JP7350490B2 - 超音波プローブおよび超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、超音波プローブおよび超音波診断装置に関する。

従来、超音波プローブに切り欠き部分を設けて、当該切り欠き部分に対して穿刺針の刺入をガイドするための穿刺ガイドアダプタを装着することにより、ガイドに沿って穿刺針を刺入することができる超音波プローブが知られている。このような超音波プローブは、例えば、穿刺用超音波プローブと呼ばれる。穿刺ガイドアダプタが装着された穿刺用超音波プローブを用いることによって、医師は、超音波画像を確認しながら、適切な部位に穿刺針を刺入することができる。

上記穿刺用超音波プローブは、二種類の素子を有している。この二種類の素子には、切り欠き部分が設けられている箇所の素子（切欠部素子）とそうでない箇所の素子（通常部素子）とがある。切欠部素子および通常部素子は１次元的に配置（１次元のアレイ構造）され、切欠部素子の長さは、通常部素子の長さよりも短くなっている。このような１次元のアレイ構造を有する穿刺用超音波プローブは、取得された超音波画像において、切欠部素子に近い部分の領域とそれ以外の領域とにおいて輝度差がつくことが知られている。

実開昭５８－１１６３０８号公報

本発明が解決しようとする課題は、超音波画像における輝度差を改善することである。

実施形態に係る超音波プローブは、第１の素子群と、第２の素子群とを備える。第１の素子群は、第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、第１の方向に直交する第２の方向に複数配列する。第２の素子群は、第１の素子の長さ未満の長さである第２の素子を、第２の方向に複数配列する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブの外観を例示する図である。 図３は、図２の超音波プローブの接触面を音響放射方向から見た模式図である。 図４は、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。 図５は、図４の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。 図６は、図４の複数の素子の制御を説明するための模式図である。 図７は、第２の実施形態に係る超音波プローブの外観を例示する図である。 図８は、図７の超音波プローブの接触面を音響放射方向から見た模式図である。 図９は、図８の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。 図１０は、図９の複数の素子の制御を説明するための模式図である。 図１１は、第１の応用例に係る、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。 図１２は、図１１の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。 図１３は、図１１の複数の素子の制御を説明するための模式図である。 図１４は、第２の応用例に係る、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数に素子を例示する模式図である。 図１５は、図１４の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。 図１６は、図１４の複数の素子の制御を説明するための模式図である。

以下、図面を参照しながら、超音波プローブおよび超音波診断装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成例を示すブロック図である。図１に示されるように、超音波診断装置１は、装置本体１０、及び超音波プローブ２０を備える。装置本体１０は、ネットワーク１００を介して外部装置３０と接続される。また、装置本体１０は、表示機器４０及び入力装置５０と接続される。

超音波プローブ２０は、例えば、装置本体１０からの制御に従い、生体Ｐ内のスキャン領域について超音波スキャンを実行する。超音波プローブ２０は、例えば、音響レンズ、複数の圧電振動子、圧電振動子に設けられる整合層、及び圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。本実施形態における超音波プローブ２０は、例えば、穿刺ガイドアダプタを装着する切り欠き部分が設けられた穿刺用超音波プローブである。尚、以降では、「圧電振動子」を単に「素子」と称する。

また、本実施形態における超音波プローブ２０は、第１の方向（スライス方向）に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、第１の方向に直交する第２の方向（スキャン方向）に複数配列する第１の素子群と、中央素子の長さの５０％以上、第１の素子の長さ未満の長さである第２の素子を、第２の方向に複数配列する第２の素子群とを含む。または、上記第２の素子群は、二つの端部素子の各々の長さ以上、第１の素子の長さ未満の長さであってもよい。即ち、第１の素子群は、所謂１．５次元（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：Ｄ）アレイ構造となっており、超音波プローブ２０は、第２の方向の開口だけでなく第１の方向に関する開口も制御することができる。この１．５Ｄアレイ構造により、超音波プローブ２０は、第１の方向の画像分解能を向上させることができる。

また、超音波プローブ２０は、装置本体１０と着脱自在に接続される。超音波プローブ２０には、オフセット処理、及び超音波画像のフリーズ等の際に押下されるボタンが配置されてもよい。尚、超音波プローブ２０の具体的な構成などについては後述される。

複数の素子は、装置本体１０が有する超音波送信回路１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。これにより、超音波プローブ２０から生体Ｐへ超音波が送信される。超音波プローブ２０から生体Ｐへ超音波が送信されると、送信された超音波は、生体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として複数の素子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流又は心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。超音波プローブ２０は、生体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。

なお、図１においては、撮影に用いられる超音波プローブ２０と装置本体１０との接続関係のみを例示している。しかしながら、装置本体１０には、複数の超音波プローブを接続することが可能である。接続された複数の超音波プローブのうちいずれを撮影に使用するかは、切り替え操作によって任意に選択することができる。

図１に示される装置本体１０は、超音波プローブ２０により受信された反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示されるように、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、内部記憶回路１３、画像メモリ１４（シネメモリ）、入力インタフェース１５、通信インタフェース１６、及び処理回路１７を有する。

超音波送信回路１１は、超音波プローブ２０に駆動信号を供給するプロセッサである。超音波送信回路１１は、例えば、トリガ発生回路、遅延回路、及びパルサ回路等により実現される。トリガ発生回路は、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。遅延回路は、超音波プローブ２０から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な素子毎の遅延時間を、トリガ発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。パルサ回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ２０に設けられる複数の超音波振動子へ駆動信号（駆動パルス）を印加する。遅延回路により各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、素子面からの送信方向が任意に調整可能となる。

超音波受信回路１２は、超音波プローブ２０が受信した反射波信号に対して各種処理を施し、受信信号を生成するプロセッサである。超音波受信回路１２は、例えば、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延回路、及び加算器等により実現される。アンプ回路は、超音波プローブ２０が受信した反射波信号をチャンネル毎に増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をデジタル信号に変換する。受信遅延回路は、デジタル信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられた複数のデジタル信号を加算する。加算器の加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された受信信号が発生する。

内部記憶回路１３は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。内部記憶回路１３は、超音波送受信を実現するためのプログラム、及び穿刺を支援するためのプログラム等を記憶している。また、内部記憶回路１３は、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、送信条件、受信条件、信号処理条件、画像生成条件、画像処理条件、ボディマーク生成プログラム、表示条件、及び映像化に用いるカラーデータの範囲を診断部位毎に予め設定する変換テーブル等の各種データを記憶している。なお、上記プログラム、及び各種データは、例えば、内部記憶回路１３に予め記憶されていてもよい。また、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されて内部記憶回路１３にインストールされてもよい。

また、内部記憶回路１３は、入力インタフェース１５を介して入力される記憶操作に従い、処理回路１７で発生される２次元Ｂモード画像データ、及び２次元ドプラ画像データ等を記憶する。内部記憶回路１３は、記憶しているデータを、通信インタフェース１６を介して外部装置３０へ転送することも可能である。

なお、内部記憶回路１３は、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、及びフラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。内部記憶回路１３は、記憶しているデータを可搬性記憶媒体へ書き込み、可搬性記憶媒体を介してデータを外部装置３０に記憶させることも可能である。

画像メモリ１４は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。画像メモリ１４は、入力インタフェース１５を介して入力されるフリーズ操作直前の複数フレームに対応する画像データを保存する。画像メモリ１４に記憶されている画像データは、例えば、連続表示（シネ表示）される。

内部記憶回路１３及び画像メモリ１４は、必ずしもそれぞれが独立した記憶装置により実現される訳ではない。内部記憶回路１３及び画像メモリ１４は単一の記憶装置により実現されても構わない。また、内部記憶回路１３及び画像メモリ１４は、それぞれが複数の記憶装置により実現されても構わない。

入力インタフェース１５は、入力装置５０を介し、操作者からの各種指示を受け付ける。入力装置５０は、例えば、マウス、キーボード、パネルスイッチ、スライダースイッチ、トラックボール、ロータリーエンコーダ、操作パネル、及びタッチコマンドスクリーン（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ：ＴＣＳ）である。入力インタフェース１５は、例えばバスを介して処理回路１７に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を処理回路１７へ出力する。なお、本実施形態において入力インタフェース１５は、マウス及びキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路１７へ出力する回路も入力インタフェース１５の例に含まれる。

通信インタフェース１６は、ネットワーク１００等を介して外部装置３０と接続され、外部装置３０との間でデータ通信を行う。外部装置３０は、例えば、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステム等のデータベースである。なお、外部装置３０との通信の規格は、如何なる規格であってもよいが、例えば、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）が挙げられる。

処理回路１７は、例えば、超音波診断装置１の中枢として機能するプロセッサである。処理回路１７は、内部記憶回路１３に記憶されているプログラムを実行することで、当該プログラムに対応する機能を実現する。処理回路１７は、例えば、Ｂモード処理機能１７１、ドプラ処理機能１７２、画像生成機能１７３、画像処理機能１７４、開口制御機能１７５、遅延制御機能１７６、表示制御機能１７７、及びシステム制御機能１７８を有する。

Ｂモード処理機能１７１は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に基づき、Ｂモードデータを生成する機能である。具体的には、Ｂモード処理機能１７１において処理回路１７は、例えば、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に対して包絡線検波処理、及び対数増幅処理等を施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。生成されたＢモードデータは、２次元的な超音波走査線（ラスタ）上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

ドプラ処理機能１７２は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号を周波数解析することで、スキャン領域に設定される関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）内にある移動体のドプラ効果に基づく運動情報を抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する機能である。具体的には、ドプラ処理機能１７２において処理回路１７は、例えば、移動体の運動情報として、平均速度、平均分散値、平均パワー値等を、複数のサンプル点それぞれで推定したドプラデータを生成する。ここで、移動体とは、例えば、血流、心壁等の組織、及び造影剤等である。本実施形態では、処理回路１７は、血流の運動情報（血流情報）として、血流の平均速度、血流の平均分散値、血流の平均パワー値等を、複数のサンプル点それぞれで推定したドプラデータを生成する。生成されたドプラデータは、２次元的な超音波走査線上のドプラＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。

処理回路１７は、ドプラ処理機能１７２を用い、カラーフローマッピング（Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ Ｍａｐｐｉｎｇ：ＣＦＭ）法と称されるカラードプラ法を実行可能である。ＣＦＭ法では、超音波の送受信が複数の走査線上で複数回行なわれる。ドプラ処理機能１７２において処理回路１７は、同一位置のデータ列に対してＭＴＩ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｔａｒｇｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィルタを掛けることで、静止している組織、又は動きの遅い組織に由来する信号（クラッタ信号）を抑制し、血流に由来する信号を抽出する。そして、処理回路１７は、抽出した血流信号から血流の速度、血流の分散、血流のパワー等の血流情報を推定する。

画像生成機能１７３は、Ｂモード処理機能１７１、及びドプラ処理機能１７２により生成されたデータに基づき、画像データを生成する機能である。例えば、画像生成機能１７３において処理回路１７は、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の画像データを生成する。具体的には、処理回路１７は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換、例えば、超音波プローブ２０による超音波の走査形態に応じた座標変換を実行することで、ピクセルから構成される２次元Ｂモード画像データを生成する。

また、処理回路１７は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたドプラＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換を実行することで、血流情報が映像化された２次元ドプラ画像データを生成する。２次元ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又はこれらを組み合わせた画像データを含む。

また、処理回路１７は、生成した２次元Ｂモード画像データ、及び２次元ドプラ画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、及びボディマーク等を合成しても構わない。

画像処理機能１７４は、２次元Ｂモード画像データ、及び２次元ドプラ画像データに対し、所定の画像処理を施す機能である。具体的には、画像処理機能１７４において処理回路１７は、例えば、画像生成機能１７３により生成された２次元Ｂモード画像データ、又は２次元ドプラ画像データにおける複数の画像フレームを用いて輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を実施する。

開口制御機能１７５は、超音波送受信に関する素子の開口を制御する開口制御を実行する機能である。具体的には、開口制御機能１７５において処理回路１７は、例えば、送信超音波を発生させる際に用いる複数の素子の数（同時駆動素子数）および実際に駆動させる複数の素子を設定することにより、超音波送信回路１１の駆動信号を制御する。また、処理回路１７は、例えば、送信超音波を発生させる際に用いた複数の素子に対応する複数の素子で反射波信号を受信するように、超音波受信回路１２を制御する。

開口制御は、例えば、開口位置の制御および開口幅の制御などを含む。開口位置の制御では、例えば、Ｘ軸方向において、開口中心の位置が制御される。開口面積の制御では、例えば、Ｘ軸方向およびＹ軸方向において、同時駆動素子数が制御される。換言すれば、遅延制御では、例えば、ある素子群と、他の素子群とを同期させて開口面積を制御する。

遅延制御機能１７６は、超音波送受信に関する素子の遅延時間を制御する遅延制御を実行する機能である。具体的には、遅延制御機能１７６において処理回路１７は、例えば、送信超音波を発生させる際に用いる複数の素子に基づいて、複数の素子毎の遅延時間を設定し、超音波送信回路１１の駆動信号を制御する。また、処理回路１７は、例えば、送信超音波を発生させる際に設定された複数の素子毎の遅延時間と同じ遅延時間を上記受信信号に適用するように、超音波受信回路１２を制御する。

遅延制御では、例えば、ある素子群と他の素子群とを同期させて遅延時間が制御される。また、遅延制御では、例えば、ある素子群と他の素子群とのそれぞれにおいて、それぞれの素子群の素子の中心位置を基準として遅延時間が制御されてもよい。また、遅延制御では、例えば、ある素子群の素子の中心位置を基準として、ある素子群と他の素子群との両方の遅延時間が制御されてもよい。尚、素子の中心位置とは、Ｙ軸方向の素子の中心を示す。

概説すると、処理回路１７は、開口制御機能１７５および遅延制御機能１７６により、複数の素子群を制御し、送信ビームおよび受信ビームを形成する。尚、開口制御機能１７５および遅延制御機能１７６を実現する処理回路１７は、制御部と呼ばれてもよい。

表示制御機能１７７は、画像処理機能１７４で生成・処理された２次元Ｂモード画像データ、及び２次元ドプラ画像データの表示機器４０における表示を制御する機能である。具体的には、表示制御機能１７７において処理回路１７は、例えば、２次元Ｂモード画像データに、ドプラデータを収集するためのＲＯＩを表す表示を合成する。処理回路１７は、入力装置５０から入力される操作者からの指示に従い、２次元Ｂモード画像データにおける対応する部位に、２次元ドプラ画像データを合成する。このとき、処理回路１７は、操作者からの指示に従い、合成する２次元ドプラ画像データの不透明度を調整するようにしてもよい。

また、処理回路１７は、２次元ドプラ画像データが合成された２次元Ｂモード画像データに、計測ライン、及び計測値を合成する。計測ラインは、スキャン領域の中央部分に位置する走査線において、超音波プローブ２０の表面から血管中心までの線を表す。計測値は、計測ラインにおける、超音波プローブ２０の表面から血管中心までの距離を表す。なお、処理回路１７は、２次元Ｂモード画像データに、計測ライン、及び計測値を合成してもよい。

また、処理回路１７は、２次元Ｂモード画像データ、又は２次元ドプラ画像データが合成された２次元Ｂモード画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、γカーブ補正、及びＲＧＢ変換等の各種処理を実行することで、画像データをビデオ信号に変換する。処理回路１７は、ビデオ信号を表示機器４０に表示させる。なお、処理回路１７は、操作者が入力装置５０により各種指示を入力するためのユーザインタフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）を生成し、ＧＵＩを表示機器４０に表示させてもよい。表示機器４０としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。

システム制御機能１７８は、超音波診断装置１の処理全体を制御する機能である。具体的には、システム制御機能１７８において処理回路１７は、入力装置５０を介して操作者から入力された各種設定要求、並びに、内部記憶回路１３から読み出した各種制御プログラム、及び各種データに基づき、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、及び処理回路１７の機能を制御する。

例えば、処理回路１７は、超音波送信回路１１、及び超音波受信回路１２を制御することで、超音波プローブ２０に超音波スキャンを実行させる。具体的には、処理回路１７は、例えば、ＣＦＭ法を実行するため、操作者からの指示に基づき、ドプラデータを収集するためのＲＯＩを設定する。処理回路１７は、超音波送信回路１１、及び超音波受信回路１２を制御することで、ＲＯＩにおけるドプラデータを収集するための超音波スキャンを超音波プローブ２０に実行させる。また、処理回路１７は、超音波送信回路１１、及び超音波受信回路１２を制御することで、ＲＯＩ以外の領域におけるＢモードデータを収集するための超音波スキャンを超音波プローブ２０に実行させる。

次に、以上のように構成された超音波診断装置１によって用いられる超音波プローブ２０について具体的に説明する。

図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブの外観を例示する図である。図２に示されるように、超音波プローブ２０は、コンベックス型の穿刺用超音波プローブに相当する。超音波プローブ２０のヘッドには、接触面２０１が設けられている。接触面２０１は、生体Ｐの体表面に接触する面である。超音波プローブ２０のヘッドの端部には、切り欠き部分が設けられている。同様に、接触面２０１の端部にも、切り欠き部分が設けられている。

超音波プローブ２０には、当該切り欠き部分に対して穿刺針の刺入をガイドするための穿刺ガイドアダプタ２１が装着される。穿刺ガイドアダプタ２１が装着された超音波プローブ２０を用いることによって、医師は、超音波画像を確認しながら、被検体Ｐの体内における適切な部位に穿刺針を刺入することができる。

なお、以降では、スキャン方向であるアジマス方向にＸ軸を設定し、スライス方向であるエレベーション方向にＹ軸を設定し、超音波を放射する音響放射方向にＺ軸を設定するものとする。また、切り欠き部分に対して穿刺ガイドアダプタが装着されることから、切り欠き部分は穿刺溝と呼ばれてもよい。

図３は、図２の超音波プローブの接触面を音響放射方向から見た模式図である。図３に示される接触面２０１は、本来であれば、Ｚ軸方向に凸形状を有するが、説明の便宜上、Ｘ軸方向に平坦な面であるものとして説明する。このことは以降でも同様である。

接触面２０１は、超音波が放射される面である。接触面２０１には、Ｘ軸方向の端部に穿刺溝２０２が設けられている。接触面２０１のＸ軸方向において、穿刺溝２０２が設けられていない範囲を第１の範囲２０１ａと定義し、穿刺溝２０２が設けられている範囲を第２の範囲２０１ｂと定義する。

接触面２０１に対して平行な面には、複数の素子が配列されている。具体的には、複数の素子は、当該素子のＹ軸方向を長軸として、Ｘ軸方向に沿って配置される。ここで、複数の素子が配列されている面は、接触面２０１の面積と略同様の面積を有するものとする。よって、穿刺溝２０２の有無により、第１の範囲２０１ａに配列されている複数の素子と、第２の範囲２０１ｂに配列されている複数の素子とは、Ｙ軸方向の長さが互いに異なっている。具体的には、第２の範囲２０１ｂに配列される複数の素子の長さは、第１の範囲２０１ａに配列される複数の素子の長さよりも短くなっている。

次に、素子の具体的な配列について、接触面２０１の穿刺溝２０２が設けられている部分を含む領域である部分領域２１０について説明する。

図４は、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。図４に示すように、Ｘ軸方向について、第１の範囲２０１ａには、複数の第１の素子２１１が配列され、第２の範囲２０１ｂには、複数の第２の素子２１２が配列される。第１の素子２１１は、Ｙ軸方向において、端部素子２１１ａ、中央素子２１１ｂおよび端部素子２１１ｃの三つに分割されている。尚、図４において、Ｘ軸方向に配列される素子の数は、図示されている数に限らない。

図５は、図４の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。以降では、素子の長さは、Ｙ軸方向の長さであるものとする。図５に示すように、第１の素子２１１の長さはＬ１であり、第２の素子２１２の長さは、Ｌ１よりも短いＬ２である。端部素子２１１ａの長さはＬ１ａであり、中央素子２１１ｂの長さはＬ１ｂであり、端部素子２１１ｃの長さはＬ１ｃである。

端部素子２１１ａと中央素子２１１ｂとの間には、例えば、素子を分割した際にできた間隙として、ｄ１の隔たりがある。同様に、中央素子２１１ｂと端部素子２１１ｃとの間には、ｄ２の隔たりがある。よって、第１の素子２１１の長さ（Ｌ１）は、Ｌ１ａと、ｄ１と、Ｌ１ｂと、ｄ２と、Ｌ１ｃとの合計である。

本実施形態では、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子２１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）の５０％以上であり、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子２１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、端部素子２１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子２１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）以上でもよく、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子２１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）以下でもよい。

または、本実施形態では、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、端部素子２１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子２１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）以上であり、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子２１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子２１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子２１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）以下でもよい。

なお、本実施形態では、端部素子２１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子２１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）は、略同じであるものとする。

図６は、図４の複数の素子の制御を説明するための模式図である。複数の素子の制御には、上述したように、開口制御および遅延制御などがある。以降では、このような制御について、同じ長さの素子をグルーピングした素子群単位で説明する。素子群とは、例えば、図６に示すように、複数の端部素子２１１ａをグルーピングした端部素子群２２１、複数の中央素子２１１ｂをグルーピングした中央素子群２２２、複数の端部素子２１１ｃをグルーピングした端部素子群２２３、および、複数の第２の素子２１２をグルーピングした第２の素子群２２４である。

処理回路１７は、開口制御機能１７５により、中央素子群２２２と、第２の素子群２２４とを同期させて開口面積を制御してもよい。

処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群２２３と第２の素子群２２４とを同期させて遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群２２３においては端部素子２１１ｃの中心位置を基準として遅延時間を制御し、第２の素子群２２４においては第２の素子２１２の中心位置を基準として遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群２２３および第２の素子群２２４において、端部素子２１１ｃの中心位置を基準としてそれぞれの遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、中央素子群２２２と第２の素子群２２４とを同期させて遅延時間を制御してもよい。

よって、処理回路１７は、複数の素子群を様々に制御することによって、送信ビームおよび受信ビームを形成することができる。

以上説明したように、第１の実施形態に係る超音波プローブは、第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、第１の方向に直交する第２の方向に複数配列する第１の素子群と、中央素子の長さの５０％以上、第１の素子の長さ未満の長さである第２の素子を、第２の方向に複数配列する第２の素子群とを含む。

または、第１の実施形態に係る超音波プローブは、第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、第１の方向に直交する第２の方向に複数配列する第１の素子群と、二つの端部素子の各々の長さ以上、第１の素子の長さ未満の長さである第２の素子を、第２の方向に複数配列する第２の素子群とを含む。

従来の超音波プローブは、切り欠き素子および通常部素子における送受信感度の差が大きかった。送受信感度の差は、輝度値の差に相関し、特に、穿刺針が挿入される領域が相対的に暗くなることから、当該領域における死角領域が大きかった。しかし、上記のように、１．５Ｄアレイ構造を有する穿刺用超音波プローブを用い、さらに、第２の素子、中央素子および端部素子のそれぞれの長が設定されることにより、中央素子および第２の素子における送受信感度の差が小さくできる。よって、本超音波プローブを用いて取得された超音波画像は、表示画像中の輝度差を小さくすることができるため、上記死角領域も小さくすることができる。また、本超音波プローブは、浅部から深部まで均一な音場が形成でき、画質分解能の向上および穿刺針の視認性向上を実現することができる。

また、上記超音波プローブを有する超音波診断装置は、複数の素子群を様々に制御することによって、送信ビームおよび受信ビームを形成することができ、従来の穿刺用超音波プローブで取得された超音波画像に比べて、輝度差の少ない超音波画像を生成することができる。

第１の実施形態に係る超音波プローブでは、エレベーション方向の送受信音場の広がりを抑えられるため、第１の実施形態に係る超音波プローブにより取得される超音波画像は、従来の穿刺用超音波プローブにより取得される超音波画像に比べて、例えばコントラスト分解能などの画質が向上する。

（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る超音波プローブは、プローブのヘッドの端部に穿刺溝が設けられていた。他方、第２の実施形態に係る超音波プローブは、プローブのヘッドの端部と中央との間に穿刺溝が設けられる。

図７は、第２の実施形態に係る超音波プローブの外観を例示する図である。図７に示されるように、超音波プローブ２０Ａは、リニア型の穿刺用超音波プローブに相当する。超音波プローブ２０Ａのヘッドには、接触面３０１が設けられている。接触面３０１は、生体Ｐの体表面に接触する面である。超音波プローブ２０Ａのヘッドの端部と中央との間には、穿刺溝が設けられている。同様に、接触面３０１の端部と中央との間にも、穿刺溝が設けられている。

超音波プローブ２０Ａには、当該穿刺溝に対して穿刺針の刺入をガイドするための穿刺ガイドアダプタ２１Ａが装着される。穿刺ガイドアダプタ２１Ａが装着された超音波プローブ２０Ａを用いることによって、医師は、超音波画像を確認しながら、被検体Ｐの体内における適切な部位に穿刺針を刺入することができる。

図８は、図７の超音波プローブの接触面を音響放射方向から見た模式図である。図８に示される接触面３０１は、超音波が放射される面である。接触面３０１には、Ｘ軸方向の端部と中央との間に穿刺溝３０２が設けられている。接触面３０１のＸ軸方向において、穿刺溝３０２が設けられていない範囲を第１の範囲３０１ａおよび第３の範囲３０１ｃと定義し、穿刺溝３０２が設けられている範囲を第２の範囲３０１ｂと定義する。

接触面３０１に対して並行な面には、複数の素子が配列されている。具体的には、複数の素子は、当該素子のＹ軸方向を長軸として、Ｘ軸方向に沿って短冊状に配置される。ここで、複数の素子が配列されている面は、接触面３０１の面積と略同様の面積を有するものとする。よって、穿刺溝３０２の有無により、第１の範囲３０１ａおよび第３の範囲３０１ｃに配列されている複数の素子と、第２の範囲３０１ｂに配列されている複数の素子とは、Ｙ軸方向の長さが互いに異なっている。具体的には、第２の範囲３０１ｂに配列されている複数の素子の長さは、第１の範囲３０１ａおよび第３の範囲３０１ｃに配列されている複数の素子の長さよりも短くなっている。

次に、素子の具体的な配列について、接触面３０１の穿刺溝３０２が設けられている部分を含む領域である部分領域３１０について説明する。

図９は、図８の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。図９に示すように、Ｘ軸方向について、第１の範囲３０１ａには、複数の第１の素子３１１が配列され、第２の範囲３０１ｂには、複数の第２の素子３１２が配列され、第３の範囲３０１ｃには、複数の第３の素子３１３が配列される。第１の素子３１１は、Ｙ軸方向において、端部素子３１１ａ、中央素子３１１ｂおよび端部素子３１１ｃの三つに分割されている。第３の素子３１３は、Ｙ軸方向において、端部素子３１３ａ、中央素子３１３ｂおよび端部素子３１３ｃの三つに分割されている。尚、図９において、Ｘ軸方向に配列される素子の数は、図示されている数に限らない。また、第１の素子３１１および第３の素子３１３は、同様の素子であるため、以降では、第１の素子３１１について述べる。

第１の素子３１１は、図４の第１の素子２１１および図５の素子の長さの条件と略同様である。第２の素子３１２は、図４の第２の素子２１２および図５の素子の長さの条件と略同様である。即ち、本実施形態では、第２の素子３１２の長さは、中央素子３１１ｂの長さの５０％以上である。また、第２の素子３１２の長さは、端部素子３１１ａの長さおよび端部素子３１１ｃの長さより長くてもよい。典型的には、端部素子３１１ａの長さおよび端部素子３１１ｃの長さは、略同じである。また、中央素子３１１ｂの長さは、端部素子３１１ａの長さおよび端部素子３１１ｃの長さより長い。

図１０は、図９の複数の素子の制御を説明するための模式図である。図１０において、端部素子群３２１、中央素子群３２２、端部素子群３２３、第２の素子群３２４、端部素子群３２５、中央素子群３２６および端部素子群３２７が示される。尚、端部素子群３２１および端部素子群３２５は、それぞれ同じＸ軸方向に位置しているため、処理回路１７は、同様の制御を行う。また、中央素子群３２２および中央素子群３２６は、それぞれ同じＸ軸方向に位置しているため、処理回路１７は、それぞれ同様の制御を行う。また、端部素子群３２５および端部素子群３２７は、それぞれ同じＸ軸方向に位置しているため、処理回路１７は、それぞれ同様の制御を行う。

本実施形態において、処理回路１７での具体的な制御は、第１の実施形態において説明した制御と同様である。即ち、本実施形態では、端部素子群３２１を端部素子群２２１に読み替え、中央素子群３２２を中央素子群２２２に読み替え、端部素子群３２３を端部素子群２２３に読み替え、第２の素子群３２４を第２の素子群２２４に読み替えることで、前述と同様の制御を行うことができる。

以上説明したように、第２の実施形態に係る超音波プローブは、第１の実施形態に係る超音波プローブと同様に、本超音波プローブを用いて取得された超音波画像における輝度差を改善することができる。

また、上記超音波プローブを有する超音波診断装置は、輝度差の少ない超音波画像を生成することができる。

（第１の応用例）
第１の実施形態に係る超音波プローブは、第２の素子として、Ｙ軸方向に分割していない単一の素子を有していた。他方、本実施形態の第１の応用例に係る超音波プローブは、Ｙ軸方向において、二つに分割されている第２の素子を有する。

図１１は、第１の応用例に係る、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数の素子を例示する模式図である。図１１に示すように、Ｘ軸方向について、第１の範囲２０１ａには、複数の第１の素子４１１が配列され、第２の範囲２０１ｂには、複数の第２の素子４１２が配列される。第１の素子４１１は、Ｙ軸方向において、端部素子４１１ａ、中央素子４１１ｂおよび端部素子４１１ｃの三つに分割されている。第２の素子４１２は、Ｙ軸方向において、穿刺溝側素子４１２ａおよび端部素子４１２ｂの二つに分割されている。尚、図１１において、Ｘ軸方向に配列される素子の数は、図示されている数に限らない。

図１２は、図１１の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。図１２に示すように、第１の素子４１１の長さはＬ１であり、第２の素子４１２の長さは、Ｌ１よりも短いＬ２である。端部素子４１１ａの長さはＬ１ａであり、中央素子４１１ｂの長さはＬ１ｂであり、端部素子４１１ｃの長さはＬ１ｃである。穿刺溝側素子４１２ａの長さはＬ２ａであり、端部素子４１２ｂの長さはＬ２ｂである。尚、第１の素子４１１は、図５の第１の素子２１１と略同様であるため、説明を省略する。

穿刺溝側素子４１２ａと端部素子４１２ｂとの間には、例えば、素子を分割した際にできた間隙として、ｄ２の隔たりがある。よって、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、Ｌ２ａと、ｄ２と、Ｌ２ｂとの合計である。

第１の応用例では、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子４１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）の５０％以上であり、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子４１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、端部素子４１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子４１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）以上でもよく、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子４１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）以下でもよい。また、第２の素子４１２は、二つの部分素子にそれぞれ相当する穿刺溝側素子４１２ａおよび端部素子４１２ｂを含み、端部素子４１２ｂの長さ（Ｌ２ｂ）は、隣接した端部素子４１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）と略同じである。

または、第１の応用例では、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、端部素子４１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子４１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）以上であり、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子４１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子４１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子４１１ｂの長さ（Ｌ１ｂ）以下でもよい。また、第２の素子４１２は、二つの部分素子にそれぞれ相当する穿刺溝側素子４１２ａおよび端部素子４１２ｂを含み、端部素子４１２ｂの長さ（Ｌ２ｂ）は、隣接した端部素子４１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）と略同じである。

なお、第１の応用例では、端部素子４１１ａの長さ（Ｌ１ａ）および端部素子４１１ｃの長さ（Ｌ１ｃ）は、略同じであるものとする。

図１３は、図１１の複数の素子の制御を説明するための模式図である。図１３において、端部素子群４２１、中央素子群４２２、端部素子群４２３、穿刺溝側素子群４２４および端部素子群４２５が示される。第１の応用例において、穿刺溝側素子群４２４および端部素子群４２５は、それぞれ同時に制御される。即ち、第１の応用例では、穿刺溝側素子群４２４および端部素子群４２５を第２の素子群２２４に読み替えることで、前述と同様の制御を行うことができる。このことから、穿刺溝側素子群４２４および端部素子群４２５は、機械的に分割されているが、電気的には分割されていないと解してもよい。さらに、第１の応用例では、端部素子群４２１を端部素子群２２１に読み替え、中央素子群４２２を中央素子群２２２に読み替え、端部素子群４２３を端部素子群２２３に読み替えることで、前述と同様の制御を行うことができる。

以上説明したように、第１の応用例に係る超音波プローブは、第１の実施形態に係る超音波プローブの構成において、第２の素子が第１の方向に少なくとも二つの部分素子を有する。そして、二つの部分素子の内の一方の部分素子と、部分素子に隣接した端部素子とは、それぞれ等しい長さである。

よって、第１の応用例に係る超音波プローブは、第１の実施形態に係る超音波プローブと同様に、本超音波プローブを用いて取得された超音波画像における輝度差を改善することができる。

また、上記超音波プローブを有する超音波診断装置は、輝度差の少ない超音波画像を生成することができる。

第２の応用例に係る超音波プローブは、第２の素子を穿刺溝側素子と端部素子との二つに分けている。そして第２の素子に属する端部素子は、第１の素子に属する端部素子と長さが略等しくなっている。例えば図１３において、Ｘ軸に沿った直線上に、穿刺溝側素子群４２４および端部素子群４２５の境界と、中央素子群４２２および端部素子群４２３との境界とが位置する。これにより、素子の製造プロセスを容易にすることができる。

（第２の応用例）
第１の実施形態に係る超音波プローブは、三つに分割された第１の素子を有していた。他方、第１の実施形態の第２の応用例に係る超音波プローブは、Ｙ軸方向において、五つに分割されている第１の素子を有する。

図１４は、第２の応用例に係る、図３の接触面の穿刺溝を含む部分領域に配置される複数に素子を例示する模式図である。図１４に示すように、Ｘ軸方向について、第１の範囲２０１ａには、複数の第１の素子５１１が配列され、第２の範囲２０１ｂには、複数の第２の素子５１２が配列される。第１の素子５１１は、Ｙ軸方向において、端部素子５１１ａ、中間素子５１１ｂ、中央素子５１１ｃ、中間素子５１１ｄおよび端部素子５１１ｅの五つに分割されている。尚、図１４において、Ｘ軸方向に配列される素子の数は、図示されている数に限らない。

図１５は、図１４の複数の素子のそれぞれの長さを説明するための模式図である。図１５に示すように、第１の素子５１１の長さはＬ１であり、第２の素子５１２の長さは、Ｌ１よりも短いＬ２である。端部素子５１１ａの長さはＬ１１ａであり、中間素子５１１ｂの長さはＬ１１ｂであり、中央素子５１１ｃの長さはＬ１１ｃであり、中間素子５１１ｄの長さはＬ１１ｄであり、端部素子５１１ｅの長さはＬ１１ｅである。尚、第２の素子５１２は、図５の第２の素子２１２と略同様であるため、説明を省略する。

端部素子５１１ａと中間素子５１１ｂとの間には、例えば、素子を分割した際にできた間隙として、ｄ１１の隔たりがある。同様に、中間素子５１１ｂと中央素子５１１ｃとの間には、ｄ１２の隔たりがあり、中央素子５１１ｃと中間素子５１１ｄとの間には、ｄ１３の隔たりがあり、中間素子５１１ｄと端部素子５１１ｅとの間には、ｄ１４の隔たりがある。よって、第１の素子５１１の長さ（Ｌ１）は、Ｌ１１ａと、ｄ１１と、Ｌ１１ｂと、ｄ１２と、Ｌ１１ｃと、ｄ１３と、Ｌ１１ｄと、ｄ１４と、Ｌ１１ｅとの合計である。

第２の応用例では、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子５１１ｃの長さ（Ｌ１１ｃ）の５０％以上であり、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子５１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、二つの部分素子にそれぞれ相当する中間素子５１１ｄおよび端部素子５１１ｅを含んだ長さ（Ｌ１１ｄと、ｄ１４と、Ｌ１１ｅとの合計）または二つの部分素子にそれぞれ相当する端部素子５１１ａおよび中間素子５１１ｂを含んだ長さ（Ｌ１１ａと、ｄ１１と、Ｌ１１ｂとの合計）以上でもよく、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子５１１ｃの長さ（Ｌ１１ｃ）以下でもよい。

または、第２の応用例では、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、二つの部分素子にそれぞれ相当する中間素子５１１ｄおよび端部素子５１１ｅを含んだ長さ（Ｌ１１ｄと、ｄ１４と、Ｌ１１ｅとの合計）または二つの部分素子にそれぞれ相当する端部素子５１１ａおよび中間素子５１１ｂを含んだ長さ（Ｌ１１ａと、ｄ１１と、Ｌ１１ｂとの合計）以上であり、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、第１の素子５１１の長さ（Ｌ１）未満の長さである。この場合、第２の素子５１２の長さ（Ｌ２）は、中央素子５１１ｃの長さ（Ｌ１１ｃ）以下でもよい。

なお、端部素子５１１ａの長さ（Ｌ１１ａ）および端部素子５１１ｅの長さ（Ｌ１１ｅ）は、略同じであり、中間素子５１１ｂの長さ（Ｌ１１ｂ）および中間素子５１１ｄの長さ（Ｌ１１ｄ）は、略同じであるものとする。また、中間素子５１１ｄおよび端部素子５１１ｅを合わせて「端部素子」と呼ばれてもよく、端部素子５１１ａおよび中間素子５１１ｂを合わせて「端部素子」と呼ばれてもよい。

図１６は、図１４の複数の素子の制御を説明するための模式図である。図１６において、端部素子群５２１、中間素子群５２２、中央素子群５２３、中間素子群５２４、端部素子群５２５および第２の素子群５２６が示される。

処理回路１７は、開口制御機能１７５により、中央素子群５２３と、第２の素子群５２６とを同期させて開口面積を制御してもよい。処理回路１７は、開口制御機能１７５により、中間素子群５２２、中央素子群５２３および中間素子群５２４と、第２の素子群５２６とを同期させて開口面積を制御してもよい。

処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、中間素子群５２４と第２の素子群５２６とを同期させて遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群５２５と第２の素子群５２６とを同期させて遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、中間素子群５２４においては中間素子５１１ｄの中心位置を基準として遅延時間を制御し、第２の素子群５２６においては第２の素子５１２の中心位置を基準として遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群５２５においては端部素子５１１ｅの中心位置を基準として遅延時間を制御し、第２の素子群５２６においては第２の素子５１２の中心位置を基準として遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、中間素子群５２４および第２の素子群５２６において、中間素子５１１ｄの中心位置を基準としてそれぞれの遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、端部素子群５２５および第２の素子群５２６において、端部素子５１１ｅの中心位置を基準としてそれぞれの遅延時間を制御してもよい。処理回路１７は、遅延制御機能１７６により、中央素子群５２３と第２の素子群５２６とを同期させて遅延時間を制御してもよい。

よって、処理回路１７は、複数の素子群を様々に制御することによって、送信ビームおよび受信ビームを形成することができる。

以上説明したように、第２の応用例に係る超音波プローブは、第１の実施形態に係る超音波プローブと同様に、本超音波プローブを用いて取得された超音波画像における輝度差を改善することができる。

また、上記超音波プローブを有する超音波診断装置は、輝度差の少ない超音波画像を生成することができる。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、超音波画像における輝度差を改善することができる。

実施形態の説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、上記各実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、上記各実施形態における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

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ものである。

１…超音波診断装置
２０，２０Ａ…超音波プローブ
２１，２１Ａ…穿刺ガイドアダプタ
２０１，３０１…接触面
２０１ａ，３０１ａ…第１の範囲
２０１ｂ，３０１ｂ…第２の範囲
３０１ｃ…第３の範囲
２０２，３０２…穿刺溝
２１０，３１０…部分領域
２１１，３１１，４１１，５１１…第１の素子
３１３…第３の素子
２１１ａ，２１１ｃ，３１１ａ，３１１ｃ，３１３ａ，３１３ｃ，４１１ａ，４１１ｃ，４１２ｂ，５１１ａ，５１１ｅ…端部素子
２１１ｂ，３１１ｂ，３１３ｂ，４１１ｂ…中央素子
５１１ｂ，５１１ｄ…中間素子
２１２，３１２，４１２，５１２…第２の素子
４１２ａ…穿刺溝側素子
２２１，２２３，３２１，３２３，３２５，３２７，４２１，４２３，４２５，５２１，５２５…端部素子群
２２２，３２２，３２６，４２２，５２３…中央素子群
５２２，５２４…中間素子群
２２４，３２４，５２６…第２の素子群
４２４…穿刺溝側素子群

Claims (14)

1. 長方形の素子であって、素子の長辺方向である第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、前記第１の方向に直交する素子の短辺方向である第２の方向に複数配列する第１の素子群と、
   前記中央素子の長さの５０％以上、前記第１の素子の長辺方向の長さ未満の長さである長さを素子の長辺方向の長さとする長方形であり、切り欠き部分が設けられている箇所に配置される第２の素子を、前記第２の方向に複数配列する第２の素子群と
   を具備し、
   前記第２の素子群に対して、前記第１の方向に隣接して穿刺ガイドアダプタを装着可能である、超音波プローブ。
2. 前記第２の素子は、前記二つの端部素子の各々の長さ以上である、
   請求項１に記載の超音波プローブ。
3. 長方形の素子であって、素子の長辺方向である第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、前記第１の方向に直交する素子の短辺方向である第２の方向に複数配列する第１の素子群と、
   前記二つの端部素子の各々の長さ以上、前記第１の素子の長辺方向の長さ未満の長さである長さを素子の長辺方向の長さとする長方形であり、切り欠き部分が設けられている箇所に配置される第２の素子を、前記第２の方向に複数配列する第２の素子群と
   を具備し、
   前記第２の素子群に対して、前記第１の方向に隣接して穿刺ガイドアダプタを装着可能である、超音波プローブ。
4. 長方形の素子であって、素子の長辺方向である第１の方向に一つの中央素子および二つの端部素子を少なくとも有する第１の素子を、前記第１の方向に直交する素子の短辺方向である第２の方向に複数配列する第１の素子群と、
   前記中央素子の長さの５０％以上、前記第１の素子の長辺方向の長さ未満の長さである長さを素子の長辺方向の長さとする長方形の第２の素子を、前記第２の方向に複数配列する第２の素子群と
   を具備し、
   前記第２の素子群に対して、前記第１の方向に隣接して穿刺ガイドアダプタを装着可能であり、
   前記第２の素子群の前記第２の方向の中心線は、前記第１の素子群の前記第２の方向の中心線に対して、前記第１の方向にずれている、超音波プローブ。
5. 前記第２の素子は、前記中央素子の長さ以下である、
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の超音波プローブ。
6. 前記第２の素子は、前記第１の方向に少なくとも二つの部分素子を有し、
   前記二つの部分素子のうちの一方の部分素子と、前記部分素子に隣接した前記端部素子とは、それぞれ等しい長さである、
   請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の超音波プローブ。
7. 前記二つの端部素子の各々は、前記第１の方向に少なくとも二つの部分素子を有する、
   請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の超音波プローブ。
8. 前記第２の素子群の前記第２の方向の中心線は、前記第１の素子群の前記第２の方向の中心線に対して、前記第１の方向にずれている、
   請求項１から請求項３まで、および請求項４を直接的あるいは間接的に引用しない請求項５から請求項７までのいずれか一項に記載の超音波プローブ。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の超音波プローブと、
   前記第１の素子群および前記第２の素子群を制御し、送信ビームおよび受信ビームを形成する制御部と
   を具備する、超音波診断装置。
10. 前記制御部は、前記中央素子が前記第１の方向に複数配列された中央素子群と、前記第２の素子群とを同期させて開口面積を制御する、
    請求項９に記載の超音波診断装置。
11. 前記制御部は、前記第２の素子に隣接した前記端部素子が前記第１の方向に複数配列された端部素子群と前記第２の素子群とを同期させて遅延時間を制御する
    請求項９または請求項１０に記載の超音波診断装置。
12. 前記制御部は、前記端部素子群においては前記端部素子の中心位置を基準として遅延時間を制御し、前記第２の素子群においては前記第２の素子の中心位置を基準として遅延時間を制御する、
    請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 前記制御部は、前記端部素子群および前記第２の素子群において、前記端部素子の中心位置を基準としてそれぞれの遅延時間を制御する、
    請求項１１に記載の超音波診断装置。
14. 前記制御部は、前記中央素子が前記第１の方向に複数配列された中央素子群と前記第２の素子群とを同期させて遅延時間を制御する、
    請求項９または請求項１０に記載の超音波診断装置。