JP3288138B2 - 超音波カプラの製造方法 - Google Patents
超音波カプラの製造方法Info
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- JP3288138B2 JP3288138B2 JP16917493A JP16917493A JP3288138B2 JP 3288138 B2 JP3288138 B2 JP 3288138B2 JP 16917493 A JP16917493 A JP 16917493A JP 16917493 A JP16917493 A JP 16917493A JP 3288138 B2 JP3288138 B2 JP 3288138B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置を用い
る際に超音波探触子と被観察対象との間に配置される超
音波カプラの製造方法に関する。
る際に超音波探触子と被観察対象との間に配置される超
音波カプラの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波を使って人体の断層像を映し出す
超音波診断装置が広く使用されている。この超音波診断
装置を用いて体表面の近くに存在する甲状腺、頸動脈、
乳腺などの診断部位を観る場合について、図面を参照し
て説明する。図３は超音波の送受信を行う超音波探触子
を体表面に直接接触させた状態を示す模式図、図４は超
音波探触子と体表面との間に、超音波良導体である超音
波カプラを配置させた状態を示す模式図である。
超音波診断装置が広く使用されている。この超音波診断
装置を用いて体表面の近くに存在する甲状腺、頸動脈、
乳腺などの診断部位を観る場合について、図面を参照し
て説明する。図３は超音波の送受信を行う超音波探触子
を体表面に直接接触させた状態を示す模式図、図４は超
音波探触子と体表面との間に、超音波良導体である超音
波カプラを配置させた状態を示す模式図である。
【０００３】図３に示されるように、超音波探触子１０
を体表面１２に直接接触させた場合は、超音波ビーム１
４の収束する位置が体表面１２から離れた位置１６とな
るため、体表面１２の近くに存在する診断部位１８を観
察するときは分解能が低下する。体表面１２の近くに存
在する診断部位１８を観察するときは分解能の向上を図
るために、図４に示されるように、超音波探触子１０と
体表面１２との間に、超音波カプラ２０を配置して、診
断部位１８の近傍に超音波ビーム１４が収束するように
工夫が行われている。
を体表面１２に直接接触させた場合は、超音波ビーム１
４の収束する位置が体表面１２から離れた位置１６とな
るため、体表面１２の近くに存在する診断部位１８を観
察するときは分解能が低下する。体表面１２の近くに存
在する診断部位１８を観察するときは分解能の向上を図
るために、図４に示されるように、超音波探触子１０と
体表面１２との間に、超音波カプラ２０を配置して、診
断部位１８の近傍に超音波ビーム１４が収束するように
工夫が行われている。
【０００４】この超音波カプラは、生体適合性に優れ、
柔軟でかつ物理的強度を有し、超音波良伝達性を有する
ことが望まれる。このため、超音波カプラは、ウレタン
ゴムやシリコーンゴムからなる非含水ゲル物質や、ポリ
ビニルアルコール（以下、ＰＶＡという。）、ポリビニ
ルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリエチレンオキサイド（Ｐ
ＥＯ）等の高分子含水ゲル物質から造られており、滅菌
処理が施されることにより安全性が向上するため術中に
使用できることとなる。
柔軟でかつ物理的強度を有し、超音波良伝達性を有する
ことが望まれる。このため、超音波カプラは、ウレタン
ゴムやシリコーンゴムからなる非含水ゲル物質や、ポリ
ビニルアルコール（以下、ＰＶＡという。）、ポリビニ
ルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリエチレンオキサイド（Ｐ
ＥＯ）等の高分子含水ゲル物質から造られており、滅菌
処理が施されることにより安全性が向上するため術中に
使用できることとなる。
【０００５】従来から、滅菌処理が施された超音波カプ
ラを製造する方法として、以下の方法が知られている。 （１）濃度数〜数十％のＰＶＡを含む水溶液にガンマ線
などの放射線を照射することにより滅菌処理を施すと共
にゲル化させ、超音波カプラを製造する（特開昭６３−
２９２９４５号公報参照）。 （２）濃度数〜数十％のＰＶＡを含む水溶液にガンマ線
などの放射線を照射することにより滅菌処理を施し、そ
の後凍結及び解凍してゲル化させる。（特開平２−８６
８３８号公報）
ラを製造する方法として、以下の方法が知られている。 （１）濃度数〜数十％のＰＶＡを含む水溶液にガンマ線
などの放射線を照射することにより滅菌処理を施すと共
にゲル化させ、超音波カプラを製造する（特開昭６３−
２９２９４５号公報参照）。 （２）濃度数〜数十％のＰＶＡを含む水溶液にガンマ線
などの放射線を照射することにより滅菌処理を施し、そ
の後凍結及び解凍してゲル化させる。（特開平２−８６
８３８号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した
（１）及び（２）の製造方法では、ＰＶＡを含む水溶液
をガンマ線照射装置へ運搬中に振動によりこの水溶液中
に気泡が混入するおそれがある。気泡が混入した状態の
水溶液にガンマ線を照射することによりゲル化すると、
気泡が混入した超音波カプラが製造される。この気泡が
混入した超音波カプラを用いて超音波による診断部位の
観察を行うと、超音波が気泡で反射されるため被観察対
象を表す画像に影響を与え、正確な診断ができないおそ
れがあるという問題がある。
（１）及び（２）の製造方法では、ＰＶＡを含む水溶液
をガンマ線照射装置へ運搬中に振動によりこの水溶液中
に気泡が混入するおそれがある。気泡が混入した状態の
水溶液にガンマ線を照射することによりゲル化すると、
気泡が混入した超音波カプラが製造される。この気泡が
混入した超音波カプラを用いて超音波による診断部位の
観察を行うと、超音波が気泡で反射されるため被観察対
象を表す画像に影響を与え、正確な診断ができないおそ
れがあるという問題がある。
【０００７】本発明は、上記事情に鑑み、気泡の混入を
防いだ超音波カプラの製造方法を提供することを目的と
する。
防いだ超音波カプラの製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の超音波カプラの製造方法は、高分子を含有す
る水溶液に凍結及び解凍の熱サイクルを与えることによ
り前記水溶液を１次架橋させ、１次架橋した前記水溶液
に放射線を照射することにより、１次架橋した前記水溶
液を２次架橋させることを特徴とするものである。
の本発明の超音波カプラの製造方法は、高分子を含有す
る水溶液に凍結及び解凍の熱サイクルを与えることによ
り前記水溶液を１次架橋させ、１次架橋した前記水溶液
に放射線を照射することにより、１次架橋した前記水溶
液を２次架橋させることを特徴とするものである。
【０００９】ここで、１次架橋した前記水溶液を所定の
形状の容器に密閉し、前記水溶液に放射線を照射しても
よい。また、１次架橋した水溶液を密閉する容器に、１
次架橋した水溶液を保存するための保存液を収容するこ
とが好ましい。さらに、この容器は、ポリスチレン製容
器であることが好ましい。
形状の容器に密閉し、前記水溶液に放射線を照射しても
よい。また、１次架橋した水溶液を密閉する容器に、１
次架橋した水溶液を保存するための保存液を収容するこ
とが好ましい。さらに、この容器は、ポリスチレン製容
器であることが好ましい。
【００１０】さらにまた、前記水溶液が、ポリビニルア
ルコールを含有することが好ましい。さらにまた、前記
放射線が、ガンマ線であることが好ましい。
ルコールを含有することが好ましい。さらにまた、前記
放射線が、ガンマ線であることが好ましい。
【００１１】
【作用】本発明の超音波カプラの製造方法によれば、熱
サイクルを与えることにより水溶液が１次架橋した後、
この１次架橋した水溶液に放射線を照射する。このた
め、放射線照射装置に運搬される以前にゲル状になって
おり、気泡が混入されることはない。従って、１次架橋
した水溶液に放射線を照射することにより２次架橋さ
せ、これにより気泡の混入が無く、滅菌処理された超音
波カプラが製造できる。
サイクルを与えることにより水溶液が１次架橋した後、
この１次架橋した水溶液に放射線を照射する。このた
め、放射線照射装置に運搬される以前にゲル状になって
おり、気泡が混入されることはない。従って、１次架橋
した水溶液に放射線を照射することにより２次架橋さ
せ、これにより気泡の混入が無く、滅菌処理された超音
波カプラが製造できる。
【００１２】ここで、１次架橋した水溶液を所定の形状
の容器に密閉し放射線を照射した場合は、この容器の形
状に対応した形状の超音波カプラを製造できる。また、
１次架橋した水溶液を密閉する容器に、１次架橋した水
溶液を保存するための保存液を収容した場合は、運搬す
る際のゲルの安定性が良好である。さらに、ポリスチレ
ン製容器とした場合は、放射線に対して安定しているた
め、容器の寿命が長くなる。
の容器に密閉し放射線を照射した場合は、この容器の形
状に対応した形状の超音波カプラを製造できる。また、
１次架橋した水溶液を密閉する容器に、１次架橋した水
溶液を保存するための保存液を収容した場合は、運搬す
る際のゲルの安定性が良好である。さらに、ポリスチレ
ン製容器とした場合は、放射線に対して安定しているた
め、容器の寿命が長くなる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の超音波カプラ
の製造方法の実施例を説明する。図１は、本発明の第１
実施例の超音波カプラ製造方法とこの方法で用いられる
超音波カプラ製造用型を示す断面図である。この超音波
カプラ製造用型３０は、金属製の上型３２とシリコーン
ゴムから成る下型３４とで構成されている。上型３２に
は、ＰＶＡを含有する水溶液を注入する注入口３６が形
成されている。この上型３２の中央部には、凸状部３８
が、超音波探触子（図示せず）と超音波カプラとの接合
面を形成する面３８ａを下方に向けて形成されている。
さらに、この凸状部３８には、超音波探触子と超音波カ
プラとを接合する接合部材４０が取り付けられている。
の製造方法の実施例を説明する。図１は、本発明の第１
実施例の超音波カプラ製造方法とこの方法で用いられる
超音波カプラ製造用型を示す断面図である。この超音波
カプラ製造用型３０は、金属製の上型３２とシリコーン
ゴムから成る下型３４とで構成されている。上型３２に
は、ＰＶＡを含有する水溶液を注入する注入口３６が形
成されている。この上型３２の中央部には、凸状部３８
が、超音波探触子（図示せず）と超音波カプラとの接合
面を形成する面３８ａを下方に向けて形成されている。
さらに、この凸状部３８には、超音波探触子と超音波カ
プラとを接合する接合部材４０が取り付けられている。
【００１４】超音波カプラを製造するに当たっては、先
ず、ポリビニルアルコール５０ｇを純水９５０ミリリッ
トルに添加し、これを６０ｃｍＨｇの圧力の真空撹拌装
置に入れ、８６〜９０℃の温度で撹拌しつつ溶解し、室
温にまで冷却することによりＰＶＡを含有する水溶液４
２を得る。この水溶液４２を、図１（ｂ）に示されるよ
うに、注入口３６から型３０の内部に注入する。水溶液
４２は、接合面３８ａを覆うまで注入されればよく、型
３０の内部の全てが満たされるまで注入する必要はな
い。型３０に水溶液４２を注入した後、型３０を−２０
℃まで冷却し、この温度で２４時間冷凍し、その後解凍
することにより、図１（ｃ）に示されるように、１次架
橋したＰＶＡゲル４４を得る。このＰＶＡゲル４４の硬
さは、７×１０3 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 である。次にＰＶＡ
ゲル４４を、図１（ｄ）に示されるように、上型３２及
び接合部材４２とともに下型３４から取り出す。取り出
した後、図１（ｅ）に示されるように、接合部材４０と
ＰＶＡゲル４４を容器４６に収容する。この容器４６は
ポリスチレン製であり、このため比較的ガンマ線に対し
安定している。次に、図１（ｆ）に示されるように、Ｐ
ＶＡゲル４４が充分漬かる程度の量の純水を保存液４８
として容器４６に入れ、アルミ箔製の蓋５０で熱圧着に
より密封する。ここで、保存液４８を容器４６に入れな
くてもよいが、入れた方がＰＶＡゲル４４の安定性が良
好である。
ず、ポリビニルアルコール５０ｇを純水９５０ミリリッ
トルに添加し、これを６０ｃｍＨｇの圧力の真空撹拌装
置に入れ、８６〜９０℃の温度で撹拌しつつ溶解し、室
温にまで冷却することによりＰＶＡを含有する水溶液４
２を得る。この水溶液４２を、図１（ｂ）に示されるよ
うに、注入口３６から型３０の内部に注入する。水溶液
４２は、接合面３８ａを覆うまで注入されればよく、型
３０の内部の全てが満たされるまで注入する必要はな
い。型３０に水溶液４２を注入した後、型３０を−２０
℃まで冷却し、この温度で２４時間冷凍し、その後解凍
することにより、図１（ｃ）に示されるように、１次架
橋したＰＶＡゲル４４を得る。このＰＶＡゲル４４の硬
さは、７×１０3 ｄｙｎｅ／ｃｍ2 である。次にＰＶＡ
ゲル４４を、図１（ｄ）に示されるように、上型３２及
び接合部材４２とともに下型３４から取り出す。取り出
した後、図１（ｅ）に示されるように、接合部材４０と
ＰＶＡゲル４４を容器４６に収容する。この容器４６は
ポリスチレン製であり、このため比較的ガンマ線に対し
安定している。次に、図１（ｆ）に示されるように、Ｐ
ＶＡゲル４４が充分漬かる程度の量の純水を保存液４８
として容器４６に入れ、アルミ箔製の蓋５０で熱圧着に
より密封する。ここで、保存液４８を容器４６に入れな
くてもよいが、入れた方がＰＶＡゲル４４の安定性が良
好である。
【００１５】図１（ｆ）に示される状態のＰＶＡゲル４
４をガンマ線照射装置に運搬し、２．５Ｍｒａｄのガン
マ線をＰＶＡゲル４４に照射することにより２次架橋さ
せると共に滅菌する。これにより、接合部材４０が取り
付けられた所定形状の超音波カプラが製造される。以上
のようにして製造された超音波カプラについて、含水
率、ゲル硬度、及び音響特性（音速、インピーダンス、
減衰率）を調べた。結果を表１に示す。
４をガンマ線照射装置に運搬し、２．５Ｍｒａｄのガン
マ線をＰＶＡゲル４４に照射することにより２次架橋さ
せると共に滅菌する。これにより、接合部材４０が取り
付けられた所定形状の超音波カプラが製造される。以上
のようにして製造された超音波カプラについて、含水
率、ゲル硬度、及び音響特性（音速、インピーダンス、
減衰率）を調べた。結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】ここで、含水率は下記の定義による。 含水率＝｛（含水高分子重量−絶対高分子重量）／含水
高分子重量｝×１００％ また、ゲル硬度はカードメータ（ＭＥ−３０３、飯尾電
気株式会社製）を用いて測定した。
高分子重量｝×１００％ また、ゲル硬度はカードメータ（ＭＥ−３０３、飯尾電
気株式会社製）を用いて測定した。
【００１８】表２には、ガンマ線照射量の変化に伴うＰ
ＶＡゲルの硬さの変化を示す。
ＶＡゲルの硬さの変化を示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２に示されるように、ガンマ線照射量が
多くなるほどゲル化が進み硬くなる。このガンマ線照射
による硬さを予め予測し、最初の熱サイクルを与える工
程で凍結温度、凍結時間、凍結回数の制御により柔らか
めにゲル化させる。好ましい硬さは、１×１０4 ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ2 以下の硬さである。その後、柔らかめにゲル
化したものにガンマ線を照射し、所望の硬さのゲルに仕
上げる。
多くなるほどゲル化が進み硬くなる。このガンマ線照射
による硬さを予め予測し、最初の熱サイクルを与える工
程で凍結温度、凍結時間、凍結回数の制御により柔らか
めにゲル化させる。好ましい硬さは、１×１０4 ｄｙｎ
ｅ／ｃｍ2 以下の硬さである。その後、柔らかめにゲル
化したものにガンマ線を照射し、所望の硬さのゲルに仕
上げる。
【００２１】次に、図２を参照して、本発明の超音波カ
プラの製造方法の第２実施例を説明する。第２実施例の
製造方法では、先ず、図２（ａ）に示されるように、水
溶液４２（図１（ｂ）参照）を直方体の収納ケース６０
に流し込む。次に、図２（ｂ）に示されるように、ゴム
製の型６２で蓋をし凍結及び解凍することにより熱サイ
クルを与え１次架橋させゲル化させる。その後、図２
（ｃ）に示されるように、型６２を外し蓋６４で密閉す
る。図２（ｃ）に示される状態のＰＶＡゲル４４をガン
マ線照射装置に運搬し、ガンマ線をＰＶＡゲル４４に照
射することにより２次架橋させると共に滅菌する。これ
により、図２（ｄ）に示されるように、収納ケース６０
の形状に対応する超音波カプラが製造される。また、使
用するまで図２（ｃ）に示される状態で保存できるため
無菌状態が保てる。
プラの製造方法の第２実施例を説明する。第２実施例の
製造方法では、先ず、図２（ａ）に示されるように、水
溶液４２（図１（ｂ）参照）を直方体の収納ケース６０
に流し込む。次に、図２（ｂ）に示されるように、ゴム
製の型６２で蓋をし凍結及び解凍することにより熱サイ
クルを与え１次架橋させゲル化させる。その後、図２
（ｃ）に示されるように、型６２を外し蓋６４で密閉す
る。図２（ｃ）に示される状態のＰＶＡゲル４４をガン
マ線照射装置に運搬し、ガンマ線をＰＶＡゲル４４に照
射することにより２次架橋させると共に滅菌する。これ
により、図２（ｄ）に示されるように、収納ケース６０
の形状に対応する超音波カプラが製造される。また、使
用するまで図２（ｃ）に示される状態で保存できるため
無菌状態が保てる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波カプ
ラの製造方法によれば、熱サイクルを与え１次架橋させ
た後、放射線を照射することにより２次架橋させている
ため、気泡が混入していない超音波カプラを製造でき
る。また、放射線照射による殺菌効果とゲル化とが同時
に行われるので作業工程が少なく、しかも品質が一定で
ある。
ラの製造方法によれば、熱サイクルを与え１次架橋させ
た後、放射線を照射することにより２次架橋させている
ため、気泡が混入していない超音波カプラを製造でき
る。また、放射線照射による殺菌効果とゲル化とが同時
に行われるので作業工程が少なく、しかも品質が一定で
ある。
【図１】本発明の第１実施例の超音波カプラ製造方法と
この方法で用いられる超音波カプラ製造用型を示す断面
図である。
この方法で用いられる超音波カプラ製造用型を示す断面
図である。
【図２】本発明の第２実施例の超音波カプラ製造方法と
この方法で用いられる超音波カプラ製造用型を示す断面
図である。
この方法で用いられる超音波カプラ製造用型を示す断面
図である。
【図３】超音波探触子を体表面に直接接触させた状態を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図４】超音波探触子と体表面との間に超音波カプラを
配置させた状態を示す模式図である。
配置させた状態を示す模式図である。
３０ 超音波カプラ製造用型 ３２、６２ 上型 ３４ 下型 ３６ 注入口 ３８ 凸状部 ４０ 接合部材 ４２ ＰＶＡを含有する水溶液 ４４ ＰＶＡゲル ４６ 容器 ４８ 保存液 ５０、６４ 蓋 ６０ 収納ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15
Claims (6)
- 【請求項１】 高分子を含有する水溶液に凍結及び解凍
の熱サイクルを与えることにより前記水溶液を１次架橋
させ、 １次架橋した前記水溶液に放射線を照射することによ
り、１次架橋した前記水溶液を２次架橋させることを特
徴とする超音波カプラの製造方法。 - 【請求項２】 高分子を含有する水溶液に凍結及び解凍
の熱サイクルを与えることにより前記水溶液を１次架橋
させ、 １次架橋した前記水溶液を所定の形状の容器に密閉し、 該容器に密閉された前記水溶液に放射線を照射すること
により、１次架橋した前記水溶液を２次架橋させること
を特徴とする超音波カプラの製造方法。 - 【請求項３】 前記容器が、１次架橋した前記水溶液を
保存するための保存液を収容してなることを特徴とする
請求項２記載の超音波カプラの製造方法。 - 【請求項４】 前記容器が、ポリスチレン製容器である
ことを特徴とする請求項２又は３記載の超音波カプラの
製造方法。 - 【請求項５】 前記水溶液が、ポリビニルアルコールを
含有することを特徴とする請求項１又は２記載の超音波
カプラの製造方法。 - 【請求項６】 前記放射線が、ガンマ線であることを特
徴とする請求項１又は２記載の超音波カプラの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16917493A JP3288138B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 超音波カプラの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16917493A JP3288138B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 超音波カプラの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0723949A JPH0723949A (ja) | 1995-01-27 |
| JP3288138B2 true JP3288138B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=15881623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16917493A Expired - Fee Related JP3288138B2 (ja) | 1993-07-08 | 1993-07-08 | 超音波カプラの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288138B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8105240B2 (en) | 2006-03-10 | 2012-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic imaging apparatus and low attenuation medium with a prescribed pattern for apparatus localization |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PT2152167T (pt) * | 2007-05-07 | 2018-12-10 | Guided Therapy Systems Llc | Métodos e sistemas para acoplamento e focagem de energia acústica utilizando um componente acoplador |
| JP5254822B2 (ja) | 2009-01-26 | 2013-08-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその制御方法 |
-
1993
- 1993-07-08 JP JP16917493A patent/JP3288138B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8105240B2 (en) | 2006-03-10 | 2012-01-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic imaging apparatus and low attenuation medium with a prescribed pattern for apparatus localization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0723949A (ja) | 1995-01-27 |
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