JP2019522925A5

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Info

Publication number: JP2019522925A5
Application number: JP2018564926A
Authority: JP
Filing date: 2017-06-13
Publication date: 2020-07-27
Anticipated expiration: 2037-06-13

Claims

圧潰動作モードに適した複数のＣＭＵＴセルを有するトランスジューサアレイであって、前記ＣＭＵＴセルの各々は基板により支持された第１電極及び膜体により支持された第２電極を有し、前記膜体は前記第１電極と前記第２電極との間の空洞上に懸架され、前記複数のＣＭＵＴセルが、
各々が第１積層部を備えた膜体を有する第１グループのＣＭＵＴセルと、
各々が、前記第１積層部における層の何れよりも高い密度を持つ材料の層を含む第２積層部を備えた膜体を有する第２グループのＣＭＵＴセルと、
を有し、
前記第１グループのＣＭＵＴセルの前記膜体は第１バネ定数を有する一方、前記第２グループのＣＭＵＴセルの前記膜体が前記第１バネ定数から２０％以下で相違する第２バネ定数を有する、
トランスジューサアレイ。
前記第２バネ定数が前記第１バネ定数とは１０％以下で相違する、請求項１に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１積層部が誘電体材料の層を第１の厚さで有し、且つ、
前記第２積層部が前記誘電体材料の層を前記第１の厚さより小さな第２の厚さで有するか、又は
前記第２積層部は、前記第１積層部における層の何れよりも高い密度を持つ材料の前記層が追加の層であることを除き、前記第１積層部と同一である、
請求項１又は２に記載のトランスジューサアレイ。
複数のトランスジューサ素子を有し、これらトランスジューサ素子の各々が前記第１グループの少なくとも１つのＣＭＵＴセル及び前記第２グループの少なくとも１つのＣＭＵＴセルを有する、請求項１ないし３の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１グループのＣＭＵＴセルは、各々、第１直径を有し、前記第２グループのＣＭＵＴセルが、各々、前記第１直径とは異なる第２直径を有する、請求項１ないし４の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１積層部における層の何れよりも高い密度を持つ材料の前記層が、７g/cm³を超える密度、好ましくは１０g/cm³を超える密度と、２００GPa未満のヤング率、好ましくは１００GPa未満のヤング率とを有する、請求項１ないし５の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１積層部における層の何れよりも高い密度を持つ材料の前記層が金属層又は金属合金層であり、好ましくは、前記金属層は金層又はプラチナ層である、請求項１ないし６の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１積層部における層の何れよりも高い密度を持つ材料の前記層が、パターン形成された層である、請求項１ないし７の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記ＣＭＵＴセルは千鳥状アレイに配列され、該千鳥状アレイが、
少なくとも１つのシリコンアイランド上の第１列の間隔があいたＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子と、
少なくとも１つの他のシリコンアイランド上の第２列の間隔があいたＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子であって、前記第１列と前記第２列とはギャップにより隔てられていて、前記第２列は前記第１列に対して前記第２列のＣＭＵＴセルが前記第１列の連続するＣＭＵＴセルの間の間隔に部分的に配置されるように千鳥配列されている、第２列の間隔があいたＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子と、
前記各シリコンアイランドを保持すると共に、導電性相互接続部を有する可撓箔と、
を有する、請求項１ないし８の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１グループのＣＭＵＴセル及び前記第２グループのＣＭＵＴセルが、各々、前記千鳥状アレイにおいて一定のピッチで配列される、請求項９に記載のトランスジューサアレイ。
前記第１列の間隔があいたＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子は対向する蛇行エッジを有する第１シリコンアイランドに配置され、これらエッジの各々は当該ＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子のうちの１つの周りで外側に向かって蛇行すると共に当該ＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子の間の間隔へと内側に向かって蛇行し、
前記第２列の間隔があいたＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子は対向する蛇行エッジを有する第２シリコンアイランドに配置され、これらエッジの各々は当該ＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子のうちの１つの周りで外側に向かって蛇行すると共に当該ＣＭＵＴセル又はトランスジューサ素子の間の間隔へと内側に向かって蛇行し、
前記第１シリコンアイランドは前記第２シリコンアイランドに対し、前記第１シリコンアイランドの外側に向かって蛇行するエッジ部分が前記第２シリコンアイランドの内側に向かって蛇行するエッジ部分へ入り込むように隣接して配置される、
請求項９又は１０に記載のトランスジューサアレイ。
請求項１ないし１１の何れか一項に記載のトランスジューサアレイと該トランスジューサアレイを制御するコントローラとを有する、装置。
患者インターフェースモジュールと、請求項１ないし１１の何れか一項に記載のトランスジューサアレイ又は請求項１２に記載の装置とを有する、超音波撮像システム。
超音波送信モード及び超音波受信モードの少なくとも一方の間において前記ＣＭＵＴセルを圧潰モードで動作させる電源を更に有する、請求項１３に記載の超音波撮像システム。
請求項１３又は１４に記載の超音波撮像システムの作動方法であって、前記方法は、
前記超音波撮像システムの超音波送信モードの間において前記ＣＭＵＴセルに制御信号を供給するステップであって、該制御信号が前記ＣＭＵＴセルを圧潰モードにさせるＤＣ成分及び圧潰されたＣＭＵＴセルを共振させるＡＣ成分を有し、前記第１グループのＣＭＵＴセル及び前記第２グループのＣＭＵＴセルが異なる共振周波数において共振するステップ、
を有する、方法。