超声波探头制造技术

本发明专利技术提供一种超声波探头和超声波诊断装置。其中，该超声波探头具有：压电振子层（３），用于收发超声波并具有被排列配置的多个压电振子（３０）和形成于压电振子（３０）上的多个电极（３２）；声透镜（５），用于会聚或扩散超声波；以及声匹配层（４ｃ），被设置在压电振子层（３）与声透镜（５）之间，由树脂基体（４ｅ）、和被混合在树脂基体（４ｅ）中的具有导电性的粉粒（４ｄ）组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声波探头和超声波诊断装置。
技术介绍
已知这样一种超声波诊断装置，即用超声波对被检体内进行扫描，并基于由来自被检体内的反射波所生成的接收信号而使被检体的内部状态图像化。这种超声波诊断装置，借助于具备了压电振子的超声波探头对被检体内发送超声波，用超声波探头接收在被检体内部因声阻抗的不匹配而产生的反射波以生成接收信号。超声波探头，在扫描方向上配置有多个用于根据发送信号进行振动而产生超声波，并接收反射波以生成接收信号的压电振子。这种压电振子，例如，发送在垂直于扫描方向的方向上具有均匀的矩形形状的声压分布的超声波，借助于声透镜(音响透镜)提供延迟差，由此，在被检体内的预定的深度形成焦点。可是，为了谋求压电振子的声阻抗与被检体的声阻抗的声匹配之目的，而在压电振子之上设置具有多层构造的声匹配层，并通过声匹配层进行超声波的收发。作为声匹配层，与1层的声匹配层相比，2层的声匹配层的声匹配较为良好，若设为3层则其声匹配更好。这是因为，从压电振子向被检体的声阻抗的变化，较之于1层而言，3层的一方声损失较少。之所以这样使压电振子和被检体的声匹配变得良好是因为，如果压电振子的声阻抗与被检体的声阻抗之差较大，则在从压电振子向被检体发送超声波时，被检体中的超声波的反射损失将增大的缘故。由此，就不能效率良好地向被检体发送超声波，而不能取得图像质量良好的图像的缘故。图9表示具备声匹配层的超声波探头的结构，其中，该声匹配层具有多层构造。图9是超声波探头的正视图。超声波探头包括背面材料32；压电振子层33，在该背面材料32上沿着扫描方向被分割成多个进行排列配置；声匹配层34，在该压电振子层33上沿着扫描方向被分割成多个进行排列配置；以及被设置在该声匹配层34上的声透镜35。此外，声匹配层34构成如下，即第1声匹配层34a；被设置在该第1声匹配层34a上的第2声匹配层34b；以及被设置在该第2声匹配层34b上的第3声匹配层34c。在这种超声波探头中，压电振子层33经由声匹配层34进行超声波的收发。一般而言，压电振子层33的声阻抗约为30Mrayl，被检体的声阻抗约为1.5Mrayl。于是，为了使压电振子层33和被检体的声匹配变得良好，需要将声匹配层4设为多层构造，并使得声阻抗从压电振子层33向被检体逐渐减小。在图9所述的超声波探头的情况下，需要使声阻抗从第1声匹配层34a向第3声匹配层34c逐渐减小，并将声匹配层34中被检体侧的声匹配层(第3声匹配层34c)的声阻抗设为1.2～3.5Mrayl。在由2层的声匹配层构成的超声波探头的情况下，需要将第2声匹配层的声阻抗设为1.2～3.5Mrayl。以往，通过在声匹配层34上使用聚氨基甲酸乙酯(聚氨酯)或聚乙烯之类的柔软树脂薄膜，使声阻抗降低。但是，由于树脂薄膜柔软所以其切削性能较差，就不能为了将声匹配层34在扫描方向上分割成多个进行排列配置而利用切割进行加工(阵列加工)。即，在将压电振子层33和声匹配层4叠层在背面材料2之上以后，就不能按照所希望的间距进行切割。因此，存在着压电振子层33间的声串扰较高的问题。另外，由于切削性能较差，所以不能容易地制造超声波探头。此外，由于聚氨基甲酸乙酯或聚乙烯不具有导电性，所以，不能从声匹配层34侧引出接地电极。在此，即使为了使得声匹配层34具有导电性而在聚氨基甲酸乙酯或聚乙烯中混合了金属填充物等导电粒子，但由于密度上升所以也未能满足所希望的声阻抗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种易于加工的超声波探头。本专利技术的第一技术方案提供一种超声波探头，具备压电振子层，用于收发超声波并具有被排列配置的多个压电振子和形成于上述压电振子上的多个电极；声透镜，用于会聚或扩散上述超声波；以及声匹配层，被设置在上述压电振子层与上述声透镜之间，由树脂基体、和被混合在上述树脂基体中的具有导电性的粉粒构成。本专利技术的第二技术方案提供一种超声波探头，具备压电振子层，用于收发超声波；声透镜，用于会聚或扩散上述超声波；以及多个声匹配层，被叠层在上述压电振子层与上述声透镜之间；其中，上述多个声匹配层中的至少一层是由树脂基体和被混合于上述树脂基体中的具有导电性的粉粒构成的。本专利技术的第三技术方案提供一种超声波诊断装置，具备超声波探头；扫描部，经由上述超声波探头用超声波扫描被检体，收集来自上述被检体的多个回波信号；以及图像发生部，基于由上述扫描部所收集的回波信号发生上述被检体的内部图像；其中，上述超声波探头具有压电振子层，用于收发超声波并具有被排列配置的多个压电振子、和形成于上述压电振子上的多个电极；声透镜，用于会聚或扩散上述超声波；以及声匹配层，被设置在上述压电振子层与上述声透镜之间，由树脂基体、和被混合在上述树脂基体中的具有导电性的粉粒构成。本专利技术另外的目的和特征将在以下的说明中得以阐明，并部分地从该说明而显而易见，或者可通过本专利技术的实施而得以了解。本专利技术的所述目的和特征可通过在下文中特别指出的手段极其组合而得以实现和获得。附图说明附图包含在说明书中并构成其一部分，表明目前本专利技术优选的实施方式，并与上面所给出的概括说明和下面给出的其优选实施方式的详细说明一起用于阐述本专利技术的原理。图1是表示本专利技术的实施例的超声波探头的概略结构的斜视图。图2A是图1的第3声匹配层的剖面图。图2B是图2A的粉粒(粉体fine particles)的剖面图。图3是图1的超声波探头的XZ剖面图。图4是图1的超声波探头的YZ剖面图。图5是表示在本专利技术的实施例中，中空的碳填充物的混合量与声匹配层的密度的关系的图表。图6是表示在本专利技术的实施例中，中空的碳填充物的混合量与声匹配层的声阻抗的关系的图表。图7是表示在本专利技术的实施例中，中空的碳填充物的混合量与声匹配层的体积电阻率的关系的图表。图8是表示具备了本专利技术的超声波探头的超声波诊断装置的概略结构的框图。图9是现有的声匹配层的剖面图。具体实施例方式以下，参照附图就本专利技术的实施例的超声波探头进行说明。图1是表示本专利技术的实施例的超声波探头的概略结构的斜视图。超声波探头由头侧和电缆侧构成。在图1中表示了超声波探头的头侧。如图1所示，本实施例的超声波探头1由下述构成，即背面材料2；压电振子层3，被设置在上述背面材料2上；声匹配层4，在上述压电振子层33上沿着扫描方向Z被多层化；以及声透镜5，被设置在上述声匹配层4上用于使超声波会聚或扩散。压电振子层3，如图3所示，具有沿着扫描方向X进行排列配置的多个压电振子30。声匹配层4由下述构成，即第1声匹配层4a；第2声匹配层4b，被设置在上述第1声匹配层4a上；以及第3声匹配层4c，被设置在上述第2声匹配层4b上。第1至第3声匹配层4a、4b、4c被叠层在压电振子层3上。第1至第3声匹配层4a、4b、4c均具有导电性。因此，可以经由第1至第3声匹配层4a、4b、4c引出接地电极32。即，可以从声匹配层4与声透镜5之间引出接地电极32。第1声匹配层4a具有比压电振子层3低、比第2声匹配层4b高的声阻抗。第2声匹配层4b具有比第1声匹配层4a低、比第3声匹配层4c高的声阻抗。第3声匹配层4c具有比第2声匹配层4b低、比被检体高的声阻抗。压电振子层3沿着扫描方向X被分割。同样地，第1、第2、第3声匹配层4a、4b、4c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，其特征在于，具备：压电振子层，用于收发超声波并具有被排列配置的多个压电振子、和形成于上述压电振子上的多个电极；声透镜，用于会聚或扩散上述超声波；以及声匹配层，被设置在上述压电振子层与上述声透镜之间，由 树脂基体、和被混合在上述树脂基体中的具有导电性的粉粒组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：芝本弘一，四方浩之，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]