JP2010000220A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医用分野に用いられる超音波診断装置に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus used in the medical field.
従来、超音波診断装置は、超音波を生体中に送受信しながら走査し生体中の断層画像を取得するもので、本体部には電気回路を含んだ筐体に操作卓やディスプレイを含み、本体部と着脱可能で診断用途毎に適した超音波プローブとが接続されて使用される。最も普及している超音波診断装置は筐体底面のキャスタを設けて移動が可能であるが基本的に据え置きして設置する台車タイプの大型が主流であった。超音波診断装置ではプローブの音響送受信窓に複数個配置された音響センサで超音波エコー信号を送受信するが、複数個の音響センサで受信されたエコー信号はそれぞれ低雑音受信アンプで増幅されADコンバータでデジタル信号に変換される。これらのデジタル信号を遅延、加算するデジタルビームフォーマーで走査、偏向、収束を行うが超音波ビームの質はほぼ低雑音受信アンプからデジタルビームフォーマのチャンネル数で決定付けられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus is a device that scans while transmitting and receiving ultrasonic waves in a living body and acquires a tomographic image in the living body. An ultrasonic probe suitable for each diagnostic application is connected and used. The most popular ultrasonic diagnostic apparatus can be moved by providing a caster on the bottom surface of the casing, but is basically a large truck type that is basically installed stationary. In the ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic echo signals are transmitted and received by a plurality of acoustic sensors arranged in the acoustic transmission / reception window of the probe. Is converted into a digital signal. The digital beamformer that delays and adds these digital signals is scanned, deflected, and converged, but the quality of the ultrasonic beam is determined by the number of channels of the digital beamformer from the low-noise receiving amplifier.
近年、小型化技術が進み卓上型やノートPC型の持ち運び型超音波診断装置が普及してきた(たとえば特許文献1参照)が、内容積の制約が強いため十分な電気回路を包含できず性能的には台車タイプに及ばない現状がある。これは内容積が少ないことによる電子部品数の制約だけでなく、電子部品の実装密度が高まることによる筐体内部の温度上昇も大きくなるため、ある程度の実装密度以上には高めることが困難であることによる。特に低雑音受信アンプ、ADコンバータ、デジタルビームフォーマは消費電力が大きく発熱源となる。現在のところ台車タイプでは128チャンネル以上のチャンネル数を包含することは比較的容易であるが、上記持ち運び型では同等以上のチャンネル数を包含することは排熱の観点で困難となっている。 In recent years, the miniaturization technology has advanced and portable ultrasonic diagnostic apparatuses of the desktop type and notebook PC type have become widespread (for example, see Patent Document 1). Has a situation that does not reach the bogie type. This is not only a restriction on the number of electronic components due to a small internal volume, but also a rise in temperature inside the housing due to an increase in the mounting density of electronic components, which makes it difficult to increase beyond a certain mounting density. It depends. In particular, low-noise receiving amplifiers, AD converters, and digital beam formers consume a large amount of power and become heat sources. At present, it is relatively easy to include the number of channels of 128 channels or more in the cart type, but it is difficult to include the number of channels of the same or more in the portable type from the viewpoint of exhaust heat.
従来の持ち運び型の超音波診断装置においては、プローブを接続するコネクタはその使い勝手から、筐体左右の何れかの側面に設けられる(たとえば特許文献2参照)。このため、排熱のための冷却ファンは残る3つの側面に設けることになる。効率的な通風にとっては対向する側面に開口部を設けて空冷するのが望ましいが、前後側面での通風は操作者に対して開口部が向けられるため、温風や熱風が操作者に当たることによる不快感があり、さらに筐体内部への異物の混入による電気回路の故障の恐れがある。 In a conventional portable ultrasonic diagnostic apparatus, a connector for connecting a probe is provided on one of the left and right sides of the housing for ease of use (see, for example, Patent Document 2). For this reason, cooling fans for exhaust heat are provided on the remaining three side surfaces. For efficient ventilation, it is desirable to provide an opening on the opposite side and air-cooled. However, the ventilation on the front and rear sides is directed toward the operator, so hot air or hot air is applied to the operator. There is a sense of discomfort, and there is a risk of electric circuit failure due to foreign matter entering the housing.
一方、プローブコネクタが左右側面の一方に設けられることから、プローブコネクタが設けられた側面には通気させるための開口部を殆ど確保できず、効率的な排熱が実現できない。
以上のように従来の持ち運び型の超音波診断装置においては、電子部品の実装密度が高まることによる筐体内部の温度上昇が大きく、低雑音受信アンプ、ADコンバータ、デジタルビームフォーマといった発熱源からの排熱の限界から、台車タイプと比較し少ないチャンネル数しか装備できないため、性能面でも及ばないものとなっていた。 As described above, in the conventional portable ultrasonic diagnostic apparatus, the temperature inside the housing is greatly increased due to an increase in the mounting density of electronic components, and the heat source such as a low noise receiving amplifier, an AD converter, and a digital beamformer Due to the limit of exhaust heat, it can be equipped with a smaller number of channels compared to the bogie type, so it was not as good in terms of performance.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、持ち運び型の超音波診断装置の内部の通風を改善して小型で、かつ排熱効果を高めることによってより多くのチャンネル数を実装可能とし、高画質の超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the conventional problems, and is improved in the ventilation of the portable ultrasonic diagnostic apparatus, is small in size, and implements a larger number of channels by enhancing the exhaust heat effect. An object of the present invention is to provide a high-quality ultrasonic diagnostic apparatus.
本発明の超音波診断装置は、筐体内に設けられた第1の基板と、筐体内でかつ前記第1の基板に垂直の位置関係に設けられた第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板とを電気的かつ機械的に接続し、かつ前記第2の基板の長辺側からパターンを引き出すようにした可とう性基板とを備えている。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a first substrate provided in a housing, a second substrate provided in a positional relationship within the housing and perpendicular to the first substrate, and the first substrate. And a flexible substrate that electrically and mechanically connects the second substrate and draws a pattern from the long side of the second substrate.
この構成により、プローブコネクタが取り付けられた筐体側面に十分な大きさの開口を設けることができるようになり冷却ファンによる通風が改善され、効率良く排熱できるようになる。 With this configuration, it is possible to provide a sufficiently large opening on the side surface of the housing to which the probe connector is attached, so that ventilation by the cooling fan is improved and heat can be efficiently exhausted.
また、本発明の超音波診断装置は、可とう性基板が前記第2の基板の長辺側端面よりも内側の位置からパターンを引き出すようにした構成である。 Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is configured such that the flexible substrate draws the pattern from a position inside the long side end surface of the second substrate.
このため、パターン引き出し部分の可とう性基板(フレキシブルプリント回路:FPC)の曲げの空間を筐体内部に特別に設ける必要が無くなる。 For this reason, it is not necessary to provide a space for bending the flexible substrate (flexible printed circuit: FPC) in the pattern drawing portion inside the housing.
また、本発明の超音波診断装置は、可とう性基板が前記第2の基板の長辺に沿って配置されたコネクタを介してパターンを引き出すようにした構成である。 Further, the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is configured such that the flexible substrate pulls out the pattern via a connector arranged along the long side of the second substrate.
第2の基板の端面より内側にできるため、パターン引き出し部分のFPCの曲げの空間を筐体内部に特別に設ける必要が無くなる。 Since it can be formed inside the end surface of the second substrate, it is not necessary to provide a space for bending the FPC in the pattern lead-out portion inside the housing.
また、本発明の超音波診断装置は、前記コネクタは複数個で構成され、前記可とう性基板は複数の前記コネクタ間のスリットで分岐され、前記コネクタにそれぞれ対応するように設けられている。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, a plurality of connectors are provided, and the flexible board is branched by a slit between the plurality of connectors, and is provided so as to correspond to the connectors.
この構成により、第2の基板の長辺側に配置された複数個のコネクタを介してパターンを引き出し複数個のコネクタ間のスリットで分岐したFPCとすることにより、プローブコネクタが実装された第2の基板の長辺側から引き出されたFPCの曲げ部分を第2の基板端面より内側にできるため、パターン引き出し部分のFPCの曲げの空間を筐体内部で特別に設ける必要が無くなるとともに、多くのパターンが通る幅広のFPCと第2の基板のコネクタ位置精度のズレをスリットで吸収することができる。 With this configuration, the FPC branched from the plurality of connectors through the plurality of connectors arranged on the long side of the second substrate and branched by the slits between the plurality of connectors is used, so that the second is mounted with the probe connector. Since the bent portion of the FPC drawn out from the long side of the substrate can be inside the second substrate end surface, it is not necessary to provide a space for bending the FPC of the pattern drawing portion inside the housing. A gap in connector position accuracy between the wide FPC through which the pattern passes and the second substrate can be absorbed by the slit.
本発明は、プローブコネクタが取り付けられた筐体側面に十分な大きさの開口を設けることができるようになり冷却ファンによる通風が改善され、効率良く排熱できるようになるため、内部電気回路の実装密度を高めてより多くのチャンネル数を包含することができるようになる。これにより本発明は、台車タイプに劣らない性能と画質を実現した持ち運び型の超音波診断装置を提供することができるという効果を有する。 According to the present invention, a sufficiently large opening can be provided on the side surface of the housing to which the probe connector is attached, the ventilation by the cooling fan is improved, and heat can be efficiently exhausted. The mounting density can be increased to include a larger number of channels. As a result, the present invention has an effect that it is possible to provide a portable ultrasonic diagnostic apparatus that realizes performance and image quality comparable to a cart type.
以下、本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置を示している。図1において、本発明の第1の実施の形態の超音波診断装置は、主な信号処理や制御回路を実装した第1の基板である回路プリント基板1(本実施の形態では筐体内で水平に設置)と、生体内に超音波を送受信するための図示しないプローブとケーブル等で接続されているプローブ側プローブコネクタ2と、プローブ側プローブコネクタ2を接続する本体側プローブコネクタ3と、本体側プローブコネクタ3と回路プリント基板1間を接続する可とう性基板であるFPC(Flexible Printed Circuit)5と、回路プリント基板1に実装されておりFPC5と接続するためのFPCコネクタ6と,上記の各構成要素を収める筐体7と、筐体7の側面の本体側プローブコネクタ3側にある排熱のための開口部8と、筐体7の開口部8がある側面の対向面にある開口部9と、排熱のための冷却ファン10から構成されている。
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a circuit printed
なお、多くのFPCの構成では銅箔のパターンが描かれたフレキシブル部分とこれを実装部品の端子に半田付けなどで接続するために端子部分を補強・支持するガラスエポキシ板等からなる樹脂板とで構成されている。本実施の形態ではFPC5の本体側プローブコネクタ3を接続する部分には樹脂板5b(第2の基板)を設けている。第2の基板である樹脂板5bは、第1の基板である回路プリント基板1が水平置きであるのに対して、図1に示したように垂直状態に設置している。
In many FPC configurations, a flexible portion on which a copper foil pattern is drawn and a resin plate made of a glass epoxy plate or the like that reinforces and supports the terminal portion in order to connect it to a terminal of a mounting component by soldering or the like. It consists of In the present embodiment, a resin plate 5b (second substrate) is provided at a portion where the main body
詳細には、図1は正面斜めから見た図で、矢印7aは筐体正面で操作者側、矢印7bは筐体背面であり、本体側プローブコネクタ3は操作者右側となる矢印7c側の面に配置されている。排熱のための冷却ファン10は矢印7d側の面にあるが、この理由は、排熱は温風であるため操作者や患者にあたると不快感を与えるためである。このため、操作者や患者から離れた左側面側7d、背面側7bに配置される。診断画像を表示する液晶パネルなどからなる表示部は液上面7eに設けられる。
Specifically, FIG. 1 is a front oblique view, the arrow 7a is on the front side of the casing and on the operator side, the
図1の構成において、FPC5は筐体7の内側底面を這うように配置され、一部は回路プリント基板1の下から立ち上がりFPCコネクタ6へ接続される。また、他の一部は、筐体7のプローブコネクタ3を設けた垂直な側面7cに沿って、下から立ち上がり、補強板5bで支持されている。
In the configuration of FIG. 1, the FPC 5 is disposed so as to crawl the inner bottom surface of the
これにより、側面7cの残された部分には開口部8を設けることが可能となる。このように補強板5bの短辺側から引き出した場合、引き出されたFPC5によって側面7cが覆われてしまうのを回避した構成としている。 Thereby, it is possible to provide the opening 8 in the remaining portion of the side surface 7c. Thus, when it pulls out from the short side of the reinforcement board 5b, it is set as the structure which avoided that the side surface 7c was covered with the drawn-out FPC5.
以上のように、本発明の実施の形態の超音波診断装置によれば、プローブコネクタ3の長辺側からパターンを引き出すようにしたFPC5を設けた構成を有しており、この構成により、プローブコネクタ3が取り付けられた筐体7側面に効率的に通風の可能な大きさの開口を設けることができるようになり冷却ファン10による通風が改善され、効率良く排熱できるようになる。このため、内部電気回路の実装密度を高めてより多くのチャンネル数を包含することができるようになり、台車タイプに劣らない性能と画質を実現した持ち運び型の超音波診断装置を提供することができるという効果を有する。
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the embodiment of the present invention, the FPC 5 in which a pattern is drawn out from the long side of the
なお、実施の形態の説明においては典型的な持ち運び型の超音波診断装置を例としたが、
矢印7e側を正面、矢印7a側を底面、あるいは、矢印7c側を正面、矢印7d側を背面としても前記作用効果に変わるところはない。
In the description of the embodiment, a typical portable ultrasonic diagnostic apparatus is taken as an example.
Even if the
次に本発明の第2の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。 Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は本発明の実施の形態における超音波診断装置のFPC5周辺部分の構造を詳細に示したもので、図1と同一の構成には同じ番号の符号を付す。
FIG. 2 shows in detail the structure of the peripheral portion of the
図2(a)は一般的なFPCにより構成された場合である。一般的なFPCの工法ではガラスエポキシ板(補強板)の端面からFPCを引き出す。この場合、補強板5bから引き出されたFPC5は底面に向かって引き出されるが、筐体高さが低くなるよう補強板5b端面直近で曲率半径の小さい曲げ5aを加えることでFPC5は底面を這うようになる。
FIG. 2A shows a case where a general FPC is used. In a general FPC method, FPC is drawn out from the end face of a glass epoxy plate (reinforcing plate). In this case, the
図2(b)は図2(a)にさらに改良を加えたもので、筐体7の高さをさらに低くすることが可能となる。補強板5bはプローブコネクタ3とともにネジ11などで強固に筐体7に固定される必要がある。これは使用者によって無理な力が加えられる可能性があるためで、それには筐体7と補強板5bは最大限の固定領域を確保するのが望ましい。FPC5はフレキシブルではあるが、それでもある程度の曲率を残さなければ断線が生じる可能性がある。このため曲げ5aのための空間が筐体内に必要となる。図2(a)に対して図2(b)はFPC5の引き出し位置を補強板5bの端面より内側に設けている。これにより、回路プリント基板1の位置より下の寸法を短く抑えることができ、補強板5bと筐体7は必要な固定強度を確保しつつ、曲げ5aの高さ方向の空間が特別に専用としては必要なくなるため、より小型(薄型)化が可能となる。
FIG. 2B is a further improvement of FIG. 2A, and the height of the
次に本発明の第3の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。 Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2(c)は本発明の実施の形態の超音波診断装置を示す。図1と同一の構成には同じ番号の符号を付す。 FIG. 2C shows the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図2(c)では、FPC5と一体をなす補強のための樹脂板5bに直接プローブコネクタ3を実装するのではなく、プローブコネクタプリント基板4と樹脂板5bの間を低背のスタッキングコネクタ12を介して接続する構成を有し、図2(b)と同様に小型化にすることができる。プローブコネクタプリント基板4とプローブコネクタ3が筐体7に対して固定されるため、外部からの応力はFPC5には伝わらない。このためFPC5には固定部分が不要となりプローブコネクタプリント基板4より小さい寸法で実現できる。図示するように曲げ5aはプローブコネクタプリント基板4の端面の内側に設けることができるため筐体内部曲げ5aの空間を設ける必要がなくなり、より小型(薄型)が可能となる。
この構成により、小型でありながら、プローブコネクタが取り付けられた筐体側面に十分な大きさの開口を設けることができるようになり冷却ファン10による通風が改善され、効率良く排熱できるようになる。このため、内部電気回路の実装密度をが高めてより多くのチャンネル数を包含することができるようになり、台車タイプに劣らない性能と画質を実現した持ち運び型の超音波診断装置を提供することができるという効果を有する。
In FIG. 2C, the
With this configuration, it is possible to provide a sufficiently large opening on the side surface of the housing to which the probe connector is attached while being small in size, so that ventilation by the cooling
次に本発明の第4の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。 Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図3は図2(c)の実施の形態を原型としてより多チャンネル化させる場合の超音波診断装置を示す。図1と同一の構成には同じ番号の符号を付す。 FIG. 3 shows an ultrasonic diagnostic apparatus in the case where the embodiment of FIG. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
図2(c)は、高さ方向にコネクタ12を2個並べて配置した例である。2個のコネクタ12の間はFPC5が介在するためコネクタ12間の位置精度のズレを吸収することができる。さらにより多チャンネル化するため、長辺方向にコネクタを増設する必要がある場合に有効である。図3(a)のようにプローブコネクタプリント基板4の長辺側に配置された複数個のコネクタ12を介してパターンを引き出し複数個のコネクタ間にスリット13を設けて、各コネクタに対応するコネクタ側先端部が分岐したFPCとすることにより、プローブコネクタ3が実装されたプローブコネクタプリント基板4の長辺側から引き出されたFPC5の曲げ部分5aをプローブコネクタプリント基板4端面より内側にできるため、パターン引き出し部分のFPC5の曲げの空間を筐体内部に特別に設ける必要が無くなるとともに、多くのパターンが通る幅広のFPC5とプローブコネクタプリント基板4のコネクタ位置精度のズレをスリット13で吸収することができる。図3(b)は同図(a)のFPC5とこれに付帯する補強板5c、5dとコネクタ12を抜き出して簡潔に図示している。FPC5をこのように、筐体の高さを低く、すなわちより薄型を実現しつつ、さらにより多くのチャンネル数を有することが可能になり、高性能、高画質の持ち運び型の超音波診断装置を提供することができる。
FIG. 2C shows an example in which two
以上のように、本発明にかかる超音波診断装置は、プローブコネクタが取り付けられた筐体側面に十分な大きさの開口を設けることができるようになり冷却ファンによる通風が改善され、効率良く排熱できるようになるため、内部電気回路の実装密度をが高めてより多くのチャンネル数を包含することができるようになり、台車タイプに劣らない性能と画質を実現した持ち運び型の超音波診断装置を提供することができるという効果を有し、医用分野に用いられる超音波診断装置等として有用である。 As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, a sufficiently large opening can be provided on the side surface of the housing to which the probe connector is attached. Since it can be heated, the mounting density of the internal electric circuit is increased to include a larger number of channels, and it is a portable ultrasound diagnostic device that realizes performance and image quality comparable to a cart type It is useful as an ultrasonic diagnostic apparatus and the like used in the medical field.
1 回路プリント基板
2 プローブ側プローブコネクタ
3 (本体側)プローブコネクタ
4 プローブコネクタを実装するプリント基板(プローブコネクタプリント基板)
5 FPC
5a FPCの曲げ部分
5b、5c、5d FPCの補強板(補強のための樹脂板)
6 FPCコネクタ
7 筐体
7a、7b、7c、7d、7e 筐体の 各側面の方向を示す矢印
8 開口部
9 開口部
10 冷却ファン
11 ネジ
12 コネクタ
13 スリット
1 Circuit printed circuit board
2 Probe-side probe connector 3 (Main body side) Probe connector 4 Printed circuit board on which the probe connector is mounted (probe connector printed circuit board)
5 FPC
5a
6
Claims (8)
筐体内でかつ前記第1の基板に垂直の位置関係に設けられた第2の基板と、
前記第1の基板と前記第2の基板とを電気的かつ機械的に接続し、かつ前記第2の基板の長辺側からパターンを引き出すようにした可とう性基板と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 A first substrate provided in the housing;
A second substrate provided in a positional relationship within the housing and perpendicular to the first substrate;
A flexible substrate that electrically and mechanically connects the first substrate and the second substrate and draws a pattern from a long side of the second substrate;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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JP2008161334A JP2010000220A (en) | 2008-06-20 | 2008-06-20 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2008-06-20 JP JP2008161334A patent/JP2010000220A/en active Pending
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