(57)【要約】【課題】生体表面付近の明瞭な画像を得ることが可能な超音波プローブを提供する。【解決手段】音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置し、低減衰媒体６が先端となるように低減衰媒体６をプローブ筐体７の内部に格納する。超音波振動子部３から送信された超音波は音響レンズ５でスライス方向に集束され、低減衰媒体６を介して超音波プローブ１の外部に照射される。低減衰媒体６を設置したことで、音響レンズ５から先端部１ａまでの距離が長くなるため、先端部１ａ（生体接触面）付近で安定した均一な音場が得られる。これにより、生体表面の明瞭な画像が得られる。【選択図】図１
2008000581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子が配置されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、
低減衰媒体と、
前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体と前記超音波振動子部を内部に格納するプローブ筐体と、
を備え、
前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信することを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２】
超音波を集束させる集束手段を更に有し、
前記超音波振動子部は、前記複数の超音波振動子が走査方向に列設されて、超音波を前記被検体に送信し、前記被検体からの反射波を受信し、
前記集束手段は、前記送信及び受信される超音波を前記走査方向に直交するスライス方向に集束させ、
前記プローブ筐体は、前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体、前記集束手段、及び前記超音波振動子部の順番に配置して、それらを内部に格納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。
【請求項３】
前記低減衰媒体に設けられ、穿刺針を前記被検体内に案内するための穿刺針ガイド部を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記低減衰媒体に設けられ、穿刺針を前記送信の方向と前記走査方向とを含む面に平行にして前記被検体内に案内するための穿刺針ガイド部を更に有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。
【請求項５】
前記穿刺針ガイド部は、前記穿刺針が、前記走査方向に直交する方向であって前記スライス方向にも直交する方向に案内されるように設置されていることを特徴とする請求項４に記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記穿刺針ガイド部は、前記低減衰媒体の前記接触面側において、前記スライス方向の略中心の位置に設置されていることを特徴とする請求項４又は請求項５のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項７】
前記穿刺針ガイド部は、前記送信の方向と前記走査方向とを含む面に平行になるように設置されていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項８】
前記穿刺針ガイド部は、前記低減衰媒体の側面から、前記低減衰媒体の前記接触面側にかけて設置されていることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記低減衰媒体には切欠き状の凹部が形成され、
前記穿刺針ガイド部は、前記凹部と嵌合する嵌合部材に設けられ、
前記嵌合部材が前記凹部と嵌合することで、前記穿刺針ガイド部が前記低減衰媒体に設置されることを特徴とする請求項３から請求項８のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１０】
前記低減衰媒体は、前記接触面側の面が凸面となっており、前記走査方向の幅が前記集束手段と接する面から前記接触面側に向かって徐々に広くなっていることを特徴とする請求項４から請求項９のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１１】
前記低減衰媒体は、前記接触面側の面がコンベックス形状になっていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１２】
前記被検体との接触面側の先端の位置が、超音波のフォーカス位置とほぼ等しいことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１３】
前記低減衰媒体は前記接触面側に向かって先細り状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項９、又は請求項１２のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１４】
前記低減衰媒体は、前記集束手段に向かう第１の面の面積が、前記第１の面の反対側の第２の面の面積より大きいことを特徴とする請求項２から請求項９、又は請求項１２のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１５】
前記低減衰媒体は、前記スライス方向の幅が前記接触面側に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項２から請求項９、又は請求項１２のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１６】
前記低減衰媒体の超音波の減衰率が、０．２［ｄＢ／ｍｍ・ＭＨｚ］以下であることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１７】
前記低減衰媒体は固体であることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１８】
前記低減衰媒体は樹脂を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載の超音波プローブ。
【請求項１９】
複数の超音波振動子が走査方向に列設されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、
前記送信及び受信される超音波を前記走査方向に直交するスライス方向に集束させる集束手段と、
前記被検体との接触面側に向かって先細り状に形成された固体状の低減衰媒体と、
前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体、前記集束手段、及び前記超音波振動子部の順番で配置して、それらを内部に格納するプローブ筐体と、
を備え、
前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信し、
前記被検体との接触面側の先端の位置は、超音波のフォーカス位置とほぼ等しいことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項２０】
前記低減衰媒体に設けられ、穿刺針を前記送信の方向と前記走査方向とを含む面に平行にして前記被検体内に案内するための穿刺針ガイド部を更に有することを特徴とする請求項１９に記載の超音波プローブ。
【請求項２１】
複数の超音波振動子が配置されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、低減衰媒体と、前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体と前記超音波振動子部を内部に格納するプローブ筐体と、を備え、前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、
前記超音波プローブに超音波を送信させて、前記超音波プローブが受信した反射波を受信する送受信部と、
前記送受信部からの出力に基づいて超音波画像データを生成する画像データ生成部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２２】
前記低減衰媒体に設けられ、穿刺針を前記被検体内に案内するための穿刺針ガイド部を更に有することを特徴とする請求項２１に記載の超音波診断装置。
【請求項２３】
前記送受信部は、前記被検体との接触面側の温度が３０℃〜５０℃の範囲内となる送信出力レベルで、前記超音波プローブに超音波を送信させることを特徴とする請求項２１又は請求項２２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】
この発明は、被検体内に超音波を送信し、被検体内からの反射波を受信する超音波プローブ、及びその超音波プローブを備え、被検体内の診断情報を取得する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体内を超音波で走査し、被検体内からの反射波に基づいて被検体の内部状態を映像化する超音波診断装置が知られている。このような超音波診断装置は、超音波振動子を備えた超音波プローブにより被検体内に超音波を送信し、被検体内部で音響インピーダンスの不整合によって生じる反射波を超音波プローブで受信することで画像を生成する。
【０００３】
超音波プローブは、走査方向に配置された複数の超音波振動子を備えている。超音波振動子は、送信信号に基づいて振動して超音波を発生し、反射波を受けて受信信号を生成する。このように超音波振動子によって超音波の送受信がなされるが、超音波振動子と被検体とでは音響インピーダンスが大きく異なり、そのまま超音波を被検体内に送信しても反射が大きくなってしまう。そこで、超音波振動子と被検体との間に音響整合層を設け、その音響整合層によって音響インピーダンスを徐々に変化させて音響整合を良好にしている。さらに、平板の超音波振動子から発生した超音波は平面波として伝達するが、そのままでは超音波は拡散してしまうため、音響レンズを用いてある深さの焦点に超音波を集束させている（特許文献１及び特許文献２）。
【０００４】
ここで、従来技術に係る超音波プローブについて図１８を参照して説明する。図１８は、従来技術に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。超音波プローブはヘッド側とケーブル側とからなり、図１８には超音波プローブのヘッド側のみが示されている。
【０００５】
図１８に示すように、従来技術に係る超音波プローブは、背面材２の上に超音波振動子部３が設けられ、その超音波振動子部３の上に音響整合層４が設けられている。ここでは、音響整合層４は、第１の音響整合層４ａと第２の音響整合層４ｂとで構成されている。さらに、音響整合層４の上には音響レンズ５が設けられている。そして、超音波振動子部３と音響整合層４は、走査方向に複数に分割されて配列されている。
【０００６】
ところで、注射針などの穿刺針を生体内に刺入して、腫瘍などの組織の採取や薬剤の局所投与などを行う穿刺術が行われている。このような穿刺術は、目的である腫瘍などの組織を確実に穿刺するために、超音波画像取得装置によって取得される断層像を観察しながら行われている。
【０００７】
以上のような穿刺針を生体内に刺入するために、穿刺用アダプタが用いられている。穿刺用アダプタとして、超音波プローブの送受信面（先端部）に取り付けて用いられる外付け用の音響カプラが知られている。この外付け用の音響カプラには、目的箇所へ穿刺針を刺入させるための穿刺針ガイド部が設けられており、その穿刺針ガイド部を通して穿刺針を生体に刺入させることになる（特許文献３及び特許文献４）。
【０００８】
また、超音波振動子の一部に切欠き部を設け、その切欠き部に、穿刺針を生体に刺入するための穿刺針ガイド部を設けて、切欠き部から生体内に穿刺針を刺入する手法が知られている。
【０００９】
以上のように、外付け用の音響カプラを用い、又は、超音波振動子の一部に切欠き部を設けて、超音波プローブの送受信面の中央付近から穿刺針を生体に刺入することで、断層像の中央付近に穿刺針が描画される。これにより、体表近くから穿刺針を確認しながら、刺入針を生体に刺入することができる。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０１９２９号公報
【特許文献２】特開平３−１２８０４８号公報
【特許文献３】特開２００５−１４４０２８号公報
【特許文献４】特公平１−１７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の構成を有する従来技術に係る超音波プローブでは、音響レンズ５から被検体（生体）に伝達された直後の超音波は十分に集束されておらず、不安定な音場となってしまう。不安定な音場に基づいて得られた画像は、超音波が集束している領域の画像と比べて不明瞭な画像となってしまう。
【００１２】
ここで、超音波プローブによって形成される音場について図１９を参照して説明する。図１９は、従来技術に係る超音波プローブにより送信又は受信される超音波の音場分布を示す図である。図１９（ａ）は、従来技術に係る超音波プローブの表面から放射された超音波の音場分布を示しており、音圧の強度を濃淡で表している。図１９（ａ）中、濃い部分ほど超音波の音圧が高く、薄い部分ほど音圧が低くなっている。また、図１９（ｂ）は、従来技術に係る超音波プローブの表面からの距離ｘにおける超音波の音圧を示すグラフである。なお、図１９に示す音場分布は円板（直径ａ）の超音波振動子により形成される音場分布であり、医用超音波機器ハンドブック（社団法人日本電子機器工業会編）より抜粋した音場分布である。
【００１３】
超音波プローブの表面からの距離ｘが距離Ｄ１未満の範囲においては、近距離音場と称され、距離Ｄ１以降は遠距離音場と称されている。距離Ｄ１の位置は、スライス方向（走査方向に直交する方向）における超音波のフォーカス位置に対応する。つまり、距離Ｄ１の位置は、スライス方向において超音波ビームが絞れている位置に対応する。超音波のビームパターンの幅が超音波画像の分解能に関係し、幅が狭いほど高分解能になる。
【００１４】
従来技術に係る超音波プローブによると、図１９（ａ）に示すように、超音波プローブの表面近傍（音響レンズ５の表面近傍）における超音波の音場分布は、複雑な強弱の縞状音場分布となっている。この縞状の音場分布になっている領域から得られる信号に基づいて生成された超音波画像は、明瞭な画像にならない。従来技術においては、音響レンズ５の表面が被検体（生体）に対する接触面となっているため、被検体（生体）の表面付近では音圧分布は均一ではなく、生体表面付近では明瞭な画像が得られなかった。
【００１５】
なお、図１９に示す音場分布は、円形の超音波振動子によって形成される分布であるが、矩形状の超音波振動子であっても、分布の形状が多少異なるが、図１９に示す分布と同様の特性を示す。
【００１６】
また、被検体（生体）内に送信された超音波は被検体内部で減衰される。特に、被検体の深部からの反射波はその減衰も大きくなるため、反射波の強度が小さくなってしまう。従って、より深部からの反射波をその強度を保って受信するためには、超音波振動子を大きくする必要がある。しかしながら、超音波振動子を大きくした分、超音波プローブの先端部（被検体との接触面）が大きくなるため、超音波プローブの操作性が損なわれてしまう。超音波プローブの操作性を向上させるためには、超音波プローブの生体接触面を小さくする必要があるが、そのためには、超音波振動子を小さくする必要がある。ところが、超音波振動子を小さくした分、感度が低下してしまい、明瞭な画像が得られなくなる。
【００１７】
超音波振動子を大きくすると、走査方向に直交する方向の厚さが厚くなるため、その方向からの不要な反射波を受信してしまう。そのことにより、超音波画像の画質を悪化させてしまうことになる。
【００１８】
また、従来技術に係る外付け用の音響カプラを用いた場合、体表に穿刺針が刺入される前の段階から断層像によって穿刺針を視認することができる。しかしながら、外付け用の音響カプラを取り外した状態で超音波プローブを使用することが前提となるため、外付け用の音響カプラを取り外した状態で超音波プローブの駆動条件を設定する必要がある。この駆動条件には、超音波振動子に印加する駆動電圧や、超音波のフォーカス位置などの条件が含まれる。
【００１９】
以上のように、外付け用の音響カプラを取り外した状態で超音波プローブの駆動条件を設定した場合であって、外付け用の音響カプラを超音波プローブに取り付けて撮影を行う場合、外付け用の音響カプラを取り付けた状態では駆動条件が適切とならない問題がある。例えば、外付け用の音響カプラを取り外した状態で超音波プローブが適切に駆動するように駆動電圧や超音波のフォーカス位置を設定すると、外付け用の音響カプラを取り付けた状態では駆動電圧が低すぎたり、フォーカス位置が所望する位置と異なったりする問題がある。
【００２０】
一方、外付け用の音響カプラを取り付けた状態で超音波プローブの駆動条件を設定した場合であって、外付け用の音響カプラを超音波プローブから取り外して撮影を行う場合も、外付け用の音響カプラを取り外した状態では駆動条件が適切とならない問題がある。例えば、外付け用の音響カプラを取り付けた状態で超音波プローブが適切に駆動するように駆動電圧や超音波のフォーカス位置を設定すると、外付け用の音響カプラを取り外した状態では駆動電圧が高すぎたり、フォーカス位置が所望する位置と異なったりする問題がある。
【００２１】
また、上述したように、音響レンズから外部に伝達された直後の超音波は十分に収束されておらず、不安定な音場になってしまう。不安定な音場から得られた超音波画像は、超音波が収束している領域の超音波画像と比べて不明瞭となってしまう。外付け用の音響カプラを取り外した状態の超音波プローブにおいては、音響レンズの表面が体表に対する生体接触面となっているため、体表付近では音場分布は均一ではなく、生体表面付近では明瞭な画像が得られない。
【００２２】
また、超音波の発生源である超音波振動子の一部に切欠き部を設けた場合、その切欠き部の感度が下がってしまうため、断層像の輝度が一定にならない問題がある。
【００２３】
この発明は上記の問題を解決するものであり、生体表面付近における明瞭な画像を得ることが可能な超音波プローブ、及びその超音波プローブを備えた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００２４】
また、この発明は、生体表面付近における明瞭な画像を得ることができ、さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から超音波画像によって穿刺針を確認することが可能な超音波プローブ、及びその超音波プローブを備えた超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１に記載の発明は、複数の超音波振動子が配置されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、低減衰媒体と、前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体と前記超音波振動子部を内部に格納するプローブ筐体と、を備え、前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信することを特徴とする超音波プローブである。
【００２６】
請求項１９に記載の発明は、複数の超音波振動子が走査方向に列設されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、前記送信及び受信される超音波を前記走査方向に直交するスライス方向に集束させる集束手段と、前記被検体との接触面側に向かって先細り状に形成された固体状の低減衰媒体と、前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体、前記集束手段、及び前記超音波振動子部の順番で配置して、それらを内部に格納するプローブ筐体と、を備え、前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信し、前記被検体との接触面側の先端の位置は、超音波のフォーカス位置とほぼ等しいことを特徴とする超音波プローブである。
【００２７】
請求項２１に記載の発明は、複数の超音波振動子が配置されて、超音波を被検体に対して送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波振動子部と、低減衰媒体と、前記低減衰媒体を前記被検体との接触面側にして、前記低減衰媒体と前記超音波振動子部を内部に格納するプローブ筐体と、を備え、前記超音波振動子部は、前記低減衰媒体を介して前記被検体に対して超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、前記超音波プローブに超音波を送信させて、前記超音波プローブが受信した反射波を受信する送受信部と、前記送受信部からの出力に基づいて超音波画像データを生成する画像データ生成部と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によると、プローブ筐体内に格納した低減衰媒体を介して超音波を送受信することにより、被検体との接触面付近であっても均一で安定した音場分布が得られるため、被検体との接触面における明瞭な超音波画像が得られる。さらに、この発明によると、低減衰媒体を設置することにより、生体接触面の温度を低くすることが可能となる。これにより、従来技術に係る超音波プローブよりも、高出力で超音波を送信することが可能となる。
【００２９】
また、この発明によると、低減衰媒体を介して超音波を送受信することにより、その低減衰媒体内を案内される穿刺針を超音波画像に描画することができるため、体表に穿刺針を刺入する前の段階から超音波画像によって穿刺針を確認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
［第１の実施の形態］
（構成）
この発明の第１実施形態に係る超音波プローブについて、図１、図２、及び図３を参照して説明する。第１実施形態では、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。
【００３１】
この発明の第１実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。図１（ａ）は、スライス方向（走査方向に直交する方向）から超音波プローブ１を見た図である。図１（ｂ）は、走査方向から超音波プローブ１を見た図である。図１において、一部は内蔵されている各部を表す図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図１及び図２には超音波プローブのヘッド側が示されている。
【００３２】
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る超音波プローブ１は、背面材２の上に超音波振動子部３が設けられ、その超音波振動子部３の上に音響整合層４が設けられている。さらに、音響整合層４の上には音響レンズ５が設けられている。そして、超音波振動子部３と音響整合層４は、走査方向に複数に分割されて配列されている。さらに、第１実施形態に係る超音波プローブ１では、音響レンズ５上に低減衰媒体６が設けられている。
【００３３】
背面材２は、超音波振動子部３から発振された超音波振動や受信時の超音波振動のうち、超音波画像取得装置の画像抽出にとって必要でない超音波振動成分を減衰吸収する。背面材２には、一般的には、フェライトゴム、エポキシ樹脂又はウレタンゴムなどにマイクロバルーンなどを混入した材料が用いられる。
【００３４】
超音波振動子部３は、走査方向に分割された複数の超音波振動子が並んで設置されている。このように、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列されることで、１次元超音波プローブを構成している。超音波振動子部３は、例えばチタン酸ジリコン酸鉛Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）などのセラミック材料からなる。また、超音波振動子部３の上下面に電極（図示しない）が設置されている。
【００３５】
音響整合層４には、エポキシ樹脂やプラスチック材料などが用いられる。音響整合層４は、超音波振動子部３の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとの音響整合を良好にするために設けられる。音響整合層は１層だけであっても良く、２層以上設けても良い。第１実施形態に係る超音波プローブ１では、２層の音響整合層を設けている。この場合、第２の音響整合層４ｂの音響インピーダンスが、第１の音響整合層４ａの音響インピーダンスよりも小さくなるように設計されている。音響整合層を複数の層構造にすることにより、徐々にインピーダンス整合を図ることで、被検体の体表と超音波振動子部３との直接結合による音響インピーダンスの差分による信号損失の発生を抑えている。
【００３６】
集束手段の１例としての音響レンズ５は、超音波振動子部３による超音波の送受信の仲介を行う。この音響レンズ５によって、体表から所定の深さで、超音波はスライス方向（走査方向に直交する方向）における音響的な焦点を結ぶ。また、走査方向における超音波の音響的な焦点は、複数の超音波振動子の送信と受信のタイミングを切り替えることによって結ばれる。なお、図１及び図２に示された音響レンズ５の形状は、１例であり、この形状に限定されることはない。超音波をスライス方向に集束されるものであれば、音響レンズ５の形状は問わない。
【００３７】
そして、図１に示すように、背面材２、超音波振動子部３、音響整合層４、音響レンズ５、及び低減衰媒体６は、プローブ筐体７（ケース）内に格納されている。このとき、低減衰媒体６は超音波プローブ１の先端部１ａ側、つまり被検体との接触面側に設置されるようにプローブ筐体７内に格納されている。
【００３８】
上記の構成とすることで、超音波振動子部３から送信された超音波は音響レンズ５によりスライス方向（走査方向に直交する方向）に集束され、さらに低減衰媒体６を介して超音波プローブ１の外部に照射される。そして、被検体からの反射波は、低減衰媒体６を介して超音波プローブ１内に入射し、その後、音響レンズ５を介して超音波振動子部３にて受信される。
【００３９】
ここで、低減衰媒体６の形状について説明する。図２の斜視図に示すように、音響レンズ５の表面（低減衰媒体６と接する面）は凸型の曲面形状を有している。低減衰媒体６は、音響レンズ５と接する面（以下、「第１の面」と称する場合がある）が、その音響レンズ５の凸型の曲面と嵌合するように、凹面状に形成されている。そして、低減衰媒体６は先細り状に形成されて、音響レンズ５から離れる方向（送受信方向）に向かって、低減衰媒体６のスライス方向の幅が徐々に狭くなるように形成されている。換言すると、低減衰媒体６において送受信方向に直交する断面の面積は、音響レンズ５から離れる方向（送受信方向）に向かって、徐々に小さくなるように形成されている。そして、第１の面の反対側の面（超音波プローブ１の先端部１ａ側の面、以下、「第２の面」と称する場合がある）の面積が最も小さくなるように形成されている。
【００４０】
また、低減衰媒体６の送受信方向における厚さは、超音波振動子部３の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。例えば、矩形状の超音波振動子から送信される超音波の音場分布は、図１９に示す音場分布と同様の特性を示す。従って、ここでは便宜的ではあるが、図１９に示す音場分布を参照して低減衰媒体６の厚さについて説明する。また、ここでは、低減衰媒体６の送受信方向における厚さであって、スライス方向の中心における厚さを「厚さｄ」とする。
【００４１】
例えば、先端部１ａ（被検体との接触面）の位置が、超音波のフォーカス位置とほぼ一致するように、低減衰媒体６の厚さを決めることが望ましい。具体的には、低減衰媒体６の厚さｄを、図２Ｂに示す、超音波の音場が安定する距離Ｄ２以上の厚さにすることが望ましく、さらに、距離Ｄ１以下の厚さにすることが望ましい。
【００４２】
低減衰媒体６が設置されていない従来技術に係る超音波プローブの場合、図１９（ｂ）に示すように、超音波プローブの表面からの距離ｘが距離Ｄ２以上の範囲で音場は安定した分布となる。従って、音響レンズ５上に設置された低減衰媒体６の厚さｄを距離Ｄ２以上とすることで、音響レンズ５の表面から先端部１ａまでの距離を距離Ｄ２以上とすることができる。そのことにより、超音波プローブ１の先端部１ａ付近における音場分布を、図１９（ｂ）に示す距離Ｄ２以上に形成される安定した音場分布とすることができる。このように音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置して、低減衰媒体６を介して超音波を送信することにより、先端部１ａ（被検体との接触面）付近で安定した均一な音場分布が形成されるため、被検体の表面付近に安定した均一な音場を形成することができ、生体表面の明瞭な画像が得られる。
【００４３】
なお、超音波プローブの表面からの距離Ｄ２については、超音波プローブ１に要求される特性、超音波振動子の形状や寸法などによって一概に規定することができないが、送信される超音波の音場分布が安定する位置までの距離とすることが好ましい。
【００４４】
また、低減衰媒体６が設置されていない従来技術に係る超音波プローブの場合、図１９に示すように、距離Ｄ１付近が、スライス方向（走査方向に直交する方向）における超音波のフォーカス位置に対応している。つまり、距離Ｄ１付近が、スライス方向において超音波ビームが絞れている位置となる。
【００４５】
従って、低減衰媒体６の厚さｄを距離Ｄ１以下の厚さとすることで、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、超音波プローブ１の外部に形成することができる。そのことにより、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、被検体内に形成することが可能となり、被検体内の明瞭な画像を得ることが可能となる。
【００４６】
また、図１に示すように、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）に薄い保護膜８を設けても良い。この保護膜８は、被検体の安全性及び低減衰媒体６の耐久性を確保するために設置される。
【００４７】
次に、低減衰媒体６の材料について説明する。低減衰媒体６には、超音波の減衰が小さい材料が用いられ、さらに、音響インピーダンスの値が被検体（生体）の音響インピーダンスと近似している材料を用いることが望ましい。そのために、低減衰媒体６には例えば樹脂が用いられ、より具体的には、ブタジエン系ゴム、ブタジエン系ゴムとシリコーン（ｓｉｌｉｃｏｎｅ）との混合物（特開平８−６１５号公報参照）、ブタジエン系ゴムと酸化亜鉛との混合物などが用いられる。被検体（生体）の音響インピーダンスの値が約１．５［Ｍｒａｙｌ］であるため、例えば、音響インピーダンスの値が１．４〜１．６［Ｍｒａｙｌ］の樹脂を低減衰媒体６に用いることで、被検体（生体）との音響整合を良好にすることが可能となる。
【００４８】
また、上記混合物に含まれるシリコーンや酸化亜鉛などの含有量を調整することで、低減衰媒体６の特性（音響インピーダンスや超音波の減衰量）を調整することが可能である。混合物の割合によっては超音波の減衰量が変化するため、被検体（生体）における診断部位の音響インピーダンスの違いや減衰量に合わせて、混合物の割合を調整する必要がある。
【００４９】
さらに、低減衰媒体６による超音波の減衰の割合は、０．２［ｄＢ／ｍｍ・ＭＨｚ］以下であることが望ましい。なお、超音波の減衰量が０．２［ｄＢ／ｍｍ・ＭＨｚ］より大きくなると、取得される超音波画像の画質に影響を与えてしまう可能性がある。また、超音波の減衰は限りなく小さい方が好ましく、混合物の割合を調整することによって、超音波の減衰の割合を０．０５［ｄＢ／ｍｍ・ＭＨｚ］以下とすることも可能である。このように、低減衰媒体６の混合物の割合を調整することで超音波の減衰量を低減することもできるが、低減衰媒体６の音響インピーダンスと生体の音響インピーダンス（＝約１．５［Ｍｒａｙｌ］）との差が大きくなってしまうことから、音響レンズや被検体（生体）との間での反射が大きくなる可能性がある。従って、関心領域の音響インピーダンスを考慮して低減衰媒体６の混合の割合を決定することが好ましい。
【００５０】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ１によると、以下に示す好適な作用及び効果を奏することが可能となる。第１実施形態に係る超音波プローブ１の作用及び効果について、図１、図２及び図３を参照して説明する。図３は、この発明の第１実施形態に係る超音波プローブにより送信又は受信される超音波の音場分布を示す図であり、走査方向から超音波プローブを見た図である。図３において、一部は内蔵されている各部を表す図である。
【００５１】
第１実施形態に係る超音波プローブ１によると、（１）生体表面付近において明瞭な画像が得られる。（２）超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の面積を小さくすることができ、その結果、超音波プローブ１の操作性を向上させることができる。（３）超音波プローブ１の感度を増加させることが可能となる。（４）生体表面付近からも高調波成分（ハーモニック周波数成分）を含む超音波を受信することができ、その結果、生体表面付近において分解能が高い高精細な画像が得られる。（５）超音波の送信出力レベルを従来技術に係る超音波プローブと等しくした場合、従来技術と比べて超音波プローブ１の先端部１ａの温度を低くすることができる。これにより、被検体との接触面の温度を、従来技術に係る超音波プローブにおける接触面の温度以下、又は同程度の温度に維持しつつ、超音波の送信出力レベルを高めることが可能となる。そのことにより、被検体（生体）において、より深部まで超音波を送信することが可能となる。以下、（１）から（５）の作用及び効果について説明する。
【００５２】
まず、（１）生体表面付近において明瞭な画像が得られる効果について説明する。音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置することで、音響レンズ５から超音波プローブ１の先端部１ａまでの距離が長くなるため、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）であっても安定した均一な音場が形成される。そのため、被検体（生体）の表面であっても安定した均一な音場を形成することができ、被検体（生体）の表面においても明瞭な画像が得られる。
【００５３】
例えば、低減衰媒体６の厚さｄを、図１９（ｂ）に示す距離Ｄ２以上の長さにすることで、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）における音場分布を、均一な安定した音場分布とすることができる。その結果、生体表面付近に安定した均一な音場を形成することができ、被検体（生体）の表面においても明瞭な画像が得られる。
【００５４】
さらに、低減衰媒体６の厚さｄを、図１９（ｂ）に示す距離Ｄ１以下の長さにすることで、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、図３の側面図に示すように、超音波プローブ１の外部に形成することができる。そのことにより、被検体（生体）内に超音波のフォーカス位置を形成することができ、被検体（生体）内の明瞭な画像が得られる。
【００５５】
次に、（２）生体接触面を小さくできる効果について説明する。超音波プローブ１によると、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の面積を小さくすることができる。図３の側面図に示すように、超音波振動子部３から送信された超音波は音響レンズ５によって集束される。このとき、音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置することで、低減衰媒体６の厚さｄだけ、音響レンズ５の表面から超音波プローブ１の先端部１ａまでの距離を長くすることができる。そして、超音波は低減衰媒体６を通過している間に絞れるため、超音波は低減衰媒体６の厚さｄに応じて絞れた状態で超音波プローブ１の先端部１ａから外部に照射されることになる。つまり、音響レンズ５を通過した直後の超音波よりも低減衰媒体６を通過した超音波の方が、ビームが絞れていることになる。そのため、音響レンズ５の表面を被検体との接触面とする従来技術に係る超音波プローブと比較して、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）における超音波の通過幅を狭くすることが可能となる。換言すると、従来技術に係る超音波プローブと比較して、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の面積を小さくすることが可能となる。このように、超音波プローブ１の先端部１ａを小さくすることができるため、超音波プローブ１の操作性を向上させることが可能となる。
【００５６】
次に、（３）感度を増加させることができる効果について説明する。上記（２）で説明したように、従来技術と比べて、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の面積を小さくすることができるため、例えば、先端部１ａの面積を従来技術に係る超音波プローブの先端部の面積と等しくした場合、超音波振動子部３の大きさを従来技術よりも大きくすることが可能となる。つまり、超音波振動子部３を大きくした場合であっても音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置することで、低減衰媒体６の長さに対応して超音波プローブ１の先端部１ａでは超音波が絞れるため、先端部１ａを大きくする必要がない。これに対して、従来においては、音響レンズ５が被検体との接触面となり、その接触面では超音波が十分に絞られていないため、超音波振動子部３を大きくした分、超音波プローブの先端部を大きくする必要がある。
【００５７】
以上のように、超音波プローブ１によれば超音波振動子部３を大きくした場合であっても、先端部１ａ（被検体との接触面）を小さくすることができるため、先端部１ａの大きさを従来技術に係る超音波プローブと等しくした場合、従来よりも超音波振動子部３を大きくすることが可能となる。これにより、超音波プローブ１の先端部１ａの大きさを変えずに超音波プローブ１の感度を増加させることが可能となり、従来技術よりも明瞭な画像を得ることが可能となる。
【００５８】
次に、（４）高調波成分（ハーモニック周波数成分）について説明する。送信周波数の高調波成分（ハーモニック周波数成分）を持つ超音波を受信して、その高調波成分に基づいて映像化することにより、分解能が高い高精細な画像を得る手法がある（ハーモニック映像法）。従来においては、音響レンズ５の表面が超音波プローブの先端部（被検体との接触面）となるため、超音波振動子部３から被検体（生体）の表面までの距離が短く、生体表面付近では十分な非線形効果が得られなかった。そのため、生体表面付近においては分解能が高い高精細な画像が得られなかった。
【００５９】
第１実施形態に係る超音波プローブ１によると、音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置しているため、超音波振動子部３から被検体（生体）の表面までの距離が長くなる。そのことにより、生体表面付近で十分な非線形効果が得られるようになるため、生体表面付近から高調波成分（ハーモニック周波数成分）を含む超音波を受信することが可能となる。これにより、生体表面付近についても分解能が高い高精細な画像を得ることが可能となる。
【００６０】
次に、（５）生体接触面の温度及び超音波の送信出力レベルについて説明する。例えば、低減衰媒体６に樹脂を用いることで低減衰媒体６の熱伝導率が低くなるため、音響レンズ５上に低減衰媒体６を設置することで、超音波振動子部３で発生した熱が被検体（生体）に伝わり難くなる。従って、従来技術に係る超音波プローブと比較して、超音波の送信出力レベルが同じであれば、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の温度を低く維持することが可能となる。その結果、従来技術と比べて、第１実施形態に係る超音波プローブ１では、超音波の送信出力レベルを高レベルに設定することが可能となる。つまり、超音波の送信出力レベルを高レベルに設定しても、従来技術と比較して、超音波プローブ１の先端部１ａの温度を低く又は同程度に維持することが可能となる。このように超音波の送信出力レベルを従来技術よりも高レベルに設定することができるため、被検体（生体）において、より深部まで超音波を送信することができ、観察可能な領域を広げることが可能となる。
【００６１】
ところで、超音波プローブを設計するときに考慮しなければならないこととして、超音波プローブの先端部１ａ（被検体との接触面）の温度がある。超音波の送受信を行っている状態で、被検体との接触面の温度が規格（ＩＥＣ６０６０１−２−３７）に規定されている温度の範囲内となるように、超音波プローブを設計する必要がある。つまり、被検体との接触面の温度が、規格（ＩＥＣ６０６０１−２−３７）に規定されている温度の範囲内に収まるように、超音波の送信出力レベルを設定する必要がある。
【００６２】
従来技術に係る超音波プローブの場合、音響レンズ５の表面が被検体との接触面となるため、音響レンズ５の表面の温度が、上記規格に規定されている温度の範囲内となるように、超音波の送信出力レベルを設定する必要がある。
【００６３】
一方、第１実施形態に係る超音波プローブ１の場合、音響レンズ５上に低減衰媒体６が設置されている状態で、先端部１ａの温度が、上記規格に規定されている温度の範囲内となるように、超音波の送信出力レベルを設定すれば良い。
【００６４】
上述したように超音波の送信出力レベルが同じであれば、第１実施形態に係る超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の温度は、従来技術に係る超音波プローブの先端部の温度よりも低くなる。このように超音波プローブ１によると、同じ送信出力レベルで超音波を送信した場合に先端部１ａの温度を従来技術よりも低くすることができるため、従来技術に係る超音波プローブよりも超音波の送信出力レベルを高レベルにすることができる。つまり、第１実施形態に係る超音波プローブ１によると、超音波の送信出力を高レベルにしても先端部１ａの温度はあまり上昇せず、先端部１ａを上記規格に規定されている温度の範囲内に維持することが可能となる。
【００６５】
なお、規格（ＩＥＣ６０６０１−２−３７）に従って、超音波を送信した場合に、被検体との接触面が所定の温度を超えないようにする必要がある。第１実施形態に係る超音波プローブ１によると、従来技術に係る超音波プローブよりも超音波の送信出力レベルを高レベルにしても、被検体との接触面の温度を上記規格に従った範囲内に維持することが可能となる。なお、第１実施形態においては、被検体である生体に対して熱による害や不快感を与えないために、被検体との接触面の温度を、例えば３０〜５０℃の範囲内に抑えるものとする。
【００６６】
また、従来技術として、プローブ筐体（ケース）の外部に音響カプラを設けた超音波プローブがある。この従来技術に係る超音波プローブの場合、その外付け用の音響カプラは取り付け及び取り外しが可能となっており、外付け用の音響カプラを取り外した状態においても使用可能としている。そのため、外付け用の音響カプラを取り外した状態で、超音波プローブの先端部（被検体との接触面）の温度を上記規格に従った範囲内に維持するように、超音波の送信出力レベルを設定する必要がある。従って、外付け用の音響カプラを取り付けた場合であっても、外付け用の音響カプラを外した状態で設定した送信出力レベルで超音波を送信することになる。
【００６７】
これに対して、第１実施形態に係る超音波プローブ１では、低減衰媒体６をプローブ筐体７の内部に設置しているため、低減衰媒体６を取り付けた状態で超音波の送信出力レベルを設定することになる。このとき超音波の送信出力レベルは、外付け用の音響カプラを取り外した状態の従来技術に係る超音波プローブよりも、高レベルに設定することができる。上述したように、低減衰媒体６を設置したことにより、超音波振動子部３で発生した熱が超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）に伝わり難くなり、従来技術と比べて被検体との接触面の温度を低く維持することができるからである。
【００６８】
その結果、第１実施形態に係る超音波プローブ１では、上記外付け用の音響カプラを取り付けた超音波プローブよりも超音波の送信出力レベルを高レベルに設定することが可能となる。そのことにより、外付け用の音響カプラを取り付けた従来技術に係る超音波プローブよりも、被検体（生体）内部において、より深部まで超音波を送信することができ、観察可能な領域を広げることが可能となる。
【００６９】
第１実施形態に係る超音波プローブ１と、外付け用の音響カプラを取り付けた従来技術に係る超音波プローブとの差についてまとめる。従来技術に係る超音波プローブでは、外付け用の音響カプラを取り外した状態で、超音波プローブの先端部（被検体との接触面）の温度が上記規格で規定されている温度の範囲内に収まるように、超音波の送信出力レベルを設定する必要がある。そのため、外付け用の音響カプラを取り付けた状態であっても、取り外した状態で設定した出力レベルの範囲内で超音波を送信する必要がある。
【００７０】
これに対して第１実施形態に係る超音波プローブ１では、プローブ筐体７内に低減衰媒体６を設置したことで、外付け用の音響カプラを取り外した状態の従来技術に係る超音波プローブよりも、超音波の送信出力レベルを高レベルに設定することができる。
【００７１】
従って、第１実施形態に係る超音波プローブ１と、外付け用の音響カプラを取り付けた状態の従来技術に係る超音波プローブとを比較した場合、第１実施形態に係る超音波プローブ１の方が、超音波の送信出力レベルを高レベルに設定することが可能となる。その結果、送信される超音波の出力レベルが高くなるため、感度が高く、より深部まで超音波を送信することが可能となる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２実施形態に係る超音波プローブの構成について、図４及び図５を参照して説明する。図４は、この発明の第２実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。図４（ａ）は、スライス方向（走査方向に直交する方向）から超音波プローブ１０を見た図である。図４（ｂ）は、走査方向から超音波プローブ１０を見た図である。図４において、一部は内蔵されている各部を表す図である。図５は、この発明の第２実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図４及び図５には超音波プローブのヘッド側が示されている。第２実施形態では、第１実施形態と同様に、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。
【００７３】
図５に示すように、第２実施形態に係る超音波プローブ１０は、背面材２、超音波振動子部３、音響整合層４、及び音響レンズ５を備えて構成されている。さらに、第２実施形態に係る超音波プローブ１０は、図４及び図５に示すように、音響レンズ５上に低減衰媒体６が設置されている。
【００７４】
そして、図４に示すように、背面材２、超音波振動子部３、音響整合層４、音響レンズ５、及び低減衰媒体６は、プローブ筐体７（ケース）内に格納されている。このとき、低減衰媒体６は超音波プローブ１０の先端部１０ａ側、つまり被検体との接触面側に設置されるようにプローブ筐体７内に格納されている。
【００７５】
上記の構成とすることで、超音波振動子部３から送信された超音波は音響レンズ５によりスライス方向（走査方向に直交する方向）に集束され、さらに低減衰媒体６を介して超音波プローブ１０の外部（送受信方向）に照射される。そして、被検体からの反射波は、低減衰媒体６を介して超音波プローブ１０内に入射し、音響レンズ５を介して超音波振動子部３にて受信される。
【００７６】
ここで、低減衰媒体６の構成について説明する。図５の斜視図に示すように、音響レンズ５の表面（低減衰媒体６と接する面）は凸型の曲面形状を有している。低減衰媒体６は、音響レンズ５と接する面（第１の面）が、その音響レンズ５の凸型の曲面と嵌合するように、凹面状に形成されている。そして、低減衰媒体６は先細り状に形成されて、音響レンズ５から離れる方向（送受信方向）に向かって、低減衰媒体６のスライス方向の幅が徐々に狭くなるように形成されている。換言すると、低減衰媒体６の送受信方向に直交する断面積は、音響レンズ５から離れる方向（送受信方向）に向かって、徐々に小さくなるように形成され、第１の面の反対側の面（超音波プローブ１の先端部１ａ側の面（第２の面））の面積が最も小さくなるように形成されている。
【００７７】
さらに、低減衰媒体６には、穿刺針を被検体（生体）に案内するための穿刺針ガイド部９が設置されている。この穿刺針ガイド部９は両端部が開口して筒状の形状を有し、貫通孔として被検体（生体）に穿刺針を案内する。この穿刺針ガイド部９は所定の曲率を持って曲げられており、低減衰媒体６の走査方向に沿った側面から、先端部１０ａ側の面（第２の面）にかけて設けられている。
【００７８】
穿刺針ガイド部９の入口９ａ（他端）は、低減衰媒体６の側面であって、走査方向（超音波振動子の配列方向）に沿った面に形成されている。また、入口９ａはスライス方向を向いており、入口９ａの向きは、超音波が送受信される方向（送受信方向）と超音波振動子が配列している方向（走査方向）とを含む面（断層像が形成される面）に交差している。なお、プローブ筐体７には、穿刺針ガイド部９の入口９ａの位置に対応する位置に開口部（図示しない）が形成され、その開口部から穿刺針を出し入れすることが可能となっている。この第２実施形態では、プローブ筐体７の側面であって、走査方向に沿った側面に開口部（図示しない）が形成されている。
【００７９】
また、穿刺針ガイド部９の出口９ｂ（一端）は、低減衰媒体６の先端部１０ａ側の面（第２の面）に形成されている。これにより、入口９ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部９内を通って出口９ｂから超音波プローブ１０の外部に案内される。また、穿刺針ガイド部９の出口９ｂは、超音波が送受信される方向（送受信方向）と超音波振動子が配列している方向（走査方向）とを含む面（断層像が形成される面）に平行な方向を向いている。このように、出口９ｂの向きが、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行になっているため、断層像が形成される面に沿って穿刺針を生体内に刺入することが可能となる。
【００８０】
また、この第２実施形態では、穿刺針ガイド部９の出口９ｂの向きは、超音波プローブ１０の先端部１０ａに対して直交している。つまり、出口９ｂの向きは、走査方向及びスライス方向に直交している。これにより、穿刺針を穿刺針ガイド部９の出口９ｂからほぼ垂直な状態で外部に案内することができ、その結果、穿刺針を被検体（生体）の体表に対してほぼ垂直な状態で刺入することが可能となる。
【００８１】
なお、この第２実施形態では、穿刺針ガイド部９の出口９ｂの向きを、先端部１０ａに対して直交させているが、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行であれば、先端部１０ａに対して斜めに形成されていても良い。この場合であっても、断層像が形成される面に沿って穿刺針を生体内に刺入することができる。
【００８２】
なお、穿刺針ガイド部９の出口９ｂは、超音波プローブ１０の先端部１０ａにおいて、スライス方向の中心付近に形成されていることが好ましい。音響レンズ５によって絞られた超音波のビームのほぼ中心に穿刺針を導き出すことができるからである。
【００８３】
また、穿刺針ガイド部９の出口９ｂは、超音波プローブ１０の先端部１０ａにおいて、走査方向の中心付近に形成されていることが好ましい。超音波の送受信によって取得される断層像のほぼ中心に穿刺針を導き出すことができ、断層像のほぼ中心に穿刺針を描画することができるからである。
【００８４】
なお、穿刺針ガイド部９は、金属又は樹脂によって形成されている。
【００８５】
また、穿刺針ガイド部９の径の大きさを変えることにより、太さが異なる複数種類の穿刺針を用いることができる。
【００８６】
また、低減衰媒体６の送受信方向における厚さｄは、第１実施形態と同様に、超音波振動子部３の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。第１実施形態と同様に、低減衰媒体６の厚さｄを、超音波の音場が安定する距離以上の厚さにすることが望ましい。
【００８７】
また、第１実施形態と同様に、低減衰媒体６の厚さｄを調整することで、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、超音波プローブ１０の外部に形成することができる。そのことにより、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、被検体（生体）内に形成することが可能となり、被検体（生体）内の明瞭な画像を得ることが可能となる。
【００８８】
また、第１実施形態と同様に、超音波プローブ１０の先端部１０ａ（生体接触面）に薄い保護膜８を設けても良い。この保護膜８は、被検体の安全性、及び低減衰媒体６の耐久性を確保するために設置される。
【００８９】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ１０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、（１）生体表面付近において明瞭な画像が得られる。（２）超音波プローブ１０の先端部１０ａ（被検体との接触面）の面積を小さくすることができ、その結果、超音波プローブ１０の操作性を向上させることができる。（３）超音波プローブ１０の感度を増加させることが可能となる。（４）生体表面付近からも高調波成分を含む超音波を受信することができ、その結果、生体表面付近において分解能が高い高精細な画像が得られる。（５）超音波の送信出力レベルを従来技術に係る超音波プローブと等しくした場合、従来技術と比べて超音波プローブ１０の先端部１０ａの温度を低くすることができる。これにより、被検体との接触面の温度を、従来技術に係る超音波プローブにおける接触面の温度以下、又は同程度の温度に維持しつつ、超音波の送信出力レベルを高めることが可能となる。そのことにより、被検体（生体）において、より深部まで超音波を送信することが可能となる。
【００９０】
さらに、第２実施形態に係る超音波プローブ１０によると、（６）体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって認識することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【００９１】
音響レンズ５上に低減衰媒体６を設けることで、低減衰媒体６の断層像を描画することができる。そして、穿刺針ガイド部９をその低減衰媒体６に設けたことにより、低減衰媒体６内を案内されて被検体（生体）内に刺入される穿刺針を断層像に描画することができ、生体内に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を断層像で確認することが可能となる。さらに、穿刺針ガイド部９の出口９ｂが、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行な方向を向いているため、穿刺針を断層像が形成される面に沿って生体内に刺入することができる。このように、生体内に刺入する前の段階から断層像にて穿刺針の位置を確認できるため、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【００９２】
また、第２実施形態に係る超音波プローブ１０によると、従来技術のように超音波振動子部の一部に切欠き部を形成する必要がないため、切欠け部に起因する輝度ムラがない超音波画像が得られる。
【００９３】
なお、第２実施形態に係る超音波プローブ１０は、低減衰媒体６の走査方向の幅が一定であるため、リニア型のスキャンに適しているが、超音波振動子部３の端部に設置されている超音波振動子を駆動せずに、コンベックス型のスキャンを実施しても良い。
【００９４】
［第３の実施の形態］
次に、この発明の第３実施形態に係る超音波プローブの構成について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、この発明の第３実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。図６において、一部は内蔵されている各部を表す図である。図７は、この発明の第３実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。第３実施形態では、第１実施形態と同様に、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０においては、穿刺針ガイド部９を低減衰媒体６に直接形成したが、第３実施形態に係る超音波プローブ２０では、その穿刺針ガイド部９を低減衰媒体６から取り外せるようにした。
【００９５】
図７に示すように、低減衰媒体６には所定の形状に切り取られた切欠け部２３が形成されている。その切欠け部２３には、その切欠け部２３の形状に合致する嵌合部材２１が嵌め込まれて、低減衰媒体６に固定される。
【００９６】
嵌合部材２１には、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同様に、所定の曲率を持って曲げられている穿刺針ガイド部９が設けられている。嵌合部材２１が切欠け部２３に嵌め込まれることにより、穿刺針ガイド部９は低減衰媒体６の側面から先端部２０ａ側の面（第２の面）にかけて設けられることになる。この穿刺針ガイド部９の形状、入口９ａ及び出口９ｂの向きは、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０に設置されている穿刺針ガイド部９と同じである。なお、プローブ筐体７には、上述した第２実施形態と同様に、穿刺針ガイド部９の入口９ａの位置に対応する位置に開口部（図示しない）が形成され、その開口部から穿刺針を出し入れすることが可能となっている。この第３実施形態では、プローブ筐体７の側面であって、走査方向に沿った側面に開口部（図示しない）が形成されている。
【００９７】
嵌合部材２１には、一方の側面に凸部２２ａが形成され、その側面の反対側の側面には別の凸部２２ｂが形成されている。さらに、低減衰媒体６に形成された切欠け部２３には、嵌合部材２１の凸部２２ａが嵌合する凹部２４ａが形成され、その凹部２４ａの反対側の面は、嵌合部材２１の凸部２２ｂが嵌合する凹部２４ｂが形成されている。そして、嵌合部材２１が低減衰媒体６の切欠け部２３に嵌め込まれることにより、嵌合部材２１の凸部２２ａと切欠け部２３の凹部２４ａとが嵌合し、嵌合部材２１の凸部２２ｂと切欠け部２３の凹部２４ｂとが嵌合する。これによって、嵌合部材２１は低減衰媒体６に装着されることになる。
【００９８】
なお、嵌合部材２１には、低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。
【００９９】
また、穿刺針を用いないで撮影を行う場合は、嵌合部材２１の外形の形状が同じで、穿刺針ガイド部９が形成されていないダミー部材を切欠け部２３に嵌め込むことで、穿刺針を用いない撮影を行うことが可能となる。
【０１００】
また、複数の嵌合部材２１を用意しておき、各嵌合部材２１によって径が異なる穿刺針ガイド部９を設けることで、嵌合部材２１を交換するだけで径の異なる穿刺針ガイド部９を超音波プローブに設置することができる。これにより、太さが異なる穿刺針に対応することが可能となる。
【０１０１】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ２０によると、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、超音波プローブ２０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同じ作用及び効果を奏することが可能であり、さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【０１０２】
なお、第３実施形態に係る超音波プローブ２０では、嵌合部材２１に凸部２２ａ、２２ｂを設け、切欠け部２３に凹部２４ａ、２４ｂを設けたが、凸部や凹部を設けなくても良い。例えば、切欠け部２３に嵌合部材２１を嵌めこんで、嵌合部材２１と低減衰媒体６との摩擦によって嵌合部材２１を切欠け部２３に固定しても良い。
【０１０３】
［第４の実施の形態］
次に、この発明の第４実施形態に係る超音波プローブの構成について、図８から図１０を参照して説明する。図８は、この発明の第４実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。図８において、一部は内蔵されている各部を表す図である。図９及び図１０は、この発明の第４実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。第４実施形態では、第１実施形態と同様に、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。
【０１０４】
図８及び図９に示すように、第４実施形態に係る超音波プローブ３０においては、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０に設置された穿刺針ガイド部９の代わりに、低減衰媒体６に直線状の穿刺針ガイド部３１が設置されている。この穿刺針ガイド部３１は、穿刺針ガイド部９と同様に金属又は樹脂によって形成され、両端部が開口して筒状の形状を有し、貫通孔として被検体（生体）に穿刺針を案内する。また、この第４実施形態では、穿刺針ガイド部３１は、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行になるように設置されている。
【０１０５】
図９に示すように、穿刺針ガイド部３１は、低減衰媒体６のスライス方向（走査方向に直交する方向）に沿った側面を通過し、低減衰媒体６のスライス方向に沿った側面から、先端部３０ａ側の面（第２の面）にかけて設けられている。これにより、スライス方向に沿った側面に設置された入口３１ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部３１内を通って、先端部３０ａ側に設置された出口３１ｂから超音波プローブ３０の外部に案内される。また、穿刺針ガイド部３１の出口３１ｂは、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行な方向を向いている。このように、出口３１ｂの向きが、断層像が形成される面と平行になっているため、断層像が形成される面に沿って穿刺針を生体内に刺入することが可能となる。
【０１０６】
なお、プローブ筐体７には、上述した第２実施形態と同様に、穿刺針ガイド部３１の入口３１ａの位置に対応する位置に開口部（図示しない）が形成され、その開口部から穿刺針を出し入れすることが可能となっている。この第４実施形態では、プローブ筐体７の側面であって、スライス方向に沿った側面に開口部（図示しない）が形成されている。
【０１０７】
また、図１０に示すように、穿刺針ガイド部３２は、所定の曲率を持って曲がっていても良い。この穿刺針ガイド部３２も、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行になるように設置されている。出口３２ｂ付近においては、穿刺針ガイド部３２は先端部３０ａに対して直交するように形成されている。これにより、穿刺針を穿刺針ガイド部３２の出口３２ｂからほぼ垂直な状態で外部に導き出すことができ、その結果、穿刺針を被検体（生体）の体表に対してほぼ垂直な状態で刺入することが可能となる。
【０１０８】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ３０によると、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、超音波プローブ３０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同じ作用及び効果を奏することが可能であり、さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【０１０９】
［第５の実施の形態］
次に、この発明の第５実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１１を参照して説明する。図１１は、この発明の第５実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。図１１において、一部は内蔵されている各部を表す図である。第５実施形態では、第１実施形態と同様に、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。
【０１１０】
第５実施形態に係る超音波プローブ４０は、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同様に、プローブ筐体７の内部に、背面材２、超音波振動子部３、音響整合層４、及び音響レンズ５を備えている。また、超音波プローブ４０は、第２実施形態に係る低減衰媒体６の代わりに低減衰媒体４１をプローブ筐体７の内部に備えている。低減衰媒体４１には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。
【０１１１】
低減衰媒体４１は、音響レンズ５に接する面が平面状に形成され、音響レンズ５に接する面の反対側の面（超音波プローブ４０の先端側４０ａの面）が凸面となっている。また、低減衰媒体４１の走査方向の幅が、音響レンズ５に接する面から先端部４０ａ側に向けて徐々に広くなっている。これにより、低減衰媒体４１はコンベックス状に形成されていることになり、超音波によるスキャンの形状を台形状とすることで、コンベックススキャンを可能としている。
【０１１２】
低減衰媒体４１には、直線状の穿刺針ガイド部４２が設置されている。この穿刺針ガイド部４２は、第２実施形態の穿刺針ガイド部９と同様に金属又は樹脂によって形成され、両端部が開口して筒状の形状を有し、貫通孔として被検体（生体）に穿刺針を導入する。また、穿刺針ガイド部４２は、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行になるように設置されている。
【０１１３】
穿刺針ガイド部４２は、低減衰媒体４１のスライス方向に沿った側面を通過し、低減衰媒体４１のスライス方向に沿った側面から、先端部４０ａ側の面（第２の面）にかけて設けられている。これにより、スライス方向に沿った側面に設置された入口４２ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部４２内を通って、先端部４０ａ側に設置された出口４２ｂから超音波プローブ４０の外部に案内される。また、穿刺針ガイド部４２の出口４２ｂは、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行な方向を向いている。このように、出口４２ｂの向きが、断層像が形成される面と平行になっているため、断層像が形成される面に沿って穿刺針を生体内に刺入することが可能となる。
【０１１４】
なお、プローブ筐体７には、上述した第２実施形態と同様に、穿刺針ガイド部４２の入口４２ａの位置に対応する位置に開口部（図示しない）が形成され、その開口部から穿刺針を出し入れすることが可能となっている。この第５実施形態では、プローブ筐体７の側面であって、スライス方向に沿った側面に開口部（図示しない）が形成されている。
【０１１５】
また、穿刺針ガイド部４２は、所定の曲率を持って曲がっていても良い。この場合、出口４２ｂ付近においては、穿刺針ガイド部４２は先端部４０ａに対して直交するように形成されている。これにより、穿刺針を穿刺針ガイド部４２の出口４２ｂからほぼ垂直な状態で外部に導き出すことができ、その結果、穿刺針を被検体（生体）の体表に対してほぼ垂直な状態で刺入することが可能となる。
【０１１６】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ４０によると、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、超音波プローブ４０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同じ作用及び効果を奏することが可能であり、さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【０１１７】
また、低減衰媒体４１に穿刺ガイド部４２を設置しなくてもよい。この場合、超音波プローブ４０によって取得される画像には、被検体との接触面から生体側が表される。
【０１１８】
［第６の実施の形態］
次に、この発明の第６実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１２を参照して説明する。図１２は、この発明の第６実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。図１２において、一部は内蔵されている各部を表す図である。第６実施形態では、第１実施形態と同様に、複数の超音波振動子が走査方向に１列に配列された、所謂１次元超音波プローブについて説明する。
【０１１９】
第６実施形態に係る超音波プローブ５０は、上述した第５実施形態に係る超音波プローブ４０と同様に、コンベックス状に形成された低減衰媒体５１を備えている。低減衰媒体５１には、第２実施形態の低減衰媒体６と同様に、所定の曲率を持って曲げられている穿刺針ガイド部５２が設置されている。そして、穿刺針ガイド部５２の入口５２ａ（他端）は、低減衰媒体５１の走査方向に沿った面に形成されている。また、貫通孔５２の出口５２ｂ（一端）は、低減衰媒体５１の先端部５０ａ側の面（第２の面）に形成され、送受信方向と走査方向とを含む面（断層像が形成される面）に平行な方向を向いている。このように、出口５２ｂの向きが、断層像が形成される面と平行になっているため、入口５２ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部５２内を通って出口５２ｂから超音波プローブ５０の外部に案内される。これにより、穿刺針は、断層像が形成される面に沿って生体内に刺入されることになる。
【０１２０】
プローブ筐体７には、穿刺針ガイド部５２の入口５２ａの位置に対応する位置に開口部（図示しない）が形成され、その開口部から穿刺針を出し入れすることが可能となっている。この第６実施形態では、プローブ筐体７の側面であって、走査方向に沿った側面に開口部（図示しない）が形成されている。
【０１２１】
なお、低減衰媒体５１には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。また、穿刺針ガイド部５２は、第２実施形態と同様に、金属又は樹脂によって形成されている。
【０１２２】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ５０によると、上述した第２実施形態に係る超音波プローブ１０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、超音波プローブ５０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同じ作用及び効果を奏することが可能であり、さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【０１２３】
また、上述した第５実施形態に係る超音波プローブ４０と同様に、低減衰媒体５１がコンベックス状に形成されていることにより、超音波によるスキャンの形状を台形状とすることで、コンベックススキャンを行なうことができる。
【０１２４】
［第７の実施の形態］
次に、この発明の第７実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１３を参照して説明する。図１３は、この発明の第７実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図１３には、超音波プローブのヘッド側が示されている。
【０１２５】
上述した第１実施形態から第６実施形態では、複数の超音波振動子が１列に配置された、所謂１次元超音波プローブについて説明した。この第７実施形態では、複数の超音波振動子が２次元的に配置された、所謂２次元超音波プローブについて説明する。
【０１２６】
第７実施形態に係る超音波プローブ６０は、格子状に配置された複数の超音波振動子からなる超音波振動子部６２を備えている。個々の超音波振動子の間には、溝部（隙間）が設けられ、複数の超音波振動子はその溝部の間隔をあけて２次元的に配列している。なお、図示しないが、超音波振動子部６２の両面には電極が設置されている。また、超音波振動子部６２の下面と音響整合層６３の上面から信号を引き出してもよい。
【０１２７】
超音波振動子部６２の一方の面には、音響整合層６３が設けられ、反対側の面には背面材６１が設けられている。音響整合層６３は、超音波振動子部６２と同様に、溝部によって分割されている。また、１層の音響整合層６３が設けられているが、２層以上の音響整合層が設けられていても良い。
【０１２８】
さらに、第７実施形態に係る超音波プローブ６０では、音響整合層６３上に低減衰媒体６４が設けられている。低減衰媒体６４には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。
【０１２９】
そして、背面材６１、超音波振動子部６２、音響整合層６３、及び低減衰媒体６４は、プローブ筐体（図示しない）に格納されている。このとき、低減衰媒体６４は、超音波プローブ６０の先端部側（被検体との接触面側）に配置されるようにプローブ筐体内に格納されている。
【０１３０】
上記の構成とすることで、超音波振動子部６２から送信された超音波は、低減衰媒体６４を介して超音波プローブ６０の外部に照射される。そして、被検体からの反射波は、低減衰媒体６４を介して超音波プローブ６０内に入射し、その後、超音波振動子部６２にて受信される。
【０１３１】
低減衰媒体６４は、立方体又は直方体の形状を有している。また、低減衰媒体６４の送受信方向における厚さは、第１実施形態と同様に、超音波振動子部６２の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。低減衰媒体６４の厚さｄを、超音波の音場が安定する距離以上の厚さにすることが望ましい。
【０１３２】
また、第１実施形態と同様に、低減衰媒体６４の厚さｄを調整することで、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、超音波プローブ６０の外部に形成することができる。そのことにより、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、被検体（生体）内に形成することが可能となり、被検体（生体）内の明瞭な画像を得ることが可能となる。
【０１３３】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ６０によると、第１実施形態に係る超音波プローブ１と同様の作用及び効果を奏することが可能となる。つまり、（１）生体表面付近において明瞭な画像が得られる。（２）超音波プローブ６０の感度を増加させることが可能となる。（３）生体表面付近からも高調波成分を含む超音波を受信することができ、その結果、生体表面付近において分解能が高い高精細な画像が得られる。（４）超音波の送信出力レベルを従来技術に係る超音波プローブと等しくした場合、従来技術に比べて超音波プローブ６０の先端部側（被検体との接触面側）の温度を低くすることができる。これにより、被検体との接触面の温度を、従来技術に係る超音波プローブにおける接触面の温度以下、又は同程度の温度に維持しつつ、超音波の送信出力レベルを高めることが可能となる。そのことにより、被検体（生体）において、より深部まで超音波を送信することが可能となる。
【０１３４】
［第８の実施の形態］
次に、この発明の第８実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、この発明の第８実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図１４には、超音波プローブのヘッド側が示されている。この第８実施形態では、第７実施形態と同様に、複数の超音波振動子が２次元的に配置された、所謂２次元超音波プローブについて説明する。
【０１３５】
第８実施形態に係る超音波プローブ７０は、上述した第７実施形態に係る超音波プローブ６０と同様に、複数の超音波振動子が２次元的に配置された超音波振動子部６２、背面材６１、及び音響整合層６３を備えている。そして、音響整合層６３の上に低減衰媒体７１が設けられている。低減衰媒体７１には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。
【０１３６】
そして、背面材６１、超音波振動子部６２、音響整合層６３、及び低減衰媒体７１は、プローブ筐体（図示しない）に格納されている。低減衰媒体７１は、超音波プローブ７０の先端部側（被検体との接触面側）に配置されるようにプローブ筐体内に格納されている。
【０１３７】
以上の構成とすることで、超音波振動子部６２から送信された超音波は、低減衰媒体７１を介して超音波プローブ７０の外部に照射される。そして、被検体からの反射波は、低減衰媒体７１を介して超音波プローブ７０内に入射し、その後、超音波振動子部６２にて受信される。
【０１３８】
低減衰媒体７１は、超音波プローブ７０の先端部側（被検体との接触面側）に向かって徐々に広がった形状を有している。換言すると、低減衰媒体７１の送受信方向に直交する断面の面積は、超音波振動子部６２から離れる方向（送受信方向）に向かって、徐々に大きくなるように形成されている。そして、低減衰媒体７１は、音響整合層６３と接する面（第１の面）の面積が最も小さくなるように形成され、送受信方向に向かって徐々に断面積が大きくなり、第１の面の反対側の面（超音波プローブ７０の先端部側の面（第２の面））の面積が最も大きくなるように形成されている。
【０１３９】
また、低減衰媒体７１の送受信方向における厚さは、第１実施形態と同様に、超音波振動子部６２の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。低減衰媒体７１の厚さｄを、超音波の音場が安定する距離以上の厚さにすることが望ましい。
【０１４０】
また、第１実施形態と同様に、低減衰媒体７１の厚さｄを調整することで、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、超音波プローブ７０の外部に形成することができる。そのことにより、超音波のスライス方向におけるフォーカス位置を、被検体（生体）内に形成することが可能となり、被検体（生体）内の明瞭な画像を得ることが可能となる。
【０１４１】
なお、超音波プローブ７０の先端部側（被検体との接触面側）が凸型であってもよい。
【０１４２】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ７０によると、第７実施形態に係る超音波プローブ６０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。
【０１４３】
さらに、第８実施形態に係る超音波プローブ７０によると、低減衰媒体７１が超音波プローブ７０の先端部側（被検体との接触面側）に向かって徐々に広がっているため、送受信される超音波の経路を低減衰媒体７１に含ませることが可能となる。
【０１４４】
［第９の実施の形態］
次に、この発明の第９実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１５を参照して説明する。図１５は、この発明の第９実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図１５には、超音波プローブのヘッド側が示されている。この第９実施形態では、第７実施形態と同様に、複数の超音波振動子が２次元的に配置された、所謂２次元超音波プローブについて説明する。
【０１４５】
第９実施形態では、第７実施形態に係る超音波プローブ６０の低減衰媒体に穿刺針ガイド部を設けた。具体的には、第９実施形態に係る超音波プローブ８０は、第７実施形態に係る超音波プローブ６０と同様に、背面材６１、超音波振動子部６２、及び音響整合層６３を備えている。また、音響整合層６３上に低減衰媒体８１が設けられている。
【０１４６】
そして、背面材６１、超音波振動子部６２、音響整合層６３、及び低減衰媒体８１は、プローブ筐体（図示しない）に格納されている。このとき、低減衰媒体８１は、超音波プローブ８０の先端部側（被検体との接触面側）に配置されるようにプローブ筐体内に格納されている。
【０１４７】
低減衰媒体８１は、立方体又は直方体の形状を有している。また、低減衰媒体８１の送受信方向における厚さは、第１実施形態と同様に、超音波振動子部６２の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。低減衰媒体８１の厚さｄを、超音波の音場が安定する距離以上の厚さにすることが望ましい。
【０１４８】
さらに、低減衰媒体８１には、穿刺針を被検体（生体）に案内するための穿刺針ガイド部８２が設置されている。この穿刺針ガイド部８２は両端部が開口して筒状の形状を有し、貫通孔として被検体（生体）に穿刺針を案内する。この穿刺針ガイド部８２は所定の曲率を持って曲げられており、低減衰媒体８１の側面から、超音波プローブ６０の先端部側（被検体との接触面側）にかけて設けられている。
【０１４９】
穿刺ガイド部８２の入口８２ａ（他端）は、低減衰媒体８１の側面に形成されている。また、穿刺ガイド部８２の出口８２ｂ（一端）は、低減衰媒体８１の先端部側の面に形成されている。これにより、入口８２ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部８２内を通って出口８２ｂから超音波プローブ８０の外部に案内される。
【０１５０】
また、この第９実施形態では、穿刺針ガイド部８２の出口８２ｂの向きは、超音波プローブ８０の先端部に対して直交している。これにより、穿刺針を穿刺針ガイド部８２の出口８２ｂからほぼ垂直な状態で外部に案内することができ、その結果、穿刺針を被検体（生体）の体表に対してほぼ垂直な状態で刺入することが可能となる。
【０１５１】
この第９実施形態では、穿刺針ガイド部８２の出口８２ｂの向きを、超音波プローブ８０の先端部に対して直交させているが、先端部に対して斜めに形成されていても良い。
なお、低減衰媒体８１には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。また、穿刺針ガイド部８２は、第２実施形態と同様に、金属又は樹脂によって形成されている。
【０１５２】
また、第９実施形態では、穿刺針ガイド部８２は所定の曲率を持って曲げられているが、直線状に形成さていても良い。
【０１５３】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ８０によると、第７実施形態に係る超音波プローブ６０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。さらに、第９実施形態に係る超音波プローブ８０によると、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することができ、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【０１５４】
［第１０の実施の形態］
次に、この発明の第１０実施形態に係る超音波プローブの構成について、図１６を参照して説明する。図１６は、この発明の第１０実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。図１６には、超音波プローブのヘッド側が示されている。この第１０実施形態では、第７実施形態と同様に、複数の超音波振動子が２次元的に配置された、所謂２次元超音波プローブについて説明する。
【０１５５】
第１０実施形態では、第８実施形態に係る超音波プローブ７０の低減衰媒体に穿刺針ガイド部を設けた。具体的には、第１０実施形態に係る超音波プローブ９０は、第８実施形態に係る超音波プローブ７０と同様に、背面材６１、超音波振動子部６２、及び音響整合層６３を備えている。また、音響整合層６３上に低減衰媒体９１が設けられている。そして、背面材６１、超音波振動子部６２、音響整合層６３、及び低減衰媒体９１は、プローブ筐体（図示しない）に格納されている。このとき、低減衰媒体９１は、超音波プローブ９０の先端部側（被検体との接触面側）に配置されるようにプローブ筐体内に格納されている。
【０１５６】
低減衰媒体９１は、第８実施形態と同様に、超音波プローブ９０の先端部側（被検体との接触面側）に向かって徐々に広がった形状を有している。換言すると、低減衰媒体９１の送受信方向に直交する断面積は、超音波振動子部６２から離れる方向（送受信方向）に向かって、徐々に大きくなるように形成されている。また、低減衰媒体９１の送受信方向における厚さは、第１実施形態と同様に、超音波振動子部６２の音場分布の特性に基づいて決定することが望ましい。低減衰媒体９１の厚さｄを、超音波の音場が安定する距離以上の厚さにすることが望ましい。
【０１５７】
さらに、低減衰媒体９１には、穿刺針を被検体（生体）に案内するための穿刺針ガイド部９２が設置されている。この穿刺針ガイド部９２は両端部が開口して筒状の形状を有し、貫通孔として被検体（生体）に穿刺針を案内する。この穿刺針ガイド部９２は所定の曲率を持って曲げられており、低減衰媒体９１の側面から、超音波プローブ９０の先端部側（被検体との接触面側）にかけて設けられている。
【０１５８】
穿刺針ガイド部９２の入口９２ａ（他端）は、低減衰媒体９１の側面に形成されている。また、穿刺針ガイド部９２の出口９２ｂ（一端）は、低減衰媒体９１の先端部側の面に形成されている。これにより、入口９２ａから導入された穿刺針は、穿刺針ガイド部９２内を通って出口９２ｂから超音波プローブ９０の外部に案内される。
【０１５９】
また、第１０実施形態では、穿刺針ガイド部９２の出口９２ｂの向きは、超音波プローブ９０の先端部に対して直交している。これにより、穿刺針を穿刺針ガイド部９２の出口９２ｂからほぼ垂直な状態で外部に案内することができ、その結果、穿刺針を被検体（生体）の体表に対してほぼ垂直な状態で刺入することが可能となる。
【０１６０】
この第１０実施形態では、穿刺針ガイド部９２の出口９２ｂの向きを、超音波プローブ９０の先端部に対して直交させているが、先端部に対して斜めに形成されていても良い。
【０１６１】
なお、低減衰媒体９１には、第１実施形態における低減衰媒体６と同じ材料が用いられる。また、穿刺針ガイド部９２は、第２実施形態と同様に、金属又は樹脂によって形成されている。
【０１６２】
また、第１０実施形態では、穿刺針ガイド部９２は所定の曲率を持って曲げられているが、直線状に形成さていても良い。
【０１６３】
（作用）
上記の構成を有する超音波プローブ９０によると、第８実施形態に係る超音波プローブ９０と同じ作用及び効果を奏することが可能となる。
【０１６４】
さらに、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって確認することが可能となる。
【０１６５】
［第１１の実施の形態］
（超音波診断装置）
次に、この発明の第１１実施形態として、上述した実施形態に係る超音波プローブを備えた超音波診断装置について、図１７を参照して説明する。図１７は、この発明の第１１実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【０１６６】
この第１１実施形態に係る超音波診断装置１００は、主に、超音波プローブ１、送受信部１０１、信号処理部１０２、ＤＳＣ１０３、画像処理部１０４、表示部１０５及び制御部１０６を備えて構成されている。
【０１６７】
超音波プローブ１には、上述した低減衰媒体６が設置された超音波プローブが用いられる。ここでは、第１実施形態に係る超音波プローブ１を用いているが、第２実施形態から第１０実施形態に係る超音波プローブのいずれかを用いても良い。
【０１６８】
送受信部１０１は送信部と受信部を備え、超音波プローブ１に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ１が受信したエコー信号を受信する。
【０１６９】
送受信部１０１の送信部は、図示しないクロック（ｃｌｏｃｋ）発生回路、送信遅延回路、及びパルサ（ｐｕｌｓａｒ）回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）や送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカス（ｆｏｃｕｓ）を実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）（ｃｈａｎｎｅｌ）の数のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ１の各超音波振動子に供給するようになっている。
【０１７０】
送受信部１０１の受信部は、図示しないプリアンプ（ｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｒ）回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ１の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部１０１によって加算処理された信号を「ＲＦデータ」と称する。
【０１７１】
また、送受信部１０１は、規格（ＩＥＣ６０６０１−２−３７）に従って、超音波プローブ１の先端部１ａ（被検体との接触面）の温度が、３０℃〜５０℃の範囲内となる送信出力レベルで、超音波プローブ１に超音波を送信させることが望ましい。
【０１７２】
信号処理部１０２は、公知のＢモード処理回路、ドプラ処理回路又はカラーモード処理回路を備えている。送受信部１０１から出力されたデータはいずれかの処理回路にて所定の処理を施される。Ｂモード処理回路はエコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモードラスタデータ（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｒａｓｔｅｒ  ｄａｔａ）を生成する。具体的には、Ｂモード処理回路は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ（ｂａｎｄ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。
【０１７３】
ドプラ処理回路はドプラ偏移周波数成分を取り出し、更にＦＦＴ処理等を施して血流情報を有するデータを生成する。
【０１７４】
カラーモード処理回路は、動いている血流情報の映像化を行い、カラーラスタデータ（ｃｏｌｏｒ  ｒａｓｔｅｒ  ｄａｔａ）を生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。具体的には、カラーモード処理回路は、位相検波回路、ＭＴＩフィルタ（ＭＴＩ  ｆｉｌｔｅｒ）、自己相関器、及び流速・分散演算器を備えている。このカラーモード処理回路は、組織信号と血流信号とを分離するためのハイパスフィルタ（ｈｉｇｈ−ｐａｓｓ  ｆｉｌｔｅｒ）処理（ＭＴＩフィルタ処理）を行い、自己相関処理により血流の移動速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。
【０１７５】
ＤＳＣ１０３（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表されるデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、Ｂモード処理回路から出力されたデータに対してスキャンコンバージョン処理が施されると、被検体の組織形状を２次元情報として表す断層像データが生成される。また、ＤＳＣ１０３は、断層像データをリサンプリング処理することで、ボクセルデータを生成することもできる。
【０１７６】
画像処理部１０４は、例えば、ボクセルデータに対してボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）処理やＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理を施すことにより、３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面の画像データ）などの超音波画像データを生成する。
【０１７７】
表示部１０５は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ（ｄｉｓｐｌａｙ）などのモニタ（ｍｏｎｉｔｏｒ）で構成され、そのモニタ画面上に断層像、３次元画像又は血流情報などの超音波画像を表示する。
【０１７８】
制御部１０６は、超音波診断装置１００の各部を制御する。ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどの記憶部（図示しない）には、画像データ、各種設定条件及び制御プログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）などが記憶されている。制御部１０６は超音波診断装置１００の各部に接続されて、超音波診断装置１００の各部を制御する。制御部１０６は例えばＣＰＵで構成され、記憶部に記憶されている超音波診断装置の制御プログラムを実行することにより、各部の制御を行なう。
【０１７９】
また、超音波診断装置１００には、超音波の送受信条件などに関する各種設定を入力するための操作部（図示しない）が備えられている。この操作部は、ジョイスティック（ｊｏｙｓｔｉｃｋ）やトラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）などのポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）、スイッチ（ｓｗｉｔｃｈ）、各種ボタン（ｂｕｔｔｏｎ）、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ  Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成されている。この操作部で入力された情報は制御部１０６に送られ、制御部１０６はその情報に従って超音波診断装置１００の各部の制御を行なう。
【０１８０】
（作用）
第１１実施形態に係る超音波診断装置１００によれば、この発明の第１実施形態から第１０実施形態のいずれかに係る超音波プローブを備えているため、生体接触面付近において均一で安定した音場を形成することができ、その結果、生体表面付近の明瞭な画像を得ることができる。さらに、穿刺針ガイド部を有する超音波プローブを備えることにより、体表に穿刺針を刺入する前の段階から穿刺針を超音波画像によって認識することができる。その結果、安全な穿刺術を施すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る超音波プローブにより送信又は受信される超音波の音場分布を示す図であり、走査方向から超音波プローブを見た図である。
【図４】この発明の第２の実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。
【図５】この発明の第２実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図６】この発明の第３実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。
【図７】この発明の第３実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図８】この発明の第４実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。
【図９】この発明の第４実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１０】この発明の第４実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】この発明の第５実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。
【図１２】この発明の第６実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す正面図である。
【図１３】この発明の第７実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】この発明の第８実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１５】この発明の第９実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１６】この発明の第１０実施形態に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１７】この発明の第１１実施形態に係る超音波画像取得装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】従来技術に係る超音波プローブのヘッド側の概略構成を示す斜視図である。
【図１９】従来技術に係る超音波プローブにより送信又は受信される超音波の音場分布を示す図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０  超音波プローブ
１ａ、１０ａ、２０ａ、３０ａ、４０ａ、５０ａ  先端部
２、６１  背面材
３、６２  超音波振動子部
４、６３  音響整合層
５  音響レンズ
６、４１、５１、６４、７１、８１、９１  低減衰媒体（音響カプラ）
７  プローブ筐体（ケース）
８  保護膜
９、３１、３２、４２、５２、８２、９２  穿刺針ガイド部
２１  嵌合部材
９ａ、３１ａ、４２ａ、５２ａ、８２ａ、９２ａ  入口
９ｂ、３１ｂ、３２ｂ、４２ｂ、５２ｂ、８２ｂ、９２ｂ  出口
２２ａ、２２ｂ  凸部
２３  切欠け部
２４ａ、２４ｂ  凹部
１００  超音波診断装置
【図１】
2008000581.tif 000003
【図２】
2008000581.tif 000004
【図３】
2008000581.tif 000005
【図４】
2008000581.tif 000006
【図５】
2008000581.tif 000007
【図６】
2008000581.tif 000008
【図７】
2008000581.tif 000009
【図８】
2008000581.tif 000010
【図９】
2008000581.tif 000011
【図１０】
2008000581.tif 000012
【図１１】
2008000581.tif 000013
【図１２】
2008000581.tif 000014
【図１３】
2008000581.tif 000015
【図１４】
2008000581.tif 000016
【図１５】
2008000581.tif 000017
【図１６】
2008000581.tif 000018
【図１７】
2008000581.tif 000019
【図１８】
2008000581.tif 000020
【図１９】
2008000581.tif 000021