JPS59164045A - 超音波プロ−ブ - Google Patents
超音波プロ−ブInfo
- Publication number
- JPS59164045A JPS59164045A JP3822183A JP3822183A JPS59164045A JP S59164045 A JPS59164045 A JP S59164045A JP 3822183 A JP3822183 A JP 3822183A JP 3822183 A JP3822183 A JP 3822183A JP S59164045 A JPS59164045 A JP S59164045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glove
- ultrasonic
- probe
- backing material
- acoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、超音波診断装置に付属する超音波プローブ
に関する。
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点」
超音波診断装置は超音波グローブ（以下グローブと言う
。）、送信器、受信器、信号処理器及び表示器より構成
され、よりｓ／Ｎ比の高い診断情報を得るために、例え
ば、グローブにつき、送信時に印加される電気的パワー
を効率よく音響パワーに変換し、また、受信時に被検体
から返ってくる音響パワーを効率よく電気的バク−に変
換し得る特性が要求される。また、送信部に対しては、
超音波が生体におよほす影響に鑑み、安全性全損なわな
い範囲内で最大限の電気的パワーをグローブに与えるこ
とが要求される。さらに、受信器に対しては、はとんど
初段のプリアンプ系のノイズによ！１１ ｓ７’ｓ比が
決定されるが、これを最小限に抑える必要がある。
。）、送信器、受信器、信号処理器及び表示器より構成
され、よりｓ／Ｎ比の高い診断情報を得るために、例え
ば、グローブにつき、送信時に印加される電気的パワー
を効率よく音響パワーに変換し、また、受信時に被検体
から返ってくる音響パワーを効率よく電気的バク−に変
換し得る特性が要求される。また、送信部に対しては、
超音波が生体におよほす影響に鑑み、安全性全損なわな
い範囲内で最大限の電気的パワーをグローブに与えるこ
とが要求される。さらに、受信器に対しては、はとんど
初段のプリアンプ系のノイズによ！１１ ｓ７’ｓ比が
決定されるが、これを最小限に抑える必要がある。
第１図（α）はグローブ及び送信器を簡単な等価回路で
あられしたもので、グローブはコンダクタンスＧとサセ
プタンスＢとの並列回路、送信部は電源〆０及びその内
部抵抗γと同調用インダクタンスＬとの並列回路からな
る。従って、グローブに印加される電気的パワーＰは、
グローブの両端に加わる電圧上Ｖとすると、 Ｐ−、ｆＯ″Ｖ”Ｃｆ） Ｇ Ｃｆ）ｄｆ 川
・・・ ■と表わせる。ここでＶ（４）は例えば第１図
（ｈ）のような周波数特性音、また、ＧＣｆ）は第１図
ＣＣ）に示す周波数特性を持っている。■式から明らか
なように、グローブに印加される電気的パワーＰｋ大き
くするためには、ｖ（ｆ）及びＧ Ｃ’ｆ ）を大きく
し、その帯域を大きくすればよい。
あられしたもので、グローブはコンダクタンスＧとサセ
プタンスＢとの並列回路、送信部は電源〆０及びその内
部抵抗γと同調用インダクタンスＬとの並列回路からな
る。従って、グローブに印加される電気的パワーＰは、
グローブの両端に加わる電圧上Ｖとすると、 Ｐ−、ｆＯ″Ｖ”Ｃｆ） Ｇ Ｃｆ）ｄｆ 川
・・・ ■と表わせる。ここでＶ（４）は例えば第１図
（ｈ）のような周波数特性音、また、ＧＣｆ）は第１図
ＣＣ）に示す周波数特性を持っている。■式から明らか
なように、グローブに印加される電気的パワーＰｋ大き
くするためには、ｖ（ｆ）及びＧ Ｃ’ｆ ）を大きく
し、その帯域を大きくすればよい。
第２図（ＯＬ） 、 Ｃｂ）は、グローブの構造を模式
的に示したものである。グローブは、圧電体１．電極２
（２−１，２−２） 、コーティング層６．音響レンズ
４．及びバッキング材５よりなる。圧電体１に電圧Ｖが
印加されると、電気的パワーが音響パワーに変換され、
音波が圧電体１の前面（図中右方向）及び後面に放射さ
れる。後面に放射された音波はバッキング材５に吸収さ
れる。第２図（α）ｉｄプローブの実使用状態上水して
おり、プローブは、被検体に密着しているため、音響レ
ンズ４の前面には音響インピーダンスＺ２＝１．５〜１
．６Ｘ１０６に９７ｍ２ｘｅｃを有する被検体６が配置
される。圧電体１の前面に放射された音波は音響レンズ
４と被検体６との間の境界でわずかながら反射される。
的に示したものである。グローブは、圧電体１．電極２
（２−１，２−２） 、コーティング層６．音響レンズ
４．及びバッキング材５よりなる。圧電体１に電圧Ｖが
印加されると、電気的パワーが音響パワーに変換され、
音波が圧電体１の前面（図中右方向）及び後面に放射さ
れる。後面に放射された音波はバッキング材５に吸収さ
れる。第２図（α）ｉｄプローブの実使用状態上水して
おり、プローブは、被検体に密着しているため、音響レ
ンズ４の前面には音響インピーダンスＺ２＝１．５〜１
．６Ｘ１０６に９７ｍ２ｘｅｃを有する被検体６が配置
される。圧電体１の前面に放射された音波は音響レンズ
４と被検体６との間の境界でわずかながら反射される。
その音圧比は
音圧比−（Ｚ２． Ｚｘ ） ／ （Ｚ１＋ ２２）
１と表わされる。なお、Ｚｌは音響レンズ４の音響イン
ピーダンスを表わす。
１と表わされる。なお、Ｚｌは音響レンズ４の音響イン
ピーダンスを表わす。
次に第２図＜ｈ＞は、グローブが被検体６に密着してい
ない場合、例えばグローブは駆動されているが、空気中
に放置されている場合を示しておハ空気７の音響インピ
ーダンス２４ ＝ １０−５Ｘ １０’Ｋｆ／ｍ２ｓｅ
ｃであるから、この場合圧電体１の前面に放射された音
波はそのほとんどが、音響レンズ４と空気７との境界面
で反射され、従ってグローブに印加された電気的パワー
は音響パワーとしてグローブの外部へ透過しなくなる。
ない場合、例えばグローブは駆動されているが、空気中
に放置されている場合を示しておハ空気７の音響インピ
ーダンス２４ ＝ １０−５Ｘ １０’Ｋｆ／ｍ２ｓｅ
ｃであるから、この場合圧電体１の前面に放射された音
波はそのほとんどが、音響レンズ４と空気７との境界面
で反射され、従ってグローブに印加された電気的パワー
は音響パワーとしてグローブの外部へ透過しなくなる。
すなわち、これらの音響パワーはプローブの内部で、バ
ッキング材５あるいけ音響レンズ４中で吸収され、最終
的には熱となる。前記コンダクタンスＧＣｆ）およびサ
セプタンスＢＣｆ）が小さい場合には何ら問題はないの
であるが、送信器において安全性を損なわない範囲内で
最大限の電気的パワー全グローブに与えることにより前
記Ｇ（ｆ）およびＢＣｆ）が大きくナッテくルと、グロ
ーブ内で発生する熱により、グローブ自体の温度が上昇
する。そして、グローブ自体の温度が体温を越えると、
被検体たとえば患者あるいは術者に工夫ｇないし不安ｇ
を与えるト共にグローブ自体の熱劣化上竿める等の問題
点が生ずる。
ッキング材５あるいけ音響レンズ４中で吸収され、最終
的には熱となる。前記コンダクタンスＧＣｆ）およびサ
セプタンスＢＣｆ）が小さい場合には何ら問題はないの
であるが、送信器において安全性を損なわない範囲内で
最大限の電気的パワー全グローブに与えることにより前
記Ｇ（ｆ）およびＢＣｆ）が大きくナッテくルと、グロ
ーブ内で発生する熱により、グローブ自体の温度が上昇
する。そして、グローブ自体の温度が体温を越えると、
被検体たとえば患者あるいは術者に工夫ｇないし不安ｇ
を与えるト共にグローブ自体の熱劣化上竿める等の問題
点が生ずる。
この発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、超音
波グローブ内部に発生した熱全効率よく外部に逃がすこ
とにより、超音波グローブの温度上昇全最小限に抑えた
超音波プローブ全提供することを目的とする。
波グローブ内部に発生した熱全効率よく外部に逃がすこ
とにより、超音波グローブの温度上昇全最小限に抑えた
超音波プローブ全提供することを目的とする。
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、超音波全
発射する谷種部材全プローブケースに内蔵する超音波グ
ローブにおいて、グローブケース内の、各種部材が占め
る空間以外の空間に、高熱伝導率および高電気絶縁性を
有するモーイレド部材全充填してなること全特徴とする
ものである。
発射する谷種部材全プローブケースに内蔵する超音波グ
ローブにおいて、グローブケース内の、各種部材が占め
る空間以外の空間に、高熱伝導率および高電気絶縁性を
有するモーイレド部材全充填してなること全特徴とする
ものである。
次に、この発明の一実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第６図はこの発明の一実施例である超音波グローブを示
す断面図である。
す断面図である。
第６図に示す超音波グローブ２ｏは、グローブケース１
ｏ内に配置されたバッキング材５上（（短冊状の多数の
超音波振動子１を一列に配列し、各超音波振動子１のバ
ッキング材５に対する面およびバンキング材５とは反対
側の面それぞれに、各超音波振動子１を駆動するための
電極２−１．２−２を貼着し、さらに、電極２−１をは
さんで超音波振動子１上に音響レンズ４を設け、また、
前記電極２−１に接続するアースａ８および前記電極２
−２にフレキシブルＰＣ板９を介して接続する信号線１
２を１とめてケーブル１１として引き出してなる構造に
おいて、グローブケース１ｏ内の。
ｏ内に配置されたバッキング材５上（（短冊状の多数の
超音波振動子１を一列に配列し、各超音波振動子１のバ
ッキング材５に対する面およびバンキング材５とは反対
側の面それぞれに、各超音波振動子１を駆動するための
電極２−１．２−２を貼着し、さらに、電極２−１をは
さんで超音波振動子１上に音響レンズ４を設け、また、
前記電極２−１に接続するアースａ８および前記電極２
−２にフレキシブルＰＣ板９を介して接続する信号線１
２を１とめてケーブル１１として引き出してなる構造に
おいて、グローブケース１ｏ内の。
バッキング材５、超音波振動子１、電極２−１゜２−２
．ｆ’ｌレンズ４、フレキシブルＰＣ板９、アース線８
、信号線１２が占める空間以外の空間に。
．ｆ’ｌレンズ４、フレキシブルＰＣ板９、アース線８
、信号線１２が占める空間以外の空間に。
高熱伝導性および高電気絶縁性上宿するモールド材２２
を充填してなる。モールド部材２２が高熱伝導性を有し
なければならないのは、超音波グローブ２０内での発熱
全効率良く外部に放散させるためである。１だ、モール
ド部材２２が高電気絶縁性を有しなければならないのは
、プローブに印力口される高圧パルスにより、信号線と
アース線との間がショートしたりすることのないよう、
また、術者９被検者に対する電気的安全性を確保するた
めである。モールド部材２２が高熱伝導性および高電気
絶縁性を有すると言い得るためには、他の部材たとえば
グローブケース１０１音響レンズ４等を構成する材料と
の関係により相違するが、通常、モールド部拐２２は、
その熱伝導率が２０×１０−’ ｃａｌ ７ｃｍ ・ｓ
ｅｃ ’Ｃ以上であるのが好ましく、捷だ、その体積固
有抵抗が１０１００・釧以上であるのが好ましい。その
ような熱伝導率および体積固有抵抗を有する材料として
ボロンナイトライド、上２ミック等をエポキシ等の樹脂
に混入させたものが挙げられる。
を充填してなる。モールド部材２２が高熱伝導性を有し
なければならないのは、超音波グローブ２０内での発熱
全効率良く外部に放散させるためである。１だ、モール
ド部材２２が高電気絶縁性を有しなければならないのは
、プローブに印力口される高圧パルスにより、信号線と
アース線との間がショートしたりすることのないよう、
また、術者９被検者に対する電気的安全性を確保するた
めである。モールド部材２２が高熱伝導性および高電気
絶縁性を有すると言い得るためには、他の部材たとえば
グローブケース１０１音響レンズ４等を構成する材料と
の関係により相違するが、通常、モールド部拐２２は、
その熱伝導率が２０×１０−’ ｃａｌ ７ｃｍ ・ｓ
ｅｃ ’Ｃ以上であるのが好ましく、捷だ、その体積固
有抵抗が１０１００・釧以上であるのが好ましい。その
ような熱伝導率および体積固有抵抗を有する材料として
ボロンナイトライド、上２ミック等をエポキシ等の樹脂
に混入させたものが挙げられる。
以上構成の超音波プローブ２０の熱等価回路は第４図に
示すとおりとなる。第４図において、 ＱｌおよびＱＢ
それぞれは音響レンズおよびバッキング材中で発生した
熱量、並びに、Ｃｐ、Ｃ１，ＣＢ、 ＣＭ。
示すとおりとなる。第４図において、 ＱｌおよびＱＢ
それぞれは音響レンズおよびバッキング材中で発生した
熱量、並びに、Ｃｐ、Ｃ１，ＣＢ、 ＣＭ。
ＣｃおよびＣａ１ｒそれぞれは超音波振動子、音響レン
ズ、バッキング材、モールド部材、プローブケースおよ
び空気の熱容量であり、Ｈｐは超音波振動子とバッキン
グ材との間における熱抵抗、ＨＡは空気とグローブケー
スとの間における熱抵抗、Ｅａはグローブケースとモー
ルド部材との間における熱抵抗、ＨＭはモールド部材と
バッキング材との間における熱抵抗、 ＨＢｌ、ＨＢ２
はバッキング材の熱抵抗ｂ Ｈｌ、＋ ｏＥｌｌｚ ｔ
ｒｉレンズ材の熱抵抗、Ｈｘはアース線の熱抵抗である
。第４図の熱等価回路が示すように、バッキング材５お
よび音響レンズ４でそれぞれ発生する熱量ＱＢ ＊ Ｑ
ｉはモールド部材２２を介して超音波プローブ外に放出
されることとなり、超音波グローブ２０の温度上昇全防
止することができる。
ズ、バッキング材、モールド部材、プローブケースおよ
び空気の熱容量であり、Ｈｐは超音波振動子とバッキン
グ材との間における熱抵抗、ＨＡは空気とグローブケー
スとの間における熱抵抗、Ｅａはグローブケースとモー
ルド部材との間における熱抵抗、ＨＭはモールド部材と
バッキング材との間における熱抵抗、 ＨＢｌ、ＨＢ２
はバッキング材の熱抵抗ｂ Ｈｌ、＋ ｏＥｌｌｚ ｔ
ｒｉレンズ材の熱抵抗、Ｈｘはアース線の熱抵抗である
。第４図の熱等価回路が示すように、バッキング材５お
よび音響レンズ４でそれぞれ発生する熱量ＱＢ ＊ Ｑ
ｉはモールド部材２２を介して超音波プローブ外に放出
されることとなり、超音波グローブ２０の温度上昇全防
止することができる。
以上、この発明の一実施例について詳述したが、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
要旨全変更しない範囲内で適宜に変形して実施すること
ができるのはいりまでもない。
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
要旨全変更しない範囲内で適宜に変形して実施すること
ができるのはいりまでもない。
この発明によ°ると、グローブケース内に、熱伝導率が
大きく、かつ電気絶縁性の高いモールド部材で充填する
ので、超音波振動子、音響レンズ、バッキング材等とケ
ーブルとの間の熱抵抗全低下させることができ、これに
より、発熱した熱量を超音波グローブ外に放出すること
ができて、超音波グローブの温度上昇全有効に抑制する
ことができる。
大きく、かつ電気絶縁性の高いモールド部材で充填する
ので、超音波振動子、音響レンズ、バッキング材等とケ
ーブルとの間の熱抵抗全低下させることができ、これに
より、発熱した熱量を超音波グローブ外に放出すること
ができて、超音波グローブの温度上昇全有効に抑制する
ことができる。
第１図（α）は超音波グローブと送信器との等価回路、
第１図（ｂ）は超音波振動子に印加する電圧Ｖのスペク
トル上水すスペクトラム図、第１図（ｃ）は超音波振動
子のコンダクタンスＧの周波数特性を示す特性図、第２
図（α）は被検体に密着した超音波グローブの構造を示
す模式図、第２図（ｂ）は空気中に放置した超音波グロ
ーブの構造を示す模式図、第６図はこの発明の一実施例
である超音波グローブを示す断面図および第４図は前記
実施例の熱等価回路を示す回路図である。 ２０・・・超音波グローブ、 ２２・・・％−ルトｆ
Ｊ材。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）ｇ＝’ｔ
ｌ 図 （０） （ｂ） ↑ （Ｃ） 第２図 （ｂ） ２ ０
第１図（ｂ）は超音波振動子に印加する電圧Ｖのスペク
トル上水すスペクトラム図、第１図（ｃ）は超音波振動
子のコンダクタンスＧの周波数特性を示す特性図、第２
図（α）は被検体に密着した超音波グローブの構造を示
す模式図、第２図（ｂ）は空気中に放置した超音波グロ
ーブの構造を示す模式図、第６図はこの発明の一実施例
である超音波グローブを示す断面図および第４図は前記
実施例の熱等価回路を示す回路図である。 ２０・・・超音波グローブ、 ２２・・・％−ルトｆ
Ｊ材。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）ｇ＝’ｔ
ｌ 図 （０） （ｂ） ↑ （Ｃ） 第２図 （ｂ） ２ ０
Claims (2)
- （１）超音波を発射する各種部材全プローブケースに内
蔵する超音波グローブにおいて、グローブケース内の、
各種部材が占める空間以外の空間に、高熱伝導率および
高電気絶縁性を有するモールド部材を充填してなること
を特徴とする超音波グローブ。 - （２）前記モールド部材が、ボロンナイトライドである
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
プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3822183A JPS59164045A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 超音波プロ−ブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3822183A JPS59164045A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 超音波プロ−ブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59164045A true JPS59164045A (ja) | 1984-09-17 |
| JPH0337937B2 JPH0337937B2 (ja) | 1991-06-07 |
Family
ID=12519243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3822183A Granted JPS59164045A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 超音波プロ−ブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59164045A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203846A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Aloka Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP2009082360A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | 超音波探触子 |
| JP2009240755A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | 超音波内視鏡 |
| JP5905169B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-20 | オリンパス株式会社 | 超音波内視鏡 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP3822183A patent/JPS59164045A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02203846A (ja) * | 1989-02-01 | 1990-08-13 | Aloka Co Ltd | 超音波探触子 |
| JP2009082360A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | 超音波探触子 |
| US8382673B2 (en) | 2007-09-28 | 2013-02-26 | Fujifilm Corporation | Ultrasonic endoscope |
| JP2009240755A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-22 | Fujifilm Corp | 超音波内視鏡 |
| JP5905169B1 (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-20 | オリンパス株式会社 | 超音波内視鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337937B2 (ja) | 1991-06-07 |
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