近年の技術革新により，ポータブル型超音波診断装置の画質や機能は大型機に迫る性能を有している。本稿では，ポータブル型装置の画質改善に寄与した技術と，小型ゆえに限られた大きさの操作卓による快適なオペレーションを実現するためのユーザーインターフェイスに関して概説する。

■超広帯域プローブと高調波イメージング技術

画質改善の基本は，空間分解能とコントラスト分解能の向上である。空間分解能を改善するためには，プローブの高周波数化と広帯域化が必須の要件となる。これを実現するため，われわれはプローブの音響特性に影響を与えるすべての材料を見直した。特に，整合層では従来プローブの多くが2層整合層を用いていたのに対し，さらに多層化し，音響インピーダンスが疑似的に連続変化（傾斜整合層）するようにした（図1）。また，音響レンズはシリコンゴムを基材として，充填するフィラーの高比重化，ナノ粒子化，高分散化により，その音響減衰特性が大きく改善された。これらの技術により，高感度でかつ比帯域が100％を超える，非常に広帯域なプローブが実現した。

図1　疑似傾斜整合層

コントラスト分解能を改善する技術としては，これまで高調波イメージング技術が用いられてきた。一方，われわれは，前述した非常に広帯域なプローブの特性を最大限に生かすため，新たに3周波混合送受信技術（Triad Tissue Harmonic Imaging）を開発した（図2）。3周波成分を含んだ送信波を生体内に照射することで，生体の非線形性により多くの非線形成分がエコー信号として返ってくる。これを広帯域なプローブで余さず受信することで，浅部から深部まで均一な感度，空間分解能，コントラスト分解能を得ることができる。その結果，ポータブルでありながら大型機に迫る画質を実現した。

図2　Triad Tissue Harmonic Imagingの概念

■ポータブル型超音波診断装置に適したユーザーインターフェイス

ポータブル型装置では，操作卓の大きさに著しい制限を受ける。その中に大型機並みのスイッチ類を配置すると，スイッチが非常に小さくなり，操作性を劣化させる。われわれは，操作卓に配置するスイッチ類の数を極力少なくし，操作頻度の高いもののみを操作卓に配置した（図3 a）。各スイッチに割り当てる機能は，アプリケーションによって操作頻度が異なることに配慮し任意選択可能とした。また，操作卓に配置された機能で不足する分については，メインモニタにタッチパネルを貼付し，スマートフォン感覚で機能を操作できるようにした（図3 b）。

図3　ユーザーインターフェイスの一例

◎

プローブの高感度・広帯域化，それを最大限に生かす3周波混合送受信技術により，大型機に迫る高画質化を実現した。また，ポータブル型装置に適したユーザーインターフェイスを開発することにより，ストレスの少ない操作性を確保した。point of care（POC）超音波診断が注目されつつある昨今，ポータブル型装置の重要性がますます高まっている。そうした現場にわれわれの技術が大きく貢献できることを期待する。