研究開発された技術紹介

従来の超音波診断用プローブは圧電セラミックス素子で作製され、診断映像での解像度や安全性、コスト、信頼性などの面で課題があった。そのため、超音波診断装置の業界では根本的技術革新を求めているのが現状である。MEMS技術による超音波プローブデバイスは、指摘された従来技術の課題を解決し、将来的にはCT検査などを代替できる高いポテンシャルを有する技術である。本研究開発では、MEMS技術を用いて、医療診断用の新しい超音波プローブデバイスを開発する

MEMs技術を用いた医療診断用の超音波プローブデバイスを開発
・高効率のデバイス構造設計
・作製プロセスの開発
・デバイスの実装及び評価システムの開発
(新技術)
<MEMs型CMUTデバイス>
(特徴)
・MEMs技術で作製するため、アレイ素子間ばらつきが少なく、空間分解能が優れる。
・周波数帯域が広く、解像度が高い。
・高周波数アレイ素子作製が可能である。

・高効率デバイスの構造、作製プロセスを設計
-新しいデバイス構造設計を行い、デバイスの高いエネルギ変換効率と高い動作信頼性を実現した
-デバイスの量産性及び高い動作信頼性を実現する作製プロセスを開発した
・機械的安定性が高いデバイス実装システムを作製
-高い動作信頼性を持つデバイスの開発を行い、長時間動作でも高い機械的安定性を発揮する
-送受信システムの電気的lossが少なく、機械的安定性の高いパッケージングシステムを開発
・試作したデバイス特性を評価-デバイスの動作システム開発を行い、その特性を評価
-各素子間の特性ばらつきが極めて少なく、安定的特性を実現した
-各デバイスセルの優れた再現性及び歩留まりを実現した

・特許：「超音波振動子ユニット及び超音波プローブ」(特願2010-043453)、「超音波振動子ユニット及び超音波プローブ」(特願2010-043454)・論文：李昇穆など、
J.aPPl.Phys.,THEINFLUENCEOFaCOUsTICDaMPINGONTHETRaNsFORMaTIONEFFICIENCYOFCaPaCITIVEMICROMaCHINEDULTRasONICTRaNsDUCERINaIR、(H22.10)、車など、
sensorsanDaCtuatorsa,InfluenCesofPerforationratioinCharaCteristiCsofCaPaCitivemiCromaChineDultrasoniCtransDuCersinair,(H23.9)

高解像度・高い安定性のIVUs(IntravasCularUltrasounD)カテーテルを実現するための超音波送受信モジュールを実現

・実用化に成功、H26年度の事業化にむけ活動中
・超音波デバイス素子(6.2MHZの128Ch1Dアレイ素子)及び動作システムの試作品あり(有償)

・精度向上：解像度が向上し、方位分解能200μm、距離分解能100μmを実現
・ロス削減：システム全体の電気的lossが低減され、超音波映像の画質が鮮明になる
・小型化：直径1mm以下の電子走査型IVUsカテーテル用超音波モジュール開発が可能

H26年からの製品販売を目指して、大手メーカーと共同開発を実施
・本事業後、補完研究を行い、更なる性能向上を達成した
・現在医療用IVUsカテーテル製品の事業化を目指して大手医療機器メーカとの共同開発を進めている
・H25年まで製品開発を行い、その後認定・臨床実験を行い、H26年から製品販売を開始する予定である