(57)【要約】【課題】コンパクトな超音波プローブ形状を保ちつつ、操作者の要求に応じて種々の機能を適宜追加したり、取り外したりすることが可能な超音波診断装置用プローブとそれを用いたプローブシステムを提供する。【解決手段】本発明のプローブ１０は、複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備え、ヘッド部の接触面及び／又は円筒状の体部の端部に他のモジュールを連結する連結部を備える。操作モジュール５０やエラストグラフィ用モジュール３０などのモジュールは、プローブの連結部に連結可能な構造を持ち、必要に応じてプローブに連結してプローブシステムとして使用される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、前記ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブ。
【請求項２】
複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面を有するヘッド部と、前記ヘッド部に連続した体部とを有し、前記ヘッドの前記接触面及び／又は前記体部の端面に、他のモジュールを連結する連結部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の超音波診断装置用プローブであって、
他のモジュールと接続するためのケーブルを備え、
前記ヘッド部の周囲に、前記ケーブルを巻き取って収納するケーブル収納部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブ。
【請求項４】
複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、前記ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたプローブと、前記プローブの前記接触面に連結されるエラストグラフィ用モジュールとを備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項５】
複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、前記ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたプローブと、前記体部の、前記ヘッド部と反対側の端部に連結される操作用モジュールとを備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項６】
複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、前記ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたプローブと、前記プローブの前記接触面に連結されるエラストグラフィ用モジュールと、前記体部の、前記ヘッド部と反対側の端部に連結される操作用モジュールとを備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか一項に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
他のモジュールと接続するためのケーブルを備え、
前記ヘッド部の周囲に、前記ケーブルを巻き取って収納するケーブル収納部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項８】
請求項５又は６に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
前記操作用モジュールは、表示部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
前記操作用モジュールは、対向する２つの面を持つ円盤形状であって、前記２つの面のうち一方に前記プローブ部の体部に連結される連結部を有し、他方に前記表示部の表示面が形成されていることを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項１０】
請求項４又は６に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
前記プローブ部と前記エラストグラフィ用モジュールとを連結する連結部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項１１】
請求項５又は６に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
前記プローブ部と前記操作用モジュールとを連結する連結部を備えたことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の超音波診断装置用プローブシステムであって、
前記連結部は、磁石を含むことを特徴とする超音波診断装置用プローブシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置用プローブに関し、特に他のモジュールと連結し、ハンディな操作が可能な超音波診断装置用プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置では、検査対象の体内に超音波ビームを照射し、体内で反射された超音波を受信するために、電気信号と超音波ビームとの変換を行う振動子を多数配置した超音波プローブが用いられる。超音波プローブは、検査部位に応じて種々の形状のものが実用化されているが、概ね、振動子とバッキング部材とを収納するヘッド部と、振動子が接続されたケーブルを収納する把持部とを備えた形状を有している。超音波プローブは、ケーブルを介して超音波診断装置に接続され、検査が行われる。
【０００３】
また超音波診断装置とプローブとの間の信号のやり取りを無線で行うようにしたワイヤレスの超音波プローブも提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ワイヤレスの超音波プローブでは、ケーブルをなくすことによって空間に制限がある検査場所でも操作性よく検査を行うことができる。しかし、超音波プローブのヘッド部又は把持部に、超音波診断装置との通信を行うための無線通信回路と、振動子や無線通信回路を駆動するためのバッテリを設ける必要があり、プローブ自体の重量が重くなり且つサイズも大きくせざるを得ない。さらに超音波プローブに簡単なスイッチ等の操作手段を設けたいという要請もあるが、超音波プローブは頻繁に消毒や洗浄を行う必要があり、そのためにはスイッチ等の操作手段がプローブに設けられていることは好ましくない。
【０００６】
本発明は、コンパクトな超音波プローブ形状を保ちつつ、操作者の要求に応じて種々の機能を適宜追加したり、取り外したりすることが可能な超音波診断装置用プローブとそれを用いたプローブシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、１ないし複数のモジュールと連結可能な形状及び構造を持つプローブを提供する。本発明のプローブは、複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備え、ヘッド部の前記接触面及び／又は円筒状の体部の端部に他のモジュールを連結する連結部を備える。
【０００８】
また本発明は、上記プローブに、１ないし複数の、他の機能を持つモジュールを連結したプローブシステムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、検査の状況や操作者の要望に応じて、プローブとそれに追加されるモジュールとが単体としても一体としても使用でき、且つ単独のプローブを扱うのと同様に取り扱うことができるプローブシステムが提供される。またコンパクトでありながら、小型の超音波診断装置として機能するプローブシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態のプローブの斜視図で、（ａ）は体部側から見た図、（ｂ）は超音波送受信面から見た図である。
【図２】第一実施形態のプローブの側面図
【図３】第一実施形態のプローブの平面図で、（ａ）は体部側から見た図、（ｂ）は超音波送受信面から見た図である。
【図４】プローブと超音波診断装置の機能ブロック図
【図５】第二実施形態のプローブシステム全体を示す側面図
【図６】第二実施形態のプローブシステムのエラストグラフィ用モジュールを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は超音波送受信面から見た図である。
【図７】第三実施形態のプローブシステム全体を示す側面図
【図８】第三実施形態のプローブシステムの操作モジュールを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【図９】プローブと操作モジュールと超音波診断装置の機能ブロック図
【図１０】第三実施形態の操作モジュールの使用状態を示す図
【図１１】第四実施形態のプローブシステム全体を示す図で、（ａ）は超音波送受信面側から見た図、（ｂ）は操作モジュール側から見た図である。
【図１２】第四実施形態のプローブシステムを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１３】第四実施形態の操作モジュールを示す断面図。
【図１４】第四実施形態の操作モジュールの表示面を示す図
【図１５】第四実施形態のプローブシステムの使用状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の超音波診断装置用プローブの実施形態を説明する。
本発明の超音波診断装置用プローブは、形状に特徴があり、この特徴によって、被検体に対し聴診器を当てるような動作で検査を行うことができる。また形状の特徴によって、他の機能を持つモジュールと積み重ねて一つのプローブシステムを組み立てることができ、プローブだけを操作するときと同じように聴診器を当てるように使用することができる。
【００１２】
すなわち本発明の超音波診断装置用プローブは、複数の超音波振動子（トランスデューサ）を内蔵し、検査対象への接触面（超音波送受信面）が円形または球の一部であるヘッド部と、ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えている。また本発明の超音波診断装置用プローブに組み合わせるモジュールとしては、プローブの超音波送受信面に連結されるエラストグラフィ用モジュール、プローブの体部の、ヘッド部と反対側の端部に連結される操作用モジュール、がある。操作モジュールは、表示モジュールを兼ねたものとすることができる。
【００１３】
＜第一実施形態＞
まず超音波診断装置用プローブ(以下、単にプローブという)の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態のプローブの斜視図で、（ａ）は体部側から見た図、（ｂ）は超音波送受信面から見た図である。図２は、図１のプローブの側面図、図３は、図１のプローブの両端面を示す図で、（ａ）は体部側の端面、（ｂ）は超音波送受信面を示している。
【００１４】
図示するように、本実施形態のプローブ１０は、径が異なる二つの円筒状の部分１１、１２からなる。径が大きい部分１１は、超音波振動子（不図示）を収納するヘッド部であり、端面１３に超音波送受信面（検査対象に対する接触面）１５が形成されている。径が小さい部分は、バッキング材（不図示）等を収納する体部であり、操作者が超音波検査を行う際に手で握る部分となる。ヘッド部１１の周囲には、超音波振動子を超音波診断装置に接続するためのケーブル２０を収納するケーブル収納部１７が形成されている。
【００１５】
プローブ１０は、超音波送受信面１３を除いて、全体がプラスチックのケースで覆われており、ヘッド部１１を構成する大径の円筒と体部１２を構成する小径の円筒との間は、径が変化する凹状曲面と円盤状の面で連結されている。また体部１２の端面１４は、体部１２を構成する円筒の径よりもやや径の小さい円形であり、円筒の部分との間は径が変化する凸状の曲面で連結されている。またヘッド部１１の円筒を取り巻くように長さの短い円筒状のケースが設けられ、ヘッド部１１の円筒とこのケースとの間がケーブル収納部１７となる。
【００１６】
超音波送受信面１５は、図２及び図３（ｂ）に示すように、ヘッド部１１の円筒の径よりも径の小さい円形で中心に向かってわずかに凸状になっている。超音波振動子の配列は、特に限定されるものではないが、円形の超音波受信面１５の直径に沿って一列に配列したものでもよいし、直径に沿った一列と平行な複数の列に配列した２次元配列であってもよい。さらに半径方向に超音波振動子を配列することも可能である。半径方向に超音波振動子を配列したプローブは、半径方向に沿った超音波振動子列の角度を順次変えることにより、三次元領域の撮像が可能になる。
【００１７】
超音波送受信面１５の周囲には、本実施形態のプローブ１０を他のモジュールと連結するための連結機構が設けられている。連結機構としては、機械的な機構、磁気的な機構或いはその両方の組み合わせが採用できるが、本実施形態で連結機構として小型の磁石１９を配置している。小型の磁石は、図３（ｂ）に示す実施形態では、超音波送受信面１５を取り巻くヘッド部端面１３に、一つの磁石の位置を０°としたとき、０°と１８０°の位置に同極(たとえばＳ極)の磁石、９０°と２７０°の位置に同極（例えばＮ極）の磁石が配置されている。この磁石の配置に対応して、超音波送受信面１５に連結されるエラストグラフィ用モジュール（後述）の連結面にも磁石が配置される。またＮ極が配置された位置或いはＳ極が配置された位置は、ヘッド部１１を構成する円筒の縁部が緩やかに体部１２側に凹んだ形状１１ａ（図２）となっている。この形状によって、後述するエラストグラフィ用モジュールとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００１８】
体部１２の端面１４にも、図３（ａ）に示すように、本実施形態のプローブ１０を他のモジュールと連結するための連結機構が設けられている。この連結機構も、ヘッド部端面１３側の連結機構と同様に、機械的な機構や磁気的な機構を採用できるが、本実施形態ではヘッド部端面と同様に小型の磁石１９を４箇所に配置している。また体部１２を構成する円筒の縁部も、ヘッド部１１の縁部と同様に緩やかにヘッド部１１側に凹んだ形状１２ａ（図２）となっている。この形状によって、後述する操作モジュールとの位置合わせを容易に行うことができる。
【００１９】
なお磁石の数や配置は、本実施形態に限定されず、例えば、０°と１８０°の２か所にＳ極とＮ極の小型磁石を配置してもよい。ただし、本実施形態のように４か所に磁石を配置することにより、モジュール同士の連結を強固にし、使用中の位置ずれなどを防止し、安定した操作が可能になる。また体部１２の端面に配置された磁石の位置を色や小さな窪み或いは凸部などのマークで示すこともできる。このようなマークは、他のモジュールを連結する場合の目印となるとともに、超音波振動子の配列方向を示す指標としても機能する。
【００２０】
ケーブル収納部１７は、内部にケーブル２０の自動巻き取り機構が備えられている。自動巻き取り機構は、公知の巻き取り機構、例えば、ケーブルを巻き取り方向に付勢するバネ（ぜんまい）とラチェット機構を利用した巻き取り機構を利用することができる。ケーブル収納部１７にケーブルをねじれることなく収納するために、ケーブル２０はフラットケーブルとする。フラットケーブルを用いることにより、円滑にケーブル収納部１７への出し入れが可能になり、また比較的小さな収納容積でケーブルを収納することができる。ケーブル２０の一端は、プローブ１０の内部で超音波振動子に接続され、他端は超音波診断装置のプローブコネクタに接続するための端子が固定されている。プローブコネクタは、超音波診断装置によって種々の形状やタイプのものがある。これら種々のコネクタに統一されたソケット部を備えておき、このソケット部に対応する端子をケーブル２０に固定することにより、本実施形態のプローブ１０を各超音波診断装置に接続して用いることができる。
【００２１】
本実施形態のプローブ１０が接続される超音波診断装置の機能ブロック図を図４に示す。図示するように超音波診断装置２００は、主な構成として、超音波送受信部２１０、超音波画像形成部２２０、超音波画像形成部が作製した超音波画像を表示する表示部２３０、これら各部の動作を制御する制御部２４０、超音波送受信部２１０や超音波画像形成部２２０に検査条件を入力したり超音波診断装置の動作に必要な指令を入力したりするための操作部２５０などを備えている。これら各部の動作は従来の超音波診断装置に備えられているものと同様であり、具体的な説明は省略する。ただし、本実施形態のプローブ１０における超音波振動子の配列が従来の一次元或いは二次元配列とは異なる配列の場合、駆動する振動子列の角度を制御する機能をさらに備える必要がある。
【００２２】
本実施形態のプローブ１０を単体で用いる場合には、従来の形状のプローブと同様に、超音波診断装置に接続して被検体の体表面に超音波送受信面１３を当てて、超音波の送受信を行う。この際、体部１２側の端面１４に磁石位置を示すマークが付けられている場合には、そのマークによって超音波振動子の配列方向を認識することができる。
【００２３】
なお、以上の実施形態では、プローブ１０をケーブル２０によって超音波診断装置２００に接続する有線のプローブを説明したが、超音波診断装置およびプローブ１０に無線による送受信を行う通信回路を備えることにより、ケーブルをなくすことも可能である。或いはケーブルは、後述する他のモジュールとの接続用ケーブルとすることも可能である。なお本発明のプローブを超音波診断装置と無線で接続する場合には、プローブ内にバッテリを備える必要がある。
【００２４】
また図面では、プローブ１０の形状はヘッド部１１及び体部１２がそれぞれ円筒状である場合を示したが、円筒は断面が完全な円である必要はなく、楕円状であってもよいし、体部の円筒の部分に操作者が握りやすくするための凹みを設けるなど、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変形を加えてもよい。
【００２５】
また上記実施形態では、プローブのヘッド部側端面１３と体部側端面１４の両方に他のモジュールとの連結機構を備える場合を説明したが、いずれか一方のみを備えるプローブも本発明の範囲に含まれる。また両方の連結機構として異なる機構を採用することも可能である。
【００２６】
次に、本発明の超音波診断装置用プローブシステム（以下、単にプローブシステムとも言う）の実施形態を説明する。本発明の超音波診断装置用プローブシステムは、上述したプローブを基本として、それ以外の機能を持つモジュールを連結したものであり、連結した状態において、プローブとモジュールとが一体として、一つのプローブと同様に扱うことができることが特徴である。
【００２７】
＜第二実施形態＞
本実施形態のプローブシステムは、プローブとエラストグラフィ用モジュールとを連結したものである。すなわち本実施形態のプローブシステムは、複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたプローブと、プローブの接触面に連結されるエラストグラフィ用モジュールとを備える。
【００２８】
以下、図面を参照して、本実施形態のプローブシステムを説明する。図５は、エラストグラフィ用モジュールとプローブとを連結した状態を示す図、図６は、エラストグラフィ用モジュールを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は検査対象への接触面側から見た図である。
【００２９】
本実施形態のプローブシステムを構成するプローブ１０は、上述した第一実施形態のプローブ１０と同様であり、説明を省略する。エラストグラフィ用モジュール３０は、図５に示すように、プローブ１０の超音波送受信面に密着するように固定されている。
【００３０】
エラストグラフィ用モジュール３０は、硬さを画像化する技術であるエラストグラフィの際に検査対象とプローブとの間に装着されるもので、安定した硬さを持つ音響カプラーと音響カプラーをプローブ１０に密着して取り付けるためのアタッチメントからなる。音響カプラーはエラストマ樹脂からなる。一般にエラストグラフィでは、音響カプラーとプローブとの間に空気や余分な超音波ゼリーが混入すると超音波画像にアーチファクトが生じるため、専用のアタッチメントを用いて音響カプラーをプローブに取り付けるようにしている。本実施形態のエラストグラフィ用モジュール３０は、本発明のプローブに取り付けるように設計されたものであり、上面から見た形状が円形のアタッチメント３１と、アタッチメント３１に対し交換可能に嵌めこまれた音響カプラー３２とからなる。
【００３１】
アタッチメント３１は、図６に示すように、比較的肉厚の浅いカップ形状を有し、上面と下面が開口し、カップ状の内部に音響カプラー３２が収納される。音響カプラー３２は、アタッチメント３１に収納したときに、下面の開口から露出し、検査対象に接触するとともに、アタッチメント３１をプローブ１０のヘット部端面１３に接続したときに、プローブ１０の端面１３と密着するように構成されている。
【００３２】
アタッチメント３１の肉厚部上面近傍には、図６（ｂ）に示すように、プローブ１０の端面１３に備えられた連結機構と協働してアタッチメント３１をプローブ１０に固定するための連結機構が備えられている。本実施形態では、第一実施形態のプローブに対応して、この連結機構は小型の磁石１０からなる。すなわち、アタッチメント３１の肉厚部上面の２か所（０°と１８０°の位置）に同極(たとえばＮ極)の小型磁石が埋め込まれ、それらを結ぶ直線と直交する直線上の位置（９０°と２７０°の位置）に同極（Ｓ極）の磁石が埋め込まれている。アタッチメント３１の上面の縁３１ａは、Ｎ極又はＳ極の磁石が埋め込まれた部分がわずかに隆起し、或いは凹んでいる。この隆起部或いは凹部は、プローブ１０の端面１３に形成されている緩やかな凹部１１ａ（図２）を反転した形状である。そしてこの隆起部に位置する磁石の極と、プローブ１０側の凹部に位置する磁石の極とは反対の極となっている。同じくアタッチメント３１の凹部に位置する磁石の極と、プローブ１０側の隆起部に位置する磁石の極とは反対の極となっている。これによりプローブ１０の端面１３とアタッチメント３１の上面とが密着するように連結され、両者間に空気層が形成されるのを防止できる。
【００３３】
本実施形態によれば、エラストグラフィ用モジュール３０を、プローブ１０の端面に密着できる構造とすることにより、エラストグラフィ用モジュール３０を備えたエラストグラフィ用プローブシステムが提供される。このプローブシステムは、磁石を利用することにより、エラストグラフィ用モジュール３０の着脱が容易で、しかも検査時にエラストグラフィ用モジュール３０がプローブ１０に確実に固定された状態を保つことができるので安定した検査を行うことができる。
【００３４】
＜第三実施形態＞
本実施形態のプローブシステムは、プローブと操作用モジュールとを連結したものである。すなわち、本実施形態のプローブシステムは、複数の超音波振動子を内蔵し、検査対象への接触面が円形または球の一部であるヘッド部と、ヘッド部に連続した円筒状の体部とを備えたプローブと、体部の、ヘッド部と反対側の端部に連結される操作用モジュールとを備えたものである。
【００３５】
以下、図面を参照して、本実施形態のプローブシステムを説明する。図７は、操作用モジュールとプローブとを連結した状態を示す図、図８は操作用モジュールを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３６】
本実施形態のプローブシステムを構成するプローブ１０は、上述した第一実施形態のプローブ１０と同様であり、説明を省略する。操作用モジュール４０は、図７に示すように、プローブ１０の体部側の端部に密着するように固定されている。
【００３７】
操作モジュール４０は、１ないし複数の操作ボタン４５を備えた操作部(本体)４１と、操作部４１に固定された連結用キャップ４２とを備えている。操作部４１は、図示する実施形態では、円盤状の本体４１を、中間部４４を介してリング状の装着部４３でつないだ形状を有しており、中間部４４に連結用キャップ４２が固定されている。
【００３８】
円盤状の本体４１には、操作モジュールの駆動に必要な電子回路、具体的には超音波診断装置との通信を無線で行うための通信回路、制御回路、バッテリなどが内蔵されている。図９に、無線機能を備えた超音波診断装置２００と操作モジュール４０及びプローブ１０の機能ブロック図を示す。超音波診断装置２００は、図４に示す超音波診断装置２００の機能に加えて通信回路２６０が備えられている。操作モジュール４０には、上述した通信回路４１０、バッテリ４２０、その他、プローブの駆動に必要な駆動回路や制御回路などの電子回路４３０が備えられている。操作モジュール４０とプローブ１０は、ケーブル２０によって接続される。
【００３９】
操作モジュール４０は、超音波診断装置が備える操作部２５０の操作機能の一部を担うものであり、検査中に高頻度で使用される機能を指示するための操作ボタン４５が備えられている。操作ボタン４５は、具体的には、超音波ビームの照射の開始や停止を指示する「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタン、表示部に映し出されている画像を一時的に固定する「フリーズ」ボタン、取得中の画像データを記録する「ＲＥＣ」ボタンなどである。操作モジュール４０には、これらの少なくとも一つが操作ボタンとして備えられる。
【００４０】
装着部４３は、この操作モジュール４０を単独で超音波診断装置の操作部として扱う場合には、操作者が指に装着するための部分となる。中間部４４に連結用キャップ４２が固定されている。
【００４１】
この操作モジュール４０は、全体がシリコーン樹脂などのエラストマで覆われており、図１０に示すように、操作者が装着部４３を指にはめて装着したときに、本体４１は手のひらの上に載った状態となり、指で操作ボタン４５を操作することができる。
【００４２】
連結用キャップ４２は、図８（ｃ）に示すように、ビンの蓋のような浅い円筒状を有し、円筒の一端が開口し、内部にプローブ１０の体部１２の端面１４側が嵌合する空間が形成されている。連結用キャップ４２を構成する円筒の側面には、本体４１に内蔵される電子回路とプローブ内の電子回路とを電気的に接続するためのケーブル２０を接続するケーブルコネクタ４７が固定されている(図７)。図示していないが、ケーブルコネクタ４７は、連結用キャップ４２及び本体４１の内部に埋め込まれたケーブルを通じて、本体４１内の電子回路やバッテリに接続されている。
【００４３】
キャップ４２の内部空間の底部には、プローブ１０の端面に埋め込まれた磁石と同様に、４箇所に小型磁石１９が埋め込まれている。すなわち、一つの磁石の位置を０°としたとき、一対のＮ極と一対のＳ極が、それぞれ０°と１８０°の位置と、９０°と２７０°に位置するように、配置されている。さらにキャップ４２の開口した縁４２ａは、高さ（底部からの高さ）が緩やかに変化し、Ｎ極又はＳ極の磁石が埋め込まれた位置は、それと逆極性の磁石が埋め込まれた位置よりも高さが高い。この高さの緩やかな変化は、プローブ１０の体部１２を構成する円筒ケースの端部に形成された形状１２ａ（図２）に対応しており、キャップ４２を体部１２の端部にかぶせた時に、キャップ縁部の形状とプローブ１０の円筒ケースの縁部とが一致する。またこの位置では、プローブ側の磁石と、キャップ４２側の磁石は逆極性のものが対向し、プローブ１０とキャップ４２とが密着して連結される。
【００４４】
さらにプローブ１０における超音波振動子の配列方向が一定の方向である場合に、操作モジュール４０をプローブ１０に連結した状態では、操作モジュール４０の長手方向（図７の矢印方向）が超音波振動子の配列方向と一致するか直交する方向となるように、磁石を配置しておくことにより、操作モジュール４０の長手方向の向きが振動子の配列方向を示す指標となる。
【００４５】
操作モジュール４０が超音波診断装置と無線で送受信する構成を備える場合には、プローブ１０は、ケーブル２０として、操作モジュール４０との接続用のケーブルを備える。プローブ１０のヘッド部１１の外周に設けられたケーブル収納部１７から必要な長さのケーブル２０を引き出し、その端子を操作モジュール４０のケーブルコネクタ４７に接続し、プローブ１０と操作モジュール４０との電気的な接続をはかる。
【００４６】
上記構成のプローブシステムは、プローブ１０の体部１２側端部に操作モジュール４０を嵌め、ケーブル２０で両者を接続し、機械的且つ電気的に一体化する。検査に際しては、図７に示す操作モジュール４０の上からプローブ１０の体部１２を把持し、プローブ１０の超音波送受信面を被検体に当てて検査を行う。操作モジュール４０は、中間部４４の厚みが薄く、全体として撓むことが可能な素材で構成されているので、操作モジュール４０が連結された状態でも操作者はプローブ１０単体を持つ時と同様にプローブシステムを操作することができる。また検査の途中で、操作ボタン４５が持つ機能を動作させたい場合には、プローブシステムを持つ手の指のうちプローブスシテムの把持に使われない指（たとえば人差し指）を使って、操作ボタン４５を操作することができる。
【００４７】
また操作モジュール４０とプローブ１０との機械的な接続のみを切り離した状態で使用することもできる。この場合には、操作モジュール４０とプローブ１０とはケーブル２０を介して電気的に接続し、ケーブル２０の長さを調節して操作モジュール４０を所望の場所に置く。例えば、操作者のポケットに入れてもよいし、操作モジュール４０の装着部４３を利用して操作者が身に付けたボタンやフックなどにひっかけてもよい。この場合、操作モジュール４０は、プローブ１０が超音波診断装置と通信するための通信モジュールとしても機能し、有線でプローブ１０と超音波診断装置とを接続する場合に比べ、操作者が検査する場所や姿勢の制限が大幅に緩和される。
【００４８】
なお検査がエラストグラフィの場合には、さらにプローブ１０の超音波送受信面側に第二実施形態で説明したエラストグラフィ用モジュール３０を連結して、エラストグラフィ用モジュール３０、プローブ１０、及び操作モジュール４０からなるプローブシステムとして使用できることは言うまでもない。
【００４９】
本実施形態によれば、小型の操作モジュールとプローブとを一体化したことにより、プローブを操作ボタン付きプローブとして機能させることができ、検査の利便性を向上することができる。また小型の操作モジュールが、撓む素材（エラストマ）で構成されているので、プローブシステムを握りやすく、操作モジュールの操作ボタン操作も容易に行うことができる。また操作モジュールが縦横比の大きい形状を有しているので、その長手方向の位置で超音波振動子の配列方向を操作者に把握させることができる。
【００５０】
また操作モジュールとプローブの、互いに連結される端部の形状を緩やかな曲線形状にするとともに連結機構として磁石を採用したことにより、操作モジュールとプローブとの連結動作が誘導され、手の感覚だけで容易に両者を連結することができる。また連結のための複雑な形状を備えていないので、プローブの清浄作業が容易で清潔に保つことができ且つ意匠性も優れている。
【００５１】
なお、以上の実施形態では、操作モジュール４０として、本体と装着部を備え、指に装着できる操作モジュールを示したが、操作モジュールは、操作ボタン４５と、キャップ４２に相当する、プローブ１０の端部１４に連結可能な構造を備えたものであれば、形状は任意である。例えば、本体とキャップとが一体に成型されたケースに納められた操作モジュールであってもよく、その形状もプローブに連結した時に操作者が握りやすい形状であれば任意の形状を採用することができる。
【００５２】
＜第四実施形態＞
本実施形態のプローブシステムも、プローブと操作用モジュールとを連結したものであるが、操作モジュールが表示部の機能を有し、その機能を実現する形状を有している点が第三実施形態と異なる。プローブ側の構造は、上述した第一実施形態と同様であるので説明を省略し、主として、操作モジュールについて説明する。
【００５３】
図１１及び図１２は、本実施形態のプローブシステムを示す図で、図１１の（ａ）は超音波送受信面側から見た斜視図、（ｂ）は操作モジュール側から見た斜視図、図１２の（ａ）は、本実施形態のプローブシステムの側面図、（ｂ）は操作モジュール側の平面図である。また図１３、図１４は、操作モジュールを示す図で、図１３は図１２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図１４は上面図である。
【００５４】
なお図１１、図１２では、プローブ１０、エラストグラフィ用モジュール３０、及び操作モジュール５０が一体となったプローブシステムを示しているが、本実施形態のプローブシステムにおいてエラストグラフィ用モジュール３０は必須ではない。エラストグラフィ用モジュール３０は、検査の態様に応じて、任意に着脱することができる。
【００５５】
図示するように、操作モジュール５０は、ほぼ円盤状の形状を有し、その一方の面に表示面を備え、他方の面にプローブ１０との連結機構が備えられている。操作モジュール５０は、図１３に示すように、プローブ１０との連結機構５２が形成されたケース５１と、ケース内に納められたタッチパネル付き液晶表示装置（ＬＣＤと略記する）５３と、ケース５１に収納された回路基板やバッテリ（不図示）とからなる。回路基板は、操作モジュールの駆動に必要な電子回路、超音波診断装置との通信を無線で行うための送受信回路、制御回路などを一つの基板に搭載したものである。なお本実施形態の操作モジュール４０の機能は、超音波診断装置２００の表示部２３０の機能の一部が、操作モジュール５０側に追加されていることを除き、図９に示す第三実施形態の操作モジュール４０の機能と同様であり、図９を本実施形態の機能ブロック図として援用する。
【００５６】
操作モジュール５０の表示部となるタッチパネル付きＬＣＤ５３は、公知のタッチパネルとＬＣＤを組み合わせたものであり、タッチパネルとしては透明電極を用いた抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルを使用することができる。本実施形態の操作モジュール５０では、タッチパネルのパネル面が最表面となるように、ケース５１に組み込まれている。本実施形態のタッチパネルは、パネル面の直径が数１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のサイズで、図１４に示すように、円形の画面５００の周辺近くに操作ボタンに相当するタッチパネルボタン５１１、５１２が設けられ、画面中央付近は超音波画像を表示する画面表示領域５１３が設けられている。ただし画面のレイアウトは図示するものに限定されず、任意のレイアウトを取ることができる。タッチパネルボタン５１１、５１２に割り当てる機能は、特に限定されるものではないが、第三実施形態と同様に、検査中に高頻度で使用される機能であることが好ましく、具体的には、超音波ビームの照射の開始や停止を指示する「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタン、表示部に映し出されている画像を一時的に固定する「フリーズ」ボタン、取得中の画像データを記録する「ＲＥＣ」ボタンなどである。
【００５７】
図１３に戻り、ケース５１の裏面（タッチパネル面と反対側の面）の形状について説明する。ケース５１裏面には、プローブ１０の体部側端部と連結するためのキャップ部５５が形成されている。キャップ部５５は、ケース裏面中央の肉厚部に、ローブ１０の体部１２の端面１４側が嵌合する空間（凹部）５４が形成されている。この凹部５４の形状は、図８（ｃ）に示す第三実施形態の連結用キャップ４２の空間形状と同形状であり、それを取り囲む円形の縁も、第三実施形態の連結用キャップ４２と同様に、プローブ１０の体部１２（円筒ケース）の端部に形成された形状に対応して、緩やかに高さに変化が付けられている。また凹部５４の底部には、プローブ１０体部１２との連結機構として、４箇所に小型磁石１９が埋め込まれている。この小型磁石１９の配置も第三実施形態の連結用キャップ４２と同様である。このような形状と磁石との組み合わせにより、キャップ部５５をプローブ１０の体部１２の端部にかぶせて、プローブ１０と操作モジュール５０を連結する際に、連結動作が誘導され、両者を容易に且つ密着して連結することができる。
【００５８】
またケース５１裏面のキャップ部５５と外周との間に、ケース内５１に収納された回路基板とプローブ内の電子回路とを電気的に接続するためのケーブル２０を接続するケーブルコネクタ５７が固定されている。図示していないが、ケーブルコネクタ５７は、ケース５１の内部に埋め込まれたケーブルを通じて、ケース５１に収納された回路基板やバッテリに接続されている。
【００５９】
上記構成のプローブシステムは、プローブ１０の体部１２側の端部に操作モジュール５０のキャップ部５５を嵌め、ケーブル２０で両者を接続し、機械的且つ電気的に一体化する。検査に際しては、図１５に示すように、プローブ１０の体部１２（円筒部）を把持し、聴診器を当てるような動作で、プローブ１０の超音波送受信面を被検体に当てて検査を行う。プローブ１０が受信した超音波信号は、図９を参照して説明すると、プローブ１０内又は操作モジュール５０内の電子回路４３０で、その電子回路の機能に応じて、増幅等の所定の処理がなされた後、操作モジュール５０に備えられた通信回路４１０から超音波診断装置２００に無線で送られる。超音波診断装置２００は、この信号を通信回路２６０で受信した後、超音波送受信部２１０及び超音波画像形成部２２０で必要な処理を行いＢモード、Ｍモード等の所望の超音波画像を作成する。作成された超音波画像データは、超音波診断装置側の通信回路２６０から操作モジュール５０の通信回路４１０に無線で送信される。操作モジュール５０は、この超音波画像データをＬＣＤ５３の画面に表示する。
【００６０】
従って、操作者は本実施形態のプローブシステムを聴診器のように扱いながら、検査中の被検体の画像を見ることができる。また画像を見ながら、被検体に当てている超音波送受信面の位置を回転、移動させて、撮像画面（ビーム面）を変更したり、必要に応じて、タッチパネルのタッチパネルボタン５１１、５１２を操作し、所望の機能「ＲＥＣ」「フリーズ」などを動作させることができる。またその場で画像が確認できるので、検査のやり直しも容易に行うことができる。
【００６１】
本実施形態のプローブシステムについても、操作モジュール５０とプローブ１０との機械的な接続のみを切り離した状態で使用することもできる。例えば、プローブ１０は被検体に当てた状態で、操作モジュール５０をプローブ１０から取り外して、検査中の被検体に表示画面に映し出されている被検体の画像を見せることも可能である。また単に、操作モジュール５０を、プローブ１０が超音波診断装置と通信するための通信モジュールとして機能させてもよい。
【００６２】
本実施形態のプローブシステムは、プローブを用いた検査と平行して検査によって得られた超音波画像を見ることができるので、簡易な超音波診断装置として利用することができ、スペースの限られた場所での超音波診断を容易にできる。
【００６３】
なおこの実施形態では、操作モジュール５０がタッチパネル付きＬＣＤであって、操作モジュール兼表示モジュールである場合を示したが、プローブ１０の端部１４に連結されるモジュールは、ＬＣＤからなる表示モジュールであってもよいし、単にタッチパネルからなる操作モジュールであってもよい。
【００６４】
また図示する実施形態では、操作モジュール５０の表示パネル面の形状が円形である場合を示しているが、表示パネル面の形状は任意であり、例えば四角形など多角形であってもよいし、楕円形でもよい。また表示パネル面が中央部でわずかに膨らんだ凸状である場合を示したが、中央部でわずかに凹んだ凹状でもよいし、フラットであってもよい。その他、図面に示す形状や各モジュールのサイズの比率は一例であり、発明の要旨を超えない範囲で種々の変更が可能である。
【００６５】
以上、本発明のプローブ及びプローブシステムの各実施形態を説明したが、本発明のプローブ及びプローブシステムの主な効果は次のとおりである。
【００６６】
被検体への接触面が円形で、スタンプのようにして扱うことができる意匠性に優れた新規な形状のプローブが提供される。
【００６７】
プローブ本体を基本として、操作モジュール、表示モジュール、通信回路とバッテリを組み込んだ通信用モジュールなどの種々のモジュールを追加し、ユーザーの要求に合わせた機能を持つプローブシステムを組み立てることができる。
【００６８】
またプローブと各モジュールとの連結機構として、特定の形状と磁石を組み合わせることによって、プローブの消毒や清掃が容易で且つ意匠性に優れたプローブシステムを提供できる。またモジュール連結後の構造を強固にできるので使用時に連結したモジュールがずれたりすることなく安定した動作が保証される。
【００６９】
また円筒状のプローブ形状を利用して、円筒の周囲にケーブルを巻き取り収納する収納部を設けることによって、プローブ持ち運び時や収納時の利便性を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
検査場所を選ばない簡易な超音波診断を可能にする。
【符号の説明】
【００７１】
１０・・・プローブ、１１・・・ヘッド部、１２・・・体部、１３・・・超音波送受信面、１４・・・体部側の端面、１７・・・ケーブル収納部、１９・・・小型磁石（連結部）、２０・・・ケーブル、３０・・・エラストグラフィ用モジュール、４０、５０・・・操作モジュール、４２・・・キャップ（連結部）、５５・・・キャップ部（連結部）
【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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【図１４】
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【図１５】
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