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公開番号2025002530
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102767
出願日2023-06-22
発明の名称体腔内挿入型超音波プローブ
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類A61B 8/12 20060101AFI20241226BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】体腔内挿入型超音波プローブを用いて形成される超音波画像の画質を高める。また、設計の自由度を高める。
【解決手段】振動子アレイ80には、M個の電子回路IC1～IC5が接続されている。各電子回路IC1～IC5は、マルチプレクサMU及びi個の受信器R1～R4を有する。マルチプレクサMUは、i×j+k個(但しjは1以上の整数、kは1以上i未満の整数)の入力端子と、i個の出力端子と、を有する。M個の電子回路IC1～IC5を含む配線回路200は、受信開口を構成するi個の振動子に対して、重複接続なしに、i個の信号線L1～L4を接続する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
環状の振動子アレイと、
ｉ個（但しｉは２以上の整数）の信号線と、
前記振動子アレイと前記ｉ個の信号線との間に並列配置された複数のマルチプレクサを有する配線回路と、
を含み、
前記各マルチプレクサは、
前記振動子アレイからの複数の受信信号が入力されるｉ×ｊ＋ｋ個（但しｊは１以上の整数、ｋは１以上ｉ未満の整数）の入力端子と、
前記ｉ個の信号線に接続されたｉ個の出力端子と、
を有し、
前記配線回路は、前記振動子アレイに対して複数の受信開口が順次設定される受信ビーム走査過程において、前記各受信開口を構成するｉ個の振動子に対して、重複接続なしに、前記ｉ個の信号線を接続する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
請求項１記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記各マルチプレクサは、１番目の入力端子である先頭の入力端子からｉ×ｊ＋ｋ番目の入力端子である最後の入力端子にかけて、前記ｉ個の出力端子を１対１で循環的に接続するためのｉ×ｊ＋ｋ個の接続経路を含む、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項３】
請求項２記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記複数のマルチプレクサは、Ｍ（但しＭは２以上の整数）個のマルチプレクサであり、
前記配線回路は、電子走査方向に隣接するｘ（但しｘは１，２，・・・，Ｍ－１）番目のマルチプレクサ及びｘ＋１番目のマルチプレクサに跨って受信開口が設定された第１の状況下で、前記ｘ番目のマルチプレクサの最後の入力端子に対してｙ（但しｙは１以上ｉ以下の整数）番目の信号線が接続された場合に、前記ｘ＋１番目のマルチプレクサの先頭の入力端子に対してｙ＋１（但しｙ＝ｉの場合には１）番目の信号線を接続する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項４】
請求項３記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
Ｍ番目のマルチプレクサにおける前記ｉ×ｊ＋ｋ個の入力端子には、前記電子走査方向に並ぶ使用部分及び不使用部分が含まれ、
前記配線回路は、前記Ｍ番目のマルチプレクサと１番目のマルチプレクサとに跨って受信開口が設定された第２の状況下で、前記Ｍ番目のマルチプレクサにおいて前記使用部分の最後の入力端子に対してｚ（但しｚは１以上ｉ以下の整数）番目の信号線が接続された場合に、前記１番目のマルチプレクサの先頭の入力端子に対してｚ＋１（但しｚ＝ｉの場合には１）番目の信号線を接続する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項５】
請求項２記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記複数のマルチプレクサには、少なくとも１つの第1マルチプレクサと少なくとも１つの第２マルチプレクサとが含まれ、
前記少なくとも１つの第１マルチプレクサにおいては、前記ｉ×ｊ＋ｋ個の入力端子の全部が使用され、
前記少なくとも１つの第２マルチプレクサにおいては、前記ｉ×ｊ＋ｋ個の入力端子が使用部分及び不使用部分を含む、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項６】
請求項１記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記振動子アレイと前記ｉ個の信号線との間に設けられたＭ個の電子回路を含み、
前記各電子回路は、
前記マルチプレクサと、
前記マルチプレクサの前記ｉ個の出力端子と前記ｉ個の信号線との間に設けられたｉ個の受信器と、
を含む、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項７】
請求項６記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記複数の電子回路は同一の構成を有する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項８】
請求項７記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記複数の電子回路に対して前記ｉ個の信号線を接続する配線パターンを有する回路基板を含む、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項９】
請求項８記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記各電子回路は、前記ｉ個の受信器から引き出されたｉ個の内部信号線を有し、
前記ｉ個の内部信号線が前記配線パターンに接続され、
前記ｉ個の内部信号線の内で特定の内部信号線は２つの接続点を有し、
前記特定の内部信号線における前記２つの接続点間の部分が前記配線パターンにおける離れた２つの信号線を繋ぐジャンパとして機能する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
【請求項１０】
請求項４記載の体腔内挿入型超音波プローブにおいて、
前記配線回路は、前記１番目のマルチプレクサのｉ個の出力端子と前記ｉ個の信号線との間に設けられたサブマルチプレクサを含み、
前記Ｍ番目のマルチプレクサ、前記１番目のマルチプレクサ及び前記サブマルチプレクサが、前記第２の状況下で、前記受信開口を構成するｉ個の振動子に対して、重複接続なしに、前記ｉ個の信号線を接続する、
ことを特徴とする体腔内挿入型超音波プローブ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、体腔内挿入型超音波プローブに関し、特に、振動子アレイに対して複数の信号線を接続する技術に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
体腔内挿入型超音波プローブとして、血管内超音波（ＩＶＵＳ：Intravascular Ultrasound）プローブ等の細径プローブが知られている。そのようなプローブは、カテーテル型超音波プローブとも呼ばれる。
【０００３】
従来の電子走査型ＩＶＵＳプローブにおいて、その先端部内には、環状のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）基板が配置されている。環状のＦＰＣ基板の内側には、環状の振動子アレイが設けられており、また、振動子アレイに接続された複数の電子回路が設けられている。
【０００４】
特許文献１には、電子走査型ＩＶＵＳプローブが開示されている。そのプローブの先端部内に設けられたＦＰＣ基板上には複数のＩＣが搭載されている。各ＩＣは、１６個の振動子の中から選択された１個の振動子を１つの信号線に接続する１６対１のマルチプレクサを有する。１回の送受信当たり１つの受信信号が取得されている。特許文献２にも、電子走査型ＩＶＵＳプローブが開示されている。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２には、複数の受信信号を同時に取得してそれらを超音波診断装置本体へ伝送する仕組みは開示されていない。特に、同時受信数の整数倍でない個数の入力端子を備えたＩＣについては開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０２２－５４４５６０号公報
特開２０１３－１６５８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
体腔内挿入型超音波プローブを用いて生成される超音波画像の画質を高めるために、複数の受信信号を同時に取得することが望まれる。それを前提として、体腔内挿入型超音波プローブの設計の自由度を高めることが望まれる。
【０００８】
本開示の目的は、超音波画像の画質を高められる体腔内挿入型超音波プローブを提供することにある。あるいは、本開示の目的は、体腔内挿入型超音波プローブに関し、設計の自由度を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係る体腔内挿入型超音波プローブは、環状の振動子アレイと、ｉ個（但しｉは２以上の整数）の信号線と、前記振動子アレイと前記ｉ個の信号線との間に並列配置された複数のマルチプレクサを有する配線回路と、を含み、前記各マルチプレクサは、前記振動子アレイからの複数の受信信号が入力されるｉ×ｊ＋ｋ個（但しｊは１以上の整数、ｋは１以上ｉ未満の整数）の入力端子と、前記ｉ個の信号線に接続されたｉ個の出力端子と、を有し、前記配線回路は、前記振動子アレイに対して複数の受信開口が順次設定される受信ビーム走査過程において、前記各受信開口を構成するｉ個の振動子に対して、重複接続なしに、前記ｉ個の信号線を接続する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、超音波画像の画質を高められる。あるいは、本開示によれば、体腔内挿入型超音波プローブに関し、設計の自由度を高められる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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