JP6157917B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、使用しない超音波プローブを簡単且つ迅速に収納可能な超音波診断装置に関する。

超音波診断は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、Ｘ線などのように被曝の影響がなく安全性が高いため、繰り返して検査を行うことができる。この超音波診断において用いられる超音波診断装置は、Ｘ線、ＣＴ、ＭＲＩなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど、実用性の高い画像診断装置であると言える。

この様な超音波診断装置は、一般に、診断部位に応じて、種々の超音波プローブを交換して使用することができる。交換され使用されない超音波プローブは、超音波プローブのロック機構を有する装置であれば、当該ロック機構によって所定の場所に固定した状態で収納され、超音波プローブのロック機構を有しない装置であれば、当該装置とは離れた別の場所で収納される。

従来の典型的な超音波診断装置にはアクティブコネクタ（コネクタポート）と呼ばれるコネクタが設けられ、超音波プローブのコネクタと接続することで制御信号やエコー信号を導通させるようになっている。超音波プローブ側のコネクタにはロック機構が設けられ、アクティブコネクタ内部の機構とロック機構がかみ合うことで超音波プローブのコネクタがロックされる。アクティブコネクタは通常超音波診断装置上に複数（例えば３つ）設けられ、アクティブコネクタの数を超えた数の超音波プローブを交換しながら使用したい場合、アクティブコネクタに接続しきれなかった超音波プローブのコネクタの置き場を確保しておく必要が生じる。また、従来の超音波診断装置では、ダミーコネクタと呼ばれるコネクタの置き場を確保し、ここに超音波プローブのコネクタを仮に接続しておくことでこの問題を解決していた。ダミーコネクタもアクティブコネクタと同様、超音波プローブのコネクタにあるロック機構とかみ合うような機構が設けられ、固定可能となっている。

特許第４６０２０１７号公報

上述した様に、超音波プローブのロック機構を有する超音波診断装置では、交換され現在の撮像に使用されない超音波プローブは、当該ロック機構を用いてダミーコネクタに固定される。従って、ユーザは、超音波プローブを交換する度にロック機構を操作する手間を余儀なくされる。また、近年、患者のベッドサイドに移動して超音波診断装置を使用するケース等が増えており、超音波診断装置をできるだけ小型化したいというニーズがある。しかしながら、使用しない（アクティブコネクタに接続されない）超音波プローブの置き場を超音波診断装置上に別途設け、この置き場にロック機構を設けるとなれば、装置にそのための領域を確保する必要がある。このため、超音波プローブのロック機構は、超音波診断装置の小型化を阻害する一要因となっている。

一方、使用しない（アクティブコネクタに接続されない）超音波プローブのコネクタの置き場がない超音波診断装置では、超音波プローブを交換する度に使用しない超音波プローブを別の場所に収納する必要があり、ユーザの作業負担を増やすと共に、診断作業の効率を低下させる。

上記事情に鑑み、超音波プローブのロック機構の有無に関わらず、交換され現在の撮像に使用されない超音波プローブを、簡単且つ迅速に収納可能な超音波診断装置を提供することを目的としている。

一実施形態に係る超音波診断装置は、被検体内に超音波を送信し、当該被検体内からの反射波を受信するための複数の超音波振動子が設けられたヘッドと、超音波診断装置本体に接続するためのコネクタと、前記ヘッドと前記コネクタとを電気的に接続するためのコードと、を有する超音波プローブと、装置本体と、からなる超音波診断装置であって、前記装置本体に設けられ、前記コネクタと電気的に接続される少なくとも一つのコネクタポートと、前記装置本体の少なくとも一方の側面に設けられ、前記コネクタポートに接続されていない超音波プローブの前記コネクタを収納するための少なくとも一つのコネクタ収納ユニットと、を具備するものである。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の外観図である。 図２は、本実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。 図３は、超音波プローブ１２の外観図である。 図４は、図１に示した例と反対側の装置本体側面に設けられたコネクタ収納ユニット４を示した図である。 図５は、超音波プローブ１２のコネクタ１２ｂがコネクタ収納ユニット４に収納された状態の一例を示した図である。 図６は、図５のＡ−Ａに沿った断面を矢印の方向から見たコネクタ収納ユニット４の断面図である。 図７は、着脱可能なコネクタ収納ユニット４を装置本体１１に設けるためのブラケット５を示した図である。 図８は、着脱可能なコネクタ収納ユニット４に設けられたブラケット受け４３を示した図である。 図９は、ブラケット５をブラケット受け４３に嵌め込んだ様子を示した図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る超音波診断装置について説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１の外観図である。図２は、本実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。図１に示す様に、超音波診断装置１は、装置本体１１、当該装置本体に電気的に接続される超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４、使用しない超音波プローブ１２のコネクタを収納するためのコネクタ収納ユニット４を具備している。また、図２に示すように、本超音波診断装置１の装置本体１１には、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４、コネクタポート１５、超音波送信ユニット２１、超音波受信ユニット２２、Ｂモード処理ユニット２３、ドプラ処理ユニット２４、画像生成ユニット２５、画像メモリ２６、画像合成部２７、制御プロセッサ（ＣＰＵ）２８、内部記憶部２９、インターフェース部３０が設けられている。

超音波プローブ１２は、図３に示す様に、ヘッド１２ａ、コネクタ１２ｂ、ヘッド１２ａとコネクタ１２ｂとを電気的に接続するコード１２ｃを有している。ヘッド１２ａ、コネクタ１２ｂは、超音波送受信ユニット２１からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の超音波振動子、当該超音波振動子に設けられる整合層、当該超音波振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。コネクタ１２ｂは、装置本体１１に設けられたコネクタポート１５と電気的に接続され、超音波送受信ユニット２１と電気信号のやり取りをする。

なお、超音波プローブ１２には、例えば診断対象部位、診断目的等に応じた種々の種類が存在する。コネクタポート１５にコネクタ１２ｂが接続された超音波プローブ１２のうち、現在の撮像に用いる超音波プローブ１２のヘッド１２ａは、ユーザによって把持され、装置本体１１からの制御信号に従って、当該超音波プローブ１２はアクティブとされる。一方、現在の撮像に用いない超音波プローブ１２のヘッド１２ａは、例えば入力装置１３の隣に設けられたプローブホルダに保持される（図１等参照）。さらに、現在の撮像に用いない複数の超音波プローブ１２において、コネクタポート１５に接続されていないコネクタ１２ｂは、コネクタ収納ユニット４に収納することができる。このコネクタ収納ユニット４の構成については、後で詳しく説明する。

入力装置１３は、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１１にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を有している。

モニター１４は、スキャンコンバータ２５からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報（Ｂモード画像）、血流情報（平均速度画像、分散画像、パワー画像等）、これらの組み合わせを画像として表示する。

超音波送信ユニット２１は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数ｆｒ Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。トリガ発生回路は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。

超音波受信ユニット２２は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。

Ｂモード処理ユニット２３は、送受信ユニット２１からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。

ドプラ処理ユニット２４は、送受信ユニット２１から受け取ったエコー信号から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。

画像生成ユニット２５は、一般的には、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。

画像合成部２７は、画像生成ユニット２５又から受け取った画像を種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成し、ビデオ信号としてモニター１４に出力する。

制御プロセッサ２８は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を制御する。

内部記憶部２９は、所定のスキャンシーケンス、画像生成、表示処理を実行するための制御プログラム、診断情報（患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、送受信条件等のデータ群が保管されている。

インターフェース部３０は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインターフェースである。当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インターフェース部３０よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。

（コネクタ収納ユニット）
次に、本実施形態に係る超音波診断装置１が具備するコネクタ収納ユニット４について説明する。コネクタ収納ユニット４は、図１に示した様に、超音波診断装置１の装置本体１１の少なくとも一方の側面（図１の例では装置に向かって右側側面）に設けられるバスケット構造を有するものであり、コネクタポート１５に接続されていない超音波プローブ１２のコネクタ１２ｂを収納するものである。

当然ながら、コネクタ収納ユニット４は、図４に示す様に、装置に向かって左側側面に設けられていてもよい。また、必要に応じて、左右両側面に設けるようにしてもよい。なお、患者のベッドサイドに超音波診断装置１を移動させ、超音波画像診断を行う場合がある。係る場合、超音波診断装置１に向かって右側側面に患者のベッドが配置される場合には、コネクタ収納ユニット４は、超音波診断装置１をより患者側に近づけられるように、超音波診断装置１に向かって左側側面に設けられることが好ましい。同じく、超音波診断装置１に向かって左側側面に患者のベッドが配置される場合には、コネクタ収納ユニット４は、超音波診断装置１正面に向かって右側側面に設けられることが好ましい。 図５は、超音波プローブ１２のコネクタ１２ｂがコネクタ収納ユニット４に収納された状態の一例を示した図である。図６は、図５のＡ−Ａに沿った断面を矢印の方向から見たコネクタ収納ユニット４の断面図である。図６に示す様に、コネクタ収納ユニット４は、コネクタ１２ｂの外形（輪郭）に沿った収納領域４０を有している。

コネクタ１２ｂ（大きい長方形領域）の左側には、本体よりも奥行き（図６の上下方向の長さ）が短い端子カバー（小さい長方形領域）が設けられている。端子カバー内部に電気信号導通用の端子が設けられ、図６の左側に向けて端子が露出している。コネクタ１２ｂの輪郭に沿った収納領域４０は、例えば図６に示す様にコネクタ収納ユニット４の一部のでっぱり（凸部）によって形成されており、当該出っ張りの上面が端子カバーの下面と当接するようになっている従って、コネクタ収納ユニット４にコネクタ１２ｂを収納する場合には、図５、図６に示す様に、コード１２ｃがヘッドポートに向かって引き出される向きになるように、その向きが強制されることになる。これにより、コード１２ｃが絡まるのを防止できると共に、端子の露出面が下にならず端子に埃が付きにくい状態でコネクタ１２ｂを収納することができる。また、コネクタ収納ユニット４の底面には、収納領域４０にコネクタ１２ｂを入れる際に衝撃を和らげるためのクッション材４２が設けられている（図６等参照）。

コネクタ収納ユニット４は、図５、図６に示した様に、少なくとも装置本体１１とは反対側の側面において、切欠き部４１を有している。ユーザがコネクタ収納ユニット４からコネクタ１２ｂを取り出す場合、当該切欠き部４１により、露出したコネクタ１２ｂの領域を容易に掴むことができ、迅速且つ安全なプローブ交換を実現することができる。

さらに、コネクタ収納ユニット４は、装置本体１１に対して着脱可能である。着脱可能とする構成については拘泥されず、どのようなものであってもよい。典型例としては、例えば装置本体１１の側面に図７に示す様なブラケット５を設け、コネクタ収納ユニット４に図８に示す様なブラケット受け４３を設け、図９に示す様に、ブラケット５をブラケット受け４３に嵌め込む（或いは、引っ掛ける）構成を採用することができる。

また、例えば図７に示す様なブラケット５を水平方向に所定の間隔で複数設けることで、水平方向に並べて複数のコネクタ収納ユニット４を設置することができる。同様に、図７に示す様なブラケット５を上下方向（垂直方向）に所定の間隔で複数設けることで、上下方向に並べて複数のコネクタ収納ユニット４を設置することができる。

なお、図９に示した様に、コネクタ収納ユニット４の径は、底部から開口部に掛けて次第に大きくなるように構成されている（図９の例では、Ｄ２＞Ｄ１）。当該構成により、ユーザはコネクタ収納ユニット４に対するコネクタ１２ｂの出し入れを迅速且つ容易に行うことができる。

以上述べた本実施形態に係る超音波診断装置によれば、超音波プローブのロック機構の有無に関わらず、超音波診断装置１の装置本体の少なくとも一方の側面に設けられ、バスケット構造を有するコネクタ収納ユニットに、コネクタポートに接続されていない超音波プローブのコネクタを収納することができる。従って、超音波プローブのロック機構を操作する必要性、或いは装置から離れた別の場所に使用しない超音波プローブを収納する必要性がなくなり、超音波プローブを簡単且つ迅速に交換することができる。さらに、当該コネクタ収納ユニットを利用する構成とすれば、超音波診断装置に敢えて超音波プローブのロック機構を設ける必要がない。従って、従来の超音波診断装置に比して、装置の小型化を実現することができる。

また、本実施形態に係る超音波診断装置では、装置本体の側面に対してコネクタ収納ユニットを着脱可能としている。従って、コネクタ収納ユニットを患者のベッド側と反対側の装置本体側面に取付けることで、右操作（すなわち、患者のベッドを装置正面に対し右側に配置して行う超音波画像の撮像動作）及び左操作（すなわち、患者のベッドを装置正面に対し左側に配置して行う超音波画像の撮像動作）のいずれの場合でも、操作し易い撮像環境を提供することができる。その結果、ユーザ（撮像者）、患者の負担を軽減することができ、超音波画像診断の質の向上に寄与することができる。

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、変更を行うことができる。これら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ものである。

１…超音波診断装置、４…コネクタ収納ユニット、５…ブラケット、１１…装置本体、１２…超音波プローブ、１２ａ…ヘッド、１２ｂ…コネクタ、１２ｃ…コード、１３…入力装置、１４…モニター、２１…超音波送信ユニット、２２…超音波受信ユニット、２３…Ｂモード処理ユニット、２４…ドプラ処理ユニット、２５…スキャンコンバータ、２６…シネメモリ、２７…画像合成部、２８…制御プロセッサ、２９…内部記憶部、３０…インタフェース部、４１…切欠き部、４２…クッション材、４３…ブラケット受け

Claims (7)

1. 被検体内に超音波を送信し、当該被検体内からの反射波を受信するための複数の超音波振動子が設けられたヘッドと、超音波診断装置本体に接続するためのコネクタと、前記ヘッドと前記コネクタとを電気的に接続するためのコードと、を有する超音波プローブと、装置本体と、からなる超音波診断装置であって、
   前記装置本体に設けられ、前記コネクタと電気的に接続される少なくとも一つのコネクタポートと、
   前記装置本体の少なくとも一方の側面に設けられ、前記コネクタポートに接続されていない超音波プローブの前記コネクタを収納するための少なくとも一つのコネクタ収納ユニットと、
   を具備することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットは、前記装置本体から脱着可能であることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットは、前記装置本体の少なくとも一方の側面において、高さ方向及び水平方向の少なくとも一方において、位置調整可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
4. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットは、前記コネクタの外形に沿った収納領域を有し、
   前記コネクタは、前記収納領域において、一定の向きを持って収納されること、
   を特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
5. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットの径は、底部から開口部に掛けて次第に大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
6. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットは、前記コネクタを取り出す場合にユーザの指の配置を確保するための切欠き部を有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
7. 前記少なくとも一つのコネクタ収納ユニットは、底部に配置されたクッション材を有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。

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