JPH08615A - 超音波診断装置用接触子の音響レンズ - Google Patents
超音波診断装置用接触子の音響レンズInfo
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- JPH08615A JPH08615A JP16292694A JP16292694A JPH08615A JP H08615 A JPH08615 A JP H08615A JP 16292694 A JP16292694 A JP 16292694A JP 16292694 A JP16292694 A JP 16292694A JP H08615 A JPH08615 A JP H08615A
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- Japan
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- rubber
- acoustic lens
- butadiene rubber
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Abstract
(57)【要約】
【構成】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとの混合物
からなる超音波診断装置用接触子の音響レンズ。 【効果】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合
し、架橋（硬化）させることにより、その音響インピー
ダンスが人体に近似しているとともに、その音速が人体
のそれより十分小さく、減衰が少ないという理想に近い
超音波診断装置用接触子の音響レンズが得られた。
からなる超音波診断装置用接触子の音響レンズ。 【効果】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合
し、架橋（硬化）させることにより、その音響インピー
ダンスが人体に近似しているとともに、その音速が人体
のそれより十分小さく、減衰が少ないという理想に近い
超音波診断装置用接触子の音響レンズが得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置用接触
子の音響レンズ及びその製造方法に関する。
子の音響レンズ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】医用超音波診断装置の接触子において
は、超音波ビームを集束するため人体と接触する部分
に、ゴム等の高分子材料をべースにして作られた音響レ
ンズが設けられている。ここに用いられるレンズ材料と
しては、その音速が人体のそれより十分小さくて、減衰
が少なく、又、音響インピーダンスが人体の皮膚の値に
近いものが望まれる。レンズ材が、音速が人体のそれよ
り十分小さければ、レンズ形状を凸状となすことがで
き、診断を行う際に滑りが良くなり、安全に行えるし、
また、減衰が少なくなれば、感度良く超音波の送受信が
行え、さらに、音響インピーダンスが人体の皮膚の値に
近いものであれば、反射が小さくなり、換言すれば、透
過率が大きくなるので、同様に超音波の送受信感度が良
くなるからである。
は、超音波ビームを集束するため人体と接触する部分
に、ゴム等の高分子材料をべースにして作られた音響レ
ンズが設けられている。ここに用いられるレンズ材料と
しては、その音速が人体のそれより十分小さくて、減衰
が少なく、又、音響インピーダンスが人体の皮膚の値に
近いものが望まれる。レンズ材が、音速が人体のそれよ
り十分小さければ、レンズ形状を凸状となすことがで
き、診断を行う際に滑りが良くなり、安全に行えるし、
また、減衰が少なくなれば、感度良く超音波の送受信が
行え、さらに、音響インピーダンスが人体の皮膚の値に
近いものであれば、反射が小さくなり、換言すれば、透
過率が大きくなるので、同様に超音波の送受信感度が良
くなるからである。
【０００３】レンズ材料としては、各種のゴム材が提案
され、シリコンゴム、フッ素シリコンゴム、ポリウレタ
ンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のホモポリマーによ
り音響レンズが構成され、又、エチレンとプロピレンと
を共重合させてなるエチレンープロピレン共重合体ゴム
等の共重合体ゴムにより音響レンズが構成されることも
ある。しかるに、従来例のゴム材よりなる診断装置の接
触子の音響レンズは、その音響インピーダンスが人体に
近似していても、他方では、その音速が人体のそれより
大きく、減衰が多かったり、逆に、減衰少なくても、音
響インピーダンスが大きすぎたりして、その特性を充足
し得るようなものはなかなか得ることができなかった。
され、シリコンゴム、フッ素シリコンゴム、ポリウレタ
ンゴム、エピクロルヒドリンゴム等のホモポリマーによ
り音響レンズが構成され、又、エチレンとプロピレンと
を共重合させてなるエチレンープロピレン共重合体ゴム
等の共重合体ゴムにより音響レンズが構成されることも
ある。しかるに、従来例のゴム材よりなる診断装置の接
触子の音響レンズは、その音響インピーダンスが人体に
近似していても、他方では、その音速が人体のそれより
大きく、減衰が多かったり、逆に、減衰少なくても、音
響インピーダンスが大きすぎたりして、その特性を充足
し得るようなものはなかなか得ることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の有する欠点を解消することのできる技術を提供する
ことを目的としたものである。
術の有する欠点を解消することのできる技術を提供する
ことを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコン系ゴ
ムとブタジエン系ゴムとの混合物からなることを特徴と
する超音波診断装置用接触子の音響レンズ、並びに、シ
リコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し加硫硬化さ
せることを特徴とする超音波診断装置用接触子の音響レ
ンズの製造方法に係るものである。
ムとブタジエン系ゴムとの混合物からなることを特徴と
する超音波診断装置用接触子の音響レンズ、並びに、シ
リコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し加硫硬化さ
せることを特徴とする超音波診断装置用接触子の音響レ
ンズの製造方法に係るものである。
【０００６】本発明に使用されるシリコン系ゴムとして
は、シリコンゴム、フッ素シリコンゴム等が挙げられ
る。就中、レンズ材の特性上、シリコンゴムを使用する
ことが好ましい。シリコンゴムとは、Ｓｉ−Ｏ結合から
なる分子骨格を有し、そのＳｉ原子に複数の有機基が主
結合したオルガノポリシロキサンをいい、通常は、その
主成分はメチルポリシロキサンで、全体の有機基のうち
９０％以上はメチル基である。メチル基に代えて水素原
子、フェニル基、ビニル基、アリル基等を導入したもの
も使用することができる。当該シリコンゴムは、例え
ば、高重合度のオルガノポリシロキサンに過酸化ベンゾ
イルなどの硬化剤（加硫剤）を混練し、加熱加硫し硬化
させることにより得ることができる。必要に応じてシリ
カ、ナイロン粉末等の有機又は無機充填剤、硫黄、酸化
亜鉛等の加硫助剤等を添加してもよい。
は、シリコンゴム、フッ素シリコンゴム等が挙げられ
る。就中、レンズ材の特性上、シリコンゴムを使用する
ことが好ましい。シリコンゴムとは、Ｓｉ−Ｏ結合から
なる分子骨格を有し、そのＳｉ原子に複数の有機基が主
結合したオルガノポリシロキサンをいい、通常は、その
主成分はメチルポリシロキサンで、全体の有機基のうち
９０％以上はメチル基である。メチル基に代えて水素原
子、フェニル基、ビニル基、アリル基等を導入したもの
も使用することができる。当該シリコンゴムは、例え
ば、高重合度のオルガノポリシロキサンに過酸化ベンゾ
イルなどの硬化剤（加硫剤）を混練し、加熱加硫し硬化
させることにより得ることができる。必要に応じてシリ
カ、ナイロン粉末等の有機又は無機充填剤、硫黄、酸化
亜鉛等の加硫助剤等を添加してもよい。
【０００７】本発明に使用されるブタジエン系ゴムとし
ては、ブタジエン単独またはブタジエンを主体としこれ
に少量のスチロールまたはアクリロニトリルが共重合し
た共重合ゴム等が挙げられる。就中、レンズ材の特性
上、ブタジエンゴムを使用することが好ましい。ブタジ
エンゴムとは、共役二重結合を有するブタジエンの重合
により得られる合成ゴムをいう。ブタジエンゴムは、共
役二重結合を有するブタジエン単独が１，４又は１．２
重合することにより得ることができる。ブタジエンゴム
は、硫黄等により加硫させたものが使用できる。
ては、ブタジエン単独またはブタジエンを主体としこれ
に少量のスチロールまたはアクリロニトリルが共重合し
た共重合ゴム等が挙げられる。就中、レンズ材の特性
上、ブタジエンゴムを使用することが好ましい。ブタジ
エンゴムとは、共役二重結合を有するブタジエンの重合
により得られる合成ゴムをいう。ブタジエンゴムは、共
役二重結合を有するブタジエン単独が１，４又は１．２
重合することにより得ることができる。ブタジエンゴム
は、硫黄等により加硫させたものが使用できる。
【０００８】本発明の超音波診断装置用接触子の音響レ
ンズは、シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し
加硫硬化させることにより得ることができる。例えば、
シリコンゴムとブタジエンゴムとを適宜割合で混練ロー
ルで混合し、過酸化ベンゾイルなどの加硫剤を添加し、
加熱加硫し架橋（硬化）させることにより得ることがで
きる。その際に、加硫助剤として、酸化亜鉛を添加する
ことが好ましい。酸化亜鉛は、レンズ特性を落とさず
に、加硫促進を促し、加硫時間を短縮できる。他に、着
色剤や音響レンズの特性を損なわない範囲内で他の添加
剤を添加してもよい。シリコン系ゴムとブタジエン系ゴ
ムとの混合割合は、その音響インピーダンスが人体に近
似しているとともに、その音速が人体より小さく、減衰
が少ないものを得るには、通常、１：１が好ましいが、
当該混合割合は適宜変更可能である。
ンズは、シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混合し
加硫硬化させることにより得ることができる。例えば、
シリコンゴムとブタジエンゴムとを適宜割合で混練ロー
ルで混合し、過酸化ベンゾイルなどの加硫剤を添加し、
加熱加硫し架橋（硬化）させることにより得ることがで
きる。その際に、加硫助剤として、酸化亜鉛を添加する
ことが好ましい。酸化亜鉛は、レンズ特性を落とさず
に、加硫促進を促し、加硫時間を短縮できる。他に、着
色剤や音響レンズの特性を損なわない範囲内で他の添加
剤を添加してもよい。シリコン系ゴムとブタジエン系ゴ
ムとの混合割合は、その音響インピーダンスが人体に近
似しているとともに、その音速が人体より小さく、減衰
が少ないものを得るには、通常、１：１が好ましいが、
当該混合割合は適宜変更可能である。
【０００９】超音波診断装置は、超音波を利用して人体
の構造を知る装置で、当該装置には、一般に、圧電振動
子から発振される短いパルス状の超音波を対象に当て、
反射して戻ってくるエコーを検出、その返ってくる時間
と音速から対象までの距離を測るＡモード法と、発振源
のプローブ（接触子）を移動し超音波ビームで対象を走
査し、移動に応じた位置の情報をブラウン管に表示して
生体の断層像を得るＢモード法とがあるが、本発明の音
響レンズはこれら超音波診断装置用接触子の超音波ビー
ムを集束するレンズとして使用される。
の構造を知る装置で、当該装置には、一般に、圧電振動
子から発振される短いパルス状の超音波を対象に当て、
反射して戻ってくるエコーを検出、その返ってくる時間
と音速から対象までの距離を測るＡモード法と、発振源
のプローブ（接触子）を移動し超音波ビームで対象を走
査し、移動に応じた位置の情報をブラウン管に表示して
生体の断層像を得るＢモード法とがあるが、本発明の音
響レンズはこれら超音波診断装置用接触子の超音波ビー
ムを集束するレンズとして使用される。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を示す。
【００１１】尚、レンズ特性の測定は、次の方法に従い
行った。 （１）密度（ｋｇ／ｍ3）：室温での試料の外径寸法及
び重量から測定。測定温度は人体の体温と同じ程度の３
７℃。
行った。 （１）密度（ｋｇ／ｍ3）：室温での試料の外径寸法及
び重量から測定。測定温度は人体の体温と同じ程度の３
７℃。
【００１２】（２）音速：次の方法に準拠して行った。
水中でノギスにシングル・プローブ１対をセットし、適
当な距離を開け、送受信の時間差ｔ1を測定し、シング
ル・プローブの距離をｄ1だけ縮め、送受信間の時間差
ｔ2を測定する。このときの水温での音速Ｖwは、Ｖw＝
ｄ1／（ｔ1−ｔ2） ［単位はｍ／Ｓ］で表され、ま
た、この時点のシングル・プローブの距離ｄ2は、ｄ2＝
Ｖwｘｔ2 ［単位はｍｍ］で表される。次いで、シング
ル・プローブの距離をｄ2に保持したまま、それらの間
に厚さｄ3の試料片を入れ、送受信の時間差ｔ3を測定
し、試料片の音速Ｖtを次式１から求める。
水中でノギスにシングル・プローブ１対をセットし、適
当な距離を開け、送受信の時間差ｔ1を測定し、シング
ル・プローブの距離をｄ1だけ縮め、送受信間の時間差
ｔ2を測定する。このときの水温での音速Ｖwは、Ｖw＝
ｄ1／（ｔ1−ｔ2） ［単位はｍ／Ｓ］で表され、ま
た、この時点のシングル・プローブの距離ｄ2は、ｄ2＝
Ｖwｘｔ2 ［単位はｍｍ］で表される。次いで、シング
ル・プローブの距離をｄ2に保持したまま、それらの間
に厚さｄ3の試料片を入れ、送受信の時間差ｔ3を測定
し、試料片の音速Ｖtを次式１から求める。
【００１３】
【式１】 温度（水温）を変化させて温度ー音速特性をとる。
【００１４】（３）音響インピーダンス（Ｍｒａｙ
ｌ）：上記で求められた密度、音速を基にして算出す
る。
ｌ）：上記で求められた密度、音速を基にして算出す
る。
【００１５】（４）減衰（ｄＢ／ｍｍｇ１０ＭＨｚ）：
試料片の有無の周波数特性から算出。
試料片の有無の周波数特性から算出。
【００１６】実施例１ ブタジエンゴム１００重量部とシリコンゴム１００重量
部（混合比率１：１）とを混練ロールで混合し、加硫剤
２．５重量部を添加し、加熱加硫し架橋（硬化）させ、
試料を得た。当該試料について、前記測定方法に従い、
密度、音速、音響インピーダンス、及び減衰を測定し
た。結果は、密度：１．０２ｋｇ／ｍ3、音速：１．１
７ｋｍ／ｓｅｃ（１１７０ｍ／ｓｅｃ）、音響インピー
ダンス１．１９Ｍｒａｙｌ、減衰０，２ｄＢ／ＭＨｚ・
ｍｍであった。この結果は、音響インピーダンスが人体
のそれと近似しているとともに、その音速が人体のそれ
よりも小さく．減衰が少ないという理想に近い接触子の
レンズ材料が得られることが判る。
部（混合比率１：１）とを混練ロールで混合し、加硫剤
２．５重量部を添加し、加熱加硫し架橋（硬化）させ、
試料を得た。当該試料について、前記測定方法に従い、
密度、音速、音響インピーダンス、及び減衰を測定し
た。結果は、密度：１．０２ｋｇ／ｍ3、音速：１．１
７ｋｍ／ｓｅｃ（１１７０ｍ／ｓｅｃ）、音響インピー
ダンス１．１９Ｍｒａｙｌ、減衰０，２ｄＢ／ＭＨｚ・
ｍｍであった。この結果は、音響インピーダンスが人体
のそれと近似しているとともに、その音速が人体のそれ
よりも小さく．減衰が少ないという理想に近い接触子の
レンズ材料が得られることが判る。
【００１７】実施例２ 実施例１において、加硫助剤として酸化亜鉛４重量部を
添加した以外は、実施例１と同様にして、試料を得、当
該試料について、前記測定方法に従い、密度、音速、音
響インピーダンス、及び減衰を測定したところ、実施例
１と同様の結果を得た。
添加した以外は、実施例１と同様にして、試料を得、当
該試料について、前記測定方法に従い、密度、音速、音
響インピーダンス、及び減衰を測定したところ、実施例
１と同様の結果を得た。
【００１８】比較例１ ブタジエンゴム単体を使用し、充填剤を添加しない試料
について、同様にして前記測定方法に従い、密度、音
速、音響インピーダンス、及び減衰係数を測定したとこ
ろ、密度：０．９５ｋｇ／ｍ3、音速：１．５０ｋｍ／
ｓｅｃ（１５００ｍ／ｓｅｃ）、音響インピーダンス
１．４２Ｍｒａｙｌ、減衰係数ー１．７８ｄＢ／ｍｍｇ
１０ＭＨｚであり、減衰は少ないが、所定の焦点距離の
音響レンズに加工する場合、曲率が小さくなるため、レ
ンズ厚みが大きくなり、結局の所、減衰が大きくなって
しまう。
について、同様にして前記測定方法に従い、密度、音
速、音響インピーダンス、及び減衰係数を測定したとこ
ろ、密度：０．９５ｋｇ／ｍ3、音速：１．５０ｋｍ／
ｓｅｃ（１５００ｍ／ｓｅｃ）、音響インピーダンス
１．４２Ｍｒａｙｌ、減衰係数ー１．７８ｄＢ／ｍｍｇ
１０ＭＨｚであり、減衰は少ないが、所定の焦点距離の
音響レンズに加工する場合、曲率が小さくなるため、レ
ンズ厚みが大きくなり、結局の所、減衰が大きくなって
しまう。
【００１９】比較例２ シリコンゴム単体を使用し、充填剤を添加しない試料に
ついて、同様にして前記測定方法に従い、密度、音速、
音響インピーダンス、及び減衰係数を測定したところ、
密度：０．９５ｋｇ／ｍ3、音速：１．００ｋｍ／ｓｅ
ｃ（１０００ｍ／ｓｅｃ）、音響インピーダンス１．４
２Ｍｒａｙｌ、減衰係数ー１．７８ｄＢ／ｍｍｇ１０Ｍ
Ｈｚであり、その音速は小さいが、減衰が大きいことが
判る。
ついて、同様にして前記測定方法に従い、密度、音速、
音響インピーダンス、及び減衰係数を測定したところ、
密度：０．９５ｋｇ／ｍ3、音速：１．００ｋｍ／ｓｅ
ｃ（１０００ｍ／ｓｅｃ）、音響インピーダンス１．４
２Ｍｒａｙｌ、減衰係数ー１．７８ｄＢ／ｍｍｇ１０Ｍ
Ｈｚであり、その音速は小さいが、減衰が大きいことが
判る。
【００２０】図１に、本発明によるシリコン系ゴムとブ
タジエン系ゴムとを混合し加硫硬化させてなる音響レン
ズについて、他材質によるものと対比させて、音速と減
衰との関係をプロットしたグラフを示す。図１に示すよ
うに、本発明による音響レンズは、その音速が人体のそ
れよりも小さく．減衰が少ないという理想に近いもので
あることが判る。
タジエン系ゴムとを混合し加硫硬化させてなる音響レン
ズについて、他材質によるものと対比させて、音速と減
衰との関係をプロットしたグラフを示す。図１に示すよ
うに、本発明による音響レンズは、その音速が人体のそ
れよりも小さく．減衰が少ないという理想に近いもので
あることが判る。
【００２１】
【発明の効果】以上本発明によれば、ブタジエンゴムと
シリコンゴムとを混合し、架橋（硬化）させることによ
り、その音響インピーダンスが人体に近似しているとと
もに、その音速が人体のそれより十分小さく、減衰が少
ないという理想に近い接触子の音響レンズが得られた。
シリコンゴムとを混合し、架橋（硬化）させることによ
り、その音響インピーダンスが人体に近似しているとと
もに、その音速が人体のそれより十分小さく、減衰が少
ないという理想に近い接触子の音響レンズが得られた。
【図１】本発明による音響レンズと他材質によるものと
を対比させて、音速と減衰との関係をプロットしたグラ
フ。
を対比させて、音速と減衰との関係をプロットしたグラ
フ。
Ａ・・・本発明例
Claims (5)
- 【請求項１】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとの混
合物からなることを特徴とする超音波診断装置用接触子
の音響レンズ。 - 【請求項２】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとの比
率が１：１の混合物からなることを特徴とする、請求項
１に記載の超音波診断装置用接触子の音響レンズ。 - 【請求項３】シリコン系ゴムがシリコンゴムで、ブタジ
エン系ゴムがブタジエンゴムであることを特徴とする、
請求項１または２に記載の超音波診断装置用接触子の音
響レンズ。 - 【請求項４】シリコン系ゴムとブタジエン系ゴムとを混
合し加硫硬化させることを特徴とする超音波診断装置用
接触子の音響レンズの製造方法。 - 【請求項５】加硫硬化に際し、シリコン系ゴムとブタジ
エン系ゴムとの混合物中に加硫助剤として酸化亜鉛を添
加することを特徴とする、請求項４に記載の超音波診断
装置用接触子の音響レンズの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16292694A JPH08615A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 超音波診断装置用接触子の音響レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16292694A JPH08615A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 超音波診断装置用接触子の音響レンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08615A true JPH08615A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15763867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16292694A Pending JPH08615A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 超音波診断装置用接触子の音響レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08615A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000007913A1 (fr) | 1998-08-03 | 2000-02-17 | Kabushiki Kaisha Kajitsu Hihakai Hinshitsu Kenkyujo | Bande transporteuse de tri et de transfert |
| JP2005125071A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Toshiba Corp | 音響レンズ組成物、超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2009189692A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Toshiba Corp | 二次元アレイ超音波プローブ |
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| JP2017205416A (ja) * | 2016-05-20 | 2017-11-24 | コニカミノルタ株式会社 | 音響レンズ、その製造方法、超音波探触子および超音波撮像装置 |
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| CN114605829A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-06-10 | 江苏大学 | 一种超声干耦合材料及其制备方法和性能参数测定方法 |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP16292694A patent/JPH08615A/ja active Pending
Cited By (12)
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