JPH0460651B2 - - Google Patents

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JPH0460651B2
JPH0460651B2 JP59062850A JP6285084A JPH0460651B2 JP H0460651 B2 JPH0460651 B2 JP H0460651B2 JP 59062850 A JP59062850 A JP 59062850A JP 6285084 A JP6285084 A JP 6285084A JP H0460651 B2 JPH0460651 B2 JP H0460651B2
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JP
Japan
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absorbing material
acoustic
ultrasonic
water tank
water
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59062850A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS60207649A (en
Inventor
Satoshi Saito
Shigeo Shimojo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Momentive Performance Materials Japan LLC
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Silicone Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Silicone Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6285084A priority Critical patent/JPS60207649A/en
Publication of JPS60207649A publication Critical patent/JPS60207649A/en
Publication of JPH0460651B2 publication Critical patent/JPH0460651B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の技術分野〕 本発明は超音波トランスジユーサと被検体との
間に音響媒体としての水を介在させて超音波の送
受波を行う超音波映像装置に関する。 〔発明の技術的背景〕 超音波診断装置などにおいては、超音波トラン
スジユーサより電気信号を超音波に変換してその
超音波を生体内に発射するとともに、生体内から
反射してきた超音波を再び電気信号に変換して、
生体内からの情報を得ている。このようなトラン
スジユーサのうち、乳腺診断用トランスジユーサ
などは、第1図概念図に示すように、水槽中にト
ランスジユーサ1を配置して、同じく水槽中の被
検体2に向けて超音波3を発射しつつ、その発射
方向3と直角の方向4にトランスジユーサを移動
させながら超音波の送受を行うものである。水温
は通常、被検者に不快感を与えないため、及び測
定を一定条件で行うために、通常20〜40℃、特に
38℃付近の一定温度に設定される。 〔背景技術の問題点〕 このような水槽中の超音波検診の場合、水槽5
が十分に大きければ問題ないが、そうでないとき
は、被検体からの反射音波だけでなく、水槽の内
壁からの反射音波も生ずるので、これが雑音の原
因となる。さらに超音波による検診を行う場合に
は使用される水槽の大きさには限界があり、壁面
の反射があるので、前述の雑音の問題が特に大き
い。 このため、水槽の内壁には音響吸収材を装着し
て、水槽内壁による散乱音波を防止している。し
かし、従来市販の音響吸収材は、第2図の水槽内
壁近傍の部分拡大図に示すように、水6から水−
音響吸収材の境界面7を通つて音響吸収材8を透
過した音波9の吸収減衰率はたしかに大きいが、
境界面7から直接水中に反射する音波10が非常
に大きいため、雑音を生ずるという問題は解決さ
れていない。因に、水槽の内壁面7′(音響吸収
材−水槽内壁の境界面)における反射波9′も問
題になるが、これは再び音響吸収材8の層を通る
ので減衰して小さくなる。これに比べると前述の
−音響吸収材の境界面7よる反射音波10の影響
が特に大きな問題であつて、その対策がこの種の
トランスジユーサを用いるうえで課題となつてい
る。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであ
り、水と音響吸収材の境界面における反射音波の
発生を押えて散乱音波による雑音を除去し、超音
波画像の画質の向上を図ることができる超音波映
像装置を提供することを目的とするものである。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するための本発明の概要は、水
槽内に超音波トランスジユーサを配置して被検体
に対する超音波の送受波を行う超音波映像装置に
おいて、平均粒径0.5〜20μmのシリカがシリコー
ンゴム中53〜65重量%充填されている音響吸収材
を、前記水槽の内壁面に装着したことを特徴とす
るものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を乳腺診断装置の一実施例
に基づいて説明する。第3図は内部に超音波トラ
ンスジユーサを配置した水槽の断面図、第4図は
超音波トランスジユーサの走査機構を示す概略斜
視図、第5図は超音波診断装置のブロツク図、第
6図は水槽の壁面を示す断面図である。第3図に
おいて、水槽11は内部に音響媒体たる水を収容
している。この水槽11は、下端に送水管12を
連結してポンプ13の作用により送水可能となつ
ている。また、この水槽11の上部には窓部11
aが形成され、この窓部11aには被検体と当接
するシリコーンゴム等で形成されたカツプラー膜
14が配置されている。そして、前記ポンプ13
の作用により送水管12を介して補給される水
は、前記カツプラー膜14が外側に膨らむ程度に
調整されている。尚、この水槽11内の水温は、
図示しない水温調整装置によつて所定の水温例え
ば人体の診断の場合には体温とほぼ同じ温度とし
て38℃付近に調整されている。前記カツプラー膜
14と対向する水槽11内の低部には、ガイド部
16によつて支持されて図示A方向に移動可能な
超音波トランスジユーサ15が配置されている。
この超音波トランスジユーサ15は音響媒体たる
水及び前記カツプラー膜14を介して被検体に対
して超音波の送受波を行うものである。超音波ト
ランスジユーサ15は、第4図に示すように、前
記ガイド部16に取着された2本のガイドレール
17,17に挿通支持され、図示しない駆動装置
によつて前記ガイドレール17,17に沿つて走
査移動されるようになつている。尚、18で示す
ものは超音波トランスジユーサ15の信号引き出
し線である。この超音波トランスジユーサ15を
含めて、第5図に示す各構成部材より超音波診断
装置が構成されている。即ち、超音波トランスジ
ユーサ15を駆動し、且つ受信信号を伝送する送
信回路21、受信回路23と、送受信の際の遅延
時間の設定等の制御を行う送信制御回路20、受
信制御回路22と、受信信号に対して加算処理、
log変換、フイルタ処理等を行う信号処理回路2
4と、この信号をA/D変換して記憶する記憶回
路25と、記憶回路25から読み出される信号を
D/A変換して映像信号に処理しこれを表示する
画像表示系26と、記憶回路25から読み出され
る信号に対してCモード変換や開口合成等の演算
処理をして表示に供する演算回路27とから成つ
ている。 次に、前記水槽11の内壁面に装着された音響
吸収材30について説明する。音響吸収材30
は、第3図に示すように水槽11の内壁面全域に
装着されている。この音響吸収材30は、音響媒
体たる水と音響吸収材の音響インピーダンスの差
が±0.03×106〔Kg/m2・s〕以内、すなわち使用
温度に応じて音響吸収材の音響インピーダンスが
20℃のとき1.45〜1.51×106〔Kg/m2・s〕または
40℃のとき1.49〜1.55×106〔Kg/m2・s〕の範囲
の充填剤入シリコーンゴムが用いられる。特に、
人体の診断に際しては診断温度である35℃〜40℃
の範囲で音響インピーダンスZ=1.50〜1.55×106
〔Kg/m2・s〕程度の音響吸収材30が適用され
るのが好ましい。 このようなシリコーンゴムは、有機基の大部分
ないし全部がメチル基であるポリジオルガノシロ
キサンをベースポリマーとし、無機質充填剤を配
合して、適当な方法で硬化(加硫)することによ
り、ゴム状弾性体を形成する。すなわち、ミラブ
ル型シリコーンゴムは、ケイ素原子に結合する少
量のビニル基と残余のメチル基をもち平均重合度
が1000を越えるポリジオルガノシロキサンを有機
過酸化物の作用により、またはポリオルガノハイ
ドロジエンシロキサンとともに白金系触媒の存在
下に反応することにより硬化する。また、液状シ
リコーンゴムは、分子末端に反応基をもつ平均重
合度が100〜1000のポリジオルガノシロキサンを、
架橋剤及び触媒の存在下で常温乃至加熱によつて
硬化するもので、その硬化機構により付加型及び
縮合型に大別される。本発明においては、これら
のシリコーンゴムのいずれのタイプのものも使用
可能である。 ところで、水の音響インピーダンスZwは20〜
40℃で1.48〜1.52×106〔Kg/m2・s〕と温度の上
昇とともに上昇する一方、一般の高分子材料の音
響インピーダンスは温度の上昇とともに低下す
る。そこで、シリコーンゴムにシリカ系充填剤を
充填して音響インピーダンスを調整している。こ
のシリカ系充填剤としては、煙霧質シリカ、沈澱
シリカ、粉砕石英、溶融シリカなどのシリカのほ
か、ケイ藻土、炭酸カルシウムなどが挙げられる
が、加硫したシリコーンゴムに必要な機械的性質
と水中における安定した特性を付与するためには
微粉末シリカが好ましく、その中でも、所望する
音響インピーダンスを得るのに必要な充填量を得
るために、平均粒径0.5〜20μmの微粉末シリカが
適している。これより小さい粒径のものでは、所
望する音響インピーダンスを得るために必要な量
を配合することができず、これより大きい粒径の
ものはゴムの表面が荒れ、また十分な機械的強度
が得られない。このような微粉末シリカとして
は、粉砕石英、溶融シリカのものなどが挙げられ
る。シリコーンゴム中に配合する微粉末シリカの
配合量は、シリコーンゴム中53〜65重量%が適し
ており、これはポリジメチルシロキサン及び上記
の粒径の微粉末シリカのそれぞれの比重から換算
して、ほぼ30〜42容量%となる。 前述のベースポリマーと充填剤とは、必要に応
じて加工助剤その他の添加剤とともに第一段階の
混練をしておき、次に硬化機構に応じて架橋剤、
触媒など配合して十分に混和し、シート状に成形
して、常温乃至必要な温度の加熱によりゴム状弾
性体を得ることができる。その混和に際して、架
橋剤または触媒は、その一方を第一段階の混練の
際に加えておくこともある。またシートは、上記
のように所望の寸法に直接成形、加硫してもよい
が、加硫後所望寸法に切取つてもよく、そのよう
にして得られたシリコーンゴムを音響吸収材30
として水槽11の内壁に装着する。この音響吸収
材30を水槽11の内壁に装着する一例として、
第6図に示すように水槽11の内壁面に凹状の切
欠部11bを複数設け、この切欠部11bに密嵌
する突起部30aを音響吸収材30に設けるよう
にしてもよい。尚、図示31で示すものは、内壁
面と音響吸収材30との境界面である。 以上のように構成された装置の作用について説
明する。乳腺等の被検体をカツプラー膜14上に
密着して配置し、超音波トランスジユーサを駆動
して被検体に対する超音波の送受波を行うと共
に、超音波トランスジユーサ15を水平方向に走
査することによつて超音波画像情報を収集する。
この際、超音波トランスジユーサより発射される
超音波は拡がりをもつため、被検体のみならず水
槽11にも達して反射することになる。ここで、
水槽11に達して反射される超音波には2種類の
ものがあり、その1つは第6図に示す音響吸収材
30の表面で反射する反射波32であり、他のも
のは音響吸収材30を透過して境界面31で反射
する反射波33である。反射波33については、
音響吸収材30中を往復するので、再び水中に反
射してくるものはごくわずかである。ここで、音
響吸収材30の表面における音圧反射率R、音響
吸収材30の音響インピーダンスをZとし、水の
音響インピーダンスをZwとすると、 R=20log|Z−Zw/Z+Zw| で表わされる。例えば、水温38℃における水の音
響インピーダンスはZw=1.50×106〔Kg/m2・s〕
とすれば、R=−40dBとなる。従つて、反射波
32もわずかなものとなり超音波トランスジユー
サに入る雑音も極めて低減される。また、一方音
響吸収材30の吸収減衰率を1.0dB/mm/MHzと
し、音響吸収材30の厚さを5mm、超音波周波数
を5.0MHzとすると、音響吸収材30中を往復す
ることにより超音波が減衰される率はT=−
50dBとなる。従つて前記反射波33もまたさら
にわずかなものとなる。このように、吸収減衰率
を1.0dB/mm/MHz程度としておけば、所定の減
衰率を得るための音響吸収材の厚さを数mm程度に
押えることができる効果がある。さらに、超音波
の拡散効果を考慮すれば超音波トランスジユーサ
15に雑音として受波される前記反射波32,3
3は極めて小さいものとなり、画像に対する影響
はほとんど生ずることがない。このような音響吸
収材30の一例を挙げて説明する。尚、下記の説
明において、部はいずれも重量部を表わす。また
反射波の大きさは完全反射体である金属板と比較
したデシベル値で表わす。一例として、ケイ素原
子に結合した有機基のうち0.1モル%がビニル基
で残余がメチル基である平均重合度5500のポリジ
オルガノシロキサン100部に、平均粒径3μmの粉
砕石英130部を二本ロールによつて十分に混練し
て、ベースコンパウンドを得た。このベースコン
パウンド100部をとり、2,5−ジメチル−2,
5−ジ−t−ブチルペルオキシヘキサン0.3部を
添加してさらに混練し、深さ10mmの金型に入れて
170℃で30分間プレス成形し、さらに200℃で4時
間加熱することにより、加硫シリコーンゴムシー
トを得た。 このシリコーンゴム中の充填剤の量は比重比で
62%、38℃における比重は1.60〔g/cm3〕であつ
た。 このシリコーンゴムの38℃における音響インピ
ーダンスを測定したところ、1.51×106〔Kg/m2
s〕であつた。 このシリコーンゴムを水槽11の内壁に装着し
て音響吸収材30とした。この水槽に水を満た
し、超音波トランスジユーサをその中に置き、温
度を38℃に設定して周波数5MHzの超音波を発生
せしめ、その反射波の大きさを測定したところ、
−50dBであつた。 次に、音響吸収材30の音響インピーダンスと
水槽11内の使用水温との関係を第7図を参照し
て説明する。第7図は横軸に温度t、縦軸に音響
インピーダンスZをとり、水の音響インピーダン
スZwと充填剤の充填率をパラメータとして音響
吸収材30の音響インピーダンスZ1,Z2,Z3とを
示したものである。水の音響インピーダンスZw
は温度と共に上昇する。一方、音響吸収材30の
音響インピーダンスは温度上昇に伴い低下する
が、充填剤の充填率を高める程音響インピーダン
スが高くなつている。第7図において、図示Z1
対応する音響吸収材における充填剤の充填率は最
も低く、図示Z3に対応する音響吸収材における充
填剤の充填率は最も高くなつている。従つて、水
槽11内の水温がt1,t2,t3のように異なる設定
温度で診断を行う際には、この各水温t1,t2,t3
時における水の音響インピーダンスZwに最も近
い音響インピーダンスを有するように、充填率を
変化して音響吸収材を作成すればよい。ここで、
シリカ系の充填剤の量を変化させた一例を下記に
示す。シリカ系の充填剤として平均粒径2μmの粉
砕石英を用い、その配合量を下記の表のように変
化させたほかは前記実施例と同様にして、シリコ
ーンゴムシートA〜Eを得た。ただし、A及びE
比較例試料である。これらの試料について、25
℃、35℃及び40℃における密度、音響インピーダ
ンス、及び反射波の大きさをそれぞれ測定した。
試料C及びDについては、さらに38℃においても
上記特性の測定を行つた。これらの結果を表に示
す。表から明らかのように、試料Bは25℃、Cは
35℃及び38℃、Dは35〜40℃において、反射防止
剤として用いるの適している。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to an ultrasound imaging device that transmits and receives ultrasound waves by interposing water as an acoustic medium between an ultrasound transducer and a subject. [Technical background of the invention] In ultrasonic diagnostic equipment, an ultrasonic transducer converts an electrical signal into an ultrasonic wave and emits the ultrasonic wave into a living body, and also emits the ultrasonic wave reflected from within the living body. Convert it back into an electrical signal,
Information is obtained from within the body. Among such transducers, transducers for mammary gland diagnosis and the like, as shown in the conceptual diagram in Figure 1, place the transducer 1 in a water tank and point it toward the subject 2 also in the tank. While emitting ultrasonic waves 3, the transducer is moved in a direction 4 perpendicular to the emitting direction 3 to transmit and receive the ultrasonic waves. The water temperature is usually 20 to 40℃, especially in order not to cause discomfort to the subject and to perform measurements under constant conditions.
The temperature is set at a constant temperature around 38℃. [Problems with the background technology] In the case of such ultrasonic examination in the aquarium, the aquarium 5
If it is large enough, there is no problem, but if it is not, not only the reflected sound waves from the subject but also the reflected sound waves from the inner wall of the water tank are generated, which causes noise. Furthermore, when performing an examination using ultrasonic waves, there is a limit to the size of the water tank that can be used, and since there is reflection from the walls, the above-mentioned noise problem is especially serious. For this reason, a sound absorbing material is attached to the inner wall of the aquarium to prevent scattered sound waves from being scattered by the inner wall of the aquarium. However, as shown in the partially enlarged view near the inner wall of the water tank in the conventional commercially available acoustic absorbing material,
Although the absorption attenuation rate of the sound wave 9 transmitted through the acoustic absorbing material 8 through the boundary surface 7 of the acoustic absorbing material is certainly large,
The problem that the sound waves 10 directly reflecting into the water from the interface 7 are very large and generates noise has not been solved. Incidentally, reflected waves 9' on the inner wall surface 7' of the water tank (boundary surface between the acoustic absorbing material and the inner wall of the water tank) also pose a problem, but since they pass through the layer of the acoustic absorbing material 8 again, they are attenuated and become smaller. Compared to this, the influence of the reflected sound waves 10 from the above-mentioned -acoustic absorbing material interface 7 is a particularly serious problem, and countermeasures against this problem are a problem when using this type of transducer. [Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses the generation of reflected sound waves at the interface between water and acoustic absorbing material, removes noise caused by scattered sound waves, and improves the image quality of ultrasound images. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic imaging device that can be improved. [Summary of the Invention] The outline of the present invention for achieving the above object is to provide an ultrasonic imaging device that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject by placing an ultrasonic transducer in a water tank. It is characterized in that an acoustic absorbing material containing 53 to 65% by weight of silica of ~20 μm in silicone rubber is attached to the inner wall surface of the water tank. [Embodiment of the Invention] Hereinafter, details of the present invention will be explained based on an embodiment of a mammary gland diagnostic apparatus. Fig. 3 is a sectional view of a water tank in which an ultrasonic transducer is placed, Fig. 4 is a schematic perspective view showing the scanning mechanism of the ultrasonic transducer, and Fig. 5 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic device. FIG. 6 is a sectional view showing the wall surface of the water tank. In FIG. 3, a water tank 11 contains water as an acoustic medium. A water pipe 12 is connected to the lower end of the water tank 11 so that water can be supplied by the action of a pump 13. In addition, a window 11 is provided at the top of this water tank 11.
A is formed in the window 11a, and a coupler film 14 made of silicone rubber or the like that comes into contact with the subject is placed in the window 11a. And the pump 13
The amount of water supplied through the water pipe 12 is adjusted to such an extent that the coupler membrane 14 swells outward. In addition, the water temperature in this water tank 11 is
A predetermined water temperature, for example, in the case of human body diagnosis, is adjusted to approximately 38° C., which is approximately the same temperature as body temperature, by a water temperature adjusting device (not shown). An ultrasonic transducer 15 is disposed at a lower portion of the water tank 11 facing the coupler membrane 14 and is supported by a guide portion 16 and movable in the direction A in the figure.
The ultrasonic transducer 15 transmits and receives ultrasonic waves to and from the subject via water as an acoustic medium and the coupler membrane 14. As shown in FIG. 4, the ultrasonic transducer 15 is inserted into and supported by two guide rails 17, 17 attached to the guide portion 16, and is driven by a drive device (not shown). 17. Note that 18 is a signal lead line of the ultrasonic transducer 15. Including this ultrasonic transducer 15, an ultrasonic diagnostic apparatus is constructed from each component shown in FIG. That is, a transmitting circuit 21 and a receiving circuit 23 drive the ultrasonic transducer 15 and transmit received signals, and a transmitting control circuit 20 and a receiving control circuit 22 control the setting of delay time during transmission and reception. , addition processing for the received signal,
Signal processing circuit 2 that performs log conversion, filter processing, etc.
4, a memory circuit 25 that A/D converts and stores this signal, an image display system 26 that D/A converts the signal read out from the memory circuit 25, processes it into a video signal, and displays it, and a memory circuit. The arithmetic circuit 27 performs arithmetic processing such as C-mode conversion and aperture synthesis on the signals read out from the aperture 25 for display. Next, the sound absorbing material 30 attached to the inner wall surface of the water tank 11 will be explained. Sound absorbing material 30
is attached to the entire inner wall surface of the water tank 11, as shown in FIG. This acoustic absorbing material 30 has a difference in acoustic impedance between water, which is an acoustic medium, and the acoustic absorbing material within ±0.03×10 6 [Kg/m 2 ·s], that is, the acoustic impedance of the acoustic absorbing material changes depending on the operating temperature.
At 20℃ 1.45 to 1.51×10 6 [Kg/m 2・s] or
A filler-containing silicone rubber having a density of 1.49 to 1.55×10 6 [Kg/m 2 ·s] at 40° C. is used. especially,
When diagnosing the human body, the diagnostic temperature is 35℃~40℃
Acoustic impedance Z = 1.50 to 1.55× 106 in the range of
It is preferable to apply an acoustic absorbing material 30 of about [Kg/m 2 ·s]. Such silicone rubber is made of polydiorganosiloxane, in which most or all of the organic groups are methyl groups, as a base polymer, mixed with an inorganic filler, and cured (vulcanized) using an appropriate method to form a rubber-like material. Forms an elastic body. In other words, millable silicone rubber is made by combining polydiorganosiloxane, which has a small amount of vinyl groups bonded to silicon atoms and residual methyl groups and has an average degree of polymerization of over 1000, by the action of organic peroxides or together with polyorganohydrodiene siloxane. Cures by reaction in the presence of a platinum-based catalyst. In addition, liquid silicone rubber is made of polydiorganosiloxane with a reactive group at the end of the molecule and an average degree of polymerization of 100 to 1000.
It cures at room temperature or by heating in the presence of a crosslinking agent and a catalyst, and is broadly classified into addition type and condensation type depending on the curing mechanism. In the present invention, any of these silicone rubber types can be used. By the way, the acoustic impedance Zw of water is 20~
The acoustic impedance of general polymeric materials decreases as the temperature increases, while the acoustic impedance of general polymeric materials increases as the temperature increases, reaching 1.48 to 1.52×10 6 [Kg/m 2 ·s] at 40°C. Therefore, acoustic impedance is adjusted by filling silicone rubber with a silica-based filler. Examples of this silica-based filler include silica such as fumed silica, precipitated silica, crushed quartz, and fused silica, as well as diatomaceous earth and calcium carbonate. Finely powdered silica is preferable in order to provide stable properties in water, and among these, finely powdered silica with an average particle size of 0.5 to 20 μm is suitable in order to obtain the filling amount necessary to obtain the desired acoustic impedance. There is. If the particle size is smaller than this, it will not be possible to incorporate the amount necessary to obtain the desired acoustic impedance, and if the particle size is larger than this, the surface of the rubber will become rough, and sufficient mechanical strength will not be obtained. I can't. Examples of such fine powder silica include crushed quartz and fused silica. The appropriate amount of finely powdered silica to be blended into the silicone rubber is 53 to 65% by weight in the silicone rubber, which is calculated from the respective specific gravity of polydimethylsiloxane and finely powdered silica having the above particle size. Approximately 30-42% by volume. The above-mentioned base polymer and filler are kneaded together with processing aids and other additives as necessary, and then mixed with a crosslinking agent, a crosslinking agent, etc. depending on the curing mechanism.
A rubber-like elastic body can be obtained by adding a catalyst and the like, thoroughly mixing the mixture, forming it into a sheet, and heating it at room temperature to a necessary temperature. During the mixing, either the crosslinking agent or the catalyst may be added during the first stage of kneading. The sheet may be directly molded and vulcanized to desired dimensions as described above, or may be cut to desired dimensions after vulcanization, and the silicone rubber thus obtained may be used as the acoustic absorbing material 3
It is attached to the inner wall of the water tank 11 as a. As an example of attaching this acoustic absorbing material 30 to the inner wall of the aquarium 11,
As shown in FIG. 6, a plurality of concave notches 11b may be provided on the inner wall surface of the water tank 11, and the sound absorbing material 30 may be provided with protrusions 30a that tightly fit into the notches 11b. It should be noted that what is indicated by 31 in the figure is the boundary surface between the inner wall surface and the acoustic absorbing material 30. The operation of the device configured as above will be explained. A subject such as a mammary gland is placed in close contact with the coupler membrane 14, and the ultrasonic transducer is driven to transmit and receive ultrasonic waves to and from the subject, while the ultrasonic transducer 15 scans in the horizontal direction. Collect ultrasound image information.
At this time, since the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer spread, they reach not only the subject but also the water tank 11 and are reflected. here,
There are two types of ultrasonic waves that reach the water tank 11 and are reflected. One of them is the reflected wave 32 that is reflected on the surface of the acoustic absorber 30 shown in FIG. The reflected wave 33 is transmitted through the boundary surface 30 and reflected at the boundary surface 31. Regarding the reflected wave 33,
Since the sound travels back and forth through the acoustic absorbing material 30, very little of it is reflected back into the water. Here, when the sound pressure reflectance R on the surface of the acoustic absorbing material 30, the acoustic impedance of the acoustic absorbing material 30 is Z, and the acoustic impedance of water is Zw, it is expressed as R=20log|Z-Zw/Z+Zw|. For example, the acoustic impedance of water at a water temperature of 38°C is Zw=1.50×10 6 [Kg/m 2・s]
Then, R=-40dB. Therefore, the reflected waves 32 are also small, and the noise entering the ultrasonic transducer is also extremely reduced. On the other hand, if the absorption attenuation rate of the acoustic absorbing material 30 is 1.0 dB/mm/MHz, the thickness of the acoustic absorbing material 30 is 5 mm, and the ultrasonic frequency is 5.0 MHz, the The rate at which a sound wave is attenuated is T=-
It becomes 50dB. Therefore, the reflected wave 33 also becomes smaller. In this way, by setting the absorption attenuation rate to about 1.0 dB/mm/MHz, there is an effect that the thickness of the acoustic absorbing material for obtaining a predetermined attenuation rate can be kept to about several mm. Furthermore, considering the diffusion effect of ultrasonic waves, the reflected waves 32 and 3 are received by the ultrasonic transducer 15 as noise.
3 is extremely small and has almost no effect on the image. An example of such an acoustic absorbing material 30 will be described. In the following description, all parts represent parts by weight. The magnitude of the reflected wave is expressed in decibels compared to a metal plate, which is a perfect reflector. As an example, two rolls of 130 parts of crushed quartz with an average particle size of 3 μm are added to 100 parts of polydiorganosiloxane with an average degree of polymerization of 5500, in which 0.1 mol% of the organic groups bonded to silicon atoms are vinyl groups and the remainder are methyl groups. A base compound was obtained by thoroughly kneading the mixture. Take 100 parts of this base compound, 2,5-dimethyl-2,
Add 0.3 parts of 5-di-t-butylperoxyhexane, knead further, and put into a mold with a depth of 10 mm.
A vulcanized silicone rubber sheet was obtained by press molding at 170°C for 30 minutes and further heating at 200°C for 4 hours. The amount of filler in this silicone rubber is determined by the specific gravity ratio.
The specific gravity at 62% and 38°C was 1.60 [g/cm 3 ]. When we measured the acoustic impedance of this silicone rubber at 38℃, it was 1.51×10 6 [Kg/m 2
s]. This silicone rubber was attached to the inner wall of the water tank 11 to form the acoustic absorbing material 30. This water tank was filled with water, an ultrasonic transducer was placed in it, the temperature was set to 38℃, ultrasonic waves with a frequency of 5MHz were generated, and the magnitude of the reflected waves was measured.
It was -50dB. Next, the relationship between the acoustic impedance of the acoustic absorbing material 30 and the water temperature used in the water tank 11 will be explained with reference to FIG. 7. In FIG. 7, the horizontal axis represents the temperature t, the vertical axis represents the acoustic impedance Z, and the acoustic impedances Z 1 , Z 2 , Z 3 of the acoustic absorbing material 30 are plotted using the acoustic impedance Zw of water and the filling rate of the filler as parameters. This is what is shown. Acoustic impedance of water Zw
increases with temperature. On the other hand, the acoustic impedance of the acoustic absorbing material 30 decreases as the temperature rises, but the acoustic impedance increases as the filling rate of the filler increases. In FIG. 7, the filling rate of the filler in the acoustic absorbing material corresponding to illustration Z1 is the lowest, and the filling rate of the filler in the acoustic absorbing material corresponding to illustration Z3 is the highest. Therefore, when diagnosing the water temperature in the water tank 11 at different set temperatures such as t 1 , t 2 , t 3 , each water temperature t 1 , t 2 , t 3
The acoustic absorbing material may be created by changing the filling rate so that it has an acoustic impedance that is closest to the acoustic impedance Zw of water at the time. here,
An example of varying the amount of silica filler is shown below. Silicone rubber sheets A to E were obtained in the same manner as in the previous example except that crushed quartz having an average particle size of 2 μm was used as the silica-based filler, and the blending amount was varied as shown in the table below. However, A and E
This is a comparative example sample. For these samples, 25
The density, acoustic impedance, and magnitude of reflected waves at 35°C, 35°C, and 40°C were measured.
Regarding Samples C and D, the above characteristics were further measured at 38°C. These results are shown in the table. As is clear from the table, sample B was at 25℃ and sample C was
At 35°C and 38°C, D is suitable for use as an antireflective agent at 35-40°C.

【表】【table】

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば水と音響
吸収材の境界面における反射音波の発生を押えて
散乱音波による雑音を除去し、もつて超音波画像
の画質の向上を図ることができる超音波映像装置
を提供することができる。
As explained above, according to the present invention, it is possible to suppress the generation of reflected sound waves at the interface between water and acoustic absorbing material, remove noise caused by scattered sound waves, and improve the quality of ultrasound images. A sonic imaging device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は乳腺診断用プローブのスキヤンの概念
図、第2図は音響吸収材が貼られた水槽内壁部の
断面図、第3図は本発明の一実施例を示すもので
内部に超音波トランスジユーサを配置した水槽の
断面図、第4図は超音波トランスジユーサの走行
機構を示す概略斜視図、第5図は超音波診断装置
のブロツク図、第6図は水槽の壁面を示す断面
図、第7図は充填剤の充填率をパラメータとした
音響吸収材と水との音響インピーダンスの温度特
性図である。 11……水槽、15……超音波トランスジユー
サ、30……音響吸収材。
Fig. 1 is a conceptual diagram of the scan of a breast diagnostic probe, Fig. 2 is a cross-sectional view of the inner wall of the aquarium on which acoustic absorbing material is pasted, and Fig. 3 shows an embodiment of the present invention, in which ultrasonic waves are 4 is a schematic perspective view showing the traveling mechanism of the ultrasonic transducer, FIG. 5 is a block diagram of the ultrasonic diagnostic device, and FIG. 6 is a wall of the water tank. The cross-sectional view and FIG. 7 are temperature characteristic diagrams of the acoustic impedance of the acoustic absorbing material and water with the filling rate of the filler as a parameter. 11...Water tank, 15...Ultrasonic transducer, 30...Sound absorbing material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水槽内に超音波トランスジユーサを配置して
被検体に対する超音波の送受波を行う超音波映像
装置において、平均粒径0.5〜20μmのシリカがシ
リコーンゴム中53〜65重量%充填されている音響
吸収材を、前記水槽の内壁面に装着したことを特
徴とする超音波映像装置。 2 音響吸収材は、20℃〜40℃の間のひとつの温
度における音響インピーダンスが1.45〜1.55×106
〔Kg/m2・s〕である充填剤入シリコーンゴムか
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の超音波映像装置。 3 音響吸収材は、超音波の吸収減衰率が
1.0dB/mm/MHz程度である特許請求の範囲第1
項又は第2項に記載の超音波映像装置。
[Claims] 1. In an ultrasonic imaging device in which an ultrasonic transducer is disposed in a water tank to transmit and receive ultrasonic waves to and from a subject, silica with an average particle size of 0.5 to 20 μm is contained in silicone rubber containing 53 to 65 μm of silica. An ultrasonic imaging device characterized in that an acoustic absorbing material filled with a weight percent is attached to the inner wall surface of the water tank. 2 The acoustic absorbing material has an acoustic impedance of 1.45 to 1.55×10 6 at a temperature between 20°C and 40°C.
The ultrasonic imaging device according to claim 1, characterized in that it is made of filler-containing silicone rubber of [Kg/m 2 ·s]. 3. The acoustic absorbing material has a absorption attenuation rate of ultrasonic waves.
Claim 1 which is about 1.0dB/mm/MHz
The ultrasound imaging device according to item 1 or 2.
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