(57)【要約】【課題】  超音波診断装置の装置コストを削減する。【解決手段】  超音波診断装置２の超音波プローブ１０は、プローブ先端の外周に配置された３６０個の超音波トランスデューサ１２と、３６０個の超音波トランスデューサ１２の各々に接続され、超音波トランスデューサ１２を励振させるための駆動信号、および超音波トランスデューサ１２からのエコー信号を伝達するための３６０本の第１信号線１６と、超音波観測器１１に接続される９４本の第２信号線１８と、第１信号線１６と第２信号線１８との間に配され、プローブ先端の外周を分割した第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、３６０本の第１信号線１６のうちの９４本を選択的に切り替えて第２信号線１８に接続するマルチプレクサ１７とを備える。【選択図】        図１
2006102213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタ部を介してＭ個の信号を並列に入出力する超音波観測器に接続されるラジアル電子走査方式の超音波プローブであって、
プローブ先端の外周に配置されたＮ個（Ｎ＞Ｍ）の超音波トランスデューサと、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサの各々に接続され、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するためのＮ本の第１信号線と、
前記超音波観測器に接続されるＭ本の第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線との間に配され、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本を選択的に切り替えて前記第２信号線に接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とするラジアル電子走査方式の超音波プローブ。
【請求項２】
前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることを特徴とする請求項１に記載のラジアル電子走査方式の超音波プローブ。
【請求項３】
前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載のラジアル電子走査方式の超音波プローブ。
【請求項４】
内視鏡が一体で設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のラジアル電子走査方式の超音波プローブ。
【請求項５】
コネクタ部を介してＭ個の信号を並列に入出力する超音波観測器と、
これに接続されるラジアル電子走査方式の超音波プローブとからなる超音波診断装置であって、
前記超音波プローブは、プローブ先端の外周に配置されたＮ個（Ｎ＞Ｍ）の超音波トランスデューサと、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサの各々に接続され、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するためのＮ本の第１信号線と、
前記超音波観測器に接続されるＭ本の第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線との間に配され、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本を選択的に切り替えて前記第２信号線に接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されてい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】
前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることを特徴とする請求項５または６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブが接続され、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、
超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、
前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器であって、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、
前記コネクタ部内に設けられ、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本（Ｎ＞Ｍ＞Ｌ）を選択的に切り替えてＭ本の第２信号線に接続する第１マルチプレクサと、
前記Ｍ本の第２信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部、若しくは前記受信部と、前記受信部からのエコー信号を整相加算するビームフォーマとに接続する第２マルチプレクサとを備えたことを特徴とする超音波観測器。
【請求項１１】
超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の超音波観測器。
【請求項１２】
プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、
前記超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、
超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、
前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、
前記超音波観測器は、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、
前記コネクタ部内に設けられ、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本（Ｎ＞Ｍ＞Ｌ）を選択的に切り替えてＭ本の第２信号線に接続する第１マルチプレクサと、
前記Ｍ本の第２信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部、若しくは前記受信部と、前記受信部からのエコー信号を整相加算するビームフォーマとに接続する第２マルチプレクサとを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１３】
前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブが接続され、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、
超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、
前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器であって、
前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、
前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部にＬ本の第２信号線を介して接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする超音波観測器。
【請求項１８】
前記マルチプレクサは、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることを特徴とする請求項１７に記載の超音波観測器。
【請求項１９】
超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項１７または１８に記載の超音波観測器。
【請求項２０】
プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、
前記超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、
超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、
前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、
前記超音波観測器は、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、
前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部にＬ本の第２信号線を介して接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２１】
前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の超音波診断装置。
【請求項２２】
前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることを特徴とする請求項２０または２１に記載の超音波診断装置。
【請求項２３】
前記マルチプレクサは、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることを特徴とする請求項２０ないし２２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項２４】
前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項２５】
前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることを特徴とする請求項２０ないし２４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項２６】
プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、
前記超音波プローブが接続されるコネクタ部、前記超音波トランスデューサを所定個数ずつ励振させるための駆動信号を送信する送信部、および生体からのエコー信号を受信する受信部を有し、前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、
前記超音波プローブ内と、前記超音波観測器内とに、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＭ個を選択的に切り替えるマルチプレクサを設けたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２７】
前記マルチプレクサは、前記超音波プローブのコネクタ部に配されていることを特徴とする請求項２６に記載の超音波診断装置。
【請求項２８】
前記マルチプレクサは、前記超音波観測器のコネクタ部に配されていることを特徴とする請求項２６に記載の超音波診断装置。
【請求項２９】
前記マルチプレクサは、前記超音波観測器のコネクタ部と前記送信部または前記受信部との間に配されていることを特徴とする請求項２６に記載の超音波診断装置。
【請求項３０】
前記マルチプレクサは、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることを特徴とする請求項２９に記載の超音波診断装置。
【請求項３１】
前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることを特徴とする請求項２６ないし３０のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項３２】
前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する４個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることを特徴とする請求項２６ないし３１のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項３３】
前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、
前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることを特徴とする請求項２６ないし３２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項３４】
前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることを特徴とする請求項２６ないし３３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コネクタ部を介してＭ個の信号を並列に入出力するコンベックス電子走査方式などの従来の超音波観測器に接続されるラジアル電子走査方式の超音波プローブ、およびラジアル電子走査方式の超音波プローブが接続される超音波観測器、並びにラジアル電子走査方式の超音波プローブと超音波観測器とからなる超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、超音波画像を利用した医療診断が実用化されている。超音波画像は、超音波プローブから生体の所要部に超音波を照射し、超音波プローブとコネクタを介して接続された超音波観測器で、生体からのエコー信号を電気的に検出することによって得られる。また、超音波を走査しながら照射することにより、超音波断層画像を得ることも可能で、超音波を送受信する超音波トランスデューサを複数個配置し、駆動する超音波トランスデューサを電子スイッチなどで選択的に切り替える電子スキャン走査方式の超音波プローブも知られている。
【０００３】
電子スキャン走査方式の超音波プローブには、プローブ先端に複数個（例えば９４〜１２８個）の超音波トランスデューサを扇状に配置したコンベックス電子走査方式がある。また、プローブ先端の外周に複数個（例えば３６０個）の超音波トランスデューサを配置したラジアル電子走査方式（特許文献１参照）がある。
【特許文献１】特開平２−１３４１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９に、従来の超音波診断装置の例として、コンベックス電子走査方式などの超音波プローブ１０１と、超音波プローブ１０１が接続される超音波観測器１０２からなる超音波診断装置１００を示す。ここで、コンベックス電子走査方式とラジアル電子走査方式の基本的な制御は略同一である。しかしながら、超音波診断装置１００をラジアル電子走査方式に変更する場合には、ラジアル電子走査方式では超音波トランスデューサの個数がコンベックス電子走査方式に比して大幅に増加するため、マルチプレクサ（ＭＰ）１０８、および走査制御部１０７を変更する必要がある。さらに、ラジアル電子走査方式では、超音波画像を構成する音線数も大幅に増加するため、ビームフォーマ（ＢＦ）１１１も変更する必要がある。すなわち、ラジアル電子走査方式に対応した超音波診断装置の開発には、ＭＰ１０８、走査制御部１０７、ＢＦ１１１といったハードウェアを新規に設計しなければならず、装置コストの増大、および開発期間の長期化が懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、コンベックス電子走査方式などの従来の超音波観測器で兼用することが可能なラジアル電子走査方式の超音波プローブ、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを接続することが可能な超音波観測器、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することを目的とする。
【０００７】
さらに、本発明は、コンベックス、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを兼用することが可能な超音波観測器、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、コネクタ部を介してＭ個の信号を並列に入出力する超音波観測器に接続されるラジアル電子走査方式の超音波プローブであって、プローブ先端の外周に配置されたＮ個（Ｎ＞Ｍ）の超音波トランスデューサと、前記Ｎ個の超音波トランスデューサの各々に接続され、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するためのＮ本の第１信号線と、前記超音波観測器に接続されるＭ本の第２信号線と、前記第１信号線と前記第２信号線との間に配され、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本を選択的に切り替えて前記第２信号線に接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
なお、前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることが好ましい。また、前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることが好ましい。さらに、内視鏡が一体で設けられていることが好ましい。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、コネクタ部を介してＭ個の信号を並列に入出力する超音波観測器と、これに接続されるラジアル電子走査方式の超音波プローブとからなる超音波診断装置であって、前記超音波プローブは、プローブ先端の外周に配置されたＮ個（Ｎ＞Ｍ）の超音波トランスデューサと、前記Ｎ個の超音波トランスデューサの各々に接続され、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するためのＮ本の第１信号線と、前記超音波観測器に接続されるＭ本の第２信号線と、前記第１信号線と前記第２信号線との間に配され、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本を選択的に切り替えて前記第２信号線に接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
なお、前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることが好ましい。また、前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることが好ましい。
【００１２】
さらに、前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。また、前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることが好ましい。
【００１３】
請求項１０に記載の発明は、プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器であって、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、前記コネクタ部内に設けられ、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本（Ｎ＞Ｍ＞Ｌ）を選択的に切り替えてＭ本の第２信号線に接続する第１マルチプレクサと、前記Ｍ本の第２信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部、若しくは前記受信部と、前記受信部からのエコー信号を整相加算するビームフォーマとに接続する第２マルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
なお、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、前記超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、前記超音波観測器は、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、前記コネクタ部内に設けられ、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本（Ｎ＞Ｍ＞Ｌ）を選択的に切り替えてＭ本の第２信号線に接続する第１マルチプレクサと、前記Ｍ本の第２信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部、若しくは前記受信部と、前記受信部からのエコー信号を整相加算するビームフォーマとに接続する第２マルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
なお、前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることが好ましい。また、前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることが好ましい。
【００１７】
さらに、前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。また、前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることが好ましい。
【００１８】
請求項１７に記載の発明は、プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器であって、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部にＬ本の第２信号線を介して接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
なお、前記マルチプレクサは、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることが好ましい。
【００２０】
さらに、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。
【００２１】
請求項２０に記載の発明は、プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、前記超音波プローブが接続され、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＬ個（Ｎ＞Ｌ）の超音波トランスデューサを１つのブロックとして同時に駆動させ、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号の一回の送受信毎に、駆動すべき超音波トランスデューサを少なくとも１個ずつずらしていき、前記ブロック毎に順次受信した前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、前記超音波観測器は、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ本の第１信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、前記駆動信号を送信する送信部、または前記エコー信号を受信する受信部にＬ本の第２信号線を介して接続するマルチプレクサとを備えたことを特徴とする。
【００２２】
なお、前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることが好ましい。また、前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する複数個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることが好ましい。また、前記マルチプレクサは、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることが好ましい。
【００２３】
さらに、前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。また、前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることが好ましい。
【００２４】
請求項２６に記載の発明は、プローブ先端の外周にＮ個の超音波トランスデューサが配置されたラジアル電子走査方式の超音波プローブと、前記超音波プローブが接続されるコネクタ部、前記超音波トランスデューサを所定個数ずつ励振させるための駆動信号を送信する送信部、および生体からのエコー信号を受信する受信部を有し、前記エコー信号から超音波画像を生成してこれを表示する超音波観測器とからなる超音波診断装置であって、前記超音波プローブ内と、前記超音波観測器内とに、前記プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、前記Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＭ個を選択的に切り替えるマルチプレクサを設けたことを特徴とする。
【００２５】
なお、前記マルチプレクサは、前記超音波プローブのコネクタ部に配されていることが好ましい。あるいは、前記マルチプレクサは、前記超音波観測器のコネクタ部に配されていることが好ましい。若しくは、前記マルチプレクサは、前記超音波観測器のコネクタ部と前記送信部または前記受信部との間に配されていることが好ましく、任意の論理を書き換え可能な可変論理回路からなることが好ましい。
【００２６】
なお、前記Ｎ個の超音波トランスデューサは、所定のピッチで前記外周の全域にわたって配置されていることが好ましい。また、前記Ｎは３６０、前記Ｍは９４または５であることが好ましい。また、前記素子群は４群あり、隣接する２つの素子群の境目に位置する４個の超音波トランスデューサは、前記２つの素子群に重複して含まれていることが好ましい。
【００２７】
さらに、前記超音波観測器に、超音波プローブの種類を識別する種類識別手段を設けるとともに、前記超音波観測器は、前記種類識別手段の識別結果に応じて、コンベックス電子走査方式の超音波プローブで走査する第１モードと、ラジアル電子走査方式の超音波プローブで走査する第２モードとを選択的に切り替えることが好ましい。また、前記超音波プローブには、内視鏡が一体で設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のラジアル電子走査方式の超音波プローブ、および超音波診断装置によれば、プローブ先端の外周に配置されたＮ個（Ｎ＞Ｍ）の超音波トランスデューサと、Ｎ個の超音波トランスデューサの各々に接続され、超音波トランスデューサを励振させるための駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するためのＮ本の第１信号線と、超音波観測器に接続されるＭ本の第２信号線と、第１信号線と前記第２信号線との間に配され、プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本を選択的に切り替えて第２信号線に接続するマルチプレクサとを備えたので、コンベックス電子走査方式などの従来の超音波観測器で兼用することが可能なラジアル電子走査方式の超音波プローブ、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することができる。
【００２９】
また、本発明の超音波観測器、および超音波診断装置によれば、Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、コネクタ部内に設けられ、プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、Ｎ本の第１信号線のうちのＭ本（Ｎ＞Ｍ＞Ｌ）を選択的に切り替えてＭ本の第２信号線に接続する第１マルチプレクサと、Ｍ本の第２信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、駆動信号を送信する送信部、またはエコー信号を受信する受信部、若しくは受信部と、受信部からのエコー信号を整相加算するビームフォーマとに接続する第２マルチプレクサとを備えたので、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを接続することが可能な超音波観測器、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することができる。
【００３０】
さらに、本発明の超音波観測器、および超音波診断装置によれば、Ｎ個の超音波トランスデューサのＮ本の第１信号線が接続されるコネクタ部と、プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、Ｎ本の第１信号線のうちのＬ本を選択的に切り替えて、駆動信号を送信する送信部、またはエコー信号を受信する受信部にＬ本の第２信号線を介して接続するマルチプレクサとを備えたので、コンベックス、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを兼用することが可能な超音波観測器、およびこれを用いた超音波診断装置を安価で提供することができる。
【００３１】
また、本発明の超音波診断装置によれば、超音波プローブ内と、超音波観測器内とに、プローブ先端の外周を分割した素子群に応じて、Ｎ個の超音波トランスデューサのうちのＭ個を選択的に切り替えるマルチプレクサを設けたので、装置コストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１において、本発明の第１の実施形態を適用した超音波診断装置２は、超音波プローブ１０と、超音波観測器１１とから構成される。超音波プローブ１０は、軟性部材からなるシース（図示せず）の先端に、３６０個の超音波トランスデューサ１２が外周に等間隔で配置された円筒形基板１３を内蔵した、いわゆるラジアル電子走査方式の超音波プローブである。この超音波プローブ１０は、シースから延設されたコード（図示せず）の後端に設けられたコネクタ部１４を、超音波観測器１１のコネクタ部１５に差し込むことにより、超音波観測器１１と接続される。
【００３３】
３６０個の超音波トランスデューサ１２には、超音波観測器１１の送信部２３（後述）から送信される駆動信号、および生体からのエコー信号を伝達するための３６０本の第１信号線１６の一端が接続されている。第１信号線１６の他端には、ＭＰａ１７が接続されている。
【００３４】
ここで、図２に示すように、３６０個の超音波トランスデューサ１２は、円筒形基板１３の外周を略４等分した４つの素子群４０ａ（第１素子群、Ｎｏ．１〜４７、Ｎｏ．３１４〜３６０）、４０ｂ（第２素子群、Ｎｏ．４４〜１３７）、４０ｃ（第３素子群、Ｎｏ．１３４〜２２７）、および４０ｄ（第４素子群、Ｎｏ．２２４〜３１７）に分けられている。
【００３５】
１つの素子群には、９４個の超音波トランスデューサ１２が配されており、第１素子群４０ａと第２素子群４０ｂとの境目では、Ｎｏ．４４〜４７、第２素子群４０ｂと第３素子群４０ｃとの境目では、Ｎｏ．１３４〜１３７、第３素子群４０ｃと第４素子群４０ｄとの境目では、Ｎｏ．２２４〜２２７、第４素子群４０ｄと第１素子群４０ａとの境目では、Ｎｏ．３１４〜３１７の超音波トランスデューサ１２がそれぞれオーバーラップしている。なお、Ｎｏ．１〜３６０は、説明の便宜上、時計回りに順番に付した番号である。
【００３６】
図１において、ＭＰａ１７は、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、第１信号線１６からの３６０ｃｈの信号のうちの９４ｃｈの信号を選択的に切り替えるためのものであり、コネクタ部１４を介して超音波観測器１１に接続される９４本の第２信号線１８が接続されている。また、超音波観測器１１のＣＰＵ２０（後述）からの素子群選択信号を受信するための制御線１９が接続されている。
【００３７】
図３に示すように、ＭＰａ１７は、デコーダ５０と、ＦＥＴなどから構成される第１〜第４スイッチ（ＳＷａ〜ＳＷｄ）５１ａ〜５１ｄとからなる。デコーダ５０は、超音波観測器１１のＣＰＵ２０から制御線１９を経由して送信される２ビットの素子群選択信号を受信して復号化する。
【００３８】
ＳＷａ〜ＳＷｄ５１ａ〜５１ｄには、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄの超音波トランスデューサ１２からの第１信号線１６がそれぞれ入力されている。各素子群４０ａ〜４０ｄの境目でオーバーラップしている超音波トランスデューサ１２からの第１信号線１６は、対応するスイッチに１本ずつ分岐して入力されている。
【００３９】
ＳＷａ〜ＳＷｄ５１ａ〜５１ｄは、デコーダ５０で復号化した素子群選択信号に応じて、そのオン／オフを切り替える。具体的には、素子群選択信号が例えば「００」であった場合は第１素子群４０ａが選択され、ＳＷａ５１ａがオン、ＳＷｂ〜ＳＷｄ５１ｂ〜５１ｄはオフとなり、「０１」であった場合は第２素子群４０ｂが選択され、ＳＷｂ５１ｂがオン、ＳＷａ５１ａ、ＳＷｃ５１ｃ、およびＳＷｄ５１ｄはオフとなる。また、「１０」であった場合は第３素子群４０ｃが選択され、ＳＷｃ５１ｃがオン、ＳＷａ５１ａ、ＳＷｂ５１ｂ、およびＳｗｄ５１ｄはオフとなり、「１１」であった場合は第４素子群４０ｄが選択され、ＳＷｄ５１ｄがオン、ＳＷａ〜ＳＷｃ５１ａ〜５１ｃはオフとなる。
【００４０】
図１において、超音波観測器１１は、ＣＰＵ２０により全体を統括的に制御される。ＣＰＵ２０には、走査制御部２１が接続されている。走査制御部２１は、ＭＰｂ２２、送信部２３、および受信部２４に接続しており、これら各部に基準パルスを送信して動作を制御する。なお、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブは、特に図示はしていないが、９４個の超音波トランスデューサが扇状に配置された構成となっており、後述する挿入検出／プローブ種類通知部３１と同様の機能を有する挿入検出／プローブ種類通知部がコネクタ部に設けられている。
【００４１】
ＭＰｂ２２は、コネクタ部１５を介して入出力される９４ｃｈの信号のうちの５ｃｈの信号を選択的に切り替えるためのものであり、送信部２３から５ｃｈの駆動信号が入力されるとともに、受信部２４に５ｃｈのエコー信号を出力する。
【００４２】
ＭＰｂ２２は、走査制御部２１の制御の下に、ＭＰａ１７で選択された素子群の中から、５個の超音波トランスデューサ１２をまとめて１つのブロックとして同時に駆動させる。また、駆動信号およびエコー信号の一回の送受信毎に、図２に示す時計回りに駆動すべき超音波トランスデューサ１２を少なくとも１個ずつずらしていき、駆動信号およびエコー信号を送受信する超音波トランスデューサ１２を選択的に切り替える。
【００４３】
送信部２３は、走査制御部２１の制御の下に、ＭＰｂ２２により選択された超音波トランスデューサ１２に駆動信号（超音波トランスデューサ１２を励振させるための電圧パルス、５ｃｈ）を送信する。
【００４４】
受信部２４は、走査制御部２１の制御の下に、ＭＰｂ２２により選択された超音波トランスデューサ１２で取得された生体からのエコー信号（５ｃｈ）を受信し、超音波の伝搬距離（深度）に相当する時間に対して感度を調節するＳＴＣ（Sensitivity Time Control）処理を施す。これら送信部２３、および受信部２４は、走査制御部２１により送受信のタイミングが切り替えられる。
【００４５】
受信部２４で受信されたエコー信号は、ビームフォーマ（ＢＦ）２５に入力される。ＢＦ２５は、受信部２４から入力された５ｃｈのエコー信号を所定時間ずつ遅延させて、５ｃｈのエコー信号の位相が全て揃うように調整して加算する。
【００４６】
メモリ２６は、ＢＦ２５で整相加算されたエコー信号をデジタル化した信号を記憶する。デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ；Digital Scan Converter）２７は、ＣＰＵ２０の制御の下に、メモリ２６からデジタル信号を読み出し、これをテレビ信号の走査方式（ＮＴＳＣ方式）に変換する。Ｄ／Ａ変換器２８は、ＤＳＣ２７によりＮＴＳＣ方式に変換された信号を再びアナログ信号に変換する。モニタ２９は、Ｄ／Ａ変換器２８で変換されたアナログ信号を超音波画像として表示する。
【００４７】
ＣＰＵ２０には、前述の走査制御部２１、ＤＳＣ２７の他に、操作部３０、および超音波プローブ１２のコネクタ部１４に設けられた挿入検出／プローブ種類通知部３１からの通知信号が送信されるシリアル信号線３２が接続されている。操作部３０は、例えば各種操作ボタンが設けられた操作パネルからなり、ＣＰＵ２０は、この操作部３０から入力される信号に応じて、各部の動作を制御する。
【００４８】
挿入検出／プローブ種類通知部３１には、超音波プローブ１２がラジアル電子走査方式であることを示す識別コードが格納されている。挿入検出／プローブ種類通知部３１は、シリアル信号線３２を介して、シリアル通信によりＣＰＵ２０に識別コードを送信する。なお、ＣＰＵ２０は、識別コードを受信することにより、超音波プローブの挿入を検知する。
【００４９】
挿入検出／プローブ種類通知部３１からの挿入検出信号および識別コードを受信し、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、素子群選択信号をＭＰａ１７に送信せずに、走査制御部２１を介してＭＰｂ２２の動作を制御する（第１モード）。一方、３６０ｃｈのラジアル電子走査方式の超音波プローブ１０が接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、制御線１９を介して素子群選択信号をＭＰａ１７に送信するとともに、走査制御部２１を介してＭＰｂ２２の動作を制御する（第２モード）。
【００５０】
次に、上記構成を有する超音波診断装置２の動作手順について、図４および図５のフローチャートを参照して説明する。まず、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが超音波観測器１１に接続されたとＣＰＵ２０で識別された場合は、操作部３０が操作されてフリーズが解除されると、走査制御部２１の制御の下に、送信部２３から５ｃｈの駆動信号が発せられる。
【００５１】
送信部２３から発せられた駆動信号は、両コネクタ部１４、１５を介して、ＭＰｂ２２により選択された超音波トランスデューサの所望のブロックに送信される。超音波トランスデューサは、この駆動信号により励振され、これにより生体に超音波が照射される。
【００５２】
駆動信号の送信後、走査制御部２１により送信部２３および受信部２４の送受信が切り替えられ、超音波トランスデューサで取得された生体からのエコー信号が両コネクタ部１４、１５、およびＭＰｂ２２を介して受信部２４に入力される。
【００５３】
受信部２４では、入力されたエコー信号に対してＳＴＣ処理が施される。受信部２４でＳＴＣ処理が施されたエコー信号は、ＢＦ２５により整相加算され、これをデジタル化した信号がメモリ２６に記憶される。その後、走査制御部２１の制御の下に、ＭＰｂ２２により駆動すべき超音波トランスデューサが１個ずつずらされながら、上記処理が最後のブロックまで行われる。
【００５４】
９４個の超音波トランスデューサによる走査が終了すると、メモリ２６に記憶されたデジタル化されたエコー信号がＤＳＣ２７に読み出され、ＤＳＣ２７でＮＴＳＣ方式に変換される。ＮＴＳＣ方式に変換された信号は、Ｄ／Ａ変換器２８で再びアナログ信号に変換され、モニタ２９に超音波画像として表示される。これら一連の処理は、操作部３０が操作されてフリーズ指示が与えられるまで続けられる。
【００５５】
一方、３６０ｃｈのラジアル電子走査方式の超音波プローブ１２が超音波観測器１１に接続されたとＣＰＵ２０で識別された場合は、操作部３０が操作されてフリーズが解除されると、走査制御部２１の制御の下に、送信部２３から５ｃｈの駆動信号が発せられる。
【００５６】
送信部２３から発せられた駆動信号は、ＣＰＵ２０から制御線１９を介して送信される素子群選択信号に基づいてＭＰａ１７により選択された第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄの中で、ＭＰｂ２２により選択された超音波トランスデューサ１２の所望のブロックに送信される。超音波トランスデューサ１２は、この駆動信号により励振され、これにより生体に超音波が照射される。
【００５７】
駆動信号の送信後、走査制御部２１により送信部２３および受信部２４の送受信が切り替えられ、超音波トランスデューサで取得された生体からのエコー信号が両コネクタ部１４、１５、およびＭＰｂ２２を介して受信部２４に入力される。
【００５８】
受信部２４では、入力されたエコー信号に対してＳＴＣ処理が施される。受信部２４でＳＴＣ処理が施されたエコー信号は、ＢＦ２５により整相加算され、これをデジタル化した信号がメモリ２６に記憶される。その後、走査制御部２１の制御の下に、ＭＰｂ２２により駆動すべき超音波トランスデューサが１個ずつずらされながら、上記処理が最後のブロックまで行われる。
【００５９】
ＭＰａ１７では、ＣＰＵ２０から送信される素子群選択信号がデコーダ５０により復号化される。まず、素子群選択信号「００」が送信され、ＭＰａ１７のＳＷａ５１ａがオン、ＳＷｂ〜ＳＷｄ５１ｂ〜５１ｄがオフとなり、第１素子群４０ａが選択される。この状態で上記処理が第１素子群４０ａの最後のブロックまで行われた後、今度は素子群選択信号「０１」が送信され、ＭＰａ１７のＳＷｂ５１ｂがオン、ＳＷａ５１ａ、ＳＷｃ５１ｃ、およびＳＷｄ５１ｄがオフとなり、第２素子群４０ｂが選択されて上記処理が行われる。次いで素子群選択信号「１０」、「１１」が送信され、第３、第４素子群４０ｃ、４０ｄが順次選択されて上記処理が行われる。
【００６０】
３６０個の超音波トランスデューサ１２による走査が終了すると、コンベックス電子走査方式の超音波トランスデューサが接続された場合と同様に、メモリ２６に記憶されたデジタル化されたエコー信号がＤＳＣ２７に読み出され、ＤＳＣ２７でＮＴＳＣ方式に変換される。ＮＴＳＣ方式に変換された信号は、Ｄ／Ａ変換器２８で再びアナログ信号に変換され、モニタ２９に超音波画像として表示される。これら一連の処理は、操作部３０が操作されてフリーズ指示が与えられるまで続けられる。
【００６１】
上記のように、３６０個の超音波トランスデューサ１２を４つの素子群４０ａ〜４０ｄに分割し、これら第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、３６０本の第１信号線１６のうちの９４本を選択的に切り替えて第２信号線１８に接続するＭＰａ１７を設けたので、コンベックス電子走査方式用の超音波観測器１１で兼用することが可能なラジアル電子走査方式の超音波プローブ１０、およびこれを用いた超音波診断装置２を安価で提供することができる。
【００６２】
また、ＭＰａ１７がコネクタ部１４に設けられているため、コンベックス電子走査方式用の超音波観測器１１に接続可能な超音波プローブを、従来使用されているラジアル電子走査方式の超音波プローブを改造して、比較的容易に作製することができる。
【００６３】
本発明の第２の実施形態を示す図６において、超音波診断装置６０は、ラジアル電子走査方式の超音波プローブ６１と、超音波観測器６２とからなる。超音波プローブ６１は、ＭＰａ１７が設けられていない他は、図１に示す超音波プローブ１０と同様の構成を有し、３６０個の超音波トランスデューサ１２からの３６０本の第１信号線６３がコネクタ部６４に直接接続されている。
【００６４】
超音波観測器６２のコネクタ部６５には、図３に示すＭＰａ１７と同様の構成を有するＭＰｃ６６が配されている。ＭＰｃ６６は、ＭＰａ１７と同様に、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、コネクタ部６４を介して接続された第１信号線６３のうちの９４本を選択的に切り替えて、９４本の第２信号線６７に接続する。
【００６５】
ここで、コネクタ部６４は、例えば３６０ｃｈに対応する３６０本のピンが形成され、コネクタ部６５は、３６０ｃｈ、９４ｃｈの双方に対応可能なように、例えばピン穴が３６０個開いた形状を有し、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが差し込まれた場合は、第１素子群４０ａに相当するピン穴に９４本のピンが挿入されるようになっている。
【００６６】
挿入検出／プローブ種類通知部３１からの挿入検出信号および識別コードを受信し、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、素子群選択信号を「００」に固定して第１素子群４０ａのみを常に選択させるようにＭＰｃ６６を制御し、走査制御部２１を介してＭＰｂ２２の動作を制御する（第１モード）。一方、３６０ｃｈのラジアル電子走査方式の超音波プローブ１０が接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、制御線１９を介して素子群選択信号をＭＰｃ６６に送信するとともに、走査制御部２１を介してＭＰｂ２２の動作を制御する（第２モード）。なお、超音波診断装置６０のその他の構成および作用は、図１に示す超音波診断装置２と同様であるため、同一の機能を持つ部品には同一の符号を付し、説明および図示を省略する。
【００６７】
上記第２の実施形態のように、３６０個の超音波トランスデューサ１２を４つの素子群４０ａ〜４０ｄに分割し、これら第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、３６０本の第１信号線６３のうちの９４本を選択的に切り替えて第２信号線６７に接続するＭＰｃ６６を超音波観測器６２に設けたので、ラジアル電子走査方式の超音波プローブ６１に兼用することが可能なコンベックス電子走査方式用の超音波観測器６２、およびこれを用いた超音波診断装置６０を安価で提供することができる。
【００６８】
また、ＭＰｃ６６がコネクタ部６５に設けられているため、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを接続することが可能な超音波観測器を、従来使用されているコンベックス電子走査方式用の超音波観測器を改造して、比較的容易に作製することができる。
【００６９】
本発明の第３の実施形態を示す図７において、超音波診断装置７０は、ラジアル電子走査方式の超音波プローブ７１と、超音波観測器７２とからなる。超音波プローブ７１は、図６に示す超音波プローブ６１と同様の構成を有し、３６０個の超音波トランスデューサ１２からの３６０本の第１信号線７３がコネクタ部７４に直接接続されている。
【００７０】
超音波観測器７２には、ＭＰｄ７５が配されている。ＭＰｄ７５は、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、コネクタ部７４、７６を介して接続された信号線７３のうちの５本を選択的に切り替えて、５本の第２信号線７７を介して送信部２３および受信部２４に接続する。
【００７１】
図８に示すように、ＭＰｄ７５は、ＣＰＵ２０から制御線１９を経由して送信される２ビットの素子群選択信号を受信して復号化するデコーダ８０と、第１〜第４スイッチ（ＳＷａ〜ＳＷｄ）８１ａ〜８１ｄとからなる。
【００７２】
ＳＷａ〜ＳＷｄ８１ａ〜８１ｄは、デコーダ８０で復号化した素子群選択信号に応じて、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄを選択的に切り替えるとともに、走査制御部２１の制御の下に、選択された素子群の中から、５個の超音波トランスデューサ１２をまとめて１つのブロックとして同時に駆動させる。また、駆動信号およびエコー信号の一回の送受信毎に、図２に示す時計回りに駆動すべき超音波トランスデューサ１２を少なくとも１個ずつずらしていき、駆動信号およびエコー信号を送受信する超音波トランスデューサ１２を選択的に切り替える。つまり、ＭＰｄ７５は、第１の実施形態におけるＭＰａ１７とＭＰｂ２２の動作を纏めて行う。
【００７３】
ＭＰｄ７５は、任意の論理を書き換え可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array ）などの可変論理回路からなる。ＣＰＵ２０は、挿入検出／プローブ種類通知部３１からの識別コードから超音波プローブの使用チャンネル数を判定し、この判定結果に応じてＭＰｄ７５の論理回路を書き換える。
【００７４】
ここで、第２の実施形態と同様に、コネクタ部７４は、例えば３６０ｃｈに対応する３６０本のピンが形成され、コネクタ部７６は、３６０ｃｈ、９４ｃｈの双方に対応可能なように、例えばピン穴が３６０個開いた形状を有し、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが差し込まれた場合は、第１素子群４０ａに相当するピン穴に９４本のピンが挿入されるようになっている。
【００７５】
挿入検出／プローブ種類通知部３１からの挿入検出信号および識別コードを受信し、９４ｃｈのコンベックス電子走査方式の超音波プローブが接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、第２の実施形態と同様に、素子群選択信号を「００」に固定して第１素子群４０ａのみを常に選択させるようにＭＰｄ７５を制御し、走査制御部２１を介してＭＰｄ７５の動作を制御する（第１モード）。一方、３６０ｃｈのラジアル電子走査方式の超音波プローブ１０が接続されたと識別した場合、ＣＰＵ２０は、制御線１９を介して素子群選択信号をＭＰｄ７５に送信するとともに、走査制御部２１を介してＭＰｄ７５の動作を制御する（第２モード）。なお、超音波診断装置７０のその他の構成および作用は、図１に示す超音波診断装置２と同様であるため、同一の機能を持つ部品には同一の符号を付し、説明および図示を省略する。
【００７６】
上記第３の実施形態のように、３６０個の超音波トランスデューサ１２を４つの素子群４０ａ〜４０ｄに分割し、これら第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄに応じて、３６０本の第１信号線７３のうちの５本を選択的に切り替えて、５本の第２信号線７７を介して送信部２３および受信部２４に接続するＭＰｄ７５を超音波観測器７２に設けたので、コンベックス、ラジアル電子走査方式の超音波プローブを兼用することが可能な超音波観測器７２、およびこれを用いた超音波診断装置７０を安価で提供することができる。
【００７７】
また、ＭＰｄ７５を任意の論理を書き換え可能な可変論理回路とし、超音波プローブの使用チャンネル数に応じてＭＰｄ７５の論理回路を書き換えるようにしたので、９４ｃｈ以外のコンベックス電子走査方式の超音波プローブも接続することが可能になる。
【００７８】
なお、超音波トランスデューサ１２の個数、第１〜第４素子群４０ａ〜４０ｄを構成する超音波トランスデューサ１２の個数、および送信部２３および受信部２４で送受信する駆動信号およびエコー信号の数は、上記実施形態で挙げられている数値に限定されず、超音波診断装置の仕様に応じて適宜変更することができる。
【００７９】
上記第１、第２の実施形態では、ＭＰｂ２２がコネクタ部１５、６５と送信部２３および受信部２４との間に配置されているが、受信部２４とＢＦ２５との間に配置してもよい。
【００８０】
上記第２、第３の実施形態では、３６０ｃｈ、９４ｃｈに共通のコネクタ部６５、７６を超音波観測器６２、７２に設けているが、各チャンネルで別々に専用のコネクタ部を設けてもよい。
【００８１】
上記実施形態では、ラジアル電子走査方式の超音波プローブとして、プローブ先端の外周に１周りだけ超音波トランスデューサが配された超音波プローブ１０を例に挙げて説明したが、例えば３６０個の超音波トランスデューサを複数周り配した場合についても、本発明を適用することができる。この場合、素子群の分割は、上記実施形態に準拠して、シースの軸方向にプローブ先端の外周を４分割する。
【００８２】
上記実施形態では、超音波プローブに超音波トランスデューサのみを設けた例を挙げて説明したが、超音波プローブに内視鏡を一体に設けた場合も、本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態を適用した超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図２】素子群の分割方法を示す説明図である。
【図３】マルチプレクサの概略構成を示す図である。
【図４】超音波診断装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図５】超音波診断装置の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施形態を適用した超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態を適用した超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【図８】マルチプレクサの概略構成を示す図である。
【図９】従来の超音波診断装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
２、６０、７０  超音波診断装置
１０、６１、７１  超音波プローブ
１１、６２、７２  超音波観測器
１２  超音波トランスデューサ
１４、１５、６４、６５、７４、７６  コネクタ部
１６、６３、７３  第１信号線
１７、２２、６５、７５  マルチプレクサ（ＭＰａ〜ＭＰｄ）
１８、６７、７７  第２信号線
２０  ＣＰＵ
２３  送信部
２４  受信部
３１  挿入検出／プローブ種類通知部
４０ａ〜４０ｄ  第１〜第４素子群
【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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