JP2004229979A - 超音波診断装置及び超音波探触子 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波診断装置において、アレイ振動子を構成する各振動素子ごとに個別的な管理を行って、不良素子が存在していてもそれによる影響を低減できるようにする。
【解決手段】コネクタ２２内にはメモリ２４が配置される。メモリ２４上には各振動素子ごとの個別管理情報が格納される。主制御部３６は、各振動素子ごとの個別管理情報に基づいて送受信制御を実行する。不良素子については無効果処理が施され、あるいは、その性能の不足分を補う処理が施される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は超音波診断装置及び超音波探触子に関し、特に複数の振動素子の個別的な管理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置は、装置本体と超音波探触子とによって構成される。超音波探触子は例えば生体表面上に当接した状態において超音波の送受波を行うものである。超音波探触子内には一次元又は二次元配列された複数の振動素子からなるアレイ振動子が設けられる。装置本体には、複数の振動素子に対して送信信号を供給する送信部、複数の振動素子からの受信信号を整相加算処理する受信部、整相加算後の受信信号により超音波画像を形成する画像形成部などが設けられる。
【０００３】
アレイ振動子は、多数の振動素子によって構成され、特に、２Ｄアレイ振動子は数百個から数千個の振動素子によって構成される。このため、送受信チャンネル数の著しい増加に対処するため、実際に使用する振動素子（使用素子）を一部に限定し、それ以外を非使用素子としたスパース型アレイ振動子も実用化されている。このスパース型アレイ振動子では、各使用素子は、送信専用素子、受信専用素子、あるいは送受兼用素子として用いられ、それらの使用素子は一般に分散的に配置される。
【０００４】
ところで、アレイ振動子を構成する全部の振動素子が常に良好な性能を発揮するのが理想的であるが、実際には、多素子高密度型のアレイ振動子の製造はかなり難しく、製造過程において、一部の振動素子が不良素子（性能が通常よりも低下した振動素子）となってしまう場合もあり得る。そのような場合でも、不良素子の個数が相対的にごく少数であれば、あるいは、不良の程度が小さければ、アレイ振動子全体としての性能を十分に確保することができ、つまり、そのようなアレイ振動子を実際に利用することができる。一方、仮に全部の振動素子が良好な素子であっても、その使用後において、経年変化や外力発生といった要因により、一部の振動素子が不良素子となってしまう場合もある。その場合でも、アレイ振動子全体としての性能が一定以上であれば、そのアレイ振動子の使用を継続することができる。しかし、従来装置では、各振動素子ごとにその性能を個別的に管理することは行われていない。
【０００５】
特許文献１には、超音波探触子のコネクタ内に超音波探触子固有の情報を格納した超音波診断装置が開示されているが、振動素子ごとの情報管理あるいは個別的制御については開示されていない。なお、特許文献２には、素子試験方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１５４１６０号公報
【特許文献２】
特開２００２−１５９４９２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来においては、アレイ振動子を構成する各振動素子ごとの情報管理及びそれに基づく制御は行われていない。
【０００８】
本発明の目的は、各振動素子について個別的な管理を行えるようにすることにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、不良素子が存在していてもそれによる影響を低減できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置本体とそれに接続される超音波探触子とを有する超音波診断装置において、前記超音波探触子は、複数の振動素子からなるアレイ振動子と、前記複数の振動素子について各振動素子ごとの個別管理情報を格納した記憶部と、を含み、前記装置本体は、前記記憶部から個別管理情報を取得する記憶部コントローラと、前記取得された個別管理情報に基づいて超音波の送受波のための制御を行う制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、アレイ振動子を構成する各振動素子ごとに個別管理情報が記憶部に格納されるため、その個別管理情報を利用して送受波制御を行える。よって、各振動素子ごとにきめ細かく送受波制御を行うことも可能である。個別管理情報が超音波探触子自体に保有されるため、超音波探触子を交換した場合でも、現に接続状態にある超音波探触子について適切な制御を行える。なお、スパース型アレイ振動子などにおいては、各使用素子だけについて個別管理情報を格納するようにしてもよいし、全振動素子（使用素子、非使用素子）について個別管理情報を格納するようにしてもよい。
【００１２】
望ましくは、前記個別管理情報は、不良素子を識別するための情報を有する。この構成によれば、不良素子を迅速に特定できるので、かかる不良素子を動作対象から外したり、不良素子に起因する問題が軽減されるように不良素子の動作条件を変更したりすることなどが可能となる。
【００１３】
望ましくは、前記個別管理情報は、不良素子の不良度を特定するための情報を有する。この構成によれば、不良の程度に応じた制御が可能となる。
【００１４】
望ましくは、前記アレイ振動子は、複数の使用素子及び複数の非使用素子からなるスパース型２Ｄアレイ振動子であり、前記個別情報は、振動素子が使用素子であるか非使用素子であるかを示す情報を有する。この構成によれば、スパース型アレイ振動子において、記憶部へのアクセスを行うだけで、使用素子の構成に関する情報を取得できる。つまり、個別管理情報は不良素子についての管理を行うための情報として利用するのが望ましいが、それ以外の目的において利用することも可能である。
【００１５】
望ましくは、前記個別管理情報は、振動素子のアドレス情報を有する。この構成によれば、振動素子の特定が確実かつ容易となる。
【００１６】
望ましくは、前記記憶部は、書き込み可能な不揮発性メモリによって構成される。この構成によれば、情報を確実に保存でき、必要に応じて記憶部の内容を修正できる。
【００１７】
望ましくは、前記記憶部コントローラは、前記記憶部の内容を変更する書き込み機能を有する。この構成によれば、例えば、メンテナンスの実行後に、その結果を記憶部に登録できる。
【００１８】
望ましくは、前記記憶部と前記記憶部コントローラとの間で前記個別管理情報をシリアル転送するための伝送経路が設けられる。情報のパラレル伝送を行う場合、情報伝送のために必要なコネクタピン数が増大するが、シリアル伝送によれば、そのような問題を回避できる。
【００１９】
望ましくは、前記超音波探触子は、前記アレイ振動子を有する探触子本体と、前記探触子本体に一方端が接続された探触子ケーブルと、前記探触子ケーブルの他方端に設けられ、前記記憶部を収容した探触子コネクタと、を含む。
【００２０】
望ましくは、前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて不良素子を特定し、その不良素子について無効化制御を行う。望ましくは、前記無効化制御は送信信号の供給を停止する制御である。望ましくは、前記無効化制御は受信信号の利得をゼロにする制御である。この構成によればノイズの低減を図れる。
【００２１】
望ましくは、前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて不良素子を特定し、その不良素子について補償制御を行う。望ましくは、前記補償制御は送信信号の利得を調整する制御である。望ましくは、前記補償制御は受信信号の利得を調整する制御である。望ましくは、前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて電子フォーカスデータを修正する。
【００２２】
望ましくは、前記制御部は、前記個別管理情報に基づいてアラーム処理を実行する。例えば、不良素子が一定数以上になった場合、不良素子が密集していると判定された場合には超音波画像の品質維持が難しくなるために、ユーザーにその事態を報知するのが望ましい。
【００２３】
また、本発明は、超音波診断装置において、装置本体に接続される超音波探触子であって、複数の振動素子からなるアレイ振動子を有する探触子本体と、前記プローブ本体に一方端が接続された探触子ケーブルと、前記探触子ケーブルの他方端に設けられた探触子コネクタと、を含み、前記探触子コネクタ内には、前記各振動素子ごとの個別管理情報が格納された記憶部が設けられたことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。図１に示す超音波診断装置は、大別して装置本体１０と３Ｄプローブ１２とで構成される。３Ｄプローブ１２は生体の三次元領域に対して超音波を送受波する超音波探触子である。この３Ｄプローブ１２は、プローブ本体１４と、ケーブル２０と、コネクタ２２によって構成されている。ケーブル２０の一端側はプローブ本体１４に接続され、ケーブル２０の他端側はコネクタ２２に接続されている。このコネクタ２２は装置本体１０に設けられたレセプタクル（装置本体側コネクタ）２６に対して着脱自在に接続される。
【００２６】
プローブ本体１４内には複数の振動素子１８からなるアレイ振動子１６が設けられている。本実施形態において、このアレイ振動子１６はスパース型２Ｄアレイ振動子である。すなわち、このアレイ振動子１６は複数の振動素子をＸ方向及びＹ方向に整列配置してなるものであって、それらの複数の振動素子は、複数の使用素子と複数の非使用素子とに区分される。また、複数の使用素子は送信素子及び受信素子から構成されているが、さらに送受兼用素子を設定するようにしてもよい。もちろん、本発明は、上記のスパース型２Ｄアレイ振動子には限られず、複数の振動素子を有する他のアレイ振動子（例えば通常の２Ｄアレイ振動子、１．５Ｄアレイ振動子）などが用いられる場合にも適用することが可能である。
【００２７】
２Ｄアレイ振動子１６によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元的に電子走査される。図１においては超音波ビームの深さ方向がｒ方向として示されており、第１の走査方向がθ方向として示され、第２の走査方向がφ方向として示されている。すなわち、超音波ビームをθ方向に走査すると走査面が形成され、その走査面をφ方向に走査することにより三次元エコーデータ取り込み空間としての三次元空間Ｖが形成される。このように形成された三次元空間Ｖ内にて取り込まれたエコーデータに基づいて三次元画像などが構成される。ちなみに、電子走査方式としては電子セクタ走査や電子リニア走査などをあげることができる。
【００２８】
本実施形態においては、コネクタ２２内に書き込み可能な不揮発性の半導体メモリとしてのメモリ２４が設けられている。このメモリ２４は例えばＥＥＰＲＯＭなどによって構成される。このメモリ２４には後に図２及び図３に示されるような情報が格納されている。特に、本実施形態においては、メモリ２４上に各振動素子ごとの個別管理情報が格納されており、装置本体１０からメモリ２４にアクセスしてそれらの個別管理情報を取得して制御に利用することが可能である。
【００２９】
ちなみに、メモリ２４はコネクタ２２以外の箇所に配置することも可能であるが、コネクタ２２内に配置すれば、ケーブル２０内における信号線の本数の増大を招くことなく、コネクタ２２内のデッドスペースを有効利用して情報の提供を行えるという利点がある。
【００３０】
装置本体１０について説明する。送信部３０は複数の振動素子に対して複数の送信信号を供給することにより送信ビームを形成する送信ビームフォーマーとして機能する。また、受信部３２は複数の振動素子から出力される複数の受信信号に対して整相加算処理を実行することにより受信ビームを形成する受信ビームフォーマーとして機能する。ちなみに、送信部３０は複数の送信チャンネルを構成する複数の送信回路を有しており、また、受信回路３２は複数の受信チャンネルを構成する複数の受信回路を有している。アレイ振動子１６と、送信部３０及び受信部３２との間にはスイッチング回路（図示せず）が設けられており、各振動素子と各チャンネルとの間の接続関係を切り替えることが可能である。またそのようなスイッチング回路を用いて、後述するメンテナンス時などにおいては、各送信チャンネルと各受信チャンネルとの接続関係を切り替えることが可能である。
【００３１】
送信受信制御部３４は送信部３０及び受信部３２を制御する手段であり、具体的には、送受信制御部３４は主制御部３６から得られる制御条件にしたがって送受信制御を行っている。
【００３２】
信号処理ユニット３８は、超音波画像の形成のための各種の信号処理回路を具備しており、特に本実施形態においては三次元画像を形成するための信号処理回路を有している。信号処理ユニット３８から出力される信号は表示処理部４０を介して表示部４２へ出力され、表示部４２には超音波画像が表示される。
【００３３】
主制御部３６は、装置本体１０内における各構成の動作制御を行っている。主制御部３６に接続された操作パネル４４は入力部として機能し、具体的にはキーボードやトラックボールなどによって操作パネル４４が構成されている。
【００３４】
メモリコントローラ４８は、メモリ２４からの情報の読み出し及びメモリ２４への情報の書き込みを行う機能を有している。メモリ２４とメモリコントローラ４８との間には、二線式のシリアルバス１００が接続されている。そのシリアルバスの内、一方のラインはデータラインであり、他方のラインはクロックラインである。すなわち、メモリコントローラ４８はシリアル伝送によってメモリ２４からの情報の読み出しを行うことができ、同様に、シリアル伝送によってメモリ２４への情報の書き込みを行うことができる。メモリコントローラ４８は主制御部３６へ接続され、メモリコントローラ４８にて読み出された情報は主制御部３６へ渡され、送受信制御などに利用される。また、後述するようにメンテナンスの結果情報は主制御部３６からメモリコントローラ４８へ渡され、そのメモリコントローラ４８の作用によってメモリ２４上に登録される。
【００３５】
性能判定部４６は、後述するように、各送信チャンネル及び各受信チャンネルのチェックを行う際に機能し、また、各振動素子のチェックを行う場合において機能する。すなわち、受信信号のレベルあるいは受信信号の波形形状などを参照することにより、各チェンネルあるいは各振動素子の動作確認を行うものである。その判定結果は主制御部３６へ渡されている。
【００３６】
ちなみに、受信部３２は、上述したように複数の受信回路によって構成され、各受信回路はプリアンプ、Ａ／Ｄ変換器、ディレイ回路などを有しているが、そのＡ／Ｄ変換器の出力が性能判定部４６に分岐出力されている。性能判定部４６は、上述のように、１又は複数の受信チャンネルについてそこから出力される受信信号をモニタリングすることによって性能判定を行っている。
【００３７】
図２には、メモリ２４におけるデータ構造が示されている。図２に示されるように、メモリ２４上には、プローブ型名、製造番号、更新履歴などの情報の他に、送信チャンネル＃１〜＃２５６についての個別管理情報、受信チャンネル＃１〜〜＃２５６の個別管理情報等が格納されている。この例では２５６個の送信チャンネル及び２５６個の受信チャンネルが存在しているが、もちろん送信部３０及び受信部３２の構成によってチャンネル数は異なる。
【００３８】
個別管理情報は、送信チャンネルに接続されている送信素子あるいは受信チャンネルに接続されている受信素子について、個別的に管理を行うための情報である。例えば、個別管理情報は、チャンネルに接続された振動素子のＸ座標、Ｙ座標、性能データなどによって構成されるものである。ここで、Ｘ座標及びＹ座標は接続先素子についてのアレイ振動子上におけるアドレスに相当するものである。また、性能データは、良好あるいは、不良を表す識別情報、送信特性あるいは受信特性などの性能を表す情報（例えば、感度低下レベル（ｄＢ））、あるいは、送信ゲインの補正量あるいは受信ゲインの補正量などを表す情報であってもよい。すなわち、各振動素子ごとにそれが良好であるか不良であるかを識別し、あるいは不良素子についての不要度合いを判定できるようにすれば、各振動素子ごとにきめ細かく送受信制御を行って、超音波画像の画質を向上させることが可能となる。
【００３９】
図２に示す例では、各チャンネルごとにそれに接続されている接続先素子についての個別管理情報が管理されていたが、図３に示す例では、全振動素子について個別管理情報が管理されている。すなわち、図２に示した構成の他に、例えば図３に示すような構成を採用することが可能である。
【００４０】
図３に示されるように、メモリ２４には、プローブ型名、製造番号、更新履歴などの情報の他に、振動素子＃１〜＃１６００のそれぞれの個別管理情報が管理されている。ここでは、１６００個の振動素子が設けられている２Ｄアレイ振動子を前提としたが、もちろんその数値は一例である。
【００４１】
ここで、個別管理情報としては、各振動素子についての属性、すなわちそれが送信素子であるか受信素子であるかあるいは送受信素子であるかの識別情報、良好素子であるか不良素子であるかの識別情報あるいは不良度を示す情報などの性能データをあげることができる。
【００４２】
図２あるいは図３に示されるように、各振動素子ごとに直接的にあるいは間接的に個別管理情報を管理しておくことにより、３Ｄプローブを装置本体１０へ接続した時点において、各振動素子ごとに個別管理情報を自動取得して、各振動子ごとにきめ細かく送受信制御を行うことが可能となる。
【００４３】
図４には、図１に示した装置の動作例が示されている。Ｓ１０１において、装置本体１０に対して３Ｄプローブ１２が接続されると、その接続が自動的に検知される。そして、Ｓ１０２において、メモリ２４内に格納された情報がメモリコントローラ４８によって読み出され、その読み出された情報が主制御部３６へ渡される。Ｓ１０３では、アラーム判定が実行される。すなわち、不良素子の個数が一定値を超える場合、そのまま超音波診断を実行させると超音波診断に支障が生じる可能性があるため、ユーザーにそのような事実をＳ１０４によって報知するものである。もちろん、不良素子の個数を基準とするのではなく、不要素子の密集度等を考慮してアラーム判定を行うようにしてもよい。Ｓ１０４のアラーム発生工程では、例えば表示部４２に所定のメッセージが表示され、あるいは音声などによってユーザーに必要な情報が提供される。
【００４４】
Ｓ１０５においては、読み出された複数の個別管理情報に基づいて、送受信条件の設定がなされる。ちなみに、Ｓ１０４においてアラームが発生された場合には、そのままこの処理を終了させるようにしてもよい。
【００４５】
Ｓ１０５においては、不良素子の対応としていくつかの方法をあげることができる。まず、送信素子が不良素子である場合には、その不良素子に対応する送信回路については送信トリガを出さない、すなわち送信を停止させる、という対応が考えられる。あるいは、不良素子の不良度がそれほど大きくないような場合には、上述した性能データなどに基づいて当該不良素子に対応する送信チャンネルのゲインを調整して不良分を補償するようにしてもよい。
【００４６】
これは受信素子についても同様であり、不良素子についてはそれに対応する受信チャンネルのゲインを０にしてもよいし、その受信チャンネルについてのゲインを調整することにより不良分を補償するようにしてもよい。送信ゲイン及び受信ゲインの調整に当たってはゲインを上げてパワー不足あるいは感度不足を補うようにしてもよいし、ゲインを下げてそのチャンネルを機能させつつもあまり影響がないように制限することも可能である。
【００４７】
また、各不良素子についてのディレイデータあるいはアレイ振動子全体のフォーカスデータを変更して不良素子の影響ができる限り表れないように適当な送受信制御を施すことも可能である。更に、不良素子の周辺に存在する１又は複数の振動素子についてゲインの調整を行って、パワーあるいは感度の落ち込みを補償するようにしてもよい。
【００４８】
いずれにしても、本実施形態においてはメモリ２４上に各振動素子ごとの個別管理情報が格納されているため、Ｓ１０５において送受信条件を設定あるいは変更する場合において、従来よりもきめ細かく条件設定を行うことができるという利点がある。
【００４９】
ちなみに、メモリ２４には、装置の出荷時において動作テストによって得られた情報が格納されるが、装置の出荷以降においては、メンテナンスの実行により得られた情報を登録するようにすればよい。
【００５０】
図５〜図８を用いて上記のようなメンテナンス時の動作について説明する。ここで、図５には、各送信チャンネル及び各受信チャンネル自体の動作チェックを行う際の動作例が示されており、図８には、それに引き続いて各振動素子のチェックを行う場合の動作例が示されている。
【００５１】
まず図５に示される動作例から説明する。図５に示される工程は３Ｄプローブ１２を装置本体１０から取り外した状態において実行される。まず、Ｓ２０１では、変数ｉに１が代入される。Ｓ２０２では、ｉ番目の送信回路と１又は複数の特定の受信回路とが装置本体１０内において接続される。すなわち、ｉ番目の送信回路の動作確認を装置自体が有する受信回路を利用して行うものである。ちなみに、このような送信回路と受信回路の接続を行う場合には、送信回路側あるいは受信回路側にアッテネータを挿入するのが望ましい。また、テスト時に利用する受信回路は複数利用するのが望ましく、その場合においては、各受信回路の出力を相互に比較して各受信回路の動作確認を行うようにするのが望ましい。
【００５２】
Ｓ２０３では、Ｓ２０２において相互に接続された送信回路及び受信回路を用いて実際に送受信が実行される。すなわちｉ番目の送信回路から出力された送信信号が１又は複数の特定の受信回路側へ流される。
【００５３】
Ｓ２０４では、１又は複数の特定の受信回路から出力される受信信号に基づいて、図１に示した性能判定部４６がｉ番目の送信回路についての動作の評価を行う。この場合において、所定の閾値と受信信号のレベルが比較され、それによって、ｉ番目の送信回路が適正作動しているか否かが判断される。
【００５４】
Ｓ２０５では、ｉが最大値に到達したか否かが判断され、到達していない場合にはＳ２０６においてｉが１つインクリメントされて、Ｓ２０２からの各工程が繰り返し実行される。
【００５５】
以上により全ての送信回路についての動作確認が完了すると、Ｓ２０７以降の工程が実行される。すなわち各受信回路について上記同様に動作確認がなされる。Ｓ２０７では変数ｊに１が代入され、Ｓ２０８ではｊ番目の受信回路と１又は複数の特定の送信回路とが相互に接続される。ここにおいては、動作確認が完了した１つの送信回路を利用してもよいし、動作確認が完了した複数の送信回路を利用するようにしてもよい。また上記同様に、この場合においては、送信回路側あるいは受信回路側にアッテネータを挿入するのが望ましい。
【００５６】
Ｓ２０９では、ｊ番目の受信回路と１又は複数の特定の送信回路とが接続された状態において実際に送受信が実行される。Ｓ２１０においてはＳ２０４と同様にｊ番目の受信回路についてその動作が適正であるかどうかが評価される。そして、Ｓ２１１においてｊが最大値に到達したか否かが判断され、到達していない場合には、Ｓ１１７の工程においてｊが１つインクリメントされた後にＳ２０８以降の各工程が繰り返し実行されることになる。
【００５７】
Ｓ２１１においては、各送信回路及び各受信回路の評価結果に基づいて、ユーザーに対してアラームを出力するか否かが判断され、この場合において１つの送信回路あるいは１つの受信回路でも動作不良が確認された場合にはＳ２１３においてユーザーに対してアラームが出力される。
【００５８】
Ｓ２１４においては、装置本体内の記憶部上に上記において行った評価結果が格納されることになる。
【００５９】
ちなみに、後に説明する図８の動作チェックは、Ｓ２１３においてアラームが出力されなかった場合のみ遂行するのが望ましい。
【００６０】
図５に示したような送信回路及び受信回路の動作確認が完了した後、図６に示されるように、プローブ本体１４に対してテストピース５２が密着接合される。ここで、テストピース５２は内部に水などの液体を収納したものであり、その底面には反射板５６が設けられている。
【００６１】
プローブ本体１４に対してそのようなテストピース５２が接合された状態において、特定の振動素子から超音波を送信すると、反射板５６にてその超音波が反射し、反射した反射波が特定の受信素子にて受波されることになる。このような原理を利用して各振動素子ごとに動作確認が実行される。
【００６２】
図６に示す例では、アレイ振動子の構成する各振動素子を用いて超音波の送受波を行ったが、図７に示されるように、プローブ本体１４の送受波面を水槽５８内に望ませ、その一方、水槽内に測定ユニット６２を配置し、各振動素子ごとに動作確認を行うようにしてもよい。すなわち、送信素子の動作確認を行う場合には、測定ユニット６２としてマイクロフォンユニットを配置し、そのマイクロフォンユニットによって送信素子から放射された超音波を受波するものである。あるいは、受信素子の動作確認を行う場合には、測定ユニット６２として音源ユニットを配置し、その音源ユニットにて発生させた超音波を受信素子にて受波し、これによって動作確認を行うものである。
【００６３】
図７に示される測定ユニット６２は、Ｉ／Ｆユニット５０を介して主制御部３６に接続され、すなわち送信素子の動作確認を行う場合には、マイクロフォンユニットから出力される受信信号がＩ／Ｆユニット５０を介して主制御部３６に出力され、その主制御部３６にて受信信号のレベル等から送信素子の性能が判定される。その受信信号を性能判定部４６へ入力するようにしてもよい。一方、受信素子の動作確認を行う場合には、主制御部３６の制御の下、音源ユニットから超音波が放射され、その超音波を受波した受信素子から出力される受信信号が受信部３２を介して性能判定部４６へ入力され、その性能判定部４６の機能により受信素子の性能が判定される。
【００６４】
図８には、図６に示したようなテストピース５２を用いて各振動素子ごとに性能判定を行う場合の動作例が示されている。
【００６５】
Ｓ３０１では、プローブ本体に対してテストピースが配置される。Ｓ３０２では変数ｍに対して１が代入される。Ｓ３０３では、ｍ番目の送信素子が駆動され、その一方において、１又は複数の特定の受信素子にて反射波が受波される。そして、それにより得られた１又は複数の受信信号は受信部３２を介して性能判定部４６にて評価される。すなわち、Ｓ３０４では、ｍ番目の送信素子の性能についての評価がなされることになる。
【００６６】
Ｓ３０５では、ｍが最大値に到達したか否かが判断され、到達されていない場合にはＳ３０６においてｍが１つインクリメントされた後にＳ３０３以降の各工程が繰り返し実行される。
【００６７】
全ての送信素子についての性能評価が完了すると、以下に説明するように各受信素子についての性能評価が実行される。すなわち、Ｓ３０７では、変数ｎに１が代入され、Ｓ３０８では、１又は複数の特定の送信素子が駆動され、ｎ番目の受信素子にて反射波が受波される。そして、Ｓ３０９では、その反射波の受波により得られた受信信号が受信部３２を介して性能判定部４６へ送られ、その性能判定部４６にてｎ番目の受信素子についての性能が判定されることになる。
【００６８】
Ｓ３１０では、ｎが最大値に到達しているか否かが判断され、到達していない場合にはＳ３１１においてｎが１つインクリメントされた後にＳ３０８からの各工程が繰り返し実行される。そして、全ての受信素子についての評価が完了すると、Ｓ３１２において各送信素子及び各受信素子についての評価結果がメモリ２４上に登録されることになる。これによって、メモリ２４上には常に最新の情報が保有されることとなり、常に最適な送受信条件を構築することが可能となる。
【００６９】
図９には、スパース型２Ｄアレイ振動子の一例が概念的に示されている。ここにおいて、○記号が付されている素子は送信素子であり、×記号が付されている素子は受信素子である。また白抜きの素子は非使用素子を示している。例えば、符号１００で示されるような受信素子が不良素子であると判断された場合には、符号１０２で示される非使用素子を代替素子として利用することも可能である。すなわち、不良素子１００に接続されている信号線を手作業によって代替素子１０２へつなぎ変えてその代替素子１０２を受信素子として新たに利用するものである。その場合においては、メモリ２４上にそのようなつなぎ変えに対応する情報を格納しておくことにより、適切な送受信制御を達成することが可能となる。ちなみに、以上のようなつなぎ変えが行われた場合には、当該代替素子について新しいＸ座標及びＹ座標の情報を格納し、それに基づいてフォーカスデータの再計算を行うようにするのが望ましい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各振動素子について個別的な管理を行うことが可能となる。また、本発明によれば、不良素子が存在していてもそれによる影響を低減できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】メモリについてのデータ構造の一例を示す図である。
【図３】メモリについてのデータ構造の他の例を示す説明図である。
【図４】メモリ上の情報を利用した装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】各送信回路及び各受信回路の動作確認時の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図６】プローブにテストピースが接合された状態を示す図である。
【図７】水槽内にプローブが配置された状態を示す説明図である。
【図８】各振動素子の性能評価を行う場合の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】信号線のつなぎ変えを説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 装置本体、１２ ３Ｄプローブ、１４ プローブ本体、２２ コネクタ、２４ メモリ、３０ 送信部、３２ 受信部、３４ 送受信制御部、３６ 主制御部、３８ 信号処理ユニット、４６ 性能判定部、４８ メモリコントローラ。

Claims (18)

1. 装置本体とそれに接続される超音波探触子とを有する超音波診断装置において、
   前記超音波探触子は、
   複数の振動素子からなるアレイ振動子と、
   前記複数の振動素子について各振動素子ごとの個別管理情報を格納した記憶部と、
   を含み、
   前記装置本体は、
   前記記憶部から個別管理情報を取得する記憶部コントローラと、
   前記取得された個別管理情報に基づいて超音波の送受波のための制御を行う制御部と、
   を含むことを特徴とする超音波診断装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記個別管理情報は、不良素子を識別するための情報を含むことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記個別管理情報は、不良素子の不良度を特定するための情報を含むことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記アレイ振動子は、複数の使用素子及び複数の非使用素子からなるスパース型２Ｄアレイ振動子であり、
   前記個別情報は、振動素子が使用素子であるか非使用素子であるかを示す情報を有することを特徴とする超音波診断装置。
5. 請求項１記載の装置において、
   前記個別管理情報は、振動素子のアドレス情報を有することを特徴とする超音波診断装置。
6. 請求項１記載の装置において、
   前記記憶部は、書き込み可能な不揮発性メモリによって構成されたことを特徴とする超音波診断装置。
7. 請求項１記載の装置において、
   前記記憶部コントローラは、前記記憶部の内容を変更する書き込み機能を有することを特徴とする超音波診断装置。
8. 請求項１記載の装置において、
   前記記憶部と前記記憶部コントローラとの間で前記個別管理情報をシリアル転送するための伝送経路が設けられたことを特徴とする超音波診断装置。
9. 請求項１記載の装置において、
   前記超音波探触子は、
   前記アレイ振動子を有する探触子本体と、
   前記探触子本体に一方端が接続された探触子ケーブルと、
   前記探触子ケーブルの他方端に設けられ、前記記憶部を収容した探触子コネクタと、
   を含むことを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項１記載の装置において、
    前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて不良素子を特定し、その不良素子について無効化制御を行うことを特徴とする超音波診断装置。
11. 請求項１０記載の装置において、
    前記無効化制御は送信信号の供給を停止する制御であることを特徴とする超音波診断装置。
12. 請求項１０記載の装置において、
    前記無効化制御は受信信号の利得をゼロにする制御であることを特徴とする超音波診断装置。
13. 請求項１記載の装置において、
    前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて不良素子を特定し、その不良素子について補償制御を行うことを特徴とする超音波診断装置。
14. 請求項１３記載の装置において、
    前記補償制御は送信信号の利得を調整する制御であることを特徴とする超音波診断装置。
15. 請求項１３記載の装置において、
    前記補償制御は受信信号の利得を調整する制御であることを特徴とする超音波診断装置。
16. 請求項１記載の装置において、
    前記制御部は、前記個別管理情報に基づいて電子フォーカスデータを修正することを特徴とする超音波診断装置。
17. 請求項１記載の装置において、
    前記制御部は、前記個別管理情報に基づいてアラーム処理を実行することを特徴とする超音波診断装置。
18. 超音波診断装置において、装置本体に接続される超音波探触子であって、
    複数の振動素子からなるアレイ振動子を有する探触子本体と、
    前記プローブ本体に一方端が接続された探触子ケーブルと、
    前記探触子ケーブルの他方端に設けられた探触子コネクタと、
    を含み、
    前記探触子コネクタ内には、前記各振動素子ごとの個別管理情報が格納された記憶部が設けられたことを特徴とする超音波探触子。

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