(57)【要約】【課題】超音波プローブのプローブケーブルに関する改良技術を提供する。【解決手段】挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６は、例えば共に同軸ケーブルで構成され、互いに異なる電気的特性を備える。挿入部ケーブル１４は、その抵抗が接続部ケーブル１６の抵抗よりも大きい。また、接続部ケーブル１６は、その特性インピーダンスが挿入部ケーブル１４の特性インピーダンスよりも大きい。さらに、接続部ケーブル１６の特性インピーダンスは、接続部ケーブル１６に接続される受信回路２２の入力インピーダンスよりも大きい。これにより、挿入部ケーブル１４を細くしつつ受信信号の良好な伝送特性を得ることが可能になる。【選択図】図１
2011087628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を送受する振動素子と、
前記振動素子に接続された挿入部ケーブルと、
前記挿入部ケーブルに接続された接続部ケーブルと、
を有し、
前記挿入部ケーブルは、その抵抗が前記接続部ケーブルの抵抗よりも大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波プローブにおいて、
前記接続部ケーブルは、その特性インピーダンスが前記挿入部ケーブルの特性インピーダンスよりも大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波プローブにおいて、
前記接続部ケーブルは、その特性インピーダンスが当該接続部ケーブルに接続される装置本体の入力インピーダンスよりも大きい、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波プローブにおいて、
前記振動素子と前記挿入部ケーブルが被検者の食道に挿入されて径食道プローブとして利用される、
ことを特徴とする超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブに関し、特に、プローブケーブルの構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波プローブは、超音波を送受する振動素子とプローブケーブルを備えており、そして、プローブケーブルがコネクタ等を介して超音波診断装置の本体に接続される。振動素子から得られる微弱な超音波の受信信号は、プローブケーブルを介して本体内の受信回路に伝送される。
【０００３】
比較的太くて抵抗値の小さいプローブケーブルを利用することにより、微弱な受信信号の減衰を比較的小さくすることができる。しかし、振動素子の個数が多くなり、各振動素子ごとに比較的太いプローブケーブルを利用すると、プローブケーブル全体が非常に太くなり、例えば径食道プローブなどでは好ましくない。また、各振動素子ごとに比較的細いプローブケーブルを利用すると、プローブケーブルの抵抗値が比較的大きくなり、受信信号の減衰が比較的大きくなってしまう。
【０００４】
ちなみに、特許文献１には、圧電振動子と受信回路との間において、ケーブルを利用してλ／４整合をとり、受信信号の感度低下を防止する旨の技術が記載されている。しかし特許文献１に記載された技術は、ケーブルの太さに関する問題を解決するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３０９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した背景技術に鑑み、本願の発明者は、超音波プローブのプローブケーブルについて研究開発を重ねてきた。
【０００７】
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、超音波プローブのプローブケーブルに関する改良技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的にかなう好適な超音波プローブは、超音波を送受する振動素子と、前記振動素子に接続された挿入部ケーブルと、前記挿入部ケーブルに接続された接続部ケーブルと、を有し、前記挿入部ケーブルは、その抵抗が前記接続部ケーブルの抵抗よりも大きい、ことを特徴とする。
【０００９】
望ましい具体例において、前記接続部ケーブルは、その特性インピーダンスが前記挿入部ケーブルの特性インピーダンスよりも大きい、ことを特徴とする。
【００１０】
望ましい具体例において、前記接続部ケーブルは、その特性インピーダンスが当該接続部ケーブルに接続される装置本体の入力インピーダンスよりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
望ましい具体例において、前記超音波プローブは、前記振動素子と前記挿入部ケーブルが被検者の食道に挿入されて径食道プローブとして利用される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、超音波プローブのプローブケーブルに関する改良技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施において好適な超音波プローブの全体構成を示す図である。
【図２】挿入部ケーブルと接続部ケーブルの電気的特性の一例を示す図である。
【図３】プローブケーブル内における信号の伝送特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施において好適な超音波プローブ１０の全体構成を示す図である。超音波プローブ１０は、振動素子１２と挿入部ケーブル１４と操作部１５と接続部ケーブル１６とコネクタ１７を備えており、コネクタ１７を介して超音波診断装置の本体２０に接続される。
【００１６】
振動素子１２は、超音波を送受してそれにより得られた受信信号を出力する。挿入部ケーブル１４は、一方端が振動素子１２に接続されて他方端が操作部１５に接続される。接続部ケーブル１６は、一方端が操作部１５に接続されて他方端がコネクタ１７に接続される。
【００１７】
挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６は、操作部１５内で互いに電気的に接続される。また、接続部ケーブル１６は、コネクタ１７を介して、本体２０内の受信回路２２に電気的に接続される。そして、振動素子１２から出力された超音波の受信信号が、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６を介して、受信回路２２に伝送される。
【００１８】
図１の超音波プローブ１０は、例えば、径食道プローブであり、検査者が操作部１５を利用して挿入部ケーブル１４の屈曲具合などを調整しつつ振動素子１２と挿入部ケーブル１４を被検者の食道に挿入する。
【００１９】
本実施形態において、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６は、例えば共に同軸ケーブルで構成され、さらに、互いに異なる電気的特性を備える。まず、挿入部ケーブル１４は、その抵抗が接続部ケーブル１６の抵抗よりも大きい。また、接続部ケーブル１６は、その特性インピーダンスが挿入部ケーブル１４の特性インピーダンスよりも大きい。さらに、接続部ケーブル１６の特性インピーダンスは、接続部ケーブル１６に接続される受信回路２２の入力インピーダンスよりも大きい。
【００２０】
そこで、超音波プローブ１０の電気的特性について以下に詳述する。なお、既に図１に示した部分（構成）については、以下の説明においても図１の符号を利用する。
【００２１】
図２は、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６の電気的特性の一例を示す図である。挿入部ケーブル１４は、例えば、長さが１ｍであり、単位長さ（１ｍ）の抵抗値が６０Ωであり、単位長さのインダクタンスが０．３４μＨであり、単位長さのキャパシタンスが９５ｐＦである。一方、接続部ケーブル１６は、例えば、長さが２ｍであり、単位長さ（１ｍ）の抵抗値が５Ωであり、単位長さのインダクタンスが０．３４μＨであり、単位長さのキャパシタンスが６５ｐＦである。
【００２２】
図２においては、電圧源Ｖ１と抵抗Ｒ１により、振動素子１２の電気的特性が模擬されている。抵抗Ｒ１は、例えば１ｋΩである。また、抵抗Ｒ２により、受信回路２２の入力インピーダンスが模擬されている。抵抗Ｒ２は、例えば６０Ωである。
【００２３】
図２に示す電気的特性の経路において、入力端子ＩＮから出力端子ＯＵＴまで伝送される信号の伝送特性を示すと次のようになる。
【００２４】
図３は、プローブケーブル内における信号の伝送特性を示す図であり、図３の横軸は伝送される信号の周波数であり、図３の縦軸は伝送された信号の減衰量を示している。なお縦軸の減衰量は、特性１０２の低周波数部を基準とした相対値である。
【００２５】
図３の特性１００は、図２の入力端子ＩＮから出力端子ＯＵＴまで伝送される信号の伝送特性、つまり図１の超音波プローブ１０の受信信号の伝送特性を示している。図３に示す特性１００は、低周波数から１０ＭＨｚ程度まで、減衰が殆どなく平坦な特性となっている。そのため、例えば、５ＭＨｚ程度の周波数の送信信号で振動素子１２を駆動して超音波の受信信号（基本波）を得た場合に、その受信信号を殆ど減衰させることなく受信回路２２まで伝送することができる。
【００２６】
図３には、本実施形態に係る特性１００に対する比較例として、破線で他の特性が示されている。
【００２７】
特性１０２は、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６に代えて、単位長さの抵抗値が５Ωの１本の太い同軸ケーブルを利用した場合の伝送特性である。抵抗値が小さいため特性１０２は１０ＭＨｚを超える高域でも減衰が少ない。しかし、抵抗値を小さくするために太いケーブルを利用するため、振動素子が多数になるとプローブケーブル全体が非常に太くなり、例えば径食道プローブなどでは好ましくない。これに対し、本実施形態においては、挿入部ケーブル１４の抵抗値が大きくてもよいため、挿入部ケーブル１４として細い同軸ケーブルを利用することができ、振動素子を多数にした場合でもプローブケーブル全体を比較的細くすることができる。
【００２８】
本実施形態において、振動素子１２側から見ると、挿入部ケーブル１４は、挿入部ケーブル１４の特性インピーダンスよりも大きな接続部ケーブル１６の特性インピーダンスで終端されているため、キャパシタのように見え、また、接続部ケーブル１６は、接続部ケーブル１６の特性インピーダンスよりも小さな受信回路２２の入力インピーダンスで終端されているため、インダクタのように見える。これらキャパシタとインダクタの共振作用により、特性インピーダンスを整合させなくても、図３の特性１００のように比較的平坦で減衰の少ない周波数特性が得られる。
【００２９】
ちなみに、特性１０４は、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６の特性インピーダンスを整合させた場合の伝送特性である。例えば、周波数が１０ＭＨｚの付近において、特性１００よりも特性１０４の減衰が大きい。
【００３０】
また、特性１０６は、挿入部ケーブル１４と接続部ケーブル１６に代えて、単位長さの抵抗値が６０Ωの１本の細い同軸ケーブルを利用した場合の伝送特性である。抵抗値が大きいため、低域においても減衰が比較的大きく、高域における減衰も非常に大きい。
【００３１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態によれば、挿入部ケーブル１４を細くしつつ受信信号の良好な伝送特性を得ることが可能になる。
【００３２】
なお、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。例えば、振動素子１２と挿入部ケーブル１４の間にアンプが挿入され、挿入部ケーブル１４がそのアンプを介して振動素子１２に接続されてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  超音波プローブ、１２  振動素子、１４  挿入部ケーブル、１５  操作部、１６  接続部ケーブル、１７  コネクタ。
【図１】
2011087628.tif 000003
【図２】
2011087628.tif 000004
【図３】
2011087628.tif 000005