超聲波探頭的制作方法
【專利摘要】本公開技術(shù)的超聲波探頭具備超聲波元件單元（2）；框架中貯存聲學(xué)介質(zhì)液（6）和上述超聲波元件單元（2）并利用支持構(gòu)件密封的前端貯存部（7）；配設(shè)于上述支持構(gòu)件（10a）的表面的蓋構(gòu)件（17a）；以及在由上述支持構(gòu)件（10a）與上述蓋構(gòu)件（17a）形成的空間積存上述聲學(xué)介質(zhì)液（6）的聲學(xué)介質(zhì)液積存部（15a），上述支持構(gòu)件（10a）具有將上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部（15a）與上述前端貯存部（7）的內(nèi)部連通的至少1條連通路徑，上述蓋構(gòu)件具有連通上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部與上述前端貯存部的外部的至少一條換氣路徑，上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部構(gòu)成為上述換氣路徑所連通的部分的空間的截面積比上述連通路徑所連通的部分的空間的截面積大。
【專利說明】超聲波探頭
[0001]技術(shù)分野
本發(fā)明屬于超聲波診斷用的超聲波探頭的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]獲取超聲波斷層像的超聲波探頭使用于體內(nèi)的腫瘤等的診斷，由內(nèi)裝有進行超聲波收發(fā)的超聲波元件等的前端貯存部、將前端貯存部插入到體內(nèi)的規(guī)定位置用的插入部、以及握持整體進行操作的把手部構(gòu)成。
[0003]這樣的超聲波探頭已知有使收發(fā)超聲波的超聲波元件在封入具有與生物體接近的聲阻抗的聲學(xué)介質(zhì)液的前端忙存部內(nèi)旋轉(zhuǎn)或搖動的探頭。在這樣的超聲波探頭中，超聲波元件與使其旋轉(zhuǎn)或搖動用的機構(gòu)部被配置于前端貯存部內(nèi)。
[0004]在前端貯存部的與超聲波元件的超聲波收發(fā)面相對的部分，設(shè)置用超聲波容易透過的材料制作的窗口，在超聲波元件的超聲波收發(fā)面與窗口之間的間隙中充填聲學(xué)介質(zhì)液。
[0005]該聲學(xué)介質(zhì)液是使超聲波元件的超聲波收發(fā)面與窗口之間實現(xiàn)聲學(xué)匹配以有效地進行超聲波收發(fā)用的介質(zhì)，從原理上說，只要充填超聲波元件的超聲波收發(fā)面與窗口間的間隙即可。但是，現(xiàn)實上只充填該間隙是很難的，一般采用將內(nèi)裝超聲波元件的空間密閉并充填到該密閉空間內(nèi)的方法。
[0006]另一方面，聲學(xué)介質(zhì)液通常隨著溫度變化而膨脹、收縮，將聲學(xué)介質(zhì)液充填于密閉空間的情況下，由于聲學(xué)介質(zhì)液的膨脹會造成形成密閉空間的盒體的內(nèi)壓上升，導(dǎo)致聲學(xué)介質(zhì)液泄漏、開裂等不良情況的發(fā)生。又，在將聲學(xué)介質(zhì)液注入密封空間的工序中也有氣泡混入的情況。
[0007]一旦這樣的氣泡進入超聲`波元件與窗口之間，會有收發(fā)的超聲波因氣泡引起衰減或反射而不能夠得到鮮明的超聲波斷層像的問題。
[0008]為了防止發(fā)生這樣的不良情況，在密閉空間之外設(shè)置與充填有聲學(xué)介質(zhì)液的密閉空間相連以吸收聲學(xué)介質(zhì)液的膨脹、收縮的隔膜(diaphragm)(例如專利文獻I)。
[0009]又，與設(shè)置隔膜同時，利用氣泡與聲學(xué)介質(zhì)液各自的表面張力及比重的不同，追加設(shè)置使氣泡向聲學(xué)介質(zhì)液充填空間外移動用的氣泡積存(reservoir)部的方法(例如專利文獻2)。
[0010]如上所述，采用這樣構(gòu)造的超聲波探頭，即具有設(shè)置有窗口的密閉空間，在該密閉空間中內(nèi)裝收發(fā)超聲波的超聲波元件和使其旋轉(zhuǎn)或搖動的機構(gòu)部等，在該密閉空間的內(nèi)部充填作為聲學(xué)介質(zhì)的聲學(xué)介質(zhì)液，同時在密閉空間之外設(shè)置與密閉空間相連的隔膜以及氣泡積存部。
[0011]圖7是表示已有的超聲波探頭的總體結(jié)構(gòu)的截面圖。該超聲波探頭具備:包含插入體腔內(nèi)的前端貯存部7的插入部23、以及在體腔外由操作者握持的把手部24。
[0012]前端貯存部7由窗口 9與構(gòu)架IOc接合構(gòu)成，在其內(nèi)部收納超聲波元件單元2。
[0013]超聲波元件單元2包含超聲波元件3以及支持超聲波元件3使其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部是借助于磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)的自旋轉(zhuǎn)型馬達，具備:搭載超聲波元件3的馬達轉(zhuǎn)子
4、以該馬達轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)中心8為中心旋轉(zhuǎn)自如地對其加以支持的托架5、以及用于賦予馬達轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)力的磁體(未圖示)。利用這樣的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部，能夠與馬達轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)連動，使超聲波元件3旋轉(zhuǎn)，利用圓軌道實現(xiàn)超聲波的機械掃描。又，雖然省略圖示，從超聲波元件單元2引出用于收發(fā)電信號的多條信號線，該電信號用于驅(qū)動超聲波元件3和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部，該信號線通過插入部23內(nèi)，被引向把手部24并連接于電纜11。
[0014]還有，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部的托架5被固定于構(gòu)架IOc上。構(gòu)架IOc與窗口 9的內(nèi)壁緊密相接地設(shè)置，使前端貯存部7實現(xiàn)液密密封。
[0015]在前端貯存部7中充填有聲學(xué)介質(zhì)液6。又，在構(gòu)架IOc上設(shè)置貫通孔，在該貫通孔上連結(jié)有通過插入部23延伸到把手部24的金屬管25，在該金屬管25內(nèi)也充填有聲學(xué)介質(zhì)液6。
[0016]在內(nèi)部充填有聲學(xué)介質(zhì)液6的金屬管25上，安裝與金屬管25的內(nèi)部空間連結(jié)并充填有聲學(xué)介質(zhì)液6的隔膜26。該隔膜26由于是用橡膠等具有彈性的材料制作的構(gòu)件，因此能夠吸收金屬管25的內(nèi)部和前端貯存部7的內(nèi)部充填的聲學(xué)介質(zhì)液6的膨脹、收縮，防止聲學(xué)介質(zhì)液6的膨脹造成液體泄漏或部件損壞。又，在金屬管25上設(shè)置用于注入聲學(xué)介質(zhì)液6的液體注入孔27，借助于液栓28進行封閉。
[0017]從把手部24引出電纜11，超聲波探頭通過該電纜11與超聲波診斷裝置連接。
[0018]在先技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2004 — 298463號公報 專利文獻2:日本特開2005 - 334107號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]但是，已有的超聲波探頭在將聲學(xué)介質(zhì)液注入前端貯存部時，向與前端貯存部連接的金屬管的液體注入孔注入聲學(xué)介質(zhì)液，構(gòu)成液栓。因此，空氣有時會在形成液栓時從液體注入孔進入前端貯存部。又，隔膜由于是用橡膠等材料制作的，有由于溫度變化等原因造成橡膠劣化、龜裂，空氣通過隔膜進入前端貯存部的情況。
[0020]這樣，進入前端貯存部的空氣在聲學(xué)介質(zhì)液內(nèi)成為氣泡，一旦氣泡進入前端貯存部的超聲波元件與窗口之間，則收發(fā)的超聲波因氣泡產(chǎn)生而衰減或反射，因此存在不能夠得到高質(zhì)量的超聲波斷層像的問題。
[0021]本公開技術(shù)的一形態(tài)是提供能夠解決以往的問題，防止空氣進入內(nèi)裝超聲波元件的前端貯存部內(nèi)，得到高質(zhì)量的超聲波斷層像的技術(shù)。
[0022]本公開技術(shù)的一形態(tài)，其特征在于，具備:收發(fā)超聲波的超聲波元件單元；在框架中忙存聲學(xué)介質(zhì)液(acoustic medium liquid)與上述超聲波元件單元且用支持構(gòu)件密封的前端貯存部；配設(shè)于上述支持構(gòu)件的表面的蓋構(gòu)件；以及在由上述支持構(gòu)件與上述蓋構(gòu)件形成的空間積存上述聲學(xué)介質(zhì)液的聲學(xué)介質(zhì)液積存部，上述支持構(gòu)件具有連通上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部與上述前端貯存部的內(nèi)部的至少I條連通路徑，上述蓋構(gòu)件具有連通上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部與上述前端貯存部的外部的至少I條換氣路徑，上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的截面積形成為這樣的結(jié)構(gòu)，即上述換氣路徑連通的部分的截面積比上述連通路徑連通的部分的截面積大。
[0023]如果采用本公開技術(shù)的一形態(tài)，則在收納超聲波元件單元的前端貯存部充填聲學(xué)介質(zhì)液，在與前端貯存部通過連通路徑相鄰配置的聲學(xué)介質(zhì)液積存部，形成積存從連通路徑來的聲學(xué)介質(zhì)液的空間。
[0024]這樣，對本公開技術(shù)的超聲波探頭，向前端貯存部注入聲學(xué)介質(zhì)液的工序中，能夠使氣泡不殘留在前端貯存部地充填聲學(xué)介質(zhì)液。作為注入方法，利用注射器等從聲學(xué)介質(zhì)液積存部的空間將規(guī)定量的聲學(xué)介質(zhì)液從換氣路徑定量注入到前端貯存部。接著，通過將其置于減壓條件下使注入聲學(xué)介質(zhì)液時混入的前端貯存部內(nèi)的氣泡膨脹，將其從連通聲學(xué)介質(zhì)液積存部與外部大氣的換氣路徑向前端貯存部外排出。
[0025]其結(jié)果是，能夠在聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)保持適量的聲學(xué)介質(zhì)液，防止氣泡在前端貯存部內(nèi)殘留。
[0026]又，在聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)能夠吸收使用超聲波探頭時發(fā)生的溫度變化造成的聲學(xué)介質(zhì)液的膨脹、收縮。
[0027]而且,超聲波探頭的聲學(xué)介質(zhì)液積存部,沿著圓周方向從空間截面積為最小的最小間隙部向空間截面積為最大的最大間隙部，空間截面積發(fā)生變化，在最小間隙部的附近形成連通路徑，在最大間隙部的附近形成換氣路徑。
[0028]在這里，上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部，其一部分與連通路徑連通。而且，聲學(xué)介質(zhì)液積存部分別具有在存在聲學(xué)介質(zhì)液的連通路徑的附近間隙的大小(截面積)為最小的最小間隙部和在換氣路徑的附近間隙的大小為最大的最大間隙部。而且，在最小間隙部的附近形成連通路徑，在最大間隙部的附近形成換氣路徑。
[0029]這樣，在聲學(xué)介質(zhì)液積存部，隨著從換氣路徑向連通路徑遠離，間隙的大小變得越小，因此，能夠利用聲學(xué)介質(zhì)液的表面張力，使得產(chǎn)生向著換氣路徑的相反側(cè)的吸引力。其結(jié)果是，在聲學(xué)介質(zhì)液積存部，能夠在防止聲介質(zhì)從換氣路徑向外部泄漏的情況發(fā)生的同時，積存聲學(xué)介質(zhì)液。
[0030]又,如果采用上述結(jié)構(gòu),使聲學(xué)介質(zhì)液積存部形成相對于圓周方向傾斜的形狀，以形成為從連通路徑附近的最小間隙部越是向換氣路徑側(cè)靠近，聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的高度距離越大。因此，即使是超聲波探頭受到來自外部的沖擊、或姿勢急劇變化時，聲學(xué)介質(zhì)液積存部中的空氣與聲學(xué)介質(zhì)液的界面停留在換氣路徑附近，能夠防止向圓周方向移動。其結(jié)果是，能夠防止伴隨氣泡移動的聲學(xué)介質(zhì)液外泄。又，越是換氣路徑附近的地方，聲學(xué)介質(zhì)液積存部的貯留空間截面積越大，同時形成界面沿半徑方向延伸的形狀，因此，界面的面積及其帶來的表面張力的變動少。
[0031]上述說明例示了采用機械掃描超聲波的超聲波元件單元的探頭，但是本公開技術(shù)不限于此，也可以是采用使用陣列元件的電子掃描的超聲波元件單元的超聲波探頭。聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的空間形狀，可以設(shè)置在蓋構(gòu)件上，或代之以設(shè)置在構(gòu)架(frame)上。
[0032]通過這樣將具有密封功能的空間形狀使用于聲學(xué)介質(zhì)液積存部，已有的結(jié)構(gòu)中的管材構(gòu)件、隔膜、專用的液體注入孔、液栓不再需要。從而，能夠簡化超聲波探頭內(nèi)部的機構(gòu)部，能夠在較小的空間配置零部件，也能夠減少零部件數(shù)目，整體上能夠謀求超聲波探頭的輕量化、小型化和低價化。
[0033]如此，本公開技術(shù)的一形態(tài)能夠防止空氣混入內(nèi)裝超聲波元件的前端貯存部內(nèi)，因此能夠得到高質(zhì)量的超聲波斷層像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是表示本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭的總體結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0035]圖2是表示本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭的前端貯存部內(nèi)的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0036]圖3是使用本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭的超聲波診斷裝置的外觀立體圖。
[0037]圖4A是表示本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭的前端貯存部內(nèi)的間隙空間的立體圖。
[0038]圖4B是表示本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭的前端貯存部內(nèi)的間隙空間的截面圖。
[0039]圖5是表示本公開技術(shù)的實施方式2的超聲波探頭的前端貯存部內(nèi)的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0040]圖6是概念性表示本公開技術(shù)的實施方式2的超聲波探頭的前端貯存部內(nèi)的間隙空間的立體圖。
[0041]圖7是表不已有的 超聲波探頭的總體結(jié)構(gòu)的截面圖。
【具體實施方式】
[0042]下面與附圖一起記述具體表示用于實施本公開技術(shù)的最佳方式的實施方式。
[0043]實施方式I
圖1是表示本公開技術(shù)的超聲波探頭I的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。又，圖2是將圖1的前端貯存部7加以放大的截面圖，圖3是使用超聲波探頭I的超聲波診斷裝置的外觀立體圖。還有，對于與圖7所示的已有的超聲波探頭相同的要素標以相同的符號。
[0044]在圖1中，該超聲波探頭I是超聲波診斷用的探頭，是將其一部分插入被檢查者的體腔內(nèi)并且在該體腔內(nèi)進行超聲波掃描的體腔內(nèi)插入型探頭。這種超聲波探頭具備:包含插入到體腔內(nèi)的前端貯存部7的插入部23、以及在體腔外由操作者握持的把手部24。下面，將從超聲波探頭I的把手部24指向插入部23的方向稱為插入軸方向。
[0045]前端貯存部7由框架(以下稱為窗口)9與支持構(gòu)件(以下稱為構(gòu)架)10a接合構(gòu)成，由在其內(nèi)部收納超聲波元件單元2的空間部、以及蓋構(gòu)件17a與構(gòu)架IOa接合構(gòu)成的作為聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的空間部形成。
[0046]超聲波元件單元2如圖2所示，包含超聲波元件3和對其加以支持并使其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部是借助于磁感應(yīng)旋轉(zhuǎn)的自旋轉(zhuǎn)型馬達，具備搭載超聲波元件3的馬達轉(zhuǎn)子4、以該馬達轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)中心8為中心旋轉(zhuǎn)自如地加以支持用的固定在構(gòu)架IOa上的托架5、以及用于賦予馬達轉(zhuǎn)子4旋轉(zhuǎn)力的磁體(未圖示)。如果采用這樣的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部，則能夠與馬達轉(zhuǎn)子4的旋轉(zhuǎn)連動地使超聲波元件3旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)基于圓軌道的超聲波的機械掃描。
[0047]又，從超聲波元件單元2引出用于收發(fā)電信號的多條信號線12，該電信號用于驅(qū)動超聲波元件3及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部，該信號線12通過設(shè)置于構(gòu)架IOa的配線孔，通過插入部23內(nèi)，由把手部24引導(dǎo)連接于電纜11。
[0048]從把手部24引出電纜11，超聲波探頭I通過該電纜11連接于圖3的超聲波診斷裝置13。
[0049]接著，在圖3中，來自超聲波診斷裝置13的電信號(發(fā)送信號)通過與超聲波診斷裝置13連接的連接器29上安裝的電纜11被發(fā)送到超聲波探頭I的超聲波元件3。該發(fā)送信號在圖2的超聲波兀件3中被變換為超聲波,通過聲學(xué)介質(zhì)液6傳播,從窗口 9被送到被檢測物體。該超聲波受到被檢測物體的反射，其反射波的一部分被超聲波元件3所接收，變換為電信號(接收信號)，被發(fā)送到圖3的超聲波診斷裝置13。接收信號在超聲波診斷裝置13被變換為圖 像數(shù)據(jù)并顯示于顯示器14。
[0050]還有，為了將前端貯存部7液密密封，信號線12被設(shè)置為緊密接觸窗口 9的內(nèi)壁，在構(gòu)架IOa的配線孔用粘接劑等密封。又，在前端貯存部7充填聲學(xué)介質(zhì)液6。
[0051]接著，利用圖2、圖4A、圖4 B對本公開技術(shù)的實施方式I的超聲波探頭I的前端貯存部7進行詳細說明。
[0052]圖4A是表不圖2的構(gòu)架IOa與蓋構(gòu)件17a所包圍的空間(聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a)的形狀的立體圖。圖4 B是在AB間切斷圖4A的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a時的空間的截面圖。
[0053]首先，將聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的空間形狀形成為相對于圓周方向(circumferential direction)傾斜，以使得形成為從最小間隙空間部19起越向與換氣路徑18a連接的最大間隙空間部20靠近聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)的蓋構(gòu)件17a與構(gòu)架IOa之間的間隔距離越大。因此，構(gòu)成為換氣路徑18a連通的部分的空間的截面積比連通路徑16a連通的部分的空間的截面積大。
[0054]該聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的空間形狀如圖4A的立體圖所不,設(shè)置有與在圖2的構(gòu)架IOa上設(shè)置的連通路徑16a連接的最小間隙空間部19、以及與蓋構(gòu)件17a上設(shè)置的換氣路徑18a連接的最大間隙空間部20。又，在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的最小間隙空間部19與最大間隙空間部20夾著的空間中設(shè)置斜面空間部21。該斜面空間部21形成相對于與插入軸方向垂直的圓周方向傾斜的形狀，以使得形成為隨著從最小間隙空間部19向著最大間隙空間部20的方向，蓋構(gòu)件17a與構(gòu)架IOa之間的間隙距離變大。而且，圖2的連通路徑16a、換氣路徑18a分別在圖4A的連通路徑位置30a、換氣路徑位置31a與聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a連接。
[0055]還有，設(shè)置于連通路徑16a側(cè)的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的最小間隙空間部19的插入軸方向的厚度比最大間隙空間部20的插入軸方向的厚度窄，形成為最窄以產(chǎn)生毛細現(xiàn)象。另一方面，設(shè)置于換氣路徑18a側(cè)的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的最大間隙空間部20，從最小間隙空間部19往最大間隙空間部20,向著與插入軸方向垂直的圓周方向逐漸變大,在最大間隙空間部20形成不會發(fā)生毛細現(xiàn)象的大小的間隙。
[0056]下面對在前端貯存部7充填聲學(xué)介質(zhì)液6的過程進行說明。這種聲學(xué)介質(zhì)液6的充填量被設(shè)定為即使是聲學(xué)介質(zhì)液6在使用環(huán)境中膨脹最大的狀態(tài)下也不會發(fā)生聲學(xué)介質(zhì)液6進入最大間隙空間部20。也就是說，使得作為空氣與聲學(xué)介質(zhì)液6的邊界的圖4A的氣液界面22a位于斜面空間部21內(nèi)。這是因為在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)聲學(xué)介質(zhì)液6與空氣因各自的表面張力和比重的不同而相互分開。因而，聲學(xué)介質(zhì)液6因毛細現(xiàn)象而集中于連通路徑16a附近的狹窄的間隙，空氣則集中于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)的寬大的空間中。
[0057]這樣，即使是超聲波探頭I的使用環(huán)境的溫度上升等情況下，聲學(xué)介質(zhì)液6的氣液界面22a也不進入最大間隙空間部20內(nèi)，能夠防止聲學(xué)介質(zhì)液6從圖2的換氣路徑18a泄出。
[0058]如上所述如果采用本公開技術(shù)，則即使是超聲波探頭I受到來自外部的沖擊，或姿勢急劇變化時，聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a中的空氣與聲學(xué)介質(zhì)液6之間的氣液界面22a由于毛細現(xiàn)象而停留在斜面空間部21內(nèi)，能夠防止空氣進入最小間隙空間部19。其結(jié)果是，空氣不會通過換氣路徑18a進入由窗口 9與構(gòu)架IOa包圍且填充有聲學(xué)介質(zhì)液6的空間，能夠防止在內(nèi)裝超聲波元件3的前端貯存部7產(chǎn)生由空氣形成的氣泡。
[0059]還有，在本實施例中，連通路徑16a和換氣路徑18a各設(shè)置一條，但是當然也可以分別設(shè)置多條。
[0060]又,在本實施例中，換氣路徑18a設(shè)置在與連通路徑16a相對于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的中心大致呈點對稱而離開的位置上。
[0061]又，通過與聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的錐形形狀而產(chǎn)生的表面張力密封功能一起，將聲學(xué)介質(zhì)液6 I&存于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)。 [0062]而且，蓋構(gòu)件17a用具有透光性的材料構(gòu)成，由此前端貯存部7中充填聲學(xué)介質(zhì)液6時，能夠透過蓋構(gòu)件17a目視聲學(xué)介質(zhì)液6。也就是說，在這種情況下，從插入軸方向、即紙面的上方向下方觀察圖2的前端忙存部7的俯視中，聲學(xué)介質(zhì)液6在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)，在與插入軸方向大致垂直的平面以大約C字形的方式貯留。這時，聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a的C字形的開口端就是聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)的氣液界面22a。
[0063]這樣，使聲學(xué)介質(zhì)液6在使用環(huán)境下最大程度膨脹，在前端貯存部7內(nèi)充填聲學(xué)介質(zhì)液6時，如果透過透明材料構(gòu)成的蓋構(gòu)件17a觀察上述C字形的打開部分，能夠使氣液界面22a不進入最大間隙空間部20。因此，聲學(xué)介質(zhì)液6能夠充填于前端貯存部7，同時能夠使適量的聲學(xué)介質(zhì)液6 I&留于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a。
[0064]如上所述，在本實施方式I中，使聲學(xué)介質(zhì)液6貯留于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a，因此能夠防止空氣進入前端貯存部7內(nèi)。借助于此，能夠提供可得到高質(zhì)量的超聲波斷層像的超聲波探頭。
[0065]實施方式2
下面參照圖5和圖6對第2實施方式進行說明。
[0066]圖5是表示本公開技術(shù)的超聲波探頭的前端貯存部7內(nèi)的結(jié)構(gòu)的截面圖，圖6是概念性表示本實施方式2的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的空間形狀以及換氣路徑18b、連通路徑16b的位置關(guān)系的立體圖。
[0067]圖5的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b的空間形狀，如圖6的立體圖所示，形成為徑向的間隙沿著圓周方向逐漸變化。也就是說，將聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b的平面形狀例示為雙重圓時，為內(nèi)周的圓的中心向連通路徑位置30b側(cè)偏的狀態(tài)。因此，隨著從換氣路徑位置31b向連通路徑位置30b靠近，雙重圓的內(nèi)周與外周的間隔變窄到在與插入軸方向垂直的方向上會發(fā)生毛細現(xiàn)象的程度。還有，與實施方式I 一樣，在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的聲學(xué)介質(zhì)液6中，由于從換氣路徑18b側(cè)向連通路徑16b側(cè)產(chǎn)生的表面張力產(chǎn)生的密封作用，聲學(xué)介質(zhì)液6貯留在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15a內(nèi)。[0068]又，聲學(xué)介質(zhì)液6的充填量設(shè)定為位于氣液界面22b，該氣液界面22b是考慮到了聲學(xué)介質(zhì)液6的體積膨脹率及前端貯存部7的構(gòu)成構(gòu)件的熱膨脹率，在充填了聲學(xué)介質(zhì)液6的狀態(tài)下，即使超聲波探頭的設(shè)置環(huán)境的溫度上升等的情況下，也不會使聲學(xué)介質(zhì)液6的氣液界面22b達到換氣路徑18b而造成從換氣路徑18b泄漏出聲學(xué)介質(zhì)液6。
[0069]在本實施方式2中，能夠在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)，以氣液界面22b為界，穩(wěn)定地保持聲學(xué)介質(zhì)液6。又,氣泡可靠地實現(xiàn)氣液分離，向與該聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的與換氣路徑18b相連的間隙大的一方移動。其結(jié)果是，即使形成聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b通過換氣路徑18b與外部大氣連通的結(jié)構(gòu)，聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的聲學(xué)介質(zhì)液6也經(jīng)常(總是)貯留于間隙小的一方，能夠防止其從換氣路徑18b向外部泄漏。又，不管超聲波探頭的姿勢如何，聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的空氣部分不移動。
[0070]在聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)，聲學(xué)介質(zhì)液6與空氣因各自的表面張力和比重的不同而相互分開，聲學(xué)介質(zhì)液6由于毛細現(xiàn)象的關(guān)系而集中于構(gòu)架IOb上設(shè)置的連通路徑16b附近的狹窄的間隙。而空氣集中于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的寬敞的空間。
[0071]而且特別是如果采用本公開技術(shù)，則與實施方式I 一樣，即使是超聲波探頭受到來自外部的沖擊或姿勢急劇變化時，也能夠防止由于間隙小的連通路徑16b側(cè)的表面張力的作用，聲學(xué)介質(zhì)液6在圓周方向上向間隙大的換氣路徑18b側(cè)移動。因此，在使積存聲學(xué)介質(zhì)液6的聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b通過換氣路徑18b與外部大氣連通的情況下，即使超聲波探頭受到來自外部的沖擊，也能夠有效防止聲學(xué)介質(zhì)液6從換氣路徑18b漏出。
[0072]又，在本實施例中，連通路徑16b和換氣路徑18b各設(shè)置一條，但是當然也可以分別設(shè)置多條。而且，在本實施例中，最好是換氣路徑18b設(shè)置在與連通路徑16b在相對于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b的中心大致呈點對稱而離開的位置上，該位置在防止聲學(xué)介質(zhì)液6從換氣路徑18b泄漏這一點上是最理想的。因此，與聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b的形狀產(chǎn)生的密封功能一起，能夠更有效地防止聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)貯留的聲學(xué)介質(zhì)液6從換氣路徑18b泄漏。
`[0073]還有，蓋構(gòu)件17b由具有透光性的材料構(gòu)成，因此在向前端貯存部7充填聲學(xué)介質(zhì)液6時，能夠用眼睛透過蓋構(gòu)件17b看到聲學(xué)介質(zhì)液6。
[0074]也就是說，在這種情況下，聲學(xué)介質(zhì)液6在俯視時大約呈C字形地貯留于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)。
[0075]借助于此，在向前端貯存部7內(nèi)充填聲學(xué)介質(zhì)液6的過程中，通過觀察聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b內(nèi)的液面變動，能夠使適量的聲學(xué)介質(zhì)液6積存于。
[0076]如上所述,在本實施方式2中，由于聲學(xué)介質(zhì)液61&留于聲學(xué)介質(zhì)液積存部15b,因此能夠防止空氣進入前端貯存部7內(nèi)。借助于此，能夠提供可得到高質(zhì)量的超聲波斷層像的超聲波探頭。
[0077]在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以在上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部存在氣體區(qū)域，上述換氣路徑與上述氣體區(qū)域連接。
[0078]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以形成上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的截面積從上述換氣路徑連通的部分向上述連通路徑連通的部分連續(xù)減小的結(jié)構(gòu)。
[0079]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部形成為徑向的間隙沿著上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的圓周方向而變化。[0080]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以上述間隙形成為上述換氣路徑連通的部分比上述連通路徑連通的部分大。
[0081]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以上述換氣路徑配置在對于上述連通路徑以上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的中心點為對稱點而離開的位置上。借助于此，容易確保用于防止聲學(xué)介質(zhì)液由于溫度變化造成體積膨脹而從換氣路徑漏出的聲學(xué)介質(zhì)液積存部的體積。
[0082]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以上述蓋構(gòu)件由具有透光性的材料構(gòu)成。借助于此，能夠一邊從外部觀察聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的聲學(xué)介質(zhì)液的氣液界面的位置，一邊調(diào)整注入量以使聲學(xué)介質(zhì)液的氣液界面位于聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的空間的規(guī)定位置，能夠高精度地對聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的聲學(xué)介質(zhì)液的充填量進行管理。
[0083]又，在向聲學(xué)介質(zhì)液積存部注入聲學(xué)介質(zhì)液后，置于減壓條件下，觀察聲學(xué)介質(zhì)液積存部內(nèi)的氣液界面的位置有無變化，這樣也能夠確認聲學(xué)介質(zhì)液是否完全充填好。還有，聲學(xué)介質(zhì)液積存部的透光性構(gòu)件可以使用于聲學(xué)介質(zhì)液積存部的全部或其一部分。
[0084]又，在本公開技術(shù)的一形態(tài)中，也可以在上述聲學(xué)介質(zhì)液積存部中存在液體區(qū)域，上述連通路徑連接于上述液體區(qū)域。
[0085] 工業(yè)應(yīng)用性
本公開技術(shù)可以使用于不允許聲學(xué)介質(zhì)液內(nèi)有氣泡殘留的超聲波探頭。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波探頭，其特征在于，具備: 收發(fā)超聲波的超聲波元件單元； 在框架中貯存聲學(xué)介質(zhì)液和所述超聲波元件單元并用支持構(gòu)件密封的前端貯存部； 配設(shè)于所述支持構(gòu)件的表面的蓋構(gòu)件；以及 在所述支持構(gòu)件與所述蓋構(gòu)件形成的空間貯存所述聲學(xué)介質(zhì)液的聲學(xué)介質(zhì)液積存部，所述支持構(gòu)件具有連通所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部與所述前端貯存部的內(nèi)部的至少I條連通路徑， 所述蓋構(gòu)件具有連通所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部與所述前端貯存部的外部的至少I條換氣路徑， 所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的截面積形成為所述換氣路徑連通的部分的截面積比所述連通路徑連通的部分的截面積大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于， 在所述聲學(xué)液體積存部存在氣體區(qū)域，所述換氣路徑與所述氣體區(qū)域連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波探頭，其特征在于， 所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的截面積從所述換氣路徑連通的部分向所述連通路徑連通的部分連續(xù)地變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中的任一項所述的超聲波探頭，其特征在于， 所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部以徑向的間隙沿著所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的圓周方向變化的方式形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波探頭，其特征在于， 所述間隙的所述換氣路徑連通的部分比所述連通路徑連通的部分大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中的任一項所述的超聲波探頭,其特征在于， 所述換氣路徑配置在相對于所述連通路徑以所述聲學(xué)介質(zhì)液積存部的中心點為對稱點而離開的位置上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中的任一項所述的超聲波探頭，其特征在于， 所述蓋構(gòu)件由具有透光性的材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任一項所述的超聲波探頭，其特征在于， 在所述聲學(xué)液體積存部存在液體區(qū)域，所述連通路徑與所述液體區(qū)域連接。
【文檔編號】A61B8/12GK103702617SQ201280037368
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月8日
【發(fā)明者】日下圭吾 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社