JP4618403B2

JP4618403B2 - 超音波検査装置用接続アダプタ

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Publication number: JP4618403B2
Application number: JP2004045657A
Authority: JP
Inventors: 俊積田中; 正敏吉原
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2024-02-23
Also published as: JP2005230379A

Description

本発明は、電子走査式超音波プローブに接続される超音波観測装置に機械走査式超音波プローブを接続させて、この機械走査式超音波プローブで超音波走査を行なうことができるようにした超音波検査装置用接続アダプタに関するものである。

超音波検査装置は、超音波振動子を設けた超音波プローブと、この超音波プローブが着脱可能に接続される超音波観測装置とから大略構成されるものであり、体内組織等の断層像を取得して、診断や検査のための情報を取得するものであり、主として医療分野において広く使用されている。ここで、超音波振動子を駆動して体内組織の断層像を取得する際に、その走査方式としては、多数の超音波振動子を所定の方向に配列して、これら各超音波振動子を順次駆動する電子走査式のものと、超音波振動子を機械的に移動させる機械走査式のものとがある。

超音波プローブは超音波観測装置に着脱可能に接続されて、超音波観測装置からの信号により超音波振動子の駆動制御が行なわれる。また、超音波振動子で受信した超音波反射エコー信号は超音波観測装置に送信されて、所定の信号処理を行なうことにより超音波画像を取得して、この超音波画像はモニタに表示されることになる。従って、超音波観測装置の構成としては、最低限、送受信回路，スキャンコンバータ及びフレームメモリとを備えている。送受信回路において、送信側から超音波振動子に駆動信号を入力することによって、超音波振動子から超音波パルスが送信される。送信された超音波パルスは組織断層部において反射エコーが生じるので、超音波振動子でこの反射エコーを受信して電気信号に変換される。送受信回路を受信側に切り換えることによって、超音波振動子で取得した反射エコー信号が超音波観測装置に取り込まれる。そして、この反射エコー信号はスキャンコンバータを経てフレームメモリに記録されることになる。さらに、超音波観測装置にはモニタ装置が接続されており、超音波画像はこのモニタ装置に表示される。

これら電子走査式及び機械走査式の超音波プローブは超音波観測装置に対して着脱可能に接続されることになる。超音波プローブを作動させて、超音波走査を行なう際には、従って送受信回路は超音波振動子に駆動信号を入力する送信側と、超音波振動子からの反射エコー信号を受信する受信側とに切り換えが行なわれる。そして、電子走査式超音波プローブは、多数並べた超音波振動子を順次駆動することから、各超音波振動子からの配線を各々送受信回路に接続し、この送受信回路に制御信号を入力して、各超音波振動子を順次駆動し、反射エコー信号を順次取り込むように制御される。また、この電子走査式超音波プローブにあっては、通常は、超音波振動子を１個ずつ駆動するのではなく、超音波の送信方向を変化させたり、また電子フォーカスを行なったりするために、複数の超音波振動子を同時に駆動するために分配回路が接続され、またこれら同時に駆動される複数の超音波振動子における各超音波振動子の超音波パルスの送信タイミングをずらせるための遅延回路を備えるように構成するのが一般的である。これに対して、機械走査式超音波プローブでは超音波振動子の回転方向またはリニア方向の位置に応じて送信側と受信側との間での切り換えが行なわれる。

従って、電子走査式超音波プローブが接続される超音波観測装置においては、その送受信制御のためにスキャンコントローラを備えており、このスキャンコントローラからの制御信号により複数設けた送受信回路を順次切り換えるように制御される。一方、機械走査式超音波プローブに用いられる超音波観測装置を構成する回路の場合には、この機械式超音波プローブに設けた超音波振動子の位置検出手段からの位置検出信号が送受信回路に取り込まれて、その送受信切換制御がなされる。

以上のように、電子走査式の超音波検査装置と機械走査式の超音波検査装置とでは、それぞれの超音波観測装置の回路構成が異なっているために、機械走査式超音波プローブと電子走査式超音波プローブとに超音波観測装置を共用することはできない。従って、超音波検査室で被験者に対して超音波検査を行なうに当って、時によっては、電子走査式超音波プローブが用いられ、また機械走査式超音波プローブも用いられる場合には、この超音波検査室にモニタ装置を含む超音波観測装置を２台設置しておかなければならなくなる。一般に、電子走査式超音波プローブと機械走査式超音波プローブとを同時に用いて超音波検査を行なうことがないことから、超音波検査室に２台の超音波観測装置を設置しておくのは無駄が大きいものとなる。

ただし、超音波観測装置において、電子走査式超音波プローブであれ、また機械走査式超音波プローブであれ、スキャンコンバータ以降の回路構成及びモニタ装置は格別の差異がないので、これらの回路及びモニタ装置を共用することによって、機械走査式及び電子走査式の超音波プローブを接続可能な構成とした超音波検査装置の構成は特許文献１に示されている。この特許文献１の構成にあっては、超音波観測装置のうち、前述した２つのタイプの超音波プローブに共用できない機構、つまり超音波プローブへの接続部からスキャンコンバータまでの回路をそれぞれ別個に設けて、スイッチング手段によりいずれかの超音波プローブを選択的に接続できるように構成している。
特開平１０−３３５３３号公報

前述した超音波観測装置は、機械走査式超音波プローブ接続用の超音波観測装置と、電子走査式超音波プローブ接続用の超音波観測装置とは異なる共用式の超音波観測装置であって、従来から使用されている超音波観測装置に異なるタイプの超音波プローブを接続できるように構成したものではない。また、この超音波観測装置においては、２種類の超音波プローブを接続可能とするために、装置構成が複雑かつ大型化することになる。このために、電子走査式超音波プローブを使用する超音波検査室においては、装置構成の面やコストの観点等から、前述した共用式の超音波観測装置を設置するのではなく、電子走査式超音波プローブ専用の超音波観測装置を設置するのが一般的である。従って、機械走査式超音波プローブを用いて超音波検査を行ないたいという要請があったときにはそれに対処できないという問題点がある。また、既存の装置を使用して、電子走査式超音波プローブ接続部と機械走査式超音波プローブとの両方に使い回しするということはできないことになる。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、電子走査式超音波プローブが接続される超音波観測装置に、必要に応じて機械走査式超音波プローブを接続して超音波機械走査を行なえるようにすることを目的としている。

前述した目的を達成するために、本発明は、電子的に駆動制御される複数の超音波振動子からなる超音波振動子アレイを備え、制御パルス信号に基づいて、この超音波振動子アレイを構成する各超音波振動子を順次駆動するか、若しくは同時に複数の超音波振動子を駆動するようにした電子走査式超音波プローブが着脱可能に接続され、前記超音波振動子アレイに接続されている複数の接点と、これら各接点に接続された送受信回路と、この送受信回路の切り換え制御を行なうスキャンコントローラとを備えた超音波観測装置に、単一の超音波振動子をモータにより機械的に移動させて、この超音波振動子が位置検出手段により検出される所定距離移動する毎に超音波の送受信を行なう機械走査式超音波プローブを着脱可能に接続するための超音波検査装置用の接続アダプタであって、前記接続アダプタは、前記超音波観測装置と前記機械走査式超音波プローブの間に着脱可能に接続され、前記スキャンコントローラからの制御信号に基づいて、前記超音波振動子アレイのフレームレートと同期させるように前記モータを駆動制御するサーボ回路と、前記機械走査式超音波プローブの超音波振動子に接続される配線を分岐させて、前記超音波観測装置の各送受信回路に接続されている前記各接点にそれぞれ接続可能な接点とを備え、前記位置検出手段により前記超音波振動子が前記所定距離移動したことを検出する毎に前記各接点から前記各送受信回路を介して前記スキャンコントローラに超音波受信信号を伝送する構成としたことをその特徴とするものである。

従って、本発明によれば、電子式超音波検査装置を構成し、電子走査式超音波プローブが着脱可能に接続される超音波観測装置において、本発明による接続アダプタを介して機械走査式超音波プローブを接続して、超音波走査を行なえるようになる。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図１に超音波検査装置のシステム構成を示す。同図において、１は超音波観測装置、２はそのモニタ装置であり、超音波観測装置１は接続部３を有し、電子走査式超音波プローブ１０はこの接続部３に着脱可能に接続されるようになっている。

この実施の形態で採用した電子走査式超音波プローブ１０は体腔内に挿入されるタイプのものであり、かつ内視鏡観察機構を一体的に設けた超音波内視鏡として構成したものを示す。ただし、電子走査式超音波プローブとしては、体腔内に挿入されるものに限らず、体表皮から超音波の送受信を行なうように構成したもの、また体腔内に挿入するタイプのものであっても、内視鏡観察機構を備えないもの等であっても良い。

而して、電子走査式超音波プローブ１０は挿入部１１を本体操作部１２に接続し、この本体操作部１２から接続コード１３を延在させたものから構成され、接続コード１３の端部には接続コネクタ１４が設けられている。そして、挿入部１１の先端部には、図２に示したように、多数の超音波振動子１５をアレイ状に配列することにより超音波振動子アレイ１６が構成される。なお、図２に示した超音波振動子アレイ１６は凸湾曲形状となるように一列に配列したが、これ以外にも、直線状に配列したもの、円弧または円環状に配列したもの、さらにはＸＹ方向にマトリックス状に配列したものであっても良い。

この超音波振動子アレイ１６は、体内の所定の位置に保持した状態で超音波振動子１５を順次作動させることにより超音波走査を行なうように構成したものである。超音波振動子１５は１個ずつ駆動しても良く、また複数の超音波振動子１５を同時に駆動することも可能である。同時に複数の超音波振動子１５を駆動すると、超音波パルスの送信方向を制御することができ、また電子的にフォーカスさせることができるようになる。従って、同時に駆動される複数の超音波振動子１５にあっては、それぞれ遅延回路を介して超音波パルスの送信タイミングをずらせるように制御するのが一般的である。

図３に超音波観測装置１の概略ブロック構成を示す。同図から明らかなように、超音波観測装置１は送受信回路ユニット２０を備えており、この送受信回路ユニット２０は超音波振動子アレイ１６を構成する超音波振動子３６の数と同数の送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nを備えている。なお、必要に応じて１個の送受信回路を複数の超音波振動子に共用させるようにすることもできる。そして、この送受信回路ユニット２０にはスキャンコントローラ２１が接続されている。このスキャンコントローラ２１によって、送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nが順次スイッチングするように送受信回路ユニット２０に制御パルス信号が入力されて、一列に配列した超音波振動子１５が順次１個ずつまたは複数個ずつ駆動されるようになっている。そして、複数個の超音波振動子１５が所定の時間遅れをもって実質的に同時駆動する場合には、スキャンコントローラ２１の入力側に遅延回路を設ける。

スキャンコントローラ２１には、送信側と受信側とに切り換える切換器２２が接続されており、切換器２２には切換信号を出力する作動制御回路２３が接続されている。従って、作動制御回路２３からの切換信号によって、切換器２２が送信側、受信側に切り換えられるようになっている。切換器２２が送信側に切り換わると、この切換器２２を介してスキャンコントローラ２１に駆動信号が入力され、また受信側に切り換わると、超音波反射エコー信号が取り込まれるようになっている。

切換器２２の受信側にはＡ／Ｄ変換器２４が接続されており、そして、このＡ／Ｄ変換器２４にはスキャンコンバータ２５が接続されている。従って、超音波振動子３６から送信される反射エコー信号はこのスキャンコンバータ２５に取り込まれて、超音波画像における走査方向の変換が行なわれ、またこのスキャンコンバータ２５に付設したフレームメモリ２６に超音波画像信号が記憶されるようになっている。このスキャンコンバータ２５及びフレームメモリ２６は、スキャンコントローラ２１から出力される制御パルス信号により作動制御が行なわれることになる。そして、フレームメモリ２６に１フレーム分の超音波画像が取り込まれると、その超音波画像信号がＤ／Ａ変換器２７によりアナログ信号に変換されて、モニタ装置２に超音波画像データが出力され、もってモニタ装置２の画面に超音波画像が表示されることになる。

従って、電子走査式超音波プローブ１０の接続コネクタ１４には、超音波観測装置１における接続部３に設けた送受信回路ユニット２０を構成する送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nに接続した接点Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃・・・Ａ_nと接続される接点Ｂ₁，Ｂ₂，Ｂ₃・・・Ｂ_nが設けられている。なお、接続部３にはこれら以外の接点も備えており、また電子走査式超音波プローブ１０の接続コネクタ１４側にも他の接点が設けられている。これら他の接点としては、スキャンコントローラ２１に接続したＩＤ用の接点Ｔ_Aを含み、また接続コネクタ１４側にもＩＤ用の接点Ｔ_Bが設けられており、これら接点Ｔ_A，Ｔ_B間の接続により超音波観測装置１では電子走査式超音波プローブ１０の種類が認識されるようになっている。これによって、電子走査式超音波プローブ１０の接続コネクタ１４が超音波観測装置１に接続されると、その超音波振動子アレイ１６に対応するように超音波電子走査が行なわれる。

ここで、電子走査式超音波プローブ１０は、その挿入部１１が体腔内に挿入されるものであり、挿入部１１の先端部が超音波検査の対象となる部位に位置すると、超音波振動子アレイ１６を作動させる。例えば電子走査式超音波プローブ１０の本体操作部１２にスイッチを設けておき、このスイッチを操作することにより超音波走査が開始する。即ち、このスイッチの操作がトリガ信号となって、作動制御回路２３が作動する。これによって、切換器２２が送信モードに切り換わり、送受信回路ユニット２０を構成する送受信回路２０₁が作動して、超音波振動子アレイ１６を構成する第１番目の超音波振動子１５に駆動信号が入力されて超音波パルスが体内に向けて送信される。そして、超音波パルスの送信後には、切換器２２が受信モードに切り換わり、この第１番目の超音波振動子１５により組織断層部からの反射エコーを受信する。この反射エコーは超音波振動子１５により電気信号に変換されて送受信回路２０₁に伝送される。そして、この反射エコー信号はスキャンコンバータ２５に取り込まれて、モニタ装置２における画面上における輝点情報の座標位置情報に変換する等の処理を行なった上で、フレームメモリ２６に記憶される。以下、スキャンコントローラ２１の制御によって、送受信回路２０₂，２０₃・・・２０_nが順次送信モード、受信モードに切り換わるように作動することになる。そして、それらに接続されている超音波振動子１５が作動して、超音波パルスの送信及び反射エコー信号の受信が行なわれて、スキャンコンバータ２５を介してフレームメモリ２６にデータが記憶されることによって、フレームメモリ２６に１枚の超音波画像データが生成される。そして、この超音波画像データがモニタ装置２に伝送されて、超音波画像の表示が行なわれることになる。

以上のように、超音波観測装置１に電子走査式超音波プローブ１０を接続することによって超音波電子走査が行なわれるが、超音波検査を行なうに当っての走査方式としては、前述した電子走査方式のもの以外にも、超音波振動子を機械的に動かすようになし、所定のピッチ間隔移動する毎に超音波の送受信を行なう機械走査式超音波プローブがある。図１には、電子走査式超音波プローブ１０に加えて、機械走査式超音波プローブが符号３０で示されている。ここで、機械走査式超音波プローブ３０は、それに設けた超音波振動子を直線方向または回転方向に走査させるものであり、図示したものにおいては、回転方向に走査する、所謂ラジアル走査を行なうものとしている。なお、直線方向に走査する、所謂リニア走査方式の超音波プローブとして構成することもできる。

機械走査式超音波プローブ３０は、プローブ本体３１と、このプローブ本体３１の基端部に一体的若しくは着脱可能に設けたトランスレータ３２とから構成される。そして、トランスレータ３２には接続コード３３が延在されており、この接続コード３３の端部には接続コネクタ３４が設けられている。ここで、図１から明らかなように、この機械走査式超音波プローブ３０のプローブ本体３１は内視鏡Ｓの処置具挿通チャンネル内に挿通可能な外径を有するものである。ただし、必ずしも内視鏡Ｓをガイド手段として用いる必要はなく、超音波プローブ単独で体腔内に挿入する構成としたものも使用できる。

図４及び図５に機械走査式超音波プローブ３０の具体的な一例を示す。プローブ本体３１の先端部分の内部には、回転基台３５が設けられ、この回転基台３５に超音波振動子３６が設置されている。超音波振動子３６は単板のものからなり、それをプローブ本体３１の先端閉塞部の内部で回転駆動することによって、機械式ラジアル走査を行なうように構成されている。そして、回転基台３５には回転伝達手段として、密着コイル等からなるフレキシブルシャフト３７が接続されている。また、図示は省略するが、フレキシブルシャフト３７は中空シャフトからなり、内部に超音波振動子３６に接続したケーブル３８が挿通されている。プローブ本体３１の内部にはフレキシブルシャフト３７を挿通させた先端が閉塞した可撓性チューブを有するものであり、これによりフレキシブルシャフト３７を軸回りに回転駆動すると、回転方向以外の動きが可撓性チューブにより規制される結果、このフレキシブルシャフト３７の回転は確実に先端の回転基台３５に伝達される。

トランスレータ３２には、モータ３９及びエンコーダ４０が装着されており、モータ３９によってフレキシブルシャフト３７を軸回りに回転駆動され、またエンコーダ４０は、超音波振動子３６の回転角度を検出するために設けられるものである。そして、トランスレータ３２から延在されている接続コード３３の先端に設けた接続コネクタ３４は、この機械走査式超音波検査装置を構成する超音波観測装置に着脱可能に接続される。そして、プローブ本体３１に設けた超音波振動子３６は１個で構成されているので、接続コネクタ３４においては、この超音波振動子３６に接続した接点は１個となっている。従って、このままでは接続コード３３の接続コネクタ３４は超音波観測装置１の接続部３に接続することはできない。

そこで、この超音波観測装置１に機械走査式超音波プローブ３０を接続できるようにするために、図６に示した接続アダプタ５０が用いられる。この接続アダプタ５０は、超音波観測装置１の接続部３に着脱可能に接続される接続部５０Ｐと、機械走査式超音波プローブ３０の接続コード３３に設けた接続コネクタ３４が着脱可能に接続される接続部５０Ｓとを備えている。

そして、接続アダプタ５０には、機械走査式超音波プローブ３０のトランスレータ３２に設けたモータ３９の作動制御を行なうためのサーボ回路５１と、走査原点位置検出回路５２とが内蔵されている。さらに、接続アダプタ５０内には分岐配線５３が設けられている。分岐配線５３は、接続部５０Ｓ側における１つの接点Ｃ₂に接続された１本の配線を途中で分岐させたものであり、これら分岐した各々の配線は、接続部５０Ｐ側では超音波観測装置１の送受信回路ユニット２０を構成する各送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nに接続した接点Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃・・・Ａ_nと同じ数の接点Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃・・・Ｆ_nに接続されている。

また、機械走査式超音波プローブ３０における接続コネクタ３４には、モータ３９に接続されている接点Ｄ₁と、エンコーダ４０に接続した接点Ｅ₁が設けられ、接続アダプタ５０の接続部５０Ｓ側には、これら接点Ｄ₁とＥ₁とに接続可能な接点Ｄ₂，Ｅ₂が設けられている。そして、接点Ｄ₂はサーボ回路５１に、また接点Ｅ₂は走査原点位置検出回路５２に接続されている。一方、サーボ回路５１には接続部５０Ｐ側で接点Ｔ_Cが接続されており、この接点Ｔ_Cは超音波観測装置１の接続部３における接点Ｔ_Aに接続可能になっている。これによって、接続アダプタ５０にフレームレートに関する情報を取り込むことができるようになる。さらに、走査原点位置検出回路５２は分岐配線５３における接点Ｆ₁に接続されて、超音波観測装置１によるフレーム始端位置の情報が取り込まれることになる。

接続アダプタ５０を以上のように構成することによって、機械走査式超音波プローブ３０は、この接続アダプタ５０を介することによって、電子走査式超音波プローブ１０が接続される超音波観測装置１に接続して超音波走査を行なうことができるようになる。

即ち、超音波観測装置１における接続部３に接続アダプタ５０の接続部５０Ｐが接続されると、接点Ｆ₁，Ｆ₂，Ｆ₃・・・Ｆ_nが接点Ａ₁，Ａ₂，Ａ₃・・・Ａ_nに接続されることになる結果、送受信回路ユニット２０を構成する全ての送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nが接点Ｃ₂側では短絡状態となる。また、サーボ回路５１に接続した接点Ｔ_Cがスキャンコントローラ２１からの接点Ｔ_Aに接続される。

そして、接続アダプタ５０の接続部５０Ｓ側には機械走査式超音波プローブ３０の接続コネクタ３４が接続される。その結果、超音波振動子３６からの配線が接続されている接点Ｃ₁が分岐配線５３における１本化された側の接点Ｃ₂と接続され、またモータ３９に接続した接点Ｄ₁がサーボ回路５１の接点Ｄ₂と接続され、エンコーダ４０の接点Ｅ₁が走査原点位置検出回路５２の接点Ｅ₂と接続されることになる。

以上の状態で、機械走査式超音波プローブ３０を体腔内に挿入する。ここで、機械走査式超音波プローブ３０は内視鏡Ｓの処置具挿通チャンネルに挿通される構成としているので、この内視鏡Ｓの挿入部の先端部分を体腔内に挿入して、その先端部が超音波検査を行なうべき部位に配置する。この状態で、または予め機械走査式超音波プローブ３０を処置具挿通チャンネルに挿入しておき、超音波検査を実行する際に、プローブ本体３１を所定長さだけ挿入部の先端から導出させる。そして、モータ３９を駆動して、プローブ本体３１の先端部に設けた超音波振動子３６を回転駆動して超音波ラジアル走査を行なうことによって、超音波観測装置１に付設したモニタ装置２に超音波画像を表示させる。

ここで、機械走査式超音波プローブ３０を作動させて、超音波ラジアル走査を行なう際に、モニタ装置２の画面上における所定の位置を原点位置として設定し、かつ超音波振動子３６が１回転することによって１フレーム分の超音波画像データを取得しなければならない。機械走査式超音波プローブ３０の場合には、原則的には、エンコーダ４０による超音波振動子３６の位置検出信号に基づいて１フレーム分の超音波画像データを取得するように、つまり超音波振動子３６の移動距離に基づいてフレームレートが設定されているが、電子走査式超音波プローブ１０の場合には、超音波振動子アレイ１６を構成する超音波振動子１５の数に応じてフレームレートが決定される。従って、機械走査式超音波プローブ３０を電子走査式超音波プローブ１０に適用される超音波観測装置１に接続することから、走査原点位置及びフレームレートの設定を行わなければならない。

接続アダプタ５０には走査原点位置検出回路５２が設けられており、この走査原点位置検出回路５２はエンコーダ４０からの位置検出信号が入力されるようになっており、また接点Ｆ₁からの配線を介して、送受信回路ユニット２０を構成する送受信回路２０₁が作動したことを検出するようにしている。また、サーボ回路５１はスキャンコントローラ２１と接続されているので、このスキャンコントローラ２１からの信号に基づいてフレームレートを検出することができる。

機械走査式超音波プローブ３０における超音波振動子３６を作動させるモータ３９はサーボ回路５１により動作制御がなされる。そこで、モータ３９を作動させて、超音波振動子３６を回転駆動して、エンコーダ４０からの信号を走査原点位置検出回路５２に取り込んで、超音波振動子３６の走査原点位置を検出する。この状態で、モータ３９の作動を停止させて待機状態とする。一方、超音波観測装置１では、それに接続されている機械走査式超音波プローブ３０の作動と独立してスキャンコントローラ２１が作動して、送受信回路ユニット２０を構成する送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nが順次作動している。そこで、送受信回路２０₁から接点Ａ₁から接続アダプタ５０の接点Ｆ₁に駆動信号が出力されたときに、走査原点位置検出回路５２からサーボ回路５１に制御信号が入力され、この時点からモータ３９を駆動して、超音波振動子３６を回転駆動することによって、超音波走査が実行される。

超音波振動子３６に接続したケーブル３８は、接続アダプタ５０の内部で配線が分岐して、超音波観測装置１における送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nと接続されているので、いずれかの送受信回路から駆動信号が入力されると、超音波振動子３６が作動して、体内に向けて超音波パルスが送信される。そして、体内の組織断層部からの反射エコーが超音波振動子３６に受信されて電気信号に変換されて反射エコー信号が取得されることになる。この反射エコー信号は送受信回路ユニット２０を構成するいずれかの送受信回路からＡ／Ｄ変換器２４を介してスキャンコンバータ２５に取り込まれる。そして、このスキャンコンバータ２５を含めた信号処理機構における信号処理は、電子走査式超音波プローブ１０による超音波検査の場合と同様である。

而して、超音波振動子３６による超音波パルスの送信及び反射エコー信号の受信は、スキャンコントローラ２１による送受信回路ユニット２０の作動制御に基づいて制御されることになる。従って、スキャンコントローラ２１により送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nが順次シフトしながら作動するが、この１シフト分が超音波の送受信タイミングを決定し、また送受信回路２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_nの１サイクル分により１フレーム分の超音波画像データがフレームメモリ２６に記憶されることになる。そして、この１フレーム分の超音波画像データが得られる毎に、モニタ装置２に超音波画像として表示される。

従って、超音波検査室内には、機械走査式超音波プローブ３０に適合する超音波観測装置が設置されておらず、電子走査式超音波プローブ１０に適合する超音波観測装置１しか設けられていない場合でも、接続アダプタ５０を介することにより、機械走査式超音波プローブ３０を超音波観測装置１に接続して、超音波検査を行なうことができるようになる。その結果、超音波検査室内に２つの超音波観測装置を設置する必要がなくなり、設備費の節約及び設置スペースの効率化を図ることができる。また、被験者における検査対象等に応じて、術者等は電子走査式超音波プローブ１０を用いて超音波検査を行なうか、機械走査式超音波プローブ３０を用いて超音波検査を行なうかというように、選択の自由度が得られるので、的確な超音波検査を円滑に行なうことができる。

本発明の実施の一形態における超音波検査装置の全体構成図である。電子走査式超音波プローブの先端部分の外観図である。超音波観測装置の回路構成図である。機械走査式超音波プローブの先端部分の構成説明図である。機械走査式超音波プローブのトランスレータの断面図である。機械走査式超音波プローブのトランスレータと共に示す接続アダプタの回路構成図である。

符号の説明

１超音波観測装置
２モニタ装置
３接続部
１０電子走査式超音波プローブ
１４接続コネクタ
１５超音波振動子
１６超音波振動子アレイ
２０送受信回路ユニット
２０₁，２０₂，２０₃・・・２０_n 送受信回路
２１スキャンコントローラ
２２切換器
２３作動制御回路
２５スキャンコンバータ
２６フレームメモリ
３０機械走査式超音波プローブ
３１プローブ本体
３２トランスレータ
３３接続コード
３４接続コネクタ
３６超音波振動子
３９モータ
４０エンコーダ
５０接続アダプタ
５０Ｐ，５０Ｓ接続部
５１サーボ回路
５２走査原点位置検出回路
５３分岐配線

Claims

電子的に駆動制御される複数の超音波振動子からなる超音波振動子アレイを備え、制御パルス信号に基づいて、この超音波振動子アレイを構成する各超音波振動子を順次駆動するか、若しくは同時に複数の超音波振動子を駆動するようにした電子走査式超音波プローブが着脱可能に接続され、前記超音波振動子アレイに接続されている複数の接点と、これら各接点に接続された送受信回路と、この送受信回路の切り換え制御を行なうスキャンコントローラとを備えた超音波観測装置に、単一の超音波振動子をモータにより機械的に移動させて、この超音波振動子が位置検出手段により検出される所定距離移動する毎に超音波の送受信を行なう機械走査式超音波プローブを着脱可能に接続するための超音波検査装置用の接続アダプタであって、
前記接続アダプタは、前記超音波観測装置と前記機械走査式超音波プローブの間に着脱可能に接続され、
前記スキャンコントローラからの制御信号に基づいて、前記超音波振動子アレイのフレームレートと同期させるように前記モータを駆動制御するサーボ回路と、前記機械走査式超音波プローブの超音波振動子に接続される配線を分岐させて、前記超音波観測装置の各送受信回路に接続されている前記各接点にそれぞれ接続可能な接点とを備え、
前記位置検出手段により前記超音波振動子が前記所定距離移動したことを検出する毎に前記各接点から前記各送受信回路を介して前記スキャンコントローラに超音波受信信号を伝送する
構成としたことを特徴とする超音波検査装置用接続アダプタ。
前記超音波観測装置の前記スキャンコントローラからの走査始端位置を検出して、前記機械走査式超音波プローブの超音波振動子による走査原点位置を検出する回路をさらに備える構成としたことを特徴とする請求項１記載の超音波検査装置用接続アダプタ。