(57)【要約】【課題】脱分極の程度が超音波振動子間でばらつく場合にも、超音波振動子の分極の要否について妥当な判定結果が得られる超音波診断装置、及び超音波診断装置の作動方法を提供する。【解決手段】複数の超音波振動子を備えた超音波振動子ユニットが被検体の内部にて超音波を送受信し、確認用操作部が操作された場合に、制御部が、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として駆動電圧が供給されるように駆動電圧供給部を制御し、確認用操作部が操作された場合に、脱分極判定部が、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として駆動して超音波を受信したときの受信感度を超音波振動子別に算出し、且つ、超音波振動子別の受信感度から求められる脱分極判定値が数値条件を満たすかを判定し、脱分極判定値が数値条件を満たすとき、分極用電圧供給部が、複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子を備え、被検体の内部において前記複数の超音波振動子のうちの駆動対象振動子が駆動することで超音波を送受信する超音波振動子ユニットと、
前記駆動対象振動子に対して駆動電圧を供給する駆動電圧供給部と、
前記超音波振動子ユニットの状態確認のために操作される確認用操作部と、
前記確認用操作部が操作された場合に、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として、前記複数の超音波振動子の各々に対して前記駆動電圧が供給されるように前記駆動電圧供給部を制御する制御部と、
前記確認用操作部が操作された場合に、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として前記超音波振動子ユニットが超音波を受信したときの受信感度を超音波振動子別に算出し、且つ、超音波振動子別の前記受信感度から求められる脱分極判定値が前記脱分極判定値に関して設定された数値条件を満たすかを判定する脱分極判定部と、
前記脱分極判定値が前記数値条件を満たすと前記脱分極判定部が判定したとき、前記複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給する分極用電圧供給部と、を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記脱分極判定部は、前記脱分極判定値として、超音波振動子別の前記受信感度の分散値、超音波振動子別の前記受信感度の平均値、及び、超音波振動子別の前記受信感度の中の最小値のうちの少なくとも一つを求める、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記駆動対象振動子の駆動時間の累積値を記憶するメモリを有し、
前記メモリに記憶された前記累積値が閾値以上であると、前記分極用電圧供給部は、前記複数の超音波振動子の各々に対して前記分極用電圧を供給する、請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記分極用電圧供給部が前記複数の超音波振動子の各々に前記分極用電圧を供給した後、前記メモリに記憶された前記累積値が初期値に設定される、請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記閾値に関するユーザの入力操作を受け付ける操作卓が設けられている、請求項３又は４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記超音波振動子ユニット及び前記メモリは、前記被検体の内部に挿入される超音波内視鏡に設けられている、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記確認用操作部が前記超音波内視鏡に設けられている、請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記超音波振動子ユニットは、前記複数の超音波振動子が円弧状に配置されたコンベックス型の探触子である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記超音波診断装置の動作モードは、第一モード及び第二モードを含んでおり、
前記動作モードが前記第一モードである間には、前記超音波振動子ユニットが前記被検体の内部にて超音波を送受信し、
前記動作モードが前記第二モードである間には、前記超音波振動子ユニットが前記被検体の外部に位置しており、
前記確認用操作部は、前記動作モードが前記第二モードである間に操作され、
前記分極用電圧供給部は、前記動作モードが前記第二モードである間に前記複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記超音波振動子ユニットは、前記複数の超音波振動子よりも外側に配置された音響整合層を有し、
前記確認用操作部が操作された場合に、前記制御部が前記駆動電圧供給部を制御することにより、前記超音波振動子ユニットは、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として超音波を送信し、且つ、前記音響整合層にて反射された超音波を受信する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記確認用操作部は、前記超音波振動子ユニットが前記被検体の外部に配置されたファントムと接した状態で操作され、
前記確認用操作部が操作された場合に、前記制御部が前記駆動電圧供給部を制御することにより、前記超音波振動子ユニットは、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として超音波を送信し、且つ、前記ファントムにて反射された超音波を受信する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
複数の超音波振動子を備える超音波振動子ユニットが、被検体の内部において前記複数の超音波振動子のうちの駆動対象振動子が駆動することで超音波を送受信し、
駆動電圧供給部が前記駆動対象振動子に対して駆動電圧を供給し、
前記超音波振動子ユニットの状態確認のために確認用操作部が操作され、
前記確認用操作部が操作された場合に、制御部が、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として、前記複数の超音波振動子の各々に対して前記駆動電圧が供給されるように前記駆動電圧供給部を制御し、
前記確認用操作部が操作された場合に、脱分極判定部が、前記複数の超音波振動子の全てを前記駆動対象振動子として前記超音波振動子ユニットが超音波を受信したときの受信感度を超音波振動子別に算出し、且つ、超音波振動子別の前記受信感度から求められる脱分極判定値が前記脱分極判定値に関して設定された数値条件を満たすかを判定し、
前記脱分極判定値が前記数値条件を満たすと前記脱分極判定部が判定したとき、分極用電圧供給部が、前記複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給することを特徴とする超音波診断装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置、及び、超音波診断装置の作動方法に係り、特に、複数の超音波振動子が被検体の内部に配置されて駆動して超音波を送受信する超音波診断装置、及びその超音波診断装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体の内部（例えば、患者の体内）において複数の超音波振動子をそれぞれ駆動させて超音波を送受信することで被検体の内部の超音波画像を取得する超音波診断装置は、既に知られている。上記の超音波診断装置において複数の超音波振動子は、例えば、圧電素子である単結晶振動子によって構成されており、通常、分極した状態で用いられる。単結晶振動子によって構成された超音波振動子は、高感度にて超音波を受信することが可能であるが、駆動時間が長くなるにつれて分極の度合いが低下する脱分極現象が生じることがある。脱分極現象が生じると、超音波振動子の受信感度が低下してしまい、超音波画像の画質に影響を及ぼす虞がある。
【０００３】
特に、被検体の内部において各超音波振動子を駆動して超音波を送受信する場合、超音波の周波数を７〜８ＭＨｚレベルの高周波帯域に設定する必要があるため、比較的厚みが薄い振動子を利用することになるが、振動子の厚みが薄くなるほど、脱分極現象の発生リスクが高くなる。
【０００４】
そのため、これまでに、超音波診断装置における脱分極に対する対策技術が開発されてきている。一例を挙げると、特許文献１に記載の超音波診断装置（特許文献１では、「圧電センサー装置」と表記）は、圧電体及びこの圧電体を挟む一対の電極を有する圧電素子と、圧電素子から出力された検出信号を検出する検出処理を実施する検出回路と、圧電素子に分極用電圧を印加して分極処理を実施する分極処理回路とを有する。このような構成の特許文献１に記載の超音波診断装置では、例えば、電源投入されるタイミング、検出処理を実施する旨の要求信号が入力されるタイミング（毎受信タイミング）、あるいは検出処理の終了後に所定の待機移行時間が経過したタイミングで分極処理が実施される。これにより、圧電素子に脱分極現象が生じたとしても、その圧電素子を再度分極させることができ、圧電素子の受信感度を維持することができる。
【０００５】
別の例を挙げると、特許文献２に記載の超音波診断装置（特許文献２では、「圧電センサー装置」と表記）は、圧電素子と、圧電素子の分極状態を確認する分極確認素子と、圧電素子に分極用電圧を印加して分極処理を実施する分極処理部と、分極処理部の分極タイミングを制御する制御部と、を有する。制御部は、装置電源がオンになると、分極確認素子の分極量に応じた特性値を取得し、この特性値に基づいて、圧電素子の分極特性が不安定であるかどうかを判定し、圧電素子が不安定であると判定された場合に、分極処理部に分極処理を実施させる。これにより、圧電素子の分極特性が不安定状態になった場合でも、圧電素子が分極処理されるため、圧電素子の分極特性を劣化前の状態に戻すことができ、超音波診断装置の性能低下を防止することが可能である。
【０００６】
ただし、特許文献１及び２の各々に記載された超音波診断装置では、圧電素子の状態（脱分極）を判定したり再分極したりするタイミングが、電源投入時等、予め決められたタイミングに設定されている。したがって、特許文献１及び２の各々に記載された超音波診断装置では、圧電素子の分極を回復させるのに上記のタイミングを待つ必要があり、それが原因となって、超音波診断全体の所要時間が余分に長くなる可能性がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の超音波診断装置では、圧電素子の分極状態を確認するために分極確認素子が別途設けられている。かかる場合には、圧電確認素子が備えられる分、装置において患者の体内に挿入される超音波プローブ（超音波プローブ）が大型化するので、その操作性（具体的には、体内への挿入し易さ）が損なわれる虞がある。
【０００８】
一方、特許文献１及び２に記載の超音波診断装置とは異なり、所望のタイミングにて圧電素子の状態を判定することが可能な技術が既に開発されている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３に記載の超音波診断装置は、圧電素子を含む超音波プローブと、圧電素子の脱分極の程度に伴い変化する物理量（具体的には、受信信号の電圧値）の閾値を記憶する記憶部と、超音波プローブにおける上記物理量を検出する検出部とを有する。特許文献３に記載の超音波診断装置では、例えばユーザが所定のスイッチを操作すると、上記物理量の検出結果と、記憶部に記憶された閾値とを比較する。このように特許文献３の超音波診断装置では、ユーザが要求するタイミング（具体的には、スイッチ操作時点）にて、圧電素子の分極状態を確認することが可能となる。なお、特許文献３に記載の超音波診断装置では、特許文献２に記載の装置とは異なり、超音波診断用の圧電素子とは別の分極確認素子が設けられることがないので、装置（具体的には、超音波プローブ）の大型化が抑制される。
【０００９】
また、特許文献３に記載の超音波診断装置は、圧電素子を再分極化するための高電圧を圧電素子の電極に印加する高電圧印加部を更に有する。そして、上記物理量が閾値以下である場合には、高電圧印加部に制御信号を送信し、圧電素子を再分極させる高電圧を圧電素子の電極に印加させる。これにより、圧電素子の脱分極が進行して超音波プローブの性能が劣化したときに、圧電素子の再分極化を実施することができ、圧電素子の脱分極に対して好適なタイミングで対処することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１３−００５１３７号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６１９５５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１３９４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、超音波プローブには通常、圧電素子を有する超音波振動子が複数備えられている。また、超音波振動子の脱分極の程度に伴い変化する物理量、例えば、受信信号の電圧については、素子間で駆動時間が異なる等の理由から素子間でばらつく傾向がある。そのため、上記の物理量を用いて超音波振動子の分極状態を判定する（換言すると、超音波振動子の分極の要否を判定する）場合には、上記の物理量が圧電素子間でばらつくことを考慮する必要がある。しかし、上述の特許文献３に記載の超音波診断装置では、そのような物理量のばらつきが考慮されていないため、分極の要否について妥当な判定結果が得られない虞がある。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、以下に示す目的を解決することを課題とする。
すなわち、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、脱分極の程度が超音波振動子間でばらつく場合にも、超音波振動子の分極の要否について妥当な判定結果を得ることが可能な超音波診断装置、及び、超音波診断装置の作動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、複数の超音波振動子を備え、被検体の内部において複数の超音波振動子のうちの駆動対象振動子が駆動することで超音波を送受信する超音波振動子ユニットと、駆動対象振動子に対して駆動電圧を供給する駆動電圧供給部と、超音波振動子ユニットの状態確認のために操作される確認用操作部と、確認用操作部が操作された場合に、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として、複数の超音波振動子の各々に対して駆動電圧が供給されるように駆動電圧供給部を制御する制御部と、確認用操作部が操作された場合に、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として超音波振動子ユニットが超音波を受信したときの受信感度を超音波振動子別に算出し、且つ、超音波振動子別の受信感度から求められる脱分極判定値が脱分極判定値に関して設定された数値条件を満たすかを判定する脱分極判定部と、脱分極判定値が数値条件を満たすと脱分極判定部が判定したとき、複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給する分極用電圧供給部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、上記の超音波診断装置において、脱分極判定部は、脱分極判定値として、超音波振動子別の受信感度の分散値、超音波振動子別の受信感度の平均値、及び、超音波振動子別の受信感度の中の最小値のうちの少なくとも一つを求めると、より好適である。
【００１５】
また、上記の超音波診断装置において、駆動対象振動子の駆動時間の累積値を記憶するメモリを有し、メモリに記憶された累積値が閾値以上であると、分極用電圧供給部は、複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給すると、より好適である。
また、上記の超音波診断装置において、分極用電圧供給部が複数の超音波振動子の各々に分極用電圧を供給した後、メモリに記憶された累積値が初期値に設定されると、より好適である。
また、上記の超音波診断装置において、閾値に関するユーザの入力操作を受け付ける操作卓が設けられていると、より好適である。
また、上記の超音波診断装置において、超音波振動子ユニット及びメモリは、被検体の内部に挿入される超音波内視鏡に設けられていると、より好適である。
また、上記の超音波診断装置において、確認用操作部が超音波内視鏡に設けられていると、より好適である。
また、上記の超音波診断装置において、超音波振動子ユニットは、複数の超音波振動子が円弧状に配置されたコンベックス型の探触子であると、より好適である。
【００１６】
また、上記の超音波診断装置において、超音波診断装置の動作モードは、第一モード及び第二モードを含んでおり、動作モードが第一モードである間には、超音波振動子ユニットが被検体の内部にて超音波を送受信し、動作モードが第二モードである間には、超音波振動子ユニットが被検体の外部に位置しており、確認用操作部は、動作モードが第二モードである間に操作され、分極用電圧供給部は、動作モードが第二モードである間に複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給すると、より好適である。
【００１７】
また、上記の超音波診断装置において、超音波振動子ユニットは、複数の超音波振動子よりも外側に配置された音響整合層を有し、確認用操作部が操作された場合に、制御部が駆動電圧供給部を制御することにより、超音波振動子ユニットは、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として超音波を送信し、且つ、音響整合層にて反射された超音波を受信することとしてもよい。
あるいは、上記の超音波診断装置において、確認用操作部は、超音波振動子ユニットが被検体の外部に配置されたファントムと接した状態で操作され、確認用操作部が操作された場合に、制御部が駆動電圧供給部を制御することにより、超音波振動子ユニットは、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として超音波を送信し、且つ、ファントムにて反射された超音波を受信することとしてもよい。
【００１８】
また、前述の目的を達成するために、本発明の超音波診断装置の作動方法は、複数の超音波振動子を備える超音波振動子ユニットが、被検体の内部において複数の超音波振動子のうちの駆動対象振動子が駆動することで超音波を送受信し、駆動電圧供給部が駆動対象振動子に対して駆動電圧を供給し、超音波振動子ユニットの状態確認のために確認用操作部が操作され、確認用操作部が操作された場合に、制御部が、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として、複数の超音波振動子の各々に対して駆動電圧が供給されるように駆動電圧供給部を制御し、確認用操作部が操作された場合に、脱分極判定部が、複数の超音波振動子の全てを駆動対象振動子として超音波振動子ユニットが超音波を受信したときの受信感度を超音波振動子別に算出し、且つ、超音波振動子別の受信感度から求められる脱分極判定値が脱分極判定値に関して設定された数値条件を満たすかを判定し、脱分極判定値が数値条件を満たすと脱分極判定部が判定したとき、分極用電圧供給部が、複数の超音波振動子の各々に対して分極用電圧を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の超音波診断装置及び超音波診断装置の作動方法によれば、脱分極の程度が超音波振動子間でばらつく場合にも、超音波振動子の分極の要否について妥当な判定結果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図２】超音波内視鏡の挿入部の先端部及びその周辺を示す平面図である。
【図３】超音波内視鏡の挿入部の先端部を図２に図示のＩ−Ｉ断面にて切断したときの断面を示す図である。
【図４】超音波内視鏡及び超音波用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図５】超音波診断装置を用いた診断処理の流れを示す図である。
【図６】診断処理中の診断ステップの手順を示す図である。
【図７】診断処理中のスコープ確認ステップの手順を示す図である。
【図８Ａ】超音波振動素子別の受信感度を示す図である（その１）。
【図８Ｂ】超音波振動素子別の受信感度を示す図である（その２）。
【図９】第二実施形態に係る超音波内視鏡及び超音波用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第三実施形態における状態確認用走査の説明図である。
【図１１】第四実施形態に係る超音波用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】第四実施形態において供給される分極用電圧の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態（本実施形態）に係る超音波診断装置について、添付の図面に示す好適な実施形態を参照しながら、以下に詳細に説明する。
なお、本実施形態は、本発明の代表的な実施態様であるが、あくまでも一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００２２】
また、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００２３】
＜＜超音波診断装置の概要＞＞
本実施形態に係る超音波診断装置１０について、図１乃至図４を参照しながら、その概要を説明する。図１は、超音波診断装置１０の概略構成を示す図である。図２は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部及びその周辺を拡大して示した平面図である。なお、図２では、図示の都合上、後述のバルーン３７を破線にて図示している。図３は、超音波内視鏡１２の挿入部２２の先端部４０を図２に図示のＩ−Ｉ断面にて切断したときの断面を示す図である。図４は、超音波内視鏡１２及び超音波用プロセッサ装置１４の構成を示すブロック図である。
【００２４】
超音波診断装置１０は、超音波内視鏡システムであり、超音波を用いて、被検体である患者の体内の観察対象部位の状態を観察（以下、超音波診断とも言う。）するために用いられる。ここで、観察対象部位は、患者の体表側（外側）からは検査が困難な部位であり、例えば胆嚢又は膵臓である。超音波診断装置１０を用いることにより、患者の体腔である食道、胃、十二指腸、小腸、及び大腸等の消化管を経由して、観察対象部位の状態及び異常の有無を超音波診断することが可能である。
【００２５】
超音波診断装置１０は、図１に示すように、超音波内視鏡１２と、超音波用プロセッサ装置１４と、内視鏡用プロセッサ装置１６と、光源装置１８と、モニタ２０と、操作卓１００とを有する。また、図１に示すように、超音波診断装置１０の付属機器として、送水タンク２１ａ、吸引ポンプ２１ｂ及び送気ポンプ２１ｃが設けられている。さらに、超音波内視鏡１２内には、水及び気体の流路となる管路（不図示）が形成されている。
【００２６】
超音波内視鏡１２は、内視鏡スコープであり、図１に示すように、患者の体腔内に挿入される挿入部２２と、医師又は技師等の術者（ユーザ）によって操作される操作部２４とを有する。また、図２及び図３に示すように、挿入部２２の先端部４０には、複数の超音波振動子４８を備えた超音波振動子ユニット４６が取り付けられている。
【００２７】
超音波内視鏡１２の機能により、術者は、患者の体腔内壁の内視鏡画像と、観察対象部位の超音波画像とを取得することができる。内視鏡画像は、患者の体腔内壁を光学的手法によって撮影することで得られる画像である。超音波画像は、患者の体腔内から観察対象部位に向かって送信された超音波の反射波（エコー）を受信し、その受信信号を画像化することで得られる画像である。なお、超音波内視鏡１２については、後の項で詳しく説明する。
【００２８】
超音波用プロセッサ装置１４は、図１に示すように、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた超音波用コネクタ３２ａを介して超音波内視鏡１２に接続される。超音波用プロセッサ装置１４は、超音波内視鏡１２の超音波振動子ユニット４６を制御して超音波振動子ユニット４６に超音波を送信させる。また、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波の反射波（エコー）を超音波振動子ユニット４６が受信したときの受信信号を画像化して超音波画像を生成する。なお、超音波用プロセッサ装置１４については、後の項で詳しく説明する。
【００２９】
内視鏡用プロセッサ装置１６は、図１に示すように、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた内視鏡用コネクタ３２ｂを介して超音波内視鏡１２に接続される。内視鏡用プロセッサ装置１６は、超音波内視鏡１２（詳しくは、後述する固体撮像素子８６）によって撮像された観察対象隣接部位の画像データを取得し、取得した画像データに対して所定の画像処理を施して内視鏡画像を生成する。なお、観察対象隣接部位とは、患者の体腔内壁のうち、観察対象部位と隣り合う位置にある部分である。
【００３０】
光源装置１８は、図1に示すように、ユニバーサルコード２６及びその端部に設けられた光源用コネクタ３２ｃを介して超音波内視鏡１２に接続される。光源装置１８は、超音波内視鏡１２を用いて観察対象隣接部位を撮像する際に、赤光、緑光及び青光の三原色光からなる白色光又は特定波長光を照射する。光源装置１８が照射した光は、ユニバーサルコード２６に内包されたライトガイド（不図示）を通じて超音波内視鏡１２内を伝搬し、超音波内視鏡１２（詳しくは、後述する照明窓８８）から出射される。これにより、観察対象隣接部位が光源装置１８からの光によって照らされる。
【００３１】
なお、本実施形態では、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６が、別々に設けられた二台の装置（コンピュータ）によって構成されている。ただし、これに限定されるものではなく、一台の装置によって超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６の双方が構成されてもよい。
【００３２】
モニタ２０は、図１に示すように、超音波用プロセッサ装置１４及び内視鏡用プロセッサ装置１６に接続されており、超音波用プロセッサ装置１４により生成された超音波画像、及び内視鏡用プロセッサ装置１６により生成された内視鏡画像を表示する。超音波画像及び内視鏡画像の表示に関して言うと、いずれか一方の画像を切り替えてモニタ２０に表示してもよく、両方の画像を同時に表示してもよい。また、これらの表示方式を任意に選択及び変更できる構成であってもよい。
なお、本実施形態では、一台のモニタ２０に超音波画像及び内視鏡画像を表示するが、超音波画像表示用のモニタと、内視鏡画像表示用のモニタとが別々に設けられてもよい。また、モニタ２０以外の表示形態、例えば、術者が携帯する個人用端末のディスプレイに超音波画像及び内視鏡画像を表示する形態であってもよい。
【００３３】
操作卓１００は、術者が超音波診断に際して必要な情報を入力したり、術者が超音波用プロセッサ装置１４に対して超音波診断の開始指示を行ったりするために設けられた入力装置である。操作卓１００は、例えば、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド及びタッチパネルによって構成されており、図４に示すように超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２に接続されている。操作卓１００が操作されると、その操作内容に応じて超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が装置各部（例えば、後述の受信回路１４２及び送信回路１４４）を制御する。
【００３４】
具体的に説明すると、術者は、超音波診断を開始する前段階で、検査情報（例えば、年月日及びオーダ番号を含む検査オーダ情報、及び、患者ＩＤ及び患者名を含む患者情報）を操作卓１００にて入力する。検査情報の入力完了後、術者が操作卓１００を通じて超音波診断の開始を指示すると、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が、入力された検査情報に基づいて超音波診断が実施されるように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する。
【００３５】
また、術者は、超音波診断の実施に際して、各種の制御パラメータを操作卓１００にて設定することが可能である。制御パラメータとしては、例えば、ライブモード及びフリーズモードの選択結果、表示デプス（深度）の設定値、及び、超音波画像生成モードの選択結果等が挙げられる。
ここで、「ライブモード」は、所定のフレームレートにて得られる超音波画像（動画像）を逐次表示（リアルタイム表示）するモードである。「フリーズモード」は、過去に取得した１フレーム分の超音波画像（静止画像）を、後述のシネメモリ１５０から読み出して表示するモードである。
【００３６】
本実施形態において選択可能な超音波画像生成モードは、複数存在し、具体的には、Ｂ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）モード、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ）モード及びＰＷ（Ｐｕｌｓｅ Ｗａｖｅ）モードである。Ｂモードは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して断層画像を表示するモードである。ＣＦモードは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ又はフローパワー等を様々な色にマッピングしてＢモード画像に重ねて表示するモードである。ＰＷモードは、パルス波の送受信に基づいて検出される超音波エコー源の速度（例えば、血流速度）を表示するモードである。
なお、上述した超音波画像生成モードは、あくまでも一例であり、上述した３種類のモード以外のモード、例えば、Ａ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）モード及びＭ（Ｍｏｔｉｏｎ）モード等が更に含まれてもよい。
【００３７】
さらに、本実施形態において、操作卓１００には、図４に示すように確認用操作部１０２及び閾値入力部１０４が設けられている。確認用操作部１０２は、超音波内視鏡１２の状態、特に超音波振動子ユニット４６の状態を確認するために術者によって操作される部分である。ここで、超音波振動子ユニット４６の状態とは、超音波振動子ユニット４６の性能に関する状態のことであり、具体的には、超音波振動子ユニット４６の脱分極の進行度合いである。
なお、確認用操作部１０２は、操作卓１００に設けられた物理的な押しボタン又はスイッチであってもよく、あるいは、操作卓１００がタッチパッド又はタッチパネルによって構成された場合において操作卓１００の表示画面に描画されたボタン画像であってもよい。
【００３８】
閾値入力部１０４は、後述する分極処理の要否判定に用いられる閾値を設定するために術者によって操作される部分である。すなわち、閾値入力部１０４を備えた操作卓１００は、上記の閾値に関する術者の入力操作を受け付けることになる。閾値入力部１０４は、操作卓１００に設けられたキーボード、数値キーパッド又はマウスによって構成されてもよく、あるいは、操作卓１００がタッチパッド又はタッチパネルによって構成された場合において操作卓１００の表示画面に描画された入力ウィンドウ又は入力ボックスによって構成されてもよい。
【００３９】
以上のように構成された超音波診断装置１０では、電源が投入されると、先ず、術者が操作卓１００を操作して上述した検査情報の入力が行われる。
【００４０】
検査情報の入力完了後、術者が操作卓１００によって超音波診断の開始を指示すると、超音波診断装置１０の動作モード（以下、単に動作モードと言う。）が第一モードに移行される。その後、術者は、超音波内視鏡１２の挿入部２２を患者の体腔内に挿入する。これにより、超音波振動子ユニット４６が有する複数の超音波振動子４８が患者の体腔内に配置される。動作モードが第一モードである間には、診断ステップが実施される。診断ステップでは、超音波診断装置１０によって超音波診断が行われる。すなわち、動作モードが第一モードである間には、超音波画像及び内視鏡画像の各々が検査情報に従って取得される。
【００４１】
一方、電源投入後、術者が超音波診断の開始を指示するまでの間、動作モードは、第二モードに設定される。本実施形態において、動作モードが第二モードである間、超音波振動子ユニット４６を含む超音波内視鏡１２は、患者の体腔の外（つまり、患者の外部）に位置している。そして、動作モードが第二モードである間にスコープ確認ステップが実施される。スコープ確認ステップでは、超音波内視鏡１２の状態、特に超音波振動子ユニット４６の状態を確認し、その確認結果から超音波振動子４８の分極の要否を判定する。分極が必要であるという判定結果が得られた場合には、超音波用プロセッサ装置１４は、超音波振動子４８を分極（再分極）する分極処理を実施する。
【００４２】
分極処理は、超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給することで、その超音波振動子４８を分極（再分極）する処理である。分極処理の実施により、超音波診断の繰り返し実施によって脱分極した超音波振動子４８を再度分極することができ、これにより、超音波振動子４８の超音波に対する受信感度を良好なレベルまで回復させることが可能となる。
【００４３】
以上のように、本実施形態において、動作モードは、第一モード及び第二モードを含んでいる。ただし、動作モードは、上記のモードに限定されるものではなく、少なくとも第一モード及び第二モードを含んでいればよく、上述したモード以外のモード（例えば、超音波診断装置１０各部をメンテナンスするためのモードなど）が更に含まれていてもよい。
【００４４】
＜＜超音波内視鏡の構成＞＞
次に、超音波内視鏡１２の構成について図１乃至４を参照しながら説明する。超音波内視鏡１２は、図１に示すように挿入部２２及び操作部２４を有する。挿入部２２は、図１に示すように先端側（自由端側）から順に、先端部４０、湾曲部４２及び軟性部４３を備える。先端部４０には、図２に示すように超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられている。
【００４５】
また、図２及び図３に示すように、先端部４０には処置具導出口４４が設けられている。処置具導出口４４は、鉗子、穿刺針、若しくは高周波メス等の処置具（不図示）の出口となり、且つ、血液及び体内汚物等の吸引物を吸引する際の吸引口にもなる。
【００４６】
また、図２に示すように先端部４０には観察窓８２及び照明窓８８の表面を洗浄するために形成された洗浄ノズル９０が設けられている。洗浄ノズル９０からは空気又は洗浄用液体が観察窓８２及び照明窓８８に向けて噴出される。
【００４７】
さらに、図１及び図２に示すように、先端部４０には、超音波振動子ユニット４６を覆う位置に、膨張及び収縮可能なバルーン３７が装着されている。バルーン３７は、超音波振動子ユニット４６とともに患者の体腔内に配置されている。そして、先端部４０において超音波振動子ユニット４６付近に形成された送水口４７から、超音波伝達媒体としての水（詳しくは、脱気水）がバルーン３７内に注水されることで、バルーン３７が膨張する。膨張したバルーン３７が体腔内壁（例えば、観察対象隣接部位の周辺）に当接すると、超音波振動子ユニット４６と体腔内壁との間から空気が排除される。これにより、空気中での超音波及びその反射波（エコー）の減衰を防止することが可能となる。
【００４８】
湾曲部４２は、図１に示すように、挿入部２２において先端部４０よりも基端側（超音波振動子ユニット４６が設けられている側とは反対側）に設けられた部分であり、湾曲自在である。軟性部４３は、図１に示すように、湾曲部４２と操作部２４との間を連結している部分であり、可撓性を有し、細長く延びた状態で設けられている。
【００４９】
操作部２４には、図１に示すように、一対のアングルノブ２９、及び処置具挿入口３０が設けられている。各アングルノブ２９を回動すると、湾曲部４２が遠隔的に操作されて湾曲変形する。この変形操作により、超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８が設けられた挿入部２２の先端部４０を所望の方向に向けることができる。処置具挿入口３０は、鉗子等の処置具を挿通するために形成された孔であり、処置具チャンネル４５（図３参照）を介して処置具導出口４４と連絡している。
【００５０】
操作部２４には、図１に示すように、送水タンク２１ａから延びた送気送水管路（図示せず）を開閉する送気送水ボタン２８ａ、及び吸引ポンプ２１ｂから延びた吸引管路（図示せず）を開閉する吸引ボタン２８ｂが設けられている。送気送水管路には、送気ポンプ２１ｃから送られてくる空気等の気体、及び送水タンク２１ａ内の水が流れる。送気送水ボタン２８ａを操作すると、送気送水管路のうち、開通する部分が切り替わり、これに対応する形で、気体及び水の噴出口も洗浄ノズル９０及び送水口４７の間で切り替わる。つまり、送気送水ボタン２８ａの操作を通じて、内視鏡観察部３８の洗浄及びバルーン３７の膨張を選択的に実施することができる。
【００５１】
吸引管路は、洗浄ノズル９０から吸引した体腔内の吸引物を吸引したり、送水口４７を通じてバルーン３７内の水を吸引したりするために設けられている。吸引ボタン２８ｂを操作すると、吸引管路のうち、開通する部分が切り替わり、これに対応する形で、吸引口も洗浄ノズル９０及び送水口４７の間で切り替わる。つまり、吸引ボタン２８ｂの操作を通じて、吸引ポンプ２１ｂによって吸引される対象物を切り替えることができる。
【００５２】
ユニバーサルコード２６の他端部には、図１に示すように、超音波用プロセッサ装置１４に接続される超音波用コネクタ３２ａと、内視鏡用プロセッサ装置１６に接続される内視鏡用コネクタ３２ｂと、光源装置１８に接続される光源用コネクタ３２ｃとが設けられている。超音波内視鏡１２は、これらの各コネクタ３２ａ、３２ｂ、及び３２ｃを介してそれぞれ超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６、及び光源装置１８に着脱自在に接続される。
【００５３】
次に、超音波内視鏡１２の構成要素のうち、超音波観察部３６及び内視鏡観察部３８に関して詳しく説明する。
【００５４】
（超音波観察部）
超音波観察部３６は、超音波画像を取得するために設けられた部分であり、図２及び図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において先端側に配置されている。超音波観察部３６は、図３に示すように超音波振動子ユニット４６と、複数の同軸ケーブル５６と、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）６０とを備えている。
【００５５】
超音波振動子ユニット４６は、超音波探触子（プローブ）に相当し、患者の体腔内（被検体の内部）において超音波を送受信する。具体的に説明すると、超音波振動子ユニット４６は、患者の体腔内において、複数の超音波振動子４８のうちの駆動対象振動子が駆動することにより、超音波を送受信する。駆動対象振動子とは、超音波診断時に実際に駆動（振動）して超音波を発し、その反射波（エコー）を受信したときに電気信号である受信信号を出力する超音波振動子４８である。
なお、本実施形態では、超音波振動子ユニット４６が内視鏡と一体化されており、内視鏡とともに患者の体腔内に挿入されることになっているが、これに限定されるものではない。例えば、超音波振動子ユニット４６が内視鏡とは分離しており、内視鏡とは別に患者の体腔内に挿入されるものであってもよい。
【００５６】
本実施形態に係る超音波振動子ユニット４６は、図３に示すように複数の超音波振動子４８が円弧状に配置されたコンベックス型の探触子であり、放射状（円弧状）に超音波を送信する。ただし、超音波振動子ユニット４６の種類（型式）については特に限定されるものではなく、超音波を送受信できるものであれば他の種類でもよく、例えば、セクタ型、リニア型及びラジアル型等であってもよい。
【００５７】
超音波振動子ユニット４６は、図３に示すようにバッキング材層５４と、超音波振動子アレイ５０と、音響整合層７６と、音響レンズ７８とを積層させることで構成されている。
【００５８】
超音波振動子アレイ５０は、図３に示すように一次元アレイ状に配列された複数の超音波振動子４８（超音波トランスデューサ）からなる。より詳しく説明すると、超音波振動子アレイ５０は、Ｎ個（例えばＮ＝１２８）の超音波振動子４８が先端部４０の軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に沿って凸湾曲状に等間隔で配列されることで構成されている。なお、超音波振動子アレイ５０は、複数の超音波振動子４８を二次元アレイ状に配置したものであってもよい。
【００５９】
Ｎ個の超音波振動子４８の各々は、圧電素子である単結晶振動子の両面に電極を配置することで構成されている。単結晶振動子としては、水晶、ニオブ酸リチウム、マグネシウムニオブ酸鉛（ＰＭＮ）、亜鉛ニオブ酸鉛（ＰＺＮ）、インジウムニオブ酸鉛（ＰＩＮ）、チタン酸鉛（ＰＴ）、タンタル酸リチウム、ランガサイト、及び酸化亜鉛のいずれかが用いられる。
電極は、複数の超音波振動子４８の各々に対して個別に設けられた個別電極（不図示）と、複数の超音波振動子４８に共通のグランド電極（不図示）とからなる。また、電極は、同軸ケーブル５６及びＦＰＣ６０を介して超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。
【００６０】
なお、本実施形態に係る超音波振動子４８は、患者の体腔内の超音波画像を取得する理由から、７ＭＨｚ〜８ＭＨｚレベルの比較的高周波数で駆動（振動）する必要がある。そのために、超音波振動子４８を構成する圧電素子の厚みは、比較的薄く設計されており、例えば、７５〜１２５μｍであり、好ましくは９０〜１２５μｍである。
【００６１】
各超音波振動子４８には、パルス状の駆動電圧が、入力信号として超音波用プロセッサ装置１４から同軸ケーブル５６を通じて供給される。この駆動電圧が超音波振動子４８の電極に印加されると、圧電素子が伸縮して超音波振動子４８が駆動（振動）する。この結果、超音波振動子４８からパルス状の超音波が出力される。このとき、超音波振動子４８から出力される超音波の振幅は、その超音波振動子４８が超音波を出力した際の強度（出力強度）に応じた大きさとなっている。ここで、出力強度は、超音波振動子４８から出力された超音波の音圧の大きさとして定義される。
【００６２】
また、各超音波振動子４８は、超音波の反射波（エコー）を受信すると、これに伴って振動（駆動）し、各超音波振動子４８の圧電素子が電気信号を発生する。この電気信号は、超音波の受信信号として各超音波振動子４８から超音波用プロセッサ装置１４に向けて出力される。このとき、超音波振動子４８から出力される電気信号の大きさ（電圧値）は、その超音波振動子４８が超音波を受信した際の受信感度に応じた大きさとなっている。ここで、受信感度は、超音波振動子４８が送信する超音波の振幅に対する、その超音波振動子４８が超音波を受信して出力した電気信号の振幅の比として定義される。
【００６３】
本実施形態の超音波振動子ユニット４６は、前述したように、コンベックス型である。つまり、本実施形態では、超音波振動子ユニット４６が有するＮ個の超音波振動子４８をマルチプレクサ１４０などの電子スイッチで順次駆動させることで、超音波振動子アレイ５０が配された曲面に沿った走査範囲、例えば曲面の曲率中心から数十ｍｍ程度の範囲で超音波が走査される。
【００６４】
より詳しく説明すると、例えば超音波画像としてＢモード画像（断層画像）を取得する場合には、マルチプレクサ１４０のチャンネル選択により、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、連続して並ぶｍ個（例えば、ｍ＝２／Ｎ）の駆動対象振動子に駆動電圧が供給される。これにより、ｍ個の駆動対象振動子の各々が駆動し、各駆動対象振動子から超音波が開口から出力される。出力されたｍ個の超音波は、直後に合成され、その合成波（超音波ビーム）が観察対象部位に向けて送信される。その後、ｍ個の駆動対象振動子の各々は、観察対象部位にて反射された超音波（エコー）を受信し、その時点での受信感度に応じた電気信号（受信信号）を出力する。
【００６５】
上記一連の工程（すなわち、駆動電圧の供給、超音波の送受信、及び電気信号の出力）は、マルチプレクサ１４０での開口チャンネルを切り替えて駆動対象振動子の位置を１つずつ（１個の超音波振動子４８ずつ）ずらしながら繰り返し行われる。例えば、１フレーム分のＢモード画像を取得するにあたり、上記一連の工程（以下、便宜的にパスと言う。）は、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、一端側の超音波振動子４８から他端側の超音波振動子４８に向かって計Ｎ回繰り返され、各パスによってＢモード画像を構成する各画像片が形成される。ここで、画像片とは、略扇状のＢモード画像をその外縁である円弧に沿ってＮ等分したものである。
【００６６】
バッキング材層５４は、図３に示すように、超音波振動子アレイ５０を裏側（音響整合層７６とは反対側）から支持する。また、バッキング材層５４は、超音波振動子４８から発せられた超音波、若しくは観察対象部位にて反射された超音波（エコー）のうち、超音波振動子アレイ５０の裏側に伝播した超音波を減衰させる機能を有する。なお、バッキング材は、硬質ゴム等の剛性を有する材料からなり、超音波減衰材（フェライト及びセラミックス等）が適量添加されている。
【００６７】
音響整合層７６は、患者の人体と駆動対象振動子との間の音響インピーダンス整合をとるために設けられたものである。音響整合層７６は、超音波振動子アレイ５０（つまり、複数の超音波振動子４８）の外側に配置され、厳密には、図３に示すように超音波振動子アレイ５０の上に重ねられている。音響整合層７６が設けられていることにより、超音波の透過率を高めることが可能となる。音響整合層７６の材料としては、音響インピーダンスの値が超音波振動子４８の圧電素子に比して、より患者の人体のものの値に近い様々な有機材料を用いることができる。音響整合層７６の材料としては、具体的にはエポキシ系樹脂、シリコンゴム、ポリイミド及びポリエチレン等が挙げられる。
【００６８】
なお、駆動対象振動子から送信された超音波の一部は、音響インピーダンスの違いにより、音響レンズ７８の境界位置にて反射する。このため、超音波振動子ユニット４６は、音響レンズ７８の境界位置にて反射した超音波を駆動対象振動子にて受信することになる。この際、各駆動対象振動子は、その時点での受信感度にて超音波を受信し、受信感度に応じた受信信号を出力する。
【００６９】
音響レンズ７８は、駆動対象振動子から発せられる超音波を観察対象部位に向けて収束させるためのものであり、図３に示すように音響整合層７６上に重ねられている。音響レンズ７８は、例えば、シリコン系樹脂（ミラブル型シリコンゴム（ＨＴＶゴム）、液状シリコンゴム（ＲＴＶゴム）等）、ブタジエン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂等からなり、必要に応じて酸化チタン、アルミナ若しくはシリカ等の粉末が混合される。
【００７０】
ＦＰＣ６０は、各超音波振動子４８が備える電極と電気的に接続される。複数の同軸ケーブル５６の各々は、図３に示すように、その一端にてＦＰＣ６０に配線されている。超音波内視鏡１２が超音波用コネクタ３２ａを介して超音波用プロセッサ装置１４に接続されると、各同軸ケーブル５６は、その他端（ＦＰＣ６０側とは反対側）にて超音波用プロセッサ装置１４と電気的に接続される。
【００７１】
さらに、超音波内視鏡１２は、図４に示すように、メモリ（以下、内視鏡側メモリ５８）を備えている。内視鏡側メモリ５８には、動作モードが第一モードである期間中における駆動対象振動子の駆動時間の累積値（すなわち、延べ駆動時間）が記憶される。
なお、本実施形態では、術者が超音波診断の開始指示を行ってから超音波診断が終了するまでの時間（より詳しくは、ライブモードで超音波診断が実施された時間）を駆動時間として取り扱うこととする。ただし、これに限定されるものではなく、実際に駆動対象振動子に対して駆動電圧を供給した時間を駆動時間としてもよい。
【００７２】
超音波内視鏡１２が超音波用プロセッサ装置１４と接続された状態では、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２が内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値を読み取ることが可能である。また、超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２は、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値を初期値に書き換えたり（すなわち、クリアしたり）、超音波診断の実施に伴って駆動時間の累積値が増えた場合には駆動時間の累積値を更新したりする。
【００７３】
（内視鏡観察部）
内視鏡観察部３８は、内視鏡画像を取得するために設けられた部分であり、図２及び図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において超音波観察部３６よりも基端側に配置されている。内視鏡観察部３８は、図２及び図３に示すように観察窓８２、対物レンズ８４、固体撮像素子８６、照明窓８８、洗浄ノズル９０及び配線ケーブル９２等によって構成されている。
【００７４】
観察窓８２は、図３に示すように、挿入部２２の先端部４０において軸線方向（挿入部２２の長手軸方向）に対して斜めに傾けられた状態で取り付けられている。観察窓８２から入射されて観察対象隣接部位にて反射された光は、対物レンズ８４で固体撮像素子８６の撮像面に結像される。
【００７５】
固体撮像素子８６は、観察窓８２及び対物レンズ８４を透過して撮像面に結像された観察対象隣接部位の反射光を光電変換して、撮像信号を出力する。固体撮像素子８６としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）、及びＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補形金属酸化膜半導体）等が利用可能である。固体撮像素子８６で出力された撮像画像信号は、挿入部２２から操作部２４まで延設された配線ケーブル９２を経由して、ユニバーサルコード２６により内視鏡用プロセッサ装置１６に伝送される。
【００７６】
照明窓８８は、図２に示すように観察窓８２の両脇位置に設けられている。照明窓８８には、ライトガイド（不図示）の出射端が接続されている。ライトガイドは、挿入部２２から操作部２４まで延設され、その入射端は、ユニバーサルコード２６を介して接続された光源装置１８に接続されている。光源装置１８で発せられた照明光は、ライトガイドを伝わり、照明窓８８から観察対象隣接部位に向けて照射される。
【００７７】
＜＜超音波用プロセッサ装置の構成＞＞
超音波用プロセッサ装置１４は、超音波振動子ユニット４６に超音波を送受信させ、且つ、超音波受信時に駆動対象素子が出力した受信信号を画像化して超音波画像を生成する。また、超音波用プロセッサ装置１４は、生成した超音波画像をモニタ２０に表示する。
【００７８】
さらに、本実施形態において、超音波用プロセッサ装置１４（厳密には、後述の分極処理部１５５）は、分極処理を実施し、各超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給して分極（再分極）する。分極処理の実施により、超音波診断の繰り返し実施によって脱分極した超音波振動子４８を再度分極することができ、これにより、超音波振動子４８の超音波に対する受信感度を良好なレベルまで回復させることが可能となる。
【００７９】
なお、本実施形態において、分極処理は、超音波診断が行われていない期間、具体的には、動作モードが第二モードである期間中に実施されることになっており、より詳しくは、スコープ確認ステップの中で実施される。
【００８０】
超音波用プロセッサ装置１４は、図４に示すように、マルチプレクサ１４０、受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄコンバータ１４６、ＡＳＩＣ１４８、シネメモリ１５０、メモリコントローラ１５１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５２、ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１５４、及び分極処理部１５５を有する。
【００８１】
受信回路１４２及び送信回路１４４は、図４に示すように、マルチプレクサ１４０を介して超音波内視鏡１２の超音波振動子アレイ５０と電気的に接続する。マルチプレクサ１４０は、Ｎ個の超音波振動子４８の中から最大ｍ個の駆動対象振動子を選択し、そのチャンネルを開口させる。
【００８２】
送信回路１４４は、駆動電圧供給部を構成しており、超音波振動子ユニット４６から超音波を送信するために、マルチプレクサ１４０により選択された駆動対象振動子に対して超音波送信用の駆動電圧を供給する回路である。駆動電圧は、パルス状の電圧信号であり、ユニバーサルコード２６及び同軸ケーブル５６を介して駆動対象振動子の電極に印加される。
【００８３】
受信回路１４２は、超音波（エコー）を受信した駆動対象振動子から出力される電気信号、すなわち受信信号を受信する回路である。また、受信回路１４２は、ＣＰＵ１５２から送られてくる制御信号に従って、超音波振動子４８から受信した受信信号を増幅し、増幅後の信号をＡ／Ｄコンバータ１４６に引き渡す。Ａ／Ｄコンバータ１４６は、図４に示すように受信回路１４２と接続しており、受信回路１４２から受け取った受信信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をＡＳＩＣ１４８に出力する。
【００８４】
ＡＳＩＣ１４８は、図４に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４６と接続しており、図４に示すように、位相整合部１６０、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４、ＣＦモード画像生成部１６６及び脱分極判定部１７０を構成している。
なお、本実施形態では、ＡＳＩＣ１４８等のようなハードウェア回路によって上述の機能（具体的には、位相整合部１６０、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４、ＣＦモード画像生成部１６６及び脱分極判定部１７０）を実現しているが、これに限定されるものではない。中央演算装置（ＣＰＵ）と各種データ処理を実行させるためのソフトウェア（コンピュータプログラム）とを協働させることで上記の機能を実現させてもよい。
【００８５】
位相整合部１６０は、Ａ／Ｄコンバータ１４６によりデジタル信号化された受信信号（受信データ）に対して遅延時間を与えて整相加算する（受信データの位相を合わせてから加算する）処理を実行する。整相加算処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。
【００８６】
Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４及びＣＦモード画像生成部１６６は、超音波振動子ユニット４６が超音波を受信した際に複数の超音波振動子４８のうちの駆動対象振動子が出力する電気信号（厳密には、受信データを整相加算することで生成された音声信号）に基づいて、超音波画像を生成する。
【００８７】
Ｂモード画像生成部１６２は、患者の内部（体腔内）の断層画像であるＢモード画像を生成する。Ｂモード画像生成部１６２は、順次生成される音線信号に対し、ＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅ ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）によって、超音波の反射位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施す。また、Ｂモード画像生成部１６２は、補正後の音線信号に対して包絡線検波処理及びＬｏｇ（対数）圧縮処理を施して、Ｂモード画像（画像信号）を生成する。
【００８８】
ＰＷモード画像生成部１６４は、所定方向における血流速度を表示する画像を生成する。ＰＷモード画像生成部１６４は、位相整合部１６０によって順次生成される音線信号のうち、同一方向における複数の音線信号に対して高速フーリエ変換を施すことで周波数成分を抽出する。その後、ＰＷモード画像生成部１６４は、抽出した周波数成分から血流速度を算出し、算出した血流速度を表示するＰＷモード画像（画像信号）を生成する。
【００８９】
ＣＦモード画像生成部１６６は、所定方向における血流の情報を表示する画像を生成する。ＣＦモード画像生成部１６６は、位相整合部１６０によって順次生成される音線信号のうち、同一方向における複数の音線信号の自己相関を求めることで、血流に関する情報を示す画像信号を生成する。その後、ＣＦモード画像生成部１６６は、上記の画像信号をＢモード画像信号に組み込むことにより、血流に関する情報を重畳させたカラー画像としてのＣＦモード画像（画像信号）を生成する。
【００９０】
なお、各画像形成モードにおいて駆動対象振動子となる超音波振動子４８の数及び駆動頻度等は、超音波画像形成モードの種類に応じて決まる。例えば、Ｂモードにおいて１フレーム分の画像（Ｂモード画像）を生成するには、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを駆動対象振動子とするが、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、端側の超音波振動子４８では中央付近の超音波振動子４８よりも駆動頻度が多くなる。
【００９１】
また、ＰＷモードでは、術者が指定した方向に対応する超音波振動子４８を駆動対象振動子とするため、その超音波振動子４８の駆動頻度が他の超音波振動子４８の駆動頻度よりも多くなる。また、ＣＦモードでは、上記のカラー画像（ＣＦモード画像）を生成するにあたり、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを駆動対象振動子とするが、術者が指定した方向に対応する超音波振動子４８をより多く駆動する。そのため、ＣＦモードでは、端側の超音波振動子４８では中央付近の超音波振動子４８よりも駆動頻度が多くなり、また、術者が指定した方向に対応する超音波振動子４８の駆動頻度が他の超音波振動子４８の駆動頻度よりも多くなる。
【００９２】
以上のように、駆動対象振動子の数及び駆動頻度が超音波画像形成モードの種類に応じて変わり、これに起因して、各超音波振動子４８の駆動頻度（換言すると、駆動時間）が超音波振動子４８間でばらつくことになる。また、駆動時間の経過に伴って超音波振動子４８では脱分極が進行することになる。つまり、超音波振動子４８間における駆動時間のばらつきは、脱分極の進行度合いが超音波振動子４８間でばらつくことを意味する。
【００９３】
脱分極判定部１７０は、超音波振動子ユニット４６の状態、具体的には、超音波振動子４８の脱分極の進行度合いを判定する。脱分極判定部１７０は、脱分極の進行度合いを判定するにあたり、その指標値である脱分極判定値を求める。また、脱分極判定部１７０は、求めた脱分極判定値が数値条件を満たすかを判定する。数値条件は、脱分極判定値に関して設定されたものであり、超音波用プロセッサ装置１４側で記録されている。また、脱分極判定部１７０は、図４に示すように、ＣＰＵ１５２に接続しており、脱分極判定値が数値条件を満たすと判定した場合には、その判定結果をＣＰＵ１５２に向けて伝送する。
なお、脱分極判定部１７０による一連の処理（脱分極判定値の算出、及び、脱分極判定値に関する条件判定）については、後の「超音波診断装置の動作例について」の項で詳しく説明する。
【００９４】
ＤＳＣ１５４は、図４に示すように、ＡＳＩＣ１４８に接続されており、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４又はＣＦモード画像生成部１６６が生成した画像の信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後にモニタ２０に出力する。
【００９５】
メモリコントローラ１５１は、図４に示すように、ＡＳＩＣ１４８に接続されており、Ｂモード画像生成部１６２、ＰＷモード画像生成部１６４又はＣＦモード画像生成部１６６が生成した画像信号をシネメモリ１５０に格納する。シネメモリ１５０は、１フレーム分又は数フレーム分の画像信号を蓄積するための容量を有する。ＡＳＩＣ１４８が生成した画像信号は、ＤＳＣ１５４に出力される一方で、メモリコントローラ１５１によってシネメモリ１５０にも格納される。フリーズモード時には、メモリコントローラ１５１がシネメモリ１５０に格納された画像信号を読み出し、ＤＳＣ１５４に出力する。これにより、フリーズモード時には、シネメモリ１５０から読み出された画像信号に基づく超音波画像（静止画像）がモニタ２０に表示されるようになる。
【００９６】
分極処理部１５５は、分極処理を実行するものであり、図４に示すように分極用回路１５６及び回路切り替え器１５８によって構成されている。分極用回路１５６は、分極用電圧供給部を構成しており、超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給する。分極用電圧は、超音波振動子４８（厳密には、超音波振動子４８が有する圧電素子）を分極するための電圧であり、超音波振動子４８が有する電極に印加されることで超音波振動子４８が分極される（すなわち、分極子の方向が一方向に揃えられる）。
【００９７】
分極用回路１５６は、ユニバーサルコード２６及び同軸ケーブル５６を介して複数の超音波振動子４８の全てと電気的に接続される。また、本実施形態において、分極用回路１５６は、図４に示すように送信回路１４４とは別に設けられており、動作モードが第二モードである期間に超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給する。また、分極用電圧は、分極用回路１５６からマルチプレクサ１４０を経由して超音波振動子４８に供給されるが、本実施形態では、マルチプレクサ１４０により同時に選択されたｍ個の分極対象振動子に供給されることになっている。
【００９８】
なお、分極用電圧は、直流電圧であってもよく、若しくは交流電圧であってもよい。また、分極用電圧が交流電圧である場合、その波形は、連続波形であってもよく、若しくはパルス波形であってもよい。また、分極用電圧の波形がパルス波形である場合、ユニポーラパルスであってもよく、若しくはバイポーラパルスであってもよい。
【００９９】
回路切り替え器１５８は、図４に示すように、マルチプレクサ１４０の手前位置で送信回路１４４及び分極用回路１５６の双方に接続されており、送信回路１４４及び分極用回路１５６のうち、マルチプレクサ１４０に接続させる回路を切り替えるスイッチである。回路切り替え器１５８は、通常時には送信回路１４４をマルチプレクサ１４０に接続させる。この状態において、駆動対象振動子に対して超音波送信用の駆動電圧が供給される。
一方、分極処理の実施時には、回路切り替え器１５８がマルチプレクサ１４０に接続させる回路を送信回路１４４から分極用回路１５６へ切り替える。この状態において、分極用電圧が分極対象の超音波振動子４８に対して供給される。
【０１００】
ＣＰＵ１５２は、超音波用プロセッサ装置１４の各部を制御する制御部として機能し、図４に示すように受信回路１４２、送信回路１４４、Ａ／Ｄコンバータ１４６、ＡＳＩＣ１４８、分極用回路１５６及び回路切り替え器１５８と接続しており、これらの機器を制御する。具体的に説明すると、ＣＰＵ１５２は、図４に示すように操作卓１００と接続しており、超音波診断時には、操作卓１００にて入力された検査情報及び制御パラメータに従って超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する。これにより、術者によって指定された超音波画像生成モードに応じた超音波画像が取得されるようになり、特にライブモード時には一定のフレームレートにて超音波画像が随時取得される。
【０１０１】
また、ＣＰＵ１５２は、超音波内視鏡１２が超音波用コネクタ３２ａを介して超音波用プロセッサ装置１４に接続されると、ＰｎＰ（Ｐｌｕｇ ａｎｄ Ｐｌａｙ）等の方式により超音波内視鏡１２を自動認識する。その後、ＣＰＵ１５２は、超音波内視鏡１２の内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値を読み取る。さらに、ＣＰＵ１５２は、超音波診断終了時に内視鏡側メモリ５８にアクセスし、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値を、直前に実施していた超音波診断の所要時間の分だけ加算した値に更新する。
【０１０２】
なお、本実施形態では、超音波内視鏡１２側に駆動時間が記憶されることとしたが、これに限定されるものではなく、超音波用プロセッサ装置１４側に駆動時間が超音波内視鏡１２別に記憶されてもよい。
【０１０３】
さらにまた、ＣＰＵ１５２は、動作モードが第二モードである期間において所定の条件が成立すると、分極処理部１５５（具体的には、分極用回路１５６及び回路切り替え器１５８）を制御して分極処理部１５５に分極処理を実施させる。分極処理では、分極用回路１５６が分極対象の超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給する。分極処理において超音波振動子４８に供給される分極用電圧の大きさ（電位）及びその供給時間は、その超音波振動子４８の仕様（詳しくは、圧電素子の厚み及び材質等）に応じて、ＣＰＵ１５２が適当な値に設定することになっている。その後、ＣＰＵ１５２は、上記の設定値に基づいて分極処理部１５５を制御する。
なお、分極用電圧の大きさ及び供給時間については、ＣＰＵ１５２により自動的に設定されることに限定されず、術者が操作卓１００を通じて入力することで任意の値に設定してもよい。
【０１０４】
＜＜超音波診断装置の動作例について＞＞
次に、超音波診断装置１０の動作例として、超音波診断に関する一連の処理（以下、診断処理とも言う。）の流れを、図５乃至図７を参照しながら説明する。図５は、超音波診断装置１０を用いた診断処理の流れを示す図である。図６は、診断処理中の診断ステップの手順を示す図である。図７は、診断処理中のスコープ確認ステップの手順を示す図である。
【０１０５】
超音波内視鏡１２が超音波用プロセッサ装置１４、内視鏡用プロセッサ装置１６及び光源装置１８に接続された状態で超音波診断装置１０各部の電源が投入されると、それをトリガーとして診断処理が開始される。診断処理が開始されると、図５に示すように、先ず動作モードが第二モードに設定され（Ｓ００１）、入力ステップが実施される（Ｓ００２）。入力ステップでは、術者が操作卓１００を通じて検査情報及び制御パラメータ等を入力する。
【０１０６】
入力ステップ終了後に診断開始の指示があると（Ｓ００３でＹｅｓ）、動作モードが第一モードに設定される（Ｓ００４）。その後、術者が超音波内視鏡１２の挿入部２２を患者の体腔内に挿入し、その状態の下で、ＣＰＵ１５２が超音波用プロセッサ装置１４各部を制御して診断ステップを実施する（Ｓ００５）。診断ステップは、図６に図示の流れに沿って進行する。詳しく説明すると、ＣＰＵ１５２は、指定された超音波画像生成モードがＢモードである場合には（Ｓ０１１でＹｅｓ）、Ｂモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御し（Ｓ０１２）、指定された超音波画像生成モードがＣＦモードである場合には（Ｓ０１３でＹｅｓ）、ＣＦモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御し（Ｓ０１４）、指定された超音波画像生成モードがＰＷモードである場合には（Ｓ０１５でＹｅｓ）、ＰＷモード画像を生成するように超音波用プロセッサ装置１４各部を制御する（Ｓ０１６）。
【０１０７】
各モードによる超音波画像の生成は、診断終了条件が成立するまで繰り返し実施される（Ｓ０１７）。診断終了条件としては、例えば、術者が操作卓１００を通じて診断終了を指示することが挙げられる。
【０１０８】
診断終了条件が成立すると（Ｓ０１７でＹｅｓ）、ＣＰＵ１５２は、図６に示すように、内視鏡側メモリ５８にアクセスし、それまで実施していた超音波診断の所要時間を、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値に加算して当該累積値を更新する（Ｓ０１８）。診断ステップにおける上記一連の工程（具体的にはステップＳ０１１からステップＳ０１８までの工程）が終了した時点で診断ステップが終了する。その後、超音波診断装置１０各部の電源がオフとなった時点で（Ｓ００７でＹｅｓ）、診断処理が終了する。
【０１０９】
診断処理のステップＳ００３に戻って説明すると、入力ステップ終了後に診断開始の指示がない場合（Ｓ００３でＮｏ）、スコープ確認ステップが実施される（Ｓ００６）。スコープ確認ステップは、図７に図示の流れに沿って進行する。詳しく説明すると、スコープ確認ステップにおいて、術者によって操作卓１００の確認用操作部１０２が操作された場合（Ｓ０２１でＹｅｓ）、その操作（以下、確認用操作）を操作卓１００が検知し、その検知結果を超音波用プロセッサ装置１４のＣＰＵ１５２に送信する。
【０１１０】
ＣＰＵ１５２は、確認用操作の検知結果を受信すると、図７に示すように、送信回路１４４を制御して状態確認用走査を実施する（Ｓ０２２）。状態確認用走査とは、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを駆動対象振動子とし、Ｎ個の超音波振動子４８の各々に対して駆動電圧が供給されるように送信回路１４４を制御することである。より具体的に説明すると、状態確認用走査では、Ｎ個の超音波振動子４８のうち、一端の超音波振動子４８を駆動対象振動子として駆動電圧を供給し、以降、駆動対象振動子を一つずつずらしていき、他端の超音波振動子４８に至るまで駆動電圧の供給を繰り返す。これにより、Ｎ個の超音波振動子４８が一つずつ順番に駆動して超音波を送受信する。
【０１１１】
なお、本実施形態において、状態確認用走査は、超音波振動子ユニット４６を含む超音波内視鏡１２が患者の体腔の外部に位置しているときに行われる。つまり、状態確認用走査は、超音波診断装置１０が配置された部屋（以下、診断室）において超音波振動子ユニット４６が露出した状態で実施され、より詳しくは、超音波振動子ユニット４６が診断室中の好適な場所（例えば、人が居ない場所）を向いた状態で実施される。このとき、駆動対象振動子である各超音波振動子４８は、超音波の反射波（エコー）として、音響整合層７６にて反射された超音波を受信する。
【０１１２】
状態確認用走査の実施直後には、図７に示すように、脱分極判定部１７０が脱分極判定値を算出する（Ｓ０２３）。本ステップＳ０２３では、脱分極判定部１７０が、状態確認用走査中に超音波振動子ユニット４６が超音波（厳密には、音響整合層７６にて反射された超音波）を受信したときの受信感度を、超音波振動子４８別に算出する。具体的に説明すると、脱分極判定部１７０は、図４に示すようにＡ／Ｄコンバータ１４６に接続している。状態確認用走査中に各超音波振動子４８が出力した受信信号は、Ａ／Ｄコンバータ１４６によってデジタル変換され、超音波振動子４８別に脱分極判定部１７０に送られる。脱分極判定部１７０は、デジタル変換された受信信号（受信データ）に基づいて、受信感度を超音波振動子４８別に算出する。このようにして算出される超音波振動子４８別の受信感度は、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを駆動対象振動子として超音波振動子ユニット４６が超音波を受信したときの受信感度に相当する。
【０１１３】
ここで、各超音波振動子４８の受信感度について説明すると、受信感度は、超音波振動子４８の脱分極の進行度合いを反映している。詳しく説明すると、脱分極は、超音波振動子４８の駆動時間が長くなるほど進行し、脱分極が進行するほど受信感度が低下する。また、各超音波振動子４８の受信感度は、超音波診断の実施回数が増えるにつれて、図８Ａに示すようにばらつくようになる。これは、超音波診断において形成される超音波画像の種類（モード）に応じて駆動対象振動子の数、及び各超音波振動子４８の駆動頻度が変わることを反映している。
なお、図８Ａは、超音波振動素子４８別の受信感度を示す図であり、図中の＃１、＃２、・・・・＃Ｎは、各超音波振動子４８を識別するために便宜的に割り当てられた番号を示し、各番号の超音波振動子４８の直上にある白丸プロットがその超音波振動子４８の受信感度を示している。
【０１１４】
次に、脱分極判定部１７０は、超音波振動子４８別に算出した受信感度から脱分極判定値を求める。脱分極判定部１７０は、脱分極判定値として、下記の（ｄ１）〜（ｄ７）のいずれかを求める。
（ｄ１）超音波振動子４８別の受信感度の分散値（以下、分散値と言う。）
（ｄ２）超音波振動子４８別の受信感度の平均値（以下、平均値と言う。）
（ｄ３）分散値及び平均値
（ｄ４）超音波振動子４８別の受信感度の中の最小値（以下、最小値と言う。）
（ｄ５）分散値及び最小値
（ｄ６）平均値及び最小値
（ｄ７）分散値、平均値及び最小値
分散値は、統計学上の分散であり、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを母集団として算出され、Ｎ個の超音波振動子４８の各々の受信感度から求められる。平均値は、Ｎ個の超音波振動子４８の各々の受信感度から求められる算術平均値である。超音波振動子４８別の受信感度の中の最小値は、Ｎ個の超音波振動子４８の各々の受信感度の中で最小となった値（０に最も近い値）である。
なお、以下では、脱分極判定部１７０が上記（ｄ３）に示す脱分極判定値（すなわち、分散値及び平均値）を求めるケースを例に挙げて説明するが、以下の内容は、他の脱分極判定値（具体的には（ｄ１）、（ｄ２）、及び（ｄ４）〜（ｄ７）のうちのいずれかに示す脱分極判定値）を求めるケースにも適用可能であることは、勿論である。
【０１１５】
脱分極判定値の算出後、図７に示すように、脱分極判定部１７０は、脱分極判定値が数値条件を満たすか否かを判定する（Ｓ０２４）。数値条件は、脱分極判定値に関して設定されたものであり、超音波用プロセッサ装置１４側で記録されている。脱分極判定値として複数種類の値が算出される場合、上記の数値条件は、脱分極判定値別に設定される。例えば、脱分極判定値として分散値が算出される場合、数値条件として上限値が設定されており、脱分極判定部１７０は、分散値が上限値を超えるかどうかを判定する。また、脱分極判定値として平均値及び最小値のうちの少なくとも一つが算出される場合、数値条件として下限値が設定されており、脱分極判定部１７０は、算出した値（すなわち、平均値及び最小値のうちの少なくとも一つ）が下限値を下回るかどうかを判定する。
なお、数値条件は、超音波内視鏡１２毎に異なっていてもよく、あるいは、超音波内視鏡１２間で共通していてもよい。また、術者が操作卓１００を通じて数値条件を新たに設定したり、変更したりすることができてもよい。
【０１１６】
そして、脱分極判定値が数値条件を満たすと判定した場合（Ｓ０２４でＹｅｓ）、脱分極判定部１７０は、その判定結果をＣＰＵ１５２に伝送する。なお、脱分極判定値として複数種類の値（例えば、分散値及び平均値）が算出される場合には、いずれか一つの判定値が数値条件を満たしていると判定したとき、脱分極判定部１７０は、その判定結果をＣＰＵ１５２に伝送する。
【０１１７】
上記一連の工程、すなわち、確認用走査の実施ステップＳ０２２、脱分極判定値の算出ステップＳ０２３、及び、脱分極判定値に関する条件判定ステップＳ０２４は、動作モードが第二モードである期間に術者が確認用操作部１０２を通じて確認用操作を行うことをトリガーとして実施される。そして、ステップＳ０２２、Ｓ０２３及びＳ０２４の実施により、脱分極の進行度合いが評価され、脱分極分極値が上記の数値条件を満たしている場合には脱分極が進行していることになる。ここで、脱分極処理の進度合いは、通常、超音波振動子４８の受信感度に基づいて評価されるが、超音波振動子ユニット４６における各超音波振動子４８の受信感度は、超音波振動子４８間でばらつき、超音波振動子ユニット４６がコンベックス型の探触子である場合には、ばらつきが顕著になる。このため、脱分極の進行度合いを判定する上では、いずれかの超音波振動子４８の受信感度のみで判定するだけでは不十分であり、上記のばらつきを踏まえて判定する必要がある。そこで、本実施形態では、前述のように、Ｎ個の超音波振動子４８の各々の受信感度を算出し、超音波振動子４８別の受信感度から求めた脱分極判定値に基づいて、脱分極の進行度合いを判定している。
【０１１８】
スコープ確認ステップの説明に戻ると、図７に示すように、ＣＰＵ１５２は、脱分極判定値が数値条件を満たすという判定結果を受け取ると、分極処理部１５５（すなわち、分極用回路１５６及び回路切り替え器１５８）を制御し、分極処理部１５５に分極処理を実施させる（Ｓ０２５）。つまり、脱分極判定値が数値条件を満たすと脱分極判定部１７０が判定したとき、分極用電圧供給部である分極用回路１５６は、マルチプレクサ１４０を通じて分極対象の超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給する。本実施形態では、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを対象として分極処理が実施され、具体的には、分極処理の前半に、Ｎ個の超音波振動子４８のうちの半分（すなわち、ｍ個）の超音波振動子４８を分極し、後半に残り半分の超音波振動子４８を分極する。
【０１１９】
分極処理の実施により、図８Ｂに示すように、各超音波振動子４８が分極（再分極）され、各超音波振動子４８の受信感度が回復し、且つ、受信感度が超音波振動子４８間で略揃うようになる。
なお、図８Ｂは、分極処理実施直後における超音波振動素子４８別の受信感度を示す図であり、図８Ａと対応した図である。
【０１２０】
なお、脱分極判定値として分散値及び平均値を算出した場合には、少なくとも一方の値が数値条件を満たしていれば、分極処理が実施される。これにより、例えば、Ｎ個の超音波振動子４８の受信感度が全体的に低下した場合に、分散値が上限値を超えていなかったとしても、平均値が下限値を下回っていれば、分極処理を実施して各超音波振動子４８の受信感度を回復させることが可能となる。
【０１２１】
分極処理において分極用回路１５６がＮ個の超音波振動子４８の各々に分極用電圧を供給した後、ＣＰＵ１５２は、図７に示すように、内視鏡側メモリ５８にアクセスして、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値をクリアする（Ｓ０２６）。これにより、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値は、初期値（すなわち、ゼロ（零））に設定される。
そして、駆動時間の累積値をクリアした時点でスコープ確認ステップが終了する。なお、ステップＳ０２４にて脱分極判定値が数値条件を満たしていないと脱分極判定部１７０が判定した場合においても（Ｓ０２４でＮｏ）、スコープ確認ステップは、終了する。
【０１２２】
一方、ステップＳ０２１において確認用操作がなされていない場合（Ｓ０２１でＮｏ）、ＣＰＵ１５２は、内視鏡側メモリ５８から駆動時間の累積値を読み出し、当該累積値が閾値以上であるかどうかを判定する（Ｓ０２７）。閾値は、術者が操作卓１００の閾値入力部１０４を通じて行った入力操作に基づいて設定され、例えば、超音波用プロセッサ装置１４側に記憶されている。なお、閾値は、超音波内視鏡１２毎に異なっていてもよく、あるいは、超音波内視鏡１２間で共通した値であってもよい。
【０１２３】
そして、上記の累積値が閾値以上であると判定した場合、ＣＰＵ１５２は、図７に示すように、分極処理部１５５を制御して分極処理部１５５に分極処理を実施させる（Ｓ０２５）。つまり、内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値が閾値以上であると、分極用回路１５６は、マルチプレクサ１４０を通じて分極対象の超音波振動子４８に対して分極用電圧を供給する。この場合にも、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを対象として分極処理が実施され、分極処理の前半及び後半にそれぞれｍ個ずつ超音波振動子４８を分極する。
【０１２４】
分極処理の実施後、図７に示すように、ＣＰＵ１５２が内視鏡側メモリ５８に記憶された駆動時間の累積値をクリアし（Ｓ０２６）、そのステップＳ０２６が完了した時点でスコープ確認ステップが終了する。なお、ステップＳ０２７にて駆動時間の累積値が閾値未満であるとＣＰＵ１５２が判断した場合においても（Ｓ０２７でＮｏ）、スコープ確認ステップは、終了する。
【０１２５】
＜＜本発明の超音波診断装置の有効性について＞＞
本発明の超音波診断装置の特徴は、確認用操作部１０２が術者によって操作されると、それをトリガーとして、超音波振動子ユニット４６の状態に関する指標値としての脱分極判定値を求め、その判定値から分極処理の要否を判定し、分極処理が必要であると判定した場合に分極処理を実施することにある。
つまり、本発明の超音波診断装置では、術者（ユーザ）が確認用操作部１０２を操作したときに分極処理の要否が判定されるので、術者が希望するタイミングにて、分極処理の要否を判定することが可能となる。つまり、本発明の超音波診断装置では、特許文献１に記載の超音波診断装置のように分極処理の実施タイミングが予め決められた時期に限定されないので、分極処理の実施時期について自由度が高まることになる。
【０１２６】
また、分極処理の要否を判定する際に、超音波振動子４８の駆動時間の累積値だけで判定しようとすると、術者が受信感度の低下に気付いたとしても、その時点での駆動時間の累積値が閾値未満である場合には分極処理が未だ必要ではないと判定されることになる。これに対して、本発明では、術者が受信感度の低下に気付いたときに確認用操作部１０２を操作すれば、その時点で分極処理の要否が判定される。これにより、分極処理を実施すべき時期（例えば、駆動時間の累積値が閾値未満ではあるが受信感度が著しく低下している場合）に分極処理を的確に実施することが可能となる。
【０１２７】
また、本発明の超音波診断装置では、特許文献２に記載の超音波診断装置において分極処理の要否（厳密には、脱分極の進行度合い）を判定するために超音波振動子ユニット４６に設けられた参照用振動子を要しない。したがって、本発明の超音波診断装置では、特許文献２に記載の装置よりも超音波振動子ユニット４６が小型化され、その分、操作性（超音波内視鏡１２の患者体腔内への挿入し易さ）が向上することになる。
【０１２８】
さらに、本発明の超音波診断装置では、分極処理の要否を判定するにあたり、複数の超音波振動子４８の全ての受信感度を超音波振動子４８別に算出し、超音波振動子４８別の受信感度から脱分極判定値と求め、脱分極判定値が数値条件を満たすかを判定する。すなわち、本発明の超音波診断装置では、受信感度（換言すると、脱分極の進行度合い）が超音波振動子４８間でばらつくことを踏まえ、複数の超音波振動子４８の全ての受信感度から脱分極判定値を求め、その判定値に基づいて分極処理の要否を判断することができる。これにより、分極処理の要否判定において脱分極の進行度合いのばらつきが考慮されていない特許文献３に記載の超音波診断装置に比して、より妥当な判定結果が得られるようになる。
【０１２９】
＜＜第二実施形態＞＞
上述の実施形態では、超音波振動子ユニット４６の状態確認用の確認用操作部１０２が、超音波内視鏡１２以外の機器、具体的には操作卓１００に設けられていることとした。ただし、これに限定されるものではなく、超音波内視鏡１２に確認用操作部が設けられている実施形態（以下、第二実施形態とも言う。）も考えられる。
【０１３０】
以下では、第二実施形態に係る超音波診断装置について、図９を参照しながら説明する。図９は、第二実施形態に係る超音波診断装置が有する超音波内視鏡１２ｘ及び超音波用プロセッサ装置１４の構成を示すブロック図である。
以下では、第二実施形態について、上述の実施形態と相違する点について説明することとする。また、第二実施形態に関して、上述の実施形態と共通する要素には、図９にて上述の実施形態での符号と同じ符号を付けており、その説明については省略することとする。
【０１３１】
第二実施形態では、操作卓１００に確認用操作部１０２が設けられていない一方で、超音波内視鏡１２に確認用操作部４９が設けられている。つまり、第二実施形態では、超音波振動子ユニット４６の状態確認（換言すると、分極処理の要否判定）を実行するにあたり、術者が超音波内視鏡１２の確認用操作部４９を操作する。なお、超音波内視鏡１２の確認用操作部４９としては、例えば操作部２４に設けられた押しボタン、スライドスイッチ、ダイヤルスイッチ、又はレバー等のハンドルによって構成されることが考えられる。
【０１３２】
確認用操作部４９は、ＣＰＵ１５２に接続されており、動作モードが第二モードである間に操作されるとＣＰＵ１５２に向けて信号を出力する。ＣＰＵ１５２は、確認用操作部４９からの出力信号を受信すると、状態確認用走査を実施する。以降の手順については、上述の実施形態と同様である。
以上のように、第二実施形態では、確認用操作部４９が超音波内視鏡１２に設けられていることで、術者は、超音波内視鏡１２を操作しながら超音波振動子ユニット４６の状態確認用操作を行うことができるため、術者にとって利便性が向上することになる。
なお、第二実施形態は、確認用操作部４９が超音波内視鏡１２に設けられている点を除き、上述の実施形態と共通しており、上述の実施形態と同様の効果を発揮するものである。
【０１３３】
＜＜第三実施形態＞＞
上述の実施形態では、診断室において超音波振動子ユニット４６が露出した状態で状態確認用走査が実施され、具体的には、超音波振動子ユニット４６が診断室中の好適な場所を向いた状態で実施されることとした。また、上述の実施形態では、状態確認用走査において、駆動対象振動子である各超音波振動子４８が超音波の反射波（エコー）として音響整合層７６にて反射された超音波を受信することとした。ただし、これに限定されるものではなく、状態確認用走査の実施方法については、他の方法が考えられる。
【０１３４】
以下では、上述の実施形態とは異なる方法によって状態確認用走査を実施する形態（以下、第三実施形態と言う。）について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、第三実施形態における状態確認用走査の説明図である。
以下では、第三実施形態について、上述の実施形態と相違する点について説明することとする。また、第二実施形態に関して、上述の実施形態と共通する要素には、図１０にて上述の実施形態での符号と同じ符号を付けており、その説明については省略することとする。
【０１３５】
第三実施形態では、超音波内視鏡１２が患者の体腔内に挿入されていない状態、すなわち、超音波内視鏡１２が患者の体の外に位置している状態で、状態確認用走査が実施される。より詳しく説明すると、第三実施形態では、図１０に図示のファントムＦ（例えば、人体模型など）が患者の体の外に配置されている。状態確認用走査の実施に際して、術者は、図１０に示すように、超音波振動子ユニット４６（厳密には、音響レンズ７８の露出面）をファントムＦに押し当てる。その後、超音波振動子ユニット４６がファントムＦに接した状態で確認用操作部１０２が術者によって操作されると、これをトリガーとして、ＣＰＵ１５２が状態確認用走査を実施する。状態確認用走査において、超音波振動子ユニット４６は、Ｎ個の超音波振動子４８の全てを駆動対象振動子として超音波を送受信する。この際、超音波振動子ユニット４６は、ファントムＦにて反射された超音波（エコー）を受信する。その後、脱分極判定部１７０が、状態確認用走査におけるＮ個の超音波振動子４８の各々の受信感度を算出し、さらに脱分極判定値を算出する。以降の手順については、上述の実施形態と同様である。
【０１３６】
以上のように、第三実施形態では、ファントムＦを用いて状態確認用走査が実施され、超音波振動子ユニット４６は、状態確認用走査において、ファントムＦにて反射された超音波（エコー）を受信する。ファントムＦにて反射された超音波の強度は、通常、音響整合層７６にて反射された超音波の強度よりも大きくなるので、ファントムＦを用いて状態確認用走査を実施すれば、各超音波振動子４８の受信感度をより適切に算出することが可能となる。
なお、第三実施形態は、ファントムＦを用いて状態確認用走査が実施される点を除き、上述の実施形態と共通しており、上述の実施形態と同様の効果を発揮するものである。
【０１３７】
＜＜第四実施形態＞＞
上述の実施形態では、分極用電圧供給部が、送信回路１４４とは別に設けられた分極用回路１５６によって構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、送信回路１４４が分極用電圧供給部として兼用される実施形態（以下、第四実施形態と言う。）も考えられる。
【０１３８】
以下では、第四実施形態に係る超音波診断装置について、図１１及び図１２を参照しながら説明する。図１１は、第四実施形態に係る超音波用プロセッサ装置１４ｘの構成を示すブロック図である。図１２は、第四実施形態において供給される分極用電圧の波形を示す図である。
以下では、第四実施形態について、上述の実施形態と相違する点について説明することとする。また、第四実施形態に関して、上述の実施形態と共通する要素には、図１１にて上述の実施形態での符号と同じ符号を付けており、その説明については省略することとする。
【０１３９】
第四実施形態の超音波用プロセッサ装置１４ｘは、図１１に示すように、分極処理部１５５に相当する機器を備えておらに相当する機器を備えていない。他方、第四実施形態では、送信回路１４４が、分極用電圧供給部を構成しており、スコープ確認ステップにおいて分極条件が成立したとき（つまり、分極処理の実施が必要であると判定されたとき）にＮ個の超音波振動子４８の各々に対して分極用電圧を供給する。つまり、第四実施形態では、ＣＰＵ１５２が送信回路１４４を制御し、診断ステップでは駆動電圧を送信回路１４４に出力させ、スコープ確認ステップでは分極用電圧を送信回路１４４に出力させる。
【０１４０】
第四実施形態において、送信回路１４４が供給する分極用電圧は、駆動電圧と同様のパルス波状の電圧、より詳しくはユニポーラパルスの電圧である。また、第四実施形態において、ＣＰＵ１５２は、効率よく分極を行う目的から、図１２に示すように、ユニポーラパルスである分極用電圧が送信回路１４４から断続的に複数回供給されるように送信回路１４４を制御する。ここで、パルス波の間隔（図１２中のｗ）は、送信回路１４４に入力されるクロック信号の複数個分に相当し、具体的には、断続的に並ぶ複数の分極用電圧の波形が疑似的に直流波形をなす程度の間隔となっている。上記の間隔については、分極用電圧の波形を直流波形に近づける理由から、極力短くなっているのが好ましく、特に、最小クロックに相当する間隔に設定されるのがよい。
【０１４１】
以上のように、第四実施形態では、送信回路１４４が分極用電圧供給部を構成しているため、既存の送信回路１４４を利用して超音波振動子４８を分極することが可能である。これにより、分極用回路１５６を別途設ける必要がなく、その分、超音波用プロセッサ装置１４ｘのハードウェア構成が簡素化される。かかる点においては、第四実施形態の方が好ましい。
一方で、送信回路１４４と分極用回路１５６とを別々に設ければ、分極処理の時間を短縮できる等の利点があり、かかる点では、上述の実施形態の方が好ましい。
【０１４２】
なお、第四実施形態は、送信回路１４４が分極用電圧供給部を構成している点では上述の実施形態と相違するものの、それ以外の点では上述の実施形態と共通しており、上述の実施形態と同様の効果を発揮するものである。
【符号の説明】
【０１４３】
１０  超音波診断装置
１２  超音波内視鏡
１２ｘ  超音波内視鏡
１４  超音波用プロセッサ装置
１４ｘ  超音波用プロセッサ装置
１６  内視鏡用プロセッサ装置
１８  光源装置
２０  モニタ
２１ａ  送水タンク
２１ｂ  吸引ポンプ
２１ｃ  送気ポンプ
２２  挿入部
２４  操作部
２６  ユニバーサルコード
２８ａ  送気送水ボタン
２８ｂ  吸引ボタン
３０  処置具挿入口
３２ａ  超音波用コネクタ
３２ｂ  内視鏡用コネクタ
３２ｃ  光源用コネクタ
３６  超音波観察部
３７  バルーン
３８  内視鏡観察部
４０  先端部
４２  湾曲部
４３  軟性部
４４  処置具導出口
４５  処置具チャンネル
４６  超音波振動子ユニット
４７  送水口
４８  超音波振動子
４９  確認用操作部
５０  超音波振動子アレイ
５４  バッキング材層
５６  同軸ケーブル
５８  内視鏡側メモリ
６０  ＦＰＣ
７６  音響整合層
７８  音響レンズ
８２  観察窓
８４  対物レンズ
８６  固体撮像素子
８８  照明窓
９０  洗浄ノズル
９２  配線ケーブル
１００  操作卓
１０２  確認用操作部
１０４  閾値入力部
１４０  マルチプレクサ
１４２  受信回路
１４４  送信回路
１４６  Ａ／Ｄコンバータ
１４８  ＡＳＩＣ
１５０  シネメモリ
１５１  メモリコントローラ
１５２  ＣＰＵ
１５４  ＤＳＣ
１５５  分極処理部
１５６  分極用回路
１５８  回路切り替え器
１６０  位相整合部
１６２  Ｂモード画像生成部
１６４  ＰＷモード画像生成部
１６６  ＣＦモード画像生成部
１７０  脱分極判定部
Ｆ  ファントム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020000646.tif 000007
【図６】
2020000646.tif 000008
【図７】
2020000646.tif 000009
【図８Ａ】
2020000646.tif 000010
【図８Ｂ】
2020000646.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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