超声波探头制造技术

本发明专利技术提供一种与生物体的声匹配性良好，能够获得高品质的超声波诊断图像的超声波探头。本发明专利技术的超声波探头具备：收发超声波压电元件、收纳所述压电元件的筐体、填充所述压电元件和所述筐体之间的空间且含有芳香族化合物或其取代品的声音介质液。

【技术实现步骤摘要】
超声波探头
本专利技术涉及用于超声波诊断的超声波探头。
技术介绍
作为现有技术的机械扫描式超声波探头使用的声介质，将动粘度或粘度为20m/s或20mPs/s以下的粘度的烃类油的使用作为特点(例如，参照专利文献1)。超声波诊断装置通过将与超声波诊断装置连接或能够通信地构成的超声波探头与体表接触或插入体内这样的简单的操作，能够以超声波诊断图像的形式获得例如组织的形状或活动等，安全性高，因此能够进行重复检查。超声波探头具有：内装有收发超声波的压电元件等的前端贮存部和用于把握超声波探头整体进行操作的把手部。压电元件与超声波诊断装置连接或可通信地构成，将来自超声波诊断装置的电信号(发送信号)转换成超声波信号进行传播，并接收在生物体内反射的超声波并将其转换成电信号(接收信号)，将转换为电信号的接收信号向超声波诊断装置发送。在这种超声波探头中，公知的有使压电元件机械性地旋转或摆动对检体进行扫描的超声波探头。在这种超声波探头中，压电元件和用于使压电元件旋转或摆动的机构部配置于前端贮存部内。在与前端贮存部的压电元件的收发波面对置的表面上，设有用超声波容易透过的材质制作的窗，在压电元件的收发波面和窗之间的间隙填充有声音介质液，其具有与生物体相近的声阻抗。该声音介质液使压电元件的收发波面和窗之间进行声调整从而使超声波的收发有效地进行，从原理上来说，只要填充在压电元件的收发波面和窗之间的间隙即可。但是，仅在该间隙填充声音介质液在现实中难以实现，一般而言，利用将内装有压电元件的空间进行液密性地密闭，向其密闭空间内填充声音介质液的方法来实现。作为机械扫描式超声波探头使用的声音介质液，在现有技术中广泛使用烃类油。例如，在专利文献1中，使用动粘度为20mm2/s以下的烃类油。另外，在专利文献2中，为了改善粘度高的声音介质液中的超声波信号的衰减，使用粘度为10～20mPa.s的烃类油。专利文献专利文献1：日本特开2001-299748号公报专利文献2：日本特开2013-198645号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题但是，如上所述的烃类油存在随着粘度变小密度也变小的倾向。因此，从抑制声音介质液中的超声波信号的衰减或图像噪声的产生的观点考虑，优选采用粘度小的烃类油作为声音介质液，在该情况下，声音介质液的密度也变小。烃类油一般的密度低于0.9，粘度小的低分子烃类油的密度更小。在不同的介质进行传播时，超声波与介质间声阻抗之差成比例地被反射，但所谓声阻抗是介质的密度与声速之积。因此，从上述观点考虑，在采用粘度小的烃类油作为声音介质液的情况下，其声阻抗也变小。烃类油一般的声速为1400～1450m/s，因此，其声阻抗一般为1.2MRayls，与生物体的声阻抗(约1.53MRayls)的差为较大的数值。从压电元件发送的超声波(第一次发送)经由声音介质液和窗向与窗接触的生物体内传播，但如上所述在声音介质液和生物体之间存在声阻抗的不匹配的情况下，从压电元件发送的超声波与在声音介质液和生物体之间产生的声阻抗之差成比例地被生物体表面反射。该反射信号向与原有的发送方向相反的方向行进，被压电元件表面再次反射，经声音介质液向生物体再次进行传播(第二次发送)。将这样的基于第一次发送的反射信号产生第二次以后的超声波传播的现象称为多重反射。被传播给生物体的超声波在生物体内的组织边界等声阻抗不同的边界被反射，经由窗及声音介质液作为接收反射波被压电元件接收。在此，由于所述声音介质液与生物体的声阻抗的不匹配而产生从所述第一次发送开始发生了延迟发送的第二次发送的情况下，其第二次发送的接收反射波重叠在用本来的第一次发送的接收反射波描绘出的生物体的超声波诊断图像上而成为由于多重反射引起的噪声(伪像)。即，在现有声音介质液中，存在容易产生多重反射导致的噪声(伪像)而降低超声波诊断图像的精度的问题。另外，声音介质液覆盖在窗上，上述的多重反射实际上在声音介质液和窗内面之间产生，但在机械扫描式超声波探头中，窗一般使用聚甲基戊烯等具有与生物体相近的声阻抗的材料，因此，在上述说明中，假设窗和生物体的声阻抗相同的情况，将窗内面作为生物体表面进行了说明，使得简化说明。用于解决技术问题的方法为了解决上述技术问题，本专利技术的超声波探头具备：收发超声波的压电元件、收纳所述压电元件的筐体、含有芳香族化合物或其取代物且填充在所述压电元件和所述筐体之间的空间的声音介质液。专利技术的效果根据本专利技术，消除了超声波探头的声音介质液和生物体的声阻抗不匹配。因此，能够抑制多重反射导致的噪声，获得高品质的超声波诊断图像。附图说明图1是使用超声波探头的超声波诊断装置的外观立体图；图2是表示超声波探头的整体结构的剖面图；图3是将前端贮存部放大的剖面图；图4A～图4C是表示发动机的驱动电压和转速的关系的图表。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术一个实施方式进行说明。(超声波诊断装置)图1是使用本实施方式的超声波探头1的超声波诊断装置13的外观立体图。超声波诊断装置13具备：超声波诊断装置主体22、连接器部29及显示器14。超声波探头1经由与连接器部29连接的电缆11与超声波诊断装置13实现了连接。来自超声波诊断装置13的电信号(发送信号)通过电缆11被发送给超声波探头1的压电元件。另外，关于压电元件将在后文描述。该发送信号在压电元件中被转换为超声波，向生物体内传播。被传播的超声波被生物体内的组织等反射，该反射波的一部分再被压电元件接收并转换为电信号(接收信号)，发送给超声波诊断装置13。接收信号在超声波诊断装置13中转换为图像数据且在显示器14中显示。以下，对超声波探头详细地进行说明。(超声波探头)图2是表示超声波探头1的整体结构的一个例子的剖面图。该超声波探头1是超声波诊断所使用的探头，是可将其一部分插入被检者的体腔内，在该体腔内进行超声波扫描的体腔内插入型探头。如图2所示，超声波探头1具备：包括向体腔内插入的前端贮存部7的插入部23、在体腔外由操作者抓握的把手部24，且设有与超声波诊断装置主体22连接的电缆11。从前端贮存部7引出多个信号线12，穿过插入部23及把手部24内与电缆11实现了连接。这种体腔内插入型探头大多是插入被检者的体腔内来使用，但一般的超声波探头也有不插入被检者的体腔内而是与体表接触来使用类型。需要说明的是，本专利技术的超声波探头不仅限于体腔内插入型。另外，超声波探头1以经由电缆11与超声波诊断装置13连接的方式构成，但也可以不设置电缆，而是以通过无线通信与超声波诊断装置13连接的方式构成。下面，对前端贮存部7详细地进行说明。图3是将图2的前端贮存部7放大后的剖面图。前端贮存部7是作为超声波探头1中筐体的一部分的窗9和作为保持构件的框架10接合而构成，前端贮存部7具有：压电元件单元3；摆动机构部2，其用于保持压电元件单元3并使之摆动；声音介质液收纳空间部15，其填充有用于传递超声波信号的声音介质液6。窗9由具有与生物体相近的声阻抗的材料例如聚甲基戊烯形成。框架10以通过O圈或衬垫等密封构件16及粘接剂17等与窗9的内壁密接的方式进行密封，使前端贮存部7液密性地密封。框架10可使用例如金属制或树脂制的框架。在金属制的情况下，可使用例如由铝形成的框架。在树脂制的情况下，理想的是，使用在后述的声音介质液6环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，其具有：压电元件，其收发超声波、筐体，其收纳所述压电元件、声音介质液，其含有芳香族化合物或其取代物，并填充在所述压电元件和所述筐体之间的空间。

【技术特征摘要】
2016.04.12 JP 2016-0798101.一种超声波探头，其具有：压电元件，其收发超声波、筐体，其收纳所述压电元件、声音介质液，其含有芳香族化合物或其取代物，并填充在所述压电元件和所述筐体之间的空间。2.如权利要求1所述的超声波探头，其中，所述声音介质液含有用下述通式(1)表示的芳香族化合物或其取代物，[化学式1]其中，Ara、Arb是芳香环，n1是0～4的整数、n2是0～3的整数、n3是1～3的整数、n4是0、1、2，并且，在n4＝0时，n1≠0，在n4≠0时，(n1+n2)≠0，K是从以下的1)～3)中选择的连结基团，1)单键；2)选自-O-、-SO2-、-O-(C＝O)-O-、-(C＝O)-、-RL-O-、-O-RL-、-O-C(＝O)-RL-、-C(＝O)-O-RL-(RL表示亚烷基、亚烯基或亚炔基、及亚环烷基)、-(C＝S)-、-(C＝O)-O-、-NRM-、-S-、-(C＝O)-NRM-以及-NRM-(C＝O)-(RM表示氢原子或者亚烷基)的2价基团；3)碳原子数为1～12的2价～4价的饱和烃或其取代物，R1、R2是碳原子数为1～30的烷基或其取代物。3.如权利要求1所述的超声波探头，其中，所述声音介质液在40℃下的粘度为22mm2/s以下。4.如权利要求1所述的超声波探头，其中，所述声音介质液为苄基甲苯。5.如权利要求1所述的超声波探头，其中，所述声音介质液为1-苯基-1-二甲苯基乙烷、1-苯基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井清，佐藤利春，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP