超声波探头及超声波诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施形态涉及超声波探头和超声波诊断装置。提供能够降低由背面材料反射的超声波的影响的超声波探头和超声波诊断装置。超声波探头具有接收发送超声波的超声波振子、声阻抗比超声波振子的大的中间层、支承超声波振子的背面材料、和缓冲层。超声波振子、中间层和背面材料依超声波振子、中间层和背面材料的顺序配置。声阻抗比中间层和背面材料小的缓冲层配置在中间层与背面材料之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施形态涉及超声波探头及超声波诊断装置。
技术介绍
超声波诊断装置(ultrasoundimaging apparatus)用超声波探头(ultrasound probe)往被检体内发送超声波，用超声波探头接收被检体内的因声阻抗(acoustic impedance)的不匹配产生的反射波。而且，超声波诊断装置根据超声波探头接收到的反射波，生成表示被检体内部的超声波图像。超声波探头例如具有背面材料(backing material)、多个压电振动器 (piezoelectric transducer)、声匹配层(acoustic matching layer)禾口声透镜(acoustic lens)。背面材料起结构支承材料的作用，并且衰减、吸收多余的超声波振动成分。多个压电振动器沿扫描方向配置在背面材料上。压电振动器通过根据发送信号振动来产生超声波， 接收反射波生成接收信号。将压电振动器的一个面称为“放射面”，将放射面的相反一侧的面称为“里面”。背面材料设置在压电振动器的里面上。声匹配层设置在压电振动器的放射面上。声匹配层缓解压电振动器与生体之间的声阻抗的不匹配。声透镜设置在声匹配层上。声透镜使超声波收敛。由压电振动器产生的超声波经过声匹配层和声透镜放射。并且，专利文献1公开了在压电振动器与背面材料之间具有中间层 (intermediate layer)的超声波探头。中间层的声阻抗比压电振动器的声阻抗高。中间层的厚度为使用的超声波波长的约1/4。使用金、铅、钨、水银或蓝宝石作为中间层。由压电振动器放射到里面一侧的超声波被中间层反射到放射面一侧，经由声匹配层和声透镜放射。
技术实现思路
本专利技术想要解决的问题就是要提供一种能够降低由背面材料反射的超声波的影响的超声波探头和超声波诊断装置。该实施形态的超声波探头具有接收发送超声波的超声波振子、声阻抗比超声波振子大的中间层、支承超声波振子的背面材料、和缓冲层。超声波振子、中间层和背面材料依超声波振子、中间层和背面材料的顺序配置着。声阻抗比中间层和背面材料小的缓冲层配置在中间层与背面材料之间。具有以上结构的超声波探头将缓冲层配置在背面材料与中间层之间。由于缓冲层的声阻抗比背面材料和中间层的小，因此通过中间层的超声波被缓冲层反射。因此，超声波的反射被背面材料抑制，因而能够抑制超声波从背面材料向超声波振子的放射面一侧传播。这样一来，不会使超声波探头的声特性恶化，能够获得伪像(artifact)少的超声波图像。附图说明图1为第1实施形态的超声波探头的立体图；图2为第1实施形态的超声波探头的剖视图；图3为第2实施形态的超声波探头的剖视图；图4为示意地表示模拟的模型的图；图5A为表示模拟的结果的曲线图；图5B为表示模拟的结果的曲线图；图6为表示该实施形态的超声波诊断装置的框图。具体实施例方式参照图1和图2说明第1实施形态的超声波探头。超声波探头1具有头(head) 和线缆。图1表示了超声波探头1的头。图2为用Y-Z面剖切超声波探头1的剖视图。另外，在图中X方向为扫描方向，Y方向为切片(slice)方向，Z方向为超声波的收发方向。X 方向、Y方向和Z方向互相正交。第1实施形态的超声波探头1具有背面材料2、多个超声波振子(ultrasound oscillator) 3、多个声匹配层4、声透镜5、中间层6、缓冲层7和挠性基板8。依背面材料2、 缓冲层7 (buffer layer)、挠性基板8、中间层6、超声波振子3、声匹配层4和声透镜5的顺序配置各部。即，在背面材料2的上面设置有缓冲层7。在缓冲层7的上面设置有挠性基板8FPC (flexible printed circuit)。在挠性基板8上面设置有中间层6。在中间层6的上面设置有沿扫描方向(图中的X方向)排列的多个超声波振子3。在超声波振子3的上面设置有沿扫描方向排列的多个声匹配层4。在声匹配层4的上面设置有声透镜5。声匹配层4具有设置在超声波振子3上的第1声匹配层41、和设置在第1声匹配层41上的第2 声匹配层42。声匹配层4既可以只有一层，也可以具有多层。另外，线缆的说明省略。中间层6的声阻抗比超声波振子3的声阻抗大。并且，缓冲层7的声阻抗比背面材料2和中间层6的声阻抗小。下面说明超声波探头1的各部。背面材料2支承超声波振子3。背面材料2的声阻抗优选例如5以上。背面材料2优选用例如铝、铜、钛、锌、锡、金或银等金属，以这些金属为主要成分的合金、金属炭化物、或金属氧化物构成。通过将这些材料用于背面材料2，能够提高背面材料2的刚性， 并且能够提高背面材料2的导热系数。通过使用导热系数高的背面材料2，能够通过背面材料2效率良好地散发超声波振子3产生的热量。由于这样能够提高超声波探头1的散热性，因此能够发送能量更高的超声波，结果能够提高超声波探头1的灵敏度。另外，背面材料2也可以用以聚丁二烯或氯丁二烯等为材料的橡胶材料构成。超声波振子3用例如锆钛酸铅(lead zirconate titanate) Pb (Zr、Ti) 03、铌酸锂(lithium niobate) (LiNb03)、钛酸钡(barium titanate) (BaTi03)、或者钛酸铅(Lead Titanate) (PbTi03)等陶瓷构成。在超声波振子3的上下表面分别设置有未图示的电极。 超声波振子3的声阻抗为例如30 左右。将超声波振子3的与声匹配层4相对的面称为“放射面”，将放射面的相反一侧的面(与中间层6相对的面)称为“里面”。通过使声匹配层4为多层结构，与声透镜5相结合能够抑制与被检体的体表之间的声阻抗的差分引起的信号干扰的产生。声透镜5与被检体的体表面接触进行超声波的收发的调解(mediate)。利用该声透镜5在离体表规定深度凝聚切片方向(图中的Y方向)的声的焦点(acoustic focal point)。并且，利用配置在扫描方向上的多个超声波振子3切换超声波的发送和接收的定时，通过这样凝聚扫描方向(X方向)的声的焦点。由于多个超声波振子3沿扫描方向(X方向)排成一列，因此本实施形态的超声波探头1为一维阵列探头。另外，该实施形态的超声波探头也可以是多个超声波振子3 二维配置的二维阵列探头。中间层6具有比超声波振子3大的声阻抗。中间层6的声阻抗为例如50 100。中间层6例如用导电性材料构成。作为一个例子，中间层6用金、铅、钨或水银等金属、蓝宝石构成。中间层6也可以用树脂等非导电性材料构成。在中间层6使用非导电性材料的情况下，只要通过电镀等在中间层6的表面上形成金属，通过这样使中间层6 具有导电性就可以。中间层6的厚度优选为使用的超声波波长的大致1/4。由此，能够使被中间层6反射、回到超声波振子3的放射面一侧的超声波与从超声波振子3放射到放射面一侧的超声波相位一致。挠性基板8具有导电部和支承导电部的基板部。挠性基板8连接在中间层6的与背面材料2相对的面上。由于中间层6具有导电性，因此挠性基板8通过中间层6将电压施加到超声波振子3上。挠性基板8的声阻抗为例如5 10。并且，在超声波振子3与声匹配层4之间设置有接地引出用的未图示的挠性基板。另外，也可以使声匹配层 4具有导电性，在声匹配层4与声透镜5之间设置接地引出用的挠性本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超声波探头，其特征在于，具有：接收发送超声波的超声波振子，声阻抗比上述超声波振子大的中间层，以及支承上述超声波振子的背面材料；上述超声波振子、上述中间层和上述背面材料依上述超声波振子、上述中间层和上述背面材料的顺序配置；还具有声阻抗比上述中间层和上述背面材料小、配置在上述中间层与上述背面材料之间的缓冲层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青木稔，芝本弘一，都筑健太郎，武内俊，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