專利名稱：超聲波探頭和超聲波診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波探頭和超聲波診斷裝置。
背景技術(shù)：
已知這樣一種超聲波診斷裝置，即用超聲波對被檢體內(nèi)進行掃描，并基于由來自被檢體內(nèi)的反射波所生成的接收信號而使被檢體的內(nèi)部狀態(tài)圖像化。這種超聲波診斷裝置，借助于具備了壓電振子的超聲波探頭對被檢體內(nèi)發(fā)送超聲波，用超聲波探頭接收在被檢體內(nèi)部因聲阻抗的不匹配而產(chǎn)生的反射波以生成接收信號。
超聲波探頭，在掃描方向上配置有多個用于根據(jù)發(fā)送信號進行振動而產(chǎn)生超聲波，并接收反射波以生成接收信號的壓電振子。這種壓電振子，例如，發(fā)送在垂直于掃描方向的方向上具有均勻的矩形形狀的聲壓分布的超聲波，借助于聲透鏡(音響透鏡)提供延遲差，由此，在被檢體內(nèi)的預(yù)定的深度形成焦點。
可是，為了謀求壓電振子的聲阻抗與被檢體的聲阻抗的聲匹配之目的，而在壓電振子之上設(shè)置具有多層構(gòu)造的聲匹配層，并通過聲匹配層進行超聲波的收發(fā)。作為聲匹配層，與1層的聲匹配層相比，2層的聲匹配層的聲匹配較為良好，若設(shè)為3層則其聲匹配更好。這是因為，從壓電振子向被檢體的聲阻抗的變化，較之于1層而言，3層的一方聲損失較少。
之所以這樣使壓電振子和被檢體的聲匹配變得良好是因為，如果壓電振子的聲阻抗與被檢體的聲阻抗之差較大，則在從壓電振子向被檢體發(fā)送超聲波時，被檢體中的超聲波的反射損失將增大的緣故。由此，就不能效率良好地向被檢體發(fā)送超聲波，而不能取得圖像質(zhì)量良好的圖像的緣故。
圖9表示具備聲匹配層的超聲波探頭的結(jié)構(gòu)，其中，該聲匹配層具有多層構(gòu)造。圖9是超聲波探頭的正視圖。超聲波探頭包括背面材料32；壓電振子層33，在該背面材料32上沿著掃描方向被分割成多個進行排列配置；聲匹配層34，在該壓電振子層33上沿著掃描方向被分割成多個進行排列配置；以及被設(shè)置在該聲匹配層34上的聲透鏡35。此外，聲匹配層34構(gòu)成如下，即第1聲匹配層34a；被設(shè)置在該第1聲匹配層34a上的第2聲匹配層34b；以及被設(shè)置在該第2聲匹配層34b上的第3聲匹配層34c。在這種超聲波探頭中，壓電振子層33經(jīng)由聲匹配層34進行超聲波的收發(fā)。
一般而言，壓電振子層33的聲阻抗約為30Mrayl，被檢體的聲阻抗約為1.5Mrayl。于是，為了使壓電振子層33和被檢體的聲匹配變得良好，需要將聲匹配層4設(shè)為多層構(gòu)造，并使得聲阻抗從壓電振子層33向被檢體逐漸減小。在圖9所述的超聲波探頭的情況下，需要使聲阻抗從第1聲匹配層34a向第3聲匹配層34c逐漸減小，并將聲匹配層34中被檢體側(cè)的聲匹配層(第3聲匹配層34c)的聲阻抗設(shè)為1.2～3.5Mrayl。在由2層的聲匹配層構(gòu)成的超聲波探頭的情況下，需要將第2聲匹配層的聲阻抗設(shè)為1.2～3.5Mrayl。
以往，通過在聲匹配層34上使用聚氨基甲酸乙酯(聚氨酯)或聚乙烯之類的柔軟樹脂薄膜，使聲阻抗降低。但是，由于樹脂薄膜柔軟所以其切削性能較差，就不能為了將聲匹配層34在掃描方向上分割成多個進行排列配置而利用切割進行加工(陣列加工)。即，在將壓電振子層33和聲匹配層4疊層在背面材料2之上以后，就不能按照所希望的間距進行切割。因此，存在著壓電振子層33間的聲串?dāng)_較高的問題。另外，由于切削性能較差，所以不能容易地制造超聲波探頭。
此外，由于聚氨基甲酸乙酯或聚乙烯不具有導(dǎo)電性，所以，不能從聲匹配層34側(cè)引出接地電極。在此，即使為了使得聲匹配層34具有導(dǎo)電性而在聚氨基甲酸乙酯或聚乙烯中混合了金屬填充物等導(dǎo)電粒子，但由于密度上升所以也未能滿足所希望的聲阻抗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種易于加工的超聲波探頭。
本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供一種超聲波探頭，具備壓電振子層，用于收發(fā)超聲波并具有被排列配置的多個壓電振子和形成于上述壓電振子上的多個電極；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及聲匹配層，被設(shè)置在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間，由樹脂基體、和被混合在上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒構(gòu)成。
本發(fā)明的第二技術(shù)方案提供一種超聲波探頭，具備壓電振子層，用于收發(fā)超聲波；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及多個聲匹配層，被疊層在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間；其中，上述多個聲匹配層中的至少一層是由樹脂基體和被混合于上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒構(gòu)成的。
本發(fā)明的第三技術(shù)方案提供一種超聲波診斷裝置，具備超聲波探頭；掃描部，經(jīng)由上述超聲波探頭用超聲波掃描被檢體，收集來自上述被檢體的多個回波信號；以及圖像發(fā)生部，基于由上述掃描部所收集的回波信號發(fā)生上述被檢體的內(nèi)部圖像；其中，上述超聲波探頭具有壓電振子層，用于收發(fā)超聲波并具有被排列配置的多個壓電振子、和形成于上述壓電振子上的多個電極；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及聲匹配層，被設(shè)置在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間，由樹脂基體、和被混合在上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒構(gòu)成。
本發(fā)明另外的目的和特征將在以下的說明中得以闡明，并部分地從該說明而顯而易見，或者可通過本發(fā)明的實施而得以了解。本發(fā)明的所述目的和特征可通過在下文中特別指出的手段極其組合而得以實現(xiàn)和獲得。


附圖包含在說明書中并構(gòu)成其一部分，表明目前本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，并與上面所給出的概括說明和下面給出的其優(yōu)選實施方式的詳細說明一起用于闡述本發(fā)明的原理。
圖1是表示本發(fā)明的實施例的超聲波探頭的概略結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖2A是圖1的第3聲匹配層的剖面圖。
圖2B是圖2A的粉粒(粉體fine particles)的剖面圖。
圖3是圖1的超聲波探頭的XZ剖面圖。
圖4是圖1的超聲波探頭的YZ剖面圖。
圖5是表示在本發(fā)明的實施例中，中空的碳填充物的混合量與聲匹配層的密度的關(guān)系的圖表。
圖6是表示在本發(fā)明的實施例中，中空的碳填充物的混合量與聲匹配層的聲阻抗的關(guān)系的圖表。
圖7是表示在本發(fā)明的實施例中，中空的碳填充物的混合量與聲匹配層的體積電阻率的關(guān)系的圖表。
圖8是表示具備了本發(fā)明的超聲波探頭的超聲波診斷裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是現(xiàn)有的聲匹配層的剖面圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就本發(fā)明的實施例的超聲波探頭進行說明。
圖1是表示本發(fā)明的實施例的超聲波探頭的概略結(jié)構(gòu)的斜視圖。超聲波探頭由頭側(cè)和電纜側(cè)構(gòu)成。在圖1中表示了超聲波探頭的頭側(cè)。
如圖1所示，本實施例的超聲波探頭1由下述構(gòu)成，即背面材料2；壓電振子層3，被設(shè)置在上述背面材料2上；聲匹配層4，在上述壓電振子層33上沿著掃描方向Z被多層化；以及聲透鏡5，被設(shè)置在上述聲匹配層4上用于使超聲波會聚或擴散。壓電振子層3，如圖3所示，具有沿著掃描方向X進行排列配置的多個壓電振子30。
聲匹配層4由下述構(gòu)成，即第1聲匹配層4a；第2聲匹配層4b，被設(shè)置在上述第1聲匹配層4a上；以及第3聲匹配層4c，被設(shè)置在上述第2聲匹配層4b上。第1至第3聲匹配層4a、4b、4c被疊層在壓電振子層3上。第1至第3聲匹配層4a、4b、4c均具有導(dǎo)電性。因此，可以經(jīng)由第1至第3聲匹配層4a、4b、4c引出接地電極32。即，可以從聲匹配層4與聲透鏡5之間引出接地電極32。
第1聲匹配層4a具有比壓電振子層3低、比第2聲匹配層4b高的聲阻抗。第2聲匹配層4b具有比第1聲匹配層4a低、比第3聲匹配層4c高的聲阻抗。第3聲匹配層4c具有比第2聲匹配層4b低、比被檢體高的聲阻抗。
壓電振子層3沿著掃描方向X被分割。同樣地，第1、第2、第3聲匹配層4a、4b、4c也分別沿著掃描方向X被分割。換言之，第1聲匹配層4a具有沿著掃描方向X排列配置的多個第1聲匹配元件40a。多個第1聲匹配元件40a分別對應(yīng)于多個壓電振子30。第2聲匹配層4b具有沿著掃描方向X排列配置的多個第2聲匹配元件40b。多個第2聲匹配元件40b分別對應(yīng)于多個第1聲匹配元件40a。第3聲匹配層4c具有沿著掃描方向X排列配置的多個第3聲匹配元件40c。多個第3聲匹配元件40c分別對應(yīng)于多個第2聲匹配元件40b。
各壓電振子30與相鄰的壓電振子30在物理上和聲學(xué)上進行分離。第1聲匹配元件40a也與相鄰的第1聲匹配元件40a在物理上和聲學(xué)上分離。第2聲匹配元件40b也與相鄰的第2聲匹配元件40b在物理上和聲學(xué)上分離。第3聲匹配元件40c也與相鄰的第3聲匹配元件40c在物理上和聲學(xué)上分離。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于第3聲匹配層未被分割，所以，在中間間隔第3聲匹配層而相鄰的壓電振子30之間就會發(fā)生干擾。在本申請的發(fā)明中，由于第3聲匹配元件40c也與相鄰的第3聲匹配元件40c在物理上和聲學(xué)上分離，所以，在相鄰的壓電振子30之間實質(zhì)上不會發(fā)生干擾。
背面材料2對從壓電振子層3發(fā)出的超聲波振動或接收時的超聲波振動之中、對超聲波診斷裝置的圖像提取而言不必要的超聲波振動成分進行減衰吸收。
壓電振子30例如由鈦酸鋯酸鉛Pb(Zr，Ti)O3、鈮酸鋰(LiNbO3)、鈦酸鋇(BaTiO3)、鈦酸鉛(PbTiO3)等陶瓷材料構(gòu)成。另外，在壓電振子層3的上下兩面上形成有電極31和電極32。典型地，電極31是信號電極，電極32是共用電極(接地電極)。
此外，通過使聲匹配層4多層化，和聲透鏡5一起抑制因與被檢體的體表之間的聲阻抗的差分所導(dǎo)致的信號損失的發(fā)生。關(guān)于該聲匹配層4的構(gòu)造，將在后面進行詳述。
聲透鏡5與被檢體的體表面接觸以進行超聲波收發(fā)的中介。借助于該聲透鏡5，自體表在預(yù)定的深度凝結(jié)成切層方向上的聲焦點。另外，掃描方向上的聲焦點通過切換控制在掃描方向上被配置為短柵狀的多個壓電振子30的發(fā)送/接收的定時而得以結(jié)成。
如圖4所示，另外，在背面材料2與壓電振子層3之間經(jīng)由電極31而粘結(jié)有在整個面上形成了Cu箔的信號電極引出用的撓性基板6a。進而，在聲匹配層4與聲透鏡5之間設(shè)置有接地引出用的撓性基板6b。具體而言，在第3聲匹配層4c與聲透鏡5之間設(shè)置有撓性基板6b。另外，撓性基板6a起著引線的作用。
接著，詳細地說明本實施例的超聲波探頭1的聲匹配層4。在本實施例的超聲波探頭中，由于第3聲匹配層4c經(jīng)由聲透鏡5而與被檢體接觸，所以，該第3聲匹配層4c被要求2Mrayl左右的聲阻抗。首先，參照圖2A、2B說明第3聲匹配層4c的結(jié)構(gòu)。圖2A是第3聲匹配層4c的剖面圖。
第3聲匹配層4c由樹脂基體4e、混合在樹脂基體4e中的中空的粉粒(粉體fine particles)4d構(gòu)成。粉粒4d的粒徑為40nm。粉粒4d具有60％的空孔率。粉粒4d的殼體材料由在導(dǎo)電性上具有典型性的碳或金形成。樹脂基體4e例如由聲阻抗約為3Mrayl的環(huán)氧樹脂或氨基甲酸乙酯樹脂形成。由于通過混合粉粒4d能夠使聲阻抗降低，所以可以在第3聲匹配層4c上采用聲阻抗比較高但具有比較高的硬度的環(huán)氧樹脂或氨基甲酸乙酯樹脂制的樹脂基體4e。由此，與壓電振子層3、第1聲匹配層4a、第2聲匹配層4b同樣地，能夠?qū)Φ?聲匹配層4c進行切割。作為以往的第3聲匹配層的材料，為了獲得較低的聲阻抗而不可避免地采用非常柔軟的樹脂。
如圖2B所示，粉粒4d，就典型而言由具有導(dǎo)電性的例如碳制的殼體40，封入空氣氣體41而構(gòu)成。殼體40的聲阻抗比樹脂基體4e高。殼體40的內(nèi)部41的聲阻抗比樹脂基體4e低。殼體40也可以被覆具有其聲阻抗低于樹脂基體4e的性質(zhì)的固體來取代封入氣體41。
粉粒4d的粒徑的大小與將要收發(fā)的超聲波的波長相關(guān)。如果粉粒4d的粒徑的大小過大，則超聲波被粉粒4d反射而產(chǎn)生散射。例如，如果將粉粒4d的粒徑的大小減小到小于等于超聲波的波長的1/5～1/10，則超聲波的反射、散射在實質(zhì)上不會發(fā)生。此處，在環(huán)氧樹脂內(nèi)的聲速為2500m/s。在本實施例中，假定使用頻率為5Mhz的超聲波，波長為500μs左右，且超聲波的反射、散射未得到證實。粉粒4d的粒徑越小，超聲波的反射、散射就越難以發(fā)生。
參照圖5和圖6說明在混合了中空的碳填充物時的第3聲匹配層4c的密度變化和聲阻抗的變化。圖5是表示中空的碳填充物的混合量與第3聲匹配層4c的密度的關(guān)系的圖表。圖6是表示中空的碳填充物的混合量與第3聲匹配層4c的聲阻抗的關(guān)系的圖表。如圖5所示，如果中空的碳填充物的混合量增加，則第3聲匹配層4c的密度降低。另外，如圖6所示，如果中空的碳填充物的混合量增加，則第3聲匹配層4c的聲阻抗降低。如此，聲匹配層的密度與聲阻抗的比例關(guān)系成立，通過混合中空的碳填充物并使得第3聲匹配層4c的密度降低，從而就可以降低第3聲匹配層4c的聲阻抗。例如，通過將中空的碳填充物的混合量設(shè)為約20wt％，就能夠使第3聲匹配層4c的聲阻抗成為約2Mrayl。
另外，如果采用空孔率高于60％的碳填充物，則能夠以小于約20wt％的混合量而獲得約2Mrayl的聲阻抗。這是因為，通過使空孔率加高，即使以相同的混合量第3聲匹配層4c的密度也會降低。另一方面，在使用了空孔率低于60％的碳填充物的情況下，能夠以高于約20wt％的混合量獲得約2Mrayl的聲阻抗。如此，即使是在改變了粉粒4d(碳填充物)的空孔率的情況下，通過調(diào)整混合量也能獲得所希望的聲阻抗。
參照圖7說明在混合了中空的碳填充物時的第3聲匹配層4c的體積電阻率的變化。圖7是表示中空的碳填充物的混合量與第3聲匹配層4c的體積電阻率的關(guān)系的圖表。
由于碳填充物(粉粒4d)具有導(dǎo)電性，所以，如圖7所示，如果增加對基體4e的混合量(體積率)，則第3聲匹配層4c的體積電阻率減小。由此，就可以使得第3聲匹配層4c具有導(dǎo)電性。如該圖所示，如果將中空的碳填充物的混合量設(shè)定為大于或等于約20wt％，則體積電阻率將小于或等于約2Ω·cm，就能夠使得第3聲匹配層4c具有充分的導(dǎo)電性。
另外，如果為了獲得導(dǎo)電性而增多中空的碳填充物的混合量，則有時會導(dǎo)致第3聲匹配層4c的密度變得過低，從而不能獲得所希望的聲阻抗(約2Mrayl的聲阻抗)。這時，也可以通過和中空的碳填充物一起混合非中空的碳填充物，來調(diào)整第3聲匹配層4c的密度以獲得所希望的聲阻抗。
此外，在第1聲匹配層4a和第2聲匹配層4b中采用導(dǎo)電性的材料，例如碳/石墨(carbon graphite)。
如此，通過一邊用樹脂構(gòu)成第3聲匹配層4c還一邊混合導(dǎo)電性的粉粒以使其具有導(dǎo)電性，就能夠使接地引出用的撓性基板6b與壓電振子30電連接起來。
在本實施例中，用樹脂構(gòu)成3層聲匹配層中的1層聲匹配層、即第3聲匹配層4c，并在其中混合中空的粉粒以使聲阻抗降低。但是，本申請的發(fā)明并不限于此。還可以用環(huán)氧樹脂或氨基甲酸乙酯樹脂構(gòu)成3層聲匹配層中的2層或3層聲匹配層，并在其中混合中空的粉粒4d。也就是說，不僅僅是第3聲匹配層4c，也可以用樹脂構(gòu)成第2聲匹配層4b和第1聲匹配層4a，并混合中空的粉粒。
例如，在用樹脂構(gòu)成3層聲匹配層中的2層聲匹配層時，用樹脂構(gòu)成第3聲匹配層4c和第2聲匹配層4b，在其中混合中空的粉粒以使聲阻抗降低。在此，通過使在第3聲匹配層4c中混合的中空的粉粒的混合量多于在第2聲匹配層4b中混合的中空的粉粒的混合量，以使第3聲匹配層4c的聲阻抗與第2聲匹配層4b的聲阻抗相比降低。由此，就能夠使聲匹配層的聲阻抗從壓電振子層3向被檢體逐漸降低，并可使壓電振子層3與被檢體的聲匹配變得良好。
用樹脂構(gòu)成3層聲匹配層中的所有的聲匹配層的情況也同樣如此。使在第2聲匹配層4b中混合的中空的粉粒的混合量多于在第1聲匹配層4a中混合的中空的粉粒的混合量，使在第3聲匹配層4c中混合的中空的粉粒的混合量多于在第2聲匹配層4b中混合的中空的粉粒的混合量。由此，第2聲匹配層4b的聲阻抗就低于第1聲匹配層4a的聲阻抗，第3聲匹配層4c的聲阻抗就低于第2聲匹配層4b的聲阻抗。從而，就能夠使聲匹配層的聲阻抗從壓電振子層3向被檢體逐漸降低，并可使壓電振子層3與被檢體的聲匹配變得良好。
另外，在本實施方式中，說明了由3層構(gòu)成的聲匹配層，但是本發(fā)明并不限于此，聲匹配層4既可以由2層構(gòu)成，也可以由大于或等于4層的層構(gòu)成。即使在這樣的情況下，通過使聲匹配層的聲阻抗從壓電振子層3向被檢體逐漸降低，也能夠使聲匹配變得良好。
此外，在本實施方式中，作為中空的粉粒使用了碳填充物。但是并不限于碳填充物。只要是具有導(dǎo)電性的粉粒即可，也可以使用Au(金)填充物等。另外，作為樹脂使用了環(huán)氧樹脂，但是也可以使用氨基甲酸乙酯樹脂。
如上所述，通過降低被檢體側(cè)的聲匹配層的聲阻抗，就能夠使壓電振子層3與被檢體之間的聲匹配變得良好。
接著，說明本實施方式中的超聲波探頭1的制造方法。首先，當(dāng)在環(huán)氧樹脂中混合中空的碳填充物并進行了脫泡后，在第2聲匹配層4b上涂敷該環(huán)氧樹脂。然后，在加熱并使樹脂硬化后，研磨成所希望的厚度，由此形成第3聲匹配層4c。
此外，也可以在將碳填充物混合到環(huán)氧樹脂中之后，進行加熱并使其硬化后制作成錠(ingot)。此時，以所希望的大小切出該錠，并研磨成所希望的厚度后制作第3聲匹配層4c，將其粘結(jié)在第2聲匹配層4b上。
然后，在背面材料2上經(jīng)由撓性基板6a粘結(jié)壓電振子3，進而在壓電振子3上粘結(jié)聲匹配層4。該聲匹配層4是預(yù)先在第1聲匹配層4a上粘結(jié)第2聲匹配層4b，進而，通過上述方法在第2聲匹配層4b上粘結(jié)第3聲匹配層4c。之后，以所希望的間距對壓電振子3和聲匹配層4進行切割，以制作在掃描方向上被分割為多個的壓電振子3和聲匹配層4。然后，在第3聲匹配層4c上經(jīng)由撓性基板6b粘結(jié)聲透鏡5，由此制作超聲波探頭1。
如此，由于通過使用硬度較高的環(huán)氧樹脂而使切削性能變好，所以能夠通過切割來分割壓電振子3和被疊層多次的聲匹配層4。也就是說，由于本實施方式中的超聲波探頭能夠進行陣列加工，所以與因使用了柔軟且切削性能較差的樹脂薄片而不能進行陣列加工的現(xiàn)有的超聲波探頭相比較而言，就能夠減小聲串?dāng)_。進而，由于使用了硬度較高且切削性能良好的材料，所以易于加工從而使得超聲波探頭1的制造變得容易。
接著，參照圖8說明具備了本發(fā)明的超聲波探頭的超聲波診斷裝置。圖8是表示本發(fā)明的實施方式的超聲波診斷裝置的主要部件的框圖。
該超聲波診斷裝置60，由超聲波探頭61、收發(fā)電路62、收發(fā)控制電路63、圖像數(shù)據(jù)變換電路64、顯示控制電路65、控制電路67構(gòu)成。為了經(jīng)由超聲波探頭61用超聲波掃描被檢體并收集來自被檢體的多個回波信號而設(shè)置了收發(fā)電路62和收發(fā)控制電路63。為了基于通過掃描所收集到的回波信號來產(chǎn)生被檢體的內(nèi)部圖像而設(shè)置了圖像數(shù)據(jù)變換電路64。
在超聲波探頭61中，使用本申請發(fā)明的超聲波探頭對患者等被檢體發(fā)送超聲波信號，并將由被檢體反射的超聲波作為回波信號進行接收。
收發(fā)電路62，向超聲波探頭61供給電信號并使之產(chǎn)生超聲波，同時接收由超聲波探頭61所接收的回波信號。收發(fā)控制電路63進行收發(fā)電路62的收發(fā)控制。
圖像數(shù)據(jù)變換電路64，將由收發(fā)電路62接收到的回波信號變換為被檢體的超聲波圖像數(shù)據(jù)。顯示控制電路65控制監(jiān)視器66以顯示由圖像數(shù)據(jù)變換電路64所變換的超聲波圖像數(shù)據(jù)。另外，控制電路67進行超聲波診斷裝置60整體的控制。
在控制電路67上，連接著收發(fā)控制電路63、圖像數(shù)據(jù)變換電路64、顯示控制電路65，控制電路67控制上述各部件的動作。
然后，對超聲波探頭61的壓電振子外加電信號并對被檢體發(fā)送超聲波，由超聲波探頭61接收在被檢體內(nèi)部因聲阻抗的不匹配所產(chǎn)生的反射波。
根據(jù)具備了本發(fā)明的超聲波探頭的超聲波診斷裝置，由于能夠使壓電振子3與被檢體的聲匹配變得良好，所以，就能夠減小超聲波的反射損失，并能夠效率良好地向被檢體發(fā)送超聲波。由此，就能夠獲得像質(zhì)良好的圖像。
另外的特征和變形可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地想到。因此，本發(fā)明在其更寬的方面并不限于這里所描述和表示的特定細節(jié)和代表性實施方式。從而，在不脫離由附加的權(quán)利要求及其等同物所規(guī)定的概括性發(fā)明概念的精神和范圍內(nèi)，可進行各種各樣的變形。
權(quán)利要求
1.一種超聲波探頭，其特征在于，具備壓電振子層，用于收發(fā)超聲波并具有被排列配置的多個壓電振子、和形成于上述壓電振子上的多個電極；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及聲匹配層，被設(shè)置在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間，由樹脂基體、和被混合在上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述聲匹配層具有多個聲匹配元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述粉粒是中空的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述粉粒的聲阻抗低于上述樹脂基體的聲阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述粉粒具有小于或等于上述超聲波的波長的1/10的粒徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述粉粒用具有導(dǎo)電性的殼體材料封入氣體而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述粉粒用具有導(dǎo)電性的殼體材料被覆固體而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波探頭，其特征在于上述殼體材料由碳形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲波探頭，其特征在于上述殼體材料由金形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述樹脂基體由環(huán)氧樹脂或氨基甲酸乙酯樹脂形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述電極從上述聲匹配層與上述聲透鏡之間引出。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于還具備被設(shè)置在上述壓電振子層與上述聲匹配層之間、聲阻抗高于上述聲匹配層的聲阻抗的其他聲匹配層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述聲匹配層具有1.5～3.5Mrayl的聲阻抗。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波探頭，其特征在于上述聲匹配層具有小于或等于2Ω·cm的體積電阻率。
15.一種超聲波探頭，其特征在于，具備壓電振子層，用于收發(fā)超聲波；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及多個聲匹配層，被疊層在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間；其中，上述多個聲匹配層中的至少一層由樹脂基體和被混合于上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒組成。
16.一種超聲波診斷裝置，其特征在于，具備超聲波探頭；掃描部，經(jīng)由上述超聲波探頭用超聲波掃描被檢體，并收集來自上述被檢體的多個回波信號；以及圖像發(fā)生部，基于由上述掃描部所收集的回波信號，發(fā)生上述被檢體的內(nèi)部圖像，其中，上述超聲波探頭具有壓電振子層，用于收發(fā)超聲波并具有被排列配置的多個壓電振子、和形成于上述壓電振子上的多個電極；聲透鏡，用于會聚或擴散上述超聲波；以及聲匹配層，被設(shè)置在上述壓電振子層與上述聲透鏡之間，由樹脂基體、和被混合在上述樹脂基體中的具有導(dǎo)電性的粉粒組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波探頭和超聲波診斷裝置。其中，該超聲波探頭具有壓電振子層(3)，用于收發(fā)超聲波并具有被排列配置的多個壓電振子(30)和形成于壓電振子(30)上的多個電極(32)；聲透鏡(5)，用于會聚或擴散超聲波；以及聲匹配層(4c)，被設(shè)置在壓電振子層(3)與聲透鏡(5)之間，由樹脂基體(4e)、和被混合在樹脂基體(4e)中的具有導(dǎo)電性的粉粒(4d)組成。
文檔編號G10K11/30GK1626041SQ200410100368
公開日2005年6月15日 申請日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者芝本弘一, 四方浩之 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社