(57)【要約】【課題】音響カプラの生体接触性を確保しつつ音響カプラにおける信号の減衰を抑制すること。【解決手段】実施形態に係る超音波プローブは、複数の超音波振動子を有する振動子群と、振動子群の送受信側に設けられ、少なくとも振動子群の音響的有効口径に対応する領域に凸形状の生体接触面を有する生体接触部材と、を備える。生体接触部材の生体接触面は、振動子群の送受信主軸に平行な複数の仮想面と生体接触面とのそれぞれの交線の、前記複数の仮想面に交わり且つ送受信主軸に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が生体接触面の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する。【選択図】  図６
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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有する振動子群と、
前記振動子群の送受信側に設けられ、少なくとも前記振動子群の音響的有効口径に対応する領域に凸形状の生体接触面を有する生体接触部材と、
を備え、
前記生体接触部材の前記生体接触面は、
前記振動子群の送受信主軸に平行な複数の仮想面と前記生体接触面とのそれぞれの交線の、前記複数の仮想面に交わり且つ前記送受信主軸に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が前記生体接触面の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する、
超音波プローブ。
【請求項２】
前記振動子群は、
前記送受信主軸に直交する第１方向と、前記送受信主軸と前記第１方向とに直交する第２方向と、に前記複数の超音波振動子が配列され、
前記生体接触部材の前記生体接触面は、
前記送受信主軸に平行かつ前記第１方向に平行な複数の仮想面のそれぞれと前記生体接触面との交線の、前記送受信主軸を通り前記第２方向に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が前記生体接触面の前記外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する、
請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記送受信主軸に平行かつ前記第２方向に平行な複数の仮想面のそれぞれと前記生体接触面との交線の、前記送受信主軸を通り前記第１方向に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が前記生体接触面の前記外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する、
請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記生体接触部材は、
前記振動子群を含むプローブ本体に対して着脱自在に取り付けられる、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記生体接触部材は、
前記振動子群を含むプローブ本体と一体的に設けられた、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記生体接触部材は、
１４００ｍ／秒以上かつ２３００ｍ／秒以下の音速を有する、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記生体接触部材は、
０．５ｄＢ／ＭＨｚ／ｍｍ以下の音響減衰係数を有する、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記生体接触部材は、
１．５ＭＲａｙｌ以上かつ２ＭＲａｙｌ以下の音響インピーダンスを有する、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記生体接触部材は、
ブタジエンゴムを単一材料として、または主材料として形成される、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記生体接触部材は、
ウレタンを単一材料として、または主材料として形成される、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の超音波プローブと、
前記振動子群により受信された被検体からのエコー信号にもとづいて超音波画像を生成する画像生成部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項１２】
前記画像生成部は、
前記生体接触部材に由来するエコー信号を無視して前記超音波画像を生成する、
請求項１１記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
超音波プローブの先端に着脱自在に取り付けられる音響カプラであって、
少なくとも前記超音波プローブの音響的有効口径に対応する領域に凸形状の生体接触面を有し、
前記生体接触面は、
前記超音波プローブの超音波の送受信主軸に平行な複数の仮想面と前記生体接触面とのそれぞれの交線の、前記複数の仮想面に交わり且つ前記送受信主軸に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が前記生体接触面の外縁側に近づくほど単調に増大する形状を有する、
音響カプラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波プローブ、超音波診断装置、および音響カプラに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体の表面に超音波プローブの音響レンズを接触させ、超音波プローブによる超音波の送受信によってエコー信号を取得し、エコー信号にもとづいて被検体内部の情報を画像化する。超音波プローブには、生体との接触性を改善させるために、音響レンズに対して音響カプラ、あるいはオフセットなどと呼ばれる生体接触部材（以下、音響カプラという）が取り付け可能なものがある。
【０００３】
この種の音響カプラは、音響焦点効果は期待されず、生体との接触性を改善することを意図して用いられる。音響カプラは、生体接触性の観点から、断面が単一の曲率半径を有する形状に形成されることが多い。
【０００４】
ところが、断面が単一の曲率半径を有する場合、超音波プローブの音響的有効口径が大型化すると、この口径を覆うように設けられる音響カプラの中心における厚みが増大してしまう。この場合、音響カプラ内で送受信信号が大きく減衰してしまうため、エネルギー損失が大きくなってしまう。厚みの増大を回避する方法として、音響カプラを平板形状に形成する方法が考えられるが、この場合、生体接触性が著しく低下してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０１２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、音響カプラの生体接触性を確保しつつ音響カプラにおける信号の減衰を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係る超音波プローブは、複数の超音波振動子を有する振動子群と、振動子群の送受信側に設けられ、少なくとも振動子群の音響的有効口径に対応する領域に凸形状の生体接触面を有する生体接触部材と、を備える。生体接触部材の生体接触面は、振動子群の送受信主軸に平行な複数の仮想面と生体接触面とのそれぞれの交線の、前記複数の仮想面に交わり且つ送受信主軸に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が生体接触面の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る音響カプラを利用する超音波プローブと超音波診断装置とを含む超音波診断システムの一構成例を示すブロック図。
【図２】従来の音響カプラの一構成例を示す説明図。
【図３】本実施形態に係る音響カプラが着脱される様子の一例を示す説明図。
【図４】本実施形態に係る音響カプラが着脱される様子の一例を示す説明図。
【図５】本実施形態に係る音響カプラの曲率半径の分布を説明するための図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。
【図７】図５および図６に示す例において切断仮想面Ｓｉｃをｙ軸方向に平行移動させた場合の曲率半径の分布について説明するための図。
【図８】本実施形態に係る音響カプラが音響レンズを有する超音波プローブに一体的に設けられる場合の一例を示す説明図。
【図９】音響レンズの機能を兼ねた音響カプラを用いた超音波プローブの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、超音波プローブ、超音波診断装置、および音響カプラの実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る音響カプラ（生体接触部材）は、凸形状の生体接触面を有し、この生体接触面の中央部の曲率よりも外縁側の曲率のほうが小さく曲がりが緩やかな形状を有する。
【００１１】
図１は、一実施形態に係る音響カプラ４０を利用する超音波プローブ３０と超音波診断装置１０とを含む超音波診断システム１の一構成例を示すブロック図である。
【００１２】
超音波診断システム１は、超音波診断装置１０、入力回路２１、ディスプレイ２２、および超音波プローブ３０を有する。
【００１３】
超音波診断装置１０は、入力回路２１、ディスプレイ２２、および超音波プローブ３０と接続されて用いることができる。なお、超音波診断装置１０は、入力回路２１、ディスプレイ２２、および超音波プローブ３０の少なくとも１つを備えてもよい。
【００１４】
超音波診断装置１０は、図１に示すように、送受信回路１１、Ｂモード処理回路１２、ドプラ処理回路１３、画像生成回路１４、画像メモリ１５、表示制御回路１６、記憶回路１７、および処理回路１８を有する。
【００１５】
送受信回路１１は、送信回路および受信回路を有する。送受信回路１１は、処理回路１８に制御されて、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、図１には送受信回路１１が超音波診断装置１０に設けられる場合の例について示したが、送受信回路１１は超音波プローブ３０に設けられてもよいし、超音波診断装置１０と超音波プローブ３０の両方に設けられてもよい。
【００１６】
送信回路は、パルス発生器、送信遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波振動子に駆動信号を供給する。パルス発生器は、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。送信遅延回路は、超音波振動子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圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサ回路は、レートパルスにもとづくタイミングで、超音波振動子に駆動パルスを印加する。送信遅延回路は、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、圧電振動子面から送信される超音波ビームの送信方向を任意に調整する。
【００１７】
受信回路は、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器などを有し、超音波振動子が受信したエコー信号を受け、このエコー信号に対して各種処理を行なってエコーデータを生成する。アンプ回路は、エコー信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正されたエコー信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルデータ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、Ａ／Ｄ変換器によって処理されたエコー信号の加算処理を行なってエコーデータを生成する。加算器の加算処理により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
【００１８】
Ｂモード処理回路１２は、受信回路からエコーデータを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、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。ドプラ処理回路１３は、受信回路から受信したエコーデータから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動態情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００１９】
画像生成回路１４は、超音波プローブ３０が受信したエコー信号にもとづいて超音波画像データを生成する。たとえば、画像生成回路１４は、Ｂモード処理回路１２が生成した２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表した２次元Ｂモード画像データを生成する。また、画像生成回路１４は、ドプラ処理回路１３が生成した２次元のドプラデータから移動態情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、または、これらの組み合わせ画像としての２次元のカラードプラ画像の画像データを生成する。
【００２０】
画像メモリ１５は、処理回路１８が生成した２次元超音波画像を記憶する記憶回路である。
【００２１】
表示制御回路１６は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）およびＶＲＡＭ（Video RAM）などを含み、処理回路１８により制御されて、処理回路１８から表示出力要求のあった画像をディスプレイ２２に表示させる。
【００２２】
記憶回路１７は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。
【００２３】
処理回路１８は、記憶回路１７に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、超音波診断装置１０を統括制御する機能を実現するプロセッサである。
【００２４】
入力回路２１は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路１８に出力する。
【００２５】
ディスプレイ２２は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路１８の制御に従って各種情報を表示する。なお、超音波診断装置１０は、入力回路２１およびディスプレイ２２の少なくとも一方を備えてもよい。
【００２６】
超音波プローブ３０は、ケーブル２３および接続インターフェース２４を介して、超音波診断装置１０と着脱自在に接続される。なお、接続インターフェース２４が超音波プローブ３０の筐体に一体的に設けられている場合は、ケーブル２３は不要である。また、超音波プローブ３０が超音波診断装置１０と無線通信可能な場合は、ケーブル２３と接続インターフェース２４の両者とも用いられなくてもよい。
【００２７】
超音波プローブ３０としては、スキャン方向（アジマス方向）に複数の超音波振動子が配列されるとともにレンズ方向（エレベーション方向）にも複数の素子が配列された２次元アレイプローブを用いることができる。この種の２次元アレイプローブとしては、たとえば１．５Ｄアレイプローブ、１．７５Ｄアレイプローブや、２Ｄアレイプローブなどを用いることができる。
【００２８】
超音波画像データを収集するためのスキャンを実行する場合は、超音波プローブ３０の音響カプラ４０を被検体の体表に当接させた状態で超音波の送受信が行われる。この場合、送受信回路１１は、超音波プローブ３０から被検体に対して超音波を送信させるとともに、超音波プローブ３０が受信した被検体からのエコー信号にもとづいてエコーデータを生成する。
【００２９】
次に、本実施形態に係る音響カプラ４０の構成を説明する。
【００３０】
図２は、従来の音響カプラ１４０の一構成例を示す説明図である。図２には、従来の音響カプラ１４０を利用する従来の超音波プローブの構成のうち、複数の超音波振動子（圧電振動子）により構成される振動子群１３１、整合層１３２、および音響レンズ１３３を抜粋して図示し、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や、フレキシブルプリント基板などの他の構成は図示を省略した。
【００３１】
従来、音響レンズ１３３に対して断面が単一の曲率半径を有する音響カプラ１４０を取り付けて用いることがあった。音響カプラ１４０を取り付けることにより、生体との接触性が改善するほか、音響ゼリーのみを用いる場合に比べて、被検体と振動子群１３１との距離を一定に保つ（オフセットを確保する）ことが容易になる。
【００３２】
しかし、断面が単一の曲率半径を有する場合、音響的有効口径が大型化すると、音響カプラ１４０の中心における厚みｄが増大してしまう。この場合、音響カプラ１４０内で送受信信号が大きく減衰してしまい、エネルギー損失が大きくなってしまう。また、厚みｄの増大を回避するために音響カプラ１４０を平板形状に形成すると、生体接触性が著しく低下してしまう。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る音響カプラ４０が着脱される様子の一例を示す説明図である。図３には、図２と同様、本実施形態に係る音響カプラ４０を利用する本実施形態に係る超音波プローブ３０の構成のうち、複数の超音波振動子（圧電振動子）により構成される振動子群３１、整合層３２、および音響レンズ３３を抜粋して図示した。
【００３４】
図３に示すように、音響カプラ４０は、超音波プローブ３０と別体として設けられて超音波プローブ３０のプローブ本体の先端に対して着脱自在に取り付けられて用いられてもよい。
【００３５】
また、図４は、本実施形態に係る音響カプラ４０の一構成例を示す斜視図である。図４に示すように、本実施形態では、アジマス方向をｘ軸、エレベーション方向をｙ軸、送受信主軸方向（音響有効部の中心軸方向、音響放射面の中心軸方向）をｚ軸とそれぞれ定義するものとする。 
【００３６】
本実施形態に係る音響カプラ４０は、生体接触面４１を凸形状の曲面とすることで生体接触性を確保しつつ、中心の厚みｄを抑えることで信号の減衰を抑制可能な形状を有するよう構成される。音響カプラ４０は、生体接触部材の一例である。
【００３７】
音響カプラ４０は、音響的有効口径に対応する領域に凸形状の生体接触面４１を有する。振動子群３１の音響的有効口径に対応する領域は、音響カプラ４０の生体接触側の面のうち、たとえば、振動子群３１を構成する超音波振動子が配設された領域と同じｘｙ座標を有する領域、または当該面を音響レンズ３３を介して音響カプラ４０の生体接触側の面に投影した領域として定義されうる。本実施形態では、音響カプラ４０の生体接触側の面のうちのこの領域を生体接触面４１として定義する。生体接触面４１の外縁は、音響的有効口径に対応する領域の外縁に一致する。
【００３８】
生体接触面４１は、生体接触性を確保しつつ信号の減衰を抑制可能な形状に形成される。このため、生体接触面４１は、中央領域における曲率半径よりも、外縁領域における曲率半径のほうが大きくなるように形成される。中央領域は、振動子群３１の送受信主軸を含む所定の面積を有する領域であり、たとえば生体接触面４１の全面積の１割〜３割の面積を有する領域である。生体接触面４１の中心は、振動子群３１の送受信主軸に一致するとよい。
【００３９】
生体接触面４１は、振動子群３１の送受信主軸に平行な複数の仮想面と、生体接触面４１とのそれぞれの交線の、当該複数の仮想面に交わり且つ送受信主軸に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が生体接触面４１の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する。たとえば、生体接触面４１は、振動子群３１の送受信主軸を通る任意の仮想面との交線形状が左右対称かつ曲率半径が中心から外縁に向かって増加する形状を有するように形成されてもよい。
【００４０】
まず、生体接触面４１が、送受信主軸に平行かつエレベーション方向に平行な複数の仮想面のそれぞれと生体接触面４１との交線の、送受信主軸を通りアジマス方向に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が生体接触面４１の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する場合について図５−７を用いて説明する。
【００４１】
図５は、本実施形態に係る音響カプラ４０の曲率半径の分布を説明するための図である。また、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【００４２】
送受信主軸に平行かつエレベーション方向に平行な複数の仮想面Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、およびＳ４と、生体接触面４１とは、それぞれ交線Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４で交わる。図５には、仮想面Ｓ０が送受信主軸を通る場合、すなわち仮想面Ｓ０が生体接触面４１の中心を通る場合の例を示した。
【００４３】
図６に示すように、図５のＶＩ−ＶＩ線切断面として、送受信主軸を通りアジマス方向に平行な仮想面Ｓｉｃを選択すると、仮想面Ｓｉｃと生体接触面４１とは交線Ｌｉｃで交わる。
【００４４】
図６の左側は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図であり、図６の右側は交線Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４をｙｚ平面に投影した場合の各交線の形状を説明するための図である。
【００４５】
図６の右側に示すように、交線Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４のそれぞれと、仮想面Ｓｉｃ（すなわち仮想面Ｓｉｃと生体接触面４１との交線Ｌｉｃ）とは、交点Ｐｃ（Ｌ０）、Ｐｃ（Ｌ１）、Ｐｃ（Ｌ２）、Ｐｃ（Ｌ３）、およびＰｃ（Ｌ４）で交わる。
【００４６】
音響カプラ４０の生体接触面４１は、これらの交点Ｐｃにおける交線Ｌの曲率半径が、中心から外縁に向かって単調に増加する形状を有する。このため、交線Ｌの曲率半径が一定である場合に比べ、音響的有効口径が大きくなっても、音響カプラ４０の中心における厚みｄを薄く保つことができるとともに、全体を凸形状に維持可能なため、なめらかな生体接触性を確保することができる。
【００４７】
図７は、図５および図６に示す例において切断仮想面Ｓｉｃをｙ軸方向に平行移動させた場合の曲率半径の分布について説明するための図である。
【００４８】
切断仮想面Ｓｉをｙ軸方向に平行移動させる場合を考える。この場合、切断仮想面と生体接触面４１との交線Ｌｉｎとの交点をＰｎ（Ｌ０）、Ｐｎ（Ｌ１）、Ｐｎ（Ｌ２）、Ｐｎ（Ｌ３）、およびＰｎ（Ｌ４）とすると、生体接触面４１は、交線Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、およびＬ４のそれぞれの、これらの交点Ｐｎにおける曲率半径が中心から外縁に向かって単調に増加する形状を有してもよい。もちろん、この場合も、生体接触面４１は、図６に示すように交点Ｌｉにおける曲率半径も中心から外縁に向かって単調に増加する形状を有してもよい。また、交線Ｌ上の全ての点において曲率半径が異なっている必要はなく、たとえば中央領域などの所定の領域においては曲率半径が一定としつつ、他の領域においては曲率半径が中央から外縁に向かって単調に増加する形状としてもよい。
【００４９】
また、図５−７に示した例に直交する方向においてもさらに、または図５−７に示した例に直交する方向にのみ、図５−７に示した例と同様の形状を有するよう生体接触面４１を形成してもよい。この場合、生体接触面４１は、送受信主軸に平行かつアジマス方向に平行な複数の仮想面のそれぞれと生体接触面４１との交線の、送受信主軸を通りエレベーション方向に平行な仮想面との交点における曲率半径が、交線が生体接触面４１の外縁に近づくほど単調に増加する形状を有する。
【００５０】
また、切断仮想面Ｓｉは送受信主軸に平行であればよく、図５−７に一例を示した曲率半径が中心から外縁に向かって単調に増加する形状は、送受信主軸に平行な任意の切断仮想面Ｓｉに対して適用可能である。すなわち、切断仮想面Ｓｉは、送受信主軸に平行かつｘ軸に対して任意の角度をなす面であってもよい。なお、生体接触面４１の形状は、生体接触性を考慮すると、中央領域が最も高い形状となっていることが好ましいため、切断仮想面Ｓｉは中央領域を通ることが好ましい。
【００５１】
図８は、本実施形態に係る音響カプラ４０が音響レンズ３３を有する超音波プローブ３０に一体的に設けられる場合の一例を示す説明図である。図８に示すように、音響カプラ４０は、超音波プローブ３０のプローブ本体と一体的に設けられてもよい。この場合、音響レンズ３３は、生体に接触することが無くなるため生体適合性を要求されなくなる。このため、音響レンズ３３の設計自由度が高まる。
【００５２】
図３−８を用いて説明した例において、音響カプラ４０は、音響レンズ３３の設計に影響をおよぼさないよう、焦点効果が小さく、画像への影響が少ない材料により構成することが好ましい。
【００５３】
そこで、音響カプラ４０は、たとえば１４００ｍ／秒以上かつ２３００ｍ／秒以下の音速を有する材料を単一材料として、あるいは主材料として用いて構成されるとよい。また、音響カプラ４０は、たとえば０．５ｄＢ／ＭＨｚ／ｍｍ以下の音響減衰係数を有する材料を単一材料として、あるいは主材料として用いて構成されるとよい。また、音響カプラ４０は、１．５ＭＲａｙｌ以上かつ２ＭＲａｙｌ以下の音響インピーダンスを有する材料を単一材料として、あるいは主材料として用いて構成されるとよい。
【００５４】
この種の材料としては、たとえばブタジエンやウレタンなどが考えられる。たとえばブタジエンを主材料として用いる場合は、ブタジエン系ゴムに対して減衰の小さいシリコーンや酸化亜鉛などを混合することで特性を調整してもよい。
【００５５】
さらに、本実施形態に係る音響カプラ４０と同様の形状を有するとともに音響レンズ３３の機能を兼ねた音響カプラ５０を用いてもよい。
【００５６】
図９は、音響レンズ３３の機能を兼ねた音響カプラ５０を用いた超音波プローブ３０の一例を示す説明図である。
【００５７】
音響カプラ５０が音響レンズ３３の機能を兼ねる場合、音響カプラ５０の材料としては音響インピーダンスが生体に近く、音速が生体よりも遅いシリコーンゴムなどを用いるとよい。
【００５８】
本実施形態に係る音響カプラ４０と同様の形状を有することにより、音響カプラ５０は生体接触性を確保することができる。また、中心における厚さｄを抑制することにより信号の減衰を低減することができる。また、音響カプラ５０は、中心と外縁とで異なる曲率半径を有するため、焦点位置および焦点深度の設計の自由度がたかく、また音響的有効口径が広くなるほど焦点位置を深い位置に設計することができる。
【００５９】
また、音響カプラ５０は、超音波プローブ３０のプローブ本体の先端に一体的に設けられてもよいし、着脱自在に取り付けられてもよい。一般に、音響カプラ５０を用いずに超音波プローブ３０を用いる場合、音響レンズ３３が直接に被検体の体表面に当接するため、音響レンズ３３が摩耗してしまうことにより表面が変形し、焦点位置が変化してしまう。この点、音響レンズ３３の機能を兼ねる音響カプラ５０を超音波プローブ３０のプローブ本体の先端に着脱自在に設けられる場合は、音響カプラ５０の生体接触面５１が摩耗しても極めて容易に新しい音響カプラ５０と交換可能である。
【００６０】
また、音響カプラ５０と音響レンズ３３とを併用してもよい。この場合、図３または図８に示す音響カプラ４０が音響カプラ５０に置きかわることになる。この場合、音響レンズ３３のみで焦点を絞る場合に比べて、ビーム幅はやや広くなるものの、焦点深度を長くすることができ深さ方向に長い距離でフォーカスが可能となる。
【００６１】
ところで、音響カプラ４０または音響カプラ５０を用いる場合、これらに由来するエコー信号がＢモード画像などの超音波画像に輝線として現れることがある。そこで、超音波診断装置１０は、この輝線が超音波画像にあらわれないように超音波画像を生成してもよい。具体的には、超音波診断装置１０の処理回路１８のプロセッサは、記憶回路１７に記憶されたプログラムにもとづいて、音響カプラ４０または音響カプラ５０に由来するエコー信号を無視して超音波画像を生成する画像生成機能として機能してもよい。画像生成機能１９は、画像生成部の一例である。この場合、ユーザは音響カプラ４０または音響カプラ５０に由来する輝線に煩わされることなく超音波画像を確認することができる。
【００６２】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、音響カプラの生体接触性を確保しつつ音響カプラにおける信号の減衰を抑制することができる。
【００６３】
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、または、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（たとえば、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）、およびＦＰＧＡ）等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。
【００６４】
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ものである。
【符号の説明】
【００６５】
１０  超音波診断装置
１９  画像生成機能
３０  超音波プローブ
３１  振動子群
３３  音響レンズ
４０  音響カプラ
４１  生体接触面
５０  音響レンズの機能を兼ねた音響カプラ
５１  生体接触面
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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