JP2022066344A

JP2022066344A - 超音波プローブ

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Publication number: JP2022066344A
Application number: JP2022031559A
Authority: JP
Inventors: 慎介野口; Shinsuke Noguchi; 良介小倉; Ryosuke Ogura
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2022-03-02
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2039-10-01
Also published as: JP2023083445A; US11903762B2; JP7463594B2; EP3865072A1; WO2020075574A1; EP3865072A4; JP7035212B2; JPWO2020075574A1; CN112822984A; US20210212663A1; JP7270088B2; CN112822984B; US20240122572A1

Abstract

【課題】超音波プローブが置かれた載置面に超音波ジェルが付着することを防止する超音波プローブを提供する。【解決手段】超音波プローブ（１１Ａ）は、複数の振動子が配列された振動子アレイと、振動子アレイが収容されるハウジング（５２）とを備え、ハウジング（５２）は、グリップ部（５３）と、グリップ部（５３）の伸長方向における一端部に連結される振動子アレイ収容部（５４）とを有し、グリップ部（５３）の他端部側に伸長方向に沿って延びるプローブ支持面（５３Ｂ）が規定され、ハウジング（５２）は、振動子の配列方向およびグリップ部（５３）の伸長方向に延びるプローブ基準面（Ｐ２）に対してプローブ支持面（５３）と同じ側の表面で且つプローブ支持面（５３）よりも振動子アレイ収容部（５４）に近接する位置に形成された突起（ＰＨ）を有する。【選択図】図８

Description

本発明は、超音波プローブに係り、特に、検査時に被検体と接触する先端部に音響インピーダンスを調整するための超音波ジェルが塗布される超音波プローブに関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信する際、被検体と接触する超音波プローブの先端部と被検体との間に隙間が生じて空気の層が存在すると、この空気の層により、超音波プローブの先端部と被検体との間において音響インピーダンスの差が大きくなり、超音波が減衰および反射をしてしまう。そこで、例えば特許文献１に開示されているように、被検体と接触する超音波プローブの先端部に被検体との隙間を埋めるための超音波ジェルを塗布することにより、超音波プローブの先端部と被検体との間で超音波の減衰および反射を防止することが行われている。

特開２００７－１７５０８１号公報

ところで、ユーザは、超音波プローブを用いて被検体に対する検査を実行している途中で、検査の状況により、超音波プローブを被検体の近傍の机およびベッドの上等に置くことがある。超音波プローブの先端部に超音波ジェルが塗布されている状態において超音波プローブが机およびベッドの上に置かれると、超音波ジェルが机およびベッド等に付着して机およびベッド等を汚してしまう、または、机およびベッド等に付着することにより超音波ジェル自体が汚れてしまうことがあった。

本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであり、超音波プローブが置かれた載置面に超音波ジェルが付着することを防止する超音波プローブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の超音波プローブは、複数の振動子が配列された振動子アレイと、振動子アレイが収容されるハウジングとを備え、ハウジングは、定められた方向に伸長するグリップ部と、グリップ部の伸長方向における一端部に連結され且つ振動子アレイを収容する振動子アレイ収容部とを有し、グリップ部の伸長方向における他端部側の表面に伸長方向に沿って延びるプローブ支持面が規定され、ハウジングは、複数の振動子の配列方向およびグリップ部の伸長方向に延びるプローブ基準面に対してプローブ支持面と同じ側の表面で且つプローブ支持面よりも振動子アレイ収容部に近接する位置に形成された突起を有し、プローブ支持面を平坦な載置面に接触させて載置面上に置かれた場合に、プローブ支持面よりも振動子アレイ収容部側に位置する部分のハウジングの表面が載置面から離れた姿勢となり、且つ、突起の表面が載置面から離れ、突起を載置面に接触させて載置面上に置かれた場合に、振動子アレイ収容部の表面が載置面から離れた姿勢となることを特徴とする。

超音波プローブは、グリップ部の他端部に内蔵されたバッテリを備えることが好ましい。

また、グリップ部の他端部は、プローブ基準面に対して非対称な外形を有することが好ましい。
この際に、ハウジングは、グリップ部の他端部の表面に規定され且つプローブ支持面とは反対方向に向けられたプローブ操作面を有し、プローブ支持面とプローブ操作面との間にプローブ基準面が位置し、プローブ基準面からプローブ支持面までの距離は、プローブ基準面からプローブ操作面までの距離よりも大きいことが好ましい。
さらに、超音波プローブは、プローブ操作面に配置された操作スイッチおよびインジケータを備えることができる。

本発明によれば、超音波プローブは、複数の振動子が配列された振動子アレイと、振動子アレイが収容されるハウジングとを備え、ハウジングは、定められた方向に伸長するグリップ部と、グリップ部の伸長方向における一端部に連結され且つ振動子アレイを収容する振動子アレイ収容部とを有し、グリップ部の伸長方向における他端部側の表面に伸長方向に沿って延びるプローブ支持面が規定され、ハウジングは、複数の振動子の配列方向およびグリップ部の伸長方向に延びるプローブ基準面に対してプローブ支持面と同じ側の表面で且つプローブ支持面よりも振動子アレイ収容部に近接する位置に形成された突起を有し、プローブ支持面を平坦な載置面に接触させて載置面上に置かれた場合に、プローブ支持面よりも振動子アレイ収容部側に位置する部分のハウジングの表面が載置面から離れた姿勢となり、且つ、突起の表面が載置面から離れ、突起を載置面に接触させて載置面上に置かれた場合に、振動子アレイ収容部の表面が載置面から離れた姿勢となるため、超音波プローブが置かれた載置面に超音波ジェルが付着することを防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波プローブを上から見た斜視図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブを下から見た斜視図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブの断面図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブの側面図である。本発明の実施の形態１に係る超音波プローブを備えた超音波診断装置の構成を表すブロック図である。本発明の実施の形態１における受信部の内部構成を表すブロック図である。本発明の実施の形態２に係る超音波プローブを下から見た斜視図である。本発明の実施の形態２に係る超音波プローブの側面図である。本発明の実施の形態２において突起が載置面に接する場合の超音波プローブの側面図である。本発明の実施の形態３に係る超音波診断装置の側面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態に係る超音波プローブ１１を示す。図１に示すように、超音波プローブ１１は、ハウジング１２を備え、ハウジング１２は、定められた方向に伸長し且つ幅広の扁平な横断面形状を有するグリップ部１３と、グリップ部１３の一端部に連結された振動子アレイ収容部１４とを有している。振動子アレイ収容部１４は、グリップ部１３によりも幅広で且つ厚く形成されている。また、グリップ部１３の他端部の表面にプローブ操作面１３Ａが規定されており、プローブ操作面１３Ａ上に超音波プローブ１１の操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂおよびインジケータ１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃが配置されている。

以下では、説明のため、グリップ部１３が伸長する方向に沿って振動子アレイ収容部１４からグリップ部１３に向かう方向を＋Ｙ方向、Ｙ方向に直交するグリップ部１３の幅方向をＸ方向、Ｙ方向およびＸ方向に直交する超音波プローブ１１の厚さ方向をＺ方向とする。グリップ部１３の操作面１３Ａは、グリップ部１３の＋Ｚ方向側の表面に規定されている。

また、図２に示すように、グリップ部１３の他端部の－Ｚ方向側には、着脱可能なバッテリカバー１７が配置されている。バッテリカバー１７の表面には、ＸＹ面に沿った平坦面１７Ａが形成されており、バッテリカバー１７の平坦面１７Ａにより、グリップ部１３の他端部の－Ｚ方向側に、ＸＹ面に沿った平坦なプローブ支持面１３Ｂが規定されている。
また、振動子アレイ収容部１４の－Ｙ方向端部には、音響レンズ１８が配置されている。

図３に、操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂ、インジケータ１６Ａ～１６Ｃを通るＹＺ面で超音波プローブ１１を切断した断面図を示す。図３に示すように、振動子アレイ収容部１４には、振動子アレイ１９が収容されており、振動子アレイ収容部１４からグリップ部１３の＋Ｙ方向端部にかけて、ハウジング１２内に回路基板２０が配置されている。ここで、振動子アレイ１９は、ＸＹ面に沿って複数の振動子が配列されたものであり、複数の配線を介して回路基板２０に接続されている。

また、グリップ部１３の＋Ｙ方向端部には、回路基板２０に対して－Ｚ方向側にバッテリ２１が内蔵されており、バッテリ２１は、回路基板２０に接続されている。
なお、バッテリ２１は、着脱可能なバッテリカバー１７に覆われているが、バッテリカバー１７が取り外されることにより、交換が可能となる。
また、回路基板２０には、操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂ、インジケータ１６Ａ～１６Ｃが接続されている。操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂは、ユーザに操作されて、例えば、超音波プローブ１１の電源の投入、超音波プローブ１１の電源の切断、超音波プローブ１１の動作の指示等のためにユーザに操作されるものである。また、インジケータ１６Ａ～１６Ｃは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等により構成されており、回路基板２０からの信号により発光して、電源の投入状態、バッテリ２１の残量、超音波プローブ１１の動作状態等、ユーザに各種の報知を行う。

ここで、超音波プローブ１１は、振動子アレイ１９により被検体に対して超音波の送受信をして、被検体の断層を表す超音波画像を撮影するために用いられるものであり、後述するように、超音波プローブ１１により取得された信号に基づいて超音波画像の生成および表示を行う診断装置本体と接続される。

また、図４に示すように、超音波プローブ１１は、プローブ支持面１３Ｂを平坦な載置面Ｐ１に接触させて載置面Ｐ１上に置かれた場合に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢となるように構成されている。

ここで、振動子アレイ１９における複数の振動子の配列の中心を通り且つ複数の振動子の配列方向およびグリップ部１３の伸長方向に延びるＸＹ面をプローブ基準面Ｐ２と呼ぶものとすると、グリップ部１３の＋Ｙ方向端部は、プローブ基準面Ｐ２に対して非対称な外形を有している。より具体的には、プローブ基準面Ｐ２から－Ｚ方向側のグリップ部１３のＺ方向厚みが、プローブ基準面Ｐ２から＋Ｚ方向側のグリップ部１３のＺ方向厚みよりも厚い。そのため、プローブ基準面Ｐ２からプローブ支持面１３Ｂまでの距離が、プローブ基準面Ｐ２からプローブ操作面１３Ａまでの距離よりも大きく、プローブ支持面１３Ｂを平坦な載置面Ｐ１に接触させて、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１上に置かれた場合に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面は、載置面Ｐ１から＋Ｚ方向に離れやすく形成されている。

さらに、図３に示したように、超音波プローブ１１は、プローブ支持面１３Ｂを形成するバッテリカバー１７の直上に重量物であるバッテリ２１を内蔵している。このため、図４に示されるように、超音波プローブ１１の重心Ｇは、グリップ部１３の＋Ｙ方向端部側で、且つ、プローブ基準面Ｐ２とプローブ支持面１３Ｂとの間に位置する。これにより、超音波プローブ１１は、グリップ部１３の伸長方向を水平にしてプローブ支持面１３Ｂが載置面Ｐ１に接触するように載置面Ｐ１に置かれた場合に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢で安定することができる。

ここで、超音波プローブ１１を用いて被検体の検査をする際に、音響レンズ１８と被検体との間に隙間が生じて空気の層が存在すると、この空気の層により、音響レンズ１８と被検体との間で音響インピーダンスの差が大きくなり、超音波が減衰および反射してしまう。そこで、音響レンズ１８および振動子アレイ収容部１４の－Ｙ方向端部にいわゆる超音波ジェルを塗布することにより、音響レンズ１８と被検体との間の音響インピーダンスに大きな差が生じることを防ぐことができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１によれば、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１上に置かれた場合に、超音波プローブ１１は、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢となるため、音響レンズ１８および振動子アレイ収容部１４の－Ｙ方向端部にいわゆる超音波ジェルが塗布された状態で、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１上に置かれた場合であっても、超音波ジェルが付着して載置面Ｐ１を汚すことを防止することができる。また、超音波プローブ１１に塗布された超音波ジェルが載置面Ｐ１に付着することにより、超音波ジェル自体が汚れることも防止することができる。

また、超音波プローブ１１のハウジング１２は、プローブ支持面１３Ｂとは反対方向に向けられたプローブ操作面１３Ａを有し、プローブ操作面１３Ａに操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂ、インジケータ１６Ａ～１６Ｃが配置されているため、ユーザが超音波プローブ１１を載置面Ｐ１上に置く際に、操作スイッチ１５Ａ、１５Ｂ、インジケータ１６Ａ～１６Ｃが配置されているプローブ操作面１３Ａを上方に向けるように、すなわち、プローブ支持面１３Ｂを下方に向けて載置面Ｐ１に接触するように、ユーザに意識させることができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１を備える超音波診断装置１について説明する。図５に、超音波診断装置１の構成を示す。図５に示すように、超音波診断装置１は、本発明の実施の形態１に係る超音波プローブ１１と診断装置本体４１とを備えており、超音波プローブ１１と診断装置本体４１とは、無線通信により接続されている。

超音波プローブ１１は、振動子アレイ１９を備えており、振動子アレイ１９に、送信部３１および受信部３２がそれぞれ接続されている。また、送信部３１および受信部３２に超音波送受信制御部３３が接続されている。受信部３２には、無線通信部３４が接続されており、無線通信部３４に、通信制御部３５が接続されている。また、超音波送受信制御部３３、無線通信部３４および通信制御部３５に、プローブ制御部３６が接続されている。ここで、無線通信部３４とプローブ制御部３６とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。また、超音波プローブ１１は、バッテリ２１を内蔵している。
さらに、送信部３１、受信部３２、超音波送受信制御部３３、通信制御部３５およびプローブ制御部３６により、超音波プローブ側プロセッサ３７が構成されている。

診断装置本体４１は、無線通信部４２を備えており、無線通信部４２に、信号処理部４３、画像処理部４４、表示制御部４５および表示部４６が順次接続されている。また、無線通信部４２に、通信制御部４７が接続されており、無線通信部４２、通信制御部４７および表示制御部４５に、本体制御部４８が接続されている。また、本体制御部４８に、操作部４９および格納部５０が接続されている。ここで、無線通信部４２と本体制御部４８、本体制御部４８と格納部５０とは、それぞれ、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。

さらに、信号処理部４３、画像処理部４４、表示制御部４５、通信制御部４７および本体制御部４８により、診断装置本体側プロセッサ５１が構成されている。
また、超音波プローブ１１の無線通信部３４と診断装置本体４１の無線通信部４２とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、これにより、超音波プローブ１１と診断装置本体４１とが無線通信により接続される。

図５に示す超音波プローブ１１の振動子アレイ１９は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信部３１から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して受信信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

超音波プローブ側プロセッサ３７の超音波送受信制御部３３は、送信部３１および受信部３２を制御することにより、プローブ制御部３６からの指示に基づいて、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行う。

超音波プローブ側プロセッサ３７の送信部３１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、超音波送受信制御部３３からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１９の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するように、それぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１９の複数の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１１の振動子アレイ１９に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１９に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１９を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１９を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を受信部３２に出力する。

超音波プローブ側プロセッサ３７の受信部３２は、超音波送受信制御部３３からの制御信号に従って、振動子アレイ１９から出力される受信信号の処理を行う。図６に示すように、受信部３２は、増幅部３８、ＡＤ（Analog Digital）変換部３９およびビームフォーマ４０が直列接続された構成を有している。増幅部３８は、振動子アレイ１９を構成するそれぞれの振動子から入力された受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部３９に送信する。ＡＤ変換部３９は、増幅部３８から送信された受信信号をデジタル化されたデータに変換し、これらのデータをビームフォーマ４０に送出する。ビームフォーマ４０は、超音波送受信制御部３３からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が一定の走査線上に絞り込まれた音線信号が生成される。このようにして生成された音線信号は、超音波プローブ１１の無線通信部３４に送出される。

超音波プローブ１１の無線通信部３４は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、診断装置本体４１の無線通信部４２と無線通信を行う。この際に、無線通信部３４は、受信部３２から送出された音線信号に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、診断装置本体４１の無線通信部４２に無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

超音波プローブ側プロセッサ３７の通信制御部３５は、プローブ制御部３６により設定された送信電波強度で音線信号の伝送が行われるように超音波プローブ１１の無線通信部３４を制御する。
超音波プローブ側プロセッサ３７のプローブ制御部３６は、予め記憶しているプログラム等に基づいて、超音波プローブ１１の各部の制御を行う。
超音波プローブ１１のバッテリ２１は、超音波プローブ１１に内蔵されており、超音波プローブ１１の各回路に電力を供給する。

診断装置本体４１の無線通信部４２は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、超音波プローブ１１の無線通信部３４と無線通信を行う。この際に、診断装置本体４１の無線通信部４２は、例えば、超音波プローブ１１の無線通信部３４から無線送信された伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより音線信号を出力する。診断装置本体４１の無線通信部４２は、このようにして出力された音線信号を、信号処理部４３に送出する。

診断装置本体側プロセッサ５１の信号処理部４３は、無線通信部４２により送出された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報である信号を生成する。

診断装置本体側プロセッサ５１の画像処理部４４は、信号処理部４３により生成された信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像信号を生成する。また、画像処理部４４は、このようにして生成された超音波画像信号を表示制御部４５に送出する。

診断装置本体側プロセッサ５１の表示制御部４５は、本体制御部４８の制御の下、画像処理部４４により生成された超音波画像信号に所定の処理を施して、表示部４６に超音波画像を表示させる。
診断装置本体４１の表示部４６は、表示制御部４５の制御の下、画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。

診断装置本体側プロセッサ５１の通信制御部４７は、超音波プローブ１１の無線通信部３４からの伝送信号の受信が行われるように、診断装置本体４１の無線通信部４２を制御する。
診断装置本体側プロセッサ５１の本体制御部４８は、格納部５０等に予め記憶されているプログラムおよび操作部４９を介したユーザの操作に基づいて、診断装置本体４１の各部の制御を行う。
診断装置本体４１の操作部４９は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。

診断装置本体３の格納部５０は、診断装置本体４１の動作プログラム等を格納するものであり、格納部５０として、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

ここで、超音波プローブ１１において、送信部３１、受信部３２、超音波送受信制御部３３、通信制御部３５およびプローブ制御部３６を有する超音波プローブ側プロセッサ３７と、信号処理部４３、画像処理部４４、表示制御部４５、通信制御部４７および本体制御部４８を有する診断装置本体側プロセッサ５１は、それぞれ、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、超音波プローブ側プロセッサ３７の送信部３１、受信部３２、超音波送受信制御部３３、通信制御部３５およびプローブ制御部３６を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成させることもできる。また、診断装置本体側プロセッサ５１の信号処理部４３、画像処理部４４、表示制御部４５、通信制御部４７および本体制御部４８を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

なお、実施の形態１におけるグリップ部１３は、幅広の扁平な横断面形状を有しているが、プローブ支持面１３Ｂが形成され、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１に置かれた際に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢となれば、その形状は、特に限定されない。

また、実施の形態１の超音波プローブ１１のハウジング１２は、プローブ基準面Ｐ２に対して非対称な形状を有しているが、プローブ基準面Ｐ２とプローブ支持面１３Ｂとの距離が十分に離れており、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１に置かれた際に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢となれば、プローブ基準面Ｐ２に対して対称な形状を有することもできる。

ここで、超音波プローブ１１が載置面Ｐ１に置かれた際に、プローブ支持面１３Ｂよりも振動子アレイ収容部１４側に位置する部分のハウジング１２の表面が載置面Ｐ１から離れた姿勢となるようにしながら、ハウジング１２をプローブ基準面Ｐ２に対して対称な形状とするためには、グリップ部１３のプローブ基準面Ｐ２よりも＋Ｚ方向側の部分の厚みを、グリップ部１３のプローブ基準面Ｐ２よりも－Ｚ方向側の部分の厚みと同一となるように設計する必要がある。この場合には、グリップ部１３が厚くなるため、ユーザがグリップ部１３を握り難くなり、ユーザによる超音波プローブ１１の操作に支障を来たすおそれがある。そのため、超音波プローブ１１のハウジング１２は、プローブ基準面Ｐ２に対して対称な形状を有することもできるが、プローブ基準面Ｐ２に対して非対称な形状を有していることが好ましい。

また、超音波診断装置１は、超音波プローブ１１と無線接続される診断装置本体４１を有しているが、この診断装置本体４１の代わりに、超音波プローブ１１と有線接続される診断装置本体を有していてもよい。
また、超音波プローブを保持するためのいわゆるプローブホルダを有しない携帯型の診断装置本体と組み合わせて使用される場合には、超音波プローブは、例えば、被検体の近傍の机およびベッドの上に置かれることが多く、本発明の実施の形態１の超音波プローブ１１は、特に有用なものとなる。

実施の形態２
図７に、本発明の実施の形態２に係る超音波プローブ１１Ａを示す。超音波プローブ１１Ａは、図１～図４に示す実施の形態１の超音波プローブ１１において、ハウジング１２の代わりにハウジング５２を備えたものである。図７に示すように、ハウジング５２は、Ｙ方向に伸長するグリップ部５３と、グリップ部５３の－Ｙ方向端部に連結する振動子アレイ収容部５４を有している。また、グリップ部５３の－Ｚ方向側の表面には、ＸＹ面に沿った平坦なプローブ支持面５３Ｂが形成されている。また、ハウジング５２には、プローブ支持面５３Ｂと同じ－Ｚ方向側の表面上で且つプローブ支持面５３Ｂよりも振動子アレイ収容部５４側に、－Ｚ方向に突出する突起ＰＨが形成されている。

図８に示すように、プローブ支持面５３Ｂを平坦な載置面Ｐ１に接触させて超音波プローブ１１Ａが載置面Ｐ１上に置かれた場合には、プローブ支持面５３Ｂよりも振動子アレイ収容部５４側に位置する部分のハウジング５２の表面は、載置面Ｐ１から離れており、ハウジング５２の突起ＰＨの表面も、載置面Ｐ１から離れている。さらに、図９に示すように、突起ＰＨを載置面Ｐ１に接触させて超音波プローブ１１Ａが載置面Ｐ１上に置かれた場合には、超音波プローブ１１Ａは、振動子アレイ収容部５４の表面が載置面から離れた姿勢となる。

そのため、本発明の実施の形態２に係る超音波プローブ１１Ａによれば、プローブ支持面５３Ｂを載置面Ｐ１側にして超音波プローブ１１Ａが載置面Ｐ１に置かれた際に、振動子アレイ収容部５４が－Ｚ方向側に傾いてしまった場合でも、振動子アレイ収容部５４の表面が載置面Ｐ１から離れているため、音響レンズ１８および振動子アレイ収容部５４に超音波ジェルが塗布され、超音波プローブ１１Ａが載置面Ｐ１に置かれた場合に、超音波ジェルが付着して載置面Ｐ１を汚すことを、より確実に防止することができる。また、超音波プローブ１１Ａに塗布された超音波ジェルが載置面Ｐ１に付着することにより、超音波ジェル自体が汚れることを防止することができる。

実施の形態３
実施の形態１の超音波プローブ１１および実施の形態２の超音波プローブ１１Ａでは、ハウジング１２のグリップ部１３のプローブ支持面１３Ｂおよびハウジング５２のグリップ部５３のプローブ支持面５３Ｂは、それぞれ、超音波プローブ１１および超音波プローブ１１Ａにおいて規定されるプローブ基準面Ｐ２に対して平行であるが、これに限るものではない。

図１０に、本発明の実施の形態３に係る超音波プローブ１１Ｂを示す。超音波プローブ１１Ｂは、図１～図４に示す実施の形態１の超音波プローブ１１において、ハウジング１２の代わりにハウジング６２を備えたものである。図１０に示すように、ハウジング６２は、定められた方向に沿って伸長するグリップ部６３と、グリップ部６３の－Ｙ方向端部に連結された振動子アレイ収容部６４とを有している。グリップ部６３には、－Ｚ方向側の表面に、振動子アレイ１９における複数の振動子の配列の中心を通り且つ複数の振動子の配列方向およびグリップ部６３の伸長方向に延びるプローブ基準面Ｐ２に対して傾斜した、平坦なプローブ支持面６３Ｂが規定されている。プローブ支持面６３Ｂは、＋Ｙ方向に進むほどプローブ基準面Ｐ２に近づき、－Ｙ方向に進むほどプローブ基準面Ｐ２から遠ざかるように、プローブ基準面Ｐ２に対して傾斜している。

そのため、図１０に示すように、プローブ支持面６３Ｂを載置面Ｐ１に接触させるように超音波プローブ１１Ｂが載置面Ｐ１に置かれた場合には、振動子アレイ収容部６４の－Ｙ方向端部が＋Ｚ方向側を向くように、プローブ基準面Ｐ２が載置面Ｐ１に対して傾いた状態となるため、振動子アレイ収容部６４が載置面Ｐ１から離れやすくなる。
これにより、実施の形態３に係る超音波プローブ１１Ｂによれば、音響レンズ１８および振動子アレイ収容部６４の－Ｙ方向端部に超音波ジェルが塗布され、超音波プローブ１１Ａが載置面Ｐ１に置かれた場合に、超音波ジェルが付着して載置面Ｐ１を汚してしまうことを、より確実に防止することができる。また、超音波プローブ１１Ｂに塗布された超音波ジェルが載置面Ｐ１に付着することにより、超音波ジェル自体が汚れることも防止することができる。

１超音波診断装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ超音波プローブ、１２，５２，６２ハウジング、１３，５３，６３グリップ部、１３Ａ，５３Ａ，６３Ａプローブ操作面、１３Ｂ，５３Ｂ，６３Ｂプローブ支持面、１４，５４，６４振動子アレイ収容部、１５Ａ，１５Ｂ操作スイッチ、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃインジケータ、１７，５７バッテリカバー、１７Ａ平坦面、１８音響レンズ、１９振動子アレイ、２０回路基板、２１バッテリ、３１送信部、３２受信部、３３超音波送受信制御部、３４，４２無線通信部、３５，４７通信制御部、３６プローブ制御部、３７超音波プローブ側プロセッサ、３８増幅部、３９ＡＤ変換部、４０ビームフォーマ、４１診断装置本体、４３信号処理部、４４画像処理部、４５表示制御部、４６表示部、４８本体制御部、４９操作部、５０格納部、５１診断装置本体側プロセッサ、Ｇ重心、Ｐ１載置面、Ｐ２プローブ基準面、ＰＨ突起。

Claims

複数の振動子が配列された振動子アレイと、
前記振動子アレイが収容されるハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、定められた方向に伸長するグリップ部と、前記グリップ部の伸長方向における一端部に連結され且つ前記振動子アレイを収容する振動子アレイ収容部とを有し、
前記グリップ部の前記伸長方向における他端部側の表面に前記伸長方向に沿って延びるプローブ支持面が規定され、
前記ハウジングは、前記複数の振動子の配列方向および前記グリップ部の前記伸長方向に延びるプローブ基準面に対して前記プローブ支持面と同じ側の表面で且つ前記プローブ支持面よりも前記振動子アレイ収容部に近接する位置に形成された突起を有し、
前記プローブ支持面を平坦な載置面に接触させて前記載置面上に置かれた場合に、前記プローブ支持面よりも前記振動子アレイ収容部側に位置する部分の前記ハウジングの表面が前記載置面から離れた姿勢となり、且つ、前記突起の表面が前記載置面から離れ、前記突起を前記載置面に接触させて前記載置面上に置かれた場合に、前記振動子アレイ収容部の表面が前記載置面から離れた姿勢となる超音波プローブ。
前記グリップ部の前記他端部に内蔵されたバッテリを備える請求項１に記載の超音波プローブ。
前記グリップ部の前記他端部は、前記プローブ基準面に対して非対称な外形を有する請求項１または２に記載の超音波プローブ。
前記ハウジングは、前記グリップ部の前記他端部の表面に規定され且つ前記プローブ支持面とは反対方向に向けられたプローブ操作面を有し、
前記プローブ支持面と前記プローブ操作面との間に前記プローブ基準面が位置し、
前記プローブ基準面から前記プローブ支持面までの距離は、前記プローブ基準面から前記プローブ操作面までの距離よりも大きい請求項３に記載の超音波プローブ。
前記プローブ操作面に配置された操作スイッチおよびインジケータを備える請求項４に記載の超音波プローブ。