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技術 超音波プローブ及び超音波診断装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 石田耕一
出願日 2019年2月14日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-024434
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-130326
状態 未査定
技術分野 超音波診断装置 超音波変換器
主要キーワード 水平貫通孔 垂直貫通孔 外側段差 内側段差 通気領域 基板列 通気部分 冷媒漏出
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重要な関連分野

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図面 (15)

課題

超音波プローブ内で冷媒漏出が生じても、その冷媒が外部へ流れ出ないようにする。

解決手段

コネクタは、それを超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁78を有する。底壁78は、複数の開口を有する通気部分と、通気部分に隣接した非通気部分と、を有する。底壁78は、装着状態において非通気部分の内面から通気部分の内面への液体の移動を制限する止め構造として機能する内側段差90を有する。底壁78の外面には内側段差90に対応する外側段差が設けられている。

概要

背景

超音波診断装置は、生体への超音波送受波により得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する医療装置である。超音波診断装置は、典型的には、装置本体及び超音波プローブにより構成される。近時、超音波ビーム二次元電子走査を行える超音波プローブ(3Dプローブ)が実用化されている。そのような超音波プローブにおいては、一般に、検査者によって把持されるプローブヘッド(以下、単に「ヘッド」という。)の中に、送信信号を生成し受信信号を処理する電子回路が設けられる。電子回路は、例えば、複数個集積回路により構成される。ヘッド内に設けられた電子回路は熱源となる。また、ヘッド内に設けられた超音波振動子も熱源となる。

ヘッド(特に生体に当接される送受波面)の温度上昇を抑制するために、冷媒循環システムを備える超音波プローブ(冷媒循環型超音波プローブ)が提案されている(特許文献1を参照)。冷媒循環システムは、ヘッドとプローブコネクタ(以下、単に「コネクタ」という。)との間で冷媒循環させて、ヘッド内で生じた熱をコネクタへ輸送することにより、ヘッドの温度上昇を抑えるものである。

概要

超音波プローブ内で冷媒の漏出が生じても、その冷媒が外部へ流れ出ないようにする。コネクタは、それを超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁78を有する。底壁78は、複数の開口を有する通気部分と、通気部分に隣接した非通気部分と、を有する。底壁78は、装着状態において非通気部分の内面から通気部分の内面への液体の移動を制限する止め構造として機能する内側段差90を有する。底壁78の外面には内側段差90に対応する外側段差が設けられている。

目的

本発明の目的は、冷媒循環型の超音波プローブにおいて、コネクタ内で漏出した冷媒をできる限りコネクタ内に留めておけるようにすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

音波送受波するヘッドと、前記ヘッドに対してケーブルを介して接続され、超音波診断装置本体に対して着脱可能に装着されるコネクタであって、ヘッド冷却用冷媒が流れる冷媒設備と前記冷媒設備を収容したハウジングとを有するコネクタと、を含み、前記ハウジングは、前記コネクタを前記超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有し、前記底壁は、複数の開口を有する通気部分と、前記通気部分に隣接した非通気部分と、を有し、前記底壁は、前記装着状態において前記非通気部分の内面から前記通気部分の内面への液体の移動を制限する止め構造を有する、ことを特徴とする超音波プローブ

請求項2

請求項1記載の超音波プローブにおいて、前記装着状態では前記通気部分の内面が前記非通気部分の内面よりも高い位置にあり、前記堰き止め構造は、前記通気部分の内面と前記非通気部分の内面との間の内側段差を含む、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項3

請求項2記載の超音波プローブにおいて、前記装着状態では前記通気部分の外面が前記非通気部分の外面よりも高い位置にあり、前記通気部分の外面と前記非通気部分の外面との間に外側段差が設けられた、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項4

請求項1記載の超音波プローブにおいて、前記冷媒設備は複数の継手を含み、前記装着状態において前記複数の継手が前記通気部分の内面の直上の空間を避けた位置にある、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項5

請求項1記載の超音波ブローブにおいて、複数の基板からなる基板列を含み、前記装着状態において前記基板列が前記ハウジング内における上側へ偏移した位置にある、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項6

請求項1記載の超音波プローブにおいて、前記ハウジング内に設けられ、漏れ出た冷媒を吸収する吸収部材を含む、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項7

請求項1記載の超音波プローブにおいて、前記通気部分は吸気用の通気部分である、ことを特徴とする超音波プローブ。

請求項8

超音波診断装置本体と、超音波を送受波するヘッドと、前記超音波診断装置本体に着脱可能に装着されるコネクタと、を有する超音波プローブと、を含み、前記コネクタは、冷媒が流れる冷媒設備と、前記冷媒設備を収容したハウジングと、を有し、前記ハウジングは、前記コネクタを前記超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有し、前記底壁は、複数の開口を有する通気部分と、前記通気部分に隣接した非通気部分と、を有し、前記底壁は、前記装着状態において、前記非通気部分の内面から前記通気部分の内面への液体の移動を制限する堰き止め構造を有する、ことを特徴とする超音波診断装置

請求項9

請求項8記載の超音波診断装置において、前記超音波プローブは、前記ハウジング内での前記冷媒の漏出を検出する検出手段を含み、前記超音波診断装置本体又は前記超音波プローブは、前記検出手段から出力された検出信号に基づいて、前記冷媒設備の動作を制御する制御部を含む、ことを特徴とする超音波診断装置。

技術分野

0001

本発明は、超音波プローブ及び超音波診断装置に関し、特に、冷媒循環システムを備えた超音波プローブの構造に関する。

背景技術

0002

超音波診断装置は、生体への超音波送受波により得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成する医療装置である。超音波診断装置は、典型的には、装置本体及び超音波プローブにより構成される。近時、超音波ビーム二次元電子走査を行える超音波プローブ(3Dプローブ)が実用化されている。そのような超音波プローブにおいては、一般に、検査者によって把持されるプローブヘッド(以下、単に「ヘッド」という。)の中に、送信信号を生成し受信信号を処理する電子回路が設けられる。電子回路は、例えば、複数個集積回路により構成される。ヘッド内に設けられた電子回路は熱源となる。また、ヘッド内に設けられた超音波振動子も熱源となる。

0003

ヘッド(特に生体に当接される送受波面)の温度上昇を抑制するために、冷媒循環システムを備える超音波プローブ(冷媒循環型超音波プローブ)が提案されている(特許文献1を参照)。冷媒循環システムは、ヘッドとプローブコネクタ(以下、単に「コネクタ」という。)との間で冷媒循環させて、ヘッド内で生じた熱をコネクタへ輸送することにより、ヘッドの温度上昇を抑えるものである。

先行技術

0004

特開2008−149135号公報

発明が解決しようとする課題

0005

冷媒循環型超音波プローブにおいては、コネクタ内に、熱交換器ポンプ等からなる冷媒設備が設けられる。冷媒設備に対しては、ヘッドから引き出された2本の送液チューブが接続される。冷媒設備を構成する複数の部品チューブ等の配管を介して相互に接続される。プローブコネクタ内において配管同士が接続されることもある。このように、コネクタ内には、通常、複数の配管接続箇所、つまり複数の継手が存在する。

0006

個々の継手においては、そこで冷媒の漏出が生じないように対策が施されているが、万が一、コネクタ内におけるいずれかの継手で冷媒の漏出が生じても、安全性の観点から、その冷媒がコネクタ外漏れ出ないようにすることが望まれる。なお、特許文献1には、冷媒循環型超音波プローブが開示されているが、特許文献1には、コネクタのハウジングについての具体的な構造は認められない。

0007

本発明の目的は、冷媒循環型の超音波プローブにおいて、コネクタ内で漏出した冷媒をできる限りコネクタ内に留めておけるようにすることにある。あるいは、本発明の目的は、冷媒循環型超音波プローブを含む超音波診断装置において、安全性を維持し又は向上させることにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係る超音波プローブは、超音波を送受波するヘッドと、前記ヘッドに対してケーブルを介して接続され、超音波診断装置本体に対して着脱可能に装着されるコネクタであって、ヘッド冷却用の冷媒が流れる冷媒設備と前記冷媒設備を収容したハウジングとを有するコネクタと、を含み、前記ハウジングは、前記コネクタを前記超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有し、前記底壁は、複数の開口を有する通気部分と、前記通気部分に隣接した非通気部分と、を有し、前記底壁は、前記装着状態において前記非通気部分の内面から前記通気部分の内面への液体の移動を制限する止め構造を有する、ことを特徴とする。

0009

本発明に係る超音波診断装置は、超音波診断装置本体と、超音波を送受波するヘッドと、前記超音波診断装置本体に着脱可能に装着されるコネクタと、を有する超音波プローブと、を含み、前記コネクタは、冷媒が流れる冷媒設備と、前記冷媒設備を収容したハウジングと、を有し、前記ハウジングは、前記コネクタを前記超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有し、前記底壁は、複数の開口を有する通気部分と、前記通気部分に隣接した非通気部分と、を有し、前記底壁は、前記装着姿勢において、前記非通気部分の内面から前記通気部分の内面への液体の移動を制限する堰き止め構造を有する、ことを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、冷媒循環型超音波プローブにおいて、万が一、コネクタ内で冷媒が漏出しても、その冷媒がコネクタ外へ漏れ出ることを防止でき又はその可能性を低減できる。あるいは、冷媒循環型超音波プローブを含む超音波診断装置において、安全性を維持又は向上できる。

図面の簡単な説明

0011

実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
第1実施例に係るコネクタの第1斜視図である。
第1実施例に係るコネクタの第2斜視図である。
第1実施例に係るコネクタ内部を示す平面図である。
第1実施例に係る下ケースの斜視図である。
第1実施例に係る冷媒設備の斜視図である。
第1実施例に係る下ケースの概略的なxz断面図である。
第1実施例に係る下ケースのyz断面図である。
堰き止め構造の変形例を示す図である。
吸収部材の配置例及びポンプ制御を説明するための図である。
第2実施例に係るコネクタの第1斜視図である。
第2実施例に係るコネクタの第2斜視図である。
第2実施例に係る第1ケースの斜視図である。
第2実施例に係る第1ケースの概略的なxz断面図である。

実施例

0012

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

0013

(1)実施形態の概要
実施形態に係る超音波プローブは、超音波を送受波するヘッドと、ヘッドに対してケーブルを介して接続され、超音波診断装置本体に対して着脱可能に装着されるコネクタと、を含む。コネクタは、ヘッド冷却用の冷媒が流れる冷媒設備と、冷媒設備を収容したハウジングと、を有する。ハウジングは、コネクタを超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有する。底壁は、複数の開口を有する通気部分と、通気部分に隣接した非通気部分と、を有し、更に、装着状態において非通気部分の内面から通気部分の内面への液体の移動を制限する堰き止め構造を有する。

0014

上記構成によれば、非通気部分と通気部分との間に堰き止め構造が設けられているので、非通気部分の内面へ冷媒が滴下し又は流れ出た場合において、非通気部分の内面から通気部分の内面への冷媒の移動が制限される。これによりハウジング外への冷媒の漏出を防止でき又はそれを軽減できる。堰き止め構造は、冷媒が自然に移動してしまわないようにそれを堰き止める作用をもった構造体であり、それは、段差隔壁仕切り等によって構成され得る。通気部分の内面は後述する通気領域であり、非通気部分の内面は後述する非通気領域である。

0015

通常、超音波診断時に冷媒循環が実施され、その際において冷媒流路内の圧力が高まる。特に、ポンプ出口側又はその付近で圧力が高まる。圧力の増大は冷媒漏出リスクを高める方向に作用する。一方、冷媒の外部漏出を防止し又は軽減したい状況は、超音波診断時である。超音波診断装置本体や超音波プローブの近くに被検者及び検査者が存在するからである。また、超音波診断装置本体や超音波プローブの近くに電子機器が存在することもあるからである。上記構成は、以上のような観点から、超音波プローブの装着状態を前提とし、そのような状態における冷媒の外部漏出を防止し又は軽減するものである。

0016

実施形態において、装着状態では通気部分の内面が非通気部分の内面よりも高い位置にある。その場合、堰き止め構造は、通気部分の内面と非通気部分の内面との間の内側段差を含む。この構成によれば、内側段差により冷媒が堰き止められる。通気部分の内面それ自体が高い位置にあれば、仮に堰き止め構造を越えて冷媒が通気部分側へ進入しても、その冷媒を非通気部分へ自然に導ける。よって、仮にいずれかの開口を通じて外部へ冷媒が漏出したとしても、その漏出量を少なくできる。

0017

実施形態において、装着状態では通気部分の外面が非通気部分の外面よりも高い位置にあり、通気部分の外面と非通気部分の外面との間に外側段差が設けられる。コネクタを把持する際に、1つ又は複数の指先が外側段差に引っ掛かれば、コネクタを確実に把持できる。よって、コネクタの装着時及び取外し時において、操作性又は作業性を高められる。

0018

実施形態において、冷媒設備は複数の継手を含み、装着状態において複数の継手が通気部分の内面の直上の空間を避けた位置にある。この構成によれば、万が一、いずれかの接手(配管接続箇所)から冷媒が滲み出ても、通気部分への冷媒の落下を防止できる。非通気部分へ冷媒が落下した場合、上記の堰き止め構造により、非通気部分の内面から通気部分の内面への冷媒の移動が制限される。

0019

実施形態に係る超音波プローブは、複数の基板からなる基板列を含む。装着状態において基板列がハウジング内における上側へ偏移した位置にある。基板列を底壁から遠ざけることにより、基板列の電気的な健全性を維持し易くなる。高さ方向において、基板列の中心の高さがハウジングの中心の高さよりも高ければ、ハウジング内において基板列が上側へ偏倚していると言い得る。

0020

装着状態において、底壁の内面と基板列の最下面との間に一定の隙間が確保されていれば、底壁上の冷媒による基板列への影響を防止できる。一方、コネクタを超音波診断装置本体から取り外した場合、コネクタの姿勢は区々となる。そのような状況まで考慮すると、底壁の内面から基板列をできるだけ又はある程度離しておいた方がよい。基板列をより保護するために、基板列をケースで覆うのが望ましく、また、以下に説明するように、漏出した冷媒を吸収する吸収部材をコネクタ内に設けるのが望ましい。

0021

実施形態に係る超音波プローブは、ハウジング内に設けられ、漏れ出た冷媒を吸収する吸収部材を含む。この構成によれば、漏出した冷媒がコネクタ内において自由に流れることを防止でき、ハウジング内における特定の場所に冷媒を留めておける。吸収部材は一般に多孔質部材により構成され、吸収後の冷媒の蒸発を期待できる。

0022

実施形態において、通気部分は吸気用の通気部分である。この構成によれば、個々の開口を通じて外気がハウジング内部へ吸い込まれるので、個々の開口に進入した冷媒に対して、その前進を妨げる風圧を及ぼせる。装着状態において、排気用の通気部分を通じて冷媒が不用意に流出しないように、底壁の内面から一定距離離れた高い位置に排気用の通気部分を設けるのが望ましい。

0023

実施形態に係る超音波診断装置は、超音波診断装置本体と、超音波プローブと、を有する。超音波プローブは、超音波を送受波するヘッドと、前記超音波診断装置本体に着脱可能に装着されるコネクタと、を有する。コネクタは、冷媒が流れる冷媒設備と、冷媒設備を収容したハウジングと、を有する。ハウジングは、コネクタを超音波診断装置本体に装着した装着状態において下部に位置する底壁を有する。底壁は、複数の開口を有する通気部分と、通気部分に隣接した非通気部分と、を有する。底壁は、装着状態において、非通気部分の内面から通気部分の内面への液体の移動を制限する堰き止め構造を有する。

0024

実施形態において、超音波プローブは、ハウジング内での冷媒の漏出を検出する検出手段を含み、超音波プローブ又は超音波診断装置本体は、検出手段から出力された検出信号に基づいて、冷媒設備の動作を制御する制御部を含む。この構成によれば、冷媒が漏出した場合に、ポンプ停止等の措置を施せる。制御部によりアラームが生成されてもよい。

0025

(2)実施形態の詳細
図1には、実施形態に係る超音波診断装置が示されている。超音波診断装置は、病院等の医療機関に設けられ、生体への超音波の送受波により得られた受信信号に基づいて超音波画像を形成及び表示する医療装置である。図示された超音波診断装置10は、カート型超音波診断装置であり、装置本体(超音波診断装置本体)12及び超音波プローブ14からなるものである。

0026

最初に、超音波プローブ14について説明する。超音波プローブ14は、冷媒循環システムを備えた3Dプローブである。具体的には、超音波プローブ14は、ヘッド(プローブヘッド)16、ケーブル(プローブケーブル)18、及び、コネクタ(プローブコネクタ)20により構成される。ヘッド16は、ユーザー医師検査技師等)によって保持される部分であり、また超音波を送受波する部分である。ヘッド16の送受波面が生体の表面に当接される。その状態で超音波診断が実施される。

0027

ヘッド16は組立体22を有する。組立体22は、積層体24と冷却ジャケット26とからなるものである。積層体24の背面側(非生体側)に冷却ジャケット26が設けられている。積層体24は、二次元振動素子アレイ28を有する。二次元振動素子アレイ28は、数百、数千、数万又はそれ以上の個数振動素子により構成されるものである。それらの振動素子は例えば平面状に二次元配列されている。二次元振動素子アレイ28の生体側には、整合層、保護層等が設けられている(符号30を参照)。保護層の表面が生体に当接される送受波面である。二次元振動素子アレイ28の背面側にはバッキング32等が設けられている。バッキング32の中には、リードアレイ埋設されている。リードアレイは、二次元振動素子アレイ28と以下に説明する電子回路34とを電気的に接続するための複数のリードにより構成される。

0028

バッキング32の背面側には電子回路34が設けられている。電子回路34は図示の構成例において複数の集積回路(IC)により構成される。電子回路34は、複数の送信信号を生成し、また、複数の受信信号を処理する機能を有する。具体的には、電子回路34は、チャンネルリダクションのためのサブビームフォーミングを実行する機能を有している。電子回路34の動作に伴って比較的多量の熱が生じる。また、二次元振動素子アレイ28においても熱が生じる。

0029

それらの熱をコネクタ20側へ輸送するための手段が冷媒循環システムである。図示の構成例では、冷媒循環システムは、ヘッド16内の冷却ジャケット26、ケーブル18内の2本のチューブ38,40、及び、コネクタ20内の冷媒設備45により構成される。冷媒は、例えば、水又は油を主成分とする液体により構成される。

0030

冷却ジャケット26は、熱交換器であり、それには2本のチューブ38,40が接続されている。具体的には、チューブ38から冷却ジャケット26へ冷却状態にある冷媒が送り込まれ、冷却ジャケット26において吸熱作用が発揮される。温度上昇後の冷媒が冷却ジャケット26からチューブ40へ送り出される。

0031

二次元振動素子アレイ28により超音波ビームBが形成される。超音波ビームBを第1方向に電子走査することにより、二次元データ込空間であるビーム走査面Sが形成される。ビーム走査面Sを第2方向に電子走査することにより、三次元データ取込空間が形成される。電子走査方式としては、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、等が知られている。

0032

なお、複数の振動素子が円筒面に沿って配列されてもよい。一次元振動素子アレイが利用されてもよい。体表当接型の超音波プローブ14に代えて体腔内挿入型の超音波プローブが用いられてもよい。

0033

ヘッド16とコネクタ20はケーブル18を介して接続されている。ケーブル18には、電子回路34に接続された信号線群36が含まれる。また、ケーブル18には、上記のように、2本のチューブ38,40が含まれる。

0034

コネクタ20は、装置本体12に対して着脱可能に装着される。コネクタ20は概ね直方体の形態を有する。その装着時の姿勢として、水平姿勢及び垂直姿勢が考えられるところ、図1乃至図10に示す第1実施例に係るコネクタ20は、装置本体12に対して、水平姿勢で装着される。一方、後に図11乃至図14に示す第2実施例に係るコネクタ20は、装置本体に対して、垂直姿勢で装着される。

0035

図1において、コネクタ20は、ハウジング42を有する。ハウジング42の中に、冷媒設備45、基板列58等が収容されている。ハウジング42には、端子群を有する端子部44が設けられており、その端子部44が装置本体12側に設けられたレセプタクルに挿入される。これにより、コネクタ20が装置本体12に対して物理的に且つ電気的に接続される。レセプタクルは、水平方向に伸長した形態を有する。なお、通常、装置本体12には、複数のレセプタクルが設けられている。

0036

冷媒設備45は、図示された構成例において、ポンプ46、複合部品48、チューブ54等からなるものである。複合部品48は、タンク50及びラジエータ52により構成される。タンク50において冷媒が一定量蓄えられる。ラジエータ52は熱交換器であり、それは放熱用フィン列を有している。チューブ40がタンク50に接続されている。チューブ40によって送られてきた温度上昇後の冷媒がタンク50を介してラジエータ52の中を流れる。ラジエータ52での熱交換により、冷媒の温度が下げられ、冷却された冷媒がチューブ54を介してポンプ46へ送り出される。ポンプ46にはチューブ38が接続されている。ポンプ46は冷媒輸送力を生じさせるものである。

0037

図示の構成例では、ラジエータ52の下流側にポンプ46が設けられているが、ラジエータ52の上流側にポンプ46を設けるようにしてもよい。図示の構成例では、タンク50とラジエータ52とが一体化されていたが、それらを別体として構成し、それらを配管で接続してもよい。もっとも、図示の構成例によれば、タンク50とラジエータ52とが一体化されているので、部品点数及び継手数を削減でき、また小型化を図れる。

0038

コネクタ20には、吸気部60及び排気部62が設けられている。吸気部60は、ハウジングに設けられた複数の開口からなる通気部分、通気部分の内側に設けられたフィルタ、等により構成される。同様に、排気部62は、ハウジングに設けられた複数の開口からなる通気部分、通気部分の内側に設けられたフィルタ、等により構成される。

0039

図1には示されていないが、ハウジング42内には、ブロアファンダクト部材等が設けられている。ブロアファンの作用により、吸気部60を介して、外部のエアがハウジング42内に取り込まれ、そのエアがダクト部材の内部を通過して排気部62へ導かれる。ダクト部材の中には、ラジエータのフィン列が設けられており、ダクト部材内を流通するエアによりフィン列が冷却される。すなわち、フィン列とエアとの間で熱交換が行われる。吸気部60は、第1実施例において、ハウジング42の一部としての底壁に設けられている。吸気部60及び排気部62をそれぞれ冷媒循環システムの構成要素とみなしてもよい。底壁の内面には、堰き止め構造又は堰き止め手段として機能する内側段差が設けられている。これについては後に詳述する。

0040

ハウジング42内にはボックス状内ケース56が設けられている。その内ケース56の中に基板列58が収容されている。基板列58は複数の基板によって構成される。各基板は電子回路を搭載した基板である。電子回路として、ポンプ46の動作を制御する電子回路、受信信号を処理する電子回路、制御用の電子回路、等があげられる。ハウジング42内には吸収部材が設けられているが、図1において、その図示は省略されている。

0041

次に、装置本体12について説明する。送受信部64は、送信部及び受信部からなるものである。送信部は送信メインビームフォーマーとして機能する。送信部が電子回路34内に設けられてもよい。受信部は受信メインビームフォーマーとして機能する。具体的には、受信部は、複数の受信信号に対して整相加算遅延加算)を適用し、これによりビームデータを生成するものである。ちなみに、1つのボリュームデータは複数のフレームデータにより構成され、1つのフレームデータは複数のビームデータにより構成される。個々のフレームデータはビーム走査面Sに相当し、個々のビームデータが超音波ビームBに相当する。

0042

画像形成部66は、個々のフレームデータに基づいて断層画像を形成する機能、及び、ボリュームデータに基づいて三次元画像を形成する機能、を有する。三次元画像は、組織立体的表現した平面的な画像であり、それは例えばボリュームレンダリング法サーフェイスレンダリング法等により生成される。画像形成部66により形成された超音波画像のデータが表示処理部68を介して図示されていない表示器へ送られる。表示器の表示画面には超音波画像が表示される。

0043

システム制御部70は、超音波診断装置10を構成する各構成の動作を制御するものであり、それは、CPU及びプログラムにより構成される。システム制御部70がプログラムを実行する複数のプロセッサにより構成されてもよい。システム制御部70の制御内容には、送受信制御、冷媒循環制御が含まれる。もっとも、冷媒循環制御が超音波プローブ14内において行われてもよい。

0044

図2には、水平姿勢を有するコネクタ20が示されている。コネクタ20は、箱状のハウジング42及び端子部44を有する。x方向が第1水平方向としての左右方向であり、y方向が第2水平方向としての奥行方向であり、z方向が垂直方向(鉛直方向)である。コネクタ20は、x方向及びy方向に広がった平板状の形態を有する。水平姿勢を維持したまま、コネクタ20が装置本体へ装着される。あるいは、装置本体へコネクタ20を装着した状態では、コネクタ20は水平姿勢となる。第1実施例において、水平姿勢は装着状態における姿勢である。

0045

ハウジング42は、上面壁76、及び、下面壁(以下、底壁という。)78を有し、また、4つの側壁80,82,84,86を有する。側壁80からy方向に突出する形態をもって端子部44が設けられている。ハウジング42は、具体的には、下ケース72と上ケース74とからなる。下ケース72と上ケース74は例えば樹脂により構成される。なお、下ケース72の内面と上ケース74の内面には金属フレーム又は金属シートが設けられているが、各図において、それらの図示は省略されている。

0046

底壁78には、複数の開口からなる開口群88が形成されている。個々の開口は垂直貫通孔であり、ハウジング42の内部と外部とを連通させるものである。開口群88は、通気部分として機能する。その通気部分は吸気部60の構成要素である。図示された個々の開口は円形開口であるが、その形態を矩形又は他の形状にしてもよい。

0047

底壁78の内面は、大別して、通気部分の内面としての通気領域と、非通気部分の内面としての非通気領域と、からなる。通気領域は、開口群88が形成されている領域である。装着状態において、すなわちコネクタが水平姿勢にある場合に、通気領域の高さは、非通気領域の高さよりも高い。通気領域と非通気領域との間に、堰き止め構造として機能する内側段差90が生じている。内側段差90は、図示の例において、矩形の形態を有している。

0048

側壁82には、複数の開口からなる開口群92が形成されている。個々の開口は水平貫通孔であり、ハウジング42の内部と外部とを連通させるものである。開口群92は、通気部分として機能する。その通気部分は排気部62の構成要素である。図示された個々の開口は円形開口であるが、その形態を矩形又は他の形状にしてもよい。後に説明するように、開口群92は、底壁78の内面から一定距離隔てられた高い位置に設けられている。

0049

図3には、斜め下方から見たコネクタが示されている。底壁78の外面には、通気部分を構成する開口群88が現れている。その部分はその周囲に対して窪んでおり、外側段差94が生じている。外側段差94は、上記の内側段差に対応するものであり、その形態は図示の例において矩形である。

0050

図4には、ハウジングの内部が示されている。図4において、上ケースは取り外されており、下ケース72が現れている。冷媒設備45は、ポンプ46、複合部品48、チューブ54等によって構成される。

0051

具体的に説明する。チューブ40がタンク50の根本に接続されている。ラジエータ52は、x方向及びy方向に広がった平板状の形態を有する本体と、本体から突出するフィン列と、を有する。ラジエータ52の排出ポートとポンプ46との間にチューブ54が設けられている。ポンプ46から引き出されたチューブ96がチューブ38に接続されている。実施形態においては、コネクタ内における複数の配管接続箇所つまり複数の継手の全部が部分空間102及び部分空間104の中に集約されている。上方から見て、各部分空間102,104は、通気領域の直上の空間を避けた位置にある。

0052

吸気部60に隣接してブロアファン98が設けられている。ブロアファン98により吸気力及び排気力が生成されている。吸い込まれたエアは、ダクト部材の中を通過して、排気部62へ導かれる。ダクト部材の内部にはフィン列が設けられている。ダクト部材の上面には、その全体を覆うサイズをもったシート状の吸収部材100が配置されている。吸収部材100は、多孔質部材としてのスポンジ状の部材により構成される。万が一、いずれかの継手で冷媒の漏出が生じても、漏れ出た冷媒は吸収部材100に取り込まれる。なお、吸収部材100によって漏れ出た冷媒の取り込みを行えなかった場合及び吸収部材100からその下方へ冷媒が再流出した場合でも、非通気領域から通気領域への冷媒の移動は内側段差により制限される。

0053

図5には、下ケース72が示されている。下ケース72は、底壁78、複数の側壁80A,82A,84A,86Aにより構成される。底壁78の内面は、通気領域78Aとそれに隣接した非通気領域とにより構成される。通気領域78Aは、吸気部60が設けられている領域であり、具体的には、開口群88が現れている領域である。実際には、周囲に比べて高くなっている部分が通気領域78Aと言い得る。通気領域78Aと非通気領域78Bとの間に内側段差90が生じている。

0054

図6には、ハウジング内に設けられる組立体が示されている。その組立体には冷媒設備45が含まれる。冷媒設備45は、ポンプ46、複合部品48等によって構成される。ポンプ46は、円筒状の形態を有し、それは、例えば、多相ダイヤフラムポンプにより構成される。ブロアファン98に連なってダクト部材108が設けられている。ダクト部材108の中にはフィン列106が設けられている。ブロアファン98の作用により、吸気用開口群を介して外部のエアがハウジング内に取り込まれる(符号110を参照)。そのエアはダクト部材108の中を通って排気部へ導かれ、排気用開口群を介して、外部へ排出される(符号112を参照)。その過程において、フィン列106が冷却される。

0055

図7には、下ケースの概略的な断面が示されている。吸気部60は、底壁78に形成された開口群88を有する。底壁78の内面は、通気領域78Aと非通気領域78B(具体的には78B−1及び78B−2)とに大別される。通気領域78Aは、オフセット120だけ、非通気領域78Bよりも高い位置にある。それらの間には内側段差90が存在する。よって、コネクタが水平姿勢にある場合、非通気領域78Bから通気領域78Aへの冷媒の移動は内側段差によって阻止される。なお、オフセット120は例えば数mmである。例えば、それは1〜3mmの範囲内にある。

0056

実施形態においては、非通気領域78Bに相当する窪みの体積が冷媒の全量に相当する体積以上とされている。これにより、仮に冷媒の全部が非通気領域78Bへ漏れ出たとしても、冷媒が通気領域78Aに進入して更に外部へ流れ出てしまうことを防止でき又は軽減できる。なお、ブロアファン98と通気領域78Aとの間にはある程度の隙間がある。

0057

底壁78の外面には、z方向に引っ込んだ窪み118が形成されている。窪み118の周囲には、外側段差94が生じている。コネクタを手で把持する際、1つ又は複数の指先を窪み118に進入させれば、外側段差94が引っ掛かりとして働き、把持力を高められる。これにより、特に、コネクタの装着時及び取外し時においてその作業性を高められる。なお、図示されるように、外側段差94は、内側段差90よりも一回り小さいサイズを有している。なお、底壁78の底面に対して、ハウジングの構造を強化するために、1又は複数のリブを設けてもよい。

0058

排気部62は、特定の側壁に形成された開口群92を有する。開口群92は、底壁78の内面よりも、一定の距離隔てられた高さに設けられている。具体的には、図示の構成例において、開口群92における最も低い位置にある開口92aは、底壁78の内面に対してオフセット122分だけ高い位置に形成されている。オフセット122は、例えば、オフセット120以上の大きさを有する。

0059

図7に示されているように、複数の継手を含む各部分空間102,104は、通気領域78Aの直上の空間を避けた位置にあり、具体的には、非通気領域78−B2の直上の空間内に設定されている。各部分空間102,104において冷媒の漏出が生じ、それにより液滴124,126が生じても、それらの液滴124,126は基本的に非通気領域78−B2に落下することになる。何らかの部材を伝わることによる液滴の移動を考慮しても、それらの液滴が通気領域78Aに落下する可能性は低い。実施形態によれば、部分空間102,104の下側に水平方向に広がる吸収部材が設けられているので、また、開口群88においては吸気が行われるので、上記の堰き止め構造つまり内側段差90の作用と相俟って、開口群88を介した冷媒漏出を効果的に防止できる。

0060

基板列58は、ハウジング内において、底壁78の内面から上方へ隔てられた位置に設けられている。基板列58は、複数の基板により構成され、各基板は水平の姿勢を有している。z方向において、基板列58の中心高さがハウジングの中心高さよりも上方になるように基板列58が設けられる。このように、ハウジング内において上方へ偏倚した位置に基板列58を設ければ、超音波診断時つまり装着状態において、漏出した冷媒から、基板列58を確実に保護できる。また、非装着状態においても、漏出した冷媒から、基板列58を保護し易くなる。そのような場合まで考慮した場合、上方へ偏倚した位置であって、底壁78に加えて上面壁及び4つの側壁から基板列58が隔てられるように、基板列58を設けるのが望ましい。但し、基板列58を保持及び収容している内ケースはいずれかの側壁(例えば、装置本体側の側壁)へ固定される。

0061

図8には、下ケース72のyz断面が具体的に示されている。吸気部60の周囲に設けられた内側段差90は、実際には、垂直面としてではなく斜面として構成されている。このような構成でも、冷媒の移動は制限される。内側段差90の周囲にある非通気領域も斜面として構成されている。図示の構成例においては、内側段差90とその周囲の斜面とにより、広がりをもったV字状の溝が構成されており、冷媒漏出が生じた場合、冷媒はそのV字状の溝の谷部に集まることになる。なお、図8においては、ダクト部材108に設けられたフィン列106が示されている。

0062

図9には、堰き止め構造の変形例が示されている。下ケース130は底壁132を有する。底壁132には、堰き止め構造として機能する136が設けられている。堤136の高さは例えば数mmである。堤136は底壁132の内面上をy方向に横断している。堤136における一方側の垂直面144が上記内側段差と同じ機能を発揮する。堤136は仕切り又は壁である。堤136を境として、底壁132の内面が第1領域138と第2領域140に区画される。第1領域138は開口群134を含む領域であり、つまり通気領域142を含む領域である。第2領域140は非通気領域である。このような堰き止め構造によっても、非通気部分から通気部分への冷媒の移動を制限することが可能である。

0063

図10には、吸収部材の配置例及び制御方法が模式的に示されている。図10に示されるように、複数の部分空間102,104に対応して、それらの下方に複数の吸収部材146,148を設けてもよい。その場合、継手ごとにそれを包む筒状の吸収部材を設けてもよい。図10に示す例では、複数の吸収部材146,148と共に、センサ150,152が設けられている。センサ150,152は、冷媒漏出を電気的に検出するものである。

0064

ポンプ制御部154は、図1に示したシステム制御部が有する1つの機能に相当するものである。ポンプ制御部154は、複数のセンサ150,152からの検出信号に基づいて、冷媒漏出を判定し、その判定に基づいてポンプを停止させる制御を実行する。制御信号156は、ポンプの動作を制御する信号である。ポンプの回転数を低減させる制御が実行されてもよい。冷媒漏出が判定された場合にアラームを生じさせるのが望ましい。1つの大きなシート状の吸収部材を設ける場合には、漏洩が生じ易い箇所に1つのセンサを設けてもよいし、その吸収部材の全体にわたって1つ又は複数のセンサを設けてもよい。

0065

図10において破線表現されているように、底壁における非通気領域の全体にわたって吸収部材158,160を設けてもよい。その場合、吸収部材158,160の中にセンサを埋設してもよい。そのセンサとして、冷媒付着によって抵抗値が変化するセンサを用いてもよい。

0066

例えば、ヘッド内に設けられた温度センサ出力信号164に基づいて、冷却能力の低下を判断し、ポンプの動作を制御してもよい。また、ポンプの動作がPWM方式フィードバック制御されている場合、デューティの大きさを示す信号166に基づいて冷却能力の低下を判断してもよい。ハウジング内には、冷媒の全量を吸収できる吸収部材を設けるのが望ましい。なお、ポンプ制御部154を装置本体内に設けるのではなく、それを超音波プローブ内に設けてもよい。

0067

次に、図11乃至図14を用いて第2実施例について説明する。第2実施例の説明において、第1実施例中の要素と同等の要素については、その説明を省略し又はその詳細な説明を省略する。

0068

図11には、コネクタ170が示されている。コネクタ170はy方向及びz方向に広がった箱状又は平板状の形態を有し、図11において、コネクタ170は垂直姿勢にある。その垂直姿勢のまま、コネクタ170が装置本体に装着され、あるいは、装置本体への装着状態においてコネクタ170は垂直姿勢となる。

0069

コネクタ170はハウジング172を有する。ハウジング172は、上面壁178、下面壁(底壁)180及び4つの側壁182,184,186,188により構成される。側壁182に端子部190が設けられている。ハウジング172は実際には第1ケース(右ケース)174及び第2ケース(左ケース)176により構成される。

0070

図12には、コネクタの底面が示されている。ハウジング172における底壁180は、通気部分180Aと非通気部分180Bとからなる。z方向において、通気部分180Aは、非通気部分180Bよりも高い位置にある。それらの間には外側段差183が生じている。通気部分180Aには、吸気部192を構成する開口群が設けられている。側壁188には、排気部194を構成する開口群が設けられている。

0071

図13には、第1ケース174が示されている。第1ケース174の底壁は通気部分180A及び非通気部分180Cにより構成される。非通気部分180Cは、図12に示した非通気部分180Bの一部である。図13において、通気部分180Aと非通気部分180Cとの間に、堰き止め構造又は堰き止め手段として機能する内側段差196が生じている。

0072

図14には、第1ケース174のxz断面が示されている。第1ケース174と第2ケース176とによりハウジングが構成される。吸気部192は通気部分180Aを含み、その内面が通気領域200を構成する。非通気部分180Cを含む非通気部分(図12の符号180Bを参照)の内面が非通気領域202を構成する。非通気領域202は、内側段差204を介して、通気領域200に隣接している。第1ケース174の上部には排気部194が形成されている。第1ケース174の中にはブロアファン207が設けられている。図14に示す構成例では、ブロアファン207が排気部194の近傍に設けられているが、ブロアファン207を吸気部192の近傍に設けるようにしてもよい。吸気部192と排気部194の位置を入れ換えてもよい。

0073

2つの部分空間208,210は、それぞれ、複数の継手の集合を含む部分である。ハウジング内におけるすべての継手がいずれかの部分空間208,210に属している。2つの部分空間208,210は、通気領域200の直上の空間を避けた位置に設定されており、具体的には、非通気領域202の上方の空間内に設定されている。よって、2つの部分空間208,210において冷媒漏出が生じ、液滴212,214が生じても、それらが他の部材に触れずに落下するならば、それらは非通気領域202へ到達する。つまり、通気領域200への液滴の落下が回避される。第2実施例においても、漏出した冷媒を吸収する吸収部材を設けるのが望ましい。

0074

通気領域200の高さは、非通気領域202の高さよりも高く、両者間には内側段差204が生じている。そのオフセットが符号206で示されている。例えば、オフセットは数mmである。非通気領域202から通気領域200への冷媒の移動は内側段差204によって制限される。よって、吸気部192における開口群を介して、冷媒が外部へ漏れ出てしまうことを防止又は軽減できる。第2実施例においても、吸気部は底壁に設けられており、個々の開口に液滴が進入した場合、それに対しては上方への浮上力が及ぶので、冷媒漏出をより効果的に防止又は低減できる。

0075

垂直姿勢にあるハウジング内において、基板列216は、上方へ偏倚した位置に設けられている。具体的には、z方向において、基板列216の中心の高さがハウジングの中心の高さ以上になるように、基板列216が設けられている。もっとも、端子部の位置その他の事情に従って基板列216をハウジング内の下部に設けることも可能である。その場合でも、底壁から一定の距離を隔てて基板列216を設けるのが望ましい。そのような構成によれば、漏出した冷媒から基板列を保護し易くなる。

0076

上記実施形態によれば、冷媒循環型超音波プローブにおいて、万が一、コネクタ内で冷媒が漏出しても、その冷媒がコネクタ外へ漏れ出ることを防止でき又はその可能性を低減できる。よって、安全性を維持又は向上できる。

0077

10超音波診断装置、12 装置本体、14超音波プローブ、16ヘッド、18ケーブル、20コネクタ、22組立体、45冷媒設備、46ポンプ、48複合部品、50タンク、52ラジエータ、58基板列、60吸気部、62排気部、78底壁、88開口群、90内側段差、94外側段差。

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