JP7210686B2

JP7210686B2 - 超音波プローブ

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Inventors: 慎介野口
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Description

本発明は、超音波プローブに係り、特に、診断装置本体と無線通信により接続される超音波プローブに関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

近年、例えば、特許文献１に開示されているように、診断装置本体と無線通信をすることにより接続される無線型の超音波プローブが開発されている。
このような無線型の超音波プローブは、振動子アレイから出力された受信信号を無線通信により診断装置本体へ伝送する、あるいは、信号処理のための回路を内蔵し、振動子アレイから出力された受信信号をデジタル処理した上で無線通信により診断装置本体へ伝送する。診断装置本体は、このようにして超音波プローブから無線送信された信号に基づいて、超音波画像を生成し、表示する。

特開２０１５－２１１７２６号公報

一般的に、特許文献１に開示されているような無線型の超音波プローブは、駆動電源としてバッテリを内蔵していることが多い。このように、バッテリが超音波プローブに内蔵され、超音波プローブ内の各回路に対してバッテリから供給される電力が大きくなる場合には、超音波プローブに防火対策を施すことが望まれている。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、優れた防火機能を発揮することができる超音波プローブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の超音波プローブは、ハウジングと、ハウジングに保持され且つ背面部から配線ケーブルが引き出されている振動子アレイと、ハウジング内に保持され且つ配線ケーブルが接続された回路基板と、ハウジング内に保持され且つ電源供給を行うバッテリと、ハウジング内において振動子アレイと回路基板との間に配置された防火構造とを備えることを特徴とする。

防火構造は、ハウジングの内面から突出し且つ振動子アレイの背面部と回路基板との間を仕切るリブを有し、リブに、配線ケーブルを挿通するための開口部が形成されていることが好ましい。
この際に、開口部と配線ケーブルとの隙間は、難燃部材により塞がれていることが好ましい。

あるいは、防火構造は、振動子アレイの背面部と回路基板との間を仕切るようにハウジングの内部に配置された難燃部材を有することもできる。
この際に、難燃部材は、ハウジングの内面と配線ケーブルとの間を塞ぐ難燃スポンジからなることが好ましい。
また、難燃スポンジは、シリコン樹脂またはウレタン樹脂を含んでなることが好ましい。

あるいは、難燃部材は、配線ケーブルが挿通されるようにハウジングの内部に成形された難燃性樹脂からなることもできる。
この際に、難燃性樹脂は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ樹脂からなることが好ましい。

あるいは、難燃部材は、配線ケーブルが挿通される金属ブロックからなることもできる。
この際に、金属ブロックは、アルミニウムからなることが好ましい。
また、金属ブロックは、振動子アレイの背面部に接触することができる。

あるいは、難燃部材は、振動子アレイの背面部に貼り付けられたシート状難燃性樹脂からなることもできる。
また、ハウジングは、変性ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ樹脂から形成されることができる。

本発明によれば、超音波プローブは、ハウジングに保持され且つ背面部から配線ケーブルが引き出されている振動子アレイと、ハウジング内に保持され且つ配線ケーブルが接続された回路基板と、ハウジング内に保持され且つ電源供給を行うバッテリと、ハウジング内において振動子アレイと回路基板との間に配置された防火構造とを備えるため、優れた防火機能を発揮することができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波プローブの斜視図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブの斜視断面図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブを備えた超音波診断装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１における受信部の内部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態１の他の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。図７に示す超音波プローブの斜視断面図である。本発明の実施の形態２に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態２の第１の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態２の第２の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態２の第３の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態２の第４の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。本発明の実施の形態２の第５の変形例に係る超音波プローブの側面断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１を示す。図１に示すように、超音波プローブ１１は、中心軸Ｃを中心として概ね角柱形状のハウジング１２と、ハウジング１２の一端に配置された振動子アレイ１３を有している。ハウジング１２は、例えば、ｍ－ＰＰＥ（Modified Polyphenyleneehter：変性ポリフェニレンエーテル）樹脂およびＰＣ／ＡＢＳアロイ（Polycarbonate / Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Alloy：ポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ）樹脂等の、難燃性を有する絶縁性の樹脂材料により構成される。ここで、難燃性を有する樹脂材料として、例えば、ＵＬ９４規格において規定されている難燃グレードＶ－１、Ｖ－０、５ＶＢまたは５ＶＡの難燃性を有する樹脂材料が使用されることが好ましい。なお、ＵＬ９４規格とは、Underwriters Laboratories社により定められた、難燃性を評価する規格である。
また、以下では、説明のため、中心軸に平行な方向をＹ方向、Ｙ方向と直交する幅方向をＸ方向、Ｘ方向およびＹ方向と直交する高さ方向をＺ方向と呼ぶ。

超音波プローブ１１は、後述するように、振動子アレイ１３により被検体に対して超音波の送受信をして、被検体の断層を表す超音波画像を撮影するために用いられるものであり、超音波プローブ１１により取得された信号に基づいて超音波画像の生成および表示を行う診断装置本体と、無線通信により接続される。また、後述するように、超音波プローブ１１は、バッテリを内蔵しており、内蔵されているバッテリにより超音波プローブ１１の各回路に電力が供給される。

図２に、中心軸Ｃを通りＹＺ面に平行な面で超音波プローブ１１を切断した側面断面図を示す。図２に示すように、超音波プローブ１１は、バッテリ１４と、バッテリ１４に電気的に接続された回路基板１５を内蔵しており、回路基板１５に、配線ケーブルＷＣ１の一端が接続されている。また、配線ケーブルＷＣ１の他端には、振動子アレイ１３が接続されている。また、振動子アレイ１３は、ハウジング１２の外側に露出して、超音波診断の際に被検体の体表に接触する前面部１３Ａと、ハウジング１２の内側に収容される背面部１３Ｂとを有しており、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂからは、配線ケーブルＷＣ１が引き出されている。

また、ハウジング１２は、ハウジング１２の内面１２Ａから突出し且つ振動子アレイ１３の背面部１３Ｂと回路基板１５との間を仕切るリブＲ１を有している。リブＲ１は、図２および図３に示すように、中央部に矩形の開口部Ａ１が形成された板形状を有しており、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂから引き出された配線ケーブルＷＣ１が、リブＲ１の開口部Ａ１に挿通される。さらに、図２に示すように、リブＲ１には、開口部Ａ１と配線ケーブルＷＣ１との間を塞ぐようにシート状難燃性樹脂Ｆ１が接着されている。シート状難燃性樹脂Ｆ１は、例えば、ＵＬ９４規格においてＶ－１以上の難燃性を有することが好ましく、いわゆる難燃剤が添加されたポリエチレンテレフタレートフィルム等が用いられる。また、シート状難燃性樹脂Ｆ１は、例えば、リブＲ１に接着剤により接着される。ここで、図３は、超音波プローブ１１を、ＸＹ面に平行な面およびＸＺ面に平行な面で切断した斜視断面図であり、説明のためにシート状難燃性樹脂Ｆ１を省略している。

ここで、駆動電源としてバッテリを内蔵している超音波プローブにおいては、バッテリから供給される電力が大きくなる場合に、超音波プローブに防火対策が施されていることが望ましい。しかしながら、通常、超音波プローブに備えられる振動子アレイを構成する材料は、音響的な性能から決定されるために難燃性を有していないことがある。すなわち、振動子アレイ自体には防火対策が施されていないことがある。

実施の形態１に係る超音波プローブ１１では、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間は、互いにリブＲ１およびシート状難燃性樹脂Ｆ１により仕切られており、バッテリ１４および回路基板１５は、いずれも難燃性を有するハウジング１２、リブＲ１およびシート状難燃性樹脂Ｆ１により閉じられた空間内に配置されている。
このように、実施の形態１に係る超音波プローブ１１によれば、振動子アレイ１３が難燃性を有していない場合でも、リブＲ１およびシート状難燃性樹脂Ｆ１から構成される防火構造により、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間が仕切られるため、優れた防火機能を発揮することができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１を備える超音波診断装置１について説明する。図４に、超音波診断装置１の構成を示す。図４に示すように、超音波診断装置１は、本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１と診断装置本体３１とを備えており、超音波プローブ１１と診断装置本体３１とは、無線通信により接続されている。

超音波プローブ１１は、振動子アレイ１３を備えており、振動子アレイ１３に、送信部２１および受信部２２がそれぞれ接続されている。また、送信部２１および受信部２２に超音波送受信制御部２３が接続されている。受信部２２には、無線通信部２４が接続されており、無線通信部２４に、通信制御部２５が接続されている。また、超音波送受信制御部２３、無線通信部２４および通信制御部２５に、プローブ制御部２６が接続されている。ここで、無線通信部２４とプローブ制御部２６とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。また、超音波プローブ１１は、バッテリ１４を内蔵している。
さらに、送信部２１、受信部２２、超音波送受信制御部２３、通信制御部２５およびプローブ制御部２６により、超音波プローブ側プロセッサ２７が構成されている。

診断装置本体３１は、無線通信部３２を備えており、無線通信部３２に、信号処理部３３、画像処理部３４、表示制御部３５および表示部３６が順次接続されている。また、無線通信部３２に、通信制御部３７が接続されており、無線通信部３２、通信制御部３７および表示制御部３５に、本体制御部３８が接続されている。また、本体制御部３８に、操作部３９および格納部４０が接続されている。ここで、無線通信部３２と本体制御部３８、本体制御部３８と格納部４０とは、それぞれ、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。

さらに、信号処理部３３、画像処理部３４、表示制御部３５、通信制御部３７および本体制御部３８により、診断装置本体側プロセッサ４１が構成されている。
また、超音波プローブ１１の無線通信部２４と診断装置本体３１の無線通信部３２とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、これにより、超音波プローブ１１と診断装置本体３１とが無線通信により接続される。

図４に示す超音波プローブ１１の振動子アレイ１３は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信部２１から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して受信信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

超音波プローブ側プロセッサ２７の超音波送受信制御部２３は、送信部２１および受信部２２を制御することにより、プローブ制御部２６からの指示に基づいて、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行う。

超音波プローブ側プロセッサ２７の送信部２１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、超音波送受信制御部２３からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１３の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するように、それぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１３の複数の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１１の振動子アレイ１３に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１３に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１３を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１３を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を受信部２２に出力する。

超音波プローブ側プロセッサ２７の受信部２２は、超音波送受信制御部２３からの制御信号に従って、振動子アレイ１３から出力される受信信号の処理を行う。図５に示すように、受信部２２は、増幅部２８、ＡＤ（Analog Digital）変換部２９およびビームフォーマ３０が直列接続された構成を有している。増幅部２８は、振動子アレイ１３を構成するそれぞれの振動子から入力された受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部２９に送信する。ＡＤ変換部２９は、増幅部２８から送信された受信信号をデジタル化されたデータに変換し、これらのデータをビームフォーマ３０に送出する。ビームフォーマ３０は、超音波送受信制御部２３からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が一定の走査線上に絞り込まれた音線信号が生成される。このようにして生成された音線信号は、超音波プローブ１１の無線通信部２４に送出される。

超音波プローブ１１の無線通信部２４は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、診断装置本体３１の無線通信部３２と無線通信を行う。この際に、無線通信部２４は、受信部２２から送出された音線信号に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、診断装置本体３１の無線通信部３２に無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

超音波プローブ側プロセッサ２７の通信制御部２５は、プローブ制御部２６により設定された送信電波強度で音線信号の伝送が行われるように超音波プローブ１１の無線通信部２４を制御する。
超音波プローブ側プロセッサ２７のプローブ制御部２６は、予め記憶しているプログラム等に基づいて、超音波プローブ１１の各部の制御を行う。
超音波プローブ１１のバッテリ１４は、超音波プローブ１１に内蔵されており、超音波プローブ１１の各回路に電力を供給する。

診断装置本体３１の無線通信部３２は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、超音波プローブ１１の無線通信部２４と無線通信を行う。この際に、診断装置本体３１の無線通信部３２は、例えば、超音波プローブ１１の無線通信部２４から無線送信された伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより音線信号を出力する。診断装置本体３１の無線通信部３２は、このようにして出力された音線信号を、信号処理部３３に送出する。

診断装置本体側プロセッサ４１の信号処理部３３は、無線通信部３２により送出された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報である信号を生成する。

診断装置本体側プロセッサ４１の画像処理部３４は、信号処理部３３により生成された信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像信号を生成する。また、画像処理部３４は、このようにして生成された超音波画像信号を表示制御部３５に送出する。

診断装置本体側プロセッサ４１の表示制御部３５は、本体制御部３８の制御の下、画像処理部３４により生成された超音波画像信号に所定の処理を施して、表示部３６に超音波画像を表示させる。
診断装置本体３１の表示部３６は、表示制御部３５の制御の下、画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。

診断装置本体側プロセッサ４１の通信制御部３７は、超音波プローブ１１の無線通信部２４からの伝送信号の受信が行われるように、診断装置本体３１の無線通信部３２を制御する。
診断装置本体側プロセッサ４１の本体制御部３８は、格納部４０等に予め記憶されているプログラムおよび操作部３９を介したユーザの操作に基づいて、診断装置本体３１の各部の制御を行う。
診断装置本体３１の操作部３９は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。

診断装置本体３の格納部４０は、診断装置本体３１の動作プログラム等を格納するものであり、格納部４０として、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

ここで、超音波プローブ１１において、送信部２１、受信部２２、超音波送受信制御部２３、通信制御部２５およびプローブ制御部２６を有する超音波プローブ側プロセッサ２７と、信号処理部３３、画像処理部３４、表示制御部３５、通信制御部３７および本体制御部３８を有する診断装置本体側プロセッサ４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、超音波プローブ側プロセッサ２７の送信部２１、受信部２２、超音波送受信制御部２３、通信制御部２５およびプローブ制御部２６を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵに統合させて構成させることもできる。また、診断装置本体側プロセッサ４１の信号処理部３３、画像処理部３４、表示制御部３５、通信制御部３７および本体制御部３８を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

なお、実施の形態１では、図１に示すように、ハウジング１２は、概ね角柱形状を有しているが、ハウジング１２の形状は、特に限定されない。例えば、ハウジングは、円柱形状を有することもできる。
また、振動子アレイ１３と回路基板１５とに接続される配線ケーブルＷＣ１は、導電性を有していれば特に限定されない。例えば、配線ケーブルＷＣ１として、フレキシブルプリント基板等が使用される。

また、実施の形態１では、ハウジング１２のリブＲ１に形成された開口部Ａ１は、矩形状を有し、リブＲ１の中央部に形成されているが、開口部Ａ１の形状および形成位置は特に限定されない。例えば、リブＲ１の開口部Ａ１は、配線ケーブルＷＣ１が挿通されることができれば、円形状、多角形状、その他の任意の形状を有することができる。また、開口部Ａ１は、リブＲ１の中央部ではなく、リブＲ１の端部および隅部等に形成されることもできる。

また、実施の形態１では、ハウジング１２のリブＲ１に形成された開口部Ａ１と配線ケーブルＷＣ１との間は、シート状難燃性樹脂Ｆ１により塞がれているが、難燃性を有する任意の部材により塞がれることもできる。例えば、図６に示すように、リブＲ１の開口部Ａ１と配線ケーブルＷＣ１との間は、難燃スポンジＳ１により塞がれることもできる。この際に、難燃スポンジＳ１は、例えば、リブＲ１と接着剤により接着される。ここで、難燃スポンジＳ１として、例えば、ＵＬ９４規格におけるＶ－１以上の難燃性を有するシリコン樹脂およびウレタン樹脂等により構成されるスポンジが使用される。この場合にも、リブＲ１の開口部Ａ１と配線ケーブルＷＣ１との間をシート状難燃性樹脂Ｆ１により塞ぐ場合と同様に、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間が防火構造により仕切られるため、優れた防火機能を発揮することができる。

また、実施の形態１では、１本の配線ケーブルＷＣ１が振動子アレイ１３の背面部１３Ｂから引き出されているが、図７に示すように、２本の配線ケーブルＷＣ２が振動子アレイ１３から引き出されていてもよい。図７には、実施の形態１の変形例に係る超音波プローブ１１Ａが示されている。超音波プローブ１１Ａにおいて、振動子アレイ１３の背面部１３ＢのＺ方向の両端部から、一対の配線ケーブルＷＣ２が引き出されており、一対の配線ケーブルＷＣ２は、それぞれ、回路基板１５に接続されている。また、図７および図８に示すように、ハウジング１２のリブＲ２のＺ方向の両端部には、矩形の開口部Ａ２がそれぞれ形成されており、それぞれの開口部Ａ２と配線ケーブルＷＣ２との間は、難燃スポンジＳ２により塞がれている。ここで、図８では、説明のために、難燃スポンジＳ２が省略されている。

このように、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間は、ハウジング１２のリブＲ２および難燃スポンジＳ２から構成される防火構造により仕切られており、バッテリ１４および回路基板１５が、ハウジング１２、リブＲ２、難燃スポンジＳ２により構成される閉じられた空間に配置されている。
したがって、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂから複数本の配線ケーブルが引き出されている場合でも、ハウジング１２のリブＲ２および難燃スポンジＳ２等の難燃部材により、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間が仕切られるため、実施の形態１の超音波プローブ１１と同様に、優れた防火機能を発揮することができる。

実施の形態２
実施の形態１では、ハウジング１２のリブＲ１とリブＲ１の開口部Ａ１と配線ケーブルＷＣ１との間を塞ぐシート状難燃性樹脂Ｆ１により防火構造が構成されているが、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間に難燃部材を配置することにより、防火構造を構成することもできる。

図９に、実施の形態２に係る超音波プローブ１１Ｂを示す。超音波プローブ１１Ｂにおいて、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間を仕切るように、難燃部材として難燃性樹脂ＲＲが配置されている。難燃性樹脂ＲＲは、例えば、ＵＬ９４規格におけるＶ－１以上の難燃性を有することが好ましく、ｍ－ＰＰＥ樹脂、ＰＣ／ＡＢＳアロイ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等により構成される。また、難燃性樹脂ＲＲは、例えば、注型成形、接着剤による固定等により、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂ、ハウジング１２の内面１２Ａの一部、配線ケーブルＷＣ１の一部と密着している。

これにより、実施の形態２に係る超音波プローブ１１Ｂによれば、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間は、難燃性樹脂ＲＲにより仕切られるため、難燃性樹脂ＲＲにより防火構造が構成され、実施の形態１の超音波プローブ１１と同様に、優れた防火機能を発揮することができる。

なお、実施の形態２では、難燃性樹脂ＲＲは、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂに密着しているが、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間が仕切られていれば、振動子アレイ１３と離れて配置されていてもよい。

また、実施の形態２では、防火構造を構成する難燃部材として、難燃性樹脂ＲＲが使用されているが、特にこれに限定されない。例えば、図１０に示す第１の変形例のように、難燃部材として金属ブロックＭＢが使用されることもできる。金属ブロックＭＢを構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、金属ブロックＭＢが、アルミニウム等の熱伝導率が高い金属により構成されることができる。このような熱伝導率が高い金属ブロックＭＢが、図１０に示すように振動子アレイ１３の背面部１３Ｂに接触している場合には、金属ブロックＭＢは、超音波プローブ内を確実に防火するだけではなく、超音波プローブの動作により振動子アレイ１３で生じた熱を金属ブロックＭＢに吸収させることにより、振動子アレイ１３の温度上昇を防ぐこともできる。

また、例えば、図１１に示す第２の変形例のように、防火構造を構成する難燃部材として、シート状難燃性樹脂Ｆ２が使用されることもできる。図１１に示す例では、シート状難燃性樹脂Ｆ２は、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂの全面に接着されており、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間を仕切る防火構造を構成している。このように、難燃部材としてシート状難燃性樹脂Ｆ２が使用される場合には、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂの全面にシート状難燃性樹脂Ｆ２を接着することにより、容易に防火構造を構成することができる。

なお、図１１に示す第２の変形例では、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂから１本の配線ケーブルＷＣ１が引き出されているが、図１２に示す第３の変形例のように、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂから２本の配線ケーブルＷＣ２が引き出されている場合でも、同様に、シート状難燃性樹脂Ｆ２により容易に防火構造を構成することができる。

また、例えば、図１３に示す第４の変形例のように、防火構造を構成する難燃部材として難燃スポンジＳ３が使用されることもできる。この場合に、難燃スポンジＳ３は、例えば、ハウジング１２の内面１２Ａに、接着剤および両面テープ等により固定されることができる。このように、難燃部材として難燃スポンジＳ３が使用される場合には、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間を仕切るように、難燃スポンジＳ３をハウジング１２の内面１２Ａに接着することにより、容易に防火構造を構成することができる。

また、例えば、振動子アレイ１３とバッテリ１４および回路基板１５との間に複数の難燃部材を配置することにより、防火構造を構成することもできる。例えば、図１４に示す第５の変形例のように、振動子アレイ１３の背面部１３Ｂの全面にシート状難燃性樹脂Ｆ２を接着し、且つ、シート状難燃性樹脂Ｆ２とバッテリ１４および回路基板１５との間に難燃スポンジＳ３を配置することができる。これにより、より確実に超音波プローブ内を防火することができる。

１超音波診断装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ超音波プローブ、１２ハウジング、１２Ａ内面、１３振動子アレイ、１３Ａ前面部、１３Ｂ背面部、１４バッテリ、１５回路基板、Ａ１，Ａ２開口部、Ｃ中心軸、Ｆ１，Ｆ２シート状難燃性樹脂、ＭＢ金属ブロック、Ｒ１，Ｒ２リブ、ＲＲ難燃性樹脂、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３難燃スポンジ、ＷＣ１，ＷＣ２配線ケーブル。

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに保持され且つ背面部から配線ケーブルが引き出されている振動子アレイと、
前記ハウジング内に保持され且つ前記配線ケーブルが接続された回路基板と、
前記ハウジング内に保持され且つ電源供給を行うバッテリと、
前記ハウジング内において前記振動子アレイと前記回路基板との間に配置された防火構造と
を備え、
前記振動子アレイの表面のうち前記背面部のみが前記ハウジングの内側に配置され、
前記防火構造は、前記振動子アレイの前記背面部と前記回路基板との間を仕切り且つ前記振動子アレイの前記背面部との間に密閉された空隙部を形成するように配置された第１の難燃部材を有する超音波プローブ。
前記防火構造は、前記ハウジングの内面から突出し且つ前記振動子アレイの前記背面部と前記回路基板との間を仕切るリブをさらに有し、
前記リブに、前記配線ケーブルを挿通するための開口部が形成されている請求項１に記載の超音波プローブ。
前記開口部と前記配線ケーブルとの隙間は、第２の難燃部材により塞がれている請求項２に記載の超音波プローブ。
前記防火構造は、前記ハウジングの内面と前記配線ケーブルとの間を塞ぐ難燃スポンジをさらに有する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
前記難燃スポンジは、シリコン樹脂またはウレタン樹脂を含んでなる請求項４に記載の超音波プローブ。
前記第１の難燃部材は、前記配線ケーブルが挿通されるように前記ハウジングの内部に成形された難燃性樹脂からなる請求項１～５のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
前記難燃性樹脂は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ樹脂からなる請求項６に記載の超音波プローブ。
前記第１の難燃部材は、前記配線ケーブルが挿通される金属ブロックからなる請求項１～５のいずれか一項に記載の超音波プローブ。
前記金属ブロックは、アルミニウムからなる請求項８に記載の超音波プローブ。
前記ハウジングは、変性ポリフェニレンエーテル樹脂またはポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ樹脂から形成されている請求項１～９のいずれか一項に記載の超音波プローブ。