(57)【要約】【課題】移動ストロークに応じて昇降装置のガススプリング発生する反力の差異を補正する。【解決手段】超音波診断装置１００は、被検体の体内に送信超音波を放射し、この送信超音波によって体内から得られた受信超音波を電気的な受信信号へ変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブ２と、前記受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部６と、前記画像データを表示する表示部３２と、各種の入力を行なう入力部３１と、表示部３２あるいは入力部３１の少なくとも何れかを移動対象物として移動／保持させる昇降装置７とを備え、昇降装置７は、前記移動対象物を鉛直方向の所望位置に移動／保持させるガススプリングと、前記移動対象物の移動ストロークに応じて前記ガススプリングに発生した反力の差異を補正する補正用ガススプリングとを有する。【選択図】  図２
2015039601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の体内に送信超音波を放射し、この送信超音波によって体内から得られた受信超音波を電気的な受信信号へ変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、
前記受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データを表示する表示手段と、
各種の入力を行なう入力手段と、
前記表示手段あるいは前記入力手段の少なくとも何れかを移動対象物として移動／保持させる昇降手段とを備え、
前記昇降手段は、前記移動対象物を鉛直方向の所望位置に移動／保持させるガススプリングと、前記移動対象物の移動ストロークに応じて前記ガススプリングに発生した反力の差異を補正する補正用ガススプリングとを有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記補正用ガススプリングは、その回動中心線が前記移動対象物の移動方向と直交するように前記ガススプリングの近傍に配置されることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記ガススプリングの前記移動ストロークにおける平均反力の鉛直方向成分と前記移動対象物の重量とはバランスしていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記ガススプリングが有する反力の鉛直方向成分と前記補正用ガススプリングが有する反力の鉛直方向成分との和は、前記移動対象物の重量とバランスしていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記移動対象物を支える支柱を備え、前記支柱の上端部は、前記移動対象物に固定され、その下端部には、前記ガススプリングが備えるロッドの端部及び前記補正用ガススプリングが備えるロッドの端部が取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記補正用ガススプリングの端部は、前記支柱の下端部に対して回動自在に取り付けら得ていることを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記ガススプリングは、前記支柱を介して前記移動対象物と接続された前記ロッドの鉛直方向に対する移動を停止させることにより、前記移動対象物を鉛直方向の所望位置に長時間保持するロック機構を備えたことを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
移動対象物を鉛直方向の所望位置に移動／保持させるガススプリングと、
前記移動対象物の移動ストロークに応じて前記ガススプリングに発生した反力の差異を補正する補正用ガススプリングとを
備えたことを特徴とする昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガススプリングを有する昇降装置及びこの昇降装置を備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を前記振動素子により電気信号に変換してモニタ上に表示するものである。この診断法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で各種の動画像データやリアルタイム画像データを容易に収集することができるため、臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。
【０００３】
生体内の組織あるいは血球からの反射波に基づいて被検体情報を得る上述の診断法は、超音波パルス反射法及び超音波ドプラ法の技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いて得られるＢモード画像データやカラードプラ画像データは、今日の超音波診断において不可欠なものとなっている。
【０００４】
このような画像データの生成や表示を可能とする超音波診断装置は、通常、被検体に対して超音波送受信を行なう複数個の振動素子を有した超音波プローブと、上述の振動素子に対して駆動信号を供給し、これらの振動素子から得られた受信信号に基づいて各種の画像データを生成する装置本体と、得られた画像データを表示する表示部と、撮影条件の設定や指示信号の入力を行なう入力部等によって構成されている。そして、装置本体には、当該超音波診断装置を操作する医師や検査師等の医療従事者（以下、操作者と呼ぶ。）の小さな操作力により上述の入力部や表示部を、例えば、鉛直方向の所望位置へ移動させることが可能なガススプリングを有した手動方式の昇降装置が備えられ、このような昇降装置を用いることにより、表示部に設けられているモニタや入力部に設けられている操作パネル等を操作者の身長／座高や検査時の姿勢等に対応した超音波検査に好適な位置（高さ）へ移動させることが可能となった。
【０００５】
図１０は、鉛直方向に対する入力部の移動を目的として従来の超音波診断装置が備える昇降装置の具体例を示したものであり、図１０（ａ）は、昇降装置７ｘによる入力部３１ｘの移動距離（以下、移動ストロークと呼ぶ。）が最小の場合に鉛直方向（図１０のｚ方向）の最も低い位置Ｘａへ移動する昇降装置７ｘを、又、図１０（ｂ）は、入力部３１ｘの移動ストロークが最大の場合に最も高い位置Ｘｂへ移動する昇降装置７ｘを夫々示している。
【０００６】
即ち、鉛直方向の所望位置に対する入力部３１ｘの移動を目的とした図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す従来の昇降装置７ｘにおいて、鉛直方向へのスライド移動が可能なガススプリング７１ｘのロッド７３ｘにその下端部が取り付けられた支柱７４ｘの上端部は、上部取り付け金具７５ｘによって入力部３１ｘの底部に固定され、ガススプリング７１ｘの下端部は、下部取り付け金具７２ｘによって図示しない昇降装置７ｘの容器底面に固定されている。一方、支柱７４ｘの側面に取り付けられた直線移動機能を有する移動機構７６ｘは、図示しない昇降装置７ｘの容器壁面に設けられたスライドレール７７ｘに沿って鉛直方向への移動が可能な状態で取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２５３２２３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のガススプリングを用いた昇降装置により、操作者は、鉛直方向に対する入力部３１ｘの移動を容易に行なうことが可能となった。しかしながら、鉛直方向に対するガススプリング７１ｘの反力は、ロッド７３ｘや支柱７４ｘの移動に伴う入力部３１ｘの移動ストロークに依存し、図１０（ａ）のように入力部３１ｘの移動ストロークが小さい場合の反力は増大し、図１０（ｂ）のように入力部３１ｘの移動ストロークが大きい場合の反力は低減する。このため、入力部３１ｘの重量に対してバランスした昇降装置７ｘの支持力を入力部３１ｘの比較的広範囲な移動ストロークにおいて得ることは不可能となり、従って、超音波検査に好適な位置に対して入力部３１ｘを正確に移動／保持させることは困難であるという問題点を有していた。
【０００９】
本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動ストロークの大きさに依存して変化するガススプリングの反力を補正用ガススプリングを用いて補正することにより、操作性に優れた手動方式の昇降装置及びこの昇降装置を備えた超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本開示の超音波診断装置は、被検体の体内に送信超音波を放射し、この送信超音波によって体内から得られた受信超音波を電気的な受信信号へ変換する複数個の振動素子を有した超音波プローブと、前記受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データを表示する表示手段と、各種の入力を行なう入力手段と、前記表示手段あるいは前記入力手段の少なくとも何れかを移動対象物として移動／保持させる昇降手段とを備え、前記昇降手段は、前記移動対象物を鉛直方向の所望位置に移動／保持させるガススプリングと、前記移動対象物の移動ストロークに応じて前記ガススプリングに発生した反力の差異を補正する補正用ガススプリングとを有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態における超音波診断装置の外観図。
【図２】本実施形態における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態の超音波診断装置が備える送受信部の具体的な構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態の超音波診断装置が備える受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態の超音波診断装置が備える昇降装置の具体的な構成を示す図。
【図６】本実施形態の昇降装置における支持力と従来方式の昇降装置における支持力との比較結果を示す図。
【図７】本実施形態のガススプリング及び補正用ガススプリングが有する反力の鉛直方向成分とこれらの成分に基づいた昇降装置の支持力を説明するための図。
【図８】本実施形態の昇降装置が備えるガススプリングの具体的な構成を示す図。
【図９】本実施形態の変形例における昇降装置の具体的な構成を示す図。
【図１０】補正用ガススプリングを有さない従来の昇降装置を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。
【００１３】
（実施形態）
本実施形態では、鉛直方向への移動が可能な超音波診断装置の入力部を、ガススプリングを備えた昇降装置を用いて所望の位置（高さ）に移動／保持する際、鉛直方向における入力部の移動ストロークに応じてガススプリングに発生する反力の差異を新たに設けた補正用ガススプリングを用いて補正することにより、入力部の比較的広範囲な移動ストロークにおいて略均一な支持力を有した昇降装置を実現する。
【００１４】
（装置の構成）
本開示の実施形態における超音波診断装置の構成と機能につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、本実施形態における超音波診断装置の外観図であり、図２は、この超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。又、図３及び図４は、上述の超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図であり、図５は、操作者による入力部の手動昇降を目的として当該超音波診断装置が備える昇降装置の具体的な構成を示す図である。
【００１５】
尚、以下の実施形態では、表示部と入力部とが一体化された超音波診断装置の入出力部を鉛直方向の所望位置に移動／保持する機能を有した昇降装置について述べるが、入力部あるいは表示部の何れかを独立させて移動／保持することが可能な昇降装置であってもよい。
【００１６】
一方、超音波診断装置が備える受信信号処理部は、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて超音波データとしてのＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータを生成する場合について述べるが、受信信号処理部が生成する超音波データはこれらに限定されない。又、複数個の振動素子を送信用振動素子及び受信用振動素子として用いたセクタ走査方式の超音波診断装置について述べるが、コンベックス走査方式やリニア走査方式等の他の走査方式を適用した超音波診断装置であっても構わない。
【００１７】
本実施形態の超音波診断装置１００は、図１に示した斜め前方からの外観図（図１ａ）及び斜め後方からの外観図（図１ｂ）に示すように、後述の超音波プローブ２が接続されるプローブコネクタ１１や搬送用のキャスタ１２、更には、後述の送受信部４、受信信号処理部５、画像データ生成部６、昇降装置７及びシステム制御部８や図示しない電源部等が内蔵された装置本体１と、入力部３１と表示部３２とが一体化された入出力部３を備え、入出力部３の入力部３１は、鉛直方向（図１のｚ方向）へのスライド移動が可能な支柱７４の上端部に固定されている。
【００１８】
図２は、装置本体１及び入出力部３の具体的な構成と装置本体１のプローブコネクタ１１に接続された超音波プローブ２を説明するための図であり、この図２に示すように超音波診断装置１００は、被検体の体内に送信超音波（超音波パルス）を放射し、この送信超音波によって体内から得られた受信超音波（超音波反射波）を電気的な受信信号へ変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ２と、前記体内の所定方向へ送信超音波を放射するための駆動信号を上述の振動素子へ供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号に基づいて各種の画像データを生成する装置本体１と、得られた画像データの表示や各種の入力／設定／選択を行なう入出力部３を備えている。
【００１９】
超音波プローブ２は、１次元あるいは２次元に配列されたＮ個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させた状態で超音波送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気的な駆動信号を送信超音波に変換し、受信時には受信超音波を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これらの振動素子は、図示しないＮチャンネルの多芯ケーブルを介して装置本体１の送受信部４に接続されている。
【００２０】
装置本体１は、被検体内の所定方向へ送信超音波を放射するための駆動信号を上述の振動素子へ供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部４と、Ｂモード、Ｍモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの各検査モードにて得られた整相加算後の受信信号を処理して時系列的な超音波データ（Ｂモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータ）を生成する受信信号処理部５と、受信信号処理部５から供給された上述の超音波データに基づいて画像データ（Ｂモード画像データ、Ｍモード画像データ、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データ）を生成する画像データ生成部６と、装置本体１の上方に設けられた入出力部３の入力部３１を鉛直方向（ｚ方向）へ移動させ所望の位置に保持する昇降装置７と、入力部３１から供給される各種の入力情報、設定情報及び選択情報に基づいて装置本体１が備える上述のユニット及び後述の入出力部３が備えるユニットを統括的に制御するシステム制御部８とを備えている。
【００２１】
そして、送受信部４は、図３に示すように、被検体内の所定方向に対して送信超音波を放射するための駆動信号を超音波プローブ２の振動素子へ供給する送信部４１と、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する受信部４２を備え、送信部４１は、レートパルス発生器４１１、送信遅延回路４１２及び駆動回路４１３を備えている。
【００２２】
レートパルス発生器４１１は、被検体内に放射する送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成して送信遅延回路４１２へ供給する。一方、送信遅延回路４１２は、例えば、超音波プローブ２に内蔵されたＮ個の送信用振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向に対して前記送信超音波を放射するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器４１１から供給された上述のレートパルスに与える。そして、駆動回路４１３は、超音波プローブ２に内蔵されているＮ個の振動素子の中から選択したＮｔ個の送信用振動素子を駆動するＮｔチャンネルの駆動用パルスを送信遅延回路４１２から供給された上述のレートパルスに基づいて生成する。
【００２３】
一方、受信部４２は、超音波プローブ２に内蔵されているＮ個の振動素子の中から選択したＮｒ個の受信用振動素子に対応するＮｒチャンネルのプリアンプ４２１、Ａ／Ｄ変換器４２２及び受信遅延回路４２３と加算器４２４を備えている。プリアンプ４２１は、上述の受信用振動素子から供給されたＮｒチャンネルの受信信号を所定の大きさに増幅し、Ａ／Ｄ変換器４２２は、プリアンプ４２１から出力された受信信号をアナログ／デジタル変換する。そして、受信遅延回路４２３は、被検体内の所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向に対して強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器４２２から出力されたＮｒチャンネルの受信信号に与え、加算器４２４は、受信遅延回路４２３から出力されたＮｒチャンネルの受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路４２３と加算器４２４により、所定方向からの受信超音波に対応した受信信号は整相加算（位相合わせして加算合成）される。
【００２４】
次に、図４に示した受信信号処理部５は、受信部４２の加算器４２４から出力されたＢモード検査時の受信信号を処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部５１と、所望方向に対する連続的な超音波送受信によって得られたＭモード検査時の受信信号に基づいてＭモードデータを生成するＭモードデータ生成部５２と、カラードプラモード検査時及びスペクトラムドプラモード検査時の受信信号を直交位相検波することによりこれらの受信信号に混在しているドプラ信号を検出するドプラ信号検出部５３と、検出されたカラードプラモード検査時のドプラ信号を処理してカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部５４と、ドプラ信号検出部５３において検出されたスペクトラムドプラモード検査時のドプラ信号に基づいてスペクトラムデータを生成するスペクトラムデータ生成部５５を有している。
【００２５】
Ｂモードデータ生成部５１は、受信部４２の加算器４２４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波する包絡線検波器５１１と包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する対数変換器５１２を有している。一方、Ｍモードデータ生成部５２は、フィルタ回路５２１を有し、被検体内の所望方向に対する連続した複数回の超音波送受信によって得られた受信信号に基づいてＢモードデータ生成部５１が生成した時系列的なＢモードデータに対しノーズ低減や輪郭強調等を目的としたフィルタリング処理を行なってＭモードデータを生成する。
【００２６】
ドプラ信号検出部５３は、π／２移相器５３１、ミキサ５３２−１及び５３２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）５３３−１及び５３３−２を有し、上述の加算器４２４から供給された整相加算後の受信信号を直交位相検波して実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成分）とからなる複素型のドプラ信号を検出する。
【００２７】
カラードプラデータ生成部５４は、ドプラ信号記憶回路５４１、ＭＴＩフィルタ５４２及び自己相関演算器５４３を有し、同一方向に対する複数回の超音波送受信においてドプラ信号検出部５３のＬＰＦ５３３−１及びＬＰＦ５３３−２から出力されたドプラ信号の実成分と虚成分はドプラ信号記憶部５４１に一旦保存される。
【００２８】
低域成分除去用のデジタルフィルタであるＭＴＩフィルタ５４２は、当該被検体の同一部位にて収集された時系列的なドプラ信号をドプラ信号記憶部５４１から順次読み出す。そして、これらのドプラ信号に含まれている血流に起因した成分（血流成分）を抽出し、臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した成分（クラッタ成分）を除去する。具体的には、ＭＴＩフィルタ５４２のカットオフ周波数等を好適な値に設定することにより、血流成分とこの血流成分より低い周波数を有するクラッタ成分とを分離する。
【００２９】
自己相関演算器５４３は、ＭＴＩフィルタ５４２によって抽出されたドプラ信号の血流成分に対して自己相関演算を行ない、血流の平均流速値や血流速度の乱れを示す速度分散値、更には、血流成分の大きさを示すパワー値等をカラードプラデータとして算出する。
【００３０】
一方、スペクトラムデータ生成部５５は、ＳＨ（サンプルホールド回路）５５１、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）５５２及びＦＦＴ（Fast-Fourier-Transform）分析器５５３を有し、ドプラ信号検出部５３から供給されたスペクトラムドプラモードのドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。
【００３１】
即ち、ＳＨ５５１は、ドプラ信号検出部５３のＬＰＦ５３３−１及び５３３−２から出力されたドプラ信号の実成分及び虚成分と、システム制御部８から供給された関心領域（レンジゲート）の位置情報を受信する。そして、所定方向に対する複数回の超音波送受信によって時系列的に収集されたドプラ信号の中から上述の関心領域におけるドプラ信号を抽出（サンプリング）する。
【００３２】
ＢＰＦ５５２は、ＳＨ５５１から出力された前記関心領域におけるドプラ信号をフィルタリング処理することにより、このドプラ信号に含まれている臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した低周波のクラッタ成分や高周波のサンプリングノイズを除去する。
【００３３】
ＦＦＴ分析器５５３は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、ＢＰＦ５５２から出力された関心領域のドプラ信号は上述の記憶回路に一旦保存される。一方、演算回路は、この記憶回路に保存された所定期間のドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。尚、スペクトラムデータの具体的な生成方法については、特開２００５−８１０８１号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３４】
図２へ戻って、画像データ生成部６は、例えば、図示しない超音波データ記憶部と演算処理機能を有したＤＳＣ（digital Scan Converter）あるいはＤＳＰ(Digital Signal Processor)等によって構成され、受信信号処理部５において生成されたＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータに基づいて画像データを生成する図示しないＢモード画像データ生成部、Ｍモード画像データ生成部、カラードプラ画像データ生成部及びスペクトラム画像データ生成部を有している。
【００３５】
Ｂモード画像データ生成部は、受信信号処理部５のＢモードデータ生成部５１から送受信方向単位で時系列的に供給される対数変換後の受信信号（Ｂモードデータ）を送受信方向に対応させて超音波データ記憶部に順次保存し、演算処理部は、超音波データ記憶部に保存された上述の超音波データに対してフィルタリング処理等の演算処理を行なうことによりＢモード画像データを生成する。Ｍモード画像データ生成部は、受信信号処理部５のＭモード生成部５２から時系列的に供給される所望方向のＭモードデータを超音波データ記憶部の時間軸方向に配列することによりＭモード画像データを生成する。
【００３６】
一方、カラードプラ画像データ生成部は、受信信号処理部５のカラードプラデータ生成部５４から供給されたカラードプラデータに基づいてカラードプラ画像データを生成する。例えば、血流の平均流速値に対応した明度情報と速度分散値に対応した色相情報を各々の画素値として設定することにより平均流速値と速度分散値の同時観測が可能なカラードプラ画像データを生成する。そして、スペクトラム画像データ生成部は、受信信号処理部５のスペクトラムデータ生成部５５が関心領域のドプラ信号に基づいて生成した時系列的なスペクトラムデータを超音波データ記憶部の時間軸方向に配列することによりスペクトラム画像データを生成する。
【００３７】
次に、図２の装置本体１が備える昇降装置７の具体的な構成と機能につき図５乃至図８を用いて説明する。尚、本実施形態における昇降装置７は、超音波診断装置１００の操作者が図１に示した入出力部３の入力部３１を手動により入力操作に好適な位置（高さ）へ移動させる際、操作者の比較的小さな力（操作力）による入力部３１の移動を可能にする機能と、移動後の位置に入力部３１をそのまま保持する機能とを有し、図５（ａ）は、入力部３１を鉛直方向（ｚ方向）の最も低い位置Ｘａへ移動させた場合の昇降装置７、又、図５（ｂ）は、上述の入力部３１を最も高い位置Ｘｂへ移動させた場合の昇降装置７を夫々示している。
【００３８】
即ち、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、鉛直方向の所望位置に対する入力部３１の移動と保持を目的として設けられた本実施形態の昇降装置７において、鉛直方向へのスライド移動が可能なガススプリング７１のロッド７３にその下端部が固定された支柱７４の上端部は、上部取り付け金具７５によって入力部３１の底部に固定され、ガススプリング７１の下端部は、下部取り付け金具７２によって図示しない昇降装置７の容器底面に固定されている。一方、支柱７４の側面に取り付けられた直線移動機能を有する移動機構７６は、例えば、図示しない昇降装置７の容器壁面に設けられたスライドレール７７に沿って鉛直方向への移動が可能な状態で取り付けられている。
【００３９】
更に、昇降装置７には、支柱７４の上端部に取り付けられた入力部３１の鉛直方向（ｚ方向）に対する移動ストロークに応じてガススプリング７１に発生する反力の差異を補正する機能を有した補正用ガススプリング７８が新たに設けられている。そして、補正用ガススプリング７８が備えるロッド７９の端部は、支柱７４の下端部近傍に設けられた回動軸Ａｘ１を中心として回動自在に取り付けられ、補正用ガススプリング７８の端部は、図示しない昇降装置７の容器壁面に備えられた回動軸Ａｘ２を中心として回動自在に取り付けられることにより、補正用ガススプリング７８は、その回動中心線（回動範囲の中心軸）Ｂｘの方向が支柱７４及びロッド７３の移動方向と直交するように配置される。
【００４０】
例えば、入力部３１がＸａ乃至Ｘｂの範囲で鉛直方向へ移動する場合、支柱７４の回動軸Ａｘ１においてロッド７９の端部が回動自在に取り付けられた、例えば、１２．９５ｋｇ乃至１５．５ｋｇの反力を有する補正用ガススプリング７８は、上述の回動中心線Ｂｘを中心に−２２．６°乃至＋２２．６°の範囲で回動することにより、ガススプリング７１に発生した反力の差異を補正する。
【００４１】
このような構成を有する昇降装置７において、入力部３１の移動ストロークに応じてガススプリング７１に発生する反力の差異と、この差異の低減を目的として新たに設けられた補正用ガススプリング７８の効用につき図６及び図７を用いて更に詳しく説明する。
【００４２】
尚、補正用ガススプリング７８を有さない従来の昇降装置７ｘ（図１０参照）における支持力（即ち、入出力部３の重量に対抗する力）は、ガススプリング７１が発生する反力の鉛直方向成分によって決定され、補正用ガススプリング７８を新たに備えた本実施形態の昇降装置７における支持力は、ガススプリング７１が発生する反力の鉛直方向成分と補正用ガススプリング７８が発生する反力の鉛直方向成分との合成値によって決定される。
【００４３】
図６は、例えば、反力が２５ｋｇ乃至３５ｋｇに設定されたガススプリング７１を用い、３０ｋｇの重量を有する入出力部３の入力部３１（３１ｘ）を移動ストローク０ｍｍの位置Ｘａ（図５（ａ）参照）から移動ストローク１５０ｍｍの位置Ｘｂ（図５（ｂ）参照）へ移動させる場合、補正用ガススプリング７８を有さない従来の昇降装置７ｘが備える支持力と補正用ガススプリング７８を有した本実施形態の昇降装置７が備える支持力とを比較したものであり、この場合、従来の昇降装置７ｘでは、入力部３１ｘの移動ストロークが７５ｍｍの場合にその支持力が入出力部３の重量３０ｋｇとバランスするようにガススプリング７１ｘの諸条件が設定されるが、補正用ガススプリング７８が新たに設けられた本実施形態の昇降装置７では、入力部３１の移動ストロークが０ｍｍ、７５ｍｍ及び１５０の場合にその支持力が上述の重量３０ｋｇとバランスするようにガススプリング７１及び補正用ガススプリング７８の諸条件が設定される。
【００４４】
この図６に示すように、補正用ガススプリング７８を有さない従来の昇降装置７ｘにおける移動ストロークが０ｍｍの場合の支持力（即ち、ガススプリング７１ｘの反力の鉛直方向成分）は移動ストロークが７５ｍｍの場合より５ｋｇ大きくなり、移動ストロークが１５０ｍｍの場合の支持力は５ｋｇ小さくなる。このように、入出力部３の重量と昇降装置７ｘの支持力との間の力学的バランスが著しく損なわれた場合、入力部３１ｘはより大きな値を有した重力あるいは支持力の方向へ移動するため、操作者が所望する任意の位置（高さ）に保持することは困難となる。
【００４５】
これに対して、補正用ガススプリング７８を有する本実施形態の昇降装置７では、図６に示すように、鉛直方向に対するガススプリング７１の反力（反力の鉛直方向成分）と補正用ガススプリング７８の反力とが合成されるため（図７参照）、入力部３１の移動ストロークが０ｍｍ、７５ｍｍ及び１５０ｍｍにおいて入出力部３の重量と昇降装置７の支持力とが等しくなり、他の移動ストロークにおいても上述の重力と支持力との差異が大幅に低減される。尚、図７は、上述の移動ストロークが０ｍｍ、７５ｍｍ及び１５０ｍｍにおけるガススプリング７１の反力の鉛直方向成分及び補正用ガススプリング７８の反力の鉛直方向成分とこれらの成分の合成によって決定される昇降装置７の支持力を示したものである。
【００４６】
即ち、補正用ガススプリング７８を新たに設けることにより、０ｍｍ、７５ｍｍ及び１５０ｍｍの移動ストロークでは入出力部３の重量と昇降装置７の支持力の間で完全な力学的バランスが得られ、他の移動ストロークにおいても上述の重量と支持力との差異を０．５ｋｇ以下に抑えることが可能となる。このように、入出力部３の重量にバランスした支持力を入力部３１の高範囲な移動ストロークにおいて確保することにより、操作者は、例えば、２ｋｇ以下の小さな操作力で入力部３１を鉛直方向の所望位置へ容易に移動させることが可能となり、更に、移動後の位置に安定して保持することができる。
【００４７】
尚、図６に示した本実施形態における昇降装置７では、補正用ガススプリング７８を追加して用いた場合でも最大０．５ｋｇの差異（バランス差）が残存するが、このような小さなバランス差は移動機構７６とスライドレール７７との摩擦力等によって相殺されるため、入力部３１を所望位置に対して正確かつ容易に配置することが可能となる。
【００４８】
次に、圧縮ガスとオイルを用いたガススプリング７１の具体的な構成につき図８を用いて説明する。支柱７４を介して入力部３１と接続されたロッド７３を所望の位置に保持する機能を有したガススプリング７１の容器内部は、図８に示すように圧縮ガスによって充満された領域Ａとオイルによって充満された領域Ｂに分割され、更に、領域Ｂは、この容器内部に挿入され鉛直方向に対してスライド移動可能なロッド７３の先端部近傍に設けられているピストン７１２によって領域Ｂ１と領域Ｂ２とに分割されている。そして、ピストン７１２には、領域Ｂ１と領域Ｂ２とを連通するオリフィス（流路）７１３が形成され、その上端部あるいは下端部には、オリフィス７１３を開閉する開閉弁７１４が設けられている。
【００４９】
一方、圧縮ガスによって充満された領域Ａとオイルによって充満された領域Ｂ２は鉛直方向への移動が可能なフリーピストン７１１によって隔てられ、ガススプリング７１の下端部は、図示しない下部取り付け金具７２によって昇降装置７の底面に固定されている。
【００５０】
このように構成されたガススプリング７１において、例えば、操作者の操作力によって入力部３１が下方へ押し下げられた場合、領域Ｂ２を充満していたオイルの１部はピストン７１２のオリフィス７１３を介して領域Ｂ１へ流入することにより、ロッド７３を所望の位置まで移動させることが可能となる。
【００５１】
又、ガススプリング７１には、オリフィス７１３とその端部近傍に設けられた開閉弁７１４によりロッド７３を所望位置に長時間保持するロック機構が形成され、例えば、入力部３１から供給される開閉指示信号に基づいてオリフィス７１３の開口を開閉弁７１４によって塞ぐことにより支柱７４を介してロッド７３と接続された入力部３１を所望の位置に保持することが可能となる。
【００５２】
尚、図８を用いてガススプリング７１の具体的な構成について説明したが、補正用ガススプリング７８もガススプリング７１と略同様の構成を有しているため、詳細な説明は省略する。
【００５３】
図２へ戻って、超音波診断装置１００の装置本体１が備えるシステム制御部８は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力情報記憶部には、入出力部３の入力部３１において入力／選択／設定された各種の情報や指示信号が一旦保存される。そして、ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御することによりＢモード検査、Ｍモード検査、カラードプラモード検査及びスペクトラムドプラモード検査における画像データの生成と表示を実行させる。
【００５４】
次に、本実施形態の超音波診断装置１００が備える入出力部３は、図１及び図２において既に示したように一体化された入力部３１と表示部３２を有している。そして、昇降装置７の支柱７４を介してガススプリング７１のロッド７３と接続された入出力部３の入力部３１は、キーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスが配置された操作パネルと液晶等によって構成された表示パネルを備え、被検体情報の入力、検査モードの選択、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、ガススプリング７１の開閉弁７１４に対する開閉指示信号をはじめとする各種指示信号の入力等が上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。
【００５５】
一方、入出力部３の表示部３２は、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備え、表示データ生成部は、画像データ生成部６から供給された各種検査モードにおける画像データを所定の表示フォーマットに変換し、更に、複数の検査モードが選択された場合には、これらの検査モードにおいて生成された画像データを組み合わせることにより臨床診断に好適な表示データを生成する。一方、変換処理部は、表示データ生成部において生成された表示データに対してＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行ない、変換処理後の表示データは上述のモニタに表示される。
【００５６】
（変形例）
次に、図９を用いて本実施形態の変形例について説明する。上述の実施形態では、入出力部３の入力部３１を支持する支柱７４の移動方向と同一の方向（図５のｚ方向）へガススプリング７１のロッド７３を移動させる昇降装置７について述べたが、本変形例では、ガススプリングのロッドを支柱７４の移動方向と異なる方向へ移動させる場合について述べる。尚、図９に示した昇降装置７ａにおいて、図５に示した昇降装置７の構成要素と共通の構成要素は同一の符号を付加する。
【００５７】
本変形例の昇降装置７ａは、上述の実施形態における昇降装置７の場合と同様に操作者が入出力部３の入力部３１を手動により入力操作に好適な位置へ移動させる際、操作者の小さな操作力による入力部３１の移動を可能にする機能と、移動後の位置に入力部３１をそのまま保持する機能を有し、図９（ａ）は、入力部３１を最も低い位置Ｘａへ移動させた場合の昇降装置７ａ、又、図９（ｂ）は、上述の入力部３１を最も高い位置Ｘｂへ移動させた場合の昇降装置７ａを夫々示している。
【００５８】
即ち、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すような鉛直方向（図１０のｚ方向）に対する入力部３１の移動と保持を目的として設けられた本変形例の昇降装置７ａにおいて、その下端部が回動軸Ａｘ１ａを介してガススプリング７１ａが備えるロッド７３ａの端部に接続された支柱７４の上端部は上部取り付け金具７５によって入力部３１の底面に固定され、ガススプリング７１ａの下端部は、回動軸Ａｘ３を介して図示しない昇降装置７ａの容器壁面あるいは容器底面に固定されている。一方、支柱７４の側面に取り付けられた移動機構７６は、図示しない昇降装置７ａの容器壁面に設けられたスライドレール７７に沿って鉛直方向への移動が可能な状態で取り付けられている。
【００５９】
更に、昇降装置７ａには、鉛直方向に対する入力部３１の移動ストロークに応じてガススプリング７１ａに発生する反力の差異（バランス差）を補正する機能を有した補正用ガススプリング７８ａが新たに設けられている、そして、補正用ガススプリング７８ａが備えるロッド７９ａの端部及びガススプリング７１ａが備えるロッド７３ａの端部は回動軸Ａｘ１ａにより支柱７４の下端部に対して回動自在に取り付けられ、補正用ガススプリング７８ａの端部は、回動軸Ａｘ２ａにより図示しない昇降装置７ａの容器壁面に対して回動自在に取り付けられている。
【００６０】
このようなガススプリング７１ａのロッド７３ａを支柱７４の移動方向（ｚ方向）と異なる方向へ移動させる方式が適用された本変形例の昇降装置７ａにおいても、ガススプリング７１ａが有する鉛直方向の反力と補正用ガススプリング７８ａが有する鉛直方向の反力とを合成することにより、良好な力学的バランスを有した鉛直方向の支持力を入力部３１の広範囲な移動ストロークにて得ることができる。従って、操作者は、比較的小さな操作力で入力部３１を所望の位置（高さ）へ移動させることが可能となり、更に、移動後の位置に安定して保持することができる。
【００６１】
以上述べた実施形態及びその変形例によれば、ガススプリングを有する昇降装置を用いて超音波診断装置の入力部を所望の位置に移動／保持する際、入力部の移動ストロークに応じてガススプリングに発生する反力の差異を新たに設けた補正用ガススプリングを用いて補正することにより、入力部の広範囲な移動ストロークにおいて略均一な所定の支持力を有した昇降装置を実現することができる。
【００６２】
従って、超音波診断装置の操作者は、比較的小さな操作力により上述の入力部を所望の位置へ移動させることが可能となり、更に、移動後の位置に安定して保持することができるため、装置の操作性が向上し検査効率が改善されると共に超音波検査における操作者の負担を大幅に軽減することができる。
【００６３】
又、補正用ガススプリングの回動中心線と入力部を支える支柱の移動方向とが略直交するように補正用ガススプリングを配置することにより、昇降装置内の狭いスペースにおける補正用ガススプリングの配置が可能となり、ガススプリングに発生した反力の差異を有効かつ容易に低減することができる。
【００６４】
以上、本開示の実施形態及びその変形例について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態及びその変形例では、表示部３２と入力部３１とが一体化された超音波診断装置１００の入出力部３を鉛直方向の所望位置に移動／保持する機能を有した昇降装置７（７ａ）について述べたが、入出力部３が備える入力部３１あるいは表示部３２の何れかを独立させて移動／保持することが可能な昇降装置であってもよい。この場合、超音波診断装置１００には、入力部３１あるいは表示部３２の何れかに対応した昇降装置が備えられる。
【００６５】
又、入出力部３の入力部３１を手動で鉛直方向へ移動させる場合の昇降装置７（７ａ）について述べたが、入力部３１の移動方向は鉛直方向以外であっても構わない。
【００６６】
更に、入力部３１から供給される開閉指示信号に基づいてガススプリング７１に設けられた開閉器７１４を制御する場合について述べたが、開閉器７１４の制御はこの方法に限定されるものではなく、例えば、超音波診断装置１００の脚部あるいはその近傍に設けられた図示しないロック設定／解除用ペダルから供給される開閉指示信号に基づいて開閉器７１４を制御してもよい。
【００６７】
一方、上述の実施形態及びその変形例の超音波診断装置１００が備える受信信号処理部５は、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて超音波データとしてのＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータを生成する場合について述べたが、受信信号処理部５が生成する超音波データはこれらに限定されない。
【００６８】
又、複数個の振動素子を送信用振動素子及び受信用振動素子として用いたセクタ走査方式の超音波診断装置１００について述べたが、コンベックス走査方式やリニア走査方式等の他の走査方式を適用した超音波診断装置であっても構わない。
【００６９】
尚、本実施形態及びその変形例の超音波診断装置に含まれる各ユニットは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、超音波診断装置１００のシステム制御部８は、上記のコンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。
【００７０】
以上、本発明のいくつか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は意図していない。これら新規な実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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】
【００７１】
７１…ガススプリング
７２…下部取り付け金具
７３…ロッド
７４…支柱
７５…上部取り付け金具
７６…移動機構
７７…スライドレール
７８…補正用ガススプリング
７９…ロッド
Ａｘ１、Ａｘ２…回動軸
７…昇降装置
【図１】
2015039601.tif 000003
【図２】
2015039601.tif 000004
【図３】
2015039601.tif 000005
【図４】
2015039601.tif 000006
【図５】
2015039601.tif 000007
【図６】
2015039601.tif 000008
【図７】
2015039601.tif 000009
【図８】
2015039601.tif 000010
【図９】
2015039601.tif 000011
【図１０】
2015039601.tif 000012