超音波診断装置
【課題】簡易な構成で比較的高画質な超音波画像を得る。
【解決手段】超音波診断装置２の検査部１０には、超音波トランスデューサ（ＵＴ）ユニット１５、形状計測ユニット１６、およびこれらを被観察部位Ｃに対して水平方向に移動させるベルトコンベア１７が配されている。ＵＴユニット１５は、５個の超音波トランスデューサＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９が凸曲面上に配列されたＵＴアレイ２２を有し、被観察部位Ｃに超音波走査を行う。形状計測ユニット１６は、レーザー光源３７および受光器３８を有し、被観察部位Ｃの形状を計測する。プロセッサ部１１の主制御部６０は、形状計測の結果に基づき、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうち、被観察部位Ｃに超音波が垂直に当たり得るＵＴをＵＴユニット１５の移動位置に応じて選択駆動させる。
【解決手段】超音波診断装置２の検査部１０には、超音波トランスデューサ（ＵＴ）ユニット１５、形状計測ユニット１６、およびこれらを被観察部位Ｃに対して水平方向に移動させるベルトコンベア１７が配されている。ＵＴユニット１５は、５個の超音波トランスデューサＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９が凸曲面上に配列されたＵＴアレイ２２を有し、被観察部位Ｃに超音波走査を行う。形状計測ユニット１６は、レーザー光源３７および受光器３８を有し、被観察部位Ｃの形状を計測する。プロセッサ部１１の主制御部６０は、形状計測の結果に基づき、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうち、被観察部位Ｃに超音波が垂直に当たり得るＵＴをＵＴユニット１５の移動位置に応じて選択駆動させる。
【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に当たるよう、様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１、２には、乳房と超音波トランスデューサ、または超音波プローブの間に温水等を介在させ、乳房に対して超音波トランスデューサ、または超音波プローブ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。特許文献１、２では、乳房の形状情報を得るため、乳房を超音波走査やレーザー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に当たるよう、超音波トランスデューサ、または超音波プローブを昇降、移動、傾斜させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０１０７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２２５９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載の発明は、超音波トランスデューサ、または超音波プローブを昇降させたり傾斜させたりする機構が要るため構造が複雑になり、組立コスト、部品コスト、メンテナンスコストが嵩むという問題があった。従って、特許文献１、２の構成を現実的に製品化することはコスト面の障害が大きかった。
【０００６】
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で比較的高画質な超音波画像を得ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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の形状を計測する形状計測手段と、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が曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイと、前記超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させる移動機構と、前記形状計測手段により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、複数の超音波トランスデューサのうち、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを前記超音波トランスデューサアレイの移動位置に応じて選択駆動させる駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記超音波トランスデューサアレイは、凸曲面上に複数の超音波トランスデューサが配列されてなることが好ましい。なお、超音波トランスデューサが配列される面は凸曲面に限らず、凹曲面であってもよい。また、「曲面」には、角度の異なる複数の平坦な傾斜面を繋げた断面多角形状のものも含む。
【０００９】
前記形状計測手段は、被観察部位に対して非接触で形状計測を行う。具体的には、前記形状計測手段は、被観察部位に光を照射する投光器と、被観察部位からの反射光を受光する受光器とからなり、前記受光器の出力に基づいて被観察部位の形状情報を算出する。
【００１０】
超音波トランスデューサは半導体デバイスからなることが好ましい。半導体デバイスは、具体的にはＭＥＭＳ技術にてシリコン基板上に作製されるｃＭＵＴ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）やｐＭＵＴ（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer）である。
【００１１】
被観察部位と前記超音波トランスデューサアレイの間に超音波伝達媒体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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の超音波トランスデューサが曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させつつ、被観察部位の形状計測の結果に基づいて、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを順次選択駆動するので、簡易な構成で比較的高画質な超音波画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】超音波診断装置の概略を示す構成図である。
【図２】検査部の要部外観斜視図である。
【図３】超音波トランスデューサアレイの走査範囲および軌跡を示す平面図である。
【図４】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５】主制御部の構成およびプロファイルの一例を示すブロック図である。
【図６】超音波トランスデューサアレイの駆動例を示す説明図である。
【図７】超音波診断の手順を示すフローチャートである。
【図８】ＵＴアレイの別の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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（腋の下）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方向とする。
【００１５】
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。
【００１６】
水槽１３内には、超音波トランスデューサ（以下、ＵＴと略す）ユニット１５、形状計測ユニット１６、およびベルトコンベア１７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。
【００１７】
図２において、ＵＴユニット１５は、直方体状の台座２０、台座２０上に取り付けられたバッキング材２１、バッキング材２１上に設けられたＵＴアレイ２２等を備える。バッキング材２１は、ＸＺ平面に平行な断面が凸円弧状で、Ｙ方向の両側に張り出すよう形成されている。ＵＴアレイ２２上には、被検体Ｈとの間の音響インピーダンスを緩和するための音響整合層２３が設けられている。また、音響整合層２３上には、ＵＴアレイ２２から発せられる超音波を被観察部位Ｃに向けて収束させる音響レンズ２４が取り付けられている。ＵＴユニット１５には、この他にも、ＵＴアレイ２２を駆動するための配線基板等が設けられている。
【００１８】
ＵＴアレイ２２は、略短冊状の５個のＵＴ、すなわちＵＴａ２５、ＵＴｂ２６、ＵＴｃ２７、ＵＴｄ２８、およびＵＴｅ２９（ＵＴｅ２９は図６参照）が一次元アレイ状に所定のピッチで配列されてなる。ＵＴの材料は特に規定しないが、例えばＰＺＴ等の一般的な圧電セラミックス厚膜である。
【００１９】
ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９は、バッキング材２１の曲面に沿ってＸ方向に並べて取り付けられている。ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９は、台座２０の幅（ベルトコンベア１７の第一直線走行路４７の幅）と第一直線走行路４７間の隙間を足したＹ方向の幅を有し、第一直線走行路４７間の隙間の略半分の幅でＹ方向両側に張り出している。
【００２０】
ＵＴａ２５は、バッキング材２１の凸曲面の頂点に配されており、ＸＹ平面とのなす角が略０°（ＸＹ平面と略平行）である。ＵＴａ２５のすぐ脇のＵＴｂ２６、ＵＴｃ２７は、バッキング材２１の凸曲面の中腹の、ＸＹ平面とのなす角がそれぞれ略３０°となる対称な位置に配されている。ＵＴｄ２８、ＵＴｅ２９は、バッキング材２１の凸曲面の裾野の、ＸＹ平面とのなす角がそれぞれ略６０°となる対称な位置に配されている。
【００２１】
形状計測ユニット１６は、被観察部位Ｃの三次元形状を計測するためのものであり、ＵＴユニット１５の台座２０と略同じサイズの直方体状をなしている。形状計測ユニット１６の上面には、レーザー光が透過する投光窓３５および受光窓３６が設けられている。投光窓３５および受光窓３６の奥には、レーザー光源３７および受光器３８がそれぞれ設けられている。レーザー光源３７は、例えば赤外光半導体レーザーからなり、被観察部位Ｃに対して赤外レーザー光を発する。受光器３８は、例えばＣＭＯＳイメージセンサからなり、被観察部位Ｃで反射したレーザー光を受光する。
【００２２】
ベルトコンベア１７は、環状のクレセントチェーン４５をモータ４６（図４参照）の駆動にて循環回走させる搬送装置である。図３に示すように、ベルトコンベア１７は、Ｘ方向に平行に延び、Ｙ方向に等間隔に並んだ複数列（例えば１０列）の第一直線走行路４７と、各第一直線走行路４７の端部同士を繋ぐ曲線走行路４８と、各ユニット１５、１６の走行始点Ｓおよび終点Ｅを繋ぐＹ方向に平行な第二直線走行路４９とを有する。各ユニット１５、１６はベルトコンベア１７に載せられ、形状計測ユニット１６が先行した形で、ベルトコンベア１７に沿って一定速度でＸＹ平面上をジグザグに移動する。これにより、被観察部位Ｃの形状計測および超音波走査が可能となる。
【００２３】
図４において、主制御部６０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６０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。ＲＯＭ６１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６０は、ＲＯＭ６１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ＲＡＭ６２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６０は、操作部６３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。
【００２４】
主制御部６０には、形状計測ユニット１６の受光器３８が接続されている。図５に示すように、主制御部６０には、ＲＯＭ６１のプログラムを実行することにより、形状データ算出部８０とプロファイル作成部８１が構築される。形状データ算出部８０は、受光器３８の出力から、三角測量の原理に基づき、被観察部位Ｃの三次元形状を表す形状データを算出する。プロファイル作成部８１は、形状データ算出部８０で算出された形状データを元に、ＵＴアレイ２２の駆動制御手順を示すプロファイル８２を作成する。
【００２５】
プロファイル８２は、ベルトコンベア１７の第一直線走行路４７の列Ｎｏ．とＸ座標（ともに図３参照）毎に、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうちのいずれを駆動させて超音波走査をさせるかを規定したものである。プロファイル作成部８１は、被観察部位Ｃの各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・（図６参照）で被観察部位Ｃに超音波を垂直に照射し得るＵＴを形状データから割り出す。具体的には、形状データからその領域のＸＹ平面とのなす角度を求め、求めた角度と傾き角が最も近いＵＴを選択する。
【００２６】
例えば、図６に示す領域Ａ１はＸ方向と略平行、すなわちＸＹ平面とのなす角が略０°であるため、駆動するＵＴとしてはＵＴａ２５を選択する。同様に、領域Ａ２、Ａ３はそれぞれＸＹ平面とのなす角が略３０°、６０°であるため、ＵＴｂ２６、ＵＴｄ２８をそれぞれ選択する。プロファイル作成部８１は、このＵＴの選択を第一直線走行路４７の列およびＸ座標毎に行うことで、被観察部位Ｃ全体をカバーするプロファイル８２を作成する。この際、第一直線走行路４７の奇数列と偶数列で、ＵＴｂ２６とＵＴｃ２７およびＵＴｄ２８とＵＴｅ２９の位置関係が逆になることに留意する。プロファイル作成部８１は、作成したプロファイル８２をＲＡＭ６２に記憶させる。
【００２７】
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。このため、ＵＴの選択駆動がＵＴユニット１５の移動に間に合わず、超音波走査が行われない領域Ａができてしまう。例えば図６の領域Ａ１と領域Ａ２の境界までＵＴａ２５で超音波走査して、その後ＵＴｂ２６に切り替えた場合、その時点のＵＴユニット１５は領域Ａ１と領域Ａ２の境界の直下にあるため、領域Ａ２の前半部分が超音波走査されなくなってしまう。これを防ぐため、プロファイル作成部８１は、隣り合う各領域Ａの境界の手前で次の領域ＡのＵＴに切り替え、超音波走査されない領域Ａが最小限となるようプロファイル８２のＵＴ駆動の項を設定する。
【００２８】
図４に戻って、送受信部６４はパルサおよびレシーバからなり、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９用に５個設けられている。送受信部６４は、主制御部６０の制御の下、ベルトコンベア１７によるＵＴユニット１５の移動に同期して、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうち、プロファイル８２により選択されたＵＴに超音波および反射波の送受信を行わせる。こうすることで、図６に示すように、ＵＴユニット１５の移動に応じて駆動するＵＴが領域Ａ毎に変更されながら超音波走査が実行される。
【００２９】
送受信部６４は、主制御部６０から送信される駆動信号に基づいて、プロファイル８２により選択されたＵＴ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６４は、被観察部位Ｃからの反射波を受信してＵＴ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６５に出力する。
【００３０】
なお、乳房Ｃ１は凸形状であるので、当然ではあるが領域Ａ毎に被観察部位ＣとＵＴとの距離が異なる。鎖骨下およびアンダーバストは距離が遠く、乳頭が最も距離が近くなる。被観察部位ＣとＵＴとの距離は形状データを解析すれば求まる。送受信部６４は、被観察部位Ｃとの距離に応じてＵＴの駆動条件（駆動電圧等）を適宜変更し、被観察部位Ｃに常に一定強度の超音波が照射されるようにする。
【００３１】
画像処理部６５は、送受信部６４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、ベルトコンベア１７の走行始点Ｓから終点ＥにＵＴユニット１５が移動するまでの間の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から、形状データを参照して一つの超音波画像を生成する。表示制御部６６は、画像処理部６５で生成された超音波画像に患者情報や検査情報を合成し、これをモニタ６７に表示させる。
【００３２】
主制御部６０には、形状計測ユニット１６のレーザー光源３７、およびベルトコンベア１７を駆動させるモータ４６が接続されている。主制御部６０は、これらレーザー光源３７およびモータ４６の駆動を制御する。主制御部６０は、例えばモータ４６に入力する駆動パルス数に基づいて、ベルトコンベア１７による各ユニット１５、１６の移動量（ＸＹ平面における位置）を検出する。
【００３３】
次に、図７のフローチャートを参照して、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（Ｓ１０）。そして、操作部６３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。このときベルトコンベア１７は停止しており、従って各ユニット１５、１６は走行始点Ｓにある。
【００３４】
操作部６３からの操作入力信号を受けると、主制御部６０は、モータ４６を駆動させて、ベルトコンベア１７により各ユニット１５、１６を移動させる。またこの移動中、主制御部６０は、レーザー光源３７を駆動させる。これにより投光窓３５から被観察部位Ｃにレーザー光が照射され、その反射光が受光窓３６を介して受光器３８にて受光される（Ｓ１１）。主制御部６０の形状データ算出部８０は、受光器３８の出力を元に形状データを算出する（Ｓ１２）。そして、この形状データに基づいて、プロファイル作成部８１でプロファイル８２が作成される（Ｓ１３）。作成されたプロファイル８２は、ＲＡＭ６２に記憶される。
【００３５】
形状計測終了後、主制御部６０は、第二直線走行路４９を通って終点Ｅから走行始点Ｓに各ユニット１５、１６が戻るまでベルトコンベア１７（モータ４６）を駆動させ、各ユニット１５、１６が走行始点Ｓに戻ったらモータ４６の駆動を停止させる。
【００３６】
次いで、主制御部６０は、再びベルトコンベア１７を駆動して各ユニット１５、１６を移動させる。この移動中、主制御部６０は、ＲＡＭ６２に記憶されたプロファイル８２に基づいて、送受信部６４を駆動制御してＵＴに超音波および反射波の送受信を行わせる（Ｓ１４）。これにより被観察部位Ｃの形状に合ったＵＴが適切に選択駆動され、被観察部位Ｃに対して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。
【００３７】
超音波走査によりＵＴ１７から出力される検出信号は、送受信部６４で増幅、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部６５で直交検波等が施される。そして、表示制御部６６により超音波断層画像としてモニタ６７に表示される（Ｓ１５）。
【００３８】
以上説明したように、被観察部位Ｃに対する角度が異なるＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９を使用し、被観察部位Ｃの形状計測結果に基づいて、被観察部位Ｃに超音波が垂直に照射され得るＵＴを選択駆動して超音波走査をするので、ＵＴを被観察部位に対して昇降させたり傾斜させる機構を設けることなく、また比較的少ない個数のＵＴで高画質な超音波画像を取得することができる。
【００３９】
上記実施形態では、ＵＴが一次元アレイ状に配列されたＵＴアレイ２２を例示したが、この場合はＸ方向の一次元のみで被観察部位に対して超音波を垂直に照射していて、Ｙ方向に対する被観察部位の傾斜は加味しておらず、被観察部位の面に対してＵＴの面は必ずしも平行にならない。これを解決するため、図８に示すように、凸半球状の面に複数のＵＴ８５を放射状に配列したＵＴアレイ８６を用いてもよい。このＵＴアレイ８６を用い、被観察部位の面とＵＴの面が平行となるよう駆動するＵＴを選択すれば、より厳密に被観察部位に垂直に超音波を照射することができる。なお、ＵＴアレイ２２と同様の部材には同一符号を付し、説明は省略する。
【００４０】
ＵＴを配列する面は、上記実施形態で例示した凸曲面上でなくともよく、凹曲面上でも構わない。但し、凹曲面上に配列すると、曲面の形状によっては曲面の端で超音波および反射波の送受信が阻害されるおそれがあるため、凸曲面上に配列することが好ましい。
【００４１】
乳房形状は一般的に鎖骨下から乳頭までは傾斜がなだらかで、乳頭からアンダーバストまでは比較的傾斜がきつい。このため、上記実施形態のようにＵＴを配列する面を中心対称にするのではなく、乳房形状に合わせて、傾斜が急峻な面となだらかな面の非対称な構成としてもよい。
【００４２】
さらに、ＵＴを配列する面は滑らかな曲面でなくともよく、角度の異なる複数の平坦な傾斜面を繋げた断面多角形状でもよい。要するに、ＵＴアレイを構成する複数のＵＴの角度が異なっていればよい。
【００４３】
上記実施形態では、ＵＴの材料としてＰＺＴ等の圧電セラミックス厚膜を例示しているが、本発明はこれに限定されない。ＭＥＭＳ技術にてシリコン基板上に作製されるｃＭＵＴ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）やｐＭＵＴ（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer）といった半導体デバイスを用いてもよい。圧電セラミックス厚膜を用いた場合よりもＵＴアレイを小型化することができる。
【００４４】
上記実施形態では、形状計測を行った後に超音波走査を行っているが、形状計測を行いつつ超音波走査を行ってもよい。また、上記実施形態では、形状計測ユニットをベルトコンベア上に配置しているが、可動反射ミラー等でレーザー光の走査が可能となるようレーザー光源を構成し、例えば水槽の底面の四隅や中央に形状計測ユニットを埋設してもよい。あるいは水槽の側面に配置してもよい。
【００４５】
上記実施形態では、ＵＴユニットをベルトコンベアにて一定速度で搬送しているが、モータを駆動制御してベルトコンベアの速度を調節しながら超音波走査をしてもよいし、超音波走査されない領域がないよう、モータを逆転駆動させてＵＴユニットを戻して超音波走査してもよい。
【００４６】
上記実施形態のレーザー光源および受光器の代わりに、ＵＴを形状計測手段として用い、特定のＵＴで超音波走査して得られた検出信号を元に形状データを算出してもよい。上記実施形態であれば、例えばＸＹ平面とのなす角が略０°のＵＴａ２５で被観察部位を超音波走査して形状データを算出する。上記実施形態と同様に非接触で形状計測を行うことができる。なお、非接触の形状計測に限らず、圧力センサ等を被観察部位に接触させて形状計測を行ってもよい。
【００４７】
ＵＴの大きさ、個数、配列ピッチ、角度等は、超音波診断装置２の仕様に応じて適宜変更可能である。ＵＴの個数を多くし、角度もより細かく設定すれば、より精緻な超音波走査が可能となる。過去の乳房の形状データから出現頻度が高い角度を割り出して、各ＵＴの角度を設定してもよい。
【００４８】
あるいは、第一直線走行路と同数のＵＴユニットを用意し、各列同時に超音波走査してもよい。ＵＴアレイは、隣り合う列のＵＴアレイが接触しないようなサイズにする。この場合、ベルトコンベアを無端ベルトで構成すれば曲線走行路や第二直線走行路が必要なくなるうえ、超音波走査を短時間で行うことができる。
【００４９】
また、ＵＴ、レーザー光源、受光器、モータ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。
【００５０】
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】
【００５１】
２ 超音波診断装置
１０ 検査部
１１ プロセッサ部
１７ ベルトコンベア
２２、８６ 超音波トランスデューサ（ＵＴ）アレイ
２５〜２９、８５ 超音波トランスデューサ（ＵＴａ〜ＵＴｅ、ＵＴ）
３７ レーザー光源
３８ 受光器
４６ モータ
６０ 主制御部
６４ 送受信部
８０ 形状データ算出部
８１ プロファイル作成部
８２ プロファイル
【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に当たるよう、様々な工夫がなされている。
【０００３】
特許文献１、２には、乳房と超音波トランスデューサ、または超音波プローブの間に温水等を介在させ、乳房に対して超音波トランスデューサ、または超音波プローブ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。特許文献１、２では、乳房の形状情報を得るため、乳房を超音波走査やレーザー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に当たるよう、超音波トランスデューサ、または超音波プローブを昇降、移動、傾斜させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０１０７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２２５９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２に記載の発明は、超音波トランスデューサ、または超音波プローブを昇降させたり傾斜させたりする機構が要るため構造が複雑になり、組立コスト、部品コスト、メンテナンスコストが嵩むという問題があった。従って、特許文献１、２の構成を現実的に製品化することはコスト面の障害が大きかった。
【０００６】
本発明は、上記背景を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で比較的高画質な超音波画像を得ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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の形状を計測する形状計測手段と、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が曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイと、前記超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させる移動機構と、前記形状計測手段により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、複数の超音波トランスデューサのうち、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを前記超音波トランスデューサアレイの移動位置に応じて選択駆動させる駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記超音波トランスデューサアレイは、凸曲面上に複数の超音波トランスデューサが配列されてなることが好ましい。なお、超音波トランスデューサが配列される面は凸曲面に限らず、凹曲面であってもよい。また、「曲面」には、角度の異なる複数の平坦な傾斜面を繋げた断面多角形状のものも含む。
【０００９】
前記形状計測手段は、被観察部位に対して非接触で形状計測を行う。具体的には、前記形状計測手段は、被観察部位に光を照射する投光器と、被観察部位からの反射光を受光する受光器とからなり、前記受光器の出力に基づいて被観察部位の形状情報を算出する。
【００１０】
超音波トランスデューサは半導体デバイスからなることが好ましい。半導体デバイスは、具体的にはＭＥＭＳ技術にてシリコン基板上に作製されるｃＭＵＴ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）やｐＭＵＴ（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer）である。
【００１１】
被観察部位と前記超音波トランスデューサアレイの間に超音波伝達媒体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。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の超音波トランスデューサが曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させつつ、被観察部位の形状計測の結果に基づいて、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを順次選択駆動するので、簡易な構成で比較的高画質な超音波画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】超音波診断装置の概略を示す構成図である。
【図２】検査部の要部外観斜視図である。
【図３】超音波トランスデューサアレイの走査範囲および軌跡を示す平面図である。
【図４】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５】主制御部の構成およびプロファイルの一例を示すブロック図である。
【図６】超音波トランスデューサアレイの駆動例を示す説明図である。
【図７】超音波診断の手順を示すフローチャートである。
【図８】ＵＴアレイの別の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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（腋の下）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方向とする。
【００１５】
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。
【００１６】
水槽１３内には、超音波トランスデューサ（以下、ＵＴと略す）ユニット１５、形状計測ユニット１６、およびベルトコンベア１７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。
【００１７】
図２において、ＵＴユニット１５は、直方体状の台座２０、台座２０上に取り付けられたバッキング材２１、バッキング材２１上に設けられたＵＴアレイ２２等を備える。バッキング材２１は、ＸＺ平面に平行な断面が凸円弧状で、Ｙ方向の両側に張り出すよう形成されている。ＵＴアレイ２２上には、被検体Ｈとの間の音響インピーダンスを緩和するための音響整合層２３が設けられている。また、音響整合層２３上には、ＵＴアレイ２２から発せられる超音波を被観察部位Ｃに向けて収束させる音響レンズ２４が取り付けられている。ＵＴユニット１５には、この他にも、ＵＴアレイ２２を駆動するための配線基板等が設けられている。
【００１８】
ＵＴアレイ２２は、略短冊状の５個のＵＴ、すなわちＵＴａ２５、ＵＴｂ２６、ＵＴｃ２７、ＵＴｄ２８、およびＵＴｅ２９（ＵＴｅ２９は図６参照）が一次元アレイ状に所定のピッチで配列されてなる。ＵＴの材料は特に規定しないが、例えばＰＺＴ等の一般的な圧電セラミックス厚膜である。
【００１９】
ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９は、バッキング材２１の曲面に沿ってＸ方向に並べて取り付けられている。ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９は、台座２０の幅（ベルトコンベア１７の第一直線走行路４７の幅）と第一直線走行路４７間の隙間を足したＹ方向の幅を有し、第一直線走行路４７間の隙間の略半分の幅でＹ方向両側に張り出している。
【００２０】
ＵＴａ２５は、バッキング材２１の凸曲面の頂点に配されており、ＸＹ平面とのなす角が略０°（ＸＹ平面と略平行）である。ＵＴａ２５のすぐ脇のＵＴｂ２６、ＵＴｃ２７は、バッキング材２１の凸曲面の中腹の、ＸＹ平面とのなす角がそれぞれ略３０°となる対称な位置に配されている。ＵＴｄ２８、ＵＴｅ２９は、バッキング材２１の凸曲面の裾野の、ＸＹ平面とのなす角がそれぞれ略６０°となる対称な位置に配されている。
【００２１】
形状計測ユニット１６は、被観察部位Ｃの三次元形状を計測するためのものであり、ＵＴユニット１５の台座２０と略同じサイズの直方体状をなしている。形状計測ユニット１６の上面には、レーザー光が透過する投光窓３５および受光窓３６が設けられている。投光窓３５および受光窓３６の奥には、レーザー光源３７および受光器３８がそれぞれ設けられている。レーザー光源３７は、例えば赤外光半導体レーザーからなり、被観察部位Ｃに対して赤外レーザー光を発する。受光器３８は、例えばＣＭＯＳイメージセンサからなり、被観察部位Ｃで反射したレーザー光を受光する。
【００２２】
ベルトコンベア１７は、環状のクレセントチェーン４５をモータ４６（図４参照）の駆動にて循環回走させる搬送装置である。図３に示すように、ベルトコンベア１７は、Ｘ方向に平行に延び、Ｙ方向に等間隔に並んだ複数列（例えば１０列）の第一直線走行路４７と、各第一直線走行路４７の端部同士を繋ぐ曲線走行路４８と、各ユニット１５、１６の走行始点Ｓおよび終点Ｅを繋ぐＹ方向に平行な第二直線走行路４９とを有する。各ユニット１５、１６はベルトコンベア１７に載せられ、形状計測ユニット１６が先行した形で、ベルトコンベア１７に沿って一定速度でＸＹ平面上をジグザグに移動する。これにより、被観察部位Ｃの形状計測および超音波走査が可能となる。
【００２３】
図４において、主制御部６０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６０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。ＲＯＭ６１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６０は、ＲＯＭ６１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ＲＡＭ６２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６０は、操作部６３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。
【００２４】
主制御部６０には、形状計測ユニット１６の受光器３８が接続されている。図５に示すように、主制御部６０には、ＲＯＭ６１のプログラムを実行することにより、形状データ算出部８０とプロファイル作成部８１が構築される。形状データ算出部８０は、受光器３８の出力から、三角測量の原理に基づき、被観察部位Ｃの三次元形状を表す形状データを算出する。プロファイル作成部８１は、形状データ算出部８０で算出された形状データを元に、ＵＴアレイ２２の駆動制御手順を示すプロファイル８２を作成する。
【００２５】
プロファイル８２は、ベルトコンベア１７の第一直線走行路４７の列Ｎｏ．とＸ座標（ともに図３参照）毎に、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうちのいずれを駆動させて超音波走査をさせるかを規定したものである。プロファイル作成部８１は、被観察部位Ｃの各領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・（図６参照）で被観察部位Ｃに超音波を垂直に照射し得るＵＴを形状データから割り出す。具体的には、形状データからその領域のＸＹ平面とのなす角度を求め、求めた角度と傾き角が最も近いＵＴを選択する。
【００２６】
例えば、図６に示す領域Ａ１はＸ方向と略平行、すなわちＸＹ平面とのなす角が略０°であるため、駆動するＵＴとしてはＵＴａ２５を選択する。同様に、領域Ａ２、Ａ３はそれぞれＸＹ平面とのなす角が略３０°、６０°であるため、ＵＴｂ２６、ＵＴｄ２８をそれぞれ選択する。プロファイル作成部８１は、このＵＴの選択を第一直線走行路４７の列およびＸ座標毎に行うことで、被観察部位Ｃ全体をカバーするプロファイル８２を作成する。この際、第一直線走行路４７の奇数列と偶数列で、ＵＴｂ２６とＵＴｃ２７およびＵＴｄ２８とＵＴｅ２９の位置関係が逆になることに留意する。プロファイル作成部８１は、作成したプロファイル８２をＲＡＭ６２に記憶させる。
【００２７】
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。このため、ＵＴの選択駆動がＵＴユニット１５の移動に間に合わず、超音波走査が行われない領域Ａができてしまう。例えば図６の領域Ａ１と領域Ａ２の境界までＵＴａ２５で超音波走査して、その後ＵＴｂ２６に切り替えた場合、その時点のＵＴユニット１５は領域Ａ１と領域Ａ２の境界の直下にあるため、領域Ａ２の前半部分が超音波走査されなくなってしまう。これを防ぐため、プロファイル作成部８１は、隣り合う各領域Ａの境界の手前で次の領域ＡのＵＴに切り替え、超音波走査されない領域Ａが最小限となるようプロファイル８２のＵＴ駆動の項を設定する。
【００２８】
図４に戻って、送受信部６４はパルサおよびレシーバからなり、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９用に５個設けられている。送受信部６４は、主制御部６０の制御の下、ベルトコンベア１７によるＵＴユニット１５の移動に同期して、ＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９のうち、プロファイル８２により選択されたＵＴに超音波および反射波の送受信を行わせる。こうすることで、図６に示すように、ＵＴユニット１５の移動に応じて駆動するＵＴが領域Ａ毎に変更されながら超音波走査が実行される。
【００２９】
送受信部６４は、主制御部６０から送信される駆動信号に基づいて、プロファイル８２により選択されたＵＴ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６４は、被観察部位Ｃからの反射波を受信してＵＴ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６５に出力する。
【００３０】
なお、乳房Ｃ１は凸形状であるので、当然ではあるが領域Ａ毎に被観察部位ＣとＵＴとの距離が異なる。鎖骨下およびアンダーバストは距離が遠く、乳頭が最も距離が近くなる。被観察部位ＣとＵＴとの距離は形状データを解析すれば求まる。送受信部６４は、被観察部位Ｃとの距離に応じてＵＴの駆動条件（駆動電圧等）を適宜変更し、被観察部位Ｃに常に一定強度の超音波が照射されるようにする。
【００３１】
画像処理部６５は、送受信部６４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、ベルトコンベア１７の走行始点Ｓから終点ＥにＵＴユニット１５が移動するまでの間の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から、形状データを参照して一つの超音波画像を生成する。表示制御部６６は、画像処理部６５で生成された超音波画像に患者情報や検査情報を合成し、これをモニタ６７に表示させる。
【００３２】
主制御部６０には、形状計測ユニット１６のレーザー光源３７、およびベルトコンベア１７を駆動させるモータ４６が接続されている。主制御部６０は、これらレーザー光源３７およびモータ４６の駆動を制御する。主制御部６０は、例えばモータ４６に入力する駆動パルス数に基づいて、ベルトコンベア１７による各ユニット１５、１６の移動量（ＸＹ平面における位置）を検出する。
【００３３】
次に、図７のフローチャートを参照して、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（Ｓ１０）。そして、操作部６３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。このときベルトコンベア１７は停止しており、従って各ユニット１５、１６は走行始点Ｓにある。
【００３４】
操作部６３からの操作入力信号を受けると、主制御部６０は、モータ４６を駆動させて、ベルトコンベア１７により各ユニット１５、１６を移動させる。またこの移動中、主制御部６０は、レーザー光源３７を駆動させる。これにより投光窓３５から被観察部位Ｃにレーザー光が照射され、その反射光が受光窓３６を介して受光器３８にて受光される（Ｓ１１）。主制御部６０の形状データ算出部８０は、受光器３８の出力を元に形状データを算出する（Ｓ１２）。そして、この形状データに基づいて、プロファイル作成部８１でプロファイル８２が作成される（Ｓ１３）。作成されたプロファイル８２は、ＲＡＭ６２に記憶される。
【００３５】
形状計測終了後、主制御部６０は、第二直線走行路４９を通って終点Ｅから走行始点Ｓに各ユニット１５、１６が戻るまでベルトコンベア１７（モータ４６）を駆動させ、各ユニット１５、１６が走行始点Ｓに戻ったらモータ４６の駆動を停止させる。
【００３６】
次いで、主制御部６０は、再びベルトコンベア１７を駆動して各ユニット１５、１６を移動させる。この移動中、主制御部６０は、ＲＡＭ６２に記憶されたプロファイル８２に基づいて、送受信部６４を駆動制御してＵＴに超音波および反射波の送受信を行わせる（Ｓ１４）。これにより被観察部位Ｃの形状に合ったＵＴが適切に選択駆動され、被観察部位Ｃに対して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。
【００３７】
超音波走査によりＵＴ１７から出力される検出信号は、送受信部６４で増幅、Ａ／Ｄ変換された後、画像処理部６５で直交検波等が施される。そして、表示制御部６６により超音波断層画像としてモニタ６７に表示される（Ｓ１５）。
【００３８】
以上説明したように、被観察部位Ｃに対する角度が異なるＵＴａ２５〜ＵＴｅ２９を使用し、被観察部位Ｃの形状計測結果に基づいて、被観察部位Ｃに超音波が垂直に照射され得るＵＴを選択駆動して超音波走査をするので、ＵＴを被観察部位に対して昇降させたり傾斜させる機構を設けることなく、また比較的少ない個数のＵＴで高画質な超音波画像を取得することができる。
【００３９】
上記実施形態では、ＵＴが一次元アレイ状に配列されたＵＴアレイ２２を例示したが、この場合はＸ方向の一次元のみで被観察部位に対して超音波を垂直に照射していて、Ｙ方向に対する被観察部位の傾斜は加味しておらず、被観察部位の面に対してＵＴの面は必ずしも平行にならない。これを解決するため、図８に示すように、凸半球状の面に複数のＵＴ８５を放射状に配列したＵＴアレイ８６を用いてもよい。このＵＴアレイ８６を用い、被観察部位の面とＵＴの面が平行となるよう駆動するＵＴを選択すれば、より厳密に被観察部位に垂直に超音波を照射することができる。なお、ＵＴアレイ２２と同様の部材には同一符号を付し、説明は省略する。
【００４０】
ＵＴを配列する面は、上記実施形態で例示した凸曲面上でなくともよく、凹曲面上でも構わない。但し、凹曲面上に配列すると、曲面の形状によっては曲面の端で超音波および反射波の送受信が阻害されるおそれがあるため、凸曲面上に配列することが好ましい。
【００４１】
乳房形状は一般的に鎖骨下から乳頭までは傾斜がなだらかで、乳頭からアンダーバストまでは比較的傾斜がきつい。このため、上記実施形態のようにＵＴを配列する面を中心対称にするのではなく、乳房形状に合わせて、傾斜が急峻な面となだらかな面の非対称な構成としてもよい。
【００４２】
さらに、ＵＴを配列する面は滑らかな曲面でなくともよく、角度の異なる複数の平坦な傾斜面を繋げた断面多角形状でもよい。要するに、ＵＴアレイを構成する複数のＵＴの角度が異なっていればよい。
【００４３】
上記実施形態では、ＵＴの材料としてＰＺＴ等の圧電セラミックス厚膜を例示しているが、本発明はこれに限定されない。ＭＥＭＳ技術にてシリコン基板上に作製されるｃＭＵＴ（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）やｐＭＵＴ（Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer）といった半導体デバイスを用いてもよい。圧電セラミックス厚膜を用いた場合よりもＵＴアレイを小型化することができる。
【００４４】
上記実施形態では、形状計測を行った後に超音波走査を行っているが、形状計測を行いつつ超音波走査を行ってもよい。また、上記実施形態では、形状計測ユニットをベルトコンベア上に配置しているが、可動反射ミラー等でレーザー光の走査が可能となるようレーザー光源を構成し、例えば水槽の底面の四隅や中央に形状計測ユニットを埋設してもよい。あるいは水槽の側面に配置してもよい。
【００４５】
上記実施形態では、ＵＴユニットをベルトコンベアにて一定速度で搬送しているが、モータを駆動制御してベルトコンベアの速度を調節しながら超音波走査をしてもよいし、超音波走査されない領域がないよう、モータを逆転駆動させてＵＴユニットを戻して超音波走査してもよい。
【００４６】
上記実施形態のレーザー光源および受光器の代わりに、ＵＴを形状計測手段として用い、特定のＵＴで超音波走査して得られた検出信号を元に形状データを算出してもよい。上記実施形態であれば、例えばＸＹ平面とのなす角が略０°のＵＴａ２５で被観察部位を超音波走査して形状データを算出する。上記実施形態と同様に非接触で形状計測を行うことができる。なお、非接触の形状計測に限らず、圧力センサ等を被観察部位に接触させて形状計測を行ってもよい。
【００４７】
ＵＴの大きさ、個数、配列ピッチ、角度等は、超音波診断装置２の仕様に応じて適宜変更可能である。ＵＴの個数を多くし、角度もより細かく設定すれば、より精緻な超音波走査が可能となる。過去の乳房の形状データから出現頻度が高い角度を割り出して、各ＵＴの角度を設定してもよい。
【００４８】
あるいは、第一直線走行路と同数のＵＴユニットを用意し、各列同時に超音波走査してもよい。ＵＴアレイは、隣り合う列のＵＴアレイが接触しないようなサイズにする。この場合、ベルトコンベアを無端ベルトで構成すれば曲線走行路や第二直線走行路が必要なくなるうえ、超音波走査を短時間で行うことができる。
【００４９】
また、ＵＴ、レーザー光源、受光器、モータ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。
【００５０】
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】
【００５１】
２ 超音波診断装置
１０ 検査部
１１ プロセッサ部
１７ ベルトコンベア
２２、８６ 超音波トランスデューサ（ＵＴ）アレイ
２５〜２９、８５ 超音波トランスデューサ（ＵＴａ〜ＵＴｅ、ＵＴ）
３７ レーザー光源
３８ 受光器
４６ モータ
６０ 主制御部
６４ 送受信部
８０ 形状データ算出部
８１ プロファイル作成部
８２ プロファイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の被観察部位の形状を計測する形状計測手段と、
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が曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイと、
前記超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させる移動機構と、
前記形状計測手段により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、複数の超音波トランスデューサのうち、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを前記超音波トランスデューサアレイの移動位置に応じて選択駆動させる駆動制御手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波トランスデューサアレイは、凸曲面上に複数の超音波トランスデューサが配列されてな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】
前記形状計測手段は、被観察部位に対して非接触で形状計測を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記形状計測手段は、被観察部位に光を照射する投光器と、被観察部位からの反射光を受光する受光器とからなり、
前記受光器の出力に基づいて被観察部位の形状情報を算出することを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
超音波トランスデューサは半導体デバイスからなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
被観察部位と前記超音波トランスデューサアレイの間に超音波伝達媒体を介在させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
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６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１】
被検体の被観察部位の形状を計測する形状計測手段と、
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が曲面上に複数配列されてなる超音波トランスデューサアレイと、
前記超音波トランスデューサアレイを被観察部位に対して水平方向に移動させる移動機構と、
前記形状計測手段により取得された被観察部位の形状情報に基づいて、複数の超音波トランスデューサのうち、被観察部位に超音波が垂直に当たり得る超音波トランスデューサを前記超音波トランスデューサアレイの移動位置に応じて選択駆動させる駆動制御手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波トランスデューサアレイは、凸曲面上に複数の超音波トランスデューサが配列されてな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】
前記形状計測手段は、被観察部位に対して非接触で形状計測を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記形状計測手段は、被観察部位に光を照射する投光器と、被観察部位からの反射光を受光する受光器とからなり、
前記受光器の出力に基づいて被観察部位の形状情報を算出することを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
超音波トランスデューサは半導体デバイスからなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
被観察部位と前記超音波トランスデューサアレイの間に超音波伝達媒体を介在させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
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６のいずれかに記載の超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１７７３８５（Ｐ２０１１−１７７３８５Ａ）
【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２０１０−４５６０８（Ｐ２０１０−４５６０８）
【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）】
[ Back to top ]