(57)【要約】【課題】対象物との間に十分な音響整合材を供給可能な音響整合材供給装置、超音波プローブユニット、超音波測定装置、超音波画像表示装置を供給する。【解決手段】音響整合材供給装置は、超音波の送信及び受信の少なくとも一方がなされる超音波センサー面を含む超音波プローブに装着されて音響整合材を吐出する枠部を備え、枠部は、超音波センサー面に交差する面に含まれる内周面と、内周面又は内周面を含む領域に設けられて音響整合材を吐出する複数の吐出口と、前記音響整合材を外部から導入する導入口と、吐出口と導入口とを連通する流路と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送信及び受信の少なくとも一方がなされる超音波センサー面を含む超音波プローブに装着されて音響整合材を吐出する枠部を備え、
前記枠部は、前記超音波センサー面に交差する面に含まれる内周面と、前記内周面又は前記内周面を含む領域に設けられて前記音響整合材を吐出する吐出口と、前記音響整合材を外部から導入する導入口と、前記吐出口と前記導入口とを連通する流路と、を備える
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音響整合材供給装置において、
前記超音波センサー面に沿って、前記枠部が連結して設けられている
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載の音響整合材供給装置において、
前記枠部は、第一方向に沿って列状に連結されている
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の音響整合材供給装置において、
前記超音波センサー面は超音波測定領域を有し、
前記枠部は、前記内周面が前記超音波測定領域を避けて脱着可能とする脱着機構を含む
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の音響整合材供給装置において、
複数の前記枠部において前記第一方向の中央部に配置される枠部は、前記第一方向の端部に配置される枠部に比べて、前記第一方向に沿って幅寸法が小さい
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項６】
請求項２に記載の音響整合材供給装置において、
複数の前記枠部は、第一方向及び前記第一方向に交差する第二方向に沿ってアレイ状に設けられている
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項７】
請求項６に記載の音響整合材供給装置において、
複数の前記枠部は、前記第一方向及び前記第二方向に沿って複数の超音波測定領域がアレイ状に配置される前記超音波センサー面に対して、前記内周面が前記超音波測定領域を避けて脱着可能な脱着機構を含む
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項８】
請求項６に記載の音響整合材供給装置において、
複数の前記枠部において中央に配置される枠部は、外周に配置される枠部に比べて、前記第一方向及び前記第二方向の少なくともいずれか一方に沿って幅寸法が小さい
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の音響整合材供給装置において、
前記枠部は、前記内周面から中央部に向かって突出し、かつ前記流路に連通した分岐路を含む突出部を備え、
前記突出部は、前記超音波センサー面に交差し、かつ前記超音波センサー面に臨む側面に、前記分岐路と連通して外部へ前記音響整合材を吐出する第二吐出口を備える
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の音響整合材供給装置において、
前記枠部から吐出された吐出後の音響整合材に含まれる気体を外部に排出する脱気流路を備える
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の音響整合材供給装置において、
前記枠部は、一部が切り欠かれた切欠部を有し、
前記脱気流路は、前記切欠部に設けられている
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の音響整合材供給装置において、
前記吐出口と前記導入口との間の流路を開閉する開閉部を備える
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の音響整合材供給装置において、
前記開閉部を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記音響整合材が不足している不足領域と充足している充足領域とを検出する領域検出手段と、
前記不足領域に設けられた吐出口の前記開閉部を開放し、前記充足領域の吐出口の前記開閉部を閉塞する開閉制御手段と、
を備えることを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の音響整合材供給装置において、
前記領域検出手段は、前記超音波プローブから対象物に対して前記超音波を送信させ、反射された前記超音波を受信して取得した受信信号に基づいて、前記不足領域と前記充足領域とを検出する
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１５】
超音波の送信及び受信の少なくとも一方がなされる超音波センサー面を含む超音波プローブに装着されて音響整合材を吐出する枠部を備え、
内部に音響整合材の流路が設けられる流路形成部と、
前記流路形成部の前記流路内に前記音響整合材を導入する導入口と、を備え、
前記流路形成部は、前記超音波センサー面の中央部に向かって延出する中央延出部を有し、前記中央延出部には、前記超音波センサー面の前記中央部に向けて、前記音響整合材を吐出する中央吐出口が設けられている
ことを特徴とする音響整合材供給装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の音響整合材供給装置と、
前記超音波プローブと、
を備えたことを特徴とする超音波プローブユニット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の超音波プローブユニットと、
前記超音波プローブを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする超音波測定装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の超音波測定装置と、
画像を表示する表示装置と、を備え、
前記制御装置は、前記超音波プローブによる超音波測定に基づいて対象物の内部断層画像を生成し、前記表示装置に表示させる
ことを特徴とする超音波画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響整合材供給装置、超音波プローブユニット、超音波測定装置、及び超音波画像表示装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体等の対象物に対して超音波測定を実施する場合、超音波プローブを対象物に当接させる必要がある。この際、超音波プローブと対象物との間に空気層が介在すると、超音波の伝搬効率が低下するため、超音波プローブと対象物との間に、対象物の音響インピーダンスに近い音響整合材を塗布する必要がある。しかしながら、音響整合材が乾燥する等により音響整合材が不足すると、超音波処理を中断して音響整合材を供給し直す必要があり、煩雑な作業が伴った。
このような作業を軽減するために、従来、超音波プローブと対象物との間に音響整合材を自動で供給できる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、超音波プローブ本体の先端部に音響整合材を供給する超音波プローブ用アタッチメントが開示されている。具体的には、超音波プローブ本体は、シャフトと、送受波部とを備え、当該送受波部は、シャフトの軸方向に沿った周面の一部に設けられている。そして、シャフトに脱着自在なアタッチメントが設けられており、このアタッチメントは、シャフトの軸方向に沿って長手となるパイプを備えている。パイプの先端部は、シャフトの先端側の送受波部近傍に位置し、パイプの基端側から供給された音響整合材が、パイプの先端から送受波部近傍に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の超音波プローブ用アタッチメントでは、パイプの先端の供給口に対して、超音波プローブ本体の送受波部の方が幅広であり、送受波部と生体との間の全体に十分な量の音響整合材を供給することが困難となる。
【０００６】
本発明は、対象物との間に十分な音響整合材を供給可能な音響整合材供給装置、超音波プローブユニット、超音波測定装置、及び超音波画像表示装置を供給することを１つの目的としており、当該目的を達成可能な適用例及び実施形態を以下に説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一適用例の音響整合材供給装置は、超音波の送信及び受信の少なくとも一方がなされる超音波センサー面を含む超音波プローブに装着されて音響整合材を吐出する枠部を備え、前記枠部は、前記超音波センサー面に交差する面に含まれる内周面と、前記内周面又は前記内周面を含む領域に設けられて前記音響整合材を吐出する吐出口と、前記音響整合材を外部から導入する導入口と、前記吐出口と前記導入口とを連通する流路と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本適用例では、超音波プローブに装着される枠部の内周面又は内周面を含む領域に複数の吐出口が設けられる。枠部には、音響整合材が外部から導入される導入口が設けられ、導入口と各吐出口とを連通する流路が設けられている。
このため、導入口から音響整合材を導入すると、当該音響整合材が流路を通って各吐出口から吐出される。これにより、超音波センサー面に対して複数個所から音響整合材が枠部に囲われる領域内に外周側から中央に向かって供給されることになり、例えば１か所から音響整合材を供給する場合に比べて、十分な量の音響整合材を、超音波センサー面の広域に広がらせることができる。よって、超音波プローブを用いる際に、空気層の介在による超音波伝搬効率の低下を効果的に抑制でき、超音波プローブを用いた超音波測定を精度よく行うことができる。
【０００９】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記超音波センサー面に沿って、前記枠部が連結して設けられていることが好ましい。
本適用例では、複数の枠部がセンサー面に沿って連結されており、各枠部の流路が互いに連結されている。このような構成では、複数の枠部のそれぞれの内周面から音響整合材が吐出されるので、センサー面に対して均等に音響整合材を行き渡らせることができる。
【００１０】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記枠部は、第一方向に沿って列状に連結されていることが好ましい。
本適用例では、第一方向に沿って複数の枠部が連結されているので、第一方向に沿って均等に音響整合材を供給できる。
【００１１】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記超音波センサー面は超音波測定領域を有し、前記枠部は、前記内周面が前記超音波測定領域を避けて脱着可能とする脱着機構を含むことが好ましい。
ところで、超音波の送受信を行う超音波プローブには、複数の超音波測定領域が第一方向に並んで配置され、それぞれの超音波測定領域において超音波の送受信を行うプローブがある。本適用例では、このような超音波プローブに対して、音響整合材供給装置を装着した際に、各超音波測定領域と内周面とが重ならない様に枠部を脱着させる脱着機構が設けられている。このため、枠部が各超音波測定領域における超音波測定（超音波の送受信）を阻害することがなく、かつ、各超音波測定領域に対して、十分な量の音響整合材を供給することができる。
【００１２】
本適用例の音響整合材供給装置において、複数の前記枠部において前記第一方向の中央部に配置される枠部は、前記第一方向の端部に配置される枠部に比べて、前記第一方向に沿った幅寸法が小さいことが好ましい。
超音波プローブとして、測定者が超音波センサー面を対象物に押し付け、かつ、測定箇所を探索するために、超音波プローブの姿勢を変更したり、超音波センサー面を押し付ける位置を変更したりしながら超音波測定を実施する所謂コンベックス型の超音波プローブがある。このような超音波プローブは、超音波測定の中心位置程、測定者の力も加わり、音響整合材が減少しやすい傾向となる。本適用例では、第一方向の中央部に配置される枠部（第一枠部）が、端部に配置される枠部（第二枠部）よりも第一方向に沿った幅寸法が小さい。つまり、互いに対向する内周面の間隔が、第一枠部の方が小さい。これにより、第一枠部に囲われる領域と第二枠部に囲われる領域とに同量の音響整合材を供給した場合でも、第一枠部に囲われる領域の方が、単位面積当たり（単位体積当たり）に供給される音響整合材が多くなる。すなわち、超音波プローブの移動や姿勢変更によって、音響整合材の量が減少しやすい中央部に対してより多くの音響整合材が供給されることになる。これにより、音響整合材の減少による超音波測定の測定精度や測定効率の低下を抑制できる。
【００１３】
本適用例の音響整合材供給装置において、複数の前記枠部は、第一方向及び前記第一方向に交差する第二方向に沿ってアレイ状に設けられていることが好ましい。
超音波プローブとしては、上述したように、第一方向に沿って複数の超音波測定領域が配置される構成の他、２次元アレイ状に複数の超音波測定領域が配置される構成のプローブもある。本適用例では、このような超音波プローブに対して、第一方向及び第二方向に沿って複数の枠部がアレイ状に連結されているので、２次元アレイ状の並ぶそれぞれの超音波測定領域に対して好適に音響整合材を供給できる。
【００１４】
本適用例の音響整合材供給装置において、複数の前記枠部は、前記第一方向及び前記第二方向に沿って複数の超音波測定領域がアレイ状に配置される前記超音波センサー面に対して、前記内周面が前記超音波測定領域を避けて脱着可能な脱着機構を含むことが好ましい。
本適用例では、上記のような２次元アレイ構造に構成された超音波測定領域に対して、枠部によって、各超音波測定領域による超音波測定の実施が阻害されることがなく、かつ各超音波測定領域に対して十分な量の音響整合材を供給できる。
【００１５】
本適用例の音響整合材供給装置において、複数の前記枠部において中央に配置される枠部は、外周に配置される枠部に比べて、前記第一方向及び前記第二方向の少なくともいずれか一方に沿って幅寸法が小さいことが好ましい。
本適用例では、超音波プローブとして、上述したような非固定型（コンベックス型）の超音波プローブを用いる場合に、音響整合材が減少しやすい超音波プローブの中央部に対して、外周部に比べて十分な量の音響整合材を供給でき、音響整合材の減少による超音波測定の測定精度や測定効率の低下を抑制できる。
【００１６】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記枠部は、前記内周面から中央部に向かって突出し、かつ前記流路に連通した分岐路を含む突出部を備え、前記突出部は、前記超音波センサー面に交差し、かつ前記超音波センサー面に臨む側面に、前記分岐路と連通して外部へ前記音響整合材を吐出する第二吐出口を備えることが好ましい。
本適用例では、突出部に設けられた第二吐出口から、超音波センサー面の中央部に対して音響整合材を供給することができる。このため、例えば、超音波センサー面の外側から音響整合材を供給する場合に比べて、超音波センサー面の全体に音響整合材を効率よく行き渡らせることができ、超音波センサー面に対して均一に音響整合材を供給できる。
【００１７】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記枠部から吐出された吐出後の音響整合材に含まれる気体を外部に排出する脱気流路を備えることが好ましい。
枠部により囲われた領域内に音響整合材を供給すると、音響整合材に含まれる気体が残留することが考えられる。これに対して、本適用例では、脱気流路から当該気体を排出することができるため、音響整合材の内部に気体が残留する不都合を抑制でき、これによる超音波測定の精度低下を抑制できる。
【００１８】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記枠部は、一部が切り欠かれた切欠部を有し、前記脱気流路は、前記切欠部に設けられていることが好ましい。
本適用例では、枠部の一部に切欠部が設けられ、当該切欠部に脱気流路が設けられている。このため、簡素な構成で、音響整合材に含まれる気体を排出することができる。
【００１９】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記吐出口と前記導入口との間の流路を開閉する開閉部を備えることが好ましい。
本適用例では、開閉部により吐出口と導入口との間の流路が開閉可能となる。このため、開閉部により流路を閉塞することで、音響整合材の供給を停止でき、開放することで、超音波センサー面に音響整合材を供給することができる。すなわち、音響整合材の供給制御を簡素な構成で実施することができる。
【００２０】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記開閉部を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記音響整合材が不足している不足領域と充足している充足領域とを検出する領域検出手段と、前記不足領域に設けられた吐出口の前記開閉部を開放し、前記充足領域の吐出口の前記開閉部を閉塞する開閉制御手段と、を備えることが好ましい。
本適用例において、領域検出手段により、音響整合材が不足して不足領域を検出し、開閉制御手段により、開閉部の開閉を制御することで、不足領域に対して音響整合材を供給させ、充足領域に対する音響整合材の供給を停止させる。これにより、超音波センサー面に対して均一に音響整合材を供給することができる。
【００２１】
本適用例の音響整合材供給装置において、前記領域検出手段は、前記超音波プローブから対象物に対して前記超音波を送信させ、反射された前記超音波を受信して取得した受信信号に基づいて、前記不足領域と前記充足領域とを検出することが好ましい。
本適用例では、領域検出手段は、超音波プローブによる超音波の送受信結果に基づいて、不足領域と充足領域とを検出する。つまり、不足領域では、音響整合材の内部に気体が混入するため、超音波の送受信を行うと、当該気体と音響整合材との境界で超音波が反射して受信信号の信号強度が大きくなる。一方、充足領域では、音響整合材を介して超音波が生体内に伝搬されるため、受信強度が小さく、かつ受信信号の検出タイミングも遅くなる。したがって、超音波の送受信を行うことで、不足領域及び充足領域を容易に判定することができる。
【００２２】
一適用例の音響整合材供給装置は、超音波の送信及び受信の少なくとも一方がなされる超音波センサー面を含む超音波プローブに装着されて音響整合材を吐出する枠部を備え、内部に音響整合材の流路が設けられる流路形成部と、前記流路形成部の前記流路内に前記音響整合材を導入する導入口と、を備え、前記流路形成部は、前記超音波センサー面の中央部に向かって延出する中央延出部を有し、前記中央延出部には、前記超音波センサー面の前記中央部に向けて、前記音響整合材を吐出する中央吐出口が設けられていることを特徴とする。
本適用例では、枠部は、導入口から音響整合材が供給される流路形成部を備え、この流路形成部は、超音波センサー面の中央部に向かって延出する中央延出部を備える。そして、中央延出部には、超音波センサー面に向かって音響整合材を吐出する中央吐出口が設けられている。このような構成では、中央延出部に設けられた中央吐出口から超音波センサー面の中央に音響整合材が吐出されるので、当該超音波センサー面の中央部から外周に向かって音響整合材が供給される。このような構成では、例えば音響整合材を超音波センサー面の外周部から供給する場合に比べて、超音波センサー面の広い領域に亘って効率よく、かつ均一に音響整合材を供給することができる。
【００２３】
一適用例の超音波プローブユニットは、上述したような音響整合材供給装置と、前記超音波プローブと、を備えたことを特徴とする。
本適用例では、超音波プローブの超音波センサー面に対して効率よく、かつ均一に音響整合材を供給することができる。これにより、超音波プローブを用いた超音波測定を実施する際に、音響整合材の供給を複数回塗布し直す等の煩雑な手間を省け、効率の良い超音波測定を実施できる。
【００２４】
一適用例の超音波測定装置は、上述したような超音波プローブユニットと、前記超音波プローブを制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。
本適用例では、制御装置により超音波プローブを制御することで、超音波プローブを用いた超音波測定を実施することができる。この際、上述したように、音響整合材供給装置により、超音波センサー面に対して効率よく、かつ均一に音響整合材を供給することができるので、超音波測定装置により超音波測定を実施する場合に、例えば音響整合材を何度も塗布し直す等の手間が省け、効率の良い超音波測定を実施できる。また、音響整合材を超音波センサー面に均一に供給できるので、超音波プローブと対象物との間の気体による測定精度の低下を抑制でき、超音波測定における測定精度を向上させることができる。
【００２５】
一適用例の超音波画像表示装置は、上述したような超音波測定装置と、画像を表示する表示装置と、を備え、前記制御装置は、前記超音波プローブによる超音波測定に基づいて対象物の内部断層画像を生成し、前記表示装置に表示させることを特徴とする。
本適用例では、上述のように、制御装置による超音波測定の精度が向上するので、当該超音波測定の測定結果に基づいた高精度な超音波画像（対象物の内部断層画像）を取得することができ、当該超音波画像を表示装置に表示させることができる。また、このような超音波画像を表示装置に表示させることで、音響整合材供給装置により音響整合材が適切に供給されているかを、容易に視認できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第一実施形態における超音波画像表示装置の概略構成を示す図。
【図２】第一実施形態の超音波プローブユニットの概略構成を示す斜視図。
【図３】第一実施形態の超音波プローブの概略構成を示す断面図。
【図４】第一実施形態の超音波デバイスの概略構成を示す平面図。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線での超音波デバイスを切断した際の断面図。
【図６】第一実施形態のカプラーの概略構成を示す平面図。
【図７】第一実施形態のカプラーの一部の構成を示す概略断面図。
【図８】第一実施形態における吐出口近傍の概略構成を示す断面斜視図。
【図９】図８におけるＢ−Ｂ線を切断した際の断面図。
【図１０】図８におけるＣ−Ｃ線を切断した際の断面図。
【図１１】第一実施形態のコネクター部の概略構成を示す図。
【図１２】第一実施形態の音響整合材の供給量を確認する確認処理のフローチャート。
【図１３】音響整合材の供給量が十分である場合の超音波画像の一例を示す図。
【図１４】音響整合材の供給量が不足している場合の超音波画像の一例を示す図。
【図１５】第一実施形態において、超音波プローブにカプラーを装着せずに生体に固定した際の断面図。
【図１６】第一実施形態において、超音波プローブにカプラーを装着して生体に固定した際の断面図。
【図１７】カプラーの有無による音響整合材の厚み寸法を比較する図。
【図１８】音響整合材の厚み寸法と、境界位置での反射超音波による受信信号の信号強度の関係を示す図。
【図１９】時間経過に伴う音響整合材の減少量を示す図。
【図２０】第一実施形態の音響整合材の供給方法を示すフローチャート。
【図２１】第二実施形態におけるカプラーの供給流路の構成を示す図。
【図２２】第二実施形態における排出口近傍の構成を示す斜視図。
【図２３】第二実施形態おける制御装置の機能構成を示すブロック図。
【図２４】音響レンズ上の一部の領域で音響整合材が不足している場合の超音波画像の一例を示す図。
【図２５】第三実施形態におけるカプラーの供給流路の構成を示す図。
【図２６】第四実施形態におけるカプラーの供給流路の構成を示す図。
【図２７】第五実施形態におけるコンベックス型の超音波プローブと、当該超音波プローブに脱着可能に装着されるカプラーとの概略構成を示す図。
【図２８】第五実施形態のカプラーの平面図。
【図２９】コンベックス型の超音波プローブを用いた場合の音響整合材の厚み寸法を示す図。
【図３０】第六実施形態のカプラーの平面図。
【図３１】第一実施形態の変形例における供給流路の概略構成を示す図。
【図３２】第二実施形態の変形例における供給流路の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態について説明する。
図１は、第一実施形態における超音波画像表示装置１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の超音波画像表示装置１は、超音波プローブユニット２と、超音波プローブユニット２を制御する制御装置３（制御部）と、表示装置４と、音響整合材が貯留されているカートリッジタンク５と、を備えている。ここで、超音波プローブユニット２と制御装置３とにより超音波測定装置が構成される。
この超音波画像表示装置１は、超音波プローブユニット２を生体（対象物）の表面に当接させ、超音波プローブユニット２から生体内に超音波を送出する。また、生体内の器官にて反射された超音波を超音波プローブユニット２にて受信し、その受信信号に基づいて、例えば生体内の内部断層画像を取得し、取得した内部断層画像を表示装置４に表示させる。
そして、本実施形態の超音波プローブユニット２は、図１に示すように、超音波プローブ２０と、超音波プローブ２０に脱着可能に装着されるカプラー６０とを備えて構成されている。このカプラー６０は、超音波プローブ２０と生体との間を連結するとともに、カートリッジタンク５から供給される音響整合材を、超音波プローブ２０と生体との間に供給して充填させる音響整合材供給装置である。
【００２８】
［超音波プローブユニット］
［超音波プローブ］
図２は、超音波プローブユニット２の概略構成を示す斜視図である。また、図３は、超音波プローブ２０の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、超音波プローブユニット２を構成する超音波プローブ２０は、筐体２１と、筐体２１内部に設けられた超音波デバイス２２と、封止板２３と、音響レンズ２４と、超音波デバイス２２を駆動させるドライバ回路等が設けられた回路基板２５と、を備えている。
【００２９】
筐体２１は、図２に示すように、例えば箱状に形成されており、一面側が生体に対して対向する測定面２１Ａとなる。この測定面２１Ａには、センサー窓２１Ｂが設けられ、当該センサー窓２１Ｂから超音波デバイス２２に接続された音響レンズ２４が露出する。センサー窓２１Ｂから露出される音響レンズ２４は、Ｘ方向（第二方向）に対する断面の表面形状が円弧となるシリンドリカル形状を有する。なお、音響レンズ２４の表面が、超音波プローブ２０に対して、送受信される超音波が出入りする超音波センサー面となる。
また、筐体２１の一部には、ケーブルが挿通され、当該ケーブルにより超音波プローブ２０の回路基板２５と制御装置３とが通信可能に接続されている。
【００３０】
［超音波デバイスの構成］
次に、超音波デバイス２２の構成について詳述する。
図４は、超音波デバイス２２の概略構成を示す平面図である。
図４に示すように、超音波デバイス２２には、互いに交差（本実施形態では、直交を例示）するＸ方向（第二方向：スライス方向）及びＹ方向（第一方向：スキャン方向）に沿って、２次元アレイ状に配置された複数の超音波トランスデューサー２２Ａが配置されている。ここで、Ｘ方向に配置された複数の超音波トランスデューサー２２Ａにより、１ＣＨ（チャネル）の送受信列２２Ｂ（超音波測定領域）が構成され、当該１ＣＨの送受信列がＹ方向に沿って複数並んで配置されることで、１次元アレイ構造の超音波デバイス２２が構成される。なお、図４は、説明の便宜上、超音波トランスデューサー２２Ａの配置数を減らしているが、実際には、より多くの超音波トランスデューサー２２Ａが配置されている。
【００３１】
図５は、図４におけるＡ−Ａ線で超音波デバイス２２を切断した際の断面図である。
超音波デバイス２２は、図５に示すように、素子基板２２１と、素子基板２２１に積層される支持膜２２２と、振動膜上に積層される圧電素子２２３とを備えて構成されている。
素子基板２２１は、例えばＳｉ等の半導体基板により構成されている。この素子基板２２１は、各々の超音波トランスデューサー２２Ａに対応した開口部２２１Ａが設けられている。本実施形態では、各開口部２２１Ａは、素子基板２２１の基板厚み方向を貫通した貫通孔であり、当該貫通孔の一端側（封止板２３側）に支持膜２２２が設けられる。
また、開口部２２１Ａの支持膜２２２が設けられない側には、音響整合層２２４が充填され、当該音響整合層２２４を介して音響レンズ２４が設けられている。
【００３２】
支持膜２２２は、例えばＳｉＯ２や、ＳｉＯ２及びＺｒＯ２の積層体等より構成され、素子基板２２１の封止板２３側全体を覆って設けられている。すなわち、支持膜２２２は、開口部２２１Ａを構成する隔壁２２１Ｂにより支持され、開口部２２１Ａの封止板２３側を閉塞する。この支持膜２２２の厚み寸法は、素子基板２２１に対して十分小さい厚み寸法となる。
【００３３】
圧電素子２２３は、各開口部２２１Ａを閉塞する支持膜２２２上にそれぞれ設けられている。この圧電素子２２３は、例えば、支持膜２２２側から下部電極２２３Ａ、圧電膜２２３Ｂ、及び上部電極２２３Ｃを積層した積層体により構成されている。
ここで、支持膜２２２のうち、開口部２２１Ａを閉塞する部分は振動部２２２Ａを構成し、この振動部２２２Ａと、圧電素子２２３とにより、１つの超音波トランスデューサー２２Ａが構成される。
このような超音波トランスデューサー２２Ａでは、下部電極２２３Ａ及び上部電極２２３Ｃの間に所定周波数の矩形波電圧が印加されることで、圧電膜２２３Ｂが撓んで振動部２２２Ａが振動し、超音波が送出される。また、生体から反射された超音波により振動部２２２Ａが振動されると、圧電膜２２３Ｂの上下で電位差が発生する。これにより、下部電極２２３Ａ及び上部電極２２３Ｃの間に発生する電位差を検出することで、受信した超音波を検出することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態では、下部電極２２３Ａは、Ｘ方向に沿って直線状に形成されており、１ＣＨの送受信列２２Ｂを構成する複数の超音波トランスデューサー２２Ａを接続する。この下部電極２２３Ａの両端部（±Ｘ側端部）には、回路基板２５に電気接続される信号端子部２２３Ａ１が設けられている。
また、上部電極２２３Ｃは、Ｙ方向に沿って直線状に形成されており、Ｙ方向に並ぶ超音波トランスデューサー２２Ａを接続する。そして、上部電極２２３Ｃの±Ｙ側端部は共通電極線２２３Ｄに接続される。この共通電極線２２３Ｄは、Ｘ方向に沿って複数配置された上部電極２２３Ｃ同士を結線し、その端部には、回路基板２５に電気接続される共通端子部２２３Ｄ１が設けられている。
【００３５】
［封止板の構成］
封止板２３は、厚み方向から見た際の平面形状が例えば素子基板２２１と同形状に形成され、素子基板２２１を補強する。なお、封止板２３の材質や厚みは、超音波トランスデューサー２２Ａの周波数特性に影響を及ぼすため、超音波トランスデューサー２２Ａにて送受信する超音波の中心周波数に基づいて設定することが好ましい。
この封止板２３は、素子基板２２１の信号端子部２２３Ａ１及び共通端子部２２３Ｄ１に対向する位置には、開口部（図示略）が設けられ、当該開口部を介して、信号端子部２２３Ａ１及び共通端子部２２３Ｄ１と回路基板２５とが、例えばＦＰＣ等により電気接続される。
【００３６】
［音響レンズの構成］
音響レンズ２４は、超音波デバイス２２の封止板２３とは反対側に、音響整合層２２４を介して設けられる。この音響レンズ２４は、図２に示すように、筐体２１のセンサー窓２１Ｂから外部に露出する。また、音響レンズ２４は、上述したように、Ｘ方向に対する断面表面形状が円弧となり、Ｙ方向を軸としたシリンドリカル形状を有する。これにより、Ｘ方向に沿って配置された送受信列２２Ｂから送信された超音波は、音響レンズ２４により、生体内の所定深さ位置の焦点位置に収束するようにビーム形状が揃えられる。
【００３７】
［回路基板の構成］
回路基板２５は、超音波デバイス２２を駆動させるためのドライバ回路等が設けられている。例えば、回路基板２５には、超音波デバイス２２から超音波の送信処理を実施させる送信回路、超音波デバイス２２から出力された受信信号に基づいた超音波の受信処理を実施させる受信回路、各超音波デバイス２２と上記送信回路や受信回路との接続を切り替えるスイッチング回路等が含まれる。
超音波の送信では、送信回路は、制御装置３の制御により超音波デバイス２２に超音波を発信させる旨の送信信号を出力する。
超音波の受信では、受信回路は、超音波デバイス２２から入力された受信信号を制御装置３に出力する。この受信回路は、例えば低雑音増幅回路、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーター等を含んで構成されており、受信信号のデジタル信号への変換、ノイズ成分の除去、所望信号レベルへの増幅等の各信号処理を実施した後、処理後の受信信号を制御装置３に出力する。
【００３８】
［カプラー］
次に、上記のような超音波プローブ２０に脱着可能に装着されて、超音波プローブ２０とともに超音波プローブユニット２を構成するカプラー６０について説明する。
図６は、本実施形態のカプラー６０の概略構成を示す平面図である。
カプラー６０は、例えば塩ビやアクリル樹脂等のプラスチック樹脂により構成されている。このカプラー６０は、図２及び図６に示すように、枠体６１と、カプラー６０を超音波プローブ２０の筐体２１に脱着可能に装着する脱着機構６２と、枠体６１の外周面に沿って週方向に亘って設けられる脱気部６３と、枠体６１の外周面に設けられてカートリッジタンク５に接続されるコネクター部６４と、を備える。
【００３９】
枠体６１は、超音波プローブ２０における筐体２１の測定面２１Ａと略同形状となる平面矩形状に形成されており、Ｘ方向に沿って配置される第一支持部６１Ａ及び第二支持部６１Ｂと、これらの第一支持部６１Ａ及び第二支持部６１Ｂの端部間を繋ぐとともにＹ方向に沿って配置される第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄと、第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄの間に架橋されＸ方向に沿った複数の架橋梁６１Ｅとを備える。
つまり、本実施形態のカプラー６０は、図６に示すように、第一支持部６１Ａと、当該第一支持部６１Ａに＋Ｙ側に隣り合う架橋梁６１Ｅと、第三支持部６１Ｃと、第四支持部６１Ｄとにより１つの枠部６Ａ（枠部６Ａ１）が構成される。また、第二支持部６１Ｂと、当該第二支持部６１Ｂに−Ｙ側に隣り合う架橋梁６１Ｅと、第三支持部６１Ｃと、第四支持部６１Ｄとにより１つの枠部６Ａ（枠部６Ａ２）が構成される。さらに、隣り合う架橋梁６１Ｅと、第三支持部６１Ｃと、第四支持部６１Ｄとにより１つの枠部６Ａ（枠部６Ａ３）が構成される。
したがって、Ｙ方向に沿って、複数の枠部６Ａが列状に並び、かつこれらの枠部６Ａが互いに連結される構成となる。そして、本実施形態では、これらの各枠部６Ａは、それぞれ１ＣＨの送受信列２２Ｂに対応して配置されており、カプラー６０を筐体２１に装着して測定面２１Ａの法線方向から見た際に、図６に示すように、各送受信列２２Ｂの間で、超音波トランスデューサー２２Ａと重ならない位置に、各架橋梁６１Ｅが配置されている。つまり、各枠部６Ａの内周面に囲われる枠内に送受信列２２Ｂが配置される。そして、詳細は後述するが、これらの枠部６Ａは、カプラー６０を筐体２１に装着した際に、測定面２１Ａに対して交差する内周面に複数の吐出口６６を備えており、この吐出口６６から音響整合材が超音波センサー面である音響レンズ２４上に吐出される。
【００４０】
また、各枠部６Ａにおける内周面の角部は、それぞれ所定の径寸法の湾曲面Ｒとなっている。つまり、第一支持部６１Ａと第三支持部６１Ｃとが接続される部位の内周面の角部、第一支持部６１Ａと第四支持部６１Ｄとが接続される部位の内周面の角部、第二支持部６１Ｂと第三支持部６１Ｃとが接続される部位の内周面の角部、第二支持部６１Ｂと第四支持部６１Ｄとが接続される部位の内周面の角部、第三支持部６１Ｃと各架橋梁６１Ｅとの各角部、第四支持部６１Ｄと各架橋梁６１Ｅとの各角部は、それぞれ、送受信列２２Ｂに面する内周側が湾曲面Ｒとなる。これにより、上述のように音響レンズ２４上に音響整合材が吐出された際に、各角部まで音響整合材を充填させやすく、気体の滞留を抑制できる。
【００４１】
ここで、第一支持部６１Ａ及び第二支持部６１Ｂの内周面の距離は、音響レンズ２４のＹ方向に沿った距離と同一であり（若しくは僅かに大きく）、第一支持部６１Ａの内周面６１Ａ１（＋Ｙ側の面）と、第二支持部６１Ｂの内周面６１Ｂ１（−Ｙ側の面）とにより音響レンズ２４が挟み込むことで、カプラー６０のＹ方向位置を筐体２１に位置決めすることが可能となる。
また、枠体６１には、例えば±Ｘ側の外面に脱着機構６２が設けられている。この脱着機構６２は、例えば、筐体２１側に突出する爪部６２１を有し当該爪部６２１を筐体２１の測定面２１Ａとは反対側の天面２１Ｃに係合させることで、カプラー６０のＸ方向位置を位置決めすることが可能となり、かつ筐体２１に対してカプラー６０を装着することが可能となる。
【００４２】
また、第一支持部６１Ａの＋Ｙ側の側面、第二支持部６１Ｂの−Ｙ側の側面、及び各架橋梁６１Ｅの±Ｙ側のそれぞれの側面は、Ｘ方向に沿った平面であり、当該平面と、上述した湾曲面Ｒとの境界は少なくとも音響レンズ２４の外側（±Ｘ側）となる。
さらに、架橋梁６１Ｅは、測定面２１Ａに対向する−Ｚ側のレンズ対向面６１Ｅ１（図２参照）は、音響レンズ２４の表面形状（シリンドリカル形状）に対応した円弧曲面となる。
したがって、カプラー６０を筐体２１に装着した際に、第一支持部６１Ａ及び第二支持部６１Ｂに連続する湾曲面Ｒの音響レンズ２４への干渉や、架橋梁６１Ｅの音響レンズ２４への干渉が抑制され、カプラー６０を、筐体２１に対して密着させて装着することが可能となる。なお、カプラー６０の筐体２１に対する面に例えば防水性の粘着層等を設ける等により、カプラー６０と筐体との隙間をより確実に塞ぐ構成などとしてもよい。
【００４３】
図７は、カプラー６０の一部の構成を示す概略断面図である。
カプラー６０の枠体６１（第一支持部６１Ａ、第二支持部６１Ｂ、第三支持部６１Ｃ、第四支持部６１Ｄ、架橋梁６１Ｅ）は、図７に示すように、内部が空洞となっており、当該空洞により音響整合材が流通する流路（供給流路６５）を形成する。この供給流路６５は、枠体６１から架橋梁６１Ｅに亘って連通しており、コネクター部６４にも連通する。すなわち、第一支持部６１Ａと第三支持部６１Ｃとの間、第一支持部６１Ａと第四支持部６１Ｄとの間、第二支持部６１Ｂと第三支持部６１Ｃとの間、第二支持部６１Ｂと第四支持部６１Ｄとの間、第三支持部６１Ｃと各架橋梁６１Ｅとの間、第四支持部６１Ｄと各架橋梁６１Ｅとの間で、供給流路６５が互いに連通する。
【００４４】
そして、上記のような枠体６１の各枠部６Ａには、内周面に亘って、例えば一定間隔で吐出口６６が設けられている。つまり、第一支持部６１Ａには＋Ｙ側の面に沿って、第二支持部６１Ｂには−Ｙ側の面に沿って、第三支持部６１Ｃには−Ｘ側の面に沿って、第四支持部６１Ｄには＋Ｘ側の面に沿って、各架橋梁６１Ｅには、±Ｙ側の面に沿って、それぞれ複数の吐出口６６が設けられる。また、各湾曲面Ｒにも、吐出口６６が設けられており、これにより、角部での気泡の形成が抑制される。
この吐出口６６は、供給流路６５に連通しており、供給流路６５に音響整合材（ジェル等）が供給されると、吐出口６６から外部に、つまり、各枠部６Ａの枠内の音響レンズ２４上に吐出される。そして、超音波プローブ２０にカプラー６０を装着し、超音波プローブユニット２を生体に固定した状態で、音響整合材を吐出口６６から吐出させると、生体、カプラー６０、音響レンズ２４により挟まれる空間に音響整合材が充填される。この際、図７に示すように、各枠部６Ａの内周面から枠中心部に向かって音響整合材が供給されることになり、例えば、音響レンズ２４の端部の１か所から音響整合材を供給する場合等に比べて、音響整合材を枠部６Ａの内部に、均一に、かつ、迅速に行き渡らせることが可能となる。
なお、本実施形態では、各枠部６Ａの内周面に吐出口６６が設けられる例を示すが、必ずしも内周面である必要はない。例えば、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向（生体に向かう側が＋Ｚ、筐体２１側が−Ｚとする）とし、枠体６１の＋Ｚ側の面が、架橋梁６１Ｅの＋Ｚ側の面よりも、＋Ｚ側に突出している場合等では、架橋梁６１Ｅの＋Ｚ側の面（生体に対向する面）にも吐出口６６が設けられる構成としてもよい。
【００４５】
ところで、本実施形態では、各枠部６Ａの内周面から、枠内部に向かって音響整合材を供給する。このため、枠内部に存在した気体を枠内部に逃がす必要がある。
これに対し、本実施形態では、図７に示すように、各枠部６Ａに対して排出口６７が設けられている。具体的には、第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄには、第一支持部６１Ａと架橋梁６１Ｅのうち最も第一支持部６１Ａ側に位置する架橋梁６１Ｅとの中間位置、第二支持部６１Ｂと架橋梁６１Ｅのうち最も第二支持部６１Ｂ側に位置する架橋梁６１Ｅとの中間位置、及び、隣り合う架橋梁６１Ｅの中間位置のそれぞれに、気体が混入した音響整合材を排出する排出口６７が設けられている。
【００４６】
図８は、本実施形態における排出口６７近傍の概略構成を示す断面斜視図である。図９は、図８におけるＢ−Ｂ線を切断した際の断面図、図１０は、図８におけるＣ−Ｃ線を切断した際の断面図である。なお、図８から図１０では、第三支持部６１Ｃに設けられた排出口６７の構成を例示するが、第四支持部６１Ｄにおいても同様である。
図８から図１０に示すように、第三支持部６１Ｃ（第四支持部６１Ｄ）には、排出口６７の位置でＹ方向に沿った供給流路６５と、Ｘ方向に沿った排出口６７に連通した脱気流路６８とが交差する。例えば、第三支持部６１ＣのＺ方向の中間位置に排出口６７に連通した脱気流路６８が設けられ、脱気流路６８の±Ｚ側の隔壁６７１を介してＸ方向に沿った供給流路６５が設けられる。このような構成では、脱気流路６８が設けられていても、枠体６１及び架橋梁６１Ｅに亘る供給流路６５に音響整合材を行き渡らせることが可能となる。なお、本実施形態では、脱気部６３は、例えばプラスチック樹脂等により構成されて枠体６１の外周面に設けられる例を示すが、例えば、チューブ等により構成されていてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、枠体６１の外周面に亘って脱気部６３が設けられており、この脱気部６３内には、脱気流路６８が形成されており、上述した排出口６７に連通する。また、この脱気部６３は、コネクター部６４に接続され、当該コネクター部６４から脱気流路６８に排出された気体を含む音響整合材が外部に排出される。これにより、排出口６７から脱気流路６８に、気体を含む（気泡がある）音響整合材を排出されることになり、音響レンズ２４上には、気泡が抑制された音響整合材が充填することができる。
【００４８】
図１１は、本実施形態のコネクター部６４の概略構成を示す図である。
コネクター部６４は、図２や図６等に示すように、枠体６１の外周面の一部、例えば第三支持部６１Ｃの外周面に設けられ、音響整合材の供給量の制御、排出量の制御を行う。
具体的には、コネクター部６４が設けられる位置には、枠体６１（第三支持部６１Ｃ）に供給流路６５に連通する開口６４１が設けられており、コネクター部６４は、当該開口６４１に対して、接続される導入管６４２を有する。また、コネクター部６４は、導入口６４３を有し、導入口６４３には、カートリッジタンク５に接続される第一接続管６４４が接続される。そして、導入口６４３と導入管６４２との間には、第一電磁弁６４５が設けられ、この第一電磁弁６４５は、例えば、コネクター部６４に接続されたコントローラー７０（又は制御装置３）により制御されることで、開閉量が制御される。これにより、カートリッジタンク５の圧力により供給された音響整合材料がコネクター部６４から供給流路６５内に供給され、かつその供給量が制御される。
【００４９】
また、コネクター部６４には、脱気部６３が接続されている。さらに、コネクター部６４には、脱気部６３の脱気流路６８と連結された脱気管６４６を有し、当該脱気管６４６は第二電磁弁６４７を介して、カートリッジタンク５に接続された第二接続管６４８が接続される。第二電磁弁６４７は、コントローラー７０（又は制御装置３）により制御されることで、開閉され、音響整合材の排出が行われる。なお、排出された音響整合材は、カートジッリタンクの排気部に集められた後、排気されてもよく、例えば殺菌処理等が行われた上で再利用されてもよい。同一の対象物を測定する場合では、第一接続管６４４に供給して循環させてもよい。
なお、本実施形態では、第二電磁弁６４７を設ける例を示すが、これに限定されず、例えば逆止弁等が設けられる構成などとしてもよい。
【００５０】
コントローラー７０（図１参照）は、カプラー６０のコネクター部６４に接続され、コネクター部６４の第一電磁弁６４５や第二電磁弁６４７の開閉量を制御する複数の入力操作部（図示略）を有する。
また、コントローラー７０は、制御装置３と通信可能に接続されている。そして、コントローラー７０は、当該制御装置３から超音波測定結果に応じた制御信号が入力されると、制御信号に基づいて、第一電磁弁６４５や第二電磁弁６４７の開閉量を制御する。
【００５１】
［制御装置］
次に、超音波画像表示装置１における制御装置３について説明する。
制御装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等により構成された演算部と、メモリー等により構成された記憶部とを含んで構成される。
記憶部には、超音波プローブ２０を用いた超音波測定や、超音波測定結果に基づいた生体の内部断層画像の生成及び表示を行うための各種プログラムや各種データが記憶されている。
演算部は、記憶部に記憶された各種プログラムを読み込み実行することで、図１に示すように、送信制御手段３１、受信制御手段３２、画像形成手段３３、及び表示制御手段３４、カプラー制御手段３５等として機能する。また、制御装置３には、その他、キーボード等により構成された入力操作部等が設けられていてもよい。
【００５２】
送信制御手段３１は、超音波プローブ２０を制御して、超音波デバイス２２の各送受信列２２Ｂから超音波を送信させる。
受信制御手段３２は、超音波プローブ２０を制御して、超音波デバイス２２の各送受信列２２Ｂからの受信信号を取得する。
画像形成手段３３は、超音波プローブ２０から送信された受信信号（画像信号）に基づいて、生体Ｘの各位置における内部断層画像を生成する。
表示制御手段３４は、表示装置４に対して、生成された各内部断層画像を表示させる。
カプラー制御手段３５は、第一電磁弁６４５や第二電磁弁６４７の開閉を制御する開閉制御手段であって、受信信号に基づいて、カプラー６０から音響整合材が十分に供給されているか否かを判定し、音響整合材の供給量に応じた制御信号をコントローラー７０に出力する。
【００５３】
［音響整合材の供給方法］
次に、上述したような超音波画像表示装置１において、超音波プローブユニット２のカプラー６０から音響整合材を供給する供給方法について説明する。
超音波プローブユニット２において、超音波プローブ２０にカプラー６０を装着する場合、カプラー６０の第一支持部６１Ａの＋Ｙ側面と、第二支持部６１Ｂの−Ｙ側面で音響レンズ２４をＹ方向から挟み込むように当接させる。これにより、筐体２１に対してカプラー６０のＹ方向を位置決めすることができる。
次いで、脱着機構６２の爪部６２１を筐体２１の天面２１Ｃに係合させる。これにより、カプラー６０のＸ方向を位置決めすることができる。また、架橋梁６１Ｅは、音響レンズ２４の形状に対応したレンズ対向面６１Ｅ１を有するため架橋梁６１Ｅが音響レンズ２４に干渉することなく、カプラー６０を筐体２１に装着することが可能となる。
この後、カプラー６０を装着した超音波プローブユニット２を生体Ｘの表面に固定する。
【００５４】
そして、測定者がコントローラー７０を操作することで、第一電磁弁６４５及び第二電磁弁６４７を開放することで、各枠部６Ａの吐出口６６から枠内部の音響レンズ２４上に音響整合材料が吐出され、生体と超音波プローブ２０（音響レンズ２４）との間に、音響整合材が充填される。この際、例えば、コントローラー７０に設けられた操作ボタンを操作することで、予め設定された音響整合材が吐出される構成としてもよく、予め設定された時間の間、音響整合材が吐出される構成としてもよい。
【００５５】
この際、測定者は、超音波プローブ２０を用いた超音波測定処理を実施することで、音響整合材が十分であるか否かを容易に判定することが可能となる。
図１２は、音響整合材の供給量を確認する確認処理のフローチャートである。
すなわち、測定者が、制御装置３を制御することで、制御装置３の送信制御手段３１は、超音波プローブ２０を制御して、各超音波トランスデューサー２２Ａから超音波を送信する超音波送信処理を実施する（ステップＳ１）。
この後、受信制御手段３２は、ステップＳ１にて送信された超音波の反射波を受信する超音波受信処理を実施する（ステップＳ２）。
この後、画像形成手段３３は、ステップＳ２で取得した受信信号に基づいた超音波画像を形成する。すなわち、通常の生体Ｘに対する内部断層画像（超音波画像）を形成する画像形成処理を実施する（ステップＳ３）。
この後、表示制御手段３４は、ステップＳ３で形成された超音波画像を表示装置４に表示させる（ステップＳ４）。
【００５６】
図１３は、ステップＳ４により表示される超音波画像の一例であり、音響整合材の供給量が十分である場合の画像である。
図１４は、ステップＳ４により表示される超音波画像の一例であり、音響整合材の供給量が不足している場合の画像である。
超音波プローブ２０（音響レンズ２４）と生体Ｘとの間に音響整合材が十分である場合、生体Ｘに対して超音波プローブ２０が密着されており、生体Ｘ内で反射された超音波が受信される。この場合、図１３に示すような超音波画像が表示されることになる。
一方、音響整合材の供給量が不足している場合、生体Ｘに対して超音波プローブ２０が密着されておらず、生体Ｘに到達する前に気泡による境界で超音波が反射される。この場合、受信信号が規定値を越える強い受信信号となり、音響整合材が不足していることが即座に検出できる。また、ステップＳ４により超音波画像を表示させると、図１４に示すように、生体Ｘの内部断層画像が得られない。
従って、測定者は、図１３のような画像が得られているか、図１４に示す画像が得られているかを視認することで、容易に、音響整合材が十分か否かを判定することが可能となる。
【００５７】
図１５は、カプラー６０を装着せずに超音波プローブ２０を生体Ｘに固定した際の断面図である。
図１６は、カプラー６０を超音波プローブ２０に装着して生体Ｘに固定した際の断面図である。
図１７は、図１５のように、超音波プローブ２０を直接生体Ｘに固定した場合の音響整合材の厚み寸法と、図１６のように、カプラー６０を装着した超音波プローブ２０（超音波プローブユニット２）を生体Ｘに固定した場合の音響整合材の厚み寸法とを比較する図である。
ところで、生体Ｘは、例えば骨等により、体表が平坦とならない部位がある。このような凹凸を有する部位に超音波プローブ２０のみを固定すると、超音波プローブ２０を生体Ｘに密着させることが困難となる。したがって、図１５や図１７に示すように、超音波プローブ２０を固定する位置によって、音響整合材の厚み寸法に差が生じてしまう。
【００５８】
図１８は、音響整合材の厚み寸法と、境界位置での反射超音波による受信信号の信号強度の関係を示す図である。
上記のように、超音波プローブ２０と生体Ｘとの密着性が低下して、音響整合材の厚み寸法が薄くなると、図１８に示すように、超音波の送受信処理を行った際に、生体Ｘへの到達前に超音波が気泡等の境界により反射されてしまい、正確な超音波測定処理を実施できない。すなわち、超音波プローブ２０と生体Ｘとの密着性を保つためには、所定値ｔ以上の音響整合材の厚み寸法が必要となる。
【００５９】
これに対して、本実施形態では、超音波プローブ２０にカプラー６０を装着することで、生体Ｘに凹凸がある場合であっても、図１６及び図１７に示すように、超音波プローブ２０と生体Ｘとの間にカプラー６０の厚み寸法分の音響整合材の厚み寸法が確保される。これにより、図１８における所定値ｔ以上の音響整合材の厚み寸法が確保される。したがって、生体Ｘと超音波プローブ２０とを好適に密着固定することができ、生体Ｘに到達前の反射超音波によって超音波測定精度が低下する不都合を抑制できる。
【００６０】
図１９は、時間経過に伴う音響整合材の減少量を示す図である。
図１９に示すように、超音波プローブユニット２を長期間使用すると、乾燥等により、超音波プローブ２０と生体Ｘとの間の音響整合材の量が減少する。
この場合も、図１８から分かるように、音響整合材の厚み寸法が薄くなるので、超音波プローブ２０と生体Ｘとの密着性が低下し、適切な超音波測定を実施することができない。
このような場合でも、本実施形態では、測定者は、上記と同様の方法により、例えば超音波プローブユニット２を貼り直す等の作業をすることなく、音響整合材を供給することができる。
【００６１】
一方、上記では、測定者がコントローラー７０を操作して、音響整合材を手動により供給する例であるが、本実施形態では、制御装置３の制御により、音響整合材を供給することも可能となる。図２０は、音響整合材の供給方法を示すフローチャートである。
本方法では、生体Ｘに超音波プローブユニット２が固定された後、図２０に示すように、図１２のステップＳ１からステップＳ２と同様、超音波の送受信処理を実施する。この後、カプラー制御手段３５は、受信信号の信号強度を取得し、その信号強度が第一閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１１）。この第一閾値としては、超音波が生体Ｘに入射する前に気泡等により反射された場合に測定される受信信号の信号強度であり、通常の超音波測定における受信信号に比べて十分に高い規定値である。
【００６２】
ステップＳ１１において、Ｙｅｓと判定された場合は、カプラー制御手段３５は、コントローラー７０に制御信号を送信して第一電磁弁６４５及び第二電磁弁６４７を開放し、音響整合材を所定量供給する（ステップＳ１２）。この後、ステップＳ１に戻る。
また、ステップＳ１１において、Ｎｏと判定された場合は、音響整合材が十分であるため、カプラー制御手段３５は、コントローラー７０に制御信号を送信して第一電磁弁６４５及び第二電磁弁６４７を閉塞して音響整合材の供給を停止し（ステップＳ１３）、音響整合材の流出を抑制する。
【００６３】
なお、上記の制御装置３の制御による音響整合材の供給処理は、超音波プローブユニット２を生体Ｘに固定した場合にも、超音波測定中においても有効である。すなわち、超音波測定中では、超音波測定処理により、受信信号が順次取得されるので、カプラー制御手段３５は、上記ステップＳ１３の判定を受信信号が取得される毎に実施し、音響整合材を自動で供給することもできる。
【００６４】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、超音波プローブ２０に脱着自在に装着されるカプラー６０は、枠部６Ａを有する。この枠部６Ａは、内部に供給流路６５が形成されており、導入口６４３から導入された音響整合材が供給流路６５に導入され、枠部６Ａの内周面に沿って設けられた複数の吐出口６６から、音響レンズ２４上に音響整合材を供給する。
このため、音響整合材が、音響レンズ２４の所定の領域（１つの送受信列２２Ｂに対応する領域）に対して、外周側から中心部に向かって供給されることになる。これにより、例えば、音響レンズ２４の側方に設けられた１点から音響整合材を供給する場合に比べて、前記所定の領域内に均一に音響整合材を行き渡らせることができ、かつ、供給速度も迅速となって、超音波測定処理に移行するまでの時間を短縮できる。
これにより、超音波プローブ２０を用いた超音波測定を実施する際に、超音波プローブ２０と生体との間に、十分な量の音響整合材を供給できるので、超音波プローブ２０と生体Ｘとの密着性を向上でき、好適に超音波測定の測定結果を出力でき、超音波測定装置において、高精度な超音波測定処理を実施したり、高精度が超音波画像を形成したりすることができる。また、超音波画像表示装置１では、このように形成された当該超音波画像を表示させることで、測定者に対して、正確な超音波画像を表示させることができ、例えば生体の診断や穿刺等の治療における効率を向上させることができる。
【００６５】
本実施形態では、Ｘ方向に沿って、複数の枠部６Ａが連結して構成され、供給流路６５も互いに連通されている。
このような構成では、複数の枠部６Ａのそれぞれの内周面から、音響レンズ２４上に音響整合材を供給できる。従って、例えば枠体６１に設けられた吐出口６６のみから音響整合材を供給する場合等に比べて、音響レンズ２４の全体に均一の音響整合材を供給でき、かつ、迅速に音響整合材を超音波プローブ２０と生体Ｘとの間に満たすことができる。
【００６６】
本実施形態では、第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄの間に複数の架橋梁６１Ｅが架橋されることで、Ｘ方向（送受信列２２Ｂの列方向）に沿って長手となる枠部６ＡがＹ方向に沿って配置される構成となる。このような構成では、各架橋梁６１Ｅからそれぞれの送受信列２２Ｂと重なる位置に音響整合材が均等に供給することができる。
【００６７】
本実施形態では、複数の架橋梁６１Ｅのそれぞれが、隣り合う送受信列２２Ｂの間に位置するように、超音波プローブ２０に対してカプラー６０が位置決めする脱着機構６２を有する。すなわち、第一支持部６１Ａ及び第二支持部６１Ｂの内周面を音響レンズ２４の±Ｙ側端面に当接させてＹ方向を位置決めし、カプラー６０の枠体６１の±Ｘ側に設けられた爪部６２１を筐体２１に係合させることで、Ｘ方向を位置決めして固定することで、上述のように、架橋梁６１Ｅが送受信列２２Ｂを避けるように、カプラー６０を脱着させることができる。これにより、各送受信列２２Ｂにおける超音波の送受信処理が架橋梁６１Ｅにより阻害されることがなく、好適に超音波測定を実施できる。
【００６８】
本実施形態では、カプラー６０の第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄには、音響整合材に含まれる気体を排出する排出口６７と、排出口６７に連通する脱気流路６８が設けられている。
このため、生体Ｘとカプラー６０と、超音波プローブ２０（音響レンズ２４）との間の密閉された空間内に音響整合材を供給した場合でも、内部の気体を脱気流路６８に逃がすことができ、超音波プローブ２０と生体Ｘとの間に気泡が入り込む不都合を抑制でき、超音波測定精度を向上できる。
【００６９】
本実施形態では、コネクター部６４に第一電磁弁６４５が設けられ、開閉されることで、供給流路６５への音響整合材の導入量が制御される。これにより、音響整合材の供給制御を簡素な構成で実施することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、制御装置３のカプラー制御手段３５は、超音波プローブユニット２を用いた超音波測定の受信信号の信号強度に基づいて、音響整合材の供給制御を行う。これにより、超音波の測定処理中であっても、測定された受信信号の信号強度に基づいた音響整合材の供給処理を実施でき、超音波測定中に音響整合材が減少して測定精度が低下する不都合を抑制できる。
【００７１】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
上記第一実施形態では、枠体６１及び複数の架橋梁６１Ｅの全ての供給流路６５が連結される例、つまりＹ方向に並ぶ各枠部６Ａの供給流路６５が連通される例を示した。これに対して、第二実施形態では、Ｙ方向に並ぶ複数の枠部６Ａにおいて、それぞれ供給流路が分割されている点で、上記第一実施形態と相違する。なお、以降の説明にあたり既に説明した構成については同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００７２】
図２１は、第二実施形態におけるカプラー６０Ａの供給流路の構成を示す図である。
本実施形態では、図２１に示すように、複数の枠部６Ｂがそれぞれ独立してＹ方向に沿って並んで連結される。一方、各枠部６Ｂはそれぞれ枠内に空洞を有し、当該空洞により第一実施形態と同様の供給流路６５が構成されているが、隣り合う枠部６Ｂの供給流路６５とは連通せず、それぞれ独立している。そして、各枠部６Ｂは、第一実施形態と同様、測定面２１Ａに交差する内周面に複数の吐出口６６が設けられ、供給流路６５からの音響整合材が、吐出口６６から枠部６Ｂの枠内の領域の音響レンズ２４上に吐出される。
【００７３】
図２２は、本実施形態の排出口６７近傍の構成を示す斜視図である。
また、本実施形態では、図２１に示すように、排出口６７は、コネクター部６４Ａとは反対側に１つ設けられている。排出口６７及び脱気流路６８（図２２参照）の構成は、第一実施形態と同様の構成としてもよいが、枠部６Ｂの一部を切り欠いて排出口６７としてもよい。この場合、供給流路６５には、壁部６５Ａが設けられることで、排出口６７への音響整合材の流出が防止できる。
また、排出口６７は、生体Ｘに当接する側の面が開口することになるが、生体Ｘに当接させることで、排出口６７の＋Ｚ側面が閉塞されるので、気泡を含む音響整合材は、脱気流路６８に流れ込む。
このような構成では、排出口６７を挟む供給流路６５を連通させる必要がないため、第一実施形態に比べて、排出口６７の開口面積を大きくできるため、気泡を効果的に脱気流路６８に逃がすことができる。
【００７４】
図２３は、本実施形態における制御装置３Ａの機能構成を示す図である。
本実施形態の制御装置３Ａでは、送信制御手段３１、受信制御手段３２、画像形成手段３３、表示制御手段３４、及びカプラー制御手段３５Ａとして機能し、このカプラー制御手段３５Ａは、図２３に示すように、領域検出手段３５１及び開閉制御手段３５２として機能する。
具体的には、領域検出手段３５１は、各送受信列２２Ｂから出力される受信信号のそれぞれに対して第一閾値以上であるか否かを判定し、音響整合材が不足している不足領域、充足している充足領域を検出する。
開閉制御手段３５２は、不足領域に対応した枠部６Ｂのコネクター部６４Ａに設けられる第一電磁弁６４５を開放し、充足領域に対応した枠部６Ｂのコネクター部６４Ａに設けられる第一電磁弁６４５を閉塞する。
【００７５】
次に、本実施形態の音響整合材の供給処理について説明する。
本実施形態では、各枠部６Ｂに対する音響整合材の供給量を個別に制御することが可能となるので、音響レンズ２４と生体Ｘとの間のうち、音響整合材が不足している不足領域に対してのみ音響整合材を供給することが可能となる。
例えば、測定者が手動により音響整合材を供給する場合では、図１２のステップＳ４において、例えば、図２４に示すような超音波画像が表示される。
図２４は、音響レンズ２４上の一部の領域で音響整合材が不足している場合の超音波画像の一例を示す図である。音響レンズ２４上の一部の領域で音響整合材が不足している場合、当該領域に対応した送受信列２２Ｂにおいて、信号強度が規定値以上となる受信信号が受信される。
このため、当該領域に対応した部分が図２４に示すように表示されなくなる。
この場合、測定者はコントローラー７０を操作して、画像が表示されなかった領域に対応する枠部６Ｂのコネクター部６４Ａに設けられた第一電磁弁６４５を開放する。これにより、音響整合材が不足している領域にのみ音響整合材が供給されることになる。
【００７６】
一方、図２０に示すような、制御装置３Ａにより自動で音響整合材を供給する場合も同様である。
すなわち、図２０のステップＳ１１において、カプラー制御手段３５Ａの領域検出手段３５１は、各送受信列２２Ｂからの受信信号を検出し、それぞれの受信信号に対して、第一閾値を超えるか否かを判定する。そして、上述したように、信号強度が第一閾値を超える受信信号を出力した送受信列２２Ｂに対して、不足領域と判定し、信号強度が第一閾値以下となる受信信号を出力した送受信列２２Ｂに対して、充足領域と判定する。
また、ステップＳ１２では、開閉制御手段３５２は、不足領域に対応する枠部６Ｂのコネクター部６４Ａに設けられた第一電磁弁６４５を開放し、充足領域に対応する枠部６Ｂのコネクター部６４Ａに設けられた第一電磁弁６４５を閉塞する。これにより、ステップＳ１２において、各枠部６Ｂに対して個別に音響整合材の供給処理を実施することができる。
【００７７】
［第二実施形態の作用効果］
上述した第二実施形態では、各枠部６Ｂの供給流路６５が互いに連通しておらず、それぞれの枠部６Ｂに対してコネクター部６４Ａが設けられている。そして、領域検出手段３５１は、各送受信列２２Ｂからの受信信号に基づいて、不足領域と充足領域とを判定し、開閉制御手段は、不足領域に対して音響整合材を供給し、充足領域に対して音響整合材の供給を停止する。
この場合、音響レンズ２４上に、充足領域に対して過剰に音響整合材を供給することなく、また、不足領域に対してのみ音響整合材を供給することができる。これにより、音響レンズ２４上に均一に音響整合材を供給することができる。また、過剰な音響整合材の供給が抑制されるので、コスト削減を図ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、枠部６Ｂには、一部が切り欠かれた切欠部が設けられており、当該切欠部によって排出口６７が形成されて脱気流路６８が構成される。
このため、簡素な構成で音響整合材に含まれる気体を排出することができ、また、排出口６７の開口面積を大きくできる分、気泡を効率よく排出することが可能となる。
【００７９】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。
上述した第一実施形態では、枠体６１の第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄを架橋する架橋梁６１Ｅを設ける例を示した。これに対して、第三実施形態では、架橋梁６１Ｅの代わりに、突出部が設けられる点で相違する。
【００８０】
図２５は、第三実施形態におけるカプラー６０Ｂの供給流路の構成を示す図である。
本実施形態では、図２５に示すように、カプラー６０Ｂは、第一実施形態と略同様の枠体６１を有するとともに、枠体６１の第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄから、枠内の中央部に向かって突出する突出部６１Ｆを備えている。
これらの突出部６１Ｆは、架橋梁６１Ｅと同様、カプラー６０Ｂが超音波プローブ２０に装着された際に、隣り合う送受信列２２Ｂの間に位置するように設けられている。
また、これらの突出部６１Ｆの＋Ｚ側面（生体に対向する面）は、架橋梁６１Ｅと同様、音響レンズ２４の表面形状に応じた曲面に形成されている。
【００８１】
そして、この突出部６１Ｆは、内部に空洞が設けられ、当該空洞が第三支持部６１Ｃ又は第四支持部６１Ｄの供給流路６５と連通して、供給流路６５の一部（分岐路）を構成する。
また、突出部６１Ｆの測定面２１Ａに交差する側面には、複数の吐出口６６（第二吐出口）が設けられており、供給流路６５を流れてくる音響整合材を音響レンズ２４上に吐出する。
【００８２】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態では、枠体６１の第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄから、供給流路６５が形成された突出部６１Ｆが枠内側に突出し、突出部６１Ｆの側面に複数の吐出口６６が設けられる。このため、第一実施形態と同様、音響レンズ２４の外周部の一箇所から音響整合材を供給する場合に比べて、音響レンズ２４の広範囲に音響整合材を効率よく行き渡らせることができ、音響整合層を均一に供給できる。
【００８３】
［第四実施形態］
次に、第四実施形態について図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、音響レンズ２４上の所定の領域（枠部６Ａの枠内の領域）に対して、外周側から中央に向かって音響整合材を供給した。これに対して、本実施形態では、枠部６Ａの枠内の領域の中央部から外周側に向かって音響整合材を供給する点で相違する。
【００８４】
図２６は、第四実施形態におけるカプラー６０Ｃの供給流路の構成を示す図である。
本実施形態では、図２６に示すように、カプラー６０Ｃは、第一実施形態と略同様、第一支持部６１Ａ、第二支持部６１Ｂ、第三支持部６１Ｃ、及び第四支持部６１Ｄを有する枠体６１を有し、この枠体６１により１つの枠部が構成される。また、枠体６１のＹ方向の中心部において第三支持部６１Ｃから枠体６１の中心に向かって延出し、第四支持部６１Ｄに接続される中央延出部６１Ｇを備えている。なお、本実施形態では、第一支持部６１Ａ、第二支持部６１Ｂ、第三支持部６１Ｃ、及び第四支持部６２Ｄに吐出口６６が設けられていない。
枠体６１は、流路形成部であって、第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄにおいてコネクター部６４が接続されており、第三支持部６１Ｃ及び第四支持部６１Ｄの内部に供給流路６５が形成される。
また、中央延出部６１Ｇも内部が空洞であって、第三支持部６１Ｃや第四支持部６１Ｄの供給流路６５に接続される。すなわち、中央延出部６１Ｇにも供給流路６５が形成される。
そして、中央延出部６１Ｇには、筐体２１の測定面２１Ａに交差し、±Ｙ側に向かう側面に複数の吐出口６６（中央吐出口）が設けられており、図２６中に矢印にて示すように、枠体６１の中心から外側（±Ｙ側）に向かって音響整合材が吐出される。
なお、この場合では、排出口６７として、音響整合材が供給される方向の下流側となる例えば第一支持部６１Ａや第二支持部６１Ｂに設けることが好ましい。
【００８５】
［第四実施形態の作用効果］
本実施形態では、中央延出部６１Ｇに設けられた吐出口６６から枠体６１に囲われる領域内の中央部に音響整合材が吐出され、中央から外側に向かって供給される。このような構成でも、例えば音響整合材を音響レンズ２４の外周部の一点から供給する場合に比べて、領域中央部を中心とした広い範囲に音響整合材を効率よく供給することができる。
【００８６】
［第五実施形態］
次に、第五実施形態について図面に基づいて説明する。
上記各実施形態では、生体Ｘに固定する固定側超音波プローブ２０を例示した。これに対して、第五実施形態では、従来から用いられている、測定者が手に持って超音波プローブの姿勢や超音波の送受信方向を操作する、超音波プローブ２０Ａに対して音響整合材供給装置を適用する例を示す。
【００８７】
図２７は、従来から用いられている超音波プローブ２０Ａ（コンベックス型プローブ）と、当該超音波プローブ２０Ａに脱着可能に装着されるカプラー６０Ｄとの概略構成を示す図である。
このようなコンベックス型の超音波プローブ２０Ａでは、一般的に、内部に収納される超音波振動子としてバルク型の圧電体（図示略）が用いられ、Ｙ方向に長手となる圧電体がＸ方向に円弧に沿って配置された１次元アレイ構造となる。また、超音波プローブ２０Ａは、送信超音波を所定深度の焦点に収束させるために、音響レンズ２４Ａが設けられる。この音響レンズ２４Ａは、図２７に示すように、シリンドリカル形状を有し、スライス方向（Ｘ方向）に沿った断面が略円弧状となる。
【００８８】
図２８は、本実施形態のカプラー６０Ｄの平面図である。なお、図２７及び図２８において脱着機構を省略しているが、実際には、超音波プローブ２０Ａに対してカプラー６０Ｄを装着する脱着機構が設けられている。脱着機構としては、例えば第一実施形態のような爪部等が例示できる。
そして、本実施形態のカプラー６０Ｄは、図２８に示すように、Ｘ方向に沿った一対の第五支持部６１Ｈ及び第六支持部６１Ｉと、第五支持部６１Ｈ及び第六支持部６１Ｉの間を架橋する複数の架橋部６１Ｊ，６１Ｋ，６１Ｌが設けられている。
ここで、図２８に示すように、カプラー６０ＤのＸ方向における中央部に一対の架橋部６１Ｊが、隙間寸法Ｌ１を空けて配置される。また、一対の架橋部６１Ｋは、それぞれ架橋部６１Ｊの隣に、距離Ｌ２を空けて配置される。さらに、一対の架橋部６１Ｌは、それぞれ架橋部６１Ｋの隣に、距離Ｌ３を空けて配置される。そして、これらの距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たしている。
【００８９】
本実施形態では、一対の架橋部６１Ｊと、第五支持部６１Ｈと、第六支持部６１Ｉとにより、中央枠部６Ｃ（第一枠部）が構成される。また、架橋部６１Ｊと、当該架橋部６１Ｊに隣り合う架橋部６１Ｋと、第五支持部６１Ｈと、第六支持部６１Ｉとにより、中間枠部６Ｄが構成される。さらに、架橋部６１Ｋと、当該架橋部６１Ｋに隣り合う架橋部６１Ｌと、第五支持部６１Ｈと、第六支持部６１Ｉとにより、端部枠部６Ｅ（第二枠部）が構成される。
【００９０】
そして、これらの第五支持部６１Ｈ、第六支持部６１Ｉ、及び架橋部６１Ｊ，６１Ｋ，６１Ｌは、それぞれ、内部が空洞となり、これらの空洞が互いに連結されることで、音響整合材の供給流路６５を形成する。また、第一実施形態と同様、第五支持部６１Ｈ、第六支持部６１Ｉ、及び架橋部６１Ｊ，６１Ｋ，６１Ｌは、超音波プローブ２０Ａにカプラー６０Ｄを装着した際に音響レンズ２４Ａの表面に対して交差する側面（枠内周面）に、複数の吐出口６６が設けられている。さらに、第五支持部６１Ｈには、コネクター部６４Ｂが設けられ、図示略の導入口から供給流路内に音響整合材が導入されている。
したがって、本実施形態においても、上記第一実施形態と同様、各枠部（中央枠部６Ｃ、中間枠部６Ｄ、端部枠部６Ｅ）の枠内周側の音響レンズ２４Ａ上に、外周側から中央に向かって音響整合材を供給することが可能となる。
【００９１】
図２９は、超音波プローブ２０Ａを用いた場合の音響整合材の厚み寸法を示す図である。
ところで、上記のような超音波プローブ２０Ａを使用する場合、音響レンズ２４Ａの中央部が大きく突出する円弧形状であるため、測定者が超音波プローブ２０Ａを生体に押し付けて超音波測定を実施すると、図２９に示すように、特に、音響レンズ２４Ａの中央突出部（Ｘ方向における中点）近傍において、音響整合材が乾燥したり他の位置に押し出されたりすることで、音響整合材の厚み寸法が薄くなる。
したがって、超音波測定による測定結果が最も必要となる超音波プローブ２０Ａの中央突出部において、生体Ｘとの密着性が低下し、気泡等の混入によって超音波測定の測定精度が低下してしまう。
【００９２】
これに対して、本実施形態では、上述のように、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を満たす。つまり、Ｘ方向における中央部に位置する中央枠部６Ｃは、枠内部の体積が小さく、Ｘ方向の端部側に位置する、中間枠部６Ｄの枠内部の体積が大きくなる。また、中間枠部６Ｄの枠内部の体積よりも、端部枠部６Ｅの枠内部の体積が大きくなる。
したがって、コネクター部６４Ｂから音響整合材を供給流路に供給すると、体積が小さい中央枠部６Ｃの枠内に対して、中間枠部６Ｄや端部枠部６Ｅよりも速く音響整合材が充填される。音響整合材の不足を迅速に補うことが可能となる。
【００９３】
［第五実施形態の作用効果］
本実施形態のカプラー６０Ｄは、コンベックス型の超音波プローブ２０Ａに対して装着可能であり、Ｘ方向に沿って連結される中央枠部６Ｃ、中間枠部６Ｄ、及び端部枠部６Ｅを有する。これらの中央枠部６Ｃ、中間枠部６Ｄ、及び端部枠部６Ｅを構成する第五支持部６１Ｈ、第六支持部６１Ｉ、架橋部６１Ｊ，６１Ｋ，６１Ｌは、それぞれ内部が空洞となり、これらの空洞が互いに連結されて供給流路を構成し、かつ、第五支持部６１Ｈには、導入口から供給流路に音響整合材を供給するコネクター部６４Ｂが接続され、第五支持部６１Ｈ、第六支持部６１Ｉ、架橋部６１Ｊ，６１Ｋ，６１Ｌは、中央枠部６Ｃ、中間枠部６Ｄ、及び端部枠部６Ｅの枠内に向かって音響整合材を吐出する吐出口を有する。このため、第一実施形態と同様、音響レンズ２４Ａ上に、各枠内領域の外周から中心に向かって音響整合材を供給することができ、均一かつ迅速に音響整合材を音響レンズ２４Ａ上に配置できる。
【００９４】
また、本実施形態では、中央枠部６ＣのＸ方向に沿う幅寸法（一対の架橋部６１Ｊの間の距離Ｌ１）がＸ方向の端部に設けられる中間枠部６Ｄや端部枠部６ＥのＸ方向に沿う幅寸法よりも小さい。従って、音響整合材の減少率が高い中央枠部６Ｃの枠内により迅速に音響整合材料を供給することができる。これにより、コンベックス側の超音波プローブ２０Ａを生体に押し付けて超音波測定を実施する場合でも、迅速かつ高精度な測定を実施することができる。
【００９５】
［第六実施形態］
上述した第五実施形態では、コンベックス型の超音波プローブ２０Ａに対して、Ｘ方向に沿って中央部から端部に向かうに従って幅寸法が大きくなる枠部６Ｃ，６Ｄ，６Ｅを設ける例を示した。これに対して、第六実施形態では、Ｙ方向に沿った幅寸法も、中央部から端部に向かうに従って増大する。
【００９６】
図３０は、第六実施形態のカプラー６０Ｅの概略構成を示す平面図である。
カプラー６０Ｅは、外周枠６１Ｍと、音響レンズ２４Ａに対して中央部に配置される中央枠部６Ｆ（第三枠部）を構成するＸ方向及びＹ方向に沿った架橋部６１Ｎと、中央枠部６Ｆの外周側に配置される中間枠部６Ｇを構成する架橋部６１Ｏと、中間枠部６Ｇの外周側に配置される端部枠部６Ｈ（第四枠部）を構成する架橋部６１Ｐと、を備える。
そして、上記第五実施形態と同様、外周枠６１Ｍ、各架橋部６１Ｎ，６１Ｏ，６１Ｐは内部が空洞となり、これらの空洞が互いに連結して供給流路を形成する。
さらに、外周枠６１Ｍ及び各架橋部６１Ｎ，６１Ｏ，６１Ｐは、各枠部６Ｆ，６Ｇ，６Ｈの枠内周面に音響整合材を吐出する吐出口が設けられ、各吐出口が供給流路に連通する。さらに、外周枠６１Ｍには、コネクター部６４Ｂが設けられ、供給流路に音響整合材を導入する。
【００９７】
そして、本実施形態では、枠部６Ｆ，６Ｇ，６Ｈがアレイ状に配列されており、中央枠部６ＦのＸ方向に沿う幅寸法Ｍ１、Ｙ方向に沿う幅寸法Ｎ１、中間枠部６ＧのＸ方向に沿う幅寸法Ｍ２、Ｙ方向に沿う幅寸法Ｎ２、端部枠部６ＨのＸ方向に沿う幅寸法Ｍ３、Ｙ方向に沿う幅寸法Ｎ３は、それぞれＭ１＜Ｍ２＜Ｍ３、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３を満たす。
すなわち、中央枠部６Ｆにより囲われる枠内の面積（体積）は、中間枠部６Ｇや端部枠部６Ｈよりも小さくなる。
【００９８】
また、本実施形態では、超音波プローブ２０Ａは、アレイ状に配置された超音波測定領域が設けられている。具体的には、バルク状の圧電体が２次元アレイ状に配列され、これらの各圧電体が個別に駆動可能となる。
これに対して、カプラー６０Ｅは、第一実施形態と同様、超音波プローブ２０Ａの隣り合う圧電体の間に、各架橋部６１Ｎ，６１Ｏ，６１Ｐが配置される。つまり、各架橋部６１Ｎ，６１Ｏ，６１Ｐや吐出口６６が設けられる側面（各枠部６Ｆ，６Ｇ，６Ｈの枠内周面）が、上記圧電体と重ならない位置に設けられる。このため、第一実施形態と同様、各架橋部６１Ｎ，６１Ｏ，６１Ｐによる超音波の送受信処理が阻害されることがなく、高精度な超音波測定処理を実施できる。
【００９９】
［第六実施形態の作用効果］
上記のような第六実施形態では、第五実施形態と同様、例えばコンベックスプローブのような湾曲面を有する音響レンズ２４Ａの中央部に対して、枠内の面積（体積）が小さい中央枠部６Ｆが配置されることで、音響整合材が減少した場合でも迅速に減少した分の音響整合材を補給することができる。
【０１００】
また、本実施形態のように、各枠部６Ｆ，６Ｇ，６Ｈがアレイ状に配置される構成では、２次元アレイ構造の超音波デバイスに最適となる。すなわち、上記第一実施形態のような１次元アレイ構造の超音波プローブに対して、２次元アレイ構造のカプラー６０Ｅを装着すると、送受信列２２Ｂ上に架橋部が配置され、超音波送受信処理が阻害される。これに対して、複数の超音波トランスデューサーが独立して２次元アレイ構造に構成されている場合や、複数の超音波トランスデューサーにより送受信部が構成され、当該送受信部が２次元アレイ構造に配置される場合では、これらの超音波トランスデューサーや、送受信部が、２次元アレイ構造の各枠部６Ｆ，６Ｇ，６Ｈの枠内に配置されるように、カプラー６０Ｅが構成されることで、超音波送受信処理が阻害されない。
【０１０１】
［変形例］
なお、上述の各実施形態は一例であり、その目的を達成できる範囲での変形、改良、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は、本発明に含まれるものである。
【０１０２】
例えば、上記第一実施形態において、各送受信列２２Ｂに対応して１つの枠部６Ａが配置されるようにカプラー６０が超音波プローブ２０に脱着可能となる例を示した。つまり、カプラー６０における各送受信列２２Ｂの間隔が、送受信列２２Ｂの間隔となる。これに対して、１つの枠部６Ａの枠内に、複数の送受信列２２Ｂが配置される構成としてもよい。例えば、カプラー６０を超音波プローブ２０に装着した際に、隣り合う架橋梁６１Ｅの間に、２つ以上の送受信列２２Ｂが配置される構成としてもよい。
【０１０３】
また、第一実施形態では、排出口６７が、隣り合う架橋梁６１Ｅの中間位置、つまり、送受信列２２Ｂの列の延長上に位置する構成としたが、上記のように、架橋梁６１Ｅの間に２つ以上の送受信列２２Ｂが設けられる場合では、隣り合う送受信列２２Ｂの間に排出口６７が設けられる構成とすることが好ましい。排出口６７は、気泡が入り込んだ音響整合材が排出される部分であり、気泡が集まりやすい。したがって、上記のように、送受信列２２Ｂを避けた位置に排出口６７を設けることで、送受信列２２Ｂによる超音波の送信方向又は受信方向に気泡が存在する可能性を低減させることができ、測定精度の向上を図れる。
また、カプラー６０を超音波プローブ２０に装着した際に、隣り合う架橋梁６１Ｅの間に偶数個の送受信列２２Ｂが配置され、隣り合う架橋梁６１Ｅの中間位置（中点）に排出口６７が設けられる構成とすることがより好ましい。この場合、±Ｙ側から均等に排出口６７に向かって音響整合材が流れるため、音響整合材を均一に音響レンズ２４上に供給することができる。
なお、第二実施形態においても同様であり、各枠部６Ａの枠内に複数の送受信列２２Ｂが設けられていてもよい。
【０１０４】
第一実施形態において、排出口６７の構成として、第二実施形態のように、枠体６１（枠部６Ａ）の一部を切り欠いた切欠部により構成してもよい。
図３１は、第一実施形態の変形例の供給流路を示す図である。
この場合、図３１に示すカプラー６０Ｆのように、Ｘ方向に沿う枠部６Ａにおいて、排出口６７を設ける位置を、第三支持部６１Ｃと第四支持部６１Ｄとで交互に配置することで、供給流路６５での音響整合材の流速低下を抑制できる。
【０１０５】
第二実施形態において、複数の枠部６ＢをＹ方向に沿って連結する構成としたが、この場合、隣り合う送受信列２２Ｂの間に、２つの枠部６Ｂの供給流路６５を形成する必要がある。この場合、供給流路６５の流路径が小さく、十分な量の音響整合材を供給できない可能性がある。
図３２は、第二実施形態の変形例の供給流路の概略構成を示す図である。
上記第二実施形態に対し、図３２に示す変形例のカプラー６０Ｇでは、各枠部６Ｂにおける供給流路を、コネクター部６４Ａが設けられる第七支持部６１Ｑと、第七支持部６１Ｑに対向する第八支持部６１Ｒと、第七支持部６１Ｑの一端部及び第八支持部６１Ｒ一端部の間で架橋される第九支持部６１Ｓの３辺とする。この場合、第七支持部６１Ｑの一端部及び第八支持部６１Ｒの他端部には、Ｙ方向に隣接する（連結される）他の枠部６Ｂの第九支持部６１Ｓが当接して連結される。なお、供給流路が連通されない。
このような構成では、音響整合材を供給する方向が３方向からとなるものの、送受信列２２Ｂの間に１つの供給流路を形成すればよいので、供給流路６５の流路径が小さくならない。
【０１０６】
上記第一実施形態では、複数の枠部６ＡがＹ方向に連結された枠体６１を例示したが、これに限定されない。例えば、架橋梁６１Ｅが設けられず、第一支持部６１Ａ、第二支持部６１Ｂ、第三支持部６１Ｃ、及び第四支持部６１Ｄの４辺により囲われる１つの枠部により音響レンズ２４全体を囲う構成としてもよい。
【０１０７】
上記第五実施形態や第六実施形態では、コンベックス型の超音波プローブ２０Ａに対して装着するカプラー６０Ｄ、６０Ｅを例示したが、第一実施形態のような、生体Ｘに対して超音波プローブ２０を固定する固定型プローブに装着するカプラー６０においても同様に、中央に配置される枠部程、枠部の枠内領域の面積（体積）を小さくする構成としてもよい。すなわち、音響レンズ２４の突出寸法が大きい位置に対応する枠部では、音響整合材の厚み寸法も小さくなり、乾燥等による音響整合材の減少による影響も大きくなる。これに対して、上記構成とすることで、音響整合材の減少による影響が大きい領域に対して、迅速に音響整合材を供給することが可能となる。
また、第六実施形態では、超音波トランスデューサー２２Ａが、２次元アレイ構造に配置された超音波デバイスに対して、各枠部の位置を合わせることができる。生体Ｘに固定する超音波プローブ２０では、広範囲に対する超音波測定を実施するために、超音波トランスデューサー２２Ａを個別に駆動可能とした２次元アレイ構造を構成するケースも多い。したがって、固定型の超音波プローブに対しても好適にカプラー６０Ｅの構成を適用できる。この際、第六実施形態のように、中央枠部６Ｆの枠内面積（体積）を中央枠部６Ｇや端部枠部６Ｈより小さくしてもよく、各枠部の枠内面積を同一（Ｘ方向の幅寸法が同一で、かつＹ方向の幅寸法が同一）としてもよい。
【０１０８】
上記第二実施形態では、第一電磁弁６４５を制御することで、不足領域と充足領域とで、音響整合材の供給量を変化させた。これに対して、各吐出口６６に、例えばマイクロシャッター等の開閉部材を設け、該マイクロシャッターにより吐出口を開閉する構成などとしてもよい。このような構成では、第二実施形態のように、供給流路がそれぞれ独立した枠部６Ｂを設ける必要がなく、例えば第一実施形態のカプラー６０に対しても、領域毎の音響整合材の供給量調整を行うことができる。また、同一の枠部においても、吐出口の開放量を制御することで、音響整合材が流れる方向を制御することができる。例えば、排出口６７に近い位置の吐出口６６の開放量を小さくし、排出口６７から遠い位置の吐出口６６の開放量を大きくすることで、好適に気泡等の不要物を排出口６７側に流すことができる。
【０１０９】
その他、本発明の目的を達成できる範囲で上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…超音波画像表示装置、２…超音波プローブユニット、３，３Ａ…制御装置（制御部）、４…表示装置、５…カートリッジタンク、６Ａ，６Ａ１，６Ａ２，６Ａ３，６Ｂ…枠部、６Ｃ…中央枠部、６Ｄ…中間枠部、６Ｅ…端部枠部、６Ｆ…中央枠部、６Ｇ…中間枠部、６Ｈ…端部枠部、２０，２０Ａ…超音波プローブ、２１…筐体、２１Ａ…測定面、２１Ｂ…センサー窓、２１Ｃ…天面、２２…超音波デバイス、２２Ｂ…送受信列（超音波測定領域）、２４，２４Ａ…音響レンズ（超音波センサー面）、３３…画像形成手段、３４…表示制御手段、３５，３５Ａ…カプラー制御手段、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｇ…カプラー、６１…枠体、６１Ａ…第一支持部、６１Ｂ…第二支持部、６１Ｃ…第三支持部、６１Ｄ…第四支持部、６１Ｅ…架橋梁、６１Ｅ１…レンズ対向面、６１Ｆ…突出部、６１Ｇ…中央延出部、６２…脱着機構、６３…脱気部、６４，６４Ａ，６４Ｂ…コネクター部、６５…供給流路、６６…吐出口、６７…排出口、６８…脱気流路、７０…コントローラー、３５１…領域検出手段、３５２…開閉制御手段、６２１…爪部、６４３…導入口、６４４…第一接続管、６４５…第一電磁弁（開閉部）。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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