JP5189770B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
本発明は、超音波診断装置に関し、特に超音波プローブを清潔にする技術に関する。
超音波プローブは、例えばその振動子面が被検者の体表に当てられて用いられる。また、超音波プローブが被検者の体内に挿入される場合もある。そのため、超音波プローブの表面は、清潔に保たれることが要求される。
従来、手術などに利用される超音波プローブは、消毒用の薬剤などにより十分に消毒されてから利用されている。もちろん、その他の超音波プローブについても、消毒用の薬剤などが塗布された布やペーパーによって拭き取られるなどして、丁寧に消毒されている。
こうした背景において、超音波プローブを清潔にするための技術がいくつか提案されている。例えば、特許文献１には、超音波プローブを加熱して消毒する技術が記載されており、また、特許文献２には、超音波振動子を収容するカバーに抗菌性を有する部材を利用した技術が記載されている。
上述のように、従来から、超音波プローブを清潔にするためのいくつかの技術が提案されている。こうした状況において、本願発明者らは、超音波プローブを清潔にするための改良技術について研究開発を重ねてきた。
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、振動子を利用して超音波プローブを消毒する技術を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、超音波を送受波する振動子を備えた超音波プローブと、振動子を振動させるための送信信号を出力する送信部と、振動子から出力される超音波の受信信号を得る受信部と、受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、超音波プローブを消毒するためのクリーニングモードで送信部を制御して振動子を振動させる制御部と、を有することを特徴とする。
望ましい態様において、前記制御部は、通常の検査用のモードに比べて送信パワーと送信周波数のうちの少なくとも一方が異なるクリーニングモードで送信部を制御することを特徴とする。この態様において、通常の検査用のモードとは、例えば、Ｂモード、Ｍモード、ドップラモードなどである。また、クリーニングモードは、これら通常の検査用のモードに比べて、例えば、送信パワーが高く設定される。つまり、クリーニングモードでは、例えば、送信信号のパワーが大きい高音圧送信が実行される。なお、クリーニングモードにおいて、送信パワーを通常の検査用のモードよりも高く設定し、送信周波数を通常の検査用のモードと同じ程度に又は通常の検査用のモードよりも低く設定してもよい。
望ましい態様において、前記制御部は、超音波プローブに応じたクリーニングモードで送信部を制御することを特徴とする。
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、クリーニングモードで制御されていることを示すメッセージを含んだメッセージ画像を形成することを特徴とする。
望ましい態様において、前記超音波診断装置は、クリーニングモードで制御されている場合にユーザ操作の入力を制限することを特徴とする。望ましい態様において、マイクロバブルを含んだ液体を前記超音波プローブに塗布し、通常の検査用のモードに比べて高い送信パワーのクリーニングモードで送信部を制御することにより、高い送信パワーと前記液体との相互作用でクリーニング効果を高めることを特徴とする。
本発明により、振動子を利用して超音波プローブを消毒する技術が提供される。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
図１には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示す機能ブロック図である。
プローブ１０は、超音波を送受波する超音波プローブであり、例えば複数の振動素子からなる振動子を備えている。複数の振動素子は、例えば、１列に配列されて電子的に制御されることにより、２次元平面内で超音波を送受波する。また、複数の振動素子が格子状に２次元的に配列されて電子的に制御されることにより、３次元的に超音波を送受波してもよい。
送信部１２は、プローブ１０が備える複数の振動素子の各々に対応した送信信号を出力する。送信部１２は、各振動素子の送信信号に対してその振動素子に応じた遅延処理などを施す。送信部１２から出力された送信信号は、プローブ１０の各振動素子へ供給される。つまり、送信部１２が送信ビームフォーマとして機能し、各振動素子が送信部１２で形成された送信信号に応じて振動し、超音波の送信ビームが形成されてその送信ビームが走査制御される。
受信部１４は、プローブ１０が備える複数の振動素子から得られる受信信号に基づいて受信ビームを形成する。受信部１４は、各振動素子の受信信号に対してその振動素子に応じた遅延処理などを施し、そして複数の振動素子から得られる受信信号を加算処理する。つまり、受信部１４は、受信ビームフォーマとして機能し、複数の振動素子から出力される受信信号を整相加算処理して受信ビームデータを形成する。
超音波画像形成部１６は、受信部１４において形成された受信ビームデータに基づいて超音波画像の画像データを形成する。例えば、超音波の送信ビームが二次元的に走査されて得られる受信ビームデータに基づいて二次元Ｂモード画像の画像データを形成する。もちろん、超音波の送信ビームが三次元的に走査されて得られる受信ビームデータに基づいて三次元超音波画像の画像データを形成してもよい。また、画像データとしてドプラ画像などの画像データを形成してもよい。
表示画像形成部１８は、超音波画像形成部１６において形成された超音波画像（画像データ）に基づいて表示画像を形成する。また、表示画像形成部１８は、本超音波診断装置の装置状態に応じた表示画像を形成する。そして、表示画像形成部１８において形成された表示画像は表示部２４に表示される。
操作パネル２２は、ユーザ操作を受け付ける操作デバイスである。操作パネル２２は、例えば、トラックボール、マウス、キーボード、タッチパネルなどである。
制御部２０は、本超音波診断装置内の各部を制御する。制御部２０は、例えば、操作パネル２２を介して入力されるユーザ操作に応じて装置内の各部を制御する。本超音波診断装置は、プローブ１０を消毒するためのクリーニングモードの機能を備えている。例えば、ユーザ操作などによってクリーニングモードが選択されると、制御部２０は、当該モードに応じた制御処理で装置内の各部を制御する。
制御部２０は、プローブ１０を消毒するためのクリーニングモードで送信部１２を制御してプローブ１０内の振動子、つまり複数の振動素子を振動させる。そして、その振動により、プローブ１０の表面、例えば送受波面に付着した細菌などを殺菌する。なお、プローブ１０の表面に付着した全ての細菌を殺菌することが望ましいものの、必ずしも全ての細菌を殺菌できなくてもよい。例えば、振動により細菌の数を減らすことにより、細菌の伝播や繁殖を抑える効果も期待できる。また、付着した細菌を送受波面から遊離させて拭き取りを容易にするという効果も期待できる。
また、クリーニングモードの際にプローブ１０に消毒用の薬剤を塗布してもよい。これにより、振動で細菌の細胞膜が破壊されて細菌内に薬剤が浸透し、殺菌効果が一層高められる。なお、プローブ１０を液体やゼリー状の薬剤に浸してクリーニングモードを実行してもよい。この場合には、例えばプローブ１０の形状に応じた薬剤の容器が利用される。
また、クリーニングモードの際にマイクロバブルを利用してもよい。例えば、マイクロバブルを含んだ液体にプローブ１０を浸して、又はマイクロバブルを含んだ液体をプローブ１０に塗布して、マイクロバブルを破壊できる程度の音圧で振動素子を振動させてマイクロバブルを破壊し、破壊によってマイクロバブルから発生する衝撃波を利用して細菌を殺菌してもよい。
なお、プローブ１０にエコーゼリーを塗布した状態で振動素子を振動させて殺菌を行ってもよいし、プローブ１０を水などに浸した状態で振動素子を振動させて殺菌を行ってもよい。
次に、図１の超音波診断装置のクリーニングモード時の動作を説明する。
図２は、クリーニングモード時の動作を説明するためのフローチャートである。以下、図２のフローチャートの各ステップごとにその処理内容を説明する。なお、既に図１に示した部分（構成）については、以下の説明においても図１の符号を利用する。
例えば操作パネル２２を介してユーザによりクリーニングモードが選択されると、制御部２０は、プローブ１０のプローブ情報を取得する（Ｓ２０１）。プローブ情報は、例えば、プローブの種別（二次元プローブ、三次元プローブ、リニアプローブ、コンベックスプローブ）などである。プローブ情報は、予め装置内のメモリなどに登録されていてもよいし、プローブ１０から取得されてもよい。
さらに、制御部２０は、消毒用のパラメータを選択する（Ｓ２０２）。消毒用のパラメータは、例えば、送信部１２からプローブ１０へ出力される送信信号のパワー、送信継続時間（消毒所用時間）、送信信号の周波数などのデータを含んでいる。消毒条件に応じて、複数の消毒用パラメータが用意されてもよい。例えば、プローブ１０に薬剤が塗布される場合の消毒所用時間と、薬剤が塗布されない場合の消毒所用時間が用意されてもよい。
消毒用のパラメータを選択すると、制御部２０は、そのパラメータに応じて高音圧送信を開始する（Ｓ２０３）。つまり、通常のＢモードなどに比べて送信信号のパワーが大きい高音圧のクリーニングモードで振動素子を振動させる。
高音圧送信、つまりクリーニングモードによる振動素子の振動が開始されると、制御部２０は、表示画像形成部１８を制御して、表示部２４にメッセージ画面を表示させ、操作パネル２２による操作の受け付け処理を制限する（Ｓ２０４）。メッセージ画面は、クリーニングモードで制御されていることを示すメッセージを含んだ画像である。なお、メッセージ画面を表示させる代わりに、表示部２４に表示される画像にマスク処理などを施して、クリーニングモード中である旨をユーザに知らせるようにしてもよい。
制御部２０は、クリーニングモードによる動作中に消毒経過時間Ｂをカウントし（Ｓ２０５）、さらに、消毒所用時間Ａと消毒経過時間Ｂの差である消毒残時間を算出する（Ｓ２０６）。算出された消毒残時間は、例えば、メッセージ画面内に表示されてもよい。なお、消毒所用時間Ａは、Ｓ２０２において選択された消毒パラメータに含まれている。
そして、制御部２０は、消毒経過時間Ｂと消毒所用時間Ａとを比較し、消毒経過時間が消毒所用時間に達したか否かを確認する（Ｓ２０７）。消毒経過時間が消毒所用時間に達していなければ、Ｓ２０５からＳ２０７までの処理が繰り返し実行される。
消毒経過時間が消毒所用時間に達すると、制御部２０は、高音圧送信、つまりクリーニングモードによる振動素子の振動を終了する（Ｓ２０８）。そして、表示画像形成部１８を制御して表示部２４のメッセージ画面を消去し、また、操作パネル２２による操作の受け付け処理の制限を解除する（Ｓ２０９）。こうして、本超音波診断装置によるクリーニングモードの動作が終了する。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態により、プローブ１０を一層清潔に保つことが可能になる。また、消毒用パラメータに応じてクリーニングモードが実行されるため、例えば検査者の自由な判断に任せてプローブ１０を消毒する場合に比べて、消毒作業の信頼性が高まる。なお、検査者が布やペーパーを利用してプローブ１０の表面を拭き取ることによりプローブ１０のレンズなどを劣化させてしまう可能性を考慮すると、本実施形態によりプローブ１０の寿命を延ばす効果も期待できる。
また、高音圧送信は、例えば、造影剤を利用した診断の際の造影剤モードとして既に実現されているため、造影剤モードによる高音圧送信をクリーニングモードに適用することにより、大掛かりな装置の改良などを必要とせずに、クリーニングモードを実現することができる。
なお、上述した本発明の好適な実施形態やその効果は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。
１０ プローブ、１２ 送信部、１４ 受信部、１６ 超音波画像形成部、１８ 表示画像形成部、２０ 制御部、２２ 操作パネル。
Claims (6)
- 超音波を送受波する振動子を備えた超音波プローブと、
振動子を振動させるための送信信号を出力する送信部と、
振動子から出力される超音波の受信信号を得る受信部と、
受信信号に基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、
超音波プローブを消毒するためのクリーニングモードで送信部を制御して振動子を振動させる制御部と、
を有し、
前記制御部は、通常の検査用のモードに比べて高い送信パワーのクリーニングモードで送信部を制御する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１に記載の超音波診断装置において、
マイクロバブルを含んだ液体を前記超音波プローブに塗布して、又は、マイクロバブルを含んだ液体に前記超音波プローブを浸して、マイクロバブルを破壊できる高い送信パワーのクリーニングモードで送信部を制御することにより、高い送信パワーと前記液体との相互作用でクリーニング効果を高める、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１または２に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、造影剤を利用した診断の際の造影剤モードによる高音圧送信を前記クリーニングモードに適用する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
前記制御部は、超音波プローブに応じたクリーニングモードで送信部を制御する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１から４のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
クリーニングモードで制御されていることを示すメッセージを含んだメッセージ画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 - 請求項１から５のいずれか１項に記載の超音波診断装置において、
クリーニングモードで制御されている場合にユーザ操作の入力を制限する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
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