epoxy resin, foamed polyurethane, or the like is used so as not to impair the operability of the ultrasonic probe.

しかしながら、エポキシ樹脂や発泡ポリウレタン等の密度の低い材料は、一般的に熱伝導率が低く、圧電振動子で発生した熱を背面材からケーブルに対して効率良く放熱することができない。   However, low density materials such as epoxy resin and polyurethane foam generally have low thermal conductivity, and heat generated by the piezoelectric vibrator cannot be efficiently radiated from the backing material to the cable.

そこで近年、圧電振動子で発生した熱を効率良く放熱する技術として、背面材材とケーブルとの間に伝熱線を配置した超音波探触子が提案された(例えば、特許文献1参照。)。
特開平5−244690号公報
Therefore, in recent years, an ultrasonic probe in which a heat transfer wire is disposed between a back material and a cable has been proposed as a technique for efficiently radiating heat generated by a piezoelectric vibrator (see, for example, Patent Document 1). .
JP-A-5-244690

しかしながら、特許文献1で提案された技術は、超音波探触子内に伝熱線を配置する必要があり、構造が複雑化するという問題や、重量が増加して操作性が低下するという問題がある。   However, the technique proposed in Patent Document 1 requires the arrangement of a heat transfer wire in the ultrasonic probe, and there are problems that the structure is complicated and that the operability is reduced due to an increase in weight. is there.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高い操作性、放熱性、品質、及び信頼性を備えた超音波探触子および超音波画像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic probe and an ultrasonic imaging apparatus having high operability, heat dissipation, quality, and reliability. There is to do.

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の超音波探触子および超音波画像装置は次のように構成されている。   In order to solve the problems and achieve the object, the ultrasonic probe and the ultrasonic imaging apparatus of the present invention are configured as follows.

(1)操作者により把持されるケースと、前記ケース内に収納され、前記ケースの先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサと、前記ケースの基端部に繋がれ、前記トランスデューサに対して電気信号を送受信するケーブルと、前記ケースと前記トランスデューサの基端部との間に充填される防水用のモールド材とを具備し、前記モールド材には、中空金属材が混入されている。 (1) A case gripped by an operator, a transducer housed in the case and transmitting / receiving ultrasonic waves to / from a subject from a distal end portion of the case, connected to a proximal end portion of the case, and the transducer A cable for transmitting and receiving electrical signals, and a waterproof mold material filled between the case and the base end of the transducer, and a hollow metal material is mixed in the mold material Yes.

(2)(1)に記載された超音波探触子において、前記中空金属材は、カーボンフィラーまたは金フィラーである。 (2) In the ultrasonic probe described in (1), the hollow metal material is a carbon filler or a gold filler.

(3)(1)に記載された超音波探触子において、前記中空金属材は、カーボンファイバーまたは金ファイバーである。 (3) In the ultrasonic probe described in (1), the hollow metal material is carbon fiber or gold fiber.

(4)(1)に記載された超音波探触子において、前記モールド材は、前記ケーブルのシールド線に接触している。 (4) In the ultrasonic probe described in (1), the molding material is in contact with the shield wire of the cable.

(5)超音波探触子を有する超音波画像装置において、前記超音波探触子は、操作者により把持されるケースと、前記ケース内に収納され、前記ケースの先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサと、前記ケースの基端部に繋がれ、前記トランスデューサに対して電気信号を送受信するケーブルと、前記ケースと前記トランスデューサの基端部との間に充填される防水用のモールド材とを具備し、前記モールド材には、中空金属材が混入されている。 (5) In an ultrasonic imaging apparatus having an ultrasonic probe, the ultrasonic probe is accommodated in a case gripped by an operator, the case, and the subject from the tip of the case to the subject. A transducer for transmitting and receiving ultrasonic waves, a cable connected to the base end of the case and transmitting and receiving electrical signals to and from the transducer, and a waterproofing filling between the case and the base end of the transducer The mold material is mixed with a hollow metal material.

本発明によれば、超音波探触子及び超音波画像装置の操作性、放熱性、品質、及び信頼性が向上する。   According to the present invention, the operability, heat dissipation, quality, and reliability of the ultrasound probe and the ultrasound imaging apparatus are improved.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

(超音波診断装置の構成)
図1は本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の概略図である。
(Configuration of ultrasonic diagnostic equipment)
FIG. 1 is a schematic view of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置(超音波画像装置)は、超音波を利用して被検体の内部状態を画像化するものであり、超音波探触子1と超音波診断装置本体2とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus (ultrasonic image apparatus) according to the present embodiment images an internal state of a subject using ultrasonic waves. The ultrasonic diagnostic apparatus main body 2 is comprised.

図2は同実施形態に係る超音波探触子1の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the ultrasound probe 1 according to the embodiment.

図2に示すように、超音波探触子1は、操作者により把持されるケース10と、ケース10内に配置され、ケース10の先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサ20と、ケース10内に配置され、トランスデューサ20に対して電気信号を送受信するフレキシブルプリントサーキット(以下、「FPC」とする。)30と、トランスデューサ20とケース10の基端部との間に充填され、ケース10内への水分の滲入を防止するモールド材40と、ケース10の基端部に繋がれ、FPC30と超音波診断装置本体2とを接続するケーブル50と、モールド材40に埋設され、FPC30をノイズから保護するシールド板60を具備している。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 1 includes a case 10 held by an operator, and a transducer 20 that is disposed in the case 10 and transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject from the distal end portion of the case 10. And a flexible printed circuit (hereinafter referred to as “FPC”) 30 that is disposed in the case 10 and transmits and receives electrical signals to and from the transducer 20, and is filled between the transducer 20 and the base end of the case 10. Embedded in the molding material 40, which is connected to the base material of the case 10 and prevents the infiltration of moisture into the case 10, and is connected to the FPC 30 and the ultrasonic diagnostic apparatus main body 2. A shield plate 60 is provided to protect the FPC 30 from noise.

次に、前記各構成要件について詳細に説明する。なお、以下の説明では、ケース10の先端側を上側とし、ケース10の基端側を下側とする。   Next, each component will be described in detail. In the following description, the distal end side of the case 10 is the upper side, and the proximal end side of the case 10 is the lower side.

[ケース10]
図2に示すように、ケース10は、その上端部に開口部11、下端部に挿通孔12を備えている。開口部11からはトランスデューサ20(実際には音響レンズ26)が露出し、挿通孔12にはケーブル50が挿入されている。
[Case 10]
As shown in FIG. 2, the case 10 includes an opening 11 at the upper end and an insertion hole 12 at the lower end. The transducer 20 (actually the acoustic lens 26) is exposed from the opening 11, and the cable 50 is inserted into the insertion hole 12.

[トランスデューサ20]
図3は同実施形態に係るトランスデューサ20の斜視図である。
[Transducer 20]
FIG. 3 is a perspective view of the transducer 20 according to the embodiment.

図3に示すように、トランスデューサ20は、圧電振動子21、音響整合層22、背面材23、及び音響レンズ24を具備している。   As shown in FIG. 3, the transducer 20 includes a piezoelectric vibrator 21, an acoustic matching layer 22, a back material 23, and an acoustic lens 24.

圧電振動子21は、超音波の送受信を実質的に行うものである。この圧電振動子21は、多数の圧電素子211により構成されている。これら圧電素子211は短冊状をしており、ケース10の軸心線と略直角な方向に対して所定間隔で配列されている。   The piezoelectric vibrator 21 substantially transmits and receives ultrasonic waves. The piezoelectric vibrator 21 includes a large number of piezoelectric elements 211. These piezoelectric elements 211 have a strip shape and are arranged at predetermined intervals in a direction substantially perpendicular to the axial center line of the case 10.

圧電素子211の素材としては、2成分系あるいは3成分系の圧電セラミックス等が用いられる。以降、圧電素子211の配列方向をアレイ方向とし、アレイ方向及び上下方向と略直角な方向をレンズ方向とする。   As a material of the piezoelectric element 211, a two-component or three-component piezoelectric ceramic or the like is used. Hereinafter, the arrangement direction of the piezoelectric elements 211 is defined as an array direction, and a direction substantially perpendicular to the array direction and the vertical direction is defined as a lens direction.

圧電振動子21の溝部、すなわち圧電素子211と圧電素子211との隙間には、圧電振動子21の機械的強度を確保するための樹脂材(図示しない)が充填されている。樹脂材の素材としては、エポキシ樹脂等が用いられる。   A groove portion of the piezoelectric vibrator 21, that is, a gap between the piezoelectric elements 211 and 211, is filled with a resin material (not shown) for ensuring the mechanical strength of the piezoelectric vibrator 21. An epoxy resin or the like is used as the material for the resin material.

各圧電素子211は、上端面にGND用電極211a、下端面に信号用電極211bを備え、これら電極211a、211b間に電気信号を印加することで、圧電素子211の軸心線方向、すなわち上下方向に対して超音波を発生できるようになっている。   Each piezoelectric element 211 includes a GND electrode 211a on the upper end surface and a signal electrode 211b on the lower end surface. By applying an electric signal between these electrodes 211a and 211b, the piezoelectric element 211 has an axial direction, that is, an upper and lower direction. An ultrasonic wave can be generated in the direction.

圧電振動子21のレンズ方向の一側面には、各圧電素子211のGND用電極211aを電気的に共通化するための共通化電極212がアレイ方向の全域に亘って接合されている。前述したFPC30のGND配線31は、この共通化電極212を介して各GND用電極211aに接続され、FPC30の信号配線32は、それぞれ各信号用電極211bに接続されている。   A common electrode 212 for electrically sharing the GND electrode 211a of each piezoelectric element 211 is joined to one side surface of the piezoelectric vibrator 21 in the lens direction over the entire region in the array direction. The GND wiring 31 of the FPC 30 described above is connected to each GND electrode 211a via the common electrode 212, and the signal wiring 32 of the FPC 30 is connected to each signal electrode 211b.

音響整合層22は、圧電振動子21と被検体との間の音響インピーダンスを整合させるものである。この音響整合層22は、圧電振動子21の上側に配置され、多数の音響整合素子221から構成されている。   The acoustic matching layer 22 matches the acoustic impedance between the piezoelectric vibrator 21 and the subject. The acoustic matching layer 22 is disposed on the upper side of the piezoelectric vibrator 21 and includes a large number of acoustic matching elements 221.

これら音響整合素子221は短冊状をしており、アレイ方向及びレンズ方向に対して、前記各圧電素子211と等しいピッチ間隔で配列されている。   These acoustic matching elements 221 have a strip shape and are arranged at equal pitch intervals as the piezoelectric elements 211 in the array direction and the lens direction.

音響整合層22の溝部、すなわち音響整合素子221と音響整合素子221との隙間には、音響整合層22の機械的強度を確保するための樹脂材(図示しない)が充填されている。樹脂材の素材としては、エポキシ樹脂等が用いられる。   A groove portion of the acoustic matching layer 22, that is, a gap between the acoustic matching element 221 and the acoustic matching element 221 is filled with a resin material (not shown) for ensuring the mechanical strength of the acoustic matching layer 22. An epoxy resin or the like is used as the material for the resin material.

背面材23は、圧電振動子21で発生した超音波のうち下側、すなわち操作者の手元側に伝播してくる超音波を減衰するものである。この背面材23は、圧電振動子21の下側に配置されている。背面材23の素材としては、高い減衰作用を有するゴム等が用いられる。   The backing material 23 attenuates ultrasonic waves propagating to the lower side of the ultrasonic waves generated by the piezoelectric vibrator 21, that is, the operator's hand side. The back material 23 is disposed below the piezoelectric vibrator 21. As the material for the back member 23, rubber having a high damping action is used.

音響レンズ24は、音響の屈折を利用して超音波ビームを収束させ、超音波の分解能を向上させるものである。この音響レンズ24は、音響整合層22の上側に全ての音響整合素子221を覆うように配置されている。   The acoustic lens 24 converges the ultrasonic beam by utilizing acoustic refraction, and improves the ultrasonic resolution. The acoustic lens 24 is arranged on the upper side of the acoustic matching layer 22 so as to cover all the acoustic matching elements 221.

音響レンズ24の素材としては、シリコーンゴム等が用いられる。また、音響レンズ24の音響インピーダンスとしては、被検体と音響レンズ24との接触面における超音波の反射を防止するために、被検体の音響インピーダンスに近い値に設定されている。   Silicone rubber or the like is used as a material for the acoustic lens 24. Further, the acoustic impedance of the acoustic lens 24 is set to a value close to the acoustic impedance of the subject in order to prevent reflection of ultrasonic waves at the contact surface between the subject and the acoustic lens 24.

[FPC30]
図2に示すように、FPC30は、トランスデューサ20のレンズ方向の一側に配置されており、主に、GND配線31と信号配線32による平面2層構造となっている。これらGND配線31と信号配線32は、FPC30の中途部で分離されており、各々の先端部にて共通化電極212と信号用電極211bにそれぞれ接続されている。
[FPC30]
As shown in FIG. 2, the FPC 30 is disposed on one side of the transducer 20 in the lens direction, and mainly has a planar two-layer structure including a GND wiring 31 and a signal wiring 32. The GND wiring 31 and the signal wiring 32 are separated in the middle of the FPC 30, and are connected to the common electrode 212 and the signal electrode 211b at the respective leading ends.

[モールド材40]
図2に示すように、モールド材40は、ケース10内に水分が浸入するのを防止する以外に、本発明の重要なポイントでもあるトランスデューサ20の熱を背面材23からケーブル50側に移送する役割を持っている。
[Mold material 40]
As shown in FIG. 2, the molding material 40 transfers the heat of the transducer 20, which is an important point of the present invention, from the back material 23 to the cable 50 side in addition to preventing moisture from entering the case 10. Have a role.

図4は同実施形態に係るモールド材40の拡大図である。   FIG. 4 is an enlarged view of the molding material 40 according to the embodiment.

図4に示すように、モールド材40には、熱伝導率の上昇と密度の低下を目的として、熱伝導率の高い球殻状の中空金属材41が混入されている。モールド材40の素材としては、超音波探触子1の操作性に配慮して、密度の低いエポキシ樹脂や発泡ポリウレタン等が用いられる。また、中空金属材41としては、カーボンフィラーや金フィラー等が用いられる。   As shown in FIG. 4, a spherical metal shell 41 having a high thermal conductivity is mixed in the molding material 40 for the purpose of increasing the thermal conductivity and decreasing the density. As the material of the mold material 40, in consideration of the operability of the ultrasonic probe 1, a low density epoxy resin, polyurethane foam, or the like is used. Moreover, as the hollow metal material 41, a carbon filler, a gold filler, or the like is used.

発明者は、中空金属材41の混入によりモールド材40の特性が如何に変化するかを実験した。この実験では、モールド材40としてエポキシ樹脂を用い、中空金属材41として40[nm]径、空孔率60[%]のカーボンフィラーを用いている。   The inventor experimented how the characteristics of the mold material 40 changed due to the mixing of the hollow metal material 41. In this experiment, an epoxy resin is used as the mold material 40, and a carbon filler having a diameter of 40 [nm] and a porosity of 60 [%] is used as the hollow metal material 41.

実験結果を以下に示す。   The experimental results are shown below.

図5は同実施形態に係る中空金属材41の混入比とモールド材40の熱伝導率との関係を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the mixing ratio of the hollow metal material 41 and the thermal conductivity of the molding material 40 according to the embodiment.

図5を見ると、カーボンフィラーの混入比の上昇に伴い、モールド材40の熱伝導率が上昇することがわかる。因みに、一般的なエポキシ樹脂の熱伝導率は約0.2[W/mK]であるが、カーボンフィラーの混入比を50[wt%]程度まで上げると、モールド材40の熱伝導率が約1.8倍まで上昇している。   5 that the thermal conductivity of the molding material 40 increases as the mixing ratio of the carbon filler increases. Incidentally, the thermal conductivity of a general epoxy resin is about 0.2 [W / mK], but when the mixing ratio of the carbon filler is increased to about 50 [wt%], the thermal conductivity of the molding material 40 is about It has risen to 1.8 times.

図6は同実施形態に係る中空金属材41の混入比とモールド材40の密度との関係を示すグラフである。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the mixing ratio of the hollow metal material 41 and the density of the molding material 40 according to the embodiment.

図6を見ると、カーボンフィラーの混入比の上昇に伴い、モールド材40の密度が低下することがわかる。   It can be seen from FIG. 6 that the density of the molding material 40 decreases as the mixing ratio of the carbon filler increases.

この実験により、モールド材40に中空金属材41を混入することで、トランスデューサ20の熱を背面材23からケーブル50側に効率良く移送でき、且つ超音波探触子1の重量を軽くできることが確認された。   From this experiment, it was confirmed that the heat of the transducer 20 can be efficiently transferred from the backing material 23 to the cable 50 side and the weight of the ultrasonic probe 1 can be reduced by mixing the hollow metal material 41 into the mold material 40. It was done.

[ケーブル50]
図7は同実施形態に係るケーブル50の断面図である。
[Cable 50]
FIG. 7 is a cross-sectional view of the cable 50 according to the embodiment.

図7に示すように、ケーブル50は、複数の信号線51と、信号線51の周囲を覆う樹脂材52と、樹脂材52の外周部に環状に編成された多数のシールド線53と、シールド線53の外側を覆う外皮54とから構成されており、その一端部は挿通孔12からケース10内に入り込んでモールド材40内に突入している。   As shown in FIG. 7, the cable 50 includes a plurality of signal lines 51, a resin material 52 that covers the periphery of the signal lines 51, a large number of shield wires 53 that are knitted annularly around the outer periphery of the resin material 52, and a shield The outer skin 54 covers the outside of the wire 53, and one end of the wire 53 enters the case 10 through the insertion hole 12 and enters the molding material 40.

図8は同実施形態に係るケース10とケーブル50の接続部分の拡大図である。   FIG. 8 is an enlarged view of a connection portion between the case 10 and the cable 50 according to the embodiment.

図8に示すように、シールド線53はケーブル50から露出し、モールド材40内に埋設されたシールド板60に接続されている。シールド線53の素材としては、導電性の高い銅やアルミ等が用いられる。   As shown in FIG. 8, the shield wire 53 is exposed from the cable 50 and connected to a shield plate 60 embedded in the molding material 40. As a material for the shield wire 53, copper, aluminum, or the like having high conductivity is used.

[シールド板60]
図8に示すように、シールド板60は、前述のFPC30をノイズから保護する以外に、モールド材40の熱をケーブル50のシールド線53に逃がす役割を備えている。シールド板60には、モールド材40との接触面積を大きくするために、複数の穴部61が形成されている。シールド板60の素材としては、導電性の高い銅やアルミ等が用いられる。
[Shield plate 60]
As shown in FIG. 8, the shield plate 60 has a role of releasing the heat of the molding material 40 to the shield wire 53 of the cable 50 in addition to protecting the FPC 30 from noise. A plurality of holes 61 are formed in the shield plate 60 in order to increase the contact area with the molding material 40. As a material for the shield plate 60, copper, aluminum, or the like having high conductivity is used.

(超音波探触子の製造工程)
次に、前記構成の超音波探触子1の製造工程について簡単に説明する。
(Manufacturing process of ultrasonic probe)
Next, a manufacturing process of the ultrasonic probe 1 having the above configuration will be briefly described.

まず、トランスデューサ20を製造する。そして、トランスデューサ20が完成したら、このトランスデューサ20をケース10内に組み込み、ケース10の充填孔(図示しない)からケース10とトランスデューサ20の下側面との間にモールド材41を充填する。以上で超音波探触子1が完成する。   First, the transducer 20 is manufactured. When the transducer 20 is completed, the transducer 20 is assembled into the case 10, and the molding material 41 is filled between the case 10 and the lower surface of the transducer 20 from a filling hole (not shown) of the case 10. Thus, the ultrasonic probe 1 is completed.

(超音波探触子および超音波診断装置の作用)
次に、前記構成の超音波探触子および超音波診断装置の作用について説明する。
(Operation of ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic equipment)
Next, operations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus having the above-described configuration will be described.

前記構成の超音波探触子によれば、ケース10とトランスデューサ20の下側面との間に充填するモールド材40に、カーボンフィラーや金フィラー等の中空金属材41を混入している。   According to the ultrasonic probe having the above-described configuration, the hollow metal material 41 such as a carbon filler or a gold filler is mixed in the mold material 40 filled between the case 10 and the lower surface of the transducer 20.

そのため、モールド材40の密度低下と熱伝導率上昇とを同時に実現することができる。その結果、超音波探触子1が軽量化して、操作性が向上するとともに、トランスデューサ20の熱がシールド線53から効率良く放熱されて、超音波探触子1の温度上昇が抑制される。   Therefore, it is possible to simultaneously realize a decrease in density of the molding material 40 and an increase in thermal conductivity. As a result, the weight of the ultrasonic probe 1 is reduced, the operability is improved, and the heat of the transducer 20 is efficiently radiated from the shield wire 53, and the temperature rise of the ultrasonic probe 1 is suppressed.

また、超音波探触子1の温度上昇が抑制されると、超音波探触子1の各材料が熱劣化し難くなり、信頼性低下や品質低下等を防止することができる。更に、発熱規制の範囲内で出力できる送信電圧が高くなり、S/N比の良い高品質な超音波画像を取得することができる。しかも、モールド材40にカーボンフィラーや金フィラー等の中空金属材41を混入するだけでよいので、超音波探触子1の構造が複雑化しない。   Moreover, when the temperature rise of the ultrasonic probe 1 is suppressed, each material of the ultrasonic probe 1 becomes difficult to be thermally deteriorated, and it is possible to prevent a decrease in reliability and a decrease in quality. Furthermore, the transmission voltage that can be output within the range of the heat generation restriction becomes high, and a high-quality ultrasonic image with a good S / N ratio can be acquired. In addition, since it is only necessary to mix the hollow metal material 41 such as carbon filler or gold filler into the mold material 40, the structure of the ultrasonic probe 1 is not complicated.

なお、本実施形態では、中空金属材41として、球殻状のカーボンフィラーや金フィラー等を用いているが、熱伝導率が高く、且つ中空状であれば、図9に示すような円筒状のカーボンファイバーや金ファイバー等を用いてもよい。   In the present embodiment, a spherical shell-like carbon filler, a gold filler, or the like is used as the hollow metal material 41. However, if the thermal conductivity is high and the hollow metal material 41 is hollow, a cylindrical shape as shown in FIG. Carbon fiber or gold fiber may be used.

中空金属材41として、カーボンファイバーや金ファイバー等を用いる場合、その両端部が開放していても、内径寸法が十分に小さければ、中空金属41内にモールド材40が流入しないから、モールド材40の密度低下に貢献することができる。熱伝導率については、言うまでもない。   When carbon fiber, gold fiber, or the like is used as the hollow metal material 41, the mold material 40 does not flow into the hollow metal 41 if the inner diameter dimension is sufficiently small even if both ends thereof are open. Can contribute to lowering the density. Needless to say, the thermal conductivity.

また、本発明の適用対象は、医用の超音波診断装置に限定されるものではなく、構造物(被検体)等の内部状態を画像化する超音波探傷装置等に適用してもよい。   The application target of the present invention is not limited to a medical ultrasonic diagnostic apparatus, but may be applied to an ultrasonic flaw detection apparatus that images an internal state of a structure (subject) or the like.

本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の概略図。1 is a schematic diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 同実施形態に係る超音波探触子の構成図。The block diagram of the ultrasonic probe which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るトランスデューサの斜視図。The perspective view of the transducer which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るモールド材の拡大図。The enlarged view of the mold material which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る中空金属材の混入比とモールド材の熱伝導率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the mixing ratio of the hollow metal material which concerns on the same embodiment, and the thermal conductivity of a mold material. 同実施形態に係る中空金属材の混入比とモールド材の密度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the mixture ratio of the hollow metal material which concerns on the same embodiment, and the density of a mold material. 同実施形態に係るケーブルの断面図。Sectional drawing of the cable which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るケースとケーブルの接続部分の拡大図。The enlarged view of the connection part of the case and cable which concern on the embodiment. 同実施形態に係る変形例のモールド材の拡大図。The enlarged view of the mold material of the modification which concerns on the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…超音波探触子、2…超音波画像装置本体、10…ケース、20…トランスデューサ、40…モールド材、41…中空金属材、50…ケーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Ultrasonic imaging device main body, 10 ... Case, 20 ... Transducer, 40 ... Mold material, 41 ... Hollow metal material, 50 ... Cable.

Claims (5)

操作者により把持されるケースと、
前記ケース内に収納され、前記ケースの先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサと、
前記ケースの基端部に繋がれ、前記トランスデューサに対して電気信号を送受信するケーブルと、
前記ケースと前記トランスデューサの基端部との間に充填される防水用のモールド材と、
を具備し、
前記モールド材には、中空金属材が混入されていることを特徴とする超音波探触子。
A case gripped by an operator;
A transducer that is housed in the case and transmits / receives ultrasonic waves from the tip of the case to the subject; and
A cable connected to the base end of the case and transmitting and receiving electrical signals to and from the transducer;
Waterproof mold material filled between the case and the base end of the transducer;
Comprising
An ultrasonic probe, wherein a hollow metal material is mixed in the mold material.
前記中空金属材は、カーボンフィラーまたは金フィラーであることを特徴とする請求項1記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the hollow metal material is a carbon filler or a gold filler. 前記中空金属材は、カーボンファイバーまたは金ファイバーであることを特徴とする請求項1記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the hollow metal material is carbon fiber or gold fiber. 前記モールド材は、前記ケーブルのシールド線に接触していることを特徴とする請求項1記載の超音波探触子。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the mold material is in contact with a shield wire of the cable. 超音波探触子を有する超音波画像装置において、
前記超音波探触子は、
操作者により把持されるケースと、
前記ケース内に収納され、前記ケースの先端部から被検体に対して超音波を送受信するトランスデューサと、
前記ケースの基端部に繋がれ、前記トランスデューサに対して電気信号を送受信するケーブルと、
前記ケースと前記トランスデューサの基端部との間に充填される防水用のモールド材と、
を具備し、
前記モールド材には、中空金属材が混入されていることを特徴とする超音波画像装置。
In an ultrasonic imaging apparatus having an ultrasonic probe,
The ultrasonic probe is
A case gripped by an operator;
A transducer that is housed in the case and transmits / receives ultrasonic waves from the tip of the case to the subject; and
A cable connected to the base end of the case and transmitting and receiving electrical signals to and from the transducer;
Waterproof mold material filled between the case and the base end of the transducer;
Comprising
An ultrasonic imaging apparatus, wherein a hollow metal material is mixed in the mold material.
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