(57)【要約】【課題】  超音波プローブの姿勢の調整を保守作業者が容易に行うことを可能とする。【解決手段】  複数の超音波振動子２０２ａが配列された超音波プローブ２００に対向配置されたテスト物体からの反射超音波を超音波プローブ２００が受信する状況に基づいて超音波プローブ２００を診断する。制御部１１１は、複数の超音波振動子２０２ａの少なくとも一部の超音波振動子２０２ａがそれぞれ受信した反射超音波信号を比較してテスト物体に対する超音波プローブ２００の姿勢を検出する。ナビゲーション処理部１１０は、検出された姿勢に基づく情報を提示する。【選択図】      図１
2006110334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子が配列された超音波プローブに対向配置されたテスト物体からの反射超音波を前記超音波プローブが受信する状況に基づいて前記超音波プローブを診断する超音波プローブ診断装置において、
前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子がそれぞれ受信した反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出する手段と、
検出された前記姿勢に基づく情報を提示する提示手段とを具備したことを特徴とする超音波プローブ診断装置。
【請求項２】
前記提示手段は、検出された前記姿勢と基準姿勢との差を解消するために前記超音波プローブの姿勢を変化させる変化方法を提示するための提示情報を作成する作成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項３】
前記作成手段は、前記変化方法を表す音声を示した音声情報および前記変化方法を表す画像を示した画像情報の少なくともいずれか一方を前記提示情報として作成することを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項４】
前記作成手段は、前記画像情報が示す画像に、前記超音波プローブの外観像を含めることを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項５】
前記超音波プローブの種類を判定する手段をさらに備え、
かつ前記作成手段は、判定された前記種類に応じて前記画像情報が示す画像に含める外観像を変更することを特徴とする請求項４に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項６】
前記作成手段は、前記画像情報が示す画像に、前記一部の超音波振動子がそれぞれ受信した反射超音波信号の波形を含めることを特徴とする請求項３に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項７】
前記作成手段は、前記変化方法を表す矢印などの記号または文字を前記画像情報が示す画像に含めることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項８】
前記作成手段は、前記変化方法を表す動画像またはアニメーションを示した情報を前記提示情報として作成することを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項９】
前記作成手段は、前記複数の超音波振動子と前記テスト物体との離間距離がいずれも基準距離になる姿勢を前記基準姿勢とすることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項１０】
前記作成手段は、前記超音波プローブの焦点距離を前記基準距離とすることを特徴とする請求項９に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項１１】
前記作成手段は、前記一部の超音波振動子のうちの基準振動子と前記テスト物体との離間距離を前記基準距離とすることを特徴とする請求項９に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項１２】
前記作成手段は、前記超音波プローブ毎に定められた基準距離を適用することを特徴とする請求項９に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項１３】
過去に判定された前記姿勢を示した姿勢情報を記憶する手段をさらに備え、
かつ前記作成手段は、記憶された前記姿勢情報が示す姿勢を前記基準姿勢とすることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ診断装置。
【請求項１４】
複数の超音波振動子が配列された超音波プローブを備え、前記超音波プローブにより受信される被検体からの反射超音波に基づいて前記被検体を診断するための情報を得る超音波診断装置において、
前記超音波プローブに対向配置され、前記被検体とは異なるテスト物体からの反射超音波を前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子が受信してそれぞれ出力する反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出する手段と、
検出された前記姿勢に基づく情報を提示する提示手段とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１５】
前記提示手段は、検出された前記姿勢と基準姿勢との差を解消するために前記超音波プローブの姿勢を変化させる変化方法を提示するための提示情報を作成する作成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記超音波プローブの種類を判定する手段をさらに備え、
かつ前記作成手段は、判定された前記種類に応じて前記画像情報が示す画像に含める外観像を変更することを特徴とする請求項１４に記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
過去に判定された前記姿勢を示した姿勢情報を記憶する手段をさらに備え、
かつ前記作成手段は、記憶された前記姿勢情報が示す姿勢を前記基準姿勢とすることを特徴とする請求項１４に記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
複数の超音波振動子が配列された超音波プローブに対向配置されたテスト物体からの反射超音波を前記超音波プローブが受信する状況に基づいて前記超音波プローブを診断する超音波プローブ診断方法において、
前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子にて前記反射超音波を受信し、
前記一部の超音波振動子がそれぞれ出力する反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出し、
検出された前記姿勢に基づく情報を提示することを特徴とする超音波プローブ診断方法。
【請求項１９】
さらに、前記超音波プローブの種類を判定し、
判定された前記種類に応じて前記画像情報が示す画像に含める外観像を変更することを特徴とする請求項１８に記載の超音波プローブ診断方法。
【請求項２０】
さらに、過去に判定された前記姿勢を示した姿勢情報を記憶し、
かつ記憶された前記姿勢情報が示す姿勢を前記基準姿勢とすることを特徴とする請求項１８に記載の超音波プローブ診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置で利用される超音波プローブを診断する超音波プローブ診断装置および超音波プローブ診断方法と、超音波プローブを診断する機能を備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブの送受信の特性を検出するために、超音波プローブに対向配置された反射板のようなテスト物体により反射された超音波を上記の超音波プローブにより受信して得られた信号を利用する技術は知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４４４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら超音波プローブには多数の超音波振動子が配列されている。このため、テスト物体に対する超音波プローブの姿勢によって、各超音波振動子とテスト物体との離間距離が変動してしまう。すなわち、超音波プローブの姿勢によって、拡張音波振動子での反射超音波の受信環境が変化してしまうのであり、均一な条件で超音波プローブの特性を検出することができない。
【０００４】
超音波プローブの姿勢は、保守作業者により決められる。このため保守作業者は、超音波プローブの姿勢を適正とするような調整作業を行わなければならない。この様な作業は、熟練を必要とし、保守作業者の大きな負担となる。また、超音波プローブの姿勢が適正に調整されるか否かは、このように保守作業者の技量によるので、必ずしも適正に調整されるとは限らない。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、超音波プローブの姿勢の調整を保守作業者が容易に行うことを可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために第１の本発明は、複数の超音波振動子が配列された超音波プローブに対向配置されたテスト物体からの反射超音波を前記超音波プローブが受信する状況に基づいて前記超音波プローブを診断する超音波プローブ診断装置において、前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子がそれぞれ受信した反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出する手段と、検出された前記姿勢に基づく情報を提示する提示手段とを備えた。
【０００７】
また前記の目的を達成するために第２の本発明は、複数の超音波振動子が配列された超音波プローブを備え、前記超音波プローブにより受信される被検体からの反射超音波に基づいて前記被検体を診断するための情報を得る超音波診断装置において、前記超音波プローブに対向配置され、前記被検体とは異なるテスト物体からの反射超音波を前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子が受信してそれぞれ出力する反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出する手段と、検出された前記姿勢に基づく情報を提示する提示手段とを備えた。
【０００８】
また前記の目的を達成するために第２の本発明は、複数の超音波振動子が配列された超音波プローブに対向配置されたテスト物体からの反射超音波を前記超音波プローブが受信する状況に基づいて前記超音波プローブを診断する超音波プローブ診断方法において、前記複数の超音波振動子の少なくとも一部の超音波振動子にて前記反射超音波を受信し、前記一部の超音波振動子がそれぞれ出力する反射超音波信号を比較して前記テスト物体に対する前記超音波プローブの姿勢を検出し、検出された前記姿勢に基づく情報を提示することとした。
【発明の効果】
【０００９】
これら本発明によれば、超音波プローブの姿勢の調整を保守作業者が容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る超音波プローブ診断機能を備えた超音波診断装置の基本構成を示す図である。この超音波診断装置は、メインユニット１００および超音波プローブ２００を含む。超音波プローブ２００は、コネクタ２０１、ヘッド部２０２、ケーブル部２０３および識別情報出力部２０４を含む。
【００１２】
コネクタ２０１は、コネクタ２０１はメインユニット１００に接続される。ヘッド部２０２は、複数の超音波振動子２０２ａを一次元または二次元に配列して構成される。超音波振動子２０２ａのそれぞれは、ケーブル部２０３に設けられた信号ライン２０３ａによってコネクタ２０１に接続されている。コネクタ２０１には、これらの信号ライン２０３ａに接続された接点２０１ａが設けられている。すなわち超音波プローブ２００は、接点２０１ａ、超音波振動子２０２ａおよび信号ライン２０３ａを含んだチャネルを複数並列に備える。
【００１３】
識別情報出力部２０４は、超音波プローブ２００に割り当てられた識別情報を出力する。コネクタ２０１には、識別情報出力部２０４に接続された接点２０１ａも設けられている。
【００１４】
さてメインユニット１００は、コネクタ１０１，１０２，１０３、送信部１０４、受信部１０５、計測部１０６、記憶媒体１０７、インタフェース部１０８、表示処理部１０９、ナビゲーション処理部１１０、制御部１１１および医用診断部１１２を含む。
【００１５】
コネクタ１０１には、超音波プローブ２００に設けられたコネクタ２０１が装着される。コネクタ１０１には、コネクタ２０１に設けられた接点２０１ａと同数の接点１０１ａを持つ。接点１０１ａは、コネクタ２０１がコネクタ１０１に装着された際に、接点２０１ａのそれぞれに接するように配置されている。コネクタ１０２には、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等の通信ケーブル（図示せず）を介して外部機器（図示せず）が接続される。この外部機器は、プリンタ、ネットワーク、パーソナルコンピュータ、キーボード、ポインティングデバイスなどである。コネクタ１０３には、モニタケーブル（図示せず）を介してモニタ装置（図示せず）が接続される。
【００１６】
送信部１０４は、超音波振動子２０２ａを励振させるための励振信号を送信する。送信部１０４は、複数の超音波振動子２０２ａのそれぞれの励振信号を並列に送信できる。受信部１０５は、超音波振動子２０２ａが受けた信号を受信する。受信部１０５は、複数の超音波振動子２０２ａのそれぞれが受けた信号を並列に受信できる。受信部１０５は、受信した信号を出力する。
【００１７】
計測部１０６は、受信部１０５から出力される信号の特徴値を計測する。特徴値は、例えば超音波を送信してから反射超音波が受信されるまでの所要時間を含む。計測部１０６は計測した特徴値を示した計測情報を、制御部１１１の制御の下に記憶媒体１０７、インタフェース部１０８、表示処理部１０９、ナビゲーション処理部１１０または制御部１１１へ出力する。記憶媒体１０７は、例えば半導体メモリなどである。記憶媒体１０７は、上記の計測情報などの種々の情報を記憶する。インタフェース部１０８は、例えばＵＳＢの規格に準拠した通信処理を行い、コネクタ１０２に接続された外部機器との通信を実現する。表示処理部１０９は、上記の計測情報や制御部１１１から与えられる情報などに基づいて、コネクタ１０３に接続されたモニタ装置に画像表示させるための画像信号を生成する。
【００１８】
ナビゲーション処理部１１０は、例えばマイクロプロセッサを備えて構成される。ナビゲーション処理部１１０は、計測部１０６から出力される計測情報と制御部１１１の制御の下に記憶媒体１０７から与えられるデータとを適宜に参照して、超音波プローブ２００の姿勢、より詳細にはヘッド部２０２の姿勢を判定する。ナビゲーション処理部１１０は、判定した姿勢と予め定められた基準姿勢との差を解消するために超音波プローブ２００の姿勢を変化させる作業をナビゲーションするためのナビゲーション画面情報を作成する。ナビゲーション画面情報は、インタフェース部１０８およびコネクタ１０２を介して外部機器へと出力されるか、または表示処理部１０９へ出力される。
【００１９】
制御部１１１は、例えばマイクロプロセッサを備えて構成される。制御部１１１は、メインユニット１００の各部を総括制御して、超音波プローブ２００の診断のための動作を実現する。他に制御部１１１は、ナビゲーション処理部１１０での処理に必要なデータを記憶媒体１０７からナビゲーション処理部１１０へと送る機能を持つ。
【００２０】
医用診断部１１２はさらに、イメージング制御部１１２ａ、画像生成部１１２ｂ、メモリ部１１２ｃおよび表示部１１２ｄを含む。イメージング制御部１１２ａは、診断内容などに応じた適切なイメージング処理が行われるように送信部１０４、受信部１０５および画像生成部１１２ｂを制御する。画像生成部１１２ｂは、受信部１０５から出力される信号に基づいて、医用診断のための画像を表す表示データを生成する。表示データが表す画像は、被検体の臓器および血流に関する断層像や３次元像のような再構成画像、あるいは血流速度などの計測値やその変化を表すテキスト画像やグラフなどである。メモリ部１１２ｃは、上記の表示データを記憶する。表示部１１２ｄは、表示データに基づく表示を行う。
【００２１】
次に以上のように構成された超音波診断装置の動作について説明する。
【００２２】
超音波プローブ２００を利用して被検体に関する医用診断を行う場合には、医用診断部１１２を有効とすることによって、周知の超音波診断装置と同様にして医用診断に有用な情報を提示することができる。
【００２３】
一方、超音波プローブ２００を診断するに当たっては、保守作業者は、図１に示すように水槽等の容器中の水等の媒体中にテスト物体を設置するとともに、ヘッド部２０２をテスト物体に対向させておく。
【００２４】
このときに超音波プローブ２００は、図２（ａ）に示すプローブホルダ３００により、図２（ｂ）に示すような状態で保持される。プローブホルダ３００は、対向する２つの抑え部材３０１，３０２で挟み込むことによって超音波プローブ２００を保持する。これにより超音波プローブ２００は、抑え部材３０１，３０２による押圧方向に沿った軸を中心とした回転と、上記の押圧方向に直交する向きへのスライドのみが許容され、他の方向についての姿勢が固定される。
【００２５】
超音波プローブ２００について診断する必要が生じた場合に制御部１１１は、図３に示すような処理を実行する。ステップＳａ１において制御部１１１は、識別情報出力部２０４から出力される識別情報を読み込む。続いてステップＳａ２において制御部１１１は、コネクタ１０１に接続された超音波プローブ２００の機種に関するフォーカス情報を取得する。超音波プローブ２００の機種は、上記の識別情報に基づいて判断する。識別情報は、超音波プローブ２００の個々を特定する情報であって、一般には機種を示す情報は含んでいない。制御部１１１は、種々の識別情報に対応付けて機種情報を記述したデータベースを参照することによって超音波プローブ２００の機種を判断する。データベースは、コネクタ１０２に接続された外部機器から取得しても良いし、記憶媒体１０７に記憶しておいても良い。また、識別情報に機種を示す情報を含めておき、この情報から直接的に超音波プローブ２００の機種を判断するようにしても良い。フォーカス情報は、フォーカス点まで超音波が往復するのに要する時間であるフォーカス時間ＴＦを含む情報である。制御部１１１は、上記のデータベースまたは別のデータベースからフォーカス情報を取得する。なお、単一機種の超音波プローブ２００のみを診断対象とするならば、このような処理は省略できる。
【００２６】
ステップＳａ３において制御部１１１は、超音波振動子２０２ａのうちから予め選定された姿勢検出用の超音波振動子２０２ａを送信部１０４により順次励振させる。ここで姿勢検出用の超音波振動子２０２ａの数は、複数であれば任意であって良い。また励振される姿勢検出用の超音波振動子２０２ａは、互いにできるだけ離れていることが望ましい。本実施形態では、ヘッド部２０２の両側端に位置する１つおよび中央部に位置する１つの、合計３つの超音波振動子２０２ａを姿勢検出用とする。なお以下においては説明の便宜上、これら３つの超音波振動子を、振動子Ｒ、振動子Ｌおよび振動子Ｍと称する。振動子Ｍがヘッド部２０２の中央部に位置する超音波振動子２０２ａである。また、これら振動子Ｒ，Ｌ，Ｍを含むチャネルをそれぞれ、チャネルＣＨＲ、チャネルＣＨＬおよびチャネルＣＨＭと称する。
【００２７】
振動子Ｒ，Ｍ，Ｌが励振された場合、テスト物体からの反射超音波信号が、上記励振した振動子Ｒ，Ｍ，Ｌ、信号ライン２０３ａ、接点２０１ａおよび接点１０１ａを介して受信部１０５により受信される。かくして、チャネルＣＨＲ，ＣＨＭ，ＣＨＬの反射超音波信号のディジタル信号が得られ、これらが計測部１０６に入力される。そうすると計測部１０６は、振動子Ｒ，Ｍ，Ｌが励振されてからそれらに応じた反射超音波信号が受信されるまでに要した時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを計測する。
【００２８】
ステップＳａ４において制御部１１１は、姿勢判定の実行をナビゲーション処理部１１０に指示する。この際に制御部１１１は、ステップＳａ２にて取得したフォーカス情報に示されたフォーカス時間ＴＦをナビゲーション処理部１１０に通知する。
【００２９】
この指示に応じてナビゲーション処理部１１０は、図３に示すような処理を開始する。ステップＳｂ１においてナビゲーション処理部１１０は、上述のように計測部１０６により計測された時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを取得する。ステップＳｂ２においてナビゲーション処理部１１０は、変数ＮＦＬ，ＮＦＤを初期化する。
【００３０】
ステップＳｂ３においてナビゲーション処理部１１０は、時間ＴＭと制御部１１１から通知されたフォーカス時間ＴＦとを比較する。時間ＴＭがフォーカス時間ＴＦよりも大きい場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ３からステップＳｂ４へ進み、変数ＮＦＬを「−１」とする。時間ＴＭがフォーカス時間ＴＦと同一である場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ３からステップＳｂ５へ進み、変数ＮＦＬを「０」とする。時間ＴＭがフォーカス時間ＴＦよりも小さい場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ３からステップＳｂ６へ進み、変数ＮＦＬを「１」とする。
【００３１】
媒体中を進む超音波の音速をＣ、超音波振動子２０２ａとテスト物体との離間距離をＬ、超音波の送信から受信までに要する時間をＴとすると、Ｔ＝２Ｌ／Ｃなる関係になることが知られている。従って、例えば図５に示すように時間ＴＭがフォーカス時間ＴＦよりも大きければ、振動子Ｍとテスト物体との離間距離ＬＭは、超音波プローブ２００の焦点距離ＬＦよりも大きくなっている。変数ＮＦＬは、離間距離ＬＭ＞焦点距離ＬＦのときに「−１」、離間距離ＬＭ＝焦点距離ＬＦのときに「０」、離間距離ＬＭ＜焦点距離ＬＦのときに「１」とされる。
【００３２】
ナビゲーション処理部１１０は、ステップＳｂ４、ステップＳｂ５またはステップＳｂ６からはステップＳｂ７へ進む。ステップＳｂ７においてナビゲーション処理部１１０は、時間ＴＲと時間ＴＬとを比較する。時間ＴＲが時間ＴＬよりも大きい場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ７からステップＳｂ８へ進み、変数ＮＦＤを「−１」とする。時間ＴＭが時間ＴＬと同一である場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ７からステップＳｂ８へ進み、変数ＮＦＤを「０」とする。時間ＴＭが時間ＴＬよりも小さい場合、ナビゲーション処理部１１０はステップＳｂ７からステップＳｂ１０へ進み、変数ＮＦＤを「１」とする。
【００３３】
上述のように時間ＴＲ，ＴＬは、振動子Ｒ，Ｌとテスト物体との離間距離ＬＲ，ＬＬに比例する。従って、例えば図５に示すように時間ＴＬが時間ＴＲよりも大きければ、離間距離ＬＬは離間距離ＬＲよりも大きく、例えば図４に示すような姿勢であることになる。変数ＮＦＤは、離間距離ＬＲ＞離間距離ＬＬのときに「−１」、離間距離ＬＲ＝離間距離ＬＬのときに「０」、離間距離ＬＲ＜離間距離ＬＬのときに「１」とされる。
【００３４】
ナビゲーション処理部１１０は、ステップＳｂ８、ステップＳｂ９またはステップＳｂ１０からはステップＳｂ１１へ進む。ステップＳｂ１１においてナビゲーション処理部１１０は、変数ＮＦＬ，ＮＦＤに応じたナビゲーション画面を示すナビゲーション画面情報を作成する。
【００３５】
ナビゲーション画面は、図６（ａ）に示す画像をベース画像とする。このベース画像には、上下左右にそれぞれ向く矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４と、左回りおよび右回りをそれぞれ示す矢印Ａ５，Ａ６とが含まれる。
【００３６】
ナビゲーション処理部１１０は、変数ＮＦＬに応じて矢印Ａ１，Ａ２の色を変更する。すなわち、変数ＮＦＬが「−１」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｂ）にハッチングで示すように矢印Ａ２の色を変更する。変数ＮＦＬが「０」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｃ）に示すように矢印Ａ１，Ａ２の色はいずれも変更しない。変数ＮＦＬが「１」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｄ）にハッチングで示すように矢印Ａ１の色を変更する。
【００３７】
ナビゲーション処理部１１０は、変数ＮＦＤに応じて矢印Ａ５，Ａ６の色を変更する。すなわち、変数ＮＦＤが「−１」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｅ）にハッチングで示すように矢印Ａ５の色を変更する。変数ＮＦＤが「０」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｆ）に示すように矢印Ａ６，Ａ６の色はいずれも変更しない。変数ＮＦＤが「１」であるならばナビゲーション処理部１１０は、図６（ｇ）にハッチングで示すように矢印Ａ６の色を変更する。
【００３８】
そしてナビゲーション処理部１１０は、図６（ａ）〜（ｄ）のいずれかと、図６（ｅ）〜（ｇ）のいずれかとの組合せによってナビゲーション画面を作成する。ナビゲーション処理部１１０は、このように作成したナビゲーション画面情報を表示処理部１０９に出力する。表示処理部１０９は、ナビゲーション画面情報に基づいて、ナビゲーション画面をモニタ装置に表示させるための信号を生成し、コネクタ１０３から出力する。ナビゲーション画面情報をインタフェース部１０８およびコネクタ１０２を介して外部機器へ出力することもできる。
【００３９】
ステップＳｂ１２においてナビゲーション処理部１１０は、変数ＮＦＬ，ＮＦＤを制御部１１１へ通知する。そしてナビゲーション処理部１１０は、図３の処理を終了する。
【００４０】
さて、保守作業者がナビゲーション画面に従ってヘッド部２０２の姿勢を変化させれば、時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとの差や、時間ＴＬと時間ＴＲとの差が減少される。図８に示すように時間ＴＭがフォーカス時間ＴＦに一致すれば、離間距離ＬＭが焦点距離ＬＦに一致する。また図８に示すように時間ＴＲと時間ＴＬとが一致すれば、離間距離ＬＲ，ＬＭ，ＬＬが互いに一致する。従って、離間距離ＬＲ，ＬＭ，ＬＬが全て焦点距離ＬＦに一致する。すなわち、図７に示すように超音波プローブ２００のフォーカス点にテスト物体が位置するとともに、超音波振動子２０２ａの配列面がテスト物体と平行するようになる。この状態においては、時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとが一致し、時間ＴＲと時間ＴＬとが一致しているから、変数ＮＦＬ，ＮＦＤはいずれとも「０」になる。
【００４１】
制御部１１１はステップＳａ４にて姿勢判定の実行を指示したのちには、ステップＳａ５へ進む。ステップＳａ５において制御部１１１は、上述のようにナビゲーション処理部１１０から通知される変数ＮＦＬ，ＮＦＤを取得する。ステップＳａ６において制御部１１１は、変数ＮＦＬ，ＮＦＤがいずれとも「０」であるか否かを確認する。変数ＮＦＬ，ＮＦＤにいずれかが「０」でなかったならば、制御部１１１はステップＳａ３以降の処理を繰り返す。そしてヘッド部２０２が図７に示す姿勢となり、変数ＮＦＬ，ＮＦＤがいずれとも「０」になったならば、制御部１１１は図３の処理を終了する。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、保守作業者は、ナビゲーション画面において色が変更された矢印が示すようにヘッド部２０２の姿勢を変化させることにより、ヘッド部２０２のフォーカス点にテスト物体が位置するとともに、超音波振動子２０２ａの配列面がテスト物体と平行する状態とすることができる。従って、保守作業者の作業は容易となり、保守作業者の負担が軽減されるとともに、超音波プローブの姿勢を適正に調整させることができる。
【００４３】
本実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００４４】
図９に示すように、フォーカス時間ＴＦとは無関係な基準時間Ｔrefに各時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを合わせるようにナビゲーションしても良い。このときに基準時間Ｔrefは、任意に設定されてよいが、例えば最初に計測された時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬのいずれかを適用したり、あるいは超音波プローブ２００の個々に対して予め定められた時間を適用することが考えられる。
【００４５】
フォーカス時間ＴＦのような基準時間は参照せずに、時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを互いに一致させるようにナビゲーションしても良い。
【００４６】
過去に設定されたヘッド部２０２の姿勢を基準としてナビゲーションを行うようにしても良い。具体的には例えば、過去に計測部１０６により計測された時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを、時間ＴＲold，ＴＭold，ＴＬoldとして記憶媒体１０７に記憶しておく。新たに計測された時間ＴＲnew，ＴＭnew，ＴＬnewが時間ＴＲold，ＴＭold，ＴＬoldにそれぞれ近づくようにナビゲーションを行う。例えば、ＴＲＳ＝ＴＲnew−ＴＲold、ＴＭＳ＝ＴＭnew−ＴＭold、ＴＬＳ＝ＴＬnew−ＴＬoldとして、図１０に示すような差分時間ＴＲＳ，ＴＭＳ，ＴＬＳを求める。差分時間ＴＲＳ，ＴＭＳ，ＴＬＳの符号が（＋）ならばヘッド部２０２の右端、中央、左端をそれぞれテスト物体に近接させ、（−）ならばテスト物体から遠ざけるようナビゲーションを行えば良い。なお、どの時点で計測された時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを時間ＴＲold，ＴＭold，ＴＬoldとするかは任意であって良いが、例えば保守作業者からの登録指示がなされた時点とすることが考えられる。
【００４７】
ナビゲーション画面は、図１１に示すようにヘッド部２０２の写真やコンピュータグラフィックスを含めるようにしても良い。このようにすれば、矢印がヘッド部２０２のどのような姿勢変更を指示するものであるかを保守作業者が認識し易くなる。さらには時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬに基づいてヘッド部２０２の傾き角度を求め、これに基づいて図１１に示すようにヘッド部２０２の写真やコンピュータグラフィックスを傾けるようにしても良い。このようにすれば、ヘッド部２０２がどのような姿勢となっているのかを保守作業者が直感的に認識することができるようになる。なお、このように写真やコンピュータグラフィックスを傾けるならば、矢印によるナビゲーション表示を省略することもできる。
【００４８】
ナビゲーション画面は、図１２に示すように文字メッセージを表示するものであっても良い。あるいは、上記のような文字メッセージを音声として出力するための音声情報をナビゲーション処理部１１０が作成するようにしても良い。
【００４９】
ナビゲーション画面は、図１３に示すようにチャネルＣＨＲ，ＣＨＭ，ＣＨＬで受信された反射超音波信号の波形をそれぞれ示す画像に重畳して、ナビゲーションのための矢印Ａ１１，Ａ１２を示したものとしても良い。
【００５０】
ヘッド部２０２の姿勢を変化させる様子を示した動画またはアニメーションを用意しておき、この動画またはアニメーションをナビゲーション画面に含めるようにしても良い。
【００５１】
計測部１０６が時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを計測する分解能が高い場合には、時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとを一致させるとともに、時間ＴＲと時間ＴＬとを一致させるようにヘッド部２０２の姿勢を調整することが困難となる。このような場合には、時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとの比較および時間ＴＲと時間ＴＬとの比較の際に許容範囲を設けるようにすることが望ましい。すなわち例えば、時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとの差が許容範囲内であるならば時間ＴＭとフォーカス時間ＴＦとが一致すると判定し、時間ＴＲと時間ＴＬとの差が許容範囲内であるならば時間ＴＲと時間ＴＬとが一致すると判定すれば良い。
【００５２】
超音波プローブ２００がコンベックス系の種類である場合、図１４に示すように、超音波プローブ２００の放射面の曲率Ｒに応じた曲率Ｒｔの反射面を持ったテスト物体が利用される。ここで曲率Ｒｔは、この超音波プローブ２００の焦点距離をＦとすると、Ｒｔ＝Ｒ＋Ｆなる式により求まる。そしてこの場合には、超音波プローブ２００の放射面の曲率についての中心点と、テスト物体の反射面の曲率についての中心点とを一致させることが必要となる。この場合でも本実施形態によれば、上記の条件が成立するような基準値を時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬのそれぞれについて定めておき、時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬをそれぞれの基準値に合わせるようにナビゲーションすることで対応することができる。
【００５３】
マルチプレクサ構成のマトリックススイッチを備えることにより、送信部１０４および受信部１０５を１チャネル構成としても良い。このようにすれば、送信部１０４および受信部１０５の回路規模を縮小することができる。
【００５４】
表示処理部１０９が生成した信号に基づく表示を、表示部１１２ｄで行うようにしても良い。例えば、表示処理部１０９と画像生成部１１２ｂとを接続する。そして画像生成部１１２ｂは、表示処理部１０９が生成した信号に応じた表示データを生成し、これをメモリ部１１２ｃに書き込む。
【００５５】
医用診断部１１２を省略して、超音波プローブ診断装置として実現することも可能である。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波プローブ診断機能を備えた超音波診断装置の基本構成を示す図。
【図２】プローブホルダ３００の外観を示す図。
【図３】図１中の制御部１１１およびナビゲーション処理部１１０によるナビゲーションのための処理手順を示すフローチャート。
【図４】図１中のヘッド部２０２の姿勢が不適切である状態を示す図。
【図５】図４に示す状態における反射超音波信号の様子を示す図。
【図６】図１中のナビゲーション処理部１１０によるナビゲーション画面の作成を説明する図。
【図７】図１中のヘッド部２０２の姿勢が適切である状態を示す図。
【図８】図７に示す状態における反射超音波信号の様子を示す図。
【図９】フォーカス時間ＴＦとは無関係な基準時間Ｔrefに時間ＴＲ，ＴＭ，ＴＬを合わせる様子を示す図。
【図１０】過去に設定されたヘッド部２０２の姿勢を基準としてナビゲーションを行う様子を示す図。
【図１１】ナビゲーション画面の変形例を示す図。
【図１２】ナビゲーション画面の変形例を示す図。
【図１３】ナビゲーション画面の変形例を示す図。
【図１４】超音波プローブ２００がコンベックス系である場合のヘッド部の適切な姿勢を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１００…メインユニット、１０１，１０２，１０３…コネクタ、１０４…送信部、１０５…受信部、１０６…計測部、１０７…記憶媒体、１０８…インタフェース部、１０９…表示処理部、１１０…ナビゲーション処理部、１１１…制御部、１１２…医用診断部、２００…超音波プローブ、２０１…コネクタ、２０２…ヘッド部、２０２ａ…超音波振動子、２０３…ケーブル部、３００…プローブホルダ。
【図１】
2006110334.tif 000003
【図２】
2006110334.tif 000004
【図３】
2006110334.tif 000005
【図４】
2006110334.tif 000006
【図５】
2006110334.tif 000007
【図６】
2006110334.tif 000008
【図７】
2006110334.tif 000009
【図８】
2006110334.tif 000010
【図９】
2006110334.tif 000011
【図１０】
2006110334.tif 000012
【図１１】
2006110334.tif 000013
【図１２】
2006110334.tif 000014
【図１３】
2006110334.tif 000015
【図１４】
2006110334.tif 000016