JPH1094540A - Ultrasonic probe - Google Patents
Ultrasonic probeInfo
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- JPH1094540A JPH1094540A JP25150896A JP25150896A JPH1094540A JP H1094540 A JPH1094540 A JP H1094540A JP 25150896 A JP25150896 A JP 25150896A JP 25150896 A JP25150896 A JP 25150896A JP H1094540 A JPH1094540 A JP H1094540A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
- A61B8/546—Control of the diagnostic device involving monitoring or regulation of device temperature
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に
用いられる超音波プローブに関し、特に超音波プローブ
の被検体との当接面の温度上昇を抑制することができる
超音波プローブに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic probe used for an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic probe capable of suppressing a rise in temperature of a contact surface of an ultrasonic probe with a subject. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、超音波を利用して被検体内の画像
情報を得る超音波診断装置が種々提案されている。この
ような超音波診断装置に用いられる超音波プローブは、
被検体のに当接して使用されるもので、一般に超音波送
受信用の振動子部と、この振動子部に信号線を介して接
続された回路基板とを備えている。この振動子部は、超
音波を発生する圧電素子から成る振動子、超音波を収束
するための音響レンズ、及び不要振動を吸収するための
バッキング材を備えており、前記音響レンズが被検体に
直接触れるようになっている。前記振動子と装置本体と
の間の画像情報等、信号の受け渡しは前記回路基板に実
装された回路を介して行われる。この回路基板には、送
受信１チャンネルにつき送信側の電子スイッチ回路と受
信側のインピーダンス変換回路とが実装され、通常、こ
の送受信の回路が複数チャンネル分装備されている。こ
の回路基板と装置本体とは電気信号伝送ケーブル内の信
号線を介して接続されている。また、前記音響レンズは
プローブケーシングから外部側に凸状に設けられている
が、その他の構成要素についてはプローブケーシングに
モールド樹脂により含浸・内蔵されている。2. Description of the Related Art In recent years, various ultrasonic diagnostic apparatuses for obtaining image information in a subject using ultrasonic waves have been proposed. An ultrasonic probe used in such an ultrasonic diagnostic apparatus includes:
It is used in contact with the subject, and generally includes a vibrator unit for transmitting and receiving ultrasonic waves, and a circuit board connected to the vibrator unit via a signal line. The vibrator section includes a vibrator made of a piezoelectric element that generates ultrasonic waves, an acoustic lens for converging the ultrasonic waves, and a backing material for absorbing unnecessary vibrations. It comes to touch directly. Transfer of signals such as image information between the vibrator and the apparatus main body is performed via a circuit mounted on the circuit board. On this circuit board, a transmission-side electronic switch circuit and a reception-side impedance conversion circuit are mounted for one transmission / reception channel, and the transmission / reception circuits are usually provided for a plurality of channels. The circuit board and the device main body are connected via a signal line in an electric signal transmission cable. Further, the acoustic lens is provided in a convex shape from the probe casing to the outside, but other components are impregnated and built in the probe casing with the mold resin.
【０００３】この超音波診断装置を作動させると、超音
波プローブの電気回路にも通電され、超音波プローブの
回路自体が発熱するが、この発熱はモールド樹脂内に自
然放熱される。また、近年、超音波プローブの送信音響
パワーの上限値の規制が見直され、送信音響パワーを上
げてＳ／Ｎ比の良い超音波画像を得ることができるよう
になっている。When the ultrasonic diagnostic apparatus is operated, the electric circuit of the ultrasonic probe is also energized, and the ultrasonic probe circuit itself generates heat. This heat is naturally radiated into the mold resin. In recent years, the regulation on the upper limit of the transmission acoustic power of the ultrasonic probe has been reviewed, and an ultrasonic image with a good S / N ratio can be obtained by increasing the transmission acoustic power.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、超音波
プローブの送信音響パワーを上げると、これに伴って超
音波プローブの内部回路の発熱も大きくなることから、
モールド樹脂の熱伝導率が低いことにより、熱源周囲に
熱が蓄積されてしまう傾向がある。この蓄積熱は徐々に
周囲に伝わり、被検体に直接当接する音響レンズ外表面
の温度を大きく上昇させてしまう場合がある。特に、超
音波診断装置の電源を投入したまま、超音波プローブを
空中に長時間放置、つまり超音波プローブを被検体に当
接させない状態で長時間放置すると、超音波プローブに
送られてきたエネルギの殆どは超音波プローブ内部で消
費され、超音波プローブの発熱の度合いが大きく、音響
レンズ外表面の温度上昇も大きくなる。この超音波プロ
ーブの体表接触面（音響レンズ外表面）の温度上昇は被
検体に不快感を与えることも多かった。However, when the transmission acoustic power of the ultrasonic probe is increased, the heat generated in the internal circuit of the ultrasonic probe also increases.
Due to the low thermal conductivity of the mold resin, heat tends to accumulate around the heat source. This accumulated heat is gradually transmitted to the surroundings, and may greatly increase the temperature of the outer surface of the acoustic lens that directly contacts the subject. In particular, if the ultrasonic probe is left in the air for a long time while the power of the ultrasonic diagnostic apparatus is turned on, that is, if the ultrasonic probe is left for a long time without being brought into contact with the subject, the energy transmitted to the ultrasonic probe is increased. Is mostly consumed inside the ultrasonic probe, the degree of heat generation of the ultrasonic probe is large, and the temperature rise on the outer surface of the acoustic lens is also large. The rise in the temperature of the body surface contact surface (the outer surface of the acoustic lens) of the ultrasonic probe often gives an uncomfortable feeling to the subject.
【０００５】また、超音波プローブの大型化は操作性等
の面から嫌われ、極力、コンパクトになるように設計さ
れていることから、超音波プローブを積極的に冷却する
機構を付加することも実際的に困難であった。この結
果、超音波プローブの温度上昇を抑えるためには、送信
音響パワーを抑えた設計を行わざるを得なかった。[0005] In addition, since the size of the ultrasonic probe is disliked in terms of operability and the like, it is designed to be as compact as possible. Therefore, a mechanism for actively cooling the ultrasonic probe may be added. It was practically difficult. As a result, in order to suppress the temperature rise of the ultrasonic probe, it was necessary to design the transmission acoustic power to be suppressed.
【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、超音波プローブを大型化させること無く、超音波プ
ローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その分、送信
音響パワーを上げることができる超音波プローブを提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to suppress the temperature rise of a contact surface of a living body of an ultrasonic probe without increasing the size of the ultrasonic probe, and to increase the transmission acoustic power accordingly. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe capable of performing the above.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、被検体との間で超音波信号を送
受信する振動子部を備える超音波プローブにおいて、前
記振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに接
続される電気信号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有す
ることを要旨とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic probe including a vibrator section for transmitting / receiving an ultrasonic signal to / from a subject. The gist of the present invention is to have a heat conducting means for guiding generated heat to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe.
【０００８】請求項１記載の超音波プローブにあって
は、振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに
接続される電気信号伝送ケーブルに熱伝導手段によって
導くようにしている。これにより、超音波プローブを大
型化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温
度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げること
ができる。In the ultrasonic probe according to the first aspect, heat generated from the vibrator is guided to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe by a heat conducting means. Thus, without increasing the size of the ultrasonic probe, it is possible to suppress a rise in the temperature of the living body contact surface of the ultrasonic probe and to increase the transmission acoustic power accordingly.
【０００９】また請求項２記載の発明は、被検体との間
で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部に
信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回路
とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部と前
記回路基板の内、少なくとも１つから発生する熱を、当
該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブルに
導く熱伝導手段を有することを要旨とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a vibrator for transmitting / receiving an ultrasonic signal to / from a subject, and an electric circuit connected to the vibrator via a signal line for performing electric signal processing. An ultrasonic probe comprising: a heat conducting unit that guides heat generated from at least one of the vibrator unit and the circuit board to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe. I do.
【００１０】請求項２記載の超音波プローブにあって
は、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つから発生
する熱を、当該超音波プローブに接続される電気信号伝
送ケーブルに熱伝導手段によって導くようにしている。
これにより、超音波プローブを大型化させること無く、
超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑えて、その
分、送信音響パワーを上げることができる。[0010] In the ultrasonic probe according to the second aspect, heat generated from at least one of the vibrator portion and the circuit board is transferred to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe. Is to lead by.
Thereby, without increasing the size of the ultrasonic probe,
It is possible to suppress an increase in the temperature of the living body contact surface of the ultrasonic probe, and to increase the transmission acoustic power accordingly.
【００１１】また、請求項５記載の発明は、被検体との
間で超音波信号を送受信する振動子部と、この振動子部
に信号線を介して接続され、電気信号処理を行う電気回
路とを備える超音波プローブにおいて、前記振動子部か
ら発生する熱を、前記電気回路と近接する位置を通り、
当該超音波プローブに接続される電気信号伝送ケーブル
に導く熱伝導手段と、この熱伝導手段と前記電気回路と
の間に配置され、この熱伝導手段と電気回路とを電気的
に非接触とするスペーサとを有することを要旨とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vibrator for transmitting / receiving an ultrasonic signal to / from an object, and an electric circuit connected to the vibrator via a signal line for performing electric signal processing. In the ultrasonic probe comprising: heat generated from the vibrator portion, passing through a position close to the electric circuit,
Heat conducting means for leading to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe; and a heat conducting means disposed between the heat conducting means and the electric circuit, and making the heat conducting means and the electric circuit electrically non-contact. The gist is to have a spacer.
【００１２】請求項５記載の超音波プローブにあって
は、振動子部から発生する熱を、電気回路と近接する位
置を通り、当該超音波プローブに接続される熱伝導手段
によって電気信号伝送ケーブルに導くようにし、さら
に、熱伝導手段と電気回路とが電気的に接触するのを熱
伝導手段と前記電気回路との間に配置されるスペーサに
より防止するようにしている。これにより、超音波プロ
ーブを大型化させること無く、超音波プローブの生体接
触面の温度上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上
げることができる。また、前記熱伝導手段と前記電気回
路とが電気的に接触するのを防止することができる。In the ultrasonic probe according to the present invention, heat generated from the vibrator portion passes through a position close to an electric circuit, and is transmitted by an electric signal transmission cable by heat conduction means connected to the ultrasonic probe. In addition, the electrical contact between the heat conducting means and the electric circuit is prevented by a spacer disposed between the heat conducting means and the electric circuit. Thus, without increasing the size of the ultrasonic probe, it is possible to suppress a rise in the temperature of the living body contact surface of the ultrasonic probe and to increase the transmission acoustic power accordingly. Further, it is possible to prevent the heat conduction means from being in electrical contact with the electric circuit.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面を参照して説明する。図１は本発明に係る超音波プ
ローブの第１実施形態である超音波プローブとこの超音
波プローブを備える超音波診断装置を示した図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an ultrasonic probe which is a first embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention and an ultrasonic diagnostic apparatus provided with the ultrasonic probe.
【００１４】図１に示すように、超音波診断装置は、超
音波診断装置本体１と、超音波プローブ３とを備える。
超音波診断装置本体１は、被検体との間で超音波プロー
ブ３を介して超音波信号を送受信させ、そのエコー信号
に基づいて超音波画像を得る機能を有する。As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 and an ultrasonic probe 3.
The ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 has a function of transmitting and receiving an ultrasonic signal to and from the subject via the ultrasonic probe 3, and obtaining an ultrasonic image based on the echo signal.
【００１５】超音波プローブ３は、超音波診断装置本体
１と電気信号伝送ケーブル５を介して接続されており、
振動子７を駆動する送信信号を受け、それにより超音波
を発生し被検体内に放射する。また、超音波プローブ３
は、被検体内に放射した超音波のエコー信号を受け、振
動子７で圧電効果により電気信号に変換して超音波診断
装置本体１に送る。The ultrasonic probe 3 is connected to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1 via an electric signal transmission cable 5,
A transmission signal for driving the vibrator 7 is received, thereby generating an ultrasonic wave and radiating it into the subject. Also, the ultrasonic probe 3
Receives the echo signal of the ultrasonic wave radiated into the subject, converts the signal into an electric signal by the piezoelectric effect by the vibrator 7, and sends the electric signal to the ultrasonic diagnostic apparatus main body 1.
【００１６】また、電気信号伝送ケーブル５の超音波プ
ローブ３側の先端部には、電気信号伝送ケーブル５との
インピーダンス整合等を行う電気回路を有する回路基板
９が接続されている。この回路基板９は、フレキシブル
プリント配線板等のリード線１１を介して振動子７と接
続されている。A circuit board 9 having an electric circuit for performing impedance matching with the electric signal transmission cable 5 and the like is connected to the tip of the electric signal transmission cable 5 on the side of the ultrasonic probe 3. The circuit board 9 is connected to the vibrator 7 via a lead wire 11 such as a flexible printed wiring board.
【００１７】振動子７は、圧電セラミックス等、圧電素
子から成り、ホット側の電極とアース側の電極（いずれ
も図示せず）とが焼付け、蒸着、またはメッキによって
設けられている。この電極には前記リード線１１が半田
付けや導電性接着剤により電気的に接続されている。The vibrator 7 is made of a piezoelectric element such as piezoelectric ceramics, and has a hot-side electrode and a ground-side electrode (both not shown) provided by baking, vapor deposition, or plating. The lead wire 11 is electrically connected to this electrode by soldering or a conductive adhesive.
【００１８】また、振動子７の超音波放射面側には、超
音波の放射効率を上げるための音響整合層（図示せず）
と超音波を収束させるための音響レンズ１３が設けられ
ている。さらに、振動子７の超音波放射面と対向する側
には、不要振動を吸収するためのバッキング材１５が接
着されている。この振動子７、音響整合層２７、音響レ
ンズ１３およびバッキング材１５により振動子部を構成
する。An acoustic matching layer (not shown) for improving the radiation efficiency of ultrasonic waves is provided on the ultrasonic wave emitting surface side of the vibrator 7.
And an acoustic lens 13 for converging the ultrasonic waves. Further, a backing material 15 for absorbing unnecessary vibration is adhered to the side of the vibrator 7 facing the ultrasonic wave emitting surface. The vibrator 7, the acoustic matching layer 27, the acoustic lens 13 and the backing material 15 constitute a vibrator section.
【００１９】これら電気信号伝送ケーブル５の先端部、
振動子７、回路基板９、リード線１１、音響レンズ１３
およびバッキング材１５がケーシング１７内に収納され
ており、隙間はモールド材１９によってモールドされて
いる。The tip of these electric signal transmission cables 5
Vibrator 7, circuit board 9, lead wire 11, acoustic lens 13
The backing material 15 is accommodated in the casing 17, and the gap is molded by the molding material 19.
【００２０】特に、第１実施形態では、熱源である振動
子７に接着されているバッキング材１５と回路基板９に
接触もしくは近接するように熱伝導手段としての熱伝導
体２１が設けられている。この熱伝導体２１としては、
熱伝導率の高い銅、アルミニウム等の金属もしくはヒー
トパイプを用いることが望ましい。In particular, in the first embodiment, a heat conductor 21 is provided as a heat conducting means so as to be in contact with or close to the backing material 15 adhered to the vibrator 7 as a heat source and the circuit board 9. . As the heat conductor 21,
It is desirable to use a metal such as copper or aluminum having a high thermal conductivity or a heat pipe.
【００２１】この熱伝導体２１は、一方側が２つに分か
れ、その１つが図２（ａ）に示すように、バッキング材
１５の全体もしくは一部接触するように配置される。
尚、図２（ｂ）に示すように、熱伝導体２１をバッキン
グ材１５に近接する位置に配置しても良い。この場合、
熱伝導体２１とバッキング材１５との間隔Ａは、バッキ
ング材１５とケーシング１７との間隔Ｂより狭いことが
望ましい。これは、振動子７による熱がケーシング１７
側に伝達するのを防ぐためである。また、図２（ｃ）に
示すように、熱伝導体２１をバッキング材１５の内部に
配置するようにしても良い。The heat conductor 21 is divided into two on one side, and one of them is arranged so as to contact the whole or a part of the backing material 15 as shown in FIG.
In addition, as shown in FIG. 2B, the heat conductor 21 may be arranged at a position close to the backing material 15. in this case,
It is desirable that the distance A between the heat conductor 21 and the backing material 15 is smaller than the distance B between the backing material 15 and the casing 17. This is because the heat generated by the vibrator 7 is
This is to prevent transmission to the side. In addition, as shown in FIG. 2C, the heat conductor 21 may be arranged inside the backing material 15.
【００２２】熱伝導体２１の２つに分かれた他の１つ
は、図３（ａ）に示すように、回路基板９の全体もしく
は一部に接触する位置に配置される。尚、図３（ｂ）に
示すように、熱伝導体２１を回路基板９の間に配置する
ようにしても良い。The other one of the two heat conductors 21 is arranged at a position in contact with the whole or a part of the circuit board 9 as shown in FIG. Incidentally, as shown in FIG. 3B, the heat conductor 21 may be arranged between the circuit boards 9.
【００２３】熱伝導体２１の他方側は、図４（ａ）に示
すように、電気信号伝送ケーブル５の導線５ａを覆う形
態にて接触もしくは導体５ａ周囲の近接する位置に配置
される。尚、図４（ｂ）に示すように、熱伝導体２１の
他方側を電気信号伝送ケーブル５の導線５ａの束内に配
置するようにしても良い。As shown in FIG. 4 (a), the other side of the heat conductor 21 is disposed at a position close to the contact or around the conductor 5a so as to cover the conductor 5a of the electric signal transmission cable 5. As shown in FIG. 4B, the other side of the heat conductor 21 may be arranged in a bundle of the conductors 5a of the electric signal transmission cable 5.
【００２４】この熱伝導体２１により、振動子７と回路
基板９とから発生した熱は、電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達され、さらに、電気信号伝送ケーブル５
の表面から外気中に放出される。The heat generated by the vibrator 7 and the circuit board 9 is transmitted to the conductor 5 a of the electric signal transmission cable 5 by the heat conductor 21,
Is released into the outside air from the surface of the
【００２５】ここで、熱伝導体２１の熱伝導率に対し、
モールド材１９の熱伝導率が例えば約１／１００以下と
なるようにモールド材１９と熱伝導体２１とを選択する
ことが望ましい。これにより、振動子７と回路基板９で
の発生熱の大部分を熱伝導体２１を通して電気信号伝送
ケーブル５の導線５ａに効率良く伝達することができ
る。例えば、モールド材１９の材料として通常、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂を用いるが、その熱伝導率は１
（Ｗ／ｍ・Ｋ）以下であるため、よって熱伝導体２１と
しては熱伝導率が例えば１００（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であ
る銅、アルミニウム、ヒートパイプを用いることが望ま
しい。Here, with respect to the thermal conductivity of the thermal conductor 21,
It is desirable to select the molding material 19 and the heat conductor 21 so that the thermal conductivity of the molding material 19 is, for example, about 1/100 or less. Thereby, most of the heat generated in the vibrator 7 and the circuit board 9 can be efficiently transmitted to the conductor 5 a of the electric signal transmission cable 5 through the heat conductor 21. For example, an epoxy resin or an acrylic resin is usually used as a material of the molding material 19, and its thermal conductivity is 1%.
(W / m · K) or less, therefore, it is desirable to use copper, aluminum, or a heat pipe having a thermal conductivity of, for example, 100 (W / m · K) or more as the heat conductor 21.
【００２６】このように、第１実施形態では、熱伝導体
２１の一方の端部をバッキング材１５と回路基板９に接
触もしくは近接させ、熱伝導体２１の他方の端部を電気
信号伝送ケーブル５の導線５ａに接触もしくは近接させ
ているので、バッキング材１５と回路基板９から発生し
た熱が熱伝導体２１を介して電気信号伝送ケーブル５の
導線５ａに伝達されて電気信号伝送ケーブル５の表面か
ら外気中に放熱されるため、超音波プローブ３を大型化
させること無く、超音波プローブ３の生体接触面の温度
上昇を抑えることができる。またこのため、超音波プロ
ーブ３の送信音響パワーを上げることができる。As described above, in the first embodiment, one end of the heat conductor 21 is brought into contact with or close to the backing material 15 and the circuit board 9 and the other end of the heat conductor 21 is connected to the electric signal transmission cable. 5, the heat generated from the backing material 15 and the circuit board 9 is transmitted to the conductive wire 5a of the electric signal transmission cable 5 through the heat conductor 21 and the electric signal transmission cable 5 Since the heat is radiated from the surface into the outside air, the temperature rise of the living body contact surface of the ultrasonic probe 3 can be suppressed without increasing the size of the ultrasonic probe 3. Therefore, the transmission acoustic power of the ultrasonic probe 3 can be increased.
【００２７】尚、第１実施形態では、バッキング材１５
と回路基板９に接触もしくは近接するように熱伝導体２
１を設けているが、本発明はこれに限定されること無
く、振動子７から発生する熱が多いような場合には、図
５に示すように、バッキング材１５にのみ接触もしくは
近接するように熱伝導体２１を設けても良い。また、図
６に示すように、回路基板９にのみ接触もしくは近接す
るように熱伝導体２１を設けても良い。In the first embodiment, the backing material 15 is used.
And the heat conductor 2 so as to be in contact with or close to the circuit board 9.
However, the present invention is not limited to this, and when there is a large amount of heat generated from the vibrator 7, as shown in FIG. May be provided with a heat conductor 21. Further, as shown in FIG. 6, a heat conductor 21 may be provided so as to be in contact with or close to the circuit board 9 only.
【００２８】図７は本発明に係る超音波プローブの第２
実施形態を示した図である。尚、図中、図１で示したも
のと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略
した。第２実施形態の超音波プローブ３では、回路基板
９と熱伝導手段としてのヒートパイプとが電気的に接触
するのを防止するため、回路基板９とヒートパイプとの
間にスペーサを設けるようにしたものである。FIG. 7 shows a second embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention.
It is a figure showing an embodiment. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same symbols, and detailed description is omitted. In the ultrasonic probe 3 of the second embodiment, a spacer is provided between the circuit board 9 and the heat pipe in order to prevent the circuit board 9 and the heat pipe as the heat conducting means from electrically contacting each other. It was done.
【００２９】図７に示すように、第２実施形態の超音波
プローブ３は、図１に示した第１実施形態と同様、超音
波診断装置本体と電気信号伝送ケーブル５を介して接続
されている。また、電気信号伝送ケーブル５の超音波プ
ローブ３側の先端部には、回路基板９が接続されてい
る。この回路基板９は、フレキシブルプリント配線板等
のリード線１１を介して振動子７と接続されている。As shown in FIG. 7, the ultrasonic probe 3 of the second embodiment is connected to the main body of the ultrasonic diagnostic apparatus via an electric signal transmission cable 5, similarly to the first embodiment shown in FIG. I have. Further, a circuit board 9 is connected to a tip of the electric signal transmission cable 5 on the side of the ultrasonic probe 3. The circuit board 9 is connected to the vibrator 7 via a lead wire 11 such as a flexible printed wiring board.
【００３０】振動子７は、圧電セラミックス等、圧電素
子から成り、図８に示すように、ホット側の電極７ａと
アース側の電極７ｂとが焼付け、蒸着、またはメッキに
よって設けられている。この電極７ａには前記リード線
１１が半田付けや導電性接着剤により電気的に接続され
ている。The vibrator 7 is made of a piezoelectric element such as piezoelectric ceramics. As shown in FIG. 8, a hot side electrode 7a and a ground side electrode 7b are provided by baking, vapor deposition, or plating. The lead wire 11 is electrically connected to the electrode 7a by soldering or a conductive adhesive.
【００３１】また、図８に示すように振動子７の超音波
放射面側には、超音波の放射効率を上げるための２層の
音響整合層２７と、超音波を収束させるための音響レン
ズ１３が設けられている。さらに、振動子７の超音波放
射面と対向する側には、不要振動を吸収するためのバッ
キング材１５が接着されている。As shown in FIG. 8, two acoustic matching layers 27 for improving the radiation efficiency of the ultrasonic wave and an acoustic lens for converging the ultrasonic wave are provided on the ultrasonic wave emitting surface side of the vibrator 7. 13 are provided. Further, a backing material 15 for absorbing unnecessary vibration is adhered to the side of the vibrator 7 facing the ultrasonic wave emitting surface.
【００３２】また、図７に示すようにこれら電気信号伝
送ケーブル５の先端部、振動子７、回路基板９、リード
線１１、音響レンズ１３およびバッキング材１５がケー
シング１７内に収納されている。そして、電気信号伝送
ケーブル５の先端部、回路基板９およびリード線１１の
隙間は第１のモールド材１９ａによってモールドされて
いる。また、振動子７、音響レンズ１３およびバッキン
グ材１５の周囲は第２のモールド材１９ｂによってモー
ルドされている。As shown in FIG. 7, the distal end of the electric signal transmission cable 5, the vibrator 7, the circuit board 9, the lead wire 11, the acoustic lens 13 and the backing material 15 are housed in a casing 17. The gap between the end of the electric signal transmission cable 5, the circuit board 9 and the lead wire 11 is molded with a first molding material 19a. Further, the periphery of the vibrator 7, the acoustic lens 13, and the backing material 15 are molded by a second molding material 19b.
【００３３】第２のモールド材１９ｂは、エポキシ樹脂
やシリコーン樹脂等の熱伝導率が例えば１〜２０（１０
-3 J/cm ・sec ・K ）で絶縁性を有するものを用いる。
この第１のモールド材１９ａの周りには、電磁波シール
ド用のシールドケース２３が設けられている。この第１
のモールド材１９ａにより、振動子７およびバッキング
材１５にて発生した熱がシールドケース２３に逃げ易い
ようになっている。The second molding material 19b has a thermal conductivity of, for example, 1 to 20 (10
-3 J / cm · sec · K) is used.
A shield case 23 for shielding electromagnetic waves is provided around the first molding material 19a. This first
The heat generated in the vibrator 7 and the backing material 15 can easily escape to the shield case 23 by the molding material 19a.
【００３４】第１のモールド材１９ａは、発泡性のウレ
タン樹脂またはエポキシ樹脂等の比重が例えば１．５
（g/cm3 ）以下の樹脂を用いる。The first molding material 19a is made of a foaming urethane resin or epoxy resin having a specific gravity of, for example, 1.5.
(G / cm 3 ) The following resin is used.
【００３５】また、第１のモールド材１９ａには、ヒー
トパイプ２５の一方の端部が埋め込まれている。このヒ
ートパイプ２５の他方の端部は、ケーブルクランプ５ｂ
に半田付けやかしめ等で接続されている。One end of the heat pipe 25 is embedded in the first molding material 19a. The other end of the heat pipe 25 is connected to a cable clamp 5b.
Are connected by soldering or caulking.
【００３６】特に、第２実施形態では、回路基板９とヒ
ートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止するた
め、図９に示すように回路基板９とヒートパイプ２５と
の間にスペーサ２９を設ける。In particular, in the second embodiment, in order to prevent electrical contact between the circuit board 9 and the heat pipe 25, as shown in FIG. Is provided.
【００３７】図９（ａ）に示す場合のスペーサ２９ａ
は、回路基板９群の周りをＡＢＳ等の樹脂で四方を囲む
ように形成される。また、図９（ｂ）にしめす場合のス
ペーサ２９ｂは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体
を用いて貫通孔を有した直方体状に形成される。この貫
通孔にヒートパイプ２５を挿入して回路基板９とこの回
路基板９に実装されている電子部品９との接触を防止し
ている。さらに、図９（ｃ）に示す場合のスペーサ２９
ｃは、エポキシ樹脂やジュラコン等の絶縁体を用いて円
筒状に形成される。このスペーサ２９ｃにヒートパイプ
２５を挿入して回路基板９とこの回路基板９に実装され
ている電子部品９と接触を防止している。The spacer 29a in the case shown in FIG.
Are formed to surround the four sides of the circuit board 9 group with a resin such as ABS. The spacer 29b shown in FIG. 9B is formed in a rectangular parallelepiped shape having a through hole using an insulator such as epoxy resin or Duracon. A heat pipe 25 is inserted into the through hole to prevent contact between the circuit board 9 and the electronic component 9 mounted on the circuit board 9. Further, the spacer 29 in the case shown in FIG.
c is formed in a cylindrical shape using an insulator such as epoxy resin or Duracon. The heat pipes 25 are inserted into the spacers 29c to prevent contact between the circuit board 9 and the electronic components 9 mounted on the circuit board 9.
【００３８】また、スペーサ２９の形状は図９に示した
ものに限定されず、絶縁体であり、熱伝導率が低く（例
えば１０（１０-3 J/cm ・sec ・K ）より小さく）、ケ
ーシング１７内に収まる形状であればいずれの形状でも
良い。Further, the shape of the spacer 29 is not limited to that shown in FIG. 9, but is an insulator and has a low thermal conductivity (for example, less than 10 (10 −3 J / cm · sec · K)). Any shape may be used as long as it can be accommodated in the casing 17.
【００３９】このように、第２実施形態では、回路基板
９とヒートパイプ２５とが電気的に接触するのを防止す
るため、回路基板９とヒートパイプ２５の間にスペーサ
２９を設けているので、第１実施形態の効果に加え、回
路基板９とヒートパイプ２５とがショートするのを防止
することができる。As described above, in the second embodiment, the spacer 29 is provided between the circuit board 9 and the heat pipe 25 in order to prevent the circuit board 9 and the heat pipe 25 from electrically contacting each other. In addition to the effects of the first embodiment, a short circuit between the circuit board 9 and the heat pipe 25 can be prevented.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、振動子部と回路基板の内、少なくとも１つか
ら発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝送ケー
ブルに導くようにしているので、超音波プローブを大型
化させること無く、超音波プローブの生体接触面の温度
上昇を抑えて、その分、送信音響パワーを上げることが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, heat generated from at least one of the vibrator portion and the circuit board is led to the electric signal transmission cable by the heat conducting means. Therefore, without increasing the size of the ultrasonic probe, it is possible to suppress an increase in the temperature of the living body contact surface of the ultrasonic probe and thereby increase the transmission acoustic power.
【００４１】また、請求項４記載の発明によれば、振動
子部から発生する熱を、熱伝導手段によって電気信号伝
送ケーブルに導くようにし、さらに、熱伝導手段と電気
回路とが電気的に接触するのをスペーサにより防止する
ようにしているので、超音波プローブを大型化させるこ
と無く、超音波プローブの生体接触面の温度上昇を抑え
て、その分、送信音響パワーを上げることができ、ま
た、熱伝導手段と前記電気回路とが電気的に接触するの
を防止することができる。According to the fourth aspect of the invention, the heat generated from the vibrator portion is led to the electric signal transmission cable by the heat conducting means, and the heat conducting means and the electric circuit are electrically connected. Since the contact is prevented by the spacer, without increasing the size of the ultrasound probe, it is possible to suppress the rise in the temperature of the biological contact surface of the ultrasound probe and thereby increase the transmission acoustic power, Further, it is possible to prevent the heat conduction means from being in electrical contact with the electric circuit.
【図１】本発明に係る超音波プローブの第１実施形態で
ある超音波プローブとこの超音波プローブを備える超音
波診断装置を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention and an ultrasonic diagnostic apparatus including the ultrasonic probe.
【図２】熱伝導体の配置例（バッキング材側）を示した
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of arrangement of heat conductors (backing material side).
【図３】熱伝導体の配置例（回路基板側）を示した断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of arrangement of heat conductors (on the circuit board side).
【図４】熱伝導体の配置例（電気信号伝送ケーブル側）
を示した断面図である。FIG. 4 is an arrangement example of a heat conductor (electrical signal transmission cable side).
It is sectional drawing which showed.
【図５】バッキング材にのみ接触もしくは近接するよう
に熱伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example in which a heat conductor is provided so as to contact or approach only the backing material.
【図６】回路基板にのみ接触もしくは近接するように熱
伝導体を設けた場合の例を示した断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example in which a heat conductor is provided so as to contact or approach only the circuit board.
【図７】本発明に係る超音波プローブの第２実施形態を
示した断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic probe according to the present invention.
【図８】図７に示した超音波プローブの被検体側の先端
部を示した断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a distal end portion of the ultrasonic probe shown in FIG. 7 on the subject side.
【図９】スペーサの構成例を示した斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a configuration example of a spacer.
１ 超音波診断装置本体 ３ 超音波プローブ ５ 電気信号伝送ケーブル ５ａ 導線 ５ｂ ケーブルクランプ ７ 振動子 ９ 回路基板 １１ リード線 １３ 音響レンズ １５ バッキング材 １７ ケーシング １９ モールド材 １９ａ 第１のモールド材 １９ｂ 第２のモールド材 ２１ 熱伝導体 ２３ シールドケース ２５ ヒートパイプ ２７ 音響整合層 ２９ スペーサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus main body 3 Ultrasonic probe 5 Electric signal transmission cable 5a Conductor 5b Cable clamp 7 Transducer 9 Circuit board 11 Lead wire 13 Acoustic lens 15 Backing material 17 Casing 19 Molding material 19a First molding material 19b Second Molding material 21 Heat conductor 23 Shield case 25 Heat pipe 27 Acoustic matching layer 29 Spacer
Claims (7)
振動子部を備える超音波プローブにおいて、 前記振動子部から発生する熱を、当該超音波プローブに
接続される電気信号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有
することを特徴とする超音波プローブ。1. An ultrasonic probe having a vibrator for transmitting and receiving an ultrasonic signal to and from a subject, wherein heat generated from the vibrator is transmitted to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe. An ultrasonic probe having a heat conducting means for guiding.
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
において、 前記振動子部と前記回路基板の内、少なくとも１つから
発生する熱を、当該超音波プローブに接続される電気信
号伝送ケーブルに導く熱伝導手段を有することを特徴と
する超音波プローブ。2. A vibrator unit for transmitting / receiving an ultrasonic signal to / from a subject, and connected to the vibrator unit via a signal line,
An ultrasonic probe including an electric circuit for performing electric signal processing, wherein heat generated from at least one of the vibrator section and the circuit board is led to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe. An ultrasonic probe having a conduction means.
記電気信号伝送ケーブルの導線に接触、もしくは、近接
するように配置され、他方の端部が前記振動子部と前記
回路基板の内、少なくとも１つに接する、もしくは、近
接するように配置されることを特徴とする請求項１また
は２記載の超音波プローブ。3. The heat conducting means is arranged such that one end thereof is in contact with or close to the conductor of the electric signal transmission cable, and the other end is formed between the vibrator portion and the circuit board. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the ultrasonic probe is disposed so as to be in contact with or close to at least one of them.
パイプであることを特徴とする請求項１または２記載の
超音波プローブ。4. The ultrasonic probe according to claim 1, wherein said heat conducting means is a metal or a heat pipe.
振動子部と、この振動子部に信号線を介して接続され、
電気信号処理を行う電気回路とを備える超音波プローブ
において、 前記振動子部から発生する熱を、前記電気回路と近接す
る位置を通り、当該超音波プローブに接続される電気信
号伝送ケーブルに導く熱伝導手段と、 この熱伝導手段と前記電気回路との間に配置され、この
熱伝導手段と電気回路とを電気的に非接触とするスペー
サと、 を有することを特徴とする超音波プローブ。5. A vibrator unit for transmitting and receiving an ultrasonic signal to and from a subject, and connected to the vibrator unit via a signal line;
An ultrasonic circuit comprising: an electric circuit that performs electric signal processing; wherein heat generated from the vibrator portion passes through a position close to the electric circuit and is guided to an electric signal transmission cable connected to the ultrasonic probe. An ultrasonic probe comprising: a conductive means; and a spacer disposed between the heat conductive means and the electric circuit, and electrically non-contacting the heat conductive means and the electric circuit.
は金属であることを特徴とする請求項５記載の超音波プ
ローブ。6. An ultrasonic probe according to claim 5, wherein said heat conducting means is a heat pipe or a metal.
部をモールドし、このモールド材に前記熱伝導手段の一
方の端部が挿入されること特徴とする請求項５記載の超
音波プローブ。7. The ultrasonic probe according to claim 5, wherein said vibrator portion is molded with a molding material having a high thermal conductivity, and one end of said heat conducting means is inserted into said molding material. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25150896A JPH1094540A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25150896A JPH1094540A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Ultrasonic probe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094540A true JPH1094540A (en) | 1998-04-14 |
Family
ID=17223862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25150896A Pending JPH1094540A (en) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | Ultrasonic probe |
Country Status (1)
| Country | Link |
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