JP2017213348A - プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マーキング時に超音波プローブを片手で操作可能であると共に、マーキング作業の効率及びマーキング精度が向上された、プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置を提供する。【解決手段】一実施形態のプローブアダプタは、超音波プローブに着脱可能に取り付けられるケースと、前記ケースが前記超音波プローブに装着された状態で、前記超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、前記超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカと、前記対象物の表面に塗布された超音波の媒介物質を除去するワイパと、を備える。【選択図】 図６

Description

本発明の実施形態は、プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、超音波パルスや超音波連続波を被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生じる超音波反射を振動子により電気信号に変換して、被検体内の情報を非侵襲的に収集するものである。超音波診断装置において、超音波パルスや超音波連続波の放射及び受信を担う振動子は、超音波プローブに内蔵されている。

超音波診断装置を用いた医療検査では、この超音波プローブを被検体の体表に接触させる操作によって、各種の動画像データやリアルタイム画像データを容易に収集することができる。このため、超音波診断装置は、腫瘍などの異常部位の形状や性質の診断、あるいは血流動態を把握する場合など、幅広く用いられている。

例えば、バイオプシー検査は、超音波診断装置で被検体内をリアルタイムに撮像しながら、生体内に差し込んだ穿刺針により腫瘍などの異常組織を含む生体組織を採取し、採取した生体組織に含まれる細胞を検査する。バイオプシー検査では腫瘍を含む生体組織に穿刺針が確実に挿入されるよう、穿刺位置の特定は慎重に行われる。従って、バイオプシー検査を行う際、事前に超音波診断装置によって腫瘍の位置を観察しつつ穿刺位置を特定し、被検体の皮膚表面に医療用マーカなどでマーキングを施すことがある。

バイオプシー検査以外にも、腫瘍を切除する場合、超音波診断装置を用いた手術前の撮像により、腫瘍の位置を被検体の皮膚表面上にマーキングすることがある。また、経皮的血管形成術と呼ばれる手術では、手術の前に血管の走行状態を超音波診断装置による撮像により確認し、血管の走行状態を被検体の皮膚表面に示すマーキングする場合がある。

また、超音波診断装置は、磁気共鳴イメージング装置などの他のモダリティと比較した場合、被検体における同一領域の撮像をマーキングなしで再現することが難しい。超音波診断装置を用いた撮像では、被検体の皮膚表面に超音波プローブの移動軌跡をマーキングしておけば、再現性良く、同一領域を再度撮像することが可能となる。検査で特定された異常部位を手術の際にもう一度表示させたい場合、検査時に施したマーキングにより撮像箇所を容易に再現できる。

ここで、医師等のユーザは、超音波プローブで被検体内を撮像しつつ、被検体の皮膚表面にマーキングを施すことになる。そうすると、医療用マーカを使って対象物である被検体の皮膚表面にマーキングを行う場合、ユーザは、超音波プローブと医療用マーカとを両手で夫々保持し、両手で夫々別の操作をする。利き手とは逆の手でマーキングが実行される場合、超音波プローブの操作性、マーキング効率、及びマーキング精度は低下する。

特許第５３３７７８２号公報

本発明が解決しようとする課題は、マーキング時に超音波プローブを片手で操作可能であると共に、マーキング作業の効率及びマーキング精度が向上された、プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置を提供することである。

一実施形態のプローブアダプタは、超音波プローブに着脱可能に取り付けられるケースと、前記ケースが超音波プローブに装着された状態で、前記超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、前記超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカと、前記対象物の表面に塗布された超音波の媒介物質を除去するワイパと、を備える。

第１の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的な構成図。 第１の実施形態に係る超音波プローブの平面図。 第１の実施形態に係る超音波プローブの振動子列の模式図。 第１の実施形態に係る超音波プローブの使用例を示す模式図。 第２の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的な構成図。 第２の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第３の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第４の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第４の実施形態に係る超音波プローブの使用例を示す模式図。 第５の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第５の実施形態に係る超音波プローブの使用例を示す模式図。 第６の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第６の実施形態におけるワイパの変形例に係るプローブアダプタの平面図。 第７の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第８の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第９の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的な構成図。 第９の実施形態に係るプローブアダプタの平面図。 第９の実施形態に係る超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート。 第１０の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的なブロック図。 第１０の実施形態に係るプローブアダプタの模式的底面図。 第１０の実施形態に係る超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート。 第１０の実施形態に係る超音波画像の第１の模式図。 第１０の実施形態に係る超音波画像の第２の模式図。 第１１の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的なブロック図。 第１１の実施形態に係る超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート。 第１１の実施形態に係る超音波診断装置の血管特定方法を説明する模式図。

以下、プローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置の各実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１の実施形態]
第１の実施形態は、被検体の皮膚表面にマーキングを施すためのマーカを備えた超音波プローブ、及び当該超音波プローブを備えた超音波診断装置に関する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的な構成図である。超音波診断装置１００は、超音波プローブ１、本体装置１０、モニタ４、入力装置５、外部記憶装置６、及び通信制御装置７を備える。

超音波プローブ１は、複数の振動子を有している。振動子は、本体装置１０から出力される電気信号としての送信波を超音波の送信波に変換して、この超音波送信波を被検体に印加する。また、振動子は、被検体から反射されてくる超音波信号を電気信号としての受信信号に変換して、本体装置１０に送信する。超音波プローブ１は、プローブケーブル及びコネクタによって、本体装置１０に着脱可能となっている。

図１では図示していないが、第１の実施形態の超音波プローブ１は、マーカをさらに有する。マーカは、例えば、皮膚用のインクや、接着剤などにより被検体の皮膚に貼り付く貼付材などを利用して被検体の皮膚表面にマーキングを施す。マーカを備えた超音波プローブ１については図２及び図３で詳細に説明する。

超音波プローブ１は、複数の振動子が直線状に配列される１次元アレイプローブでもよいし、複数の振動子が面状に配列される２次元アレイプローブでもよい。また、超音波プローブ１は、振動子をモータなどで機械的に動かす機械走査方式のプローブであってもよい。例えば、振動子が直線状に配列される１次元アレイ構造をモータにより、アレイ方向に垂直方向に機械的に揺動して３次元空間の生体内情報を取得するメカニカルプローブであってもよい。

モニタ４は、例えば、液晶パネル等で構成される表示装置である。モニタ４は、画像生成回路１４で生成された各種の超音波画像を表示する他、ユーザインタフェースに関するデータや情報等も表示する。

入力装置５は、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティック、又はトラックボール等のユーザ操作デバイスである。モニタ４がタッチパネルを備えている場合、このタッチパネルも入力装置５に含まれる。

外部記憶装置６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、又は光ディスクなどによって構成される。外部記憶装置６は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）などの可搬型メディアを着脱自在な回路として構成されてもよい。

通信制御装置７は、ネットワーク形態に応じた種々の通信プロトコルを実装する。ここで、電子ネットワーク１８とは、電気通信技術を利用した情報通信網全体を意味し、病院基幹ＬＡＮ、無線／有線ＬＡＮやインターネット網の他、電話通信回線網、光ファイバー通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワーク、及び衛星通信ネットワークなどを含む。超音波診断装置１００は画像サーバなどの外部記憶装置との間で、電子ネットワーク１８経由で画像データを送受信することができる。

本体装置１０は、送受信回路１１、Ｂモード処理回路１２、ドプラモード処理回路１３、画像生成回路１４、制御回路１５、内部記憶装置１６、及び一時記憶装置１７を有する。制御回路１５は、共通信号伝送路としてのバス１９を介して本体装置１０を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。

送受信回路１１は、送信波を生成し、送信波を所定の電圧に増幅した後、増幅された送信波を超音波プローブ１の各振動子に供給する。

また、送受信回路１１は、各振動子で検出された被検体からの反射波に基づく受信信号を生成する。送受信回路１１は、プリアンプ、アナログデジタル変換器、受信遅延回路、及び加算器を内蔵する（図示せず）。

プリアンプは、超音波プローブ１の各振動子から出力される受信信号を所定の電圧に増幅する。アナログデジタル変換器は、増幅された受信信号をデジタル量に変換する。受信遅延回路は、デジタル量に変換された受信信号を、振動子毎に異なる遅延量で遅延させる。遅延量は、制御回路１５から指示される受信超音波ビームの走査方向や受信焦点位置などの情報に基づいて算出される。加算器は、振動子毎に異なる遅延量で遅延された受信信号を整相加算する。整相加算された受信信号をスキャンラインデータと呼ぶ。

受信遅延回路と加算器によって、所定の方向を指向する受信ビームが形成されることになるため、受信遅延回路と加算器とを併せて、ビーム形成器と呼ぶ場合がある。また、加算器の出力信号は、形成された受信ビームで受信した受信信号ということもできる。

Ｂモード処理回路１２は、超音波診断装置１００がＢモードに設定されている場合に動作する回路であり、振幅検波や対数圧縮等の信号処理をスキャンラインデータに施すことによって、反射波の振幅情報を取得する。

ドプラモード処理回路１３は、超音波診断装置１００がドプラモードに設定されている場合に動作する回路である。ドプラモード処理回路１３は、フーリエ変換等の信号処理をスキャンラインデータに施すことで、指定された方向や位置における血流などの流体の速度情報を取得する。特にカラードップラモードでは、ドプラモード処理回路１３は、ＭＴＩ（Moving Target Indicator）フィルタや自己相関等の信号処理を受信信号に施すことで、流体の速度情報に加え、血流等の速度の平均値や分散に関する情報及びパワー情報を取得する。

Ｂモード処理回路１２又はドプラモード処理回路１３により画像処理されたスキャンラインデータをフレームデータと呼ぶ。フレームデータは、例えば一時記憶装置１７におけるフレームメモリ記憶領域へ一時的に保存される。なお、フレームメモリ記憶領域は、内部記憶装置１６に設けられてもよいし、フレームメモリ記憶領域専用の回路として別途設けられてもよい。

画像生成回路１４は、Ｂモードやドプラモードなどの動作モードに応じて画像処理がされたフレームデータをビーム方向や距離（深さ）に応じてスキャン変換する。画像生成回路１４は、スキャン変換後のフレームデータに所定の画像処理を施すことで、モニタ４に表示させる表示用データ、即ち、超音波画像を生成する。

ここで、１つの超音波画像用の元データを１つのフレームデータと定義すると、フレームレートに応じた数のフレームデータが時系列的に順次生成される。従って、画像生成回路１４は、単位時間あたりにフレームレートに応じた数のフレームデータに対して画像処理を施すことで、モニタ４に表示される超音波画像をリアルタイムで更新する。

制御回路１５は、プロセッサを備え、内部記憶装置１６に保存される所定のプログラムをプロセッサが実行することにより、本体装置１０の動作を全体的に制御する。

上記プロセッサとは、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）などの回路を意味する。上記プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）などが挙げられる。制御回路１５は、内部記憶装置１６に記憶されたプログラム、又は、制御回路１５のプロセッサ内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで各機能を実現する。

また、制御回路１５は、単一のプロセッサによって構成されてもよいし、複数の独立したプロセッサの組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、複数のプロセッサにそれぞれ対応する複数の記憶回路が設けられると共に、各プロセッサにより実行されるプログラムが当該プロセッサに対応する記憶回路に記憶される構成でもよい。別の例としては、１個の記憶回路が複数のプロセッサの各機能に対応するプログラムを一括的に記憶する構成でもよい。

内部記憶装置１６及び一時記憶装置１７は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、及び光ディスクなどによって構成される。

内部記憶装置１６は、制御回路１５において実行される各種プログラムの実行に必要なデータ及び画像データを記憶する。

図２及び図３を用いて、第１の実施形態に係るマーカを備えた超音波プローブ１について説明する。

図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブ１の平面図である。図２の超音波プローブ１は、複数の振動子が直線状に配列される１次元アレイプローブの例を示している。

以下の説明では、超音波プローブ１のアレイ方向に垂直な面、即ち、図２（ａ）における超音波プローブ１の紙面手前方向の面を超音波プローブ１の「正面」と呼ぶ。また、エレベーション方向に垂直な面、即ち、図２（ａ）における超音波プローブ１の紙面横方向の面を超音波プローブ１の「側面」と呼ぶこととする。

図２（ａ）は超音波プローブ１の正面図であり、図２（ｂ）は超音波プローブ１の側面図であり、図２（ｃ）は超音波プローブ１の底面図である。

図２（ａ）の超音波プローブ１のマーカＭＡは、ボタン１ｃ及びインクタンク１ｅを備えて構成されている。超音波プローブ１はプローブケーブル１ｄにより本体装置１０へ接続する。プローブヘッド１ａは、被検体の皮膚表面と接触する超音波プローブ１の底面部分であり、被検体の皮膚を保護するためにシリコーンなどの柔軟な素材で形成されている。

図２（ａ）の例では、マーカＭＡは、超音波プローブ１の正面の中央に超音波プローブ１に一体として設けられている。

図２（ｂ）に示すように、インク吐出口１ｂは、被検体の表面に接触するように、プローブヘッド１ａと同一面内に設けられている。このようなマーカＭＡの構成では、図２（ｂ）の矢印ａが示す方向に、ボタン１ｃが押し込められると、インクタンク１ｅ内の圧力が上昇し、インク吐出口１ｂから被検体の皮膚表面にインクが塗布される。図２（ｂ）の矢印ｂは、マーキング時の超音波プローブ１の移動方向を示している。医師等のユーザは、矢印ｂの方向に超音波プローブ１を滑らせつつ、マーキングしたい位置でボタン１ｃを押下し、被検体の皮膚表面にインクを塗布することができる。

なお、図２では、インクタンク１ｅの上部にボタン１ｃを設けた例を示している。しかしながら、ボタン１ｃはインクタンク１ｅに設けられていればよく、その位置は図２の態様には限定されない。例えば、超音波プローブ１を手で握って操作するにあたって、ユーザが押し易い位置にボタン１ｃが設けられていてもよい。また、図２（ｂ）では、インクタンク１ｅが超音波プローブ１から飛び出して設けられる例を示しているが、インクタンク１ｅが超音波プローブ１の筐体内部に収納され、ボタン１ｃが超音波プローブ１の筐体表面に設けられるように構成されてもよい。

図２（ｃ）に示すように、インク吐出口１ｂは、プローブヘッド１ａの面内に被検体の皮膚表面と接触するように設けられている。図２（ｃ）では、インク吐出口１ｂを被検体の皮膚表面と接触させるために、プローブヘッド１ａの一部に切欠き領域１ｆを設けた例を示している。

図３は、第１の実施形態に係る超音波プローブ１の振動子列の模式図である。図３は、第１の実施形態に係る超音波プローブ１の振動子列をプローブヘッド１ａ側から観察した超音波プローブ１の模式的底面図である。

超音波プローブ１の筐体内には、アレイ方向（アジマス方向）に複数の振動子１ｇが並んでいる。図３の例では、１４個の振動子がアレイ方向に並べられ、そのうち中央の２個の振動子は、画像に影響がない範囲で、アレイ方向に垂直な方向の長さが他の振動子よりも短く構成されている。この点は第１の実施形態の特徴の１つである。かかる構成により、超音波プローブ１は、図３に破線で示した切欠き領域１ｆを設けている。第１の実施形態では、この切欠き領域１ｆ内にインク吐出口１ｂを設けるという画期的な構成により、撮像上の構成であるプローブと、マーキングとを巧妙に一体化している。上記構成により、超音波画像においてリアルタイムで観察される被検体の断面の外縁である皮膚表面にマーキングすることができる。

図４は、第１の実施形態に係る超音波プローブの使用例を示す模式図である。図４は被検体Ｑの腕の皮膚表面上を矢印ｂの方向に超音波プローブ１を移動させる場合を示している。例えば、超音波プローブ１を図４の矢印ｂの方向である被検体Ｑの上腕側、即ち、図４の紙面上方向に移動させると、超音波プローブ１の移動に応じて被検体の皮膚にインク吐出口１ｂからインクが塗布される。インク吐出口ｂ１から塗布されたインクは、図４に示すように、超音波プローブ１の正面中央に設けられたインク吐出口１ｂの通過の軌跡となる。これにより、被検体Ｑの腕の皮膚表面上に、超音波プローブ１の移動の軌跡がマーキングされる。

例えば、被検体Ｑの腕の血管を短軸方向で観察する場合、図４に示すように、アレイ方向が血管の走行方向と垂直になるように超音波プローブ１を被検体の皮膚表面に接触させて使用する。血管の短軸方向における撮像では、血管の断面の形状や大きさを観察することができる。血管の短軸方向の観察では、例えば、血管の狭窄により最も狭くなった断面の面積を求める。血管の最も狭くなった位置の上部に位置する皮膚表面にマーキングを施し、被検体の腕のどの位置に狭窄部分が存在するかを示すことができる。

操作方法の一例として、ユーザは、利き手の人差し指から小指の４本で超音波プローブ１を握って撮像したい場所に順次移動させつつ、利き手の親指でボタン１ｃを押下することで、超音波プローブ１の移動作業と、マーキング作業とを同時に実行できる。この作業は片手のみで無理なく実行することができる。

このように、第１の実施形態に係る超音波プローブ１を備えた超音波診断装置１００によれば、ユーザは、超音波プローブ１の移動作業と、被検体の皮膚表面へのマーキング作業とを、片手で無理なく実行できる。また、超音波プローブ１をエレベーション方向に移動させる際のマーキングに有効である。

なお、上述の例ではインクによるマーキング手段を説明したが、マーキング手段はインクには限定されない。例えば、片面に接着剤が塗布された貼付材や、水や超音波ゼリーなどにより接着力を発揮する貼付材などによりマーキングできるよう超音波プローブ１が構成されてもよい。

また、第１の実施形態では、マーカＭＡが超音波プローブ１に一体的に設けられた例を示したが、マーカＭＡは、超音波プローブ１に対して着脱可能に構成されてもよい。例えば、図２の例において、マーカＭＡを超音波プローブ１から取り除いた状態で超音波プローブ１が利用可能に構成されてもよい。また、マーカＭＡの一部が取り外し可能に構成されてもよい。即ち、ボタン１ｃ及びインクタンク１ｅがマーカＭＡから取り外し可能に構成されてもよい。このようにマーカＭＡが超音波プローブ１から取り外し可能に構成されることで、洗浄や滅菌などの作業が容易になる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態は、被検体の皮膚表面にマーキングを施すマーカ付のプローブアダプタ及び当該アダプタが装着される超音波プローブを備えた超音波診断装置に関する。

図５は、第２の実施形態に係る超音波診断装置の一例を示す概念的な構成図である。第１の実施形態と第２の実施形態との違いは、第２の実施形態の超音波診断装置１００の超音波プローブ１は、マーキングのためのマーカが設けられたプローブアダプタ２０を超音波プローブ１とは別に備える点である。プローブアダプタ２０は、超音波プローブ１に対して着脱自在に装着させられる。

図６は、第２の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図６（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図であり、図６（ｂ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図であり、図６（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図６（ａ）に示すように、プローブアダプタ２０は、超音波プローブ１に取り付けるためのケース２０ｄ及び被検体の皮膚表面にマーキングを施すマーカＭＢを備える。マーカＭＢは、第１の実施形態と同様に、インク吐出口１ａ、インクタンク２０ｂ、及びボタン２０ｃを備える。図６（ａ）は、マーカＭＢが超音波プローブ１のアレイ方向の中央に設けられた例を示している。

なお、図６は、第１の実施形態と同様にインクタンク２０ｂの上部にボタン２０ｃを設けた例を示しているが、ボタン２０ｃはインクタンク２０ｂに設けられていればその位置は限定されない。また、図６では、図２と同様にインクタンク２０ｂがアダプタ２０から飛び出し、ペン状の構造物として設けられる例を示しているが、インクタンク２０ｂの形状は図６の態様には限定されない。例えば、ケース２０ｄとインクタンク２０ｂとが一体となって構成されていてもよい。

上記構成のマーカＭＢでは、図６（ｂ）の矢印ａが示す方向にボタン２０ｃが押し込められると、インクタンク２０ｂ内の圧力が上昇し、インク吐出口２０ａから被検体の皮膚表面にインクが塗布される。図６（ｂ）の矢印ｂは、マーキング時の超音波プローブ１の移動方向を示している。医師等のユーザは、矢印ｂの方向に超音波プローブ１を滑らせつつ、マーキングしたい位置でボタン２０ｃを押下し、被検体の皮膚表面にインクを塗布することができる。

図６（ｃ）に示すように、インク吐出口２０ａは、プローブヘッド１ａの外枠に沿って、被検体の皮膚表面と接触するよう設けられている。

なお、マーカＭＢの位置は超音波プローブ１の正面中央の位置には限定されず、また、マーカＭＢが移動可能な態様でケース２０ｄに取り付けられていてもよい。例えば、インク吐出口２０ａが被検体の皮膚表面と平行な面を移動可能となるように、マーカＭＢがプローブアダプタ２０にスライド可能に取り付けられてもよい。例えば肋骨の下から肝臓内の腫瘍を観察する場合、肋骨の存在により超音波プローブ１を腫瘍の存在する位置まで移動できない場合がある。そのような場合であっても、マーカＭＢのみを手動でスライドさせることで、腫瘍の位置をマーキングできるよう構成されていてもよい。なおマーカＭＢは、電気的にスライドさせるよう構成されてもよい。

このように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、第２の実施形態に係る超音波診断装置１００では、プローブアダプタ２０は、超音波プローブ１との着脱が容易である。さらに、プローブアダプタ２０のケース２０ｄにシリコーンやゴムなどの伸縮性のある素材を用いることにより、超音波プローブ１の形状に依らずプローブアダプタ２０を超音波プローブ１に装着することが可能となる。そして、超音波診断装置が従来品であっても、第２の実施形態のプローブアダプタ２０を従来品の超音波プローブに装着するだけで上記の効果が得られるため、製造コストを節約できる。

なお、図６では、ケース２０ｄが超音波プローブ１の外周面を覆う形状である例を示したが、ケース２０ｄの形状及び材質は、超音波プローブ１にプローブアダプタ２０を確実に固定する構造である限り、特に上述の態様に限定されるものではない。例えば、ケース２０ｄを超音波プローブ１の両側面を挟むような形状としてもよい。

［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第２の実施形態と同様に、被検体の体表へのマーキング機能付のプローブアダプタ及び当該プローブアダプタが装着される超音波プローブを備えた超音波診断装置に関する。

第３の実施形態の超音波診断装置１００では、プローブアダプタ２０は、第２の実施形態におけるインク吐出口、インクタンク、及びボタンに替えて、医療用のマーキングペンをマーカとして備える。マーキングペンは、ケース２０ｄに対して着脱可能に取り付けられる。以下、第３の実施形態について、第２の実施形態とは異なる点を説明し重複する説明を省略する。

図７は、第３の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図７（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図であり、図７（ｂ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図であり、図７（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図７に示すように、第３の実施形態の超音波診断装置１００では、プローブアダプタ２０は、第２の実施形態とは異なり、マーキング手段としてインクに替えてマーキングペン３０を備える。図７は、マーキングペン３０が超音波プローブ１の正面中央に設けられた例を示している。ケース２０ｄは、マーキングペン３０を保持するように設けられている。図７の例では、アレイ方向に対して垂直な方向にマーキングペン３０を着脱可能にすると共に、マーキングペン３０を収納可能な筒状の構造がケース２０ｄに設けられている。

図７（ａ）のマーキングペン３０は、ペン先端３０ｂ側にバネなどの弾性体から構成される調節機構３０ａを備える。調節機構３０ａはマーキングペン３０を収納できる筒状の構造内部に設けられている。被検体の皮膚表面にマーキングを施す場合、調節機構３０ａは、マーキングペンの先端が被検体の皮膚表面に接触するよう調整する。一方、マーキングを実施しない場合、調節機構３０ａは、マーキングペン３０の先端３０ｂの位置が被検体の皮膚表面から離れるように調整する。

例えば、図７（ｂ）の矢印ａの方向にマーキングペン３０を押し込むと、マーキングペン３０の先端３０ｂは、調節機構３０ａにより被検体の皮膚表面に接触する。一方、マーキングペン３０の押し込みを止めると、マーキングペンの先端３０ｂは調節機構３０ａにより被検体の皮膚表面から離れる。

図７（ｃ）に示すように、マーキングペン３０のペン先端３０ｂは、プローブヘッド１ａの外枠に沿って、被検体の皮膚表面と接触するよう設けられている。

なお、マーキングペン３０が超音波プローブ１の正面に位置する例を示したが、マーキングペン３０の先端３０ｂが被検体の皮膚表面と平行な面を移動可能となるように、マーキングペン３０をプローブアダプタ２０にスライド可能に取り付けられてもよい。マーキングペン３０は手動でスライドさせるよう構成されていてもよいし、電気的にスライドさせるよう構成されてもよい。

また、調節機構３０ａは、図７（ｂ）の矢印ａの方向にマーキングペン３０を押し込んだ際、マーキングペン３０の先端３０ｂが被検体の皮膚表面に接触した状態で固定されるように構成されてもよい。また、マーキングペン３０のペン先が被検体の皮膚表面に接触した状態で、再度矢印ａの方向にマーキングペンを押し込むと、マーキングペンの先端３０ｂを被検体の皮膚表面から離すことができるように調節機構３０ａは構成されてもよい。

このように、第３の実施形態の超音波診断装置１００においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第３の実施形態では、プローブアダプタ２０は調節機構３０ａを備えるため、マーキング時のみマーキングペンが皮膚表面に接触するように調整できる。さらに、マーキング手段としてマーキングペンを用いるため、インクの色やペン先端の太さを容易に変更できる。また、第３の実施形態のプローブアダプタ２０は、使い捨てのマーキングペンを用いることができるため、手術などの滅菌された器具を使う状況において簡便に利用することが可能となる。

［第４の実施形態］
第２及び第３の実施形態では、プローブアダプタ２０におけるマーカが超音波プローブ１の正面に配置される例を示したが、第４の実施形態ではマーカが超音波プローブ１の側面に配置される。第４の実施形態について、第２の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

図８は、第４の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図８（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図であり、図８（ｂ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図であり、図８（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図８が示すように、第４の実施形態では、超音波プローブ１の左側面にマーカＭＣが配置されるように、プローブアダプタ２０が超音波プローブ１に対して装着されている。プローブアダプタ２０は、インク吐出口２０ａ、インクタンク２０ｂ、ボタン２０ｃ、及びケースｄを有する。

図８（ａ）の矢印ｂは、マーキング時の超音波プローブ１の移動方向を示している。医師等のユーザは、矢印ｂの方向に超音波プローブ１を滑らせつつ、マーキングしたい位置でボタン２０ｃを押下し、被検体の皮膚表面にインクを塗布する。

図９は、第４の実施形態に係る超音波プローブ１の使用例を示す模式図である。図９は図４と同様に、被検体Ｑの腕の皮膚表面上を矢印ｂの方向に超音波プローブ１を移動させる場合を示している。超音波プローブ１のボタン２０ｃを押下しつつ超音波プローブ１を図９の矢印ｂの方向、即ち、被検体Ｑの上腕側に移動させると、第１の実施形態と同様に、超音波プローブ１の移動の軌跡がマーキングされる。

図９は、図４の例とは異なり、腕の血管を長軸方向に観察する場合を示している。長軸方向の観察では、血管の狭窄部分の広がり方を観察することができる。長軸方向の観察で狭窄部分の開始部分と終了部分とを特定することができ、例えば、狭窄部分の開始部分と終了部分とにマーキングを施すことで、狭窄部分の範囲を皮膚表面に示すことができる。

なお、第４の実施形態では、マーキング手段としてインクを用いるマーカの例を説明したが、マーキング手段は限定されない。インクに替えてマジックペンや貼付材を用いて構成されてもよい。この点は、第５〜第１１の実施形態に関しても同様である。

このように、第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第４の実施形態に係る超音波プローブ１では、プローブアダプタ２０のマーカＭＣが超音波プローブ１の側面に配置されている。このため、第４の実施形態は、血管を長軸方向で観察する場合などの超音波プローブ１をアレイ方向に移動させる際のマーキングに有効である。

［第５の実施形態］
第４の実施形態ではマーカが１つの例を示したが、マーカは２つ以上であってもよい。第５の実施形態の超音波診断装置１００では、プローブアダプタ２０がマーカを２つ備える。以下、第５の実施形態について、第２の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

図１０は、第５の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図１０（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図であり、図１０（ｂ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図であり、図１０（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図１０が示すように、第５の実施形態のプローブアダプタ２０は、その両側面にマーカＭＤが設けられている。各マーカＭＤは、インク吐出口２０ａ、インクタンク２０ｂ、及びボタン２０ｃを備える。

従って、プローブアダプタ２０が装着された状態において、超音波プローブ１は、その両側面にマーカＭＤが配置されている。図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示すように、プローブアダプタ２０の装着状態では、ボタン２０ｃは、超音波プローブ１を囲むように配置されているため、プローブアダプタ２０の両側面に設けられたインクタンク２０ｂから同時にインクを出力できる。ボタン２０ｃは、プローブアダプタ２０の両側面のインクタンク２０ｂに同時に均等に圧力を生じさせ、両側面のインク吐出口２０ａから同時にインクを塗布することができる。

図１１は、第５の実施形態に係る超音波プローブ１の使用例を示す模式図である。図１０は、超音波プローブ１を被検体Ｑの腹部の皮膚表面上で図中の矢印ｂの方向、即ち、紙面の横方向に移動させる場合を示している。超音波プローブ１のボタン２０ｃを押下しつつ超音波プローブ１を被検体Ｑの腹部の皮膚表面上において矢印ｂの方向、即ち、紙面横方向に移動させると、超音波プローブ１の移動に応じて被検体の皮膚にインク吐出口２０ａからインクが塗布される。このとき、上述のように、被検体Ｑの腹部の皮膚表面には、超音波プローブ１の両側面の移動軌跡を示す２本の線がマーキングされる。

このように、第５の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第５の実施形態では、２つのマーキングを片手で同時に施すことができる。また、超音波プローブ１の両側面の移動軌跡を２本の線で示すことで、超音波診断装置１００における撮像箇所をより正確に再現することができる。

［第６の実施形態］
第６の実施形態は、マーカに加えて、超音波ゼリーなどの超音波媒介物質を除去する構成を備えた例である。以下、第６の実施形態について、第２の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

図１２は、第６の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図１２（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図であり、図１２（ｂ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図であり、図１２（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図１２に示すように、超音波プローブ１の２０に装着されるプローブアダプタ２０には、超音波ゼリーなどの超音波媒介物質を除去するワイパ２０ｅが設けられている。超音波画像を収集する際、被検体の皮膚表面には超音波ゼリーなどの超音波媒介物質が塗布される。超音波ゼリーは、組成の約９０％が水でできた水溶性の潤滑剤である。この超音波ゼリーを被検体の皮膚表面に塗布することで、超音波プローブ１と被検体の皮膚表面との間に空気が混入することを避けることができ、超音波プローブ１から体内へ音波が伝わり易くなる。また、超音波ゼリーを被検体の皮膚表面に塗布することで、超音波プローブ１の被検体の皮膚表面における滑りを良くし、超音波プローブ１の操作性が向上する。

しかしながら、超音波ゼリーが塗布された被検体の皮膚表面にインクなどのマーキング手段でマーキングを施す際、超音波ゼリーの存在によりインクが被検体の皮膚表面に付着しない場合がある。また、水溶性の超音波ゼリーの存在により、インクが滲み、正確なマーキングを施せない場合がある。

そこで、プローブアダプタ２０の内壁において、マーカＭＥに最も近い位置に、超音波ゼリーなどの超音波媒介物質を除去するワイパ２０ｅが設ける。これにより、撮像時は超音波媒介物質を利用しつつ、マーキング時は超音波媒介物質を除去し、インクを被検体の皮膚表面に付着させ易くする。

図１２（ｂ）の矢印ｂは、マーキング時の超音波プローブ１の移動方向を示している。医師等のユーザは、矢印ｂの方向に超音波プローブ１を滑らせ、被検体の皮膚表面にインクを塗布する。この際、超音波ゼリーが塗布された状態でプローブヘッド１ａが被検体の皮膚表面を通過する。その後、ワイパ２０ｅにより超音波ゼリーが被検体の皮膚表面から除去され、マーカＭＥからインクが塗布される。このように、ワイパ２０ｅにより被検体の皮膚表面から超音波ゼリーが除去されることで、効率的にマーキングを行うことが可能となる。

なお、図１２に示すように、ワイパ２０ｅが被検体の皮膚表面と接触する面には、シリコーンやゴムなどで構成されたワイパーヘッド２０ｆが設けられており、被検体の皮膚を保護することができる。加えて、ワイパーヘッド２０ｆが被検体の皮膚と密着することで、被検体の皮膚表面に塗布された超音波媒介物質を効率よく除去することができる。

また、図１２（ｂ）に示すように、ワイパ２０ｅは、マーカＭＥとプローブヘッド１ａとの間からマーカＭＥの両側面に沿って所定の広がりを持って設けられている。図１２（ｃ）の底面図は、ワイパ２０ｅの形状をプローブヘッド１ａ側から見たとき、インク吐出口２０ａを始点としたＶ字型の形状を示している。しかしながら、ワイパ２０ｅの形状は図１２に示した態様には限定されない。

図１３は、第６の実施形態におけるワイパ２０ｅの変形例に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図１３は、プローブアダプタ２０の底面図である。

図１３は、図１２（ｃ）とは異なり、ワイパ２０ｅがマーカＭＥとプローブヘッド１ａとの間に、超音波プローブ１内の振動子のアレイ方向に平行に設けられている。ワイパ２０ｅのアレイ方向と平行な方向を長軸方向とするとき、ワイパ２０ｅの長軸方向の長さは、少なくともマーカのインク吐出口２０ａの大きさと同等かそれ以上であることが望ましい。この条件を満たせば、被検体の皮膚表面に塗布された超音波媒介物質をより確実に除去できる。

このように、第６の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第６の実施形態の超音波診断装置１００のプローブアダプタ２０は、被検体の皮膚表面に塗布された超音波媒介物質を除去するワイパ２０ｅを備える。この構成により、マーカから塗布されたインクが水溶性の超音波媒介物質によって滲む、あるいは、弾かれることによって被検体の皮膚表面に塗布できないことを回避できる。このように、第６の実施形態によれば、超音波媒介物質を被検体の皮膚表面から除去しつつ、インクを塗布することで、被検体の皮膚表面に正確にマーキングを施すことができる。

［第７の実施形態］
第７の実施形態は、第６の実施形態の構成に加えて、超音波プローブ１とワイパ２０ｅとの角度を調整する角度調節機構を備える例である。以下、第７の実施形態について第６の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

医師等のユーザは、超音波画像を収集する際、被検体の皮膚表面に対して超音波プローブ１を所定の角度傾けて使用する場合がある。超音波プローブ１を傾けることで、超音波の送信方向を容易に変更できるため、被検体内の異なる深さや位置にある構造物を描出できる。

超音波プローブ１の角度が変化することで、ワイパ２０ｅが被検体の皮膚表面から離れてしまうと、超音波媒介物質を効率的に除去することができない。そこで、第７の実施形態のプローブアダプタ２０は、超音波プローブ１とワイパ２０ｅとの角度を調整する角度調節機構を備え、超音波プローブ１が傾いてもワイパ２０ｅが被検体の皮膚表面に接触した状態を維持できる。

図１４は、第７の実施形態に係る超音波プローブ１に装着されるプローブアダプタ２０の平面図である。図１４左側は、超音波プローブ１を矢印ｃの方向へ傾けたときの側面図を、図１４の右側は、超音波プローブ１を矢印ｄの方向へ傾けた場合をそれぞれ示している。図１４の中央は、超音波プローブ１の中心軸を示す一点鎖線と、被検体の皮膚表面ｓとがほぼ垂直である例を示す。

図１４に示したプローブアダプタ２０のマーカは、インクタンク２０ｂ、ボタン２０ｃ、及び不図示のインク吐出口を備える。図１４のプローブアダプタ２０は、マーカとワイパ２０ｅとの接続部分にバネ等の角度調節部２０ｇを備えて構成される例を示している。図１４に示すように、超音波プローブ１と皮膚表面ｓとの角度が変化しても、ワイパーヘッド２０ｆが被検体の皮膚表面ｓに接触した状態が維持されるよう、角度調節部２０ｇは、超音波プローブ１とワイパ２０ｅとの角度を調整する。

なお、図１４の例では超音波プローブを傾き方向ｃ及び傾き方向ｄに傾けたときに、プローブヘッド１ａと皮膚表面ｓとが密着していない領域が存在する。プローブヘッド１ａと皮膚表面ｓとが密着していない領域にはゼリーなどの超音波媒介物質が存在する。従って、プローブヘッド１ａが皮膚表面ｓに密着していない場合であっても超音波画像は収集できる。一方、ワイパーヘッド２０ｆは、皮膚表面ｓと密着した状態でなければ皮膚表面ｓからゼリーなどの超音波媒介物質を効率的に取り除けない。従って、図１４に示すように、ワイパーヘッド２０ｆは、角度調整部２０ｇにより超音波プローブの傾きに依存せず皮膚表面ｓに密着する。

このように、第７の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第７の実施形態における超音波診断装置１００は、超音波プローブ１の傾きに依存せず、ワイパ２０ｅが常に被検体の皮膚表面ｓに接触した状態が維持される。超音波プローブ１を傾けながら超音波プローブ１を移動させてもワイパ２０ｅにより効率的に超音波媒介物質を除去できるので、超音波プローブ１をどのような角度で移動させても被検体の皮膚表面にマーキングを施すことができる。

［第８の実施形態］
第８の実施形態は、マーキングを施す場合には被検体の皮膚表面にワイパ２０ｅを接触させ、マーキングを施さない場合にはワイパ２０ｅを被検体の皮膚表面から離しておくことができる例である。

そこで第８の実施形態のプローブアダプタ２０は、ワイパ２０ｅをスライド移動させるスライド機構を備える。超音波媒介物質を除去しなくてもよい場合、スライド機構は、ワイパ２０ｅを被検体の皮膚表面から離す。一方、超音波媒介物質を除去する場合、スライド機構は、ワイパ２０ｅを被検体の皮膚表面に接触させる。第８の実施形態について第６の実施形態とは異なる部分のみを説明し、重複する説明を省略する。

図１５は、第８の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図１５は、超音波プローブ１の側面図をそれぞれ示している。図１５の右側はマーキングを施す場合のワイパ２０ｅの位置を、図１５の左側はマーキングを施さない場合のワイパ２０ｅの位置をそれぞれ示している。

図１５の例では、第６の実施形態とは異なり、マーカをマジックペンで構成する例を示している。第３の実施形態で説明した通り、マジックペン３０は、バネなどの弾性体から構成される調節機構３０ａを有する。これのため、被検体の皮膚表面にマーキングを施す場合、マーキングペンの先端が被検体の皮膚表面に接触するように、調節機構３０ａにより調整される。一方、マーキングを実施しない場合、マーキングペンの先端３０ｂが被検体の皮膚表面から離れた位置となるように、調節機構３０ａにより調整される。

図１５の左側の矢印ａの押し込み方向にマジックペンが押し込まれるのに連動して、ワイパ２０ｅが矢印ｃの方向にスライドする例を示している。図１５の右側は、マジックペンの軸方向に沿ったマジックペンの押し込み方向を示す。図１５の左側は、マジックペンを押し込んだ後のプローブアダプタ２０の側面図を示している。

ワイパ２０ｅには、例えば、マジックペンを収納できる筒状の構造に設けられた溝に沿って被検体の皮膚表面側にワイパ２０ｅをスライドさせることができる突起構造が設けられていてもよい。また、マジックペン２０を収納する筒状の構造に設けられた溝には、ワイパ２０ｅを皮膚表面に接触させた位置、あるいは、皮膚表面から離れた位置に引っ掛けて止めることができるストッパーを設けてもよい。なお、ワイパ２０ｅはマジックペンとは別体としてスライドするように構成してもよい。

マーキング手段としてマジックペンの代わりにインクや貼付材を用いる場合、ボタンの押下によりインクが被検体の皮膚表面に塗布されるため、ボタンに連動してワイパ２０ｅをスライドさせるように構成してもよい。

また、上述では、ワイパ２０ｅを手動でスライドさせる例を示したが、ワイパ２０ｅを電気的にスライドさせるようアダプタ２０を構成してもよい。

このように、第８の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第８の実施形態における超音波診断装置１００は、ワイパ２０ｅを使用する場合のみ被検体の皮膚表面に接触させることができるため、必要に応じて超音波媒介物質を除去しつつ、被検体の皮膚表面にマーキングを施すことができる。

［第９の実施形態］
第１〜第８の実施形態では、マーカを備えた超音波プローブ１又はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１により、被検体の皮膚表面にマーキングを施す例をそれぞれ説明した。以下では、被検体の皮膚表面にマーキングを施す際に、マーカを備えた超音波プローブ１又はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１と、超音波診断装置１００とが協働して動作する例を説明する。

第９の実施形態は、マーキング手段としてインクヘッドを有するプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブを備えた超音波診断装置１の例である。第９の実施形態について第２の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

図１６は、第９の実施形態に係る超音波診断装置１００の一例を示す概念的な構成図である。図１６に示すように、第９の実施形態の超音波診断装置１００は、第２の実施形態の構成に加えて、インク出力装置４０及びインク出力制御機能１５１を備える。

インク出力装置４０は、プローブアダプタ２０のケースに設けられ、例えば、インクタンク、インクヘッド、ボタンを備える。さらに、インク出力装置４０は、インクヘッドに電力を供給する電力供給ケーブルを備え、電力供給ケーブルを介して装置本体１０と接続している。インク出力装置４０を備えたプローブアダプタ２０の詳細な構成については、後述の図１７で説明する。なお、インク出力装置４０は、第１の実施形態のように超音波プローブ１に一体として設けられてもよい。

インク出力制御機能１５１は、インク出力装置４０からのインク出力要求信号を受信し、インク出力装置４０へインク出力許可信号を送信する。インク出力要求信号は、例えば、インク出力装置４０が備えるボタンが押下されることで電力供給ケーブルを介してインク出力制御機能１５１に送信される。同様に、インク出力制御機能１５１からのインク出力許可信号は、電力供給ケーブルを介してインク出力装置４０に送信される。

より詳細には、インク出力制御機能１５１は、以下２つの条件を満たすか否かを判定し、全て満たす場合にはインク出力許可信号をインク出力装置４０に送信する。第１の条件は、インク出力要求信号を受信した直後であることである。第２の条件は、インク出力装置４０内のインク残量が十分であることである。上記２つの条件の少なくとも１つを満たさない場合、インク出力制御機能１５１は、例えばビープ音を出力させると共に、満たさなかった条件の内容をモニタ４に表示させる。これにより、インクを出力できない理由をユーザに知らせることができる。

図１７は、第９の実施形態に係るプローブアダプタ２０の平面図である。図１７（ａ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の正面図、図１７（ｂ）はプローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の側面図、図１７（ｃ）は、プローブアダプタ２０が装着された超音波プローブ１の底面図である。

図１７に示すように、インク出力装置４０は、インクタンク４０ａ、インクヘッド４０ｄ、ボタン４０ｃを備え、インクヘッド４０ｄの動作に必要な電力を装置本体１０から取得するための電力供給ケーブル４０ｂを介して装置本体１０と接続している。

インクヘッド４０ｄは、図１７（ｃ）に示されるように、インクヘッドノズル４０ｅを備え、インクヘッドノズル４０ｅからインクタンク４０ａ内のインクが射出され、被検体の皮膚表面にインクが塗布される。

インクヘッド４０ｄ内には、圧電材料で形成された細い管が設けられており、毛細管現象によりインクタンク４０ａ内のインクはインクヘッド４０ｄの管内に充填されている。インクヘッド４０ｄの管は、インクヘッドノズル４０ｅに接続している。インクヘッド４０ｄがインク出力機能１５１からインク出力許可信号を受信した場合、インクヘッド４０ｄ内の圧電材料で形成された細い管に電圧が印加され、管の内圧が上昇する方向に変形することで、インクヘッドノズル４０ｅからインクが射出される。

図１７では、インクヘッド４０ｄの上部にインクタンク４０ａが別体として設けられる例を示したが、インクタンク４０ａはインクヘッド４０ｄと一体的に構成されてもよい。

次に、インク出力装置４０が超音波診断装置１００と協働して動作する場合の動作の一例を説明する。

図１８は、第９の実施形態に係る超音波診断装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳＴ９０１において、ユーザは、インク出力装置４０のボタン４０ｃを押下する。ボタン４０ｃが押下されると、インク出力要求信号が電力供給ケーブル４０ｂを介してインク出力装置４０から本体装置１０に送信される。

ステップＳＴ９０３において、本体装置１０のインク出力制御機能１５１は、インク出力装置４０からのインク出力要求信号を受信する。

ステップＳＴ９０５において、インク出力制御機能１５１は、インク出力許可信号を電力供給ケーブル４０ｂを介してインク出力装置４０に送信する。

ステップＳＴ９０７において、インクヘッド４０ｄは、インク出力許可信号に基づいてインクヘッドノズル４０ｅからインクを射出し、被検体の皮膚表面にインクを塗布する。

なお、図１８のフローチャートでは、ボタン４０ｃが押下されるたびにインクヘッド４０ｄからインクが射出される場合を示したが、インク出力制御機能１５１の動作は、図１８の態様には限定されない。例えば、インク出力制御機能１５１は、インク出力状態とインク停止状態とを判定できるよう構成されていてもよい。インク出力制御機能１５１は、インク停止状態でインク出力要求信号を受信した場合、インク出力許可信号を電力供給ケーブル４０ｂを介してインク出力装置４０に送信し、インク出力状態でインク出力要求信号を受信した場合、インク出力停止信号を電力供給ケーブル４０ｂを介してインク出力装置４０に送信する。

なお、インク出力要求信号はインクヘッド４０ｄに直接送信されてもよく、インクヘッド４０ｄは、電力供給ケーブル４０ｂを介してインク出力のための電力供給を受けて動作するように構成されてもよい。

また、インクヘッドノズル４０ｅとプローブヘッド１ａとの間に第６の実施形態で説明した超音波媒介物質を除去するためのワイパを設けてもよい。

さらに、インクヘッドノズル４０ｅが被検体の皮膚表面と平行な面を移動可能となるように、インクヘッド４０ｄがアダプタ２０にスライド可能に取り付けられてもよい。インクヘッド４０ｄは、手動でスライドさせるよう構成されていてもよいし、電気的にスライドさせるよう構成されてもよい。例えば、インクヘッド４０ｄは、インクヘッドノズル４０ｅからインクを射出しながら、アレイ方向及びアレイ方向に垂直な方向（エレベーション方向）にインクヘッドノズル４０ｅを移動させる走査機構をさらに備えてもよい。インクヘッド４０ｄは、走査機構を備えることで、入力装置５からの入力に従い被検体の皮膚表面へのマーキングの太さを自在に変更でき、図形や文字などをマーキングすることができる。

また、インクタンク４０ａは、複数の有彩色にそれぞれ対応する複数のインクを備えていてもよい。マーキングの形状や色に関する制御信号は、電力供給ケーブル４０ｂを介してインクヘッド４０ｄに送信される。

このように、第９の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第９の実施形態における超音波診断装置１００では、ユーザは片手で力を使わずにボタン４０ｃを押下するだけの簡単な操作によって被検体の皮膚表面にマーキングを施すことができる。また、マーキングの種類や色を変更する場合、例えば、入力装置５を介してユーザがマーキングの実行前に超音波診断装置１００に設定を入力することで、簡単に変更することができる。

［第１０の実施形態］
第１０の実施形態は、磁気センサによりプローブアダプタ２０のインク出力位置を判定すると共に、インク塗布位置を超音波画像上に表示する超音波診断装置１００の例である。第１０の実施形態について第９の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

なお、以下の説明では、「インク出力位置」は、例えばインク吐出口やインクヘッドノズルのように被検体の皮膚表面にマーキング手段であるインク等を出力する位置のことを示す。「インク塗布位置」は、被検体の皮膚表面に実際にインクが塗布された位置に加えて、仮想的なインク塗布位置も含む。上記仮想的なインク塗布位置とは、インク出力位置から被検体の皮膚表面にインクが出力された場合、被検体の皮膚表面にインクが塗布されると予測される位置である。

図１９は、第１０の実施形態に係る超音波診断装置２００の一例を示す概念的なブロック図である。第１０の実施形態は、以下の３つの点で第９の実施形態（図１６）とは異なる。第１に、超音波プローブ１は磁気センサ２１をさらに備える。第２に、プローブアダプタ２０は磁石２２をさらに備える。第３に、本体装置１０の制御回路１５はインク出力位置判定機能１５３及びインク塗布位置表示機能１５５をさらに備える。

磁気センサ２１は、ホール素子などで構成され、超音波プローブ１の筐体内部に設けられている。磁気センサ２１は、所定の間隔で複数設けられ、プローブアダプタ２０に設けられた磁石２２が生じさせる磁気を検出する。磁気センサ２１は、磁石２２の存在により生じる磁束変化により誘導電流を発生させ、検出した磁気を電気信号に変換する装置である。磁気センサ２１は、本体装置１０のインク出力位置判定機能１５３にインク出力位置検出信号を送信する。

磁石２２は、プローブアダプタ２０に設けられたマーカのインク出力位置に設けられる。インク出力位置の移動に付随して磁石２２が移動するように構成されもよい。なお、磁石２２及び磁気センサ２１の構成については、後述の図２０で詳細に説明する。また、プローブアダプタ２０のインク出力位置を判定する方法は上記の態様には限定されない。例えば赤外線センサによりマーカの位置を検出するように構成されてもよい。

インク出力位置判定機能１５３は、磁気センサ２１で検出されたインク出力位置検出信号に基づいてプローブアダプタ２０のインク出力位置を判定する。また、インク出力位置判定機能１５３は、磁気センサ２１が検出したインク出力位置検出信号に基づき、超音波プローブ１にプローブアダプタ２０が取り付けられたか否かを判定してもよい。

アダプタ２０の種類毎のインク出力位置は、内部記憶装置１６に記憶されていてもよい。また、インク出力位置は、磁気センサ２１が複数設けられている場合、磁石２２を検出した磁気センサ２１の位置に基づいて判定されてもよい。

インク塗布位置表示機能１５５は、超音波画像上に被検体の皮膚表面へのインク塗布位置を線や図形などで表示する。超音波画像上へのインク塗布位置の表示方法については図２２及び図２３で詳細に説明する。

まず、磁気センサ２１を有する超音波プローブ１の構成及び磁石を有するプローブアダプタの構成について説明する。

図２０は、第１０の実施形態に係るプローブアダプタの模式的底面図である。図２０はインクヘッド４０ｄをマーキング手段として用いた場合を例示している。図２０では磁気センサ２１が超音波プローブ１の筐体内に複数設置されている。なお、それぞれの磁気センサ２１の設置位置に表記したアルファベットは、複数設置された磁気センサ２１を区別するために便宜的に示したものである。

図２０の例では、合計８個のうち６個の磁気センサ２１が、超音波プローブ１の正面、即ち、アレイ方向に沿って紙面の左から順に、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅ、位置Ｆの６つ位置に夫々設置されている。また、残りの２個の磁気センサ２１は、超音波プローブ１の両側面、即ち、エレベーション方向に沿って位置Ｇ及び位置Ｈに夫々設置されている。なお、図２０では、超音波プローブ１のアレイ方向とエレベーション方向にそれぞれ複数の磁気センサ２１を備えた例を示したが、磁気センサ２１の位置及び個数は、図２０の態様には限定されない。

磁気センサ２１は磁束密度に依存した電圧を発生させることができる。即ち、磁気センサ２１は磁束密度に応じて磁石２２との距離を算出することができる。従って、少なくとも２つの磁気センサ２１で磁石２２との距離を算出することにより、インクヘッド４０ｄのインク出力位置を特定するよう構成してもよい。

図２０のインクヘッド４０ｄ内には、インクヘッド４０ｄの超音波プローブ１側であって、インクを出力するインクヘッドノズル４０ｅの位置に磁石２２が設けられている。図２０の例では、インクヘッド４０ｄの磁石２２は、プローブヘッド１ａの位置Ｄにある磁気センサ２１と対向している。この場合、位置Ｄにある磁気センサ２１がインクヘッド４０ｄに取り付けられた磁石２２が生じさせる磁気を検出し、検出した磁気を電圧に変換し、インク出力位置検出信号として本体装置１０に送信する。本体装置１０のインク出力位置判定機能１５３は、位置Ｄにある磁気センサ２１からのインク出力位置検出信号に基づいてインクヘッド４０ｄのインク出力位置を判定する。

インクヘッド４０ｄが位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ又はＨに対向する位置にある場合も、上述と同様である。このようにケース２０ｄ内に適切な数の磁気センサ２１を離間して配置しておくことで、インクを出力するインクヘッドノズル４０ｅの位置を検出できる。

図２１は、第１０の実施形態に係る超音波診断装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳＴ１００１において、インク出力位置判定機能１５３は、磁気センサ２１で検出されたインク出力位置検出信号を受信する。

ステップＳＴ１００３において、インク出力位置判定機能１５３は、インク出力位置を判定する。インク出力位置は、超音波プローブ１に取り付けられた磁気センサ２１の位置に基づいて判定される。磁気センサ２１の位置は、インク出力位置検出信号を本体装置１０に送信した磁気センサ２１に基づいて判定される。

また、インク出力位置判定機能１５３は、磁気センサ２１からのインク出力位置検出信号に基づいて、プローブアダプタ２０が超音波プローブ１に取り付けられたことを検出してもよい。インク出力位置判定機能１５３は、ユーザが入力したプローブアダプタの種類に基づいて、内部記憶装置１６に記憶されたプローブアダプタの種類毎のインク出力位置を示す一覧表からインク出力位置を判定してもよい。

ステップＳＴ１００５において、インク出力制御機能１５１は、ボタン４０ｃが押下されることで発生するインク出力要求信号を受信し、インク塗布位置表示機能１５５に通知信号を送信する。通知信号は、ユーザからのインク出力要求があったことをインク塗布位置表示機能１５５に通知する信号である。

また、インク出力制御機能１５１は、インク出力要求信号を受信すると、インク出力装置４０にインク出力許可信号を送信する。第１０の実施形態においても、第９の実施形態と同様に、インク出力制御機能１５１は、インク出力要求信号を受信した直後であること、及びインク出力装置４０内のインク残量が十分であることの２つの条件を満たした場合、インク出力許可信号をインク出力装置４０へ送信する。

ステップＳＴ１００７において、インク塗布位置表示機能１５５は、通知信号を受信し、インク出力位置判定機能１５３が判定したインク出力位置に基づいて、インク塗布位置描画情報を生成する。インク塗布位置描画情報は、例えば、インク塗布位置を示す図形等の情報や、その図形等を表示させる位置の情報などである。インク塗布位置を示す図形等を表示させる位置は、例えば、被検体の皮膚表面側を超音波画像の上部としたときに、超音波画像の上部から何ピクセル、超音波画像の左側から何ピクセルのように指定することができる。

ステップＳＴ１００９において、画像生成回路１４は、インク塗布位置描画情報に基づいて、超音波画像にインク塗布位置を表示する。

なお、ステップＳＴ１００１からステップＳＴ１００５の処理の順序は図２１のフローチャートの順序には限定されない。また、インク塗布位置表示機能１５５は、ステップＳＴ１００５のインク出力許可信号を受信せずに、ステップＳＴ１００７の処理でインク塗布位置描画情報を生成し、ステップＳＴ１００９でインク塗布位置が超音波画像に表示されてもよい。即ち、マーカからのインク出力要求信号に依存せず、現在のインク出力位置に応じた仮想的なインク塗布位置を超音波画像上に表示してもよい。また、実際に被検体の皮膚表面にインクが塗布された際のインク塗布位置表示画像と、インク出力要求信号を受信する前の仮想的なインク塗布位置表示画像とを、異なる態様で表示してもよい。

次に、インク塗布位置表示画像について説明する。

図２２は、第１０の実施形態に係る超音波画像の第１の模式図である。図２２は、超音波プローブ１の正面中央にインク出力位置１ｐがある例を示している。図２２上部は、超音波プローブ１を被検体の皮膚表面ｓに接触させた状態を示しており、図２２下部は、超音波画像４ａを示している。超音波画像４ａは、実際にはモニタ４に表示されるが、超音波プローブ１との対応をわかりやすくするため、図２２では、超音波プローブの直下に超音波画像４ａを表記している。

図２２は、インク出力位置１ｐから被検体の皮膚表面ｓのインク塗布位置２ｐにインクが塗布される例を示している。図２２に一点鎖線で示すように、リニアプローブの場合、超音波画像の両端と超音波プローブ１の両側面とは一致する。超音波画像は、超音波プローブヘッド１ａが接触する被検体の皮膚表面ｓの断層画像を表示する。

図２２の例では、超音波プローブ１の正面中央のインク出力位置１ｐの直下にある被検体の皮膚表面ｓのインク塗布位置２ｐにインクが塗布される。従って、画像生成回路１４は、モニタ４に表示される超音波画像の横幅と超音波プローブ１のアレイ方向の長さとから、超音波画像の中央位置を算出し、その位置にインク塗布位置を示す画像ｍを表示する。図２２では、破線で示したインク塗布位置を示す画像ｍは、超音波画像の中央に超音波画像の深さ方向に表示される。なお、超音波画像の横幅や超音波プローブ１のアレイ方向の長さといった情報は、内部記憶装置１６に記憶されていてもよいし、本体装置１０の外部から入力されてもよい。

図２３は、第１０の実施形態に係る超音波画像の第２の模式図である。図２３において図２２とは異なる点は、破線で示したインク塗布位置を示す画像ｍが、超音波画像の紙面右側に表示されている点である。このように、インク塗布位置を示す画像ｍは、インク出力位置１ｐの直下にある被検体の皮膚表面ｓのインク塗布位置２ｐに対応する超音波画像上に表示される。

例えば手動でマーカを移動させることにより、図２２に示したインク出力位置１ｐを図２３に示したインク出力位置１ｐに変更した場合、インク塗布位置判定機能１５５は、インク出力位置を移動させるのに追従して、超音波画像上のインク塗布位置が移動するよう構成されてもよい。

なお、インク塗布位置を示す画像は、図２２及び図２３の態様には限定されない。インク塗布位置を示す画像は、例えば、超音波画像の上部あるいは下部に線又は図形で示されてもよい。

このように、第１０の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第１０の実施形態の超音波診断装置１００は、被検体内を示す超音波画像上にインク塗布位置を表示する。このため、ユーザは、目的とする臓器や組織と被検体の皮膚表面との位置関係を容易に把握することができる。また、実際にインクを出力する前に、インク出力位置に対応した超音波画像上の位置に仮想的なインク塗布位置を表示することで、目的とする臓器や組織の直上又は輪郭部分など、臓器や組織との関係に基づいて所望の位置にインクを塗布することができる。

［第１１の実施形態］
第１１の実施形態の超音波診断装置１００は、超音波画像を解析し、解析した結果に応じてインクを出力する例を説明する。第１１の実施形態では、例として、超音波画像を解析して血管を判定し、血管が存在する位置にインクを出力する場合を説明する。第１１の実施形態について第１０の実施形態との違いのみを説明し、重複する説明を省略する。

図２４は、第１１の実施形態に係る超音波診断装置１００の一例を示す概念的なブロック図である。第１１の実施形態の超音波診断装置１００は、第１０の実施形態（図１９）の構成に加えて、血管判定機能１５７を備える。

血管判定機能１５７は、少なくとも１つスキャンラインデータに基づいて、インク出力位置に血管が存在するか否かを判定する。血管判定機能１５７は、インク出力位置に血管が存在する場合、インク出力制御機能１５１にインク出力要求信号を送信する。

図２５は、第１１の実施形態に係る超音波診断装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳＴ１１０１において、モニタ４は、超音波画像を表示する。モニタ４に表示される超音波画像には、現在のインク出力位置から被検体の皮膚表面にインクが出力されたと仮定した場合の仮想的なインク塗布位置が表示されていてもよい。

ステップＳＴ１１０３において、ユーザは、超音波画像に表示された血管領域を指定し、血管領域にインク出力位置を合わせる。インク出力位置の下に血管が位置するように、ユーザは超音波プローブ１あるいはマーカをアレイ方向に移動させる。この際、仮想的に表示されたインク塗布位置をガイドとして利用することができる。このように、ユーザはマーキング対象となる血管のマーキング開始位置を指定し、インク出力用のボタンを押下することでインク出力装置４０からインクを出力させる。

ステップＳＴ１１０５において、ユーザは、超音波プローブ１を血管の走行方向に沿って移動させる。

ステップＳＴ１１０７において、血管判定機能１５７は、あるフレームにおいてインク出力位置の下に血管が存在するか否かを判定する。

超音波診断装置１００は、１秒間に複数枚の超音波画像を生成し、モニタ４に表示している。１秒間に描出できる超音波画像の数をフレーム数といい、それぞれの超音波画像をフレームと呼ぶ。血管判定機能１５７は所定のフレーム毎に、そのフレームを生成する際のスキャンラインデータを解析し、インク出力位置に血管が存在するか否かを判定する。なお、血管判定機能１５７における血管判定方法については、後述の図２６で詳細に説明する。

血管判定機能１５７がインク出力位置に血管が存在すると判定した場合は、ステップＳＴ１１０７のＹＥＳに分岐し、ステップＳＴ１１０９においてインク出力制御機能１５１はインク出力装置４０に対してインク出力許可信号を送信する。インク出力装置４０は、インク出力許可信号に応じて被検体の皮膚表面にインクを塗布する。

被検体の皮膚表面にインクが塗布された後、ステップＳＴ１１１１において、マーキングの終了判定が行われ、マーキングを継続する場合にはステップＳＴ１１１１のＮＯに分岐し、ステップＳＴ１１０５以降の処理が繰り返される。マーキングを終了する場合は、ステップＳＴ１１１１のＹＥＳに分岐し、マーキング処理が終了する。

一方、血管判定機能１５７がインク出力位置に血管が存在しないと判定した場合は、ステップＳＴ１１０７のＮＯに分岐し、インクを出力せずにステップＳＴ１１１１においてマーキングの終了判定が行われる。

図２６は、第１１の実施形態に係る超音波診断装置１００の血管特定方法を説明する模式図である。図２６は、被検体Ｑの腕にある血管の走行状態を超音波診断装置１００を用いてマーキングする場合を示している。図２６の左側は、被検体Ｑの腕にある血管ｖのマーキング開始位置に超音波プローブ１を接触させた状態を示している。図２６の右側の上部は、図２２及び図２３と同様に、超音波プローブ１を被検体の皮膚表面ｓに接触させた状態を示しており、図２６右側の下部は、超音波画像４ａを示している。

図２６の左側において、実線に示した超音波プローブ１のインク出力位置１ｐの直下には血管ｖが存在しない。従って、ユーザは超音波プローブ１をアレイ方向に移動させ、破線で示した超音波プローブ１の位置に移動させる。

図２６に示すように、超音波プローブ１のアレイ方向が、被検体Ｑの血管ｖの短軸方向に平行となるように超音波プローブ１を接触させた場合、取得される超音波画像には血管の短軸断面が表示される。ユーザは、超音波画像を観察し、マーキング対象の血管の短軸断面の上部に、インク出力位置がくるように超音波プローブ１をアレイ方向に動かす。図２６の右側は、マーキング対象の血管の短軸断面の上部にインク出力位置がくるように超音波プローブ１の位置を調整した後の状態を示している。

上述の手順でマーキング開始位置を決定したら、ユーザは図２６の左側に示した矢印ｂの方向へ超音波プローブ１を移動させる。超音波診断装置１００は１秒間に複数のフレームを収集しており、血管判定機能１５７は所定のフレーム毎にインク出力位置１ｐに血管が存在するか否か判定する。

血管判定機能１５７における血管の判定は、インク出力位置１ｐの位置に対応するスキャンラインデータに基づいて行われる。１つのフレームデータは複数のスキャンラインデータから構成され、血管判定機能１５７は、少なくとも１つのスキャンラインデータに基づいて、血管がインク出力位置１ｐの直下にあるか否かを判定する。図２６の右側は、３本のスキャンラインデータを用いて血管の有無を判定する例を示している。

超音波診断装置１００は、反射波である受信信号の信号強度の変化を明るさ（輝度）の変化に変換して表示することで、断層画像を表示している。超音波プローブ１から送信された超音波が生体内を進む際、組織間の音響インピーダンスの差が大きいほど、超音波は強く反射され、受信信号の信号強度が増加する。一方、音響インピーダンスの差が小さいと、超音波はあまり反射せずに透過する量が多くなる。血管内には血液が存在し、組織間の音響インピーダンスの差は小さくなる。従って、血管は、断層画像では低輝度が連続して存在する領域として描出される。

具体的には、入力装置５によりユーザは追跡すべき対象の血管内部の領域を指定する。血管判定機能１５７は、ユーザにより血管内部の領域が指定された１番目のフレームにおいて、ユーザが指定した当該血管内部の領域の範囲内に存在するインク出力位置１ｐに対応し、かつ、血管内部に限定された少なくとも２つのスキャンラインデータから、指定された深さの範囲のデータ群をそれぞれ抽出する。ただし、スキャンラインデータは、一様な軟組織構造の場合、深さ方向におおよそ０．３db／cm／MHzの減衰を受けているため、式（１）により抽出したスキャンラインデータを補正する。

その後、血管判定機能１５７は、抽出された指定された深さの範囲のデータ群について、平均値と標準偏差とを算出し、式（２）の範囲を求める。

なお、式（２）における定数ｋは、前記ユーザが血管内部エリアとして指定したデータ群のサンプリング数によって統計的に決定される包含係数である。

２番目のフレームにて同様に、先にユーザが指定した範囲で計算した新たな平均値を算出する。２番目のフレームにおいて算出された平均値が、前のフレーム（ここでは、１番目のフレーム）で求めた範囲内にある場合、血管判定機能１５７は、２番目のフレームでも同位置のスキャンラインデータ上に血管領域が含まれると判定できる。引き続き、２番目のフレームにて算出した式（２）の範囲に、３番目のフレームにて算出した平均値が含まれる場合、３番目のフレームの同位置のスキャンラインデータ上に血管領域が含まれると判定できる。以降、上述の処理の繰り返しにより、インク出力位置１ｐに血管が存在するかを判定する。

血管判定機能１５７は、上述の処理に従って血管の存在領域を特定する。図２６に示した血管ｖは右側に湾曲しているため、超音波プローブ１をマーキング開始位置から矢印ｂの方向に移動させていった場合、インク出力位置１ｐは血管の上を通らなくなる。

血管判定機能１５７がインク出力位置１ｐが血管ｖから外れたと血管判定機能１５７が判定した場合、モニタ４は、インク出力位置１ｐが血管ｖから外れたことを警告する文字情報や画像を表示してもよい。また、インク出力位置１ｐが血管ｖから外れた場合、ユーザは、再度インク出力位置１ｐが血管ｖの上に位置するように超音波プローブ１又はインク出力位置１ｐを移動させる。この際、ユーザは超音波プローブ１をアレイ方向に移動させる。血管判定機能１５７は、上述の方法で血管の有無を判定し、血管が存在すると判定した場合、インクが自動的に出力される。また、再びインク出力位置１ｐが血管ｖ上に戻った旨を示す表示をモニタ４上に表示してもよい。

なお、第１１の実施形態では、インク出力位置１ｐに血管ｖが存在する場合にインクを出力する例を示したが、インク出力の条件は、上記態様に限定されるものではない。例えば、始めにマーキング開始位置が決定された時点でインク出力が開始され、インク出力位置１ｐに血管ｖが存在しないと血管判定機能１５７により判定された場合にインク出力制御機能１５１にインク出力停止信号が送信される構成でもよい。

また、インク出力位置１ｐが血管ｖの位置に存在する間、インクが出力されるように構成してもよい。かかる構成では、血管ｖが存在する場合のみ被検体の皮膚表面にインクが塗布され、インク出力位置１ｐが血管ｖの位置から外れたとしても、血管が走行する領域に超音波プローブ１を移動させることで、非連続的にマーキングを施すことができる。

また、超音波プローブ１のインク出力位置１ｐをずらしながら被検体の皮膚表面上を移動させることで、連続したマーキングを施すことができる。具体的には、マーキングしたい血管の走行範囲を含むよう超音波プローブ１を図２６の矢印ｂの方向に移動させた後、超音波プローブ１をアレイ方向に移動させる。この際、インク出力位置１ｐに血管がある場合のみインクが被検体表面に塗布される。再び、超音波プローブ１を図２６の矢印ｂの方向に移動させることで、インク出力位置１ｐの移動軌跡の下に血管がある場合のみインクが塗布される。この操作を繰り返すことで、最終的に連続的なマーキングを施すことができる。

なお、第１１の実施形態では血管を例としたが、血管判定機能１５７は、他の臓器や腫瘍などの治療対象となる構造物をインク出力の判定対象としてもよい。

第１１の実施形態では、インク塗布位置２ｐを超音波診断装置で取得されるスキャンラインデータから判定する方法を説明した。しかしながら、インク塗布位置２ｐの判定は、スキャンラインデータを利用した方法には限定されない。インク塗布位置２ｐは、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）画像やＭＲ（Magnetic Resonance）画像などの他のモダリティで取得された医用画像と、超音波画像とを位置合わせすることで判定されてもよい。

例えば、Ｘ線ＣＴ画像やＭＲ画像などの他のもダリティで取得された医用画像と超音波画像とを位置合わせし、超音波診断装置のディスプレイに両者を並べて表示することができる技術がある。超音波プローブに磁気位置センサを取り付け、当該磁気位置センサにより検出された超音波画像の検査位置とＸ線ＣＴ画像やＭＲ画像の断層面とを合わせることで、超音波の走査とＸ線ＣＴ画像の表示とを連動させることができる。なお、Ｘ線ＣＴ画像と超音波画像との位置合わせ及び表示の連動については、従来技術と同様でよいため、詳細な説明を省略する。なお、超音波診断装置１００は、電子ネットワーク１８経由で他のモダリティで取得された医用画像を取得する。医用画像は、例えばＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）などの画像サーバに蓄積されている。

他のモダリティで取得された医用画像において治療対象の血管や腫瘍などの構造物の形状や位置が特定されている場合、上記位置合わせ技術により超音波画像と医用画像とを位置合わせすることで、医用画像上で特定された構造物の位置に基づいてインク塗布位置２ｐを判定することができる。即ち、医用画像上でインク塗布位置２ｐ（インク塗布の目標位置）を予め特定しておき、被検体上を移動する超音波プローブ１に設けられたマーカのインク出力位置１ｐと医用画像上で特定されたインク塗布位置２ｐとが一致した場合にインクが出力されるよう超音波診断装置１００を構成してもよい。ここで「予め」とは、医用画像が取得された被検体に対して、超音波診断装置によりマーキングを行うよりも前のことである。

血管を例として具体的に説明すると、ユーザは、Ｘ線ＣＴ画像などの医用画像上で治療対象の血管を予め特定し、治療対象の血管の開始位置や範囲などの治療対象位置に関する情報を入力する。ここで「予め」とは、前述同様である。次に、治療対象に関する情報と関連付けされたＸ線ＣＴ画像と超音波画像とが位置合わせされ、超音波の走査に追従してＸ線ＣＴ画像が表示される。超音波画像上には、超音波プローブ１に設置されたマーカの位置を示すインク出力位置１ｐが磁気センサや磁気位置センサにより検出された情報に基づいて表示される。ユーザが超音波プローブ１を移動させ、インク出力位置１ｐとＸ線ＣＴ画像上で特定された治療対象位置（インク塗布の目標位置）とが一致した場合、マーカからインクが出力される。

このように、超音波画像とＸ線ＣＴ画像とが位置合わせされた時点で、インク塗布位置２ｐは特定されている。従って、特定されたインク塗布位置２ｐと現在のインク出力位置１ｐとに基づいて、どの方向に超音波プローブ１を動かせばよいかをディスプレイに表示してもよい。例えば、下肢のエコーの場合、磁気位置センサから取得した超音波プローブ１の位置情報を利用して、被検体の下肢の模式図に現在のプローブ位置（インク出力位置１ｐ）と超音波プローブの移動目標位置（インク塗布の目標位置）とを丸などのマークで示してもよい。また、血管を長軸方向に観察している場合に、現在の超音波プローブの位置を示すインク出力位置１ｐに加えて、どの方向に目標位置があるのかを示す矢印などの図形を示すことで、ユーザは、プローブの移動方向を容易に特定できる。

このように、超音波画像以外の医用画像上で治療対象が特定され、当該治療対象が存在する被検体の皮膚表面上に超音波プローブが位置した時にインクが塗布されるよう超音波診断装置１００を構成してもよい。例えば、超音波プローブ１が治療対象血管の開始位置に最も近い位置を走査した際、当該位置にインクが塗布されるよう超音波診断装置を構成してもよい。また、治療対象血管のうち、皮膚表面に最も近い位置を当該血管の治療対象位置としてＸ線ＣＴ画像上で特定し、当該位置にインクが塗布されるよう構成されてもよい。

なお、皮膚表面に最も近い位置は、超音波画像データから特定してもよい。即ち、医用画像上で特定された治療対象血管と、超音波プローブ１の底面（皮膚表面ｓ）との距離を超音波を走査する度に測定し、治療対象血管と皮膚表面ｓとの距離が任意の距離未満となった位置にインクが塗布されるように超音波診断装置１００を構成してもよい。ここで、皮膚表面に最も近い位置とは、例えば、被検体の皮膚表面ｓと接触するプローブの底面と血管の任意の点とを結ぶ直線の距離が最短となる超音波プローブ１の位置（インク出力位置１ｐ）のことである。

このように、他のモダリティで取得された医用画像を用いることで、超音波診断装置では取得できない情報を利用してインク塗布位置２ｐを判定することができる。例えば、血管が閉塞し血流が無い場合であっても、他のモダリティで取得された医用画像を解析した結果を用いれば、血管の形状や位置を詳細に特定できる。

また、血管の長軸方向にマーキングを施したい場合、ユーザは、マーキング開始位置を特定しさえすれば血管の走行方向に沿ってプローブを移動させるだけで簡単にマーキングすることができる。医用画像上でマーキング開始位置を予め特定しておくことができるため、超音波画像と医用画像とを表示連動させることでマーキング開始位置が容易に特定できるからである。また、医用画像上でマーキング終了位置が特定されていれば、ユーザは、血管の走行方向に沿ってプローブを動かし続ければ、所望のマーキング範囲をマーキングすることができる。

また、インク出力位置１ｐは、超音波画像上に表示され、さらに、被検体の皮膚表面
に実際にインクが塗布されたことは、文字、画像又は音などによりユーザに通知することができる。即ち、ユーザは、インク塗布位置２ｐ付近を超音波プローブ１で無作為に走査するだけで自動的に所望の位置（インク塗布位置２ｐ）にインクを塗布することができる。

このように、第１１の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、第１１の実施形態は、超音波画像を解析し、解析した結果に応じて自動的にインクを出力することができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態のプローブアダプタ、超音波プローブ、及び超音波診断装置によれば、マーキング時に超音波プローブを片手で操作可能であると共に、マーキング作業の効率及びマーキング精度を向上させる。

請求項の用語と実施形態との対応関係は、例えば以下の通りである。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。

図３において、エレベーション方向の長さが短い中央の２つの振動子は、請求項記載の第１の振動子の一例であり、残りの振動子は、請求項記載の第２の振動子の一例である。

血管判定機能は、請求項記載の判定部の一例である。画像生成回路は、請求項記載の画像生成部の一例である。調節機構は、請求項記載の調整部の一例である。角度調節機構は、請求項記載の角度調整部の一例である。

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ものである。

１…超音波プローブ
４…モニタ
５…入力装置
１０…本体装置
１１…送受信回路
１４…画像生成回路
１５…制御回路
２０…プローブアダプタ
１００…超音波診断装置
１５１…インク出力制御機能
１５３…インク出力位置判定機能
１５５…インク塗布位置表示機能
１５７…血管判定機能

Claims (15)

1. 超音波プローブに着脱可能に取り付けられるケースと、
   前記ケースが前記超音波プローブに装着された状態で、前記超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、前記超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカと、
   前記対象物の表面に塗布された超音波の媒介物質を除去するワイパと、
   を備えるプローブアダプタ。
2. 前記マーカは、ボタンを備え、前記ボタンの押下に応じて前記対象物の表面にマーキングする
   請求項１に記載のプローブアダプタ。
3. 前記マーカによるマーキング時には前記マーカの先端が前記対象物の表面に接触するよう位置調整すると共に、前記マーキング時以外には前記マーカの先端が前記対象物の表面から離れるように位置調整する調整部をさらに備える
   請求項１又は請求項２に記載のプローブアダプタ。
4. 前記ワイパは角度調整部をさらに備え、
   前記角度調整部は、前記ワイパが前記対象物の表面に接触した状態が維持されるように前記超音波プローブと前記マーカとの角度を調整する
   請求項３に記載のプローブアダプタ。
5. 前記ワイパは、前記ケースに対してスライド可能に設けられており、マーキング時には前記対象物の表面側にスライドし、マーキング時以外には前記対象物の表面から離れる方向にスライドする
   請求項３又は請求項４に記載のプローブアダプタ。
6. 前記マーカは、インク、マーキングペン、インクヘッドの少なくとも１つにより前記対象物の表面にマーキングする
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のプローブアダプタ。
7. 前記ケースが前記超音波プローブに装着された状態で前記超音波プローブによる前記対象物の表面上の走査が実行される場合において、前記対象物の表面に対して平行にスライド可能となるように、前記マーカは前記ケースに対して設置される
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のプローブアダプタ。
8. 少なくとも１つの第１の振動子と、
   アレイ方向に所定間隔で並ぶように前記第１の振動子の両側にそれぞれ配置されると共に前記アレイ方向に垂直なエレベーション方向の長さが前記第１の振動子よりも長い複数の第２の振動子と、
   前記第１の振動子の両側の前記第２の振動子に挟まれる領域において、超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカと
   を備える超音波プローブ。
9. （ａ）超音波プローブと、
   前記超音波プローブに着脱可能に取り付けられるケースと、
   前記ケースが前記超音波プローブに装着された状態で、前記超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、前記超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカと備えるプローブアダプタ、
   又は、
   （ｂ）少なくとも１つの第１の振動子と、
   前記アレイ方向に所定間隔で並ぶように前記第１の振動子の両側にそれぞれ配置されると共に前記アレイ方向に垂直なエレベーション方向の長さが前記第１の振動子よりも長い複数の第２の振動子と、
   前記第１の振動子の両側の前記第２の振動子に挟まれる領域において、超音波プローブのアレイ方向における所定の位置に配置されると共に、超音波プローブが当接される対象物の表面にマーキングするマーカとを備える超音波プローブ、
   のいずれか一方と、
   前記超音波プローブの受信信号に基づき超音波画像を生成する画像生成部と、
   前記マーカの前記対象物の表面へのマーキング位置を記憶する記憶部と、
   前記マーキング位置に基づいて、前記超音波画像上にマーキング位置を表示する表示部と
   を備える超音波診断装置。
10. 前記超音波プローブにより検出される前記対象物からの反射波の一部に基づいて、前記マーキング位置に対象構造物が存在するか否か判定する判定部と、
    前記判定部での判定結果に応じて前記対象物の表面にマーキングするか否かを制御する制御部とをさらに備える
    請求項９に記載の超音波診断装置。
11. 前記マーカは、前記マーキング位置に前記対象構造物が存在しない場合、前記マーカを前記対象物の表面と平行にスライドさせることで前記マーキング位置を前記対象構造物が存在する位置に移動可能に設けられる
    請求項１０に記載の超音波診断装置。
12. 前記対象構造物には、血管、腫瘍又は臓器が含まれる、
    請求項１０又は請求項１１に記載の超音波診断装置。
13. 前記制御部は、前記マーカからのインク出力要求信号に基づき前記対象物の表面にマーキングするか否かを制御する
    請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
14. 前記超音波プローブは磁気センサをさらに備え、
    前記マーカは磁石を備え、
    前記磁気センサは、前記磁石の位置を検出し、前記磁石の位置に基づいて前記マーキング位置を検出する
    請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
15. 前記超音波プローブは、前記超音波プローブの検査位置を検出する磁気位置センサをさらに備え、
    前記超音波プローブの検査位置で取得された超音波画像と、他のモダリティで撮像された医用画像とを位置合わせする制御部と、
    前記超音波画像に位置合わせされた前記医用画像に基づいて対象構造物が前記マーキング位置に存在するか否か判定する判定部と、を備え、
    前記制御部は、前記判定部での判定結果に応じて前記対象物の表面にマーキングするか否かを制御する、
    請求項９に記載の超音波診断装置。

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