JP4694261B2 - 超音波探触子、及び超音波診断装置 - Google Patents
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- 被検体との間で超音波を送受信する、一定方向に複数個配列された圧電素子と、
前記圧電素子の被検体側前面に設けられ、前記圧電素子側部分での圧電素子に近い値から、前記被検体側部分での被検体に近い値へと厚さ方向に音響インピーダンスが連続的に変化した音響整合層と、
前記圧電素子に対して前記音響整合層の反対側となる前記圧電素子の背面に設けられる背面負荷材と、
前記圧電素子の前面及び背面に設けられる一対の電極とから構成される超音波探触子において、
前記複数の圧電素子の各々に対応した前記音響整合層の被検体側表面部の音速が被検体の音速と違う値を有し、前記音響整合層が不均一の厚みを有し、前記圧電素子の発生する超音波の使用周波数帯の少なくとも1/2波長以上の厚さを有し、かつ前記複数個配列された圧電素子の方向に沿って曲面形状に形成されていることを特徴とする超音波探触子。 - 第1の配列方向と、前記第1の配列方向に略直交する第2の配列方向との2つの配列方向に沿って2次元に配列され、被検体との間で超音波を送受信する複数個の圧電素子と、
前記圧電素子の被検体側前面に設けられ、前記圧電素子側部分での圧電素子に近い値から、前記被検体側部分での被検体に近い値へと厚さ方向に音響インピーダンスが連続的に変化した音響整合層と、
前記圧電素子に対して前記音響整合層の反対側となる前記圧電素子の背面に設けられる背面負荷材と、
前記圧電素子の前面及び背面に設けられる一対の電極とから構成される超音波探触子において、
前記複数の圧電素子の各々に対応した前記音響整合層の被検体側表面部の音速が被検体の音速と違う値を有し、前記音響整合層が不均一の厚みを有し、前記圧電素子の発生する超音波の使用周波数帯の少なくとも1/2波長以上の厚さを有し、前記第1および第2の配列方向のいずれか一方、または双方に沿って曲面形状に形成されていることを特徴とする超音波探触子。 - 前記不均一の厚みを有した音響整合層の被検体側の表面部分の音速をCml、被検体の音速をCbとしたとき、Cml<Cbの場合は前記被検体に対する前記曲面が凹形状、Cml>Cbの場合は前記曲面が凸形状であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の超音波探触子。
- 前記曲面が複数の曲率半径の曲面の組み合わせから構成され、前記複数個配列された圧電素子の各々に対応した前記音響整合層の被検体側の表面の曲率半径が、前記一定方向、第1の配列方向、第2の配列方向のいずれか一の方向に沿って変化していることを特徴とする、請求項3に記載の超音波探触子。
- 前記複数の曲率半径の変化は、前記いずれか一の方向に沿った各圧電素子の中心部に対応する位置で曲率半径が相対的に大きく、前記中心部から前記各圧電素子の配列方向両端部に進むにしたがって曲率半径が相対的に徐々に小さくなるよう形成されていることを特徴とする、請求項4に記載の超音波探触子。
- 前記曲面の形状が、前記一定方向に直交する幅方向に沿って変化していることを特徴とする、請求項3に記載の超音波探触子。
- 前記曲面が単一の曲率半径の曲面、または複数の曲率半径の曲面の組み合わせから構成され、当該曲面の形状の幅方向に沿った変化は、前記幅方向の中心部に対応する位置で曲率半径が相対的に小さく、前記中心部から前記幅方向両端部に進むにしたがって曲率半径が相対的に徐々に大きくなるよう形成されていることを特徴とする、請求項6に記載の超音波探触子。
- 前記音響整合層が、前記圧電素子にほぼ等しい音響インピーダンスを有する円錐状または多角錐状の複数の第1音響整合材を錐状が同一方向となるよう密集して配置した第1の層と、被検体にほぼ等しい音響インピーダンスを有する第2音響整合材で前記第1の層の空隙部分を埋めた第2の層とを厚さ方向に組み合わせて形成したもの、または、被検体に近い音響インピーダンスの樹脂に前記圧電素子にほぼ等しい音響インピーダンスの粉体を充填して前記樹脂中で前記粉体充填度合いを厚さ方向に傾斜させて形成したもののいずれかであることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか一にかかる超音波探触子。
- 前記音響整合層が、前記複数の圧電素子の各々に対応して分割されていることを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか一に記載の超音波探触子。
- 被検体との間に超音波を送受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子との間に電気的に接続され、前記超音波探触子に駆動信号を送信し、前記超音波探触子からの電気信号を処理して診断結果を出力する診断装置本体とから構成される超音波診断装置において、
前記超音波探触子が、請求項1から請求項9のいずれか一に記載の超音波探触子であることを特徴とする超音波診断装置。
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