JP3135598B2 - 超音波プローブ - Google Patents
超音波プローブInfo
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Description
置の超音波プローブに係り、とくに、プローブの発熱を
検知するセンサを備えた超音波プローブに関する。
用いて生体の軟部組織の断層像を得る超音波診断装置が
広く使用されている。この超音波診断装置における超音
波プローブのヘッド部の一例を図6に示す。
内用の超音波プローブに関するもので、圧電セラミック
スを配列形に形成した圧電振動子1と、この圧電振動子
1の超音波放射面に設けた音響レンズ2と、圧電振動子
1の背面に設けたバッキング材3と、このバッキング材
3の側面に接着剤で取り付けた感温センサとしてのサー
ミスタ4とを備えている。なお、図中、符号5は振動子
1の電極に接続された可撓性配線材(FPC)である。
子1の発熱状態に対応した電気信号を検出し、その検出
信号を装置本体に送る。装置本体は、発熱温度が常に4
1°C以下となるように(IEC規格参照)、温度検出
信号を用いてその作動を規制し、過度な温度上昇に伴う
生体への悪影響を排除している。
た従来においては、温度感知素子であるサーミスタ4を
バッキング材3の側面に取り付けているため、発熱源で
ある圧電振動子1から距離的にも遠く、また熱伝導も低
いことから、温度変化に対する応答性が悪く、検知能力
が不十分であった。また、サーミスタ4の取付け位置に
ばらつきが生じ易く、検知精度の変動が大きいという問
題もあった。さらに、サーミスタ4を側面に取り付ける
と、ヘッド部の幅がその分だけ嵩張って大形化し、とく
に、小形化の要請が強い体腔内プローブとしては不向き
であった。さらに、サーミスタ4のリード線がルースな
状態にあったため、そのリード線に対する配線が非常に
煩わしく、多くの手間を要していた。
みてなされたもので、特に、ヘッド部の温度変化を応答
性良く且つ高精度に検知することができ、且つ、ヘッド
部の小形化を推進できる超音波プローブを提供すること
を目的とする。 〔発明の構成〕
め、請求項1記載の発明では、電気信号と機械信号を双
方向に変換可能な圧電振動子と、この圧電振動子の背面
に取り付けたバッキング材とを備えた超音波プローブに
おいて、前記圧電振動子の発熱状態に対応した信号を検
出して超音波診断装置本体へ送るセンサと、前記センサ
を埋設し、且つ、前記センサからのリード線を導出する
ためのものであり、前記バッキング材が前記センサに対
する緩衝機能を果たす位置に穿設された溝と、前記溝に
前記センサを固定するための充填材とを備えたことを特
徴とする。また、請求項2記載の発明では、電気信号と
機械信号を双方向に変換可能な圧電振動子と、この圧電
振動子の背面に取り付けたバッキング材とを備えた超音
波プローブにおいて、前記圧電振動子の発熱状態に対応
した信号を検出して超音波診断装置本体へ送るセンサを
前記振動子間の隙間又は前記振動子間の隙間に沿って設
けられた前記バッキング材の溝に配置し、この配置状態
を充填材により固定したことを特徴とする。また、請求
項3記載の発明では、電気信号と機械信号を双方向に変
換可能な圧電振動子と、この圧電振動子の電極に接続さ
れた可撓性配線材とを備えた超音波プローブにおいて、
前記可撓性配線材に前記圧電振動子の発熱状態に対応し
た信号を検出するセンサを配置し、前記センサの信号を
前記可撓性配線材の配線パターンを介して超音波診断装
置本体へ送ることを特徴とする。
温度センサが、発熱源である圧電振動子に対して従来よ
りも距離的又は熱的に接近して固定された状態となるか
ら、その発熱が効率良くセンサに伝わり、センサの応答
性が良くなって検知精度が上がると共に検知精度の安定
性も向上する。また、これらセンサの設置に伴う特別な
スペースが不要となり、プローブヘッドを大型化させな
い。また、本願発明は、超音波プローブにセンサを埋設
する際の製造工程を容易にすることができる構成を述べ
たものである。具体的には、請求項1記載の発明は、バ
ッキング材形成後に溝を形成し、充填材により、その溝
内にセンサを固定する構成とすることにより超音波プロ
ーブの製造を容易にすることができる。請求項2記載の
発明は、振動子配列の隙間又は前記振動子間の隙間に沿
って設けられた溝にセンサを配置して充填材により固定
する構成とすることにより超音波プローブの製造を容易
にすることができる。請求項3の発明は、センサを可撓
性配線材に配置し、かつ、このセンサの信号を可撓性配
線材の配線パターンを介して超音波診断装置本体へ送る
構成とすることにより超音波プローブの製造を容易にす
ることができる。
する。
説明する。この第1実施例は請求項1記載の発明に対応
する。
す。このヘッド部10は、圧電セラミックスを配列形に
形成した圧電振動子11と、この圧電振動子11の超音
波放射面に設けた音響レンズ12と、圧電振動子11の
背面に設けたバッキング材13と、このバッキング材1
3内に埋設した感温センサとしてのサーミスタ14とを
備えている。この内、サーミスタ14の感温部14a
は、バッキング材13のの形成時に、その内部中央の所
定位置に埋設されると共に、そのリード線14b、14
bはバッキング材13の側面に貼り付けた薄片の固定端
子15、15に接続される。固定端子15、15はケー
ブル16、16を介して超音波診断装置本体に電気的に
接続されている。
る。
した電気パルス信号に応じてパルス状の超音波信号を音
響レンズ12を通して生体に放射すると共に、反射して
きた超音波信号を電気信号に変換し、所定の信号送受を
行う。放射方向とは反対方向に伝搬する音響信号はバッ
キング材13により吸収される。
11およびバッキング材が発熱する。その熱はバッキン
グ材13を伝導し、バッキング材13内部のサーミスタ
14によって抵抗値の変化として検知され、装置本体に
取り込まれる。
熱体としての圧電振動子11の中央部直下の位置である
ことから、熱源からの熱が最も効率的且つ迅速に伝わ
り、従来のように設置位置がバッキング材の側面である
場合よりも、応答性が格段に向上する。同時に、サーミ
スタ14の埋め込み位置の精度が良いから、装置毎のば
らつきも少なく、安定した高精度な温度検知を行うこと
ができる。また、とくに、サーミスタ14がバッキング
材13の内部に位置するから、バッキング材13がサー
ミスタ14に対する緩衝機能を果たし、サーミスタ14
の耐衝撃性が高まって、超音波診断装置の信頼性が格段
に向上する。
り、簡単な構造であり、特別な設置スペースも必要とし
ないから、プローブの横方向への大形化が排除され、特
に、体腔内プローブに好適なものとなる。さらに、サー
ミスタ14は固定されており、そのリード線14b,1
4bは固定端子15、15から引き出されているので、
固定端子15、15に対する配線を容易に行うことがで
き、組み立て時間を短縮して、製造コストを下げること
ができる。
説明する。この第2実施例も請求項1記載の発明を実施
したものである。ここで、前述した第1実施例と同一の
構成要素には同一符号を用い、その説明を簡略化又は省
略する。
側(即ち背面側)には、サーミスタ14を埋設する長溝
13aが、一方の側面に開口した状態で穿設されてい
る。この長溝13aにサーミスタ14がシリコン接着剤
などを使って埋設されており、この結果、この接着剤な
どが充填剤としても機能することから、サーミスタ14
の感温部14aは丁度、レンズ12方向からみた場合、
長方形を成す圧電振動子11の中央部に位置するように
なっている。サーミスタ14のリード線14b,14b
は図示の如く長溝13aの開口部から固定状態で取り出
される。その他の構成は第1実施例と同一である。
13の側面に設ける場合に比べて、振動子11の中央部
に近く、第1実施例と略同等の作用効果が得られる。ま
た、長溝13aはバッキング材13を形成した後で穿設
できるから、サーミスタ14の埋設が第1実施例よりも
容易になる。
サは熱電対等のセンサであってもよい。
づき説明する。この第3実施例は請求項2記載の発明に
対応する。
す。このヘッド部20は、圧電セラミックスを配列形に
形成した圧電振動子21と、この圧電振動子21の超音
波放射側の面に設けた音響レンズ22と、圧電振動子2
1の背面に設けたバッキング材23と、このバッキング
材23に取り付けた感温センサとしての熱電対24とを
備えている。この内、バッキング材23は、この圧電振
動子21の各振動子間の隙間21a…21aに沿った溝
23a…23aを有している。熱電対24は、例えば銅
−コンスタンタンなどの異種金属(線径は10〜30μ
m程度)の結合部(感温部)24bを有し、その結合部
24bを図に示す如くバッキング材23の溝23a…2
3aの内、中央部の溝23aの略真ん中に載置し、充填
剤(図示せず)で固定している。さらに、熱電対24の
リード線24b、24bはバッキング材23の側面に固
設した薄片の端子25、25に接続されており、この端
子25、25が装置本体に配線されている。
離は非常に近くなるため、前述したと同様の作用効果が
得られると共に、熱電対24を設置するために、バッキ
ング材23に孔を開けるなどの特別の加工を必要としな
い、簡単な構造となる。
はバッキング材23の溝23aに収まる、小径のもので
あればよく、上述したセンサのほか、例えば白金抵抗線
温度計、小径サーミスタであってもよい。また、それら
の感温センサは圧電振動子21の隙間21aに充填剤で
固定した状態で位置させるとしてもよい。
説明する。この第4実施例は請求項3記載の発明に対応
する。
す。このヘッド部30は、圧電セラミックスを配列形に
形成した圧電振動子31と、この圧電振動子31の超音
波放射側の面に設けた音響レンズ32と、圧電振動子3
1の背面側に設けたバッキング材33と、圧電振動子3
1の電極に接続された可撓性配線材(以下、FPCとい
う)34と、このFPC34に取り付けられた感温セン
サとしてのサーミスタ35とを備えている。なお、図で
は両電極に対するFPC34の内、一方のみを示してい
る。
樹脂基板上にエッチング処理等によって銅などの配線パ
ターン(導電線)を一体形成した配線材であり、その配
線パターンは圧電振動子31の各振動子の電極に接続さ
れている。このFPC34の振動子側の根元部中央に
は、サーミスタ35の感温部35aが埋め込まれ、その
リード線35b,35bはFPC34の配線パターン3
4a…34aと同様に端子34b,34bまで引き回さ
れている。各端子34bは更にケーブル36を介して装
置本体に電気的に接続されている。
に比較的近く、しかも圧電振動子31の発熱はFPC3
4の、熱伝導率の良い配線パターン34a…34aによ
ってサーミスタ35の感温部35aまで伝えられるか
ら、サーミスタ35は応答性良く温度変化を検知でき
る。また、サーミスタ35の装置本体側への接続位置
は、FPC34の各端子34bであり、電極配線と同一
ラインに並び、接続の作業性も良好になる。このため、
前述した各実施例と同様の作用効果が得られる。
対等のセンサであってもよい。
ては、超音波プローブの製造を容易にすることができ
る。また、請求項1乃至請求項2記載の発明において
は、温度検出の応答性及び検知精度を良くすることがで
き、且つ、センサの対衝撃性が高く信頼性の高い超音波
プローブを提供できる。これらセンサの設置に伴う特別
なスペースが不要となり、プローブヘッドを大型化させ
ない。
一部破断した斜視図。
斜視図。
斜視図。
動子の平面図。
斜視図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 電気信号と機械信号を双方向に変換可能
な圧電振動子と、この圧電振動子の背面に取り付けたバ
ッキング材とを備えた超音波プローブにおいて、 前記圧電振動子の発熱状態に対応した信号を検出して超
音波診断装置本体へ送るセンサと、 前記センサを埋設し、且つ、前記センサからのリード線
を導出するためのものであり、前記バッキング材が前記
センサに対する緩衝機能を果たす位置に穿設された溝
と、 前記溝に前記センサを固定するための充填材とを備えた
ことを特徴とする超音波プローブ。 - 【請求項2】 電気信号と機械信号を双方向に変換可能
な圧電振動子と、この圧電振動子の背面に取り付けたバ
ッキング材とを備えた超音波プローブにおいて、 前記圧電振動子の発熱状態に対応した信号を検出して超
音波診断装置本体へ送るセンサを前記振動子間の隙間又
は前記振動子間の隙間に沿って設けられた前記バッキン
グ材の溝に配置し、この配置状態を充填材により固定し
たことを特徴とする超音波プローブ。 - 【請求項3】 電気信号と機械信号を双方向に変換可能
な圧電振動子と、この圧電振動子の電極に接続された可
撓性配線材とを備えた超音波プローブにおいて、前記可
撓性配線材に前記圧電振動子の発熱状態に対応した信号
を検出するセンサを配置し、前記センサの信号を前記可
撓性配線材の配線パターンを介して超音波診断装置本体
へ送ることを特徴とする超音波プローブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03088393A JP3135598B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 超音波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03088393A JP3135598B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 超音波プローブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04319339A JPH04319339A (ja) | 1992-11-10 |
JP3135598B2 true JP3135598B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=13941553
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03088393A Expired - Lifetime JP3135598B2 (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 超音波プローブ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3135598B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4933090B2 (ja) * | 2005-12-19 | 2012-05-16 | パナソニック株式会社 | 超音波探触子及び超音波診断装置 |
JP5099681B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-12-19 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波探触子、超音波診断装置および超音波探触子の表面温度推定方法 |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP03088393A patent/JP3135598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04319339A (ja) | 1992-11-10 |
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