JPH06254100A - Acoustic lens and ultrasonic probe - Google Patents

Acoustic lens and ultrasonic probe

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Publication number
JPH06254100A
JPH06254100A JP4537293A JP4537293A JPH06254100A JP H06254100 A JPH06254100 A JP H06254100A JP 4537293 A JP4537293 A JP 4537293A JP 4537293 A JP4537293 A JP 4537293A JP H06254100 A JPH06254100 A JP H06254100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acoustic
lens
living body
lens body
ultrasonic probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP4537293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Yamazaki
聡 山崎
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
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4537293A priority Critical patent/JPH06254100A/en
Publication of JPH06254100A publication Critical patent/JPH06254100A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the acoustic lens which is formed by using a material, such as polymethyl pentene, having an ultrasonic wave propagation speed higher than the propagation rate in a living body, has good contactability with the surface of a living body and can easily be joined to a vibrator and the ultrasonic probe. CONSTITUTION:This acoustic lens 1 having the ultrasonic probe 7 is constituted by forming a lens body 2 of a material having the ultrasonic wave propagation speed higher than the propagation speed in the living body in such a manner that the thickness in the central part is smaller than the thickness in the peripheral part and arranging an acoustic medium 3 in the recessed part of the lens body 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波プローブに用い
る音響レンズおよび超音波プローブに係り、特に、超音
波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料で製
造される音響レンズおよび超音波プローブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic lens and an ultrasonic probe used in an ultrasonic probe, and more particularly to an acoustic lens and an ultrasonic lens made of a material having an ultrasonic wave propagation velocity higher than that in a living body. Regarding sound wave probes.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波画像診断装置に備えられた超音波
プローブは、内蔵したトランスデューサーで超音波を送
受信するとともに、受信された超音波を用いて生体内を
画像化できるようになっている。
2. Description of the Related Art An ultrasonic probe provided in an ultrasonic diagnostic imaging apparatus is capable of transmitting and receiving ultrasonic waves with a built-in transducer and imaging the inside of a living body using the received ultrasonic waves. .

【0003】ここで、トランスデューサーは、アレイ素
子と呼ばれる複数の圧電素子を所定の方向に並べて構成
してあり、これらの圧電素子での送受信の際、所定の時
間差を素子間に設定することにより所望の超音波指向性
を超音波プローブに持たせることができるが、アレイ方
向に直交する方向(以下、スライス方向と呼ぶ)にも超
音波を集束させるため、圧電素子上に音響レンズを設け
ることが多い。
Here, the transducer is formed by arranging a plurality of piezoelectric elements called array elements in a predetermined direction, and when transmitting and receiving with these piezoelectric elements, a predetermined time difference is set between the elements. Although the ultrasonic probe can have a desired ultrasonic directivity, an acoustic lens is provided on the piezoelectric element to focus the ultrasonic waves in the direction orthogonal to the array direction (hereinafter referred to as the slice direction). There are many.

【0004】音響レンズは、レンズ体内での超音波の伝
搬速度と生体内での伝搬速度との差によって超音波の伝
搬時間を変化させ、スライス方向のビームを集束させる
ものであるため、音響レンズは、生体内での超音波伝搬
速度と異なった伝搬速度を持つ材質で形成しなければな
らない。
The acoustic lens changes the propagation time of the ultrasonic wave according to the difference between the propagation speed of the ultrasonic wave in the lens body and the propagation speed in the living body, and focuses the beam in the slice direction. Must be formed of a material having a propagation velocity different from the ultrasonic propagation velocity in the living body.

【0005】一方、圧電素子で発生した超音波は、音響
レンズ内部および音響レンズと生体との境界面を経て生
体内に伝搬するものであるため、音響レンズを設計する
際には、超音波が音響レンズ内を伝搬する際、音響レン
ズ内でできるだけ減衰しないようにかつ、超音波が境界
面を通過する際、境界面でできるだけ反射損失を生じな
いように留意することが必要となる。
On the other hand, the ultrasonic wave generated by the piezoelectric element propagates in the living body through the inside of the acoustic lens and the boundary surface between the acoustic lens and the living body. It is necessary to take care so as not to attenuate as much as possible in the acoustic lens when propagating in the acoustic lens, and to cause as little reflection loss as possible at the interface when the ultrasonic wave passes through the interface.

【0006】従来、音響レンズとして使用可能な代表的
な材料として、シリコーンゴム、ポリメチルペンテン
(TPX、三菱石油化学)等が知られている。
Conventionally, silicone rubber, polymethylpentene (TPX, Mitsubishi Petrochemical) and the like are known as typical materials that can be used as an acoustic lens.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】シリコーンゴムは、そ
の超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも小さいの
で、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚みを中心
部の厚みよりも薄く、すなわち全体として凸状に形成す
ればよく、生体表面への接触性という点では良好な音響
レンズを製造することができる。
Since the ultrasonic wave propagation velocity of silicone rubber is smaller than the propagation velocity in the living body, the silicone rubber has a peripheral portion thinner than the central portion and is used as an acoustic lens. That is, it may be formed in a convex shape as a whole, and a good acoustic lens can be manufactured in terms of contactability with the surface of the living body.

【0008】しかしながら、シリコーンゴムは、生体と
の音響インピーダンスの整合性を向上させようとする
と、内部での超音波減衰率が大きくなるという問題があ
り、性能の向上を図るには限界があった。
However, the silicone rubber has a problem that the ultrasonic attenuation factor inside becomes large when it is attempted to improve the matching of the acoustic impedance with the living body, and there is a limit in improving the performance. .

【0009】一方、ポリメチルペンテンは、音響インピ
ーダンスが生体の音響インピーダンスに近く(生体内の
音響インピーダンス:1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチル
ペンテンの音響インピーダンス:1.7 ×106 kg/m2 se
c)、さらに減衰率は、0.25dB/MHz ・mmと比較的小さい
ので、音響レンズの材料としては比較的優れた材料であ
るが、超音波伝搬速度は、生体内での伝搬速度よりも大
きいため、音響レンズとして用いるには、周辺部の厚み
を中心部の厚みよりも厚く、すなわち全体として凹状に
形成する必要がある。
On the other hand, polymethylpentene has an acoustic impedance close to that of living body (acoustic impedance in living body: 1.6 × 10 6 kg / m 2 sec, acoustic impedance of polymethylpentene: 1.7 × 10 6 kg / m 2). 2 se
c) Furthermore, since the attenuation rate is relatively small at 0.25 dB / MHz · mm, it is a relatively excellent material for the acoustic lens, but the ultrasonic wave propagation velocity is higher than the propagation velocity in the living body. Therefore, in order to use it as an acoustic lens, it is necessary to form the peripheral portion thicker than the central portion, that is, to form a concave shape as a whole.

【0010】しかしながら、かかる形状では生体表面と
の接触性が悪くなるという問題があった。
However, such a shape has a problem that the contact property with the surface of the living body is deteriorated.

【0011】ここで、音響レンズを、トランスデューサ
ー側を凹状に形成し生体接触側をほぼ平坦に形成してお
けば、生体表面との接触性の問題は回避することができ
るが、音響レンズの凹形に対応させてトランスデューサ
ーを凸形に形成する、あるいは平坦に形成したトランス
デューサーと音響レンズとの間にできた隙間を接着層等
で充填する等の必要性が生じ、前者は、トランスデュー
サーの製作を複雑困難にし、後者は、超音波透過性を低
下させるという新たな問題を招く原因となる。
If the acoustic lens is formed in a concave shape on the transducer side and the living body contact side is made substantially flat, the problem of contact with the surface of the living body can be avoided. It is necessary to form the transducer in a convex shape corresponding to the concave shape, or to fill the gap formed between the flat transducer and the acoustic lens with an adhesive layer, etc. The production of theducer is complicated and difficult, and the latter causes a new problem of lowering ultrasonic transmission.

【0012】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも
大きなポリメチルペンテン等の材料を用いて生体表面と
の接触性が良好でかつ振動子への接合が容易な音響レン
ズおよび超音波プローブを提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and uses a material such as polymethylpentene having an ultrasonic wave propagation speed higher than the propagation speed in the living body and has good contact with the surface of the living body. It is an object of the present invention to provide an acoustic lens and an ultrasonic probe that are easy to bond to a vibrator.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音響レンズは請求項1に記載したように、
超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな材料
でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなるよう
にレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒体を
配置したものである。
In order to achieve the above object, the acoustic lens of the present invention has a structure as described in claim 1.
A material in which the ultrasonic wave propagation velocity is higher than the propagation velocity in the living body, and the lens body is formed so that the thickness of the central portion is thinner than the thickness of the peripheral portion, and the acoustic medium is arranged in the concave portion of the lens body. Is.

【0014】また、本発明の超音波プローブは請求項2
に記載したように、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速
度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚み
よりも薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体
の凹部に音響媒体を配置した音響レンズを具備したもの
である。
Further, the ultrasonic probe of the present invention is defined in claim 2.
As described above, a lens body is formed such that the ultrasonic wave propagation velocity is higher than the propagation velocity in the living body and the thickness of the central portion is thinner than the thickness of the peripheral portion, and the concave portion of the lens body is formed. It is provided with an acoustic lens in which an acoustic medium is arranged.

【0015】[0015]

【作用】本発明の音響レンズにおいては、シリコーンゴ
ム、水あるいは音響ゼリー等で形成した音響媒体をレン
ズ体の凹部に配置したので、超音波プローブの振動子面
に接合して生体表面に接触させた状態では、レンズ体と
生体との間およびレンズ体と振動子との間のいずれにも
空気層は介在しない。そのため、超音波は、振動子と生
体との間を伝搬する際、空気層で減衰することはない。
In the acoustic lens of the present invention, since the acoustic medium formed of silicone rubber, water or acoustic jelly is arranged in the concave portion of the lens body, it is bonded to the transducer surface of the ultrasonic probe and brought into contact with the living body surface. In this state, there is no air layer between the lens body and the living body and between the lens body and the vibrator. Therefore, the ultrasonic wave is not attenuated in the air layer when propagating between the transducer and the living body.

【0016】本発明の好ましい実施例では、レンズ体を
ポリメチルペンテンで形成してあるので、レンズ体内で
の超音波の減衰は小さくなり、生体との境界面での超音
波透過性は向上する。
In the preferred embodiment of the present invention, since the lens body is made of polymethylpentene, the attenuation of ultrasonic waves in the lens body is reduced, and the ultrasonic transmission at the interface with the living body is improved. .

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の音響レンズおよび超音波プロ
ーブの実施例について、添付図面を参照して説明する。
Embodiments of the acoustic lens and ultrasonic probe of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0018】(第1実施例)図1は、本実施例の超音波
プローブ7に備えた音響レンズ1を斜視図で示したもの
である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing an acoustic lens 1 included in an ultrasonic probe 7 of this embodiment.

【0019】同図に示すように、本実施例の音響レンズ
1は、バッキング材4を設けたトランスデューサー5に
音響整合層6を介して接合してあり、トランスデューサ
ー5で発生した超音波をレンズ方向に集束させるように
なっている。
As shown in the figure, the acoustic lens 1 of this embodiment is bonded to the transducer 5 provided with the backing material 4 via the acoustic matching layer 6, and the ultrasonic waves generated by the transducer 5 are It is designed to focus in the lens direction.

【0020】トランスデューサー5は、アレイ素子と呼
ばれる複数の圧電素子を所定の方向(これをアレイ方向
と呼ぶ)に並べて構成してあり、これらの圧電素子での
送受信の際、所定の時間差を素子間に設定することによ
り、アレイ方向に関して超音波を集束可能になってい
る。
The transducer 5 is formed by arranging a plurality of piezoelectric elements called array elements in a predetermined direction (this is called an array direction), and when transmitting and receiving with these piezoelectric elements, a predetermined time difference is generated. By setting the distance between them, the ultrasonic waves can be focused in the array direction.

【0021】音響レンズ1は、超音波伝搬速度が生体内
での伝搬速度よりも大きな材料でかつ中央部の厚みが周
辺部の厚みよりも薄くなるようにレンズ体2を形成し、
レンズ体2の凹部に音響媒体3を配置してある。レンズ
体2は、一方の側がほぼ平坦で反対側が凹状になってお
り、平坦な側をトランスデューサー側としてある。
The acoustic lens 1 is made of a material whose ultrasonic wave propagation velocity is higher than the propagation velocity in the living body, and the lens body 2 is formed so that the thickness of the central portion is thinner than the thickness of the peripheral portion,
The acoustic medium 3 is arranged in the concave portion of the lens body 2. One side of the lens body 2 is substantially flat and the other side is concave, and the flat side is the transducer side.

【0022】レンズ体2は、例えばポリメチルペンテン
で形成するのがよい。ポリメチルペンテンは、三菱石油
化学が商品名TPXとして製造販売しているものであ
り、従来技術でも述べたように、音響インピーダンス
は、生体の音響インピーダンスに近く(生体内の音響イ
ンピーダンス:1.6 ×106 kg/m2 sec,ポリメチルペンテ
ンの音響インピーダンス:1.7 ×106 kg/m2 sec)、さら
に減衰率は、0.25dB/MHz・mmと比較的小さい。
The lens body 2 is preferably made of polymethylpentene, for example. Polymethylpentene is manufactured and sold by Mitsubishi Petrochemical under the trade name TPX, and as described in the prior art, the acoustic impedance is close to the acoustic impedance of a living body (acoustic impedance in a living body: 1.6 × 10 6 kg / m 2 sec, acoustic impedance of polymethylpentene: 1.7 × 10 6 kg / m 2 sec), and the attenuation rate is relatively small at 0.25 dB / MHz · mm.

【0023】音響媒体3は、例えばシリコーンゴムで形
成するのがよい。
The acoustic medium 3 is preferably made of silicone rubber, for example.

【0024】なお、レンズ体2の厚みは、ポリメチルペ
ンテンとシリコーンゴムの音速を考慮して設計する。
The thickness of the lens body 2 is designed in consideration of the sound velocity of polymethylpentene and silicone rubber.

【0025】本実施例の音響レンズ1を音響整合層6を
介してトランスデューサー5上に接合して超音波プロー
ブとし、これを生体表面に接触させた状態では、レンズ
体2と生体との間には空気層は介在しない。そのため、
超音波は、トランスデューサー5と生体との間を伝搬す
る際、空気層の影響で減衰することはない。
The acoustic lens 1 of this embodiment is bonded onto the transducer 5 via the acoustic matching layer 6 to form an ultrasonic probe, and in a state where it is brought into contact with the surface of the living body, the lens body 2 and the living body are separated from each other. There is no air layer in between. for that reason,
When propagating between the transducer 5 and the living body, the ultrasonic wave is not attenuated by the influence of the air layer.

【0026】また、レンズ体2は、ポリメチルペンテン
で形成してあり、レンズ体内での超音波の減衰は非常に
小さくなる。
Further, the lens body 2 is made of polymethylpentene, and the attenuation of ultrasonic waves in the lens body is extremely small.

【0027】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、従
来のシリコーンゴムに比べ、レンズ体内での超音波の減
衰を大幅に低減することができる。また、レンズ体の凹
部にシリコーンゴムで形成した音響媒体を配置したの
で、従来のように、生体に接触させた際、生体との間に
空気層が介在することがなくなり、生体との接触性が大
幅に改善される。また、レンズ体の平坦な側をトランス
デューサー側としたので、トランスデューサーの製造を
困難にすることもない。
As described above, according to the acoustic lens of this embodiment, since the lens body is made of polymethylpentene, the attenuation of ultrasonic waves in the lens body can be greatly reduced as compared with the conventional silicone rubber. it can. In addition, since the acoustic medium made of silicone rubber is placed in the concave portion of the lens body, when contacted with a living body as in the conventional case, an air layer is not present between the living body and contact with the living body. Is greatly improved. Further, since the flat side of the lens body is the transducer side, it is not difficult to manufacture the transducer.

【0028】上述の実施例では、レンズ体の一方の側を
ほぼ平坦に反対側を凹状になるように形成し、平坦な側
にトランスデューサーを接合したが、図2に示すよう
に、平坦な側を生体接触側、凹側をトランスデューサー
側としてもよい。この場合には、音響媒体3は、レンズ
体2と音響整合層6の間に配置される。
In the above-mentioned embodiment, one side of the lens body is formed to be substantially flat and the other side is concave, and the transducer is bonded to the flat side. However, as shown in FIG. The side may be the biological contact side and the concave side may be the transducer side. In this case, the acoustic medium 3 is arranged between the lens body 2 and the acoustic matching layer 6.

【0029】(第2実施例)次に、第2実施例に係る音
響レンズについて説明する。なお、第1実施例と実質的
に同一の部品については同一の符号を付してその説明を
省略する。
(Second Example) Next, an acoustic lens according to the second example will be described. The parts substantially the same as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0030】本実施例の音響レンズ11は、図3に示す
ように、音響媒体13を薄膜で形成した封入体12に封
入し、この封入体12をレンズ体2の凹部に配置してあ
る。
As shown in FIG. 3, the acoustic lens 11 of this embodiment has an acoustic medium 13 enclosed in an enclosure 12 formed of a thin film, and the enclosure 12 is arranged in a concave portion of the lens body 2.

【0031】音響媒体13は、シリコーンゴムのような
固体材料の他、水、音響ゼリー等の流動体で構成するこ
とができる。
The acoustic medium 13 may be made of a solid material such as silicone rubber, or a fluid such as water or acoustic jelly.

【0032】ここで、封入体12を構成する薄膜は、例
えばG.Kossoff らによる整合条件を考慮して設計するの
がよい。すなわち、介在する薄膜を1層とした場合、薄
膜の音響インピーダンスZ0 を、レンズ体2側ではレン
ズ体2の音響インピーダンスZ1 と音響媒体13の音響
インピーダンスZ2 との幾何平均値すなわち(Z1 ・Z
2 1/2 となるように、また、生体側では音響媒体の音
響インピーダンスZ2と生体の音響インピーダンスZ3
との幾何平均値(Z2 ・Z3 1/2 となるように設定
し、薄膜の厚みを超音波波長λの4分の1、すなわちλ
/4の奇数倍に設定するのがよい。
Here, the thin film forming the enclosure 12 is preferably designed in consideration of the matching condition by G. Kossoff et al. That is, when a thin film intervening as the first layer, the acoustic impedance Z 0 of the thin film, the geometric average of the acoustic impedance Z 2 of the lens body 2 of the lens body 2 at the side acoustic impedance Z 1 and the acoustic medium 13 i.e. (Z 1 · Z
2 ) 1/2, and on the living body side, the acoustic impedance Z 2 of the acoustic medium and the acoustic impedance Z 3 of the living body
And the geometric mean value of (Z 2 · Z 3 ) 1/2, and the thickness of the thin film is a quarter of the ultrasonic wavelength λ, that is, λ
It is better to set it to an odd multiple of / 4.

【0033】なお、封入体12をλ/4程度の薄い膜で
形成した場合、たとえ減衰率が大きな膜を用いたとして
も超音波透過性に与える影響は小さいため、封入体の材
質を音響インピーダンスのみに注目して選定することが
できる。
When the enclosure 12 is formed of a thin film of about λ / 4, even if a film having a large attenuation rate is used, the effect on the ultrasonic wave transmission is small, so the material of the enclosure is acoustic impedance. It is possible to select by paying attention only to

【0034】本実施例の音響レンズ11の平坦側を音響
整合層6を介してトランスデューサー5に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第1実施例と同様、生体との間に空気層は介在しない。
また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成したので、
レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さくなる。
In a state where the flat side of the acoustic lens 11 of this embodiment is bonded to the transducer 5 through the acoustic matching layer 6 to form an ultrasonic probe, and the ultrasonic probe is brought into contact with the living body surface,
Similar to the first embodiment, there is no air layer between the living body and the living body.
Also, because the lens body is made of polymethylpentene,
Ultrasonic attenuation in the lens is very small.

【0035】また、音響媒体を封入した封入体は、レン
ズ体と音響媒体との音響インピーダンスの整合および生
体と音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮し
て、その音響インピーダンスおよび厚みを設定してある
ので、封入体を透過する際の超音波損失は非常に小さ
い。
Further, the enclosure body in which the acoustic medium is enclosed has its acoustic impedance and thickness set in consideration of the acoustic impedance matching between the lens body and the acoustic medium and the acoustic impedance matching between the living body and the acoustic medium. As a result, the ultrasonic loss when passing through the inclusion body is very small.

【0036】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、第1実施例で得られる効果の他に、薄膜で形成した
封入体で音響媒体を封入し、これをレンズ体の凹部に配
置するようにしたので、薄膜の厚みおよび音響インピー
ダンスを調整することにより、レンズ体と音響媒体およ
び音響媒体と生体の音響インピーダンスの整合を図るこ
とが可能となる。そのため、各境界面での超音波の透過
性を高めることができる。また、音響媒体を封入体内に
保持しておくことができるので、シリコーンゴムよりも
超音波の減衰が小さい様々な流動体を音響媒体として採
用することが可能となる。
As described above, according to the acoustic lens of the present embodiment, in addition to the effect obtained in the first embodiment, the acoustic medium is encapsulated by the encapsulating body formed of a thin film, and the acoustic medium is placed in the concave portion of the lens body. Therefore, by adjusting the thickness of the thin film and the acoustic impedance, it is possible to achieve the matching of the acoustic impedance between the lens body and the acoustic medium and between the acoustic medium and the living body. Therefore, it is possible to enhance the ultrasonic wave permeability at each boundary surface. In addition, since the acoustic medium can be held in the enclosed body, it is possible to employ various fluids having less ultrasonic wave attenuation than the silicone rubber as the acoustic medium.

【0037】上述の実施例では、薄膜を生体側およびレ
ンズ体側の両方に設けて封入体を構成したが、変形例と
して、図4に示すようにレンズ体側の薄膜を省略した構
成としてもよい。
In the above embodiment, the thin film is provided on both the living body side and the lens body side to form the enclosure, but as a modification, the thin film on the lens body side may be omitted as shown in FIG.

【0038】(第3実施例)次に、第3実施例に係る音
響レンズについて説明する。なお、第1あるいは第2実
施例と実質的に同一の部品については同一の符号を付し
てその説明を省略する。
(Third Example) Next, an acoustic lens according to the third example will be described. The parts substantially the same as those in the first or second embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0039】本実施例の音響レンズ21は、図5に示す
ように、内部に空洞を有する封入体22をポリメチルペ
ンテンで形成し、空洞内に音響媒体13を封入したもの
である。空洞は、封入体22を容易に製造できること、
音響媒体を気泡を残さずに封入できること等の条件を考
慮し、円筒形に形成するのがよい。
As shown in FIG. 5, the acoustic lens 21 of the present embodiment is one in which an enclosure 22 having a cavity inside is made of polymethylpentene and the acoustic medium 13 is enclosed in the cavity. The cavity allows the enclosure 22 to be easily manufactured,
It is preferable to form the acoustic medium into a cylindrical shape in consideration of conditions such as being able to seal the acoustic medium without leaving bubbles.

【0040】また、音響レンズ21は、中央部の厚みが
周辺部の厚みよりも薄くなるようにポリメチルペンテン
で形成したレンズ体23を封入体22と一体にあるいは
封入体22の一部として構成してある。
In the acoustic lens 21, the lens body 23 made of polymethylpentene is formed integrally with the encapsulating body 22 or as a part of the encapsulating body 22 so that the thickness of the central portion is thinner than the thickness of the peripheral portion. I am doing it.

【0041】封入体22はポリメチルペンテンで形成し
てあるので、音響インピーダンスは生体内の値および水
等で構成した音響媒体13の値に近く、生体あるいは音
響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮する必要性
は少ない。したがって、封入体22の生体接触側の厚み
tは、生体表面への接触時にかかる圧力等を考慮した所
定の構造強度を保持するために必要かつ十分な厚みであ
ればよい。ただし、厚みtは、ほぼ均一にしておく。
Since the enclosure 22 is made of polymethylpentene, the acoustic impedance is close to the value in the living body and the value of the acoustic medium 13 composed of water or the like, and the matching of the acoustic impedance with the living body or the acoustic medium is taken into consideration. There is little need to do it. Therefore, the thickness t of the enclosure 22 on the living body contact side may be a thickness necessary and sufficient for maintaining a predetermined structural strength in consideration of the pressure applied at the time of contact with the living body surface. However, the thickness t is made substantially uniform.

【0042】封入体22は、音響媒体13を充填可能に
構成しておくのがよい。
The enclosure 22 is preferably constructed so that it can be filled with the acoustic medium 13.

【0043】図6は、図5のA−A線に沿う断面図であ
る。同図でわかるように、封入体22は、出入口付近の
内径が細くなっているゴムチューブ25を両端に接続し
てあり、ゴムチューブ25の出入口から音響媒体13が
流失しにくくかつ音響媒体13を随時充填可能な構造に
なっている。
FIG. 6 is a sectional view taken along the line AA of FIG. As can be seen in the figure, the enclosure 22 has rubber tubes 25 having a narrow inner diameter near the entrance and exit connected to both ends, so that the acoustic medium 13 is less likely to be washed away from the entrance and exit of the rubber tube 25, It has a structure that can be filled at any time.

【0044】本実施例の音響レンズ21の平坦側を音響
整合層6を介してトランスデューサー5に接合して超音
波プローブとし、これを生体面に接触させた状態では、
第1および第2実施例と同様、生体との間に空気層は介
在しない。また、レンズ体をポリメチルペンテンで形成
したので、レンズ体内での超音波の減衰は非常に小さく
なる。
In the state where the flat side of the acoustic lens 21 of this embodiment is bonded to the transducer 5 through the acoustic matching layer 6 to form an ultrasonic probe, and the ultrasonic probe is brought into contact with the living body surface,
Similar to the first and second embodiments, no air layer is interposed between the living body and the living body. Further, since the lens body is made of polymethylpentene, the attenuation of ultrasonic waves in the lens body becomes very small.

【0045】また、音響媒体を封入する封入体を、音響
インピーダンスが生体値と近いポリメチルペンテンで形
成したので、封入体と生体との境界面での超音波の損失
が非常に小さくなる。
Further, since the enclosure for enclosing the acoustic medium is made of polymethylpentene whose acoustic impedance is close to the biological value, the loss of ultrasonic waves at the interface between the enclosure and the organism is extremely small.

【0046】このように、本実施例の音響レンズによれ
ば、第1および第2実施例で得られる効果の他に、生体
接触側をポリメチルペンテンで形成したので、生体接触
面での超音波損失を大幅に低減することができるととも
に、シリコーンゴムを用いた従来の音響レンズに比べ、
生体接触面での耐磨耗性に優れた音響レンズを製造する
ことができる。
As described above, according to the acoustic lens of the present embodiment, in addition to the effects obtained in the first and second embodiments, the living body contact side is formed of polymethylpentene, and therefore, the superposition on the living body contact surface is improved. Sound loss can be significantly reduced, and compared to conventional acoustic lenses that use silicone rubber,
It is possible to manufacture an acoustic lens having excellent wear resistance on the living body contact surface.

【0047】また、音響媒体を充填可能な構造としたの
で、経年的に音響媒体が蒸発しても封入体22内に気泡
が生じないように音響媒体を随時補充することができ
る。
Further, since the acoustic medium can be filled, the acoustic medium can be replenished at any time so that no bubbles are generated in the enclosure 22 even if the acoustic medium evaporates over time.

【0048】第3実施例では、トランスデューサー側に
レンズ体が形成されるようにしたが、生体接触側にレン
ズ体が形成されるように構成してもよい。さらに、この
レンズ体を、一方の側が凸状で反対側が凹状になるよう
に形成してもよい。
Although the lens body is formed on the transducer side in the third embodiment, the lens body may be formed on the living body contact side. Further, the lens body may be formed so that one side is convex and the other side is concave.

【0049】図7は、生体接触側にレンズ体を形成した
例を示したものであり、図7(a) 、(b) は、生体接触側
を平坦にしたレンズ体31、32、図7(c) および(d)
は、生体接触側を凸状に形成したレンズ体33、34を
示したものである。図7(b)、(d) では、音響媒体13
が音響整合層6と直接接触するようになっている。
FIG. 7 shows an example in which a lens body is formed on the living body contact side. FIGS. 7 (a) and 7 (b) show the lens bodies 31, 32 with the living body contact side being flat, and FIG. (c) and (d)
Shows a lens body 33, 34 having a convex shape on the living body contact side. In FIGS. 7B and 7D, the acoustic medium 13
Are in direct contact with the acoustic matching layer 6.

【0050】第3実施例では、ポリメチルペンテンの音
響インピーダンスが生体および音響媒体の値に近く、生
体および音響媒体との音響インピーダンスの整合を考慮
する必要がないという理由から、封入体22の生体接触
側を所定の構造強度を保持するのに必要十分な均一厚み
であればよいとしたが、それらの音響インピーダンス値
は完全に同じ値ではないため、第2実施例と同様に生体
と接触する側の厚みtを超音波波長の4分の1の奇数倍
に設定してもよい。
In the third embodiment, the acoustic impedance of polymethylpentene is close to the values of the living body and the acoustic medium, and it is not necessary to consider the matching of the acoustic impedance with the living body and the acoustic medium. Although it suffices that the contact side has a uniform thickness necessary and sufficient to maintain a predetermined structural strength, since the acoustic impedance values are not completely the same, the contact side contacts the living body as in the second embodiment. The thickness t on the side may be set to an odd multiple of 1/4 of the ultrasonic wavelength.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の音響レンズ
は、超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よりも大きな
材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みよりも薄くなる
ようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹部に音響媒
体を配置したので、生体表面接触性を低下させることな
く、ポリメチルペンテン等を用いたレンズ体を使用する
ことができる。したがって、生体表面接触性を、従来の
シリコーンゴムを用いた音響レンズと同等に維持しなが
ら、レンズ体内での超音波減衰特性および生体との境界
面での超音波透過特性を大幅に改善することができる。
As described above, the acoustic lens of the present invention is made of a material whose ultrasonic wave propagation velocity is higher than that in a living body and whose central portion is thinner than peripheral portions. Since the lens body is formed and the acoustic medium is arranged in the concave portion of the lens body, the lens body using polymethylpentene or the like can be used without lowering the contact property with the living body surface. Therefore, it is possible to significantly improve the ultrasonic attenuation characteristics inside the lens body and the ultrasonic transmission characteristics at the interface with the living body while maintaining the surface contact property to the same level as that of a conventional acoustic lens using silicone rubber. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の音響レンズの斜視図。FIG. 1 is a perspective view of an acoustic lens of Example 1. FIG.

【図2】第1実施例の音響レンズの変形例に係る断面
図。
FIG. 2 is a sectional view according to a modification of the acoustic lens of the first example.

【図3】第2実施例の音響レンズの断面図。FIG. 3 is a sectional view of an acoustic lens of a second example.

【図4】第2実施例の変形例に係る音響レンズの断面
図。
FIG. 4 is a sectional view of an acoustic lens according to a modification of the second embodiment.

【図5】第3実施例の音響レンズの斜視図。FIG. 5 is a perspective view of an acoustic lens of Example 3.

【図6】図5のA−A線に沿う断面図。6 is a sectional view taken along the line AA of FIG.

【図7】第3実施例の音響レンズに係る変形例を示した
断面図。
FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the acoustic lens of the third example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21 音響レンズ 2,23,31,32,33,34 レンズ体 3,13 音響媒体 4 バッキング層 5 トランスデューサー 6 音響整合層 7 超音波プローブ 12,22 封入体 1,11,21 Acoustic lens 2,23,31,32,33,34 Lens body 3,13 Acoustic medium 4 Backing layer 5 Transducer 6 Acoustic matching layer 7 Ultrasonic probe 12,22 Inclusion body

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よ
りも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みより
も薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹
部に音響媒体を配置したことを特徴とする音響レンズ。
1. A lens body is formed of a material having an ultrasonic wave propagation velocity higher than that in a living body, and a thickness of a central portion thereof is thinner than a thickness of a peripheral portion thereof. An acoustic lens characterized by arranging a medium.
【請求項2】 超音波伝搬速度が生体内での伝搬速度よ
りも大きな材料でかつ中央部の厚みが周辺部の厚みより
も薄くなるようにレンズ体を形成し、前記レンズ体の凹
部に音響媒体を配置した音響レンズを具備することを特
徴とする超音波プローブ。
2. A lens body is formed of a material having an ultrasonic wave propagation velocity higher than that in a living body, and a thickness of a central portion is thinner than a thickness of a peripheral portion, and an acoustic wave is formed in a concave portion of the lens body. An ultrasonic probe comprising an acoustic lens in which a medium is arranged.
【請求項3】 前記レンズ体は、ポリメチルペンテンで
形成してある請求項2記載の超音波プローブ。
3. The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the lens body is made of polymethylpentene.
【請求項4】 前記レンズ体は、一方の側がほぼ平坦で
反対側が凹状になるように形成された請求項2記載の超
音波プローブ。
4. The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the lens body is formed so that one side is substantially flat and the other side is concave.
【請求項5】 前記レンズ体は、一方の側が凸状で反対
側が凹状になるように形成された請求項2記載の超音波
プローブ。
5. The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the lens body is formed so that one side is convex and the other side is concave.
【請求項6】 前記音響媒体を封入可能な封入体を備え
た請求項2記載の超音波プローブ。
6. The ultrasonic probe according to claim 2, further comprising an enclosure capable of enclosing the acoustic medium.
【請求項7】 前記封入体の音響インピーダンスを、レ
ンズ体側では前記レンズ体の音響インピーダンスと前記
音響媒体の音響インピーダンスとの幾何平均値とし、生
体側では前記音響媒体の音響インピーダンスと前記生体
の音響インピーダンスとの幾何平均値とするとともに、
前記封入体の厚みをほぼ超音波波長の4分の1の奇数倍
とした請求項6記載の超音波プローブ。
7. The acoustic impedance of the enclosure is a geometric mean value of the acoustic impedance of the lens body and the acoustic impedance of the acoustic medium on the lens body side, and the acoustic impedance of the acoustic medium and the acoustic sound of the living body on the living body side. In addition to the geometric mean value with impedance,
7. The ultrasonic probe according to claim 6, wherein the thickness of the enclosure is an odd multiple of approximately one quarter of the ultrasonic wavelength.
【請求項8】 前記封入体は前記レンズ体と同じ材料で
形成され、前記レンズ体は前記封入体と一体にあるいは
前記封入体の一部として形成された請求項6記載の超音
波プローブ。
8. The ultrasonic probe according to claim 6, wherein the enclosure is made of the same material as the lens body, and the lens body is formed integrally with the enclosure or as a part of the enclosure.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112379A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Fujifilm Corp Ultrasonic probe

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