JPH08612A - 超音波プローブ - Google Patents
超音波プローブInfo
- Publication number
- JPH08612A JPH08612A JP13875394A JP13875394A JPH08612A JP H08612 A JPH08612 A JP H08612A JP 13875394 A JP13875394 A JP 13875394A JP 13875394 A JP13875394 A JP 13875394A JP H08612 A JPH08612 A JP H08612A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water vapor
- acoustic
- transmission rate
- vapor transmission
- ultrasonic probe
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は不要物質の浸透による感度低下
や故障を防止する超音波プローブを提供することであ
る。 【構成】本発明による超音波プローブは、圧電素子１と
音響整合層５と音響レンズ６とが順番に積層されてなる
超音波プローブにおいて、シリコーンゴムの水蒸気透過
率Ｔについて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する
低水蒸気透過率層８が音響整合層５と音響レンズ６との
間に介在されてなること特徴とする。
や故障を防止する超音波プローブを提供することであ
る。 【構成】本発明による超音波プローブは、圧電素子１と
音響整合層５と音響レンズ６とが順番に積層されてなる
超音波プローブにおいて、シリコーンゴムの水蒸気透過
率Ｔについて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する
低水蒸気透過率層８が音響整合層５と音響レンズ６との
間に介在されてなること特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子と音響整合層
と音響レンズとが順番に積層されてなり、超音波を送受
信するための超音波プローブに関する。
と音響レンズとが順番に積層されてなり、超音波を送受
信するための超音波プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波プローブ、特に圧電素子を介して
超音波が被検体内に送信され、その反射波が受信され
る。図４は図３の二点鎖線円内の振動子アレイの断面図
である。圧電素子１上には銀電極２を介して、音響的損
失を抑えるために第１の音響整合層４と第２の音響整合
層５とが順に積層されている。さらに、超音波プロー
ブ、例えば、図３に示すような経膣用の小曲率半径のコ
ンベックス型プローブでは、圧電素子１のエレメントフ
ァクターを改善し、感度を向上し、さらに隣り合う圧電
素子間の音響的結合を低減して、アーチファクトを抑え
るために、圧電素子１と音響整合層４，５とを超音波ビ
ームが移動するいわゆる方位方向に沿って複数に分割分
離させると共に、分割された音響整合層５の上にシリコ
ーンを主成分とする音響レンズ６を架装している。
超音波が被検体内に送信され、その反射波が受信され
る。図４は図３の二点鎖線円内の振動子アレイの断面図
である。圧電素子１上には銀電極２を介して、音響的損
失を抑えるために第１の音響整合層４と第２の音響整合
層５とが順に積層されている。さらに、超音波プロー
ブ、例えば、図３に示すような経膣用の小曲率半径のコ
ンベックス型プローブでは、圧電素子１のエレメントフ
ァクターを改善し、感度を向上し、さらに隣り合う圧電
素子間の音響的結合を低減して、アーチファクトを抑え
るために、圧電素子１と音響整合層４，５とを超音波ビ
ームが移動するいわゆる方位方向に沿って複数に分割分
離させると共に、分割された音響整合層５の上にシリコ
ーンを主成分とする音響レンズ６を架装している。
【０００３】しかし、シリコーンを主成分とする音響レ
ンズ６は水蒸気等の透過率が高いので、微粒子化／イオ
ン化した不要な物質が音響レンズ６から、シリコーン接
着剤が充填される分離領域７を介して圧電素子１に到達
し、圧電素子１の銀電極２を浸食して感度低下や故障を
引き起こしてしまう。
ンズ６は水蒸気等の透過率が高いので、微粒子化／イオ
ン化した不要な物質が音響レンズ６から、シリコーン接
着剤が充填される分離領域７を介して圧電素子１に到達
し、圧電素子１の銀電極２を浸食して感度低下や故障を
引き起こしてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、不要
物質の浸透による感度低下や故障を防止する超音波プロ
ーブを提供することである。
物質の浸透による感度低下や故障を防止する超音波プロ
ーブを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電素子と音
響整合層と音響レンズとが順番に積層されてなる超音波
プローブにおいて、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔに
ついて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸
気透過率層が上記音響整合層と上記音響レンズとの間に
介在されてなること特徴とする。
響整合層と音響レンズとが順番に積層されてなる超音波
プローブにおいて、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔに
ついて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸
気透過率層が上記音響整合層と上記音響レンズとの間に
介在されてなること特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明によれば、音響整合層と音響レンズとの
間に、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔについて、１０
-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸気透過率層が
介在されている。したがって、音響レンズから浸透した
微粒子化／イオン化した不要な物質の大部分が低水蒸気
透過率層で遮蔽される。これにより音響レンズから浸透
した微粒子化／イオン化した不要な物質が、例えば圧電
素子の電極を浸食して感度低下や故障を引き起こしてし
まうことが抑えられる。
間に、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔについて、１０
-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸気透過率層が
介在されている。したがって、音響レンズから浸透した
微粒子化／イオン化した不要な物質の大部分が低水蒸気
透過率層で遮蔽される。これにより音響レンズから浸透
した微粒子化／イオン化した不要な物質が、例えば圧電
素子の電極を浸食して感度低下や故障を引き起こしてし
まうことが抑えられる。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。ここでは図３に外観を示すような経膣用の
小曲率半径のコンベックス型超音波プローブを一例に説
明するものとする。図１は図３の二点座線円内の振動子
アレイの積層構造を示した一部断面図である。
を説明する。ここでは図３に外観を示すような経膣用の
小曲率半径のコンベックス型超音波プローブを一例に説
明するものとする。図１は図３の二点座線円内の振動子
アレイの積層構造を示した一部断面図である。
【０００８】図１に示すように、本実施例に係る超音波
プローブは、前後面に銀電極２が装着されたセラミック
製の圧電素子１と、音響整合層４，５と、シリコーンを
主成分とする音響レンズ６とが順番に積層され、特に音
響レンズ６の直下の音響整合層５と音響レンズ６との間
に水蒸気透過率が低い低水蒸気透過率層８を介在するこ
とを特徴とする。圧電素子１の背面にはバッキング材３
が装着される。圧電素子１および音響整合層４，５は、
超音波ビームが移動する方位方向に沿って複数に分割分
離され、各分離領域７にシリコーン接着剤が充填されて
素子アレイの補強が成されている。
プローブは、前後面に銀電極２が装着されたセラミック
製の圧電素子１と、音響整合層４，５と、シリコーンを
主成分とする音響レンズ６とが順番に積層され、特に音
響レンズ６の直下の音響整合層５と音響レンズ６との間
に水蒸気透過率が低い低水蒸気透過率層８を介在するこ
とを特徴とする。圧電素子１の背面にはバッキング材３
が装着される。圧電素子１および音響整合層４，５は、
超音波ビームが移動する方位方向に沿って複数に分割分
離され、各分離領域７にシリコーン接着剤が充填されて
素子アレイの補強が成されている。
【０００９】圧電素子１から、最外の音響レンズ６に向
かって、音響インピーダンスが段階的に変化、理想的に
は生体の音響インピーダンスに近付くように調整されて
おり、散乱等による音響的損失を抑えるようになされて
いる。
かって、音響インピーダンスが段階的に変化、理想的に
は生体の音響インピーダンスに近付くように調整されて
おり、散乱等による音響的損失を抑えるようになされて
いる。
【００１０】低水蒸気透過率層８には、シリコーンゴム
の水蒸気透過率Ｔについて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透
過率を有する材料が選択される。また、低水蒸気透過率
層８は音響整合層５の音響インピーダンスＺa に対し
て、−０．１×Ｚa 乃至＋０．１×Ｚa の範囲内の音響
インピーダンスを有する材料が選択され、音響整合層５
との境界における音響的損失を抑えるようにしている。
また、低水蒸気透過率層８は圧電素子１の反共振周波数
ｆa と圧電素子の音速ｃとから導かれる波長λ（λ＝ｃ
／ｆa ）に対して、０．１×λ以下の厚さを有し、音響
的損失を抑えるようにしている。これら全条件を備える
低水蒸気透過率層８としては、フィルム状のポリマーと
合成樹脂とのいずれか一方、具体的には、７．５μｍ厚
のポリイミドフィルム、９μｍ厚のポリアミドフィルム
又は１２．５μｍ厚のポリエステルフィルムが採用され
る。ポリイミドフィルムとポリアミドフィルムは３．０
×１０-13 ml/s・m ・Paの水蒸気透過率を有し、ポリエ
ステルフィルムは１．４×１０-13 ml/s・m ・Paの水蒸
気透過率を有する。
の水蒸気透過率Ｔについて、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透
過率を有する材料が選択される。また、低水蒸気透過率
層８は音響整合層５の音響インピーダンスＺa に対し
て、−０．１×Ｚa 乃至＋０．１×Ｚa の範囲内の音響
インピーダンスを有する材料が選択され、音響整合層５
との境界における音響的損失を抑えるようにしている。
また、低水蒸気透過率層８は圧電素子１の反共振周波数
ｆa と圧電素子の音速ｃとから導かれる波長λ（λ＝ｃ
／ｆa ）に対して、０．１×λ以下の厚さを有し、音響
的損失を抑えるようにしている。これら全条件を備える
低水蒸気透過率層８としては、フィルム状のポリマーと
合成樹脂とのいずれか一方、具体的には、７．５μｍ厚
のポリイミドフィルム、９μｍ厚のポリアミドフィルム
又は１２．５μｍ厚のポリエステルフィルムが採用され
る。ポリイミドフィルムとポリアミドフィルムは３．０
×１０-13 ml/s・m ・Paの水蒸気透過率を有し、ポリエ
ステルフィルムは１．４×１０-13 ml/s・m ・Paの水蒸
気透過率を有する。
【００１１】図２（ａ），（ｂ）には、それぞれ本発明
と同様に、低水蒸気透過効果を実現する他の積層構造が
示されている。図２（ａ）では、音響レンズ６の直下の
第２の音響整合層５を分割分離しないことにより、この
音響整合層５で音響レンズ６から浸透した微粒子化／イ
オン化した不要な物質の侵入を防止しようとするもので
ある。しかし、この図２（ａ）の構造では、音響整合層
５を媒介して隣り合う圧電素子間に音響的結合が生じ、
これが為、性能劣化が問題となる。また、図２（ｂ）で
は、音響レンズ６の外表に低水蒸気透過率層８を装着ま
たはコーティングする構造である。しかし、この図２
（ｂ）の構造では、製造性の悪化や多重反射が問題とな
る。つまり、音響レンズ６の表面は通常、２方向に湾曲
しているため、この表面にフィルム状の低水蒸気透過率
層８を装着することは困難であり、これがため製造性の
悪化が生じる。また、低水蒸気透過率層８は音響レンズ
６及び生体より音響インピーダンスが高く、このため多
重反射が生じる。
と同様に、低水蒸気透過効果を実現する他の積層構造が
示されている。図２（ａ）では、音響レンズ６の直下の
第２の音響整合層５を分割分離しないことにより、この
音響整合層５で音響レンズ６から浸透した微粒子化／イ
オン化した不要な物質の侵入を防止しようとするもので
ある。しかし、この図２（ａ）の構造では、音響整合層
５を媒介して隣り合う圧電素子間に音響的結合が生じ、
これが為、性能劣化が問題となる。また、図２（ｂ）で
は、音響レンズ６の外表に低水蒸気透過率層８を装着ま
たはコーティングする構造である。しかし、この図２
（ｂ）の構造では、製造性の悪化や多重反射が問題とな
る。つまり、音響レンズ６の表面は通常、２方向に湾曲
しているため、この表面にフィルム状の低水蒸気透過率
層８を装着することは困難であり、これがため製造性の
悪化が生じる。また、低水蒸気透過率層８は音響レンズ
６及び生体より音響インピーダンスが高く、このため多
重反射が生じる。
【００１２】本発明では、音響レンズ６の直下の音響整
合層５と音響レンズ６との間に低水蒸気透過率層８を意
図的に設けたことにより、上述した性能劣化、製造性の
悪化、および多重反射の問題を誘発しない。
合層５と音響レンズ６との間に低水蒸気透過率層８を意
図的に設けたことにより、上述した性能劣化、製造性の
悪化、および多重反射の問題を誘発しない。
【００１３】このように本発明によれば、性能劣化、製
造性の悪化、および多重反射が誘発されることなく、音
響レンズ６から浸透した微粒子化／イオン化した不要な
物質の侵入を防止して、圧電素子１の電極２の浸食を抑
制し感度低下や故障の発生を抑えることができる。本発
明は上述した実施例に限定されることなくその要旨を逸
脱しない限りにおいて、種々変形して実施可能である。
造性の悪化、および多重反射が誘発されることなく、音
響レンズ６から浸透した微粒子化／イオン化した不要な
物質の侵入を防止して、圧電素子１の電極２の浸食を抑
制し感度低下や故障の発生を抑えることができる。本発
明は上述した実施例に限定されることなくその要旨を逸
脱しない限りにおいて、種々変形して実施可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、音響整合層と音響レン
ズとの間に、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔについ
て、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸気透
過率層を介在して、音響レンズから浸透した微粒子化／
イオン化した不要な物質の大部分を低水蒸気透過率層で
遮蔽し、これにより音響レンズから浸透した微粒子化／
イオン化した不要な物質が、例えば圧電素子の電極を浸
食して感度低下や故障を引き起こしてしまうことを抑え
ることができる超音波プローブを提供できる。
ズとの間に、シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔについ
て、１０-4×Ｔ以下の水蒸気透過率を有する低水蒸気透
過率層を介在して、音響レンズから浸透した微粒子化／
イオン化した不要な物質の大部分を低水蒸気透過率層で
遮蔽し、これにより音響レンズから浸透した微粒子化／
イオン化した不要な物質が、例えば圧電素子の電極を浸
食して感度低下や故障を引き起こしてしまうことを抑え
ることができる超音波プローブを提供できる。
【図１】本発明の一実施例による超音波プローブの振動
子アレイの一部断面図。
子アレイの一部断面図。
【図２】図１と比較されるべき他の積層構造の超音波プ
ローブの振動子アレイの一部断面図。
ローブの振動子アレイの一部断面図。
【図３】経膣用超音波プローブの外観図。
【図４】従来の超音波プローブの一部断面図。
１…圧電素子、 ２…銀電極、３…バッキング
材、 ４…第１整合層、５…第２整合層、 ６…
音響レンズ、７…分離領域、 ８…低水蒸気透過
率層。
材、 ４…第１整合層、５…第２整合層、 ６…
音響レンズ、７…分離領域、 ８…低水蒸気透過
率層。
フロントページの続き (72)発明者 水口 徹 栃木県大田原市下石上1385番の１ 東芝メ ディカルエンジニアリング株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電素子と音響整合層と音響レンズとが
順番に積層されてなる超音波プローブにおいて、 シリコーンゴムの水蒸気透過率Ｔについて、１０-4×Ｔ
以下の水蒸気透過率を有する低水蒸気透過率層が前記音
響整合層と前記音響レンズとの間に介在されてなること
特徴とする超音波プローブ。 - 【請求項２】 前記低水蒸気透過率層は前記音響整合層
の音響インピーダンスＺa に対して、−０．１×Ｚa 乃
至＋０．１×Ｚa の範囲内の音響インピーダンスを有す
ること特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ。 - 【請求項３】 前記低水蒸気透過率層は前記圧電素子の
反共振周波数ｆa と前記圧電素子の音速ｃとから導かれ
る波長λ（λ＝ｃ／ｆa ）に対して、０．１×λ以下の
厚さを有すること特徴とする請求項１に記載の超音波プ
ローブ。 - 【請求項４】 前記低水蒸気透過率層はフィルム状のポ
リマーと合成樹脂とのいずれか一方であること特徴とす
る請求項１に記載の超音波プローブ。 - 【請求項５】 前記圧電素子と前記音響整合層とは複数
に分割されてなること特徴とする請求項１に記載の超音
波プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13875394A JPH08612A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 超音波プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13875394A JPH08612A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 超音波プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08612A true JPH08612A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15229383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13875394A Pending JPH08612A (ja) | 1994-06-21 | 1994-06-21 | 超音波プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08612A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312583A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 音響レンズ及びこれを用いた超音波探触子 |
| JP2008085413A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子及びその製造方法 |
| JP2008093222A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子 |
| WO2009139400A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社 日立メディコ | 超音波探触子及びその製造方法並びに超音波診断装置 |
| JP2010240424A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | General Electric Co <Ge> | 超音波カテーテルで使用する音響的にニュートラルな構造を結合するための材料及び処理法 |
| JP2017518797A (ja) * | 2014-05-14 | 2017-07-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 音響レンズ及び超音波トランスデューサプローブ |
-
1994
- 1994-06-21 JP JP13875394A patent/JPH08612A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312583A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 音響レンズ及びこれを用いた超音波探触子 |
| JP4523328B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-08-11 | 日本電波工業株式会社 | 超音波探触子 |
| JP2008085413A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子及びその製造方法 |
| JP2008093222A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 超音波探触子 |
| WO2009139400A1 (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 株式会社 日立メディコ | 超音波探触子及びその製造方法並びに超音波診断装置 |
| JP5314008B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2013-10-16 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子及びその製造方法並びに超音波診断装置 |
| JP2010240424A (ja) * | 2009-04-06 | 2010-10-28 | General Electric Co <Ge> | 超音波カテーテルで使用する音響的にニュートラルな構造を結合するための材料及び処理法 |
| JP2017518797A (ja) * | 2014-05-14 | 2017-07-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 音響レンズ及び超音波トランスデューサプローブ |
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