(57)【要約】【課題】超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させること。【解決手段】実施の形態における音響カプラは、プローブ保持体と、空隙とを備える。プローブ保持体は、装着時に超音波プローブを保持する。空隙は、プローブ保持体において、超音波プローブにおける音響レンズとプローブ保持体の被検体と接触する面との間に形成されて流動性を有する音響伝搬材を保持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着時に超音波プローブを保持するプローブ保持体と、
前記プローブ保持体において、前記超音波プローブにおける音響レンズと前記プローブ保持体の被検体と接触する面との間に形成されて流動性を有する音響伝搬材を保持する空隙と、
を備えることを特徴とする音響カプラ。
【請求項２】
前記空隙は、
前記超音波プローブの前記音響レンズから前記被検体に向けて送信される超音波が通過し、前記超音波の送信方向と直交する音響放射領域を含み、前記音響放射領域よりも広い領域に形成されることを特徴とする請求項１に記載の音響カプラ。
【請求項３】
前記空隙は、前記音響レンズと前記被検体とをつなぐ貫通孔であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響カプラ。
【請求項４】
前記プローブ保持体は、前記音響レンズの側に前記空隙に連続する開口を備え、前記被検体と接触する面に前記流動性を有する音響伝搬材を保持する膜を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響カプラ。
【請求項５】
前記プローブ保持体は、前記被検体と接触する面の側に前記空隙に連続する開口を備え、前記音響レンズの側には前記開口が形成されていないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響カプラ。
【請求項６】
超音波の送受波を行う超音波振動子と、
前記超音波振動子の前記超音波の送受波面に接して設けられる音響レンズと、を備え、
前記音響レンズは、
前記音響レンズと被検体と接触する面との間に形成されて流動性を有する音響伝搬材を保持する空隙を備えていることを特徴とする超音波プローブ。
【請求項７】
前記音響レンズは、前記被検体と接触する面の側に前記空隙に連続する開口を備えていることを特徴とする請求項６に記載の超音波プローブ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の音響カプラを装着する超音波プローブと、
被検体の診断対象部位に送信される超音波からの反射信号を基に超音波画像を生成する画像処理回路と、
前記超音波画像をディスプレイに表示させる制御回路と、
を備えることを特徴とする超音波画像診断装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の超音波プローブと、
被検体の診断対象部位に送信される超音波からの反射信号を基に超音波画像を生成する画像処理回路と、
前記超音波画像をディスプレイに表示させる制御回路と、
を備えることを特徴とする超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、音響カプラ、超音波プローブ及び超音波画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体の検査を行う場合に、被検体の内部情報を収集し、この収集された情報に基づいて被検体内部を画像化して医用画像を生成するモダリティが用いられることがある。このモダリティとしては、例えば、超音波画像診断装置を挙げることができる。超音波画像診断装置は、超音波プローブを被検体である生体の体表に当接させて、診断対象部位に向けて送信された超音波の反射信号を受信して、当該診断対象部位に関する超音波画像を生成する。
【０００３】
超音波プローブには、超音波を集束させることにより分解能を向上させて鮮明な画像が得られるように音響レンズが設けられている。但し、当該音響レンズは固定的に設けられているため、超音波の集束位置までの距離（焦点距離）を制御することはできない。
【０００４】
そのため、例えば、診断対象部位が生体の体表や体表近くである場合には、ゲル状の物質を被検体の超音波を送波する領域に塗布して、操作者が超音波プローブを被検体に当接させず浮かして検査を行う。但しこの場合、操作者による超音波プローブの操作が安定しないことも多く、安定した超音波画像を生成することができない。
【０００５】
そこで、このような場合には、生体と超音波プローブとの接触面積拡大により操作時の安定性を確保するべく、超音波プローブに音響カプラを装着して使用し、安定的な超音波画像の生成を行うこととしている。音響カプラを用いることにより、被検体に対する超音波の焦点距離を変更させずに、焦点の、例えば、体表に対する位置をオフセットさせることができる。当該音響カプラとしては、例えば、水袋等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−０４９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のような音響カプラを用いた場合に、音響カプラと体表との境目での多重反射によるアーチファクト、すなわち多重エコーが発生し、断層画像に体表から音響カプラの高さをピッチとした虚像が描き出されてしまうことがある。このアーチファクトが診断対象部位に重なると、診断に支障を来す。
【０００８】
音響カプラを使用すると、少なからず超音波の減衰が生ずる。超音波の減衰が生ずると、感度低下（到達深度低下）等による画像劣化を招来する。特に、周波数が高くなれば高くなる程減衰が大きくなることから、影響が大きい。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
実施の形態における音響カプラは、プローブ保持体と、空隙とを備える。プローブ保持体は、装着時に超音波プローブを保持する。空隙は、プローブ保持体において、超音波プローブにおける音響レンズとプローブ保持体の被検体と接触する面との間に形成されて流動性を有する音響伝搬材を保持する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態における音響カプラを、超音波プローブに装着した状態で正面から示す模式図。
【図２】第１の実施の形態における音響カプラの平面図。
【図３】図２に示す音響カプラをＡ−Ａ線で切断して示す断面図。
【図４】図２に示す音響カプラをＢ−Ｂ線で切断して示す断面図。
【図５】第２の実施の形態における音響カプラの平面図。
【図６】図５に示す音響カプラをＣ−Ｃ線で切断して示す断面図。
【図７】第３の実施の形態における音響カプラの平面図。
【図８】図７に示す音響カプラをＤ−Ｄ線で切断して示す断面図。
【図９】第１ないし第３の実施の形態における音響カプラの変形例を、超音波プローブを装着した状態で正面から示す模式図。
【図１０】第４の実施の形態における超音波プローブを正面から示す模式図。
【図１１】第４の実施の形態における超音波プローブの側面の一部を切り欠いてその内部を示す側面の一部断面図。
【図１２】第５の実施の形態における第１のないし第３の実施の形態に示す音響カプラを装着した超音波プローブを備える超音波画像診断装置の全体構成を機能的に示す機能ブロック図。
【図１３】第５の実施の形態における第４の実施の形態に示す超音波プローブを備える超音波画像診断装置の全体構成を機能的に示す機能ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態における音響カプラ１を、超音波プローブ２に装着した状態で正面から示す模式図である。また、図２は、第１の実施の形態における音響カプラ１の平面図である。
【００１４】
音響カプラ１は、診断対象部位である体表に対する超音波プローブ２から送波される超音波の焦点の位置をオフセットさせる機能を有する。当該音響カプラ１は、超音波プローブ２に装着されて使用される。
【００１５】
超音波プローブ２は、各超音波振動子により被検体内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、被検体からの反射波を反射信号として受信する。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャンやドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。また、超音波プローブ２には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断対象部位に応じて任意に選択される。
【００１６】
音響カプラ１は、プローブ保持体１１と、空隙１２とから構成される。また、図１に示す超音波プローブ２は、被検体に近い側から順に、音響レンズ２１と、内部に超音波振動子を備える深触子部２２と、操作者が超音波プローブ２を使用する際に把持する把持部２３と、接続ケーブル２４とを備えている。接続ケーブル２４は、図１には図示しない超音波診断装置の装置本体に接続される。
【００１７】
なお、以下の各実施の形態においては、超音波プローブ２が接続ケーブル２４を備えている例を挙げて説明を行う。但し、超音波プローブ２としては、このように接続ケーブル２４を備えている超音波プローブに限らず、例えば、接続ケーブルを備えないワイヤレスな構成とする超音波プローブであっても構わない。
【００１８】
音響レンズ２１は、超音波の走査方向（図１に示す矢印の方向）に直交する方向でかつ超音波の送波方向に、音速によって凸形状または凹形状に形成され、超音波をスライス面に直交する方向に集束させる。以下、図面において音響レンズ２１は、斜線のハッチングで示す。
【００１９】
プローブ保持体１１は、超音波プローブ２に装着された際に、超音波プローブ２を保持する。装着に当たっては、操作者が超音波プローブ２の把持部２３を把持しながら超音波プローブ２の超音波の音響レンズ２１側をプローブ保持体１１に形成される装着穴１３に差し込むようにして装着する。装着に際しては、図１や図２において図示しない装着穴１３及び超音波プローブ２にそれぞれ形成されている嵌合部が互いに嵌まることによって、超音波プローブ２が音響カプラ１のプローブ保持体１１に保持、固定される。
【００２０】
なお、音響カプラ１を超音波プローブ２に固定する方法については、上述したように装着穴１３を用いる方法の他、操作者による検査の際に音響カプラ１が超音波プローブ２から脱落しないのであれば、どのような方法も採用することができる。
【００２１】
音響カプラ１のプローブ保持体１１の一方に形成された装着穴１３には、超音波プローブ２が差し込まれて保持、固定されている。そして他方は、図１に示すように、検査の際に被検体に直接接することになる。従って、プローブ保持体１１は、生体適合性を備えている必要がある。但し、超音波プローブ２から送波される超音波は、後述する空隙１２を通過し、プローブ保持体１１を通過することはないことから、特に減衰特性に配慮した材質を採用しなくても足りる。
【００２２】
音響カプラ１の空隙１２は、プローブ保持体１１において、図１に示すように超音波プローブ２における音響レンズ２１とプローブ保持体１１の被検体と接触する面との間に形成されて流動性を有する音響伝搬材Ｇを保持する。
【００２３】
すなわち、空隙１２は、プローブ保持体１１に形成されている。第１の実施の形態においては、空隙１２は、装着穴１３と連通して、プローブ保持体１１を貫通する貫通孔として形成されている。
【００２４】
音響カプラ１が超音波プローブ２に装着されると、空隙１２の一方は、超音波プローブ２の音響レンズ２１によって塞がれることになる。一方、音響カプラ１が被検体に接触する面の側は、開口したままとなる。操作者が超音波プローブ２に音響カプラ１を装着して検査を行う場合には、この空隙１２に流動性を有する音響伝搬材Ｇが充填される。
【００２５】
ここで、音響伝搬材Ｇは、例えば、超音波ゲル、エコーゼリー、伝搬材等、様々に称呼される物質である。そして、音響伝搬材Ｇとしては、低減衰であり、音響インピーダンスが生体に近い物質が選択される。
【００２６】
本発明の実施の形態においては、特に流動性を有する音響伝搬材Ｇが用いられるが、上述したように、空隙１２の一方は、超音波プローブ２の音響レンズ２１によって塞がれており、検査時には、空隙１２の他方の開口も被検体に接触することで塞がれることになるため、流動性を有する音響伝搬材Ｇは空隙１２内に保持される。
【００２７】
また、空隙１２は、超音波プローブ２から超音波が送信される際の、音響放射領域よりも大きな領域をカバーするように形成されている。すなわち、ここで「音響放射領域」とは、超音波プローブ２の音響レンズ２１から被検体に向けて送信される超音波が通過し、超音波の送信方向と直交する領域のことである。図２に示す音響カプラ１の平面図においては、音響放射領域Ｏは二点鎖線で示されているが、空隙１２は、この音響放射領域Ｏを含み、音響放射領域Ｏよりも広い領域となるように形成される。
【００２８】
なお、以下に説明する各実施の形態においては、図１に示す矢印の方向（走査方向）において、空隙１２の幅が装着穴１３の幅よりも小さくなるように、空隙１２及び装着穴１３が形成されている。しかし、両者の幅が同じになるように、或いは、空隙１２の幅が装着穴１３の幅よりも大きくなるように形成されていても良い。
【００２９】
図３は、図２に示す音響カプラ１をＡ−Ａ線で切断して示す断面図である。また、図４は、図２に示す音響カプラ１をＢ−Ｂ線で切断して示す断面図である。なお、図３及び図４においては、理解のために音響カプラ１を装着した状態の超音波プローブ２を仮想線である二点鎖線で併せて示している。従って、図３及び図４の断面図において、音響レンズ２１を除き、超音波プローブ２の内部構成については、断面を示していない。
【００３０】
図３及び図４に示すように、超音波プローブ２は、音響カプラ１のプローブ保持体１１に形成された装着穴１３に嵌め込まれている。音響カプラ１と超音波プローブ２とは、上述したように、図示しない嵌合部で固定される。また、超音波プローブ２の音響レンズ２１から超音波が送波される方向には、空隙１２が形成されている。
【００３１】
当該空隙１２には、上述したように、流動性を有する音響伝搬材Ｇが充填されて保持される。音響伝搬材Ｇは、低減衰であり、生体に近い音響インピーダンスを備えていることから、音響レンズ２１から送波された超音波は、ほとんど減衰されることなく被検体に到達することになる。
【００３２】
また、空隙１２の被検体側の開口は、検査時には、被検体に接触していることから、音響伝搬材Ｇが空隙１２から漏れることはなく、保持される。同様に、空隙１２と装着穴１３との境界には、超音波プローブ２が嵌め込まれており、音響レンズ２１が存在する。従って、こちらの側からも音響伝搬材Ｇが漏れることはない。
【００３３】
以上説明したような構成を採用する音響カプラを用いることによって、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００３５】
第２の実施の形態においては、空隙１２の被検体側の開口に膜１４が設けられている。図５は、第２の実施の形態における音響カプラ１Ａの平面図である。また、図６は、図５に示す音響カプラ１ＡをＣ−Ｃ線で切断して示す断面図である。図５及び図６に示す音響カプラ１Ａには、空隙１２の被検体側の開口に設けられている膜１４がハッチングで示されている。
【００３６】
上述した第１の実施の形態における音響カプラ１においては、空隙１２の被検体側の開口は、構造上特に塞がれていない。従って、検査の際に充填される流動性を有する音響伝搬材Ｇは、空隙１２の被検体側の開口が被検体によって塞がれることによって、空隙１２内に保持される。但し、当該構造では、音響伝搬材Ｇの粘性によっては、操作者が超音波プローブ２を操作することによって、当該開口から漏れる可能性も考えられる。
【００３７】
そこで、第２の実施の形態においては、当該開口に膜１４を設けて、操作者による超音波プローブ２の操作の際にも流動性を有する音響伝搬材Ｇが開口から流出することを防止する。
【００３８】
ここで、膜１４として採用される物質は、音響伝搬材Ｇを保持するとともに、超音波の送受波に伴って音響カプラ１Ａと被検体の体表との境目での多重反射によるアーチファクトを発生させない物質が選択される。また、膜１４として、空隙１２の開口を一様に覆うのではなく、例えば、メッシュ状の構造を備えていても良い。
【００３９】
なお、空隙１２において、音響レンズ２１の側であって装着穴１３と連続する開口については、このまま開口とされ、特に膜１４は設けられない。これは、装着穴１３に超音波プローブ２が装着されれば、当該開口からの流動性を有する音響伝搬材Ｇの流出は防止できるからである。
【００４０】
以上説明したような構成を採用する音響カプラを用いることによって、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００４１】
特に、空隙１２の被検体側の開口を膜で覆う構成としたことによって、検査の際における音響伝搬材の流出を可能な限り低減させることができる。
【００４２】
なお、上述した膜１４については、プローブ保持体１１と一体に形成されていても、或いは、別体であってプローブ保持体１１に装着する構成としても良い。
【００４３】
（第３の実施の形態）
次に本発明における第３の実施の形態について説明する。なお、第３の実施の形態において、上述の第１、或いは、第２の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００４４】
第３の実施の形態における音響カプラ１Ｂにおいては、プローブ保持体１１は、被検体と接触する面の側に空隙１２に連続する開口を備え、音響レンズ２１の側には開口が形成されていない。すなわち、これまでは、空隙１２と超音波プローブ２が装着される装着穴１３とは連続した開口となるように形成されていたが、第３の実施の形態においては、空隙１２と装着穴１３とは連続していない。
【００４５】
図７は、第３の実施の形態における音響カプラ１Ｂの平面図である。また、図８は、図７に示す音響カプラ１ＢをＤ−Ｄ線で切断して示す断面図である。図７に明らかなように、装着穴１３は実線で示されている一方、空隙１２については破線で示されている。
【００４６】
この点を図８に示すＤ−Ｄ線断面図で見てみると、音響カプラ１Ｂにおいて、空隙１２と装着穴１３とは別々に形成されており、両者は連通していない。すなわち、これまで説明してきた実施の形態とは異なり、第３の実施の形態においては、空隙１２は、被検体側には開口を有するものの、超音波プローブ２が装着される側には開口は形成されない。
【００４７】
このように、空隙１２と装着穴１３との間には、プローブ保持体１１による、いわゆる「仕切り」が存在することになる（以下、適宜「仕切り１５」と表す）。そのため、プローブ保持体１１に音響レンズ２１が接し、送受波される超音波がプローブ保持体１１を通過する。従って、プローブ保持体１１は、生体適合性を備えるだけではなく、低減衰である必要がある。
【００４８】
以上説明したような構成を採用する音響カプラを用いることによって、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００４９】
特に、空隙と装着穴とが連通せず、空隙の開口は被検体側に限られるため、超音波プローブの装着箇所から流動性を有する音響伝搬材が流出することをこれまで以上に防止することができる。
【００５０】
また、ここでは、空隙１２と装着穴１３との間の仕切り１５をプローブ保持体１１で形成した例を説明した。但し、「仕切り」はこのようなプローブ保持体１１で形成されずとも、例えば低減衰であり音響伝搬材Ｇの流出を防止することが可能なフィルムや膜といった部材であっても良い。
【００５１】
（第１ないし第３の実施の形態における変形例）
次に本発明における第１ないし第３の実施の形態における変形例について説明する。これまで説明した各実施の形態における空隙１２では、超音波プローブ２と被検体とをつなぐ方向の壁面が、超音波の送受波の方向と平行に形成されていた。一方、当該変形例における空隙１２の上記壁面は、超音波の送受波の方向とは平行には形成されていない。
【００５２】
図９は、第１ないし第３の実施の形態における音響カプラ１の変形例を、超音波プローブ２を装着した状態で正面から示す模式図である。なお、以下においては、各実施の形態における音響カプラ１，１Ａ，１Ｂをまとめて「音響カプラ１」と表す。
【００５３】
図９に示す音響カプラ１における空隙１２Ａは、装着穴１３との境界から被検体側の開口に向けてその開口幅が小さくなるように、テーパが付けられて形成されている。図９に示す矢印は、例えば、図２、図５、及び図７に示す音響放射領域Ｏの幅を示している。すなわち、空隙１２Ａにおける被検体側の開口は、音響放射領域Ｏの幅となるように形成されている。
【００５４】
このように空隙１２Ａの壁面をテーパを付けて形成することによって、流動性を有する音響伝搬材Ｇが充填された際であってもその流出を可能な限り防止することができる。特に、第１及び第３の実施の形態における空隙１２においては、その効果が大きい。
【００５５】
なお、当然のことながら、このような構成を採用する音響カプラを用いることによって、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００５６】
（第４の実施の形態）
次に本発明における第４の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態において、上述の第１、ないし、第４の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００５７】
これまでの第１ないし第３の実施の形態においては、空隙１２を設けた音響カプラ１を超音波プローブ２に装着して使用することを前提に、音響カプラ１の説明を行ってきた。これに対して、第４の実施の形態においては、超音波プローブ自体に空隙を設けた例を説明する。
【００５８】
図１０は、第４の実施の形態における超音波プローブ２Ａを正面から示す模式図である。また、図１１は、第４の実施の形態における超音波プローブ２Ａの側面の一部を切り欠いてその内部を示す側面の一部断面図である。
【００５９】
図１０及び図１１に示されているように、第４の実施の形態においては、音響レンズ２１Ａが凹状に形成されている。そして、音響レンズ２１Ａが凹状に形成されることによって、空隙２１１が形成される。すなわち、流動性を有する音響伝搬材Ｇを保持する空隙を音響レンズ２１Ａによって形成したものである。
【００６０】
ここで、超音波プローブ２Ａの構成としては、音響レンズ２１Ａの形状が異なるだけで、その他の構成は通常の超音波プローブと変わりはない。すなわち、図１１には、超音波プローブ２Ａの側面の一部が切り欠かれることによってその内部が示されている。
【００６１】
超音波プローブ２Ａの内部には超音波振動子２５が備えられている。超音波振動子２５は、実際には、その複数が走査方向（図１の矢印参照）に並べられている。また、超音波振動子２５の背面側（音響レンズ２１Ａの側ではなく、接続ケーブル２４の側）には、超音波振動子２５を保持するとともに不要な超音波を吸収するバッキング材２６が配置されている。さらに、超音波振動子２５の音響レンズ２１Ａ側には、被検体との音響整合をとるための整合層２７が付されている。
【００６２】
以上説明したように、超音波プローブの音響レンズ自体を凹状に形成し、当該形状によって作出される空隙に流動性を有する音響伝搬材を充填、保持させる構成とした。このような構成を採用することによって、音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００６３】
特に、第４の実施の形態においては、超音波プローブ自体において音響伝搬材の保持を可能としたことから、音響カプラを使用する必要がない。従って、音響カプラを使用することによって生じ得る音響減衰の各種弊害を低減させることが可能となる。併せて、空隙を構成することとなる壁面が音響レンズによって形成されるため、音響レンズ自体を被検体に当接させることによって、操作者における安定的な操作性についても十分な効果を奏することができる。
【００６４】
（第５の実施の形態）
次に本発明における第５の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態において、上述の第１ないし第４の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。
【００６５】
第５の実施の形態は、これまで説明してきた、第１ないし第３の実施の形態における音響カプラ１を使用した超音波プローブ２、或いは、第４の実施の形態における超音波プローブ２Ａを使用する超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１に関するものである。図１２は、第１のないし第３の実施の形態に示す音響カプラ１を装着した超音波プローブ２を備える超音波画像診断装置Ｓの全体構成を機能的に示す機能ブロック図である。また、図１３は、第４の実施の形態に示す超音波プローブ２Ａを備える超音波画像診断装置Ｓ１の全体構成を機能的に示す機能ブロック図である。
【００６６】
図１２に示すように、超音波画像診断装置Ｓは、被検体に対して超音波の送受信（送受波）を行う音響カプラ１を装着した超音波プローブ２と、当該超音波プローブ２が着脱可能に接続される装置本体３とを備えている。また、図１３に示すように、超音波画像診断装置Ｓ１は、被検体に対して超音波の送受信（送受波）を行う超音波プローブ２Ａと、当該超音波プローブ２Ａが着脱可能に接続される装置本体３とを備えている。
【００６７】
なお、装置本体３に対して接続される超音波プローブは、音響カプラ１を装着した超音波プローブ２、或いは、超音波プローブ２Ａのいずれかであって、装置本体３の内部構成に差はないことから、以下、まとめて装置本体３として説明する。
【００６８】
超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１は、被検体の内部構造や血流状態などを非侵襲に調べることができる医用画像診断装置の一例である。超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１は、先端に振動子（圧電振動子）を備えた超音波プローブ２，２Ａから被検体の内部に向けて超音波を送信する。そして被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生ずる反射波を超音波プローブ２，２Ａの振動子で受信する。このようにして得られた受信信号に基づいて超音波画像を生成する。
【００６９】
装置本体３は、送信回路３１と、受信回路３２と、信号処理回路３３と、画像処理回路３４と、ディスプレイ３５と、入力回路３６とを備える。送信回路３１は、超音波プローブ２に対する駆動信号の送信を行う。受信回路３２は、超音波プローブ２，２Ａからの反射信号の受信を行う。信号処理回路３３は、当該反射信号を処理する。画像処理回路３４は、超音波画像を生成する。ディスプレイ３５は、生成された超音波画像を表示する。入力回路３６は、検査者などの操作者により入力操作されることで入力される信号を受信する。
【００７０】
さらに、装置本体３は、図示しない他の機器との信号の送受信を制御する通信制御回路３７と、記憶回路３８と、各部を制御する制御回路３９とを備えている。またこれら各回路は互いにバスＢに接続され、各種信号のやりとりが可能とされている。なお、これら各回路の詳細な機能については、さらに以下に説明する。
【００７１】
送信回路３１は、制御回路３９による制御に基づき、超音波プローブ２，２Ａに超音波を発生させるための駆動信号、すなわち各圧電振動子に印加する電気パルス信号（以下、「駆動パルス」という）を生成し、その駆動パルスを超音波プローブ２，２Ａに送信する。送信回路３１は、図示しない、例えば、基準パルス発生回路、遅延制御回路、駆動パルス発生回路等の各回路を備えており、各回路が上述した機能を果たす。
【００７２】
また、受信回路３２は、超音波プローブ２，２Ａからの受信信号である反射信号を受信し、その受信信号に対して整相加算を行い、その整相加算により取得した信号を信号処理回路３３に出力する。
【００７３】
信号処理回路３３は、受信回路３２から供給された超音波プローブ２，２Ａからの受信信号を用いて各種のデータを生成し、画像処理回路３４や制御回路３９に出力する。信号処理回路３３は、いずれも図示しない、例えば、Ｂモード処理回路（或いは、Ｂｃモード処理回路）やドプラモード処理回路、カラードプラモード処理回路などを有している。Ｂモード処理回路は、受信信号の振幅情報の映像化を行い、Ｂモード信号を基にしたデータを生成する。ドプラモード処理回路は、受信信号からドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらに、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを施し、血流情報のドプラ信号のデータを生成する。カラードプラモード処理回路は、受信信号に基づいて血流情報の映像化を行い、カラードプラモード信号を基にしたデータを生成する。
【００７４】
画像処理回路３４は、信号処理回路３３から供給されたデータに基づいてスキャン領域に関する二次元や三次元の超音波画像を生成する。例えば、画像処理回路３４は、供給されたデータからスキャン領域に関するボリュームデータを生成する。そしてその生成したボリュームデータからＭＰＲ処理（多断面再構成法）により二次元の超音波画像のデータやボリュームレンダリング処理により三次元の超音波画像のデータを生成する。画像処理回路３４は、生成した二次元や三次元の超音波画像をディスプレイ３５に出力する。なお、超音波画像としては、例えば、Ｂモード画像やドプラモード画像、カラードプラモード画像、Ｍモード画像などがある。
【００７５】
ディスプレイ３５は、画像処理回路３４により生成された超音波画像や操作画面（例えば、ユーザから各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの各種画像を制御回路３９の制御に従って表示する。このディスプレイ３５としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを用いることが可能である。
【００７６】
入力回路３６は、例えば、画像表示、画像の切り替え、モード指定や各種設定などのユーザによる様々な入力操作を受け付ける。この入力回路３６としては、例えば、ＧＵＩ、或いは、ボタンやキーボード、トラックボール、ディスプレイ３５に表示されるタッチパネル等の入力デバイスを用いることが可能である。
【００７７】
なお、本発明の実施の形態においては、図１２、或いは、図１３に示すように、ディスプレイ３５、入力回路３６を超音波画像診断装置１の１つの構成要素として記載しているが、このような構成に限られない。例えば、ディスプレイ３５を超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１の構成要素ではなく、超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１とは別体に構成することも可能である。また、入力回路を当該別体のディスプレイを用いたタッチパネルとすることも可能である。
【００７８】
通信制御回路３７は、図示しない通信ネットワークに互いに接続される、例えば、図示しない医用画像診断装置（モダリティ）、サーバ装置や医用画像処理装置等と超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１とを接続させる役割を担っている。この通信制御回路３７及び通信ネットワークを介して他の機器とやり取りされる情報や医用画像に関する規格は、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）等、いずれの規格であっても良い。また、通信ネットワーク等との接続に当たっては、有線、無線を問わない。
【００７９】
記憶回路３８は、例えば、半導体や磁気ディスクで構成されており、制御回路３９で実行されるプログラムやデータ、その他の情報が記憶されている。
【００８０】
制御回路３９は、超音波画像診断装置Ｓ，Ｓ１の各部を統括的に制御する。制御回路３９は、画像処理回路３４において生成された超音波画像をディスプレイ３５に表示させる。また、これまで説明してきた音響カプラ１を超音波プローブ２に装着して使用する場合、音響カプラ１のオフセット量に応じて超音波画像上の深さゼロミリ（０ｍｍ）の位置に相当する送信から受信までの時間を変更する制御を行うことができる。
【００８１】
なお、ここで例えば、制御回路３９が実行する各種機能については、所定のメモリや記憶回路３８等に記憶される、例えば、医用画像表示プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させることによって実現することも可能である。ここで本明細書における「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）  ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ｃｉｒｃｕｉｔ（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。
【００８２】
プロセッサは、例えば記憶回路３８に保存された、又は、プロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。プログラムを記憶する記録回路は、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、例えば、図１２、或いは、図１３における信号処理回路３３が行う機能に対応するプログラムを記憶するものであっても、さらには図１２、或いは、図１３に示す記憶回路３８の構成を採用しても構わない。記憶回路の構成には、例えば、半導体や磁気ディスクといった一般的なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置が適用される。
【００８３】
以上説明したような構成を採用する音響カプラ、或いは、超音波プローブを用いることによって、超音波プローブの操作時における安定性を確保しつつ、音響カプラを使用することに伴う音響減衰による超音波画像に対する弊害を低減させることができる。
【００８４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１        音響カプラ
１１      プローブ保持体
１２      空隙
１３      装着穴
１４      膜
１５      仕切り
２，２Ａ  超音波プローブ
２１      音響レンズ
２２      深触子部
２３      把持部
２４      接続ケーブル
３        装置本体
Ｓ，Ｓ１  超音波画像診断装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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