特開 2024-46264 超音波プローブ及び超音波診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046264

(43)【公開日】2024-04-03

(54)【発明の名称】超音波プローブ及び超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/00 20060101AFI20240327BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20240327BHJP

【ＦＩ】

A61B8/00

H04R1/02 330

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022151552

(22)【出願日】2022-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002505

【氏名又は名称】弁理士法人航栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】大澤 敦

【テーマコード（参考）】

4C601

5D019

【Ｆターム（参考）】

4C601BB06

4C601EE14

4C601EE19

4C601GB04

4C601GB24

5D019AA17

5D019FF04

(57)【要約】

【課題】被検体との接触面近傍で生じる熱が被検体に伝達されるのを抑制することのできる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供する。
【解決手段】超音波プローブ１００は、振動子１０と、振動子１０が超音波を送受信する側の第１面とは反対側の第２面を支持する支持部１１Ａと、振動子１０に対して支持部１１Ａ側と反対側に配置された音響レンズ１３と、振動子１０と音響レンズ１３の間に配置された音響整合部１２と、を備え、音響整合部１２のうちの少なくとも第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａを接続する接続部１１Ｂを備え、支持部１１Ａと接続部１１Ｂと第３音響整合層１２Ｃは、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動子と、
前記振動子が超音波を送受信する側の第１面とは反対側の第２面を支持する支持部と、
前記振動子に対して前記支持部側と反対側に配置された音響レンズと、
前記振動子と前記音響レンズの間に配置された音響整合部と、を備え、
前記音響整合部のうち、前記音響レンズから前記振動子に向かう第１方向における少なくとも一部の範囲を第１範囲とし、
前記第１範囲と前記支持部を接続する接続部を備え、
前記支持部と前記接続部と前記第１範囲は、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一である、超音波プローブ。

【請求項2】

請求項１に記載の超音波プローブであって、
前記第１範囲と前記接続部と前記支持部は、同一材料により構成される、超音波プローブ。

【請求項3】

請求項２に記載の超音波プローブであって、
前記第１範囲は、前記音響レンズとの接触面を含む、超音波プローブ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブであって、
前記振動子は、前記第１方向に交差する平面に沿った第２方向に複数配列されており、
前記平面に沿い且つ前記第２方向に交差する方向を第３方向とし、
前記第３方向における前記接続部の長さは、前記第１方向における前記第１範囲の長さよりも大きい、超音波プローブ。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブであって、
前記接続部は、前記音響レンズと更に接触する、超音波プローブ。

【請求項6】

請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブであって、
前記音響整合部は、前記第１方向に積層された複数層により構成され、
前記第１範囲は、前記音響整合部における前記音響レンズに最も近い層である、超音波プローブ。

【請求項7】

請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブであって、
前記振動子は、前記第１方向に交差する平面に沿った第２方向に複数配列されており、
前記平面に沿い且つ前記第２方向に交差する方向を第３方向とし、
前記支持部及び前記接続部の前記第３方向における端面に対向配置された放熱部材を備え、
前記支持部及び前記接続部の少なくとも一方は、前記放熱部材と接続されている、超音波プローブ。

【請求項8】

請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブであって、
前記支持部は、前記振動子側と反対側の端部の形状が、前記振動子から前記端部側に放射される超音波を散乱可能な形状となっている、超音波プローブ。

【請求項9】

請求項１に記載の超音波プローブを備える超音波診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波プローブ及び超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、整合体と、この整合体と圧電性の変換器素子との間に挿入された補償体と、減衰エレメントとを備えた超音波変換器において、減衰エレメントが、流体媒体に向けられた放射側で整合体を取り囲んでいて、半径方向で整合体と補償体とを取り囲む構成が記載されている。

【0003】

特許文献２には、複数の凸状部が形成されたバッキング材を含む超音波探触子が記載されている。

【0004】

特許文献３には、バッキング材と、上記バッキング材の表面上に配列される複数の圧電素子と、上記バッキング材の内部において厚み方向に延在し且つ上記複数の圧電素子の下面に対向する上記バッキング材の表面から先端部が露出する少なくとも１つの熱伝導路を有し、上記バッキング材より熱伝導率が高い材料から構成されて、上記複数の圧電素子から熱を取り込む集熱部と、上記集熱部に接続され、上記集熱部に取り込まれた熱を外部に排出する排熱部とを備える超音波探触子が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１２－５１３７１４号公報

【特許文献2】特開２００４－３２９４９５号公報

【特許文献3】特開２０１５－１８１５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

医療用の超音波診断装置では、超音波プローブから被検体に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を電気的に処理することにより超音波画像が生成される。近年では、超音波プローブ及び超音波診断装置の高性能化に伴い、超音波プローブ内部の振動子に対して多種多様な駆動を施すようになっている。その結果、超音波プローブにおける被検体との接触面近傍での発熱量が増加する傾向にある。このため、超音波プローブで発生する熱が被検体に伝わらないようにすることが求められる。特許文献１は、医療用の超音波診断装置を想定した技術ではない。

【0007】

本開示の目的は、被検体との接触面近傍で生じる熱が被検体に伝達されるのを抑制することのできる超音波プローブ及びこれを備えた超音波診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様の超音波プローブは、振動子と、上記振動子が超音波を送受信する側の第１面とは反対側の第２面を支持する支持部と、上記振動子に対して上記支持部側と反対側に配置された音響レンズと、上記振動子と上記音響レンズの間に配置された音響整合部と、を備え、上記音響整合部のうち、上記音響レンズから上記振動子に向かう第１方向における少なくとも一部の範囲を第１範囲とし、上記第１範囲と上記支持部を接続する接続部を備え、上記支持部と上記接続部と上記第１範囲は、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一である、ものである。

【0009】

本開示の一態様の超音波診断装置は、上記超音波プローブを備えるものである。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、被検体との接触面近傍で生じる熱が被検体に伝達されるのを抑制することのできる超音波プローブ及びこれを備えた超音波診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本開示に係る一態様の超音波プローブ１００の先端部分を部分的に示した斜視図である。

【図2】図２は、ユニットＵの左右方向Ｘに垂直な断面を示す模式図である。

【図3】図３は、超音波プローブ１００の第一変形例を示す図であり、図２に対応する断面模式図である。

【図4】図４は、超音波プローブ１００の第二変形例を示す図であり、図２に対応する断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本開示に係る一態様の超音波プローブ１００の先端部分を部分的に示した斜視図である。図１には、超音波プローブ１００における方向として、互いに直交する３つの方向（左右方向Ｘ、前後方向Ｙ、及び上下方向Ｚ）が示されている。上下方向Ｚの一方を上方向Ｚ１と記載し、上方向Ｚ１の反対方向を下方向Ｚ２と記載する。前後方向Ｙの一方を後方向Ｙ１と記載し、後方向Ｙ１の反対方向を前方向Ｙ２と記載する。超音波プローブ１００は、上側の端面を被検体に接触させて用いられる。左右方向Ｘと前後方向Ｙは、それぞれ、上下方向Ｚに垂直な平面（上下方向Ｚに交差する平面の１つ）に沿う方向である。本明細書において、上下方向Ｚは、後述の音響レンズ１３から振動子１０に向かう第１方向を構成し、左右方向Ｘは、第２方向を構成し、前後方向Ｙは、第２方向に交差する第３方向を構成する。

【0013】

超音波プローブ１００は、超音波診断装置に含まれる画像生成用のデバイスである。超音波診断装置には、被検体の外表面に超音波プローブ１００を近接させながら超音波画像を生成して記録する装置、又は、内視鏡の挿入部先端に内蔵された超音波プローブ１００を被検体の臓器に近接させながら超音波画像を生成して記録する装置等が含まれる。

【0014】

図１に示すように、超音波プローブ１００は、左右方向Ｘに配列された複数のユニットＵと、この複数のユニットＵに対して上側に、この複数のユニットＵで共通に設けられた音響レンズ１３と、を備える。隣り合うユニットＵは、分離層１４によって分離されている。分離層１４は、絶縁性を有する樹脂材料等により形成される。ユニットＵは、前後方向Ｙの幅が左右方向Ｘの幅よりも大きくなっている。

【0015】

ユニットＵは、振動子１０と、振動子１０に対して上側に配置された音響整合部１２と、振動子１０及び音響整合部１２の周囲に設けられた機能部１１と、を備える。なお、図１では図示省略されているが、音響レンズ１３、複数のユニットＵ、及び分離層１４は、ケース１５（図２参照）に支持される。

【0016】

振動子１０は、圧電体１０Ａと、圧電体１０Ａの下側の面に固着された信号電極１０Ｂと、圧電体１０Ａの上側の面に固着されたグランド電極１０Ｃと、を備える。圧電体１０Ａは、超音波を電圧印加により生成し、超音波の反射波を受け取った場合は受信電圧を生成するものである。圧電体１０Ａは、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミクス、又は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の高分子材料等の圧電材料により構成される。圧電体１０Ａは、半導体素材をベースとした、ＣＭＵＴ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏ Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ）等により構成されてもよい。

【0017】

音響整合部１２は、圧電体１０Ａと被検体との音響インピーダンスを整合して、超音波の送受信を効率よく行うために設けられている。音響整合部１２は、圧電体１０Ａの音響インピーダンスより小さく、且つ、被検体の音響インピーダンスより大きい値の音響インピーダンスを有する材料により形成することが好ましい。

【0018】

本形態では、このような材料により形成された複数の層を上下方向Ｚに積層することにより、音響整合部１２が形成されている。具体的には、音響整合部１２は、振動子１０の上側の面に固着された第１音響整合層１２Ａと、第１音響整合層１２Ａの上側の面に固着された第２音響整合層１２Ｂと、第２音響整合層１２Ｂの上側の面に固着された第３音響整合層１２Ｃと、を備える。音響整合部１２は、振動子１０から被検体に向かって、音響インピーダンスが段階的に小さくなる層構造となっていることが好ましい。第３音響整合層１２Ｃは、絶縁性素材で構成されており、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂等を主体として構成される。

【0019】

音響レンズ１３は、屈折を利用して超音波ビームを集束し、分解能を向上するために設けられる。音響レンズ１３は、一般的には凸型で構成される。音響レンズ１３は、例えば、シリコーン樹脂又はプラスチック等により構成される。音響レンズ１３は、全てのユニットＵにおける音響整合部１２の上面及びこれらユニットＵ間の分離層１４の上面に、接着剤等によって固着されている。

【0020】

超音波プローブ１００では、複数の振動子１０のグランド電極１０Ｃと信号電極１０Ｂの間に、パルス状あるいは連続波状の電圧をそれぞれ印加することで、それぞれの圧電体１０Ａが伸縮してパルス状あるいは連続波状の超音波が発生する。これらの超音波は、音響整合部１２及び音響レンズ１３を介して被検体内に入射されると、互いに合成されて超音波ビームを形成し、被検体内を伝搬する。被検体内を伝搬して反射した超音波エコーが、音響レンズ１３及び音響整合部１２を介してそれぞれの圧電体１０Ａに入射されると、それぞれの圧電体１０Ａが変形し、この変形に応じてグランド電極１０Ｃと信号電極１０Ｂの間に信号電圧が発生する。複数の振動子１０において発生した信号電圧は、それぞれの振動子１０のグランド電極１０Ｃ及び信号電極１０Ｂの間から取り出されて、受信信号として受信され、この受信信号を基に超音波画像が生成される。

【0021】

図２は、ユニットＵの左右方向Ｘに垂直な断面を示す模式図である。図２に示すように、機能部１１は、振動子１０が超音波を送受信する側の第１面（上側の面）とは反対側の第２面（下側の面）を支持する支持部１１Ａと、支持部１１Ａと音響整合部１２の少なくとも一部とを接続する接続部１１Ｂと、を備える。支持部１１Ａは、信号電極１０Ｂの下面、圧電体１０Ａの前後の端面、及びグランド電極１０Ｃの前後の両端部の下面に接触して、振動子１０の下面を支持している。図２には、音響整合部１２の前後方向Ｙの両端面として、第１端面Ｓ１と第２端面Ｓ２と、が示されている。

【0022】

接続部１１Ｂは、図２の例では、第１端面Ｓ１の全体及び第２端面Ｓ２の全体と支持部１１Ａとを接続している。より詳細には、接続部１１Ｂは、支持部１１Ａの前後の両端部の上面から、第１端面Ｓ１及び第２端面Ｓ２のそれぞれに沿って上方向Ｚ１に延びて、第１端面Ｓ１及び第２端面Ｓ２に接触している。接続部１１Ｂは、ケース１５と第１端面Ｓ１及び第２端面Ｓ２との間を埋める形で設けられている。本形態では、音響レンズ１３が、接続部１１Ｂの上面も覆っている。つまり、接続部１１Ｂは、音響整合部１２と接触すると共に、音響レンズ１３の下面とも接触している。

【0023】

支持部１１Ａは、複数の振動子１０を支持すると共に、振動子１０から下方向Ｚ２に向かう超音波が、再度、振動子１０内に戻ることがないように、吸収性を有し、且つ、振動子１０の振動成分から不要な微弱振動を除去する制振性を有する絶縁性素材で構成される。支持部１１Ａは、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂等を主体として構成される。支持部１１Ａ内には、グランド電極１０Ｃと信号電極１０Ｂのそれぞれと接続される電極１６が設けられている。

【0024】

接続部１１Ｂは、絶縁性素材で構成されており、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はシリコーン樹脂等を主体として構成される。

【0025】

本形態では、支持部１１Ａと、接続部１１Ｂと、音響整合部１２のうち上下方向Ｚにおける一部の範囲を構成している第３音響整合層１２Ｃが、それぞれ、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一（公差程度の差はあるものの実質的に同一）となるように、それぞれの材料等が調整されている。支持部１１Ａ、接続部１１Ｂ、及び第３音響整合層１２Ｃのそれぞれの熱伝導率は、音響レンズ１３の熱伝導率よりも高いことが好ましい。

【0026】

このように、支持部１１Ａ、接続部１１Ｂ、及び第３音響整合層１２Ｃは、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一になっていることで、音響レンズ１３と音響整合部１２の境界付近で発生した熱は、音響レンズ１３と比較して熱伝導率の高い接続部１１Ｂへと伝達されやすくなる。そして、接続部１１Ｂに伝達された熱は、ユニットＵにおいて大半の体積を占める支持部１１Ａへと伝達される。したがって、音響レンズ１３に伝わる熱を減らして、被検体に対する安全性を高めることができる。また、接続部１１Ｂと音響レンズ１３は接触しているため、音響レンズ１３に移動した上記熱を、音響レンズ１３と接続部１１Ｂとの接触面を介して、接続部１１Ｂ及び支持部１１Ａに逃がすことができる。これにより、音響レンズ１３と接する被検体へ伝わる熱を、より減らすことができる。

【0027】

また、支持部１１Ａ、接続部１１Ｂ、及び第３音響整合層１２Ｃの熱伝導率及び音響インピーダンスが同一になっていることで、例えば、支持部１１Ａ、接続部１１Ｂ、及び第３音響整合層１２Ｃを同一材料によって一体成形できるため、製造コストを下げることができる。

【0028】

第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａでは、求められる機能（超音波の吸収性）が異なるため、音響インピーダンスは異なるのが一般的である。そして、音響インピーダンスが異なるということは、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａとで材料組成が異なることとなるため、結果として、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａとで熱伝導率も異なるのが一般的である。

【0029】

本形態では、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂを、例えば同一材料且つ同一組成で構成することで、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂで、音響インピーダンス及び熱伝導率を同一にしている。第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂの音響インピーダンスは、例えば、音響整合部１２として要求される条件を満たすように設計される。この場合、支持部１１Ａにおいては、超音波の吸収性を十分に確保できなくなる懸念がある。しかし、支持部１１Ａについては、例えば、その上下方向Ｚの厚み等を調整したり、後述する変形例（図３）のように、その形状を工夫したりすることで、超音波の吸収性を高めることが可能である。つまり、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａとで音響インピーダンスを同一にしても、実用上問題ない程度の超音波画像を得ることは可能である。

【0030】

なお、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂの音響インピーダンスを、例えば、支持部１１Ａとして要求される条件を満たすように設計することも可能である。この場合には、音響整合部１２において超音波の吸収性が高まることになる。しかし、超音波の送受信効率よりも、振動子１０に対する高性能な駆動を採用できることの方が、メリットがある場合もある。振動子１０に対する高性能な駆動を採用すると、発熱量が増加する傾向にあるが、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂの熱伝導率が同一になっていることで、熱が被検体へ伝わるのを抑制できる。

【0031】

このように、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂの音響インピーダンス及び熱伝導率を同一にすることで、超音波診断装置に要求される性能を満たしつつも、安全性を高めることができる。

【0032】

なお、接続部１１Ｂの前後方向Ｙの厚みＤ３は、音響レンズ１３の上下方向Ｚの平均厚さと音響レンズ１３に接触する第３音響整合層１２Ｃの上下方向Ｚの厚さの平均値以上とし、接続部１１Ｂの厚み影響により、超音波プローブ１００の前後方向の厚さに影響が出ない大きさ以下とすることが好ましい。このような構成とすることで、接続部１１Ｂ及び支持部１１Ａによる放熱性能を十分に確保でき、超音波プローブ１００の医療機器としての制約条件を満たすことができ、製造を容易に行うことができる。

【0033】

また、厚みＤ３は、第３音響整合層１２Ｃの上下方向Ｚの厚みＤ２によりも大きいことが好ましい。このような関係となっていることで、第３音響整合層１２Ｃから支持部１１Ａへの熱伝達を効率よく行うことができ、放熱性能をより高めることができる。

【0034】

また、支持部１１Ａの上下方向Ｚの厚みＤ１は、入射した超音波が厚みＤ１の２倍伝播した際に音響減衰量が４０ｄＢ以上となる厚さ以上とすることが好ましい。このような構成とすることで、支持部１１Ａの超音波の吸収性を高めることができる。

【0035】

超音波プローブ１００では、接続部１１Ｂが、第１端面Ｓ１の全体と第２端面Ｓ２の全体に接触しているが、接続部１１Ｂと音響整合部１２との接触形態は様々なものを採用できる。例えば、接続部１１Ｂは、第１端面Ｓ１及び第２端面Ｓ２のうち、第３音響整合層１２Ｃの端面に接触し、第１音響整合層１２Ａ及び第２音響整合層１２Ｂの端面には非接触となっていてもよい。

【0036】

また、超音波プローブ１００では、第１端面Ｓ１とケース１５の間と、第２端面Ｓ２とケース１５の間とに接続部１１Ｂが設けられる構成であるが、第１端面Ｓ１とケース１５の間の接続部１１Ｂを省略したり、第２端面Ｓ２とケース１５の間の接続部１１Ｂを省略したりしても、第３音響整合層１２Ｃと支持部１１Ａと接続部１１Ｂによる放熱性能は確保可能である。

【0037】

また、音響整合部１２において、第１音響整合層１２Ａと第２音響整合層１２Ｂの一方又は両方を、第３音響整合層１２Ｃと同じ材料で構成してもよい。このようにした場合には、放熱性能をより高めることができる。

【0038】

図３は、超音波プローブ１００の第一変形例を示す図であり、図２に対応する断面模式図である。図３に示す超音波プローブ１００は、支持部１１Ａの振動子１０側と反対側の端部（下端部）の形状が異なる点を除いては、図２と同じ構成である。

【0039】

この変形例では、支持部１１Ａの下端部の形状が、振動子１０からこの下端部側に放射される超音波を散乱可能な形状となっている。具体的には、支持部１１Ａの下端面１１ａには、下方向Ｚ２に突出する断面三角形状の凸部が前後方向Ｙに複数配列されている。凸部の断面形状は、三角形に限らず、三角形以上の多角形状となっていてもよい。

【0040】

図３に示す変形例によれば、振動子１０から支持部１１Ａの下端部側に放射された超音波を、その下端部の形状によって、振動子１０側に戻りにくくすることができる。このため、被検体へ超音波を効率よく入射させるべく、音響整合部１２の第３音響整合層１２Ｃの音響インピーダンスを低くする（すなわち、支持部１１Ａの音響インピーダンスを低くする）場合でも、超音波プローブ１００によって取得できる画像の感度や解像度を高めることができる。

【0041】

図４は、超音波プローブ１００の第二変形例を示す図であり、図２に対応する断面模式図である。図４に示す超音波プローブ１００は、ケース１５と機能部１１との間に、音響レンズ１３と一体的に形成された支持部が充填されて、音響レンズ１３の一部が各ユニットＵを保持している点と、ケース１５と機能部１１との間にある上記支持部には前後方向Ｙに貫通する貫通孔１３Ａが複数設けられ、この貫通孔１３Ａ内に音響レンズ１３よりも熱伝導率の高い材料で構成された充填層１１Ｄが設けられている点と、銅板１７が追加された点を除いては、図２に示す構成と同じである。

【0042】

銅板１７は、厚み方向が前後方向Ｙと一致しており、ケース１５と音響レンズ１３の一部で構成された支持部との間に設けられている。銅板１７は、支持部１１Ａ及び接続部１１Ｂの前後方向Ｙにおける端面に対向配置された放熱部材を構成する。銅板１７は、銅以外の金属等で構成されていてもよい。

【0043】

充填層１１Ｄは、例えば、支持部１１Ａ又は接続部１１Ｂと同じ材料によって構成される。充填層１１Ｄは、前後方向Ｙの一端面が銅板１７と接触し、前後方向Ｙの他端面が支持部１１Ａ及び接続部１１Ｂに接触している。

【0044】

図４に示す超音波プローブ１００では、機能部１１と熱伝導率の高い銅板１７とが充填層１１Ｄによって接続されているため、音響レンズ１３と音響整合部１２の境界付近で発生した熱を銅板１７にも逃がすことができ、放熱性能をより高めることができる。

【0045】

充填層１１Ｄは、前後方向Ｙに見て接続部１１Ｂと重なる領域と、前後方向Ｙに見て支持部１１Ａと重なる領域とで、その設置数（或いは設置面積）を変えてもよい。つまり、接続部１１Ｂと充填層１１Ｄとの接触面積と、支持部１１Ａと充填層１１Ｄとの接触面積とを異ならせてもよい。

【0046】

例えば、前後方向Ｙに見て接続部１１Ｂと重なる領域には、前後方向Ｙに見て支持部１１Ａと重なる領域よりも多くの数の充填層１１Ｄを設けることで、より効率的に放熱を行うことができる。なお、前後方向Ｙに見て支持部１１Ａと重なる領域と、前後方向Ｙに見て接続部１１Ｂと重なる領域のいずれか一方には、充填層１１Ｄを設けない構成としてもよい。

【0047】

本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。

【0048】

（１）
振動子と、
上記振動子が超音波を送受信する側の第１面とは反対側の第２面を支持する支持部と、
上記振動子に対して上記支持部側と反対側に配置された音響レンズと、
上記振動子と上記音響レンズの間に配置された音響整合部と、を備え、
上記音響整合部のうち、上記音響レンズから上記振動子に向かう第１方向における少なくとも一部の範囲を第１範囲とし、
上記第１範囲と上記支持部を接続する接続部を備え、
上記支持部と上記接続部と上記第１範囲は、熱伝導率及び音響インピーダンスが同一である、超音波プローブ。

【0049】

（１）によれば、音響整合部と音響レンズの境界付近で生じる熱を、音響整合部の第１範囲から接続部を経由して支持部へと逃がすことができる。これにより、音響レンズと接する被検体へ伝わる熱を減らすことができ、振動子の駆動方法の制約を減らすことができる。例えば、振動子の駆動電圧を高めることも可能となり、超音波プローブを用いて生成される超音波画像の画質や感度の向上を図ることができる。

【0050】

（２）
（１）に記載の超音波プローブであって、
上記第１範囲と上記接続部と上記支持部は、同一材料により構成される、超音波プローブ。

【0051】

（２）によれば、第１範囲と接続部と支持部を一体的に形成できるため、製造を容易に行うことができる。また、第１範囲と接続部と支持部の熱伝導率及び音響インピーダンスを容易に同じにすることができる。

【0052】

（３）
（１）又は（２）に記載の超音波プローブであって、
上記第１範囲は、上記音響レンズとの接触面を含む、超音波プローブ。

【0053】

（３）によれば、より多くの熱が生じ得る音響整合部と音響レンズとの接触面の熱を支持部へと逃がすことができるため、音響レンズと接する被検体へ伝わる熱を効果的に減らすことができる。

【0054】

（４）
（１）から（３）のいずれかに記載の超音波プローブであって、
上記振動子は、上記第１方向に交差する平面に沿った第２方向に複数配列されており、
上記平面に沿い且つ上記第２方向に交差する方向を第３方向とし、
上記第３方向における上記接続部の長さは、上記第１方向における上記第１範囲の長さよりも大きい、超音波プローブ。

【0055】

（４）によれば、音響整合部と音響レンズの境界付近で生じる熱を、より効率よく支持部へと逃がすことができる。

【0056】

（５）
（１）から（４）のいずれかに記載の超音波プローブであって、
上記接続部は、上記音響レンズと更に接触する、超音波プローブ。

【0057】

（５）によれば、音響整合部と音響レンズの境界付近で生じる熱を、より効率よく支持部へと逃がすことができる。

【0058】

（６）
（１）から（５）のいずれかに記載の超音波プローブであって、
上記音響整合部は、上記第１方向に積層された複数層により構成され、
上記第１範囲は、上記音響整合部における上記音響レンズに最も近い層である、超音波プローブ。

【0059】

（６）によれば、音響整合部と音響レンズの境界付近で生じる熱を、より効率よく支持部へと逃がすことができる。また、被検体と振動子との間で音響インピーダンスの整合を良好に行うことができ、超音波の送受信を効率よく行うことができる。

【0060】

（７）
（１）から（６）のいずれかに記載の超音波プローブであって、
上記振動子は、上記第１方向に交差する平面に沿った第２方向に複数配列されており、
上記平面に沿い且つ上記第２方向に交差する方向を第３方向とし、
上記支持部及び上記接続部の上記第３方向における端面に対向配置された放熱部材を備え、
上記支持部及び上記接続部の少なくとも一方は、上記放熱部材と接続されている、超音波プローブ。

【0061】

（７）によれば、音響整合部と音響レンズの境界付近で生じる熱を放熱部材にも逃がすことができる。このため、支持部、接続部、及び第１範囲の熱伝導率や音響インピーダンスの制約を緩和可能となり、製造を容易とすることができる。

【0062】

（８）
（１）から（７）のいずれかに記載の超音波プローブであって、
上記支持部は、上記振動子側と反対側の端部の形状が、上記振動子から上記端部側に放射される超音波を散乱可能な形状となっている、超音波プローブ。

【0063】

（８）によれば、振動子から支持部の端部側に放射された超音波を、その端部の形状によって、振動子側に戻りにくくすることができる。このため、被検体へ超音波を効率よく入射させるべく、音響整合部の第１範囲の音響インピーダンスを低くする場合でも、超音波プローブによって取得できる画像の感度や解像度を高めることができる。

【0064】

（９）
（１）から（８）のいずれかに記載の超音波プローブを備える超音波診断装置。

【符号の説明】

【0065】

Ｓ１ 第１端面
Ｓ２ 第２端面
１０Ａ 圧電体
１０Ｂ 信号電極
１０Ｃ グランド電極
１０ 振動子
１１Ａ 支持部
１１Ｂ 接続部
１１Ｄ 充填層
１１ａ 下端面
１１ 機能部
１２Ａ 第１音響整合層
１２Ｂ 第２音響整合層
１２Ｃ 第３音響整合層
１２ 音響整合部
１３Ａ 貫通孔
１３ 音響レンズ
１４ 分離層
１５ ケース
１６ 電極
１７ 銅板
１００ 超音波プローブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】