JP2017164307A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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久美子 井岡
Kumiko Ioka
久美子 井岡
道信 井上
Michinobu Inoue
道信 井上
敬寛 十河
Takahiro Sogo
敬寛 十河
智 朝桐
Satoshi Asagiri
智 朝桐
栂嵜 隆
Takashi Togasaki
隆 栂嵜
大石 美智子
Michiko Oishi
美智子 大石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of increasing heat radiation performance in order to lower a surface temperature of a probe casing.SOLUTION: An ultrasonic diagnostic apparatus comprises: an ultrasonic probe which has a piezoelectric vibrator 120 transmitting/receiving ultrasonic waves to/from a subject and a probe casing 110 that houses a signal processing IC processing a signal from the piezoelectric vibrator and is provided with an intake port 114 and an exhaust port 115; an apparatus body which has signal processing part that acquires a signal from the signal processing IC and performs image processing, and a fan; a cable 302 which electrically connects the signal processing IC and the signal processing part of the apparatus body; and air-cooling pipes 303, 304 connecting the fan and the intake port or the exhaust port.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus.

被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射波である受信信号を基に当該被検体内の内部状態を画像化する超音波診断装置が広く用いられている。このような超音波診断装置は、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って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(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Ultrasonic diagnostic apparatuses that scan an inside of a subject with ultrasound and image an internal state in the subject based on a received signal that is a reflected wave from the inside of the subject are widely used. Such an ultrasonic diagnostic apparatus transmits an ultrasonic wave from an ultrasonic probe into a subject, receives a reflected wave caused by an acoustic impedance mismatch within the subject, and receives the received signal by the ultrasonic probe. (For example, refer to Patent Document 1).

超音波探触子は、耐水性のある樹脂及び組付け方法によって形成された探触子筐体を備えている。この探触子筐体の先端部側には、超音波を発生し、反射波を受けて受信信号を生成する圧電振動子と、この圧電振動子との間で信号を入出力し処理を行う信号処理IC(ASIC)が収容されている。   The ultrasonic probe includes a probe housing formed by a water-resistant resin and an assembling method. On the distal end side of the probe housing, processing is performed by inputting / outputting a signal between the piezoelectric vibrator that generates an ultrasonic wave and receives a reflected wave to generate a reception signal, and the piezoelectric vibrator. A signal processing IC (ASIC) is accommodated.

探触子筐体の基端部は、信号処理ICから出力された信号を取得して画像処理する信号処理部を備えた装置本体に接続するためのケーブルを備えている。   The proximal end portion of the probe housing includes a cable for connecting to an apparatus main body including a signal processing unit that acquires a signal output from the signal processing IC and performs image processing.

特開2009−165509号公報JP 2009-165509 A

近年、画像の分解能の向上のため、機械振動して熱が発生する圧電振動子が2次元配置されると共に、処理速度向上のために処理クロック数が高められていることから信号処理ICの消費電力が増大している。したがって、圧電振動子及び信号処理ICの発熱量が大きくなり、熱源となって探触子筐体の内部温度を高めることとなる。探触子筐体の内部温度が上昇すると、探触子筐体に熱輸送され、探触子筐体の表面温度も高くなる。一方、探触子筐体は、被検体や作業者に直接触れるため、安全性の観点から表面温度が皮膚に害のない温度となるように規制されている。このため、探触子筐体の表面温度を低減するために放熱性能を高めることが求められている。   In recent years, piezoelectric vibrators that generate heat by mechanical vibration are arranged two-dimensionally to improve image resolution, and the number of processing clocks has been increased to improve processing speed. The power is increasing. Therefore, the calorific values of the piezoelectric vibrator and the signal processing IC are increased, and the internal temperature of the probe housing is increased as a heat source. When the internal temperature of the probe casing rises, heat is transported to the probe casing, and the surface temperature of the probe casing increases. On the other hand, since the probe housing directly touches the subject and the operator, the surface temperature is regulated so that the surface temperature is not harmful to the skin from the viewpoint of safety. For this reason, in order to reduce the surface temperature of a probe housing | casing, improving heat dissipation performance is calculated | required.

本発明の実施形態の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受信を行う圧電振動子及びこの圧電振動子からの信号を処理する信号処理ICを収容すると共に、吸気口と排気口とが設けられている探触子筐体とを有する超音波探触子と、前記信号処理ICから信号を取得して画像処理する信号処理部及びファンを有する装置本体と、前記信号処理ICと前記装置本体の信号処理部とを電気的に接続するケーブルと、前記ファンと前記吸気口又は前記排気口とを接続する空冷管とを備えている。   An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention accommodates a piezoelectric vibrator that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject and a signal processing IC that processes a signal from the piezoelectric vibrator, and an intake port and an exhaust port An ultrasonic probe including a probe housing, a signal processing unit that acquires a signal from the signal processing IC and performs image processing, and an apparatus main body including a fan; and the signal processing IC A cable that electrically connects the signal processing unit of the apparatus main body, and an air cooling pipe that connects the fan and the intake port or the exhaust port.

第1の実施の形態に係る超音波診断装置を示す説明図。Explanatory drawing which shows the ultrasonic diagnosing device which concerns on 1st Embodiment. 同超音波探触子の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the ultrasonic probe. 同超音波診断装置に組み込まれたケーブルを示す横断面図。The cross-sectional view which shows the cable integrated in the ultrasonic diagnostic apparatus. 同超音波診断装置に組み込まれたケーブルの変形例を示す横断面図。The cross-sectional view which shows the modification of the cable integrated in the ultrasonic diagnostic apparatus. 同超音波探触子の冷却原理を示す説明図。Explanatory drawing which shows the cooling principle of the ultrasonic probe. 同超音波探触子に組み込まれた冷却フィンを示す斜視図。The perspective view which shows the cooling fin integrated in the ultrasonic probe. 第2の実施の形態に係る超音波診断装置に組み込まれた超音波探触子を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the ultrasonic probe integrated in the ultrasonic diagnosing device which concerns on 2nd Embodiment. 同超音波探触子を一部切欠して示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the ultrasonic probe with a part cut away. 同超音波探触子を一部切欠して示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing the ultrasonic probe with a part cut away.

図1は第1の実施の形態に係る超音波診断装置10を示す説明図、図2は超音波探触子100先端部に搭載した信号処理IC近傍を示す拡大図、図3A及び図3Bは超音波診断装置に組み込まれたケーブルを示す横断面図、図4は超音波探触子100内部の空気の流れを示す説明図、図5は超音波探触子100に組み込まれた冷却フィン155を示す斜視図である。   FIG. 1 is an explanatory view showing an ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment, FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of a signal processing IC mounted on the distal end portion of the ultrasonic probe 100, and FIGS. 3A and 3B are FIG. 4 is an explanatory view showing the flow of air inside the ultrasonic probe 100, and FIG. 5 is a cooling fin 155 incorporated in the ultrasonic probe 100. FIG.

超音波診断装置10は、作業者が手で持って被検体に接触させる超音波探触子100と、この超音波探触子100からの信号を処理し、画面表示等を行う接続される装置本体200と、超音波探触子100と装置本体200とを接続するケーブル300とを備えている。   The ultrasonic diagnostic apparatus 10 includes an ultrasonic probe 100 that is brought into contact with a subject by an operator and a connected apparatus that processes a signal from the ultrasonic probe 100 and displays a screen. A main body 200 and a cable 300 for connecting the ultrasonic probe 100 and the apparatus main body 200 are provided.

図2に示すように、超音波探触子100は、樹脂材製の探触子筐体110を備えている。探触子筐体110の先端側には音響レンズ111が嵌め込まれており、全体としては密閉構造となっている。探触子筐体110の内壁面110aには、後述するASIC140等が発する熱を探触子筐体110に伝熱するため、金属製の層あるいはグラファイトシート等の熱伝導率の高い部材110bを設けてもよい。探触子筐体110の基端側には、ケーブル300との接合部112が設けられている。接合部112との間には、後述する電気信号ケーブル302、吸気空冷管303、排気空冷管304を通す孔部113が設けられている。なお、吸気空冷管303の先端は吸気口114、排気空冷管304の先端は排気口115を形成している。吸気口114はヒートシンク150の近傍、排気口115は探触子筐体110の基端部側に配置されている。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic probe 100 includes a probe housing 110 made of a resin material. An acoustic lens 111 is fitted on the distal end side of the probe housing 110 and has a sealed structure as a whole. A member 110b having a high thermal conductivity such as a metal layer or a graphite sheet is provided on the inner wall surface 110a of the probe housing 110 in order to transfer heat generated by an ASIC 140 or the like to be described later to the probe housing 110. It may be provided. A joint 112 with the cable 300 is provided on the proximal end side of the probe housing 110. A hole 113 through which an electric signal cable 302, an intake air cooling tube 303, and an exhaust air cooling tube 304, which will be described later, is provided between the joint portion 112. The tip of the intake air cooling tube 303 forms an intake port 114, and the tip of the exhaust air cooling tube 304 forms an exhaust port 115. The intake port 114 is disposed in the vicinity of the heat sink 150, and the exhaust port 115 is disposed on the proximal end side of the probe housing 110.

探触子筐体110内には音響レンズ111側から、被検体に対して超音波の送受信を行う圧電振動子120、この圧電振動子120の各入出力端子に接続されたインターポーザ基板130、このインターポーザ基板130を介して圧電振動子120に接続されたASIC(信号処理IC)140、このASIC140に貼り付けられたヒートシンク150が積層配置されている。圧電振動子120及びASIC140は、超音波探触子100内の主な熱源となる。ヒートシンク150には、アルミ等の熱伝導率の高い部材を使用する。ヒートシンク150には冷却フィン155が取り付けられている。   In the probe housing 110, from the acoustic lens 111 side, a piezoelectric vibrator 120 that transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject, an interposer substrate 130 connected to each input / output terminal of the piezoelectric vibrator 120, and this An ASIC (signal processing IC) 140 connected to the piezoelectric vibrator 120 via the interposer substrate 130 and a heat sink 150 attached to the ASIC 140 are laminated. The piezoelectric vibrator 120 and the ASIC 140 are main heat sources in the ultrasonic probe 100. For the heat sink 150, a member having high thermal conductivity such as aluminum is used. Cooling fins 155 are attached to the heat sink 150.

インターポーザ基板130には、フレキシブル基板160が接続されている。フレキシブル基板160は、探触子筐体110の内壁面110aに沿って基端側に延設されている。フレキシブル基板160には、後述する信号処理部240と電気的な接続が行われる信号ケーブル170が取り付けられている。信号ケーブル170は束ねられて後述する電気信号ケーブル302を構成する。   A flexible substrate 160 is connected to the interposer substrate 130. The flexible substrate 160 extends to the proximal end side along the inner wall surface 110 a of the probe housing 110. A signal cable 170 that is electrically connected to a signal processing unit 240 described later is attached to the flexible substrate 160. The signal cable 170 is bundled to form an electric signal cable 302 described later.

探触子筐体110の内部を2つの空間に仕切る仕切り180が設けられている。この仕切の180の一方の空間に吸気口114が配置され、他方の空間に排気口115が配置されている。   A partition 180 that partitions the inside of the probe housing 110 into two spaces is provided. An intake port 114 is disposed in one space of the partition 180 and an exhaust port 115 is disposed in the other space.

装置本体200は、筐体210を備えている。筐体210内部には、ケーブル300を介して電気信号の送信信号を供給して超音波探触子100の圧電振動子120に超音波を発生させる送信部220と、超音波探触子100からケーブル300を介して電気信号の受信信号を受信する受信部230と、受信部230で受信した受信信号に基づいて被検体内の内部状態の画像を生成する信号処理部240と、生成された画像を表示するモニタ260と、超音波診断装置10の全体制御を行う制御部250と、制御部250に対し作業者が操作を行う操作入力部270とを備えている。また、後述するケーブル300の排気空冷管304には、排気ファン280が接続され、排気ファン280の出口側は筐体210外部に連通している。   The apparatus main body 200 includes a housing 210. Inside the casing 210, a transmission unit 220 that supplies a transmission signal of an electrical signal via the cable 300 to generate an ultrasonic wave in the piezoelectric vibrator 120 of the ultrasonic probe 100, and the ultrasonic probe 100. A reception unit 230 that receives a reception signal of an electrical signal via the cable 300, a signal processing unit 240 that generates an image of an internal state in the subject based on the reception signal received by the reception unit 230, and a generated image , A control unit 250 that performs overall control of the ultrasonic diagnostic apparatus 10, and an operation input unit 270 that allows an operator to operate the control unit 250. An exhaust fan 280 is connected to an exhaust air cooling tube 304 of the cable 300 described later, and the outlet side of the exhaust fan 280 communicates with the outside of the housing 210.

ケーブル300は、図3Aに示すように、柔軟で、かつ、潰れにくい材料で形成された外装筒301を備えている。この外装筒301内には、電気信号ケーブル302、吸気空冷管303、排気空冷管304が配置されている。   As shown in FIG. 3A, the cable 300 includes an exterior cylinder 301 formed of a flexible material that is not easily crushed. An electric signal cable 302, an intake air cooling tube 303, and an exhaust air cooling tube 304 are disposed in the exterior cylinder 301.

図3Bは、ケーブル300の変形例に係るケーブル300Aを示す断面図である。図3Bに示すように、電気信号ケーブル302は、吸気空冷管303と排気空冷管304を除く外装筒301の内部全体に配置しても良い。   FIG. 3B is a cross-sectional view showing a cable 300 </ b> A according to a modification of the cable 300. As shown in FIG. 3B, the electric signal cable 302 may be disposed in the entire interior of the exterior cylinder 301 excluding the intake air cooling tube 303 and the exhaust air cooling tube 304.

このように構成された超音波診断装置10は、次のように動作する。最初に画像処理について説明する。すなわち、操作者は、装置本体200の操作入力部270において必要な操作を行い、超音波診断装置10を起動する。超音波探触子100を被検体の所定部位に当て、送信部220から送られた電気信号に基づき、圧電振動子120から超音波を被検体に照射する。被検体に照射された超音波は反射波となって圧電振動子120を振動させ、この振動が電気信号となってASIC140に入力される。ASIC140では信号処理が行われ、インターポーザ基板130、フレキシブル基板160を介し、電気信号ケーブル302を介して受信部230に入力される。   The ultrasonic diagnostic apparatus 10 configured as described above operates as follows. First, image processing will be described. That is, the operator performs a necessary operation on the operation input unit 270 of the apparatus main body 200 and activates the ultrasonic diagnostic apparatus 10. The ultrasonic probe 100 is applied to a predetermined part of the subject, and the subject is irradiated with ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 120 based on the electrical signal sent from the transmission unit 220. The ultrasonic wave irradiated to the subject becomes a reflected wave to vibrate the piezoelectric vibrator 120, and this vibration becomes an electric signal and is input to the ASIC 140. The ASIC 140 performs signal processing and inputs the signal to the receiving unit 230 via the interposer substrate 130 and the flexible substrate 160 and the electric signal cable 302.

次いで、受信部230は、圧電振動子120から得られた受信信号を信号処理してデータを生成し、信号処理部240は、画像データを生成しモニタ260に表示する。   Next, the reception unit 230 generates data by performing signal processing on the reception signal obtained from the piezoelectric vibrator 120, and the signal processing unit 240 generates image data and displays it on the monitor 260.

次に超音波探触子100の冷却について説明する。圧電振動子120の動作及びASIC140の信号処理により熱が発生し、発生した熱は、ヒートシンク150に伝熱される。また、排気ファン280により、排気空冷管304内の空気が排気され、探触子筐体110内部が負圧となる。一方、吸気空冷管303を介して探触子筐体110内部に外気が取り込まれることにより、ヒートシンク150が冷却される。さらに、昇温した探触子筐体110の内部の空気が排気されることで、探触子筐体110内部が冷却される。   Next, cooling of the ultrasonic probe 100 will be described. Heat is generated by the operation of the piezoelectric vibrator 120 and the signal processing of the ASIC 140, and the generated heat is transferred to the heat sink 150. Further, the air in the exhaust air cooling tube 304 is exhausted by the exhaust fan 280, and the inside of the probe housing 110 becomes negative pressure. On the other hand, the outside heat is taken into the probe housing 110 via the intake air cooling tube 303, whereby the heat sink 150 is cooled. Furthermore, the inside of the probe housing 110 whose temperature has been raised is exhausted, whereby the inside of the probe housing 110 is cooled.

また、吸気口114はASIC140の近傍に設けられ、排気口115は探触子筐体110の基端部側に設けられているため、外部から取り込まれた空気が直接ヒートシンク150に触れて効率良く冷却できると共に、探触子筐体110内に空気の流れを形成し、効率良く高温の空気を排気口115から排出させることができる。さらに、ヒートシンク150の上面に空気の流れに沿うように冷却フィン155を設けることで、放熱効果を向上できる。このため、ヒートシンク150に伝熱された熱を効率よく探触子筐体110の外部に放熱し、ASIC150などの電子部品の温度上昇及び探触子筐体110の局所的な温度上昇を抑制できる。   In addition, since the intake port 114 is provided in the vicinity of the ASIC 140 and the exhaust port 115 is provided on the proximal end side of the probe housing 110, the air taken in from the outside directly touches the heat sink 150 and efficiently. In addition to being able to cool, an air flow is formed in the probe housing 110 and high-temperature air can be efficiently discharged from the exhaust port 115. Furthermore, the heat radiation effect can be improved by providing the cooling fins 155 along the air flow on the upper surface of the heat sink 150. For this reason, the heat transferred to the heat sink 150 can be efficiently radiated to the outside of the probe housing 110, and the temperature rise of the electronic components such as the ASIC 150 and the local temperature rise of the probe housing 110 can be suppressed. .

これらの排熱が行われることで、探触子筐体110の外表面の温度を低減する効果を得られる。   By performing such exhaust heat, an effect of reducing the temperature of the outer surface of the probe housing 110 can be obtained.

さらに、電気信号ケーブル302、吸気空冷管303、排気空冷管304とはケーブル300内部で一体的に設けることで操作性を確保することができる。   Furthermore, the electrical signal cable 302, the intake air cooling tube 303, and the exhaust air cooling tube 304 are provided integrally inside the cable 300, so that operability can be ensured.

以上のように、探触子筐体110内の圧電振動子120やASIC140の発熱による探触子筐体110表面の温度上昇を低減することができる。すなわち、探触子筐体110の表面温度を低減するために放熱性能を高めることが可能となることから、圧電振動子120やASIC140に対しより多くの電力投入が可能となり高感度な画像データを収集することができる。   As described above, the temperature rise on the surface of the probe housing 110 due to the heat generated by the piezoelectric vibrator 120 and the ASIC 140 in the probe housing 110 can be reduced. That is, since it is possible to improve the heat dissipation performance in order to reduce the surface temperature of the probe housing 110, more power can be input to the piezoelectric vibrator 120 and the ASIC 140, and highly sensitive image data can be obtained. Can be collected.

また、冷媒を空気としているため、冷媒を液体とした場合のように水分が探触子筐体110内部に入り込まないため、液体による探触子筐体110内の電子部品(圧電振動子120、ASIC140等)の接触不良及び変質、腐食等を防止することができる。また、重量物である排気ファン280を装置本体200に設けることで、超音波探触子100に設けた場合よりも探触子を軽量化できる。   Further, since the refrigerant is air, moisture does not enter the probe housing 110 as in the case where the refrigerant is a liquid. Therefore, the electronic components (piezoelectric vibrator 120, ASIC 140 etc.) can be prevented from poor contact, alteration, corrosion and the like. In addition, providing the exhaust fan 280, which is a heavy object, in the apparatus main body 200 makes it possible to reduce the weight of the probe as compared to the case where the ultrasonic probe 100 is provided.

図6〜図8は第2の実施形態に係る超音波診断装置10に組み込まれた超音波探触子400を模式的に示す説明図である。図6〜図8において図1〜図5と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。   6 to 8 are explanatory views schematically showing an ultrasonic probe 400 incorporated in the ultrasonic diagnostic apparatus 10 according to the second embodiment. 6 to 8, the same functional parts as those in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

超音波探触子400は、樹脂材製の探触子筐体410と、この探触子筐体410内に同軸的に配置され、例えばアルミ材で形成された金属筐体420と、探触子筐体410内壁面と金属筐体420外壁面との境界を縦方向に2分割する仕切板430とを備えている。   The ultrasonic probe 400 includes a probe housing 410 made of a resin material, a metal housing 420 that is coaxially disposed in the probe housing 410, for example, formed of an aluminum material, and a probe. A partition plate 430 that divides the boundary between the inner wall surface of the child housing 410 and the outer wall surface of the metal housing 420 in the vertical direction is provided.

探触子筐体410の先端側には音響レンズ411が嵌め込まれており、全体としては密閉構造となっている。探触子筐体410の基端側には、ケーブル300との接合部412が設けられており、接合部412には、電気信号ケーブル302を通す孔部413、吸気空冷管303を通す吸気口414、排気空冷管304を通す排気口415が設けられている。   An acoustic lens 411 is fitted on the distal end side of the probe housing 410 and has a sealed structure as a whole. A joint portion 412 to the cable 300 is provided on the proximal end side of the probe housing 410. The joint portion 412 has a hole portion 413 through which the electric signal cable 302 passes and an air inlet port through which the intake air cooling tube 303 passes. 414, an exhaust port 415 through which the exhaust air cooling tube 304 passes is provided.

金属筐体420は、下端部が開口、上端部が閉塞された筒体421を有しており、音響レンズ411に面して検出部440が収容されている。検出部440には、圧電振動子、インターポーザ基板、ASIC(信号処理IC)が積層配置されている。このうち圧電振動子及びASICが超音波探触子400内の主な熱源となる。インターポーザ基板は、信号処理部240と電気的な接続が行われる電気信号ケーブル302に接続されている。   The metal housing 420 has a cylindrical body 421 whose lower end is open and whose upper end is closed. The detection unit 440 is accommodated facing the acoustic lens 411. In the detection unit 440, a piezoelectric vibrator, an interposer substrate, and an ASIC (signal processing IC) are stacked. Of these, the piezoelectric vibrator and the ASIC are the main heat sources in the ultrasonic probe 400. The interposer substrate is connected to an electric signal cable 302 that is electrically connected to the signal processing unit 240.

仕切板430により仕切られた探触子筐体410内部は、吸気室410aと排気室410bとに分けられる。仕切板430の下方端には、吸気室410aと排気室410bとを連通する通風口431が設けられている。   The inside of the probe housing 410 partitioned by the partition plate 430 is divided into an intake chamber 410a and an exhaust chamber 410b. At the lower end of the partition plate 430, a ventilation port 431 that communicates the intake chamber 410a and the exhaust chamber 410b is provided.

このように構成された超音波探触子400では、次のように冷却が行われる。なお、画像処理については上述した超音波探触子100と同様である。検出部440における圧電振動子の動作及びASICの信号処理により熱が発生する。発生した熱は、金属筐体420の温度を上昇させ、金属筐体420内外の空気を熱し、超音波探触子100全体を温度上昇させる。一方、排気ファン280により、排気空冷管304内の空気が排気され、排気室410b及び吸気室410a内部が負圧となる。内部の気圧を平衡状態にするため、吸気空冷管303を介して外部の空気が取り込まれ、昇温した金属筐体420の表面から対流熱伝達により、取りこまれた空気に放熱する。吸気室410aと排気室410bの昇温した空気が排気され、探触子筐体410内部が冷却される。   In the ultrasonic probe 400 configured as described above, cooling is performed as follows. The image processing is the same as that of the ultrasonic probe 100 described above. Heat is generated by the operation of the piezoelectric vibrator in the detection unit 440 and the signal processing of the ASIC. The generated heat raises the temperature of the metal casing 420, heats the air inside and outside the metal casing 420, and raises the temperature of the entire ultrasonic probe 100. On the other hand, the air inside the exhaust air cooling pipe 304 is exhausted by the exhaust fan 280, and the inside of the exhaust chamber 410b and the intake chamber 410a becomes negative pressure. In order to bring the internal atmospheric pressure into an equilibrium state, external air is taken in via the intake air cooling tube 303 and is radiated from the surface of the heated metal housing 420 to the taken-in air by convective heat transfer. The heated air in the intake chamber 410a and the exhaust chamber 410b is exhausted, and the inside of the probe housing 410 is cooled.

これらの排熱が行われることで、探触子筐体410の外表面の温度は皮膚に害のない温度に保たれる。   By performing such exhaust heat, the temperature of the outer surface of the probe housing 410 is maintained at a temperature that is not harmful to the skin.

なお、仕切板430を設けることで、吸気された空気が金属筐体420の表面に行きわたるように空気の流れ(図6中二点鎖線矢印F)を作ることができ、効率の良い冷却が可能となる。   In addition, by providing the partition plate 430, an air flow (a two-dot chain arrow F in FIG. 6) can be created so that the sucked air reaches the surface of the metal housing 420, and efficient cooling is achieved. It becomes possible.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…超音波診断装置、100…超音波探触子、110…探触子筐体、110a…内壁面、110b…熱伝導率の高い部材、111…音響レンズ、114…吸気口、115…排気口、120…圧電振動子、130…インターポーザ基板、140…ASIC(信号処理IC)、150…ヒートシンク、155…冷却フィン、160…フレキシブル基板、200…装置本体、210…筐体、220…送信部、230…受信部、240…信号処理部、250…制御部、260…モニタ、270…操作入力部、280…排気ファン、300…ケーブル、302…電気信号ケーブル、303…吸気空冷管、304…排気空冷管、400…超音波探触子、410…探触子筐体、410a…吸気室、410b…排気室、411…音響レンズ、414…吸気口、415…排気口、420…金属筐体、430…仕切板、431…通風口、440…検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Ultrasonic diagnostic apparatus, 100 ... Ultrasonic probe, 110 ... Probe housing | casing, 110a ... Inner wall surface, 110b ... Member with high thermal conductivity, 111 ... Acoustic lens, 114 ... Inlet, 115 ... Exhaust Mouth, 120 ... piezoelectric vibrator, 130 ... interposer substrate, 140 ... ASIC (signal processing IC), 150 ... heat sink, 155 ... cooling fin, 160 ... flexible substrate, 200 ... device main body, 210 ... housing, 220 ... transmitting section , 230: receiving unit, 240 ... signal processing unit, 250 ... control unit, 260 ... monitor, 270 ... operation input unit, 280 ... exhaust fan, 300 ... cable, 302 ... electric signal cable, 303 ... intake air cooling tube, 304 ... Exhaust air cooling tube, 400 ... Ultrasonic probe, 410 ... Probe housing, 410a ... Intake chamber, 410b ... Exhaust chamber, 411 ... Acoustic lens, 414 ... Intake port 415 ... exhaust port, 420 ... metal housing, 430 ... partition plate, 431 ... vent hole, 440 ... detection section.

Claims (5)

被検体に対して超音波の送受信を行う圧電振動子及びこの圧電振動子からの信号を処理する信号処理ICを収容すると共に、吸気口と排気口とが設けられている探触子筐体とを有する超音波探触子と、
前記信号処理ICから信号を取得して画像処理する信号処理部及びファンを有する装置本体と、
前記信号処理ICと前記装置本体の信号処理部とを電気的に接続するケーブルと、
前記ファンと前記吸気口又は前記排気口とを接続する空冷管と、を備えていることを特徴とする超音波診断装置。
A probe case that houses a piezoelectric vibrator that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject and a signal processing IC that processes a signal from the piezoelectric vibrator, and is provided with an intake port and an exhaust port; An ultrasound probe having:
An apparatus main body having a signal processing unit and a fan for acquiring a signal from the signal processing IC and performing image processing;
A cable for electrically connecting the signal processing IC and the signal processing unit of the apparatus body;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an air cooling pipe that connects the fan and the intake port or the exhaust port.
前記吸気口は前記信号処理IC近傍に設けられ、前記排気口は前記探触子筐体の基端部側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the intake port is provided in the vicinity of the signal processing IC, and the exhaust port is provided on a proximal end side of the probe housing. 前記ケーブルと前記空冷管とは一体的に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the cable and the air-cooled tube are integrally provided. 前記探触子筐体の内部を2つの空間に仕切る仕切りを設け、一方の空間に前記吸気口を設け、他方の空間に前記排気口を設けることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の装置。   The partition which partitions the inside of the said probe housing into two spaces is provided, the said inlet is provided in one space, and the said exhaust port is provided in the other space, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The device described in 1. 前記信号処理ICの近傍に冷却フィンを設け、前記冷却フィンの近傍に前記吸気口を設けることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a cooling fin is provided in the vicinity of the signal processing IC, and the intake port is provided in the vicinity of the cooling fin.
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