(57)【要約】【課題】超音波診断装置において超音波の反射波（エコー）が電気信号に変換されてケーブルを伝送する際に、伝送特性の調整を広い周波数帯域にわたり実施できる技術を提供することを目的とする。【解決手段】超音波診断装置(10)において、被検体内に超音波を照射しその反射波を受信して電気信号に変換するプローブ(20)と、前記電気信号を検出する検出部(43)にこの電気信号を伝送させるケーブル(21,32)と、検出された前記電気信号に基づいて画像を生成する画像生成部(46)と、前記ケーブル(21,32)に接続するＬＣ並列回路であってそのインダクタンス(L)及びキャパシタンス(c)が調整自在である調整回路(33)を、備えることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に超音波を照射しその反射波を受信して電気信号に変換するプローブと、
前記プローブで変換された前記電気信号を伝送させるケーブルと、
前記ケーブルに伝送する前記電気信号を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記電気信号を処理して画像を生成する画像生成部と、
前記ケーブルに接続するＬＣ並列回路であってそのインダクタンス及びキャパシタンスのうち少なくともキャパシタンスを調整できる調整回路と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記調整回路は、前記インダクタンスも調整できることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記検出部及び前記画像生成部が設けられる装置本体に、前記調整回路を着脱自在に接続させるターミナルが備えられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記プローブの型式に固有のＩＤ番号、前記被検体の撮像部位、関心領域、撮像モードの中から選択される少なくとも一つの情報に基づきデータベース化された前記インダクタンス又は前記キャパシタンスの適正値を記憶する記憶部と、
入力部から入力された前記情報に基づいて前記記憶部から呼び出された前記適正値に従って前記調整回路を調整する制御部と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記ケーブルは、先端が前記プローブに接続する第１ケーブルと、先端が前記調整回路に接続する第２ケーブルと、に分離され、
前記第１ケーブルの終端に設けられるコネクタと、前記第２ケーブルの終端に設けられるポートと、が着脱自在に連結することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
複数のプローブがそれぞれ別々に連結する複数のポートが設けられ、
前記複数のポートの中から選択されたいずれか一つのポートに連結する前記第１ケーブルを、前記第２ケーブルに連結する連結部を備えることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
被検体内に照射された超音波の反射波から変換される電気信号を検出部で検出し前記被検体内の画像を生成する超音波診断装置に設けられるアダプタ装置において、
前記超音波の照射及び前記反射波の受信をするプローブに接続して前記電気信号を伝送させる第１ケーブルの終端に連結するポートと、
前記ポートから前記検出部まで前記電気信号を伝送させる第２ケーブルと、
前記第２ケーブルに接続するＬＣ並列回路であってそのインダクタンス及びキャパシタンスのうち少なくともキャパシタンスを調整できる調整回路と、
前記調整回路を収容するとともに前記超音波診断装置に着脱自在に構成されるアダプタ本体と、を備えることを特徴とするアダプタ装置。
【請求項８】
複数のプローブがそれぞれ別々に接続する複数のポートが設けられ、
前記複数のポートの中から選択されたいずれか一つのポートに連結する前記第１ケーブルと、前記第２ケーブルと、を連結させる連結部を備えることを特徴とする請求項７に記載のアダプタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブを介して被検体内に超音波を照射しその反射波（エコー）を信号処理して、臓器の断層像や血流速度といった被検体内の情報を得る超音波診断装置及びそのアダプタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、直進性に優れる超音波を扇状に走査しながら照射して生体の軟部組織の断層像を観察するＢモード、その走査線のうち一方向の組織像を時間軸に沿って平行に配列することにより心臓や血管などの経時的な形態変化を詳細に観察するＭモード、ドプラ効果を利用して血流のスペクトラムや空間的な広がりを取得するドプラモードなど種々のモードを備えている。
【０００３】
このように超音波診断装置は、人体に対する侵襲性が低くリアルタイムでの画像観察が可能な医療診断装置であるために、その活用範囲は、心臓、腹部、乳腺、泌尿器、産科、婦人科など広範な領域におよんでいる。
【０００４】
そして超音波診断装置は、実行するモードや被検体の関心領域に応じてプローブを適宜選択するようになっており、各種診断に応じて最適化された型式の異なるプローブが多数準備されている。
【０００５】
このために、所有する複数のプローブを、インターフェースの異なる超音波診断装置の間で共有できるように、プローブ接続の互換性をもたせるアダプタが提供されている。
【０００６】
しかし、アダプタを介してプローブを超音波診断装置に接続する場合、異種システム同士の組み合わせであることや、アダプタが追加されることに起因して、伝送線路特性の整合が崩れて期待する性能が得られない問題がある。
【０００７】
このような問題を解決する従来技術として、超音波診断装置とプローブとの間に接続されるアダプタにおいて、可変インダクタンスを並列に配置して伝送線路特性を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−１４６７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来技術は、並列インダクタンスのみの調整であるために、伝送線路特性の改善は、伝送線路に寄生する並列キャパシタンス成分との関係で定まる共振周波数近傍の狭い周波数帯域にとどまっている。
【００１０】
このために、従来技術では、伝送線路特性の調整範囲が狭いという問題があり、例えば、広帯域信号が必要なＢモードの特性調整としては不適である。
【００１１】
本発明このような事情を考慮してなされたもので、超音波の反射波（エコー）が電気信号に変換されてケーブルを伝送する際に、伝送特性の調整を広い周波数帯域にわたり実施できる超音波診断装置及びそのアダプタ装置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】
【００１２】
本発明に係る超音波診断装置は、被検体内に超音波を照射しその反射波を受信して電気信号に変換するプローブと、前記プローブで変換された前記電気信号を伝送させるケーブルと、前記ケーブルに伝送する前記電気信号を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記電気信号を処理して画像を生成する画像生成部と、前記ケーブルに接続するＬＣ並列回路であってそのインダクタンス及びキャパシタンスのうち少なくともキャパシタンスを調整できる調整回路と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また本発明に係るアダプタ装置は、被検体内に照射された超音波の反射波から変換される電気信号を検出部で検出し前記被検体内の画像を生成する超音波診断装置に設けられるアダプタ装置において、前記超音波の照射及び前記反射波の受信をするプローブに接続して前記電気信号を伝送させる第１ケーブルの終端に連結するポートと、前記ポートから前記検出部まで前記電気信号を伝送させる第２ケーブルと、前記第２ケーブルに接続するＬＣ並列回路であってそのインダクタンス及びキャパシタンスのうち少なくともキャパシタンスを調整できる調整回路と、前記調整回路を収容するとともに前記超音波診断装置に着脱自在に構成されるアダプタ本体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被検体内に超音波を照射しその反射波（エコー）を信号処理して被検体内の情報を得るに際し、反射波（エコー）から変換した電気信号は、広い周波数帯域にわたりその伝送特性を調整できる。このために信頼性が高く品質の高い被検体内情報を得る超音波診断装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置の斜視図。
【図２】実施形態に係る超音波診断装置の内部機能を説明するブロック図。
【図３】実施形態に係る超音波診断装置に適用されるケーブルの構成単位である同軸ケーブルの構成図。
【図４】実施形態に係る超音波診断装置に適用される調整回路の回路図。
【図５】反射波の電気信号（エコー信号）の伝送線路を示す概念図。
【図６】図５に示される伝送線路上の各構成における等価回路。
【図７】図５及び図６に示される伝送線路の全体における等価回路。
【図８】図７に示される伝送線路の全体等価回路のうち並列成分の等価回路、及びこの並列成分におけるインピーダンスの導出式。
【図９】エコー信号の成分波の強度（Ｙ軸）を周波数（Ｘ軸）に対して示した周波数スペクトルと、当該エコー信号波形を重ね書きしたグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る超音波診断装置及びアダプタ装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１に示されるように、超音波診断装置を１０は、入力部１１と、表示部１２と、プローブ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）と、アダプタ３０と、装置本体４０と、から構成される。
【００１８】
このように構成される超音波診断装置１０は、プローブ２０から被検体内へ超音波パルスを照射し、体内の音響インピーダンスの不連続面で反射する反射波を検出して信号処理し、被検体の断面の断層像や血流の状況などの生体情報を表示部１２に表示するものである。
【００１９】
入力部１１は、複数のスイッチ、キーボード、マウス、トラックボール等を備え（タッチスクリーンも含まれる）、オペレータが、各種設定、指示事項の入力、画面操作等をするものである。
【００２０】
表示部１２は、超音波診断装置１０により取得された超音波画像（生体の形態像や、血流像）をリアルタイム表示したり、記録した超音波画像を再生表示させたりする。また、表示部１２には、表示されている画像に関する検査情報や、操作画面等の各種表示画面なども表示される。
【００２１】
通常の医療診断においては、オペレータが右手に持ったプローブ２０を被検体の体表に当てて、表示部１２に表示させた超音波画像の関心領域（ＲＯＩ；Region of Interest）に対して所望する操作を、入力部１１において左手で行う。
【００２２】
プローブ２０は、被検体との当接面に多数の超音波振動子２４（図５参照）が並列に配列され、被検体内に超音波を照射しその反射波を受信して電気信号Ｑ（図９参照）に変換するものである。
【００２３】
この超音波振動子は、圧電セラミック等の音波と電気信号を可逆的に変換する素子である。そして超音波振動子は、後記する出力部４１（図２参照）からの電気パルス信号Ｐを入力して固有の音波振動を被検体内に向けて出力し、反射した音波振動を入力してこの振動に同期した電気信号Ｑを出力する。
【００２４】
さらに、複数に配列した超音波振動子により、直進性の優れる超音波ビームが出力され、それぞれの超音波振動子の出力タイミングを制御して、放射状（扇形形状）に走査（スキャン）することができる。これにより、断層像がリアルタイムに表示できることになる。
【００２５】
プローブ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）は、観察対象となる関心領域に応じて、形状、超音波振動子の配列、スキャン方式等を最適化した複数の型式が準備されて、適宜選択できるようになっている（図では３つ例示）。さらに、プローブ２０は、そのような型式に固有のＩＤ番号を有し、ケーブル２１，３２内の信号線（図示略）により、装置本体４０においていずれの型式であるかが自動認識されるようになっている（後に詳述）。
【００２６】
そして、プローブ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）は、第１ケーブル２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）の先端に設けられ、この第１ケーブル２１の終端にはコネクタ２３が設けられている。
【００２７】
これにより複数のプローブ２０は、アダプタ３０を介して装置本体４０に着脱自在に連結され、診断目的に応じて連結されている複数のプローブ２０のうち任意のものを選択して使用することができる。
【００２８】
第１ケーブル２１（２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ）は、複数の同軸ケーブル５０（図３参照）が、束状に構成されるものである。これら複数の同軸ケーブル５０のそれぞれは、プローブ２０に配置されている複数の超音波振動子のそれぞれに対応している。
【００２９】
また、アダプタ３０に接続される第２ケーブル３２も、第１ケーブル２１の構成を延長するようにして、同様に複数の同軸ケーブル５０が束状となって構成されている。
【００３０】
同軸ケーブル５０は、図３に示されるように、軸中心に位置する素線５１と、その周りに同心状に配置される絶縁体５２と、さらにその周りに同心状に配置される外部導体５３と、さらにその周りに同心状に配置される保護被覆５４とから構成されている。
【００３１】
このように構成される同軸ケーブル５０は、出力部４１（図２参照）が出力する電気パルス信号Ｐをプローブ２０に伝送するとともに、このプローブ２０が出力した電気信号Ｑを検出部４３に伝送するものである。
【００３２】
素線５１は、その先端が超音波振動子の一方の電極（図示略）に接続され、他端が出力部４１及び検出部４３に配線されている（図２参照）。そして、この素線５１の他端には、出力部４１が出力する電気パルス信号Ｐはプローブ２０の方向にのみ伝送し、プローブ２０が出力する電気信号Ｑは検出部４３の方向にのみ伝送するように規制する回路（図示略）が設けられている。
【００３３】
外部導体５３は、その先端が超音波振動子の他方の電極（図示略）に接続され、他端が接地（アース）されている。
【００３４】
図１に戻って説明を続ける。
【００３５】
アダプタ３０（アダプタ装置）は、連結部３１と、第２ケーブル３２と、調整回路３３（図４参照）が内蔵されるアダプタ本体３３ａと、ロック機構３３ｂとから構成される。
【００３６】
そして、第２ケーブル３２は、その先端がアダプタ本体３３ａに接続し、その終端が連結部３１に接続し、第１ケーブル２１を延長するような構成になっている。
【００３７】
このように構成されるアダプタ３０により、調整回路３３は、装置本体４０とは別体のアダプタ本体３３ａに収容され、装置本体４０側の信号出入力端子であるターミナル４２を介して着脱自在に接続する。そして、このアダプタ３０が装置本体４０に装着された状態で、ロック機構３３ｂを操作すると抜け止めとなる。
【００３８】
そして、このアダプタ本体３３ａから第２ケーブル３２を介して接続される連結部３１には、複数のポート３１Ａ,３１Ｂ,３１Ｃが設けられている。これらポート３１Ａ,３１Ｂ,３１Ｃには、コネクタ２３を介して複数のプローブ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）が着脱自在に連結し、その中から任意のプローブ２０を選択して使用できるようになっている。
【００３９】
さらにアダプタ本体３３ａの内部に配置される調整回路３３（図４参照）の機能により、プローブ２０から出力される電気信号Ｑに対する伝送線路の特性を最適化することができる。これにより、この電気信号Ｑは、検出部４３において高感度に検出される（後に詳述）。
【００４０】
そして、アダプタ３０は、超音波診断装置１０の標準プローブとは異なる別システムのプローブであっても、ポート３１Ａの形状等を含むインターフェース変換により互換性を持たせることができる。さらにアダプタ３０は、調整回路３３のインダクタンス及びキャパシタンスを適切に調整して伝送線路特性の整合をとり、別システムのプローブであっても、検出感度を改善させることができる。
【００４１】
これにより、複数の異なる超音波診断装置システムにおいて、使用するプローブを共通化することができる。
【００４２】
連結部３１においては、図２に示されるように、複数のポート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが、切換部３４を介して調整回路３３に接続されている。そして、この切換部３４は、入力部１１で選択されたいずれか一つのポートに連結する前記第１ケーブル２１と、第２ケーブル３２とを電気的に接続切換して、プローブ２０を任意選択できるようにしている。
【００４３】
調整回路３３は（適宜図４参照）、第２ケーブル３２を構成する複数の同軸ケーブル５０（図３参照）のそれぞれに設けられるものである。
【００４４】
そして、図４に示されるように、各素線５１（図３参照）又はその延長線に対し、一端が接続し、他端がグランドレベルに設定される複数のキャパシタンスＣ（Ｃ1,Ｃ2,…,Ｃn）、及び複数のインダクタンスＬ（Ｌ1,Ｌ2,…,Ｌn）が設けられている。
【００４５】
これにより、調整回路３３は、第１ケーブル２１及び第２ケーブル３２を連通する各素線５１に対してＬＣ並列回路を個別に構成している。
【００４６】
そして、これら複数のキャパシタンスＣのそれぞれの値及び複数のインダクタンスＬのそれぞれの値は、別々のものであって、付属するスイッチＳ（Ｓ1,Ｓ2,…,Ｓn）、スイッチＴ（Ｔ1,Ｔ2,…,Ｔn）による電気的な開閉動作により、ＬＣ並列回路におけるインダクタンス及びキャパシタンスが調整自在となっている。
【００４７】
このように、付属するスイッチＳ及びスイッチＴの切り換えにより、プローブ２０の交換をした場合の、伝送線路特性の最適化を図り、電気信号Ｑの検出感度の向上を図れる。もしくは、同一のプローブ２０を使用しつつ、被検体内の関心領域、実施するモード、撮像条件及び撮像部位を変更する場合は、電気信号Ｑにおける所望する周波数帯の感度を向上させることができる。
【００４８】
図２に戻って説明を続ける。
【００４９】
装置本体４０は、電気パルス信号Ｐを出力する出力部４１と、アダプタ３０を接続するターミナル４２と、電気信号Ｑを検出する検出部４３と、各種処理モードに応じた表示データを生成する処理部４４と、プローブ２０のＩＤを認識するＩＤ認識部４５と、表示データから画像を生成する画像生成部４６と、生成した画像を記憶する記憶部４７と、これら構成部の動作を制御する制御部４８と、から構成される。
【００５０】
このように構成される装置本体４０は、プラグラムに従い指定された演算やデータ処理をこれらの各構成部で実行するコンピュータとしての機能を果たす。
【００５１】
出力部４１は、図示略のクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路などを含んで構成され、プローブ２０に設けられる複数の超音波振動子のそれぞれに対し電気パルス信号Ｐを出力するものである。
【００５２】
クロック発生回路は、超音波の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。
【００５３】
送信遅延回路は、超音波の送信タイミングに対し超音波振動子毎に異なる遅延を掛け、超音波ビームのフォーカスやスキャンを実施する回路である。
【００５４】
パルサ回路は、複数の超音波振動子に接続するそれぞれの素線５１（図３参照）に個別に設けられ、前記クロック発生回路及び送信遅延回路で設定された条件に従った高周波の電気パルスＰを、各素線５１に出力するものである。
【００５５】
検出部４３は、複数の超音波振動子のそれぞれから出力されるアナログ形式の電気信号Ｑを、アンプ４３ａ（図６参照）で増幅する。そして、この増幅信号を、Ａ／Ｄ変換器（図示略）によってデジタル信号に変換し、さらに受信遅延・加算処理などを行った上で、処理部４４に信号送信する。
【００５６】
ここで、受信遅延演算は、超音波振動子に入力した反射波の受信指向性に配慮して、電気信号Ｑの受信に遅延時間を与えて所定方向からの反射成分を強調する。
【００５７】
処理部４４は、Ｂ／Ｍモード処理部４４Ａ、ドプラモード処理部４４Ｂ、及び三次元モード処理部（図示略）等を備え、検出部４３で処理された電気信号Ｑのデジタル信号に対して各種診断モードに対応する処理を行う。なお、記載したモードは例示であって、これらに限定されるものではない。
【００５８】
ここで、Ｂ／Ｍモードのうち、Ｂ(Brightness)モードとは、スキャンされる超音波ビームの反射波から扇形状の輝度分布で表示される断面画像を得るモードである。
【００５９】
またＢ／Ｍモードのうち、Ｍ(Motion)モードとは、一定の方向に照射される超音波ビームに注目し、このビームに沿う一直線上の輝度分布の経時変化を画像化するモードである。
【００６０】
ドプラ(Doppler)モードとは、血流や心臓壁などの移動表面で反射した反射波の周波数が、ドプラ効果により、当該移動速度に依存して変化する現象を利用するものである。これにより、生体組織における血流に関する有益な情報を得ることができる。
【００６１】
このドプラモードは、パルスドプラ法（ＰＷドプラ法）や連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）に分類することができる。
【００６２】
パルスドプラ法では、パルス波を用いることにより、或る特定の深度（プローブ２０からの距離）における血流情報を得ることができる。このように、パルスドプラ法は、良好な距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の深度計測などに好適に用いられる。
【００６３】
連続波ドプラ法では、パルスドプラ法と異なり連続波を用いることにより、超音波ビームが照射される全ての部位における情報が重畳された信号が得られる。すなわち超音波の照射経路上の血流状態を全て反映した信号が得られるために距離分解能は劣るが、高速に流れる血流の計測に好適に用いられる。
【００６４】
画像生成部４６は、処理部４４における処理結果に基づいて各種診断モードに対応する画像を生成する。つまり、処理部４４から出力された処理データは、標準テレビ走査方式の画像信号に変換するデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ；Digital Scan Converter）で処理される。そして、生成した画像信号は、表示部１２上にリアルタイム表示されるか、若しくは、記憶部４７に格納され、適時読み出されて表示部１２上に再生表示される。
【００６５】
制御部４８は、他の演算回路とともにＣＰＵ(Central Processing Unit)等のマイクロプロセッサで構成され、インストールされているプログラムに基づいて超音波診断装置１０の各構成部を全般にわたり制御するものである。ここでは、制御部４８における、アダプタ３０の機能、及びその周辺機能に関連する機能に絞って説明する。
【００６６】
まず、制御部４８は、オペレータが使用するプローブ２０の繋がれるポート３１Ｂが入力部１１で選択されると、切換部３４を動作させ、このポート３１Ｂに連結する第１ケーブル２１と第２ケーブル３２とを電気的に接続する。
【００６７】
すると、ＩＤ認識部４５は、切換部３４が選択したポート３１Ｂに連結するプローブ２０のプローブＩＤを認識し、その結果を制御部４８にフィードバックする。
【００６８】
選択されたプローブ２０の型式を認識した制御部４８は、その他の入力条件も反映させて、調整回路３３のインダクタンス及びキャパシタンスを所定値に設定変更する。なお、この設定変更は、選択されたプローブ２０及びその他設定条件と、設定されるインダクタンス及びキャパシタンスの所定値と、の関係をデータベース化した情報に基づいて行われる。
【００６９】
このような制御部４８の機能に基づいて、型式の異なる複数のプローブ２０を常時に装置本体４０に連結させておくことができる。これにより、通常の医療診断において、適時、入力部１１においてポート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃのいずれかを指定するだけで、使用するプローブ２０の変更をすることができる。さらに、そのようなプローブ２０の変更を行った場合であっても、自動的に伝送線路特性の最適化が行なわれる。
【００７０】
図５〜図８を参照し、調整回路３３のインダクタンス及びキャパシタンスの調整により、伝送線路特性が最適化される原理について説明する。
【００７１】
図５は、反射波の電気信号Ｑ（エコー信号）の伝送ルートの概略であって、プローブ２０に配置される超音波振動子のうち一つを明示している。そして、この超音波振動子に繋がる同軸ケーブル５０と、その延長線上に配置される調整回路３３と、検出部４３とを示している。
【００７２】
そして、図６は前記伝送線路の各構成における等価回路を示している。なお寄生抵抗成分については記載を省略している。
【００７３】
プローブ２０及び検出部４３においては寄生インダクタＬa，Ｌf及び寄生キャパシタＣa，Ｃeが図示するように存在している。
【００７４】
同軸ケーブル５０では微小区分における寄生インダクタＬb,…,Ｌd及び寄生キャパシタＣb,…,Ｃdの組み合わせを複数段重ねた分布モデルとして表される。
【００７５】
調整回路３３では、そのような寄生成分の他、スイッチＳ1，Ｔ2（図４参照）の設定により調整されるインダクタンスＬ2及びキャパシタンスＣ1が並列配置されている。
【００７６】
次に図７は、図６で示される寄生成分と、設定されるインダクタンスＬ2及びキャパシタンスＣ1の成分とをまとめ、一つの直列成分と一つの並列成分で表し、前記伝送線路全体の等価回路として示している。
【００７７】
このうち伝送線路の全体の等価回路うち並列成分を単純化してＬＣ並列モデルとして示したのが図８である。
【００７８】
このＬＣ並列モデルにおける誘導性インピーダンスＺLは数式（１）のように表され、容量性インピーダンスＺCは数式（２）のように表され、ＬＣ並列モデルの合成インピーダンスＺ1は数式（３）のように表される。
【００７９】
伝送線路の等価回路（図７）における並列成分の合成インピーダンスＺ1は、この数式（３）で示されるように、伝送信号の周波数ωに依存する。このために、電気信号Ｑ（エコー信号）はその周波数帯によって伝送特性が異なる。
【００８０】
さらに、数式（４）を満たすようにＬＣ並列モデルの合成インダクタンスＬと、合成キャパシタンスＣとを設定すれば、共振周波数ω0における合成インピーダンスＺ1は、無限大となる。このとき、伝送される電気信号Ｑ（エコー信号）のうち、この共振周波数ω0近傍の周波数帯の利得は最大となる。
【００８１】
なお、超音波画像診断における調整回路３３のキャパシタンスＣ及びインダクタンスＬの最適な設定値は、実行する診断モードが利用する電気信号Ｑ（エコー信号）の周波数帯域の利得が最大となるように設定するのが望ましい。
【００８２】
またそのようなキャパシタンスＣ及びインダクタンスＬの最適な設定値は、実際に使用する超音波診断装置１０から実験的に求めることができる。
【００８３】
図９を参照して本発明による効果の確認結果を説明する。
【００８４】
図９のグラフは、図６に示される等価回路を有する超音波診断装置１０において、検出部４３で検出される電気信号Ｑ（エコー信号）の波形と、その周波数スペクトルとを示している。
【００８５】
そしてグラフは、調整回路３３のインダクタンスＬを一定値に固定した状態で、キャパシタンスＣを５０ｐＦ（破線、符号Ｑ´）、及び２７０ｐＦ（実線、符号Ｑ）に設定した場合を対比している。
【００８６】
また、グラフのＸ軸は電気信号Ｑ,Ｑ´の周波数スペクトルの周波数帯を示し、Ｙ軸はこの成分波の相対強度を示している。また電気信号Ｑ,Ｑ´は、Ｘ軸が時間で、Ｙ軸が電圧となっておりそれぞれ任意スケールで示されている。
【００８７】
これより、調整回路３３のキャパシタンスＣを５０ｐＦから２７０ｐＦに増量することにより、９ＭＨｚ近傍の周波数帯域の周波数スペクトルの強度が３．５ｄＢ程度向上することが認められる。
【００８８】
その他、グラフの掲載を省略するが、調整回路３３のインダクタンスＬの設定値、及びキャパシタンスＣの設定値を適宜変更することにより、周波数スペクトルの強度が向上する周波数帯の位置が変化することが見出された。
【００８９】
つまり調整回路３３は、ケーブル２１，３２を伝送する電気信号Ｑの伝送特性の調整を広い周波数帯域にわたり実施することができる。これにより、超音波診断装置１０において使用するプローブ２０、実施するモード及び被検体内の関心領域に対応させて、反射波の電気信号Ｑ（エコー信号）の伝送線路特性を最適化することが容易になる。
【００９０】
換言すると、ケーブル２１,３２に接続するＬＣ並列回路のインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣを調整することによって、所望する周波数帯域の感度を向上させたエコー信号を検出部４３において検出することができる。これにより、画像生成部４６で生成される画像の画質及び信頼性を向上させることができる。
【００９１】
さらに、他の適用例について述べると、超音波診断装置を旧システムから新システムに更新した場合において、旧システムのプローブをそのまま利用する場合が挙げられる。ここで、新システムの標準プローブを使用するのに比べ旧システムのプローブは、伝送線路が短くなるとする。
【００９２】
この場合、新システムにおける設計上の想定値よりも、伝送線路における並列等価回路のキャパシタンスが小さくなり、系の共振点がずれて所定の周波数帯域の信号強度が低下することが想定される。そこで、アダプタ３０内のキャパシタンスＣを付加する調整を行うことによって、その周波数帯域で必要な利得を得て新システムの標準プローブを使用した場合と同等の検出感度を得ることができる。
【００９３】
ところで、本発明の実施形態は、前記したものに限定されるものでなく、調整回路３３が装置本体４０に内蔵されている場合もある。連結部３１に設けられるポートの数も３つのものを例示したが、単数又は複数が設けられる。
【００９４】
また、第１ケーブル２１、第２ケーブル３２のように分割されたものでなく、連結部３１を用いない一本の連続したケーブルが適用される場合もある。さらに、調整回路３３は、交換対象となる複数のプローブに共有されるのではなく、プローブに直結するケーブルに個別に配置される場合もある。
【００９５】
また、伝送線路特性を最適化するインダクタンスＬ及びキャパシタンスＣの設定値は、プローブやモード等の選択の各種組み合わせについて実験的に求めた最適値をデータベース化して予め登録（記憶部４７に記憶）しておくことができる。そして、この登録されたデータベースから読み出されたデータに基づいてスイッチＳ,Ｔ（図４参照）を自動的に切り換えることができるほか、現場において試行錯誤的にこれらのスイッチＳ,Ｔを手動で切り換えることもできる。また、ポート３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの選択も、入力部１１から実行する場合のほか、手動操作により行うことができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０…超音波診断装置、２０…プローブ、２１…第１ケーブル、２４…超音波振動子、３０…アダプタ、３１…連結部、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…ポート、３２…第２ケーブル、３３…調整回路、３３ａ…アダプタ本体、３４…切換部、４０…装置本体、４１…出力部、４２…ターミナル、４３…検出部、４４…処理部、４４Ａ…Ｂ／Ｍモード処理部、４４Ｂ…ドプラモード処理部、４５…ＩＤ認識部、４６…画像生成部、４８…制御部、５０…同軸ケーブル、５１…素線、５２…絶縁体、５３…外部導体、５４…保護被覆、Ｃ…キャパシタンス、Ｌ…インダクタンス、Ｑ…電気信号（エコー信号）。
【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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