超声波探头制造技术

技术编号:20768466 阅读:59 留言:0更新日期:2019-04-05 23:57
本发明专利技术提供一种超声波探头,能够减轻设计上的限制,以低成本容易地制造,并具有从与被测体的抵接面照射光的构成,确保抵接面的平滑度。超声波探头(100)包括:由圆型的形状构成的产生超声波的压电元件(20)、用于使超声波聚焦的声透镜(40)、及用于减小来自被测体的超声波的反射的声匹配层(30),在压电元件的中央具有孔(21),在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤(70),而一边照射光,一边收发超声波。在声透镜的材料中,使用具有耐电压性的树脂,并主要使用聚甲基戊烯,在声匹配层中,通过不施加用于确保耐电压性的聚对二甲苯涂层,而将声匹配层的厚度设为λ/4,构成为光纤的前端(71)不贯穿声透镜,将压电元件及声匹配层的形状设为平面状。

Ultrasonic probe

The invention provides an ultrasonic probe, which can alleviate design limitations, can be easily manufactured at low cost, and has a composition of illuminating light from the interface with the measured body to ensure the smoothness of the interface. The ultrasonic probe (100) includes: a piezoelectric element (20) formed by a circular shape to generate an ultrasonic wave, an acoustic lens (40) for focusing the ultrasonic wave, and an acoustic matching layer (30) for reducing the reflection of the ultrasonic wave from the measured body, with a hole (21) in the center of the piezoelectric element, through which the optical fiber (70) of the guiding light source penetrates, while irradiating the light and transmitting and receiving the ultrasonic wave at the same time. \u3002 In the material of acoustic lens, the resin with voltage resistance and polymethylpentene are mainly used. In the acoustic matching layer, the thickness of the acoustic matching layer is set to lambda/4 instead of the poly-p-xylene coating used to ensure voltage resistance. The front end (71) of the optical fiber is a non-penetrating acoustic lens, and the shape of the piezoelectric element and the acoustic matching layer is set as a plane.

【技术实现步骤摘要】
超声波探头
本专利技术涉及一种超声波探头(ultrasoundprobe)。
技术介绍
作为超声波诊断装置的超声波的收发部,超声波探头正在被广泛使用(例如参照下述专利文献1及专利文献2等)。作为超声波探头,有使超声波与角膜表面接触而进行发送,利用其反射波的传输时间来测量眼轴长度(从眼睛的表面/角膜到眼睛的内部/视网膜的长度=眼球的直径)。所述眼轴长度测定用的超声波探头是直接贴放在眼球上来使用。因此,当将超声波探头贴放于眼球上时,必须使眼球的角膜等得到保护或使受检者的痛苦得到缓和。因此,抵接于眼球的超声波探头的抵接面优选的是没有局部性的凹凸而平滑地形成。在下述专利文献3中,作为优势在于不会对眼球的表面造成损伤的安全性的眼轴长度测定用的超声波探头,揭示了一种使包括压电元件及声匹配层的探头本体从探头壳体突出的构成。在所述超声波探头的构成中,压电元件及声匹配层都呈具有凹状面的弯曲的形状。并且,在包含声匹配层的前表面的探头本体的超声波收发面上,形成有以聚对二甲苯为主原料的保护膜。并且,在下述专利文献3中,作为现有技术的一例,揭示了如下构成:在探头本体的背面侧设置发光二极管,一边使所述发光二极管的光经由光纤照射至眼球,一边收发超声波而进行测定。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2016-025612号公报[专利文献2]日本专利特开2009-247416号公报[专利文献3]日本专利特开2000-157545号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]然而,医疗用设备从其安全性确保的角度考虑,要求具备规定的耐电压性。并且,超声波探头是抵接于受检者而使用,所以还要求具备生物相容性。此外,关于超声波探头的耐久性,由于超声波探头要被消毒,所以需要耐化学性。因此,例如,在医疗用设备的一部分即所述专利文献3所揭示的构成的超声波探头中,为了确保耐电压性,必须将声匹配层形成为规定的厚度,或者在声匹配层的表面上形成保护膜来加以应对。并且,在所述专利文献3所揭示的超声波探头中,为了使超声波收敛,必须将压电元件及声匹配层形成为具有规定曲率的曲面的弯曲的形状。因此,有时无法将声匹配层的厚度设定为所期望的薄的厚度,或者无法将压电元件及声匹配层形成为所期望的形状,所以对超声波探头的设计的自由度产生了限制。并且,所述保护膜的成膜要耗费比较高的成本,因而导致超声波探头的制造成本的增加。此外,在经由与眼球的抵接面使光照射至眼球的构成的超声波探头中,如果是将光纤等导光构件设置至抵接面为止的超声波探头、或将导光构件设置至例如保护膜的近前等抵接面附近为止的超声波探头,就必须高精度地组装超声波探头的零件而制造,以防止因为存在导光构件而在抵接面上产生阶差或局部性的凹凸而妨碍抵接面的平滑度。鉴于如以上所述的情况,本专利技术的目的在于提供一种超声波探头,能够减轻超声波探头的设计上的限制,并且能够以低成本容易地制造,即使是从抵接面照射光的构成,也可以容易地确保抵接面的平滑度。[解决问题的技术手段]在本专利技术中,超声波探头包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生波长为λ的超声波;声透镜(acousticlens),用于使超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的超声波的反射;其中,在压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射光,一边收发超声波,在所述超声波探头中:在声透镜的材料中,使用具有耐电压性的树脂,并主要使用聚甲基戊烯(polymethylpentene),在声匹配层中,通过不施加用于确保耐电压性的聚对二甲苯涂层,而将声匹配层的厚度设为λ/4,光纤的前端构成为不贯穿声透镜,将压电元件与声匹配层的形状设为平面状。并且,在本专利技术中,超声波探头包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生超声波;声透镜,用于使超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的超声波的反射;其中,在压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射光,一边收发超声波,在所述超声波探头中:光纤是以光纤的前端不贯穿声透镜的方式而配置,将声透镜的颜色设为透明或半透明,以使光纤的前端的光到达被测体,而且,将声透镜的形状设为凹面状。此外,在本专利技术中,超声波探头包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生波长为λ的超声波;声透镜,用于使超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的超声波的反射;其中,在压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射光,一边收发超声波,在所述超声波探头中:作为声透镜的材料,使用具有耐电压性的树脂,并主要使用聚甲基戊烯,通过不使用用于确保声匹配层的耐电压性的聚对二甲苯涂层,而将声匹配层的厚度设为λ/4,将压电元件及声匹配层的形状设为平面状,光纤是以光纤的前端不贯穿声透镜的方式而配置,将声透镜设为透明或半透明,以使得光纤的前端的光到达被测体,而且,将声透镜的形状设为凹面状。[专利技术的效果]根据本专利技术,在超声波探头中,可以减轻压电元件、声匹配层、保护膜等的设计上的限制。并且,根据本专利技术,能够以低成本而且容易地制造超声波探头。此外,根据本专利技术,在超声波探头中,可以一方面具备经由与被测体的抵接面照射光的功能,一方面容易地形成平滑的抵接面。在本专利技术的超声波探头中,用于声透镜的聚甲基戊烯(polymethylpentene,PMP)与聚对二甲苯(polyparaxylylene)同样地,具有耐电压性、生物相容性及耐化学性。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的超声波探头的一例的侧视图。图2是图1的超声波探头的前视图。图3是沿图2的III-III线的主要部分剖面图。图4是图3的局部放大图。图5A及图5B是表示超声波探头的反射回波(reflectionecho)的强度的图。[符号的说明]10:抵接面10a:超声波收发面10b:光射出面20:压电元件21:第一孔(孔)22:压电元件的后表面(端面)(主面)23:压电元件的前表面(端面)(主面)30:声匹配层31:第二孔32:声匹配层的前表面(端面)(接合面)33:声匹配层的后表面(端面)40:声透镜41:声透镜的前表面42:声透镜的后表面50:基底材料51:第三孔52:基底材料的前表面53:基底材料的侧周面54:槽60:光源70:光纤71:光纤的前端80:探头壳体81:开口部82:探头壳体的前端100:超声波探头100a:超声波探头的前端100b:超声波探头的基端部分CA:电缆CO:连接端子D:轴向T:声匹配层的厚度具体实施方式以下,一边参照附图,一边对实施方式进行说明。但是,本专利技术并不限定于此。并且,在附图中,为了说明实施方式,包含将一部分加以放大或强调地进行描绘等适当变更比例尺来表现的部分。图1是表示实施方式的超声波探头100的整体构成的一例的侧视图。如图1所示,超声波探头100形成为细长的杆状。超声波探头100是用作超声波诊断装置的超声波的收发部。在所述超声波诊断装置中,超声波探头100经由电缆CA及连接端子CO与超声波诊断装置本体(未图示)电连接。超声波探头100的基端部分(在图1中为超声波探头100的右侧端部分)100b与电缆CA连接。超声波探头100的运行用的电源是从超声波诊断装置本体经由电缆CA供给至超声波探头100。超声波探头100对被测体发送超声波,并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波探头,其特征在于,包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生波长为λ的超声波;声透镜,用于使所述超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的所述超声波的反射;其中,在所述压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射所述光,一边收发所述超声波,在所述超声波探头中:在所述声透镜的材料中,使用具有耐电压性的树脂,并主要使用聚甲基戊烯,在所述声匹配层中,通过不施加用于确保耐电压性的聚对二甲苯涂层,而将所述声匹配层的厚度设为λ/4,所述光纤的前端构成为不贯穿所述声透镜,将所述压电元件及所述声匹配层的形状设为平面状。

【技术特征摘要】
2017.09.28 JP 2017-1874851.一种超声波探头,其特征在于,包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生波长为λ的超声波;声透镜,用于使所述超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的所述超声波的反射;其中,在所述压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射所述光,一边收发所述超声波,在所述超声波探头中:在所述声透镜的材料中,使用具有耐电压性的树脂,并主要使用聚甲基戊烯,在所述声匹配层中,通过不施加用于确保耐电压性的聚对二甲苯涂层,而将所述声匹配层的厚度设为λ/4,所述光纤的前端构成为不贯穿所述声透镜,将所述压电元件及所述声匹配层的形状设为平面状。2.一种超声波探头,其特征在于,包括:压电元件,由圆型的形状构成,产生超声波;声透镜,用于使所述超声波聚焦;以及声匹配层,用于减小来自被测体的所述超声波的反射;其中,在所述压电元件的中央具有孔,在所述孔内贯穿着引导光源的光的光纤,而一边照射...

【专利技术属性】
技术研发人员:込山和彦长谷川恭伸
申请(专利权)人:日本电波工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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