JP4421351B2

JP4421351B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP4421351B2
Application number: JP2004106819A
Authority: JP
Inventors: 満之中村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005287755A

Description

本発明は、患者などの生体に超音波を送信し、反射波を受信し断層像を得る超音波診断装置に関する。

患者に適用する超音波探触子は、表面温度が一定の温度を超えてはならない法規制がある。従来の超音波診断装置には、図７に示すように、超音波探触子の表面温度を検出する超音波診断装置がある（特許文献１参照）。この超音波診断装置は、本体３０と、本体３０と接続されたプローブ（超音波探触子）２１とで構成されている。プローブ２１は、患者などの生体に接するように用いられる。振動子２２は、レンズ２３を介して、患者などの生体に超音波を送信し、その反射波を受信する。温度センサ２４ａ〜２４ｅは、振動子２２上の複数の箇所での温度を検出する。選択スイッチ２５は、振動子２２における駆動されている素子に近い部位の温度センサ２４の検出結果を選択するものである。切り替え制御部２６は、選択スイッチ２５を制御する。

超音波診断装置３０は、制御装置３１と、送波コントローラ３２と、送信部３３と、温度検出部３４とで構成されている。温度検出部３４は、温度センサ２４の検出信号から温度情報を検出する。制御部３１は、温度検出部３４からの温度情報を基に、全体を統括的に制御する。送波コントローラ３２は、制御部３１からの制御信号と、温度検出部３４からの温度情報により、超音波の送波を制御する信号を送信部３３へ送る。送信部３３は、振動子２２へ超音波発生用信号を送る。
特許３３２５７１２号公報（第３頁、第１図）

従来の超音波診断装置において、温度検出部の故障検出をする場合に、外部に専用の治具が必要になるという課題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、外部に専用の治具を必要とせずに、温度検出部の故障検出をすることのできる超音波診断装置を提供することを目的とする。

本発明の超音波診断装置は、温度センサと超音波探触子を備えた温度センサ付き超音波探触子と、前記温度センサからの信号を温度情報に変換する温度検出手段と、前記超音波探触子に送信電圧を印加すると共に受信信号を診断画像情報に変換する送受信手段と、前記診断画像情報による診断画像を表示する表示手段と、前記温度検出手段、前記表示手段および前記送受信手段を制御するシステム制御手段とを備えた超音波診断装置において、基準温度に対応する信号を発生するための基準温度発生手段と、前記温度検出手段と前記温度センサ又は前記基準温度発生手段との接続を切り替える切り替え手段とを備えたことを特徴とする。

この場合、前記温度検出部の故障検出を行うのに、外部に専用の治具を必要としない。また、前記温度検出手段の確認作業では、確認の精度も作業者の熟練度に依存しないので、簡単で精度の高い保守点検を実現することができる。

また、本発明の超音波診断装置において、前記基準温度発生手段が２点の基準温度に各々対応する２つの基準抵抗を有し、前記切り替え手段が前記温度センサ又は前記２つの基準抵抗と前記温度検出手段とを選択的に接続する構成にしても良い。

この構成により、前記温度検出手段の校正が自動で行えるので、精度の高い温度制御が可能である。

また、本発明の超音波診断装置において、前記システム制御手段に、通信回線と接続可能である接続手段を備える構成にしてもよい。

また、好ましくは、前記システム制御手段を、通信回線を介して操作可能である構成である。

この構成により、前記通信回線を介して前記システム制御手段を制御することができるために、遠隔操作で前記温度検出部の故障検出または、検出特性の校正が行える。

本発明の超音波診断装置は、基準温度発生手段を備えている。そのため、温度検出部の故障検出を行う際に、外部に専用の治具を必要としない。

以下、本発明の実施の形態の超音波診断装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の超音波診断装置を図１〜図３に示す。図１は、超音波診断装置の全体を示した図で、図２、図３は、それを詳細に表した図である。図２は、診断時の図であり、図３は、温度検出部の故障検出時の図である。

図１に示されるように、温度センサ付き超音波探触子１は、送受信手段１３と接続されており、また切り替え手段７を介して温度検出手段４と接続されている。送受信手段１３からの超音波発生用信号により、温度センサ付き超音波探触子１は、患者などの生体に超音波を送信する。温度センサ付き超音波探触子１は、その反射波を受信して送受信手段１３へ送信する。送受信手段１３は、受信した信号を画像情報に変換して、送受信手段１３に接続されている表示手段１４で表示する。

診察時において、切り替え手段７は、温度センサ付き超音波探触子１と温度検出手段４とを接続する。温度検出手段４は、温度センサ付き超音波探触子１からの温度に関する信号を温度情報に変換する。変換された温度情報は、切り替え手段７と、送受信手段１３と、表示手段１４とを制御するシステム制御手段１２に送られる。操作パネル１５は、種々の診断条件や動作モードを設定することができる。例えば、診断モード等の選択や、さらに、超音波診断装置の状態を、故障診断モードや自己校正モードへと変化させることができる。この操作パネル１５により設定された情報は、システム制御手段１２へ送られる。

定期点検時あるいは、何らかの異常に気づいて確認が必要となった場合、操作パネル１５からの入力により、切り替え手段７は、基準温度発生手段１０と温度検出手段４とを接続する。基準温度発生手段１０は、温度に関する信号を温度検出手段４へ送信する。温度検出手段４は受信した信号を温度情報に変換し、システム制御手段１２により表示手段１４は、温度情報を表示する。温度情報とあらかじめ決定しておいた許容範囲とを比較して、温度情報が許容範囲内であれば温度検出手段４は故障なし、許容範囲外であれば温度検出手段４が故障であると判断する。こうして温度検出手段４の故障検出ができる。

図２、図３を用いてさらに詳しく説明する。温度センサ付き超音波探触子１は、圧電素子からなる超音波探触子２と、その近傍に配置された、サーミスタなどの温度によって抵抗値が変化する温度センサ３とを有する。温度検出手段４は、抵抗値検出手段５と抵抗値対温度変換手段６とを有する。基準温度発生手段１０は、基準抵抗Ａ１１ａと基準抵抗Ｂ１１ｂとを有する。抵抗値検出手段５は、温度センサ３、基準抵抗Ａ１１ａあるいは基準抵抗Ｂ１１ｂの抵抗値を検知する。抵抗値対温度変換手段６は、抵抗値検出手段５で検出された抵抗値を温度情報に変換する。切り替え手段７は、システム制御手段１２によりスイッチ部９を切り替えるための切り替え制御手段８と、温度センサ３と、基準抵抗Ａ１１ａと、基準抵抗Ｂ１１ｂとを選択的に温度検出手段４と接続するスイッチ部９とを有する。

診察中は、図２に示すようにスイッチ部９で、温度センサ３と抵抗値検出手段５とが接続されている。抵抗値検出手段５は、温度センサ３の抵抗値を検出し、抵抗値対温度変換手段６により温度情報を検出する。

抵抗値検出手段５の故障検出は、操作パネル１５からの入力によって、開始される。故障検出中は、図３に示すようにスイッチ部９により、温度センサ３と基準抵抗Ａ１１ａが接続されている。抵抗値検出手段５が、基準抵抗Ａ１１ａの抵抗値を検出し、抵抗値対温度変換手段６は、抵抗値から温度情報に変換する。この温度情報は表示手段１４に表示される。表示された温度情報と想定していた温度とを比較して故障の有無を判断する。

また、図４を用いて温度検出手段４の校正動作を説明する。まず、切り替え制御手段８は、抵抗値検出手段５を基準抵抗Ａ１１ａに接続する。抵抗値検出手段５は基準抵抗Ａ１１ａの抵抗値Ｒ１を検出し、抵抗値対温度変換手段６により温度情報Ｔ１を検出する。次に同様に、切り替え制御手段８は、抵抗値検出手段５を基準抵抗Ｂ１１ｂに接続する。抵抗値検出手段５は基準抵抗Ｂ１１ｂの抵抗値Ｒ２を検出し、抵抗値対温度変換手段６により温度情報Ｔ２を検出する。検出値Ｔ１およびＴ２から求まる温度検出手段４の温度検出特性は、図４の実線で示すような直線となる。抵抗値対温度変換手段６により変換される抵抗値をＲ、抵抗値対温度変換手段６により変換された温度をＴとすると、直線は次式で表すことが出来る。

Ｔ=ａ×Ｒ＋Ｔ０・・・（１）
ここで、Ｒ１、Ｒ２はあらかじめ判っており、検出したＴ１、Ｔ２から式（１）における定数ａは式（２）により表される。

ａ＝（Ｔ２−Ｔ１）／（Ｒ２−Ｒ１）・・・（２）
また、式（１）と式（２）とから定数Ｔ０は式（３）で表される。

Ｔ０＝Ｔ１−ａ×Ｒ１・・・（３）
以上のように本発明の超音波診断装置によれば、基準温度発生手段１０を設けることにより、温度検出手段４の校正をすることができる。ここで、検出特性は式で記憶しても良いし、変換テーブルとして記憶しても良い。

なお、温度センサ３をサーミスタなど温度によって抵抗値が変化する温度センサとして説明したが、たとえば熱電対など温度によって起電力が変化する温度センサを使用する場合には、２つの基準抵抗の代わりに基準電圧を使用し、また、抵抗値検出手段５の変わりに電圧検出手段を使用し、また抵抗値対温度変換手段６に電圧対温度変換手段を用いることによって、同様の効果を得ることが出来る。このように、使用する温度センサに対応した基準温度発生手段を用いることにより、いかなる温度センサに置き換えても実施可能である。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の超音波診断装置を図５に示す。図５は、図１の装置に接続手段１６を付け加えたものである。図５において、接続手段１６は、システム制御手段１２と接続されており、システム制御手段１２と情報を送受信する。

また、図６を用いて、遠隔操作による温度検出回路の校正動作を説明する。図６は、図５に遠隔操作が可能になるように通信回線１７と、接続手段付き操作パネル１８とを付け加えたものである。操作パネル１５と同様に、接続手段付き操作パネル１８から種々の診断条件や動作モードを、超音波診断装置の設置されている場所とは別の場所で設定することができる。接続手段１６は、通信回線１７を介して、接続手段付き操作パネル１８と接続されている。接続手段付き操作パネル１８から設定された情報は、通信回線１７を介して、接続手段１６に送出される。接続手段１６へ送出された情報は、システム制御手段１２に送出され、超音波診断装置の状態は、故障診断モードや自己校正モードへと変化させられる。

以上のように本発明の超音波診断装置によれば、接続手段１６を設けることにより、遠隔操作で、超音波診断装置の温度検出手段４の故障の検出または、検出特性の校正を行うことが可能である。

本発明の超音波診断装置は、基準温度発生手段を設けることにより、外部に専用の治具を必要とせずに、温度検出部の故障検出をすることができる。また、外部に専用の治具を必要とせずに、温度検出部の自己校正をすることができる。さらに、温度検出部の故障検出する場合または検出特性を校正する場合に、超音波診断装置の設置されている場所へ行く必要がない。

本発明の実施の形態１における超音波診断装置のブロック図本発明の実施の形態１における超音波診断装置の動作説明のためのブロック図本発明の実施の形態１における超音波診断装置の動作説明のためのブロック図本発明の実施の形態１における超音波診断装置の動作説明のための図本発明の実施の形態２における超音波診断装置のブロック図本発明の実施の形態２における超音波診断装置の動作説明のためのブロック図従来の超音波診断装置のブロック図

符号の説明

１温度センサ付き超音波探触子
２超音波探触子
３温度センサ
４温度検出手段
５抵抗値検出手段
６抵抗値対温度変換手段
７切り替え手段
８切り替え制御手段
９スイッチ部
１０基準温度発生手段
１１ａ基準抵抗Ａ
１１ｂ基準抵抗Ｂ
１２システム制御手段
１３送受信手段
１４表示手段
１５操作パネル
１６接続手段
１７通信回線
１８接続手段付き操作パネル
２１プローブ
２２振動子
２３レンズ
２４ａ〜２４ｅ温度センサ
２５選択スイッチ
２６切り替え制御部
３０本体
３１制御部
３２送波コントローラ
３３送信部
３４温度検出部

Claims

温度センサと超音波探触子を備えた温度センサ付き超音波探触子と、前記温度センサからの信号を温度情報に変換する温度検出手段と、前記超音波探触子に送信電圧を印加すると共に受信信号を診断画像情報に変換する送受信手段と、前記診断画像情報による診断画像を表示する表示手段と、前記温度検出手段、前記表示手段および前記送受信手段を制御するシステム制御手段とを備えた超音波診断装置において、
基準温度に対応する信号を発生するための基準温度発生手段と、前記温度検出手段と前記温度センサ又は前記基準温度発生手段との接続を切り替える切り替え手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。
前記基準温度発生手段が２点の基準温度に各々対応する２つの基準抵抗を有し、前記切り替え手段が前記温度センサ又は前記２つの基準抵抗と前記温度検出手段とを選択的に接続する請求項１に記載の超音波診断装置。
前記システム制御手段に、通信回線と接続可能である接続手段を備えた請求項１に記載の超音波診断装置。
前記システム制御手段を、通信回線を介して操作可能である請求項３に記載の超音波診断装置。