(57)【要約】【課題】使用中の超音波プローブの診断装置本体からの離脱を防止する。【解決手段】超音波プローブと診断装置本体とを接続するプローブコネクタを複数備えた超音波診断装置１００は、前記超音波プローブの中から当該超音波検査に使用する超音波プローブ１ａを選択する機能を有した入力部２６と、この入力部２６によって選択された超音波プローブ１ａの選択情報に基づき、超音波プローブ１ａに対応するプローブコネクタ３ａに対してロック状態を形成する離脱防止部３０ａとを備える。【選択図】  図２
2012223353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブと診断装置本体とを接続するプローブコネクタを複数備えた超音波診断装置において、
前記超音波プローブの中から当該超音波検査に使用する超音波プローブを選択するプローブ選択手段と、
このプローブ選択手段によって選択された前記超音波プローブの選択情報に基づき、前記超音波プローブに対応するプローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
超音波プローブと診断装置本体とを接続するプローブコネクタを複数備えた超音波診断装置において、
プローブ着脱センサを有し前記超音波プローブを保持するプローブホルダと、
前記超音波プローブの何れかが前記プローブホルダから取り上げられた場合、このプローブホルダのプローブ着脱センサから出力される検出信号に基づき、取り上げられた前記超音波プローブに対応する前記プローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
前記離脱防止手段は、前記プローブコネクタを構成するプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとを前記選択情報あるいは前記検出信号に基づいてロック状態にするロック手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した超音波診断装置。
【請求項４】
前記ロック手段は、前記プローブ側コネクタに設けられたプローブ着脱用コネクタピンの突起部あるいはその近傍にストッパを挿入することにより、前記プローブコネクタに対してロック状態を形成することを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記ロック手段は、その磁極を電子的に切り替えることが可能な固定子と、定常的なＳ極及びＮ極を有しその端部に前記ストッパが装着された可動子とを備えたことを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
応力検出手段と表示手段を備え、前記応力検出手段は、ロック状態にある前記プローブコネクタに対して与えられる前記超音波プローブを前記診断装置本体から離脱させるための応力を検出し、前記表示手段は、前記応力の検出結果に基づいて生成された警告文言を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載した超音波診断装置。
【請求項７】
前記応力検出手段は、前記ストッパに装着された圧電素子に前記プローブ着脱用コネクタピンの突起部が接触することによって発生する電圧を計測することにより前記プローブコネクタに与えられた応力を検出することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、使用中の超音波プローブが診断装置本体から切り離される（離脱する）ことを防止することが可能な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（送信超音波）を被検体の体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異に起因した超音波反射波（受信超音波）を前記振動素子で受信することにより前記被検体の体内情報を非侵襲あるいは低侵襲で得るものである。この診断方法は、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リアルタイムの画像データを容易に得ることができるため臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。
【０００３】
被検体の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、上述の方法を用いて得られるＢモード画像とカラードプラ画像は、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】
今日、最も普及している電子走査方式の超音波診断装置では、１次元配列された複数個の振動素子に対する送受信を高速制御することによって２次元画像データのリアルタイム収集が行なわれている。この場合の２次元画像データは、被検体に対する超音波の２次元走査によって収集されるが、近年では、３次元走査によって得られたデータ（ボリュームデータ）に基づいて任意断面の２次元画像データ（ＭＰＲ画像データ）やボリュームレンダリング画像データ等の３次元画像データを生成する方法も開発されている。
【０００５】
上述のボリュームデータを収集する方法として、振動素子が１次元配列された従来の超音波プローブを機械的に移動あるいは回動させる方法と、２次元配列された振動素子を用い被検体内の３次元空間に対して超音波の送受信を順次行なう方法とが提案されているが、心臓等の循環器領域における超音波診断では、ボリュームデータあるいは３次元画像データのリアルタイム収集を可能とする後者の方法が広く用いられている。
【０００６】
そして、後者の方式が適用された超音波プローブのヘッド部には２次元配列された複数個の振動素子が設けられ、これらの振動素子の素子数Ｍ０は、振動素子が１次元配列された従来の超音波プローブの素子数に対し１０倍乃至１００倍に増大している。従って、これらの振動素子から得られたＭ０チャンネルの受信信号を整相加算して１チャンネルの受信信号に束ねる際、診断装置本体の整相加算部と振動素子の各々とを接続する信号ケーブルのチャンネル数も振動素子の素子数に伴って増大し、多チャンネルの信号ケーブルが付加された超音波プローブの操作性は著しく劣化するという問題点を有していた。
【０００７】
上述の問題点に対し、超音波プローブの内部にＭ２チャンネル（Ｍ２＜Ｍ０）の整相加算部（第１の整相加算部）を設けると共に２次元配列されたＭ０個の振動素子を第１の整相加算部と同数の振動素子群（サブアレイ）に区分し、各々の振動素子群に属するＭ１個（Ｍ１≒Ｍ０／Ｍ２）の振動素子から得られた受信信号を第１の整相加算部にて整相加算することによりＭ０チャンネルの受信信号を超音波プローブの内部でＭ２チャンネルの受信信号に束ねる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３４２１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の方法によれば、Ｍ２チャンネルに束ねられた受信信号は、Ｍ２チャンネルの信号ケーブルを介して診断装置本体に設けられた整相加算部（第２の整相加算部）へ供給され、この第２の整相加算部にて更に１チャンネルの受信信号に束ねられる。即ち、超音波プローブ及び診断装置本体の各々に設けられた整相加算部を用いて２段階の整相加算を行なうことにより信号ケーブルのチャンネル数はＭ０チャンネルからＭ２チャンネルへ低減し、超音波プローブの操作性は大幅に向上する。
【００１０】
しかしながら、このような整相加算部等の回路素子が内蔵された超音波プローブを診断装置本体に接続した状態で当該被検体の超音波検査を行なっている途中で、何らかの原因によって上述の超音波プローブが診断装置本体から離脱した場合、超音波プローブに内蔵された振動素子へ供給される駆動信号や上述の回路素子へ供給される電源等が途絶することにより、超音波プローブや診断装置本体に備えられた回路素子が損傷するという問題点を有していた。
【００１１】
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、超音波プローブと診断装置本体との接続を行なうプローブコネクタに対してロック状態を形成することにより、使用中の超音波プローブが診断装置本体から離脱することにより発生する回路素子等の損傷を防止することが可能な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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本開示の超音波診断装置は、超音波プローブと診断装置本体とを接続するプローブコネクタを複数備えた超音波診断装置において、前記超音波プローブの中から当該超音波検査に使用する超音波プローブを選択するプローブ選択手段と、このプローブ選択手段によって選択された前記超音波プローブの選択情報に基づき、前記超音波プローブに対応するプローブコネクタに対してロック状態を形成する離脱防止手段とを備えたことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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整相加算部及び画像データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態のプローブコネクタを構成するプローブ側コネクタを示す図。
【図５】本実施形態のロック機構部によって形成されるプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとのロック状態及び開放状態を模式的に示す図。
【図６】本実施形態におけるプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとのロック状態を形成するロック機能部の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
（実施形態）
以下に述べる本実施形態の超音波診断装置では、プローブコネクタによって診断装置本体に装着された各種超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブが診断装置本体の入力部において選択された場合、この選択情報を診断装置本体の離脱防止部へ供給して前記プローブコネクタを構成するプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとをロック状態にすることにより診断装置本体に対する超音波プローブの離脱を防止する。
【００１６】
更に、超音波プローブを診断装置本体から離脱させるための応力が、ロック状態にある前記プローブコネクタに加えられた場合、上述の離脱防止部にて検出された応力の検出結果に基づいて警告文言を生成し表示部に表示する。
【００１７】
尚、以下の実施形態では、複数個の振動素子を有するヘッド部と前記振動素子から得られた受信信号を整相加算する受信部が内蔵されている超音波プローブを、プローブコネクタを介して診断装置本体へ接続する場合について述べるが、診断装置本体へ接続される超音波プローブはこれに限定されるものではなく、例えば、前記振動素子を駆動する送信部を更に備えていてもよく、又、ヘッド部のみを備えていてもよい。
【００１８】
（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各ユニットの基本動作につき図１乃至図６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。但し、以下の実施形態では、プローブコネクタを介して診断装置本体に装着されている３種類の超音波プローブの中からセクタ走査方式の超音波プローブを選択して被検体に対する超音波検査を行なう場合について述べるが、診断装置本体に装着されている超音波プローブの数や選択される超音波プローブの種類は上述に限定されない。
【００１９】
即ち、本実施形態の超音波診断装置１００は、図１に示すように、当該被検体に対して超音波送受信を行なう振動素子等が内蔵された超音波プローブ１ａ乃至１ｃと、超音波プローブ１ａ乃至１ｃによって収集された受信信号に基づいて画像データの生成と表示を行なう診断装置本体２と、超音波プローブ１ａ乃至１ｃと診断装置本体２とを接続するプローブコネクタ３ａ乃至３ｃを備えている。そして、プローブコネクタ３ａ乃至３ｃは、超音波プローブ１ａ乃至１ｃのプローブケーブル１３ａ乃至１３ｃに接続されたプローブ側コネクタ３１ａ乃至３１ｃと診断装置本体２の図示しない回路ユニットに接続された装置本体側コネクタ３２ａ乃至３２ｃを有し、診断装置本体２が備える図示しない入力部において選択された超音波プローブ１ａ乃至１ｃの何れかと診断装置本体２とを電気的に接続する。
【００２０】
次に、セクタ走査方式の超音波プローブ１ａが当該超音波検査に好適な超音波プローブとして選択された場合の超音波診断装置１００が有する各ユニットの構成と機能につき図２を用いて説明する。
【００２１】
図２に示す超音波診断装置１００は、既に述べたように、その先端部において１次元配列あるいは２次元配列されたＭ０個の振動素子を有し当該被検体に対して超音波送受信を行なうセクタ走査方式の超音波プローブ１ａと、前記振動素子から得られた受信信号に基づいて画像データの生成と表示を行なう診断装置本体２と、超音波プローブ１ａと診断装置本体２とを接続するプローブコネクタ３ａを有している。
【００２２】
超音波プローブ１ａは、Ｍ０個の振動素子が配列されたヘッド部１１ａと、Ｍ０個の振動素子に対して形成されたＭ２個からなる振動素子群１１１−１乃至１１１−Ｍ２の各々から得られたＭ１チャンネルの受信信号を整相加算することによってＭ０チャンネルの受信信号をＭ２チャンネルの受信信号に束ねる受信部１２ａと、診断装置本体２からプローブコネクタ３ａを介して出力された駆動信号をヘッド部１１ａの振動素子へ供給し、受信部１２ａから出力された整相加算後の受信信号を、プローブコネクタ３ａを介して診断装置本体２へ供給する複数チャンネルのプローブケーブル１３ａを備えている。
【００２３】
受信部１２ａは、Ｍ２チャンネルからなる整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２を備えている。そして、整相加算部１２１−１は、振動素子群１１１−１から供給されるＭ１チャンネルの受信信号を整相加算して１チャンネルの受信信号に束ね、同様にして、整相加算部１２１−２乃至１２１−Ｍ２の各々は、振動素子群１１１−２乃至１１１−Ｍ２の各々から供給されるＭ１チャンネルの受信信号を整相加算して１チャンネルの受信信号に束ねる。
【００２４】
即ち、ヘッド部１１ａに配列されたＭ０個の振動素子から得られるＭ０チャンネルの受信信号は、振動素子群単位で整相加算されてＭ２チャンネルの受信信号に束ねられる。そして、得られたＭ２チャンネルの受信信号は、超音波プローブ１ａが有するプローブケーブル１３ａの受信信号用ケーブルとプローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａ及び装置本体側コネクタ３２ａ（図１参照）を介して診断装置本体２へ供給される。
【００２５】
尚、受信信号に対して遅延設定を行なう場合、受信波形における包絡線と位相の両方を遅延させることが望ましいが、隣接した振動素子から得られる受信信号に対して設定する遅延時間の差が比較的小さい場合には、位相のみを遅延させることにより略同等の精度を有した遅延設定が可能となる。
【００２６】
次に、図２に示した超音波診断装置１００の診断装置本体２は、所定周波数の基準信号を発生する基準信号発生部２１と、当該被検体の所定方向に対して送信超音波（超音波パルス）を放射するための駆動信号を超音波プローブ１ａのヘッド部１１ａに配列されたＭ０個の振動素子に対して供給する送信部２２と、超音波プローブ１ａの受信部１２ａから供給されたＭ２チャンネルの受信信号を整相加算して１チャンネルの受信信号に束ねる整相加算部２３と、整相加算部２３から出力された受信信号に基づいてＢモード画像データやカラードプラ画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部２４と、得られたこれらの画像データを表示する表示部２５を備えている。
【００２７】
更に、診断装置本体２は、被検体情報の入力、超音波プローブの選択、撮影モードの選択、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部２６と、入力部２６から供給された超音波プローブの選択情報や撮影モードの選択情報等に基づいて被検体に対する超音波送受信方向（走査方向）を制御する走査制御部２７と、走査制御部２７から供給された走査制御信号に基づいて、送信部２２の送信遅延設定部２２１に対する送信用遅延データや整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２及び整相加算部２３に対する受信用遅延データを生成する遅延データ生成部２８と、前記受信用遅延データを整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２及び整相加算部２３へ供給することによりこれらの整相加算部に入力された受信信号の遅延時間を設定する受信遅延設定部２９と、超音波プローブ１ａと診断装置本体２を接続するプローブコネクタ３ａに隣接して設けられ、超音波プローブ１ａと診断装置本体２との離脱を防止する離脱防止部３０ａと、超音波プローブ１ａ及び診断装置本体２に備えられた上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部４０を備えている。
【００２８】
送信部２２は、送信遅延設定部２２１と駆動部２２２を備え、送信遅延設定部２２１は、基準信号発生部２１から供給された基準信号と遅延データ生成部２８から供給された送信用遅延データに基づき、送信超音波を所定の深さに収束させるための遅延時間と所定の方向へ放射させるための遅延時間を有したタイミングパルスを生成する。一方、駆動部２２２は、上述のタイミングパルスに基づいて所定の遅延時間を有したＭ０チャンネルの駆動信号（駆動パルス）を生成し、プローブコネクタ３ａの装置本体側コネクタ３２ａ及びプローブ側コネクタ３１ａ（図１参照）と超音波プローブ１ａが有するプローブケーブル１３ａの送信信号用ケーブルを介してヘッド部１１ａに配列されたＭ０個の振動素子へ供給する。
【００２９】
次に、診断装置本体２に備えられた整相加算部２３と画像データ生成部２４の具体的な構成につき図３のブロック図を用いて説明する。図３に示す整相加算部２３は、Ｍ２チャンネルからなるプリアンプ２３１、Ａ／Ｄ変換部２３２及び遅延部２３３と加算部２３４を備えている。プリアンプ２３１は、超音波プローブ１ａの整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２からプローブケーブル１３ａの受信信号用ケーブル及びプローブコネクタ３ａを介して供給されたＭ２チャンネルの受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保する。そして、プリアンプ２３１において所定の大きさに増幅された受信信号は、Ａ／Ｄ変換部２３２にてデジタル信号に変換され、遅延部２３３へ供給される。
【００３０】
遅延部２３３は、Ａ／Ｄ変換部２３２においてデジタル信号に変換された受信信号に対し、所定の深さからの受信超音波（超音波反射波）を収束させるための遅延時間と所定の方向に対して強い受信指向性を設定するための遅延時間を与え、これらの遅延時間が与えられたＭ２チャンネルの受信信号は加算部２３４において加算合成される。即ち、超音波プローブ１ａの受信部１２ａから供給されたＭ２チャンネルの受信信号は、上述の遅延部２３３と加算部２３４によって整相加算され１チャンネルの受信信号に束ねられる。
【００３１】
尚、超音波プローブ１ａに備えられた整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２と診断装置本体２に備えられた整相加算部２３とを用いてＭ０個の振動素子から得られた受信信号を整相加算することにより受信信号用ケーブルのチャンネル数を低減させる方法については、特開２００５−３４２１９４号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３２】
次に、図３に示す画像データ生成部２４は、整相加算部２３の加算部２３４から出力された受信信号を信号処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、前記受信信号を信号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４２と、超音波の送受信方向を順次更新することによって２次元平面あるいは３次元領域から得られるＢモードデータ及びカラードプラデータ（以下では、これらを纏めて超音波データと呼ぶ。）を保存する超音波データ記憶部４３と、これらの超音波データを処理して２次元あるいは３次元の画像データを生成する超音波データ処理部４４を備えている。
【００３３】
Ｂモードデータ生成部４１は、包絡線検波部４１１と対数変換部４１２を有している。包絡線検波部４１１は、整相加算部２３の加算部２３４から出力された整相加算後の受信信号に対して包絡線検波を行ない、対数変換部４１２は、包絡線検波後の受信信号に対する対数変換処理により小さな信号振幅が相対的に強調されたＢモードデータを生成する。
【００３４】
一方、カラードプラデータ生成部４２は、π／２移相部４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備え、整相加算部２３の加算部２３４から供給された受信信号に対し直交位相検波を行なって複素成分（Ｉ成分及びＱ成分）を有するドプラ信号を検出する。
【００３５】
更に、カラードプラデータ生成部４２は、ドプラ信号記憶回路４２４、ＭＴＩフィルタ４２５及び自己相関演算部４２６を備え、直交位相検波によって得られたドプラ信号は、ドプラ信号記憶部４２４に一旦保存される。次いで、高域通過デジタルフィルタであるＭＴＩフィルタ４２５は、ドプラ信号記憶部４２４から読み出した所定部位のドプラ信号に含まれている臓器等の固定反射体あるいは臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因したドプラ成分（クラッタ成分）を除去する。そして、自己相関演算部４２６は、ＭＴＩフィルタ４２５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値を算出し、更に、この自己相関値に基づいて血流の平均流速値、分散値及びパワー値を算出してカラードプラデータを生成する。
【００３６】
次に、超音波データ記憶部４３は、Ｂモードデータ生成部４１及びカラードプラデータ生成部４２において生成された被検体の２次元領域あるいは３次元領域における超音波データを順次保存する。一方、超音波データ処理部４４は、超音波データ記憶部４３に保存された３次元的な超音波データに対して所定の処理を行ない、例えば、ボリュームレンダリング画像データやサーフェスレンダリング画像データ等の３次元画像データあるいはＭＰＲ（multi-planar reconstruction）画像データやＭＩＰ（maximum intensity projection）画像データ等の２次元画像データを生成する。又、超音波データ処理部４４は、超音波データ記憶部４３に保存された２次元的な超音波データに対してフィルタリング処理や輪郭強調処理を行なって２次元画像データを生成する。
【００３７】
図２へ戻って、表示部２５は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、画像データ生成部２４によって生成された２次元画像データや３次元画像データを所定の表示フォーマットに変換して表示データを生成し、前記データ変換部は、前記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って前記モニタに表示する。
【００３８】
又、ロック状態にあるプローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとを離脱させようとする応力がプローブコネクタ３ａに加えられた場合、前記表示データ生成部は、超音波プローブ１ａの離脱が不可能であることを示す、例えば、「この超音波プローブは、使用中のためロックされています。診断装置本体と切り離す場合は、他の超音波プローブを選択するか検査終了コマンドを入力してください。」等の警告文言をシステム制御部４０から供給された指示信号に基づいて生成し、前記データ変換部を介して前記モニタに表示する。
【００３９】
一方、入力部２６は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン、入力ボタン等の入力デバイスを備え、被検体情報の入力、超音波プローブの選択、撮影モードの選択、画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、更には、各種コマンド信号の入力等を行なう。尚、撮影モードとしてＢモードやカラードプラモード等があり、画像データ生成条件として超音波周波数、走査密度、走査領域、超音波送受信間隔等がある。
【００４０】
又、診断装置本体２に装着される超音波プローブ１ａ乃至１ｃとして、診断領域あるいは診断目的に対応したセクタ走査方式、リニア走査方式、コンベックス走査方式等の超音波プローブがあり、これらの超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブ（例えば、セクタ走査方式の超音波プローブ１ａ）が入力部２６において選択される。そして、入力部２６から出力された超音波プローブ１ａの選択情報は、システム制御部４０を介して超音波プローブ１ａに対応する離脱防止部３０ａへ供給される。
【００４１】
次に、走査制御部２７は、入力部２６からシステム制御部４０を介して供給された超音波プローブ１ａの選択情報や撮影モードの選択情報等に基づいて当該被検体の３次元走査あるいは２次元走査における超音波送受信方向を設定する。一方、遅延データ生成部２８は、走査制御部２７から供給された走査情報に基づき、送信超音波を所定の深さに収束させるための遅延時間と所定の方向へ放射させるための遅延時間を有した送信用遅延データを生成し、更に、所定の深さからの受信超音波（超音波反射波）を収束させるための遅延時間と所定の方向に対して強い受信指向性を設定するための遅延時間を有した受信用遅延データを生成する。
【００４２】
受信遅延設定部２９は、遅延データ生成部２８によって生成された受信用遅延データを、プローブコネクタ３ａの装置本体側コネクタ３２ａ及びプローブ側コネクタ３１ａと超音波プローブ１ａが備えるプローブケーブル１３ａの制御信号用ケーブルを介して整相加算部１２１−１乃至１２１−Ｍ２の各々へ供給することにより、振動素子群１１１−１乃至１１１−Ｍ２の振動素子から供給された受信信号の整相加算に必要な受信遅延時間を設定する。
【００４３】
更に、受信遅延設定部２９は、上述の遅延データ生成部２８によって生成された受信用遅延データを整相加算部２３へ供給することにより、超音波プローブ１ａの整相加算部１２１-１乃至１２１−Ｍ２からプローブケーブル１３ａの受信信号用ケーブルとプローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａ及び装置本体側コネクタ３２ａを介して供給されたＭ２チャンネルからなる受信信号の整相加算に必要な受信遅延時間を設定する。
【００４４】
次に、離脱防止部３０ａは、図２に示すように離脱制御部３０１、ロック機構部３０２及び応力検出部３０３を備え、入力部２６からシステム制御部４０を介して供給される超音波プローブ１ａの選択信号に基づいてプローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２をロック状態にすることにより、超音波プローブ１ａの診断装置本体２からの離脱を防止する機能を有している。
【００４５】
即ち、離脱防止部３０ａの離脱制御部３０１は、当該被検体の超音波検査に使用する超音波プローブとして超音波プローブ１ａが入力部２６において選択された場合、システム制御部４０を介して受信した超音波プローブ１ａの選択情報に基づいてプローブコネクタ３ａを構成するプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとをロック状態にするための制御信号を生成し、ロック機構部３０２へ供給する。
【００４６】
又、入力部２６において他の超音波プローブ（即ち、超音波プローブ１ｂあるいは超音波プローブ１ｃ）が新たに選択された場合、あるいは、検査終了コマンドが入力された場合、これらの情報を受信した離脱制御部３０１は、上述のプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとを開放状態にするための制御信号を生成し、ロック機構部３０２へ供給する。
【００４７】
更に、ロック状態にあるプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとを離脱させようとする応力がプローブコネクタ３ａに対して加えられた場合、応力検出部３０３から出力された応力検出信号に基づいて警告信号を生成し、得られた警告信号をシステム制御部４０へ供給する。
【００４８】
ロック機構部３０２は、離脱制御部３０１から供給される制御信号に従い、例えば、プローブコネクタ３ａの近傍に設けられたストッパを所定方向へ移動させることにより、このプローブコネクタ３ａが有するプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａをロック状態あるいは開放状態にする。
【００４９】
応力検出部３０３は、例えば、図示しない圧電素子と増幅器を備え、前記圧電素子は、ロック機構部３０２に設けられたストッパの壁面に装着される。そして、ロック状態にあるプローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとを離脱させようとする応力がプローブ側コネクタ３１ａに設けられた着脱レバーに加えられた場合、この着脱レバーに連結されているプローブ着脱用コネクタピンの突起部が上述の圧電素子に接触することによって発生する電圧を検出する。そして、検出された電圧は、前記増幅器において増幅された後応力検出信号として離脱制御部３０１へ供給される。
【００５０】
尚、プローブコネクタ３ａに近接して設けられるロック機構部３０２及び応力検出部３０３の具体例については後述する。
【００５１】
システム制御部４０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部２６において入力／設定／選択された各種の情報は前記記憶回路に保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の情報を用いて超音波診断装置１００が備える各ユニットを統括的に制御することにより当該被検体に対する超音波検査を実行させる。
【００５２】
特に、当該超音波検査に使用する超音波プローブ１ａが入力部２６において選択された場合、この選択情報を超音波プローブ１ａ乃至１ｃに対応した離脱防止部３０ａ乃至３０ｃへ供給することにより、超音波プローブ１ａと診断装置本体２とを接続するプローブコネクタ３ａをロック状態にさせ、選択されていない超音波プローブ１ｂ及び超音波プローブ１ｃと診断装置本体２とを接続するプローブコネクタ３ｂ及びプローブコネクタ３ｃを開放状態にさせる。
【００５３】
更に、選択された超音波プローブ１ａに対応する離脱防止部３０ａの離脱制御部３０１から超音波プローブ１ａの離脱が不可能である旨の警告信号が供給された場合、前記警告信号に対応した警告文言の生成と表示を行なうための指示信号を表示部２５に対して供給する。
【００５４】
次に、超音波プローブ１ａに対応したプローブコネクタ３ａと、このプローブコネクタ３ａに対する離脱防止部３０ａのロック機構部３０２及び応力検出部３０３につき図４及び図５を用いて説明する。
【００５５】
図４は、プローブコネクタ３ａを構成するプローブ側コネクタ３１ａを示したものであり、図４（ａ）は、図示しない装置本体側コネクタ３２ａとの装着面の方向から見たプローブ側コネクタ３１ａの外観図を、又、図４（ｂ）は、前記装着面の方向に対して反対の方向から見たプローブ側コネクタ３１ａの外観図を夫々示している。
【００５６】
この図４（ａ）に示すように、プローブ側コネクタ３１ａの装着面には、Ｍ０チャンネルの送信信号用ケーブル、Ｍ２チャンネルの受信信号用ケーブル、制御信号用ケーブル及び電源用ケーブルの各々に接続された複数からなる信号／電源用コネクタピンＰａが２次元配置され、その中央部には、図４（ｂ）に示した着脱レバーＬｏと連結されその一部に突起部Ｐｘを有するプローブ着脱用コネクタピンＰｂが配置されている。
【００５７】
そして、プローブ着脱用コネクタピンＰｂを回転軸として着脱レバーＬｏを矢印方向へ回動させ、プローブ着脱用コネクタピンＰｂに設けられた突起部Ｐｘを装置本体側コネクタ３２ａの装着面に設けられた孔部の内部で回転移動させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとの着脱が行なわれる。
【００５８】
一方、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、上述のプローブ着脱用コネクタピンＰｂによるプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとの着脱を模式的に示した図であり、Ａａは、装置本体側コネクタ３２ａのプローブ側コネクタ３１ａに対する装着面に設けられた孔部を、又、Ａｂは、この孔部Ａａに挿入し時計方向へ９０度回転させたプローブ着脱用コネクタピンＰｂ及び突起部Ｐｘの横断面を示している。この場合、装置本体側コネクタ３２ａの孔部Ａａは、プローブ着脱用コネクタピンＰｂ及び突起部Ｐｘの横断面Ａｂと略等しい形状を有し、この突起部Ｐｘを着脱レバーＬｏと共にプローブ着脱用コネクタピンＰｂの周囲で回動移動させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとの着脱が行なわれる。
【００５９】
そして、プローブコネクタ３ａのプローブ側コネクタ３１ａが有する突起部Ｐｘに対して離脱防止部３０ａのロック機構部３０２に設けられたストッパＳｔを近接あるいは離反させることにより、プローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとのロック状態あるいは開放状態が形成される。即ち、図５（ａ）に示すように、ロック機構部３０２のストッパＳｔをプローブ着脱用コネクタピンＰｂに設けられた突起部Ｐｘに近接させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａのロック状態が形成され、図５（ｂ）に示すように、上述のストッパＳｔを突起部Ｐｘから離反させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａの開放状態が形成される。
【００６０】
更に、ストッパＳｔの端部には、例えば、図５（ａ）に示すように応力検出部３０３の圧電素子Ｐｅが装着され、ロック状態にあるプローブ側コネクタ３１ａのプローブ着脱用コネクタピンＰｂを反時計方向へ回転させることによりプローブ側コネクタ３１ａを装置本体側コネクタ３２ａから離脱させようとする応力がプローブ側コネクタ３１ａの着脱レバーＬｏに加えられた場合、プローブ着脱用コネクタピンＰｂの突起部ＰｘがストッパＳｔの圧電素子Ｐｅに接触することによりその表面に電圧（応力検出信号）が発生する。
【００６１】
次に、上述したプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとのロック状態及び開放状態を形成するロック機能部３０２の具体的な構成につき図６を用いて説明する。
【００６２】
図６は、ストッパＳｔの移動方向を電子的に切り替えることが可能なロック機構部３０２を示したものであり、コイルＣｏへ供給する電流の方向を制御することによりその磁極（Ｓ極及びＮ極）を切り替えることが可能な固定子Ｍａと、定常的なＳ極及びＮ極を有しその端部にストッパＳｔが装着された可動子Ｍｂを備えている。そして、例えば、超音波プローブ１ａが入力部２６において選択された場合、離脱防止部３０ａのロック機構部３０２に設けられたコイルＣｏには、ストッパＳｔを突起部Ｐｘに近接させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとのロック状態を形成するための制御電流が供給される。一方、他の超音波プローブが選択された場合あるいは超音波検査の終了コマンドが入力された場合、上述のコイルＣｏには、ストッパＳｔを突起部Ｐｘから離反させることによりプローブ側コネクタ３１ａと装置本体側コネクタ３２ａとの開放状態を形成するための制御電流が供給される。
【００６３】
以上述べた本実施形態によれば、超音波プローブと診断装置本体との接続を行なうプローブコネクタに対してロック状態を形成することにより、使用中の超音波プローブが診断装置本体から離脱することにより発生する回路素子等の損傷を防止することができる。
【００６４】
特に、超音波診断装置が有する各種超音波プローブの中から当該被検体の超音波検査に好適な超音波プローブが選択された場合、この超音波プローブに対応したプローブコネクタを構成するプローブ側コネクタと装置本体側コネクタとを上述の選択情報に基づいてロック状態にすることにより前記超音波プローブの離脱を防止することが可能となる。
【００６５】
又、プローブ側コネクタのプローブ着脱用コネクタピンに設けられた突起部に対するストッパの近接あるいは離反を上述の選択情報に基づいて行なうことにより、プローブ側コネクタと装置本体側コネクタとのロック状態あるいは開放状態を容易に形成することができる。
【００６６】
一方、ロック状態にある超音波プローブを診断装置本体から離脱させるための応力がプローブコネクタに加えられた場合、この応力の検出結果に基づいて生成した警告文言が表示部に表示されるため、超音波プローブの離脱を確実に防止することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について述べてきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、複数個の振動素子を有するヘッド部１１ａと前記振動素子から得られた受信信号を整相加算する受信部１２ａが内蔵されている超音波プローブ１ａを、プローブコネクタ３ａを介して診断装置本体２へ接続する場合について述べたが、診断装置本体２に接続される超音波プローブは、これに限定されるものではなく、例えば、前記振動素子を駆動する送信部を更に備えた超音波プローブであってもよく、又、ヘッド部１１ａのみを備えた超音波プローブであってもよい。
【００６８】
又、プローブコネクタ３ａ乃至３ｃを介して診断装置本体２に装着されている３種類の超音波プローブ１ａ乃至１ｃの中から選択されたセクタ走査方式の超音波プローブ１ａを用いて超音波検査を行なう場合について述べたが、診断装置本体２に装着されている超音波プローブの数や選択される超音波プローブの種類は上述に限定されるものではなく、例えば、診断装置本体２に装着される超音波プローブは１つであっても構わない。
【００６９】
更に、上述の実施形態における離脱防止部３０ａは、入力部２６から供給された超音波プローブ１ａの選択情報に基づいてプローブコネクタ３ａのロック状態を形成する場合について述べたが、例えば、診断装置本体２の操作パネル近傍に設けられ、その壁面に超音波プローブの有無を検出するプローブ着脱センサを有するプローブホルダから所望の超音波プローブが取り上げられた場合、前記プローブ着脱センサから出力される検出信号に基づいてプローブコネクタ３ａのロック状態を形成してもよい。
【００７０】
又、離脱防止部３０ａのロック機構部３０２は、磁極（Ｓ極及びＮ極）を電子的に切り替えることが可能な固定子Ｍａと、定常的なＳ極及びＮ極を有しその端部にストッパＳｔが装着された可動子Ｍｂを備えている場合について述べたが、他の方式のロック機構部３０２であってもよく、又、離脱防止部３ａの応力検出部３０３は、圧電素子以外の方法によりプローブコネクタ３ａに加えられる応力を検出してもよい。
【００７１】
一方、上述の実施形態では、超音波プローブ１ａ及び診断装置本体２に対して独立したプローブコネクタ３ａについて述べたが、超音波プローブ１ａと診断装置本体２とを接続するプローブコネクタ３ａは、超音波プローブ１ａの一部であってもよく、又、診断装置本体２の一部であっても構わない。更に、プローブコネクタ３ａのロック状態や開放状態を形成する離脱防止部３０ａは、診断装置本体２に備えられている場合について述べたが、超音波プローブ１ａに備えられていてもよい。
【００７２】
又、プローブコネクタ３ａに加えられた応力を検出する応力検出部３０３は、離脱防止部３０ａの一部として診断装置本体２に設けられる場合について述べたが、離脱防止部３０ａに対して独立した応力検出部であっても構わない。
【００７３】
尚、本開示の実施形態に係る超音波診断装置１００の一部は、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、上述の超音波診断装置１００が備えるシステム制御部４０等は、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、システム制御部４０等は、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、コンピュータによる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。
【００７４】
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】
【００７５】
１ａ〜１ｃ…超音波プローブ
１１ａ…ヘッド部
１１１…振動素子群
１２ａ…受信部
１２１…整相加算部
１３ａ〜１３ｃ…プローブケーブル
２…診断装置本体
２１…基準信号発生部
２２…送信部
２２１…送信遅延設定部
２２２…駆動部
２３…整相加算部
２４…画像データ生成部
２５…表示部
２６…入力部
２７…走査制御部
２８…遅延データ生成部
２９…受信遅延設定部
３０ａ…離脱防止部
３０１…離脱制御部
３０２…ロック機構部
３０３…応力検出部
３ａ〜３ｃ…プローブコネクタ
３１ａ〜３１ｃ…プローブ側コネクタ
３２ａ〜３２ｃ…装置本体側コネクタ
４０…システム制御部
１００…超音波診断装置
【図１】
2012223353.tif 000003
【図２】
2012223353.tif 000004
【図３】
2012223353.tif 000005
【図４】
2012223353.tif 000006
【図５】
2012223353.tif 000007
【図６】
2012223353.tif 000008