(57)【要約】【課題】簡単な構造でゼリーや液体等の浸入を防止しつつ、筐体内部の換気を行って熱の蓄積を予防し、内部を冷却することのできる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供すること。【解決手段】超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサと、超音波送受信のための信号処理を行う回路基板と、を筐体内部に有し、被検体に対して超音波を送信して被検体からの超音波エコーを受信する超音波診断装置用の超音波プローブであって、筐体の一部に形成されて、筐体内外に空気を流通させることにより筐体内部を換気するための換気口と、換気口を開閉する開閉手段と、を有する。【選択図】図１１
2010220791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサと、
該超音波送受信のための信号処理を行う回路基板と、を筐体内部に有し、
被検体に対して超音波を送信して該被検体からの超音波エコーを受信する超音波診断装置用の超音波プローブであって、
前記筐体の一部に形成されて、該筐体内外に空気を流通させることにより該筐体内部を換気するための換気口と、
該換気口を開閉する開閉手段と、を有する超音波プローブ。
【請求項２】
前記換気口が、
診断の際に前記被検体と接触させる接触面から１０ｍｍ以上の高さ位置に形成されている請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記開閉手段を開閉駆動する駆動源を更に有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項４】
自身の使用の有無を検知する使用状態検知手段を更に有し、
前記駆動源が、該検知された使用状態に応じて前記開閉手段を開閉駆動する請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記筐体内部の温度を検知する温度検知手段を更に有し、
前記駆動源が、該検知された前記筐体内部の温度に応じて前記開閉手段を開閉駆動する請求項３に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
自身の使用の有無に応じて動作すると共に、該動作に基づき前記開閉手段を開閉させる動作部材を更に有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記換気口を介して空気を排出するためのファンを更に有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記回路基板が、
受信した前記超音波エコーをデジタル変換するためのデジタル回路、を有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
表示部を有すると共に前記超音波プローブからの信号に基づき該表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と信号送受信するための信号ケーブルが前記筐体から突出しており、
該信号ケーブルの突出方向と前記接触面とが実質的に為す突出角度θが、０°≦θ≦３０°の関係にある請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
表示部を有すると共に前記超音波プローブからの信号に基づき該表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と無線信号送受信するための無線通信部と、
少なくとも該無線通信部に電源を供給するバッテリーと、を前記筐体内部に更に有する請求項１に記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のうちいずれか１項に記載の超音波プローブと、
表示部を有すると共に前記超音波プローブからの信号に基づき該表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、を有する超音波診断装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の超音波プローブと、
表示部を有すると共に前記超音波プローブからの信号に基づき該表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、
前記使用状態検知手段からの検知信号に基づいて、前記駆動源に向けて前記開閉手段を開閉駆動するための駆動信号を送信する制御部と、を有し、
該制御部が、前記超音波プローブ又は前記装置本体のいずれかに備えられている超音波診断装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の超音波プローブと、
表示部を有すると共に前記超音波プローブからの信号に基づき該表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、
前記温度検知手段からの検知信号に基づいて、前記駆動源に向けて前記開閉手段を開閉駆動するための駆動信号を送信する制御部と、を有し、
該制御部が、前記超音波プローブ又は前記装置本体のいずれかに備えられている超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブ及び超音波診断装置に係り、特に、簡単な構造でゼリーや液体等の浸入を防止しつつ、筐体内部の換気を行って熱の蓄積を予防し、内部を冷却することのできる超音波プローブ等に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、Ｘ線写真やＲＩ（ｒａｄｉｏ  ｉｓｏｔｏｐｅ）シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。
【０００３】
超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物（例えば、内臓や病変組織等）の輪郭を抽出することができる。
【０００４】
一般に、超音波診断装置においては、複数の超音波トランスデューサ（振動子）を含み、超音波の送受信機能を備えた超音波プローブ（超音波探触子）が用いられる。その超音波トランスデューサは、超音波診断の際に振動によって超音波の送受信を行う。そして、その超音波振動が超音波プローブ内の発熱を伴うのである。
【０００５】
超音波プローブは一般に筐体内部を密閉する構造となっているため、発熱が蓄積され易く、超音波プローブが過熱してしまう場合がある。超音波プローブが過熱状態となると、プローブを把持する操作者（検査技師）や診断部位に接触する被検体（患者）がその熱さによって不快に感じてしまう場合がある。また、熱によって、プローブ内部の素子や部品などに種々の悪影響を及ぼす場合もある。
【０００６】
そのような発熱による悪影響を低減するため、例えば特許文献１には、プローブを内殻と外殻との２重構造とし、ファンによってその内殻と外殻との隙間に空気を流通させることによって、プローブ内部の熱を放熱する構成が開示されている。
【０００７】
一方、特許文献２には、超音波プローブ内で信号をデジタル処理し、そのデジタル信号を接続ケーブル又は無線通信を介して装置本体と通信する構成が開示される。このように超音波プローブと装置本体との間の信号送受信をデジタル信号により行うことで、超音波エコー画像の高画質化やデータ処理の多機能化、接続ケーブルのサイズダウンや廃止による操作性向上が可能となる。
【０００８】
しかし、デジタル信号処理やその信号送受信は、一般に従来のアナログ信号による信号送受信よりも多量の発熱を伴う。したがって、このような超音波プローブにおいては、その筐体内部の放熱冷却を、一層効率的に行う必要がある。特許文献２には、画像表示やスピーカーを有した超音波プローブも提案されているが（例えば、特許文献１の図４を参照。）、このような超音波プローブにおいては、発熱の問題は更に一層深刻なものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２８４００３号公報
【特許文献２】特開２００７−１９００６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１に開示のものは、超音波プローブ内の熱を外部に放熱する構造を有しているものの、プローブを２重構造にする必要があり、構造が複雑でコストがかかってしまうという問題がある。また、２重構造にすることによって、超音波プローブ内の部品配置スペースが減少してしまい、デジタル信号処理や信号送受信のための回路基板等を配置するのが困難となってしまう。
【００１１】
また、特許文献１に開示のものは、振動子の近傍に吸気口が配置され、この吸気口から吸気した空気をファンにより放熱口から排出するようになっている。しかし、超音波診断の際には振動子にゼリーを塗布する必要がある。また、超音波プローブの清掃時には振動子部分を消毒液に浸漬する場合がある。このような場合に、吸気口からゼリーや消毒液が内部に浸入して、超音波プローブ内部の部品等に損傷を与える可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、簡単な構造でゼリーや液体等の浸入を防止しつつ、筐体内部の換気を行って熱の蓄積を予防し、内部を冷却することのできる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供することを例示的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の例示的側面としての超音波プローブは超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサと、超音波送受信のための信号処理を行う回路基板と、を筐体内部に有し、被検体に対して超音波を送信して被検体からの超音波エコーを受信する超音波診断装置用の超音波プローブであって、筐体の一部に形成されて、筐体内外に空気を流通させることにより筐体内部を換気するための換気口と、換気口を開閉する開閉手段と、を有する。
【００１４】
簡単な構造で、超音波プローブの筐体内部を換気することができ、内部の温度上昇を抑制することができる。超音波プローブ内部の回路等への不具合を防止することができると共に、操作者（検査技師）による操作に基づき開閉手段によって換気口を開閉することができるので、必要時には換気口を開放して換気を行い、不要時（例えば、不使用時、清掃時や発熱の少ない場合）には換気口を閉鎖してゼリーや液剤等のプローブ内部への浸入を防止することができる。
【００１５】
換気口が、診断の際に被検体と接触させる接触面から１０ｍｍ以上の高さ位置に形成されていてもよい。接触面から１０ｍｍ以上の高さ位置とすることにより、接触面に塗布されるゼリーが換気口から内部に浸入するリスクを効果的に低減することができる。また、接触面の清掃時には接触面付近を消毒液等の液体に浸漬する場合があるが、この場合にも換気口から液体が内部に浸入する虞が少ない。
【００１６】
開閉手段を開閉駆動する駆動源を更に有してもよい。その場合に、自身の使用の有無を検知する使用状態検知手段を更に有し、駆動源が、検知された使用状態に応じて開閉手段を開閉駆動してもよい。筐体内部の温度を検知する温度検知手段を更に有し、駆動源が、検知された筐体内部の温度に応じて開閉手段を開閉駆動してもよい。
【００１７】
使用状態や筐体内部の温度に応じて自動的に換気口を開閉することができる。わざわざ手動で換気口を開閉する必要がなく、条件に応じて適正に自動開閉が行われるので、開け忘れや閉め忘れを防止してより適正な開閉動作を実現することができ、利便性も向上させることができる。
【００１８】
自身の使用の有無に応じて動作すると共に、動作に基づき開閉手段を開閉させる動作部材を更に有してもよい。この動作部材は、例えば、バネやリンクを用いて開閉部材を開閉させる部材を含んで概念される。操作者が超音波プローブを把持する際に、その指が当接する位置に押し込みスイッチが配置され、そのスイッチの押し（使用時）／離し（不使用時）に連動して開閉部材が換気口を開閉するように構成することができる。また、超音波プローブの接触面近傍に押し込みスイッチが配置され、接触面を下にして超音波プローブを置いたとき（不使用時）に換気口が閉鎖し、超音波プローブを持ち上げたとき（使用時）に換気口が開放するように構成することができる。もちろん、超音波プローブを持ち上げたときを不使用時として換気口を閉鎖し、接触面を被検体に接触させたときを使用時として換気口を開放するように構成してもよい。
【００１９】
換気口を介して空気を排出するためのファンを更に有してもよい。換気が促進され、冷却効果、放熱効果を一層向上させることができる。
【００２０】
回路基板が、受信した超音波エコーをデジタル変換するためのデジタル回路を有してもよい。
【００２１】
このようにデジタル信号処理を伴う超音波プローブにおいては、多量の発熱を伴うが、本発明に係る換気口及び開閉手段を有することにより、効果的な内部冷却と液体等の浸入防止とを高いレベルで両立させることができる。
【００２２】
表示部を有すると共に超音波プローブからの信号に基づき表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と信号送受信するための信号ケーブルが前記筐体から突出しており、信号ケーブルの突出方向と接触面とが実質的に為す突出角度θが、０°≦θ≦３０°の関係にあってもよい。また、表示部を有すると共に超音波プローブからの信号に基づき表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と無線信号送受信するための無線通信部と、少なくとも無線通信部に電源を供給するバッテリーと、を筐体内部に更に有してもよい。
【００２３】
装置本体側とデジタル信号による信号送受信を行うので、信号ケーブルを従来に比較して非常に小径、軽量、低コストにすることができる。従来の超音波プローブでは、信号ケーブルが大径で重量があり、そのため、被検体への負担を軽減すべく信号ケーブルを被検体との接触リスクの少ない後方側（接触面の反対側）から後方に向けて突出させていた。また、超音波プローブの側面側から信号ケーブルを突出させると、信号ケーブル自身の重量により超音波プローブの重量バランスが崩れ、テーブルに置いても倒れやすい、診断時の操作性が悪い等の問題もあった。
【００２４】
しかし、デジタル信号ケーブルを用いると、小径かつ軽量であるので、必ずしも後方側から後方に向けて突出させる必要がなく、例えば側面側から側方へ突出させることも可能となる。重量バランスへの悪影響が殆どなく、被検体に接触したとしても被検体への負担も大きくない。
【００２５】
更に、デジタル信号とすることで、無線通信方式への適用性が良好となる。したがって、超音波プローブと装置本体とを信号ケーブルで接続せず無線通信による信号送受信を行うように構成することが容易となる。ケーブルがないので、重量バランスや被検体への接触の懸念が皆無となる。なお、無線通信方式とすると、超音波プローブ内にバッテリーも備える必要があり、一層発熱の懸念が高まるが、本発明によれば、効果的な筐体内部の冷却が行われているので、温度上昇による悪影響の懸念が低減される。
【００２６】
本発明の他の例示的側面としての超音波診断装置は、上記の超音波プローブと、表示部を有すると共に超音波プローブからの信号に基づき表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、を有する。
【００２７】
本発明の更に他の例示的側面としての超音波診断装置は、使用状態検知手段を有する上記の超音波プローブと、表示部を有すると共に超音波プローブからの信号に基づき表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、使用状態検知手段からの検知信号に基づいて、駆動源に向けて開閉手段を開閉駆動するための駆動信号を送信する制御部と、を有し、制御部が、超音波プローブ又は装置本体のいずれかに備えられている。
【００２８】
本発明の更に他の例示的側面としての超音波診断装置は、温度検知手段を有する上記の超音波プローブと、表示部を有すると共に超音波プローブからの信号に基づき表示部に超音波エコー画像を表示する装置本体と、温度検知手段からの検知信号に基づいて、駆動源に向けて開閉手段を開閉駆動するための駆動信号を送信する制御部と、を有し、制御部が、超音波プローブ又は装置本体のいずれかに備えられている。
【００２９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施の形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、簡単な構造で、超音波プローブの筐体内部を換気することができ、内部の温度上昇を抑制することができる。超音波プローブ内部の回路等への不具合を防止することができると共に、開閉手段によって換気口を開閉することができるので、必要時には換気口を開放して換気を行い、不要時（例えば、不使用時、清掃時や発熱の少ない場合）には換気口を閉鎖してゼリーや液剤等のプローブ内部への浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態１に係る超音波診断装置の全体構成の概略を示す構成図である。
【図２】図１に示す超音波診断装置の内部構成の概略を示すブロック構成図である。
【図３】図２に示す送受信部の第１の構成例を示す図である。
【図４Ａ】図３に示すＡＤＣによるサンプリングを示す波形図である。
【図４Ｂ】図３に示すサンプリング部によるサンプリングを示す波形図である。
【図５】図２に示す送受信部の第２の構成例を示す図である。
【図６】図２に示す送受信部の第３の構成例を示す図である。
【図７】図６に示す直交サンプリング部の動作を説明するための波形図である。
【図８】本発明の実施形態１における変形例１に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。
【図９】本発明の実施形態１における変形例２に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。
【図１０】図１に示す超音波プローブの外観図であって、正面図、右側面図、左側面図及び平面図を示した４面図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る超音波プローブの冷却構造の概略を示す内部構造図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係る超音波プローブの内部構成の概略を示す構成図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係る超音波プローブの内部構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
［実施形態１］
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態１に係る超音波診断装置Ｓの全体構成の概略を示す構成図であり、図２は、超音波診断装置Ｓの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図１及び図２に示すように、この超音波診断装置Ｓは、本発明の実施形態１に係る超音波プローブ（超音波探触子）１と、装置本体２とを有して大略構成される。なお、超音波プローブ１及び装置本体２の電気的構成及び相互の信号送受信について以下にまず説明し、超音波プローブ１の冷却構造については後述する。
【００３４】
超音波プローブ１は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでも良いし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでも良い。図２に示すように、超音波プローブ１は、１次元又は２次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ１０と、複数チャンネルの送受信部２０と、シリアル化部３０と、送信制御部４０と、伝送回路５０とを含んでいる。
【００３５】
複数の超音波トランスデューサ１０は、印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。各超音波トランスデューサは、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Ｐｂ（ｌｅａｄ）  ｚｉｒｃｏｎａｔｅ  ｔｉｔａｎａｔｅ）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電体）の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
【００３６】
そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
【００３７】
複数チャンネルの送受信部２０は、送信制御部４０の制御の下で複数の駆動信号を生成して、それらの駆動信号を複数の超音波トランスデューサ１０に供給すると共に、複数の超音波トランスデューサ１０から出力される複数の受信信号に対して直交検波処理等を施して得られたサンプルデータをシリアル化部３０に供給する。
【００３８】
図３は、図２に示す送受信部の第１の構成例を示す図である。図３に示すように、各チャンネルの送受信部２０は、送信回路２１と、プリアンプ２２と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２４と、直交検波処理部２５と、サンプリング部２６ａ及び２６ｂと、メモリ２７ａ及び２７ｂとを含んでいる。ここで、送信回路２１〜直交検波処理部２５は、信号処理手段を構成している。
【００３９】
送信回路２１は、例えば、パルサによって構成されており、送信制御部４０の制御の下で駆動信号を生成して、生成された駆動信号を超音波トランスデューサ１０に供給する。図２に示す送信制御部４０は、伝送回路５０から出力される走査制御信号に基づいて、複数チャンネルの送信回路２１の動作を制御する。例えば、送信制御部４０は、走査制御信号によって設定された送信方向に応じて、複数の遅延パターンの中から１つのパターンを選択し、そのパターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０の駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部４０は、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。
【００４０】
複数チャンネルの送信回路２１は、送信制御部４０によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０から送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサ１０に供給し、あるいは、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサ１０に供給する。
【００４１】
プリアンプ２２は、超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号（ＲＦ信号）を増幅し、ＬＰＦ２３は、プリアンプ２２から出力される受信信号の帯域を制限することにより、Ａ／Ｄ変換におけるアライアシングを防止する。ＡＤＣ２４は、ＬＰＦ２３から出力されるアナログの受信信号をデジタルの受信信号に変換する。例えば、超音波の周波数が５ＭＨｚ程度であるとすれば、４０ＭＨｚのサンプリング周波数が用いられる。その場合において、生体内での音速を約１５３０ｍ／ｓｅｃとすると、１サンプルに相当する生体内距離は約０．０３８ｍｍとなる。したがって、超音波の往復を考慮すると、８１９２個のサンプルの取得によって、約１５．７ｃｍの深度までのデータを得ることができる。
【００４２】
受信開口における超音波トランスデューサ１０の数を６４個とし、超音波診断画像の１フレームについて１００本の超音波受信ライン（音線）が必要であるとすれば、１フレームの画像を表示するために必要なデータ量は、８１９２×６４×１００≒５２×１０６個となり、毎秒１０フレームの画像を表示するためには、約５２０×１０６個／秒のデータ転送が必要となる。ここで、超音波診断画像に必要な分解能は、通常、１個のデータについて１２ビット程度であるから、上記のデータを伝送するためには、約６２４０Ｍｂｐｓの伝送ビットレートが必要となる。
【００４３】
このように、ＲＦ信号のままでデータの直列化を行うと、伝送ビットレートが極めて高くなり、通信速度やメモリの動作速度がそれに追いつかない。一方、複数の超音波トランスデューサ１０からのＲＦ信号を合成してビームの位相を整合するビームフォーミング処理の後でデータの直列化を行うと、伝送ビットレートを低減することができる。しかしながら、受信フォーカス処理のための回路は、規模が大きく、超音波探触子の中に組み込むことは困難である。そこで、本実施形態１においては、受信信号に対して直交検波処理等を施して受信信号の周波数帯域をベースバンド周波数帯域に落としてからデータの直列化を行うことにより、伝送ビットレートを低減させている。
【００４４】
直交検波処理部２５は、受信信号に対して直交検波処理を施し、複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する。図３に示すように、直交検波処理部２５は、ミキサ（掛算回路）２５ａ及び２５ｂと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２５ｃ及び２５ｄとを含んでいる。ミキサ２５ａが、ＡＤＣ２４によってデジタル信号に変換された受信信号に局部発振信号ｃｏｓω０ｔを掛け合わせて、ＬＰＦ２５ｃが、ミキサ２５ａから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すＩ信号が生成される。一方、ミキサ２５ｂが、ＡＤＣ２４によってデジタル信号に変換された受信信号に位相をπ／２だけ回転させた局部発振信号ｓｉｎω０ｔを掛け合わせて、ＬＰＦ２５ｄが、ミキサ２５ｂから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すＱ信号が生成される。
【００４５】
サンプリング部２６ａ及び２６ｂは、直交検波処理部２５によって生成された複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）をサンプリング（再サンプリング）することにより、２チャンネルのサンプルデータをそれぞれ生成する。生成された２チャンネルのサンプルデータは、メモリ２７ａ及び２７ｂにそれぞれ格納される。
【００４６】
ここで、ベースバンド信号を、ベースバンド周波数帯域の２倍の周波数でサンプリングすれば、信号情報は保持される。したがって、サンプリング周波数は、５ＭＨｚであれば十分である。これにより、ＲＦ信号のままでデータの直列化を行う場合と比較して、サンプリング周波数が４０ＭＨｚから５ＭＨｚに低下するので、データ量は１／８となり、約１５．７ｃｍの深度までのサンプル数が１０２４個となる。ただし、包絡線検波によって信号情報を維持するためには、位相情報を保持しなければならないので、直交検波処理等によって複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する必要があり、データのチャンネル数が２倍となる。
【００４７】
従って、１フレームの画像を表示するために必要なデータ量は、１０２４×６４×１００×２≒約１３．１×１０６個となり、毎秒１０フレームの画像を表示するためには、分解能を１２ビットとして、約１５７２Ｍｂｐｓの伝送ビットレートが必要となる。また、サンプリング周波数を２．５ＭＨｚとすれば、約１５．７ｃｍの深度までのサンプル数が５１２個となり、データ量を更に半分に低減することができるので、伝送ビットレートを約７８６Ｍｂｐｓにすることができる。
【００４８】
図４Ａ及び図４Ｂは、図３に示すＡＤＣによるサンプリングとサンプリング部によるサンプリングとを比較して示す波形図である。図４Ａは、３つのチャンネルＣｈ．１〜Ｃｈ．３について、ＡＤＣ２４によるサンプリングを示しており、図４Ｂは、３つのチャンネルＣｈ．１〜Ｃｈ．３について、サンプリング部２６ａによるサンプリングを示している。図４Ａに示すようにＲＦ信号をサンプリングしてサンプルデータを伝送する場合と比較して、図４Ｂに示すようにベースバンド信号をサンプリングしてサンプルデータを伝送することにより、伝送ビットレートを大幅に低減することができる。
【００４９】
図５は、図２に示す送受信部の第２の構成例を示す図である。図５に示す第２の構成例においては、図３に示す第１の構成例におけるサンプリング部２６ａ及び２６ｂの替わりに時分割サンプリング部２６ｃが設けられており、メモリ２７ａ及び２７ｂの替わりにメモリ２７ｃが設けられている。
【００５０】
時分割サンプリング部２６ｃは、直交検波処理部２５によって生成されるＩ信号及びＱ信号を交互に時分割でサンプリング（再サンプリング）することにより、２系列のサンプルデータを生成する。例えば、時分割サンプリング部２６ｃは、Ｉ信号をｃｏｓω０ｔの位相に同期してサンプリングし、Ｑ信号をｓｉｎω０ｔの位相に同期してサンプリングする。生成された２系列のサンプルデータは、メモリ２７ｃに格納される。これにより、メモリ回路を１系統にすることができる。
【００５１】
図６は、図２に示す送受信部の第３の構成例を示す図である。図６に示す第３の構成例においては、図５に示す第２の構成例におけるミキサ２５ａ及び２５ｂの替わりに直交サンプリング部２５ｅが設けられている。
【００５２】
図７は、図６に示す直交サンプリング部の動作を説明するための波形図である。直交サンプリング部２５ｅは、ＡＤＣ２４によってデジタル信号に変換された受信信号をｃｏｓω０ｔの位相に同期してサンプリングして第１の信号系列を生成すると共に、受信信号をｓｉｎω０ｔの位相に同期してサンプリングして第２の信号系列を生成する。
【００５３】
更に、ＬＰＦ２５ｃが、直交サンプリング部２５ｅから出力される第１の信号系列にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すＩ信号が生成され、ＬＰＦ２５ｄが、直交サンプリング部２５ｅから出力される第２の信号系列にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すＱ信号が生成される。これにより、図５に示すミキサ２５ａ及び２５ｂを省略することができる。
【００５４】
再び図２を参照すると、シリアル化部３０は、複数チャンネルの送受信部２０によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータに変換する。例えば、シリアル化部３０は、１２８チャンネルのパラレルのサンプルデータを、１〜４チャンネルのシリアルのサンプルデータに変換する。これにより、超音波トランスデューサ１０の数と比較して、伝送チャンネル数が大幅に低減される。
【００５５】
伝送回路５０は、装置本体２から走査制御信号を受信して、受信した走査制御信号を複数の送受信部２０に出力すると共に、シリアル化部３０によって変換されたシリアルのサンプルデータを装置本体２に送信する。超音波プローブ１と装置本体２との間の信号伝送は、例えば、ＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の通信方式を用いて、有線又は無線で行われる。ＡＳＫ又はＰＳＫを用いる場合には、１系統で１チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、ＱＰＳＫを用いる場合には、１系統で２チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、１６ＱＡＭを用いる場合には、１系統で４チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能である。
【００５６】
超音波プローブ１の電源電圧は、超音波プローブ１と装置本体２との間の信号伝送が有線で行われる場合には装置本体２から供給され、超音波プローブ１と装置本体２との間の信号伝送が無線で行われる場合にはバッテリー等によって供給される。超音波プローブ１の電源電圧を装置本体２から供給する場合には、超音波プローブ１と装置本体２との間に接続される信号線を利用してファントム給電を行っても良い。
【００５７】
以上において、直交検波処理部２５（図３）、サンプリング部２６ａ及び２６ｂ（図３）、時分割サンプリング部２６ｃ（図５）、直交サンプリング部２５ｅ（図６）、ＬＰＦ２５ｃ及び２５ｄ（図６）、及び、シリアル化部３０は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：現場でプログラミング可能なゲートアレイ）等のデジタル回路によって構成しても良いし、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成しても良い。
【００５８】
汎用回路であるＦＰＧＡを用いる場合には、回路規模を縮小しても、内蔵される電子部品の数には余り影響しない。しかしながら、回路規模が小さくなるとＦＰＧＡの容量が小さくて済むので、より小さな電子部品を使用することが可能となり、実装面積に大きく影響する。あるいは、直交検波処理部２５をアナログ回路によって構成することにより、ＡＤＣ２４を省略しても良い。その場合には、サンプリング部２６ａ及び２６ｂ、又は、時分割サンプリング部２６ｃによって、複素ベースバンド信号のＡ／Ｄ変換が行われる。
【００５９】
一方、図２に示す装置本体２は、伝送回路６０と、走査制御部７０と、受信フォーカス処理部８０と、Ｂモード画像信号生成部９０と、表示部１００と、操作部１１０と、制御部１２０と、格納部１３０とを有している。
【００６０】
走査制御部７０は、超音波ビームの送信方向を順次設定して走査制御信号を生成する。伝送回路６０は、走査制御部７０によって生成された走査制御信号を超音波プローブ１に送信すると共に、超音波プローブ１からシリアルのサンプルデータを受信する。走査制御部７０は、超音波エコーの受信方向を順次設定して、受信フォーカス処理部８０を制御する。
【００６１】
受信フォーカス処理部８０は、超音波プローブ１から受信したサンプルデータに対して受信フォーカス処理を施すことにより、超音波の受信方向に沿った音線信号を生成する。受信フォーカス処理部８０は、メモリ８１と、整相加算部８２とを含んでいる。メモリ８１は、超音波プローブ１から受信したシリアルのサンプルデータを順次格納する。整相加算部８２は、走査制御部７０において設定された受信方向に基づいて、複数の受信遅延パターンの中から１つのパターンを選択し、その受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される複素ベースバンド信号に遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号（音線信号）が生成される。
【００６２】
Ｂモード画像信号生成部９０は、受信フォーカス処理部８０によって形成された音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。Ｂモード画像信号生成部９０は、ＳＴＣ（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｔｉｍｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）部９１と、ＤＳＣ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ディジタル・スキャン・コンバータ）９２とを含んでいる。ＳＴＣ部９１は、受信フォーカス処理部８０によって形成された音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。ＤＳＣ９２は、ＳＴＣ部９１によって補正された音線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、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Ｂモード画像信号を生成する。表示部１００は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、Ｂモード画像信号生成部９０によって生成されたＢモード画像信号に基づいて超音波診断画像を表示する。
【００６３】
制御部１２０は、操作部１１０を用いたオペレータの操作に従って、走査制御部７０等を制御する。本実施形態１においては、走査制御部７０、整相加算部８２、Ｂモード画像信号生成部９０、及び、制御部１２０が、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成されるが、それらをデジタル回路やアナログ回路で構成しても良い。上記のソフトウェア（プログラム）は、格納部１３０に格納される。格納部１３０における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。
【００６４】
図８は、本発明の実施形態１における変形例１に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図８に示す超音波プローブ１ａにおいては、図２に示す超音波プローブ１に対し、超音波プローブに設けられている複数の超音波トランスデューサ１０と送受信部２０との間の接続関係を切り換える切換回路１１が追加されている。
【００６５】
一般に、リニアスキャン方式やコンベックススキャン方式の超音波プローブにおいては、送受信における開口が順次切り換えられながら被検体の走査が行われる。超音波プローブ１ａに設けられている超音波トランスデューサの数をＮとし、同時に使用される超音波トランスデューサの数をＭとすると（Ｍ＜Ｎ）、切換回路１１は、Ｎ個の超音波トランスデューサの内からＭ個の超音波トランスデューサを選択し、選択されたＭ個の超音波トランスデューサをＭ個の送受信部２０にそれぞれ接続する。これにより、図２に示す超音波プローブ１と比較して、送受信部２０の数を低減することができる。
【００６６】
図９は、本発明の実施形態１における変形例２に係る超音波プローブの内部構成の概略を示すブロック構成図である。図９に示す超音波プローブ１ｂにおいては、図８に示す超音波プローブ１ａに対し、超音波受信時において２個の超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号を加算する加算回路１２が追加されている。超音波送信時においては、加算回路１２は、送受信部２０から供給される駆動信号を２個の超音波トランスデューサ１０に並列的に供給する。
【００６７】
一般に、リニアスキャン方式やコンベックススキャン方式の超音波プローブにおいては、送受信方向が超音波トランスデューサの配列面に対して垂直とされるので、送受信における遅延量は、超音波ビームに対して対称となる。したがって、Ｍ個の超音波トランスデューサによって形成される送受信開口において、第１番目の超音波トランスデューサと第Ｍ番目の超音波トランスデューサとについては遅延量が等しいので、受信信号Ｒ１と受信信号ＲＭとを加算することができる。同様に、第２番目の超音波トランスデューサと第（Ｍ−１）番目の超音波トランスデューサとについては遅延量が等しいので、受信信号Ｒ２と受信信号Ｒ（Ｍ−１）とを加算することができる。これにより、図７に示す超音波プローブ１ａと比較して、送受信部２０の数を半分にすることができ、また、超音波プローブ１ｂと超音波診断装置本体２との間の伝送ビットレートを半分にすることができる。
【００６８】
＜実施形態１に係る超音波プローブの冷却構造の説明＞
次に、本発明の実施形態１に係る超音波プローブ１の冷却構造について説明する。なお、この超音波プローブ１内部の信号処理回路において、図２に示すものを適用することも、図８に示す変形例１に係るものを適用することも、図９に示す変形例２に係るものを適用することも可能である。
【００６９】
図１０は、この超音波プローブ１の外観図であって正面図、右側面図、左側面図、平面図を示した４面図である。この超音波プローブ１の筐体１ｃは、図に示すように全体として大略直方体の箱型形状とされており、その底面は被検体（例えば、患者の腹部。）に接触させるための接触面３とされている。この接触面３の内部近傍には複数の超音波トランスデューサ１０が配置されており、被検体に向けて底面３から超音波を発すると共に、被検体からの超音波エコーを、接触面３を介して受信することができるようになっている。
【００７０】
なお、この超音波診断装置Ｓは、超音波エコー信号をデジタル処理することにより、高画質なエコー画像（超音波診断画像）を生成及び表示することができるようになっている。そのため、超音波プローブ１は、少なくとも４８個以上（例えば、上述したように６４個）の超音波トランスデューサ１０を有しており、高精細なエコー画像の提供を実現している。また、超音波トランスデューサ１０の端面に配置された整合層（不図示）が接触面３を構成する場合もあるし、その整合層の更に外側に配置された音響レンズ３ａが接触面３を構成する場合もある。接触面３は、本実施形態１で説明するように、平面状であってもよいし、また、コンベックス形状であってもよい。
【００７１】
この超音波プローブ１の筐体１ｃは、接触面３と対面関係にある上面４、接触面３と上面４とを接続する側面５〜８を有している。そして、図１０中の二点鎖線で示すように、操作者が右手で、その掌を上面４に当接させつつ親指が右側面５側に、中指〜小指が左側面６側に来るように、この超音波プローブ１を把持するような形状とされている。上面４には、後述する開閉シャッター（開閉手段）７ｂ，８ｂと各々連動するスイッチ（押し込みスイッチ）４ａ，４ｂが配置されており、操作者が超音波プローブ１を手で把持した場合（使用時）にスイッチ４ａ，４ｂが押し込まれ、手を離した場合（不使用時）にスイッチ４ａ，４ｂが復帰するようになっている。
【００７２】
例えば、超音波プローブ１の高さ方向寸法（接触面３〜上面４間の距離）Ｈ、厚さ方向寸法（右側面５〜左側面６間距離）Ｄ、幅方向寸法（前面７〜後面８間距離）Ｗが、Ｄ≦Ｈ≦Ｗの関係になっていれば、超音波プローブ１の持ち易さと安定感（操作時及び載置時）が増し、より好ましい。
【００７３】
超音波プローブ１の前面７及び後面８には、換気口７ａ及び換気口８ａが形成されている。この換気口７ａ，８ａは、筐体１ｃ内外に空気を流通させることにより筐体１ｃ内部を換気するためのものである。より具体的には、換気口７ａ，８ａは、例えば横方向（厚さ方向）に沿って延びる複数のスリットにより構成されている。
【００７４】
図１１は、この超音波プローブ１の冷却構造の概略を示す内部構造図である。この超音波プローブ１において、換気口７ａ，８ａ、開閉シャッター７ｂ，８ｂ、スイッチ４ａ，４ｂ、スイッチ４ａ，４ｂと開閉シャッター７ｂ，８ｂとをそれぞれ連動させる連動部材（動作部材）９ａ，９ｂ、及びファン１６を有して冷却構造が大略構成される。前面７側の換気口７ａに係る構造と後面８側の換気口８ａに係る構造とは略同様であるので、以下、前面７側についてのみ説明する。
【００７５】
開閉シャッター７ｂは、前面７の裏面（筐体内部）側に配置され、換気口７ａの後方で上下にスライド移動可能に配置されている。そして、開閉シャッター７ｂには換気口７ａと同様の複数のスリットが、超音波プローブ１の厚さ方向に沿って形成されている。連動部材９ａは、例えば、樹脂の薄板等により構成され、スイッチ４ａと開閉シャッター７ｂとを連動させている。
【００７６】
連動部材９ａのスイッチ４ａ側の一端側にはスイッチ４ａの先端と当接する傾斜面が形成され、他端側は開閉シャッター７ｂ側に連結されている。そして、操作者がスイッチ４ａが押し込むと開閉シャッター７ｂが下方に押し下げられ、スイッチ４ａから手を離すと図示しないバネ等によって開閉シャッター７ｂが上方に復帰移動するようになっている。
【００７７】
開閉シャッター７ｂは、下方に押し下げられた状態においてそのスリットが換気口７ａのスリットと同じ高さとなり、換気口７ａが実質的に開放されて筐体１ｃの換気ができるようになっている。そして、開閉シャッター７ｂが上方に復帰移動した状態においてそのスリットと換気口７ａのスリットとが互い違いの高さ位置となり、換気口７ａが実質的に閉鎖されて筐体１ｃ外部から内部への液体等の浸入が防止されている。
【００７８】
このように、スイッチ４ａ及び連動部材９ａが超音波プローブ１の使用又は不使用に応じて動作し、開閉シャッター７ｂを開閉させるので、使用時の効果的な換気と不使用時の確実な液体等の浸入防止とが両立されている。なお、この換気口７ａ，８ａのスリット高さΔＨは、接触面３から１０ｍｍ以上（すなわち、上面４方向に１０ｍｍ以上）とされている。したがって、接触面３に塗布されるゼリーが換気口７ａ，８ａを介して筐体１ｃ内部へ不用意に浸入する虞や、接触面３清掃時に換気口７ａ，８ａを介して筐体１ｃ内部へ不用意に消毒液等が浸入する虞が、低減されている。
【００７９】
なお、ファン１６は、筐体１ｃ内部であって換気口７ａ又は換気口８ａの近傍に配置され、筐体１ｃ内部の空気を換気口７ａ，８ａを介して外部に排出するものである。例えば、ファン１６を換気口７ａの近傍に配置して換気口７ａから筐体１ｃ内部の空気を外部へと排出すると、換気口８ａから外部の空気（冷気）を筐体１ｃ内部へと取り込むことができる。もちろん、ファン１６が換気口７ａから筐体１ｃ外部の空気を内部に取り込むように構成してもよいし、ファン１６を換気口８ａの近傍に配置してもよい。ファン１６を有さない超音波プローブ１においては、換気口７ａ又は換気口８ａのいずれか１つのみが筐体１ｃに形成されるように構成することができる。
【００８０】
この超音波プローブ１の筐体１ｃ内部には、超音波トランスデューサ１０により受信した超音波エコーをアナログ処理するためのアナログ回路を実装するアナログ基板（第１の回路基板）１４と、受信したアナログ信号をＡＤ変換してシリアル化し、装置本体２に向けてデジタル信号送信するデジタル基板（第２の回路基板）１５とが備えられている。
【００８１】
ノイズ混入防止の観点から、アナログ処理のための回路とデジタル処理のための回路とは別基板とすることが望ましく、そのためこの超音波プローブ１は、少なくとも２枚の回路基板１４，１５を内部に有している。なお、アナログ基板１４上には、例えば図２に示す送受信部２０が実装され、デジタル基板１５上には、例えば図２に示すシリアル化部３０及び伝送回路５０が実装される。
【００８２】
これらのアナログ基板１４とデジタル基板１５とが発熱することにより、この超音波プローブ１の筐体１ｃ内部は温度上昇する。しかし、換気口７ａ，８ａを含む冷却構造を有しているので、筐体１ｃ内部が効果的に冷却されて高温化が防止される。したがって、超音波プローブ１の温度上昇が抑制され、操作者や被検体の不快感が低減される。発熱による回路基板１４，１５自身やその他の内部部品への損傷も最小限とすることができる。
【００８３】
また、この超音波プローブ１の後面８からは、突出角度θで接続ケーブル（信号ケーブル）１３が突出している。この接続ケーブル１３は、超音波プローブ１と装置本体２とを信号送受信可能に接続するものである。シリアル化されたデジタル信号としてのエコー画像データを装置本体２側へと送信するので、接続ケーブル１３には多くの芯線数を必要としない。そのため、接続ケーブル１３としては、例えば、直径φ≦５ｍｍ以下のケーブルを使用することができる。従来に比較して、接続ケーブル１３の直径が大幅に小径化され、伴ってケーブルが軽量化されている。したがって、後面８から接続ケーブル１３が突出していても、重量バランスが悪化して操作性や安定性が劣化することが殆どない。また、接続ケーブル１３が仮に操作者の手や被検体に接触したとしても、不快に感じることが殆どない。
【００８４】
なお、突出角度θは、図１０の右側面図において示すように、接触面３と接続ケーブル１３の突出方向とが実質的に為す角度で規定され、この突出角度θが０°≦θ≦３０°の範囲内に設定されていることが望ましい。接続ケーブル１３の被検体への接触防止と、プローブを把持する操作者の右手首や右腕への接触防止とを極力良好に両立させるためには、上記のような角度範囲であることが好ましいのである。接続ケーブル１３は、把持状態における操作者の右手３１を邪魔しない位置であれば、例えば上面４や他の側面５〜７に配置されていてももちろんよい。
【００８５】
なお、厚さ方向寸法Ｄは、２０ｍｍ≦Ｄ≦４０ｍｍであることが好ましい。これは、一般的な成人が軽負担で右手の親指と中指とで把持することができ、かつ超音波プローブ１の筐体１ｃ内部に少なくとも２枚の回路基板１４，１５を配置することができる、という観点から選択される数値範囲である。
【００８６】
なお、もちろん伝送回路５０，６０が各々無線通信部として機能すると共に、それぞれに対してアンテナ（不図示）が接続され、超音波プローブ１と装置本体２とが無線通信可能となっていてもよい。超音波プローブ１と装置本体２とを無線通信可能とすることで、接続ケーブル１３自体を廃止することができる。なお、この場合において、筐体１ｃ内には回路基板１４，１５に電源を供給するためのバッテリー（不図示）が更に配置される必要がある。しかしながら、超音波プローブ１の厚さ方向寸法Ｄが２０ｍｍ≦Ｄ≦４０ｍｍ、高さ方向寸法Ｈが５０ｍｍ≦Ｈ≦８０ｍｍ、幅方向寸法Ｗが８０ｍｍ≦Ｗ≦１２０ｍｍと設定されれば、操作者による取扱い性（操作性や把持の容易性など）を損なうことなく筐体１ｃ内部に充分な部品配置スペースを確保することができる。したがって、問題なく無線通信のためのバッテリーを筐体１ｃ内部に配置することができる。
【００８７】
［実施形態２］
図１２は、本発明の実施形態２に係る超音波プローブ１の内部構成の概略を示す構成図である。この実施形態２に係る超音波プローブ１は、開閉シャッター７ｂ，８ｂを各々駆動するモーターＭ１，Ｍ２を有しており、開閉シャッター７ｂ，８ｂがモーターＭ１，Ｍ２によって上下にスライド移動可能となっている。各モーターＭ１，Ｍ２は、接続ケーブル１３を介して装置本体２側の制御部１２０と接続され、その制御部１２０が接続ケーブル１３を介して超音波プローブ１側のスイッチ（使用状態検知手段）４ｂと接続されている。
【００８８】
制御部１２０は、スイッチ４ｂのオン信号（使用時）／オフ信号（不使用時）を受信する検知信号受信部１２０ａと、そのオン／オフ信号に応じてモーターＭ１，Ｍ２への制御指令を送信する制御指令送信部１２０ｂと、制御指令に基づいてモーターＭ１，Ｍ２に向けて駆動信号を送出する駆動信号送出部１２０ｃとを内部に有している。
【００８９】
そして、超音波プローブ１が操作者によって把持されることによりスイッチ４ｂが押されると（使用時）、検知信号受信部１２０ａがそのオン信号を受信する。そのオン信号に応じて、制御指令送信部１２０ｂが、開閉シャッター７ｂ，８ｂを下方移動させる制御指令を送信する。そして、その制御指令に基づいて、駆動信号送出部１２０ｃがモーターＭ１，Ｍ２に駆動信号を送出し、それに伴い開閉シャッター７ｂ，８ｂが下方移動する。その結果、換気口７ａ，８ａが開放する。
【００９０】
一方、操作者が超音波プローブ１から手を離すことによりスイッチ４ｂが復帰し（不使用時）、検知信号受信部１２０ａがそのオフ信号を受信する。そのオフ信号に応じて、制御指令送信部１２０ｂが、開閉シャッター７ｂ，８ｂを上方移動させる制御指令を送信する。そして、その制御指令に基づいて、駆動信号送出部１２０ｃがモーターＭ１，Ｍ２に駆動信号を送出し、それに伴い開閉シャッター７ｂ，８ｂが上方移動する。その結果、換気口７ａ，８ａが閉鎖する。
【００９１】
わざわざ手動で換気口７ａ，８ａを開閉する必要がなく、操作者の把持／不把持によって超音波プローブ１の使用／不使用が判断され、適正に換気口７ａ，８ａの開閉が自動的に行われる。なお、スイッチ４ｂの代わりに筐体１ｃに例えば静電容量に基づくタッチ検出を行うタッチセンサを設け、このタッチセンサを使用状態検知手段として利用することも可能である。
【００９２】
［実施形態３］
図１３は、本発明の実施形態３に係る超音波プローブ１の内部構成の概略を示す構成図である。この実施形態３に係る超音波プローブ１は、開閉シャッター７ｂ，８ｂを各々駆動するモーターＭ１，Ｍ２を有しており、開閉シャッター７ｂ，８ｂがモーターＭ１，Ｍ２によって上下にスライド移動可能となっている。各モーターＭ１，Ｍ２は、接続ケーブル１３を介して装置本体２側の制御部１２０と接続され、その制御部１２０が接続ケーブル１３を介して、超音波プローブ１の筐体１ｃ内部に配置された温度センサ（温度検知手段）３１と接続されている。この温度センサ３１には、予め温度基準値が設定されており、筐体１ｃ内温度がその温度基準値以下である場合にはオフ信号を、温度基準値を超えた場合にはオン信号を出力するようになっている。
【００９３】
制御部１２０は、温度センサ３１のオン信号（高温時）／オフ信号（低温時）を受信する検知信号受信部１２０ａと、そのオン／オフ信号に応じてモーターＭ１，Ｍ２への制御指令を送信する制御指令送信部１２０ｂと、制御指令に基づいてモーターＭ１，Ｍ２に向けて駆動信号を送出する駆動信号送出部１２０ｃとを内部に有している。
【００９４】
そして、超音波プローブ１の長時間使用等により筐体１ｃ内部温度が温度基準値を超え、温度センサ３１がオン信号を出力すると（高温時）、検知信号受信部１２０ａがそのオン信号を受信する。そのオン信号に応じて、制御指令送信部１２０ｂが、開閉シャッター７ｂ，８ｂを下方移動させる制御指令を送信する。そして、その制御指令に基づいて、駆動信号送出部１２０ｃがモーターＭ１，Ｍ２に駆動信号を送出し、それに伴い開閉シャッター７ｂ，８ｂが下方移動する。その結果、換気口７ａ，８ａが開放する。
【００９５】
一方、使用終了等により筐体１ｃ内部温度が温度基準値以下となり、温度センサ３１がオフ信号を出力すると（低温時）、検知信号受信部１２０ａがそのオフ信号を受信する。そのオフ信号に応じて、制御指令送信部１２０ｂが、開閉シャッター７ｂ，８ｂを上方移動させる制御指令を送信する。そして、その制御指令に基づいて、駆動信号送出部１２０ｃがモーターＭ１，Ｍ２に駆動信号を送出し、それに伴い開閉シャッター７ｂ，８ｂが上方移動する。その結果、換気口７ａ，８ａが閉鎖する。
【００９６】
以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、上記実施形態２，３においては、検知信号受信部１２０ａ、制御指令送信部１２０ｂ、駆動信号送出部１２０ｃが装置本体２側の制御部１２０に含まれている場合について説明したが、もちろんこれらが、超音波プローブ１側に配置されていてもよい。使用状態や温度の検知から、制御指令の送出及び駆動までの処理を、接続ケーブル１３を介することなく超音波プローブ１内で実現することができる。
【００９７】
なお、上記実施形態においては、いずれも超音波プローブ１と装置本体２とが分離された分離タイプについて説明しているが、もちろん本発明の適用範囲は分離タイプのものに限られない。制御部１２０や表示部１００が一体となった超音波プローブ１においても本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、超音波を送受信することにより生体内の臓器等の撮像を行って、診断のために用いられる超音波診断画像を生成する超音波診断装置において利用することが可能である。
【符号の説明】
【００９９】
θ：突出角度
Ｓ：超音波診断装置
Ｄ：厚さ方向寸法
Ｈ：高さ方向寸法
ΔＨ：スリット高さ
Ｗ：幅方向寸法
１：超音波プローブ（超音波探触子）
１ｃ：筐体
２：装置本体
３：接触面
３ａ：音響レンズ
４：上面
４ａ：スイッチ（押し込みスイッチ）
４ｂ：スイッチ（押し込みスイッチ、使用状態検知手段）
５：右側面
６：左側面
７：前面（側面）
７ａ，８ａ：換気口
７ｂ，８ｂ：開閉シャッター（開閉手段）
８：後面（側面）
９ａ，９ｂ：連動部材（動作部材）
１０：超音波トランスデューサ
１１：切換回路
１２：加算回路
１３：接続ケーブル（信号ケーブル）
１４：アナログ基板（第１の回路基板）
１５：デジタル基板（第２の回路基板）
１６：ファン
２０：送受信部
２１：送信回路
２２：プリアンプ
２３：ＬＰＦ
２４：ＡＤＣ
２５：直交検波処理部
２５ａ、２５ｂ：ミキサ
２５ｃ、２５ｄ：ＬＰＦ
２５ｅ：直交サンプリング部
２６ａ，２６ｂ：サンプリング部
２６ｃ：時分割サンプリング部
２７ａ〜２７ｃ：メモリ
３０：シリアル化部
３１：温度センサ（温度検知手段）
４０：送信制御部
５０：伝送回路
７０：走査制御部
８０：受信フォーカス処理部
８１：メモリ
８２：整相加算部
９０：Ｂモード画像信号生成部
９１：ＳＴＣ
９２：ＤＳＣ
１００：表示部
１１０：操作部
１２０：制御部
１２０ａ：検知信号受信部
１２０ｂ：制御指令送信部
１２０ｃ：駆動信号送出部
１３０：格納部
【図１】
2010220791.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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