JP6274652B2 - 超音波診断装置用音響レンズ及び超音波診断装置用プローブ - Google Patents
超音波診断装置用音響レンズ及び超音波診断装置用プローブ Download PDFInfo
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Description
なお、上記のような金属層を有するものではないが、特許文献2には、ポリイミドフィルムを一体化した音響レンズが記載されている。
(1)シリコーンゴム製の基体と、該基体の内表面に設けられた電磁シールド積層体とを有する超音波診断装置用音響レンズであって、
前記電磁シールド積層体が、厚さが70〜200nmの金属薄層と、該金属薄層の前記基体側に厚さが5〜12.5μmの基体側樹脂層と、前記金属薄層の、前記基体側と反対側に、厚さが5〜12.5μmの反対側樹脂層とを有する超音波診断装置用音響レンズ。
(2)前記金属薄層が、銅又は銅合金からなる薄膜である(1)に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
(3)前記基体側樹脂層が、ポリイミドからなる(1)又は(2)に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
(4)前記反対側樹脂層が、ポリイミドからなる(1)〜(3)のいずれか1項に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
(5)(1)〜(4)のいずれか1項に記載の超音波診断装置用音響レンズを備えてなる超音波診断装置用プローブ。
したがって、本発明の超音波診断装置用音響レンズ及び超音波診断装置用プローブは、電磁シールド性が優れ、超音波診断装置に適用されると、良好な画像を長期にわたって得ることができる。
特に医療用超音波診断装置に適用される場合、本発明の超音波診断装置用レンズは、オリーブオイル又は流動パラフィン等の薬剤が塗布された被検体に押し当てられる。
このような公知の構成を有するプローブとして、例えば、GE Healthcare社製の超音波診断装置用の各種プローブ等が挙げられる。
なお、本発明は、好適な一態様に限定されるものではない。
なお、上記超音波診断装置用音響レンズ2が本発明の好適なレンズである。
バッキング層6、電極4b、圧電素子4、電極4a及び整合層5は、いずれも、層状に形成され、積み重ねられている。
レンズ2は、ケース3の形状及び寸法に応じて適宜の形状及び寸法に設定される。したがって、本発明において、レンズ2は、上記のようなコンベックス形状に限定されず、球状、楕円球状等であってもよく、一方の端部が平坦な円柱状、楕円柱状、多角柱状等であってもよい。また、例えば1枚の板を折り返してなる形状のような、断面U字型又はV字型等であってもよい。
基体10を形成するシリコーンゴムは、シリコーンゴムを含有していればよく、例えば、ビニル基を含むジメチルポリシロキサン構造のシリコーンゴム成分とシリカと加硫剤とを含有するシリコーンゴム組成物の硬化体等が挙げられる。
シリコーンゴム及びシリカ粒子を含有するシリコーンゴム組成物として、より具体的には、例えば、商品名「KE−981U」(信越化学工業社製)、商品名「KE−971U」、商品名「KE−52U」及び「KE−772」(いずれも信越化学工業社製)等が挙げられる。
基体側樹脂層11bは基体10を滲入してきた薬剤等と金属薄層11aとの接触を防止し、反対側樹脂層11cはケース3内に侵入してきた薬剤等と金属薄層11aとの接触を防止する。
したがって、基体10を滲入してきた薬剤等又はケース3内に侵入してきた薬剤等による金属薄層11aの腐食を防止するには基体側樹脂層11b又は反対側樹脂層11cを設ければよい。好ましくは、金属薄層11aと基体側樹脂層11bを有し、より好ましくは、金属薄層11aと基体側樹脂層11bと反対側樹脂層11cを有する3層構造である。これらにより、薬剤等による腐食を効果的に抑えることができる。
金属薄層11aは、表面処理されていてもよい。表面処理としては、例えば、粗面化処理、平滑化処理、表面メッキ処理、防錆処理等が挙げられる。
ここで、薬剤耐性とは、上記薬剤に対して、樹脂が容易に脆化せず、薬剤を浸透しない特性をいう。
また、耐熱性とは、製造時の高温環境、例えば80〜200℃において、好ましくは基体10と一体成形時の温度150〜180℃において、樹脂が溶融せず、形状を保持する特性をいう。
反対側樹脂層11cの厚さは、基体側樹脂層11bの厚さと同じであっても異なっていてもよく、ハンドリング性、特に基体10と一体成形する場合は成形性に優れる点で、同じであるのが好ましい。
用いうる接着剤としては、薬剤耐性を有するものであれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂等を含有する接着剤が挙げられる。
接着剤からなる層の厚さは、特に限定されず、適宜に設定される。
電磁シールド積層体は、樹脂層及び金属薄層を、公知の方法で、順次成膜して作製できる。例えば、圧延又は電解等により金属薄層を成膜し、次いで、その表面に樹脂層を成膜する。樹脂層は、シート状に成形したものを接着剤で接着し、必要により、加圧、加熱して、設けるのが好ましい。
また、電磁シールド積層体は、直接樹脂層にスパッタなどにより金属層を成膜することでも作製できる。
好ましくは、基体の成形と共に電磁シールド積層体を設ける。このような一体成形法として、例えば、電磁シールド積層体を載置可能な凸部を有する第1金型と、この凸部が進入可能な凹部を有する第2金型とを備えて成る成形金型を用いて、凸部と凹部との間に配置された電磁シールド積層体とシリコーンゴム又はシリコーンゴム組成物とを圧縮成形する方法が好適に挙げられる。
このようにして圧縮成形するのと同時又は後にシリコーンゴム又はシリコーンゴム組成物が硬化する条件でシリコーンゴム又はシリコーンゴム組成物を加熱する。例えば、上記シリコーンゴム組成物の場合には、温度155℃以上で3〜10分間程度加熱するとシリコーンゴム組成物が硬化する。このようにしてシリコーンゴム又はシリコーンゴム組成物を硬化した後に所望により二次加熱してもよい。
硬化後に成形金型から圧縮成形品を取り出し、所望によりバリ取り等をして、本発明の超音波診断装置用音響レンズを製造することができる。
なお、上記一体成形法は、例えば、特開2011−8335号公報に詳細に記載されており、その記載がそのまま本願明細書に好ましく取り込まれる。
このようにして、本発明の超音波診断装置用プローブを製造することができる。
以下のようにして、図1に示されるレンズ2を作製した。
銅薄膜11a(厚さ200nm)とポリイミド層11b(厚さ5μm)とを有する積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)、キャリアフィルム及び保護フィルムを剥離し、さらにエポキシ系接着剤を除去した)の銅薄膜11a表面に、熱硬化性接着剤を硬化後の厚さが25μmとなるように塗布し、熱硬化性接着剤の層上にポリイミドフィルム11c(厚さ5μm)を載置した。
次いで、成形圧力を3.9MPaに設定し、常温から160℃まで昇温した。成形圧力を再度3.9MPaに設定して、90分160℃で加熱した。このようにして熱硬化性接着剤を硬化させて、ポリイミドからなる基体側樹脂層11b、銅薄膜11a及びポリイミドからなる反対側樹脂層11cを有する電磁シールド積層体11を作製した。
また、形断面が長方形である凸部を有する第1金型と、断面が長方形である柱状凹部及び錐状凹部からなる凹部を有する第2金型とを準備した。
実施例1において、積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)に代えて、厚さ70nmの銅薄膜11aと厚さ5μmのポリイミド層11bとを有する積層フィルムを作製して用いたこと以外は、実施例1と同様にして、レンズ2および超音波診断装置用プローブ1を製造した。
実施例1において、積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)に代えて、厚さ200nmの銅薄膜11aと厚さ12.5μmのポリイミド層11bとを有する積層フィルムを作製し、積層フィルムの銅薄膜11aの表面に厚さ12.5μmのポリイミドフィルム11cを接着して、電磁シールド積層体11を作製したこと以外は実施例1と同様にして、レンズ2および超音波診断装置用プローブ1を製造した。
実施例1において、積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)に代えて、厚さ70nmの銅薄膜11aと厚さ12.5μmのエポキシ層11bとを有する積層フィルムを作製し、積層フィルムの銅薄膜11aの表面に厚さ12.5μmのポリイミドフィルム11cを接着して、電磁シールド積層体11を作製したこと以外は実施例1と同様にして、レンズ2および超音波診断装置用プローブ1を製造した。
実施例1において、積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)に代えて、厚さ200nmの銅薄膜11aと厚さ5μmのエポキシ層11bとを有する積層フィルムを作製し、積層フィルムの銅薄膜11aの表面に厚さ12.5μmのポリイミドフィルム11cを接着して、電磁シールド積層体11を作製したこと以外は実施例1と同様にして、レンズ2および超音波診断装置用プローブ1を製造した。
実施例1において、積層フィルム(商品名:EMBRELLA(信越ポリマー社製)に代えて、厚さ800nmの銅薄膜11aと厚さ5μmのエポキシ層11bとを有する積層フィルムを作製し、積層フィルムの銅薄膜11aの表面に厚さ12.5μmのポリイミドフィルム11cを接着して、電磁シールド積層体11を作製したこと以外は実施例1と同様にして、レンズ2および超音波診断装置用プローブ1を製造した。
上記のようにして製造した各レンズ2の比較対象として、銅薄膜11a(厚さ200nm)を用いて実施例1と同様にして、比較のためのレンズAを製造した。
製造したレンズ2および比較のためのレンズAにつき、ハンドリング性(人脂等の付着、酸化及び損傷)を評価した。
ハンドリング性は、上記レンズ2および比較のためのレンズAの製造過程において、銅薄膜11aと反対側樹脂層11cを貼り付けた各積層フィルムの反対側樹脂層11c(実施例1〜6)、および、銅薄膜11a(比較のためのレンズA)に、1〜2Nの力で指を垂直に5秒程度押し当てることで人脂を付着させた。その後、アルコールを塗布したクラレ製クリーンワイパーにて、反対側樹脂層11cまたは銅薄膜11aに付着した人脂をふき取った。
反対側樹脂層11cおよび銅薄膜11aの表面をキーエンス社製の「レーザー顕微鏡」を用いて倍率200倍で観察した。
また、クリーンワイパー「SF30C」(商品名、クラレクラフレックス株式会社製)にミックスエタノール(メタノールとエタノールとの混合比(体積比)5:95)5mLを染み込ませたもので、反対側樹脂層11cまたは銅薄膜11aに付着した人脂をふき取った。
これに対して、比較のためのレンズAでは、銅薄膜11aに人脂が付着し、しかも傷も確認できた。
なお、実施例1〜6は、反対側樹脂層11cを備えているが、反対側樹脂層11cを備えていなくても、基体側樹脂層11bを備えていれば、銅薄膜11aが薄肉化されていても、製造過程において、銅薄膜11aに触れる可能性および頻度は、比較のためのレンズAよりも小さくなる。したがって、基体側樹脂層11bのみを備えたものであっても、ハンドリング性は優れることが分かる。
2 超音波診断装置用レンズ(レンズ)
3 ケース
3a 一方の端部
4 圧電素子
4a、4b 電極
5 整合層
6 バッキング層
7 シールド膜
8 リード線
10 基体
11 電磁シールド積層体
11a 金属薄層(銅薄膜)
11b 基体側樹脂層
11c 反対側樹脂層
21 被検体表面
22 薬剤
Claims (5)
- シリコーンゴム製の基体と、該基体の内表面に設けられた電磁シールド積層体とを有する超音波診断装置用音響レンズであって、
前記電磁シールド積層体が、厚さが70〜200nmの金属薄層と、該金属薄層の前記基体側に厚さが5〜12.5μmの基体側樹脂層と、前記金属薄層の、前記基体側と反対側に、厚さが5〜12.5μmの反対側樹脂層とを有する超音波診断装置用音響レンズ。 - 前記金属薄層が、銅又は銅合金からなる薄膜である請求項1に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
- 前記基体側樹脂層が、ポリイミドからなる請求項1又は2に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
- 前記反対側樹脂層が、ポリイミドからなる請求項1〜3のいずれか1項に記載の超音波診断装置用音響レンズ。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の超音波診断装置用音響レンズを備えてなる超音波診断装置用プローブ。
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