JPH0341942A - Calculus crushing device - Google Patents
Calculus crushing deviceInfo
- Publication number
- JPH0341942A JPH0341942A JP1178272A JP17827289A JPH0341942A JP H0341942 A JPH0341942 A JP H0341942A JP 1178272 A JP1178272 A JP 1178272A JP 17827289 A JP17827289 A JP 17827289A JP H0341942 A JPH0341942 A JP H0341942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- matching layer
- acoustic matching
- ceramic vibrator
- crushing force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 24
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 abstract description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 abstract description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 206010014357 Electric shock Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明Ｃ１、結石に衝撃波を照射して結石を破砕し、
結石症の治療を行うための体外？ｋＩ撃波結石破砕装置
（以下、結石破砕装置と略す。）に関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) This invention C1, irradiating a concretion with a shock wave to crush the concretion,
In vitro treatment for stone disease? The present invention relates to a kI shock wave lithotripter (hereinafter abbreviated as the lithotripter).
（従来の技術）
結石破砕装置を構成する結石破砕用トランスデユーサは
、電気スパーク、電磁誘導、爆薬などを衝撃波源として
用いたもの・が開発されている。(Prior Art) Stone crushing transducers constituting stone crushing devices have been developed that use electric sparks, electromagnetic induction, explosives, etc. as shock wave sources.
その他、近年、圧電セラミックス振動子を使用した結石
破砕用トランスデユーサが、低価格でしかも安定した出
力が得られることから実用化されている。In addition, in recent years, stone crushing transducers using piezoelectric ceramic vibrators have been put into practical use because they are inexpensive and provide stable output.
圧電セラミックス振動子を使用した結石破砕用トランス
デユーサは、複数の凹面圧電セラミックス振動子を用い
、伝播媒質として用いる水とその水を保持するための氷
袋を介して患者と接触させ、超音波を放射、集束し、焦
点で衝撃波を発生させている。その焦点に結石を一致さ
せることにより結石を破砕することができる。A transducer for lithotripsy using piezoelectric ceramic transducers uses multiple concave piezoelectric ceramic transducers and is brought into contact with the patient through water used as a propagation medium and an ice bag to hold the water, and ultrasonic It radiates and focuses the energy, and generates a shock wave at the focal point. By matching the stone to its focal point, the stone can be broken up.
しかしながら、上述した従来の結石破砕装置における結
石破砕用トランスデユーサは、結石破砕に必要な高出力
を得るために大型になり、操作性が低下するという課題
がある。また、結石破砕用トランスデユーサの大型化は
、振動子の個数の増加やそれに伴う振動子を駆動するた
めのパルサーの増加、また、結石破砕用トランスデユー
サの重量の増加による支持機構の大型化など、ひいては
結石破砕装置自体の大型化につながり高価格で広い設置
スペースが必要となるなどの課題もある。However, the stone crushing transducer in the conventional stone crushing device described above has a problem in that it has to be large in size in order to obtain the high output necessary for stone crushing, resulting in reduced operability. In addition, the increase in the size of transducers for lithotripsy requires an increase in the number of transducers and an accompanying increase in the number of pulsers used to drive the transducers, as well as an increase in the weight of the transducer for lithotripsy. There are also other issues, such as the increased size of the stone crushing device itself, resulting in a high price and the need for a large installation space.
さらに、小型の結石破砕用トランスデユーサを用いた結
石破砕装置では、衝撃波の出力音圧が不足し破砕能力が
低下することから、衝撃波の照射回数が増え治療に長時
間を要するので、患者の大きな負担となる。さらに、患
者は水および氷袋を介して圧電セラミックス振動子を駆
動する高電圧が患者を感電させることが懸念され、安全
性に大きな問題がある。Furthermore, in stone crushing devices that use small stone crushing transducers, the output sound pressure of shock waves is insufficient and the crushing ability is reduced, which increases the number of shock wave irradiations and takes a long time for treatment. It becomes a big burden. Furthermore, there is a concern that the high voltage that drives the piezoelectric ceramic vibrator through the water and ice bag may cause an electric shock to the patient, which poses a major safety problem.
（発明が解決しようとする課題）
上述したように、従来の結石破砕装置では、結石の破砕
に要する衝撃波を得るために大型の圧電セラミックス振
動子あるいは多数の圧電セラミックス振動子が必要とな
り、重量の増加や高価格になるという課題がある。また
、圧電セラミックス振動子が水に接しているため、患者
が感電する虞れがある。(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, conventional stone crushing devices require a large piezoelectric ceramic vibrator or a large number of piezoelectric ceramic vibrators in order to obtain the shock waves required for crushing a calculus, which increases the weight and weight. There are issues with increasing demand and high prices. Furthermore, since the piezoelectric ceramic vibrator is in contact with water, there is a risk of electric shock to the patient.
本発明は上述した従来の課題を解決するためのもので、
圧電セラミックス振動子の出力効率を向上させることが
でき、さらに安全性を向上させることのできる結石破砕
装置を提供することを目的としている。The present invention is intended to solve the above-mentioned conventional problems,
It is an object of the present invention to provide a stone crushing device that can improve the output efficiency of a piezoelectric ceramic vibrator and further improve safety.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、圧電セラミックス振動子と、この圧電セラミ
ックス振動子を駆動して超音波を発生させる駆動回路と
、開口を有しこの開口側に前記圧電セラミックス振動子
の周囲を支持しエアーバッキング構造を構成するケース
本体と、このケース本体の前記開°口端部に該開口を囲
んで取付けられ前記圧電セラミックス振動子からの超音
波の伝播媒質を収容した収容体とを備えた結石破砕装置
において、前記圧電セラミックス振動子の前記収容体側
の表面に、５〜９Ｘ １Ｇ’ Ｋｇ／ｖｉｚ−ｓの音響
インピーダンスを有する絶縁体の音響マツチング層を形
成したものである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention includes a piezoelectric ceramic vibrator, a drive circuit that drives the piezoelectric ceramic vibrator to generate ultrasonic waves, and an opening, and a drive circuit that drives the piezoelectric ceramic vibrator to generate ultrasonic waves. a case body that supports the periphery of the piezoelectric ceramic vibrator and constitutes an air backing structure; and a case body that is attached to the open end of the case body so as to surround the opening and is a propagation medium for ultrasonic waves from the piezoelectric ceramic vibrator. In the stone crushing device, an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9×1G' Kg/viz-s is formed on the surface of the piezoelectric ceramic vibrator on the side of the container. This is what I did.
（作 用）
本発明では、圧電セラミックス振動子の収容体側の表面
に、５〜９ｘ ｔｏ” Ｋｇ／ａ’ ・Ｓの音響インピ
ーダンスを有する絶縁体の音響マツチング層を形成した
ので、圧電セラミックス振動子の出力効率を向上させる
ことができ、さらに安全性を向上させることができる。(Function) In the present invention, an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9x to"Kg/a'·S is formed on the surface of the housing side of the piezoelectric ceramic vibrator. It is possible to improve the output efficiency and further improve safety.
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第１図は本発明の一実施例の結石破砕装置を説明するた
めの図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a stone crushing device according to an embodiment of the present invention.
同図において、１は開口１ａを有するケース本体を示し
ている。このケース本体１内の開口ｌａ側には、凹面状
の圧電セラミックス振動子２が凹面部分を開口１ａに向
けてその周辺部が支持されて固定されている。これによ
り、圧電セラミックス振動子２は、凸面状の背面がケー
ス本体１内の空気に接しているエアーバッキング構造と
されている。また、圧電セラミックス振動子２の表裏面
の電極には、パルサー３からのリード線４．４がそれぞ
れ接続されており、パルサー３からの高電圧パルスがリ
ード線４．４を介して圧電セラミックス振動子２に供給
され、これにより圧電セラミックス振動子２が駆動され
る。また、圧電セラミックス振動子２の凹面表面には、
たとえばエポキシ樹脂などの絶縁体により音響マツチン
グ層５が形成されている。ケース本体１の開口１ａの端
部には、ゴム製の液体収容袋６が開口１ａを囲んで取付
けられており、液体収容袋６内は、圧電セラミックス振
動子２からの衝撃波である超音波の伝播媒質としてたと
えば水などの液体７が充■ＩＣされている。In the figure, 1 indicates a case body having an opening 1a. A concave piezoelectric ceramic vibrator 2 is fixed on the side of the opening la in the case body 1 with its concave portion facing the opening la and its peripheral portion supported. As a result, the piezoelectric ceramic vibrator 2 has an air backing structure in which the convex back surface is in contact with the air inside the case body 1. Further, lead wires 4.4 from the pulser 3 are connected to the electrodes on the front and back surfaces of the piezoelectric ceramic vibrator 2, respectively, and high voltage pulses from the pulser 3 are transmitted through the lead wires 4.4 to vibrate the piezoelectric ceramic. The piezoelectric ceramic vibrator 2 is thereby driven. Furthermore, on the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator 2,
For example, the acoustic matching layer 5 is formed of an insulator such as epoxy resin. A rubber liquid storage bag 6 is attached to the end of the opening 1a of the case body 1 so as to surround the opening 1a. The IC is filled with a liquid 7 such as water as a propagation medium.
そしてこのように構成された結石破砕装置は、液体収容
袋６を患者の体表Ａに接触させ、圧電セラミックス振動
子２をパルサー３からの高電圧パルスにより駆動して超
音波を発生させ、その焦点で発生する衝撃波を腎ｈａＢ
内の結石Ｃに照射して結石Ｃを破砕する。The stone crushing device configured as described above brings the liquid storage bag 6 into contact with the patient's body surface A, drives the piezoelectric ceramic vibrator 2 with high voltage pulses from the pulser 3 to generate ultrasonic waves, and generates ultrasonic waves. Shock waves generated at the focal point are transmitted to the kidney haB.
The stone C is irradiated and crushed.
次に、上述した圧電セラミックス振動子２の凹面表面に
形成した音響マツチング層５の条件について説明する。Next, conditions for the acoustic matching layer 5 formed on the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator 2 described above will be explained.
第２図は一例として共振周波数が５００ＫＩＩｚの圧電
セラミックス振動子に形成した音響マツチング層の音響
インピーダンスとそれによって得られる相対的な正の出
力音圧の関係を示す図である。なお、音響マツチング層
の厚さは、ｌ／４波長を基に縦波音速から算出し、約１
、５ａ＋ｍとした。FIG. 2 is a diagram showing, as an example, the relationship between the acoustic impedance of an acoustic matching layer formed on a piezoelectric ceramic vibrator having a resonance frequency of 500KIIz and the relative positive output sound pressure obtained thereby. The thickness of the acoustic matching layer is calculated from the longitudinal sound velocity based on the 1/4 wavelength, and is approximately 1
, 5a+m.
同図に示すように、正の出力音圧は、音響マツチング層
の音響インピーダンスが約７Ｘ １０’Ｋｇ／ｍ２ ・
Ｓで最大値を示し、音響マツチング層を形成しない場合
の約１．７倍が得られる。As shown in the figure, for positive output sound pressure, the acoustic impedance of the acoustic matching layer is approximately 7X 10'Kg/m2.
The maximum value is obtained at S, which is about 1.7 times that obtained when no acoustic matching layer is formed.
したがって、上述の結果を基にして、直径的１００１、
厚さ４ｍｍ、共振周波数的５００ＫＩＩｚ 、曲率半径
１８０ｎ＋ｍの凹面状の圧電セラミックス振動子を使用
し、この圧電セラミックス振動子に音響インピーダンス
が７Ｘ １０６Ｋｇ／ｌ ・Ｓの音響マツチング層を形
成した。Therefore, based on the above results, the diameter 1001,
A concave piezoelectric ceramic vibrator with a thickness of 4 mm, a resonance frequency of 500 KIIz, and a radius of curvature of 180 nm+m was used, and an acoustic matching layer with an acoustic impedance of 7×10 6 Kg/l·S was formed on this piezoelectric ceramic vibrator.
この音響マツチング層を形成した圧電セラミックス振動
子の焦点における出力音圧波形を第３図（ａ）に、また
、音響マツチング層を形成していない圧電セラミックス
振動子の焦点における出力音圧波形を第３図（ｂ）に示
す。なお、駆動パルスは、電圧が比較的低く、約５０Ｖ
で２波長程度であり、周波数成分が主に５００ＫＩＩｚ
のパルスを用いた。Figure 3(a) shows the output sound pressure waveform at the focal point of the piezoelectric ceramic vibrator on which the acoustic matching layer is formed, and Figure 3(a) shows the output sound pressure waveform at the focal point of the piezoelectric ceramic vibrator on which the acoustic matching layer is not formed. This is shown in Figure 3 (b). Note that the voltage of the drive pulse is relatively low, about 50V.
It has about 2 wavelengths, and the frequency component is mainly 500KIIz.
pulse was used.
これらの図から明らかなように、本発明の第３図（ａ）
に示す音響マツチング層を形成した圧電セラミックス振
動子の正の最大出力音圧は、６．１ｂａｒとなり、第３
図（ｂ）に示す音響マツチング層を形成していない圧電
セラミックス振動子の正の最大出力音圧３．（ｉｂａｒ
の約１６７倍の出力音圧が得られた。As is clear from these figures, FIG. 3(a) of the present invention
The maximum positive output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator formed with the acoustic matching layer shown in FIG.
Maximum positive output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator without an acoustic matching layer shown in Figure (b) 3. (ibar
The output sound pressure was approximately 167 times that of the previous one.
次に、約２０００Ｖの高電圧パルスで駆動した場合を第
４図（ａ）、（ｂ）に示す。なお、第４図（ａ）は上述
の音響マツチング層を形成した圧電セラミックス振動子
の正の出力音圧波形、第４図（ｂ）は音響マツチング層
を形成していない圧電セラミックス振動子の正の出力音
圧波形を示す。Next, the case of driving with a high voltage pulse of about 2000V is shown in FIGS. 4(a) and 4(b). Note that FIG. 4(a) shows the positive output sound pressure waveform of the piezoelectric ceramic vibrator on which the above-mentioned acoustic matching layer is formed, and FIG. 4(b) shows the positive output sound pressure waveform of the piezoelectric ceramic vibrator on which the acoustic matching layer is not formed. shows the output sound pressure waveform.
なお、波形が急激な立上りとなるので、時間軸を拡大し
て示した。また、これらの波形は出力音圧が増加したこ
とにより非線形現象が強く現れ、焦点で衝撃波が形成さ
れたことを示している。Note that since the waveform has a sharp rise, the time axis is shown enlarged. In addition, these waveforms show that a strong nonlinear phenomenon appears as the output sound pressure increases, and a shock wave is formed at the focal point.
これらの図から明らかなように、本発明の第４図（ａ）
に示す音響マツチング層を形成した圧電セラミックス振
動子の正の最大出力音圧は、５８０ｂａｒとなり、第４
図（ｂ）に示す音響マツチング層を形成していない圧電
セラミックス振動子の正の最大出力音圧８９０ｂａｒの
約１．４倍の出力音圧が得られた。この増加率が第３図
の場合と異なるのは、低電圧のパルスの駆動では出力音
圧が駆動電圧にほぼ比例するが、高電圧では非線形現象
のために衝撃波を杉成し、より高電圧になるに従い出力
音圧が飽和する傾向を示すためである。As is clear from these figures, FIG. 4(a) of the present invention
The maximum positive output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator formed with the acoustic matching layer shown in FIG.
An output sound pressure approximately 1.4 times higher than the maximum positive output sound pressure of 890 bar of the piezoelectric ceramic vibrator without the acoustic matching layer shown in FIG. 3(b) was obtained. The reason why this increase rate is different from the case shown in Figure 3 is that when driving with low voltage pulses, the output sound pressure is almost proportional to the driving voltage, but at high voltages, a shock wave is generated due to a nonlinear phenomenon, and when the voltage is This is because the output sound pressure tends to become saturated as the temperature increases.
次に、圧電セラミックス振動子による衝撃波の破砕力と
音響マツチング層の音響インピーダンスとの関係につい
て説明する。Next, the relationship between the crushing force of the shock wave generated by the piezoelectric ceramic vibrator and the acoustic impedance of the acoustic matching layer will be explained.
結石を模擬した人工のモデル結石を用いた破砕実験を行
い、衝撃波の照射回数を比較した。破砕力と衝撃波の関
係は、衝撃波の出力音圧が大きくさらに立上り時間が短
いほど破砕力が大きいとされている。衝撃波は、出力音
圧が大きいほど非線形の効果が大きいことから、立上り
時間が短くなり破砕力が増大する。We conducted a crushing experiment using an artificial model stone that simulates a stone, and compared the number of shock wave irradiations. Regarding the relationship between crushing force and shock waves, it is said that the greater the output sound pressure of the shock wave and the shorter the rise time, the greater the crushing force. Since the shock wave has a larger nonlinear effect as the output sound pressure increases, the rise time becomes shorter and the crushing force increases.
第５図に破砕力と音響マツチング層の音響インピーダン
スとの関係を示す。なお、破砕力は最大破砕力の平均値
を１００として示した。FIG. 5 shows the relationship between crushing force and acoustic impedance of the acoustic matching layer. In addition, the crushing force was shown with the average value of the maximum crushing force being 100.
同図に示すように、音響マツチング層の音響インピーダ
ンスを３ｘ １０’ Ｋｇ／ｍ２ ・Ｓとした場合は、
最大破砕力が得られる７Ｘ １０６Ｋｇ／ＩＩ” ・Ｓ
の場合より衝撃波の出力音圧が低下して非線形の効果も
小さく立上り時間が大きくなることから破砕力が最大破
砕力の２０〜３０％低下した。また、音響マツチング層
の音響インピーダンスをｔｉｘ ｔｏ’ Ｋｇ／ｌ１１
２・Ｓとした場合にも、その破砕力が最大破砕力の２０
〜３０％低下した。As shown in the figure, when the acoustic impedance of the acoustic matching layer is 3x 10' Kg/m2 ・S,
7X 106Kg/II”・S that provides maximum crushing force
The output sound pressure of the shock wave was lower than in the case of , the nonlinear effect was small, and the rise time became longer, so the crushing force was reduced by 20 to 30% of the maximum crushing force. Also, the acoustic impedance of the acoustic matching layer is tix to' Kg/l11
Even in the case of 2・S, the crushing force is 20 of the maximum crushing force.
~30% decrease.
このように音響インピーダンスが５〜９Ｘ １０’Ｋｇ
／ｌ ・Ｓの音響マツチング層を圧電セラミックス振動
子に形成することにより、その破砕力は最大破砕力のほ
ぼ１０％以下の低下に押えることができる。In this way, the acoustic impedance is 5~9X 10'Kg
By forming an acoustic matching layer of /l·S on the piezoelectric ceramic vibrator, the crushing force can be suppressed to a decrease of approximately 10% or less of the maximum crushing force.
次に、上述の音響マツチング層の形成プロセスについて
説明する。Next, the formation process of the above-mentioned acoustic matching layer will be explained.
まず、凹面状の圧電セラミックス振動子を予めケース本
体に接着固定し、音響マツチング層となる材料たとえば
液状のエポキシ樹脂を圧電セラミックス振動子の凹面状
の中央部分に流し込む。First, a concave piezoelectric ceramic vibrator is adhesively fixed to a case body in advance, and a material that will become an acoustic matching layer, such as a liquid epoxy resin, is poured into the concave central portion of the piezoelectric ceramic vibrator.
次に、圧電セラミックス振動子の凹面の曲率半径より形
成すべき音響マツチング層の厚さだけ小さい曲率半径の
凸面を有する金型を用意し、この金型を、その凸面を下
にして、つまり圧電セラミックス振動子の凹面と金型の
凸面とが一致するように配置してエポキシ樹脂を押し付
ける。このとき、金型は圧電セラミックス振動子から形
成すべき音響マツチング層の厚さ寸法だけ浮かせた状態
で固定し、この状態を保持してエポキシ樹脂を硬化させ
る。Next, prepare a mold having a convex radius of curvature that is smaller than the radius of curvature of the concave surface of the piezoelectric ceramic vibrator by the thickness of the acoustic matching layer to be formed, and place this mold with the convex surface facing down, that is, the piezoelectric The ceramic vibrator is placed so that the concave surface and the convex surface of the mold match, and the epoxy resin is pressed against it. At this time, the mold is fixed in a state in which the piezoelectric ceramic vibrator is lifted by the thickness of the acoustic matching layer to be formed, and this state is maintained while the epoxy resin is cured.
そしてエポキシ樹脂が硬化した後、金型を離型すること
により音響マツチング層が得られる。なお、金型は、そ
の表面をテフロンコーティング処狸を施したものが音響
マツチング層との離型に容易で適している。After the epoxy resin is cured, the mold is released to obtain an acoustic matching layer. Note that a mold whose surface is coated with Teflon is suitable for easy release from the acoustic matching layer.
したがって、この実施例では、圧電セラミックス振動子
の表面に、５〜９Ｘ １０” Ｋｇ／ｌ ・Ｓの音響イ
ンピーダンスを有する絶縁体の音響マツチング層を形成
したので、圧電セラミックス振動子の出力効率、を向上
させることができ、さらに安全性を向上させることがで
きる。Therefore, in this example, an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9×10” Kg/l·S was formed on the surface of the piezoelectric ceramic vibrator, so that the output efficiency of the piezoelectric ceramic vibrator could be improved. can be improved, and safety can be further improved.
なお、上述した実施例では、音響マツチング層を１層の
エポキシ樹脂で構成したが、この音響マツチング層の上
にさらに第２の樹脂層を形成することにより、音響マツ
チング層の吸水による絶縁抵抗の減少を防止することが
できる。第２の樹脂層としては、音響インピーダンスが
２〜４Ｘ ＩＱ’Ｋｇ／ｌｓ２ ・Ｓを有し耐水性の良
好なエポキシ樹脂やフッ素樹脂が使用され、その厚さが
１／４波長程度となるように形成する。In the above embodiment, the acoustic matching layer was made of one layer of epoxy resin, but by further forming a second resin layer on the acoustic matching layer, the insulation resistance due to water absorption of the acoustic matching layer can be reduced. reduction can be prevented. As the second resin layer, an epoxy resin or fluororesin with an acoustic impedance of 2 to 4X IQ'Kg/ls2・S and good water resistance is used, and the thickness is about 1/4 wavelength. to form.
上述の第２の樹脂層を厚さ約１．３ａｖで形成した場合
、圧電セラミックス振動子の出力は低下することなく、
また長期の使用にも十分な絶縁が得られ、より高い安全
性が達成できた。When the second resin layer described above is formed with a thickness of about 1.3 av, the output of the piezoelectric ceramic vibrator does not decrease,
In addition, sufficient insulation was obtained for long-term use, and higher safety was achieved.
なお、第２の樹脂層をさらに簡４ｔに形成する方法とし
て、音響マツチング層の表面にフッ素樹脂を厚さ約０．
００２〜０．０５ｍｍ程度塗布することにより形成して
もよい。In addition, as a method for forming the second resin layer to an even smaller thickness of 4t, fluororesin is coated on the surface of the acoustic matching layer to a thickness of about 0.0mm.
It may also be formed by applying a coating with a thickness of about 0.02 to 0.05 mm.
この場合でも、音響マツチング層の吸水を防止すること
がてき、音響マツチング層の絶縁抵抗を維持することが
できる。Even in this case, the acoustic matching layer can be prevented from absorbing water, and the insulation resistance of the acoustic matching layer can be maintained.
また、上述した実施例では、圧電セラミックス振動子と
して、その形状が凹面状のものについて説明したが、平
面状の圧電セラミックス振動子を用いてもよいことは勿
論であり、その場合でも同様の効果を得ることができる
。Furthermore, in the above embodiments, the piezoelectric ceramic vibrator is described as having a concave shape, but it is of course possible to use a planar piezoelectric ceramic vibrator, and the same effect can be obtained in that case. can be obtained.
［発明の効果］
以上説明したように本発明の結石破砕装置は、圧電セラ
ミックス振動子の表面に、５〜９Ｘ １０’Ｋｇ／ｍ”
・Ｓの音響インピーダンスを有する絶縁体の音響マツチ
ング層を形成したので、圧電セラミックス振動子の出力
効率を向上させることができ、さらに安全性を向上させ
ることができる。[Effects of the Invention] As explained above, the stone crushing device of the present invention has 5 to 9X 10'Kg/m'' on the surface of the piezoelectric ceramic vibrator.
- Since the acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of S is formed, the output efficiency of the piezoelectric ceramic vibrator can be improved, and safety can be further improved.
第１図は本発明の一実施例の結石破砕装置を説明するた
めの側面断面図、第２図は音響マツチング層の音響イン
ピーダンスと出力音圧との関係を示す図、第３図（ａ）
、第４図（ａ）は第１図の結石破砕装置における音響マ
ツチング層を形成した圧電セラミックス振動子の出力音
圧を説明するための図、第３図（ｂ）、第４図（ｂ）は
比較例として音響マツチング層を形成していない圧電セ
ラミックス振動子の出力音圧を説明するための図、第５
図は圧電セラミックス振動子による破砕力と音響マツチ
ング層の音響インピーダンスとの関係を示す図である。
１・・・ケース本体、１ａ・・・開口、２・・・圧電セ
ラミックス振動子、３・・・パルサー ５・・・音響マ
ツチング層、
６・・・液体収容袋、
７・・・液体。FIG. 1 is a side sectional view for explaining a stone crushing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the acoustic impedance of the acoustic matching layer and the output sound pressure, and FIG. 3(a)
, FIG. 4(a) is a diagram for explaining the output sound pressure of the piezoelectric ceramic vibrator formed with the acoustic matching layer in the calculus crushing device of FIG. 1, FIG. 3(b), FIG. 4(b) 5 is a diagram for explaining the output sound pressure of a piezoelectric ceramic vibrator without an acoustic matching layer formed thereon as a comparative example.
The figure shows the relationship between the crushing force of the piezoelectric ceramic vibrator and the acoustic impedance of the acoustic matching layer. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Case body, 1a...Opening, 2...Piezoelectric ceramic vibrator, 3...Pulser 5...Acoustic matching layer, 6...Liquid storage bag, 7...Liquid.
Claims (1)
せる駆動回路と、 開口を有しこの開口側に前記圧電セラミックス振動子の
周囲を支持しエアーバッキング構造を構成するケース本
体と、 このケース本体の前記開口端部に該開口を囲んで取付け
られ前記圧電セラミックス振動子からの超音波の伝播媒
質を収容した収容体とを備えた結石破砕装置において、 前記圧電セラミックス振動子の前記収容体側の表面に、
５〜９×１０＾６Ｋｇ／ｍ＾２・ｓの音響インピーダン
スを有する絶縁体の音響マッチング層を形成したことを
特徴とする結石破砕装置。[Claims] A piezoelectric ceramic vibrator, a drive circuit that drives the piezoelectric ceramic vibrator to generate ultrasonic waves, and an air backing having an opening and supporting the circumference of the piezoelectric ceramic vibrator on the opening side. A stone crushing device comprising: a case body constituting a structure; and a container attached to the open end of the case body surrounding the opening and containing a propagation medium for ultrasonic waves from the piezoelectric ceramic vibrator, On the surface of the piezoelectric ceramic vibrator on the housing body side,
A stone crushing device comprising an acoustic matching layer of an insulator having an acoustic impedance of 5 to 9×10^6 Kg/m^2·s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178272A JP2851062B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Stone crushing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178272A JP2851062B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Stone crushing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341942A true JPH0341942A (en) | 1991-02-22 |
| JP2851062B2 JP2851062B2 (en) | 1999-01-27 |
Family
ID=16045576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178272A Expired - Lifetime JP2851062B2 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Stone crushing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851062B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05309096A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Impulse wave generating source |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4656834B2 (en) * | 2003-12-11 | 2011-03-23 | 茂樹 遠山 | Method and apparatus for producing fine particles |
-
1989
- 1989-07-11 JP JP1178272A patent/JP2851062B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05309096A (en) * | 1992-05-12 | 1993-11-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Impulse wave generating source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2851062B2 (en) | 1999-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240050774A1 (en) | Apparatuses and systems for generating high-frequency shockwaves, and methods of use | |
| US5582578A (en) | Method for the comminution of concretions | |
| TW407066B (en) | System and method for delivering ultrasound or broadband ultrasound to liquid; and generator, tank system, and ultrasonic transducer for the same | |
| RU2201169C2 (en) | Ultrasonic device for carrying out neurosurgical treatment | |
| US7395827B2 (en) | Apparatus to produce acoustic cavitation in a liquid insonification medium | |
| US6395096B1 (en) | Single transducer ACIM method and apparatus | |
| US4721107A (en) | Instrument for ultrasonic lithotripsy | |
| US20020108631A1 (en) | Single-transducer ACIM method and apparatus | |
| RU2332266C1 (en) | Ultrasonic vibration system | |
| JPS62236540A (en) | Shock wave source | |
| US4840166A (en) | Shock wave source with increased degree of effectiveness | |
| JPH0341942A (en) | Calculus crushing device | |
| KR20170041200A (en) | Method and apparatus for effecting alternating ultrasonic transmissions without cavitation | |
| Davros et al. | Gallstone lithotripsy: relevant physical principles and technical issues. | |
| JP4139916B2 (en) | Ultrasonic irradiation method and ultrasonic irradiation apparatus | |
| JP3216192U (en) | Focused sonotherapy device using planar element | |
| JPH05309096A (en) | Impulse wave generating source | |
| Cleveland | The acoustics of shock wave lithotripsy | |
| Li et al. | Development of piezoelectric ultrasonic thrombolysis device for blood clot emulsification | |
| Bansevičius et al. | Investigation of ultrasonic probe for medical purposes | |
| JPH08243111A (en) | Impulse wave generator | |
| JPH06154232A (en) | Impact wave generation source | |
| Zaini et al. | Study of ultrasound transducer which produces second harmonic superimposed signal | |
| JPH01185261A (en) | Driving circuit for ultrasonic crushing of calculus | |
| JPH0191843A (en) | Calculus crushing apparatus |