WO2021187252A1 - Ultrasonic probe - Google Patents
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Abstract
An ultrasonic probe according to the present disclosure comprises: an ultrasonic transducer and a housing supporting the ultrasonic transducer. The ultrasonic transducer is provided with: a flat piezoelectric body, a first electrode laminated on at least one side of the piezoelectric body in the piezoelectric body thickness direction; and a second electrode laminated on at least the other side of the piezoelectric body in the piezoelectric body thickness direction. The housing is provided with a cover part covering the ultrasonic transducer on the said other side of said piezoelectric body. The cover part is provided, in a position facing the ultrasonic transducer, with a plurality of protrusions and ridges tapered towards the ultrasonic transducer.
Description
本開示は超音波探触子に関する。
This disclosure relates to an ultrasonic probe.
超音波振動子を含む超音波探触子は、医療用超音波診断装置の超音波の送受信器として利用されている。最近では、カテーテルに長尺な超音波探触子を装填し、そのカテーテルを体内に挿入した状態で超音波診断をすることが行なわれている。
An ultrasonic probe including an ultrasonic transducer is used as an ultrasonic transmitter / receiver for a medical ultrasonic diagnostic device. Recently, a catheter is loaded with a long ultrasonic probe, and ultrasonic diagnosis is performed with the catheter inserted in the body.
特許文献１には、頂部主表面及び底部主表面を有するアクティブトランスジューサエレメントと、頂部主表面上に形成される頂部電極と、底部主表面上に形成される底部電極と、底部電極を覆う導電性バッキングエレメントと、頂部電極に電気的に接続されている第１リードと、導電性バッキングエレメントに電気的に接続される第２リードと、を備える超音波探触子が開示されている。特許文献１のアクティブトランスジューサエレメント、頂部電極、底部電極及び導電性バッキングエレメントは、末端ハウジングに対して固定されている。
Patent Document 1 describes an active transducer element having a top main surface and a bottom main surface, a top electrode formed on the top main surface, a bottom electrode formed on the bottom main surface, and conductivity covering the bottom electrode. An ultrasonic probe comprising a backing element, a first lead electrically connected to a top electrode, and a second lead electrically connected to a conductive backing element is disclosed. The active transducer element, top electrode, bottom electrode and conductive backing element of Patent Document 1 are fixed to the terminal housing.
特許文献１のバッキングエレメントは、超音波振動子の一部を構成するトランスジューサエレメントの裏面によって放射される超音波エネルギーを減衰させる。しかしながら、特許文献１に記載の末端ハウジングには、ノイズとなる超音波の送受信の抑制の観点において、依然として改善の余地がある。
The backing element of Patent Document 1 attenuates the ultrasonic energy radiated by the back surface of the transducer element forming a part of the ultrasonic vibrator. However, the terminal housing described in Patent Document 1 still has room for improvement from the viewpoint of suppressing transmission and reception of ultrasonic waves that cause noise.
本開示は、超音波エネルギーの減衰性能を向上可能な構成を有する、超音波振動子を支持するハウジングを備える超音波探触子を提供することを目的とする。
It is an object of the present disclosure to provide an ultrasonic probe provided with a housing that supports an ultrasonic vibrator, which has a configuration capable of improving the attenuation performance of ultrasonic energy.
本開示の１つの態様としての超音波探触子は、超音波振動子と、前記超音波振動子を支持するハウジングと、を備える超音波探触子であって、前記超音波振動子は、扁平状の圧電体と、前記圧電体の厚み方向において、前記圧電体に対して少なくとも一方側に積層されている第１電極と、前記圧電体の前記厚み方向において、前記圧電体に対して少なくとも他方側に積層されている第２電極と、を備え、前記ハウジングは、前記圧電体に対して前記他方側で、前記超音波振動子を覆うカバー部を備え、前記カバー部は、前記超音波振動子と対向する位置に、前記超音波振動子に向かって先細りする複数の突起状又は尾根状の部位を備える。
The ultrasonic probe as one aspect of the present disclosure is an ultrasonic probe including an ultrasonic transducer and a housing for supporting the ultrasonic transducer, and the ultrasonic transducer is a device. A flat piezoelectric body, a first electrode laminated on at least one side of the piezoelectric body in the thickness direction of the piezoelectric body, and at least the first electrode of the piezoelectric body in the thickness direction of the piezoelectric body with respect to the piezoelectric body. The housing is provided with a second electrode laminated on the other side, and the housing is provided with a cover portion that covers the ultrasonic transducer on the other side with respect to the piezoelectric body, and the cover portion is the ultrasonic wave. A plurality of protruding or ridge-shaped portions that taper toward the ultrasonic transducer are provided at positions facing the transducer.
本開示の１つの実施形態として、前記カバー部は、前記超音波振動子と対向する表面から、前記表面と反対側に位置する裏面まで貫通する複数のスロットを区画しており、前記カバー部は、前記複数のスロットのうち隣接する２つのスロットの間に位置する仕切部を備え、前記仕切部は、前記表面側に、前記超音波振動子に向かって先細りする尾根状の部位を備える。
As one embodiment of the present disclosure, the cover portion divides a plurality of slots penetrating from the surface facing the ultrasonic vibrator to the back surface located on the opposite side of the front surface, and the cover portion is divided into a plurality of slots. A partition portion located between two adjacent slots among the plurality of slots is provided, and the partition portion includes a ridge-shaped portion that tapers toward the ultrasonic vibrator on the surface side.
本開示の１つの実施形態として、前記仕切部は、前記裏面側に、前記圧電体の面内方向に沿って延在する面を含む。
As one embodiment of the present disclosure, the partition includes a surface extending along the in-plane direction of the piezoelectric body on the back surface side.
本開示の１つの実施形態として、前記スロット内を位置する樹脂部材を備える。
As one embodiment of the present disclosure, a resin member located in the slot is provided.
本開示の１つの実施形態として、前記ハウジングは、前記カバー部の前記裏面側に、前記スロットと連通する中空部を区画しており、前記中空部を区画する内壁は、前記カバー部と対向する位置に、前記カバー部に向かって先細りする複数の突起状又は尾根状の部位を備える。
In one embodiment of the present disclosure, the housing partitions a hollow portion communicating with the slot on the back surface side of the cover portion, and an inner wall for partitioning the hollow portion faces the cover portion. The position is provided with a plurality of protruding or ridge-shaped portions that taper toward the cover portion.
本開示の１つの実施形態として、前記中空部内に位置する樹脂部材を備える。
As one embodiment of the present disclosure, a resin member located in the hollow portion is provided.
本開示の１つの実施形態として、前記中空部は、前記ハウジングの遠位端で、前記ハウジングの外部に連通しており、前記スロットは、前記超音波振動子の近位端側で前記ハウジングの外部に連通している。
In one embodiment of the present disclosure, the hollow portion communicates with the outside of the housing at the distal end of the housing, and the slot is located on the proximal end side of the ultrasonic transducer of the housing. It communicates with the outside.
本開示の１つの実施形態として、前記ハウジングは、前記超音波振動子と前記カバー部との間を離間した状態で前記超音波振動子を支持する支持台部を備える。
As one embodiment of the present disclosure, the housing includes a support base portion that supports the ultrasonic vibrator in a state where the ultrasonic vibrator and the cover portion are separated from each other.
本開示の１つの実施形態として、前記超音波振動子と前記カバー部との間に介在する樹脂部材を備える。
As one embodiment of the present disclosure, a resin member interposed between the ultrasonic vibrator and the cover portion is provided.
本開示の１つの実施形態として、前記カバー部における複数の突起状又は尾根状の部位は、前記カバー部の前記裏面側から前記表面側に向かって漸次先細りしている突起状又は尾根状の部位を含む。
As one embodiment of the present disclosure, the plurality of protruding or ridge-shaped portions of the cover portion are the protruding or ridge-shaped portions that gradually taper from the back surface side to the front surface side of the cover portion. including.
本開示の１つの実施形態として、前記中空部を区画する内壁における複数の突起状又は尾根状の部位は、基端から先端に向かって漸次先細りしている突起状又は尾根状の部位を含む。
As one embodiment of the present disclosure, the plurality of protruding or ridge-shaped portions on the inner wall that partitions the hollow portion include a protruding or ridge-shaped portion that gradually tapers from the base end to the tip end.
本開示によれば、超音波エネルギーの減衰性能を向上可能な構成を有する、超音波振動子を支持するハウジングを備える超音波探触子を提供することができる。
According to the present disclosure, it is possible to provide an ultrasonic probe having a housing for supporting an ultrasonic vibrator, which has a configuration capable of improving the attenuation performance of ultrasonic energy.
以下、本開示に係る超音波探触子の実施形態について図面を参照して例示説明する。各図において共通する部材・部位には同一の符号を付している。また、本開示では、画像診断用カテーテルの長手方向を「長手方向Ａ」と記載する。更に、本開示では、画像診断用カテーテルの長手方向Ａで生体内に挿入される側を「遠位端側」と記載し、その反対側を「近位端側」と記載する。また、画像診断用カテーテルの近位端側から遠位端側に向かう方向を単に「挿入方向Ａ１」と記載する場合がある。また、画像診断用カテーテルの遠位端側から近位端側に向かう方向を単に「抜去方向Ａ２」と記載する場合がある。
Hereinafter, embodiments of the ultrasonic probe according to the present disclosure will be illustrated with reference to the drawings. The same reference numerals are given to common members and parts in each figure. Further, in the present disclosure, the longitudinal direction of the diagnostic imaging catheter is described as "longitudinal direction A". Further, in the present disclosure, the side inserted into the living body in the longitudinal direction A of the diagnostic imaging catheter is described as the "distal end side", and the opposite side is described as the "proximal end side". Further, the direction from the proximal end side to the distal end side of the diagnostic imaging catheter may be simply described as "insertion direction A1". Further, the direction from the distal end side to the proximal end side of the diagnostic imaging catheter may be simply described as "removal direction A2".
はじめに、本開示に係る超音波振動子を適用可能な画像診断装置の一例を説明する。図１は、一実施形態としての超音波振動子１１を備える画像診断装置１００を示す図である。
First, an example of an diagnostic imaging apparatus to which the ultrasonic vibrator according to the present disclosure can be applied will be described. FIG. 1 is a diagram showing an image diagnostic apparatus 100 including an ultrasonic vibrator 11 as an embodiment.
画像診断装置１００は、画像診断用カテーテル１１０と、外部装置１２０と、を備える。図１では、画像診断用カテーテル１１０が外部装置１２０に接続されている状態を示している。図２は、図１に示す画像診断用カテーテル１１０の遠位端部でのシース２０の内部を示す図である。図３は、超音波探触子１０の遠位端部の長手方向Ａに平行な断面での断面図である。図４は、図２におけるI-I線の位置での超音波探触子１０の断面図である。図５は、超音波探触子１０のイメージングコア６０におけるハウジング１２を示す斜視図である。
The diagnostic imaging device 100 includes a diagnostic imaging catheter 110 and an external device 120. FIG. 1 shows a state in which the diagnostic imaging catheter 110 is connected to the external device 120. FIG. 2 is a diagram showing the inside of the sheath 20 at the distal end of the diagnostic imaging catheter 110 shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the distal end of the ultrasonic probe 10 in a cross section parallel to the longitudinal direction A. FIG. 4 is a cross-sectional view of the ultrasonic probe 10 at the position of the line I-I in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a housing 12 in the imaging core 60 of the ultrasonic probe 10.
＜画像診断用カテーテル１１０＞
画像診断用カテーテル１１０は、血管内超音波診断法（Intravascular Ultrasound、略称「ＩＶＵＳ」）に適用される。図１に示すように、画像診断用カテーテル１１０は、外部装置１２０に接続されることによって駆動される。より具体的に、本実施形態の画像診断用カテーテル１１０は、外部装置１２０の駆動ユニット１２０ａに接続されている。 <Catheter fordiagnostic imaging 110>
Thediagnostic imaging catheter 110 is applied to endovascular ultrasound (abbreviated as "IVUS"). As shown in FIG. 1, the diagnostic imaging catheter 110 is driven by being connected to an external device 120. More specifically, the diagnostic imaging catheter 110 of the present embodiment is connected to the drive unit 120a of the external device 120.
画像診断用カテーテル１１０は、血管内超音波診断法（Intravascular Ultrasound、略称「ＩＶＵＳ」）に適用される。図１に示すように、画像診断用カテーテル１１０は、外部装置１２０に接続されることによって駆動される。より具体的に、本実施形態の画像診断用カテーテル１１０は、外部装置１２０の駆動ユニット１２０ａに接続されている。 <Catheter for
The
図１に示すように、画像診断用カテーテル１１０は、挿入部１１０ａと、操作部１１０ｂと、を備える。挿入部１１０ａは、画像診断用カテーテル１１０のうち、生体内に挿入されて使用される部位である。操作部１１０ｂは、画像診断用カテーテル１１０のうち、挿入部１１０ａが生体内に挿入されている状態で、生体外で操作される部位である。本実施形態の画像診断用カテーテル１１０では、後述する遠位端側コネクタ４２（図１参照）よりも遠位端側の部分が挿入部１１０ａであり、遠位端側コネクタ４２から近位端側の部分が操作部１１０ｂである。
As shown in FIG. 1, the diagnostic imaging catheter 110 includes an insertion portion 110a and an operation portion 110b. The insertion portion 110a is a portion of the diagnostic imaging catheter 110 that is inserted into the living body and used. The operation unit 110b is a portion of the diagnostic imaging catheter 110 that is operated in vitro with the insertion unit 110a inserted into the living body. In the diagnostic imaging catheter 110 of the present embodiment, the portion on the distal end side of the distal end side connector 42 (see FIG. 1) described later is the insertion portion 110a, and the distal end side connector 42 to the proximal end side. Is the operation unit 110b.
図１、図２に示すように、挿入部１１０ａは、超音波探触子１０と、シース２０と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the insertion portion 110a includes an ultrasonic probe 10 and a sheath 20.
図１に示すように、操作部１１０ｂは、内管部材３０と、外管部材４０と、を備える。内管部材３０は、超音波探触子１０の近位端側の端部を保持している。外管部材４０は、シース２０の近位端側の端部を保持している。詳細は後述するが、内管部材３０が外管部材４０内を中心軸方向に移動することで、超音波探触子１０がシース２０内を長手方向Ａに移動することができる。また、詳細は後述するが、超音波探触子１０の一部である駆動シャフト１３及び電気信号線１４は、内管部材３０及び外管部材４０の内部を通じて、長手方向Ａにおいて、挿入部１１０ａの領域のみならず、操作部１１０ｂの領域に亘って延在している。つまり、本実施形態の操作部１１０ｂは、内管部材３０及び外管部材４０に加えて、超音波探触子１０により一部が構成されている。
As shown in FIG. 1, the operation unit 110b includes an inner pipe member 30 and an outer pipe member 40. The inner tube member 30 holds an end portion of the ultrasonic probe 10 on the proximal end side. The outer tube member 40 holds an end portion on the proximal end side of the sheath 20. Although the details will be described later, the ultrasonic probe 10 can move in the sheath 20 in the longitudinal direction A by moving the inner tube member 30 in the outer tube member 40 in the central axis direction. Further, as will be described in detail later, the drive shaft 13 and the electric signal line 14 which are a part of the ultrasonic probe 10 pass through the inside of the inner tube member 30 and the outer tube member 40, and the insertion portion 110a is inserted in the longitudinal direction A. It extends not only to the region of the above but also to the region of the operation unit 110b. That is, the operation unit 110b of the present embodiment is partially composed of the ultrasonic probe 10 in addition to the inner tube member 30 and the outer tube member 40.
［超音波探触子１０］
図２に示すように、超音波探触子１０は、イメージングコア６０と、駆動シャフト１３と、電気信号線１４と、を備える。イメージングコア６０は、超音波振動子１１と、ハウジング１２と、第１～第３樹脂部材６１～６３と、を備える。 [Ultrasonic probe 10]
As shown in FIG. 2, theultrasonic probe 10 includes an imaging core 60, a drive shaft 13, and an electric signal line 14. The imaging core 60 includes an ultrasonic vibrator 11, a housing 12, and first to third resin members 61 to 63.
図２に示すように、超音波探触子１０は、イメージングコア６０と、駆動シャフト１３と、電気信号線１４と、を備える。イメージングコア６０は、超音波振動子１１と、ハウジング１２と、第１～第３樹脂部材６１～６３と、を備える。 [Ultrasonic probe 10]
As shown in FIG. 2, the
図３、図４に示すように、超音波振動子１１は、圧電素子１と、音響整合部材３と、を備える。具体的に、圧電素子１は、扁平状の圧電体４と、この圧電体４の厚み方向Ｂにおいて、圧電体４に対して少なくとも一方側に積層されている第１電極５と、圧電体４の厚み方向Ｂにおいて、圧電体４に対して少なくとも他方側に積層されている第２電極６と、からなる。以下、説明の便宜上、圧電体４に対して少なくとも第１電極５の一部が設けられている、圧電体４の厚み方向Ｂの一方側を「表面側」と記載する。また、説明の便宜上、圧電体４に対して少なくとも第２電極６の一部が設けられている、圧電体４の厚み方向Ｂの他方側を「裏面側」と記載する。超音波振動子１１の表面側とは、超音波の送受信を行う側である。また、超音波振動子１１の裏面側とは、超音波の送受信を行う側とは反対側である。
As shown in FIGS. 3 and 4, the ultrasonic vibrator 11 includes a piezoelectric element 1 and an acoustic matching member 3. Specifically, the piezoelectric element 1 includes a flat piezoelectric body 4, a first electrode 5 laminated on at least one side of the piezoelectric body 4 in the thickness direction B of the piezoelectric body 4, and the piezoelectric body 4. In the thickness direction B of the above, it is composed of a second electrode 6 laminated on at least the other side with respect to the piezoelectric body 4. Hereinafter, for convenience of explanation, one side of the thickness direction B of the piezoelectric body 4 in which at least a part of the first electrode 5 is provided with respect to the piezoelectric body 4 will be referred to as a “surface side”. Further, for convenience of explanation, the other side of the piezoelectric body 4 in the thickness direction B in which at least a part of the second electrode 6 is provided with respect to the piezoelectric body 4 is described as “back surface side”. The front surface side of the ultrasonic vibrator 11 is a side that transmits and receives ultrasonic waves. Further, the back surface side of the ultrasonic vibrator 11 is the side opposite to the side that transmits and receives ultrasonic waves.
圧電素子１の圧電体４は、例えば、圧電セラミックシートにより構成される。圧電セラミックシートの材料としては、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウムなどの圧電セラミック材料が挙げられる。圧電体４は、圧電セラミック材料ではなく、水晶により形成されていてもよい。
The piezoelectric body 4 of the piezoelectric element 1 is composed of, for example, a piezoelectric ceramic sheet. Examples of the material of the piezoelectric ceramic sheet include piezoelectric ceramic materials such as lead zirconate titanate (PZT) and lithium niobate. The piezoelectric body 4 may be formed of quartz instead of the piezoelectric ceramic material.
圧電素子１の第１電極５及び第２電極６は、例えば、マスク材を用いたイオンプレーティング法、蒸着法、スパッタ法により、圧電体４の厚み方向Ｂの両面それぞれに電極層として積層させることで形成できる。第１電極５及び第２電極６の材料としては、例えば、銀、クロム、銅、ニッケル、金などの金属や、これら金属の積層体などが挙げられる。
The first electrode 5 and the second electrode 6 of the piezoelectric element 1 are laminated as electrode layers on both sides of the piezoelectric body 4 in the thickness direction B by, for example, an ion plating method using a mask material, a vapor deposition method, or a sputtering method. Can be formed by Examples of the material of the first electrode 5 and the second electrode 6 include metals such as silver, chromium, copper, nickel, and gold, and laminates of these metals.
本実施形態の第２電極６は、圧電素子１の裏面側のみに形成されている。
The second electrode 6 of this embodiment is formed only on the back surface side of the piezoelectric element 1.
これに対して、本実施形態の第１電極５は折返し電極により構成されている。具体的に、本実施形態の第１電極５は、表面電極層と、裏面電極層と、連結導電部と、を備える。表面電極層は、圧電体４に対して表面側に積層されている。裏面電極層は、圧電体４に対して裏面側に積層されている。連結導電部は、表面電極層及び裏面電極層を連結している。換言すれば、本実施形態の第１電極５は、圧電素子１の表面側から裏面側に亘って形成されている。第１電極５を折返し電極とすることで、圧電素子１の裏面側に、第１電極５の裏面電極層、及び、第２電極６、を共に配置できる。これにより、第１電極及び第２電極それぞれが圧電素子の別々の面のみに配置されている場合と比較して、電気信号線１４と第１電極５及び第２電極６との接続作業を圧電素子１の片面側のみで行うことができるようになる。
On the other hand, the first electrode 5 of this embodiment is composed of a folded electrode. Specifically, the first electrode 5 of the present embodiment includes a front electrode layer, a back electrode layer, and a connecting conductive portion. The surface electrode layer is laminated on the surface side with respect to the piezoelectric body 4. The back surface electrode layer is laminated on the back surface side with respect to the piezoelectric body 4. The connecting conductive portion connects the front electrode layer and the back electrode layer. In other words, the first electrode 5 of the present embodiment is formed from the front surface side to the back surface side of the piezoelectric element 1. By using the first electrode 5 as a folded electrode, the back electrode layer of the first electrode 5 and the second electrode 6 can be arranged together on the back surface side of the piezoelectric element 1. As a result, the connection work between the electric signal line 14, the first electrode 5, and the second electrode 6 is made piezoelectric as compared with the case where the first electrode and the second electrode are arranged only on different surfaces of the piezoelectric element. This can be done only on one side of the element 1.
図３、図４に示すように、音響整合部材３は、圧電素子１の表面側の一部を覆うように積層されている。但し、音響整合部材３は、この構成に限られず、圧電素子１の表面側の全域を覆うように積層されていてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the acoustic matching member 3 is laminated so as to cover a part of the surface side of the piezoelectric element 1. However, the acoustic matching member 3 is not limited to this configuration, and may be laminated so as to cover the entire surface side of the piezoelectric element 1.
音響整合部材３を設けることにより、被検体への超音波の伝播効率を高めることができる。つまり、本実施形態の音響整合部材３は、超音波の伝播効率を高める音響整合層を構成している。
By providing the acoustic matching member 3, it is possible to improve the propagation efficiency of ultrasonic waves to the subject. That is, the acoustic matching member 3 of the present embodiment constitutes an acoustic matching layer that enhances the propagation efficiency of ultrasonic waves.
音響整合部材３としての音響整合層は、音響整合層を形成するシート材を圧電素子１に張り合わせる方法、音響整合層を形成する液状の音響整合性材料を塗布して硬化させる方法、などによって形成することができる。音響整合部材３の材料としては、例えば、エポキシ樹脂などの樹脂材料が挙げられる。また、音響整合部材３は、樹脂材料から構成された樹脂層の積層体により構成されていてもよい。
The acoustic matching layer as the acoustic matching member 3 is formed by a method in which a sheet material forming the acoustic matching layer is attached to the piezoelectric element 1, a method in which a liquid acoustic matching material forming the acoustic matching layer is applied and cured, and the like. Can be formed. Examples of the material of the acoustic matching member 3 include a resin material such as an epoxy resin. Further, the acoustic matching member 3 may be composed of a laminated body of resin layers made of a resin material.
本実施形態の超音波振動子１１は、圧電体４の裏面から出射される超音波の超音波エネルギーを吸収可能で、圧電素子１を裏面側から支持する支持部材を備えない。超音波振動子１１は、この構成に限られず、支持部材を備える構成であってもよい。支持部材とは、例えば、ゴムや、タングステン粉末などの金属粉末を分散させたエポキシ樹脂など、により構成される吸音体である。但し、ハウジング１２に後述する吸音楔構造を設けることで、本実施形態の超音波振動子１１のように、支持部材を備えない構成とすることが好ましい。支持部材を設けない構成にすることで、超音波振動子１１を小型化できる。
The ultrasonic vibrator 11 of the present embodiment can absorb the ultrasonic energy of the ultrasonic waves emitted from the back surface of the piezoelectric body 4, and does not include a support member that supports the piezoelectric element 1 from the back surface side. The ultrasonic vibrator 11 is not limited to this configuration, and may be configured to include a support member. The support member is a sound absorber composed of, for example, rubber or an epoxy resin in which a metal powder such as tungsten powder is dispersed. However, it is preferable that the housing 12 is provided with a sound absorbing wedge structure, which will be described later, so that the housing 12 is not provided with a support member like the ultrasonic vibrator 11 of the present embodiment. The ultrasonic vibrator 11 can be downsized by providing no support member.
ハウジング１２は、超音波振動子１１を支持している。ハウジング１２の近位端側は、駆動シャフト１３に接続されている。本実施形態のハウジング１２は、コネクタ１５を介して、駆動シャフト１３に接続されているが、コネクタ１５を介さずに接続されるハウジングとしてもよい。
The housing 12 supports the ultrasonic vibrator 11. The proximal end side of the housing 12 is connected to the drive shaft 13. Although the housing 12 of the present embodiment is connected to the drive shaft 13 via the connector 15, it may be a housing connected without the connector 15.
ハウジング１２は、金属塊からの削り出しやＭＩＭ（金属粉末射出成形）等により形成可能である。ハウジング１２の構成材料は、金属、セラミックス、樹脂など、特に限定されない。但し、本実施形態のハウジング１２は、導電性を有さないセラミックス、樹脂等から構成されるハウジング本体１６ａと、このハウジング本体１６ａに埋設され、一部がハウジング本体１６ａから露出する導電部材１６ｂと、を備える。導電部材１６ｂは、導電性を有する金属により構成される。導電部材１６ｂは、超音波振動子１１の第１電極５及び第２電極６と電気的に接続される。また、導電部材１６ｂは、電気信号線１４と電気的に接続される。これにより、超音波振動子１１は、導電部材１６ｂを介して、電気信号線１４に電気的に接続される。
The housing 12 can be formed by carving from a metal block, MIM (metal powder injection molding), or the like. The constituent material of the housing 12 is not particularly limited, such as metal, ceramics, and resin. However, the housing 12 of the present embodiment includes a housing body 16a made of non-conductive ceramics, resin, etc., and a conductive member 16b embedded in the housing body 16a and partially exposed from the housing body 16a. , Equipped with. The conductive member 16b is made of a conductive metal. The conductive member 16b is electrically connected to the first electrode 5 and the second electrode 6 of the ultrasonic vibrator 11. Further, the conductive member 16b is electrically connected to the electric signal line 14. As a result, the ultrasonic vibrator 11 is electrically connected to the electric signal line 14 via the conductive member 16b.
図４、図５に示すように、ハウジング本体１６ａは、超音波振動子１１の裏面側を支持する支持台部１７ａを備える。支持台部１７ａは、超音波振動子１１の幅方向Ｃの一端部で超音波振動子１１の裏面と当接する第１支持部１７ａ１と、超音波振動子１１の幅方向Ｃの他端部で超音波振動子１１の裏面と当接する第２支持部１７ａ２と、を備える。「幅方向Ｃ」とは、長手方向Ａ及び厚み方向Ｂの両方に直交する方向を意味する。つまり、支持台部１７ａは、超音波振動子１１の幅方向Ｃの一端部及び他端部で、超音波振動子１１の裏面と接触して、超音波振動子１１を支持している。換言すれば、図４に示すように、支持台部１７ａは、幅方向Ｃにおける第１支持部１７ａ１及び第２支持部１７ａ２の間では、超音波振動子１１の裏面と当接していない。
As shown in FIGS. 4 and 5, the housing body 16a includes a support base portion 17a that supports the back surface side of the ultrasonic vibrator 11. The support base portion 17a is formed by a first support portion 17a1 that abuts on the back surface of the ultrasonic vibrator 11 at one end in the width direction C of the ultrasonic vibrator 11 and at the other end of the width direction C of the ultrasonic vibrator 11. A second support portion 17a2 that comes into contact with the back surface of the ultrasonic vibrator 11 is provided. The "width direction C" means a direction orthogonal to both the longitudinal direction A and the thickness direction B. That is, the support base portion 17a supports the ultrasonic vibrator 11 by contacting the back surface of the ultrasonic vibrator 11 at one end and the other end in the width direction C of the ultrasonic vibrator 11. In other words, as shown in FIG. 4, the support base portion 17a is not in contact with the back surface of the ultrasonic vibrator 11 between the first support portion 17a1 and the second support portion 17a2 in the width direction C.
図３～図５に示すように、ハウジング本体１６ａは、圧電体４に対して裏面側（超音波振動子１１の裏面側と同じ）で、超音波振動子１１を覆うカバー部１７ｂを備える。図４に示すように、カバー部１７ｂは、超音波振動子１１と対向する位置に、超音波振動子１１に向かって先細りする複数の尾根状の部位１７ｂ１を備える。そのため、カバー部１７ｂのうち、超音波振動子１１の裏面と対向する表面は、平面ではなく、凹凸形状を有している。
As shown in FIGS. 3 to 5, the housing body 16a includes a cover portion 17b that covers the ultrasonic vibrator 11 on the back side (same as the back side of the ultrasonic vibrator 11) with respect to the piezoelectric body 4. As shown in FIG. 4, the cover portion 17b includes a plurality of ridge-shaped portions 17b1 that taper toward the ultrasonic vibrator 11 at a position facing the ultrasonic vibrator 11. Therefore, the surface of the cover portion 17b facing the back surface of the ultrasonic vibrator 11 has a concave-convex shape instead of a flat surface.
カバー部１７ｂは、上述の尾根状の部位１７ｂ１に加えて又は代えて、超音波振動子１１と対向する位置に、超音波振動子１１に向かって先細りする複数の突起状の部位を備えてもよい。以下、尾根状の部位１７ｂ１について例示説明するが、特段の説明をしない限り、突起状の部位であっても同様である。
In addition to or in place of the ridge-shaped portion 17b1 described above, the cover portion 17b may be provided with a plurality of protruding portions that taper toward the ultrasonic vibrator 11 at a position facing the ultrasonic vibrator 11. good. Hereinafter, the ridge-shaped portion 17b1 will be described as an example, but the same applies to the protruding portion unless otherwise specified.
このように、ハウジング１２が上述した複数の突起状又は尾根状の部位（本実施形態では尾根状の部位１７ｂ１）を備えることで、ハウジング１２の超音波エネルギーの減衰性能を向上させることができる。具体的に、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波の超音波エネルギーは、複数の尾根状の部位１７ｂ１の間の間隙に入り込み、この間隙で反射を繰り返すことにより減衰し易い。そのため、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波が、カバー部１７ｂで超音波振動子１１の裏面に向かって反射することを抑制できる。つまり、超音波振動子１１が、その裏面でノイズとなる超音波を受信することを抑制できる。
As described above, by providing the housing 12 with the plurality of protruding or ridge-shaped portions (ridge-shaped portions 17b1 in the present embodiment) described above, the ultrasonic energy attenuation performance of the housing 12 can be improved. Specifically, the ultrasonic energy of ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 enters a gap between a plurality of ridge-shaped portions 17b1 and is easily attenuated by repeating reflection in this gap. Therefore, it is possible to prevent the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 from being reflected by the cover portion 17b toward the back surface of the ultrasonic vibrator 11. That is, it is possible to suppress the ultrasonic vibrator 11 from receiving ultrasonic waves that cause noise on the back surface thereof.
図４に示すように、本実施形態のカバー部１７ｂは、超音波振動子１１と対向する表面から、この表面とは反対側に位置する裏面まで、貫通する複数のスロット１８を区画している。本実施形態のカバー部１７ｂは、複数のスロット１８のうち隣接する２つのスロット１８の間に位置する仕切部１９を備える。そして、仕切部１９は、その表面側（図４では上側）に、超音波振動子１１に向かって先細りする尾根状の部位１７ｂ１を備える。換言すれば、本実施形態のカバー部１７ｂの尾根状の部位１７ｂ１は、仕切部１９の超音波振動子１１の裏面に対向する部分に形成されている。したがって、上述した本実施形態における尾根状の部位１７ｂ１の間の間隙とは、隣接する２つの仕切部１９に挟まれているスロット１８の内部空間を意味する。カバー部１７ｂに複数のスロット１８を設けるとともに、尾根状の部位１７ｂ１を仕切部１９の表面側に設けることで、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波の超音波エネルギーは、複数の尾根状の部位１７ｂ１の間の間隙であるスロット１８の内部空間に入り込み、反射を繰り返して減衰する。更に、スロット１８の内部空間で減衰しきれない超音波エネルギーは、スロット１８からカバー部１７ｂの裏側に抜ける。そのため、超音波振動子１１が、その裏面でノイズとなる超音波を受信することを、より抑制できる。
As shown in FIG. 4, the cover portion 17b of the present embodiment partitions a plurality of slots 18 penetrating from the surface facing the ultrasonic vibrator 11 to the back surface located on the side opposite to the front surface. .. The cover portion 17b of the present embodiment includes a partition portion 19 located between two adjacent slots 18 among the plurality of slots 18. The partition portion 19 is provided with a ridge-shaped portion 17b1 that tapers toward the ultrasonic vibrator 11 on the surface side (upper side in FIG. 4). In other words, the ridge-shaped portion 17b1 of the cover portion 17b of the present embodiment is formed in a portion of the partition portion 19 facing the back surface of the ultrasonic vibrator 11. Therefore, the gap between the ridge-shaped portions 17b1 in the present embodiment described above means the internal space of the slot 18 sandwiched between the two adjacent partition portions 19. By providing the cover portion 17b with a plurality of slots 18 and providing the ridge-shaped portion 17b1 on the front surface side of the partition portion 19, the ultrasonic energy of the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 can be a plurality of ultrasonic energies. It enters the internal space of slot 18, which is the gap between the ridge-shaped portions 17b1, and repeatedly reflects and attenuates. Further, the ultrasonic energy that cannot be completely attenuated in the internal space of the slot 18 escapes from the slot 18 to the back side of the cover portion 17b. Therefore, it is possible to further suppress the ultrasonic vibrator 11 from receiving ultrasonic waves that cause noise on the back surface thereof.
本実施形態の尾根状の部位１７ｂ１は、図４に示す長手方向Ａと直交する断面視で、基端側（図４では下側）から先端側（図４では上側）に向かって、先細りする傾斜角度が変化する。具体的に、本実施形態の尾根状の部位１７ｂ１は、図４に示す断面視で、厚み方向Ｂに対して所定の傾斜角度θ１で傾斜する第１斜面部５１と、この第１斜面部５１の先端側に連続して先端まで延在する、第１斜面部５１よりも厚み方向Ｂに対して大きい傾斜角度θ２で傾斜する第２斜面部５２と、を備える。この２つの傾斜角度θ１、θ２は特に限定されず、超音波エネルギーの減衰効率によって適宜設定されればよい。
The ridge-shaped portion 17b1 of the present embodiment tapers from the proximal end side (lower side in FIG. 4) to the distal end side (upper side in FIG. 4) in a cross-sectional view orthogonal to the longitudinal direction A shown in FIG. The tilt angle changes. Specifically, the ridge-shaped portion 17b1 of the present embodiment has a first slope portion 51 inclined at a predetermined inclination angle θ1 with respect to the thickness direction B and the first slope portion 51 in the cross-sectional view shown in FIG. The second slope portion 52 is provided, which extends continuously to the tip end side of the first slope portion 51 and is inclined at an inclination angle θ2 larger than that of the first slope portion 51 in the thickness direction B. These two inclination angles θ1 and θ2 are not particularly limited, and may be appropriately set according to the attenuation efficiency of ultrasonic energy.
カバー部１７ｂにおける複数の尾根状の部位１７ｂ１は、カバー部１７ｂの裏面側から表面側に向かって漸次先細りしている少なくとも１つの尾根状の部位１７ｂ１を含む。より具体的に、本実施形態のカバー部１７ｂの複数の尾根状の部位１７ｂ１は全て、カバー部１７ｂの裏面側から表面側に向かって漸次先細りしている。このような漸次先細りする構成とすることで、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波が、カバー部１７ｂの超音波振動子１１の裏面と対向する表面で、超音波振動子１１の裏面に向かって反射することを、より抑制できる。したがって、本実施形態のように、尾根状の部位１７ｂ１は、２つの第２斜面部５２が交差する稜線により先鋭な先端を形成していることが好ましい。
The plurality of ridge-shaped portions 17b1 in the cover portion 17b includes at least one ridge-shaped portion 17b1 that gradually tapers from the back surface side to the front surface side of the cover portion 17b. More specifically, all of the plurality of ridge-shaped portions 17b1 of the cover portion 17b of the present embodiment gradually taper from the back surface side to the front surface side of the cover portion 17b. With such a gradually tapering configuration, the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 are on the surface of the cover portion 17b facing the back surface of the ultrasonic vibrator 11, and the ultrasonic vibrator 11 It is possible to further suppress the reflection toward the back surface. Therefore, as in the present embodiment, it is preferable that the ridge-shaped portion 17b1 has a sharp tip formed by the ridgeline where the two second slope portions 52 intersect.
更に、図４に示すように、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間は、支持台部１７ａが超音波振動子１１を支持している状態で、離間している。換言すれば、支持台部１７ａは、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間を離間した状態で、超音波振動子１１を支持する。つまり、超音波振動子１１は、カバー部１７ｂの超音波振動子１１に対向する表面に設けられる尾根状の部位１７ｂ１の先端により支持されていない。このようにすることで、支持台部１７ａは、カバー部１７ｂの超音波振動子１１に対向する表面に設けられた凹凸形状の寸法精度に関係なく、超音波振動子１１を支持できる。そのため、ハウジング１２における超音波振動子１１の位置決め精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b are separated from each other in a state where the support base portion 17a supports the ultrasonic vibrator 11. In other words, the support base portion 17a supports the ultrasonic vibrator 11 in a state where the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b are separated from each other. That is, the ultrasonic vibrator 11 is not supported by the tip of the ridge-shaped portion 17b1 provided on the surface of the cover portion 17b facing the ultrasonic vibrator 11. By doing so, the support base portion 17a can support the ultrasonic vibrator 11 regardless of the dimensional accuracy of the uneven shape provided on the surface of the cover portion 17b facing the ultrasonic vibrator 11. Therefore, the positioning accuracy of the ultrasonic vibrator 11 in the housing 12 can be improved.
本実施形態のカバー部１７ｂの複数のスロット１８は、幅方向Ｃに所定間隔を空けて区画されている。また、本実施形態のカバー部１７ｂの複数のスロット１８及び仕切部１９は、長手方向Ａに略平行に延在している。本実施形態の複数のスロット１８及び複数の仕切部１９は、幅方向Ｃにおいて、支持台部１７ａの第１支持部１７ａ１及び第２支持部１７ａ２の間の全域に亘って、超音波振動子１１の裏面側に配置されている。このようにすることで、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波を、幅方向Ｃの広い範囲で、超音波振動子１１の裏面に向かって反射させないようにすることができる。これにより、超音波振動子１１が、その裏面でノイズとなる超音波を受信することを抑制できる。
The plurality of slots 18 of the cover portion 17b of the present embodiment are partitioned at predetermined intervals in the width direction C. Further, the plurality of slots 18 and the partition portion 19 of the cover portion 17b of the present embodiment extend substantially parallel to the longitudinal direction A. The plurality of slots 18 and the plurality of partition portions 19 of the present embodiment cover the entire area between the first support portion 17a1 and the second support portion 17a2 of the support base portion 17a in the width direction C, and the ultrasonic transducer 11 It is located on the back side of. By doing so, it is possible to prevent the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 from being reflected toward the back surface of the ultrasonic vibrator 11 in a wide range in the width direction C. As a result, it is possible to prevent the ultrasonic vibrator 11 from receiving ultrasonic waves that cause noise on the back surface thereof.
更に、本実施形態の複数のスロット１８及び複数の仕切部１９は、長手方向Ａにおいて、超音波振動子１１の位置する全域に亘って、超音波振動子１１の裏面側に配置されている。このようにすることで、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波を、長手方向Ａの広い範囲で、超音波振動子１１の裏面に向かって反射させないようにすることができる。これにより、超音波振動子１１が、その裏面でノイズとなる超音波を受信することを抑制できる。
Further, the plurality of slots 18 and the plurality of partition portions 19 of the present embodiment are arranged on the back surface side of the ultrasonic vibrator 11 over the entire area where the ultrasonic vibrator 11 is located in the longitudinal direction A. By doing so, it is possible to prevent the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 from being reflected toward the back surface of the ultrasonic vibrator 11 in a wide range in the longitudinal direction A. As a result, it is possible to prevent the ultrasonic vibrator 11 from receiving ultrasonic waves that cause noise on the back surface thereof.
また、カバー部１７ｂの裏面は、圧電体４の面内方向に沿って延在する面としての平面部５３により構成されている。より具体的に、本実施形態のカバー部１７ｂの裏面は、複数の仕切部１９の裏面により構成されている。そして、本実施形態の仕切部１９は、裏面側に、圧電体４の面内方向に沿って延在する平面部５３を備える。このようにすることで、超音波振動子１１の裏面から出射され、スロット１８を抜け出た超音波は、たとえカバー部１７ｂに向かって再度反射しても、平面部５３によって反射され易い。つまり、超音波振動子１１の裏面から出射され、スロット１８を抜け出た超音波が、再びスロット１８を通じて超音波振動子１１の裏面で受信されることを抑制できる。但し、カバー部１７ｂの裏面は、圧電体４の面内方向に沿って延在する面を含む構成であればよく、その面は、本実施形態の平面部５３に限られない。「圧電体の面内方向に沿って延在する面」とは、圧電体の面内方向に平行な平面に限られず、圧電体の面内方向に沿って延在していれば、凸面、凹面などの湾曲面をも含む意味である。従って、カバー部１７ｂの裏面を構成する仕切部１９の裏面は、圧電体４の面内方向に沿って延在する面であれば、例えば、尾根状の部位１７ｂ１よりも鈍い先端を有する尾根状の凸面部により構成されてもよい。また、仕切部１９の裏面は、圧電体４の面内方向に沿って延在する面であれば、例えば、表面側に向かって窪む凹面部により構成されてもよい。仕切部１９の裏面は、上述の効果の観点では、凸面部又は凹面部よりも、平面部５３により構成されることが好ましい。
Further, the back surface of the cover portion 17b is composed of a flat surface portion 53 as a surface extending along the in-plane direction of the piezoelectric body 4. More specifically, the back surface of the cover portion 17b of the present embodiment is composed of the back surfaces of a plurality of partition portions 19. The partition portion 19 of the present embodiment includes a flat surface portion 53 extending along the in-plane direction of the piezoelectric body 4 on the back surface side. By doing so, the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 and exiting the slot 18 are likely to be reflected by the flat surface portion 53 even if they are reflected again toward the cover portion 17b. That is, it is possible to suppress that the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 and exiting the slot 18 are received again on the back surface of the ultrasonic vibrator 11 through the slot 18. However, the back surface of the cover portion 17b may be configured to include a surface extending along the in-plane direction of the piezoelectric body 4, and the surface is not limited to the flat surface portion 53 of the present embodiment. The "plane extending along the in-plane direction of the piezoelectric body" is not limited to a plane parallel to the in-plane direction of the piezoelectric body, and if it extends along the in-plane direction of the piezoelectric body, it is a convex surface. It means that it also includes a curved surface such as a concave surface. Therefore, if the back surface of the partition portion 19 constituting the back surface of the cover portion 17b is a surface extending along the in-plane direction of the piezoelectric body 4, for example, the back surface has a ridge shape having a blunt tip than the ridge shape portion 17b1. It may be composed of the convex surface portion of. Further, the back surface of the partition portion 19 may be formed of, for example, a concave surface portion that is recessed toward the front surface side as long as it is a surface that extends along the in-plane direction of the piezoelectric body 4. From the viewpoint of the above-mentioned effect, the back surface of the partition portion 19 is preferably formed of a flat surface portion 53 rather than a convex surface portion or a concave surface portion.
図４に示すように、ハウジング本体１６ａは、カバー部１７ｂの裏面側に、スロット１８と連通する中空部５４を区画している。ハウジング本体１６ａのうち中空部５４を区画する内壁は、カバー部１７ｂと対向する位置に、カバー部１７ｂに向かって先細りする複数の尾根状の部位１７ｂ２を備える。
As shown in FIG. 4, the housing body 16a has a hollow portion 54 communicating with the slot 18 on the back surface side of the cover portion 17b. The inner wall of the housing body 16a that partitions the hollow portion 54 is provided with a plurality of ridge-shaped portions 17b2 that taper toward the cover portion 17b at positions facing the cover portion 17b.
ハウジング本体１６ａのうち中空部５４を区画する内壁は、上述の尾根状の部位１７ｂ２に加えて又は代えて、カバー部１７ｂと対向する位置に、カバー部１７ｂに向かって先細りする複数の突起状の部位を備えてもよい。以下、尾根状の部位１７ｂ２について例示説明するが、特段の説明をしない限り、突起状の部位であっても同様である。
The inner wall of the housing body 16a that partitions the hollow portion 54 has a plurality of protrusions that taper toward the cover portion 17b at positions facing the cover portion 17b in addition to or in place of the ridge-shaped portion 17b2 described above. It may be provided with a site. Hereinafter, the ridge-shaped portion 17b2 will be described as an example, but the same applies to the protruding portion unless otherwise specified.
このように、ハウジング１２が上述した複数の突起状又は尾根状の部位（本実施形態では尾根状の部位１７ｂ２）を備えることで、ハウジング１２の超音波エネルギーの減衰性能を、更に向上させることができる。具体的に、超音波振動子１１の裏面から出射される超音波がスロット１８を通り抜けて中空部５４に進入したとしても、複数の尾根状の部位１７ｂ２の凸面により分散するように反射させることができる。これにより超音波エネルギーを中空部５４内で減衰させることができる。更に、複数の尾根状の部位１７ｂ２からカバー部１７ｂに向かって反射する超音波を少なくできる。そのため、超音波振動子１１が、その裏面でスロット１８を通じて逆戻りしたノイズとなる超音波を受信することを、抑制できる。
As described above, by providing the housing 12 with the plurality of protruding or ridge-shaped portions (ridge-shaped portions 17b2 in the present embodiment) described above, the ultrasonic energy attenuation performance of the housing 12 can be further improved. can. Specifically, even if the ultrasonic waves emitted from the back surface of the ultrasonic vibrator 11 pass through the slot 18 and enter the hollow portion 54, they can be reflected so as to be dispersed by the convex surfaces of the plurality of ridge-shaped portions 17b2. can. As a result, the ultrasonic energy can be attenuated in the hollow portion 54. Further, the ultrasonic waves reflected from the plurality of ridge-shaped portions 17b2 toward the cover portion 17b can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the ultrasonic vibrator 11 from receiving ultrasonic waves that become noise that has returned through the slot 18 on the back surface thereof.
より具体的に、本実施形態のハウジング本体１６ａは、半円筒部とカバー部１７ｂとにより、中空部５４を区画している。また、本実施形態では、中空部５４を区画する半円筒部の内壁に、尾根状の部位１７ｂ２が設けられている。本実施形態の複数の尾根状の部位１７ｂ２は、長手方向Ａに延在するリブ状凸部である。尾根状の部位１７ｂ２は、周方向の異なる位置に、複数設けられている。周方向で隣接する２つの尾根状の部位１７ｂ２は、本実施形態のように連続的に配置されていてもよく、離間して配置されていてもよい。この距離は、所望の吸音性能に応じて適宜設定されればよい。
More specifically, in the housing body 16a of the present embodiment, the hollow portion 54 is partitioned by the semi-cylindrical portion and the cover portion 17b. Further, in the present embodiment, a ridge-shaped portion 17b2 is provided on the inner wall of the semi-cylindrical portion that partitions the hollow portion 54. The plurality of ridge-shaped portions 17b2 of the present embodiment are rib-shaped convex portions extending in the longitudinal direction A. A plurality of ridge-shaped portions 17b2 are provided at different positions in the circumferential direction. The two ridge-shaped portions 17b2 adjacent to each other in the circumferential direction may be arranged continuously as in the present embodiment, or may be arranged apart from each other. This distance may be appropriately set according to the desired sound absorption performance.
図４に示すように、中空部５４を区画する内壁に設けられる尾根状の部位１７ｂ２は、基端から先端に向かって漸次先細りしていることが好ましい。特に、尾根状の部位１７ｂ２は、図４に示す断面視において凸状に湾曲する湾曲面により構成されることが好ましい。このようにすることで、尾根状の部位１７ｂ２により超音波を分散して反射し易くなる。
As shown in FIG. 4, it is preferable that the ridge-shaped portion 17b2 provided on the inner wall that partitions the hollow portion 54 is gradually tapered from the base end to the tip end. In particular, the ridge-shaped portion 17b2 is preferably formed of a curved surface that is convexly curved in the cross-sectional view shown in FIG. By doing so, the ultrasonic waves are easily dispersed and reflected by the ridge-shaped portion 17b2.
図３、図４に示すように、本実施形態の中空部５４は、ハウジング１２の遠位端としてのハウジング本体１６ａの遠位端で、ハウジング１２の外部に連通している。また、本実施形態のスロット１８は、超音波振動子１１の近位端側でハウジング１２の外部に連通している。そのため、ハウジング１２の遠位端から中空部５４に樹脂系の接着剤を充填すれば、接着剤は、中空部５４のみならず、スロット１８を通り抜けて、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間の間隙まで充填される。スロット１８は、超音波振動子１１の近位端側でハウジング１２の外部に連通しているため、接着剤により押し出される空気はハウジング１２の外部に排出される。そのため、中空部５４内、スロット１８内、及び、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間の間隙、をすべて接着剤で充填できる。このようにすれば、後述する第１～第３樹脂部材６１～６３を同一材料で容易に形成できる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the hollow portion 54 of the present embodiment is the distal end of the housing body 16a as the distal end of the housing 12 and communicates with the outside of the housing 12. Further, the slot 18 of the present embodiment communicates with the outside of the housing 12 on the proximal end side of the ultrasonic vibrator 11. Therefore, if the hollow portion 54 is filled with a resin-based adhesive from the distal end of the housing 12, the adhesive passes through not only the hollow portion 54 but also the slot 18 to the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b. The gap between them is filled. Since the slot 18 communicates with the outside of the housing 12 on the proximal end side of the ultrasonic vibrator 11, the air pushed out by the adhesive is discharged to the outside of the housing 12. Therefore, the inside of the hollow portion 54, the inside of the slot 18, and the gap between the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b can all be filled with the adhesive. In this way, the first to third resin members 61 to 63, which will be described later, can be easily formed of the same material.
ハウジング本体１６ａは、支持台部１７ａに超音波振動子１１が支持されている状態で、超音波振動子１１の幅方向Ｃの端面を覆う側壁部１７ｃを備える。側壁部１７ｃは、支持台部１７ａの第１支持部１７ａ１から立ち上がる第１側面部１７ｃ１と、支持台部１７ａの第２支持部１７ａ２から立ち上がる第２側面部１７ｃ２と、を備える。第１側面部１７ｃ１及び第２側面部１７ｃ２を設けることで、ハウジング本体１６ａに対して超音波振動子１１を取り付ける際に、超音波振動子１１をハウジング本体１６ａの取り付け位置に位置決めし易い。また、第１側面部１７ｃ１及び第２側面部１７ｃ２を設けることで、超音波振動子１１の幅方向Ｃの端面でノイズとなる超音波を受信することを抑制できる。
The housing body 16a includes a side wall portion 17c that covers the end surface of the ultrasonic vibrator 11 in the width direction C in a state where the ultrasonic vibrator 11 is supported by the support base portion 17a. The side wall portion 17c includes a first side surface portion 17c1 that rises from the first support portion 17a1 of the support base portion 17a, and a second side surface portion 17c2 that rises from the second support portion 17a2 of the support base portion 17a. By providing the first side surface portion 17c1 and the second side surface portion 17c2, when the ultrasonic vibrator 11 is attached to the housing body 16a, the ultrasonic vibrator 11 can be easily positioned at the mounting position of the housing body 16a. Further, by providing the first side surface portion 17c1 and the second side surface portion 17c2, it is possible to suppress the reception of ultrasonic waves that become noise at the end faces of the ultrasonic vibrator 11 in the width direction C.
図３、図４に示すように、本実施形態のイメージングコア６０は、第１樹脂部材６１を備える。第１樹脂部材６１は、スロット１８内に位置する。圧電体４と第１樹脂部材６１との間の音響インピーダンス差は、圧電体４と空気との間の音響インピーダンス差よりも小さい。
As shown in FIGS. 3 and 4, the imaging core 60 of this embodiment includes a first resin member 61. The first resin member 61 is located in the slot 18. The acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and the first resin member 61 is smaller than the acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and air.
本実施形態のイメージングコア６０は、第２樹脂部材６２を備える。第２樹脂部材６２は、中空部５４内に位置する。圧電体４と第２樹脂部材６２との間の音響インピーダンス差は、圧電体４と空気との間の音響インピーダンス差よりも小さい。
The imaging core 60 of this embodiment includes a second resin member 62. The second resin member 62 is located in the hollow portion 54. The acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and the second resin member 62 is smaller than the acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and air.
更に、本実施形態のイメージングコア６０は、第３樹脂部材６３を備える。第３樹脂部材６３は、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間に介在する。圧電体４と第３樹脂部材６３との間の音響インピーダンス差は、圧電体４と空気との間の音響インピーダンス差よりも小さい。
Further, the imaging core 60 of the present embodiment includes a third resin member 63. The third resin member 63 is interposed between the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b. The acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and the third resin member 63 is smaller than the acoustic impedance difference between the piezoelectric body 4 and air.
第１樹脂部材６１、第２樹脂部材６２及び第３樹脂部材６３は、同一の材料から構成されていてもよい。第１樹脂部材６１、第２樹脂部材６２及び第３樹脂部材６３は、例えば、主成分として樹脂であり、シリコーンゴム系の接着剤、エポキシ樹脂系の接着剤、等により構成可能である。上述したように、中空部５４内、スロット１８内、及び、超音波振動子１１とカバー部１７ｂとの間の間隙、をすべて樹脂系の接着剤で充填し固化することで、第１～第３樹脂部材６１～６３を同一材料で容易に形成できる。
The first resin member 61, the second resin member 62, and the third resin member 63 may be made of the same material. The first resin member 61, the second resin member 62, and the third resin member 63 are, for example, a resin as a main component, and can be composed of a silicone rubber-based adhesive, an epoxy resin-based adhesive, or the like. As described above, the hollow portion 54, the slot 18, and the gap between the ultrasonic vibrator 11 and the cover portion 17b are all filled with a resin-based adhesive and solidified to form the first to first steps. 3 Resin members 61 to 63 can be easily formed of the same material.
駆動シャフト１３は、可撓性を有する管体により構成されている。駆動シャフト１３の内部には、超音波振動子１１に接続される電気信号線１４が配置されている。駆動シャフト１３は、例えば、軸まわりの巻き方向が異なる多層のコイルによって構成される。コイルの材料としては、例えば、ステンレス、Ｎｉ－Ｔｉ（ニッケル・チタン）合金などが挙げられる。このような駆動シャフト１３にすることで、２本の電気信号線１４を二重らせん状のツイストペアケーブルにより構成しても、シールド性を高めて電気信号線１４から発生するノイズによる影響を軽減することができる。
The drive shaft 13 is made of a flexible tubular body. Inside the drive shaft 13, an electric signal line 14 connected to the ultrasonic vibrator 11 is arranged. The drive shaft 13 is composed of, for example, a multi-layer coil having different winding directions around the shaft. Examples of the coil material include stainless steel and Ni-Ti (nickel-titanium) alloys. By using such a drive shaft 13, even if the two electric signal lines 14 are configured by a double helix twisted pair cable, the shielding property is improved and the influence of noise generated from the electric signal lines 14 is reduced. be able to.
駆動シャフト１３は、内管部材３０及び外管部材４０の内部を通って、内管部材３０の近位端部に位置する後述のハブ３２まで延在している。つまり、駆動シャフト１３は、長手方向Ａにおいて、挿入部１１０ａの遠位端部から操作部１１０ｂの近位端部まで延在している。
The drive shaft 13 passes through the inside of the inner pipe member 30 and the outer pipe member 40 and extends to a hub 32, which will be described later, located at the proximal end of the inner pipe member 30. That is, the drive shaft 13 extends from the distal end of the insertion portion 110a to the proximal end of the operation portion 110b in the longitudinal direction A.
図２に示すように、電気信号線１４は、駆動シャフト１３内に延在しており、超音波振動子１１と外部装置１２０とを電気的に接続している。つまり、電気信号線１４は、駆動シャフト１３と同様、長手方向Ａにおいて、挿入部１１０ａの遠位端部から操作部１１０ｂの近位端部まで延在している。電気信号線１４は複数（本実施形態では２本）設けられており、各電気信号線１４は、コネクタ１５、及び、ハウジング１２の導電部材１６ｂ、を介して、上述した圧電素子１の第１電極５又は第２電極６に接続されている。複数の電気信号線１４は、例えば、２本の電気信号線１４が撚り合わされたツイストペアケーブルにより構成される。各電気信号線１４は、外径が０ｍｍより大きく０．１ｍｍ以下の、可撓性を有する柔軟な細線部材とすることができる。各電気信号線１４は、例えば、０ｍｍより大きく０．０５ｍｍ以下の導線と、絶縁材料により形成され、導線の周囲を被覆する被覆材と、により構成可能である。
As shown in FIG. 2, the electric signal line 14 extends in the drive shaft 13 and electrically connects the ultrasonic vibrator 11 and the external device 120. That is, the electric signal line 14 extends from the distal end of the insertion portion 110a to the proximal end of the operation portion 110b in the longitudinal direction A, similarly to the drive shaft 13. A plurality of electric signal lines 14 (two in this embodiment) are provided, and each electric signal line 14 is the first of the above-mentioned piezoelectric elements 1 via the connector 15 and the conductive member 16b of the housing 12. It is connected to the electrode 5 or the second electrode 6. The plurality of electric signal lines 14 are composed of, for example, a twisted pair cable in which two electric signal lines 14 are twisted together. Each electric signal line 14 can be a flexible thin wire member having an outer diameter of more than 0 mm and 0.1 mm or less. Each electric signal line 14 can be composed of, for example, a conductor wire larger than 0 mm and 0.05 mm or less, and a coating material formed of an insulating material and covering the periphery of the conductor wire.
［シース２０］
図２に示すように、シース２０は、第１中空部２１ａ及び第２中空部２１ｂを区画している。第１中空部２１ａには、超音波探触子１０が収容されている。超音波探触子１０は、第１中空部２１ａ内において、長手方向Ａに進退移動することができる。第２中空部２１ｂには、ガイドワイヤＷが挿通可能である。本実施形態では、第２中空部２１ｂを区画する管状のガイドワイヤ挿通部２０ｂが、第１中空部２１ａを区画する管状の本体部２０ａの遠位端部に対して、互いが平行な状態になるように位置している。本体部２０ａ及びガイドワイヤ挿通部２０ｂは、互いに異なる管部材を熱融着等によって接合することで形成可能であるが、このような形成方法に限られない。 [Sheath 20]
As shown in FIG. 2, thesheath 20 partitions the first hollow portion 21a and the second hollow portion 21b. The ultrasonic probe 10 is housed in the first hollow portion 21a. The ultrasonic probe 10 can move back and forth in the longitudinal direction A in the first hollow portion 21a. A guide wire W can be inserted into the second hollow portion 21b. In the present embodiment, the tubular guide wire insertion portion 20b that partitions the second hollow portion 21b is parallel to each other with respect to the distal end portion of the tubular main body portion 20a that partitions the first hollow portion 21a. It is located so that it becomes. The main body portion 20a and the guide wire insertion portion 20b can be formed by joining different pipe members by heat fusion or the like, but the forming method is not limited to this.
図２に示すように、シース２０は、第１中空部２１ａ及び第２中空部２１ｂを区画している。第１中空部２１ａには、超音波探触子１０が収容されている。超音波探触子１０は、第１中空部２１ａ内において、長手方向Ａに進退移動することができる。第２中空部２１ｂには、ガイドワイヤＷが挿通可能である。本実施形態では、第２中空部２１ｂを区画する管状のガイドワイヤ挿通部２０ｂが、第１中空部２１ａを区画する管状の本体部２０ａの遠位端部に対して、互いが平行な状態になるように位置している。本体部２０ａ及びガイドワイヤ挿通部２０ｂは、互いに異なる管部材を熱融着等によって接合することで形成可能であるが、このような形成方法に限られない。 [Sheath 20]
As shown in FIG. 2, the
本体部２０ａには、Ｘ線が不透過な材料で形成されるＸ線造影性を有するマーカ２２が設けられている。また、ガイドワイヤ挿通部２０ｂにおいても、Ｘ線造影性を有するマーカ２３が設けられている。マーカ２２及び２３は、例えば、白金、金、イリジウム、タングステン等のＸ線不透過性の高い金属コイルにより構成可能である。
The main body 20a is provided with a marker 22 having X-ray contrast property, which is formed of a material that is opaque to X-rays. Further, the guide wire insertion portion 20b is also provided with a marker 23 having X-ray contrast property. The markers 22 and 23 can be configured by, for example, a metal coil having high X-ray impermeableness such as platinum, gold, iridium, and tungsten.
シース２０の長手方向Ａにおいて超音波振動子１１が移動する範囲には、超音波の透過性が他の部位に比べて高く形成された窓部２４が形成されている。より具体的に、本実施形態の窓部２４は、シース２０のうち本体部２０ａに形成されている。
In the range where the ultrasonic vibrator 11 moves in the longitudinal direction A of the sheath 20, a window portion 24 formed in which the transparency of ultrasonic waves is higher than that of other parts is formed. More specifically, the window portion 24 of the present embodiment is formed on the main body portion 20a of the sheath 20.
本体部２０ａの窓部２４、及び、ガイドワイヤ挿通部２０ｂは、可撓性を有する材料で形成され、その材料は特に限定されない。構成材料としては、例えば、ポリエチレン、スチレン、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリブタジエン、トランスポリイソプレン、フッ素ゴム、塩素化ポリエチレン等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組合せたポリマーアロイ、ポリマーブレンド、積層体等も使用することができる。
The window portion 24 of the main body portion 20a and the guide wire insertion portion 20b are formed of a flexible material, and the material is not particularly limited. Examples of the constituent material include various thermoplastic elastomers such as polyethylene, styrene, polyolefin, polyurethane, polyester, polyamide, polyimide, polybutadiene, transpolyisoprene, fluororubber, and chlorinated polyethylene, and one of them. Alternatively, a polymer alloy in which two or more kinds are combined, a polymer blend, a laminate, or the like can also be used.
本体部２０ａの窓部２４よりも近位端側は、窓部２４よりも剛性が高い材料によって補強された補強部を有する。補強部は、例えば、樹脂等の可撓性を有する管状部材に、ステンレス製などの金属素線を網目状に編組した補強材が配設されて形成される。上記管状部材は、窓部２４と同様の材料によって形成される。
The proximal end side of the main body portion 20a with respect to the window portion 24 has a reinforcing portion reinforced with a material having a higher rigidity than the window portion 24. The reinforcing portion is formed, for example, by disposing a reinforcing material in which a metal wire such as stainless steel is braided in a mesh shape on a flexible tubular member such as resin. The tubular member is made of the same material as the window portion 24.
シース２０の外表面には、湿潤時に潤滑性を示す親水性潤滑被覆層を配置することが好ましい。
It is preferable to arrange a hydrophilic lubricating coating layer that exhibits lubricity when wet on the outer surface of the sheath 20.
シース２０の本体部２０ａの遠位端部には、第１中空部２１ａの内部と外部とを連通する連通孔２５が形成されている。プライミング時には、この連通孔２５を通じて、本体部２０ａ内の気体を排出することができる。
A communication hole 25 that communicates the inside and the outside of the first hollow portion 21a is formed at the distal end of the main body portion 20a of the sheath 20. At the time of priming, the gas in the main body 20a can be discharged through the communication hole 25.
［内管部材３０及び外管部材４０］
図１に示すように、内管部材３０は、内管３１と、ハブ３２と、を備える。内管３１は、外管部材４０内で進退移動可能に挿入されている。ハブ３２は、内管３１の近位端側に設けられている。 [Inner pipe member 30 and outer pipe member 40]
As shown in FIG. 1, theinner pipe member 30 includes an inner pipe 31 and a hub 32. The inner pipe 31 is inserted so as to be movable back and forth in the outer pipe member 40. The hub 32 is provided on the proximal end side of the inner tube 31.
図１に示すように、内管部材３０は、内管３１と、ハブ３２と、を備える。内管３１は、外管部材４０内で進退移動可能に挿入されている。ハブ３２は、内管３１の近位端側に設けられている。 [
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、外管部材４０は、外管４１と、遠位端側コネクタ４２と、近位端側コネクタ４３と、を備える。外管４１は、内管３１の径方向外側に位置し、外管４１内を内管３１が進退移動する。遠位端側コネクタ４２は、シース２０の本体部２０ａの近位端部と、外管４１の遠位端部と、を接続している。近位端側コネクタ４３は、外管４１の近位端部に設けられ、内管３１を外管４１内に受容するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the outer tube member 40 includes an outer tube 41, a distal end side connector 42, and a proximal end side connector 43. The outer pipe 41 is located on the outer side in the radial direction of the inner pipe 31, and the inner pipe 31 moves back and forth inside the outer pipe 41. The distal end side connector 42 connects the proximal end portion of the main body portion 20a of the sheath 20 and the distal end portion of the outer tube 41. The proximal end side connector 43 is provided at the proximal end portion of the outer tube 41, and is configured to receive the inner tube 31 in the outer tube 41.
上述した超音波探触子１０の駆動シャフト１３及び電気信号線１４は、シース２０の本体部２０ａ、この本体部２０ａの近位端側に接続された外管部材４０、及び、この外管部材４０に一部が挿入されている内管部材３０の近位端部に位置するハブ３２まで、延在している。
The drive shaft 13 and the electric signal line 14 of the ultrasonic probe 10 described above are the main body 20a of the sheath 20, the outer tube member 40 connected to the proximal end side of the main body 20a, and the outer tube member. It extends to the hub 32 located at the proximal end of the inner tube member 30, which is partially inserted into the 40.
上述した超音波探触子１０及び内管部材３０は、それぞれが一体的に長手方向Ａに進退移動するように互いに接続されている。そのため、例えば、内管部材３０が、挿入方向Ａ１に向かって押される操作がなされると、内管部材３０は、挿入方向Ａ１に向かって、外管部材４０内に押し込まれる。内管部材３０が挿入方向Ａ１に向かって外管部材４０内に押し込まれると、内管部材３０に接続されている超音波探触子１０がシース２０の本体部２０ａ内を挿入方向Ａ１に移動する。逆に、内管部材３０が、抜去方向Ａ２に向かって引かれる操作がなされると、内管部材３０は、外管部材４０内から抜去方向Ａ２に引き出される。内管部材３０が外管部材４０内から抜去方向Ａ２に引き出されると、内管部材３０に接続されている超音波探触子１０はシース２０の本体部２０ａ内を抜去方向Ａ２に移動する。
The ultrasonic probe 10 and the inner tube member 30 described above are connected to each other so as to move back and forth in the longitudinal direction A integrally. Therefore, for example, when the inner pipe member 30 is pushed in the insertion direction A1, the inner pipe member 30 is pushed into the outer pipe member 40 in the insertion direction A1. When the inner tube member 30 is pushed into the outer tube member 40 toward the insertion direction A1, the ultrasonic probe 10 connected to the inner tube member 30 moves in the main body 20a of the sheath 20 in the insertion direction A1. do. On the contrary, when the inner pipe member 30 is pulled in the pulling direction A2, the inner pipe member 30 is pulled out from the outer pipe member 40 in the pulling direction A2. When the inner tube member 30 is pulled out from the inside of the outer tube member 40 in the removal direction A2, the ultrasonic probe 10 connected to the inner tube member 30 moves in the main body 20a of the sheath 20 in the removal direction A2.
内管部材３０が挿入方向Ａ１へ最も押し込まれたときには、内管部材３０の遠位端部は、外管部材４０の遠位端側コネクタ４２付近まで到達する。この際、超音波探触子１０の超音波振動子１１は、シース２０の本体部２０ａの遠位端付近に位置する。
When the inner tube member 30 is pushed most in the insertion direction A1, the distal end portion of the inner tube member 30 reaches the vicinity of the distal end side connector 42 of the outer tube member 40. At this time, the ultrasonic transducer 11 of the ultrasonic probe 10 is located near the distal end of the main body 20a of the sheath 20.
内管部材３０の遠位端部には、内管部材３０が外管部材４０よりも遠位端側に飛び出すことを防止すると共に、内管部材３０が最も近位端側に引かれたときに外管部材４０の近位端側に抜け落ちることを防止するストッパ部が設けられている。ストッパ部は、上記機能を実現できる構成であれば特に限定されず、例えば、所定の位置で外管部材４０と長手方向Ａにおいて突き当たる壁部などにより構成すればよい。
At the distal end of the inner tube member 30, when the inner tube member 30 is prevented from protruding toward the distal end side of the outer tube member 40 and the inner tube member 30 is pulled to the most proximal end side. Is provided with a stopper portion on the proximal end side of the outer tube member 40 to prevent it from falling off. The stopper portion is not particularly limited as long as it can realize the above function, and may be configured by, for example, a wall portion that abuts the outer pipe member 40 at a predetermined position in the longitudinal direction A.
内管部材３０のハブ３２の近位端には、外部装置１２０と機械的および電気的に接続されるコネクタ部が設けられている。つまり、画像診断用カテーテル１１０は、内管部材３０のハブ３２に設けられたコネクタ部により、外部装置１２０と機械的および電気的に接続される。より具体的に、超音波探触子１０の電気信号線１４は、超音波振動子１１からハブ３２のコネクタ部まで延在しており、ハブ３２のコネクタ部が外部装置１２０に接続された状態で、超音波振動子１１と外部装置１２０とを電気的に接続する。超音波振動子１１における受信信号は、ハブ３２のコネクタ部を介して外部装置１２０に送信され、所定の処理を施されて画像として表示される。
A connector portion that is mechanically and electrically connected to the external device 120 is provided at the proximal end of the hub 32 of the inner pipe member 30. That is, the diagnostic imaging catheter 110 is mechanically and electrically connected to the external device 120 by a connector portion provided on the hub 32 of the inner tube member 30. More specifically, the electric signal line 14 of the ultrasonic probe 10 extends from the ultrasonic transducer 11 to the connector portion of the hub 32, and the connector portion of the hub 32 is connected to the external device 120. Then, the ultrasonic vibrator 11 and the external device 120 are electrically connected. The received signal in the ultrasonic vibrator 11 is transmitted to the external device 120 via the connector portion of the hub 32, is subjected to predetermined processing, and is displayed as an image.
＜外部装置１２０＞
図１に示すように、外部装置１２０は、駆動シャフト１３を回転させるための動力源であるモータ１２１と、駆動シャフト１３を長手方向Ａに移動させるための動力源であるモータ１２２と、を有する。モータ１２２の回転運動は、モータ１２２に接続したボールネジ１２３によって軸方向の運動に変換される。 <External device 120>
As shown in FIG. 1, theexternal device 120 includes a motor 121 which is a power source for rotating the drive shaft 13 and a motor 122 which is a power source for moving the drive shaft 13 in the longitudinal direction A. .. The rotational motion of the motor 122 is converted into axial motion by the ball screw 123 connected to the motor 122.
図１に示すように、外部装置１２０は、駆動シャフト１３を回転させるための動力源であるモータ１２１と、駆動シャフト１３を長手方向Ａに移動させるための動力源であるモータ１２２と、を有する。モータ１２２の回転運動は、モータ１２２に接続したボールネジ１２３によって軸方向の運動に変換される。 <
As shown in FIG. 1, the
より具体的に、本実施形態の外部装置１２０は、駆動ユニット１２０ａと、この駆動ユニット１２０ａに有線又は無線で電気的に接続されている制御装置１２０ｂと、この制御装置１２０ｂが画像診断用カテーテル１１０から受信した受信信号に基づいて生成した画像を表示可能なモニタ１２０ｃと、を備える。本実施形態の上述したモータ１２１、モータ１２２及びボールネジ１２３は、駆動ユニット１２０ａに設けられている。この駆動ユニット１２０ａの動作は、制御装置１２０ｂによって制御される。制御装置１２０ｂは、ＣＰＵ及びメモリを含むプロセッサにより構成することができる。
More specifically, in the external device 120 of the present embodiment, the drive unit 120a, the control device 120b electrically connected to the drive unit 120a by wire or wirelessly, and the control device 120b are the diagnostic imaging catheter 110. A monitor 120c capable of displaying an image generated based on a received signal received from is provided. The motor 121, the motor 122, and the ball screw 123 described above in this embodiment are provided in the drive unit 120a. The operation of the drive unit 120a is controlled by the control device 120b. The control device 120b can be configured by a processor including a CPU and a memory.
外部装置１２０は、本実施形態で示す構成に限られず、例えば、キーボード等の外部入力部を更に備える構成であってもよい。
The external device 120 is not limited to the configuration shown in the present embodiment, and may be further provided with an external input unit such as a keyboard, for example.
本開示に係る超音波探触子は上述した実施形態で特定される具体的な構成に限られず、請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形・変更が可能である。上述した実施形態の超音波探触子１０のイメージングコア６０は、血管内超音波診断を可能とする超音波振動子１１のみを備える構成であるが、この構成に限られず、例えば、光干渉断層診断（Optical Coherence Tomography、略称「ＯＣＴ」）を可能とする光送受信部を更に備える構成であってもよい。
The ultrasonic probe according to the present disclosure is not limited to the specific configuration specified in the above-described embodiment, and can be variously modified or modified as long as it does not deviate from the gist of the invention described in the claims. .. The imaging core 60 of the ultrasonic probe 10 of the above-described embodiment has a configuration including only an ultrasonic transducer 11 that enables intravascular ultrasonic diagnosis, but is not limited to this configuration, and is not limited to this configuration, for example, an optical coherence tomography. It may be configured to further include an optical transmission / reception unit that enables diagnosis (Optical Coherence Tomography, abbreviated as “OCT”).
本開示は超音波探触子に関する。
This disclosure relates to an ultrasonic probe.
１：圧電素子
３：音響整合部材
４：圧電体
５：第１電極
６：第２電極
１０：超音波探触子
１１：超音波振動子
１２：ハウジング
１３：駆動シャフト
１４：電気信号線
１５：コネクタ
１６ａ：ハウジング本体
１６ｂ：導電部材
１７ａ：支持台部
１７ａ１：第１支持部
１７ａ２：第２支持部
１７ｂ：カバー部
１７ｂ１：尾根状の部位
１７ｂ２：尾根状の部位
１７ｃ：側壁部
１７ｃ１：第１側面部
１７ｃ２：第２側面部
１８：スロット
１９：仕切部
２０：シース
２０ａ：本体部
２０ｂ：ガイドワイヤ挿通部
２１ａ：第１中空部
２１ｂ：第２中空部
２２、２３：マーカ
２４：窓部
２５：連通孔
３０：内管部材
３１：内管
３２：ハブ
４０：外管部材
４１：外管
４２：遠位端側コネクタ
４３：近位端側コネクタ
５１：第１斜面部
５２：第２斜面部
５３：平面部
５４：中空部
６０：イメージングコア
６１：第１樹脂部材
６２：第２樹脂部材
６３：第３樹脂部材
１００：画像診断装置
１１０：画像診断用カテーテル
１１０ａ：挿入部
１１０ｂ：操作部
１２０：外部装置
１２０ａ：駆動ユニット
１２０ｂ：制御装置
１２０ｃ：モニタ
１２１：モータ
１２２：モータ
１２３：ボールネジ
θ１：第１斜面部の傾斜角度
θ２：第２斜面部の傾斜角度
Ａ：長手方向
Ａ１：挿入方向
Ａ２：抜去方向
Ｂ：厚み方向
Ｃ：幅方向
Ｗ：ガイドワイヤ 1: Piezoelectric element 3: Acoustic matching member 4: Piezoelectric body 5: First electrode 6: Second electrode 10: Ultrasonic probe 11: Ultrasonic transducer 12: Housing 13: Drive shaft 14: Electrical signal line 15: Connector 16a: Housing body 16b: Conductive member 17a: Support base 17a1: First support 17a2: Second support 17b: Cover 17b1: Ridge-shaped part 17b2: Ridge-shaped part 17c: Side wall 17c1: First Side surface portion 17c2: Second side surface portion 18: Slot 19: Partition portion 20: Sheath 20a: Main body portion 20b: Guide wire insertion portion 21a: First hollow portion 21b: Second hollow portion 22, 23: Marker 24: Window portion 25 : Communication hole 30: Inner pipe member 31: Inner pipe 32: Hub 40: Outer pipe member 41: Outer pipe 42: Distal end side connector 43: Proximal end side connector 51: First slope portion 52: Second slope portion 53: Flat portion 54: Hollow portion 60: Imaging core 61: First resin member 62: Second resin member 63: Third resin member 100: Image diagnostic device 110: Image diagnostic catheter 110a: Insertion unit 110b: Operation unit 120 : External device 120a: Drive unit 120b: Control device 120c: Monitor 121: Motor 122: Motor 123: Ball screw θ1: Tilt angle of the first slope θ2: Tilt angle of the second slope A: Longitudinal direction A1: Insertion direction A2 : Removal direction B: Thickness direction C: Width direction W: Guide wire
３：音響整合部材
４：圧電体
５：第１電極
６：第２電極
１０：超音波探触子
１１：超音波振動子
１２：ハウジング
１３：駆動シャフト
１４：電気信号線
１５：コネクタ
１６ａ：ハウジング本体
１６ｂ：導電部材
１７ａ：支持台部
１７ａ１：第１支持部
１７ａ２：第２支持部
１７ｂ：カバー部
１７ｂ１：尾根状の部位
１７ｂ２：尾根状の部位
１７ｃ：側壁部
１７ｃ１：第１側面部
１７ｃ２：第２側面部
１８：スロット
１９：仕切部
２０：シース
２０ａ：本体部
２０ｂ：ガイドワイヤ挿通部
２１ａ：第１中空部
２１ｂ：第２中空部
２２、２３：マーカ
２４：窓部
２５：連通孔
３０：内管部材
３１：内管
３２：ハブ
４０：外管部材
４１：外管
４２：遠位端側コネクタ
４３：近位端側コネクタ
５１：第１斜面部
５２：第２斜面部
５３：平面部
５４：中空部
６０：イメージングコア
６１：第１樹脂部材
６２：第２樹脂部材
６３：第３樹脂部材
１００：画像診断装置
１１０：画像診断用カテーテル
１１０ａ：挿入部
１１０ｂ：操作部
１２０：外部装置
１２０ａ：駆動ユニット
１２０ｂ：制御装置
１２０ｃ：モニタ
１２１：モータ
１２２：モータ
１２３：ボールネジ
θ１：第１斜面部の傾斜角度
θ２：第２斜面部の傾斜角度
Ａ：長手方向
Ａ１：挿入方向
Ａ２：抜去方向
Ｂ：厚み方向
Ｃ：幅方向
Ｗ：ガイドワイヤ 1: Piezoelectric element 3: Acoustic matching member 4: Piezoelectric body 5: First electrode 6: Second electrode 10: Ultrasonic probe 11: Ultrasonic transducer 12: Housing 13: Drive shaft 14: Electrical signal line 15: Connector 16a: Housing body 16b: Conductive member 17a: Support base 17a1: First support 17a2: Second support 17b: Cover 17b1: Ridge-shaped part 17b2: Ridge-shaped part 17c: Side wall 17c1: First Side surface portion 17c2: Second side surface portion 18: Slot 19: Partition portion 20: Sheath 20a: Main body portion 20b: Guide wire insertion portion 21a: First hollow portion 21b: Second hollow portion 22, 23: Marker 24: Window portion 25 : Communication hole 30: Inner pipe member 31: Inner pipe 32: Hub 40: Outer pipe member 41: Outer pipe 42: Distal end side connector 43: Proximal end side connector 51: First slope portion 52: Second slope portion 53: Flat portion 54: Hollow portion 60: Imaging core 61: First resin member 62: Second resin member 63: Third resin member 100: Image diagnostic device 110: Image diagnostic catheter 110a: Insertion unit 110b: Operation unit 120 : External device 120a: Drive unit 120b: Control device 120c: Monitor 121: Motor 122: Motor 123: Ball screw θ1: Tilt angle of the first slope θ2: Tilt angle of the second slope A: Longitudinal direction A1: Insertion direction A2 : Removal direction B: Thickness direction C: Width direction W: Guide wire
Claims (11)
- 超音波振動子と、前記超音波振動子を支持するハウジングと、を備える超音波探触子であって、
前記超音波振動子は、
扁平状の圧電体と、
前記圧電体の厚み方向において、前記圧電体に対して少なくとも一方側に積層されている第１電極と、
前記圧電体の前記厚み方向において、前記圧電体に対して少なくとも他方側に積層されている第２電極と、を備え、
前記ハウジングは、前記圧電体に対して前記他方側で、前記超音波振動子を覆うカバー部を備え、
前記カバー部は、前記超音波振動子と対向する位置に、前記超音波振動子に向かって先細りする複数の突起状又は尾根状の部位を備える、超音波探触子。 An ultrasonic probe including an ultrasonic transducer and a housing that supports the ultrasonic transducer.
The ultrasonic vibrator
Flat piezoelectric material and
With the first electrode laminated on at least one side of the piezoelectric body in the thickness direction of the piezoelectric body,
A second electrode laminated on at least the other side of the piezoelectric body in the thickness direction of the piezoelectric body is provided.
The housing includes a cover portion that covers the ultrasonic vibrator on the other side of the piezoelectric body.
The cover portion is an ultrasonic probe having a plurality of protruding or ridge-shaped portions that taper toward the ultrasonic vibrator at a position facing the ultrasonic vibrator. - 前記カバー部は、前記超音波振動子と対向する表面から、前記表面と反対側に位置する裏面まで貫通する複数のスロットを区画しており、
前記カバー部は、前記複数のスロットのうち隣接する２つのスロットの間に位置する仕切部を備え、
前記仕切部は、前記表面側に、前記超音波振動子に向かって先細りする尾根状の部位を備える、請求項１に記載の超音波探触子。 The cover portion defines a plurality of slots penetrating from the surface facing the ultrasonic vibrator to the back surface located on the opposite side of the front surface.
The cover portion includes a partition portion located between two adjacent slots among the plurality of slots.
The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the partition portion includes a ridge-shaped portion that tapers toward the ultrasonic vibrator on the surface side. - 前記仕切部は、前記裏面側に、前記圧電体の面内方向に沿って延在する面を含む、請求項２に記載の超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the partition portion includes a surface extending along the in-plane direction of the piezoelectric body on the back surface side.
- 前記スロット内を位置する樹脂部材を備える、請求項２又は３に記載の超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 2 or 3, further comprising a resin member located in the slot.
- 前記ハウジングは、前記カバー部の前記裏面側に、前記スロットと連通する中空部を区画しており、
前記中空部を区画する内壁は、前記カバー部と対向する位置に、前記カバー部に向かって先細りする複数の突起状又は尾根状の部位を備える、請求項１から４のいずれか１つに記載の超音波探触子。 The housing has a hollow portion communicating with the slot on the back surface side of the cover portion.
7. Ultrasonic probe. - 前記中空部内に位置する樹脂部材を備える、請求項５に記載の超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 5, further comprising a resin member located in the hollow portion.
- 前記中空部は、前記ハウジングの遠位端で、前記ハウジングの外部に連通しており、
前記スロットは、前記超音波振動子の近位端側で前記ハウジングの外部に連通している、請求項６に記載の超音波探触子。 The hollow portion communicates with the outside of the housing at the distal end of the housing.
The ultrasonic probe according to claim 6, wherein the slot communicates with the outside of the housing on the proximal end side of the ultrasonic transducer. - 前記ハウジングは、前記超音波振動子と前記カバー部との間を離間した状態で前記超音波振動子を支持する支持台部を備える、請求項１から７のいずれか１つに記載の超音波探触子。 The ultrasonic wave according to any one of claims 1 to 7, wherein the housing includes a support base portion that supports the ultrasonic vibrator in a state where the ultrasonic vibrator and the cover portion are separated from each other. Detector.
- 前記超音波振動子と前記カバー部との間に介在する樹脂部材を備える、請求項８に記載の超音波探触子。 The ultrasonic probe according to claim 8, further comprising a resin member interposed between the ultrasonic vibrator and the cover portion.
- 前記カバー部における複数の突起状又は尾根状の部位は、前記カバー部の前記裏面側から前記表面側に向かって漸次先細りしている突起状又は尾根状の部位を含む、請求項１から９のいずれか１つに記載の超音波探触子。 15. The ultrasonic probe according to any one.
- 前記中空部を区画する内壁における複数の突起状又は尾根状の部位は、基端から先端に向かって漸次先細りしている突起状又は尾根状の部位を含む、請求項１から１０のいずれか１つに記載の超音波探触子。 Any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of projecting or ridge-shaped portions on the inner wall partitioning the hollow portion include protruding or ridge-shaped portions that gradually taper from the base end to the tip end. The ultrasonic probe described in one.
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| JP2011528929A (en) * | 2008-07-22 | 2011-12-01 | ヒューマンスキャン・カンパニー・リミテッド | Ultrasonic probe with heat sink |
| JP2014124430A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Seiko Epson Corp | Ultrasonic transducer apparatus, probe, electronic equipment and ultrasound diagnostic apparatus |
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2021
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