JP2003190154A - 超音波プローブおよび超音波画像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波プローブに対する衝撃を検知可能な超
音波プローブおよび超音波画像システムを提供するこ
と。 【解決手段】 超音波プローブ１に設けた加速度センサ
４は、超音波プローブ１に加わる加速度を計測して加速
度監視部９に出力する。加速度監視部９は、加速度の値
が所定の範囲内であるか否かを判定し、加速度が所定の
範囲内ではない場合にその加速度の値、時刻を記録す
る。さらに、表示装置７に設けたモニタ１０に警告を表
示することで、作業者に対して超音波プローブに衝撃が
加わった事実を知らしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、超音波を発振す
るとともにその反射波を受信する超音波素子をプローブ
筐体内に収納し、前記超音波素子により受信された反射
波の信号を超音波画像を表示する表示装置に出力する超
音波プローブおよび超音波を発振するとともにその反射
波を受信し、受信した反射波の信号を出力する超音波プ
ローブと、該超音波プローブが出力する前記反射波の信
号をもとに超音波画像を表示する表示装置とを有する超
音波画像システムに関し、特に、超音波プローブに対す
る衝撃を検知可能な超音波プローブおよび超音波画像シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、対象に超音波を照射し、その反射
波を画像化することで対象の内部を撮像する超音波画像
システムは、非破壊検査に広く用いられている。超音波
は生体に対して無害であるため、超音波画像システム
は、特に医療用として有用であり、生体内の異物の検
出、外傷の度合いの判定、腫瘍の観察、胎児の観察など
に用いられる。

【０００３】図８は、従来の超音波画像システムの概要
構成を示す図である。図８において、超音波画像システ
ムは、作業者が把持し、対象の所望の箇所に当接可能な
超音波プローブ１０１と、超音波プローブ１０１が出力
した電気信号をもとに画像を生成して表示する表示装置
１０７とを有し、超音波プローブ１０１と表示装置１０
７とをケーブル１０５によって接続している。

【０００４】超音波プローブ１０１は、その先端部に超
音波の発振および受信を行う超音波素子１０３を備えて
いる。また、超音波プローブ１０１は、超音波素子１０
３の近傍に音響レンズ１０２を備え、超音波素子１０３
が発振した超音波を収束して撮像対象に照射するように
している。この超音波素子１０３は、複数の圧電セラミ
ックを組み合わせて形成する。さらに、超音波素子１０
３は、ケーブル１０５内部の信号線１０６を介して表示
装置１０７内部の超音波画像生成部１０８に接続され
る。

【０００５】また、超音波素子１０３は、超音波プロー
ブ１０１の先端部に固定する。ここで、超音波プローブ
１０１は、超音波素子１０３の近傍に開口部を設けてお
り、この開口部に音響レンズ１０２を配している。音響
レンズ１０２は、シリコン素材によって形成され、その
表面は超音波を収束するために曲面となっている。

【０００６】超音波素子１０３は、信号線１０６から電
源を供給されて超音波を発振する。また、超音波素子１
０３は、超音波の反射波を受信した場合に電流を発生さ
せ、電気信号として信号線１０６に出力する。表示装置
１０７に設けた超音波画像生成部１０８は、信号線１０
６を介して受信したこの電気信号をもとに超音波画像を
生成してモニタ１１０に表示する。

【０００７】以上説明したように、この従来の超音波画
像システムでは、作業者が超音波プローブ１０１を撮像
対象に当接して超音波を照射し、その反射波をもとに生
成した超音波画像を表示装置１０７のモニタ１１０に表
示することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
画像システムでは、作業者が超音波プローブを把持する
ことで、所望の場所に当接可能である反面、落下などの
衝撃によって超音波プローブを破損することがある。し
かし、超音波プローブに衝撃が加わり、超音波素子が破
損した場合であっても、外観からその破損を知ることは
困難であり、実際に使用するまで破損の事実を知ること
ができないという問題点があった。

【０００９】また、作業者が破損の事実に気付くのが超
音波画像システムの使用時となるため、その使用時にお
いて正確な超音波画像を得ることができず、改めて正確
な超音波画像の撮像を行うまでに時間、費用、労力を要
するという問題点があった。超音波画像システムは、医
療目的や障害発生時に用いられることが多いために、時
間や労力のロスによって致命的な結果を招く虞がある。

【００１０】さらに、外観から破損の事実を知ることが
困難であるために、衝撃によって破損したのか、経時的
な問題や超音波プローブ自体の問題によって破損したの
かを峻別することができず、超音波プローブの破損に対
する責任の所在を明確にすることができないという問題
点があった。

【００１１】本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなさ
れたものであって、超音波プローブに対する衝撃を検知
可能な超音波プローブおよび超音波画像システムを提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、第１の観点にかかる発明は、超音
波を発振するとともにその反射波を受信する超音波素子
をプローブ筐体内に収納し、前記超音波素子により受信
された反射波の信号を超音波画像を表示する表示装置に
出力する超音波プローブであって、前記プローブ筐体に
加わる加速度を検知する加速度センサと、前記加速度セ
ンサで検知された加速度の値が所定の範囲内であるか否
かを監視し、所定の範囲内でない場合には該加速度にか
かる情報を出力する加速度監視手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００１３】この第１の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度センサによって超音波プローブ
に加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲内で
あるか否かを監視し、加速度の値が所定の範囲内でない
場合に加速度にかかる情報を出力するようにしている。

【００１４】また、第２の観点にかかる発明は、第１の
観点にかかる発明において、前記加速度監視手段は、前
記加速度にかかる情報として、前記所定の範囲内でない
加速度の値を出力することを特徴とする。

【００１５】この第２の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度センサによって超音波プローブ
に加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲内で
ない場合にその加速度の値を出力するようにしている。

【００１６】また、第３の観点にかかる発明は、第１ま
たは第２の観点にかかる発明において、前記加速度監視
手段は、前記加速度にかかる情報として、前記所定の範
囲内でない加速度を検知した検知時刻を出力することを
特徴とする。

【００１７】この第３の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度センサによって超音波プローブ
に加わる加速度を計測し、所定の範囲内でない加速度を
検知した検知時刻を出力するようにしている。

【００１８】また、第４の観点にかかる発明は、第１〜
第３の観点にかかる発明において、前記加速度監視手段
は、前記加速度の値が所定の範囲を超えた回数を保持す
るメモリ手段を備え、前記加速度にかかる情報として前
記加速度が所定の値の範囲を超えた回数を出力すること
を特徴とする。

【００１９】この第４の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度センサによって超音波プローブ
に加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲を超
えた回数を計測して出力するようにしている。

【００２０】また、第５の観点にかかる発明は、第４の
観点にかかる発明において、前記メモリ手段が保持する
前記加速度の値が所定の値の範囲を超えた回数を初期化
するメモリ初期化手段を備えたことを特徴とする。

【００２１】この第５の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度の値が所定の範囲を超えた回数
を任意に初期化することができる。

【００２２】また、第６の観点にかかる発明は、第１〜
第５の観点にかかる発明において、前記加速度監視手段
は、前記プローブ筐体の内部に設けられたことを特徴と
する。

【００２３】この第６の観点にかかる発明によれば、プ
ローブ筐体に加速度監視手段を設け、加速度の監視を超
音波プローブの筐体内で行うようにしている。

【００２４】また、第７の観点にかかる発明は、第１〜
第６の観点にかかる発明において、前記表示装置に対し
て着脱可能なコネクタ部を介して前記表示装置に接続さ
れ、かつ前記加速度監視手段を前記コネクタ部に設けた
ことを特徴とする。

【００２５】この第７の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブと表示装置とを着脱可能なコネクタを介し
て接続することで超音波プローブを表示装置に対して着
脱可能とし、さらに加速度の値の監視をコネクタ内部に
設けた加速度監視手段で行うようにしている。

【００２６】また、第８の観点にかかる発明は、第１〜
第７の観点にかかる発明において、前記加速度監視手段
の出力をもとに、警告を発する警告手段を備えたことを
特徴とする。

【００２７】この第８の観点にかかる発明によれば、超
音波プローブは、加速度の値が所定の範囲でない場合
に、作業者に対して警告を発することができる。

【００２８】また、第９の観点にかかる発明は、超音波
を発振するとともにその反射波を受信し、受信した反射
波の信号を出力する超音波プローブと、該超音波プロー
ブが出力する前記反射波の信号をもとに超音波画像を表
示する表示装置とを有する超音波画像システムであっ
て、前記超音波プローブに加わる加速度を検知する加速
度センサと、前記加速度センサで検知された加速度の値
が所定の範囲内であるか否かを監視し、所定の範囲内で
ない場合には該加速度にかかる情報を出力する加速度監
視手段と、を備えたことを特徴とする。

【００２９】この第９の観点にかかる発明によれば、超
音波画像システムは、加速度センサによって超音波プロ
ーブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲
内であるか否かを監視し、加速度の値が所定の範囲内で
ない場合に加速度にかかる情報を出力するようにしてい
る。

【００３０】また、第１０の観点にかかる発明は、第９
の観点にかかる発明において、前記加速度監視手段は、
前記表示装置の内部に設けられたことを特徴とする。

【００３１】この第１０の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、表示装置の内部に加速度監視手
段を設け、加速度の監視を表示装置の内部で行うように
している。

【００３２】また、第１１の観点にかかる発明は、第９
または第１０の観点にかかる発明において、前記表示装
置は、前記加速度にかかる情報をもとに警告を発する警
告手段を備えることを特徴とする。

【００３３】この第１１の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲でない
場合に、作業者に対して警告を発することができる。

【００３４】また、第１２の観点にかかる発明は、第９
〜第１１の観点にかかる発明において、前記警告手段
は、前記超音波画像を表示するモニタに前記警告を表示
することを特徴とする。

【００３５】この第１２の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲でない
場合に、超音波画像を表示するモニタに警告を表示する
ことで作業者に対する警告を行う。

【００３６】また、第１３の観点にかかる発明は、第１
２の観点にかかる発明において、前記警告手段は、前記
モニタに前記警告を表示する警告表示状態と、前記モニ
タに前記警告を表示しない警告非表示状態とを選択可能
であることを特徴とする。

【００３７】この第１３の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、超音波画像を表示するモニタに
警告を表示するか否かを選択することができる。

【００３８】また、第１４の観点にかかる発明によれ
ば、第９〜第１３の観点にかかる発明において、前記表
示装置は、通信回線を介して接続された監視端末に前記
加速度にかかる情報を出力する通信手段を備えたことを
特徴とする。

【００３９】この第１４の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲でない
場合に、通信回線を介して接続された監視端末に加速度
に関する情報を出力する。

【００４０】また、第１５の観点にかかる発明によれ
ば、第９〜第１４の観点にかかる発明において、前記加
速度監視手段は、前記加速度にかかる情報として、前記
所定の範囲内でない加速度の値を出力することを特徴と
する。

【００４１】この第１５の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度センサによって超音波プ
ローブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範
囲内でない場合にその加速度の値を出力するようにして
いる。

【００４２】また、第１６の観点にかかる発明によれ
ば、第９〜第１５の観点にかかる発明において、前記加
速度監視手段は、前記加速度にかかる情報として、前記
所定の範囲内でない加速度を検知した検知時刻を出力す
ることを特徴とする。

【００４３】この第１６の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度センサによって超音波プ
ローブに加わる加速度を計測し、所定の範囲内でない加
速度を検知した検知時刻を出力するようにしている。

【００４４】また、第１７の観点にかかる発明によれ
ば、第９〜第１６の観点にかかる発明において、前記加
速度監視手段は、前記加速度の値が所定の値の範囲を超
えた回数を保持するメモリ手段を備え、前記加速度にか
かる情報として前記加速度が所定の値の範囲を超えた回
数を出力することを特徴とする。

【００４５】この第１７の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度センサによって超音波プ
ローブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範
囲を超えた回数を計測して出力するようにしている。

【００４６】また、第１８の観点にかかる発明によれ
ば、第１７の観点にかかる発明において、前記メモリ手
段が保持する前記加速度の値が所定の値の範囲を超えた
回数を初期化するメモリ初期化手段を備えたことを特徴
とする。

【００４７】この第１８の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲を超え
た回数を任意に初期化することができる。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態にかかる超音波画像システムについて詳細に説
明する。

【００４９】実施の形態１．この実施の形態１では、超
音波プローブに加速度センサを設け、表示装置に加速度
監視部を設けた超音波画像システムについて、図１〜図
４を用いて説明する。

【００５０】図１は、実施の形態１にかかる超音波画像
システムの概要構成を示す図である。図１において、超
音波画像システムは、作業者が把持し、対象の所望の箇
所に当接可能な超音波プローブ１と、超音波プローブ１
が出力した電気信号をもとに画像を生成して表示する表
示装置７とを有し、超音波プローブ１と表示装置７とを
ケーブル５によって接続している。

【００５１】超音波プローブ１は、その先端部に超音波
の発振および受信を行う超音波素子３と加速度の測定を
行う加速度センサ４とを備えている。また、超音波プロ
ーブ１は、超音波素子３の近傍に音響レンズ２を備え、
超音波素子３が発振した超音波を収束して撮像対象に照
射するようにしている。ここで、図２および図３を参照
して超音波素子３および加速度センサ４について説明を
行う。図２は、超音波素子３および加速度センサ４の概
要構成を示す図である。また、図３は、超音波プローブ
１の先端部近傍における超音波素子３および加速度セン
サ４の構成を示す断面図である。図２に示すように、超
音波素子３は、複数の圧電セラミック３ａを組み合わせ
て形成する。さらに、圧電セラミック３ａの各々は、信
号線６ａを介して表示装置７の内部の超音波画像生成部
８に接続する。また、加速度センサは、信号線６ｂを介
して表示装置７の内部の加速度監視部９に接続する。

【００５２】さらに、図３に示すように、圧電セラミッ
ク３ａは、プローブ筐体１ａの先端部に設けたホルダー
３ｂに固定する。ここで、超音波プローブ１は、圧電セ
ラミック３ａの近傍に開口部１ｂを設けており、この開
口部１ｂに音響レンズ２を配している。音響レンズ２
は、シリコン素材によって形成され、その表面は超音波
を収束するために曲面となっている。この音響レンズ２
は、整合層２ａを介して圧電セラミック３ａに接合され
る。また、圧電セラミック３ａは、その裏面に吸音材３
ｃを備えている。さらに、超音波プローブ１は、吸音材
３ｃに隣接して加速度センサ４を設けている。

【００５３】圧電セラミック３ａは、信号線６ａから電
源を供給されて超音波を発振する。また、圧電セラミッ
ク３ａは、超音波の反射波を受信した場合に電流を発生
させ、電気信号として信号線６ａに出力する。表示装置
７に設けた超音波画像生成部８は、信号線６ａを介して
受信したこの電気信号をもとに超音波画像を生成してモ
ニタ１０に表示する。

【００５４】加速度センサ４は、超音波プローブ１に加
わる加速度の計測を行い、信号線６ｂを介して計測結果
を加速度監視部９に送信する。加速度監視部９は、加速
度センサ４から受信した加速度の値が所定の範囲内であ
るか否かを監視し、加速度の値が所定の範囲内でない場
合に、そのピーク値をメモリとして保持する。また、加
速度監視部９は、時計機能を有し、加速度がピーク値と
なった時刻を保持する。なお、この加速度監視部９は、
加速度の値をピークホールド型で保持し、最も大きいピ
ーク値から上位２０回のピーク値を保持する。さらに、
加速度監視部９は、メモリを初期化するリセット機能を
有する。このリセット機能により、修理によって超音波
素子の破損が解消した場合や、オーバーホールによって
超音波素子に破損が無いことが確認された場合に、メモ
リを初期化することができる。

【００５５】ここで、加速度監視部９が用いる所定の範
囲は、最小値および最大値の２つの値によって規定され
る範囲である。この最小値は、例えば超音波プローブ１
を誤って落下させ、床に衝突させた場合に生じる負の加
速度を想定し、超音波プローブ１に破損が生じない下限
を示す。また、最大値は、超音波プローブ１に他の物体
が衝突した場合、例えば超音波プローブ１を誤って蹴っ
た場合などを想定し、超音波プローブ１に破損が生じな
い上限を示す。この最小値および最大値を適切に設定す
ることで、超音波プローブ１が破損する可能性のある衝
撃を受けた場合に、その事実を記録することができる。
なお、この所定の範囲は、絶対値を用いて規定し、加速
度の絶対値が所定の値を超えた場合としてもよい。

【００５６】さらに、加速度監視部９は、そのメモリの
内容をもとに、モニタ１０に警告を表示する。この警告
は、モニタ１０に表示された超音波画像の近傍に表示
し、作業者が確認可能となるようにする。警告の内容と
しては、加速度の値が所定の範囲を超えた事実をもと
に、超音波プローブに破損が生じた可能性があることを
メッセージとして表示しても良いし、加速度の値、時
刻、回数などを表示するようにしてもよい。また、警告
の表示／非表示を選択可能としてもよい。この場合、作
業者は警告を確認した後に警告を非表示にし、警告の表
示による超音波画像の視認性の劣化を防止することがで
きる。

【００５７】つぎに、図４を参照して、この超音波画像
システムにおける加速度監視部９の動作手順について説
明する。まず、加速度監視部９は、加速度センサ４によ
って計測された加速度の値を取得する（ステップＳ１０
１）。つづいて、加速度の値が所定の範囲内であるか否
かを判定する（ステップＳ１０２）。加速度の値が所定
の範囲内ではない場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、加
速度監視部９は、加速度のピーク値をメモリとして記録
する（ステップＳ１０３）。さらに、ステップＳ１０３
の終了後、加速度監視部９は、モニタ１０に警告を表示
する（ステップＳ１０４）。

【００５８】また、加速度の値が所定の範囲内である場
合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）およびステップＳ１０
４が終了した場合、加速度監視部９の電源の確認を行う
（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５において加速
度監視部９に電源が供給されている場合（ステップＳ１
０５，Ｎｏ）、再度ステップＳ１０１に移行する。ま
た、ステップＳ１０５において加速度監視部９の電源が
切断された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、加速度
監視部９は動作を終了する。

【００５９】以上説明したように、実施の形態１にかか
る超音波画像システムでは、超音波プローブ１に加速度
センサ４を設けて超音波プローブ１に加わる加速度を計
測し、加速度が所定の範囲内ではない場合にそのピーク
値を加速度監視部９に記録し、同時に表示装置７に設け
たモニタ１０に警告を表示するようにしているので、超
音波プローブ１に衝撃が加わった場合にその事実を記録
し、作業者に警告を促すことができる。

【００６０】また、超音波プローブ１に衝撃が加わった
事実を記録する事で破損の原因を特定することができる
ため、超音波プローブ１の破損に対する責任の所在を明
確にすることができる。

【００６１】なお、この実施の形態１に示した超音波画
像システムでは、加速度監視部９に時計機能をもたせ、
加速度の値がピークとなった場合の時刻をメモリとして
保持しているが、加速度監視部９から時計機能を排し、
加速度の値のみを保持するようにしてもよい。また、加
速度監視部９は、加速度のピーク値の上位２０回分をメ
モリとして保持するようにしているが、この回数は２０
回に限るものではなく、任意の数を用いれば良い。

【００６２】また、この実施の形態１に示した超音波画
像システムでは、加速度監視部９は加速度のピーク値、
加速度が所定の範囲を超えた回数および時刻を保持する
メモリ機能を備えているが、このメモリ機能を省略し、
モニタ１０に警告を表示するのみの構成としても良い。

【００６３】さらに、この実施の形態１に示した超音波
画像システムでは、加速度監視部９は、加速度の値が所
定の範囲内であるか否かを判定しているが、加速度の値
に応じてさらに詳細に場合分けを行い、その値によっ
て、例えば「超音波プローブに破損の可能性有り。検査
を要する。」「超音波プローブに破損発生。交換を要す
る。」等の異なるメッセージや、対処策を提示するよう
にしても良い。

【００６４】また、この実施の形態１に示した超音波プ
ローブ１では、加速度センサ４を超音波素子３の近傍に
設けることで、超音波素子３に加わる加速度に近い値を
計測するようにしているが、加速度センサ４の配置場所
はこれに限ることなく、超音波プローブ１の内部であれ
ば任意の場所に設けることができる。

【００６５】さらに、警告の方法は、モニタ１０への表
示に限られることなく、警告ランプを設けた構成として
も良いし、警告ブザーを鳴らす構成としても良い。

【００６６】実施の形態２．次に、実施の形態２にかか
る表示装置について説明する。上述した実施の形態１で
は、超音波プローブと表示装置と直接接続し、計測した
加速度の値を表示装置の内部に保存していたが、この実
施の形態２に示す超音波画像システムでは、超音波プロ
ーブと表示装置とをコネクタを介して接続することで超
音波プローブを表示装置に対して着脱可能とし、さらに
超音波プローブ側に加速度の値を保存するようにしてい
る。その他の構成は、実施の形態１に示した超音波画像
システムと同様であり、同一の構成要素に同一の符号を
付している。

【００６７】図５は、実施の形態２にかかる超音波画像
システムの概要構成を示す図である。図５において、超
音波画像システムは、作業者が把持し、対象の所望の箇
所に当接可能な超音波プローブ２１と、超音波プローブ
２１が出力した電気信号をもとに画像を生成して表示す
る表示装置２５とを有する。また、超音波プローブ２１
にはケーブル５を介してコネクタ２２を設けている。こ
のコネクタ２２は、表示装置２５に対して着脱可能であ
るため、超音波プローブ２１を表示装置２５に対して着
脱可能とすることができる。

【００６８】超音波プローブ２１は、その先端部に超音
波の発振および受信を行う超音波素子３と加速度の測定
を行う加速度センサ４とを備えている。また、超音波プ
ローブ２１は、超音波素子３の近傍に音響レンズ２を備
え、超音波素子３が発振した超音波を収束して撮像対象
に照射するようにしている。

【００６９】超音波素子３は、ケーブル５内部の信号線
６ａに接続され、信号線６ａから電源を供給されて超音
波を発振する。また、超音波素子３は、超音波の反射波
を受信した場合に電流を発生させ、電気信号として信号
線６ａに出力する。信号線６ａは、この電気信号をコネ
クタ２２の内部に設けられた接続部２３ａに出力する。

【００７０】加速度センサ４は、超音波プローブ２１に
加わる加速度の計測を行い、計測結果を信号線６ｂに出
力する。コネクタ２２の内部に設けた加速度監視部２４
は、信号線６ｂから計測結果を受信し、加速度の値が所
定の値の範囲内であるか否かを監視し、加速度の値が所
定の範囲内ではない場合に、そのピーク値をメモリとし
て保持する。また、加速度監視部２４は、時計機能を有
し、加速度の値がピーク値となった時刻を保持する。な
お、この加速度監視部２４は、加速度の値をピークホー
ルド型で保持し、最も大きいピーク値から上位２０回の
ピーク値を保持する。さらに、加速度監視部２４は、接
続部２３ａにメモリの内容を出力する。

【００７１】接続部２３ａは、信号線６ａから受信した
電気信号と加速度監視部２４から受信したメモリの内容
とを、表示装置２５に設けた接続部２３ｂに出力する。
接続部２３ｂは、電気信号を超音波画像生成部８に出力
し、メモリの内容を警告制御部２６に出力する。超音波
画像生成部８は、接続部２３ｂを介して受信したこの電
気信号をもとに超音波画像を生成してモニタ１０に表示
する。また、警告制御部２６は、受信したメモリの内容
をもとに、モニタ１０に警告を表示する。この警告は、
モニタ１０に表示された超音波画像の近傍に表示し、作
業者が確認可能となるようにする。警告の内容として
は、加速度の値が所定の範囲を超えた事実をもとに、超
音波プローブに破損が生じた可能性があることのみを表
示しても良いし、加速度の値、時刻、回数などをあわせ
て表示するようにしてもよい。

【００７２】以上説明したように、実施の形態２にかか
る超音波画像システムでは、超音波プローブ２１と表示
装置２５とをコネクタ２２を介して接続し、超音波プロ
ーブ２１を表示装置２５に対して着脱可能としているの
で、超音波プローブ２１に衝撃が加わった場合にその事
実を記録し、作業者に警告を促し、必要に応じて超音波
プローブ２１を交換することができる。

【００７３】また、超音波プローブ２１に接続されたコ
ネクタ２２に加速度監視部２４を設け、コネクタ２２の
内部にメモリを保持するようにしているので、超音波プ
ローブ２１を表示装置２５から切り離した状態において
も、超音波プローブ２１に加わった加速度の情報を読み
出すことができる。さらに、超音波プローブ２１または
コネクタ２２に独立した電源を設けることで、超音波プ
ローブ２１を加速度監視部２５から切り離した状態にお
いても、超音波プローブ２１に加わる加速度を計測する
ことができる。

【００７４】なお、上述した超音波プローブ２１では、
コネクタ２２に加速度監視部２４を設けているが、加速
度監視部を超音波プローブに設けるようにしてもよい。
図６は、超音波プローブに加速度監視部を設けた超音波
画像システムの概要構成を示す図である。図６におい
て、超音波画像システムは、作業者が把持し、対象の所
望の箇所に当接可能な超音波プローブ３１と、超音波プ
ローブ３１が出力した電気信号をもとに画像を生成して
表示する表示装置２５とを有する。また、超音波プロー
ブ３１にはケーブル５を介してコネクタ３３を設けてい
る。このコネクタ３３は、表示装置２５に対して着脱可
能であるため、超音波プローブ３１を表示装置２５に対
して着脱可能とすることができる。

【００７５】超音波プローブ３１は、その先端部に超音
波の発振および受信を行う超音波素子３と加速度の測定
を行う加速度センサ４とを備えている。また、超音波プ
ローブ３１は、超音波素子３の近傍に音響レンズ２を備
え、超音波素子３が発振した超音波を収束して撮像対象
に照射するようにしている。さらに、超音波プローブ３
１は、加速度センサ４と接続される加速度監視部３２を
備えている。

【００７６】超音波素子３は、ケーブル５内の信号線６
ａに接続され、信号線６ａから電源を供給されて超音波
を発振する。また、超音波素子３は、超音波の反射波を
受信した場合に電流を発生させ、電気信号として信号線
６ａに出力する。信号線６ａは、この電気信号をコネク
タ３３の内部に設けた接続部２３ａに出力する。

【００７７】加速度センサ４は、超音波プローブ２１に
加わる加速度の計測を行い、超音波プローブ２１の内部
に設けた加速度監視部３２に出力する。加速度監視部３
２は、加速度センサ４が計測した加速度の値が所定の範
囲内ではない場合に、そのピーク値をメモリとして保持
する。また、加速度監視部３２は、時計機能を有し、加
速度の値がピーク値となった時刻を保持する。なお、こ
の加速度監視部３２は、加速度の値をピークホールド型
で保持し、最も大きいピーク値から上位２０回のピーク
値を保持する。さらに、加速度監視部３２は、信号線６
ｂを介し、メモリの内容を接続部２３ａに出力する。

【００７８】接続部２３ａは、信号線６ａから受信した
電気信号と加速度監視部２４から受信したメモリの内容
とを、表示装置２５に設けた接続部２３ｂに出力する。
接続部２３ｂは、電気信号を超音波画像生成部８に出力
し、メモリの内容を警告制御部２６に出力する。超音波
画像生成部８は、接続部２３ｂを介して受信したこの電
気信号をもとに超音波画像を生成してモニタ１０に表示
する。また、警告制御部２６は、受信したメモリの内容
をもとに、モニタ１０に警告を表示する。この警告は、
モニタ１０に表示された超音波画像の近傍に表示し、作
業者が確認可能となるようにする。警告の内容として
は、加速度の値が所定の範囲を超えた事実をもとに、超
音波プローブに破損が生じた可能性があることのみを表
示しても良いし、加速度の値、時刻、回数などをあわせ
て表示するようにしてもよい。

【００７９】このように、加速度監視部３２を超音波プ
ローブ３１の内部に設けた場合においても、上述の超音
波プローブ２１と同様に、超音波プローブ２１に衝撃が
加わった場合にその事実を記録し、作業者に警告を促
し、必要に応じて超音波プローブ２１を交換することが
できる。

【００８０】また、超音波プローブ３１に加速度監視部
３２を設け、超音波プローブ３１の内部にメモリを保持
するようにしているので、超音波プローブ３１を表示装
置２５から切り離した状態においても、超音波プローブ
３１に加わった加速度を読み出すことができる。さら
に、超音波プローブ３１またはコネクタ３３に独立した
電源を設けることで、超音波プローブ３１を加速度監視
部３２から切り離した状態で、超音波プローブ３１に加
わる加速度を計測することができる点においても、超音
波プローブ２１と同様である。

【００８１】なお、この実施の形態２においては、メモ
リのリセット機能および警告の表示選択機能については
説明を省略したが、実施の形態１と同様にこれらの機能
を持たせても良い。

【００８２】実施の形態３．次に、実施の形態３にかか
る表示装置について説明する。上述した実施の形態１で
は、超音波プローブに衝撃が加わった場合に、表示装置
のモニタに警告を表示するようにしていたが、この実施
の形態３に示す超音波画像システムでは、表示装置に通
信手段を設けてネットワークに接続し、ネットワーク経
由で接続された監視端末に警告を送信するようにしてい
る。その他の構成は、実施の形態１に示した超音波画像
システムと同様であり、同一の構成要素に同一の符号を
付している。

【００８３】図７は、実施の形態３にかかる超音波画像
システムの概要構成を示す図である。図７において、超
音波画像システムは、作業者が把持し、対象の所望の箇
所に当接可能な超音波プローブ１と、超音波プローブ１
が出力した電気信号をもとに画像を生成して表示する表
示装置４１とを有し、超音波プローブ１と表示装置４１
とをケーブル５によって接続している。

【００８４】超音波プローブ１は、その先端部に超音波
の発振および受信を行う超音波素子３と加速度の測定を
行う加速度センサ４とを備えている。また、超音波プロ
ーブ１は、超音波素子３の近傍に音響レンズ２を備え、
超音波素子３が発振した超音波を収束して撮像対象に照
射するようにしている。

【００８５】超音波素子３は、ケーブル５内の信号線６
ａから電源を供給されて超音波を発振する。また、超音
波素子３は、超音波の反射波を受信した場合に電流を発
生させ、電気信号として信号線６ａに出力する。表示装
置４１に設けた超音波画像生成部８は、信号線６ａを介
して受信したこの電気信号をもとに超音波画像を生成し
てモニタ１０に表示する。

【００８６】加速度センサ４は、超音波プローブ１に加
わる加速度の計測を行い、ケーブル５内の信号線６ｂを
介して計測結果を加速度監視部４２に送信する。加速度
監視部４２は、加速度センサ４から受信した加速度の値
が所定の範囲内であるか否かを監視し、加速度の値が所
定の範囲内ではない場合に、そのピーク値をメモリとし
て保持する。また、加速度監視部４２は、時計機能を有
し、加速度がピーク値となった時刻を保持する。なお、
この加速度監視部４２は、加速度の値をピークホールド
型で保持し、最も大きいピーク値から上位２０回のピー
ク値を保持する。

【００８７】さらに、加速度監視部４２は、そのメモリ
の内容をもとに、モニタ１０に警告を表示する。この警
告は、モニタ１０に表示された超音波画像の近傍に表示
し、作業者が確認可能となるようにする。警告の内容と
しては、加速度の値が所定の範囲を超えた事実をもと
に、超音波プローブ１に破損が生じた可能性があること
のみを表示しても良いし、加速度の値、時刻、回数など
をあわせて表示するようにしてもよい。また、加速度監
視部４２は、そのメモリの内容を通信部４３に出力す
る。

【００８８】通信部４３は、加速度監視部４２から受信
したメモリの内容を、ネットワーク４４を介して監視端
末４５に送信する。監視端末４５は、例えば超音波画像
システムの保守を行うサービスセンタに設置する。ま
た、ネットワーク４４としては、ＬＡＮや、インターネ
ットを用いれば良い。

【００８９】さらに、ネットワーク４４には、超音波プ
ローブ５１と表示装置５２とを接続して形成した超音波
画像システムが接続される。超音波プローブ５１は超音
波プローブ１と、表示装置５２は表示装置４１と同様の
構成を有し、超音波プローブ５１に衝撃が加わった場合
にその情報を監視端末４５に出力する。

【００９０】すなわち、監視端末４５は、複数の表示装
置とネットワークを介して接続され、複数の超音波プロ
ーブを一括して監視することができる。ここで各超音波
画像システムを識別するために、それぞれの超音波画像
システムに識別番号を割り当て、各超音波画像システム
が通信を行う場合に、この識別番号を併せて送信するこ
とが望ましい。なお、この識別番号は、必ずしも超音波
画像システム毎に割り当てる必要は無く、超音波プロー
ブ毎に割り当てるようにしてもよい。

【００９１】以上説明したように、実施の形態３にかか
る超音波画像システムは、超音波プローブ１に設けた加
速度センサ４によって加速度を計測し、加速度が所定の
範囲を超えた場合にそのピーク値を加速度監視部４２に
記録し、同時に通信部４３によってネットワーク４４に
警告を送信するようにしているので、超音波プローブ１
に衝撃が加わった場合にその事実を記録し、ネットワー
ク４４を経由して接続された監視端末４５に警告を表示
することができる。

【００９２】したがって、衝撃によって超音波プローブ
１に破損が生じた場合に、作業者からの連絡を待つこと
なく、ただちに修理もしくは交換を開始することがで
き、超音波プローブ１の破損から復旧までの時間を短縮
し、時間、費用、労力のロスを軽減することができる。

【００９３】なお、この実施の形態３においては、実施
の形態１に示した超音波画像システムに通信部を設ける
ようにしているが、実施の形態２に示した超音波画像シ
ステムに通信部を設け、ネットワークを介して監視端末
に接続するようにしてもよい。

【００９４】また、この実施の形態３において、加速度
監視部４２は、ネットワーク４４を介して警告を送信す
るとともに、モニタ１０に警告を表示するようにしてい
るが、モニタ１０に警告を表示せず、監視端末４５のみ
に警告を送信するようにしてもよい。

【００９５】なお、この実施の形態３においては、メモ
リのリセット機能および警告の表示選択機能については
説明を省略したが、実施の形態１と同様にこれらの機能
を持たせても良い。

【００９６】

【発明の効果】上述してきたように、第１の観点にかか
る発明によれば、超音波プローブは、加速度センサによ
って超音波プローブに加わる加速度を計測し、加速度の
値が所定の範囲内であるか否かを監視し、加速度の値が
所定の範囲内でない場合に加速度にかかる情報を出力す
るようにしているので、加わった衝撃を検知可能な超音
波プローブを提供することができるという効果を奏す
る。

【００９７】また、第２の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブは、加速度センサによって超音波プロー
ブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲内
でない場合にその加速度の値を出力するようにしている
ので、衝撃を検知し、その加速度の値を出力可能な超音
波プローブを提供することができるという効果を奏す
る。

【００９８】また、第３の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブは、加速度センサによって超音波プロー
ブに加わる加速度を計測し、所定の範囲内でない加速度
を検知した検知時刻を出力するようにしているので、衝
撃を検知し、その時刻を出力可能な超音波プローブを提
供することができるという効果を奏する。

【００９９】また、第４の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブは、加速度センサによって超音波プロー
ブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範囲を
超えた回数を計測して出力するようにしているので、衝
撃を検知し、その回数を記録して出力可能な超音波プロ
ーブを提供することができるという効果を奏する。

【０１００】また、第５の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブは、加速度の値が所定の範囲を超えた回
数を任意に初期化することができるので、衝撃を検知し
た回数を記録し、かつ必要に応じて衝撃を検知した回数
を初期化することができる超音波プローブを提供するこ
とができるという効果を奏する。

【０１０１】また、第６の観点にかかる発明によれば、
プローブ筐体に加速度監視手段を設け、加速度の監視を
超音波プローブの筐体内で行うようにしているので、加
わった衝撃を検知可能な超音波プローブを提供すること
ができるという効果を奏する。

【０１０２】また、第７の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブと表示装置とを着脱可能なコネクタを介
して接続することで超音波プローブを表示装置に対して
着脱可能とし、さらに加速度の値の監視をコネクタ内部
に設けた加速度監視手段で行うようにしているので、表
示装置に対して着脱可能かつ衝撃を検知可能な超音波プ
ローブを提供することができるという効果を奏する。

【０１０３】また、第８の観点にかかる発明によれば、
超音波プローブは、加速度の値が所定の範囲でない場合
に、作業者に対して警告を発することができるので、衝
撃を検知し、作業者に対して警告を行う超音波プローブ
を提供することができるという効果を奏する。

【０１０４】また、第９の観点にかかる発明によれば、
超音波画像システムは、加速度センサによって超音波プ
ローブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定の範
囲内であるか否かを監視し、加速度の値が所定の範囲内
でない場合に加速度にかかる情報を出力するようにして
いるので、超音波プローブに加わった衝撃を検知可能な
超音波画像システムを提供することができるという効果
を奏する。

【０１０５】また、第１０の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、表示装置の内部に加速度監
視手段を設け、加速度の監視を表示装置の内部で行うよ
うにしているので、超音波プローブに対する衝撃を検知
可能な超音波画像システムを提供することができるとい
う効果を奏する。

【０１０６】また、第１１の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲で
ない場合に、作業者に対して警告を発することができる
ので、超音波プローブに対する衝撃を検知し、作業者に
対して警告を行う超音波画像システムを提供することが
できるという効果を奏する。

【０１０７】また、第１２の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲で
ない場合に、超音波画像を表示するモニタに警告を表示
することで作業者に対する警告を行うので、超音波プロ
ーブに対する衝撃を検知し、モニタに警告を表示可能な
超音波画像システムを提供することができるという効果
を奏する。

【０１０８】また、第１３の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、超音波画像を表示するモニ
タに警告を表示するか否かを選択することができるの
で、超音波プローブに対する衝撃を検知し、必要に応じ
てモニタに対する警告の表示／非表示を切替え可能な超
音波画像システムを提供することができるという効果を
奏する。

【０１０９】また、第１４の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度の値が所定の範囲で
ない場合に、通信回線を介して接続された監視端末に加
速度に関する情報を出力するので、通信回線に接続した
監視端末によって超音波プローブに対する衝撃を監視可
能な超音波画像システムを提供することができるという
効果を奏する。

【０１１０】また、第１５の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度センサによって超音
波プローブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定
の範囲内でない場合にその加速度の値を出力するように
しているので、超音波プローブに対する衝撃を検知し、
その加速度の値を出力可能な超音波画像システムを提供
することができるという効果を奏する。

【０１１１】また、第１６の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度センサによって超音
波プローブに加わる加速度を計測し、所定の範囲内でな
い加速度を検知した検知時刻を出力するようにしている
ので、超音波プローブに対する衝撃を検知し、その時刻
を出力可能な超音波画像システムを提供することができ
るという効果を奏する。

【０１１２】また、第１７の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、加速度センサによって超音
波プローブに加わる加速度を計測し、加速度の値が所定
の範囲を超えた回数を計測して出力するようにしている
ので、超音波プローブに対する衝撃を検知し、その回数
を記録して出力可能な超音波画像システムを提供するこ
とができるという効果を奏する。

【０１１３】また、第１８の観点にかかる発明によれ
ば、超音波画像システムは、超音波画像システムは、加
速度の値が所定の範囲を超えた回数を任意に初期化する
ことができるので、超音波プローブに対する衝撃を検知
した回数を記録し、かつ必要に応じて衝撃を検知した回
数を初期化することができる超音波画像システムを提供
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１である超音波画像シス
テムの概要構成を示す図である。

【図２】図１に示した超音波素子３および加速度センサ
４の概要構成を示す図である。

【図３】図１に示した超音波プローブ１の先端部近傍に
おける超音波素子３および加速度センサ４の構成を示す
断面図である。

【図４】図１に示した加速度監視部９の動作手順を示す
図である。

【図５】この発明の実施の形態２である超音波画像シス
テムの概要構成を示す図である。

【図６】超音波プローブに加速度監視部を設けた超音波
画像システムの概要構成を示す図である。

【図７】この発明の実施の形態３である超音波画像シス
テムの概要構成を示す図である。

【図８】従来の超音波画像システムの概要構成を示す図
である。

【符号の説明】

１，２１，３１，５１ 超音波プローブ １ａ プローブ筐体 １ｂ 開口部 ２ 音響レンズ ２ａ 整合層 ３ 超音波素子 ３ａ 圧電セラミック ３ｂ ホルダー ３ｃ 吸音材 ４ 加速度センサ ５ ケーブル ６ａ，６ｂ 信号線 ７，２５，４１，５２ 表示装置 ８ 超音波画像生成部 ９，２４，３２，４２ 加速度監視部 １０ モニタ ２２，３３ コネクタ ２３ａ，２３ｂ 接続部 ４３ 通信部 ４４ ネットワーク ４５ 監視端末

フロントページの続き (72)発明者 水野 隆 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 野崎 光弘 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 後藤 武幸 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C301 EE12 GD20 JC16 LL17 4C601 EE10 GA17 JC15 JC20 LL17

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を発振するとともにその反射波を
   受信する超音波素子をプローブ筐体内に収納し、前記超
   音波素子により受信された反射波の信号を超音波画像を
   表示する表示装置に出力する超音波プローブであって、 前記プローブ筐体に加わる加速度を検知する加速度セン
   サと、 前記加速度センサで検知された加速度の値が所定の範囲
   内であるか否かを監視し、所定の範囲内でない場合には
   該加速度にかかる情報を出力する加速度監視手段と、 を備えたことを特徴とする超音波プローブ。
2. 【請求項２】 前記加速度監視手段は、前記加速度にか
   かる情報として、前記所定の範囲内でない加速度の値を
   出力することを特徴とする請求項１に記載の超音波プロ
   ーブ。
3. 【請求項３】 前記加速度監視手段は、前記加速度にか
   かる情報として、前記所定の範囲内でない加速度を検知
   した検知時刻を出力することを特徴とする請求項１また
   は２に記載の超音波プローブ。
4. 【請求項４】 前記加速度監視手段は、前記加速度の値
   が所定の値の範囲を超えた回数を保持するメモリ手段を
   備え、前記加速度にかかる情報として前記加速度が所定
   の値の範囲を超えた回数を出力することを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波プローブ。
5. 【請求項５】 前記メモリ手段が保持する前記加速度の
   値が所定の値の範囲を超えた回数を初期化するメモリ初
   期化手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の超
   音波プローブ。
6. 【請求項６】 前記加速度監視手段は、前記プローブ筐
   体の内部に設けられたことを特徴とする請求項１〜５の
   いずれか一つに記載の超音波プローブ。
7. 【請求項７】 前記表示装置に対して着脱可能なコネク
   タ部を介して前記表示装置に接続され、かつ前記加速度
   監視手段を前記コネクタ部に設けたことを特徴とする請
   求項１〜６のいずれか一つに記載の超音波プローブ。
8. 【請求項８】 前記加速度監視手段の出力をもとに、警
   告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項１
   〜７のいずれか一つに記載の超音波プローブ。
9. 【請求項９】 超音波を発振するとともにその反射波を
   受信し、受信した反射波の信号を出力する超音波プロー
   ブと、該超音波プローブが出力する前記反射波の信号を
   もとに超音波画像を表示する表示装置とを有する超音波
   画像システムであって、 前記超音波プローブに加わる加速度を検知する加速度セ
   ンサと、 前記加速度センサで検知された加速度の値が所定の範囲
   内であるか否かを監視し、所定の範囲内でない場合には
   該加速度にかかる情報を出力する加速度監視手段と、 を備えたことを特徴とする超音波画像システム。
10. 【請求項１０】 前記加速度監視手段は、前記表示装置
    の内部に設けられたことを特徴とする請求項９に記載の
    超音波画像システム。
11. 【請求項１１】 前記表示装置は、前記加速度にかかる
    情報をもとに警告を発する警告手段を備えることを特徴
    とする請求項９または１０に記載の超音波画像システ
    ム。
12. 【請求項１２】 前記警告手段は、前記超音波画像を表
    示するモニタに前記警告を表示することを特徴とする請
    求項９〜１１のいずれか一つに記載の超音波画像システ
    ム。
13. 【請求項１３】 前記警告手段は、前記モニタに前記警
    告を表示する警告表示状態と、前記モニタに前記警告を
    表示しない警告非表示状態とを選択可能であることを特
    徴とする請求項１２に記載の超音波画像システム。
14. 【請求項１４】 前記表示装置は、通信回線を介して接
    続された監視端末に前記加速度にかかる情報を出力する
    通信手段を備えたことを特徴とする請求項９〜１３のい
    ずれか一つに記載の超音波画像システム。
15. 【請求項１５】 前記加速度監視手段は、前記加速度に
    かかる情報として、前記所定の範囲内でない加速度の値
    を出力することを特徴とする請求項９〜１４のいずれか
    一つに記載の超音波画像システム。
16. 【請求項１６】 前記加速度監視手段は、前記加速度に
    かかる情報として、前記所定の範囲内でない加速度を検
    知した検知時刻を出力することを特徴とする請求項９〜
    １５のいずれか一つに記載の超音波画像システム。
17. 【請求項１７】 前記加速度監視手段は、前記加速度の
    値が所定の値の範囲を超えた回数を保持するメモリ手段
    を備え、前記加速度にかかる情報として前記加速度が所
    定の値の範囲を超えた回数を出力することを特徴とする
    請求項９〜１６のいずれか一つに記載の超音波画像シス
    テム。
18. 【請求項１８】 前記メモリ手段が保持する前記加速度
    の値が所定の値の範囲を超えた回数を初期化するメモリ
    初期化手段を備えたことを特徴とする請求項１７に記載
    の超音波画像システム。