超音波診断装置、および超音波診断方法
【課題】個体差に依らず、より正確且つ精緻な被観察部位の形状情報を取得する。
【解決手段】超音波診断装置２の検査部１０は、ピンレリーフ１５、ピンレリーフ駆動機構１６、超音波トランスデューサ１７、および超音波トランスデューサ駆動機構１８を備える。ピンレリーフ１５は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能なピン１９を複数マトリクス状に配列してなる。ピンレリーフ駆動機構１６は、ピンレリーフ１５を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位にピンレリーフ１５を押し当てて被観察部位の形状をピンレリーフ１５に型取らせる。超音波トランスデューサ駆動機構１８は、ピンレリーフ１５により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサ１７を被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる。
【解決手段】超音波診断装置２の検査部１０は、ピンレリーフ１５、ピンレリーフ駆動機構１６、超音波トランスデューサ１７、および超音波トランスデューサ駆動機構１８を備える。ピンレリーフ１５は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能なピン１９を複数マトリクス状に配列してなる。ピンレリーフ駆動機構１６は、ピンレリーフ１５を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位にピンレリーフ１５を押し当てて被観察部位の形状をピンレリーフ１５に型取らせる。超音波トランスデューサ駆動機構１８は、ピンレリーフ１５により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサ１７を被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の被観察部位の形状情報を取得して、これに応じた超音波走査を行う超音波診断装置、および超音波診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の被観察部位、例えば乳房を超音波検査して乳がん検診に資する超音波診断装置が提案されている。この種の超音波診断装置では、高画質な超音波画像を取得するため、曲面形状を有する乳房に対して超音波が常に垂直且つ等距離で当たるよう、様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１、２には、乳房と超音波プローブ、または超音波トランスデューサの間に温水等を介在させ、乳房に対して超音波プローブ、または超音波トランスデューサを機械的に走査する水浸法を用いた超音波診断装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１では、超音波プローブを乳房に対して上下移動、回転させ、さらに乳房の頂点から裾野方向に超音波プローブをシフト、また体表に平行な方向を軸にして超音波プローブをチルトさせている。特許文献２では、乳房の形状情報を得るため、乳房を超音波走査によりプレスキャンしている。そして、プレスキャン結果に基づいて、乳房に対して超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを昇降、移動、または回動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０９００７４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした超音波診断装置では、乳房の形状情報が正確でないと、それを元にした超音波走査にも誤差が生じ、結果的に高画質な超音波画像を取得することができなくなる。このため、より正確且つ精緻な乳房の形状情報を把握することが重要である。また、乳房の形状にはおわん型、釣り鐘型、下垂型等の種類（個人差）があるので、種類に依らない乳房の形状情報の把握も重要である。さらに、乳がんのスクリーニングには、乳房そのものだけでなく、その周囲の腋窩部位や鎖骨下も含む領域まで走査することが望ましいが、特許文献１、２ではこれらの点について考慮していない。
【０００７】
被検体の形状情報を取得する方法として、特開平１１−１９２２１５号公報には、クッション体に針を多数刺しておき、被検者がクッション体に横たわることで支持体の下に押し下げられた針の変位から、クッション体の沈み込み変位を測定することが開示されている。しかしながら、こうした方法ではクッション体から被検者が離れた場合は沈み込み変位は元に戻ってしまい、正確な被検者の形状を維持することはできない。
【０００８】
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、個体差に依らず、より正確且つ精緻な被観察部位の形状情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材と、前記型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる型取り部材駆動機構と、被観察部位に超音波を送信するとともに被観察部位からの反射波を受信し、反射波に応じた検出信号を出力する超音波トランスデューサと、前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、前記超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる超音波トランスデューサ駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備えることが好ましい。この場合、前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記検出手段の検出結果に基づいて駆動する。前記検出手段の検出結果を被検体毎に記憶する記憶手段を備えてもよい。
【００１１】
前記型取り部材駆動機構は、被観察部位に押し当てられて引っ込んだ状態で接触部材の進退を規制する規制手段を有していてもよい。この場合、前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記規制手段で接触部材の進退が規制され、引っ込んだ状態の各接触部材上を滑らせるように前記超音波トランスデューサを移動させる。また、前記検出手段の検出結果から隣り合う各接触部材の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、該当する接触部材の移動量、または前記超音波トランスデューサ駆動機構による前記超音波トランスデューサの垂直方向の移動量を調節し、各接触部材上を滑らせたときに前記超音波トランスデューサが円滑に走査されるようにしてもよい。
【００１２】
全接触部材が被観察部位と接触して引っ込んだか否かを判断する判断手段を備えることが好ましい。前記判断手段は、前記検出手段の出力を監視し、全ての前記検出手段から出力があったときに、全接触部材が引っ込んだと判断する。あるいは、前記判断手段は、被観察部位に最後に接触すると推測される箇所の接触部材に設けられた接触センサの出力に応じて、全接触部材が引っ込んだと判断する。前記接触センサに前記超音波トランスデューサを用いてもよい。
【００１３】
被観察部位と前記型取り部材および前記超音波トランスデューサの間に超音波伝達媒体のカバーを介在させることが好ましい。また、被観察部位は、例えば乳房、腹部、甲状腺、頸動脈、関節（肘、膝等）といった軟部組織を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の超音波診断方法は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる工程と、前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせながら、超音波トランスデューサに超音波および反射波の送受信を行わせる工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、型取り部材を用いて被観察部位の形状を型取るので、個体差に依らず、より正確且つ精緻な被観察部位の形状情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】超音波診断装置の概略を示す構成図である。
【図２】検査部の外観斜視図である。
【図３】保持プレート内の構造を示す平面図である。
【図４】アクチュエータでピンの進退を規制した状態を示す平面図である。
【図５】超音波トランスデューサ駆動機構を示す平面図である。
【図６】超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】超音波診断の手順を示す説明図である。
【図８】超音波診断の手順を示す説明図である。
【図９】超音波トランスデューサを案内溝に導入する際の動作を示す説明図である。
【図１０】超音波診断の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、超音波診断装置２は、被検体Ｈの乳房Ｃ１およびその周囲の腋窩部位Ｃ２、鎖骨下Ｃ３（以下、まとめて被観察部位Ｃという）といった乳がんの発生箇所の超音波画像を取得するものであり、検査部１０とプロセッサ部１１とからなる。被検体Ｈはベッド（図示せず）にうつ伏せに寝かされ、ベッド内部に配置された検査部１０に片方の乳房Ｃ１を対面させて安静な状態を保っている。以下の説明では、ベッドの長手方向をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向（ともに水平方向に相当）、鉛直方向をＺ方向（垂直方向に相当）とする。
【００１８】
検査部１０は、超音波伝達媒体、例えば温水１２が満たされた水槽１３と、水槽１３の上面開口全体を覆う弾性シート１４とを有する。水槽１３は、被観察部位Ｃをカバーするに十分なサイズをもつ。弾性シート１４は超音波伝達可能な材料からなり、被観察部位Ｃが載せられるとその重みにより被観察部位Ｃの形状に倣うように変形する。
【００１９】
図２にも示すように、水槽１３内には、ピンレリーフ（型取り部材）１５、ピンレリーフ駆動機構１６、超音波トランスデューサ１７、および超音波トランスデューサ駆動機構１８等が設けられている。これら各部材の電気系統は、温水１２が入り込んで故障しないよう、水密性が確保された空間に配置されており、水槽１３に穿たれたシール孔を通した配線ケーブル（ともに図示せず）により、外部のプロセッサ部１１と電気的に接続されている。
【００２０】
ピンレリーフ１５は、被観察部位Ｃの形状を正確且つ精緻に型取るためのもので、複数の円柱状のピン（接触部材）１９を矩形板状の保持プレート２０のＸＹ方向に同ピッチでマトリクス状に配列してなる（図２では１行１列のみ図示）。保持プレート２０は、被観察部位Ｃよりも若干大きいサイズを有し、ピン１９は被観察部位Ｃと略同等のサイズの領域に配されている。
【００２１】
ピン１９の先端部２１は、弾性シート１４を介して被観察部位Ｃに当接したときの接触性を高めるとともに、超音波トランスデューサ１７を走査したときに超音波トランスデューサ１７が円滑に移動可能とするために丸まっている。ピン１９は、保持プレート２０の上面２２に穿たれた穴２３に貫通した状態で保持プレート２０に保持され、保持プレート２０に対してＺ方向に進退可能である。
【００２２】
図３において、保持プレート２０に形成されている穴２３は、ピン１９と略同径の小径部４０と、小径部４０よりも若干径が大きい大径部４１とに分れる。小径部４０の上端（保持プレート２０の上面２２直下）には、ピン１９の進退を制御するためのアクチュエータ４２が取り付けられている。アクチュエータ４２は円環袋状であり、弾性体、例えばゴムからなる。Ｘ方向の各アクチュエータ４２は連通路４３で互いに繋がっており（図２も参照）、空気や水等の流体の出入りに応じて、同時に膨張・収縮する。アクチュエータ４２の収縮時は、ピン１９はＺ方向に進退可能である。アクチュエータ４２が膨張すると、ピン１９の外周面がアクチュエータ４２によって締め付けられ、ピン１９の進退が規制される。
【００２３】
小径部４０の中程には、ピン１９の移動量を検出するセンサ４４が設けられている。センサ４４は、ローラ４５とロータリーエンコーダ４６とからなる。ローラ４５は、ピン１９の外周面に当接し、ピン１９のＺ方向の進退に応じて連れ回る。ロータリーエンコーダ４６は、ローラ４５の回転量に対応したパルスを出力する。
【００２４】
大径部４１には、バネ４７が収容されている。バネ４７の一端はピン１９の下端部４８に、他端は保持プレート２０の下面２４の裏側にそれぞれ係合されている。ピン１９は、バネ４７によってＺ方向上側に付勢されている。ピン１９の下端部４８には、バネ４７の付勢によりピン１９が穴２３から抜けることを防止する鍔状のストッパ４９が形成されている。
【００２５】
アクチュエータ４２が収縮していて、ピン１９にＺ方向下側の押圧力が掛かっていない場合、ピン１９は、ストッパ４９が小径部４０と大径部４１の段差に突き当たるまで、バネ４７の付勢力によってＺ方向上側に突出する（図３参照）。以下、この状態を初期状態と呼ぶ。
【００２６】
一方、図４に示すように、アクチュエータ４２が収縮していて、ピン１９にＺ方向下側の押圧力が掛かった場合、ピン１９はバネ４７の付勢に抗してＺ方向下側に引っ込む。このとき、アクチュエータ４２を膨張させてピン１９の進退を規制すれば、ピン１９が引っ込んだ状態が維持される。従って、初期状態のピンレリーフ１５に被観察部位Ｃを押し当てて、押し当てた状態でアクチュエータ４２を作動させれば、被観察部位Ｃの正確且つ精緻な形状をピンレリーフ１５に型取ることができる。
【００２７】
なお、バネ４７の付勢力は、被観察部位Ｃが押し当てられたときのピン１９の被観察部位Ｃへの接触圧を考慮して、ピン１９が容易に引っ込むことができる程度の弱い力に設定されている。また、アクチュエータ４２によるピン１９の外周面への締め付け力は、バネ４７の付勢によりピン１９が初期状態に戻ってしまうことがないよう、バネ４７の付勢力よりも高く設定されている。さらに、バネ４７は、ピン１９の先端部２１が穴２３に没入しない長さに設定されている。
【００２８】
図２に戻って、保持プレート２０は、その下面２４の四隅に取り付けられたＺ方向に平行な支柱２５によって、水槽１３に固定された下側の固定プレート２６と連結されている。支柱２５は、固定プレート２６側の固定筒２７と、保持プレート２０側の可動筒２８とからなる。可動筒２８は固定筒２７の内筒であり、モータ２９によりＺ方向に上下動する。つまり、ピンレリーフ１５および保持プレート２０が固定プレート２６に対してＺ方向に上下動する。なお、上述の保持プレート２０、支柱２５、固定プレート２６、モータ２９、アクチュエータ４２、バネ４７等でピンレリーフ駆動機構１６が構成されている。
【００２９】
固定プレート２６の下側の水槽１３の下面両端には、Ｘ方向に平行な２本の第一レール３０ａが敷設されている。第一レール３０ａには、Ｙ方向に平行な第二レール３０ｂが取り付けられている。第二レール３０ｂには、支柱２５と同じく固定筒３１と可動筒３２とからなる支柱３３が取り付けられ、さらに支柱３３の先端に超音波トランスデューサ１７が取り付けられている。
【００３０】
図５において、第一、第二レール３０ａ、３０ｂは、長手方向に溝５５ａ、５５ｂが形成された断面略コの字の形状を有する。第一レール３０ａの溝５５ａには第二レール３０ｂの下面に設けられた車輪５６ａが、第二レール３０ｂの溝５５ｂには支柱３３の下端に設けられた車輪５６ｂがそれぞれ嵌められている。各車輪５６ａ、５６ｂは、モータ５７ａ、５７ｂによって正逆回転駆動される。従って、第二レール３０ｂは第一レール３０ａに沿ってＸ方向に、支柱３３は第二レール３０ｂに沿ってＹ方向にそれぞれ移動可能であり、ひいては支柱３３上の超音波トランスデューサ１７がＸＹ両方向に移動可能である。また、支柱３３の可動筒３２、つまり超音波トランスデューサ１７は、モータ５８によりＺ方向に上下動する。
【００３１】
支柱３３の可動筒３２は、その先端に球状突起５９が形成されている。球状突起５９は、超音波トランスデューサ１７の下面中心に形成された球状穴６０に嵌め込まれる。球状穴６０は、球状突起５９が抜けないよう、球状突起５９の１／２以上が嵌め込まれるサイズをもつ。また、球状穴６０は、２点鎖線で囲って示すように、超音波トランスデューサ１７が全方位で自由に角度を変えられるよう、球状突起５９よりも若干径が大きくなっている。
【００３２】
再び図２に戻って、保持プレート２０と固定プレート２６には、超音波トランスデューサ１７の走査用のスリット状の案内溝３４が形成されている。案内溝３４は各プレート２０、２６のＸＹ平面の同じ位置に設けられている。案内溝３４は、支柱３３の出入口３５、Ｘ方向溝部３６、およびＹ方向溝部３７からなる。Ｘ方向溝部３６は、Ｙ方向に隣り合うピン１９の列間を縫うようにＸ方向に沿って設けられている。Ｘ方向溝部３６の端は、ピン１９の列の端よりもＸ方向に短く延設されている。Ｙ方向溝部３７は、Ｙ方向に沿って設けられ、Ｙ方向に隣り合うＸ方向溝部３６の端同士を繋いでいる。Ｘ方向溝部３６は、Ｙ方向溝部３７により、Ｘ方向のピン１９の列の端とその一つ内側の間で折り返している。
【００３３】
超音波トランスデューサ１７で被観察部位Ｃを超音波走査する際には、出入口３５から支柱３３を導入し、案内溝３４に沿って超音波トランスデューサ１７をピン１９の先端部２１に接触させながら移動させる。超音波トランスデューサ１７は、例えば、隣り合う４本のピン１９が内接するＸＹ平面の正方領域Ｄと同じサイズを有している。このため、超音波走査の際、超音波トランスデューサ１７は、常にＹ方向に隣り合う２本のピン１９に接触しており、Ｘ方向に隣り合う２本のピン１９間を滑りながらＸ方向に移動する。超音波トランスデューサ１７は、球状突起５９と球状穴６０の作用により、接触するピン１９の段差に応じてその角度が変わる。なお、上述の第一、第二レール３０ａ、３０ｂ、支柱３３、案内溝３４、モータ５７ａ、５７ｂ、モータ５８等で超音波トランスデューサ駆動機構１８が構成されている。
【００３４】
図６において、主制御部７０は、プロセッサ部１１全体の動作を統括的に制御する。主制御部７０は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続している。ＲＯＭ７１には、プロセッサ部１１の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションプログラム等）やデータ（グラフィックデータ等）が記憶されている。主制御部７０は、ＲＯＭ７１から必要なプログラムやデータを読み出して、作業用メモリであるＲＡＭ７２に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、主制御部７０は、操作部７３から操作入力信号を受け、これに応じた動作を各部に実行させる。
【００３５】
主制御部７０には、センサ４４が接続されている。主制御部７０は、センサ４４のロータリーエンコーダ４６から出力されるパルスの数を元にローラ４５の回転量を算出し、これをピン１９の移動量に換算する。主制御部７０は、各ピン１９の移動量をＲＡＭ７２に記憶させる。
【００３６】
送受信部７４はパルサおよびレシーバからなり、主制御部７０の制御の下、超音波トランスデューサ駆動機構１８による超音波トランスデューサ１７の移動と同期した所定のタイミングで、超音波トランスデューサ１７に超音波および反射波の送受信を複数回繰り返し行わせる。送受信部７４は、主制御部７０から送信される駆動信号に基づいて、超音波トランスデューサ１７に超音波を発生させるための励振パルスを送信する。また、送受信部７４は、被観察部位Ｃからの反射波を受信して超音波トランスデューサ１７から出力された検出信号を増幅してＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換でデジタル化した検出信号を画像処理部７５に出力する。
【００３７】
画像処理部７５は、送受信部７４からの検出信号に対して直交検波処理を施し、検出信号を複素ベースバンド化する。そして、複数回の超音波および反射波の送受信で得られた検出信号に対して、整相加算により受信フォーカス処理を施す。表示制御部７６は、画像処理部７５で各種処理が施された検出信号を元に、被観察部位Ｃの超音波断層画像を生成し、これをモニタ７７に表示させる。
【００３８】
ピンレリーフ駆動機構制御部７８、超音波トランスデューサ駆動機構制御部７９は、主制御部７０の制御の下、各駆動機構７８、７９の駆動源であるモータ２９、５７ａ、５７ｂ、５８、およびアクチュエータ４２に流体を供給およびアクチュエータ４２から流体を排出するポンプ８０の駆動制御を行う。
【００３９】
次に、図７〜図１０を参照して、上記構成の超音波診断装置２で被観察部位Ｃの超音波診断を行う手順を説明する。まず、被検体Ｈをベッドにうつ伏せに寝かせ、被観察部位Ｃを検査部１０の弾性シート１４に押し当てた状態で安静にさせる（図１０のＳ１０）。そして、操作部７３を操作して、被検体Ｈの情報や検査日の日付等を入力した後、検査開始を指示する操作入力信号を入力する。このときアクチュエータ４２は収縮しており、従ってピン１９は初期状態にある。また、超音波トランスデューサ１７は案内溝３４の出入口３５の手前に退避している。なお、図７、図８では便宜上、Ｘ方向の１列のピン１９のみ図示している。
【００４０】
操作部７３からの操作入力信号を受けると、主制御部７０は、ピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９を駆動させる。これにより支柱２５の可動筒２８がＺ方向上側に移動し、保持プレート２０、ピンレリーフ１５が被観察部位Ｃに向けて上昇する（図７（Ａ）および図１０のＳ１１）。
【００４１】
ピン１９が弾性シート１４を介して被観察部位Ｃに接触すると、ピン１９がバネ４７の付勢に抗してＺ方向下側に引っ込む。このときの各ピン１９の移動量は、センサ４４で出力されたパルスを元に主制御部７０で求められ、ＲＡＭ７２に記憶される。
【００４２】
主制御部７０は、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込むまで、ピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９の駆動を続ける（図１０のＳ１２でＮＯ）。主制御部７０は、全センサ４４からのパルス出力の有無を監視して、全センサ４４からパルスが出力されたときに、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだと判断する（図１０のＳ１２でＹＥＳ）。
【００４３】
全ピン１９が引っ込んだと判断すると、主制御部７０は、ブザーや警告灯で術者にその旨を報せ、モータ２９の駆動を停止させてピンレリーフ１５の上昇を止めさせる（図１０のＳ１３）。そして、ピンレリーフ１５を被観察部位Ｃに押し当てた状態でピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してポンプ８０を作動させ、アクチュエータ４２に流体を供給させる。これによりアクチュエータ４２が膨張してピン１９の外周面を締め付け、ピン１９の進退を規制する（図７（Ｂ）および図１０のＳ１４）。ピンレリーフ１５に被観察部位Ｃの形状が正確に型取られて、且つその状態が維持される。
【００４４】
次いで、超音波トランスデューサ１７を走査する余地を確保するため、主制御部７０は、再びピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９を駆動させて、今度は保持プレート２０、ピンレリーフ１５を下降させ、ピンレリーフ１５と被観察部位Ｃの間に超音波トランスデューサ１７が入り込む程度の間隔を空ける（図８（Ａ）および図１０のＳ１５）。その後、主制御部７０は、モータ５７ａを駆動させて第二レール３０ｂを第一レール３０ａに沿ってＸ方向に移動させて、案内溝３４の出入口３５に支柱３３（超音波トランスデューサ１７）を導入する。
【００４５】
超音波トランスデューサ１７は、図５の２点鎖線で示すように、球状突起５９および球状穴６０の作用によりいずれかの方向に傾いて静止している。このため、図９（Ａ）に示すように、超音波トランスデューサ１７を出入口３５に導入したときに、超音波トランスデューサ１７の縁が出入口３５付近のピン１９に引っ掛かるおそれがある。このため、主制御部７０は、図９（Ｂ）の矢印左側に示すように、超音波トランスデューサ１７の導入に際して、ＲＡＭ７２に記憶されたピン１９の移動量を参照し、出入口３５付近のピン１９の高さよりも超音波トランスデューサ１７の高さが高く、且つ被観察部位Ｃに接触しない高さとなるよう、モータ５８を駆動させて支柱３３の可動筒３２をＺ方向上側に移動させる。そして、超音波トランスデューサ１７の導入後、主制御部７０は、モータ５８を逆転駆動させて可動筒３２を今度はＺ方向下側に移動させる。こうすることで、（Ｂ）の矢印右側に示すように、超音波トランスデューサ１７の裏面が出入口３５付近のピン１９の先端部２１で押されて超音波トランスデューサ１７の傾きが解消され、超音波トランスデューサ１７が出入口３５付近のピン１９上に着座する。
【００４６】
超音波トランスデューサ１７の導入後、主制御部７０は、ＲＡＭ７２に記憶されたピン１９の移動量に基づいて、モータ５８により超音波トランスデューサ１７の高さを調節しつつ、モータ５７ａ、５７ｂを駆動させて超音波トランスデューサ１７を案内溝３４に沿って移動させる。より詳しくは、超音波トランスデューサ１７が載るＹ方向に隣り合う２本のピン１９のうち、高いほうのピン１９に合わせて超音波トランスデューサ１７の高さを調節する。また、この超音波トランスデューサ１７の移動と同期して、主制御部７０は、送受信部７４を駆動制御して超音波トランスデューサ１７に超音波および反射波の送受信を行わせる（図８の（Ｂ）および図１０のＳ１６）。これによりピン１９の高さに倣って超音波トランスデューサ１７の角度が変えられながら被観察部位Ｃに超音波走査が行われる。ピンレリーフ１５によって型取られた形状は、すなわち被観察部位Ｃの形状であるため、常に被観察部位Ｃに対して等距離且つ垂直に超音波および反射波の送受信を行うことができる。
【００４７】
超音波走査により超音波トランスデューサ１７から出力される検出信号は、送受信部７４で増幅、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部７５で直交検波、受信フォーカス処理等が施される。そして、表示制御部７６により超音波断層画像としてモニタ７７に表示される（図１０のＳ１７）。
【００４８】
術者は、モニタ７７の超音波断層画像を観察したり、超音波断層画像をプリントアウト、またはリムーバブルメディアに記憶させたりして、被観察部位Ｃの超音波診断を行う。超音波診断終了後、操作部７３を操作して検査終了を指示する操作入力信号を入力する。
【００４９】
操作部７３からの操作入力信号を受けると、主制御部７０は、モータ２９を駆動させてピンレリーフ１５を下降させてピンレリーフ１５と被観察部位Ｃを所定間隔離した後、ポンプ８０を作動させてアクチュエータ４２から流体を排出し、アクチュエータ４２によるピン１９の進退規制を解いてピン１９を初期状態に戻す。また、主制御部７０は、モータ５７ａ、５７ｂを駆動させて、超音波走査時とは逆の経路を辿らせて超音波トランスデューサ１７を案内溝３４から出し、検査前の位置に退避させる。
【００５０】
以上説明したように、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状を型取り、ピン１９の移動量に基づいて超音波トランスデューサ１７の高さを調節しながら超音波走査をするので、正確且つ精緻な被観察部位Ｃの形状情報を得ることができ、より高画質な超音波画像を取得することができる。
【００５１】
乳房の形状は比較的滑らかで凹凸が少ないが、乳頭やアンダーバスト、乳房と腋窩部位、鎖骨下の境界部分は他の部分との凹凸差があるので、隣接するピン１９間の段差が他の部分よりも大きくなる。このため、図９（Ａ）で例示したように、超音波トランスデューサ１７の縁が段差のあるピン１９によって円滑な走査を妨げられるおそれがある。
【００５２】
隣接するピン１９間の段差が大きい場合も超音波トランスデューサ１７を円滑に走査するため、センサ４４の出力から得られた各ピン１９の移動量から隣り合う各ピン１９の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、超音波トランスデューサ１７のＺ方向の移動量を調節してもよい。例えば、移動量が大きい（より引っ込んでいる）ピン１９から移動量が小さいピン１９に移動するとき、超音波トランスデューサ１７のＺ方向の上昇量を大きくする。
【００５３】
あるいは、アクチュエータ４２をピン１９毎に設け、移動量が大きいピン１９のアクチュエータ４２による進退規制を一時的に解除して、該ピン１９の高さを周囲と同じに均してもよい。さらには、上記実施形態の超音波トランスデューサ１７と同様に、ピン１９をＺ方向に上下動させる駆動源（モータ等）を設け、段差があるピン１９の駆動源を駆動させて段差を解消してもよい。
【００５４】
万が一超音波トランスデューサ１７がピン１９に引っ掛かった場合は、これをＹ方向レール３０ｂの移動状況等から検出して、ブザーや警告灯で術者に報せてもよい。そのうえで、図９（Ｂ）で説明したように、超音波トランスデューサ１７を一旦Ｚ方向に上昇させた後下降させて、ピン１９上に超音波トランスデューサ１７を再度着座させ、超音波トランスデューサ１７とピン１９の引っ掛かりを解消してもよい。
【００５５】
ピン１９を例えば電動でＺ方向に上下動させる場合、上記実施形態のアクチュエータ４２は必要ない。また、この場合、ピン１９の移動量を被検体Ｈ毎にＲＯＭ７１に記憶させておけば、次回の超音波検査のときに該当する被検体Ｈの移動量をＲＯＭ７１から読み出して用いることができ、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状を型取る手間を省くことができる。型取りした情報を保存しておけば、過去の型取りの情報と比較することもできる。
【００５６】
上記実施形態では、球状突起５９と球状穴６０の作用により、超音波トランスデューサ１７を各方位に首ふり可能としているが、モータ等の駆動源を用いて、超音波トランスデューサ１７の首ふりを電動制御してもよい。この場合はピン１９上を滑らせるように超音波トランスデューサ１７を走査する必要はなく、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状情報（ピン１９の移動量）を取得した後、ピンレリーフ１５を十分離れた位置に退避させ、ピン１９の移動量に応じて超音波トランスデューサ１７の上下動および首ふりを電動制御すればよい。隣接するピン１９間の段差の大きさを気にしなくて済む。
【００５７】
上記実施形態では、センサ４４の出力に基づいてピン１９の移動量を算出し、さらに移動量を参照してモータ５８を駆動し、超音波トランスデューサ１７の高さを調節しているが、本発明はこれに限定されない。モータ５８で超音波トランスデューサ１７を上下動させるのをやめて、超音波トランスデューサ１７の上下動をフリーにし、ピン１９の段差に合わせて自然に超音波トランスデューサ１７を上下動させてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、全センサ４４からのパルス出力の有無を監視することで、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだか否かの判断を行っているが、他の方法を用いてもよい。例えば超音波トランスデューサ１７からの検出信号を元に上記判断を行ってもよい。この場合、被観察部位Ｃの形状を型取る前のピン１９が初期状態のときに、超音波トランスデューサ１７を案内溝３４の出入口３５付近のピン１９に着座させておく。そして、ピンレリーフ１５とともに超音波トランスデューサ１７を被観察部位Ｃに向けて上昇させながら、超音波トランスデューサ１７で超音波を空打ちする。
【００５９】
超音波トランスデューサ１７が被観察部位Ｃに接触していないときと接触したときでは、空打ちによる検出信号が異なるので、この検出信号の違いを主制御部７０で監視する。出入口３５付近のピン１９は、丁度乳房Ｃ１の隆起領域より外側に当たるため（図１等参照）、被観察部位Ｃと接触するタイミングが最後のほうになる。従って、出入口３５付近のピン１９に着座させた超音波トランスデューサ１７の検出信号を監視すれば、上記実施形態と同様に全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだか否かを判断することが可能である。
【００６０】
もしくは、被観察部位Ｃと接触するタイミングが最後のほうになるピン１９、例えばピンレリーフ１５の四隅のピン１９の先端部２１に超音波走査用とは別の超音波トランスデューサを取り付けてもよいし、超音波トランスデューサの代わりに接触センサを取り付け、この接触センサの出力に基づいて判断してもよい。
【００６１】
被検体Ｈの姿勢は特に限定されない。被検体Ｈをうつ伏せではなく仰向けにしてもよい。被検体Ｈを仰向けにした場合は、水槽１３は使用せず被観察部位Ｃに超音波伝達媒体からなるシートを被せる。またこの場合、ピン１９は自重で初期状態に戻るためバネ４７は必要ない。但し、超音波トランスデューサ１７の首ふりをフリーにすると自重で水平面に向いてしまうため、超音波トランスデューサ１７の首ふりを電動制御する。
【００６２】
なお、超音波走査の再現性を高めるため、被検体Ｈと検査部１０の位置決めを行ってもよい。例えば、ベッドに被検体Ｈを拘束する拘束具を設けたり、仰向けの場合は、保持プレートからポールを突設させ、このポールを被検体Ｈの腋の下に挟ませてもよい。
【００６３】
上記実施形態で示したアクチュエータ（ポンプ）、モータ等の各種駆動源は一例であり、他の駆動源を用いてもよい。例えば、上記実施形態のアクチュエータの代わりに、ピンに合わせた孔を形成した板を２分した首かせ状の規制部材を設け、板同士をソレノイド等で突き当てたり離したりし、板同士を突き当てたときにピンの進退を規制する。
【００６４】
ピンの太さ、長さ、本数、配列ピッチ等は、超音波診断装置２の仕様に応じて適宜変更可能である。ピンの本数が多ければ多い程、より精緻な型取りが可能になり、長さが長い程、乳房の形状の個体差を吸収することが可能になる。
【００６５】
また、腋窩部位Ｃ２、鎖骨下Ｃ３等、被検体Ｈの形状変化の少ない部位に接触する箇所では、隣接するピン１９を結合したり、ピン１９の代わりに板状部材を用いる等して、複数のピン１９に相当する部分が一体的に移動するようにし、ピンレリーフ駆動機構１６の部品点数を削減することも可能である。
【００６６】
同様に超音波トランスデューサの大きさや個数も上記実施形態の例に限らない。例えば、ピンの列間と同数の超音波トランスデューサ、支柱、および昇降用のモータを用意し、各列同時に超音波走査してもよい。超音波トランスデューサは、隣り合う列の超音波トランスデューサが接触しないようなサイズにする。この場合は案内溝のＹ方向溝部は必要なくなるうえ、超音波走査を短時間で行うことができる。
【００６７】
また、超音波トランスデューサ、モータ等とプロセッサ部間の信号の遣り取りを無線化してもよい。
【００６８】
なお、被観察部位は乳房に限らず、軟部組織を含めばよく、例えば腹部、甲状腺、頸動脈、関節（肘、膝等）でもよい。
【符号の説明】
【００６９】
２ 超音波診断装置
１０ 検査部
１１ プロセッサ部
１５ ピンレリーフ
１６ ピンレリーフ駆動機構
１７ 超音波トランスデューサ
１８ 超音波トランスデューサ駆動機構
１９ ピン
２０ 保持プレート
２５、３３ 支柱
２９、５７ａ、５７ｂ、５８ モータ
３０ａ、３０ｂ 第一レール、第二レール
３４ 案内溝
４２ アクチュエータ
４４ センサ
４７ バネ
５９ 球状突起
６０ 球状穴
７０ 主制御部
７１ ＲＯＭ
７８ ピンレリーフ駆動機構制御部
７９ 超音波トランスデューサ駆動機構制御部
８０ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の被観察部位の形状情報を取得して、これに応じた超音波走査を行う超音波診断装置、および超音波診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検体の被観察部位、例えば乳房を超音波検査して乳がん検診に資する超音波診断装置が提案されている。この種の超音波診断装置では、高画質な超音波画像を取得するため、曲面形状を有する乳房に対して超音波が常に垂直且つ等距離で当たるよう、様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１、２には、乳房と超音波プローブ、または超音波トランスデューサの間に温水等を介在させ、乳房に対して超音波プローブ、または超音波トランスデューサを機械的に走査する水浸法を用いた超音波診断装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１では、超音波プローブを乳房に対して上下移動、回転させ、さらに乳房の頂点から裾野方向に超音波プローブをシフト、また体表に平行な方向を軸にして超音波プローブをチルトさせている。特許文献２では、乳房の形状情報を得るため、乳房を超音波走査によりプレスキャンしている。そして、プレスキャン結果に基づいて、乳房に対して超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを昇降、移動、または回動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−０９００７４号公報
【特許文献２】特開２００７−３０１０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こうした超音波診断装置では、乳房の形状情報が正確でないと、それを元にした超音波走査にも誤差が生じ、結果的に高画質な超音波画像を取得することができなくなる。このため、より正確且つ精緻な乳房の形状情報を把握することが重要である。また、乳房の形状にはおわん型、釣り鐘型、下垂型等の種類（個人差）があるので、種類に依らない乳房の形状情報の把握も重要である。さらに、乳がんのスクリーニングには、乳房そのものだけでなく、その周囲の腋窩部位や鎖骨下も含む領域まで走査することが望ましいが、特許文献１、２ではこれらの点について考慮していない。
【０００７】
被検体の形状情報を取得する方法として、特開平１１−１９２２１５号公報には、クッション体に針を多数刺しておき、被検者がクッション体に横たわることで支持体の下に押し下げられた針の変位から、クッション体の沈み込み変位を測定することが開示されている。しかしながら、こうした方法ではクッション体から被検者が離れた場合は沈み込み変位は元に戻ってしまい、正確な被検者の形状を維持することはできない。
【０００８】
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、その目的は、個体差に依らず、より正確且つ精緻な被観察部位の形状情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材と、前記型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる型取り部材駆動機構と、被観察部位に超音波を送信するとともに被観察部位からの反射波を受信し、反射波に応じた検出信号を出力する超音波トランスデューサと、前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、前記超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる超音波トランスデューサ駆動機構と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備えることが好ましい。この場合、前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記検出手段の検出結果に基づいて駆動する。前記検出手段の検出結果を被検体毎に記憶する記憶手段を備えてもよい。
【００１１】
前記型取り部材駆動機構は、被観察部位に押し当てられて引っ込んだ状態で接触部材の進退を規制する規制手段を有していてもよい。この場合、前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記規制手段で接触部材の進退が規制され、引っ込んだ状態の各接触部材上を滑らせるように前記超音波トランスデューサを移動させる。また、前記検出手段の検出結果から隣り合う各接触部材の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、該当する接触部材の移動量、または前記超音波トランスデューサ駆動機構による前記超音波トランスデューサの垂直方向の移動量を調節し、各接触部材上を滑らせたときに前記超音波トランスデューサが円滑に走査されるようにしてもよい。
【００１２】
全接触部材が被観察部位と接触して引っ込んだか否かを判断する判断手段を備えることが好ましい。前記判断手段は、前記検出手段の出力を監視し、全ての前記検出手段から出力があったときに、全接触部材が引っ込んだと判断する。あるいは、前記判断手段は、被観察部位に最後に接触すると推測される箇所の接触部材に設けられた接触センサの出力に応じて、全接触部材が引っ込んだと判断する。前記接触センサに前記超音波トランスデューサを用いてもよい。
【００１３】
被観察部位と前記型取り部材および前記超音波トランスデューサの間に超音波伝達媒体のカバーを介在させることが好ましい。また、被観察部位は、例えば乳房、腹部、甲状腺、頸動脈、関節（肘、膝等）といった軟部組織を含むことが好ましい。
【００１４】
本発明の超音波診断方法は、被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる工程と、前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせながら、超音波トランスデューサに超音波および反射波の送受信を行わせる工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、型取り部材を用いて被観察部位の形状を型取るので、個体差に依らず、より正確且つ精緻な被観察部位の形状情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】超音波診断装置の概略を示す構成図である。
【図２】検査部の外観斜視図である。
【図３】保持プレート内の構造を示す平面図である。
【図４】アクチュエータでピンの進退を規制した状態を示す平面図である。
【図５】超音波トランスデューサ駆動機構を示す平面図である。
【図６】超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】超音波診断の手順を示す説明図である。
【図８】超音波診断の手順を示す説明図である。
【図９】超音波トランスデューサを案内溝に導入する際の動作を示す説明図である。
【図１０】超音波診断の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、超音波診断装置２は、被検体Ｈの乳房Ｃ１およびその周囲の腋窩部位Ｃ２、鎖骨下Ｃ３（以下、まとめて被観察部位Ｃという）といった乳がんの発生箇所の超音波画像を取得するものであり、検査部１０とプロセッサ部１１とからなる。被検体Ｈはベッド（図示せず）にうつ伏せに寝かされ、ベッド内部に配置された検査部１０に片方の乳房Ｃ１を対面させて安静な状態を保っている。以下の説明では、ベッドの長手方向をＸ方向、これに直交する方向をＹ方向（ともに水平方向に相当）、鉛直方向をＺ方向（垂直方向に相当）とする。
【００１８】
検査部１０は、超音波伝達媒体、例えば温水１２が満たされた水槽１３と、水槽１３の上面開口全体を覆う弾性シート１４とを有する。水槽１３は、被観察部位Ｃをカバーするに十分なサイズをもつ。弾性シート１４は超音波伝達可能な材料からなり、被観察部位Ｃが載せられるとその重みにより被観察部位Ｃの形状に倣うように変形する。
【００１９】
図２にも示すように、水槽１３内には、ピンレリーフ（型取り部材）１５、ピンレリーフ駆動機構１６、超音波トランスデューサ１７、および超音波トランスデューサ駆動機構１８等が設けられている。これら各部材の電気系統は、温水１２が入り込んで故障しないよう、水密性が確保された空間に配置されており、水槽１３に穿たれたシール孔を通した配線ケーブル（ともに図示せず）により、外部のプロセッサ部１１と電気的に接続されている。
【００２０】
ピンレリーフ１５は、被観察部位Ｃの形状を正確且つ精緻に型取るためのもので、複数の円柱状のピン（接触部材）１９を矩形板状の保持プレート２０のＸＹ方向に同ピッチでマトリクス状に配列してなる（図２では１行１列のみ図示）。保持プレート２０は、被観察部位Ｃよりも若干大きいサイズを有し、ピン１９は被観察部位Ｃと略同等のサイズの領域に配されている。
【００２１】
ピン１９の先端部２１は、弾性シート１４を介して被観察部位Ｃに当接したときの接触性を高めるとともに、超音波トランスデューサ１７を走査したときに超音波トランスデューサ１７が円滑に移動可能とするために丸まっている。ピン１９は、保持プレート２０の上面２２に穿たれた穴２３に貫通した状態で保持プレート２０に保持され、保持プレート２０に対してＺ方向に進退可能である。
【００２２】
図３において、保持プレート２０に形成されている穴２３は、ピン１９と略同径の小径部４０と、小径部４０よりも若干径が大きい大径部４１とに分れる。小径部４０の上端（保持プレート２０の上面２２直下）には、ピン１９の進退を制御するためのアクチュエータ４２が取り付けられている。アクチュエータ４２は円環袋状であり、弾性体、例えばゴムからなる。Ｘ方向の各アクチュエータ４２は連通路４３で互いに繋がっており（図２も参照）、空気や水等の流体の出入りに応じて、同時に膨張・収縮する。アクチュエータ４２の収縮時は、ピン１９はＺ方向に進退可能である。アクチュエータ４２が膨張すると、ピン１９の外周面がアクチュエータ４２によって締め付けられ、ピン１９の進退が規制される。
【００２３】
小径部４０の中程には、ピン１９の移動量を検出するセンサ４４が設けられている。センサ４４は、ローラ４５とロータリーエンコーダ４６とからなる。ローラ４５は、ピン１９の外周面に当接し、ピン１９のＺ方向の進退に応じて連れ回る。ロータリーエンコーダ４６は、ローラ４５の回転量に対応したパルスを出力する。
【００２４】
大径部４１には、バネ４７が収容されている。バネ４７の一端はピン１９の下端部４８に、他端は保持プレート２０の下面２４の裏側にそれぞれ係合されている。ピン１９は、バネ４７によってＺ方向上側に付勢されている。ピン１９の下端部４８には、バネ４７の付勢によりピン１９が穴２３から抜けることを防止する鍔状のストッパ４９が形成されている。
【００２５】
アクチュエータ４２が収縮していて、ピン１９にＺ方向下側の押圧力が掛かっていない場合、ピン１９は、ストッパ４９が小径部４０と大径部４１の段差に突き当たるまで、バネ４７の付勢力によってＺ方向上側に突出する（図３参照）。以下、この状態を初期状態と呼ぶ。
【００２６】
一方、図４に示すように、アクチュエータ４２が収縮していて、ピン１９にＺ方向下側の押圧力が掛かった場合、ピン１９はバネ４７の付勢に抗してＺ方向下側に引っ込む。このとき、アクチュエータ４２を膨張させてピン１９の進退を規制すれば、ピン１９が引っ込んだ状態が維持される。従って、初期状態のピンレリーフ１５に被観察部位Ｃを押し当てて、押し当てた状態でアクチュエータ４２を作動させれば、被観察部位Ｃの正確且つ精緻な形状をピンレリーフ１５に型取ることができる。
【００２７】
なお、バネ４７の付勢力は、被観察部位Ｃが押し当てられたときのピン１９の被観察部位Ｃへの接触圧を考慮して、ピン１９が容易に引っ込むことができる程度の弱い力に設定されている。また、アクチュエータ４２によるピン１９の外周面への締め付け力は、バネ４７の付勢によりピン１９が初期状態に戻ってしまうことがないよう、バネ４７の付勢力よりも高く設定されている。さらに、バネ４７は、ピン１９の先端部２１が穴２３に没入しない長さに設定されている。
【００２８】
図２に戻って、保持プレート２０は、その下面２４の四隅に取り付けられたＺ方向に平行な支柱２５によって、水槽１３に固定された下側の固定プレート２６と連結されている。支柱２５は、固定プレート２６側の固定筒２７と、保持プレート２０側の可動筒２８とからなる。可動筒２８は固定筒２７の内筒であり、モータ２９によりＺ方向に上下動する。つまり、ピンレリーフ１５および保持プレート２０が固定プレート２６に対してＺ方向に上下動する。なお、上述の保持プレート２０、支柱２５、固定プレート２６、モータ２９、アクチュエータ４２、バネ４７等でピンレリーフ駆動機構１６が構成されている。
【００２９】
固定プレート２６の下側の水槽１３の下面両端には、Ｘ方向に平行な２本の第一レール３０ａが敷設されている。第一レール３０ａには、Ｙ方向に平行な第二レール３０ｂが取り付けられている。第二レール３０ｂには、支柱２５と同じく固定筒３１と可動筒３２とからなる支柱３３が取り付けられ、さらに支柱３３の先端に超音波トランスデューサ１７が取り付けられている。
【００３０】
図５において、第一、第二レール３０ａ、３０ｂは、長手方向に溝５５ａ、５５ｂが形成された断面略コの字の形状を有する。第一レール３０ａの溝５５ａには第二レール３０ｂの下面に設けられた車輪５６ａが、第二レール３０ｂの溝５５ｂには支柱３３の下端に設けられた車輪５６ｂがそれぞれ嵌められている。各車輪５６ａ、５６ｂは、モータ５７ａ、５７ｂによって正逆回転駆動される。従って、第二レール３０ｂは第一レール３０ａに沿ってＸ方向に、支柱３３は第二レール３０ｂに沿ってＹ方向にそれぞれ移動可能であり、ひいては支柱３３上の超音波トランスデューサ１７がＸＹ両方向に移動可能である。また、支柱３３の可動筒３２、つまり超音波トランスデューサ１７は、モータ５８によりＺ方向に上下動する。
【００３１】
支柱３３の可動筒３２は、その先端に球状突起５９が形成されている。球状突起５９は、超音波トランスデューサ１７の下面中心に形成された球状穴６０に嵌め込まれる。球状穴６０は、球状突起５９が抜けないよう、球状突起５９の１／２以上が嵌め込まれるサイズをもつ。また、球状穴６０は、２点鎖線で囲って示すように、超音波トランスデューサ１７が全方位で自由に角度を変えられるよう、球状突起５９よりも若干径が大きくなっている。
【００３２】
再び図２に戻って、保持プレート２０と固定プレート２６には、超音波トランスデューサ１７の走査用のスリット状の案内溝３４が形成されている。案内溝３４は各プレート２０、２６のＸＹ平面の同じ位置に設けられている。案内溝３４は、支柱３３の出入口３５、Ｘ方向溝部３６、およびＹ方向溝部３７からなる。Ｘ方向溝部３６は、Ｙ方向に隣り合うピン１９の列間を縫うようにＸ方向に沿って設けられている。Ｘ方向溝部３６の端は、ピン１９の列の端よりもＸ方向に短く延設されている。Ｙ方向溝部３７は、Ｙ方向に沿って設けられ、Ｙ方向に隣り合うＸ方向溝部３６の端同士を繋いでいる。Ｘ方向溝部３６は、Ｙ方向溝部３７により、Ｘ方向のピン１９の列の端とその一つ内側の間で折り返している。
【００３３】
超音波トランスデューサ１７で被観察部位Ｃを超音波走査する際には、出入口３５から支柱３３を導入し、案内溝３４に沿って超音波トランスデューサ１７をピン１９の先端部２１に接触させながら移動させる。超音波トランスデューサ１７は、例えば、隣り合う４本のピン１９が内接するＸＹ平面の正方領域Ｄと同じサイズを有している。このため、超音波走査の際、超音波トランスデューサ１７は、常にＹ方向に隣り合う２本のピン１９に接触しており、Ｘ方向に隣り合う２本のピン１９間を滑りながらＸ方向に移動する。超音波トランスデューサ１７は、球状突起５９と球状穴６０の作用により、接触するピン１９の段差に応じてその角度が変わる。なお、上述の第一、第二レール３０ａ、３０ｂ、支柱３３、案内溝３４、モータ５７ａ、５７ｂ、モータ５８等で超音波トランスデューサ駆動機構１８が構成されている。
【００３４】
図６において、主制御部７０は、プロセッサ部１１全体の動作を統括的に制御する。主制御部７０は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続している。ＲＯＭ７１には、プロセッサ部１１の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ、アプリケーションプログラム等）やデータ（グラフィックデータ等）が記憶されている。主制御部７０は、ＲＯＭ７１から必要なプログラムやデータを読み出して、作業用メモリであるＲＡＭ７２に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、主制御部７０は、操作部７３から操作入力信号を受け、これに応じた動作を各部に実行させる。
【００３５】
主制御部７０には、センサ４４が接続されている。主制御部７０は、センサ４４のロータリーエンコーダ４６から出力されるパルスの数を元にローラ４５の回転量を算出し、これをピン１９の移動量に換算する。主制御部７０は、各ピン１９の移動量をＲＡＭ７２に記憶させる。
【００３６】
送受信部７４はパルサおよびレシーバからなり、主制御部７０の制御の下、超音波トランスデューサ駆動機構１８による超音波トランスデューサ１７の移動と同期した所定のタイミングで、超音波トランスデューサ１７に超音波および反射波の送受信を複数回繰り返し行わせる。送受信部７４は、主制御部７０から送信される駆動信号に基づいて、超音波トランスデューサ１７に超音波を発生させるための励振パルスを送信する。また、送受信部７４は、被観察部位Ｃからの反射波を受信して超音波トランスデューサ１７から出力された検出信号を増幅してＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換でデジタル化した検出信号を画像処理部７５に出力する。
【００３７】
画像処理部７５は、送受信部７４からの検出信号に対して直交検波処理を施し、検出信号を複素ベースバンド化する。そして、複数回の超音波および反射波の送受信で得られた検出信号に対して、整相加算により受信フォーカス処理を施す。表示制御部７６は、画像処理部７５で各種処理が施された検出信号を元に、被観察部位Ｃの超音波断層画像を生成し、これをモニタ７７に表示させる。
【００３８】
ピンレリーフ駆動機構制御部７８、超音波トランスデューサ駆動機構制御部７９は、主制御部７０の制御の下、各駆動機構７８、７９の駆動源であるモータ２９、５７ａ、５７ｂ、５８、およびアクチュエータ４２に流体を供給およびアクチュエータ４２から流体を排出するポンプ８０の駆動制御を行う。
【００３９】
次に、図７〜図１０を参照して、上記構成の超音波診断装置２で被観察部位Ｃの超音波診断を行う手順を説明する。まず、被検体Ｈをベッドにうつ伏せに寝かせ、被観察部位Ｃを検査部１０の弾性シート１４に押し当てた状態で安静にさせる（図１０のＳ１０）。そして、操作部７３を操作して、被検体Ｈの情報や検査日の日付等を入力した後、検査開始を指示する操作入力信号を入力する。このときアクチュエータ４２は収縮しており、従ってピン１９は初期状態にある。また、超音波トランスデューサ１７は案内溝３４の出入口３５の手前に退避している。なお、図７、図８では便宜上、Ｘ方向の１列のピン１９のみ図示している。
【００４０】
操作部７３からの操作入力信号を受けると、主制御部７０は、ピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９を駆動させる。これにより支柱２５の可動筒２８がＺ方向上側に移動し、保持プレート２０、ピンレリーフ１５が被観察部位Ｃに向けて上昇する（図７（Ａ）および図１０のＳ１１）。
【００４１】
ピン１９が弾性シート１４を介して被観察部位Ｃに接触すると、ピン１９がバネ４７の付勢に抗してＺ方向下側に引っ込む。このときの各ピン１９の移動量は、センサ４４で出力されたパルスを元に主制御部７０で求められ、ＲＡＭ７２に記憶される。
【００４２】
主制御部７０は、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込むまで、ピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９の駆動を続ける（図１０のＳ１２でＮＯ）。主制御部７０は、全センサ４４からのパルス出力の有無を監視して、全センサ４４からパルスが出力されたときに、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだと判断する（図１０のＳ１２でＹＥＳ）。
【００４３】
全ピン１９が引っ込んだと判断すると、主制御部７０は、ブザーや警告灯で術者にその旨を報せ、モータ２９の駆動を停止させてピンレリーフ１５の上昇を止めさせる（図１０のＳ１３）。そして、ピンレリーフ１５を被観察部位Ｃに押し当てた状態でピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してポンプ８０を作動させ、アクチュエータ４２に流体を供給させる。これによりアクチュエータ４２が膨張してピン１９の外周面を締め付け、ピン１９の進退を規制する（図７（Ｂ）および図１０のＳ１４）。ピンレリーフ１５に被観察部位Ｃの形状が正確に型取られて、且つその状態が維持される。
【００４４】
次いで、超音波トランスデューサ１７を走査する余地を確保するため、主制御部７０は、再びピンレリーフ駆動機構制御部７８を介してモータ２９を駆動させて、今度は保持プレート２０、ピンレリーフ１５を下降させ、ピンレリーフ１５と被観察部位Ｃの間に超音波トランスデューサ１７が入り込む程度の間隔を空ける（図８（Ａ）および図１０のＳ１５）。その後、主制御部７０は、モータ５７ａを駆動させて第二レール３０ｂを第一レール３０ａに沿ってＸ方向に移動させて、案内溝３４の出入口３５に支柱３３（超音波トランスデューサ１７）を導入する。
【００４５】
超音波トランスデューサ１７は、図５の２点鎖線で示すように、球状突起５９および球状穴６０の作用によりいずれかの方向に傾いて静止している。このため、図９（Ａ）に示すように、超音波トランスデューサ１７を出入口３５に導入したときに、超音波トランスデューサ１７の縁が出入口３５付近のピン１９に引っ掛かるおそれがある。このため、主制御部７０は、図９（Ｂ）の矢印左側に示すように、超音波トランスデューサ１７の導入に際して、ＲＡＭ７２に記憶されたピン１９の移動量を参照し、出入口３５付近のピン１９の高さよりも超音波トランスデューサ１７の高さが高く、且つ被観察部位Ｃに接触しない高さとなるよう、モータ５８を駆動させて支柱３３の可動筒３２をＺ方向上側に移動させる。そして、超音波トランスデューサ１７の導入後、主制御部７０は、モータ５８を逆転駆動させて可動筒３２を今度はＺ方向下側に移動させる。こうすることで、（Ｂ）の矢印右側に示すように、超音波トランスデューサ１７の裏面が出入口３５付近のピン１９の先端部２１で押されて超音波トランスデューサ１７の傾きが解消され、超音波トランスデューサ１７が出入口３５付近のピン１９上に着座する。
【００４６】
超音波トランスデューサ１７の導入後、主制御部７０は、ＲＡＭ７２に記憶されたピン１９の移動量に基づいて、モータ５８により超音波トランスデューサ１７の高さを調節しつつ、モータ５７ａ、５７ｂを駆動させて超音波トランスデューサ１７を案内溝３４に沿って移動させる。より詳しくは、超音波トランスデューサ１７が載るＹ方向に隣り合う２本のピン１９のうち、高いほうのピン１９に合わせて超音波トランスデューサ１７の高さを調節する。また、この超音波トランスデューサ１７の移動と同期して、主制御部７０は、送受信部７４を駆動制御して超音波トランスデューサ１７に超音波および反射波の送受信を行わせる（図８の（Ｂ）および図１０のＳ１６）。これによりピン１９の高さに倣って超音波トランスデューサ１７の角度が変えられながら被観察部位Ｃに超音波走査が行われる。ピンレリーフ１５によって型取られた形状は、すなわち被観察部位Ｃの形状であるため、常に被観察部位Ｃに対して等距離且つ垂直に超音波および反射波の送受信を行うことができる。
【００４７】
超音波走査により超音波トランスデューサ１７から出力される検出信号は、送受信部７４で増幅、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部７５で直交検波、受信フォーカス処理等が施される。そして、表示制御部７６により超音波断層画像としてモニタ７７に表示される（図１０のＳ１７）。
【００４８】
術者は、モニタ７７の超音波断層画像を観察したり、超音波断層画像をプリントアウト、またはリムーバブルメディアに記憶させたりして、被観察部位Ｃの超音波診断を行う。超音波診断終了後、操作部７３を操作して検査終了を指示する操作入力信号を入力する。
【００４９】
操作部７３からの操作入力信号を受けると、主制御部７０は、モータ２９を駆動させてピンレリーフ１５を下降させてピンレリーフ１５と被観察部位Ｃを所定間隔離した後、ポンプ８０を作動させてアクチュエータ４２から流体を排出し、アクチュエータ４２によるピン１９の進退規制を解いてピン１９を初期状態に戻す。また、主制御部７０は、モータ５７ａ、５７ｂを駆動させて、超音波走査時とは逆の経路を辿らせて超音波トランスデューサ１７を案内溝３４から出し、検査前の位置に退避させる。
【００５０】
以上説明したように、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状を型取り、ピン１９の移動量に基づいて超音波トランスデューサ１７の高さを調節しながら超音波走査をするので、正確且つ精緻な被観察部位Ｃの形状情報を得ることができ、より高画質な超音波画像を取得することができる。
【００５１】
乳房の形状は比較的滑らかで凹凸が少ないが、乳頭やアンダーバスト、乳房と腋窩部位、鎖骨下の境界部分は他の部分との凹凸差があるので、隣接するピン１９間の段差が他の部分よりも大きくなる。このため、図９（Ａ）で例示したように、超音波トランスデューサ１７の縁が段差のあるピン１９によって円滑な走査を妨げられるおそれがある。
【００５２】
隣接するピン１９間の段差が大きい場合も超音波トランスデューサ１７を円滑に走査するため、センサ４４の出力から得られた各ピン１９の移動量から隣り合う各ピン１９の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、超音波トランスデューサ１７のＺ方向の移動量を調節してもよい。例えば、移動量が大きい（より引っ込んでいる）ピン１９から移動量が小さいピン１９に移動するとき、超音波トランスデューサ１７のＺ方向の上昇量を大きくする。
【００５３】
あるいは、アクチュエータ４２をピン１９毎に設け、移動量が大きいピン１９のアクチュエータ４２による進退規制を一時的に解除して、該ピン１９の高さを周囲と同じに均してもよい。さらには、上記実施形態の超音波トランスデューサ１７と同様に、ピン１９をＺ方向に上下動させる駆動源（モータ等）を設け、段差があるピン１９の駆動源を駆動させて段差を解消してもよい。
【００５４】
万が一超音波トランスデューサ１７がピン１９に引っ掛かった場合は、これをＹ方向レール３０ｂの移動状況等から検出して、ブザーや警告灯で術者に報せてもよい。そのうえで、図９（Ｂ）で説明したように、超音波トランスデューサ１７を一旦Ｚ方向に上昇させた後下降させて、ピン１９上に超音波トランスデューサ１７を再度着座させ、超音波トランスデューサ１７とピン１９の引っ掛かりを解消してもよい。
【００５５】
ピン１９を例えば電動でＺ方向に上下動させる場合、上記実施形態のアクチュエータ４２は必要ない。また、この場合、ピン１９の移動量を被検体Ｈ毎にＲＯＭ７１に記憶させておけば、次回の超音波検査のときに該当する被検体Ｈの移動量をＲＯＭ７１から読み出して用いることができ、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状を型取る手間を省くことができる。型取りした情報を保存しておけば、過去の型取りの情報と比較することもできる。
【００５６】
上記実施形態では、球状突起５９と球状穴６０の作用により、超音波トランスデューサ１７を各方位に首ふり可能としているが、モータ等の駆動源を用いて、超音波トランスデューサ１７の首ふりを電動制御してもよい。この場合はピン１９上を滑らせるように超音波トランスデューサ１７を走査する必要はなく、ピンレリーフ１５で被観察部位Ｃの形状情報（ピン１９の移動量）を取得した後、ピンレリーフ１５を十分離れた位置に退避させ、ピン１９の移動量に応じて超音波トランスデューサ１７の上下動および首ふりを電動制御すればよい。隣接するピン１９間の段差の大きさを気にしなくて済む。
【００５７】
上記実施形態では、センサ４４の出力に基づいてピン１９の移動量を算出し、さらに移動量を参照してモータ５８を駆動し、超音波トランスデューサ１７の高さを調節しているが、本発明はこれに限定されない。モータ５８で超音波トランスデューサ１７を上下動させるのをやめて、超音波トランスデューサ１７の上下動をフリーにし、ピン１９の段差に合わせて自然に超音波トランスデューサ１７を上下動させてもよい。
【００５８】
上記実施形態では、全センサ４４からのパルス出力の有無を監視することで、全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだか否かの判断を行っているが、他の方法を用いてもよい。例えば超音波トランスデューサ１７からの検出信号を元に上記判断を行ってもよい。この場合、被観察部位Ｃの形状を型取る前のピン１９が初期状態のときに、超音波トランスデューサ１７を案内溝３４の出入口３５付近のピン１９に着座させておく。そして、ピンレリーフ１５とともに超音波トランスデューサ１７を被観察部位Ｃに向けて上昇させながら、超音波トランスデューサ１７で超音波を空打ちする。
【００５９】
超音波トランスデューサ１７が被観察部位Ｃに接触していないときと接触したときでは、空打ちによる検出信号が異なるので、この検出信号の違いを主制御部７０で監視する。出入口３５付近のピン１９は、丁度乳房Ｃ１の隆起領域より外側に当たるため（図１等参照）、被観察部位Ｃと接触するタイミングが最後のほうになる。従って、出入口３５付近のピン１９に着座させた超音波トランスデューサ１７の検出信号を監視すれば、上記実施形態と同様に全ピン１９が被観察部位Ｃと接触して引っ込んだか否かを判断することが可能である。
【００６０】
もしくは、被観察部位Ｃと接触するタイミングが最後のほうになるピン１９、例えばピンレリーフ１５の四隅のピン１９の先端部２１に超音波走査用とは別の超音波トランスデューサを取り付けてもよいし、超音波トランスデューサの代わりに接触センサを取り付け、この接触センサの出力に基づいて判断してもよい。
【００６１】
被検体Ｈの姿勢は特に限定されない。被検体Ｈをうつ伏せではなく仰向けにしてもよい。被検体Ｈを仰向けにした場合は、水槽１３は使用せず被観察部位Ｃに超音波伝達媒体からなるシートを被せる。またこの場合、ピン１９は自重で初期状態に戻るためバネ４７は必要ない。但し、超音波トランスデューサ１７の首ふりをフリーにすると自重で水平面に向いてしまうため、超音波トランスデューサ１７の首ふりを電動制御する。
【００６２】
なお、超音波走査の再現性を高めるため、被検体Ｈと検査部１０の位置決めを行ってもよい。例えば、ベッドに被検体Ｈを拘束する拘束具を設けたり、仰向けの場合は、保持プレートからポールを突設させ、このポールを被検体Ｈの腋の下に挟ませてもよい。
【００６３】
上記実施形態で示したアクチュエータ（ポンプ）、モータ等の各種駆動源は一例であり、他の駆動源を用いてもよい。例えば、上記実施形態のアクチュエータの代わりに、ピンに合わせた孔を形成した板を２分した首かせ状の規制部材を設け、板同士をソレノイド等で突き当てたり離したりし、板同士を突き当てたときにピンの進退を規制する。
【００６４】
ピンの太さ、長さ、本数、配列ピッチ等は、超音波診断装置２の仕様に応じて適宜変更可能である。ピンの本数が多ければ多い程、より精緻な型取りが可能になり、長さが長い程、乳房の形状の個体差を吸収することが可能になる。
【００６５】
また、腋窩部位Ｃ２、鎖骨下Ｃ３等、被検体Ｈの形状変化の少ない部位に接触する箇所では、隣接するピン１９を結合したり、ピン１９の代わりに板状部材を用いる等して、複数のピン１９に相当する部分が一体的に移動するようにし、ピンレリーフ駆動機構１６の部品点数を削減することも可能である。
【００６６】
同様に超音波トランスデューサの大きさや個数も上記実施形態の例に限らない。例えば、ピンの列間と同数の超音波トランスデューサ、支柱、および昇降用のモータを用意し、各列同時に超音波走査してもよい。超音波トランスデューサは、隣り合う列の超音波トランスデューサが接触しないようなサイズにする。この場合は案内溝のＹ方向溝部は必要なくなるうえ、超音波走査を短時間で行うことができる。
【００６７】
また、超音波トランスデューサ、モータ等とプロセッサ部間の信号の遣り取りを無線化してもよい。
【００６８】
なお、被観察部位は乳房に限らず、軟部組織を含めばよく、例えば腹部、甲状腺、頸動脈、関節（肘、膝等）でもよい。
【符号の説明】
【００６９】
２ 超音波診断装置
１０ 検査部
１１ プロセッサ部
１５ ピンレリーフ
１６ ピンレリーフ駆動機構
１７ 超音波トランスデューサ
１８ 超音波トランスデューサ駆動機構
１９ ピン
２０ 保持プレート
２５、３３ 支柱
２９、５７ａ、５７ｂ、５８ モータ
３０ａ、３０ｂ 第一レール、第二レール
３４ 案内溝
４２ アクチュエータ
４４ センサ
４７ バネ
５９ 球状突起
６０ 球状穴
７０ 主制御部
７１ ＲＯＭ
７８ ピンレリーフ駆動機構制御部
７９ 超音波トランスデューサ駆動機構制御部
８０ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材と、
前記型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる型取り部材駆動機構と、
被観察部位に超音波を送信するとともに被観察部位からの反射波を受信し、反射波に応じた検出信号を出力する超音波トランスデューサと、
前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、前記超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる超音波トランスデューサ駆動機構と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記検出手段の検出結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記検出手段の検出結果を被検体毎に記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記型取り部材駆動機構は、被観察部位に押し当てられて引っ込んだ状態で接触部材の進退を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記規制手段で接触部材の進退が規制され、引っ込んだ状態の各接触部材上を滑らせるように前記超音波トランスデューサを移動させることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記検出手段の検出結果から隣り合う各接触部材の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、該当する接触部材の移動量、または前記超音波トランスデューサ駆動機構による前記超音波トランスデューサの垂直方向の移動量を調節することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
全接触部材が被観察部位と接触して引っ込んだか否かを判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記判断手段は、前記検出手段の出力を監視し、全ての前記検出手段から出力があったときに、全接触部材が引っ込んだと判断することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記判断手段は、被観察部位に最後に接触すると推測される箇所の接触部材に設けられた接触センサの出力に応じて、全接触部材が引っ込んだと判断することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記接触センサは前記超音波トランスデューサであることを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
被観察部位と前記型取り部材および前記超音波トランスデューサの間に超音波伝達媒体のカバーを介在させることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
被観察部位は軟部組織を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる工程と、
前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせながら、超音波トランスデューサに超音波および反射波の送受信を行わせる工程と、を備えることを特徴とする超音波診断方法。
【請求項１】
被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材と、
前記型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる型取り部材駆動機構と、
被観察部位に超音波を送信するとともに被観察部位からの反射波を受信し、反射波に応じた検出信号を出力する超音波トランスデューサと、
前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、前記超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせる超音波トランスデューサ駆動機構と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記検出手段の検出結果に基づいて駆動することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記検出手段の検出結果を被検体毎に記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記型取り部材駆動機構は、被観察部位に押し当てられて引っ込んだ状態で接触部材の進退を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記超音波トランスデューサ駆動機構は、前記規制手段で接触部材の進退が規制され、引っ込んだ状態の各接触部材上を滑らせるように前記超音波トランスデューサを移動させることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記検出手段の検出結果から隣り合う各接触部材の段差を求め、求めた段差が閾値以上であった場合、該当する接触部材の移動量、または前記超音波トランスデューサ駆動機構による前記超音波トランスデューサの垂直方向の移動量を調節することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
全接触部材が被観察部位と接触して引っ込んだか否かを判断する判断手段を備えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
被観察部位に前記型取り部材を押し当てたときの各接触部材の移動量を検出する検出手段を備え、
前記判断手段は、前記検出手段の出力を監視し、全ての前記検出手段から出力があったときに、全接触部材が引っ込んだと判断することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記判断手段は、被観察部位に最後に接触すると推測される箇所の接触部材に設けられた接触センサの出力に応じて、全接触部材が引っ込んだと判断することを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記接触センサは前記超音波トランスデューサであることを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
被観察部位と前記型取り部材および前記超音波トランスデューサの間に超音波伝達媒体のカバーを介在させることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
被観察部位は軟部組織を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
被検体の被観察部位に対面し、進退可能な接触部材を複数並べてなる型取り部材を被観察部位に対して垂直方向に移動させ、被観察部位に前記型取り部材を押し当てて被観察部位の形状を前記型取り部材に型取らせる工程と、
前記型取り部材により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、被観察部位に超音波が垂直且つ等距離で当たるよう、超音波トランスデューサを被観察部位に対して水平および垂直方向に移動させ、且つ各方位に首ふりさせながら、超音波トランスデューサに超音波および反射波の送受信を行わせる工程と、を備えることを特徴とする超音波診断方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７７３８４（Ｐ２０１１−１７７３８４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５６０７（Ｐ２０１０−４５６０７）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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