(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブアダプタの不要な標準仕様のプローブと、プローブアダプタの必要な特殊仕様のプローブとを装置本体に装着できるようになっている超音波診断装置において、
前記プローブアダプタを前記装置本体に装着しているのか否かを判別するための判別回路が前記装置本体に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記プローブアダプタを必要とするのか、必要としないのかをプローブ識別情報に基づいて認識する認識回路と、前記判別回路の判別結果と前記認識回路の認識結果とに基づいて前記標準仕様のプローブであるのに前記プローブアダプタが装着されている誤装着状態と前記特殊仕様のプローブであるのに前記プローブアダプタが装着されていない誤装着状態との少なくとも一方を判定する判定回路とが前記装置本体にさらに設けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記判別回路は、前記装置本体に前記プローブアダプタが装着されているときには出力が中間レベルになり、前記装置本体に前記標準仕様のプローブが直接装着されているときにはプローブ識別番号に応じたハイ又はローレベルになる３値回路を有することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記誤装着状態が判定されたとき、前記プローブへの駆動信号を停止するための手段が前記装置本体に設けられていることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、様々な種類のプローブを装置本体に着脱可能な超音波診断装置及び特殊仕様のプローブを装置本体に適合するためのプローブアダプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波の医学的な応用としては種々の装置があるが、その主流は超音波パルス反射法を用いて生体の軟部組織の断層像を超音波診断装置である。この超音波診断装置は無侵襲検査法で、組織の断層像を表示するものであり、Ｘ線診断装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（ＣＴスキャン）、磁気共鳴映像装置（ＭＲＩ）および核医学診断装置などの他の画像装置に比べて、リアルタイム表示が可能、装置が小型で安価、Ｘ線などの被曝がなく安全性が高く、さらに超音波ドプラ法により血流イメージングが可能であるなどの独自の特徴を有している。
【０００３】
このため心臓、腹部、乳腺、泌尿器および産婦人科などでその活用範囲は広い。特に、超音波プローブを体表から割り当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査が行えるほか、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便である。
【０００４】
ところで、このような超音波診断装置の多くは、診断対象によって、様々な種類のプローブを差し替えられるようになっている。例えば、経直腸や経膣等の体腔に挿入しやすいように棒状形態に作られている体腔用プローブ、バイプレーンで観察できる経食道用プローブ、肋骨間から心臓等をのぞき見るのに適しているペンシルタイプの心臓用プローブ、穿刺針ガイドの付いた穿刺用プローブ、小児用の小さなプローブ、浅部から深部まで広い視野を確保している腹部診断に最適なプローブ等があり、今後はこのような専門化、多様化がますます進んでいく傾向にあるといえる。
【０００５】
さらに近年では、メカニカルスキャンのサイドローブの少なさやヌケの良さに加えて、受信多段等の電子フォーカスによるスライス厚分解能の向上等の電子スキャンの長所を実現しているアニュラセクタスキャン等の様々な新しいタイプの特殊プローブが登場し、今後の普及が見込まれている。
【０００６】
このような新しいタイプの特殊プローブでは、メカニカル駆動信号の如き特殊な信号ラインが必要になってくるので、信号ラインの仕様は、現在主流の電子スキャン用プローブとは相違するものになっている。これに対応するために、図１１に示すように、装置本体には、メインコネクタ部３１１の他に、補助のコネクタ部３１２を装置本体に設けて、これら２つのコネクタ部３１１，３１２の両方にプローブアダプタを介して特殊プローブ３１３を装着するようになっている。
【０００７】
ここで、問題になってくるのが、プローブアダプタが必要であるはずの特殊仕様のプローブを誤ってプローブアダプタを使わないで装置本体に直接装着してしまったり、プローブアダプタが不要であるはずの標準仕様のプローブを誤ってプローブアダプタを使って装置本体に装着してしまったりといった誤装着が起こる危険性がある。このような誤装着のまま動作してしまうと、プローブが正常に動作しないといった事態ばかりではなく、アニュラセクタプローブのモータやポテンショメータに本来は振動子にかけるべき高周波の高電圧パルスを印加してしまってこれらを破壊してしまったり、装置本体の信号回路系を破壊してしまうといった重大な事態を招きかねない。
【０００８】
また、接続箇所としては、標準プローブではそのコネクタ部と装置本体のメインコネクタ部との１箇所で済むのであるが、特殊プローブの場合、プローブのコネクタ部とプローブアダプタの第１のコネクタ部、プローブアダプタの第２のコネクタ部と装置本体のメインコネクタ部、プローブアダプタの第３のコネクタ部と装置本体の補助コネクタ部の合計３箇所に増加する。従って、その分、接続不良を起こす確率が高くなるので、これらの接続不良を防止する工夫が必要になってくる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、プローブやプローブアダプタの誤装着を確認できる超音波診断装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、プローブアダプタの不要な標準仕様のプローブと、プローブアダプタの必要な特殊仕様のプローブとを装置本体に装着できるようになっている超音波診断装置において、プローブアダプタを装置本体に装着しているのか否かを判別するための判別回路が装置本体及びプローブアダプタに設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、プローブアダプタを必要とするのか、必要としないのかをプローブ識別情報に基づいて認識する認識回路と、判別回路の判別結果と認識回路の認識結果とに基づいて標準仕様のプローブであるのにプローブアダプタが装着されている誤装着状態と特殊仕様のプローブであるのにプローブアダプタが装着されていない誤装着状態との少なくとも一方を判定する判定回路とが装置本体に設けられている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明に加えて、装置本体にプローブアダプタが装着されているときには出力が中間レベルになり、装置本体に標準仕様のプローブが直接装着されているときにはプローブ識別番号に応じたハイ又はローレベルになる３値回路が判別回路に設けられている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明に加えて、誤装着状態が判定されたとき、プローブへの駆動信号の供給を停止するための手段が装置本体に設けられている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を好ましい実施形態により説明する。ここで、まず、プローブとしては、装置本体との電気信号のやり取りのための複数本の信号ラインの機能割り当てが比較的特殊で、装置本体への装着にプローブアダプタを必要とする特殊仕様のプローブと、信号ラインの機能割り当てが比較的標準的で装置本体にはプローブアダプタを必要としないで直接装着できる標準仕様のプローブとがある。以下、特殊仕様のプローブを特殊プローブとして、標準仕様のプローブを標準プローブと略称するものとする。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１に、第１実施形態に係る超音波診断装置の主要部の構成を、プローブアダプタ１０を必要とする特殊プローブ１１と、プローブアダプタ１０と、装置本体９との接続関係と共に示している。また、図２には、標準プローブ１２と、装置本体９との接続関係を示している。
【００１９】
装置本体９には、メインコネクタ部１２１の他に、補助コネクタ部１２２が補助として装備されている。標準プローブ１２はコネクタ部１１０で、装置本体９のメインコネクタ部１２１に直接接続できるようになっている。一方、特殊プローブ１１は、プローブアダプタ１０を介して、装置本体９に装着される。プローブアダプタ１０には、第１コネクタ部１１１と第２コネクタ部１１２と第３コネクタ部１１３とが設けられていて、第１コネクタ部１１１にはプローブ１１のコネクタ部１１０が、第２コネクタ部１１２には装置本体９のメインコネクタ部１２１が、第３コネクタ部１１３には装置本体９の補助コネクタ部１２２がそれぞれ接続される。
【００２０】
ところで、プローブは、特殊、標準に関わらず、それぞれ固有のプローブ識別番号（ＩＤ）を、例えば８本の信号ラインＩＤ0 〜ＩＤ7 を使って８ビットで装置本体９に提供するように構成されている。この８ビットのプローブ識別番号は、信号ラインＩＤ0 〜ＩＤ7 の電気的状態をプローブ内で、何も接続しないで電気的に浮遊させている“オープン”と、“接地（ＧＮＤ）”とを、プローブ識別番号のコードの“１”と“０”とにそれぞれ対応させて組み合わせることにより不揮発な状態で与えられている。各信号ラインに与えられているコードの読み取りは、各信号ラインにコネクタを介してそれぞれ接続されている装置本体９内の引き込みラインに電圧を印加して、各ラインの電位（“ハイ（Ｈ）”、“ロー（Ｌ）”）を検知することにより行われる。
【００２１】
ここで重要なのは、標準プローブ１２を装着したときのプローブ識別番号用の信号ラインＩＤ0 〜ＩＤ7 の中の１本、ここでは最終ビット用の信号ラインＩＤ7 に接続される引き込みラインに、３値判別回路４１を接続することで、特殊プローブ１１をプローブアダプタ１０を介して装着したときには、３値判別回路４１の出力が中間レベル（Ｍ）になってプローブアダプタ１０を装着／非装着したことが分かるようになっており、しかも標準プローブ１２を直接装着したときには、この信号ラインＩＤ7 に割り当てられているコード（Ｈ、Ｌ）も同じ引き込みラインを介して読み取ることができるようになっている点にある。
【００２２】
つまり、３値判別回路４１への引き込みラインの先は、プローブアダプタ１０を使用するか否かにより、また最終ビットの信号ラインＩＤ7 の電気的状態によって、抵抗Ｒを介して接地されているか、オープンか、直接接地されているかのいずれかになるように設計されており、同じ引き込みラインを使って、プローブアダプタ１０の装着／非装着を認識するだけでなく、標準プローブ１２の最終ビットの判別も可能にして、従来からの標準プローブ１２をそのまま使えるようにしているのである。なお、特殊プローブ１１をプローブアダプタ１０を介して装着したときには、３値判別回路４１の出力が中間レベル（Ｍ）になるように、例えば、３値判別回路４１への引き込みラインの先を、プローブアダプタ１０内で所定の抵抗Ｒを介して接地するようになっている。
【００２３】
図３には、３値判別回路４１の回路図を示している。３値判別回路４１には、２つの比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２が設けられており、５Ｖでプルアップした引き込みラインの電位を、それぞれの比較電圧３．５Ｖ、１．５Ｖと比較するようになっている。この引き込みラインの先が、標準プローブ１２内でオープン状態にあるとき、２つの比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力レベルは両方ともに“Ｌ”となり、また標準プローブ１２内で接地されているとき、２つの比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力レベルは両方ともに“Ｈ”となり、さらにプローブアダプタ１０内で抵抗Ｒを介して接地されているとき、比較器ＣＯＭＰ１の出力レベルは“Ｌ”となり、もう一方の比較器ＣＯＭＰ２の出力レベルは“Ｈ”となる。このような比較器ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力レベルの組み合わせに従って、論理回路ｌｏｇｉｃの出力レベルは、図４に示すように、Ｈ（ハイ）、Ｍ（中間レベル）、Ｌ（ロー）の３値で変化するようになっている。
【００２４】
この３値判定回路４１の出力レベルに基づいて、判定回路４４では、それがＭのときにはプローブアダプタ１０が装着されていること、ＨやＬのときにはプローブアダプタ１０が装着されていないことを認識することができる。
【００２５】
さらに、ＩＤ認識回路４３は、プローブアダプタ１０を装着せずに、標準プローブ１２を装置本体９に直接装着したときには、２値判別回路４からの先頭から７ビット分のコードと、３値判定回路４１のＨまたはＬの出力から分かる最終ビットのコードとを合わせて、標準プローブ１２の識別番号を解読することができる。また、ＩＤ認識回路４３は、特殊プローブ１１をプローブアダプタ１０を介して装置本体９に装着したときには、２値判別回路４からの先頭から７ビット分のコードと、もう１つの２値判定回路４２からのコードとを合わせて、特殊プローブ１１の識別番号を解読することができる。
【００２６】
このＩＤ認識回路４３で認識されたプローブ識別番号は、送受信コントローラと、判定回路４４とにそれぞれ送られる。送受信コントローラは、送られてきた識別番号に従って、装着されたプローブに固有の駆動方式を認識し、その方式でプローブを駆動するためにパルサ等の駆動系を制御する。
【００２７】
一方、判定回路４４は、送られてきた識別番号に従って、装着したプローブが特殊であるのか否か、つまりプローブアダプタ１０を必要とするか否かを認識して、この認識結果を、３値判別回路４１の出力レベルから分かるプローブアダプタ１０を装着しているか否かと照らし合わせて、標準プローブ１２であるのにプローブアダプタ１０が装着されている誤装着状態と、特殊プローブ１１であるのにプローブアダプタ１０が装着されていない誤装着状態とを判定することができる。
【００２８】
この判定回路４４により、誤装着状態と判定されたときには、警告を発したり、システムブレークを起こす等の様々な対応が考えられる。例えば、後者であれば、図５に示すように、電源２２とパルス２１との間に給電停止スイッチ２５を挿入しておき、誤装着状態のときには、この給電停止スイッチ２５をオフにして、パルサ２２に給電がなされないようにしてもよいし、また、パルサ２１とプローブ１１，１２との間に信号切断スイッチ２４を設けておき、誤装着状態のときには、この信号切断スイッチ２４をオフにして、プローブ１１，１２に駆動信号が届かないようにしてもよい。これらはいずれか一方でもよいが、確実性を考慮して両方を装備させておくことが望ましい。
【００２９】
（第２の実施形態）
図６に第２実施形態に係るプローブアダプタの構造を示している。このプローブアダプタは、特殊プローブのコネクタ部に接続される第１コネクタ部６１と、装置本体のメインコネクタ部に接続される第２コネクタ部６２とが装備されている２口タイプである。そして、このプローブアダプタには、シャフトレバー６３が装備されていて、装置本体のメインコネクタ部に第２コネクタ部６２を正しく嵌合した後、つまみ部６５をつまんで、シャフトレバー６３を９０゜程度捻ることにより、プローブアダプタはロックピン６４により装置本体のコネクタ部にロックされ、脱落が防止され得るようになっている。勿論、装置本体のメインコネクタ部に対して第２コネクタ部６２が正しく嵌合して、両者が電気的に正確に接続された状態になっていなければ、シャフトレバー６３は捻ることはできないし、従ってロックすることはできないようになっている。
【００３０】
ここで重要なのは、フリー時とロック時のつまみ部６３の角度と、シャフトレバー６３と第１コネクタ部６１との位置関係にある。つまり、図７（ａ）に示すように、ロックされていないフリー状態では、つまみ部６５がプローブのコネクタ部６６に干渉して、プローブのコネクタ部６６を、プローブアダプタの第１コネクタ部６１に差し込めないようになり、またロック状態では、この干渉が無くなり、プローブのコネクタ部６６を、プローブアダプタの第１コネクタ部６１に差し込むことが可能になる。
【００３１】
このような構造上の工夫により、装置本体のメインコネクタ部に第２コネクタ部６２を正しく嵌合して、ロックをかけていなければ、プローブのコネクタ部６６を、プローブアダプタの第１コネクタ部６１に差し込むことができなくなり、このような制約により、装置本体のメインコネクタ部と第２コネクタ部６２との接続不良を回避することができる。
【００３２】
また、図８に示すように、プローブのコネクタ部６６を、プローブアダプタの第１コネクタ部６１から抜かなければ、プローブのコネクタ部６６がつまみ部６５に干渉して、シャフトレバー６３をフリーの位置に戻す、つまりロック解除することはできず、このため装置本体のメインコネクタ部から第２コネクタ部６２が脱落する事態を防止することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
図９に第３実施形態に係るプローブアダプタの構造を示している。このプローブアダプタは、特殊プローブのコネクタ部に接続される第１コネクタ部７１と、装置本体のメインコネクタ部に接続される第２コネクタ部７２と、装置本体の補助コネクタ部に接続される第３コネクタ部７３とが装備されている３口タイプである。
【００３４】
この３口タイプにも、第２実施形態のプローブアダプタと同様に、第２コネクタ部７２に対するロック用のシャフトレバー７４が装備され、また第３コネクタ部７３に対するロック用のシャフトレバー７５が装備されていて、第２コネクタ部７２と第３コネクタ部７３との両方を、それぞれ装置本体のメインコネクタ部と補助コネクタ部に正しく嵌合して、両方にロックをかけていなければ、図１０に示すように、それぞれのつまみ部７７，７８がプローブのコネクタ部７６に干渉して、プローブアダプタの第１コネクタ部７１に差し込むことができなくなり、従って、装置本体のメインコネクタ部と第２コネクタ部７２との接続不良、及び装置本体の補助コネクタ部と第３コネクタ部７３との接続不良を回避することができる。
【００３５】
また、プローブのコネクタ部７６を、プローブアダプタの第１コネクタ部７１から抜かなければ、プローブのコネクタ部７６が両方のつまみ部７７，７８に干渉して、シャフトレバー７４，７５の両方共にフリーの位置に戻す、つまりロック解除することはできず、このため装置本体のメインコネクタ部から第２コネクタ部７２が脱落する事態、及び装置本体の補助コネクタ部から第３コネクタ部７３が脱落する事態を防止することができる。
【００３６】
本発明は、上述してきたような実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能であることは言うまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、判別回路で、プローブアダプタを装置本体に装着しているのか否かを判別できる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、判別回路で判定したプローブアダプタを装置本体に装着しているのか否かに加えて、認識回路でプローブアダプタを必要とするのか、必要としないのかをプローブ識別情報に基づいて認識し、これらの結果を照らし合わせることにより、標準仕様のプローブであるのにプローブアダプタが装着されている誤装着状態と特殊仕様のプローブであるのにプローブアダプタが装着されていない誤装着状態との少なくとも一方を判定することができる。
【００３９】
請求項３記載の発明によれば、３値回路の出力は、装置本体にプローブアダプタが装着されているときには中間レベルになり、装置本体に標準仕様のプローブが直接装着されているときにはプローブ識別番号に応じたハイ又はローレベルになるので、標準プローブを装置本体に直接装着するときでも、識別番号用の信号ラインの割り当てを変更すること無しに、３値回路の出力から標準プローブの識別番号を解読することができる。
【００４０】
請求項４記載の発明によれば、誤装着状態であるにも関わらずプローブを駆動するという事態を回避できる。
【００４１】
請求項５記載の発明によれば、シャフトレバーで装置本体にロックした状態でなければシャフトレバーのつまみ部がプローブのコネクタ部に干渉してプローブをプローブアダプタに装着できないようになっているので、接続作業の流れの中で自然にプローブアダプタと装置本体との接続不良を防止することができる。
【００４２】
請求項６記載の発明によれば、プローブをプローブアダプタから取り外した状態でなければプローブのコネクタ部がシャフトレバーのつまみ部に干渉してシャフトレバーによるロックを解除できないようになっているので、プローブをプローブアダプタから取り外さない限りは、プローブアダプタが装置本体から脱落したり接続不良が起こることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置の主要部の構成を特殊プローブとプローブアダプタと装置本体との接続関係と共に示す図。
【図２】本実施形態の主要部の構成を標準プローブと装置本体との接続関係と共に示す図。
【図３】図１，図２の３値判別回路の回路図。
【図４】図３の３値判別回路と最終ビット用２値判別回路の判別結果のパターンを示す図。
【図５】図１，図２の判定回路で誤接続と判定された場合にプロ−ブ駆動を停止するための停止手段の構成を示す図。
【図６】（ａ）は第２実施形態に係るプローブアダプタのプローブ側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂから見た側面図。
【図７】（ａ）はロック解除状態にあるシャフトレバーのつまみ部がプローブのコネクタ部に干渉してプローブアダプタにプローブを装着できない様子を示す図、（ｂ）はロック状態にあるシャフトレバーのつまみ部がプローブのコネクタ部に干渉しないでプローブアダプタにプローブを装着できる様子を示す図。
【図８】プローブアダプタにプローブを装着した状態でプローブのコネクタ部がシャフトレバーのつまみ部に干渉してロック解除できない様子を示す図
【図９】（ａ）は第３実施形態に係るプローブアダプタのプローブ側から見た平面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂから見た側面図、（ｃ）は（ａ）の矢印ｃから見た側面図、（ｄ）は（ａ）の矢印ｄの装置本体側から見た平面図。
【図１０】ロック解除状態にある２つのシャフトレバーのつまみ部がプローブのコネクタ部に干渉してプローブアダプタにプローブを装着できない様子を示す図
【図１１】従来のプローブアダプタの構成図。
【符号の説明】
９…装置本体、
１０…プローブアダプタ、
１１…特殊仕様のプローブ、
１２…標準仕様のプローブ、
２１…パルサ、
２２…電源、
２４…信号切断スイッチ、
２５…給電停止スイッチ、
４０…７ビット用２値判別回路、
４１…３値判別回路、
４２…最終ビット用２値判別回路、
４３…プローブ識別番号認識回路、
４４…判定回路、
１１０…プローブのコネクタ部、
１１１…プローブアダプタの第１コネクタ部、
１１２…プローブアダプタの第２コネクタ部、
１１３…プローブアダプタの第３コネクタ部、
１２１…装置本体のメインコネクタ部、
１２２…装置本体の補助コネクタ部。
【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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