JP2006212287A - Ultrasonic probe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波素子をウィンドウ内に配置するとともにウィンドウ内に音響結合液体を配置し、超音波素子を音響結合液体内で揺動又は回転させることにより2次元又は3次元の超音波画像を取得する超音波探触子に関する。 In the present invention, an ultrasonic element is arranged in a window, an acoustic coupling liquid is arranged in the window, and a two-dimensional or three-dimensional ultrasonic image is obtained by swinging or rotating the ultrasonic element in the acoustic coupling liquid. The present invention relates to an acquired ultrasound probe.
一般に、超音波探触子のウィンドウの材料としては、床などに落下したときにウィンドウやウィンドウ内の超音波素子の揺動機構が破損しないように安全性を高めるために、ある程度硬い材料(例えば樹脂)が用いられている。 In general, the material of the window of the ultrasonic probe is a material that is hard to some extent (for example, in order to improve safety so that the swing mechanism of the ultrasonic element in the window and the window is not damaged when it falls on the floor or the like) Resin).
一方、超音波信号を超音波素子から人体に送信して人体からの反射信号を超音波素子で受信可能にするためには、超音波素子−人体間の伝送路の音響インピーダンスをマッチング(以下、音響結合)させなければならないが、音響結合を阻害するものの第1に空気がある。このため、伝送路に空気が存在しないように、超音波素子をウィンドウ内に配置するとともにウィンドウ内に音響結合液体を配置し、ウィンドウ及び音響結合液体は共に音響インピーダンスが人体のそれ(おおよそ1.530Mrayl)と近似した材料が選択される。さらに、音響結合液体内に気泡が発生しないようにするために、図4に示すようにウィンドウ1内の音響結合媒体2を加圧するためのリザーバタンク3がウィンドウ1内に設けられている(例えば下記の特許文献1参照)。
しかしながら、ウィンドウの材料としてある程度硬い材料を用いると、特に妊婦の診断時などでは、ウィンドウの周辺部が被検体の表面に接触しにくいという問題点がある。なお、被検体の表面に密着していない領域では、上述の「音響結合」がとれなくなり、画像を取得することができない。これを防止するために、ウィンドウの材料としてある程度柔らかい材料(例えばシリコンゴム)を用いると、上述の安全性が損なわれる。一方、音響結合液体を加圧するためのリザーバタンクをウィンドウ内に設けると、超音波探触子全体が大型化するという問題点がある。 However, when a material that is hard to some extent is used as the window material, there is a problem in that the peripheral portion of the window is difficult to contact the surface of the subject, particularly when a pregnant woman is diagnosed. Note that in the region that is not in close contact with the surface of the subject, the above-mentioned “acoustic coupling” cannot be obtained, and an image cannot be acquired. In order to prevent this, if a material soft to some extent (for example, silicon rubber) is used as the window material, the above-described safety is impaired. On the other hand, when a reservoir tank for pressurizing the acoustic coupling liquid is provided in the window, there is a problem that the entire ultrasonic probe is enlarged.
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、落下時の破損に対する安全性を損なうことなく被検体の表面との密着性を向上させることができるとともに、リザーバタンクにより超音波探触子全体が大型化することを防止して小型化を実現することができ、さらに、たとえウィンドウが破損しても内部の音響結合液体が外部に漏れることを防止して安全性を向上させることができる超音波探触子を提供することを目的とする。 In view of the problems of the conventional example described above, the present invention can improve the adhesion to the surface of the subject without impairing the safety against breakage at the time of dropping, and the reservoir probe makes the entire ultrasonic probe large-sized. The ultrasonic probe can improve the safety by preventing the internal acoustic coupling liquid from leaking to the outside even if the window is broken. The purpose is to provide tentacles.
本発明は上記目的を達成するために、超音波素子をウィンドウ内に配置するとともに前記ウィンドウ内に音響結合液体を配置した超音波探触子において、
前記音響結合液体を加圧するためのリザーバタンクを前記ウィンドウの表面に設けた構成とした。
また、前記リザーバタンクの材料は弾性体であることを特徴とする。
また、前記弾性体は、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴムのいずれか1つであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic probe in which an ultrasonic element is disposed in a window and an acoustic coupling liquid is disposed in the window.
A reservoir tank for pressurizing the acoustic coupling liquid is provided on the surface of the window.
The material of the reservoir tank is an elastic body.
The elastic body may be any one of silicone rubber, fluorosilicone rubber, chloroprene rubber, and fluororubber.
この構成により、リザーバタンクをウィンドウの表面に設けたので、落下時の破損に対する安全性を損なうことなく被検体の表面との密着性を向上させることができるとともに、リザーバタンクにより超音波探触子全体が大型化することを防止して小型化を実現することができ、また、たとえウィンドウが破損しても内部の音響結合液体が外部に漏れることを防止して安全性を向上させることができる。さらに、リザーバタンクが可撓性であるので、落下時にリザーバタンクがダンパとなり、ウィンドウの破損を防止することができる。 With this configuration, since the reservoir tank is provided on the surface of the window, it is possible to improve the adhesion to the surface of the subject without impairing the safety against breakage at the time of dropping, and the ultrasound probe is provided by the reservoir tank. The size can be reduced by preventing the whole from increasing in size, and even if the window is broken, the internal acoustic coupling liquid can be prevented from leaking to the outside and safety can be improved. . Furthermore, since the reservoir tank is flexible, the reservoir tank becomes a damper when dropped, and damage to the window can be prevented.
本発明によれば、落下時の破損に対する安全性を損なうことなく被検体の表面との密着性を向上させることができるとともに、リザーバタンクにより超音波探触子全体が大型化することを防止して小型化を実現することができ、さらに、たとえウィンドウが破損しても内部の音響結合液体が外部に漏れることを防止して安全性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the adhesion to the surface of the subject without impairing the safety against breakage at the time of dropping, and to prevent the entire ultrasonic probe from being enlarged by the reservoir tank. Further, the size can be reduced, and even if the window is broken, the internal acoustic coupling liquid can be prevented from leaking to the outside, and safety can be improved.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1(a)は本発明に係る超音波探触子の一実施の形態を示す概略構成図、図1(b)は連結部の概略拡大図、図2は図1の超音波探触子と従来の超音波探触子の被検体の表面との接触面積を比較して示す説明図、図3は図1のリザーバタンクの材料を示す説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an ultrasonic probe according to the present invention, FIG. 1B is a schematic enlarged view of a connecting portion, and FIG. 2 is an ultrasonic probe of FIG. FIG. 3 is an explanatory view showing the material of the reservoir tank of FIG. 1 and FIG. 3 is an explanatory view showing a comparison of the contact area between the conventional ultrasonic probe and the surface of the subject.
図1において、ウィンドウ1内には不図示の超音波素子と音響結合媒体(液体)2が配置され、ウィンドウ1内の音響結合媒体2を加圧するためのリザーバタンクとして、弾性体であるゴムなどの可撓性材料で形成されたリザーバタンク3aがウィンドウ1の表面(被検体側)に設けられるとともに、リザーバタンク3bがウィンドウ1内に設けられ、リザーバタンク3a、3bは音響結合媒体2が流動可能なように連結されている。ウィンドウ1の材料としては、床などに落下したときにウィンドウ1やウィンドウ1内の超音波素子の揺動機構が破損しないように安全性を高めるために、ある程度硬い材料(例えば樹脂)が用いられる。リザーバタンク3a、3b内の音響結合媒体2は、リザーバタンク3b側に設けられた注入口3cを介して注入され、注入口3cは注入後に封止される。 In FIG. 1, an ultrasonic element (not shown) and an acoustic coupling medium (liquid) 2 are disposed in a window 1, and a rubber tank or the like as a reservoir tank for pressurizing the acoustic coupling medium 2 in the window 1. A reservoir tank 3a made of a flexible material is provided on the surface (subject side) of the window 1, a reservoir tank 3b is provided in the window 1, and the acoustic coupling medium 2 flows through the reservoir tanks 3a and 3b. Connected as possible. As the material of the window 1, a material (for example, resin) that is hard to some extent is used in order to enhance safety so that the window 1 and the swinging mechanism of the ultrasonic element in the window 1 are not damaged when dropped on the floor or the like. . The acoustic coupling medium 2 in the reservoir tanks 3a and 3b is injected through an injection port 3c provided on the reservoir tank 3b side, and the injection port 3c is sealed after the injection.
ここで、例えばリザーバタンク3aがない状態では、ウィンドウ1の材料としてある程度硬い材料を用いて被検体の表面に密着させようとすると、特に妊婦の診断時などでは、腹部の凸曲面とウィンドウ1の凸曲面が双方の凸部側で接することになるため、図2に示すようにウィンドウ1の周辺部が被検体の表面に接触しにくく小さな接触面積Aとなるが、ゴムなどの可撓性材料で形成されたリザーバタンク3aがウィンドウ1の外部表面に設けられているので、リザーバタンク3aを被検体の表面に密着させようとすると、リザーバタンク3aが被検体の表面に沿うように変形し、接触面積Bのように接触面積を増加させることができる。 Here, for example, when there is no reservoir tank 3a, if a material hard to some extent is used as the material of the window 1 and is made to adhere to the surface of the subject, the convex curved surface of the abdomen and the window 1 Since the convex curved surface comes into contact with both convex portions, the peripheral portion of the window 1 is difficult to come into contact with the surface of the subject as shown in FIG. 2, but the contact area A is small, but a flexible material such as rubber Is provided on the outer surface of the window 1, so that when the reservoir tank 3a is brought into close contact with the surface of the subject, the reservoir tank 3a is deformed along the surface of the subject, Like the contact area B, the contact area can be increased.
図3はウィンドウ1の外部表面に設けられるリザーバタンク3aの材料候補として、(1)(図3中では丸付き数字で記す。以下同じ)天然ゴム、(2)シリコーンゴム、(3)フロロシリコーンゴム、(4)ニトリルゴム、(5)クロロプレンゴム、(6)フッ素ゴムのそれぞれの耐熱性、耐寒性、音響インピーダンス、耐候性、耐油性、耐溶剤性、耐薬品性を示す。耐熱性、耐寒性はすべてが好適であるが、音響インピーダンスZは人体のそれ(おおよそ1.530Mrayl)を考慮すると、Z=1.3〜1.6Mraylが望ましいので、(4)ニトリルゴムが不適当である。さらに、耐候性、耐油性、耐溶剤性、耐薬品性を考慮すると、(1)天然ゴム、(4)ニトリルゴムが不適当である。このため、リザーバタンク3aの材料としては、(2)シリコーンゴム、(3)フロロシリコーンゴム、(5)クロロプレンゴム、(6)フッ素ゴムが好適である。なお、ウィンドウ1内に設けられるリザーバタンク3bの材料としては、同じ材料及び筐体内に位置するため(4)ニトリルゴムでもよい。 FIG. 3 shows materials candidates for the reservoir tank 3a provided on the outer surface of the window 1. (1) (indicated by circled numbers in FIG. 3, the same applies hereinafter) Natural rubber, (2) Silicone rubber, (3) Fluorosilicone Each of rubber, (4) nitrile rubber, (5) chloroprene rubber, and (6) fluororubber exhibits heat resistance, cold resistance, acoustic impedance, weather resistance, oil resistance, solvent resistance, and chemical resistance. Heat resistance and cold resistance are all suitable, but considering that of the human body (approximately 1.530 Mrayl), the acoustic impedance Z is preferably Z = 1.3 to 1.6 Mrayl. (4) Nitrile rubber is not suitable. Is appropriate. Furthermore, in consideration of weather resistance, oil resistance, solvent resistance, and chemical resistance, (1) natural rubber and (4) nitrile rubber are inappropriate. For this reason, (2) silicone rubber, (3) fluorosilicone rubber, (5) chloroprene rubber, and (6) fluororubber are suitable as materials for the reservoir tank 3a. Note that the material of the reservoir tank 3b provided in the window 1 is the same material and is located in the casing, and (4) nitrile rubber may be used.
このように、リザーバタンク3aをウィンドウ1の表面に設けたので、落下時の破損に対する安全性を損なうことなく被検体の表面との密着性を向上させることができるとともに、リザーバタンク3a、3bにより超音波探触子全体が大型化することを防止して小型化を実現することができ、さらに、たとえウィンドウ1が破損してもリザーバタンク3aがウィンドウ1を覆っているため、内部の音響結合媒体2が外部に漏れることを防止して安全性を向上させることができる。さらに、リザーバタンク3aが可撓性であるので、落下時にリザーバタンク3aがダンパとなり、ウィンドウ1の破損を防止することができる。 As described above, since the reservoir tank 3a is provided on the surface of the window 1, it is possible to improve the adhesion to the surface of the subject without impairing the safety against damage at the time of dropping, and the reservoir tanks 3a and 3b. The entire ultrasonic probe can be prevented from becoming large, and downsizing can be realized. Further, even if the window 1 is broken, the reservoir tank 3a covers the window 1, so that the internal acoustic coupling is achieved. It is possible to improve the safety by preventing the medium 2 from leaking to the outside. Furthermore, since the reservoir tank 3a is flexible, the reservoir tank 3a becomes a damper when dropped, and damage to the window 1 can be prevented.
本発明は、落下時の破損に対する安全性を損なうことなく被検体の表面との密着性を向上させることができるとともに、リザーバタンクにより超音波探触子全体が大型化することを防止して小型化を実現することができ、さらに、たとえウィンドウが破損しても内部の音響結合媒体が外部に漏れることを防止して安全性を向上させることができるという効果を有し、超音波診断装置などの超音波機器に利用することができる。 The present invention can improve the adhesion to the surface of the subject without impairing the safety against breakage at the time of dropping, and prevents the entire ultrasonic probe from becoming large due to the reservoir tank. Furthermore, even if the window is broken, the internal acoustic coupling medium can be prevented from leaking to the outside and the safety can be improved. It can be used for ultrasonic equipment.
1 ウィンドウ
2 音響結合媒体
3a、3b リザーバタンク
3c 注入口
1 window 2 acoustic coupling medium 3a, 3b reservoir tank 3c inlet
Claims (3)
前記音響結合液体を加圧するためのリザーバタンクを前記ウィンドウの表面に設けたことを特徴とする超音波探触子。 In the ultrasonic probe in which the ultrasonic element is disposed in the window and the acoustic coupling liquid is disposed in the window,
An ultrasonic probe, wherein a reservoir tank for pressurizing the acoustic coupling liquid is provided on a surface of the window.
The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the elastic body is any one of silicone rubber, fluorosilicone rubber, chloroprene rubber, and fluororubber.
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