CN106413566A - 超声波诊断装置 - Google Patents

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Abstract

在探头的前端部内设有收发波单元。收发波单元包括2D阵列振子、电子电路以及对它们进行电气中继的中继基板。收发波单元的被检体侧的面为收发波面。在中继基板设有温度检测部。表面温度推定部根据温度检测部的检测温度以及收发波单元中的消耗功率来推定收发波面表面的温度。具体地，个别地考虑电子电路的消耗功率以及2D阵列振子的消耗电力，由此推定从温度检测位置到收发波面表面的温度差，根据检测温度和温度差推定表面温度。

Description

超声波诊断装置
技术领域
本发明涉及一种超声波诊断装置，尤其涉及一种用于管理超声波收发波面的表面温度的技术。
背景技术
超声波诊断装置为对被检体收发超声波，根据由此得到的接收信号形成超声波图像的装置。超声波诊断装置具备收发超声波的超声波探头。超声波探头中设有收发超声波的振子、以及用于向振子提供发送信号或处理来自振子的接收信号的电子电路等。电子电路例如设置在作为超声波图像而得到3D图像的3D探头中。为了在超声波探头内进行信道压缩等而设置电子电路，以便减少连接超声波探头与装置本体的电缆数量。向振子以及电子电路提供电力，振子以及电子电路动作，由此进行超声波的收发。由于振子以及电子电路等动作，在它们中产生发热。
超声波探头与被检体接触而使用，因此需要适当地管理接触面表面的温度，以使被检体不会因从超声波探头发生的热而受伤。尤其，在体腔内探头的情况下，该温度管理尤其重要。对超声波探头的表面温度设有规定。例如，在IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)，规定对患者使用的超声波探头在正常状态下患者所接触的部分的表面温度不超过43℃。
为了管理超声波探头的接触面，即超声波的收发波面表面的温度，最简单的方法为在收发波面表面设置温度传感器。但是，若在收发波面表面配置温度传感器，则因温度传感器的影响，收发波中产生紊乱，有可能产生超声波图像劣化等问题。因此，在收发波面表面设置温度传感器是不恰当的。
以往，在超声波探头中设置温度传感器等来管理超声波探头的温度。
在专利文献1中公开了预测超声波探头的振子附近的温度的技术。在专利文献1所记载的发明中，温度传感器设于振子附近，每隔预定时间，温度预测部测量温度传感器的输出值。温度预测部根据每隔预定时间测量出的温度传感器的输出值，预测之后的温度上升。此外，作为其他方法，记载有：根据向振子提供的电压以及电流计算振子中的消耗电力，根据该消耗电力预测预定定时后的温度上升。
在专利文献2中记载了如下的方法：根据表示超声波振子的驱动电压和超声波探头表面的最大饱和温度的关系的表，以最大饱和温度不超过容许温度的驱动电压驱动超声波振子。
在专利文献3中记载了如下的方法：在背衬材料中埋设第1温度传感器和第2温度传感器，根据2个温度传感器的检测温度推定超声波探头表面的温度。在专利文献3中，根据第1以及第2温度传感器的检测值Ta以及Tb、从第1温度传感器至超声波探头表面的热阻Ra、以及从第1温度传感器至第2温度传感器的热阻Rb，推定超声波探头表面的温度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-34386号公报
专利文献2：日本特开2011-188956号公报
专利文献3：日本特开2009-5994号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所记载的发明是用于进行振子附近的温度管理的发明，为了进行振子附近的温度管理，将温度传感器设在振子部分。在专利文献1中并未记载根据振子附近的温度推定收发波面表面的温度。为了根据专利文献1进行收发波面表面的温度管理，需要在收发波面表面设置温度传感器。但是，如上所述，在收发波面表面设置温度传感器是不恰当的。因此，在测量收发波面表面的温度时，无法直接采用专利文献1的技术。
在专利文献2所记载的发明中，根据探头表面的饱和温度，即经过从开始超声波的收发起到探头的表面温度成为平衡状态为止的期间后的温度，控制超声波振子的驱动电压。因此，不是实时管理探头表面的温度。在专利文献2所记载的发明中，无法通过被判定为最大饱和温度到达容许温度以上的驱动电压来驱动超声波振子。因此，无法采用例如选择仅短时间得到高画质的动作条件等灵活的使用方法。
在专利文献3所记载的发明中，记载了考虑温度检测值和热阻的值的方法、以及将从热源产生的热的一部分考虑为热流量的方法。但是，在专利文献3所记载的发明中，热源的位置远离温度传感器，认为热响应性差，认为对超声波探头表面的温度的推定精度产生影响。此外，温度传感器配置于超声波探头的中心轴上，因此若热源的位置变化，则来自热源的热阻实际上变大，因此无法检测出温度分布。
本发明的目的是高精度地推定超声波探头的收发波面的表面温度。
用于解决课题的手段
(1)本发明的超声波诊断装置的特征在于，包括：超声波探头，其具有收发波单元和设于上述收发波单元中的温度检测单元，该收发波单元包括收发超声波的振子、设于上述振子的生物体侧的收发波面以及与上述振子连接的电子电路；以及温度推定单元，其根据上述超声波的收发波条件以及上述温度检测单元的检测值，推定上述收发波面的表面温度。
根据上述结构，在超声波探头的收发波单元设有温度检测单元。如上所述，在收发波面表面设置温度检测单元是不恰当的，因此，在上述结构中，将温度检测单元设在收发波单元中。该温度检测单元不是直接检测超声波探头的收发波面的表面温度，因此需要根据温度检测单元的检测值推定收发波面表面的温度。与温度检测单元的检测值对应的收发波面表面的温度根据超声波的收发条件而变动，因此在上述结构中，考虑超声波的收发条件，从温度检测单元的检测值推定收发波面表面的温度。
(2)在上述(1)的结构中，上述温度推定单元包括：温度差推定单元，其根据上述超声波的收发波条件，推定上述温度检测单元检测出温度的位置与上述收发波面之间的温度差；以及表面温度推定单元，其根据上述温度差和上述温度检测单元的检测值，推定上述表面温度。
(3)在上述(1)的结构中，上述温度差推定单元根据按照上述超声波的收发波条件计算出的收发波消耗功率，推定上述温度差。温度检测单元的位置与收发波面表面的温度差根据热源的消耗功率而变动，因此通过考虑其来提高收发波面表面的推定温度的精度。此外，优选上述收发波消耗功率包括上述电子电路的第1消耗功率以及上述振子的第2消耗功率。在存在多个热源的情况下，分开考虑各热源的消耗功率，从而进一步提高表面温度的推定精度。
(4)在上述(1)的结构中，上述收发波单元还具有配置于上述电子电路与上述振子之间的中继基板，上述温度检测单元设在上述中继基板上。
在上述结构中，中继基板从电子电路观察时位于收发波面存在的一侧，在电子电路中产生的热经由中继基板向收发波面传递。若该中继基板上设置温度检测单元，则能够直接或响应性良好地检测出导致收发波面的温度提高的电子电路中产生的热。也可以在电子电路内配置温度检测单元。电子电路与振子相比看作热源时较大的情况下，即电子电路为支配性热源的情况下，若采用上述结构，则能够提高表面温度的推定精度。根据需要，也可以在振子近旁设置第2温度检测单元，一并考虑其检测值。在中继基板构成为硬质基板的情况下，根据上述结构，能够高精度地进行温度检测单元的定位。
(5)在上述(4)的结构中，上述温度检测单元设于上述中继基板的配置了上述电子电路的面上的上述电子电路的近旁。
根据上述结构，在超声波探头中的主要发热源为电子电路的情况下，温度检测单元设在主要发热源近旁，从而能够更早检测出发热量的变化。
(6)在上述(5)的结构中，上述温度检测单元由配置于上述中继基板上的多个温度传感器构成，上述温度推定单元根据由上述多个温度传感器检测出的多个温度确定代表温度，根据上述代表温度推定上述表面温度。此外，在上述中继基板上，上述多个温度传感器被配置于上述电子电路的至少两侧。此外，上述温度推定单元将上述多个温度中的最高温度确定为上述代表温度。
根据上述结构，温度检测单元由多个温度传感器构成。根据以多个温度检测值为基础确定的代表温度推定表面温度。由此，例如在表面温度中产生温度梯度的情况下，可以根据最高部分的表面温度来进行温度管理。
(7)在上述(1)的结构中，上述超声波探头为插入体腔内的探头，上述振子为2D阵列振子，上述电子电路为具有如下的信道减少功能的收发电路：对上述2D阵列振子提供多个发送信号，并处理来自上述2D阵列振子的多个接收信号。
(8)在上述(1)的结构中，该超声波诊断装置还包括：控制单元，其根据上述收发波面的表面温度，控制上述超声波的收发波条件，使得上述收发波面的表面温度降低。
发明效果
通过本发明，能够高精度地推定超声波探头的收发波面的表面温度。
附图说明
图1是本实施方式的超声波诊断装置的概要结构图。
图2是表示本实施方式的经食道探头的结构的截面图。
图3A是中继基板的平面图。
图3B是中继基板的平面图。
图3C是中继基板的平面图。
图4是表示热回路网的图。
图5是表示本实施方式的超声波诊断装置的动作步骤的流程图。
图6是表示推测表面温度和实测表面温度的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的超声波诊断装置的实施方式进行说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。
图1是本实施方式的超声波诊断装置的概要结构图。一般，超声波诊断装置是设置于医院等医疗机构内，对生物体执行超声波诊断的医疗设备。
探头10是与被检体表面接触并进行超声波的收发的超声波探头。探头10包括收发超声波的2D阵列振子12、与2D阵列振子12电连接的电子电路14、以及检测探头10内的预定位置的温度的温度检测部16。探头10通过电缆与后述的装置本体18连接。或者，也可以通过无线连接。在本实施方式中，探头10为经食道探头，但作为探头10的种类，也可以是其他种类，例如凸面型或直线型等。
2D阵列振子12由二维地排列的一千几百个多个振动元件构成。若向各个振动元件提供驱动电压，则在各振动元件形成超声波束。此外，各振动元件接收从被检体反射回来的反射回波。向电子电路14提供各振动元件接收到的信号。通过提供电力，使2D阵列振子12工作并发热。2D阵列振子12的消耗电力以及发热量根据超声波的收发波条件，例如诊断模式、发送电压、波数、脉冲间隔的时间(PRT)以及频率等而变动。
电子电路14包含将多个功能的电路汇总为1个的ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit，专用集成电路)而构成。本实施方式的ASIC作为发送子波束生成器以及接收子波束生成器来发挥功能。构成2D阵列振子12的振动元件被分为多个组。发送子波束生成器根据组发送信号，对每个组生成具有延迟关系的多个发送信号。接收子波束生成器对每个组，针对多个接收信号进行整相加法处理，生成组接收信号。多个组接收信号被装置本体18内的收发部32处理，成为1个波束数据。通过上述处理，减少探头10与装置本体18之间的信号线的数量。通过提供电力，使ASIC工作并发热。与2D阵列振子12同样地，ASIC中的消耗电力以及发热量也根据超声波的收发波条件而变动。在本实施方式中，ASIC的发热量为2D阵列振子12的发热量的约10倍左右，探头10中的主要发热源为该ASIC。
温度检测部16为设于探头10的温度传感器。温度传感器检测所设置的位置周边的温度。在本实施方式中，将电阻值根据温度而改变的热敏电阻用作温度传感器。取得热敏电阻的电阻值，通过参照该热敏电阻的温度特性来检测温度值。如上所述，为了测量探头的收发波面表面的温度，将温度传感器设于收发波面上是最简单的方法，但温度传感器对收发波信号产生影响，其结果，产生超声波图像的劣化。因此，在本实施方式中，将温度传感器设在包含2D阵列振子12和电子电路14的收发波单元中。适合于将温度传感器设在设于2D阵列振子12与电子电路14之间的中继基板上。由此，温度传感器被配置于更靠近2个发热源的位置，从而能够更早检测出来自发热源的热，提高温度管理的响应性。并且，将作为温度传感器的热敏电阻配置于基板上，由此能够提高温度传感器的配置精度。
装置本体18包括控制部20、收发部32、显示处理部34、操作面板38而构成。控制部20包括收发波条件设定部22、收发波控制部24、消耗电力计算部26、表面温度推定部28以及警告控制部30。它们的功能通过程序来实现，将该程序存储在装置本体18所具有的未图示的存储单元中。
收发波条件设定部22设定2D阵列振子12中的超声波的收发波条件。根据操作者的指示设定收发波条件。例如，操作者使用操作面板38从预先准备的多个发热模式中选择所希望的发热模式。在本实施方式中，作为发热模式准备“低”、“中”、“高”这3个模式。发热模式“高”是最大限地利用超声波诊断装置的性能的模式，是得到具有高分辨率、高响应性的超声波图像的模式。另一方面，发热模式“低”例如是降低超声波的发送电压、波数，或使PRT变大，由此超声波图像的画质劣化，但能够抑制发热并长时间使用的模式。发热模式“中”为它们之间的模式。收发波条件设定部22设定与所输入的发热模式对应的收发波条件。收发波条件包括振动元件的驱动电压、频率、波数、脉冲间隔的时间(PRT)、诊断模式等。
收发波控制部24根据由收发波条件设定部22设定的收发波条件控制收发部32，在该收发波条件下，使2D阵列振子12和电子电路14动作。此外，收发波控制部24根据来自收发波条件设定部22或表面温度推定部28的信号，控制收发部32，还进行使探头10中的超声波的收发停止的控制。具体地，在从表面温度推定部28接收到表示探头10的表面温度为预定温度(例如43℃)的信息的情况下，收发波控制部24控制收发部32，使超声波的收发立即停止。
消耗功率计算部26根据在收发波条件设定部22中设定的收发波条件，计算出2D阵列振子12以及电子电路14的消耗功率。消耗功率的计算既可以使用表示收发波条件与消耗功率的关系的函数来计算，也可以以表格形式预先保存收发波条件与消耗功率的对应关系，根据收发波条件和该表格确定消耗功率。
表面温度推定部28根据消耗功率计算部26计算出的消耗电力以及温度检测部16的检测值，推定探头10的收发波面表面的温度。对于收发波面表面的温度推定的细节，使用图4进行后述。
警告控制部30根据表面温度推定部28推定出的收发波面表面的温度，进行向操作者输出催促降低收发波面表面的温度的警告的控制。在本实施方式中，在收发波面表面的温度为预定值以上(例如41℃)的情况下输出警告。警告既可以在显示部36中显示为警告消息，也可以通过声音、光等发出。当然，也可以设为组合了这些手段的警告。
收发部32作为主收发波束生成器发挥作用。收发部32接受来自收发波控制部24的信号，向电子电路14提供用于驱动2D阵列振子12所具有的多个振动元件的多个信号。此外，经由电子电路14接收来自2D阵列振子12的多个接收信号。多个接收信号被发送到超声波图像形成部(未图示)，在超声波图像形成部中，形成基于接收信号的超声波图像。
显示处理部34进行在显示部36中显示表面温度推定部28推定出的探头10的收发波面表面的温度的控制。优选实时进行表面温度的显示。此外，在接收到来自警告控制部30的指示的情况下，进行在显示部36中显示警告消息的控制。另外，显示处理部34还进行使显示部36显示在超声波图像形成部中形成的超声波图像的控制。
另外，在图1所示的各构成要素中，收发部32、控制部20所包含的各部以及显示处理部34的各构成要素例如可以利用电气电子电路、处理器等硬件而实现，在该实现中，也可以根据需要利用存储器等器件。此外，与上述各构成要素对应的功能也可以通过CPU、处理器、存储器等硬件与规定CPU、处理器的动作的软件(程序)的协作而实现。此外，显示部36的优选实施方式例如为液晶显示器。
图2是表示本实施方式的经食道探头的结构的截面图。图2所示的保护层50、音响匹配层52、多个振动元件54、多个背衬材料56、中继基板58、ASIC60、FPC66以及放热部件68等构成超声波的收发波单元70。
保护层50保护音响匹配层52以下的层。保护层50例如可以是硅橡胶制，也可以有曲率。在保护层50之下具有音响匹配层52以及振动元件54，因此隔着保护层50收发超声波。因此，保护层50的被检体78侧的表面为收发波面。
音响匹配层52取振动元件54与被检体78之间的音响阻抗的匹配并抑制超声波的反射。音响匹配层52由单个或多个层构成。通过设置音响匹配层52，能够得到最佳的超声波图像。
振动元件54形成超声波束或接收信号，由PZT(锆/钛酸铅)等陶瓷、PMT-PT(镁铌酸铅/钛酸铅固溶体)等单晶体构成。如上所述，设置一千几百个振动元件54。在振动元件54的两侧贴上电极，经由该电极施加驱动电压。若施加驱动电压则振动元件54重复进行伸缩和膨胀而振动，由此产生超声波束。此外，振动元件54接受来自被检体的反射回波，通过反射回波振动时发生电压。其成为接收信号。
背衬材料56具有抑制振动元件54的不需要的振动的作用。将背衬材料56设在各振动元件54上。优选，背衬材料56由音响阻抗高的硬背衬(HB)材料构成。
2D阵列振子12由上述保护层50、音响匹配层52、振动元件54以及背衬材料56构成。
中继基板58设于2D阵列振子12与构成电子电路14的ASIC60之间。中继基板58是具有用于电连接两者的多个引线62的基板。2D阵列振子12电连接到中继基板58的被检体侧面。ASIC60安装在中继基板58的非被检体侧面。并且，通过引线62电连接振动元件54和ASIC60。优选中继基板58为在探头10的通常使用中不变形的程度的硬质。通过在硬质的中继基板58上设置温度传感器，能够提高温度传感器的位置精度。
在中继基板58上设置作为温度传感器的热敏电阻64。在本实施方式中设有2个热敏电阻。优选将热敏电阻64设在中继基板58的非被检体侧面，即设在与ASIC60的同一面。尤其，通过将热敏电阻64配置在ASIC60的近旁，能够更早地检测出ASIC60的热变动。并且，能够还一并检测出在ASIC60中产生的热在空气中传递来的辐射热。通过倒装片安装、回流安装，将热敏电阻64安装在中继基板58上。
优选设置多个热敏电阻64。热敏电阻64设在多个位置上，由此能够检测出探头10内的多个位置的温度。例如，作为诊断模式，选择了通过不同的振动元件54进行超声波的发送和接收的CW(Continuous Wave，连续波)多普勒方式的情况下，有时在进行发送的振动元件54与进行接收的振动元件54之间产生发热量的差。并且，有时在与发送用振动元件对应的ASIC的发送用部分和与接收用振动元件对应的ASIC的接收用部分之间产生发热量的差。并且，因该发热量的差，有时在收发波面表面产生温度梯度。在这样的情况下，根据在多个位置检测出的温度值，能够推定在收发波面表面产生了温度梯度。然后，能够根据比收发波面表面高的温度来控制超声波收发。对于热敏电阻64的配置，使用图3进行后述。
FPC(Flexible Printed Circuits，柔性印刷电路)66将振动元件54、ASIC60以及热敏电阻64等与装置本体18连接。FPC66与中继基板58电连接，经由中继基板58与振动元件54等连接。
将放热部件68配置成与ASIC60接触。放热部件68便于向空气或壳体76等释放在ASIC60中产生的热。放热部件68还可以具备吸收在振动元件54中产生的超声波传播到放射面和反射面的波的功能。
壳体76为探头10的壳体。在本实施方式中，探头10为经食道探头，因此，为了易于向患者的食道插入，其前端成为炮弹型。
图3是中继基板的平面图。在图3中示出了中继基板58中的ASIC60以及多个热敏电阻64的配置例子。在图3A的例子中，将ASIC60以及热敏电阻64配置成在中继基板58的长边方向上排列，热敏电阻64配置于ASIC60的两侧。
在通过CW多普勒方式收发超声波的情况下，多个振动元件54分为发送用和接收用。例如，在图2中左半部为发送用振动元件72，右半部为接收用振动元件74。在该情况下，如图3A所示，与发送用振动元件72以及接收用振动元件74对应地，ASIC60也分为发送用部分80和接收用部分82。例如，发送用振动元件72的发热量大于接收用振动元件74的发热量，或发送用部分80的发热量大于接收用部分82的发热量等，在两者中产生发热量的差。并且，因该发热量的差，在探头10的收发波面表面产生温度梯度。
此时，图3A中的热敏电阻64a检测出的温度高于热敏电阻64b检测出的温度。因此，能够根据2个热敏电阻64的检测温度不同，推定在探头10的收发波面表面产生了温度梯度。然后，例如将多个热敏电阻64中最高的温度检测值确定为代表温度，能够根据该代表温度计算出探头10的收发波面的表面温度。由此，即使在仅收发波面的表面温度的一部分超过了预定温度的情况下，也能够进行停止超声波的收发等适当的控制。
在图3B以及图3C中示出了热敏电阻64的其他配置例。在图3B以及图3C中配置有4个热敏电阻64，当然也可以设置该数量以上的热敏电阻64。通过增加热敏电阻64的数量，能够掌握更详细的温度梯度。例如，可以根据CW多普勒方式中的ASIC的发送用部分80以及接收用部分82的配置等决定热敏电阻64的位置。
作为设有多个热敏电阻64时的代表温度的决定方法，除了如上所述简单地将最高的检测温度设为代表温度外，例如也可以将多个热敏电阻64接近地配置为热敏电阻群，将各个热敏电阻群的温度检测值的平均值设为代表温度。由此，能够减小各热敏电阻中的检测温度的误差的影响。也可以配置多个热敏电阻群，将各热敏电阻群的平均值中最高的温度设为代表温度。
图4是表示热回路网的图。物体间的温度差、热流、热阻的关系与电路中的电压、电流、电阻的关系类似，因此可以将物体间的温度差、热流、热阻表现为与电路类似的热回路网。热回路网90包括与电路的GND相同记号的基准温度92、与电路的直流电源相同记号的热源、以及与电路的电阻相同记号的热阻94。为了简单，在热回路网90中将热源设为1个。
在热回路网90中，将基准温度92设为外部空气的温度。热源为图2中的ASIC60。热阻94为表示探头10所包含的各物体的温度的传递难度的值，单位为(℃/W)。例如，配置于ASIC60与收发波面表面之间的热阻Ra1表示ASIC60与收发波面表面之间的物体，即中继基板58、引线62、背衬材料56、音响匹配层52以及保护层50等的热阻的合成热阻。通过实验等，预先求出各物体的热阻。
以下，参照图1和图4，对基于表面温度推定部28的探头10的收发波面表面的温度的推定方法进行说明。表面温度推定部28根据以下的式推定探头10的收发波面表面的温度。
(收发波面表面温度T2)＝(温度传感器检测温度T1)+(温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差)+(一阶延迟要素)…式1
(温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差)＝α×消耗功率W…式2
(一阶延迟要素)＝β×exp(﹣Δt/K)…式3
式1中的(温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差)为热敏电阻64的配置位置与收发波面表面之间的温度差，具体地通过式2推定。此外，在式1中，考虑热从热源到达收发波面表面为止的时间差，追加(一阶延迟要素)。
式2中的α为从热源到温度传感器的热阻的值减去从热源到收发波面表面的热阻的值而得的值。例如，在热回路网90中，从作为热源的ASIC60到温度传感器的热阻即Rc1为2(℃/W)，且从ASIC60到收发波面表面的热阻即Ra1为6(℃/W)的情况下，α为2﹣6＝﹣4。式2中的消耗功率W为作为热源的ASIC60的消耗功率。在ASIC60的消耗功率为1W的情况下，将温度传感器(热敏电阻64)的配置位置与收发波面表面之间的温度差推定为﹣4×1＝﹣4(℃)。
式3中的β为与热源的消耗功率对应地变动的变量。此外，Δt为开始超声波收发后的经过时间(sec)，K为时间常数。
存在多个热源的情况下，对每个热源计算出温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差，作为式1的(温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差)的项目，使用合计针对各热源的值而得的值即可。例如，作为热源存在ASIC60和振动元件54这2个的情况下，首先，求出从ASIC60至温度传感器为的热阻的值减去从ASIC60至收发波面表面的热阻的值而得的值，并将该求出的值设为α1，计算α1乘以ASIC60的消耗功率W1而得的值α1W1。接着，求出从振动元件54到温度传感器的热阻的值减去从振动元件54到收发波面表面为止的热阻的值而得的值，并将该求出的值设为α2，计算α2乘以振动元件54的消耗功率W2而得的值α2W2。然后，作为式1中的(温度传感器的温度检测位置与收发波面表面之间的温度差)的项目，使用α1W1+α2W2的值即可。
图5是表示本实施方式的超声波诊断装置的控制部的动作步骤的流程图。以下，参照图1、图2以及图5，对本实施方式的超声波诊断装置的控制部的动作流程进行说明。
在步骤S10中，操作者选择发热模式。操作者对操作面板38进行操作，选择发热模式“低”、“中”、“高”中的某个。
在步骤S12中，收发波条件设定部22根据操作者输入的发热模式，设定超声波的收发波条件。
在步骤S14中，消耗功率计算部26根据在步骤S12中设定的超声波的收发波条件，计算出振动元件54以及ASIC60的消耗电量。
在步骤S16中，表面温度推定部28取得温度传感器的检测温度T1。具体地，读取热敏电阻64的电阻值，取得根据热敏电阻64的温度特性读取的与电阻值对应的温度作为检测温度T1。
在步骤S18中，表面温度推定部28推定收发波面的表面温度T2。如上所述，根据温度传感器的检测温度T1以及作为热源的振动元件54以及ASIC60的消耗功率推定表面温度T2。
在步骤S20中，表面温度推定部28判定推定出的表面温度T2是否超过了第1阈值和第2阈值。在本实施方式中，在表面温度T2小于第1阈值的情况下，不进行任何控制。在表面温度T2为第1阈值以上，且小于第2阈值的情况下，发出警告。在表面温度T2为第2阈值的情况下，立即进行停止超声波的收发的控制。可以任意地设定第1阈值以及第2阈值，在本实施方式中，考虑IEC的规定，将第1阈值设定为41℃，将第2阈值设定为43℃。
在步骤S20中，表面温度T2小于第1阈值的情况下，返回到步骤S14，重新进行步骤S14至步骤S20的处理。在步骤S20中表面温度T2为第1阈值以上且小于第2阈值的情况下，向步骤S22前进。
在步骤S22中，警告控制部30向显示处理部34发送指示，使显示部36显示警告消息。警告消息例如包括在步骤S18中推定出的表面温度T2的值、表示推定出的表面温度T2接近停止超声波的收发的第2阈值的消息、以及向操作者催促切换为发热较少的发热模式的消息等。在步骤S22中显示警告消息后，再次进行步骤S14至步骤S20的处理。
在步骤S20中，表面温度T2为第2阈值的情况下，向步骤S24前进。在步骤S24中，收发控制部24控制收发部32，立即使超声波的收发停止。此时，同时也可以在显示部36中显示表示因表面温度T2达到了第2阈值而停止超声波的收发的消息。
如以上说明的那样，在本实施方式中，重复进行收发波面的表面温度T2的推定，能够实时得到表面温度T2的推定值。由此，能够采用仅短时间使用若长时间使用则表面温度T2到达限制温度的动作模式的灵活的使用方法。此外，在使用中，若表面温度T2到达限制温度则强制性停止超声波的收发，若表面温度T2接近限制温度则发出警告，因此能够防止因操作者的不注意引起的被检者的受伤。
图6是表示推测表面温度和实测表面温度的图表。图表100(＊标记)表示表面温度推定部28推定出的收发波面表面的温度，图表102(粗线)表示收发波面表面的实测值，图表104(黑点)表示温度传感器的检测值。比较图表100与图表102可知，通过本实施方式，能够高精度地推定收发波面表面的温度。
符号说明
10探头、12 2D阵列振子、14电子电路、16温度检测部、18装置本体、20控制部、22收发波条件设定部、24收发波控制部、26消耗功率计算部、28表面温度推定部、30警告控制部、32收发部、34显示处理部、36显示部、38操作面板、50保护层、52音响匹配层、54振动元件、56背衬材料、58中继基板、60ASIC、62引线、64、64a、64b热敏电阻、66FPC、68放热部件、70收发波单元、72发送用振动元件、74接收用振动元件、76壳体、78被检体、80发送用部分、82接收用部分、90热回路网、92基准温度、94热阻、100、102、104图表。

Claims (11)

1.一种超声波诊断装置，其特征在于，包括：
超声波探头，其具有收发波单元和设于上述收发波单元中的温度检测单元，该收发波单元包括收发超声波的振子、设于上述振子的生物体侧的收发波面以及与上述振子连接的电子电路；以及
温度推定单元，其根据上述超声波的收发波条件以及上述温度检测单元的检测值，推定上述收发波面的表面温度。
2.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述温度推定单元包括：
温度差推定单元，其根据上述超声波的收发波条件，推定上述温度检测单元检测出温度的位置与上述收发波面之间的温度差；以及
表面温度推定单元，其根据上述温度差和上述温度检测单元的检测值，推定上述表面温度。
3.根据权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述温度差推定单元根据按照上述超声波的收发波条件计算出的收发波消耗功率，推定上述温度差。
4.根据权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述收发波消耗功率包括上述电子电路中的第1消耗功率以及上述振子中的第2消耗功率。
5.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述收发波单元还具有配置于上述电子电路与上述振子之间的中继基板，
上述温度检测单元设在上述中继基板上。
6.根据权利要求5所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述温度检测单元设于上述中继基板的配置了上述电子电路的面上的上述电子电路的近旁。
7.根据权利要求6所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述温度检测单元由配置于上述中继基板上的多个温度传感器构成，
上述温度推定单元根据由上述多个温度传感器检测出的多个温度确定代表温度，根据上述代表温度推定上述表面温度。
8.根据权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，
在上述中继基板上，上述多个温度传感器被配置于上述电子电路的至少两侧。
9.根据权利要求7所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述温度推定单元将上述多个温度中的最高温度确定为上述代表温度。
10.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
上述超声波探头为插入体腔内的探头，
上述振子为2D阵列振子，
上述电子电路为具有如下的信道减少功能的收发电路：对上述2D阵列振子提供多个发送信号，并处理来自上述2D阵列振子的多个接收信号。
11.根据权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，
该超声波诊断装置还包括：控制单元，其根据上述收发波面的表面温度，控制上述超声波的收发波条件，使得上述收发波面的表面温度降低。
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