JPH0460651B2 - - Google Patents
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- JPH0460651B2 JPH0460651B2 JP59062850A JP6285084A JPH0460651B2 JP H0460651 B2 JPH0460651 B2 JP H0460651B2 JP 59062850 A JP59062850 A JP 59062850A JP 6285084 A JP6285084 A JP 6285084A JP H0460651 B2 JPH0460651 B2 JP H0460651B2
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Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は超音波トランスジユーサと被検体との
間に音響媒体としての水を介在させて超音波の送
受波を行う超音波映像装置に関する。 〔発明の技術的背景〕 超音波診断装置などにおいては、超音波トラン
スジユーサより電気信号を超音波に変換してその
超音波を生体内に発射するとともに、生体内から
反射してきた超音波を再び電気信号に変換して、
生体内からの情報を得ている。このようなトラン
スジユーサのうち、乳腺診断用トランスジユーサ
などは、第１図概念図に示すように、水槽中にト
ランスジユーサ１を配置して、同じく水槽中の被
検体２に向けて超音波３を発射しつつ、その発射
方向３と直角の方向４にトランスジユーサを移動
させながら超音波の送受を行うものである。水温
は通常、被検者に不快感を与えないため、及び測
定を一定条件で行うために、通常20〜40℃、特に
38℃付近の一定温度に設定される。 〔背景技術の問題点〕 このような水槽中の超音波検診の場合、水槽５
が十分に大きければ問題ないが、そうでないとき
は、被検体からの反射音波だけでなく、水槽の内
壁からの反射音波も生ずるので、これが雑音の原
因となる。さらに超音波による検診を行う場合に
は使用される水槽の大きさには限界があり、壁面
の反射があるので、前述の雑音の問題が特に大き
い。 このため、水槽の内壁には音響吸収材を装着し
て、水槽内壁による散乱音波を防止している。し
かし、従来市販の音響吸収材は、第２図の水槽内
壁近傍の部分拡大図に示すように、水６から水−
音響吸収材の境界面７を通つて音響吸収材８を透
過した音波９の吸収減衰率はたしかに大きいが、
境界面７から直接水中に反射する音波１０が非常
に大きいため、雑音を生ずるという問題は解決さ
れていない。因に、水槽の内壁面７′（音響吸収
材−水槽内壁の境界面）における反射波９′も問
題になるが、これは再び音響吸収材８の層を通る
ので減衰して小さくなる。これに比べると前述の
−音響吸収材の境界面７よる反射音波１０の影響
が特に大きな問題であつて、その対策がこの種の
トランスジユーサを用いるうえで課題となつてい
る。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであ
り、水と音響吸収材の境界面における反射音波の
発生を押えて散乱音波による雑音を除去し、超音
波画像の画質の向上を図ることができる超音波映
像装置を提供することを目的とするものである。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するための本発明の概要は、水
槽内に超音波トランスジユーサを配置して被検体
に対する超音波の送受波を行う超音波映像装置に
おいて、平均粒径0.5〜20μmのシリカがシリコー
ンゴム中53〜65重量％充填されている音響吸収材
を、前記水槽の内壁面に装着したことを特徴とす
るものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を乳腺診断装置の一実施例
に基づいて説明する。第３図は内部に超音波トラ
ンスジユーサを配置した水槽の断面図、第４図は
超音波トランスジユーサの走査機構を示す概略斜
視図、第５図は超音波診断装置のブロツク図、第
６図は水槽の壁面を示す断面図である。第３図に
おいて、水槽１１は内部に音響媒体たる水を収容
している。この水槽１１は、下端に送水管１２を
連結してポンプ１３の作用により送水可能となつ
ている。また、この水槽１１の上部には窓部１１
ａが形成され、この窓部１１ａには被検体と当接
するシリコーンゴム等で形成されたカツプラー膜
１４が配置されている。そして、前記ポンプ１３
の作用により送水管１２を介して補給される水
は、前記カツプラー膜１４が外側に膨らむ程度に
調整されている。尚、この水槽１１内の水温は、
図示しない水温調整装置によつて所定の水温例え
ば人体の診断の場合には体温とほぼ同じ温度とし
て38℃付近に調整されている。前記カツプラー膜
１４と対向する水槽１１内の低部には、ガイド部
１６によつて支持されて図示Ａ方向に移動可能な
超音波トランスジユーサ１５が配置されている。
この超音波トランスジユーサ１５は音響媒体たる
水及び前記カツプラー膜１４を介して被検体に対
して超音波の送受波を行うものである。超音波ト
ランスジユーサ１５は、第４図に示すように、前
記ガイド部１６に取着された２本のガイドレール
１７，１７に挿通支持され、図示しない駆動装置
によつて前記ガイドレール１７，１７に沿つて走
査移動されるようになつている。尚、１８で示す
ものは超音波トランスジユーサ１５の信号引き出
し線である。この超音波トランスジユーサ１５を
含めて、第５図に示す各構成部材より超音波診断
装置が構成されている。即ち、超音波トランスジ
ユーサ１５を駆動し、且つ受信信号を伝送する送
信回路２１、受信回路２３と、送受信の際の遅延
時間の設定等の制御を行う送信制御回路２０、受
信制御回路２２と、受信信号に対して加算処理、
log変換、フイルタ処理等を行う信号処理回路２
４と、この信号をＡ／Ｄ変換して記憶する記憶回
路２５と、記憶回路２５から読み出される信号を
Ｄ／Ａ変換して映像信号に処理しこれを表示する
画像表示系２６と、記憶回路２５から読み出され
る信号に対してＣモード変換や開口合成等の演算
処理をして表示に供する演算回路２７とから成つ
ている。 次に、前記水槽１１の内壁面に装着された音響
吸収材３０について説明する。音響吸収材３０
は、第３図に示すように水槽１１の内壁面全域に
装着されている。この音響吸収材３０は、音響媒
体たる水と音響吸収材の音響インピーダンスの差
が±0.03×106〔Kg／m2・ｓ〕以内、すなわち使用
温度に応じて音響吸収材の音響インピーダンスが
20℃のとき1.45〜1.51×106〔Kg／m2・ｓ〕または
40℃のとき1.49〜1.55×106〔Kg／m2・ｓ〕の範囲
の充填剤入シリコーンゴムが用いられる。特に、
人体の診断に際しては診断温度である35℃〜40℃
の範囲で音響インピーダンスＺ＝1.50〜1.55×106
〔Kg／m2・ｓ〕程度の音響吸収材３０が適用され
るのが好ましい。 このようなシリコーンゴムは、有機基の大部分
ないし全部がメチル基であるポリジオルガノシロ
キサンをベースポリマーとし、無機質充填剤を配
合して、適当な方法で硬化（加硫）することによ
り、ゴム状弾性体を形成する。すなわち、ミラブ
ル型シリコーンゴムは、ケイ素原子に結合する少
量のビニル基と残余のメチル基をもち平均重合度
が1000を越えるポリジオルガノシロキサンを有機
過酸化物の作用により、またはポリオルガノハイ
ドロジエンシロキサンとともに白金系触媒の存在
下に反応することにより硬化する。また、液状シ
リコーンゴムは、分子末端に反応基をもつ平均重
合度が100〜1000のポリジオルガノシロキサンを、
架橋剤及び触媒の存在下で常温乃至加熱によつて
硬化するもので、その硬化機構により付加型及び
縮合型に大別される。本発明においては、これら
のシリコーンゴムのいずれのタイプのものも使用
可能である。 ところで、水の音響インピーダンスZwは20〜
40℃で1.48〜1.52×106〔Kg／m2・ｓ〕と温度の上
昇とともに上昇する一方、一般の高分子材料の音
響インピーダンスは温度の上昇とともに低下す
る。そこで、シリコーンゴムにシリカ系充填剤を
充填して音響インピーダンスを調整している。こ
のシリカ系充填剤としては、煙霧質シリカ、沈澱
シリカ、粉砕石英、溶融シリカなどのシリカのほ
か、ケイ藻土、炭酸カルシウムなどが挙げられる
が、加硫したシリコーンゴムに必要な機械的性質
と水中における安定した特性を付与するためには
微粉末シリカが好ましく、その中でも、所望する
音響インピーダンスを得るのに必要な充填量を得
るために、平均粒径0.5〜20μmの微粉末シリカが
適している。これより小さい粒径のものでは、所
望する音響インピーダンスを得るために必要な量
を配合することができず、これより大きい粒径の
ものはゴムの表面が荒れ、また十分な機械的強度
が得られない。このような微粉末シリカとして
は、粉砕石英、溶融シリカのものなどが挙げられ
る。シリコーンゴム中に配合する微粉末シリカの
配合量は、シリコーンゴム中53〜65重量％が適し
ており、これはポリジメチルシロキサン及び上記
の粒径の微粉末シリカのそれぞれの比重から換算
して、ほぼ30〜42容量％となる。 前述のベースポリマーと充填剤とは、必要に応
じて加工助剤その他の添加剤とともに第一段階の
混練をしておき、次に硬化機構に応じて架橋剤、
触媒など配合して十分に混和し、シート状に成形
して、常温乃至必要な温度の加熱によりゴム状弾
性体を得ることができる。その混和に際して、架
橋剤または触媒は、その一方を第一段階の混練の
際に加えておくこともある。またシートは、上記
のように所望の寸法に直接成形、加硫してもよい
が、加硫後所望寸法に切取つてもよく、そのよう
にして得られたシリコーンゴムを音響吸収材３０
として水槽１１の内壁に装着する。この音響吸収
材３０を水槽１１の内壁に装着する一例として、
第６図に示すように水槽１１の内壁面に凹状の切
欠部１１ｂを複数設け、この切欠部１１ｂに密嵌
する突起部３０ａを音響吸収材３０に設けるよう
にしてもよい。尚、図示３１で示すものは、内壁
面と音響吸収材３０との境界面である。 以上のように構成された装置の作用について説
明する。乳腺等の被検体をカツプラー膜１４上に
密着して配置し、超音波トランスジユーサを駆動
して被検体に対する超音波の送受波を行うと共
に、超音波トランスジユーサ１５を水平方向に走
査することによつて超音波画像情報を収集する。
この際、超音波トランスジユーサより発射される
超音波は拡がりをもつため、被検体のみならず水
槽１１にも達して反射することになる。ここで、
水槽１１に達して反射される超音波には２種類の
ものがあり、その１つは第６図に示す音響吸収材
３０の表面で反射する反射波３２であり、他のも
のは音響吸収材３０を透過して境界面３１で反射
する反射波３３である。反射波３３については、
音響吸収材３０中を往復するので、再び水中に反
射してくるものはごくわずかである。ここで、音
響吸収材３０の表面における音圧反射率Ｒ、音響
吸収材３０の音響インピーダンスをＺとし、水の
音響インピーダンスをZwとすると、 Ｒ＝20log｜Ｚ−Zw／Ｚ＋Zw｜ で表わされる。例えば、水温38℃における水の音
響インピーダンスはZw＝1.50×106〔Kg／m2・ｓ〕
とすれば、Ｒ＝−40dBとなる。従つて、反射波
３２もわずかなものとなり超音波トランスジユー
サに入る雑音も極めて低減される。また、一方音
響吸収材３０の吸収減衰率を1.0dB／mm／ＭHzと
し、音響吸収材３０の厚さを５mm、超音波周波数
を5.0MHzとすると、音響吸収材３０中を往復す
ることにより超音波が減衰される率はＴ＝−
50dBとなる。従つて前記反射波３３もまたさら
にわずかなものとなる。このように、吸収減衰率
を1.0dB／mm／ＭHz程度としておけば、所定の減
衰率を得るための音響吸収材の厚さを数mm程度に
押えることができる効果がある。さらに、超音波
の拡散効果を考慮すれば超音波トランスジユーサ
１５に雑音として受波される前記反射波３２，３
３は極めて小さいものとなり、画像に対する影響
はほとんど生ずることがない。このような音響吸
収材３０の一例を挙げて説明する。尚、下記の説
明において、部はいずれも重量部を表わす。また
反射波の大きさは完全反射体である金属板と比較
したデシベル値で表わす。一例として、ケイ素原
子に結合した有機基のうち0.1モル％がビニル基
で残余がメチル基である平均重合度5500のポリジ
オルガノシロキサン100部に、平均粒径3μmの粉
砕石英130部を二本ロールによつて十分に混練し
て、ベースコンパウンドを得た。このベースコン
パウンド100部をとり、２，５−ジメチル−２，
５−ジ−ｔ−ブチルペルオキシヘキサン0.3部を
添加してさらに混練し、深さ10mmの金型に入れて
170℃で30分間プレス成形し、さらに200℃で４時
間加熱することにより、加硫シリコーンゴムシー
トを得た。 このシリコーンゴム中の充填剤の量は比重比で
62％、38℃における比重は1.60〔ｇ／cm3〕であつ
た。 このシリコーンゴムの38℃における音響インピ
ーダンスを測定したところ、1.51×106〔Kg／m2・
ｓ〕であつた。 このシリコーンゴムを水槽１１の内壁に装着し
て音響吸収材３０とした。この水槽に水を満た
し、超音波トランスジユーサをその中に置き、温
度を38℃に設定して周波数5MHzの超音波を発生
せしめ、その反射波の大きさを測定したところ、
−50dBであつた。 次に、音響吸収材３０の音響インピーダンスと
水槽１１内の使用水温との関係を第７図を参照し
て説明する。第７図は横軸に温度ｔ、縦軸に音響
インピーダンスＺをとり、水の音響インピーダン
スZwと充填剤の充填率をパラメータとして音響
吸収材３０の音響インピーダンスZ1，Z2，Z3とを
示したものである。水の音響インピーダンスZw
は温度と共に上昇する。一方、音響吸収材３０の
音響インピーダンスは温度上昇に伴い低下する
が、充填剤の充填率を高める程音響インピーダン
スが高くなつている。第７図において、図示Z1に
対応する音響吸収材における充填剤の充填率は最
も低く、図示Z3に対応する音響吸収材における充
填剤の充填率は最も高くなつている。従つて、水
槽１１内の水温がt1，t2，t3のように異なる設定
温度で診断を行う際には、この各水温t1，t2，t3
時における水の音響インピーダンスZwに最も近
い音響インピーダンスを有するように、充填率を
変化して音響吸収材を作成すればよい。ここで、
シリカ系の充填剤の量を変化させた一例を下記に
示す。シリカ系の充填剤として平均粒径2μmの粉
砕石英を用い、その配合量を下記の表のように変
化させたほかは前記実施例と同様にして、シリコ
ーンゴムシートＡ〜Ｅを得た。ただし、Ａ及びＥ
比較例試料である。これらの試料について、25
℃、35℃及び40℃における密度、音響インピーダ
ンス、及び反射波の大きさをそれぞれ測定した。
試料Ｃ及びＤについては、さらに38℃においても
上記特性の測定を行つた。これらの結果を表に示
す。表から明らかのように、試料Ｂは25℃、Ｃは
35℃及び38℃、Ｄは35〜40℃において、反射防止
剤として用いるの適している。
間に音響媒体としての水を介在させて超音波の送
受波を行う超音波映像装置に関する。 〔発明の技術的背景〕 超音波診断装置などにおいては、超音波トラン
スジユーサより電気信号を超音波に変換してその
超音波を生体内に発射するとともに、生体内から
反射してきた超音波を再び電気信号に変換して、
生体内からの情報を得ている。このようなトラン
スジユーサのうち、乳腺診断用トランスジユーサ
などは、第１図概念図に示すように、水槽中にト
ランスジユーサ１を配置して、同じく水槽中の被
検体２に向けて超音波３を発射しつつ、その発射
方向３と直角の方向４にトランスジユーサを移動
させながら超音波の送受を行うものである。水温
は通常、被検者に不快感を与えないため、及び測
定を一定条件で行うために、通常20〜40℃、特に
38℃付近の一定温度に設定される。 〔背景技術の問題点〕 このような水槽中の超音波検診の場合、水槽５
が十分に大きければ問題ないが、そうでないとき
は、被検体からの反射音波だけでなく、水槽の内
壁からの反射音波も生ずるので、これが雑音の原
因となる。さらに超音波による検診を行う場合に
は使用される水槽の大きさには限界があり、壁面
の反射があるので、前述の雑音の問題が特に大き
い。 このため、水槽の内壁には音響吸収材を装着し
て、水槽内壁による散乱音波を防止している。し
かし、従来市販の音響吸収材は、第２図の水槽内
壁近傍の部分拡大図に示すように、水６から水−
音響吸収材の境界面７を通つて音響吸収材８を透
過した音波９の吸収減衰率はたしかに大きいが、
境界面７から直接水中に反射する音波１０が非常
に大きいため、雑音を生ずるという問題は解決さ
れていない。因に、水槽の内壁面７′（音響吸収
材−水槽内壁の境界面）における反射波９′も問
題になるが、これは再び音響吸収材８の層を通る
ので減衰して小さくなる。これに比べると前述の
−音響吸収材の境界面７よる反射音波１０の影響
が特に大きな問題であつて、その対策がこの種の
トランスジユーサを用いるうえで課題となつてい
る。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであ
り、水と音響吸収材の境界面における反射音波の
発生を押えて散乱音波による雑音を除去し、超音
波画像の画質の向上を図ることができる超音波映
像装置を提供することを目的とするものである。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するための本発明の概要は、水
槽内に超音波トランスジユーサを配置して被検体
に対する超音波の送受波を行う超音波映像装置に
おいて、平均粒径0.5〜20μmのシリカがシリコー
ンゴム中53〜65重量％充填されている音響吸収材
を、前記水槽の内壁面に装着したことを特徴とす
るものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明の詳細を乳腺診断装置の一実施例
に基づいて説明する。第３図は内部に超音波トラ
ンスジユーサを配置した水槽の断面図、第４図は
超音波トランスジユーサの走査機構を示す概略斜
視図、第５図は超音波診断装置のブロツク図、第
６図は水槽の壁面を示す断面図である。第３図に
おいて、水槽１１は内部に音響媒体たる水を収容
している。この水槽１１は、下端に送水管１２を
連結してポンプ１３の作用により送水可能となつ
ている。また、この水槽１１の上部には窓部１１
ａが形成され、この窓部１１ａには被検体と当接
するシリコーンゴム等で形成されたカツプラー膜
１４が配置されている。そして、前記ポンプ１３
の作用により送水管１２を介して補給される水
は、前記カツプラー膜１４が外側に膨らむ程度に
調整されている。尚、この水槽１１内の水温は、
図示しない水温調整装置によつて所定の水温例え
ば人体の診断の場合には体温とほぼ同じ温度とし
て38℃付近に調整されている。前記カツプラー膜
１４と対向する水槽１１内の低部には、ガイド部
１６によつて支持されて図示Ａ方向に移動可能な
超音波トランスジユーサ１５が配置されている。
この超音波トランスジユーサ１５は音響媒体たる
水及び前記カツプラー膜１４を介して被検体に対
して超音波の送受波を行うものである。超音波ト
ランスジユーサ１５は、第４図に示すように、前
記ガイド部１６に取着された２本のガイドレール
１７，１７に挿通支持され、図示しない駆動装置
によつて前記ガイドレール１７，１７に沿つて走
査移動されるようになつている。尚、１８で示す
ものは超音波トランスジユーサ１５の信号引き出
し線である。この超音波トランスジユーサ１５を
含めて、第５図に示す各構成部材より超音波診断
装置が構成されている。即ち、超音波トランスジ
ユーサ１５を駆動し、且つ受信信号を伝送する送
信回路２１、受信回路２３と、送受信の際の遅延
時間の設定等の制御を行う送信制御回路２０、受
信制御回路２２と、受信信号に対して加算処理、
log変換、フイルタ処理等を行う信号処理回路２
４と、この信号をＡ／Ｄ変換して記憶する記憶回
路２５と、記憶回路２５から読み出される信号を
Ｄ／Ａ変換して映像信号に処理しこれを表示する
画像表示系２６と、記憶回路２５から読み出され
る信号に対してＣモード変換や開口合成等の演算
処理をして表示に供する演算回路２７とから成つ
ている。 次に、前記水槽１１の内壁面に装着された音響
吸収材３０について説明する。音響吸収材３０
は、第３図に示すように水槽１１の内壁面全域に
装着されている。この音響吸収材３０は、音響媒
体たる水と音響吸収材の音響インピーダンスの差
が±0.03×106〔Kg／m2・ｓ〕以内、すなわち使用
温度に応じて音響吸収材の音響インピーダンスが
20℃のとき1.45〜1.51×106〔Kg／m2・ｓ〕または
40℃のとき1.49〜1.55×106〔Kg／m2・ｓ〕の範囲
の充填剤入シリコーンゴムが用いられる。特に、
人体の診断に際しては診断温度である35℃〜40℃
の範囲で音響インピーダンスＺ＝1.50〜1.55×106
〔Kg／m2・ｓ〕程度の音響吸収材３０が適用され
るのが好ましい。 このようなシリコーンゴムは、有機基の大部分
ないし全部がメチル基であるポリジオルガノシロ
キサンをベースポリマーとし、無機質充填剤を配
合して、適当な方法で硬化（加硫）することによ
り、ゴム状弾性体を形成する。すなわち、ミラブ
ル型シリコーンゴムは、ケイ素原子に結合する少
量のビニル基と残余のメチル基をもち平均重合度
が1000を越えるポリジオルガノシロキサンを有機
過酸化物の作用により、またはポリオルガノハイ
ドロジエンシロキサンとともに白金系触媒の存在
下に反応することにより硬化する。また、液状シ
リコーンゴムは、分子末端に反応基をもつ平均重
合度が100〜1000のポリジオルガノシロキサンを、
架橋剤及び触媒の存在下で常温乃至加熱によつて
硬化するもので、その硬化機構により付加型及び
縮合型に大別される。本発明においては、これら
のシリコーンゴムのいずれのタイプのものも使用
可能である。 ところで、水の音響インピーダンスZwは20〜
40℃で1.48〜1.52×106〔Kg／m2・ｓ〕と温度の上
昇とともに上昇する一方、一般の高分子材料の音
響インピーダンスは温度の上昇とともに低下す
る。そこで、シリコーンゴムにシリカ系充填剤を
充填して音響インピーダンスを調整している。こ
のシリカ系充填剤としては、煙霧質シリカ、沈澱
シリカ、粉砕石英、溶融シリカなどのシリカのほ
か、ケイ藻土、炭酸カルシウムなどが挙げられる
が、加硫したシリコーンゴムに必要な機械的性質
と水中における安定した特性を付与するためには
微粉末シリカが好ましく、その中でも、所望する
音響インピーダンスを得るのに必要な充填量を得
るために、平均粒径0.5〜20μmの微粉末シリカが
適している。これより小さい粒径のものでは、所
望する音響インピーダンスを得るために必要な量
を配合することができず、これより大きい粒径の
ものはゴムの表面が荒れ、また十分な機械的強度
が得られない。このような微粉末シリカとして
は、粉砕石英、溶融シリカのものなどが挙げられ
る。シリコーンゴム中に配合する微粉末シリカの
配合量は、シリコーンゴム中53〜65重量％が適し
ており、これはポリジメチルシロキサン及び上記
の粒径の微粉末シリカのそれぞれの比重から換算
して、ほぼ30〜42容量％となる。 前述のベースポリマーと充填剤とは、必要に応
じて加工助剤その他の添加剤とともに第一段階の
混練をしておき、次に硬化機構に応じて架橋剤、
触媒など配合して十分に混和し、シート状に成形
して、常温乃至必要な温度の加熱によりゴム状弾
性体を得ることができる。その混和に際して、架
橋剤または触媒は、その一方を第一段階の混練の
際に加えておくこともある。またシートは、上記
のように所望の寸法に直接成形、加硫してもよい
が、加硫後所望寸法に切取つてもよく、そのよう
にして得られたシリコーンゴムを音響吸収材３０
として水槽１１の内壁に装着する。この音響吸収
材３０を水槽１１の内壁に装着する一例として、
第６図に示すように水槽１１の内壁面に凹状の切
欠部１１ｂを複数設け、この切欠部１１ｂに密嵌
する突起部３０ａを音響吸収材３０に設けるよう
にしてもよい。尚、図示３１で示すものは、内壁
面と音響吸収材３０との境界面である。 以上のように構成された装置の作用について説
明する。乳腺等の被検体をカツプラー膜１４上に
密着して配置し、超音波トランスジユーサを駆動
して被検体に対する超音波の送受波を行うと共
に、超音波トランスジユーサ１５を水平方向に走
査することによつて超音波画像情報を収集する。
この際、超音波トランスジユーサより発射される
超音波は拡がりをもつため、被検体のみならず水
槽１１にも達して反射することになる。ここで、
水槽１１に達して反射される超音波には２種類の
ものがあり、その１つは第６図に示す音響吸収材
３０の表面で反射する反射波３２であり、他のも
のは音響吸収材３０を透過して境界面３１で反射
する反射波３３である。反射波３３については、
音響吸収材３０中を往復するので、再び水中に反
射してくるものはごくわずかである。ここで、音
響吸収材３０の表面における音圧反射率Ｒ、音響
吸収材３０の音響インピーダンスをＺとし、水の
音響インピーダンスをZwとすると、 Ｒ＝20log｜Ｚ−Zw／Ｚ＋Zw｜ で表わされる。例えば、水温38℃における水の音
響インピーダンスはZw＝1.50×106〔Kg／m2・ｓ〕
とすれば、Ｒ＝−40dBとなる。従つて、反射波
３２もわずかなものとなり超音波トランスジユー
サに入る雑音も極めて低減される。また、一方音
響吸収材３０の吸収減衰率を1.0dB／mm／ＭHzと
し、音響吸収材３０の厚さを５mm、超音波周波数
を5.0MHzとすると、音響吸収材３０中を往復す
ることにより超音波が減衰される率はＴ＝−
50dBとなる。従つて前記反射波３３もまたさら
にわずかなものとなる。このように、吸収減衰率
を1.0dB／mm／ＭHz程度としておけば、所定の減
衰率を得るための音響吸収材の厚さを数mm程度に
押えることができる効果がある。さらに、超音波
の拡散効果を考慮すれば超音波トランスジユーサ
１５に雑音として受波される前記反射波３２，３
３は極めて小さいものとなり、画像に対する影響
はほとんど生ずることがない。このような音響吸
収材３０の一例を挙げて説明する。尚、下記の説
明において、部はいずれも重量部を表わす。また
反射波の大きさは完全反射体である金属板と比較
したデシベル値で表わす。一例として、ケイ素原
子に結合した有機基のうち0.1モル％がビニル基
で残余がメチル基である平均重合度5500のポリジ
オルガノシロキサン100部に、平均粒径3μmの粉
砕石英130部を二本ロールによつて十分に混練し
て、ベースコンパウンドを得た。このベースコン
パウンド100部をとり、２，５−ジメチル−２，
５−ジ−ｔ−ブチルペルオキシヘキサン0.3部を
添加してさらに混練し、深さ10mmの金型に入れて
170℃で30分間プレス成形し、さらに200℃で４時
間加熱することにより、加硫シリコーンゴムシー
トを得た。 このシリコーンゴム中の充填剤の量は比重比で
62％、38℃における比重は1.60〔ｇ／cm3〕であつ
た。 このシリコーンゴムの38℃における音響インピ
ーダンスを測定したところ、1.51×106〔Kg／m2・
ｓ〕であつた。 このシリコーンゴムを水槽１１の内壁に装着し
て音響吸収材３０とした。この水槽に水を満た
し、超音波トランスジユーサをその中に置き、温
度を38℃に設定して周波数5MHzの超音波を発生
せしめ、その反射波の大きさを測定したところ、
−50dBであつた。 次に、音響吸収材３０の音響インピーダンスと
水槽１１内の使用水温との関係を第７図を参照し
て説明する。第７図は横軸に温度ｔ、縦軸に音響
インピーダンスＺをとり、水の音響インピーダン
スZwと充填剤の充填率をパラメータとして音響
吸収材３０の音響インピーダンスZ1，Z2，Z3とを
示したものである。水の音響インピーダンスZw
は温度と共に上昇する。一方、音響吸収材３０の
音響インピーダンスは温度上昇に伴い低下する
が、充填剤の充填率を高める程音響インピーダン
スが高くなつている。第７図において、図示Z1に
対応する音響吸収材における充填剤の充填率は最
も低く、図示Z3に対応する音響吸収材における充
填剤の充填率は最も高くなつている。従つて、水
槽１１内の水温がt1，t2，t3のように異なる設定
温度で診断を行う際には、この各水温t1，t2，t3
時における水の音響インピーダンスZwに最も近
い音響インピーダンスを有するように、充填率を
変化して音響吸収材を作成すればよい。ここで、
シリカ系の充填剤の量を変化させた一例を下記に
示す。シリカ系の充填剤として平均粒径2μmの粉
砕石英を用い、その配合量を下記の表のように変
化させたほかは前記実施例と同様にして、シリコ
ーンゴムシートＡ〜Ｅを得た。ただし、Ａ及びＥ
比較例試料である。これらの試料について、25
℃、35℃及び40℃における密度、音響インピーダ
ンス、及び反射波の大きさをそれぞれ測定した。
試料Ｃ及びＤについては、さらに38℃においても
上記特性の測定を行つた。これらの結果を表に示
す。表から明らかのように、試料Ｂは25℃、Ｃは
35℃及び38℃、Ｄは35〜40℃において、反射防止
剤として用いるの適している。
【表】
以上説明したように、本発明によれば水と音響
吸収材の境界面における反射音波の発生を押えて
散乱音波による雑音を除去し、もつて超音波画像
の画質の向上を図ることができる超音波映像装置
を提供することができる。
吸収材の境界面における反射音波の発生を押えて
散乱音波による雑音を除去し、もつて超音波画像
の画質の向上を図ることができる超音波映像装置
を提供することができる。
第１図は乳腺診断用プローブのスキヤンの概念
図、第２図は音響吸収材が貼られた水槽内壁部の
断面図、第３図は本発明の一実施例を示すもので
内部に超音波トランスジユーサを配置した水槽の
断面図、第４図は超音波トランスジユーサの走行
機構を示す概略斜視図、第５図は超音波診断装置
のブロツク図、第６図は水槽の壁面を示す断面
図、第７図は充填剤の充填率をパラメータとした
音響吸収材と水との音響インピーダンスの温度特
性図である。 １１……水槽、１５……超音波トランスジユー
サ、３０……音響吸収材。
図、第２図は音響吸収材が貼られた水槽内壁部の
断面図、第３図は本発明の一実施例を示すもので
内部に超音波トランスジユーサを配置した水槽の
断面図、第４図は超音波トランスジユーサの走行
機構を示す概略斜視図、第５図は超音波診断装置
のブロツク図、第６図は水槽の壁面を示す断面
図、第７図は充填剤の充填率をパラメータとした
音響吸収材と水との音響インピーダンスの温度特
性図である。 １１……水槽、１５……超音波トランスジユー
サ、３０……音響吸収材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水槽内に超音波トランスジユーサを配置して
被検体に対する超音波の送受波を行う超音波映像
装置において、平均粒径0.5〜20μmのシリカがシ
リコーンゴム中53〜65重量％充填されている音響
吸収材を、前記水槽の内壁面に装着したことを特
徴とする超音波映像装置。 ２ 音響吸収材は、20℃〜40℃の間のひとつの温
度における音響インピーダンスが1.45〜1.55×106
〔Kg／m2・ｓ〕である充填剤入シリコーンゴムか
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の超音波映像装置。 ３ 音響吸収材は、超音波の吸収減衰率が
1.0dB／mm／ＭHz程度である特許請求の範囲第１
項又は第２項に記載の超音波映像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6285084A JPS60207649A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 超音波映像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6285084A JPS60207649A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 超音波映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207649A JPS60207649A (ja) | 1985-10-19 |
| JPH0460651B2 true JPH0460651B2 (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=13212193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6285084A Granted JPS60207649A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 超音波映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207649A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5269430B2 (ja) * | 2008-02-13 | 2013-08-21 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834048B2 (ja) * | 1978-07-24 | 1983-07-23 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JPS5925737A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-09 | 富士通株式会社 | 超音波プロ−ブ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834048U (ja) * | 1981-08-31 | 1983-03-05 | 横河電機株式会社 | 超音波探触子 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6285084A patent/JPS60207649A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5834048B2 (ja) * | 1978-07-24 | 1983-07-23 | 株式会社村田製作所 | 弾性表面波装置 |
| JPS5925737A (ja) * | 1982-08-03 | 1984-02-09 | 富士通株式会社 | 超音波プロ−ブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60207649A (ja) | 1985-10-19 |
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