JP2012223353A - Ultrasonic diagnosis apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、使用中の超音波プローブが診断装置本体から切り離される(離脱する)ことを防止することが可能な超音波診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic diagnostic apparatus that can prevent an ultrasonic probe in use from being separated (detached) from a diagnostic apparatus main body.
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルス(送信超音波)を被検体の体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異に起因した超音波反射波(受信超音波)を前記振動素子で受信することにより前記被検体の体内情報を非侵襲あるいは低侵襲で得るものである。この診断方法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの画像データを容易に得ることができるため臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。 The ultrasonic diagnostic apparatus emits an ultrasonic pulse (transmitted ultrasonic wave) generated from a vibration element incorporated in an ultrasonic probe into the body of the subject, and an ultrasonic reflected wave caused by a difference in acoustic impedance of the subject tissue. By receiving (reception ultrasonic waves) with the vibration element, in-vivo information of the subject is obtained non-invasively or minimally invasive. This diagnostic method is widely used for organ function diagnosis and morphological diagnosis because real-time image data can be easily obtained by a simple operation of simply bringing an ultrasonic probe into contact with the body surface.
被検体の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の2つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、上述の方法を用いて得られるBモード画像とカラードプラ画像は、今日の超音波診断において不可欠なものとなっている。 Ultrasound diagnostic methods for obtaining biological information from reflected waves from the tissue or blood cells of a subject have made rapid progress with the development of two major technologies, the ultrasonic pulse reflection method and the ultrasonic Doppler method. The obtained B-mode image and color Doppler image are indispensable in today's ultrasonic diagnosis.
今日、最も普及している電子走査方式の超音波診断装置では、1次元配列された複数個の振動素子に対する送受信を高速制御することによって2次元画像データのリアルタイム収集が行なわれている。この場合の2次元画像データは、被検体に対する超音波の2次元走査によって収集されるが、近年では、3次元走査によって得られたデータ(ボリュームデータ)に基づいて任意断面の2次元画像データ(MPR画像データ)やボリュームレンダリング画像データ等の3次元画像データを生成する方法も開発されている。 2. Description of the Related Art Today, the most popular electronic scanning ultrasonic diagnostic apparatus collects two-dimensional image data in real time by controlling transmission / reception with respect to a plurality of one-dimensionally arranged vibration elements at high speed. The two-dimensional image data in this case is collected by two-dimensional ultrasound scanning on the subject. In recent years, based on data (volume data) obtained by three-dimensional scanning, two-dimensional image data (arbitrary cross-section) ( A method for generating three-dimensional image data such as (MPR image data) and volume rendering image data has also been developed.
上述のボリュームデータを収集する方法として、振動素子が1次元配列された従来の超音波プローブを機械的に移動あるいは回動させる方法と、2次元配列された振動素子を用い被検体内の3次元空間に対して超音波の送受信を順次行なう方法とが提案されているが、心臓等の循環器領域における超音波診断では、ボリュームデータあるいは3次元画像データのリアルタイム収集を可能とする後者の方法が広く用いられている。 As a method for collecting the volume data described above, a conventional ultrasonic probe in which a vibration element is one-dimensionally arranged is mechanically moved or rotated, and a two-dimensionally arranged vibration element is used to three-dimensionally in a subject. A method of sequentially transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a space has been proposed, but in the ultrasonic diagnosis in a circulatory region such as the heart, the latter method that enables real-time collection of volume data or three-dimensional image data is proposed. Widely used.
そして、後者の方式が適用された超音波プローブのヘッド部には2次元配列された複数個の振動素子が設けられ、これらの振動素子の素子数M0は、振動素子が1次元配列された従来の超音波プローブの素子数に対し10倍乃至100倍に増大している。従って、これらの振動素子から得られたM0チャンネルの受信信号を整相加算して1チャンネルの受信信号に束ねる際、診断装置本体の整相加算部と振動素子の各々とを接続する信号ケーブルのチャンネル数も振動素子の素子数に伴って増大し、多チャンネルの信号ケーブルが付加された超音波プローブの操作性は著しく劣化するという問題点を有していた。 The head portion of the ultrasonic probe to which the latter method is applied is provided with a plurality of two-dimensionally arranged vibration elements, and the number M0 of these vibration elements is the same as the conventional one in which the vibration elements are one-dimensionally arranged. 10 times to 100 times the number of elements of the ultrasonic probe. Therefore, when the M0 channel received signals obtained from these vibration elements are phased and summed to be bundled into one channel received signals, the signal cable connecting the phased adder unit of the diagnostic apparatus body and each of the vibration elements is provided. The number of channels also increases with the number of vibrating elements, and the operability of the ultrasonic probe to which a multi-channel signal cable is added has a problem that it is significantly deteriorated.
上述の問題点に対し、超音波プローブの内部にM2チャンネル(M2<M0)の整相加算部(第1の整相加算部)を設けると共に2次元配列されたM0個の振動素子を第1の整相加算部と同数の振動素子群(サブアレイ)に区分し、各々の振動素子群に属するM1個(M1≒M0/M2)の振動素子から得られた受信信号を第1の整相加算部にて整相加算することによりM0チャンネルの受信信号を超音波プローブの内部でM2チャンネルの受信信号に束ねる方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to solve the above-described problem, the phasing addition unit (first phasing addition unit) of the M2 channel (M2 <M0) is provided inside the ultrasonic probe, and the M0 vibration elements that are two-dimensionally arranged are the first. Are divided into the same number of oscillating element groups (subarrays) as the phasing and adding units of the first and the received signals obtained from M1 (M1≈M0 / M2) oscillating elements belonging to each oscillating element group are first phasing-added. A method has been proposed in which the M0 channel received signal is bundled into the M2 channel received signal inside the ultrasonic probe by performing phasing addition in the unit (see, for example, Patent Document 1).
上述の方法によれば、M2チャンネルに束ねられた受信信号は、M2チャンネルの信号ケーブルを介して診断装置本体に設けられた整相加算部(第2の整相加算部)へ供給され、この第2の整相加算部にて更に1チャンネルの受信信号に束ねられる。即ち、超音波プローブ及び診断装置本体の各々に設けられた整相加算部を用いて2段階の整相加算を行なうことにより信号ケーブルのチャンネル数はM0チャンネルからM2チャンネルへ低減し、超音波プローブの操作性は大幅に向上する。 According to the above-described method, the reception signal bundled in the M2 channel is supplied to the phasing addition unit (second phasing addition unit) provided in the diagnostic apparatus body via the M2 channel signal cable. In the second phasing and adding unit, the signals are further bundled into a reception signal of one channel. That is, the number of signal cable channels is reduced from the M0 channel to the M2 channel by performing the two-stage phasing addition using the phasing addition unit provided in each of the ultrasonic probe and the diagnostic apparatus main body. The operability is greatly improved.
しかしながら、このような整相加算部等の回路素子が内蔵された超音波プローブを診断装置本体に接続した状態で当該被検体の超音波検査を行なっている途中で、何らかの原因によって上述の超音波プローブが診断装置本体から離脱した場合、超音波プローブに内蔵された振動素子へ供給される駆動信号や上述の回路素子へ供給される電源等が途絶することにより、超音波プローブや診断装置本体に備えられた回路素子が損傷するという問題点を有していた。 However, during the ultrasonic inspection of the subject in a state where the ultrasonic probe incorporating the circuit element such as the phasing addition unit is connected to the diagnostic apparatus main body, the above-described ultrasonic wave is caused for some reason. When the probe is detached from the diagnostic device main body, the drive signal supplied to the vibration element built in the ultrasonic probe or the power supply supplied to the circuit element described above is interrupted. There is a problem that the provided circuit element is damaged.
本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超音波プローブと診断装置本体との接続を行なうプローブコネクタに対してロック状態を形成することにより、使用中の超音波プローブが診断装置本体から離脱することにより発生する回路素子等の損傷を防止することが可能な超音波診断装置を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and an object of the present disclosure is to form a lock state with respect to a probe connector that connects an ultrasonic probe and a diagnostic apparatus body, thereby super It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of preventing damage to circuit elements and the like that are generated when the ultrasonic probe is detached from the diagnostic apparatus main body.
上記課題を解決するために、本開示の超音波診断装置は、超音波プローブと診断装置本体とを接続するプローブコネクタを複数備えた超音波診断装置において、前記超音波プローブの中から当該超音波検査に使用する超音波プローブを選択するプローブ選択手段と、このプローブ選択手段によって選択された前記超音波プローブの選択情報に基づき、前記超音波プローブに対応するプローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present disclosure includes an ultrasonic diagnostic apparatus including a plurality of probe connectors that connect an ultrasonic probe and a diagnostic apparatus main body. Based on the selection information of the ultrasonic probe selected by the probe selection means selected by the probe selection means and the ultrasonic probe used for the inspection, a lock state is formed for the probe connector corresponding to the ultrasonic probe. It is characterized by having a separation prevention means.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態)
以下に述べる本実施形態の超音波診断装置では、プローブコネクタによって診断装置本体に装着された各種超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブが診断装置本体の入力部において選択された場合、この選択情報を診断装置本体の離脱防止部へ供給して前記プローブコネクタを構成するプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとをロック状態にすることにより診断装置本体に対する超音波プローブの離脱を防止する。
(Embodiment)
In the ultrasonic diagnostic apparatus of this embodiment described below, an ultrasonic probe suitable for ultrasonic examination of the subject is selected from various ultrasonic probes attached to the diagnostic apparatus main body by a probe connector. When the selection is made in step 2, the selection information is supplied to the detachment prevention unit of the diagnostic apparatus main body, and the probe side connector and the apparatus main body side connector constituting the probe connector are locked, so that the ultrasonic probe for the diagnostic apparatus main body is locked. Prevent the withdrawal of.
更に、超音波プローブを診断装置本体から離脱させるための応力が、ロック状態にある前記プローブコネクタに加えられた場合、上述の離脱防止部にて検出された応力の検出結果に基づいて警告文言を生成し表示部に表示する。 Further, when stress for detaching the ultrasonic probe from the diagnostic apparatus main body is applied to the probe connector in the locked state, a warning wording is made based on the detection result of the stress detected by the above-described detachment preventing unit. Generate and display on the display.
尚、以下の実施形態では、複数個の振動素子を有するヘッド部と前記振動素子から得られた受信信号を整相加算する受信部が内蔵されている超音波プローブを、プローブコネクタを介して診断装置本体へ接続する場合について述べるが、診断装置本体へ接続される超音波プローブはこれに限定されるものではなく、例えば、前記振動素子を駆動する送信部を更に備えていてもよく、又、ヘッド部のみを備えていてもよい。 In the following embodiment, an ultrasonic probe including a head unit having a plurality of vibration elements and a reception unit for phasing and adding reception signals obtained from the vibration elements is diagnosed via a probe connector. Although the case of connecting to the apparatus main body will be described, the ultrasonic probe connected to the diagnostic apparatus main body is not limited to this, and may further include, for example, a transmission unit that drives the vibration element, You may provide only a head part.
(装置の構成)
本開示の実施形態における超音波診断装置の構成と各ユニットの基本動作につき図1乃至図6を用いて説明する。尚、図1は、本実施形態における超音波診断装置の外観図であり、図2は、この超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。但し、以下の実施形態では、プローブコネクタを介して診断装置本体に装着されている3種類の超音波プローブの中からセクタ走査方式の超音波プローブを選択して被検体に対する超音波検査を行なう場合について述べるが、診断装置本体に装着されている超音波プローブの数や選択される超音波プローブの種類は上述に限定されない。
(Device configuration)
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus and the basic operation of each unit in the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an external view of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus. However, in the following embodiments, when a sector scanning ultrasonic probe is selected from three types of ultrasonic probes attached to the diagnostic apparatus main body via a probe connector and an ultrasonic inspection is performed on a subject. However, the number of ultrasonic probes attached to the diagnostic apparatus main body and the type of selected ultrasonic probe are not limited to those described above.
即ち、本実施形態の超音波診断装置100は、図1に示すように、当該被検体に対して超音波送受信を行なう振動素子等が内蔵された超音波プローブ1a乃至1cと、超音波プローブ1a乃至1cによって収集された受信信号に基づいて画像データの生成と表示を行なう診断装置本体2と、超音波プローブ1a乃至1cと診断装置本体2とを接続するプローブコネクタ3a乃至3cを備えている。そして、プローブコネクタ3a乃至3cは、超音波プローブ1a乃至1cのプローブケーブル13a乃至13cに接続されたプローブ側コネクタ31a乃至31cと診断装置本体2の図示しない回路ユニットに接続された装置本体側コネクタ32a乃至32cを有し、診断装置本体2が備える図示しない入力部において選択された超音波プローブ1a乃至1cの何れかと診断装置本体2とを電気的に接続する。
That is, as shown in FIG. 1, the ultrasonic
次に、セクタ走査方式の超音波プローブ1aが当該超音波検査に好適な超音波プローブとして選択された場合の超音波診断装置100が有する各ユニットの構成と機能につき図2を用いて説明する。
Next, the configuration and function of each unit included in the ultrasonic
図2に示す超音波診断装置100は、既に述べたように、その先端部において1次元配列あるいは2次元配列されたM0個の振動素子を有し当該被検体に対して超音波送受信を行なうセクタ走査方式の超音波プローブ1aと、前記振動素子から得られた受信信号に基づいて画像データの生成と表示を行なう診断装置本体2と、超音波プローブ1aと診断装置本体2とを接続するプローブコネクタ3aを有している。
As described above, the ultrasonic
超音波プローブ1aは、M0個の振動素子が配列されたヘッド部11aと、M0個の振動素子に対して形成されたM2個からなる振動素子群111−1乃至111−M2の各々から得られたM1チャンネルの受信信号を整相加算することによってM0チャンネルの受信信号をM2チャンネルの受信信号に束ねる受信部12aと、診断装置本体2からプローブコネクタ3aを介して出力された駆動信号をヘッド部11aの振動素子へ供給し、受信部12aから出力された整相加算後の受信信号を、プローブコネクタ3aを介して診断装置本体2へ供給する複数チャンネルのプローブケーブル13aを備えている。
The
受信部12aは、M2チャンネルからなる整相加算部121−1乃至121−M2を備えている。そして、整相加算部121−1は、振動素子群111−1から供給されるM1チャンネルの受信信号を整相加算して1チャンネルの受信信号に束ね、同様にして、整相加算部121−2乃至121−M2の各々は、振動素子群111−2乃至111−M2の各々から供給されるM1チャンネルの受信信号を整相加算して1チャンネルの受信信号に束ねる。
The
即ち、ヘッド部11aに配列されたM0個の振動素子から得られるM0チャンネルの受信信号は、振動素子群単位で整相加算されてM2チャンネルの受信信号に束ねられる。そして、得られたM2チャンネルの受信信号は、超音波プローブ1aが有するプローブケーブル13aの受信信号用ケーブルとプローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31a及び装置本体側コネクタ32a(図1参照)を介して診断装置本体2へ供給される。
That is, the M0 channel received signals obtained from the M0 vibrating elements arranged in the head unit 11a are phased and added in units of vibrating element groups and bundled into the M2 channel received signals. The obtained reception signal of the M2 channel is diagnosed via the reception signal cable of the
尚、受信信号に対して遅延設定を行なう場合、受信波形における包絡線と位相の両方を遅延させることが望ましいが、隣接した振動素子から得られる受信信号に対して設定する遅延時間の差が比較的小さい場合には、位相のみを遅延させることにより略同等の精度を有した遅延設定が可能となる。 When setting the delay for the received signal, it is desirable to delay both the envelope and the phase in the received waveform, but the difference in the delay time set for the received signal obtained from the adjacent vibration element is compared. If the target is small, delay setting having substantially the same accuracy can be performed by delaying only the phase.
次に、図2に示した超音波診断装置100の診断装置本体2は、所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生部21と、当該被検体の所定方向に対して送信超音波(超音波パルス)を放射するための駆動信号を超音波プローブ1aのヘッド部11aに配列されたM0個の振動素子に対して供給する送信部22と、超音波プローブ1aの受信部12aから供給されたM2チャンネルの受信信号を整相加算して1チャンネルの受信信号に束ねる整相加算部23と、整相加算部23から出力された受信信号に基づいてBモード画像データやカラードプラ画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部24と、得られたこれらの画像データを表示する表示部25を備えている。
Next, the diagnostic apparatus main body 2 of the ultrasonic
更に、診断装置本体2は、被検体情報の入力、超音波プローブの選択、撮影モードの選択、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部26と、入力部26から供給された超音波プローブの選択情報や撮影モードの選択情報等に基づいて被検体に対する超音波送受信方向(走査方向)を制御する走査制御部27と、走査制御部27から供給された走査制御信号に基づいて、送信部22の送信遅延設定部221に対する送信用遅延データや整相加算部121−1乃至121−M2及び整相加算部23に対する受信用遅延データを生成する遅延データ生成部28と、前記受信用遅延データを整相加算部121−1乃至121−M2及び整相加算部23へ供給することによりこれらの整相加算部に入力された受信信号の遅延時間を設定する受信遅延設定部29と、超音波プローブ1aと診断装置本体2を接続するプローブコネクタ3aに隣接して設けられ、超音波プローブ1aと診断装置本体2との離脱を防止する離脱防止部30aと、超音波プローブ1a及び診断装置本体2に備えられた上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部40を備えている。
Furthermore, the diagnostic apparatus body 2 includes an
送信部22は、送信遅延設定部221と駆動部222を備え、送信遅延設定部221は、基準信号発生部21から供給された基準信号と遅延データ生成部28から供給された送信用遅延データに基づき、送信超音波を所定の深さに収束させるための遅延時間と所定の方向へ放射させるための遅延時間を有したタイミングパルスを生成する。一方、駆動部222は、上述のタイミングパルスに基づいて所定の遅延時間を有したM0チャンネルの駆動信号(駆動パルス)を生成し、プローブコネクタ3aの装置本体側コネクタ32a及びプローブ側コネクタ31a(図1参照)と超音波プローブ1aが有するプローブケーブル13aの送信信号用ケーブルを介してヘッド部11aに配列されたM0個の振動素子へ供給する。
The transmission unit 22 includes a transmission delay setting unit 221 and a
次に、診断装置本体2に備えられた整相加算部23と画像データ生成部24の具体的な構成につき図3のブロック図を用いて説明する。図3に示す整相加算部23は、M2チャンネルからなるプリアンプ231、A/D変換部232及び遅延部233と加算部234を備えている。プリアンプ231は、超音波プローブ1aの整相加算部121−1乃至121−M2からプローブケーブル13aの受信信号用ケーブル及びプローブコネクタ3aを介して供給されたM2チャンネルの受信信号を増幅して十分なS/Nを確保する。そして、プリアンプ231において所定の大きさに増幅された受信信号は、A/D変換部232にてデジタル信号に変換され、遅延部233へ供給される。
Next, specific configurations of the
遅延部233は、A/D変換部232においてデジタル信号に変換された受信信号に対し、所定の深さからの受信超音波(超音波反射波)を収束させるための遅延時間と所定の方向に対して強い受信指向性を設定するための遅延時間を与え、これらの遅延時間が与えられたM2チャンネルの受信信号は加算部234において加算合成される。即ち、超音波プローブ1aの受信部12aから供給されたM2チャンネルの受信信号は、上述の遅延部233と加算部234によって整相加算され1チャンネルの受信信号に束ねられる。
The
尚、超音波プローブ1aに備えられた整相加算部121−1乃至121−M2と診断装置本体2に備えられた整相加算部23とを用いてM0個の振動素子から得られた受信信号を整相加算することにより受信信号用ケーブルのチャンネル数を低減させる方法については、特開2005−342194号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
The received signals obtained from the M0 vibration elements using the phasing adders 121-1 to 121-M2 provided in the
次に、図3に示す画像データ生成部24は、整相加算部23の加算部234から出力された受信信号を信号処理してBモードデータを生成するBモードデータ生成部41と、前記受信信号を信号処理してカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部42と、超音波の送受信方向を順次更新することによって2次元平面あるいは3次元領域から得られるBモードデータ及びカラードプラデータ(以下では、これらを纏めて超音波データと呼ぶ。)を保存する超音波データ記憶部43と、これらの超音波データを処理して2次元あるいは3次元の画像データを生成する超音波データ処理部44を備えている。
Next, the image
Bモードデータ生成部41は、包絡線検波部411と対数変換部412を有している。包絡線検波部411は、整相加算部23の加算部234から出力された整相加算後の受信信号に対して包絡線検波を行ない、対数変換部412は、包絡線検波後の受信信号に対する対数変換処理により小さな信号振幅が相対的に強調されたBモードデータを生成する。
The B-mode
一方、カラードプラデータ生成部42は、π/2移相部421、ミキサ422−1及び422−2、LPF(低域通過フィルタ)423−1及び423−2を備え、整相加算部23の加算部234から供給された受信信号に対し直交位相検波を行なって複素成分(I成分及びQ成分)を有するドプラ信号を検出する。
On the other hand, the color Doppler
更に、カラードプラデータ生成部42は、ドプラ信号記憶回路424、MTIフィルタ425及び自己相関演算部426を備え、直交位相検波によって得られたドプラ信号は、ドプラ信号記憶部424に一旦保存される。次いで、高域通過デジタルフィルタであるMTIフィルタ425は、ドプラ信号記憶部424から読み出した所定部位のドプラ信号に含まれている臓器等の固定反射体あるいは臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したドプラ成分(クラッタ成分)を除去する。そして、自己相関演算部426は、MTIフィルタ425によって抽出されたドプラ信号の血流成分に対して自己相関値を算出し、更に、この自己相関値に基づいて血流の平均流速値、分散値及びパワー値を算出してカラードプラデータを生成する。
Further, the color Doppler
次に、超音波データ記憶部43は、Bモードデータ生成部41及びカラードプラデータ生成部42において生成された被検体の2次元領域あるいは3次元領域における超音波データを順次保存する。一方、超音波データ処理部44は、超音波データ記憶部43に保存された3次元的な超音波データに対して所定の処理を行ない、例えば、ボリュームレンダリング画像データやサーフェスレンダリング画像データ等の3次元画像データあるいはMPR(multi-planar reconstruction)画像データやMIP(maximum intensity projection)画像データ等の2次元画像データを生成する。又、超音波データ処理部44は、超音波データ記憶部43に保存された2次元的な超音波データに対してフィルタリング処理や輪郭強調処理を行なって2次元画像データを生成する。
Next, the ultrasound
図2へ戻って、表示部25は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、画像データ生成部24によって生成された2次元画像データや3次元画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、前記データ変換部は、前記表示データに対してD/A変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なって前記モニタに表示する。
Returning to FIG. 2, the
又、ロック状態にあるプローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとを離脱させようとする応力がプローブコネクタ3aに加えられた場合、前記表示データ生成部は、超音波プローブ1aの離脱が不可能であることを示す、例えば、「この超音波プローブは、使用中のためロックされています。診断装置本体と切り離す場合は、他の超音波プローブを選択するか検査終了コマンドを入力してください。」等の警告文言をシステム制御部40から供給された指示信号に基づいて生成し、前記データ変換部を介して前記モニタに表示する。
In addition, when a stress is applied to the
一方、入力部26は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン、入力ボタン等の入力デバイスを備え、被検体情報の入力、超音波プローブの選択、撮影モードの選択、画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。尚、撮影モードとしてBモードやカラードプラモード等があり、画像データ生成条件として超音波周波数、走査密度、走査領域、超音波送受信間隔等がある。
On the other hand, the
又、診断装置本体2に装着される超音波プローブ1a乃至1cとして、診断領域あるいは診断目的に対応したセクタ走査方式、リニア走査方式、コンベックス走査方式等の超音波プローブがあり、これらの超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブ(例えば、セクタ走査方式の超音波プローブ1a)が入力部26において選択される。そして、入力部26から出力された超音波プローブ1aの選択情報は、システム制御部40を介して超音波プローブ1aに対応する離脱防止部30aへ供給される。
In addition, as the
次に、走査制御部27は、入力部26からシステム制御部40を介して供給された超音波プローブ1aの選択情報や撮影モードの選択情報等に基づいて当該被検体の3次元走査あるいは2次元走査における超音波送受信方向を設定する。一方、遅延データ生成部28は、走査制御部27から供給された走査情報に基づき、送信超音波を所定の深さに収束させるための遅延時間と所定の方向へ放射させるための遅延時間を有した送信用遅延データを生成し、更に、所定の深さからの受信超音波(超音波反射波)を収束させるための遅延時間と所定の方向に対して強い受信指向性を設定するための遅延時間を有した受信用遅延データを生成する。
Next, the
受信遅延設定部29は、遅延データ生成部28によって生成された受信用遅延データを、プローブコネクタ3aの装置本体側コネクタ32a及びプローブ側コネクタ31aと超音波プローブ1aが備えるプローブケーブル13aの制御信号用ケーブルを介して整相加算部121−1乃至121−M2の各々へ供給することにより、振動素子群111−1乃至111−M2の振動素子から供給された受信信号の整相加算に必要な受信遅延時間を設定する。
The reception
更に、受信遅延設定部29は、上述の遅延データ生成部28によって生成された受信用遅延データを整相加算部23へ供給することにより、超音波プローブ1aの整相加算部121-1乃至121−M2からプローブケーブル13aの受信信号用ケーブルとプローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31a及び装置本体側コネクタ32aを介して供給されたM2チャンネルからなる受信信号の整相加算に必要な受信遅延時間を設定する。
Further, the reception
次に、離脱防止部30aは、図2に示すように離脱制御部301、ロック機構部302及び応力検出部303を備え、入力部26からシステム制御部40を介して供給される超音波プローブ1aの選択信号に基づいてプローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32をロック状態にすることにより、超音波プローブ1aの診断装置本体2からの離脱を防止する機能を有している。
Next, the
即ち、離脱防止部30aの離脱制御部301は、当該被検体の超音波検査に使用する超音波プローブとして超音波プローブ1aが入力部26において選択された場合、システム制御部40を介して受信した超音波プローブ1aの選択情報に基づいてプローブコネクタ3aを構成するプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとをロック状態にするための制御信号を生成し、ロック機構部302へ供給する。
That is, the
又、入力部26において他の超音波プローブ(即ち、超音波プローブ1bあるいは超音波プローブ1c)が新たに選択された場合、あるいは、検査終了コマンドが入力された場合、これらの情報を受信した離脱制御部301は、上述のプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとを開放状態にするための制御信号を生成し、ロック機構部302へ供給する。
In addition, when another ultrasonic probe (that is, the ultrasonic probe 1b or the ultrasonic probe 1c) is newly selected in the
更に、ロック状態にあるプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとを離脱させようとする応力がプローブコネクタ3aに対して加えられた場合、応力検出部303から出力された応力検出信号に基づいて警告信号を生成し、得られた警告信号をシステム制御部40へ供給する。
Further, when a stress is applied to the
ロック機構部302は、離脱制御部301から供給される制御信号に従い、例えば、プローブコネクタ3aの近傍に設けられたストッパを所定方向へ移動させることにより、このプローブコネクタ3aが有するプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aをロック状態あるいは開放状態にする。
The
応力検出部303は、例えば、図示しない圧電素子と増幅器を備え、前記圧電素子は、ロック機構部302に設けられたストッパの壁面に装着される。そして、ロック状態にあるプローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとを離脱させようとする応力がプローブ側コネクタ31aに設けられた着脱レバーに加えられた場合、この着脱レバーに連結されているプローブ着脱用コネクタピンの突起部が上述の圧電素子に接触することによって発生する電圧を検出する。そして、検出された電圧は、前記増幅器において増幅された後応力検出信号として離脱制御部301へ供給される。
The
尚、プローブコネクタ3aに近接して設けられるロック機構部302及び応力検出部303の具体例については後述する。
Specific examples of the
システム制御部40は、図示しないCPUと記憶回路を備え、入力部26において入力/設定/選択された各種の情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記CPUは、上述の情報を用いて超音波診断装置100が備える各ユニットを統括的に制御することにより当該被検体に対する超音波検査を実行させる。
The
特に、当該超音波検査に使用する超音波プローブ1aが入力部26において選択された場合、この選択情報を超音波プローブ1a乃至1cに対応した離脱防止部30a乃至30cへ供給することにより、超音波プローブ1aと診断装置本体2とを接続するプローブコネクタ3aをロック状態にさせ、選択されていない超音波プローブ1b及び超音波プローブ1cと診断装置本体2とを接続するプローブコネクタ3b及びプローブコネクタ3cを開放状態にさせる。
In particular, when the
更に、選択された超音波プローブ1aに対応する離脱防止部30aの離脱制御部301から超音波プローブ1aの離脱が不可能である旨の警告信号が供給された場合、前記警告信号に対応した警告文言の生成と表示を行なうための指示信号を表示部25に対して供給する。
Further, when a warning signal indicating that the
次に、超音波プローブ1aに対応したプローブコネクタ3aと、このプローブコネクタ3aに対する離脱防止部30aのロック機構部302及び応力検出部303につき図4及び図5を用いて説明する。
Next, the
図4は、プローブコネクタ3aを構成するプローブ側コネクタ31aを示したものであり、図4(a)は、図示しない装置本体側コネクタ32aとの装着面の方向から見たプローブ側コネクタ31aの外観図を、又、図4(b)は、前記装着面の方向に対して反対の方向から見たプローブ側コネクタ31aの外観図を夫々示している。
FIG. 4 shows a probe-
この図4(a)に示すように、プローブ側コネクタ31aの装着面には、M0チャンネルの送信信号用ケーブル、M2チャンネルの受信信号用ケーブル、制御信号用ケーブル及び電源用ケーブルの各々に接続された複数からなる信号/電源用コネクタピンPaが2次元配置され、その中央部には、図4(b)に示した着脱レバーLoと連結されその一部に突起部Pxを有するプローブ着脱用コネクタピンPbが配置されている。
As shown in FIG. 4A, the mounting surface of the probe-
そして、プローブ着脱用コネクタピンPbを回転軸として着脱レバーLoを矢印方向へ回動させ、プローブ着脱用コネクタピンPbに設けられた突起部Pxを装置本体側コネクタ32aの装着面に設けられた孔部の内部で回転移動させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとの着脱が行なわれる。
Then, the attachment / detachment lever Lo is rotated in the direction of the arrow with the probe attachment / detachment connector pin Pb as the rotation axis, and the projection Px provided on the probe attachment / detachment connector pin Pb is provided in the hole provided on the attachment surface of the apparatus main
一方、図5(a)及び図5(b)は、上述のプローブ着脱用コネクタピンPbによるプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとの着脱を模式的に示した図であり、Aaは、装置本体側コネクタ32aのプローブ側コネクタ31aに対する装着面に設けられた孔部を、又、Abは、この孔部Aaに挿入し時計方向へ90度回転させたプローブ着脱用コネクタピンPb及び突起部Pxの横断面を示している。この場合、装置本体側コネクタ32aの孔部Aaは、プローブ着脱用コネクタピンPb及び突起部Pxの横断面Abと略等しい形状を有し、この突起部Pxを着脱レバーLoと共にプローブ着脱用コネクタピンPbの周囲で回動移動させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとの着脱が行なわれる。
On the other hand, FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams schematically showing attachment / detachment of the probe-
そして、プローブコネクタ3aのプローブ側コネクタ31aが有する突起部Pxに対して離脱防止部30aのロック機構部302に設けられたストッパStを近接あるいは離反させることにより、プローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとのロック状態あるいは開放状態が形成される。即ち、図5(a)に示すように、ロック機構部302のストッパStをプローブ着脱用コネクタピンPbに設けられた突起部Pxに近接させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aのロック状態が形成され、図5(b)に示すように、上述のストッパStを突起部Pxから離反させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aの開放状態が形成される。
Then, the
更に、ストッパStの端部には、例えば、図5(a)に示すように応力検出部303の圧電素子Peが装着され、ロック状態にあるプローブ側コネクタ31aのプローブ着脱用コネクタピンPbを反時計方向へ回転させることによりプローブ側コネクタ31aを装置本体側コネクタ32aから離脱させようとする応力がプローブ側コネクタ31aの着脱レバーLoに加えられた場合、プローブ着脱用コネクタピンPbの突起部PxがストッパStの圧電素子Peに接触することによりその表面に電圧(応力検出信号)が発生する。
Further, for example, as shown in FIG. 5A, the piezoelectric element Pe of the
次に、上述したプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとのロック状態及び開放状態を形成するロック機能部302の具体的な構成につき図6を用いて説明する。
Next, a specific configuration of the
図6は、ストッパStの移動方向を電子的に切り替えることが可能なロック機構部302を示したものであり、コイルCoへ供給する電流の方向を制御することによりその磁極(S極及びN極)を切り替えることが可能な固定子Maと、定常的なS極及びN極を有しその端部にストッパStが装着された可動子Mbを備えている。そして、例えば、超音波プローブ1aが入力部26において選択された場合、離脱防止部30aのロック機構部302に設けられたコイルCoには、ストッパStを突起部Pxに近接させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとのロック状態を形成するための制御電流が供給される。一方、他の超音波プローブが選択された場合あるいは超音波検査の終了コマンドが入力された場合、上述のコイルCoには、ストッパStを突起部Pxから離反させることによりプローブ側コネクタ31aと装置本体側コネクタ32aとの開放状態を形成するための制御電流が供給される。
FIG. 6 shows a
以上述べた本実施形態によれば、超音波プローブと診断装置本体との接続を行なうプローブコネクタに対してロック状態を形成することにより、使用中の超音波プローブが診断装置本体から離脱することにより発生する回路素子等の損傷を防止することができる。 According to the present embodiment described above, by forming a locked state with respect to the probe connector for connecting the ultrasonic probe and the diagnostic apparatus main body, the ultrasonic probe in use is detached from the diagnostic apparatus main body. Damage to the generated circuit elements and the like can be prevented.
特に、超音波診断装置が有する各種超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブが選択された場合、この超音波プローブに対応したプローブコネクタを構成するプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとを上述の選択情報に基づいてロック状態にすることにより前記超音波プローブの離脱を防止することが可能となる。 In particular, when an ultrasonic probe suitable for ultrasonic inspection of the subject is selected from various ultrasonic probes included in the ultrasonic diagnostic apparatus, a probe-side connector constituting a probe connector corresponding to the ultrasonic probe; It is possible to prevent the ultrasonic probe from being detached by bringing the apparatus main body side connector into the locked state based on the selection information described above.
又、プローブ側コネクタのプローブ着脱用コネクタピンに設けられた突起部に対するストッパの近接あるいは離反を上述の選択情報に基づいて行なうことにより、プローブ側コネクタと装置本体側コネクタとのロック状態あるいは開放状態を容易に形成することができる。 In addition, the proximity or separation of the stopper with respect to the protrusion provided on the probe mounting / disconnecting connector pin of the probe-side connector is performed based on the selection information described above, so that the probe-side connector and the apparatus body-side connector are locked or opened. Can be easily formed.
一方、ロック状態にある超音波プローブを診断装置本体から離脱させるための応力がプローブコネクタに加えられた場合、この応力の検出結果に基づいて生成した警告文言が表示部に表示されるため、超音波プローブの離脱を確実に防止することができる。 On the other hand, when a stress is applied to the probe connector to release the locked ultrasound probe from the main body of the diagnostic apparatus, a warning message generated based on the detection result of this stress is displayed on the display unit. The detachment of the acoustic probe can be reliably prevented.
以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、複数個の振動素子を有するヘッド部11aと前記振動素子から得られた受信信号を整相加算する受信部12aが内蔵されている超音波プローブ1aを、プローブコネクタ3aを介して診断装置本体2へ接続する場合について述べたが、診断装置本体2に接続される超音波プローブは、これに限定されるものではなく、例えば、前記振動素子を駆動する送信部を更に備えた超音波プローブであってもよく、又、ヘッド部11aのみを備えた超音波プローブであってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change and implement. For example, in the above-described embodiment, the
又、プローブコネクタ3a乃至3cを介して診断装置本体2に装着されている3種類の超音波プローブ1a乃至1cの中から選択されたセクタ走査方式の超音波プローブ1aを用いて超音波検査を行なう場合について述べたが、診断装置本体2に装着されている超音波プローブの数や選択される超音波プローブの種類は上述に限定されるものではなく、例えば、診断装置本体2に装着される超音波プローブは1つであっても構わない。
Further, an ultrasonic inspection is performed using a sector scanning type
更に、上述の実施形態における離脱防止部30aは、入力部26から供給された超音波プローブ1aの選択情報に基づいてプローブコネクタ3aのロック状態を形成する場合について述べたが、例えば、診断装置本体2の操作パネル近傍に設けられ、その壁面に超音波プローブの有無を検出するプローブ着脱センサを有するプローブホルダから所望の超音波プローブが取り上げられた場合、前記プローブ着脱センサから出力される検出信号に基づいてプローブコネクタ3aのロック状態を形成してもよい。
Furthermore, although the
又、離脱防止部30aのロック機構部302は、磁極(S極及びN極)を電子的に切り替えることが可能な固定子Maと、定常的なS極及びN極を有しその端部にストッパStが装着された可動子Mbを備えている場合について述べたが、他の方式のロック機構部302であってもよく、又、離脱防止部3aの応力検出部303は、圧電素子以外の方法によりプローブコネクタ3aに加えられる応力を検出してもよい。
Further, the
一方、上述の実施形態では、超音波プローブ1a及び診断装置本体2に対して独立したプローブコネクタ3aについて述べたが、超音波プローブ1aと診断装置本体2とを接続するプローブコネクタ3aは、超音波プローブ1aの一部であってもよく、又、診断装置本体2の一部であっても構わない。更に、プローブコネクタ3aのロック状態や開放状態を形成する離脱防止部30aは、診断装置本体2に備えられている場合について述べたが、超音波プローブ1aに備えられていてもよい。
On the other hand, in the above-described embodiment, the
又、プローブコネクタ3aに加えられた応力を検出する応力検出部303は、離脱防止部30aの一部として診断装置本体2に設けられる場合について述べたが、離脱防止部30aに対して独立した応力検出部であっても構わない。
Moreover, although the
尚、本開示の実施形態に係る超音波診断装置100の一部は、コンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、上述の超音波診断装置100が備えるシステム制御部40等は、コンピュータに搭載されたCPU等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、システム制御部40等は、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。
Note that a part of the ultrasonic
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1a〜1c…超音波プローブ
11a…ヘッド部
111…振動素子群
12a…受信部
121…整相加算部
13a〜13c…プローブケーブル
2…診断装置本体
21…基準信号発生部
22…送信部
221…送信遅延設定部
222…駆動部
23…整相加算部
24…画像データ生成部
25…表示部
26…入力部
27…走査制御部
28…遅延データ生成部
29…受信遅延設定部
30a…離脱防止部
301…離脱制御部
302…ロック機構部
303…応力検出部
3a〜3c…プローブコネクタ
31a〜31c…プローブ側コネクタ
32a〜32c…装置本体側コネクタ
40…システム制御部
100…超音波診断装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記超音波プローブの中から当該超音波検査に使用する超音波プローブを選択するプローブ選択手段と、
このプローブ選択手段によって選択された前記超音波プローブの選択情報に基づき、前記超音波プローブに対応するプローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。 In the ultrasonic diagnostic apparatus having a plurality of probe connectors for connecting the ultrasonic probe and the diagnostic apparatus main body,
Probe selection means for selecting an ultrasonic probe to be used for the ultrasonic inspection from the ultrasonic probe,
An ultrasonic diagnosis comprising: a detachment preventing unit that forms a locked state with respect to a probe connector corresponding to the ultrasonic probe based on selection information of the ultrasonic probe selected by the probe selecting unit. apparatus.
プローブ着脱センサを有し前記超音波プローブを保持するプローブホルダと、
前記超音波プローブの何れかが前記プローブホルダから取り上げられた場合、このプローブホルダのプローブ着脱センサから出力される検出信号に基づき、取り上げられた前記超音波プローブに対応する前記プローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。 In the ultrasonic diagnostic apparatus having a plurality of probe connectors for connecting the ultrasonic probe and the diagnostic apparatus main body,
A probe holder having a probe attachment / detachment sensor and holding the ultrasonic probe;
When any of the ultrasonic probes is picked up from the probe holder, the probe connector corresponding to the picked-up ultrasonic probe is locked based on a detection signal output from a probe attachment / detachment sensor of the probe holder. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a detachment preventing unit that forms a state.
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