超声波探头的制作方法

本实用新型涉及一种医疗用的超声波探头。

背景技术：

目前，超声波诊断装置为非侵入性诊断方法，并且能够实时观察诊断对象的活动，另外，不用担心被x射线辐射，因此，作为患者的图像诊断技术而被广泛使用。在超声波诊断装置中使用发送接收超声波的超声波探头。

现有技术的超声波探头的产生超声波的压电振子和用于聚集由压电振子产生的超声波的透镜被收容在壳体中。特别是在携带型的超声波诊断装置中，期望壳体小型化。然而，当使壳体小型化时，由此限制透镜和压电振子的尺寸。当透镜和压电振子的尺寸被限制时，会限制超声波图像的分辨率。当超声波图像的分辨率低时，有误诊、诊断疏忽的发生率变大的可能性。另外，零部件数变多，由此制造超声波探头时的工时也会增加，无法避免制造成本的增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种能够提高超声波图像的图像分辨率，并且能够简单地制造的医疗用的超声波探头。

本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的壳体由第一壳体部分和第二壳体部分构成，该壳体用于收纳发送接收超声波的压电振子，所述第一壳体部分具有收纳所述压电振子的收纳部，为了兼作会聚由压电振子产生的超声波的声透镜而具有生物相容性。这样，通过使壳体兼作透镜的功能，透镜没有作为单独的零部件而存在，因此能够扩大压电振子的收纳空间，能够将压电振子的尺寸增大透镜所占据的部分。通过增大压电振子的尺寸，有助于提高超声波图像的图像分辨率，减少误诊、诊断疏忽的发生率。并且，由于壳体和透镜是一体的，因此，结构简单，零部件数少，能够减少制造工时，提高成品率。即，上述的超声波探头与将声透镜作为单独的部件来安装的现有的超声波探头相比较，易于制造。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第一壳体部分为聚甲基戊烯制。聚甲基戊烯的光线透过率与有机玻璃同等或者在其以上，耐热性优异，具有耐化学性，因此，在使用药品的医疗领域是合适的。另外，聚甲基戊烯在热塑性树脂中密度低，能够实现超声波探头的轻量化。据此，能够提高医师的操作性。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第二壳体部分为与第一壳体部分相同的透明树脂制。据此，能够使超声波探头的壳体整体的触感相同，医师等把持超声波探头的任一位置都能同样地进行操作。另外，大量地使用同一材料有助于降低材料成本。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第二壳体部分为钛合金制。此时，期望第一壳体部分和第二壳体部分通过粘结部件来相互接合。据此，能够通过第一壳体部分的材料和第二壳体部分的材料的热膨胀率的差异，来抑制在第一壳体部分与第二壳体部分之间的接合部产生间隙。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第二壳体部分的外表面设置有用于用户使用道具来夹持的突起。据此，医师等能够使用夹具等道具来容易地操作超声波探头。另外，期望突起为钛合金制。据此，能够抑制突起生锈。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第一壳体部分的表面具有凸形的弯曲部，据此，能够提高作为会聚超声波的第一壳体部分的声透镜的功能性。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的所述第一壳体部分和所述第二壳体部分具有缺口，该缺口是用于由所述第一壳体部分和所述第二壳体部分来夹持电气连接于所述压电振子的电缆。据此，能够使将电缆与压电振子电气连接的作业和使第一壳体部分与第二壳体部分接合的作业为不同的作业，能够提高组装性。

优选为，本实用新型的一实施方式所涉及的超声波探头的第二壳体部分具有用于保持与压电振子电气连接的电缆的孔。通过使电缆单独地保持于第二壳体部分，能够将电缆稳定地保持。

附图说明

图1是表示具有本实用新型的第一实施方式所涉及的超声波探头的超声波诊断装置的图；

图2是表示图1的超声波探头的结构的纵剖视图；

图3是省略内部结构的图2的a-a′剖视图；

图4是用于说明图1的超声波探头的组装工序的补充图；

图5是本实用新型的第二实施方式所涉及的超声波探头的主视图；

图6是图5的超声波探头的侧视图；

图7是省略内部结构的图6的b-b′剖视图；

图8是用于说明图5的超声波探头的组装工序的补充图；

图9是本实用新型的第三实施方式所涉及的超声波探头的主视图；

图10是图9的超声波探头的侧视图；

图11是省略内部结构的图9的c-c′剖视图；

图12是省略内部结构的图10的d-d′剖视图；

图13是用于说明图9的超声波探头的组装工序的补充图；

图14是本实用新型的第四实施方式所涉及的超声波探头的外观图。

具体实施方式

以下，说明本实用新型的第一至第四实施方式所涉及的超声波探头。

(第一实施方式)

图1是表示本实用新型的第一实施方式所涉及的超声波探头2的外观的图。第一实施方式所涉及的超声波探头2以经由电缆9可与超声波诊断装置1的装置主体10进行电气通信的方式来连接。电缆9是由具有耐弯曲性的部件、例如橡胶等绝缘体覆盖的金属线。按照装置主体10的控制，超声波探头2向被检体发送超声波，并接收在被检体内反射的反射波信号。装置主体10对由超声波探头2接收到的反射波信号进行信号处理，产生超声波图像的数据并进行显示。

超声波探头2具有细长的中空的四棱柱形的外装壳体。外装壳体由能分离为上下两部分的浅底的两个壳体部分21、23组装而成。将在底板的表面上设置有与被检体接触的接触面的一侧的壳体部分称为下侧壳体21，将另一壳体部分称为上侧壳体23。在上侧壳体23的后侧面上设置有半圆形的缺口29，同样，在下侧壳体21的后侧面上也设置有半圆形的缺口28(参照图4)。通过组合上侧壳体23和下侧壳体21，形成圆形的孔，电缆9的外装嵌入在该孔中。

如图2、图3、图4所示，在下侧壳体21的内侧的底面，设置有用于收纳超声波发送接收单元25的凹形的收纳部27。收纳部27设置在下侧壳体21的底板表面的接触面的相反侧。超声波发送接收单元25以后述的声匹配层成为下侧壳体21的底面侧的朝向来收纳。超声波发送接收单元25依次层叠有声匹配层、压电振子和基底材料而成。压电振子由发送接收超声波的多个压电振子构成。压电振子通过未图示的软电缆等与电缆9电气连接。压电振子根据经由电缆9从装置主体10供给的发送信号来产生超声波，且接收来自被检体的反射波信号。声匹配层使声阻抗在压电振子与被检体之间相匹配。基底材料防止超声波从压电振子向后方、即向声匹配层的相反侧传播。

第一实施方式所涉及的超声波探头2的一个特征为：没有将用于会聚从压电振子产生的超声波的声透镜作为单独的零部件来安装，而是与下侧壳体21一体化。为了使下侧壳体21不仅作为覆盖超声波发送接收单元25的罩来发挥作用，还作为声透镜来发挥作用，下侧壳体21是具有生物相容性的透明树脂制，典型的情况是聚甲基戊烯制。聚甲基戊烯的光线透过率与有机玻璃同等或者在其以上，耐热性优异，具有耐化学性，因此，在使用药品的医疗领域是合适的。另外，聚甲基戊烯在热塑性树脂中密度低，能够实现超声波探头2的轻量化。据此，能够提高医师的操作性。当然，下侧壳体21的材料并不限定于聚甲基戊烯。例如可以是在硅树脂等树脂中添加有二氧化硅等的材料，只要是具有生物相容性的材料且是能被用于透镜的材料即可。

上侧壳体23典型的情况是与下侧壳体21相同的树脂制。通过使上侧壳体23和下侧壳体21为相同的树脂制，壳体整体成为相同的硬度，对于用户而言易于抓取，超声波探头2的操作性提高。另外，通过热膨胀等能够减小在上侧壳体23与下侧壳体21之间产生间隙的可能性，能抑制超声波探头2的防水性能等的降低。另外，相同的树脂制使材料成本降低。

当然，也可以由与下侧壳体21不同的材料来形成上侧壳体23。在该情况下，上侧壳体23为了确保刚性而是金属制，典型的情况为期望是生物相容性高的钛合金制。使上侧壳体23为金属制，操作者把持外装壳体进行操作，据此能够降低外装壳体破损的风险。并且，使上侧壳体23为钛合金制能够避免上侧壳体23生锈。当上侧壳体23的材料是与下侧壳体21不同的材料时，期望上侧壳体23和下侧壳体21通过使用粘结剂、粘结带等粘结部件进行粘贴来使二者相互接合。通过粘结使上侧壳体23和下侧壳体21相接合，由于上侧壳体23的材料的热膨胀率和下侧壳体21的材料的热膨胀率不同，能够抑制在接合部分产生间隙，能够抑制防水性能等的降低。

如图4所示，在组装第一实施方式所涉及的超声波探头2时，首先将超声波发送接收单元25收纳于下侧壳体21的收纳部27。接着，将超声波发送接收单元25和电缆9电气连接，将电缆9载置在下侧壳体21的电缆保持用的缺口28中。最后，使上侧壳体23覆盖于下侧壳体21，且使二者彼此接合。这样，第一实施方式所涉及的超声波探头2没有将声透镜作为单独的零部件来安装，因此，零部件数少。另外，由于零部件数少，并且上述的组装作业简单，因此，组装性比将现有技术的声透镜作为零部件来安装的超声波探头好，能够控制成品率。另外，通过使声透镜与下侧壳体21一体化，能够使现有技术中声透镜所占有的体积分配给超声波发送接收单元25，因此能够增大压电振子或声匹配层。据此，能够提高基于由超声波探头2接收到的反射波信号的超声波图像的图像分辨率。

(第二实施方式)

第一实施方式所涉及的超声波探头2的一个特征为，使安装有超声波发送接收单元25的下侧壳体作为声透镜来发挥作用。该特征不仅仅适用于如在第一实施方式中说明的那样、在外装壳体的侧面设定有接触面的超声波探头2。如图5所示，还能够对在外装壳体的顶端设置有接触面那样的超声波探头3适用上述的特征。以下，对第二实施方式所涉及的超声波探头3进行说明。另外，省略收容在外装壳体的内部的超声波发送接收单元35的说明。

如图5、图6、图7所示，第二实施方式所涉及的超声波探头3的外装壳体通过组装能分离为前后两部分的两个壳体部分31、33而成。将前侧的壳体部分称为前侧壳体31，将后侧的壳体部分称为后侧壳体33。前侧壳体31保持超声波发送接收单元35。具体而言，在前侧壳体31的内表面设置有用于收纳超声波发送接收单元35的凹状的收纳部37。在与前侧壳体31的内表面的收纳部37相对的外表面部分、即外装壳体的顶端面设置有接触面。在该顶端面设置有凸形的弯曲部32。据此，能够提高作为会聚超声波的声透镜的功能。超声波发送接收单元35的声匹配层以朝向前侧壳体31的内表面的方式来收纳。后侧壳体33保持电缆9。具体而言，在后侧壳体33的后端面开设有圆形的孔38，在该孔中嵌入电缆9的外装(参照图8)。

前侧壳体31是具有生物相容性的透明树脂制，典型的情况是聚甲基戊烯制。当然，前侧壳体31的材料并不限定于聚甲基戊烯。例如也可以在硅树脂等树脂中添加有二氧化硅等的材料，只要是具有生物相容性的材料且是能被用于透镜的材料即可。

后侧壳体33可以是与前侧壳体31相同的树脂制，也可以是与前侧壳体31不同的材料制。通过使前侧壳体31和后侧壳体33为相同的树脂制，壳体整体变为相同的硬度，因此，对于用户而言易于抓取，操作性提高。另外，通过热膨胀等能够减小在后侧壳体33与前侧壳体31之间产生间隙的可能性。据此，能够抑制防水性能等的降低。另外，同一的树脂制使材料成本降低。

当然，也可以由与前侧壳体31不同的材料来形成后侧壳体33。在该情况下，后侧壳体33为了确保刚性而是金属制，典型的情况为期望是生物相容性高的钛合金制。使后侧壳体33为金属制，操作者把持外装壳体进行操作，据此能够降低外装壳体破损的风险。并且，使后侧壳体33为钛合金制能够避免后侧壳体33生锈。当后侧壳体33的材料是与前侧壳体31不同的材料时，期望后侧壳体33和前侧壳体31使用粘结剂、粘结带等粘结部件进行粘贴来使二者相互结合。通过粘结使后侧壳体33和前侧壳体31相接合，由于后侧壳体33的材料的热膨胀率和前侧壳体31的材料的热膨胀率不同，因此，能够抑制在接合部分产生的间隙，能够抑制防水性能等的降低。

如图8所示，在组装第二实施方式所涉及的超声波探头3时，将电缆9嵌入后侧壳体33的孔38，将超声波发送接收单元35收纳于前侧壳体31的收纳部37。然后，使嵌入有电缆9的后侧壳体33覆盖于安装有超声波发送接收单元35的前侧壳体31上，将超声波发送接收单元35和电缆9电气连接之后，使前侧壳体31和后侧壳体33相接合。根据以上说明的第二实施方式所涉及的超声波探头3，发挥与第一实施方式同样的效果。

(第三实施方式)

在第二实施方式中，使在顶端具有接触面的外装壳体分离为前后两部分，但分离的方法并不限定与此。以下，对第三实施方式所涉及的超声波探头4进行说明。另外，省略收容于外装壳体的内部的超声波发送接收单元45、第一壳体部分41的前端面的凸形的弯曲部42的说明。

如图9至图12所示，在第三实施方式中，超声波探头4的外装壳体通过组合第一壳体部分41和第二壳体部分43而成。第一壳体部分41具有收容超声波发送接收单元45的功能和与第二壳体部分43一起保持连接于超声波发送接收单元45的电缆9的功能。第二壳体部分43具有作为覆盖第一壳体部分41的盖的功能和与第一壳体部分41一起保持连接于超声波发送接收单元45的电缆9持的功能。在第一壳体部分41的后端面设置有半圆形的缺口48，同样在第二壳体部分43的后端面也设置有半圆形的缺口49(参照图13)。通过组合第一壳体部分41和第二壳体部分43，形成圆形的孔，电缆9的外装被保持在该孔中。

如图13所示，当组装第三实施方式所涉及的超声波探头4时，首先，将超声波发送接收单元45收纳于第一壳体部分41的收纳部47。接着，将超声波发送接收单元45和电缆9电气连接，将电缆9暂时放置在第一壳体部分41的电缆保持用的缺口48。最后，使第二壳体部分43覆盖于第一壳体部分41，且使二者接合。根据以上说明的第三实施方式所涉及的超声波探头4，发挥与第二实施方式同样的效率。并且，第二实施方式所涉及的超声波探头3的外装壳体能够分离为前后两部分，前侧壳体31保持超声波发送接收单元35，后侧壳体33保持电缆9。因此，当将电缆9连接于超声波发送接收单元35时，由于电缆9已经被嵌入后侧壳体33的孔38，因此，电缆9难以移动，必须一边将电缆9和超声波发送接收单元35电气连接，一边使后侧壳体33和前侧壳体31接合。另一方面，根据第三实施方式所涉及的超声波探头4，将电缆9连接于超声波发送接收单元45的作业和使第一壳体部分41与第二壳体部分43接合的作业是不同的作业，因此，与第二实施方式所涉及的超声波探头3相比较，组装作业性进一步提高。

(第四实施方式)

第四实施方式所涉及的超声波探头5为，当正在手术的医师操作第一实施方式所涉及的超声波探头2时，不直接用手接触外装壳体，保持超声波探头2的操作性。以下，对第四实施方式所涉及的超声波探头5进行说明。第四实施方式所涉及的超声波探头5在第一实施方式所涉及的超声波探头2的外装壳体上设置有突起54，其他结构同样。因此，省略下侧壳体51和上侧壳体53的说明。

如图14所示，在第四实施方式所涉及的超声波探头5的上侧壳体53的外表面设置有夹持用的突起54。夹持用的突起54设置在浅底的上侧壳体53的底板的表面后方的大致中央。通过设置夹持用的突起54，手术中的医师无需用手直接接触超声波探头5，而能够用杀菌的夹具等道具夹持突起54来操作超声波探头5。夹持用的突起54为了确保刚性而为金属制，典型的情况是具有生物相容性的钛合金制。通过使突起54为金属制，在手术中的医师用夹具等道具来夹持夹持用的突起54来移动超声波探头5的情况下，也能够减少突起54发生折断等破损的可能性。另外，使突起54为钛合金制来避免突起生锈。

虽然说明了本实用新型的几种实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提出的，并非意图限定本实用新型的范围。这些新的实施方式，能够以其他各种方式进行实施，在不脱离实用新型的要旨的范围内，能够进行各种省略，置换，组合，及变更。这些实施方式和其变形都包含于本实用新型的范围及要旨中，并且包含于权利要求书所记载的本实用新型及其均等范围内。