JPH03133435A

JPH03133435A - 超音波探触子用固体状接触媒体

Info

Publication number: JPH03133435A
Application number: JP27034189A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yasukawa; 栄起安川; Iwao Seo; 瀬尾　巌; Kikuko Miyata; 宮田　貴久子
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1989-10-19
Filing date: 1989-10-19
Publication date: 1991-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主として超音波診断の際に探触子と生体間に
介在させて利用される固体状接触媒体に関するものであ
る。

（従来技術）超音波診断では、被検査面（生体）に探触子を接触させ
、該探触子から被検査面に対して垂直（もしくは斜角）
方向に超音波を発信させて、生体内部の状況を観察して
いる。

この場合、探触子と被検査面との間に空気が存在すると
超音波の伝達が悪くなるため、接触媒体が必要である。

この超音波探触子用接触媒体として必要な性質は、■超
音波の伝導効率が高く、画像に影響しないこと（具体的
には音響インピーダンスが生体に近＜　［１，５ｘｌＯ
’ｋｇ／ｍ”−ｓ］、超音波の減衰が小さいこと）、■
乾燥しにくく、なめらかな固体であること、■発汗およ
び温度に対し安定性が高いこと、■皮膚にアレルギーを
起こさず、安全性が高いこと、■悪臭がないこと、等が
挙げられる。

このような観点より、従来接触媒体としてはゼリーが一
般的に用いられている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記ゼリーの欠点として、（イ）べとつ
くため衣服を汚す、（ロ）ふきとるのに手間を要する、
（ハ）長時間使用すると水分が蒸発して超音波の伝播効
率が悪くなる、（ニ）体温によって粘度が変化し、だれ
る（コールドフロー）、（ホ）接触媒体の層を厚くする
ことが困難である１等の問題があり、これらの欠点を改
良した接触媒体が切望されている。

そこで本発明は、超音波診断用の接触媒体として必要な
上述の性質を満足し、しかも生体形状への形状適応性、
取り扱いの容易な固体状接触媒体を提供することを目的
とする。

（課題を解決するための手段）本発明の超音波探触子用接触媒体は、（ａ）重合性ビニル化合物を重合してなるマトリックス
ポリマー３〜４０重量％、（ｂ）カラジ−ナノ０．１〜６重量％、および（ｃ）溶
媒６０〜９７重量％を含有する固体状接触媒体である。

本発明において、成分（ａ）に用いられる重合性ビニル
化合物としては、具体的には、例えば、Ｎ−ビニルピロ
リドン、Ｎ−ビニルピペリドン等のＮ−ビニルラクタム
：　（メタ）アクリル酸：（メタ）アクリル酸塩；　（
メタ）アクリル酸のヒドロキシエチルエステル、ヒドロ
キシプロピルエステル等のヒドロキシアルキル（メタ）
アクリレート：　（メタ）アクリルアミド；グリセリン
のモノ　（メタ）アクリレート：ポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート；アルコキシポリエチレングリ
コール（メタ）アクリレート；　（メタ）アクリル酸ア
ルキルエステル等を挙げることができる。超音波伝導特
性が優れた接触媒体を得るためには、ポリエチレングリ
コール（メタ）アクリレート、アルコキシポリエチレン
グリコール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル
（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルラクタム等の親水性
ポリマーを用いるのが好ましい。

成分（ａ）のマトリックスポリマーは、上記の重合性ビ
ニル化合物の１種または２種以上を重合開始剤を用いて
重合および／または共重合させることにより得られる。

重合開始剤としては、通常重合性ビニル化合物の重合に
用いられるものを使用することができ、例えば過酸化ベ
ンゾイル、クメンヒドロペルオキシド、ｔ−ブチルパー
オキシ−２−エチルヘキサノエート等の過酸化物、２．
２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、アゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物のようなラジカ
ル重合開始剤、光（ＵＶ）重合開始剤等が挙げられる。

重合方法は、例えば、不活性ガス雰囲気下での熱重合法
または紫外線照射の方法を用いることができる。

本発明の接触媒体における成分（ａ）のマトリックスポ
リマーの含有量は、接触媒体全体の３〜４０重量％、好
ましくは５〜３０重髪％である。

マトリックスポリマーの含有量が多すぎると媒体中の含
水量が減少し、超音波伝導効率は悪くなりやすく、少な
すぎると機械的強度の劣るゲルとなり取り扱い上問題が
ある。

次に成分（ｂ）のカラジーナンとしては、カッパ（Ｋ）
−力ラジーナン、イ才り（Ｉｏｔａ）−力ラジーナン、
ミュー（μ）−力ラジーナンおよびニュー（ν）−力ラ
ジーナン等を挙げることができ、これらの少なくとも１
種または２種以上が用いられる。

カラジーナンは、最終的に得られる接触媒体中では、カ
ラジーナンのカリウム塩、アンモニウム塩又はカルシウ
ム塩等として含有されているのが好ましい。

本発明の接触媒体に於ける成分（ｂ）のカラジーナンの
含有量は、０．１〜６重量％、好ましくは０．３〜３重
量％である。カラジーナンの含有量が多“すぎるとゲル
が硬くなるため、含水量が低下し、超音波の伝導効率は
悪くなる。また、少なすぎると物理的強度の劣るゲルと
なり、取り扱いの容易な媒体を得るためには好ましくな
い。

本発明の接触媒体における成分（Ｃ）の溶媒としては、
水；Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ、Ｎ′−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン等のアミド溶媒；Ｎ
−メチルオキサゾリジノン等のカルバメート溶媒：Ｎ、
Ｎ’　−ジメチルイミグゾリジノン等のユレア溶媒；γ
−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトン溶
媒：エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネート等のカーボネート溶媒二二チレン
ゲリコール、メチルセロソルブ、エチルアルコール、メ
チルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル溶媒；スルホラン、３−メチルスルホラン等のスルホ
ラン溶媒ニアセトニトリル、３−メトキシプロピオニト
リル等のニトリル溶媒；トリメチルホスフェート等のホ
スフェート溶媒；１．２−ジメトキシエタン、テトラヒ
ドロフラン、１．３−ジオキソラン等のエーテル溶媒：
およびヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素溶媒
が挙げられ、これらの溶媒を単独もしくは混合して用い
ることができる。

これらのなかでも、特に水単独または水と上記に例示し
た溶媒との混合溶媒は、超音波伝導特性が優れた接触媒
体を得ることができるので好ましい。

本発明の接触媒体における成分（ｃ）の溶媒の含有量は
、６０〜９７重量％、好ましくは８０〜９５重量％であ
る。溶媒の量が多すぎると機械的強度の劣るゲルになり
易く、少なすぎると超音波伝導効率は悪くなる。

本発明の超音波診断用接触媒体は、例えば１重合性ビニ
ル化合物を、カラジーナンおよび溶媒の存在下に、重合
させることにより製造することができる。

すなわち、水溶性のに一カラジーナンを水に溶解し、脱
気処理した均一なに一カラジーナン水溶液と重合性ビニ
ル化合物を溶解した溶媒とを混合し、さらにここに重合
開始剤を添加する。この均一な溶液を流延法または注型
法により、膜状またはブロック状等に成形し、不活性ガ
ス雰囲気下、６０〜８０℃に加熱して重合させるか、或
いは光（ＵＶ）照射によって重合させる。また、さらに
重合物をカリウム塩、アンモニウム塩またはカルシウム
塩水溶液中に浸漬し、カラジーナンをカリウム塩、アン
モニウム塩又はカルシウム塩等に変換させることもでき
る。

かくして、カラジーナンを媒体マトリックス中でゲル化
させた固体状接触媒体を得ることができる。

本発明の接触媒体の製造方法としては、他に、あらかじ
め重合性ビニル化合物を溶媒の存在下に重合させて固体
状マトリックスポリマーを合成し、次いで、該重合物中
にカラジーナンを含有させる方法がある。具体的には、
重合性ビニル化合物を溶媒中に溶解し、通常のラジカル
重合開始剤を添加した均一な溶液を、流延法または注型
法により膜状またはブロック状等に成形し、不活性ガス
雰囲気下、６０〜８０°Ｃにて４〜１６時間加熱して、
固体状重合物を製造する。次いで、該重合物の膜状物等
をカラジーナンを含有する水溶液中に浸漬し、カラジー
ナンを含有させる。さらに、これをカリウム塩、アンモ
ニウム塩又はカルシウム塩水溶液中に浸漬し、カラジー
ナンをカリウム塩、アンモニウム塩又はカルシウム塩等
に変換させることもできる。

（作用）かくして得られた本発明の接触媒体は、非架橋型マトリ
ックスポリマーに溶媒とともにカラジーナンを含有した
固体状の媒体であるため、べとつき、ふき取りの煩雑さ
がなく、取り扱いが容易であり、膜状またはブロック状
等に成形することが容易であり、生体形状への形状適応
性も優れたものである。

また、生体によく馴染み、探触子との滑りもよく、超音
波の伝導効率も極めて良好である。

さらに、該媒体に含有されている溶媒は、親水性マトリ
ックスポリマーとカラジーナンによって安定に取り込ま
れているため、容易に溶出したり、乾燥したりすること
はなく、形状維持性や安全性も優れていて、取り扱いお
よび保守管理上の問題も極めて少ないものである。

（実施例）以下に実施例をもって本発明を説明するが、こられの実
施例は本発明の範囲を限定するものではない。

なお、実施例において、接触媒体の超音波伝導特性（測
定周波数５ＭＨｚにおける音速、音響インピーダンス、
超音波の減衰率）の測定は、次の方法で行った。

立煙インピーダンス（ｚ　：　ｋｇ／ｍ２・Ｓ）水中に
おいて超音波送受波信号を測定する方法を用いて、媒体
を透過した超音波の受信側信号の到達時間の変化（△ｔ
）と試料の厚さから、媒体の音速（ｖ：ｍ／ｓ）を測定
し、これと媒体の密度（ｐ　：　ｇ／ｃｍ”　）から次
式：％式％を用いて音響イビーグンスを求めた。

Ｂ”ＭＥ？Ｉｉ−’　　（ａ　：　ｄ　Ｂ／ｃｍ）厚さ
の異なる同一試料を用い、その出力感度（ｄＢ）との勾
配より超音波減衰率を求めた。

また、含水率（％〕は次のようにして求めた。

実施例１Ｋ−カラジーナン（ＦＭＣ社製）０．１ｇを水５．５ｇ
に溶解し、脱気処理をして、均一な水溶液とした。

一方、ヒドロキシエチルメタクリレート（以下、Ｆ（Ｅ
ＭＡと略す）１２ｇ、メトキシポリエチレングリコール
タメクリレートＣ以下、ＭＰＥＧＭと略す）（ＮＫエス
テルＭ２３０Ｇ、新中村化学工業（■）製）ｏ、８ｇ、
γ−ブチロラクトン（以下、ＧＢＬと略す）２．４ｇお
よび重合開始剤としてパーブチル五（日本油脂■）製、
主成分：ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエ
ート、以下、ＰＢＯと略す）０．０７５ｇを添加混合し
た均一なモノマー溶液を調製し、前記に一カラジーナン
水溶液中に添加混合して均一な溶液とした。

上記調製液をガラス製サンプル瓶（３５ｄｍｍ、内容量
５０−）に注ぎ、サンプル瓶内部を窒素ガスで置換した
後、密閉し、６５〜７０°で４〜６時間重合させ、シー
ト状の重合物を得た。

次いで、重合物を１重量％塩化カリウム水溶液中に２４
時間浸漬して、カラジーナンがカリウム塩に変換された
シート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に冨み、生体との密着性が良（、また着脱操作も簡便
であった。

得られた接触媒体について、超音波伝導特性を調べ、表
１に示した。

実施例２実施例１において、ＨＥＭＡの量を１．３ｇとし、ＭＰ
ＥＧＭの量を０．７ｇとした他は実施例１と同様にして
重合体を製造し、カラジーナンがカリウム塩に変換され
たシート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に冨み、機械的強度も優れていた。また、生体との密
着性が良く、着脱操作も簡便であった。

実施例３実施例１における。ＨＥＭＡの量を１，４ｇとし、ＭＰ
ＥＧＭの量を０．６ｇとした他は実施例１と同様にして
重合体を製造し、カラジーナンがカリウム塩に変換され
たシート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は微白濁透明で弾力性があり、柔軟で可と
う性に冨み、機械的強度も優れていた。

また、生体との密着性が良く、着脱操作も簡便であった
。

実施例４実施例１における、ＨＥＭＡの量を１．６ｇとし、ＭＰ
ＥＧＭを０．４ｇとした他は実施例１と同様にして重合
体を製造し、カラジーナンがカリウム塩に変換されたシ
ート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は白濁ゲルで弾力性があり、柔軟で可どう
性に冨み、機械的強度も優れていた。また、生体との密
着性が良く、着脱操作も簡便であった。

実施例５〜７実施例２における、Ｋ−カラジーナンの量を０．０５ｇ
　（実施例５）、０．１５ｇ　（実施例６）および０．
２ｇ（実施例７）とした他は実施例２と同様にして重合
体を製造し、カラジーナンがカリウム塩に変換されたシ
ート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明、微白濁および白濁ゲルで弾力
性があり、柔軟で可どう性に冨み、機械的強度も優れて
いた。また、生体との密着性が良く、着脱操作も簡便で
あった。

実施例８〜９実施例２における、１重量％塩化カリウム水溶液の代り
に、１重量％塩化アンモニウム水溶液（実施例８）およ
び１重量％塩化カルシウム水溶液（実施例９）を用いた
他は実施例２と同様にして重合体を製造し、カラジーナ
ンがアンモニウム塩およびカルシウム塩に変換されたシ
ート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明および微白濁で、柔軟で可どう
性に冨み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便
であった。

得られた接触媒体について、超音波伝導特性を調べ、表
２に示した。

実施例１０実施例１における。ＨＥＭＡの代りにＮ−ビニルピロリ
ドン（以下、ＮＶＰと略す）１．２ｇを用いた他は実施
例１と同様にして重合体を製造し、カラジーナンがカリ
ウム塩に置換されたシート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に富み、生体との密着性が良く、また着脱操作も簡便
であった。

実施例１１ＨＥＭＡ　　１．２ｇ、ＭＰＥＧＭ　（Ｍ２３０Ｇ）　
０８８ｇ、水５．６ｇ、ＧＢＬ　　２．４ｇおよび重合
開始剤としてＰＢＯ０，００６ｇを添加混合して均一な
溶液とした。

上記調製液をガラス製サンプル瓶（３５，ｍｍｍ、内容
１５０−）に注ぎ、サンプル瓶内部を窒素ガスで置換し
た後、密閉し、７０°Ｃで１６時間重合させ、シート状
の重合物を得た。

次いで、該重合物を１重量％に一カラジーナン水溶液中
に２日間浸漬（静置）することにより、Ｋ−カラジーナ
ンを含有するシート状の重合物を得た６次に、さらに該
重合物を１重量％塩化カリウム水溶液中に２４時間浸漬
して、重合物中に含有するに一カラジーナンがカリウム
塩に変換されたシート状の接触媒体を得た。

実施例１２実施例１１において、ＨＥＭＡの代りにＮＶＰｌ、２ｇ
を用いた他は実施例１１と同様にして重合体を製造し、
含有するに一カラジーナンがカリウム塩に変換されたシ
ート状の接触媒体を得た。

得られた媒体は無色透明で弾力性があり、柔軟で可どう
性に冨み、機械的強度も優れていた。

また、生体との密着性が良く、着脱操作も簡便であった
。

比較例１重量％に一カラジーナン水溶液１０ｇをガラス製サン
プル瓶に取り、１重量％塩化カリウム水溶液３０−を静
かに注いだ。これを２４時間静置して塊状のに一カラジ
ーナンゲルを製造した。

得られたゲルの含水率は９６％であったが、機械的強度
が小さいために破損し易く、さらにシート状等所定の形
状に成形することが困難であるため、媒体として利用す
ることは極めて難しく、超音波伝導特性を調べることが
できなかった。

（発明の効果）表１および表２かられかるように、本発明の接触媒体の
音響インピーダンスは１．５〜１．６Ｘ　１０’　ｋｇ
／ｍ”・ｓであり、生体の値１．５〜１．６５Ｘ　１０
’　ｋｇ／ｍ”　ｓに近く、かつ超音波の減衰も極めて
小さい。

従って、本発明の超音波探触子用接触媒体は、超音波の
伝導効率が高く、超音波の減衰が小さい、という優れた
超音波伝導特性を有する。

また、滑らかな固体であるので生体に良く馴染み、探触
子とのすべりも良く、さらに、乾燥しに＜＜、形状維持
性および安全性にも優れており、取り扱いも極めて容易
である。

したがって、本発明の媒体は超音波診断用接触媒体とし
て、好適に利用できる。

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）重合性ビニル化合物を重合してなるマトリックス
ポリマー３〜４重量％、（ｂ）カラジーナン０．１〜６重量％、および（ｃ）溶媒６０〜９７重量％を含有する超音波探触子用固体状接触媒体。