JP6645778B2 - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、超音波プローブ及び超音波診断装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus.

超音波診断において、超音波診断装置の使用者は、診断の目的に応じて超音波プローブを使い分けることになる。超音波プローブには、被検体の外側から超音波を送信する体表用プローブと、被検体の内側から超音波を送信する体内用プローブがある。体内用プローブとしては、例えば、図13(A)及び図13(B)に示す如き、TEE(transesophageal echocardiography: 経食道)プローブ1がある。TEEプローブ1は、振動素子が配置された細い管状の先端部2を有し、この先端部2を被検体の食道から挿入して被検体内から心臓などを観測するための超音波プローブである。先端部2は、食道を通過させるため、小型に設計されている。例えば、複数の振動素子がアジマス方向(ラテラル方向)およびエレベーション方向に配列された2DアレイタイプのTEEプローブ1は、電気的な制御により、例えば心臓の直交する断面を同時に観察することが可能であり、診断上の有効性が認識されている。   In ultrasonic diagnosis, a user of an ultrasonic diagnostic apparatus uses an ultrasonic probe according to the purpose of diagnosis. Ultrasonic probes include a body surface probe that transmits ultrasonic waves from outside the subject and an in vivo probe that transmits ultrasonic waves from inside the subject. As an in-vivo probe, for example, there is a TEE (transesophageal echocardiography: transesophageal) probe 1 as shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B). The TEE probe 1 is an ultrasonic probe for observing a heart or the like from the inside of the subject by inserting the distal end 2 from the esophagus of the subject and having a thin tubular tip 2 on which a vibration element is arranged. . The tip 2 is designed to be small in size to allow passage through the esophagus. For example, a 2D array type TEE probe 1 in which a plurality of vibration elements are arranged in the azimuth direction (lateral direction) and the elevation direction can simultaneously observe, for example, orthogonal cross sections of the heart by electrical control. Yes, and its diagnostic effectiveness is recognized.

特開2006−198239号公報JP 2006-198239A

ところで、従来の超音波プローブを不適当に扱っていると、診断を行うタイミングにおいて、既に振動素子付近が高温になってしまっていることがある。ここでの不適当な扱いとは、例えば、超音波を送受信している状態の超音波プローブを被検体に当接せずに放置すること(空中放置)を含む。振動素子付近が高温のまま診断を行うと、被検体がやけどしてしまうおそれがある。あるいは、振動素子付近の温度が適当な温度に下がるまで診断を行わないと、診断時間が長くなってしまう。   By the way, if the conventional ultrasonic probe is improperly handled, the temperature around the vibrating element may have already become high at the timing of performing a diagnosis. The improper handling here includes, for example, leaving the ultrasonic probe in the state of transmitting and receiving ultrasonic waves without abutting on the subject (leaving in the air). If the diagnosis is performed while the vicinity of the vibration element is high, the subject may be burned. Alternatively, if the diagnosis is not performed until the temperature near the vibrating element drops to an appropriate temperature, the diagnosis time will be long.

本発明が解決しようとする課題は、超音波診断におけるユーザビリティを向上させることである。   The problem to be solved by the present invention is to improve usability in ultrasonic diagnosis.

実施形態に係る超音波プローブは、把持部、挿入部、複数のセンサ及び電子回路を備えている。 The ultrasonic probe according to the embodiment includes a holding unit, an insertion unit, a plurality of sensors, and an electronic circuit.

前記把持部は、診断時に操作者によって把持される。   The grip is gripped by an operator at the time of diagnosis.

前記挿入部は、前記把持部から延在し、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分に有する。   The insertion section extends from the grip section, is inserted into a subject at the time of diagnosis, and has a vibrating element for transmitting and receiving ultrasonic waves at a distal end portion.

前記複数のセンサは、前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境を感知する。 The plurality of sensors sense a surrounding environment of at least a part of the insertion section.

前記電子回路は、前記振動素子の駆動及び前記振動素子で発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、前記複数のセンサによって感知された前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境に応じて消費電力が変化する。
前記挿入部は、前記先端部分の第1面に前記振動素子を有し、前記第1面の反対側の第2面に前記複数のセンサのうちの第1センサを有し、前記第1面と前記第2面との間の第3面に前記複数のセンサのうちの第2センサを有する。
The electronic circuit is used for at least one of driving of the vibration element and processing of an echo signal generated by the vibration element, and according to a surrounding environment of at least a part of the insertion unit detected by the plurality of sensors. Power consumption changes.
The insertion portion has the vibration element on a first surface of the tip portion, has a first sensor of the plurality of sensors on a second surface opposite to the first surface, and has a first surface. A second sensor of the plurality of sensors on a third surface between the first sensor and the second surface.

また、実施形態に係る超音波診断装置は、制御部及び表示制御部を備えている。   Further, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a control unit and a display control unit.

前記制御部は、上記超音波プローブに超音波の送受信を実行させる。   The control unit causes the ultrasonic probe to transmit and receive an ultrasonic wave.

前記表示制御部は、前記超音波プローブからの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部に表示させる。   The display control unit causes the display unit to display an ultrasonic image generated based on an output from the ultrasonic probe.

第1の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for explaining operation in the embodiment. 第2の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram showing the configuration of an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus according to a second embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 第3の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a distal end portion of an ultrasonic probe according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る超音波プローブに適用されたセンサ及びその後段の増幅回路の構成を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensor applied to an ultrasonic probe according to a fourth embodiment and an amplifier circuit at a subsequent stage. 第5の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration of a distal end portion of an ultrasonic probe according to a fifth embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining operation of an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic device in the embodiment. 同実施形態の変形例を説明するためのフローチャートである。It is a flow chart for explaining the modification of the embodiment. 第6の実施形態に係る超音波プローブの挿入部及び把持部の外観を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing appearance of an insertion part and a grasping part of an ultrasonic probe concerning a 6th embodiment. 一般的なTEEプローブの外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of a general TEE probe.

以下、各実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置について図面を用いて説明する。なお、超音波プローブとしては、TEEプローブを一例に挙げて説明するが、これに限らず、被検体内に挿入する挿入部を有するタイプの任意の超音波プローブが適用可能となっている。この適用可能な超音波プローブとしては、例えば、経膣プローブ及び経直腸プローブなどがある。   Hereinafter, an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus according to each embodiment will be described with reference to the drawings. As the ultrasonic probe, a TEE probe will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary ultrasonic probe having an insertion portion to be inserted into a subject can be applied. The applicable ultrasonic probe includes, for example, a transvaginal probe and a transrectal probe.

<第1の実施形態>
図1及び図2は、第1の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。図1中、超音波プローブ20は、診断時に操作者によって把持される把持部21と、把持部21から延在した挿入部30と、挿入部30とは反対方向に把持部21から延在したコネクタ部40とを備えている。把持部21は、図示しないハンドルの操作により、挿入部30の細管部分を所望の方向に湾曲させる機能や、挿入部30の先端部分31を揺動させる機能を有する。挿入部30は、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分31に有する。コネクタ部40は、第1制御回路41を有し、超音波診断装置の装置本体50に接続されている。装置本体50は、例えば、超音波プローブ20に超音波の送受信を実行させる第2制御回路51と、超音波プローブ20から出力されたエコー信号に基づく画像を生成するための信号処理回路52とを筐体内に有している。筐体上には表示部58が載置されている。
<First embodiment>
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams showing the configurations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the ultrasound probe 20 extends from the grip 21 in a direction opposite to the insertion section 30, a grip 21 to be gripped by an operator at the time of diagnosis, an insertion section 30 extending from the grip 21. And a connector section 40. The grip portion 21 has a function of bending a thin tube portion of the insertion portion 30 in a desired direction and a function of swinging the distal end portion 31 of the insertion portion 30 by operating a handle (not shown). The insertion section 30 has a vibrating element, which is inserted into the subject at the time of diagnosis and transmits and receives ultrasonic waves, at the distal end portion 31. The connector section 40 has a first control circuit 41 and is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus. The apparatus body 50 includes, for example, a second control circuit 51 that causes the ultrasonic probe 20 to transmit and receive ultrasonic waves, and a signal processing circuit 52 that generates an image based on an echo signal output from the ultrasonic probe 20. It has it inside the housing. A display unit 58 is mounted on the housing.

ここで、超音波プローブ20の先端部分31は、図2に示すように、振動素子アレイ32、センサ33及び電子回路チップ34を備えている。なお、振動素子アレイ32及び電子回路チップ34は、前述同様に、バッキング材、電子回路チップ、バンプ、電気信号再配線層、バンプ、振動素子アレイ及び音響整合層を順に積層した積層構造の一部として実装されている。また、センサ33は、例えば、音響整合層や振動素子アレイ32を有する第1面とは反対側のバッキング材を有する第2面に実装されている。但し、センサ33は、第2面に限らず、例えば、第1面(表側面)と第2面(裏側面)との間の第3面(先端部分31に向かって左側面)又は第4面(第3面とは反対側の面)に実装されてもよい。なお、第3面を4面の定義は交替してもよい。また、センサ33は、診断時に被検体に挿入される位置に配置されればよいので、必ずしも先端部分31に配置されなくてもよい。   Here, the distal end portion 31 of the ultrasonic probe 20 includes a vibration element array 32, a sensor 33, and an electronic circuit chip 34, as shown in FIG. As described above, the vibrating element array 32 and the electronic circuit chip 34 are part of a laminated structure in which a backing material, an electronic circuit chip, a bump, an electric signal rewiring layer, a bump, a vibrating element array, and an acoustic matching layer are sequentially stacked. Has been implemented as The sensor 33 is mounted on, for example, a second surface having a backing material opposite to the first surface having the acoustic matching layer and the vibrating element array 32. However, the sensor 33 is not limited to the second surface, and may be, for example, a third surface (left side toward the distal end portion 31) or a fourth surface between the first surface (front surface) and the second surface (back surface). It may be mounted on a surface (the surface opposite to the third surface). Note that the definitions of the third surface and the fourth surface may be interchanged. Further, since the sensor 33 only needs to be arranged at a position to be inserted into the subject at the time of diagnosis, the sensor 33 does not necessarily have to be arranged at the distal end portion 31.

振動素子アレイ32は、圧電セラミックス等の音響/電気可逆的変換素子としての複数の振動素子32−1、32−2、…、32−nを有する。複数の振動素子32−1、32−2、…、32−nは並列され、超音波プローブ20の先端に装備される。なお、一つの振動子が一チャンネルを構成するものとして説明する。複数の振動素子32−1、32−2、…、32−nは、送信部35の複数のパルサ352b−1、352b−2、…、352b−nからそれぞれ供給される駆動信号に応答して超音波を発生する。複数の振動素子32−1、32−2、…、32−n各々は、被検体の生体組織で反射された超音波エコーの受信に応答して、エコー信号を発生する。なお、超音波プローブ20は、複数の振動素子32−1、32−2、…、32−nを1次元上に配列させた1次元アレイプローブであってもよいし、複数の振動素子32−1、32−2、…、32−nを2次元上に配列させた2次元アレイプローブであってもよい。   The vibrating element array 32 has a plurality of vibrating elements 32-1, 32-2,..., 32-n as acoustic / electric reversible conversion elements such as piezoelectric ceramics. The plurality of vibrating elements 32-1, 32-2,..., 32-n are arranged in parallel and provided at the tip of the ultrasonic probe 20. The description will be made on the assumption that one vibrator forms one channel. , 32-n in response to drive signals supplied from the plurality of pulsars 352b-1, 352b-2, ..., 352b-n of the transmitting unit 35, respectively. Generates ultrasonic waves. Each of the plurality of vibrating elements 32-1, 32-2,..., 32-n generates an echo signal in response to receiving the ultrasonic echo reflected by the living tissue of the subject. The ultrasonic probe 20 may be a one-dimensional array probe in which a plurality of vibrating elements 32-1, 32-2,..., 32-n are arranged one-dimensionally, or a plurality of vibrating elements 32-1. .., 32-n may be arranged two-dimensionally.

センサ33は、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知し、感知結果を示す信号を出力する。周辺環境の例としては、挿入部30の少なくとも一部の周辺の光、音、熱、又はにおい等がある。センサ33から出力された信号は、第1制御回路41に伝送される。このとき、センサ33から出力される信号は、ディジタル信号及びアナログ信号のいずれでもよい。アナログ信号の場合、例えば、電子回路34a内の図示しないA/D変換回路によりディジタル信号に変換してから第1制御回路41に伝送してもよい。あるいは、アナログ信号を第1制御回路41内のA/D変換回路によりディジタル信号に変換してもよい。センサ33としては、例えば、フォト・ダイオードのように、挿入部30の少なくとも一部における明るさを感知する光センサが使用可能となっている。なお、光センサとしては、フォト・ダイオードに限らず、フォト・トランジスタやCdSセルなどといった任意の光センサが使用可能である。また、センサ33としては、光センサに限らず、感知対象の周辺環境(例、音、熱、又はにおい等)に応じたセンサ(例、音センサ、熱センサ、又はにおいセンサ等)が適宜、使用可能となっている。   The sensor 33 senses a surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 and outputs a signal indicating a sensing result. Examples of the surrounding environment include light, sound, heat, and odor around at least a part of the insertion section 30. The signal output from the sensor 33 is transmitted to the first control circuit 41. At this time, the signal output from the sensor 33 may be either a digital signal or an analog signal. In the case of an analog signal, for example, the signal may be converted to a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) in the electronic circuit 34a and then transmitted to the first control circuit 41. Alternatively, the analog signal may be converted into a digital signal by an A / D conversion circuit in the first control circuit 41. As the sensor 33, for example, an optical sensor that senses the brightness of at least a part of the insertion section 30, such as a photodiode, can be used. The optical sensor is not limited to a photo diode, and any optical sensor such as a phototransistor or a CdS cell can be used. Further, the sensor 33 is not limited to an optical sensor, and a sensor (eg, a sound sensor, a heat sensor, an odor sensor, or the like) according to a surrounding environment (eg, sound, heat, or odor) of the sensing target is appropriately used. It can be used.

電子回路チップ34は、電子回路34aが形成された集積回路チップである。電子回路34aは、振動素子32−1、…、32−nの駆動及び振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、センサ33によって感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する。この例では、電子回路34aは、振動素子32−1、…、32−nの駆動、及び振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号の処理の両者に用いられる。具体的には、電子回路34aは、振動素子32−1、…、32−nを駆動する送信部35と、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号を処理する受信部36との各々の機能を実現する回路として用いられる。また、電子回路34aは、振動素子32−1、…、32−nの駆動(以下、駆動処理ともいう)、及び振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号の処理(以下、エコー信号処理ともいう)の両者に用いられる場合、2Dアレイタイプ及び1Dアレイタイプの両者に適用可能である。同様に、電子回路34aは、駆動処理及びエコー信号処理のうち、エコー信号処理に用いられる場合、2Dアレイタイプ及び1Dアレイタイプの両者に適用可能である。また、電子回路34aは、駆動処理及びエコー信号処理のうち、駆動処理に用いられる場合、伝送ケーブルの信号線数が2Dアレイタイプに比べて少ない1Dアレイタイプに適用可能である。さらに、電子回路34aは、周辺環境に応じて消費電力が変化する一例として、センサ33によって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する回路としてもよい。また、電子回路34aは、周辺環境に応じて消費電力が変化する他の例として、センサ33によって被検体内の音、熱又はにおいが感知された場合、消費電力が増大する回路としてもよい。   The electronic circuit chip 34 is an integrated circuit chip on which the electronic circuit 34a is formed. The electronic circuit 34 a is used for at least one of driving of the vibration elements 32-1,..., 32-n and processing of echo signals generated by the vibration elements 32-1,. The power consumption changes depending on the surrounding environment. In this example, the electronic circuit 34a is used for both driving the vibrating elements 32-1,..., 32-n and processing the echo signals generated by the vibrating elements 32-1,. Specifically, the electronic circuit 34a includes a transmitting unit 35 that drives the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and a receiving unit that processes echo signals generated by the vibrating elements 32-1,. 36 is used as a circuit for realizing each function. Further, the electronic circuit 34a drives the vibration elements 32-1,..., 32-n (hereinafter, also referred to as driving processing) and processes echo signals generated by the vibration elements 32-1,. , Echo signal processing) can be applied to both 2D array type and 1D array type. Similarly, when the electronic circuit 34a is used for the echo signal processing of the drive processing and the echo signal processing, the electronic circuit 34a is applicable to both the 2D array type and the 1D array type. In addition, when the electronic circuit 34a is used in the driving processing of the driving processing and the echo signal processing, the electronic circuit 34a is applicable to a 1D array type in which the number of signal lines of a transmission cable is smaller than that of a 2D array type. Further, as an example in which the power consumption changes according to the surrounding environment, the electronic circuit 34a may be a circuit in which the power consumption increases when the brightness detected by the sensor 33 decreases. Further, as another example in which the power consumption changes according to the surrounding environment, the electronic circuit 34a may be a circuit that increases the power consumption when the sensor 33 detects a sound, heat, or smell in the subject.

送信部35は、レートパルス発生器351と、チャンネル数にそれぞれ対応する複数の送信回路352−1、352−2、…、352−nとを有する。レートパルス発生器351は、所定のレート周波数で送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルス発生器351は、例えば5kHzのレート周波数でレートパルスを繰り返し発生する。発生されたレートパルスは、チャンネル数に分配され、それぞれのチャンネルに接続された送信回路352−1、352−2、…、352−nに送られる。   The transmission unit 35 includes a rate pulse generator 351 and a plurality of transmission circuits 352-1, 352-2, ..., 352-n each corresponding to the number of channels. The rate pulse generator 351 repeatedly generates a rate pulse for forming a transmission ultrasonic wave at a predetermined rate frequency. The rate pulse generator 351 repeatedly generates a rate pulse at a rate frequency of, for example, 5 kHz. The generated rate pulses are distributed to the number of channels and sent to transmission circuits 352-1, 352-2, ..., 352-n connected to the respective channels.

複数の送信回路352−1、352−2、…、352−nは、送信遅延回路352a−1、352a−2、…、352a−nとパルサ352b−1、352b−2、…、352b−nとをそれぞれ有する。以下、一つの送信回路352−1について説明する。送信遅延回路352a−1は、チャンネル毎に超音波をビーム状に収束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を、各レートパルスに与える。パルサ352b−1は、このレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ20の振動素子32−1に電圧パルス(駆動信号)を印加する。これにより、超音波ビームが被検体に送信される。   , 352-n include transmission delay circuits 352a-1, 352a-2,..., 352a-n and pulsars 352b-1, 352b-2,. Respectively. Hereinafter, one transmission circuit 352-1 will be described. The transmission delay circuit 352a-1 gives each rate pulse a delay time necessary for converging the ultrasonic wave into a beam for each channel and determining transmission directivity. The pulser 352b-1 applies a voltage pulse (drive signal) to the vibration element 32-1 of the ultrasonic probe 20 at a timing based on the rate pulse. Thereby, the ultrasonic beam is transmitted to the subject.

受信部36は、プリアンプ回路361、受信遅延回路362、加算器363等を有する。被検体の生体組織で反射されたエコー信号は、超音波プローブ20を介してエコー信号としてチャンネル毎に取り込まれる。プリアンプ回路361は、超音波プローブ20を介して取り込まれた被検体からのエコー信号をチャンネル毎に増幅する。受信遅延回路362は、エコー信号に、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器363は、遅延時間が与えられた複数のエコー信号を加算する。この加算により、受信部36は、受信指向性に応じた方向からの反射成分を強調した受信信号を発生する。   The receiving unit 36 includes a preamplifier circuit 361, a reception delay circuit 362, an adder 363, and the like. The echo signal reflected by the living tissue of the subject is taken in as an echo signal for each channel via the ultrasonic probe 20. The preamplifier circuit 361 amplifies the echo signal from the subject captured via the ultrasonic probe 20 for each channel. The reception delay circuit 362 gives a delay time necessary for determining the reception directivity to the echo signal. The adder 363 adds a plurality of echo signals given the delay time. By this addition, the receiving unit 36 generates a reception signal in which a reflection component from a direction corresponding to the reception directivity is emphasized.

この送信指向性と受信指向性とにより超音波送受信の総合的な指向性が決定される(この指向性により、いわゆる「超音波走査線」が決まる)。受信部36は、被走査領域内の各走査線における深さごとの受信信号を、信号処理回路52に出力する。なお、受信部36は、1回の超音波送信で複数の走査線上に生じたエコー信号を同時に受信する並列受信機能を有していてもよい。また、受信部36は、加算器363の一部を装置本体50に配置し、装置側で最終的ビームフォーミングを行うようにしてもよい。   The overall directivity of ultrasonic transmission and reception is determined by the transmission directivity and the reception directivity (a so-called “ultrasonic scanning line” is determined by the directivity). The receiving unit 36 outputs a received signal for each depth in each scanning line in the scanned area to the signal processing circuit 52. Note that the receiving unit 36 may have a parallel receiving function of simultaneously receiving echo signals generated on a plurality of scanning lines in one ultrasonic transmission. Further, the receiving unit 36 may arrange a part of the adder 363 in the apparatus main body 50 and perform final beamforming on the apparatus side.

第1制御回路41は、コネクタ部40に設けられ、センサ33から受けた信号と、第2制御回路51から受けた制御信号とに基づいて、送信部35及び受信部36を制御する。具体的には、第1制御回路41は、第2制御回路51から受けた制御信号に基づいて、送信部35による振動素子32−1、…、32−nの駆動と、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号の受信部36による処理とを制御する。また、第1制御回路41は、センサ33から受けた信号に基づいて、送信部35及び受信部36を含む電子回路34aの消費電力を制御する。なお、第1制御回路41は、コネクタ部40に限らず、把持部21に設けてもよく、又はコネクタ部40と把持部21との中間位置に設けてもよい。あるいは、第1制御回路41は、超音波プローブ20から省略し、第2制御回路51に含めてもよい。   The first control circuit 41 is provided in the connector unit 40 and controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on a signal received from the sensor 33 and a control signal received from the second control circuit 51. Specifically, the first control circuit 41 drives the vibration elements 32-1,..., 32-n by the transmission unit 35 based on the control signal received from the second control circuit 51, and controls the vibration element 32-1. ,..., 32-n. Further, the first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34 a including the transmitting unit 35 and the receiving unit 36 based on the signal received from the sensor 33. The first control circuit 41 is not limited to the connector 40 and may be provided on the grip 21 or may be provided at an intermediate position between the connector 40 and the grip 21. Alternatively, the first control circuit 41 may be omitted from the ultrasonic probe 20 and included in the second control circuit 51.

ここで、電子回路34aの消費電力は、(1)電子回路34aの内部を流れるバイアス電流、(2)振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧、及び(3)振動素子32−1、…、32−nに電圧を印加する周期のうち少なくとも1つが変化することで変化する。このため、上記(1)(2)の低下及び(3)の長期化のうち少なくとも1つにより、電子回路34aの消費電力及び発熱を抑制可能である。以下、順に説明する。   Here, the power consumption of the electronic circuit 34a includes (1) a bias current flowing inside the electronic circuit 34a, (2) voltages applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and (3) a vibrating element 32. ,..., 32-n are changed by changing at least one of the periods of applying the voltage. For this reason, the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by at least one of the above-described (1) and (2) reductions and the (3) prolongation. Hereinafter, description will be made in order.

(1)電子回路34aの消費電力及び発熱は、バイアス電流の低下によって抑制可能である。補足すると、電子回路34aには、増幅器としてプリアンプ回路361が組み込まれる。増幅器はトランジスタで構成され、トランジスタには常時電流を流す必要がある。この定常的に流す電流をバイアス電流と呼ぶ。このバイアス電流を大きくするとノイズ性能や歪み性能がよくなる一方、電圧と電流で決まる電力のうちの電流が大きくなるので、電子回路34aの消費電力が上昇し、電子回路34aが高温になる。このため、センサ33からの信号に応じて第1制御回路41から出力される制御信号により、電子回路34aのバイアス電流が切り替え可能となるように受信部36の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ20を使用しないときには、電子回路34aのバイアス電流を低下させ、電子回路34aの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ20を使用していない場合、ノイズ性能や歪み性能が劣化しても問題ない。   (1) Power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by lowering the bias current. Supplementally, a preamplifier circuit 361 is incorporated in the electronic circuit 34a as an amplifier. The amplifier is composed of a transistor, and it is necessary to always supply a current to the transistor. This steady current is called a bias current. When the bias current is increased, the noise performance and the distortion performance are improved. On the other hand, the current of the power determined by the voltage and the current is increased, so that the power consumption of the electronic circuit 34a increases and the temperature of the electronic circuit 34a becomes high. Therefore, the electronic circuit of the receiving unit 36 is designed so that the bias current of the electronic circuit 34a can be switched by the control signal output from the first control circuit 41 in response to the signal from the sensor 33. Thus, when the ultrasonic probe 20 is not used, the bias current of the electronic circuit 34a can be reduced, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. When the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if the noise performance and the distortion performance are deteriorated.

(2)電子回路34aの消費電力及び発熱は、振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧の低下によって抑制可能である。補足すると、電子回路34aには、各振動素子32−1、…、32−nに高圧パルスを印加して超音波を出力させる送信動作を行う送信部35が組み込まれる。この高圧パルスを印加している時間に送信部35から振動素子32−1、…、32−nに電流が流れる。この高圧パルスの電圧を高くすると、超音波画像の画質性能が良くなる一方、振動素子32−1、…、32−nに流れる電流と電圧値で決まる消費電力が上昇し、電子回路34aが高温になる。このため、第1制御回路41から出力される制御信号により、振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧が切り替え可能となるように送信部35の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ20を使用しないときには、振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧を低下させ、電子回路34aの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ20を使用していない場合、画質性能が劣化しても問題ない。   (2) The power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by lowering the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n. Supplementally, the electronic circuit 34a incorporates a transmitting unit 35 that performs a transmitting operation of applying a high-voltage pulse to each of the vibrating elements 32-1,..., 32-n to output ultrasonic waves. , 32-n from the transmitting unit 35 during the application of the high-voltage pulse. When the voltage of the high-voltage pulse is increased, the image quality performance of the ultrasonic image is improved, while the power consumption determined by the current and the voltage value flowing through the vibrating elements 32-1,..., 32-n is increased. become. Therefore, the electronic circuit of the transmitting unit 35 is designed so that the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be switched by the control signal output from the first control circuit 41. Thereby, when the ultrasonic probe 20 is not used, the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be reduced, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. When the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if the image quality is deteriorated.

(3)電子回路34aの消費電力及び発熱は、振動素子32−1、…、32−nに電圧を印加する周期の長期化によって抑制可能である。補足すると、送信動作に関する消費電力を決める要因として、前述した送信の瞬間に流れる電流と印加する電圧に加え、その繰り返し周期(以下、パルス繰り返し周期)が存在する。このパルス繰り返し周期は、表示深度で決まる最小に設定すると、超音波画像が診断対象(例えば心臓)の動きを正確に表現する一方、時間平均したときの消費電力が上昇し、電子回路34aが高温になる。このため、第1制御回路41から出力される制御信号により、振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧の周期が切り替え可能となるように送信部35の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ20を使用しないときには、振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧の周期を長期化させ、電子回路34aの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ20を使用していない場合、画像フレームの更新周期が遅くなっても問題ない。   (3) The power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by lengthening the cycle of applying a voltage to the vibrating elements 32-1,..., 32-n. Supplementally, factors that determine the power consumption related to the transmission operation include the repetition period (hereinafter, pulse repetition period) in addition to the above-described current flowing at the moment of transmission and the applied voltage. If this pulse repetition period is set to the minimum determined by the display depth, the ultrasonic image accurately represents the movement of the diagnosis target (for example, the heart), the power consumption when time averaged increases, and the electronic circuit 34 a become. Therefore, the electronic circuit of the transmitting unit 35 is designed so that the cycle of the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be switched by the control signal output from the first control circuit 41. deep. Thus, when the ultrasonic probe 20 is not used, the period of the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be lengthened, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. . When the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if the update period of the image frame is delayed.

なお、以上のような消費電力の抑制に代えて、超音波プローブ20を使用しないときには、バイアス電流又は印加電圧の供給停止により、電子回路34aの消費電力を無くすようにしてもよい。消費電力を無くす場合は、消費電力を抑制する場合の極限形態であり、消費電力を抑制する場合に含めて説明する。   Instead of suppressing the power consumption as described above, when the ultrasonic probe 20 is not used, the power consumption of the electronic circuit 34a may be eliminated by stopping the supply of the bias current or the applied voltage. The elimination of power consumption is an extreme mode of suppressing power consumption, and will be described including the case of suppressing power consumption.

一方、超音波診断装置は、装置本体50、表示部58、装置本体50に接続され操作者からの各種指示・命令・情報を装置本体50に取り込むための入力部59を有する。さらに、超音波診断装置には、心電計、心音計、脈波計、呼吸センサに代表される図示しない生体信号計測部及びネットワークがインターフェース部57を介して接続されてもよい。   On the other hand, the ultrasonic diagnostic apparatus has an apparatus main body 50, a display section 58, and an input section 59 connected to the apparatus main body 50 to input various instructions, instructions, and information from an operator to the apparatus main body 50. Further, a biological signal measuring unit (not shown) typified by an electrocardiograph, a phonograph, a pulse wave meter, and a respiratory sensor and a network may be connected to the ultrasonic diagnostic apparatus via the interface unit 57.

装置本体50は、第2制御回路51、信号処理回路52、画像メモリ53、画像合成部54、表示制御部55、記憶部56及びインターフェース部57を有する。   The device main body 50 includes a second control circuit 51, a signal processing circuit 52, an image memory 53, an image combining unit 54, a display control unit 55, a storage unit 56, and an interface unit 57.

第2制御回路51は、例えば、CPUからなり、操作者による入力部59の操作に応じて、記憶部56に記憶された送信遅延パターン、受信遅延パターンと制御プログラムとを読み出し、これらに従って装置本体50及び超音波プローブ20を制御する。入力部59の操作としては、例えば、Bモードとドプラモードとの選択、フレームレート、被走査深度、送信開始・終了などの指示を入力する操作が適用可能となっている。但し、第2制御回路51は、CPUに限らず、PLD(programmable logic device)やASIC (application specific integrated circuit:特定用途向け集積回路)などの回路から構成してもよい。   The second control circuit 51 is composed of, for example, a CPU, and reads a transmission delay pattern, a reception delay pattern, and a control program stored in the storage unit 56 in response to an operation of the input unit 59 by an operator, and reads the control program according to these. 50 and the ultrasonic probe 20 are controlled. As an operation of the input unit 59, for example, an operation of inputting an instruction such as selection between a B mode and a Doppler mode, a frame rate, a depth to be scanned, and transmission start / end can be applied. However, the second control circuit 51 is not limited to the CPU, and may be configured by a circuit such as a programmable logic device (PLD) or an application specific integrated circuit (ASIC).

信号処理回路52は、図示していないBモード処理ユニットと、ドプラ処理ユニットと、画像生成ユニットとを有する。信号処理回路52は、受信部36から出力された受信信号に基づいて、画像データを発生する。以下、画像データの発生に関して詳述する。画像データとは、Bモードデータまたはドプラデータに基づいて発生された超音波画像データである。   The signal processing circuit 52 includes a B-mode processing unit (not shown), a Doppler processing unit, and an image generation unit. The signal processing circuit 52 generates image data based on the received signal output from the receiving unit 36. Hereinafter, generation of image data will be described in detail. Image data is ultrasound image data generated based on B-mode data or Doppler data.

Bモード処理ユニットは、図示していない包絡線検波器、対数変換器などを有する。包絡線検波器は、受信部36から出力された受信信号に対して包絡線検波を実行する。包絡線検波器は、包絡線検波された信号を、対数変換器に出力する。対数変換器は、包絡線検波された信号に対して対数変換して弱い信号を相対的に強調する。Bモード処理ユニットは、対数変換器により強調された信号に基づいて、各走査線及び各超音波送受信における深さごとの信号値(Bモードデータ)を発生する。   The B-mode processing unit has an envelope detector, a logarithmic converter, and the like (not shown). The envelope detector performs envelope detection on the received signal output from the receiving unit 36. The envelope detector outputs an envelope-detected signal to a logarithmic converter. The logarithmic converter performs logarithmic conversion on the envelope-detected signal to relatively emphasize a weak signal. The B-mode processing unit generates a signal value (B-mode data) for each depth in each scanning line and each ultrasonic transmission / reception based on the signal emphasized by the logarithmic converter.

なお、Bモード処理ユニットは、被走査領域におけるラテラル方向、エレベーション方向、深さ方向(以下、レンジ(Range)方向と呼ぶ)にそれぞれ対応付けて配列された複数の信号値からなる3次元Bモードデータを発生してもよい。レンジ方向とは、走査線上の深さ方向である。なお、3次元Bモードデータは、複数の画素値または複数の輝度値などを、走査線に沿って、ラテラル方向、エレベーション方向、レンジ方向にそれぞれ対応付けて配列させたデータであってもよい。また、3次元Bモードデータは、被走査領域において予め設定された関心領域(Region Of Interest: 以下、ROIと呼ぶ)に関するデータであってもよい。また、Bモード処理ユニットは、3次元Bモードデータの代わりにボリュームデータを発生してもよい。以下、Bモード処理ユニットで発生されるデータをまとめて、Bモードデータと呼ぶ。   Note that the B-mode processing unit is a three-dimensional B composed of a plurality of signal values arranged in association with a lateral direction, an elevation direction, and a depth direction (hereinafter, referred to as a range (Range) direction) in the scanned area. Mode data may be generated. The range direction is a depth direction on the scanning line. Note that the three-dimensional B-mode data may be data in which a plurality of pixel values or a plurality of luminance values are arranged in a lateral direction, an elevation direction, and a range direction along a scanning line. . Further, the three-dimensional B-mode data may be data relating to a region of interest (Region Of Interest: hereinafter, referred to as ROI) in the scanned region. Further, the B-mode processing unit may generate volume data instead of three-dimensional B-mode data. Hereinafter, data generated by the B-mode processing unit is collectively referred to as B-mode data.

ドプラ処理ユニットは、図示していないミキサー、低域通過フィルタ(Low Pass Filter: 以下、LPFと呼ぶ)、速度/分散/Power演算デバイス等を有する。ミキサーは、受信部36から出力された受信信号に、送信周波数と同じ周波数f0を有する基準信号を掛け合わせる。この掛け合わせにより、ドプラ偏移周波数fdの成分の信号と(2f0+fd)の周波数成分を有する信号とが得られる。LPFは、ミキサーからの2種の周波数成分を有する信号のうち、高い周波数成分(2f0+fd)の信号を取り除く。ドプラ処理ユニットは、高い周波数成分(2f0+fd)の信号を取り除くことにより、ドプラ偏移周波数fdの成分を有するドプラ信号を発生する。   The Doppler processing unit includes a mixer (not shown), a low-pass filter (hereinafter, referred to as an LPF), a speed / dispersion / Power calculation device, and the like. The mixer multiplies the received signal output from the receiving unit 36 by a reference signal having the same frequency f0 as the transmission frequency. By this multiplication, a signal having a component of the Doppler shift frequency fd and a signal having a frequency component of (2f0 + fd) are obtained. The LPF removes a signal of a high frequency component (2f0 + fd) from a signal having two types of frequency components from the mixer. The Doppler processing unit generates a Doppler signal having a component of the Doppler shift frequency fd by removing a signal of a high frequency component (2f0 + fd).

なお、ドプラ処理ユニットは、ドプラ信号を発生するために、直交検波方式を用いてもよい。このとき、受信信号(RF信号)は、直交検波されIQ信号に変換される。ドプラ処理ユニットは、IQ信号を複素フーリエ変換することにより、ドプラ偏移周波数fdの成分を有するドプラ信号を発生する。ドプラ信号は、例えば、血流、組織、造影剤によるエコー成分である。   The Doppler processing unit may use a quadrature detection method to generate a Doppler signal. At this time, the received signal (RF signal) is subjected to quadrature detection and converted into an IQ signal. The Doppler processing unit generates a Doppler signal having a component of the Doppler shift frequency fd by performing a complex Fourier transform on the IQ signal. The Doppler signal is, for example, an echo component due to blood flow, tissue, and a contrast agent.

速度/分散/Power演算デバイスは、図示していないMTI(Moving Target Indicator)フィルタ、自己相関演算器等を有する。MTIフィルタは、発生されたドプラ信号に対して、臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分(クラッタ成分)を除去する。自己相関演算器は、MTIフィルタによって血流情報のみが抽出されたドプラ信号に対して、自己相関値を算出する。自己相関演算器は、算出された自己相関値に基づいて、血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等を算出する。速度/分散/Power演算デバイスは、複数のドプラ信号に基づく血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等に基づいて、カラードプラデータを発生する。以下、ドプラ信号とカラードプラデータとをまとめて、ドプラデータと呼ぶ。   The speed / dispersion / Power calculation device includes an MTI (Moving Target Indicator) filter, an autocorrelation calculator, and the like (not shown). The MTI filter removes a Doppler component (clutter component) from the generated Doppler signal due to respiratory movement or pulsatile movement of the organ. The autocorrelation calculator calculates an autocorrelation value for the Doppler signal from which only the blood flow information has been extracted by the MTI filter. The autocorrelation calculator calculates an average velocity value, a variance value, a Doppler signal reflection intensity, and the like of the blood flow based on the calculated autocorrelation value. The velocity / dispersion / Power calculation device generates color Doppler data based on an average velocity value, dispersion value, reflection intensity of the Doppler signal, and the like based on a plurality of Doppler signals. Hereinafter, the Doppler signal and the color Doppler data are collectively referred to as Doppler data.

また、ドプラデータとBモードデータとをまとめてローデータ(Raw Data)と呼ぶ。なお、ローデータは、送信超音波の高調波成分によるBモードデータ、及び被検体内の生体組織に関する弾性データであってもよい。Bモード処理ユニット及びドプラ処理ユニットは、発生したローデータを画像生成ユニットに出力する。なお、Bモード処理ユニット及びドプラ処理ユニットは、発生したローデータを画像メモリ53に出力することも可能である。   Also, the Doppler data and the B-mode data are collectively called raw data. Note that the raw data may be B-mode data based on a harmonic component of the transmitted ultrasonic wave, and elasticity data on a living tissue in the subject. The B-mode processing unit and the Doppler processing unit output the generated raw data to the image generation unit. The B-mode processing unit and the Doppler processing unit can also output the generated raw data to the image memory 53.

画像生成ユニットは、図示していないディジタルスキャンコンバータ(Digital Scan Converter: 以下、DSCと呼ぶ)を有する。画像生成ユニットは、DSCに対して、座標変換処理(リサンプリング)を実行する。座標変換処理とは、例えば、ローデータからなる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することである。画像生成ユニットは、座標変換処理に続けて補間処理を、DSCに対して実行する。補間処理とは、隣り合う走査線信号列におけるローデータを用いて、走査線信号列間にデータを補間する処理である。画像生成ユニットは、ローデータに対して座標変換処理と補間処理とを実行することにより、超音波画像データを生成する。   The image generation unit has a digital scan converter (Digital Scan Converter: hereinafter, referred to as DSC) not shown. The image generation unit performs a coordinate conversion process (resampling) on the DSC. The coordinate conversion processing is, for example, to convert a scanning line signal sequence of an ultrasonic scan composed of raw data into a scanning line signal sequence of a general video format represented by a television or the like. The image generation unit performs an interpolation process on the DSC following the coordinate conversion process. The interpolation process is a process of interpolating data between scanning line signal sequences using raw data in adjacent scanning line signal sequences. The image generation unit generates ultrasonic image data by performing a coordinate conversion process and an interpolation process on the raw data.

なお、信号処理回路52は、3次元Bモードデータまたはボリュームデータをレンダリング処理することにより、表示部58における2次元のモニタに3次元の物体を表示するために、視線データの投影を実行してもよい。すなわち、信号処理回路52は、3次元物体を投影面に投影することにより、2次元平面上の画像を発生する。なお、レンダリング処理に当たっては、いずれの投映法を用いてもよい。   Note that the signal processing circuit 52 executes projection of line-of-sight data in order to display a three-dimensional object on a two-dimensional monitor on the display unit 58 by rendering three-dimensional B-mode data or volume data. Is also good. That is, the signal processing circuit 52 generates an image on a two-dimensional plane by projecting the three-dimensional object on the projection plane. In the rendering processing, any projection method may be used.

画像メモリ53は、例えばフリーズする直前の複数のフレームに対応する超音波画像を保存するメモリである。このシネメモリに記憶されている画像を連続表示(シネ表示)することで、超音波動画像を表示することも可能である。   The image memory 53 is a memory that stores, for example, ultrasound images corresponding to a plurality of frames immediately before freezing. By continuously displaying the images stored in the cine memory (cine display), an ultrasonic moving image can be displayed.

画像合成部54は、信号処理回路52で発生された超音波画像に種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。   The image synthesizing unit 54 generates an ultrasonic image for display by synthesizing character information and scales of various parameters with the ultrasonic image generated by the signal processing circuit 52.

表示制御部55は、画像合成部54により生成された超音波画像を表示部58に表示させる。   The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the ultrasonic image generated by the image combining unit 54.

記憶部56は、フォーカス深度の異なる複数の受信遅延パターン及び複数の送信遅延パターンと、本超音波診断装置の制御プログラムと、診断プロトコルと、送受信条件等の各種データ群と、信号処理回路52で発生されたローデータ及び超音波画像とを記憶する。   The storage unit 56 includes a plurality of reception delay patterns and a plurality of transmission delay patterns having different focus depths, a control program of the ultrasonic diagnostic apparatus, a diagnostic protocol, various data groups such as transmission / reception conditions, and a signal processing circuit 52. The generated raw data and the ultrasound image are stored.

インターフェース部57は、入力部59、ネットワーク、図示していない外部記憶装置及び生体信号計測部に関するインターフェースである。装置本体50によって得られた超音波画像等のデータ及び解析結果等は、インターフェース部57とネットワークとを介して他の装置に転送可能である。なお、インターフェース部57は、ネットワークを介して、図示していない他の医用画像診断装置で取得された被検体に関する医用画像を、ダウンロードすることも可能である。   The interface unit 57 is an interface relating to the input unit 59, a network, an external storage device (not shown), and a biological signal measurement unit. Data such as an ultrasonic image and analysis results obtained by the apparatus main body 50 can be transferred to another apparatus via the interface unit 57 and a network. The interface unit 57 can also download, via a network, a medical image relating to the subject acquired by another medical image diagnostic apparatus (not shown).

表示部58は、表示制御部55の出力に基づいて、Bモード画像及びドプラ画像などの超音波画像などを表示する。なお、表示部58は、表示された画像に対して、ブライトネス、コントラスト、ダイナミックレンジ、γ補正などの調整及び、カラーマップの割り当てを実行してもよい。   The display unit 58 displays an ultrasonic image such as a B-mode image and a Doppler image based on the output of the display control unit 55. The display unit 58 may execute adjustment such as brightness, contrast, dynamic range, and γ correction, and assign a color map to the displayed image.

入力部59は、インターフェース部57に接続され操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を装置本体50に取り込む。入力部59は、図示していないトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の入力デバイスを有する。入力デバイスは、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を第2制御回路51に出力する。なお、入力デバイスは、表示画面を覆うように設けられたタッチコマンドスクリーンでもよい。この場合、入力部59は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を第2制御回路51に出力する。また、操作者が入力部59の終了ボタンまたはフリーズボタンを操作すると、第2制御回路51からの制御により、超音波プローブ20における超音波の送受信が終了し、装置本体50は一時的に使用停止状態となる。   The input unit 59 is connected to the interface unit 57 and takes in various instructions, commands, information, selections, and settings from the operator into the device main body 50. The input unit 59 has input devices (not shown) such as a trackball, a switch button, a mouse, and a keyboard. The input device detects the coordinates of the cursor displayed on the display screen, and outputs the detected coordinates to the second control circuit 51. Note that the input device may be a touch command screen provided so as to cover the display screen. In this case, the input unit 59 detects a coordinate pointed by a touch according to a coordinate reading principle such as an electromagnetic induction type, an electromagnetic distortion type, a pressure-sensitive type, and outputs the detected coordinate to the second control circuit 51. Further, when the operator operates the end button or the freeze button of the input unit 59, the transmission and reception of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe 20 are terminated by the control from the second control circuit 51, and the use of the apparatus main body 50 is temporarily stopped. State.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を図3のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

超音波プローブ20は、コネクタ部40が超音波診断装置の装置本体50に接続されると、振動素子32−1、…、32−nによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state in which ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibration elements 32-1,..., 32-n.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部59の操作に応じて、第2制御回路51が起動される。第2制御回路51は、超音波プローブ20に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ20の第1制御回路41に送出する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 is activated according to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51 sends a control signal for causing the ultrasonic probe 20 to execute transmission and reception of ultrasonic waves to the first control circuit 41 of the ultrasonic probe 20.

第1制御回路41は、この制御信号に基づいて、送信部35及び受信部36を制御する。送信部35は、第1制御回路41からの制御により、振動素子32−1、…、32−nを駆動する(ST1)。受信部36は、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体50の信号処理回路52に送出する。   The first control circuit 41 controls the transmitting unit 35 and the receiving unit 36 based on the control signal. The transmitting unit 35 drives the vibrating elements 32-1,..., 32-n under the control of the first control circuit 41 (ST1). The receiving unit 36 processes the echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends out the received signals obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the device main body 50.

信号処理回路52は、受信部36から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部54は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部55は、当該生成された超音波画像を表示部58に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the received signal output from the receiving unit 36. The image synthesizing unit 54 generates an ultrasonic image for display by synthesizing the ultrasonic image data with character information and scales of various parameters. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ20のセンサ33は、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知する(ST2)。ステップST2の具体例では、センサ33は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensor 33 of the ultrasonic probe 20 detects the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30 (ST2). In the specific example of step ST2, the sensor 33 senses the brightness as the surrounding environment and outputs a signal indicating the sensing result.

電子回路34aは、ステップST2で感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する(ST3:ST3−1〜ST3−3)。ステップST3の具体例では、センサ33から出力された信号が第1制御回路41に伝送される。   The power consumption of the electronic circuit 34a changes according to the surrounding environment sensed in step ST2 (ST3: ST3-1 to ST3-3). In the specific example of step ST3, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the first control circuit 41.

第1制御回路41は、センサ33からの信号に基づいて、挿入部30の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する(ST3−1)。ステップST3−1の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ20は診断に使用されず、挿入部30が空中放置状態にある。このため、第1制御回路41は、電子回路34aの消費電力を低下させ(ST3−2)、電子回路34aの発熱を抑制する。すなわち、超音波診断が開始されておらず、高画質性能を得られる電力を供給する必要がないためである。ステップST3−2の終了後、超音波プローブ20は、ステップST2に戻って処理を継続する。   The first control circuit 41 determines whether or not the brightness around at least a part of the insertion section 30 has decreased based on the signal from the sensor 33 (ST3-1). If the determination result in step ST3-1 indicates negative, the ultrasonic probe 20 is not used for diagnosis, and the insertion unit 30 is left in the air. Therefore, the first control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2), and suppresses the heat generation of the electronic circuit 34a. That is, ultrasonic diagnosis has not been started, and there is no need to supply power for obtaining high image quality performance. After the end of step ST3-2, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2 and continues the processing.

ステップST3−1の判定結果が明るさの低下を示す場合、超音波プローブ20は診断に使用中であり、挿入部30が被検体内(例、食道)に挿入された状態にある。このため、第1制御回路41は、電子回路34aの消費電力を必要十分な電力に制御する(ST3−3)。すなわち、超音波診断中には、高画質性能を得るために必要十分な電力を電子回路34aに供給する必要があるためである。なお、ステップST3−3において、明るさの低下の検出直後には、電子回路34aの消費電力は増大する向きに制御され、超音波診断に必要十分な電力に達した後には、必要十分な電力を維持するように制御される。   If the determination result in step ST3-1 indicates a decrease in brightness, the ultrasonic probe 20 is being used for diagnosis, and the insertion unit 30 has been inserted into the subject (eg, the esophagus). Therefore, the first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power (ST3-3). That is, it is necessary to supply necessary and sufficient power to the electronic circuit 34a to obtain high image quality performance during the ultrasonic diagnosis. In step ST3-3, immediately after the detection of the decrease in brightness, the power consumption of the electronic circuit 34a is controlled to increase. Is controlled to maintain.

ステップST3−3の終了後、第1制御回路41は、超音波診断が終了か否かを判定する(ST4)。ステップST4の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ20は、ステップST2に戻って処理を継続する。また、ステップST3−3の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、超音波プローブ20は処理を終了する。   After the end of step ST3-3, the first control circuit 41 determines whether or not the ultrasonic diagnosis has ended (ST4). If the determination result in step ST4 indicates no, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2 and continues the processing. If the result of the determination in step ST3-3 indicates that the ultrasonic diagnosis has ended, the ultrasonic probe 20 ends the processing.

上述したように本実施形態によれば、ステップST2〜ST3に示したように、診断時に被検体内に挿入される挿入部30の少なくとも一部の周辺環境をセンサ33が感知し、この感知された周辺環境に応じて、電子回路34aの消費電力が変化する。これにより、診断に使用中か否かを正確に検出でき、使用停止状態から迅速に復帰することができる。従って、超音波診断におけるユーザビリティを向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, as shown in steps ST2 to ST3, the sensor 33 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30 inserted into the subject at the time of diagnosis, and this sensing is performed. The power consumption of the electronic circuit 34a changes according to the surrounding environment. This makes it possible to accurately detect whether or not the apparatus is being used for diagnosis, and to quickly return from the use stopped state. Therefore, usability in ultrasonic diagnosis can be improved.

補足すると、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知することにより、挿入部30が被検体内に挿入されたか否かを感知できるので、診断に使用中か否かを正確に検出することができる。また、感知された周辺環境に応じて、使用停止状態から使用中の状態への変化を検出した場合にも消費電力が変化するので、使用停止状態から迅速に復帰することができる。   Supplementally, by sensing the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30, it is possible to detect whether or not the insertion section 30 has been inserted into the subject. Therefore, it is possible to accurately detect whether or not the insertion section 30 is being used for diagnosis. Can be. In addition, the power consumption changes even when a change from the use stop state to the use state is detected in accordance with the sensed surrounding environment, so that it is possible to quickly return from the use stop state.

これに加え、センサ33が、挿入部30の少なくとも一部における明るさを感知する場合には、明るさ以外の周辺環境を感知する場合に比べ、挿入部30が被検体内に挿入されたか否かを容易且つ確実に感知することができる。   In addition, when the sensor 33 senses the brightness of at least a part of the insertion unit 30, whether the insertion unit 30 is inserted into the subject is compared with the case where the sensor 33 senses the surrounding environment other than the brightness. Can be easily and reliably detected.

さらに、電子回路34aは、センサ33によって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する構成により、挿入部30が被検体内に挿入されて周辺が暗いときには、消費電力の増大によって高画質性能を得るための動作を実行することができる。   Furthermore, the electronic circuit 34a is configured such that when the brightness sensed by the sensor 33 decreases, the power consumption increases. When the insertion section 30 is inserted into the subject and the surroundings are dark, the electronic circuit 34a increases the power consumption. An operation for obtaining image quality performance can be executed.

換言すると、電子回路34aは、センサ33によって感知される明るさが上昇した場合、消費電力が低下する構成により、挿入部30が被検体の外部にあって周辺が明るいときには、消費電力の低下によって発熱を抑制することができる。すなわち、超音波プローブ20が被検体の外部にあるときの無駄な発熱を抑制することができる。例えば、超音波プローブ20がTEEプローブの場合、TEEプローブには厳格な発熱規制があり、人体接触部がある温度以上になったら装置動作を強制的に停止させなければならない。但し、超音波診断中に装置動作の停止を生じることは極力避ける必要がある。本実施形態によれば、使用中でないときの無駄な発熱を抑制するため、使用開始時の温度を低くすることができる。すなわち、本実施形態は、使用開始時の温度を低くして、使用開始時の温度と発熱規制された温度との差分(使用中に許容される温度上昇分)を大きくし、装置動作の停止に至る可能性を低くするように、被検体の外部にあるときの無駄な発熱を抑制している。   In other words, when the brightness sensed by the sensor 33 increases, the electronic circuit 34a reduces the power consumption. When the insertion unit 30 is outside the subject and the surroundings are bright, the electronic circuit 34a decreases the power consumption. Heat generation can be suppressed. That is, it is possible to suppress unnecessary heat generation when the ultrasonic probe 20 is outside the subject. For example, when the ultrasonic probe 20 is a TEE probe, the TEE probe has strict heat generation regulation, and when the contact portion of the human body becomes higher than a certain temperature, the operation of the apparatus must be forcibly stopped. However, it is necessary to avoid stopping the operation of the apparatus during the ultrasonic diagnosis as much as possible. According to the present embodiment, the temperature at the start of use can be reduced in order to suppress unnecessary heat generation when not in use. That is, in the present embodiment, the temperature at the start of use is lowered, the difference between the temperature at the start of use and the temperature at which heat generation is restricted (the temperature rise allowed during use) is increased, and the operation of the apparatus is stopped. In order to reduce the possibility of the heat generation, unnecessary heat generation when outside the subject is suppressed.

また、挿入部30が、センサ33及び電子回路34aの少なくともいずれかを先端部分31に有する場合、先端部分31の幅及び高さが伝送ケーブルの直径よりも大きいことから、伝送ケーブルに実装する場合に比べ、容易に実装することができる。   When the insertion portion 30 has at least one of the sensor 33 and the electronic circuit 34a in the distal end portion 31, since the width and height of the distal end portion 31 are larger than the diameter of the transmission cable, It can be easily implemented as compared with.

また、電子回路34aの消費電力が、次の(1)〜(3)のうち少なくとも1つが変化することで変化する場合、当該(1)〜(3)の制御によって消費電力を変化させることにより、消費電力の大きさに応じて発熱や画質性能を制御することができる。   When the power consumption of the electronic circuit 34a changes by changing at least one of the following (1) to (3), the power consumption is changed by controlling the (1) to (3). In addition, heat generation and image quality performance can be controlled according to the magnitude of power consumption.

(1)電子回路34aの内部を流れるバイアス電流。
(2)振動素子32−1、…、32−nに印加する電圧。
(3)振動素子32−1、…、32−nに電圧を印加する周期。
(1) Bias current flowing inside the electronic circuit 34a.
(2) Voltages applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n.
(3) Period for applying a voltage to the vibrating elements 32-1,..., 32-n.

また、超音波プローブ20が、電子回路34aの制御を行う第1制御回路41を備えた場合には、超音波診断装置の装置本体50とは独立して、超音波プローブ20内でセンサ33の出力に応じて電子回路34aの消費電力を制御することができる。   Further, when the ultrasonic probe 20 includes the first control circuit 41 that controls the electronic circuit 34a, the sensor 33 in the ultrasonic probe 20 is independent of the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus. The power consumption of the electronic circuit 34a can be controlled according to the output.

ここで、第1制御回路41は、電子回路34aの処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路52を有する筐体との接続を担うコネクタ部40に設けられた場合、コネクタ部40が比較的大きいので、容易に実装することができる。なお、第1制御回路41は、コネクタ部40に限らず、例えば、把持部21に設けてもよい。第1制御回路41を把持部21に設ける場合も同様に、把持部21が超音波プローブ20内で比較的大きい部分であることから、容易に実装することができる。   Here, when the first control circuit 41 is provided in the connector unit 40 that is connected to a housing having a signal processing circuit 52 that generates an image based on a reception signal obtained by the processing of the electronic circuit 34a, Since the part 40 is relatively large, it can be easily mounted. Note that the first control circuit 41 is not limited to the connector section 40, and may be provided in, for example, the grip section 21. Similarly, in the case where the first control circuit 41 is provided in the grip portion 21, the grip portion 21 is a relatively large portion in the ultrasonic probe 20, so that it can be easily mounted.

また、挿入部30において、先端部分31の第1面に振動素子32−1、…、32−nを有し、第1面の反対側の第2面にセンサ33を有する場合、振動素子32−1、…、32−nによる超音波の送受信を妨げずに、センサ33を容易に実装することができる。   .., 32-n on the first surface of the distal end portion 31 and the sensor 33 on the second surface opposite to the first surface. The sensor 33 can be easily mounted without hindering transmission and reception of ultrasonic waves by -1,..., 32-n.

また、挿入部30が、2次元状に配列された複数の振動素子32−1、…、32−nを有する場合、前述した作用効果を得られる2Dアレイタイプの超音波プローブ20を提供することができる。なお、挿入部30が、1次元状に配列された複数の振動素子32−1、…、32−nを有する場合、挿入部30が電子回路34a及びセンサ33を更に備える構成であれば、前述した作用効果を得られる1Dアレイタイプの超音波プローブ20を提供できる。   Also, when the insertion section 30 has a plurality of vibrating elements 32-1,..., 32-n arranged two-dimensionally, the present invention provides a 2D array type ultrasonic probe 20 that can obtain the above-described effects. Can be. When the insertion section 30 has a plurality of vibrating elements 32-1,..., 32-n arranged one-dimensionally, if the insertion section 30 further includes the electronic circuit 34a and the sensor 33, the above-described configuration is used. It is possible to provide the 1D array type ultrasonic probe 20 which can obtain the above-described operational effects.

一方、超音波診断装置においては、第2制御回路51が、上述した作用効果を得られる超音波プローブ20に超音波の送受信を実行させると共に、表示制御部55が、超音波プローブ20からの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部58に表示させる。従って、超音波診断装置は、上述した作用効果に加え、診断時に被検体内に挿入される挿入部30の少なくとも一部の周辺環境に応じて電子回路34aの消費電力が変化し、この消費電力に応じた画質性能をもつ超音波画像を表示することができる。   On the other hand, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 causes the ultrasonic probe 20 capable of obtaining the above-described operation and effect to transmit and receive ultrasonic waves, and the display control unit 55 outputs the output from the ultrasonic probe 20. Is displayed on the display unit 58. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the power consumption of the electronic circuit 34a changes according to the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30 inserted into the subject at the time of diagnosis, in addition to the above-described operation and effect. The ultrasonic image having the image quality performance corresponding to the image quality can be displayed.

例えば、超音波診断装置は、超音波診断中でないときには、低下した消費電力に応じた超音波画像を表示し、超音波診断中のときのみ、増大した消費電力に応じた超音波画像を表示することができる。   For example, the ultrasonic diagnostic apparatus displays an ultrasonic image corresponding to the reduced power consumption when not performing the ultrasonic diagnosis, and displays the ultrasonic image corresponding to the increased power consumption only during the ultrasonic diagnosis. be able to.

<第2の実施形態>
図4及び図5は、第2の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図であり、図1及び図2と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
<Second embodiment>
FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams showing the configuration of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. The same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and are described in detail. Are omitted, and different portions are mainly described here. In the following respective embodiments, the duplicated description will be omitted.

第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、電子回路34aが、受信部36の処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路(画像生成部)52を有する筐体内に設けられた第2制御回路51aによって制御される構成となっている。   The second embodiment is a modification of the first embodiment. The electronic circuit 34a includes a signal processing circuit (image generation unit) 52 that generates an image based on a reception signal obtained by the processing of the reception unit 36. It is configured to be controlled by a second control circuit 51a provided in a housing having the same.

具体的には、第2の実施形態は、超音波プローブ20から第1制御回路41を省略し、装置本体50内の第2制御回路51に代えて、第1制御回路41を第2制御回路51に含めた新たな第2制御回路51aを備えている。   Specifically, in the second embodiment, the first control circuit 41 is omitted from the ultrasonic probe 20, and the first control circuit 41 is replaced by a second control circuit instead of the second control circuit 51 in the apparatus main body 50. 51 is provided with a new second control circuit 51a.

これに伴い、センサ33から出力された信号は、第2制御回路51aに伝送される。このとき、センサ33から出力される信号は、ディジタル信号及びアナログ信号のいずれでもよい。アナログ信号の場合、例えば、電子回路34a内の図示しないA/D変換回路によりディジタル信号に変換してから第2制御回路51aに伝送してもよい。あるいは、アナログ信号を装置本体50の図示しないA/D変換回路によりディジタル信号に変換してから第2制御回路51aに伝送してもよい。   Accordingly, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the second control circuit 51a. At this time, the signal output from the sensor 33 may be either a digital signal or an analog signal. In the case of an analog signal, for example, the signal may be converted into a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) in the electronic circuit 34a and then transmitted to the second control circuit 51a. Alternatively, an analog signal may be converted into a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) of the apparatus main body 50 and then transmitted to the second control circuit 51a.

ここで、第2制御回路51aは、前述した装置本体50及び超音波プローブ20を制御する機能を有している。ここで、超音波プローブ20を制御する機能は、センサ33から受けた信号に基づいて、電子回路34a内の送信部35及び受信部36を制御する機能を含んでいる。具体的には、第2制御回路51aは、制御プログラムに基づいて、送信部35による振動素子32−1、…、32−nの駆動と、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号の受信部36による処理とを制御する。また、第2制御回路51aは、センサ33から受けた信号に基づいて、送信部35及び受信部36を含む電子回路34aの消費電力を制御する。   Here, the second control circuit 51a has a function of controlling the apparatus main body 50 and the ultrasonic probe 20 described above. Here, the function of controlling the ultrasonic probe 20 includes a function of controlling the transmission unit 35 and the reception unit 36 in the electronic circuit 34a based on a signal received from the sensor 33. Specifically, the second control circuit 51a drives the vibration elements 32-1,..., 32-n by the transmission unit 35 and generates the vibration elements 32-1,. The processing of the received echo signal by the receiving unit 36 is controlled. Further, the second control circuit 51 a controls the power consumption of the electronic circuit 34 a including the transmitting unit 35 and the receiving unit 36 based on the signal received from the sensor 33.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を、前述した図3を参照しながら説明する。   Next, the operation of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.

超音波プローブ20は、コネクタ部40が超音波診断装置の装置本体50に接続されると、振動素子32−1、…、32−nによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state where ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibrating elements 32-1,..., 32-n.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部59の操作に応じて、第2制御回路51aが起動される。第2制御回路51aは、超音波プローブ20に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ20の電子回路34aに送出する。すなわち、第2制御回路51aは、この制御信号により、電子回路34a内の送信部35及び受信部36を制御する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51a is activated according to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51a sends a control signal for causing the ultrasound probe 20 to execute transmission and reception of ultrasound to the electronic circuit 34a of the ultrasound probe 20. That is, the second control circuit 51a controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 in the electronic circuit 34a according to the control signal.

送信部35は、第2制御回路51aからの制御により、振動素子32−1、…、32−nを駆動する(ST1)。受信部36は、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体50の信号処理回路52に送出する。   The transmitting unit 35 drives the vibrating elements 32-1,..., 32-n under the control of the second control circuit 51a (ST1). The receiving unit 36 processes the echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends out the received signals obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the device main body 50.

信号処理回路52は、受信部36から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部54は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部55は、当該生成された超音波画像を表示部58に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the received signal output from the receiving unit 36. The image synthesizing unit 54 generates an ultrasonic image for display by synthesizing the ultrasonic image data with character information and scales of various parameters. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ20のセンサ33は、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知する(ST2)。ステップST2の具体例では、センサ33は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensor 33 of the ultrasonic probe 20 detects the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30 (ST2). In the specific example of step ST2, the sensor 33 senses the brightness as the surrounding environment and outputs a signal indicating the sensing result.

電子回路34aは、ステップST2で感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する(ST3:ST3−1〜ST3−3)。ステップST3の具体例では、センサ33から出力された信号が第2制御回路51aに伝送される。   The power consumption of the electronic circuit 34a changes according to the surrounding environment sensed in step ST2 (ST3: ST3-1 to ST3-3). In the specific example of step ST3, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the second control circuit 51a.

第2制御回路51aは、センサ33からの信号に基づいて、挿入部30の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する(ST3−1)。ステップST3−1の判定結果が否を示す場合、挿入部30が空中放置状態にあるため、第2制御回路51aは、電子回路34aの消費電力を低下させ(ST3−2)、電子回路34aの発熱を抑制する。ステップST3−2の終了後、第2制御回路51aは、ステップST2に戻って処理を継続する。   The second control circuit 51a determines, based on a signal from the sensor 33, whether or not the brightness around at least a part of the insertion section 30 has decreased (ST3-1). If the determination result in step ST3-1 indicates no, the second control circuit 51a reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2) because the insertion unit 30 is left idle in the air (ST3-2). Suppress heat generation. After the end of step ST3-2, the second control circuit 51a returns to step ST2 and continues the processing.

ステップST3−1の判定結果が明るさの低下を示す場合、挿入部30が被検体内(例、食道)に挿入された状態にあるため、第2制御回路51aは、電子回路34aの消費電力を必要十分な電力に制御する(ST3−3)。なお、ステップST3−3において、明るさの低下の検出直後には、電子回路34aの消費電力は増大する向きに制御され、超音波診断に必要十分な電力に達した後には、必要十分な電力を維持するように制御される。   If the determination result in step ST3-1 indicates that the brightness has decreased, the insertion of the insertion unit 30 into the subject (eg, the esophagus) causes the second control circuit 51a to execute the power consumption of the electronic circuit 34a. Is controlled to a necessary and sufficient power (ST3-3). In step ST3-3, immediately after the detection of the decrease in brightness, the power consumption of the electronic circuit 34a is controlled so as to increase. Is controlled to maintain.

ステップST3−3の終了後、第2制御回路51aは、超音波診断が終了か否かを判定し(ST4)、否を示す場合には、ステップST2に戻って処理を継続する。   After the end of step ST3-3, the second control circuit 51a determines whether or not the ultrasonic diagnosis has ended (ST4), and if not, returns to step ST2 to continue the processing.

ステップST4の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、第2制御回路51aは処理を終了する。   If the determination result of step ST4 indicates that the ultrasonic diagnosis has ended, the second control circuit 51a ends the process.

上述したように第2の実施形態によれば、電子回路34aが、受信部36の処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路(画像生成部)52を有する筐体内に設けられた第2制御回路51aによって制御される。このように、前述した第1制御回路41を省略し、装置本体50内の第2制御回路51aから電子回路34aを制御するように変形しても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the electronic circuit 34a is provided in the housing having the signal processing circuit (image generation unit) 52 that generates an image based on the reception signal obtained by the processing of the reception unit 36. Is controlled by the second control circuit 51a. Thus, even if the first control circuit 41 described above is omitted and the second control circuit 51a in the apparatus main body 50 is modified to control the electronic circuit 34a, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Obtainable.

また、装置本体50内の第2制御回路51aが電子回路34aの消費電力を制御するので、より効果的な発熱制御を実現することができる。補足すると、前述した第1制御回路41は、コネクタ部40内の小さいスペースに設置する必要があったので、大きいスペースを要する複雑な回路にはできない。これに対し、第2制御回路51aは、装置本体50内の大きいスペースに設置できることから、電子回路34aの消費電力を制御する回路を第1制御回路41よりも複雑な回路とすることができ、もって、より効果的な発熱制御を実現することができる。   Further, since the second control circuit 51a in the apparatus main body 50 controls the power consumption of the electronic circuit 34a, more effective heat generation control can be realized. Supplementally, since the first control circuit 41 needs to be installed in a small space in the connector section 40, it cannot be a complicated circuit requiring a large space. On the other hand, since the second control circuit 51a can be installed in a large space in the device main body 50, the circuit for controlling the power consumption of the electronic circuit 34a can be a more complicated circuit than the first control circuit 41, Thus, more effective heat generation control can be realized.

<第3の実施形態>
図6は、第3の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。
<Third embodiment>
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a distal end portion of the ultrasonic probe according to the third embodiment.

第3の実施形態は、第1及び第2の各実施形態の具体例であり、図6(A)に示すように、挿入部30の先端部分31において、振動素子アレイ32及び電子回路チップ34が積層構造の一部として実装されている。この積層構造は、バッキング材22、電子回路チップ34、バンプ23、電気信号再配線層24、バンプ25、振動素子アレイ32及び音響整合層26が順に積層されて構成されている。詳しくは、バッキング材22の一方の面上に電子回路チップ34が配置されている。電子回路チップ34内の電子回路34aは、バンプ23、電気信号再配線層24及びバンプ25を介して振動素子アレイ32内の振動素子32−1、…、32−nに電気的に接続されている。振動素子アレイ32は、バンプ25とは反対側の面上に音響整合層26が配置されている。また、電子回路チップ34内の電子回路34aは、バッキング材22の他方の面上に配置されたセンサ33に配線27を介して電気的に接続されている。さらに、電子回路チップ34内の電子回路34aは、図示しない伝送ケーブル及びコネクタ部40を介して装置本体50の内部回路に電気的に接続されている。なお、センサ33は、電子回路34aを介さずに、図示しない伝送ケーブルを介してコネクタ部40の内部回路に電気的に接続されていてもよい。   The third embodiment is a specific example of each of the first and second embodiments. As shown in FIG. 6A, a vibration element array 32 and an electronic circuit chip 34 are provided at a distal end portion 31 of an insertion portion 30. Is implemented as a part of the laminated structure. This laminated structure is configured by sequentially laminating a backing material 22, an electronic circuit chip 34, a bump 23, an electric signal rewiring layer 24, a bump 25, a vibration element array 32, and an acoustic matching layer 26. Specifically, the electronic circuit chip 34 is arranged on one surface of the backing material 22. The electronic circuit 34a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to the vibrating elements 32-1,..., 32-n in the vibrating element array 32 via the bumps 23, the electric signal redistribution layers 24, and the bumps 25. I have. The acoustic matching layer 26 is arranged on the surface of the vibration element array 32 opposite to the bump 25. The electronic circuit 34 a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to the sensor 33 disposed on the other surface of the backing material 22 via the wiring 27. Further, an electronic circuit 34 a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to an internal circuit of the device main body 50 via a transmission cable and a connector unit 40 (not shown). The sensor 33 may be electrically connected to an internal circuit of the connector unit 40 via a transmission cable (not shown) without using the electronic circuit 34a.

ここで、挿入部30は、図6(B)に示すように、先端部分31の第1面sf1に音響整合層26や振動素子アレイ32(振動素子32−1、…、32−n)を有し、第1面sf1の反対側の第2面sf2にセンサ33を有している。但し、センサ33は、第2面sf2に限らず、例えば、第1面sf1と第2面sf2との間の第3面sf3又は第4面sf4に実装されてもよい。   Here, as shown in FIG. 6 (B), the insertion portion 30 has the acoustic matching layer 26 and the vibrating element array 32 (vibrating elements 32-1,..., 32-n) on the first surface sf1 of the distal end portion 31. And a sensor 33 on a second surface sf2 opposite to the first surface sf1. However, the sensor 33 is not limited to the second surface sf2, and may be mounted on, for example, the third surface sf3 or the fourth surface sf4 between the first surface sf1 and the second surface sf2.

以上のような構成によれば、第1及び第2の各実施形態の作用効果に加え、(a)センサ33を容易に実装できる効果と、(b)センサ33に接続される配線のインピーダンスの影響を低減できる効果とを得ることができる。   According to the above-described configuration, in addition to the functions and effects of the first and second embodiments, (a) the effect of easily mounting the sensor 33 and (b) the impedance of the wiring connected to the sensor 33 are reduced. The effect of reducing the influence can be obtained.

上記(a)の効果について述べる。第2面sf2は、センサ33が周辺環境を感知し易い点と、センサ33の実装が容易な点とから、センサ33を配置する位置として最適である。例えば、第2面sf2は、先端部分31が被検体内に挿入されると、周辺が暗くなる位置にある。このため、第2面sf2に配置されたセンサ33は、先端部分31が被検体内に挿入されたとき、明るさの低下を容易に感知することができる。これに加え、第2面sf2は、加工の自由度がある構造を有する。例えば、第2面sf2は、バッキング材22または放熱と支持を兼ねたアルミ等による構造体からなる面であるので、容易に加工できる。このため、第2面sf2は、容易に加工した部位にセンサ33を格納できるので、センサ33を容易に実装することができる。このように、第2面sf2は、センサ33を配置する位置として最適である。   The effect (a) will be described. The second surface sf2 is optimal as a position for disposing the sensor 33 because the sensor 33 can easily sense the surrounding environment and the sensor 33 can be easily mounted. For example, the second surface sf2 is at a position where the periphery becomes dark when the distal end portion 31 is inserted into the subject. For this reason, the sensor 33 arranged on the second surface sf2 can easily detect a decrease in brightness when the distal end portion 31 is inserted into the subject. In addition, the second surface sf2 has a structure having a degree of freedom in processing. For example, since the second surface sf2 is a surface made of a backing material 22 or a structure made of aluminum or the like that also serves as heat radiation and support, it can be easily processed. For this reason, the sensor 33 can be easily mounted on the second surface sf2 because the sensor 33 can be stored in the easily processed portion. Thus, the second surface sf2 is optimal as a position where the sensor 33 is arranged.

これに対し、第2面sf2の反対側の第1面sf1は、超音波を送受信する音響整合層26を有することからセンサ33を配置できないので、センサ33を配置する位置として不向きである。   On the other hand, the first surface sf1 on the opposite side of the second surface sf2 has the acoustic matching layer 26 for transmitting and receiving the ultrasonic wave, so that the sensor 33 cannot be arranged.

上記(b)の効果について述べる。センサ33と電子回路34aとの間の配線27は、ごく短いので、インピーダンスの影響を無視できる。これに加え、センサ33から出力される信号は、電子回路34a内で増幅された後に、伝送ケーブルを介して装置本体50側に伝送される。伝送ケーブルの配線長は長いものの、電子回路34a内で増幅された信号であれば、伝送ケーブルの配線長に伴うインピーダンスの影響を低減できる。   The effect (b) will be described. Since the wiring 27 between the sensor 33 and the electronic circuit 34a is very short, the influence of impedance can be ignored. In addition, the signal output from the sensor 33 is amplified in the electronic circuit 34a and then transmitted to the apparatus main body 50 via the transmission cable. Although the transmission cable has a long wiring length, the signal amplified in the electronic circuit 34a can reduce the influence of the impedance due to the transmission cable wiring length.

これに対し、センサ33から出力される信号を直接に伝送ケーブルを介して装置本体50の内部回路に伝送する場合、センサ33から出力される信号が微弱なため、伝送ケーブルの配線長に伴うインピーダンスの影響を受けやすい。例えばTEEプローブの場合、伝送ケーブルの配線長が、4m程度に長い。このような長さになると、配線のインピーダンスを無視できず、信号処理回路52により最終的に得られる情報の誤差が大きくなる。   On the other hand, when the signal output from the sensor 33 is directly transmitted to the internal circuit of the device main body 50 via the transmission cable, since the signal output from the sensor 33 is weak, the impedance accompanying the wiring length of the transmission cable is reduced. Susceptible to. For example, in the case of the TEE probe, the wiring length of the transmission cable is as long as about 4 m. With such a length, the impedance of the wiring cannot be neglected, and an error in information finally obtained by the signal processing circuit 52 increases.

<第4の実施形態>
図7は、第4の実施形態に係る超音波プローブに適用されたセンサ及びその後段の増幅回路の構成を示す模式図である。
<Fourth embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a sensor applied to the ultrasonic probe according to the fourth embodiment and an amplifier circuit at a subsequent stage.

第4の実施形態は、第1乃至第3の各実施形態の具体例であり、フォト・ダイオードを用いたセンサ33に電圧を印加する電源37と、センサ33に接続され、センサ33から出力された信号を増幅する増幅回路38とを電子回路34aが備えている。この例では、増幅回路38として、抵抗38r及びオペアンプ38aを用いる。挿入部30は、センサ33及び電子回路34aを先端部分31に有している。   The fourth embodiment is a specific example of each of the first to third embodiments, and is connected to a power supply 37 that applies a voltage to the sensor 33 using a photodiode, and is connected to the sensor 33 and output from the sensor 33. The electronic circuit 34a includes an amplification circuit 38 for amplifying the output signal. In this example, a resistor 38r and an operational amplifier 38a are used as the amplifier circuit 38. The insertion section 30 has a sensor 33 and an electronic circuit 34a at the distal end portion 31.

ここで、フォト・ダイオードは、暗い状態(被検体内に挿入した状態)では通常のダイオードと同様の電圧−電流特性を示す一方で、明るい状態(空中放置状態)では逆方向の電流が増加する特性を持つ。このため、フォト・ダイオードは、例えば、カソードを電源37に接続し、アノードを増幅回路38に接続した構成により、センサ33周辺の明るさに対応して変化する電流を増幅回路38に出力する。   Here, the photodiode has a voltage-current characteristic similar to that of a normal diode in a dark state (a state inserted into the subject), while a current in a reverse direction increases in a bright state (a state of being left in the air). Has characteristics. For this reason, the photodiode outputs a current that changes in accordance with the brightness around the sensor 33 to the amplifier circuit 38, for example, by connecting the cathode to the power supply 37 and the anode to the amplifier circuit 38.

増幅回路38は、フォト・ダイオードから出力された電流を電圧に変換すると同時に適当な値に増幅し、得られた増幅信号を伝送ケーブルに出力する。この場合、増幅回路38としては、例えば、フォト・ダイオードのアノードと、抵抗38rの一端及びオペアンプ38aの反転入力端子とを接続し、抵抗38rの他端とオペアンプ38aの出力端子とを接続すればよい。これにより、オペアンプ38aのドライブ能力により、TEEプローブのように長い配線長の伝送ケーブルを有していても配線長の影響を抑えて増幅信号を装置本体50に伝送することが可能となる。   The amplifier circuit 38 converts the current output from the photodiode into a voltage and at the same time amplifies it to an appropriate value, and outputs the obtained amplified signal to the transmission cable. In this case, as the amplifier circuit 38, for example, the anode of the photodiode is connected to one end of the resistor 38r and the inverting input terminal of the operational amplifier 38a, and the other end of the resistor 38r is connected to the output terminal of the operational amplifier 38a. Good. Thus, the amplified signal can be transmitted to the apparatus main body 50 while suppressing the influence of the wiring length even if the transmission cable has a long wiring length such as a TEE probe, due to the driving capability of the operational amplifier 38a.

以上のような構成によれば、第1乃至第3の各実施形態の作用効果に加え、超音波プローブ20内の伝送ケーブルの配線長が長い場合でも、配線長の影響を抑えて増幅信号を伝送することができる。   According to the above configuration, in addition to the effects of the first to third embodiments, even when the wiring length of the transmission cable in the ultrasonic probe 20 is long, the amplified signal is suppressed by suppressing the influence of the wiring length. Can be transmitted.

<第5の実施形態>
図8は第5の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図であり、図9は同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。
<Fifth embodiment>
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a configuration of a distal end portion of an ultrasonic probe according to a fifth embodiment, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus according to the fifth embodiment.

第5の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、挿入部30内のセンサ33が周辺環境を感知する場合の信頼性を向上させる観点から、挿入部30が、センサ33を複数有する構成となっている。これは、例えば挿入部30をベッド等に放置した際に、ベッドにセンサ33の検出面が塞がれてセンサ33が周辺環境(例、低下した明るさ)を感知し、電子回路34aの消費電力を増大させてしまう可能性を無くすことを意図している。この例では、複数のセンサ33として、3つのセンサ33−1、…33−3を用いる。第1のセンサ33−1は、例えば先端部分31の第3面sf3に配置され、第2のセンサ33−2は、先端部分31の第2面sf2に配置され、第3のセンサ33−3は、先端部分31の第4面sf4に配置される。但し、複数のセンサ33−1、…の個数は、3個に限らず、任意の複数個が使用可能となっている。また、複数のセンサ33−1、…を配置する位置は、挿入部30内であれば、任意の位置が適用可能となっている。   The fifth embodiment is a modification of the first embodiment, and from the viewpoint of improving the reliability when the sensor 33 in the insertion unit 30 senses the surrounding environment, the insertion unit 30 includes a plurality of sensors 33. Configuration. This is because, for example, when the insertion section 30 is left on a bed or the like, the detection surface of the sensor 33 is blocked by the bed, and the sensor 33 senses the surrounding environment (eg, reduced brightness) and consumes the electronic circuit 34a. It is intended to eliminate the possibility of increasing power. In this example, three sensors 33-1 to 33-3 are used as the plurality of sensors 33. The first sensor 33-1 is disposed, for example, on the third surface sf3 of the distal end portion 31, and the second sensor 33-2 is disposed on the second surface sf2 of the distal end portion 31, for example. Is disposed on the fourth surface sf4 of the tip portion 31. However, the number of the plurality of sensors 33-1,... Is not limited to three, and an arbitrary plurality can be used. Further, as long as the position where the plurality of sensors 33-1... Are arranged is within the insertion section 30, any position can be applied.

複数のセンサ33−1、…、33−3は、前述同様に、それぞれ挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知し、感知結果を示す信号を出力する。センサ33−1、…、33−3から出力された信号は、それぞれ第1制御回路41に伝送される。   The plurality of sensors 33-1,..., 33-3 each sense the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30, and output a signal indicating the sensing result, as described above. The signals output from the sensors 33-1 to 33-3 are transmitted to the first control circuit 41, respectively.

第1制御回路41は、前述した機能において、1つのセンサ33ではなく、全てのセンサ33−1〜33−3で明るさが低下した場合に、電子回路34aの消費電力を必要十分な電力に制御する機能を有する構成となっている。   In the above-described function, the first control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power when the brightness is reduced not by one sensor 33 but by all the sensors 33-1 to 33-3. It has a configuration having a control function.

他の構成は、第1の実施形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を図10のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

超音波プローブ20は、コネクタ部40が超音波診断装置の装置本体50に接続されると、振動素子32−1、…、32−nによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state where ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibrating elements 32-1,..., 32-n.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部59の操作に応じて、第2制御回路51が起動される。第2制御回路51は、超音波プローブ20に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ20の第1制御回路41に送出する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 is activated according to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51 sends a control signal for causing the ultrasonic probe 20 to execute transmission and reception of ultrasonic waves to the first control circuit 41 of the ultrasonic probe 20.

第1制御回路41は、この制御信号に基づいて、送信部35及び受信部36を制御する。送信部35は、第1制御回路41からの制御により、振動素子32−1、…、32−nを駆動する(ST1)。受信部36は、振動素子32−1、…、32−nで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体50の信号処理回路52に送出する。   The first control circuit 41 controls the transmitting unit 35 and the receiving unit 36 based on the control signal. The transmitting unit 35 drives the vibrating elements 32-1,..., 32-n under the control of the first control circuit 41 (ST1). The receiving unit 36 processes the echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends out the received signals obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the device main body 50.

信号処理回路52は、受信部36から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部54は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部55は、当該生成された超音波画像を表示部58に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the received signal output from the receiving unit 36. The image synthesizing unit 54 generates an ultrasonic image for display by synthesizing the ultrasonic image data with character information and scales of various parameters. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ20のセンサ33−1、…、33−3は、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知する(ST2a)。ステップST2aの例では、センサ33−1、…、33−3は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensors 33-1 to 33-3 of the ultrasonic probe 20 sense the surrounding environment of at least a part of the insertion section 30 (ST2a). In the example of step ST2a, the sensors 33-1,..., 33-3 sense the brightness as the surrounding environment and output a signal indicating the sensing result.

電子回路34aは、ステップST2aで感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する(ST3a:ST3a−1、ステップST3−2〜ST3−3)。ステップST3aの具体例では、センサ33−1、…、33−3から出力された信号が第1制御回路41に伝送される。   The power consumption of the electronic circuit 34a changes according to the surrounding environment sensed in step ST2a (ST3a: ST3a-1, steps ST3-2 to ST3-3). In the specific example of step ST3a, the signals output from the sensors 33-1 to 33-3 are transmitted to the first control circuit 41.

第1制御回路41は、全てのセンサ33−1、…、33−3からの信号において、挿入部30の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する(ST3a−1)。ステップST3a−1の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ20は診断に使用されず、挿入部30が空中放置状態にある。このため、第1制御回路41は、電子回路34aの消費電力を低下させ(ST3−2)、電子回路34aの発熱を抑制する。ステップST3−2の終了後、超音波プローブ20は、ステップST2aに戻って処理を継続する。   The first control circuit 41 determines whether or not the brightness of at least a part of the periphery of the insertion section 30 has decreased in the signals from all the sensors 33-1 to 33-3 (ST3a-1). . If the determination result in step ST3a-1 indicates no, the ultrasonic probe 20 is not used for diagnosis, and the insertion unit 30 is left in the air. Therefore, the first control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2), and suppresses the heat generation of the electronic circuit 34a. After the end of step ST3-2, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2a and continues the processing.

ステップST3a−1の判定結果が明るさの低下を示す場合、超音波プローブ20は診断に使用中であり、挿入部30が被検体内(例、食道)に挿入された状態にある。このため、第1制御回路41は、電子回路34aの消費電力を必要十分な電力に制御する(ST3−3)。   If the determination result in step ST3a-1 indicates a decrease in brightness, the ultrasonic probe 20 is being used for diagnosis, and the insertion unit 30 has been inserted into the subject (eg, the esophagus). Therefore, the first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power (ST3-3).

ステップST3−3の終了後、第1制御回路41は、超音波診断が終了か否かを判定する(ST4)。ステップST4の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ20は、ステップST2aに戻って処理を継続する。また、ステップST4の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、超音波プローブ20は処理を終了する。   After the end of step ST3-3, the first control circuit 41 determines whether or not the ultrasonic diagnosis has ended (ST4). If the determination result in step ST4 indicates no, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2a and continues the processing. If the result of the determination in step ST4 indicates that the ultrasonic diagnosis has ended, the ultrasonic probe 20 ends the processing.

上述したように本実施形態によれば、挿入部30が、センサ33を複数有する構成により、第1の実施形態の効果に加え、挿入部30の少なくとも一部の周辺環境を感知するときの信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the configuration in which the insertion unit 30 has the plurality of sensors 33 has the reliability when sensing the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30. Performance can be improved.

なお、本実施形態は、全てのセンサ33−1、…、33−3が明るさの低下を感知した場合に電子回路34aの消費電力を変化(増大)させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、本実施形態は、図11のステップST3b(ST3b−1、ST3−2、ST3−3)等に示すように、全センサ数より少ない所定数のセンサが明るさの低下を感知した場合に消費電力を変化(増大)させるように変形することができる。ここで、所定数は、全センサ数をm個としたとき、(m−1)個から1個までの範囲内の任意の個数である。この変形例は、本実施形態の効果に加え、例えば1つ以上のセンサ33−1が故障した場合でも、所定数のセンサ33−2、33−3が正常であれば、本実施形態の効果を同様に得ることができるので、より一層、信頼性を向上させることができる。   In this embodiment, the case where the power consumption of the electronic circuit 34a is changed (increased) when all of the sensors 33-1 to 33-3 detect a decrease in brightness has been described. Not done. For example, in the present embodiment, as shown in step ST3b (ST3b-1, ST3-2, ST3-3) in FIG. 11, when a predetermined number of sensors smaller than the total number of sensors detect a decrease in brightness, It can be modified to change (increase) power consumption. Here, the predetermined number is an arbitrary number in a range from (m-1) to 1 when the total number of sensors is m. This modified example has, in addition to the effect of the present embodiment, for example, even if one or more sensors 33-1 fail, if a predetermined number of sensors 33-2 and 33-3 are normal, the effect of the present embodiment is obtained. Can be obtained similarly, so that the reliability can be further improved.

また、本実施形態及びその変形例は、第1の実施形態に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、第2乃至第4の各実施形態にも適用することができる。   In addition, the present embodiment and its modifications have been described by taking as an example the case where the present invention is applied to the first embodiment. However, the present embodiment and its modifications are not limited to this, and can be applied to the second to fourth embodiments. .

<第6の実施形態>
図12は、第6の実施形態に係る超音波プローブの挿入部及び把持部の外観を示す模式図である。
<Sixth embodiment>
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an appearance of an insertion portion and a grip portion of the ultrasonic probe according to the sixth embodiment.

第6の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、挿入部30のうち、先端部分31以外の部分にセンサ33を設けた構成となっている。この例では、挿入部30内の所定位置であって、先端部分31と把持部21との間の所定位置にセンサ33を設けている。ここで、センサ33を設ける所定位置としては、被検体内に挿入したときに周辺環境が変化する位置(例、周辺の明るさが低下する位置)であれば、任意の位置が適用可能である。   The sixth embodiment is a modification of the first embodiment, and has a configuration in which a sensor 33 is provided in a portion other than the distal end portion 31 in the insertion portion 30. In this example, the sensor 33 is provided at a predetermined position in the insertion portion 30 and between the distal end portion 31 and the grip portion 21. Here, as the predetermined position at which the sensor 33 is provided, any position can be applied as long as the surrounding environment changes when the sensor 33 is inserted into the subject (for example, a position where the peripheral brightness decreases). .

以上のような構成としても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態は、第1の実施形態に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、第2乃至第5の各実施形態にも適用することができる。なお、第6の実施形態を第5の実施形態に適用した場合、挿入部30のうち、先端部分31以外の部分に複数のセンサ33−1、…、33−3の全てを設けた構成としてもよい。あるいは、複数のセンサ33−1、…、33−3のうち、1つ以上のセンサ33−1、…を先端部分31に設け、残りのセンサ…、33−3を先端部分31以外の部分に設けた構成としてもよい。また、前述した通り、複数のセンサ33−1、…の個数は、任意の複数個が使用可能である。いずれにしても、本実施形態は、第2乃至第5の各実施形態にも適用することができる。   With the above configuration, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. Further, the present embodiment has been described by taking as an example the case where the present invention is applied to the first embodiment, but the present invention is not limited to this and can be applied to the second to fifth embodiments. When the sixth embodiment is applied to the fifth embodiment, a configuration in which all of the plurality of sensors 33-1,... Is also good. Alternatively, among the plurality of sensors 33-1,..., 33-3, at least one sensor 33-1,. It is good also as a structure provided. Further, as described above, any number of the plurality of sensors 33-1,... Can be used. In any case, this embodiment can be applied to each of the second to fifth embodiments.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、診断時に被検体内に挿入される挿入部30の少なくとも一部の周辺環境をセンサ33が感知し、この感知された周辺環境に応じて、電子回路34aの消費電力が変化する。これにより、診断に使用中か否かを正確に検出でき、使用停止状態から迅速に復帰することができる。   According to at least one embodiment described above, the sensor 33 senses at least a part of the surrounding environment of the insertion portion 30 inserted into the subject at the time of diagnosis, and the electronic circuit according to the sensed surrounding environment. The power consumption of 34a changes. This makes it possible to accurately detect whether or not the apparatus is being used for diagnosis, and to quickly return from the use stopped state.

なお、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同様に、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 some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and equivalents thereof.

20…超音波プローブ、21…把持部、22…バッキング材、23,25…バンプ、24…電気信号再配線層、26…音響整合層、30…挿入部、31…先端部分、32…振動素子アレイ、32−1〜32−n…振動素子、33,33−1〜33−3…センサ、34…電子回路チップ、34a…電子回路、35…送信部、351…レートパルス発生器、352−1〜352−n…送信回路、352a−1〜352a−n…送信遅延回路、352b−1〜352b−n…パルサ、36…受信部、361…プリアンプ回路、362…受信遅延回路、363…加算器、37…電源、38…増幅回路、38a…オペアンプ、38r…抵抗、40…コネクタ部、41…第1制御回路、50…装置本体、51,51a…第2制御回路、52…信号処理回路、53…画像メモリ、54…画像合成部、55…表示制御部、56…記憶部、57…インターフェース部、58…表示部、59…入力部、sf1…第1面、sf2…第2面、sf3…第3面、sf4…第4面。   Reference Signs List 20 ultrasonic probe, 21 holding part, 22 backing material, 23, 25 bump, 24 electric signal rewiring layer, 26 acoustic matching layer, 30 insertion part, 31 tip part, 32 vibration element Array, 32-1 to 32-n: Vibration element, 33, 33-1 to 33-3: Sensor, 34: Electronic circuit chip, 34a: Electronic circuit, 35: Transmitter, 351: Rate pulse generator, 352 1-352-n: transmission circuit, 352a-1 to 352a-n: transmission delay circuit, 352b-1 to 352b-n: pulser, 36: reception unit, 361: preamplifier circuit, 362: reception delay circuit, 363: addition , 37 power supply, 38 amplifier circuit, 38a operational amplifier, 38r resistor, 40 connector section, 41 first control circuit, 50 device main body, 51, 51a second control circuit, 52 signal processing circuit 53 image memory, 54 image synthesis unit, 55 display control unit, 56 storage unit, 57 interface unit, 58 display unit, 59 input unit, sf1 first surface, sf2 ... second surface, sf3 ... 3rd surface, sf4 ... 4th surface.

Claims (12)

診断時に操作者によって把持される把持部と、
前記把持部から延在し、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分に有する挿入部と、
前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境を感知する複数のセンサと、
前記振動素子の駆動及び前記振動素子で発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、前記複数のセンサによって感知された前記周辺環境に応じて消費電力が変化する電子回路と、
を備え
前記挿入部は、前記先端部分の第1面に前記振動素子を有し、前記第1面の反対側の第2面に前記複数のセンサのうちの第1センサを有し、前記第1面と前記第2面との間の第3面に前記複数のセンサのうちの第2センサを有する、超音波プローブ。
A grip portion gripped by an operator at the time of diagnosis;
An insertion portion that extends from the grip portion, is inserted into the subject at the time of diagnosis, and has a vibration element that transmits and receives ultrasonic waves at a distal end portion,
A plurality of sensors for sensing the surrounding environment of at least a part of the insertion portion;
An electronic circuit that is used for at least one of driving of the vibration element and processing of an echo signal generated by the vibration element, and whose power consumption changes according to the surrounding environment sensed by the plurality of sensors,
Equipped with a,
The insertion portion has the vibration element on a first surface of the tip portion, has a first sensor of the plurality of sensors on a second surface opposite to the first surface, and has a first surface. An ultrasonic probe having a second sensor of the plurality of sensors on a third surface between the first and second surfaces .
前記挿入部は、前記第3面の反対側の第4面に前記複数のセンサのうちの第3センサを有する、請求項1に記載の超音波プローブ。  The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the insertion portion has a third sensor of the plurality of sensors on a fourth surface opposite to the third surface. 前記複数のセンサは、前記挿入部の少なくとも一部における明るさを感知する請求項1又は2に記載の超音波プローブ。 Wherein the plurality of sensors, ultrasonic probe according to claim 1 or 2 senses the brightness in at least a portion of the insertion portion. 前記電子回路は、前記複数のセンサによって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する、請求項に記載の超音波プローブ。 The ultrasonic probe according to claim 3 , wherein the electronic circuit increases power consumption when brightness detected by the plurality of sensors decreases. 前記消費電力は、前記電子回路の内部を流れるバイアス電流、前記振動素子に印加する電圧、及び前記振動素子に電圧を印加する周期のうち少なくとも1つが変化することで変化する請求項1又は2に記載の超音波プローブ。 The power consumption, the bias current flowing through the inside of the electronic circuit, the voltage applied to the vibration element, and said to claim 1 or 2 varies by at least one of which varies among the periods for applying a voltage to the vibrating element An ultrasonic probe as described. 前記電子回路の制御を行う第1制御回路を備えた請求項1又は2に記載の超音波プローブ。 The ultrasonic probe according to claim 1 or 2 comprising a first control circuit for controlling the electronic circuit. 前記第1制御回路は、前記把持部に設けられる、請求項に記載の超音波プローブ。 The ultrasonic probe according to claim 6 , wherein the first control circuit is provided on the grip. 前記処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する画像生成部を有する筐体との接続を担うコネクタを備え、
前記第1制御回路は、前記コネクタに設けられる、請求項に記載の超音波プローブ。
A connector that connects to a housing having an image generation unit that generates an image based on the reception signal obtained by the processing,
The ultrasonic probe according to claim 6 , wherein the first control circuit is provided in the connector.
前記電子回路は、前記処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する画像生成部を有する筐体内に設けられた第2制御回路によって制御される請求項1又は2に記載の超音波プローブ。 The electronic circuitry, ultrasonic probe according to claim 1 or 2 is controlled by a second control circuit provided in a housing having an image generating unit that generates an image based on the received signal obtained by said process. 前記挿入部は、前記複数のセンサ及び前記電子回路を前記先端部分に有し、
前記電子回路は、前記複数のセンサに接続され、前記複数のセンサから出力された信号を増幅する増幅回路を有する請求項に記載の超音波プローブ。
The insertion portion has the plurality of sensors and the electronic circuit at the distal end portion,
The electronic circuit is connected to a plurality of sensors, ultrasonic probe according to claim 3 including an amplifier circuit for amplifying a signal output from the plurality of sensors.
前記挿入部は、2次元状に配列された複数の前記振動素子を有する、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の超音波プローブ。 The ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 10 , wherein the insertion section has a plurality of the vibrating elements arranged two-dimensionally. 請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の超音波プローブに超音波の送受信を実行させる第2制御回路と、
前記超音波プローブからの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。
A second control circuit for causing the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 11 to transmit and receive an ultrasonic wave,
A display control unit that displays an ultrasonic image generated based on an output from the ultrasonic probe on a display unit,
Ultrasound diagnostic apparatus provided with.
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