JP2004275545A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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JP2004275545A
JP2004275545A JP2003072840A JP2003072840A JP2004275545A JP 2004275545 A JP2004275545 A JP 2004275545A JP 2003072840 A JP2003072840 A JP 2003072840A JP 2003072840 A JP2003072840 A JP 2003072840A JP 2004275545 A JP2004275545 A JP 2004275545A
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ultrasonic
ultrasonic diagnostic
ultrasonic probe
signal
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JP2003072840A
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Takeshi Miyajima
武史 宮島
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide ultrasonic diagnostic equipment detecting a temperature rise due to heating of an ultrasonic probe, detecting and displaying its maximum temperature and automatically lowering the temperature, when it exceeds a safety rated value. <P>SOLUTION: This ultrasonic diagnostic equipment is characterized in that only necessary ones out of elements 11-1n of the ultrasonic probe 10 are driven based on set information of an operation mode inputted from an input device 37, and a CPU 32 controls a signal switch 38 to select an output of a temperature sensor out of the temperature sensors 21-2m, which is positioned in a place showing a highest temperature rise near the central part of the driven elements, finds the temperature of an acoustic lens surface in contact with the skin by a calculation based on the temperature sensor output imported via an amplifier 40 and an A/D converter 50, displays the temperature on an image monitor device 36 and, when the temperature exceeds the safety rated value, the CPU 32 controls a transmission/receiving part 31 to lower the power to be input in the elements 11-1n. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、超音波断層像(Bモード画像)の撮影や超音波ドップラ現象を利用した血流速度計測などを行う超音波診断装置に関し、とくにその超音波プローブの発熱に対処した超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波診断装置は、超音波ビームを被検体(被診察者の身体)内に入射し、その反射波を受波することによって身体内の断層像を得たり、ドプラ現象を利用して血流などの速度を表す画像を得たりするものであり、医学的診断用途に広く普及している。この超音波ビームの身体内への送波および身体内からの反射波の受波は、超音波プローブにより行なわれる。超音波プローブは多数の振動子エレメントを並べたもので、音響入出力側には音響レンズが取り付けられている。送波時には各エレメントを超音波駆動信号によって駆動することにより超音波サウンドを発生させる。発生した超音波サウンドは、皮膚表面に接触させられた音響レンズを介して身体内に入射させられる。
【0003】
ところが、振動子エレメントでの、入力された電気エネルギーの音響エネルギーへの変換効率は100%ではなく、一部は音響エネルギーとならずに熱となる。そのため、超音波プローブに接触する皮膚が、その熱によって損傷を受けるおそれがある。
【0004】
そこで、従来より、温度を計測することが考えられている。たとえば、つぎの特許文献1では、先端部で電気治療を行なう穿刺具と超音波診断装置を組み合わせたものにおいて、その穿刺具の先端部に温度センサを設けている。また、経食道用の超音波プローブに一つの温度センサを内蔵させることなどが知られている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−340350号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献1に示されたものは、穿刺具の先端部の温度を測定するものにすぎず、超音波プローブの発熱による皮膚の危険を防ごうとするものではない。また、温度センサを内蔵させた経食道用の超音波プローブでは、温度が部分的に高くなったことをとらえることはできない。経食道用の超音波プローブは、超音波ビームによるセクター(扇型)スキャンを行なうセクタープローブの一種であり、セクタースキャンを行なうためには全エレメントを駆動するので、一様に温度上昇する。そこで、1点の温度を計測すれば十分であるため、一つの温度センサしか設けていず、超音波プローブの一部が温度上昇して危険になったことを知ることはできない。
【0007】
たとえば、リニアプローブやコンベックスプローブを用い、ドプラモードで計測する場合、ドプラカーソルを設定した超音波ビームのラインでの送波の波連数を多くするため、そのラインに関連するエレメントを中心に温度上昇するという一定パターンの温度分布を持つ。またカラードプラモードでは、設定したROI(関心領域)の位置により上昇した温度分布が異なる。このように特定の分布を持つように超音波プローブの温度が上昇した場合、従来技術では、その分布のなかの最高温度を測定することや、その温度測定に応じて皮膚の損傷の危険を回避することなどが困難であった。
【0008】
この発明は、上記に鑑み、超音波プローブの各部が均一に温度上昇しない場合にその最高温度を検出することができるように改善した超音波診断装置を提供することを目的とする。
【0009】
さらにこの発明の別の目的は、超音波プローブの各部が均一に温度上昇しない場合にその検出した最高温度に応じて自動的に危険回避措置がとられるように改善した超音波診断装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1の超音波診断装置においては、多数の超音波振動子エレメントを備える超音波プローブと、該振動子エレメントに駆動パルスを送って被検体内に超音波を送信するとともに、該振動子エレメントが被検体内からの超音波を受波することによって発生する受信信号を受ける送受信手段と、上記送受信手段からの受信信号を処理して画像データを生成する信号処理手段と、該画像データをビデオ信号の走査方式に変換する走査変換手段と、該ビデオ信号を出力するビデオ出力手段と、該ビデオ信号が送られて画像を表示する画像モニター装置と、操作可能な入力装置と、該入力装置によって入力された動作モードの設定情報に基づき上記送受信手段および信号処理手段を制御する超音波送受制御手段と、上記の超音波プローブの各所に取り付けられた複数の温度センサと、上記複数の温度センサの出力が表す温度のうちの最高温度を上記の画像モニター装置の画面に表示させる温度表示制御手段とが備えられることが特徴となっている。
【0011】
超音波プローブの各所には複数の温度センサが取り付けられており、複数箇所で温度の計測が行なわれる。そして、温度表示制御手段はその計測された最高温度を画像モニター装置の画面に表示するため、超音波プローブの各部が均一に温度上昇せずに部分的に温度上昇するような場合でも、これを知ることができ、その熱で患者の身体皮膚が損傷することを未然に防ぐことができる。
【0012】
請求項2の超音波診断装置においては、上記温度表示制御手段は、上記の入力装置によって入力された動作モードの設定情報に基づいて上記温度センサの出力を選択する信号切換手段を含むことが特徴となっている。
【0013】
入力装置を操作することにより動作モードの設定を行なうことができる。ドプラモードにおいて超音波ビームのラインを設定すると、そのラインに関係する超音波振動子エレメントが駆動されるため、その駆動されるエレメントの中心付近で最も温度が高くなる。また、カラードプラモードの場合、設定されたカラーROIの中心付近に対応する超音波振動子エレメントが最も高温になる。そのため、その設定情報に基づき高温となるエレメント付近に位置する温度センサの出力を、信号切換手段によって選択し、その出力によって表された温度を表示することとすれば、超音波プローブのなかの最高温度をとらえて表示することができる。
【0014】
請求項3の超音波診断装置においては、上記温度表示制御手段は、上記複数の温度センサの出力のすべてを取り込んですべての温度センサ出力によって表される各部の温度を温度分布として表示するよう構成されていることが特徴となっている。
【0015】
超音波プローブの各所に設けられた複数の温度センサの出力のすべてを取り込めば、超音波プローブの全体での温度分布がわかる。この温度分布が表示されるため、その温度分布から最高温度を知ることができ、それに応じて患者の安全を図ることができる。
【0016】
請求項4の超音波診断装置においては、請求項1の構成に対して、上記複数の温度センサの出力が表す温度のうちの最高温度に応じて上記超音波送受信制御手段を制御し、超音波振動子エレメントに加える電気エネルギーを減少させる自動出力低減手段が、さらに備えられることが特徴となっている。
【0017】
検出された超音波プローブにおける最高温度に応じて超音波振動子エレメントに加える電気エネルギーが自動的に減少させられるため、高温になった超音波プローブの熱で患者の皮膚が損傷を受けることが未然に、自動的に防止できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に示すこの発明の実施の形態にかかる超音波診断装置において、超音波プローブ10は多数の超音波振動子エレメント11、12、…、1nを備えており、その各々に送受信部(手段)31から駆動パルスが送られて励振させられる。各振動子エレメント11、12、…、1nから発生した超音波は合成されて一つの超音波ビームとなって図示しない被検体(患者身体)内に放射される。この超音波は被検体内部で反射し戻ってきて超音波プローブ10の各振動子エレメント11、12、…、1nを振動させる。各振動子エレメント11、12、…、1nはこの音響振動を電気信号に変換し、送受信部31に送る。
【0019】
超音波プローブ10では、図3に示すように、多数の超音波振動子エレメント11、12、…、1nが直線状に1列に並べられており、音響入出力側(図では下方向)に音響レンズ61が取り付けられている。この例では超音波プローブ10はいわゆるリニアプローブであるが、コンベックスプローブの場合は多数の超音波振動子エレメント11、12、…、1nが湾曲して1列に並べられることになる。音響レンズ61は超音波振動子エレメント11、12、…、1nの並び方向を長軸方向ということにすると、それに直角な短軸方向での送波超音波および受波超音波の集束を行なう。長軸方向での超音波の集束はエレメント11、12、…、1nの各々の駆動タイミングの遅延制御やエレメント11、12、…、1nの各出力の遅延制御により電子的に行なわれる。
【0020】
ここでは、図3に示すように、多数の温度センサ21、22、…、2mが振動子エレメント11、12、…、1nの側面において、その2個に1個の割合で、その2個のエレメントの中間付近にそれぞれ取り付けられている。
【0021】
送受信部31は、各振動子エレメント11、12、…、1nの駆動タイミングの遅延制御を行ないつつその各々に駆動パルスを加え、および各振動子エレメント11、12、…、1nからの電気信号の遅延制御を行ないながらそれらの信号を受信することによって、送波合成超音波ビームおよび受波合成超音波ビームの方向(指向性)や集束などの制御を行なう。これらはCPU(中央制御部)32の制御の下に行なわれ、たとえば超音波ビームによるセクタ走査やドプラ計測などが行なわれる。送受信部31によって得られた受信信号が信号処理部(手段)33に順次送られる。信号処理部33はこれらの受信信号からBモード画像信号を作成したり、ドプラ画像信号を作成する。
【0022】
画像信号は走査変換部(手段)34でビデオ信号の走査方式に変換されてビデオ信号となり、ビデオ出力部(手段)35を経て画像モニター装置36に送られる。こうして画像モニター装置36の画面上に血管や腫瘍などの対象部位のBモード画像(超音波断層像)やドプラ画像が表示されることになる。
【0023】
CPU32は、送受信部31、信号処理部33、走査変換部34などの各部および全体を制御する。このCPU32にはキーボードやトラックボールあるいはマウスなどの、医師等によって操作可能な入力装置37が接続されている。
【0024】
上記の超音波プローブ10に取り付けられた多数の温度センサ21、22、…、2mの出力は、信号切換器(手段)38によりその一つのみが選択されて、増幅器40を経てA/D変換器50においてデジタル信号に変換された上でCPU32に取り込まれる。
【0025】
操作者がキーボードなどの入力装置37を操作し動作モードの設定を行ない、たとえばドプラモードにおいて超音波ビームのラインを設定すると、CPU32が送受信部31を制御し、超音波振動子エレメント11、12、…、1nのうちのそのラインに関係するものを駆動する。CPU32は、その設定情報に基づき駆動されるエレメントに最も近い温度センサ出力が信号切換器38によって選択されるよう、この信号切換器38に切換制御信号を送る。
【0026】
また、カラードプラモードを選び、カラーROIを設定すると、そのROIに関連したエレメントが駆動されるため、CPU32は、その設定情報に基づき駆動されるエレメントの中心に最も近い温度センサ出力が信号切換器38によって選択されるよう、この信号切換器38に切換制御信号を送る。
【0027】
こうして、駆動されることによって発熱するエレメントの最高温度となる付近の温度を検出した情報が信号切換器38によって選択されることになり、これが増幅器40およびA/D変換器50を経てCPU32に取り込まれる。この最高温度情報をそのままビデオ出力部35に送って温度を表す数値を画像モニター装置36の画面に表示するようにしてもよいが、ここでは、温度センサが検出したエレメント近くの温度と実際に患者の皮膚に触れる音響レンズ61の表面の温度とが厳密には一致しないことを考慮し、あらかじめ計測しておいた、温度センサの検出温度と音響レンズ61の表面温度との相関関係に基づいて、CPU32が音響レンズ61の表面温度を計算し、その求めた値をビデオ出力部35に送り、その推定温度を画像モニター装置36の画面に表示するようにして、より安全性を高めている。この温度表示はたとえば画像モニター装置36の画面の隅などに表れるようにして、超音波画像とともに観察できるようにする。
【0028】
これにより、超音波プローブ10の温度が部分的に上昇するドプラモードやカラードプラモードにおいて、その最高温度を検出・表示することができる。医師等は、その温度が安全規格で定められている値を超えない安全な範囲であることを確認しながら、あるいはその規格値までどれくらいの余裕があるかを確認しながら、診断を行なうことができる。さらにその表示を見ながら入射超音波パワーを調整することにより、患者身体内に最大の超音波パワーが入射されるように設定して、感度の良好な超音波診断を行なうことができる。その表示された温度が万が一制限値を超えた場合には、医師等がそれを見て超音波振動子エレメントへの入力パワーを下げるなどの安全措置をとることができる。この場合、CPU32が画像モニター装置36に表示した温度表示の色を変えたり警告音を出すなどして、注意を促すようにすれば効果的である。
【0029】
さらに、CPU32に安全管理のプログラムを組み込んでおいて、検出温度が規格値を超えた場合に、操作者によって温度を下げるような操作が一定時間後においてもなされないときには、超音波振動子エレメントの駆動電圧を下げるなどの入力電気エネルギーを減少させる動作を自動的に行なうようにしてもよい。なお、入力電気エネルギーを最大限に低減させてゼロとすれば、超音波の送波自体がストップされることになる。
【0030】
図2は他の実施形態を示すものである。この図2では、信号切換器38を省き、温度センサ21、22、…、2mの各出力を、それぞれ増幅器41、42、…、4m、およびA/D変換器51、52、…、5mを経て、すべてCPU32に入力するようにしている。その他の構成は図1と同様である。CPU32は、動作モードにかかわらず、つねにすべての温度センサ出力をモニターし、それらの出力から音響レンズ61の表面温度の分布を推定し、図4に示すように、プローブ10の長軸方向の温度分布をグラフ表示させる。このような温度分布が、画像モニター装置36の画面の隅に、超音波画像とともに表示される。図4のように制限値も表示しておけば、温度プロファイルの最高値が制限値を超えたことがただちにわかり、安全である。
【0031】
図5のように温度プロファイルの最高値が制限値を超えるような場合には、太線で示すようにその超えた部分を他と異なる色で表示するとより注意を喚起できる。この場合も警告音などを発するようにしてもよい。さらに、上記と同様に、CPU32が温度プロファイルの最高値が制限値を超えたことに応じて、操作者によって温度を下げるような操作が一定時間後においてもなされない場合に、超音波振動子エレメントの駆動電圧を下げるなどの入力電気エネルギーを自動的に減少させるよう構成することもできる。
【0032】
なお、図1の構成において、CPU32が動作モードにかかわらず、つねに温度センサ21、22、…、2mのすべての出力が順番に選択されるよう、信号切換器38を制御するようにして、すべての温度センサのスキャンを行ない、それらの出力をすべてCPU32に取り込むように構成することによっても、同様に超音波プローブ10の全体の温度プロファイルを求めることができる。
【0033】
上の説明はこの発明の実施の形態に関するもので、この発明が上で述べた構成に限定されるものでないことはもちろんである。たとえば、2個の超音波振動子エレメントに1個の割合で温度センサを設けたが、この割合に限らない。また、上記ではCPU32が、入力された動作モードの設定情報に応じて送受信部31や信号処理部33を制御しているが、この超音波送受の制御機能を別のハードウェア的あるいはソフトウェア的な手段で構成することもできる。温度センサ21、22、…、2mの出力が表す最高温度を画像モニター装置36の画面に数値または温度プロファイルとして表示させる機能もCPU32が行なっているが、同様に他のハードウェア的あるいはソフトウェア的な手段で行なうようにしてもよい。検出された最高温度が制限値を超えていた場合の自動的な電気エネルギーの低減についても、CPU32によって行なう以外に、同様に他のハードウェア的あるいはソフトウェア的な手段で行なうことができる。さらには、送受信部31、信号処理部32、走査変換部34等は上記ではハードウェア的に述べているが、ソフトウェアのエミュレーション機能などによって実現することも可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の超音波診断装置によれば、超音波プローブの全エレメントが駆動されないドプラモードやカラードプラモードにおいて超音波プローブの一部で高熱を発生する場合などに、その最高温度を検出して操作者に知らせることができる。そのため、操作者は、安全な範囲で超音波入射パワーを上げてより良好な診断を行なうことが容易にできるようになる。また、最高温度が安全な範囲を超えるような場合には操作者による適切な処置が促され、その措置がなされないときに自動的に温度を下げるような動作がなされるので、安全性が高められている。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態を示すブロック図。
【図2】この発明の他の実施の形態を示すブロック図。
【図3】これらの実施形態で用いる超音波プローブの例を模式的に示す斜視図。
【図4】温度プロファイルの表示例を示す図。
【図5】温度プロファイルの他の表示例を示す図。
【符号の説明】
10 超音波プローブ
11〜1n 超音波振動子エレメント
21〜2m 温度センサ
31 送受信部
32 CPU
33 信号処理部
34 走査変換部
35 ビデオ出力部
36 画像モニター装置
37 入力装置
38 信号切換器
40、41〜4m 増幅器
50、51〜5m A/D変換器
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that performs imaging of an ultrasonic tomographic image (B-mode image), blood flow velocity measurement using an ultrasonic Doppler phenomenon, and the like, and particularly relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that copes with heat generated by the ultrasonic probe. About.
[0002]
[Prior art]
Ultrasound diagnostic equipment irradiates an ultrasonic beam into a subject (body of the examinee) and receives reflected waves to obtain a tomographic image of the inside of the body or to obtain a blood flow using the Doppler phenomenon. For example, an image representing the speed of the object is obtained, and is widely used in medical diagnostic applications. The transmission of the ultrasonic beam into the body and the reception of the reflected wave from the body are performed by an ultrasonic probe. The ultrasonic probe has a number of transducer elements arranged side by side, and an acoustic lens is attached to the acoustic input / output side. At the time of transmitting waves, each element is driven by an ultrasonic drive signal to generate an ultrasonic sound. The generated ultrasonic sound is made to enter the body through an acoustic lens brought into contact with the skin surface.
[0003]
However, the conversion efficiency of the input electric energy to acoustic energy in the vibrator element is not 100%, and a part of the vibrator element becomes heat instead of acoustic energy. Therefore, the skin in contact with the ultrasonic probe may be damaged by the heat.
[0004]
Therefore, conventionally, it has been considered to measure the temperature. For example, in the following Patent Document 1, a temperature sensor is provided at the distal end of a puncture device that combines a puncture device that performs electric treatment at the distal end portion and an ultrasonic diagnostic apparatus. It is also known to incorporate one temperature sensor into an ultrasonic probe for transesophageal use.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-340350 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the technique disclosed in Patent Document 1 described above merely measures the temperature of the distal end portion of the puncture device, and does not prevent the danger of the skin due to the heat generated by the ultrasonic probe. In addition, a transesophageal ultrasonic probe having a built-in temperature sensor cannot detect that the temperature has been partially increased. The transesophageal ultrasonic probe is a type of sector probe that performs a sector (fan) scan with an ultrasonic beam. In order to perform a sector scan, all the elements are driven, so that the temperature rises uniformly. Therefore, since it is sufficient to measure the temperature at one point, only one temperature sensor is provided, and it is impossible to know that a part of the ultrasonic probe has risen in temperature and has become dangerous.
[0007]
For example, when measuring in a Doppler mode using a linear probe or a convex probe, to increase the number of wave transmissions on the line of the ultrasonic beam on which the Doppler cursor is set, the temperature is centered on the element related to the line. The temperature distribution has a certain pattern of rising. In the color Doppler mode, the temperature distribution that has risen differs depending on the position of the set ROI (region of interest). When the temperature of the ultrasonic probe rises so as to have a specific distribution, the conventional technique measures the highest temperature in the distribution and avoids the risk of skin damage according to the temperature measurement. It was difficult to do.
[0008]
In view of the above, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus improved so that the maximum temperature can be detected when the temperature of each part of the ultrasonic probe does not rise uniformly.
[0009]
Still another object of the present invention is to provide an improved ultrasonic diagnostic apparatus in which, when the temperature of each part of the ultrasonic probe does not rise uniformly, danger avoidance measures are automatically taken in accordance with the detected maximum temperature. It is in.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, an ultrasonic probe including a number of ultrasonic transducer elements, and a driving pulse is sent to the transducer elements to transmit ultrasonic waves into a subject. Transmitting / receiving means for transmitting and receiving a reception signal generated by the transducer element receiving an ultrasonic wave from inside the subject; and signal processing for processing the reception signal from the transmission / reception means to generate image data Scanning means for converting the image data into a video signal scanning method; video output means for outputting the video signal; an image monitor device for transmitting the video signal and displaying an image; An input device, an ultrasonic transmission / reception control unit that controls the transmission / reception unit and the signal processing unit based on operation mode setting information input by the input device; A plurality of temperature sensors attached to various parts of the ultrasonic probe, and temperature display control means for displaying the highest temperature among the temperatures represented by the outputs of the plurality of temperature sensors on the screen of the image monitor device are provided. Is the feature.
[0011]
A plurality of temperature sensors are attached to each part of the ultrasonic probe, and the temperature is measured at a plurality of places. Then, since the temperature display control means displays the measured maximum temperature on the screen of the image monitor device, even when the temperature of each part of the ultrasonic probe does not rise uniformly but partially rises, the temperature is controlled. It can be known and the heat can prevent the patient's body skin from being damaged.
[0012]
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second aspect, the temperature display control means includes a signal switching means for selecting an output of the temperature sensor based on operation mode setting information input by the input device. It has become.
[0013]
The operation mode can be set by operating the input device. When the line of the ultrasonic beam is set in the Doppler mode, the ultrasonic transducer element related to the line is driven, so that the temperature becomes highest near the center of the driven element. In the case of the color Doppler mode, the temperature of the ultrasonic transducer element corresponding to the vicinity of the center of the set color ROI becomes the highest. Therefore, based on the setting information, the output of the temperature sensor located near the element having a high temperature is selected by the signal switching means, and if the temperature represented by the output is displayed, the highest among the ultrasonic probes can be obtained. The temperature can be captured and displayed.
[0014]
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, the temperature display control means is configured to take in all of the outputs of the plurality of temperature sensors and display the temperatures of the respective parts represented by all the temperature sensor outputs as a temperature distribution. It is characterized by being.
[0015]
By taking in all the outputs of the plurality of temperature sensors provided at various points of the ultrasonic probe, the temperature distribution of the entire ultrasonic probe can be determined. Since this temperature distribution is displayed, the maximum temperature can be known from the temperature distribution, and the safety of the patient can be improved accordingly.
[0016]
In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the fourth aspect, the ultrasonic transmission / reception control means is controlled in accordance with the highest temperature among the temperatures represented by the outputs of the plurality of temperature sensors. It is characterized in that automatic power reduction means for reducing electric energy applied to the vibrator element is further provided.
[0017]
The electrical energy applied to the ultrasonic transducer element is automatically reduced according to the detected maximum temperature of the ultrasonic probe, so that the heat of the ultrasonic probe that has become hot may damage the patient's skin. Can be prevented automatically.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, an ultrasonic probe 10 includes a number of ultrasonic transducer elements 11, 12,..., 1n, each of which includes a transmitting / receiving unit (means). A drive pulse is sent from 31 to be excited. The ultrasonic waves generated from the transducer elements 11, 12,..., 1n are combined and emitted as one ultrasonic beam into a subject (patient body) (not shown). This ultrasonic wave is reflected inside the subject and returns to oscillate the transducer elements 11, 12,..., 1n of the ultrasonic probe 10. Each of the transducer elements 11, 12,..., 1n converts this acoustic vibration into an electric signal and sends the electric signal to the transmission / reception unit 31.
[0019]
In the ultrasonic probe 10, as shown in FIG. 3, a number of ultrasonic transducer elements 11, 12,..., 1n are linearly arranged in a line, and are arranged on the sound input / output side (downward in the figure). An acoustic lens 61 is attached. In this example, the ultrasonic probe 10 is a so-called linear probe, but in the case of a convex probe, a number of ultrasonic transducer elements 11, 12,..., 1n are curved and arranged in a line. If the direction in which the ultrasonic transducer elements 11, 12,..., 1n are arranged in the long axis direction, the acoustic lens 61 focuses the transmitted and received ultrasonic waves in the short axis direction perpendicular thereto. Focusing of the ultrasonic waves in the long axis direction is performed electronically by delay control of the drive timing of each of the elements 11, 12,... 1n and delay control of the output of each of the elements 11, 12,.
[0020]
Here, as shown in FIG. 3, a large number of temperature sensors 21, 22,..., 2m are provided on the side surfaces of the vibrator elements 11, 12,. Each is attached near the middle of the element.
[0021]
The transmission / reception unit 31 applies a drive pulse to each of the transducer elements 11, 12,..., 1n while performing delay control of the drive timing of each of the transducer elements 11, 12,. By receiving these signals while performing the delay control, the direction (directivity) and focusing of the transmitted and received ultrasonic beams are controlled. These operations are performed under the control of the CPU (central control unit) 32. For example, sector scanning or Doppler measurement by an ultrasonic beam is performed. The received signals obtained by the transmitting / receiving section 31 are sequentially sent to a signal processing section (means) 33. The signal processing unit 33 creates a B-mode image signal from these received signals or creates a Doppler image signal.
[0022]
The image signal is converted into a video signal by a scan converter (means) 34 into a video signal scanning system, and is sent to an image monitor 36 via a video output unit (means) 35. In this way, a B-mode image (ultrasonic tomographic image) or a Doppler image of a target site such as a blood vessel or a tumor is displayed on the screen of the image monitor device 36.
[0023]
The CPU 32 controls each unit and the whole of the transmission / reception unit 31, the signal processing unit 33, the scan conversion unit 34, and the like. The CPU 32 is connected with an input device 37 such as a keyboard, a trackball or a mouse, which can be operated by a doctor or the like.
[0024]
, 2 m attached to the ultrasonic probe 10, only one of the outputs is selected by a signal switch (means) 38, and is subjected to A / D conversion via an amplifier 40. The digital signal is converted into a digital signal by the device 50 and is taken into the CPU 32.
[0025]
When the operator operates the input device 37 such as a keyboard to set the operation mode, for example, sets the line of the ultrasonic beam in the Doppler mode, the CPU 32 controls the transmission / reception unit 31, and the ultrasonic transducer elements 11, 12, .., One of 1n related to the line is driven. The CPU 32 sends a switching control signal to the signal switch 38 so that the temperature sensor output closest to the element driven based on the setting information is selected by the signal switch 38.
[0026]
Further, when the color Doppler mode is selected and the color ROI is set, the element related to the ROI is driven. Therefore, the CPU 32 outputs the temperature sensor output closest to the center of the driven element based on the setting information. A switch control signal is sent to the signal switch 38 so as to be selected by the switch 38.
[0027]
In this way, information that detects the temperature near the maximum temperature of the element that generates heat by being driven is selected by the signal switch 38, which is taken into the CPU 32 via the amplifier 40 and the A / D converter 50. It is. This maximum temperature information may be sent to the video output unit 35 as it is, and a numerical value representing the temperature may be displayed on the screen of the image monitor device 36. Here, the temperature near the element detected by the temperature sensor and the actual patient Considering that the temperature of the surface of the acoustic lens 61 touching the skin does not exactly match, based on the correlation between the temperature detected by the temperature sensor and the surface temperature of the acoustic lens 61, which is measured in advance, The CPU 32 calculates the surface temperature of the acoustic lens 61, sends the obtained value to the video output unit 35, and displays the estimated temperature on the screen of the image monitor device 36, thereby further improving the safety. This temperature display is made to appear in, for example, a corner of the screen of the image monitor device 36 so that it can be observed together with the ultrasonic image.
[0028]
Thus, the maximum temperature can be detected and displayed in the Doppler mode or the color Doppler mode in which the temperature of the ultrasonic probe 10 partially rises. Doctors, etc. may make a diagnosis while confirming that the temperature is within a safe range that does not exceed the value specified in the safety standard, or checking how much room there is to the standard value. it can. Further, by adjusting the incident ultrasonic power while observing the display, it is possible to perform setting so that the maximum ultrasonic power is incident into the patient's body, and perform ultrasonic diagnosis with good sensitivity. If the displayed temperature exceeds the limit value, a doctor or the like can take such a measure and take safety measures such as lowering the input power to the ultrasonic transducer element. In this case, it is effective if the CPU 32 calls the attention by changing the color of the temperature display displayed on the image monitor device 36 or issuing a warning sound.
[0029]
Furthermore, if a safety management program is incorporated in the CPU 32 and the detected temperature exceeds the standard value, and the operator does not perform an operation for lowering the temperature even after a certain time, the ultrasonic vibrator element An operation of reducing the input electric energy, such as lowering the drive voltage, may be automatically performed. If the input electric energy is reduced to the maximum and set to zero, the transmission of the ultrasonic wave itself is stopped.
[0030]
FIG. 2 shows another embodiment. 2, the signal switch 38 is omitted, and the outputs of the temperature sensors 21, 22,..., 2m are respectively connected to amplifiers 41, 42,. After that, all are input to the CPU 32. Other configurations are the same as those in FIG. The CPU 32 always monitors the outputs of all the temperature sensors, regardless of the operation mode, estimates the surface temperature distribution of the acoustic lens 61 from those outputs, and as shown in FIG. Display the distribution as a graph. Such a temperature distribution is displayed in the corner of the screen of the image monitor device 36 together with the ultrasonic image. If the limit value is also displayed as shown in FIG. 4, it is immediately known that the maximum value of the temperature profile has exceeded the limit value, and it is safe.
[0031]
In the case where the maximum value of the temperature profile exceeds the limit value as shown in FIG. 5, if the portion exceeding the limit value is displayed in a different color from the others as shown by a thick line, more attention can be drawn. Also in this case, a warning sound may be emitted. Further, in the same manner as described above, if the CPU 32 does not perform an operation for lowering the temperature after a certain period of time in response to the fact that the maximum value of the temperature profile has exceeded the limit value, the ultrasonic vibrator element It is also possible to automatically reduce the input electric energy by lowering the driving voltage of the device.
[0032]
In the configuration of FIG. 1, the CPU 32 controls the signal switch 38 so that all outputs of the temperature sensors 21, 22,..., 2m are always selected in order regardless of the operation mode. The temperature profile of the ultrasonic probe 10 can be obtained in the same manner also by performing a scan of the temperature sensor described above and taking in all the outputs from the CPU 32.
[0033]
The above description relates to the embodiment of the present invention, and it goes without saying that the present invention is not limited to the configuration described above. For example, although one temperature sensor is provided for two ultrasonic transducer elements, the ratio is not limited to this. In the above description, the CPU 32 controls the transmission / reception unit 31 and the signal processing unit 33 according to the input setting information of the operation mode. However, the control function of the ultrasonic transmission / reception is performed by another hardware or software. It can also be constituted by means. The CPU 32 also performs a function of displaying the maximum temperature represented by the outputs of the temperature sensors 21, 22,..., 2m on the screen of the image monitor device 36 as a numerical value or a temperature profile. You may make it perform by a means. Automatic reduction of electric energy when the detected maximum temperature exceeds the limit value can be performed by other hardware or software means in addition to the CPU 32. Furthermore, the transmission / reception unit 31, the signal processing unit 32, the scan conversion unit 34, and the like have been described in terms of hardware above, but they can also be realized by an emulation function of software.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, when the high temperature is generated in a part of the ultrasonic probe in the Doppler mode or the color Doppler mode in which all the elements of the ultrasonic probe are not driven, the maximum is obtained. The temperature can be detected and notified to the operator. Therefore, the operator can easily perform better diagnosis by increasing the ultrasonic wave incident power within a safe range. In addition, if the maximum temperature exceeds the safe range, the operator is prompted to take appropriate action, and if the action is not taken, the system automatically lowers the temperature. Have been.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of an ultrasonic probe used in these embodiments.
FIG. 4 is a diagram showing a display example of a temperature profile.
FIG. 5 is a diagram showing another display example of a temperature profile.
[Explanation of symbols]
10 Ultrasonic Probe 11-1n Ultrasonic Transducer Element 21-2m Temperature Sensor 31 Transmitter / Receiver 32 CPU
33 signal processing unit 34 scan conversion unit 35 video output unit 36 image monitoring device 37 input device 38 signal switch 40, 41-4 m amplifier 50, 51-5 m A / D converter

Claims (4)

多数の超音波振動子エレメントを備える超音波プローブと、該振動子エレメントに駆動パルスを送って被検体内に超音波を送信するとともに、該振動子エレメントが被検体内からの超音波を受波することによって発生する受信信号を受ける送受信手段と、上記送受信手段からの受信信号を処理して画像データを生成する信号処理手段と、該画像データをビデオ信号の走査方式に変換する走査変換手段と、該ビデオ信号を出力するビデオ出力手段と、該ビデオ信号が送られて画像を表示する画像モニター装置と、操作可能な入力装置と、該入力装置によって入力された動作モードの設定情報に基づき上記送受信手段および信号処理手段を制御する超音波送受制御手段と、上記の超音波プローブの各所に取り付けられた複数の温度センサと、上記複数の温度センサの出力が表す温度のうちの最高温度を上記の画像モニター装置の画面に表示させる温度表示制御手段とを備えることを特徴とする超音波診断装置。An ultrasonic probe having a number of ultrasonic transducer elements, and a driving pulse is sent to the transducer elements to transmit ultrasonic waves into the subject, and the transducer elements receive ultrasonic waves from inside the subject. Transmitting and receiving means for receiving a received signal generated by the transmitting and receiving means, signal processing means for processing the received signal from the transmitting and receiving means to generate image data, and scan conversion means for converting the image data into a video signal scanning method A video output means for outputting the video signal, an image monitor device for transmitting the video signal to display an image, an operable input device, and the operation mode setting information input by the input device. Ultrasonic transmission / reception control means for controlling transmission / reception means and signal processing means, a plurality of temperature sensors attached to various parts of the ultrasonic probe, Ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a temperature display control means for displaying the maximum temperature of the temperature output of the temperature sensor of the number represented on the screen of the picture display device. 温度表示制御手段は、上記の入力装置によって入力された動作モードの設定情報に基づいて上記温度センサの出力を選択する信号切換手段を含むことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the temperature display control means includes a signal switching means for selecting an output of the temperature sensor based on operation mode setting information input by the input device. 温度表示制御手段は、上記複数の温度センサの出力のすべてを取り込んですべての温度センサ出力によって表される各部の温度を温度分布として表示するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。The temperature display control means is configured to take in all of the outputs of the plurality of temperature sensors and display the temperature of each part represented by all of the temperature sensor outputs as a temperature distribution. Ultrasonic diagnostic equipment. 複数の温度センサの出力が表す温度のうちの最高温度に応じて上記超音波送受信制御手段を制御し、超音波振動子エレメントに加える電気エネルギーを減少させる自動出力低減手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。The ultrasonic transmission / reception control means is controlled in accordance with the highest temperature among the temperatures represented by the outputs of the plurality of temperature sensors, and further includes an automatic output reduction means for reducing electric energy applied to the ultrasonic transducer element. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein
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