JP2017051455A - Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intracavitary ultrasonic diagnostic apparatus which improves usability in ultrasonic diagnosis.SOLUTION: An ultrasonic probe 20 has a grip part 21, an insertion part 30, a sensor and an electronic circuit. The grip part is gripped by an operator in diagnosis. The insertion part extends from the grip part to be inserted into the body of a subject in diagnosis, having a vibration element for sending and receiving ultrasonic waves at its tip part. The sensor senses at least a part of a peripheral environment of the insertion part. The electronic circuit is used in at least either driving of the vibration element or processing of an echo signal generated at the vibration element and its consumption power varies according to at least the part of the peripheral environment of the insertion part sensed by the sensor.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、超音波プローブ及び超音波診断装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus.

超音波診断において、超音波診断装置の使用者は、診断の目的に応じて超音波プローブを使い分けることになる。超音波プローブには、被検体の外側から超音波を送信する体表用プローブと、被検体の内側から超音波を送信する体内用プローブがある。体内用プローブとしては、例えば、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示す如き、ＴＥＥ（transesophageal echocardiography: 経食道）プローブ１がある。ＴＥＥプローブ１は、振動素子が配置された細い管状の先端部２を有し、この先端部２を被検体の食道から挿入して被検体内から心臓などを観測するための超音波プローブである。先端部２は、食道を通過させるため、小型に設計されている。例えば、複数の振動素子がアジマス方向（ラテラル方向）およびエレベーション方向に配列された２ＤアレイタイプのＴＥＥプローブ１は、電気的な制御により、例えば心臓の直交する断面を同時に観察することが可能であり、診断上の有効性が認識されている。   In ultrasonic diagnosis, a user of an ultrasonic diagnostic apparatus uses different ultrasonic probes depending on the purpose of diagnosis. The ultrasonic probe includes a body surface probe that transmits ultrasonic waves from the outside of the subject and an in-vivo probe that transmits ultrasonic waves from the inside of the subject. An example of the in-vivo probe is a TEE (transesophageal echocardiography) probe 1 as shown in FIGS. 13 (A) and 13 (B). The TEE probe 1 is an ultrasonic probe for observing a heart or the like from within a subject by inserting the tip 2 from the esophagus of the subject by having a thin tubular tip portion 2 in which a vibration element is arranged. . The distal end portion 2 is designed to be small in size so as to pass through the esophagus. For example, the 2D array type TEE probe 1 in which a plurality of vibration elements are arranged in the azimuth direction (lateral direction) and the elevation direction can simultaneously observe, for example, orthogonal cross sections of the heart by electrical control. Yes, its diagnostic effectiveness is recognized.

特開２００６−１９８２３９号公報JP 2006-198239 A

ところで、従来の超音波プローブを不適当に扱っていると、診断を行うタイミングにおいて、既に振動素子付近が高温になってしまっていることがある。ここでの不適当な扱いとは、例えば、超音波を送受信している状態の超音波プローブを被検体に当接せずに放置すること（空中放置）を含む。振動素子付近が高温のまま診断を行うと、被検体がやけどしてしまうおそれがある。あるいは、振動素子付近の温度が適当な温度に下がるまで診断を行わないと、診断時間が長くなってしまう。   By the way, if the conventional ultrasonic probe is handled inappropriately, the vicinity of the vibration element may already be at a high temperature at the timing of diagnosis. Inappropriate handling here includes, for example, leaving an ultrasonic probe in a state of transmitting / receiving ultrasonic waves without contacting the subject (leaving in the air). If diagnosis is performed while the vibration element is near a high temperature, the subject may be burned. Alternatively, if the diagnosis is not performed until the temperature in the vicinity of the vibration element falls to an appropriate temperature, the diagnosis time will be long.

本発明が解決しようとする課題は、超音波診断におけるユーザビリティを向上させることである。   The problem to be solved by the present invention is to improve usability in ultrasonic diagnosis.

実施形態に係る超音波プローブは、把持部、挿入部、センサ及び電子回路を備えている。   The ultrasonic probe according to the embodiment includes a gripping part, an insertion part, a sensor, and an electronic circuit.

前記把持部は、診断時に操作者によって把持される。   The grip part is gripped by an operator at the time of diagnosis.

前記挿入部は、前記把持部から延在し、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分に有する。   The insertion portion extends from the grasping portion, is inserted into the subject at the time of diagnosis, and has a vibration element at the distal end portion that transmits and receives ultrasonic waves.

前記センサは、前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境を感知する。   The sensor senses the surrounding environment of at least a part of the insertion part.

前記電子回路は、前記振動素子の駆動及び前記振動素子で発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、前記センサによって感知された前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境に応じて消費電力が変化する。   The electronic circuit is used for at least one of driving of the vibration element and processing of an echo signal generated by the vibration element, and is consumed according to a surrounding environment of at least a part of the insertion portion sensed by the sensor. The power changes.

また、実施形態に係る超音波診断装置は、制御部及び表示制御部を備えている。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment includes a control unit and a display control unit.

前記制御部は、上記超音波プローブに超音波の送受信を実行させる。   The control unit causes the ultrasonic probe to execute transmission / reception of ultrasonic waves.

前記表示制御部は、前記超音波プローブからの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部に表示させる。   The display control unit causes the display unit to display an ultrasonic image generated based on an output from the ultrasonic probe.

第１の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus which concern on 1st Embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the operation | movement in the embodiment. 第２の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus which concern on 2nd Embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 第３の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the front-end | tip part of the ultrasonic probe which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係る超音波プローブに適用されたセンサ及びその後段の増幅回路の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the sensor applied to the ultrasonic probe which concerns on 4th Embodiment, and the subsequent amplifier circuit. 第５の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the front-end | tip part of the ultrasonic probe which concerns on 5th Embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus in the embodiment. 同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining operations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment. 同実施形態の変形例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the modification of the embodiment. 第６の実施形態に係る超音波プローブの挿入部及び把持部の外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of the insertion part and holding part of an ultrasonic probe which concern on 6th Embodiment. 一般的なＴＥＥプローブの外観を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the external appearance of a general TEE probe.

以下、各実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置について図面を用いて説明する。なお、超音波プローブとしては、ＴＥＥプローブを一例に挙げて説明するが、これに限らず、被検体内に挿入する挿入部を有するタイプの任意の超音波プローブが適用可能となっている。この適用可能な超音波プローブとしては、例えば、経膣プローブ及び経直腸プローブなどがある。   Hereinafter, an ultrasonic probe and an ultrasonic diagnostic apparatus according to each embodiment will be described with reference to the drawings. Note that the TEE probe is described as an example of the ultrasonic probe, but is not limited thereto, and any type of ultrasonic probe having an insertion portion to be inserted into a subject can be applied. Examples of applicable ultrasonic probes include a transvaginal probe and a transrectal probe.

＜第１の実施形態＞
図１及び図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。図１中、超音波プローブ２０は、診断時に操作者によって把持される把持部２１と、把持部２１から延在した挿入部３０と、挿入部３０とは反対方向に把持部２１から延在したコネクタ部４０とを備えている。把持部２１は、図示しないハンドルの操作により、挿入部３０の細管部分を所望の方向に湾曲させる機能や、挿入部３０の先端部分３１を揺動させる機能を有する。挿入部３０は、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分３１に有する。コネクタ部４０は、第１制御回路４１を有し、超音波診断装置の装置本体５０に接続されている。装置本体５０は、例えば、超音波プローブ２０に超音波の送受信を実行させる第２制御回路５１と、超音波プローブ２０から出力されたエコー信号に基づく画像を生成するための信号処理回路５２とを筐体内に有している。筐体上には表示部５８が載置されている。 <First Embodiment>
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic views showing the configurations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the ultrasonic probe 20 extends from the gripping portion 21 in the direction opposite to the gripping portion 21 gripped by the operator at the time of diagnosis, the insertion portion 30 extending from the gripping portion 21, and the insertion portion 30. The connector part 40 is provided. The grip portion 21 has a function of bending a thin tube portion of the insertion portion 30 in a desired direction and a function of swinging the distal end portion 31 of the insertion portion 30 by operating a handle (not shown). The insertion unit 30 has a vibration element that is inserted into a subject at the time of diagnosis and that transmits and receives ultrasonic waves at the distal end portion 31. The connector section 40 has a first control circuit 41 and is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus. The apparatus main body 50 includes, for example, a second control circuit 51 that causes the ultrasonic probe 20 to perform transmission and reception of ultrasonic waves, and a signal processing circuit 52 that generates an image based on echo signals output from the ultrasonic probe 20. Has in the housing. A display unit 58 is placed on the housing.

ここで、超音波プローブ２０の先端部分３１は、図２に示すように、振動素子アレイ３２、センサ３３及び電子回路チップ３４を備えている。なお、振動素子アレイ３２及び電子回路チップ３４は、前述同様に、バッキング材、電子回路チップ、バンプ、電気信号再配線層、バンプ、振動素子アレイ及び音響整合層を順に積層した積層構造の一部として実装されている。また、センサ３３は、例えば、音響整合層や振動素子アレイ３２を有する第１面とは反対側のバッキング材を有する第２面に実装されている。但し、センサ３３は、第２面に限らず、例えば、第１面（表側面）と第２面（裏側面）との間の第３面（先端部分３１に向かって左側面）又は第４面（第３面とは反対側の面）に実装されてもよい。なお、第３面を４面の定義は交替してもよい。また、センサ３３は、診断時に被検体に挿入される位置に配置されればよいので、必ずしも先端部分３１に配置されなくてもよい。   Here, the distal end portion 31 of the ultrasonic probe 20 includes a vibration element array 32, a sensor 33, and an electronic circuit chip 34 as shown in FIG. The vibration element array 32 and the electronic circuit chip 34 are part of a laminated structure in which a backing material, an electronic circuit chip, a bump, an electric signal redistribution layer, a bump, a vibration element array, and an acoustic matching layer are sequentially laminated as described above. As implemented. The sensor 33 is mounted on a second surface having a backing material opposite to the first surface having the acoustic matching layer and the vibration element array 32, for example. However, the sensor 33 is not limited to the second surface, for example, a third surface (a left side surface toward the tip portion 31) or a fourth surface between the first surface (front side surface) and the second surface (back side surface). It may be mounted on a surface (surface opposite to the third surface). Note that the definition of the third surface and the fourth surface may be interchanged. In addition, the sensor 33 may be disposed at a position where the sensor 33 is inserted into the subject at the time of diagnosis.

振動素子アレイ３２は、圧電セラミックス等の音響／電気可逆的変換素子としての複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎを有する。複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎは並列され、超音波プローブ２０の先端に装備される。なお、一つの振動子が一チャンネルを構成するものとして説明する。複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎは、送信部３５の複数のパルサ３５２ｂ−１、３５２ｂ−２、…、３５２ｂ−ｎからそれぞれ供給される駆動信号に応答して超音波を発生する。複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎ各々は、被検体の生体組織で反射された超音波エコーの受信に応答して、エコー信号を発生する。なお、超音波プローブ２０は、複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎを１次元上に配列させた１次元アレイプローブであってもよいし、複数の振動素子３２−１、３２−２、…、３２−ｎを２次元上に配列させた２次元アレイプローブであってもよい。   The vibration element array 32 includes a plurality of vibration elements 32-1, 32-2,..., 32-n as acoustic / electric reversible conversion elements such as piezoelectric ceramics. The plural vibration elements 32-1, 32-2,. In the following description, it is assumed that one vibrator constitutes one channel. The plurality of vibration elements 32-1, 32-2,..., 32-n are responsive to drive signals supplied from the plurality of pulsars 352b-1, 352b-2,. Generate ultrasound. Each of the plurality of vibrating elements 32-1, 32-2,..., 32-n generates an echo signal in response to reception of an ultrasonic echo reflected by the biological tissue of the subject. The ultrasonic probe 20 may be a one-dimensional array probe in which a plurality of vibration elements 32-1, 32-2,..., 32-n are arranged one-dimensionally, or a plurality of vibration elements 32- A two-dimensional array probe in which 1, 32-2,..., 32-n are two-dimensionally arranged may be used.

センサ３３は、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知し、感知結果を示す信号を出力する。周辺環境の例としては、挿入部３０の少なくとも一部の周辺の光、音、熱、又はにおい等がある。センサ３３から出力された信号は、第１制御回路４１に伝送される。このとき、センサ３３から出力される信号は、ディジタル信号及びアナログ信号のいずれでもよい。アナログ信号の場合、例えば、電子回路３４ａ内の図示しないＡ／Ｄ変換回路によりディジタル信号に変換してから第１制御回路４１に伝送してもよい。あるいは、アナログ信号を第１制御回路４１内のＡ／Ｄ変換回路によりディジタル信号に変換してもよい。センサ３３としては、例えば、フォト・ダイオードのように、挿入部３０の少なくとも一部における明るさを感知する光センサが使用可能となっている。なお、光センサとしては、フォト・ダイオードに限らず、フォト・トランジスタやＣｄＳセルなどといった任意の光センサが使用可能である。また、センサ３３としては、光センサに限らず、感知対象の周辺環境（例、音、熱、又はにおい等）に応じたセンサ（例、音センサ、熱センサ、又はにおいセンサ等）が適宜、使用可能となっている。   The sensor 33 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 and outputs a signal indicating the sensing result. Examples of the surrounding environment include light, sound, heat, or smell around at least a part of the insertion portion 30. A signal output from the sensor 33 is transmitted to the first control circuit 41. At this time, the signal output from the sensor 33 may be either a digital signal or an analog signal. In the case of an analog signal, for example, it may be transmitted to the first control circuit 41 after being converted into a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) in the electronic circuit 34a. Alternatively, the analog signal may be converted into a digital signal by an A / D conversion circuit in the first control circuit 41. As the sensor 33, for example, an optical sensor that senses the brightness of at least a part of the insertion portion 30 such as a photo diode can be used. The optical sensor is not limited to a photo diode, and any optical sensor such as a photo transistor or a CdS cell can be used. In addition, the sensor 33 is not limited to an optical sensor, and a sensor (eg, a sound sensor, a thermal sensor, an odor sensor, etc.) according to the surrounding environment (eg, sound, heat, odor, etc.) to be detected is appropriately used. It can be used.

電子回路チップ３４は、電子回路３４ａが形成された集積回路チップである。電子回路３４ａは、振動素子３２−１、…、３２−ｎの駆動及び振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、センサ３３によって感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する。この例では、電子回路３４ａは、振動素子３２−１、…、３２−ｎの駆動、及び振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号の処理の両者に用いられる。具体的には、電子回路３４ａは、振動素子３２−１、…、３２−ｎを駆動する送信部３５と、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号を処理する受信部３６との各々の機能を実現する回路として用いられる。また、電子回路３４ａは、振動素子３２−１、…、３２−ｎの駆動（以下、駆動処理ともいう）、及び振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号の処理（以下、エコー信号処理ともいう）の両者に用いられる場合、２Ｄアレイタイプ及び１Ｄアレイタイプの両者に適用可能である。同様に、電子回路３４ａは、駆動処理及びエコー信号処理のうち、エコー信号処理に用いられる場合、２Ｄアレイタイプ及び１Ｄアレイタイプの両者に適用可能である。また、電子回路３４ａは、駆動処理及びエコー信号処理のうち、駆動処理に用いられる場合、伝送ケーブルの信号線数が２Ｄアレイタイプに比べて少ない１Ｄアレイタイプに適用可能である。さらに、電子回路３４ａは、周辺環境に応じて消費電力が変化する一例として、センサ３３によって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する回路としてもよい。また、電子回路３４ａは、周辺環境に応じて消費電力が変化する他の例として、センサ３３によって被検体内の音、熱又はにおいが感知された場合、消費電力が増大する回路としてもよい。   The electronic circuit chip 34 is an integrated circuit chip on which an electronic circuit 34a is formed. The electronic circuit 34 a is used for at least one of driving of the vibration elements 32-1,..., 32-n and processing of echo signals generated by the vibration elements 32-1,. The power consumption changes according to the surrounding environment. In this example, the electronic circuit 34a is used for both driving of the vibration elements 32-1,..., 32-n and processing of echo signals generated by the vibration elements 32-1,. Specifically, the electronic circuit 34a includes a transmitting unit 35 that drives the vibrating elements 32-1, ..., 32-n, and a receiving unit that processes echo signals generated by the vibrating elements 32-1, ..., 32-n. 36 is used as a circuit for realizing each function. The electronic circuit 34a drives the vibration elements 32-1,..., 32-n (hereinafter also referred to as drive processing) and processes echo signals generated by the vibration elements 32-1,. , Also called echo signal processing), it can be applied to both 2D array type and 1D array type. Similarly, the electronic circuit 34a is applicable to both 2D array type and 1D array type when used for echo signal processing among drive processing and echo signal processing. Further, the electronic circuit 34a can be applied to the 1D array type in which the number of signal lines of the transmission cable is smaller than that of the 2D array type when used for the driving process among the driving process and the echo signal process. Furthermore, the electronic circuit 34a may be a circuit that increases the power consumption when the brightness detected by the sensor 33 decreases, as an example of the power consumption changing according to the surrounding environment. The electronic circuit 34a may be a circuit that increases power consumption when sound, heat, or smell in the subject is detected by the sensor 33, as another example in which power consumption changes according to the surrounding environment.

送信部３５は、レートパルス発生器３５１と、チャンネル数にそれぞれ対応する複数の送信回路３５２−１、３５２−２、…、３５２−ｎとを有する。レートパルス発生器３５１は、所定のレート周波数で送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。レートパルス発生器３５１は、例えば５ｋＨｚのレート周波数でレートパルスを繰り返し発生する。発生されたレートパルスは、チャンネル数に分配され、それぞれのチャンネルに接続された送信回路３５２−１、３５２−２、…、３５２−ｎに送られる。   The transmission unit 35 includes a rate pulse generator 351 and a plurality of transmission circuits 352-1, 352-2, ..., 352-n corresponding to the number of channels, respectively. The rate pulse generator 351 repeatedly generates rate pulses for forming transmission ultrasonic waves at a predetermined rate frequency. The rate pulse generator 351 repeatedly generates rate pulses at a rate frequency of 5 kHz, for example. The generated rate pulses are distributed to the number of channels and sent to transmission circuits 352-1, 352-2, ..., 352-n connected to the respective channels.

複数の送信回路３５２−１、３５２−２、…、３５２−ｎは、送信遅延回路３５２ａ−１、３５２ａ−２、…、３５２ａ−ｎとパルサ３５２ｂ−１、３５２ｂ−２、…、３５２ｂ−ｎとをそれぞれ有する。以下、一つの送信回路３５２−１について説明する。送信遅延回路３５２ａ−１は、チャンネル毎に超音波をビーム状に収束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を、各レートパルスに与える。パルサ３５２ｂ−１は、このレートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ２０の振動素子３２−１に電圧パルス（駆動信号）を印加する。これにより、超音波ビームが被検体に送信される。   A plurality of transmission circuits 352-1, 352-2,..., 352-n are transmission delay circuits 352a-1, 352a-2,..., 352a-n and pulsers 352b-1, 352b-2,. Respectively. Hereinafter, one transmission circuit 352-1 will be described. The transmission delay circuit 352a-1 provides each rate pulse with a delay time necessary for converging the ultrasonic wave into a beam for each channel and determining the transmission directivity. The pulser 352b-1 applies a voltage pulse (drive signal) to the vibration element 32-1 of the ultrasonic probe 20 at a timing based on the rate pulse. Thereby, an ultrasonic beam is transmitted to the subject.

受信部３６は、プリアンプ回路３６１、受信遅延回路３６２、加算器３６３等を有する。被検体の生体組織で反射されたエコー信号は、超音波プローブ２０を介してエコー信号としてチャンネル毎に取り込まれる。プリアンプ回路３６１は、超音波プローブ２０を介して取り込まれた被検体からのエコー信号をチャンネル毎に増幅する。受信遅延回路３６２は、エコー信号に、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器３６３は、遅延時間が与えられた複数のエコー信号を加算する。この加算により、受信部３６は、受信指向性に応じた方向からの反射成分を強調した受信信号を発生する。   The receiving unit 36 includes a preamplifier circuit 361, a reception delay circuit 362, an adder 363, and the like. The echo signal reflected by the biological tissue of the subject is taken in for each channel as an echo signal via the ultrasonic probe 20. The preamplifier circuit 361 amplifies an echo signal from the subject captured via the ultrasonic probe 20 for each channel. The reception delay circuit 362 gives a delay time necessary for determining the reception directivity to the echo signal. The adder 363 adds a plurality of echo signals given delay times. By this addition, the reception unit 36 generates a reception signal in which the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity is emphasized.

この送信指向性と受信指向性とにより超音波送受信の総合的な指向性が決定される（この指向性により、いわゆる「超音波走査線」が決まる）。受信部３６は、被走査領域内の各走査線における深さごとの受信信号を、信号処理回路５２に出力する。なお、受信部３６は、１回の超音波送信で複数の走査線上に生じたエコー信号を同時に受信する並列受信機能を有していてもよい。また、受信部３６は、加算器３６３の一部を装置本体５０に配置し、装置側で最終的ビームフォーミングを行うようにしてもよい。   The transmission directivity and the reception directivity determine the overall directivity of ultrasonic transmission / reception (the so-called “ultrasonic scanning line” is determined by this directivity). The receiving unit 36 outputs a reception signal for each depth in each scanning line in the scanned region to the signal processing circuit 52. The receiving unit 36 may have a parallel reception function for simultaneously receiving echo signals generated on a plurality of scanning lines by one ultrasonic transmission. Further, the receiving unit 36 may arrange a part of the adder 363 in the apparatus main body 50 and perform final beam forming on the apparatus side.

第１制御回路４１は、コネクタ部４０に設けられ、センサ３３から受けた信号と、第２制御回路５１から受けた制御信号とに基づいて、送信部３５及び受信部３６を制御する。具体的には、第１制御回路４１は、第２制御回路５１から受けた制御信号に基づいて、送信部３５による振動素子３２−１、…、３２−ｎの駆動と、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号の受信部３６による処理とを制御する。また、第１制御回路４１は、センサ３３から受けた信号に基づいて、送信部３５及び受信部３６を含む電子回路３４ａの消費電力を制御する。なお、第１制御回路４１は、コネクタ部４０に限らず、把持部２１に設けてもよく、又はコネクタ部４０と把持部２１との中間位置に設けてもよい。あるいは、第１制御回路４１は、超音波プローブ２０から省略し、第２制御回路５１に含めてもよい。   The first control circuit 41 is provided in the connector unit 40 and controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on the signal received from the sensor 33 and the control signal received from the second control circuit 51. Specifically, based on the control signal received from the second control circuit 51, the first control circuit 41 drives the vibration elements 32-1, ..., 32-n by the transmission unit 35, and the vibration element 32-1. ,..., 32-n are controlled by the receiving unit 36 for the echo signals generated in 32-n. The first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34 a including the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on the signal received from the sensor 33. Note that the first control circuit 41 is not limited to the connector part 40, and may be provided in the grip part 21, or may be provided at an intermediate position between the connector part 40 and the grip part 21. Alternatively, the first control circuit 41 may be omitted from the ultrasonic probe 20 and included in the second control circuit 51.

ここで、電子回路３４ａの消費電力は、（１）電子回路３４ａの内部を流れるバイアス電流、（２）振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧、及び（３）振動素子３２−１、…、３２−ｎに電圧を印加する周期のうち少なくとも１つが変化することで変化する。このため、上記（１）（２）の低下及び（３）の長期化のうち少なくとも１つにより、電子回路３４ａの消費電力及び発熱を抑制可能である。以下、順に説明する。   Here, the power consumption of the electronic circuit 34a includes (1) a bias current flowing inside the electronic circuit 34a, (2) a voltage applied to the vibration elements 32-1, ..., 32-n, and (3) the vibration element 32. -1,..., 32-n changes when at least one of the periods in which the voltage is applied changes. For this reason, the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by at least one of the above-described decreases (1) and (2) and the prolonged period (3). Hereinafter, it demonstrates in order.

（１）電子回路３４ａの消費電力及び発熱は、バイアス電流の低下によって抑制可能である。補足すると、電子回路３４ａには、増幅器としてプリアンプ回路３６１が組み込まれる。増幅器はトランジスタで構成され、トランジスタには常時電流を流す必要がある。この定常的に流す電流をバイアス電流と呼ぶ。このバイアス電流を大きくするとノイズ性能や歪み性能がよくなる一方、電圧と電流で決まる電力のうちの電流が大きくなるので、電子回路３４ａの消費電力が上昇し、電子回路３４ａが高温になる。このため、センサ３３からの信号に応じて第１制御回路４１から出力される制御信号により、電子回路３４ａのバイアス電流が切り替え可能となるように受信部３６の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ２０を使用しないときには、電子回路３４ａのバイアス電流を低下させ、電子回路３４ａの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ２０を使用していない場合、ノイズ性能や歪み性能が劣化しても問題ない。   (1) Power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by a decrease in bias current. Supplementally, a preamplifier circuit 361 is incorporated in the electronic circuit 34a as an amplifier. The amplifier is composed of a transistor, and it is necessary to always pass a current through the transistor. This constantly flowing current is called a bias current. When this bias current is increased, noise performance and distortion performance are improved. On the other hand, the current out of the power determined by the voltage and current increases, so that the power consumption of the electronic circuit 34a increases and the electronic circuit 34a becomes high temperature. For this reason, the electronic circuit of the receiving unit 36 is designed so that the bias current of the electronic circuit 34 a can be switched by the control signal output from the first control circuit 41 in accordance with the signal from the sensor 33. Thereby, when the ultrasonic probe 20 is not used, the bias current of the electronic circuit 34a can be reduced, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. In addition, when the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if noise performance or distortion performance deteriorates.

（２）電子回路３４ａの消費電力及び発熱は、振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧の低下によって抑制可能である。補足すると、電子回路３４ａには、各振動素子３２−１、…、３２−ｎに高圧パルスを印加して超音波を出力させる送信動作を行う送信部３５が組み込まれる。この高圧パルスを印加している時間に送信部３５から振動素子３２−１、…、３２−ｎに電流が流れる。この高圧パルスの電圧を高くすると、超音波画像の画質性能が良くなる一方、振動素子３２−１、…、３２−ｎに流れる電流と電圧値で決まる消費電力が上昇し、電子回路３４ａが高温になる。このため、第１制御回路４１から出力される制御信号により、振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧が切り替え可能となるように送信部３５の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ２０を使用しないときには、振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧を低下させ、電子回路３４ａの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ２０を使用していない場合、画質性能が劣化しても問題ない。   (2) Power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by a decrease in the voltage applied to the vibration elements 32-1, ..., 32-n. Supplementally, the electronic circuit 34a incorporates a transmission unit 35 that performs a transmission operation in which a high-pressure pulse is applied to each of the vibration elements 32-1, ..., 32-n to output an ultrasonic wave. A current flows from the transmitting unit 35 to the vibrating elements 32-1,..., 32-n during the time when the high-voltage pulse is applied. When the voltage of the high voltage pulse is increased, the image quality performance of the ultrasonic image is improved. On the other hand, the power consumption determined by the current and the voltage value flowing through the vibration elements 32-1,. become. For this reason, the electronic circuit of the transmission part 35 is designed so that the voltage applied to the vibration elements 32-1,..., 32-n can be switched by the control signal output from the first control circuit 41. As a result, when the ultrasonic probe 20 is not used, the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be reduced, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. When the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if the image quality performance is deteriorated.

（３）電子回路３４ａの消費電力及び発熱は、振動素子３２−１、…、３２−ｎに電圧を印加する周期の長期化によって抑制可能である。補足すると、送信動作に関する消費電力を決める要因として、前述した送信の瞬間に流れる電流と印加する電圧に加え、その繰り返し周期（以下、パルス繰り返し周期）が存在する。このパルス繰り返し周期は、表示深度で決まる最小に設定すると、超音波画像が診断対象（例えば心臓）の動きを正確に表現する一方、時間平均したときの消費電力が上昇し、電子回路３４ａが高温になる。このため、第１制御回路４１から出力される制御信号により、振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧の周期が切り替え可能となるように送信部３５の電子回路を設計しておく。これにより、超音波プローブ２０を使用しないときには、振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧の周期を長期化させ、電子回路３４ａの消費電力及び発熱を抑制することが可能となる。なお、超音波プローブ２０を使用していない場合、画像フレームの更新周期が遅くなっても問題ない。   (3) The power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed by prolonging the period in which the voltage is applied to the vibration elements 32-1, ..., 32-n. Supplementally, as a factor for determining the power consumption related to the transmission operation, in addition to the current flowing at the moment of transmission and the voltage to be applied, there is a repetition period (hereinafter referred to as pulse repetition period). When this pulse repetition period is set to the minimum determined by the display depth, the ultrasonic image accurately represents the motion of the diagnosis target (for example, the heart), while the power consumption when time averaged increases, and the electronic circuit 34a becomes hot. become. For this reason, the electronic circuit of the transmission unit 35 is designed so that the cycle of the voltage applied to the vibration elements 32-1,..., 32-n can be switched by the control signal output from the first control circuit 41. deep. As a result, when the ultrasonic probe 20 is not used, the period of the voltage applied to the vibrating elements 32-1,..., 32-n can be lengthened, and the power consumption and heat generation of the electronic circuit 34a can be suppressed. . When the ultrasonic probe 20 is not used, there is no problem even if the image frame update cycle is delayed.

なお、以上のような消費電力の抑制に代えて、超音波プローブ２０を使用しないときには、バイアス電流又は印加電圧の供給停止により、電子回路３４ａの消費電力を無くすようにしてもよい。消費電力を無くす場合は、消費電力を抑制する場合の極限形態であり、消費電力を抑制する場合に含めて説明する。   Instead of suppressing the power consumption as described above, when the ultrasonic probe 20 is not used, the power consumption of the electronic circuit 34a may be eliminated by stopping the supply of the bias current or the applied voltage. The case where power consumption is eliminated is an extreme form when power consumption is suppressed, and will be described including the case where power consumption is suppressed.

一方、超音波診断装置は、装置本体５０、表示部５８、装置本体５０に接続され操作者からの各種指示・命令・情報を装置本体５０に取り込むための入力部５９を有する。さらに、超音波診断装置には、心電計、心音計、脈波計、呼吸センサに代表される図示しない生体信号計測部及びネットワークがインターフェース部５７を介して接続されてもよい。   On the other hand, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an apparatus main body 50, a display unit 58, and an input unit 59 that is connected to the apparatus main body 50 and receives various instructions / commands / information from the operator into the apparatus main body 50. Furthermore, a biological signal measurement unit (not shown) represented by an electrocardiograph, a heart sound meter, a pulse wave meter, and a respiration sensor and a network may be connected to the ultrasonic diagnostic apparatus via the interface unit 57.

装置本体５０は、第２制御回路５１、信号処理回路５２、画像メモリ５３、画像合成部５４、表示制御部５５、記憶部５６及びインターフェース部５７を有する。   The apparatus main body 50 includes a second control circuit 51, a signal processing circuit 52, an image memory 53, an image composition unit 54, a display control unit 55, a storage unit 56, and an interface unit 57.

第２制御回路５１は、例えば、ＣＰＵからなり、操作者による入力部５９の操作に応じて、記憶部５６に記憶された送信遅延パターン、受信遅延パターンと制御プログラムとを読み出し、これらに従って装置本体５０及び超音波プローブ２０を制御する。入力部５９の操作としては、例えば、Ｂモードとドプラモードとの選択、フレームレート、被走査深度、送信開始・終了などの指示を入力する操作が適用可能となっている。但し、第２制御回路５１は、ＣＰＵに限らず、ＰＬＤ（programmable logic device）やＡＳＩＣ (application specific integrated circuit：特定用途向け集積回路)などの回路から構成してもよい。   The second control circuit 51 includes, for example, a CPU, and reads out the transmission delay pattern, the reception delay pattern, and the control program stored in the storage unit 56 in accordance with the operation of the input unit 59 by the operator, and according to these, the apparatus main body 50 and the ultrasonic probe 20 are controlled. As an operation of the input unit 59, for example, an operation for inputting an instruction such as selection between the B mode and the Doppler mode, a frame rate, a scanned depth, and transmission start / end can be applied. However, the second control circuit 51 is not limited to the CPU, and may be configured by a circuit such as a PLD (programmable logic device) or an ASIC (application specific integrated circuit).

信号処理回路５２は、図示していないＢモード処理ユニットと、ドプラ処理ユニットと、画像生成ユニットとを有する。信号処理回路５２は、受信部３６から出力された受信信号に基づいて、画像データを発生する。以下、画像データの発生に関して詳述する。画像データとは、Ｂモードデータまたはドプラデータに基づいて発生された超音波画像データである。   The signal processing circuit 52 includes a B-mode processing unit, a Doppler processing unit, and an image generation unit that are not shown. The signal processing circuit 52 generates image data based on the received signal output from the receiving unit 36. Hereinafter, generation of image data will be described in detail. Image data is ultrasound image data generated based on B-mode data or Doppler data.

Ｂモード処理ユニットは、図示していない包絡線検波器、対数変換器などを有する。包絡線検波器は、受信部３６から出力された受信信号に対して包絡線検波を実行する。包絡線検波器は、包絡線検波された信号を、対数変換器に出力する。対数変換器は、包絡線検波された信号に対して対数変換して弱い信号を相対的に強調する。Ｂモード処理ユニットは、対数変換器により強調された信号に基づいて、各走査線及び各超音波送受信における深さごとの信号値（Ｂモードデータ）を発生する。   The B-mode processing unit has an envelope detector, a logarithmic converter, etc., not shown. The envelope detector performs envelope detection on the reception signal output from the receiving unit 36. The envelope detector outputs the envelope-detected signal to a logarithmic converter. The logarithmic converter relatively emphasizes a weak signal by logarithmically converting the envelope-detected signal. The B-mode processing unit generates a signal value (B-mode data) for each depth in each scanning line and each ultrasonic wave transmission / reception based on the signal emphasized by the logarithmic converter.

なお、Ｂモード処理ユニットは、被走査領域におけるラテラル方向、エレベーション方向、深さ方向（以下、レンジ（Range）方向と呼ぶ）にそれぞれ対応付けて配列された複数の信号値からなる３次元Ｂモードデータを発生してもよい。レンジ方向とは、走査線上の深さ方向である。なお、３次元Ｂモードデータは、複数の画素値または複数の輝度値などを、走査線に沿って、ラテラル方向、エレベーション方向、レンジ方向にそれぞれ対応付けて配列させたデータであってもよい。また、３次元Ｂモードデータは、被走査領域において予め設定された関心領域（Region Of Interest: 以下、ＲＯＩと呼ぶ）に関するデータであってもよい。また、Ｂモード処理ユニットは、３次元Ｂモードデータの代わりにボリュームデータを発生してもよい。以下、Ｂモード処理ユニットで発生されるデータをまとめて、Ｂモードデータと呼ぶ。   The B-mode processing unit is a three-dimensional B composed of a plurality of signal values arranged in association with the lateral direction, the elevation direction, and the depth direction (hereinafter referred to as a range direction) in the scanned region. Mode data may be generated. The range direction is the depth direction on the scanning line. The three-dimensional B-mode data may be data in which a plurality of pixel values or a plurality of luminance values are arranged in association with the lateral direction, the elevation direction, and the range direction along the scanning line. . The three-dimensional B-mode data may be data related to a region of interest (hereinafter referred to as ROI) set in advance in the scanned region. The B mode processing unit may generate volume data instead of the three-dimensional B mode data. Hereinafter, data generated by the B-mode processing unit is collectively referred to as B-mode data.

ドプラ処理ユニットは、図示していないミキサー、低域通過フィルタ（Low Pass Filter: 以下、ＬＰＦと呼ぶ）、速度／分散／Ｐｏｗｅｒ演算デバイス等を有する。ミキサーは、受信部３６から出力された受信信号に、送信周波数と同じ周波数ｆ０を有する基準信号を掛け合わせる。この掛け合わせにより、ドプラ偏移周波数ｆｄの成分の信号と（２ｆ０＋ｆｄ）の周波数成分を有する信号とが得られる。ＬＰＦは、ミキサーからの２種の周波数成分を有する信号のうち、高い周波数成分（２ｆ０＋ｆｄ）の信号を取り除く。ドプラ処理ユニットは、高い周波数成分（２ｆ０＋ｆｄ）の信号を取り除くことにより、ドプラ偏移周波数ｆｄの成分を有するドプラ信号を発生する。   The Doppler processing unit includes a mixer, a low-pass filter (hereinafter referred to as LPF), a speed / dispersion / Power arithmetic device, etc., not shown. The mixer multiplies the reception signal output from the reception unit 36 by a reference signal having the same frequency f0 as the transmission frequency. By this multiplication, a signal having a component of Doppler shift frequency fd and a signal having a frequency component of (2f0 + fd) are obtained. The LPF removes a signal having a high frequency component (2f0 + fd) from signals having two types of frequency components from the mixer. The Doppler processing unit generates a Doppler signal having a component of the Doppler shift frequency fd by removing the signal of the high frequency component (2f0 + fd).

なお、ドプラ処理ユニットは、ドプラ信号を発生するために、直交検波方式を用いてもよい。このとき、受信信号（ＲＦ信号）は、直交検波されＩＱ信号に変換される。ドプラ処理ユニットは、ＩＱ信号を複素フーリエ変換することにより、ドプラ偏移周波数ｆｄの成分を有するドプラ信号を発生する。ドプラ信号は、例えば、血流、組織、造影剤によるエコー成分である。   The Doppler processing unit may use a quadrature detection method in order to generate a Doppler signal. At this time, the received signal (RF signal) is quadrature detected and converted to an IQ signal. The Doppler processing unit generates a Doppler signal having a component of the Doppler shift frequency fd by performing a complex Fourier transform on the IQ signal. The Doppler signal is, for example, an echo component caused by blood flow, tissue, or contrast agent.

速度／分散／Ｐｏｗｅｒ演算デバイスは、図示していないＭＴＩ（Moving Target Indicator）フィルタ、自己相関演算器等を有する。ＭＴＩフィルタは、発生されたドプラ信号に対して、臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分（クラッタ成分）を除去する。自己相関演算器は、ＭＴＩフィルタによって血流情報のみが抽出されたドプラ信号に対して、自己相関値を算出する。自己相関演算器は、算出された自己相関値に基づいて、血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等を算出する。速度／分散／Ｐｏｗｅｒ演算デバイスは、複数のドプラ信号に基づく血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等に基づいて、カラードプラデータを発生する。以下、ドプラ信号とカラードプラデータとをまとめて、ドプラデータと呼ぶ。   The velocity / dispersion / Power computing device includes an MTI (Moving Target Indicator) filter, an autocorrelation computing unit, etc., not shown. The MTI filter removes Doppler components (clutter components) caused by respiratory movement or pulsatile movement of the organ from the generated Doppler signal. The autocorrelation calculator calculates an autocorrelation value for the Doppler signal from which only blood flow information is extracted by the MTI filter. The autocorrelation calculator calculates an average blood flow velocity value, a variance value, a Doppler signal reflection intensity, and the like based on the calculated autocorrelation value. The velocity / dispersion / Power computing device generates color Doppler data based on an average velocity value of blood flow based on a plurality of Doppler signals, a dispersion value, a reflection intensity of the Doppler signal, and the like. Hereinafter, Doppler signals and color Doppler data are collectively referred to as Doppler data.

また、ドプラデータとＢモードデータとをまとめてローデータ（Raw Data）と呼ぶ。なお、ローデータは、送信超音波の高調波成分によるＢモードデータ、及び被検体内の生体組織に関する弾性データであってもよい。Ｂモード処理ユニット及びドプラ処理ユニットは、発生したローデータを画像生成ユニットに出力する。なお、Ｂモード処理ユニット及びドプラ処理ユニットは、発生したローデータを画像メモリ５３に出力することも可能である。   The Doppler data and the B mode data are collectively referred to as raw data. Note that the raw data may be B-mode data based on harmonic components of transmission ultrasonic waves and elasticity data related to living tissue in the subject. The B-mode processing unit and the Doppler processing unit output the generated raw data to the image generation unit. Note that the B-mode processing unit and the Doppler processing unit can output the generated raw data to the image memory 53.

画像生成ユニットは、図示していないディジタルスキャンコンバータ（Digital Scan Converter: 以下、ＤＳＣと呼ぶ）を有する。画像生成ユニットは、ＤＳＣに対して、座標変換処理（リサンプリング）を実行する。座標変換処理とは、例えば、ローデータからなる超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換することである。画像生成ユニットは、座標変換処理に続けて補間処理を、ＤＳＣに対して実行する。補間処理とは、隣り合う走査線信号列におけるローデータを用いて、走査線信号列間にデータを補間する処理である。画像生成ユニットは、ローデータに対して座標変換処理と補間処理とを実行することにより、超音波画像データを生成する。   The image generation unit has a digital scan converter (hereinafter referred to as DSC) not shown. The image generation unit performs coordinate conversion processing (resampling) on the DSC. The coordinate conversion processing is, for example, conversion of a scanning line signal sequence of ultrasonic scanning composed of raw data into a scanning line signal sequence of a general video format represented by a television or the like. The image generation unit performs interpolation processing on the DSC following the coordinate conversion processing. Interpolation processing is processing for interpolating data between scan line signal sequences using raw data in adjacent scan line signal sequences. The image generation unit generates ultrasonic image data by executing coordinate conversion processing and interpolation processing on the raw data.

なお、信号処理回路５２は、３次元Ｂモードデータまたはボリュームデータをレンダリング処理することにより、表示部５８における２次元のモニタに３次元の物体を表示するために、視線データの投影を実行してもよい。すなわち、信号処理回路５２は、３次元物体を投影面に投影することにより、２次元平面上の画像を発生する。なお、レンダリング処理に当たっては、いずれの投映法を用いてもよい。   The signal processing circuit 52 performs projection processing of line-of-sight data to display a three-dimensional object on a two-dimensional monitor in the display unit 58 by rendering the three-dimensional B-mode data or volume data. Also good. That is, the signal processing circuit 52 generates an image on a two-dimensional plane by projecting a three-dimensional object onto a projection plane. In the rendering process, any projection method may be used.

画像メモリ５３は、例えばフリーズする直前の複数のフレームに対応する超音波画像を保存するメモリである。このシネメモリに記憶されている画像を連続表示（シネ表示）することで、超音波動画像を表示することも可能である。   The image memory 53 is a memory that stores ultrasonic images corresponding to a plurality of frames immediately before freezing, for example. It is also possible to display an ultrasonic moving image by continuously displaying images (cine display) stored in the cine memory.

画像合成部５４は、信号処理回路５２で発生された超音波画像に種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。   The image synthesizing unit 54 synthesizes character information and scales of various parameters with the ultrasonic image generated by the signal processing circuit 52 to generate an ultrasonic image for display.

表示制御部５５は、画像合成部５４により生成された超音波画像を表示部５８に表示させる。   The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the ultrasonic image generated by the image synthesis unit 54.

記憶部５６は、フォーカス深度の異なる複数の受信遅延パターン及び複数の送信遅延パターンと、本超音波診断装置の制御プログラムと、診断プロトコルと、送受信条件等の各種データ群と、信号処理回路５２で発生されたローデータ及び超音波画像とを記憶する。   The storage unit 56 includes a plurality of reception delay patterns and a plurality of transmission delay patterns having different focus depths, a control program of the ultrasonic diagnostic apparatus, a diagnostic protocol, various data groups such as transmission / reception conditions, and a signal processing circuit 52. The generated raw data and the ultrasonic image are stored.

インターフェース部５７は、入力部５９、ネットワーク、図示していない外部記憶装置及び生体信号計測部に関するインターフェースである。装置本体５０によって得られた超音波画像等のデータ及び解析結果等は、インターフェース部５７とネットワークとを介して他の装置に転送可能である。なお、インターフェース部５７は、ネットワークを介して、図示していない他の医用画像診断装置で取得された被検体に関する医用画像を、ダウンロードすることも可能である。   The interface unit 57 is an interface related to the input unit 59, a network, an external storage device (not shown), and a biological signal measurement unit. Data such as ultrasonic images and analysis results obtained by the apparatus main body 50 can be transferred to another apparatus via the interface unit 57 and the network. The interface unit 57 can also download a medical image related to the subject acquired by another medical image diagnostic apparatus (not shown) via the network.

表示部５８は、表示制御部５５の出力に基づいて、Ｂモード画像及びドプラ画像などの超音波画像などを表示する。なお、表示部５８は、表示された画像に対して、ブライトネス、コントラスト、ダイナミックレンジ、γ補正などの調整及び、カラーマップの割り当てを実行してもよい。   The display unit 58 displays an ultrasound image such as a B-mode image and a Doppler image based on the output of the display control unit 55. Note that the display unit 58 may perform adjustments such as brightness, contrast, dynamic range, and γ correction, and color map assignment for the displayed image.

入力部５９は、インターフェース部５７に接続され操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を装置本体５０に取り込む。入力部５９は、図示していないトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の入力デバイスを有する。入力デバイスは、表示画面上に表示されるカーソルの座標を検出し、検出した座標を第２制御回路５１に出力する。なお、入力デバイスは、表示画面を覆うように設けられたタッチコマンドスクリーンでもよい。この場合、入力部５９は、電磁誘導式、電磁歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を第２制御回路５１に出力する。また、操作者が入力部５９の終了ボタンまたはフリーズボタンを操作すると、第２制御回路５１からの制御により、超音波プローブ２０における超音波の送受信が終了し、装置本体５０は一時的に使用停止状態となる。   The input unit 59 is connected to the interface unit 57 and takes various instructions, commands, information, selections, and settings from the operator into the apparatus main body 50. The input unit 59 includes input devices such as a trackball, a switch button, a mouse, and a keyboard (not shown). The input device detects the coordinates of the cursor displayed on the display screen, and outputs the detected coordinates to the second control circuit 51. The input device may be a touch command screen provided to cover the display screen. In this case, the input unit 59 detects the coordinates instructed by touch on the principle of coordinate reading such as electromagnetic induction type, electromagnetic distortion type, and pressure sensitive type, and outputs the detected coordinates to the second control circuit 51. Further, when the operator operates the end button or the freeze button of the input unit 59, the transmission / reception of the ultrasonic wave in the ultrasonic probe 20 is ended by the control from the second control circuit 51, and the apparatus main body 50 is temporarily suspended. It becomes a state.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を図３のフローチャートを用いて説明する。   Next, operations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

超音波プローブ２０は、コネクタ部４０が超音波診断装置の装置本体５０に接続されると、振動素子３２−１、…、３２−ｎによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state in which ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibration elements 32-1,.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部５９の操作に応じて、第２制御回路５１が起動される。第２制御回路５１は、超音波プローブ２０に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ２０の第１制御回路４１に送出する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 is activated in response to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51 sends a control signal that causes the ultrasonic probe 20 to transmit and receive ultrasonic waves to the first control circuit 41 of the ultrasonic probe 20.

第１制御回路４１は、この制御信号に基づいて、送信部３５及び受信部３６を制御する。送信部３５は、第１制御回路４１からの制御により、振動素子３２−１、…、３２−ｎを駆動する（ＳＴ１）。受信部３６は、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体５０の信号処理回路５２に送出する。   The first control circuit 41 controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on this control signal. The transmission unit 35 drives the vibration elements 32-1,..., 32-n under the control of the first control circuit 41 (ST1). The receiving unit 36 processes echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends the received signal obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the apparatus main body 50.

信号処理回路５２は、受信部３６から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部５４は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部５５は、当該生成された超音波画像を表示部５８に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the reception signal output from the reception unit 36. The image synthesizing unit 54 generates a display ultrasonic image by synthesizing character information and scales of various parameters with the ultrasonic image data. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ２０のセンサ３３は、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知する（ＳＴ２）。ステップＳＴ２の具体例では、センサ３３は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensor 33 of the ultrasonic probe 20 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 (ST2). In the specific example of step ST2, the sensor 33 senses the brightness as the surrounding environment and outputs a signal indicating the sensing result.

電子回路３４ａは、ステップＳＴ２で感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する（ＳＴ３：ＳＴ３−１〜ＳＴ３−３）。ステップＳＴ３の具体例では、センサ３３から出力された信号が第１制御回路４１に伝送される。   The electronic circuit 34a changes its power consumption according to the surrounding environment detected in step ST2 (ST3: ST3-1 to ST3-3). In the specific example of step ST3, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the first control circuit 41.

第１制御回路４１は、センサ３３からの信号に基づいて、挿入部３０の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する（ＳＴ３−１）。ステップＳＴ３−１の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ２０は診断に使用されず、挿入部３０が空中放置状態にある。このため、第１制御回路４１は、電子回路３４ａの消費電力を低下させ（ＳＴ３−２）、電子回路３４ａの発熱を抑制する。すなわち、超音波診断が開始されておらず、高画質性能を得られる電力を供給する必要がないためである。ステップＳＴ３−２の終了後、超音波プローブ２０は、ステップＳＴ２に戻って処理を継続する。   Based on the signal from the sensor 33, the first control circuit 41 determines whether or not the brightness of at least a part of the periphery of the insertion unit 30 has decreased (ST3-1). When the determination result in step ST3-1 indicates NO, the ultrasonic probe 20 is not used for diagnosis, and the insertion unit 30 is left in the air. For this reason, the 1st control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2), and suppresses the heat_generation | fever of the electronic circuit 34a. That is, ultrasonic diagnosis has not started, and it is not necessary to supply power that can achieve high image quality performance. After step ST3-2 ends, the ultrasound probe 20 returns to step ST2 and continues processing.

ステップＳＴ３−１の判定結果が明るさの低下を示す場合、超音波プローブ２０は診断に使用中であり、挿入部３０が被検体内（例、食道）に挿入された状態にある。このため、第１制御回路４１は、電子回路３４ａの消費電力を必要十分な電力に制御する（ＳＴ３−３）。すなわち、超音波診断中には、高画質性能を得るために必要十分な電力を電子回路３４ａに供給する必要があるためである。なお、ステップＳＴ３−３において、明るさの低下の検出直後には、電子回路３４ａの消費電力は増大する向きに制御され、超音波診断に必要十分な電力に達した後には、必要十分な電力を維持するように制御される。   When the determination result in step ST3-1 indicates a decrease in brightness, the ultrasonic probe 20 is being used for diagnosis, and the insertion unit 30 is inserted into the subject (eg, esophagus). For this reason, the first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power (ST3-3). That is, during ultrasonic diagnosis, it is necessary to supply the electronic circuit 34a with sufficient power necessary to obtain high image quality performance. In step ST3-3, immediately after detecting the decrease in brightness, the power consumption of the electronic circuit 34a is controlled to increase, and after reaching the necessary and sufficient power for ultrasonic diagnosis, the necessary and sufficient power is achieved. Is controlled to maintain.

ステップＳＴ３−３の終了後、第１制御回路４１は、超音波診断が終了か否かを判定する（ＳＴ４）。ステップＳＴ４の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ２０は、ステップＳＴ２に戻って処理を継続する。また、ステップＳＴ３−３の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、超音波プローブ２０は処理を終了する。   After step ST3-3, the first control circuit 41 determines whether or not the ultrasound diagnosis is finished (ST4). If the determination result in step ST4 indicates no, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2 and continues the process. If the determination result in step ST3-3 indicates the end of the ultrasound diagnosis, the ultrasound probe 20 ends the process.

上述したように本実施形態によれば、ステップＳＴ２〜ＳＴ３に示したように、診断時に被検体内に挿入される挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境をセンサ３３が感知し、この感知された周辺環境に応じて、電子回路３４ａの消費電力が変化する。これにより、診断に使用中か否かを正確に検出でき、使用停止状態から迅速に復帰することができる。従って、超音波診断におけるユーザビリティを向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, as shown in steps ST2 to ST3, the sensor 33 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion portion 30 inserted into the subject at the time of diagnosis, and this sensing is performed. Depending on the surrounding environment, the power consumption of the electronic circuit 34a changes. As a result, it is possible to accurately detect whether or not it is in use for diagnosis, and it is possible to quickly return from the use stop state. Therefore, usability in ultrasonic diagnosis can be improved.

補足すると、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知することにより、挿入部３０が被検体内に挿入されたか否かを感知できるので、診断に使用中か否かを正確に検出することができる。また、感知された周辺環境に応じて、使用停止状態から使用中の状態への変化を検出した場合にも消費電力が変化するので、使用停止状態から迅速に復帰することができる。   Supplementally, since it is possible to detect whether or not the insertion unit 30 has been inserted into the subject by sensing the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30, it is possible to accurately detect whether or not the insertion unit 30 is being used for diagnosis. Can do. In addition, since the power consumption changes when a change from the use stop state to the use state is detected according to the sensed surrounding environment, it is possible to quickly return from the use stop state.

これに加え、センサ３３が、挿入部３０の少なくとも一部における明るさを感知する場合には、明るさ以外の周辺環境を感知する場合に比べ、挿入部３０が被検体内に挿入されたか否かを容易且つ確実に感知することができる。   In addition to this, when the sensor 33 senses the brightness of at least a part of the insertion unit 30, whether or not the insertion unit 30 has been inserted into the subject as compared to the case of sensing the surrounding environment other than the brightness. Can be detected easily and reliably.

さらに、電子回路３４ａは、センサ３３によって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する構成により、挿入部３０が被検体内に挿入されて周辺が暗いときには、消費電力の増大によって高画質性能を得るための動作を実行することができる。   Further, the electronic circuit 34a has a configuration in which power consumption increases when the brightness detected by the sensor 33 is reduced. When the insertion unit 30 is inserted into the subject and the surrounding area is dark, the electronic circuit 34a has a high power consumption. An operation for obtaining image quality performance can be executed.

換言すると、電子回路３４ａは、センサ３３によって感知される明るさが上昇した場合、消費電力が低下する構成により、挿入部３０が被検体の外部にあって周辺が明るいときには、消費電力の低下によって発熱を抑制することができる。すなわち、超音波プローブ２０が被検体の外部にあるときの無駄な発熱を抑制することができる。例えば、超音波プローブ２０がＴＥＥプローブの場合、ＴＥＥプローブには厳格な発熱規制があり、人体接触部がある温度以上になったら装置動作を強制的に停止させなければならない。但し、超音波診断中に装置動作の停止を生じることは極力避ける必要がある。本実施形態によれば、使用中でないときの無駄な発熱を抑制するため、使用開始時の温度を低くすることができる。すなわち、本実施形態は、使用開始時の温度を低くして、使用開始時の温度と発熱規制された温度との差分（使用中に許容される温度上昇分）を大きくし、装置動作の停止に至る可能性を低くするように、被検体の外部にあるときの無駄な発熱を抑制している。   In other words, the electronic circuit 34a is configured such that when the brightness detected by the sensor 33 increases, the power consumption decreases. When the insertion unit 30 is outside the subject and the periphery is bright, the power consumption decreases. Heat generation can be suppressed. That is, it is possible to suppress unnecessary heat generation when the ultrasonic probe 20 is outside the subject. For example, when the ultrasonic probe 20 is a TEE probe, the TEE probe has a strict heat generation regulation, and the operation of the apparatus must be forcibly stopped when the human body contact portion exceeds a certain temperature. However, it is necessary to avoid stopping the operation of the apparatus during the ultrasonic diagnosis as much as possible. According to this embodiment, in order to suppress useless heat generation when not in use, the temperature at the start of use can be lowered. That is, in this embodiment, the temperature at the start of use is lowered, the difference between the temperature at the start of use and the temperature at which heat generation is restricted (temperature increase allowed during use) is increased, and the operation of the apparatus is stopped. Therefore, useless heat generation when the subject is outside the subject is suppressed.

また、挿入部３０が、センサ３３及び電子回路３４ａの少なくともいずれかを先端部分３１に有する場合、先端部分３１の幅及び高さが伝送ケーブルの直径よりも大きいことから、伝送ケーブルに実装する場合に比べ、容易に実装することができる。   Further, when the insertion portion 30 has at least one of the sensor 33 and the electronic circuit 34a in the distal end portion 31, the width and height of the distal end portion 31 are larger than the diameter of the transmission cable. Compared to, it can be easily mounted.

また、電子回路３４ａの消費電力が、次の（１）〜（３）のうち少なくとも１つが変化することで変化する場合、当該（１）〜（３）の制御によって消費電力を変化させることにより、消費電力の大きさに応じて発熱や画質性能を制御することができる。   Further, when the power consumption of the electronic circuit 34a is changed by changing at least one of the following (1) to (3), the power consumption is changed by the control of (1) to (3). The heat generation and image quality performance can be controlled according to the power consumption.

（１）電子回路３４ａの内部を流れるバイアス電流。
（２）振動素子３２−１、…、３２−ｎに印加する電圧。
（３）振動素子３２−１、…、３２−ｎに電圧を印加する周期。 (1) A bias current flowing inside the electronic circuit 34a.
(2) Voltage applied to the vibration elements 32-1, ..., 32-n.
(3) A period in which a voltage is applied to the vibration elements 32-1, ..., 32-n.

また、超音波プローブ２０が、電子回路３４ａの制御を行う第１制御回路４１を備えた場合には、超音波診断装置の装置本体５０とは独立して、超音波プローブ２０内でセンサ３３の出力に応じて電子回路３４ａの消費電力を制御することができる。   Further, when the ultrasonic probe 20 includes the first control circuit 41 that controls the electronic circuit 34a, the sensor 33 in the ultrasonic probe 20 is independent of the main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus. The power consumption of the electronic circuit 34a can be controlled according to the output.

ここで、第１制御回路４１は、電子回路３４ａの処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路５２を有する筐体との接続を担うコネクタ部４０に設けられた場合、コネクタ部４０が比較的大きいので、容易に実装することができる。なお、第１制御回路４１は、コネクタ部４０に限らず、例えば、把持部２１に設けてもよい。第１制御回路４１を把持部２１に設ける場合も同様に、把持部２１が超音波プローブ２０内で比較的大きい部分であることから、容易に実装することができる。   Here, when the first control circuit 41 is provided in the connector portion 40 that is connected to the housing having the signal processing circuit 52 that generates an image based on the received signal obtained by the processing of the electronic circuit 34a, Since the portion 40 is relatively large, it can be easily mounted. Note that the first control circuit 41 is not limited to the connector unit 40, and may be provided in the grip unit 21, for example. Similarly, when the first control circuit 41 is provided in the grip portion 21, since the grip portion 21 is a relatively large portion in the ultrasonic probe 20, it can be easily mounted.

また、挿入部３０において、先端部分３１の第１面に振動素子３２−１、…、３２−ｎを有し、第１面の反対側の第２面にセンサ３３を有する場合、振動素子３２−１、…、３２−ｎによる超音波の送受信を妨げずに、センサ３３を容易に実装することができる。   In addition, when the insertion portion 30 includes the vibration elements 32-1,..., 32-n on the first surface of the distal end portion 31, and the sensor 33 on the second surface opposite to the first surface, the vibration element 32 is provided. The sensor 33 can be easily mounted without hindering transmission / reception of ultrasonic waves by −1,..., 32-n.

また、挿入部３０が、２次元状に配列された複数の振動素子３２−１、…、３２−ｎを有する場合、前述した作用効果を得られる２Ｄアレイタイプの超音波プローブ２０を提供することができる。なお、挿入部３０が、１次元状に配列された複数の振動素子３２−１、…、３２−ｎを有する場合、挿入部３０が電子回路３４ａ及びセンサ３３を更に備える構成であれば、前述した作用効果を得られる１Ｄアレイタイプの超音波プローブ２０を提供できる。   Moreover, when the insertion part 30 has the some vibration element 32-1, ..., 32-n arranged in two dimensions, the 2D array type ultrasonic probe 20 which can obtain the effect mentioned above is provided. Can do. If the insertion unit 30 includes a plurality of vibration elements 32-1,..., 32-n arranged in a one-dimensional manner, the insertion unit 30 may include the electronic circuit 34a and the sensor 33 as long as the configuration is further provided. The 1D array type ultrasonic probe 20 capable of obtaining the above-described effects can be provided.

一方、超音波診断装置においては、第２制御回路５１が、上述した作用効果を得られる超音波プローブ２０に超音波の送受信を実行させると共に、表示制御部５５が、超音波プローブ２０からの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部５８に表示させる。従って、超音波診断装置は、上述した作用効果に加え、診断時に被検体内に挿入される挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境に応じて電子回路３４ａの消費電力が変化し、この消費電力に応じた画質性能をもつ超音波画像を表示することができる。   On the other hand, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 causes the ultrasonic probe 20 capable of obtaining the above-described effects to execute transmission and reception of ultrasonic waves, and the display control unit 55 outputs from the ultrasonic probe 20. The ultrasonic image generated based on the above is displayed on the display unit 58. Therefore, in addition to the above-described effects, the ultrasonic diagnostic apparatus changes the power consumption of the electronic circuit 34a according to the surrounding environment of at least a part of the insertion portion 30 inserted into the subject at the time of diagnosis. An ultrasonic image having image quality performance corresponding to the image quality can be displayed.

例えば、超音波診断装置は、超音波診断中でないときには、低下した消費電力に応じた超音波画像を表示し、超音波診断中のときのみ、増大した消費電力に応じた超音波画像を表示することができる。   For example, the ultrasonic diagnostic apparatus displays an ultrasonic image corresponding to the reduced power consumption when the ultrasonic diagnosis is not being performed, and displays an ultrasonic image corresponding to the increased power consumption only during the ultrasonic diagnosis. be able to.

＜第２の実施形態＞
図４及び図５は、第２の実施形態に係る超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図であり、図１及び図２と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の各実施形態も同様にして重複した説明を省略する。 <Second Embodiment>
4 and 5 are schematic views showing the configurations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment. The same parts as those in FIGS. Are mainly described here. In the following embodiments, the same description is omitted.

第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、電子回路３４ａが、受信部３６の処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路（画像生成部）５２を有する筐体内に設けられた第２制御回路５１ａによって制御される構成となっている。   The second embodiment is a modification of the first embodiment, and the electronic circuit 34 a includes a signal processing circuit (image generation unit) 52 that generates an image based on the reception signal obtained by the processing of the reception unit 36. It is configured to be controlled by a second control circuit 51a provided in the housing having the same.

具体的には、第２の実施形態は、超音波プローブ２０から第１制御回路４１を省略し、装置本体５０内の第２制御回路５１に代えて、第１制御回路４１を第２制御回路５１に含めた新たな第２制御回路５１ａを備えている。   Specifically, in the second embodiment, the first control circuit 41 is omitted from the ultrasonic probe 20, and the first control circuit 41 is replaced with the second control circuit 51 instead of the second control circuit 51 in the apparatus main body 50. 51 is provided with a new second control circuit 51 a included in 51.

これに伴い、センサ３３から出力された信号は、第２制御回路５１ａに伝送される。このとき、センサ３３から出力される信号は、ディジタル信号及びアナログ信号のいずれでもよい。アナログ信号の場合、例えば、電子回路３４ａ内の図示しないＡ／Ｄ変換回路によりディジタル信号に変換してから第２制御回路５１ａに伝送してもよい。あるいは、アナログ信号を装置本体５０の図示しないＡ／Ｄ変換回路によりディジタル信号に変換してから第２制御回路５１ａに伝送してもよい。   Accordingly, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the second control circuit 51a. At this time, the signal output from the sensor 33 may be either a digital signal or an analog signal. In the case of an analog signal, for example, it may be converted to a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) in the electronic circuit 34a and then transmitted to the second control circuit 51a. Alternatively, the analog signal may be converted into a digital signal by an A / D conversion circuit (not shown) of the apparatus main body 50 and then transmitted to the second control circuit 51a.

ここで、第２制御回路５１ａは、前述した装置本体５０及び超音波プローブ２０を制御する機能を有している。ここで、超音波プローブ２０を制御する機能は、センサ３３から受けた信号に基づいて、電子回路３４ａ内の送信部３５及び受信部３６を制御する機能を含んでいる。具体的には、第２制御回路５１ａは、制御プログラムに基づいて、送信部３５による振動素子３２−１、…、３２−ｎの駆動と、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号の受信部３６による処理とを制御する。また、第２制御回路５１ａは、センサ３３から受けた信号に基づいて、送信部３５及び受信部３６を含む電子回路３４ａの消費電力を制御する。   Here, the second control circuit 51a has a function of controlling the apparatus main body 50 and the ultrasonic probe 20 described above. Here, the function of controlling the ultrasonic probe 20 includes the function of controlling the transmitter 35 and the receiver 36 in the electronic circuit 34 a based on the signal received from the sensor 33. Specifically, the second control circuit 51a drives the vibration elements 32-1,..., 32-n by the transmission unit 35 and is generated by the vibration elements 32-1,. The processing of the echo signal received by the receiving unit 36 is controlled. The second control circuit 51 a controls power consumption of the electronic circuit 34 a including the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on the signal received from the sensor 33.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を、前述した図３を参照しながら説明する。   Next, operations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. 3 described above.

超音波プローブ２０は、コネクタ部４０が超音波診断装置の装置本体５０に接続されると、振動素子３２−１、…、３２−ｎによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state in which ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibration elements 32-1,.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部５９の操作に応じて、第２制御回路５１ａが起動される。第２制御回路５１ａは、超音波プローブ２０に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ２０の電子回路３４ａに送出する。すなわち、第２制御回路５１ａは、この制御信号により、電子回路３４ａ内の送信部３５及び受信部３６を制御する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51a is activated according to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51 a sends a control signal that causes the ultrasonic probe 20 to transmit and receive ultrasonic waves to the electronic circuit 34 a of the ultrasonic probe 20. That is, the second control circuit 51a controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 in the electronic circuit 34a by this control signal.

送信部３５は、第２制御回路５１ａからの制御により、振動素子３２−１、…、３２−ｎを駆動する（ＳＴ１）。受信部３６は、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体５０の信号処理回路５２に送出する。   The transmission unit 35 drives the vibration elements 32-1, ..., 32-n under the control of the second control circuit 51a (ST1). The receiving unit 36 processes echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends the received signal obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the apparatus main body 50.

信号処理回路５２は、受信部３６から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部５４は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部５５は、当該生成された超音波画像を表示部５８に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the reception signal output from the reception unit 36. The image synthesizing unit 54 generates a display ultrasonic image by synthesizing character information and scales of various parameters with the ultrasonic image data. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ２０のセンサ３３は、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知する（ＳＴ２）。ステップＳＴ２の具体例では、センサ３３は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensor 33 of the ultrasonic probe 20 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 (ST2). In the specific example of step ST2, the sensor 33 senses the brightness as the surrounding environment and outputs a signal indicating the sensing result.

電子回路３４ａは、ステップＳＴ２で感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する（ＳＴ３：ＳＴ３−１〜ＳＴ３−３）。ステップＳＴ３の具体例では、センサ３３から出力された信号が第２制御回路５１ａに伝送される。   The electronic circuit 34a changes its power consumption according to the surrounding environment detected in step ST2 (ST3: ST3-1 to ST3-3). In the specific example of step ST3, the signal output from the sensor 33 is transmitted to the second control circuit 51a.

第２制御回路５１ａは、センサ３３からの信号に基づいて、挿入部３０の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する（ＳＴ３−１）。ステップＳＴ３−１の判定結果が否を示す場合、挿入部３０が空中放置状態にあるため、第２制御回路５１ａは、電子回路３４ａの消費電力を低下させ（ＳＴ３−２）、電子回路３４ａの発熱を抑制する。ステップＳＴ３−２の終了後、第２制御回路５１ａは、ステップＳＴ２に戻って処理を継続する。   Based on the signal from the sensor 33, the second control circuit 51a determines whether or not the brightness around at least a part of the insertion unit 30 has decreased (ST3-1). If the determination result of step ST3-1 indicates NO, the insertion unit 30 is left in the air, so the second control circuit 51a reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2), and the electronic circuit 34a Suppresses fever. After step ST3-2 ends, the second control circuit 51a returns to step ST2 and continues processing.

ステップＳＴ３−１の判定結果が明るさの低下を示す場合、挿入部３０が被検体内（例、食道）に挿入された状態にあるため、第２制御回路５１ａは、電子回路３４ａの消費電力を必要十分な電力に制御する（ＳＴ３−３）。なお、ステップＳＴ３−３において、明るさの低下の検出直後には、電子回路３４ａの消費電力は増大する向きに制御され、超音波診断に必要十分な電力に達した後には、必要十分な電力を維持するように制御される。   When the determination result in step ST3-1 indicates a decrease in brightness, since the insertion unit 30 is inserted in the subject (eg, esophagus), the second control circuit 51a uses the power consumption of the electronic circuit 34a. Is controlled to a necessary and sufficient power (ST3-3). In step ST3-3, immediately after detecting the decrease in brightness, the power consumption of the electronic circuit 34a is controlled to increase, and after reaching the necessary and sufficient power for ultrasonic diagnosis, the necessary and sufficient power is achieved. Is controlled to maintain.

ステップＳＴ３−３の終了後、第２制御回路５１ａは、超音波診断が終了か否かを判定し（ＳＴ４）、否を示す場合には、ステップＳＴ２に戻って処理を継続する。   After step ST3-3 is completed, the second control circuit 51a determines whether or not the ultrasound diagnosis is ended (ST4), and if not, returns to step ST2 and continues the process.

ステップＳＴ４の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、第２制御回路５１ａは処理を終了する。   When the determination result in step ST4 indicates the end of the ultrasound diagnosis, the second control circuit 51a ends the process.

上述したように第２の実施形態によれば、電子回路３４ａが、受信部３６の処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する信号処理回路（画像生成部）５２を有する筐体内に設けられた第２制御回路５１ａによって制御される。このように、前述した第１制御回路４１を省略し、装置本体５０内の第２制御回路５１ａから電子回路３４ａを制御するように変形しても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   As described above, according to the second embodiment, the electronic circuit 34 a is provided in a housing having the signal processing circuit (image generation unit) 52 that generates an image based on the reception signal obtained by the processing of the reception unit 36. The second control circuit 51a is controlled. As described above, even if the first control circuit 41 described above is omitted and the second control circuit 51a in the apparatus main body 50 is modified to control the electronic circuit 34a, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Can be obtained.

また、装置本体５０内の第２制御回路５１ａが電子回路３４ａの消費電力を制御するので、より効果的な発熱制御を実現することができる。補足すると、前述した第１制御回路４１は、コネクタ部４０内の小さいスペースに設置する必要があったので、大きいスペースを要する複雑な回路にはできない。これに対し、第２制御回路５１ａは、装置本体５０内の大きいスペースに設置できることから、電子回路３４ａの消費電力を制御する回路を第１制御回路４１よりも複雑な回路とすることができ、もって、より効果的な発熱制御を実現することができる。   Further, since the second control circuit 51a in the apparatus main body 50 controls the power consumption of the electronic circuit 34a, more effective heat generation control can be realized. Supplementally, since the first control circuit 41 described above needs to be installed in a small space in the connector section 40, it cannot be a complicated circuit requiring a large space. On the other hand, since the second control circuit 51a can be installed in a large space in the apparatus main body 50, the circuit for controlling the power consumption of the electronic circuit 34a can be made more complicated than the first control circuit 41. Thus, more effective heat generation control can be realized.

＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図である。 <Third Embodiment>
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the configuration of the distal end portion of the ultrasonic probe according to the third embodiment.

第３の実施形態は、第１及び第２の各実施形態の具体例であり、図６（Ａ）に示すように、挿入部３０の先端部分３１において、振動素子アレイ３２及び電子回路チップ３４が積層構造の一部として実装されている。この積層構造は、バッキング材２２、電子回路チップ３４、バンプ２３、電気信号再配線層２４、バンプ２５、振動素子アレイ３２及び音響整合層２６が順に積層されて構成されている。詳しくは、バッキング材２２の一方の面上に電子回路チップ３４が配置されている。電子回路チップ３４内の電子回路３４ａは、バンプ２３、電気信号再配線層２４及びバンプ２５を介して振動素子アレイ３２内の振動素子３２−１、…、３２−ｎに電気的に接続されている。振動素子アレイ３２は、バンプ２５とは反対側の面上に音響整合層２６が配置されている。また、電子回路チップ３４内の電子回路３４ａは、バッキング材２２の他方の面上に配置されたセンサ３３に配線２７を介して電気的に接続されている。さらに、電子回路チップ３４内の電子回路３４ａは、図示しない伝送ケーブル及びコネクタ部４０を介して装置本体５０の内部回路に電気的に接続されている。なお、センサ３３は、電子回路３４ａを介さずに、図示しない伝送ケーブルを介してコネクタ部４０の内部回路に電気的に接続されていてもよい。   The third embodiment is a specific example of each of the first and second embodiments. As illustrated in FIG. 6A, the vibration element array 32 and the electronic circuit chip 34 are provided at the distal end portion 31 of the insertion portion 30. Are mounted as part of a laminated structure. This laminated structure is configured by laminating a backing material 22, an electronic circuit chip 34, bumps 23, an electric signal rewiring layer 24, bumps 25, a vibration element array 32, and an acoustic matching layer 26 in this order. Specifically, the electronic circuit chip 34 is disposed on one surface of the backing material 22. The electronic circuit 34 a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to the vibration elements 32-1,..., 32-n in the vibration element array 32 through the bumps 23, the electric signal rewiring layer 24 and the bumps 25. Yes. In the vibration element array 32, the acoustic matching layer 26 is disposed on the surface opposite to the bump 25. The electronic circuit 34 a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to the sensor 33 disposed on the other surface of the backing material 22 via the wiring 27. Further, the electronic circuit 34 a in the electronic circuit chip 34 is electrically connected to an internal circuit of the apparatus main body 50 via a transmission cable and a connector unit 40 (not shown). Note that the sensor 33 may be electrically connected to the internal circuit of the connector unit 40 via a transmission cable (not shown) without passing through the electronic circuit 34a.

ここで、挿入部３０は、図６（Ｂ）に示すように、先端部分３１の第１面ｓｆ１に音響整合層２６や振動素子アレイ３２（振動素子３２−１、…、３２−ｎ）を有し、第１面ｓｆ１の反対側の第２面ｓｆ２にセンサ３３を有している。但し、センサ３３は、第２面ｓｆ２に限らず、例えば、第１面ｓｆ１と第２面ｓｆ２との間の第３面ｓｆ３又は第４面ｓｆ４に実装されてもよい。   Here, as shown in FIG. 6 (B), the insertion portion 30 has the acoustic matching layer 26 and the vibration element array 32 (vibration elements 32-1,..., 32-n) on the first surface sf1 of the distal end portion 31. The sensor 33 is provided on the second surface sf2 opposite to the first surface sf1. However, the sensor 33 is not limited to the second surface sf2, and may be mounted on the third surface sf3 or the fourth surface sf4 between the first surface sf1 and the second surface sf2, for example.

以上のような構成によれば、第１及び第２の各実施形態の作用効果に加え、（ａ）センサ３３を容易に実装できる効果と、（ｂ）センサ３３に接続される配線のインピーダンスの影響を低減できる効果とを得ることができる。   According to the above configuration, in addition to the operational effects of the first and second embodiments, (a) the effect that the sensor 33 can be easily mounted, and (b) the impedance of the wiring connected to the sensor 33 The effect which can reduce influence can be acquired.

上記（ａ）の効果について述べる。第２面ｓｆ２は、センサ３３が周辺環境を感知し易い点と、センサ３３の実装が容易な点とから、センサ３３を配置する位置として最適である。例えば、第２面ｓｆ２は、先端部分３１が被検体内に挿入されると、周辺が暗くなる位置にある。このため、第２面ｓｆ２に配置されたセンサ３３は、先端部分３１が被検体内に挿入されたとき、明るさの低下を容易に感知することができる。これに加え、第２面ｓｆ２は、加工の自由度がある構造を有する。例えば、第２面ｓｆ２は、バッキング材２２または放熱と支持を兼ねたアルミ等による構造体からなる面であるので、容易に加工できる。このため、第２面ｓｆ２は、容易に加工した部位にセンサ３３を格納できるので、センサ３３を容易に実装することができる。このように、第２面ｓｆ２は、センサ３３を配置する位置として最適である。   The effect (a) will be described. The second surface sf2 is optimal as a position where the sensor 33 is disposed because the sensor 33 can easily sense the surrounding environment and the sensor 33 can be easily mounted. For example, the second surface sf2 is in a position where the periphery becomes dark when the distal end portion 31 is inserted into the subject. For this reason, the sensor 33 disposed on the second surface sf2 can easily detect a decrease in brightness when the distal end portion 31 is inserted into the subject. In addition, the second surface sf2 has a structure with a degree of freedom of processing. For example, the second surface sf2 is a surface made of the backing material 22 or a structure made of aluminum that serves both as heat dissipation and support, and thus can be easily processed. For this reason, the sensor 33 can be easily mounted on the second surface sf2 because the sensor 33 can be stored in the easily machined part. Thus, the second surface sf2 is optimal as a position where the sensor 33 is disposed.

これに対し、第２面ｓｆ２の反対側の第１面ｓｆ１は、超音波を送受信する音響整合層２６を有することからセンサ３３を配置できないので、センサ３３を配置する位置として不向きである。   On the other hand, the first surface sf1 opposite to the second surface sf2 has the acoustic matching layer 26 that transmits and receives ultrasonic waves, and therefore cannot place the sensor 33, and thus is unsuitable as a position to place the sensor 33.

上記（ｂ）の効果について述べる。センサ３３と電子回路３４ａとの間の配線２７は、ごく短いので、インピーダンスの影響を無視できる。これに加え、センサ３３から出力される信号は、電子回路３４ａ内で増幅された後に、伝送ケーブルを介して装置本体５０側に伝送される。伝送ケーブルの配線長は長いものの、電子回路３４ａ内で増幅された信号であれば、伝送ケーブルの配線長に伴うインピーダンスの影響を低減できる。   The effect (b) will be described. Since the wiring 27 between the sensor 33 and the electronic circuit 34a is very short, the influence of impedance can be ignored. In addition, the signal output from the sensor 33 is amplified in the electronic circuit 34a, and then transmitted to the apparatus main body 50 side via the transmission cable. Although the wiring length of the transmission cable is long, if the signal is amplified in the electronic circuit 34a, the influence of the impedance accompanying the wiring length of the transmission cable can be reduced.

これに対し、センサ３３から出力される信号を直接に伝送ケーブルを介して装置本体５０の内部回路に伝送する場合、センサ３３から出力される信号が微弱なため、伝送ケーブルの配線長に伴うインピーダンスの影響を受けやすい。例えばＴＥＥプローブの場合、伝送ケーブルの配線長が、４ｍ程度に長い。このような長さになると、配線のインピーダンスを無視できず、信号処理回路５２により最終的に得られる情報の誤差が大きくなる。   On the other hand, when the signal output from the sensor 33 is directly transmitted to the internal circuit of the apparatus main body 50 via the transmission cable, the signal output from the sensor 33 is weak, so that the impedance associated with the wiring length of the transmission cable. Susceptible to. For example, in the case of the TEE probe, the wiring length of the transmission cable is as long as about 4 m. With such a length, the impedance of the wiring cannot be ignored, and an error in information finally obtained by the signal processing circuit 52 becomes large.

＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態に係る超音波プローブに適用されたセンサ及びその後段の増幅回路の構成を示す模式図である。 <Fourth Embodiment>
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a sensor applied to the ultrasonic probe according to the fourth embodiment and an amplifier circuit at the subsequent stage.

第４の実施形態は、第１乃至第３の各実施形態の具体例であり、フォト・ダイオードを用いたセンサ３３に電圧を印加する電源３７と、センサ３３に接続され、センサ３３から出力された信号を増幅する増幅回路３８とを電子回路３４ａが備えている。この例では、増幅回路３８として、抵抗３８ｒ及びオペアンプ３８ａを用いる。挿入部３０は、センサ３３及び電子回路３４ａを先端部分３１に有している。   The fourth embodiment is a specific example of each of the first to third embodiments, and is connected to the power source 37 for applying a voltage to the sensor 33 using a photo diode and the sensor 33, and is output from the sensor 33. The electronic circuit 34a includes an amplifier circuit 38 that amplifies the received signal. In this example, a resistor 38r and an operational amplifier 38a are used as the amplifier circuit 38. The insertion portion 30 has a sensor 33 and an electronic circuit 34 a at the distal end portion 31.

ここで、フォト・ダイオードは、暗い状態（被検体内に挿入した状態）では通常のダイオードと同様の電圧−電流特性を示す一方で、明るい状態（空中放置状態）では逆方向の電流が増加する特性を持つ。このため、フォト・ダイオードは、例えば、カソードを電源３７に接続し、アノードを増幅回路３８に接続した構成により、センサ３３周辺の明るさに対応して変化する電流を増幅回路３８に出力する。   Here, the photo diode exhibits a voltage-current characteristic similar to that of a normal diode in a dark state (a state inserted in the subject), while a reverse current increases in a bright state (a state left in the air). Has characteristics. For this reason, the photodiode, for example, outputs a current that changes according to the brightness around the sensor 33 to the amplifier circuit 38 by connecting the cathode to the power source 37 and connecting the anode to the amplifier circuit 38.

増幅回路３８は、フォト・ダイオードから出力された電流を電圧に変換すると同時に適当な値に増幅し、得られた増幅信号を伝送ケーブルに出力する。この場合、増幅回路３８としては、例えば、フォト・ダイオードのアノードと、抵抗３８ｒの一端及びオペアンプ３８ａの反転入力端子とを接続し、抵抗３８ｒの他端とオペアンプ３８ａの出力端子とを接続すればよい。これにより、オペアンプ３８ａのドライブ能力により、ＴＥＥプローブのように長い配線長の伝送ケーブルを有していても配線長の影響を抑えて増幅信号を装置本体５０に伝送することが可能となる。   The amplifying circuit 38 converts the current output from the photodiode into a voltage and simultaneously amplifies the voltage to an appropriate value, and outputs the obtained amplified signal to the transmission cable. In this case, as the amplifier circuit 38, for example, the anode of the photodiode, one end of the resistor 38r and the inverting input terminal of the operational amplifier 38a are connected, and the other end of the resistor 38r and the output terminal of the operational amplifier 38a are connected. Good. As a result, the drive capability of the operational amplifier 38a makes it possible to transmit the amplified signal to the apparatus main body 50 while suppressing the influence of the wiring length even if the transmission cable has a long wiring length like the TEE probe.

以上のような構成によれば、第１乃至第３の各実施形態の作用効果に加え、超音波プローブ２０内の伝送ケーブルの配線長が長い場合でも、配線長の影響を抑えて増幅信号を伝送することができる。   According to the configuration as described above, in addition to the effects of the first to third embodiments, even when the wiring length of the transmission cable in the ultrasonic probe 20 is long, the influence of the wiring length is suppressed and the amplified signal is transmitted. Can be transmitted.

＜第５の実施形態＞
図８は第５の実施形態に係る超音波プローブの先端部分の構成を示す模式図であり、図９は同実施形態における超音波プローブ及び超音波診断装置の構成を示す模式図である。 <Fifth Embodiment>
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the configuration of the distal end portion of the ultrasonic probe according to the fifth embodiment, and FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the configuration of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus according to the same embodiment.

第５の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、挿入部３０内のセンサ３３が周辺環境を感知する場合の信頼性を向上させる観点から、挿入部３０が、センサ３３を複数有する構成となっている。これは、例えば挿入部３０をベッド等に放置した際に、ベッドにセンサ３３の検出面が塞がれてセンサ３３が周辺環境（例、低下した明るさ）を感知し、電子回路３４ａの消費電力を増大させてしまう可能性を無くすことを意図している。この例では、複数のセンサ３３として、３つのセンサ３３−１、…３３−３を用いる。第１のセンサ３３−１は、例えば先端部分３１の第３面ｓｆ３に配置され、第２のセンサ３３−２は、先端部分３１の第２面ｓｆ２に配置され、第３のセンサ３３−３は、先端部分３１の第４面ｓｆ４に配置される。但し、複数のセンサ３３−１、…の個数は、３個に限らず、任意の複数個が使用可能となっている。また、複数のセンサ３３−１、…を配置する位置は、挿入部３０内であれば、任意の位置が適用可能となっている。   The fifth embodiment is a modification of the first embodiment. From the viewpoint of improving the reliability when the sensor 33 in the insertion unit 30 senses the surrounding environment, the insertion unit 30 includes a plurality of sensors 33. It is the composition which has. This is because, for example, when the insertion unit 30 is left on the bed or the like, the detection surface of the sensor 33 is blocked by the bed, and the sensor 33 senses the surrounding environment (eg, decreased brightness), and the consumption of the electronic circuit 34a. It is intended to eliminate the possibility of increasing power. In this example, as the plurality of sensors 33, three sensors 33-1,. For example, the first sensor 33-1 is disposed on the third surface sf3 of the distal end portion 31, and the second sensor 33-2 is disposed on the second surface sf2 of the distal end portion 31, and the third sensor 33-3. Is disposed on the fourth surface sf4 of the tip portion 31. However, the number of the plurality of sensors 33-1,... Is not limited to 3, and any number can be used. Moreover, as long as the position which arrange | positions the several sensors 33-1, ... is in the insertion part 30, arbitrary positions are applicable.

複数のセンサ３３−１、…、３３−３は、前述同様に、それぞれ挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知し、感知結果を示す信号を出力する。センサ３３−１、…、３３−３から出力された信号は、それぞれ第１制御回路４１に伝送される。   Each of the plurality of sensors 33-1 to 33-3 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 and outputs a signal indicating the sensing result, as described above. Signals output from the sensors 33-1 to 33-3 are transmitted to the first control circuit 41, respectively.

第１制御回路４１は、前述した機能において、１つのセンサ３３ではなく、全てのセンサ３３−１〜３３−３で明るさが低下した場合に、電子回路３４ａの消費電力を必要十分な電力に制御する機能を有する構成となっている。   In the above-described function, the first control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power when the brightness of all the sensors 33-1 to 33-3 is reduced instead of the single sensor 33. It has a configuration having a control function.

他の構成は、第１の実施形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、以上のように構成された超音波プローブ及び超音波診断装置の動作を図１０のフローチャートを用いて説明する。   Next, operations of the ultrasonic probe and the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

超音波プローブ２０は、コネクタ部４０が超音波診断装置の装置本体５０に接続されると、振動素子３２−１、…、３２−ｎによる超音波の送受信が可能な状態となる。   When the connector section 40 is connected to the apparatus main body 50 of the ultrasonic diagnostic apparatus, the ultrasonic probe 20 is in a state in which ultrasonic waves can be transmitted and received by the vibration elements 32-1,.

この状態で、超音波診断装置では、操作者による入力部５９の操作に応じて、第２制御回路５１が起動される。第２制御回路５１は、超音波プローブ２０に超音波の送受信を実行させる制御信号を超音波プローブ２０の第１制御回路４１に送出する。   In this state, in the ultrasonic diagnostic apparatus, the second control circuit 51 is activated in response to the operation of the input unit 59 by the operator. The second control circuit 51 sends a control signal that causes the ultrasonic probe 20 to transmit and receive ultrasonic waves to the first control circuit 41 of the ultrasonic probe 20.

第１制御回路４１は、この制御信号に基づいて、送信部３５及び受信部３６を制御する。送信部３５は、第１制御回路４１からの制御により、振動素子３２−１、…、３２−ｎを駆動する（ＳＴ１）。受信部３６は、振動素子３２−１、…、３２−ｎで発生したエコー信号を処理し、当該処理により得られた受信信号を装置本体５０の信号処理回路５２に送出する。   The first control circuit 41 controls the transmission unit 35 and the reception unit 36 based on this control signal. The transmission unit 35 drives the vibration elements 32-1,..., 32-n under the control of the first control circuit 41 (ST1). The receiving unit 36 processes echo signals generated by the vibrating elements 32-1,..., 32-n, and sends the received signal obtained by the processing to the signal processing circuit 52 of the apparatus main body 50.

信号処理回路５２は、受信部３６から出力された受信信号に基づいて、超音波画像データを発生する。画像合成部５４は、当該超音波画像データに種々のパラメータの文字情報及び目盛等を合成することにより、表示用の超音波画像を生成する。表示制御部５５は、当該生成された超音波画像を表示部５８に表示させる。   The signal processing circuit 52 generates ultrasonic image data based on the reception signal output from the reception unit 36. The image synthesizing unit 54 generates a display ultrasonic image by synthesizing character information and scales of various parameters with the ultrasonic image data. The display control unit 55 causes the display unit 58 to display the generated ultrasonic image.

一方、超音波プローブ２０のセンサ３３−１、…、３３−３は、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知する（ＳＴ２ａ）。ステップＳＴ２ａの例では、センサ３３−１、…、３３−３は、周辺環境としての明るさを感知し、感知結果を示す信号を出力する。   On the other hand, the sensors 33-1 to 33-3 of the ultrasonic probe 20 sense at least a part of the surrounding environment of the insertion unit 30 (ST2a). In the example of step ST2a, the sensors 33-1, ..., 33-3 sense the brightness as the surrounding environment and output a signal indicating the sensing result.

電子回路３４ａは、ステップＳＴ２ａで感知された周辺環境に応じて消費電力が変化する（ＳＴ３ａ：ＳＴ３ａ−１、ステップＳＴ３−２〜ＳＴ３−３）。ステップＳＴ３ａの具体例では、センサ３３−１、…、３３−３から出力された信号が第１制御回路４１に伝送される。   The electronic circuit 34a changes in power consumption according to the surrounding environment sensed in step ST2a (ST3a: ST3a-1, steps ST3-2 to ST3-3). In a specific example of step ST3a, signals output from the sensors 33-1 to 33-3 are transmitted to the first control circuit 41.

第１制御回路４１は、全てのセンサ３３−１、…、３３−３からの信号において、挿入部３０の少なくとも一部の周辺の明るさが低下したか否かを判定する（ＳＴ３ａ−１）。ステップＳＴ３ａ−１の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ２０は診断に使用されず、挿入部３０が空中放置状態にある。このため、第１制御回路４１は、電子回路３４ａの消費電力を低下させ（ＳＴ３−２）、電子回路３４ａの発熱を抑制する。ステップＳＴ３−２の終了後、超音波プローブ２０は、ステップＳＴ２ａに戻って処理を継続する。   The first control circuit 41 determines whether or not the brightness of at least a part of the periphery of the insertion unit 30 has decreased in the signals from all the sensors 33-1 to 33-3 (ST3a-1). . If the determination result in step ST3a-1 indicates NO, the ultrasonic probe 20 is not used for diagnosis, and the insertion unit 30 is left in the air. For this reason, the 1st control circuit 41 reduces the power consumption of the electronic circuit 34a (ST3-2), and suppresses the heat_generation | fever of the electronic circuit 34a. After step ST3-2 ends, the ultrasonic probe 20 returns to step ST2a and continues the process.

ステップＳＴ３ａ−１の判定結果が明るさの低下を示す場合、超音波プローブ２０は診断に使用中であり、挿入部３０が被検体内（例、食道）に挿入された状態にある。このため、第１制御回路４１は、電子回路３４ａの消費電力を必要十分な電力に制御する（ＳＴ３−３）。   When the determination result in step ST3a-1 indicates a decrease in brightness, the ultrasonic probe 20 is being used for diagnosis, and the insertion unit 30 is inserted into the subject (eg, esophagus). For this reason, the first control circuit 41 controls the power consumption of the electronic circuit 34a to a necessary and sufficient power (ST3-3).

ステップＳＴ３−３の終了後、第１制御回路４１は、超音波診断が終了か否かを判定する（ＳＴ４）。ステップＳＴ４の判定結果が否を示す場合、超音波プローブ２０は、ステップＳＴ２ａに戻って処理を継続する。また、ステップＳＴ４の判定結果が超音波診断の終了を示す場合、超音波プローブ２０は処理を終了する。   After step ST3-3, the first control circuit 41 determines whether or not the ultrasound diagnosis is finished (ST4). When the determination result of step ST4 indicates NO, the ultrasound probe 20 returns to step ST2a and continues the process. When the determination result in step ST4 indicates the end of the ultrasound diagnosis, the ultrasound probe 20 ends the process.

上述したように本実施形態によれば、挿入部３０が、センサ３３を複数有する構成により、第１の実施形態の効果に加え、挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境を感知するときの信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the insertion unit 30 includes a plurality of sensors 33, and in addition to the effects of the first embodiment, the reliability when sensing the surrounding environment of at least a part of the insertion unit 30 is achieved. Can be improved.

なお、本実施形態は、全てのセンサ３３−１、…、３３−３が明るさの低下を感知した場合に電子回路３４ａの消費電力を変化（増大）させる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、本実施形態は、図１１のステップＳＴ３ｂ（ＳＴ３ｂ−１、ＳＴ３−２、ＳＴ３−３）等に示すように、全センサ数より少ない所定数のセンサが明るさの低下を感知した場合に消費電力を変化（増大）させるように変形することができる。ここで、所定数は、全センサ数をｍ個としたとき、（ｍ−１）個から１個までの範囲内の任意の個数である。この変形例は、本実施形態の効果に加え、例えば１つ以上のセンサ３３−１が故障した場合でも、所定数のセンサ３３−２、３３−３が正常であれば、本実施形態の効果を同様に得ることができるので、より一層、信頼性を向上させることができる。   In the present embodiment, the case where the power consumption of the electronic circuit 34a is changed (increased) when all the sensors 33-1,..., 33-3 sense a decrease in brightness has been described. Not. For example, in the present embodiment, as shown in step ST3b (ST3b-1, ST3-2, ST3-3) in FIG. 11 or the like, when a predetermined number of sensors less than the total number of sensors detect a decrease in brightness, The power consumption can be modified to change (increase). Here, the predetermined number is an arbitrary number within a range from (m−1) to 1 when the total number of sensors is m. In addition to the effect of the present embodiment, this modified example has the effect of the present embodiment as long as a predetermined number of sensors 33-2 and 33-3 are normal even when one or more sensors 33-1 fail. Thus, the reliability can be further improved.

また、本実施形態及びその変形例は、第１の実施形態に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、第２乃至第４の各実施形態にも適用することができる。   In addition, the present embodiment and the modifications thereof have been described by taking the case of application to the first embodiment as an example, but the present embodiment is not limited to this, and can be applied to the second to fourth embodiments. .

＜第６の実施形態＞
図１２は、第６の実施形態に係る超音波プローブの挿入部及び把持部の外観を示す模式図である。 <Sixth Embodiment>
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the appearance of an insertion portion and a gripping portion of an ultrasonic probe according to the sixth embodiment.

第６の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、挿入部３０のうち、先端部分３１以外の部分にセンサ３３を設けた構成となっている。この例では、挿入部３０内の所定位置であって、先端部分３１と把持部２１との間の所定位置にセンサ３３を設けている。ここで、センサ３３を設ける所定位置としては、被検体内に挿入したときに周辺環境が変化する位置（例、周辺の明るさが低下する位置）であれば、任意の位置が適用可能である。   The sixth embodiment is a modification of the first embodiment, and has a configuration in which a sensor 33 is provided in a portion other than the distal end portion 31 in the insertion portion 30. In this example, the sensor 33 is provided at a predetermined position in the insertion portion 30 between the distal end portion 31 and the grip portion 21. Here, as the predetermined position where the sensor 33 is provided, any position can be applied as long as it is a position where the surrounding environment changes when it is inserted into the subject (for example, a position where the surrounding brightness decreases). .

以上のような構成としても、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態は、第１の実施形態に適用した場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、第２乃至第５の各実施形態にも適用することができる。なお、第６の実施形態を第５の実施形態に適用した場合、挿入部３０のうち、先端部分３１以外の部分に複数のセンサ３３−１、…、３３−３の全てを設けた構成としてもよい。あるいは、複数のセンサ３３−１、…、３３−３のうち、１つ以上のセンサ３３−１、…を先端部分３１に設け、残りのセンサ…、３３−３を先端部分３１以外の部分に設けた構成としてもよい。また、前述した通り、複数のセンサ３３−１、…の個数は、任意の複数個が使用可能である。いずれにしても、本実施形態は、第２乃至第５の各実施形態にも適用することができる。   Even with the configuration as described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, although the present embodiment has been described by taking the case where it is applied to the first embodiment as an example, the present embodiment is not limited to this and can also be applied to the second to fifth embodiments. When the sixth embodiment is applied to the fifth embodiment, a configuration in which all of the plurality of sensors 33-1 to 33-3 are provided in a portion other than the distal end portion 31 in the insertion portion 30. Also good. Alternatively, one or more of the sensors 33-1,..., 33-3 are provided in the tip portion 31 and the remaining sensors. It is good also as a provided structure. Further, as described above, any number of the plurality of sensors 33-1 can be used. In any case, the present embodiment can also be applied to the second to fifth embodiments.

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、診断時に被検体内に挿入される挿入部３０の少なくとも一部の周辺環境をセンサ３３が感知し、この感知された周辺環境に応じて、電子回路３４ａの消費電力が変化する。これにより、診断に使用中か否かを正確に検出でき、使用停止状態から迅速に復帰することができる。   According to at least one embodiment described above, the sensor 33 senses the surrounding environment of at least a part of the insertion portion 30 inserted into the subject at the time of diagnosis, and an electronic circuit is selected according to the sensed surrounding environment. The power consumption of 34a changes. As a result, it is possible to accurately detect whether or not it is in use for diagnosis, and it is possible to quickly return from the use stop state.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof in the same manner as included in the scope and gist of the invention.

２０…超音波プローブ、２１…把持部、２２…バッキング材、２３，２５…バンプ、２４…電気信号再配線層、２６…音響整合層、３０…挿入部、３１…先端部分、３２…振動素子アレイ、３２−１〜３２−ｎ…振動素子、３３，３３−１〜３３−３…センサ、３４…電子回路チップ、３４ａ…電子回路、３５…送信部、３５１…レートパルス発生器、３５２−１〜３５２−ｎ…送信回路、３５２ａ−１〜３５２ａ−ｎ…送信遅延回路、３５２ｂ−１〜３５２ｂ−ｎ…パルサ、３６…受信部、３６１…プリアンプ回路、３６２…受信遅延回路、３６３…加算器、３７…電源、３８…増幅回路、３８ａ…オペアンプ、３８ｒ…抵抗、４０…コネクタ部、４１…第１制御回路、５０…装置本体、５１，５１ａ…第２制御回路、５２…信号処理回路、５３…画像メモリ、５４…画像合成部、５５…表示制御部、５６…記憶部、５７…インターフェース部、５８…表示部、５９…入力部、ｓｆ１…第１面、ｓｆ２…第２面、ｓｆ３…第３面、ｓｆ４…第４面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Ultrasonic probe, 21 ... Gripping part, 22 ... Backing material, 23, 25 ... Bump, 24 ... Electric signal rewiring layer, 26 ... Acoustic matching layer, 30 ... Insertion part, 31 ... Tip part, 32 ... Vibration element Array, 32-1 to 32-n ... Vibration element, 33, 33-1 to 33-3 ... Sensor, 34 ... Electronic circuit chip, 34a ... Electronic circuit, 35 ... Transmitter, 351 ... Rate pulse generator, 352- 1-352-n ... transmission circuit, 352 a-1-352 a-n ... transmission delay circuit, 352 b-1-352 b-n ... pulsar, 36 ... reception unit, 361 ... preamplifier circuit, 362 ... reception delay circuit, 363 ... addition 37 ... power source 38 ... amplifier circuit 38a ... op amp 38r ... resistor 40 ... connector part 41 ... first control circuit 50 ... device main body 51,51a ... second control circuit 52 ... signal processing circuit 53 ... Image memory, 54 ... Image composition unit, 55 ... Display control unit, 56 ... Storage unit, 57 ... Interface unit, 58 ... Display unit, 59 ... Input unit, sf1 ... First surface, sf2 ... Second surface, sf3 ... 3rd surface, sf4 ... 4th surface.

Claims (14)

診断時に操作者によって把持される把持部と、
前記把持部から延在し、診断時に被検体内に挿入され、超音波を送受信する振動素子を先端部分に有する挿入部と、
前記挿入部の少なくとも一部の周辺環境を感知するセンサと、
前記振動素子の駆動及び前記振動素子で発生したエコー信号の処理のうち少なくともいずれかに用いられ、前記センサによって感知された前記周辺環境に応じて消費電力が変化する電子回路と、
を備えた超音波プローブ。 A gripping part gripped by an operator at the time of diagnosis;
An insertion portion that extends from the gripping portion, is inserted into the subject at the time of diagnosis, and has a vibration element that transmits and receives ultrasonic waves at the distal end portion;
A sensor for sensing a surrounding environment of at least a part of the insertion portion;
An electronic circuit that is used for at least one of driving of the vibration element and processing of an echo signal generated by the vibration element, and that changes power consumption according to the surrounding environment sensed by the sensor;
Ultrasonic probe equipped with. 前記センサは、前記挿入部の少なくとも一部における明るさを感知する請求項１に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the sensor senses brightness in at least a part of the insertion portion. 前記電子回路は、前記センサによって感知される明るさが低下した場合、消費電力が増大する、請求項２に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 2, wherein power consumption of the electronic circuit increases when brightness sensed by the sensor decreases. 前記挿入部は、前記センサ及び前記電子回路の少なくともいずれかを前記先端部分に有する請求項１に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the insertion portion has at least one of the sensor and the electronic circuit at the distal end portion. 前記挿入部は、前記センサを複数有する、請求項１に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the insertion unit includes a plurality of the sensors. 前記消費電力は、前記電子回路の内部を流れるバイアス電流、前記振動素子に印加する電圧、及び前記振動素子に電圧を印加する周期のうち少なくとも１つが変化することで変化する請求項１に記載の超音波プローブ。   2. The power consumption according to claim 1, wherein the power consumption is changed by changing at least one of a bias current flowing inside the electronic circuit, a voltage applied to the vibration element, and a period of applying a voltage to the vibration element. Ultrasonic probe. 前記電子回路の制御を行う第１制御回路を備えた請求項１に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, further comprising a first control circuit that controls the electronic circuit. 前記第１制御回路は、前記把持部に設けられる、請求項７に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 7, wherein the first control circuit is provided in the grip portion. 前記処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する画像生成部を有する筐体との接続を担うコネクタを備え、
前記第１制御回路は、前記コネクタに設けられる、請求項７に記載の超音波プローブ。 A connector responsible for connection with a housing having an image generation unit for generating an image based on the received signal obtained by the processing;
The ultrasonic probe according to claim 7, wherein the first control circuit is provided in the connector. 前記電子回路は、前記処理により得られた受信信号に基づく画像を生成する画像生成部を有する筐体内に設けられた第２制御回路によって制御される請求項１に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the electronic circuit is controlled by a second control circuit provided in a housing having an image generation unit that generates an image based on a reception signal obtained by the processing. 前記挿入部は、前記先端部分の第１面に前記振動素子を有し、前記第１面の反対側の第２面に前記センサを有する請求項４に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 4, wherein the insertion portion has the vibration element on a first surface of the distal end portion and the sensor on a second surface opposite to the first surface. 前記挿入部は、前記センサ及び前記電子回路を前記先端部分に有し、
前記電子回路は、前記センサに接続され、前記センサから出力された信号を増幅する増幅回路を有する請求項２に記載の超音波プローブ。 The insertion portion has the sensor and the electronic circuit at the tip portion,
The ultrasonic probe according to claim 2, wherein the electronic circuit includes an amplification circuit that is connected to the sensor and amplifies a signal output from the sensor. 前記挿入部は、２次元状に配列された複数の前記振動素子を有する、請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の超音波プローブ。   The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the insertion portion includes a plurality of the vibration elements arranged in a two-dimensional manner. 請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の超音波プローブに超音波の送受信を実行させる第２制御回路と、
前記超音波プローブからの出力に基づいて生成された超音波画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。 A second control circuit that causes the ultrasonic probe according to any one of claims 1 to 13 to perform transmission and reception of ultrasonic waves;
A display control unit for displaying an ultrasonic image generated based on an output from the ultrasonic probe on a display unit;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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