JPH0767877A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH0767877A JPH0767877A JP5218503A JP21850393A JPH0767877A JP H0767877 A JPH0767877 A JP H0767877A JP 5218503 A JP5218503 A JP 5218503A JP 21850393 A JP21850393 A JP 21850393A JP H0767877 A JPH0767877 A JP H0767877A
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Abstract
上し得る超音波診断装置を提供することである。 【構成】本発明は被検体に超音波を送受信して得られる
受信信号に基づき被検体の断層像を求め表示する超音波
診断装置において、超音波出力レベルに関与する複数の
条件の中の少なくとも1つが変更された場合、前記変更
された条件を除く残りの条件の中の少なくとも1つが所
定の超音波出力レベルを越えないように変更されること
を特徴とする。
Description
の体内情報を収集する超音波診断装置に関する。
心が高まってきた。このような状況下で、この影響への
対策が講じられた種々の超音波診断装置が開発されてい
る。例えば、特公平4-25013 号公報に掲載されたパルス
波や連続波の単位時間当りの平均電力を所定値以下とす
るもの、特開平4-156832号公報に掲載された最大送信出
力を調整できるもの、特開平2-84944 号公報や特開平4-
352953号公報や実開昭63-120611 号公報に掲載された診
断部位に応じて超音波出力レベルを規制しようとするも
の、特開平3-146043号公報に掲載された放射電力を超音
波画像と共に表示するもの等がある。
に関与するプローブの種類、モード(Bモードやカラー
フローマッピングモード等)、送信フォーカスの位置
(主に深度)、レート周波数等の条件を変更する場合が
あるが、この変更した条件以外の他の条件は変更されな
いとすると、この変更に応じて超音波出力レベルが高く
なる又は低くなる。超音波出力レベルが高くなるとき
は、安全性を考慮して、必要に応じて他の条件を自動的
に変更する機能が備えられているものは多いが、反対に
超音波出力レベルが低くなるときは、安全性を考慮する
必要がないことから他の条件を変更することは行われて
いない。一般に、画質は超音波出力レベルに比例して向
上するので、超音波出力レベルに関与する上述したよう
な条件を変更した結果、超音波出力レベルが低くなる
と、これに応じて画質が低下して診断能を劣化させると
いう問題があった。
情に対処すべくなされたもので、その目的は、安全性能
と画質性能とを共に向上し得る超音波診断装置を提供す
ることである。
ベルに関与する複数の条件の中の少なくとも1つが変更
された場合、前記変更された条件を除く残りの条件の中
の少なくとも1つが所定の超音波出力レベルを越えない
ように変更されることを特徴とする。
出力レベルに関与する複数の条件の中の少なくとも1つ
が変更されても実際の超音波出力レベルは所定の超音波
出力レベルを越えないので、安全性を確保できる。
断装置の実施例を説明する。図1は一実施例の構成を示
すブロック図である。セクタ式電子走査型のプローブ1
は、一次元に配列された複数の振動子からなる。勿論、
プローブ1はセクタ式電子走査型に限定されず、リニア
式等他の走査式でも、機械走査型でもよい。
る。この駆動回路2には図2に示すように、振動子個々
に対応されたドライバー81 〜8n 及びトリガ発生回路
91〜9n と、各ドライバー81 〜8n に送信電圧を供
給する高圧電源10が備えられている。トリガ発生回路
91 〜9n からドライバー81 〜8n へトリガパルスが
与えられると、高圧電源10からの送信電圧がドライバ
ー81 〜8n を介して各振動子に出力される。
トリガ制御信号を各トリガ発生回路91 〜9n へ個々に
供給する。制御回路3はこのトリガ制御信号の各出力タ
イミングを変化させることにより、送信フォーカスの位
置(深度)、同一方向への超音波ビームの繰り返し周波
数(レート周波数)、各レートのバースト波数、超音波
ビームの偏向角、同時駆動される振動子数により決まる
送信口径、バースト波のデューティー比等を任意に制御
することができる。なお、送信フォーカスの位置、レー
ト周波数、バースト波数、送信口径、デューティー比の
それぞれは、超音波出力レベルを決定する条件であるの
で、以下これらの条件を「超音波出力レベル決定条件」
と総称して適宜使用する。なお、デューティー比とは、
図3に示すように、バースト波の周期Aに対するバース
ト期間Bの比(B/A)のことをいう。なお、図3にお
いてfr はレート周波数、VTは送信電圧を示す。
して送信電圧を制御する。この制御回路3には操作パネ
ル4が接続される。操作パネル4には、超音波出力レベ
ルの上限を設定するためのスイッチやBモードやカラー
フローマッピングモード等のモード選択スイッチの他
に、送信フォーカスの位置、レート周波数、バースト波
数、送信口径、デューティー比、送信電圧等の超音波出
力レベルに関与する各種条件を強制変更するための各種
スイッチ群が設けられている。
は、現在種々のものが用いられているが、その中のいず
れを適用してもよい。この指標としては、例えば、1cm
2 当たりの超音波出力に要する電力を示す放射電力、I
spta、Isppa、Im 、MI、TIがある。Isptaとは、
Spacial Peak Temporal Average Intensity の略称であ
り、パルス繰り返し周期の時間平均強度値の空間的ピー
ク値のことである。Isppaとは、Spacial Peak Pulse A
verage Intensityの略称であり、パルス波連長内の平均
強度値の空間的ピーク値のことである。Im とは、Maxi
mum Intensityの略称であり、瞬時ピーク強度値を含む
半波長分の波形内での平均強度値のことである。
り、超音波が生体組織を伝搬する際、伸長されてできた
気泡が圧縮され破壊する時に発生するエネルギーによ
り、生体へ及ぼす機械的影響に関する指標であり、次式
(1)により求められる。ただし、Pr.3(z) は負の音圧
(単位;MPa )、fcは中心周波数(単位;MHz )であ
る。
射によって生体組織に吸収されたエネルギーにより、生
体へ及ぼす熱的影響(組織の温度上昇)に関する指標で
あり、次式(2)により求められる。ただし、W0 はト
ータルパワーの時間平均値(単位;mW)、Wdeg は1度
上昇させるのに必要なパワー値(単位;mW)である。
反射波はプローブ1で受信される。この受信信号は、受
信回路5で増幅および受信フォーカス用の遅延制御受け
て、表示回路6に送られる。表示回路6は、この受信信
号から、選択されたモードの応じたBモード画像、カラ
ーフローマッピング画像等の画像を再構成し、この画像
を制御回路3で超音波出力レベルと共にモニタ7に供給
する。
パネル4の操作により、任意のモード及び超音波出力レ
ベルの上限値が設定される。この上限値にしたがって送
信フォーカスの位置、レート周波数、バースト波数、送
信口径、デューティー比、送信電圧等の超音波出力レベ
ルに関与する各種条件が制御回路3により決定される。
この決定のために、制御回路3は上限値及びモード別に
各種条件の値を保管し、上限値及びモードに応じて選択
的に使用することが好ましい。
受信が開始される。つまり、高圧電源10からドライバ
ー81 〜8n へ予定の送信電圧が印加される。また、パ
ルス制御信号が、上記条件にしたがって各トリガ発生回
路91 〜9n へ個々に出力され、このタイミングにした
がってトリガ発生回路91 〜9n からドライバー81〜
8n へトリガパルスが出力される。このトリガパルスに
より、ドライバー81〜8n からプローブ1の各振動子
に送信電圧が印加され、これにより超音波ビームが被検
体内に送信される。そして、被検体内で反射してきた反
射波はプローブ1で受信される。この受信信号は、受信
回路5で増幅および受信フォーカス用の遅延制御受け
て、表示回路6に送られ、そこで選択されたモードの応
じたBモード画像、カラーフローマッピング画像等の画
像の再構成に供せられる。この画像は、実際の超音波出
力レベル条件に基づいて制御回路3で計算された超音波
出力レベルと共にモニタ7に供給され、図4(a)又は
(b)に示すようにリアルタイムで表示される。図4
(a)は超音波出力レベルとしてMT、TIを採用した
場合の表示例、図4(b)は超音波出力レベルとして放
射電力を採用した場合の表示例である。
スの位置、レート周波数、バースト波数、送信口径、デ
ューティー比等の超音波出力レベルに関与する各種条件
の中の少なくとも1つが、操作パネル4の操作により強
制的に変更されたとする。この場合、制御回路3は、超
音波出力レベルに関与する複数の条件の中の上記変更さ
れた条件を除く条件の中の1つ又は幾つかを組み合わせ
て変更し、初期設定された超音波出力レベルを越えない
ように、理想的には初期設定された超音波出力レベルを
維持する。具体的には、送信電圧を高く(又は低く)す
る、送信フォーカスの位置を変更する、レート周波数を
高める(又は低く)、バースト波数を増加する(又は減
少させる)、送信口径を拡大する(又は縮小する)、デ
ューティー比を小さくする(又は大きくする)等のいず
れかを単一で又は任意に組み合わせることにより、実際
の超音波出力レベルが初期設定された超音波出力レベル
を越えない、理想的には初期設定された超音波出力レベ
ルを維持する。ただし、強制変更される程度や種類によ
っては、初期設定された超音波出力レベルを維持するこ
とが困難な場合があるが、この場合にも実際の超音波出
力レベルから計算された現在の超音波出力レベルが画像
と共にリアルタイムで表示されるので、オペレータはこ
の表示値を確認しながら診断を継続する又は停止するこ
とができる。
レベルに関与するプローブの種類、動作モード、送信フ
ォーカス位置、レート周波数を含む複数の条件の中の少
なくとも1つが変更された場合、送信電圧、レート周波
数、送信口径、バースト波数の少なくとも1つは設定さ
れた所定の超音波出力レベルを越えないように変更され
るので、安全性を自動的に維持しながら同時に画質の低
下を防止できる。また、プローブの種類、動作モード、
送信フォーカス位置、レート周波数等に基づいて超音波
出力レベルが随時計算され、その計算結果が画像と共に
リアルタイムで表示されるので、オペレータは現在の超
音波出力レベルを随時確認し、超音波出力レベルの上限
値を考慮しながら適当に超音波出力レベルに関与する条
件を個々に変更することができる。この発明は上述した
実施例に限定されることなく種々変形して実施可能であ
るのは勿論である。
与する複数の条件の中の少なくとも1つが変更されても
実際の超音波出力レベルは所定の超音波出力レベルを越
えないので、安全性を確保できる超音波診断装置を提供
できる。
を示すブロック図。
パネル、5…受信回路、6…表示回路、7…モニタ。
Claims (6)
- 【請求項1】 被検体に超音波を送受信して得られる受
信信号に基づき被検体の断層像を求め表示する超音波診
断装置において、 超音波出力レベルに関与する複数の条件の中の少なくと
も1つが変更された場合、前記変更された条件を除く残
りの条件の中の少なくとも1つが所定の超音波出力レベ
ルを越えないように変更されることを特徴とする超音波
診断装置。 - 【請求項2】 前記複数の条件には送信フォーカス位
置、レート周波数、送信口径、バースト波数、デューテ
ィー比、送信電圧が含まれることを特徴とする請求項1
記載の超音波診断装置。 - 【請求項3】 前記超音波出力レベルは、超音波が生体
組織を伝搬する際、伸長されてできた気泡が圧縮され破
壊する時に発生するエネルギーにより、生体へ及ぼす機
械的影響に関する指標MI(Mechanical Index)と超音
波照射によって生体組織に吸収されたエネルギーによ
り、生体へ及ぼす熱的影響(組織の温度上昇)に関する
指標TI(Thermal Index )との少なくとも一方により
表されることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装
置。 - 【請求項4】 所定の超音波出力レベルを維持するよう
に前記変更された条件を除く残りの条件の中の少なくと
も1つが変更されることを特徴とする請求項1、請求項
2又は請求項3記載の超音波診断装置。 - 【請求項5】 前記複数の条件に基づいて随時計算した
前記超音波出力レベルを順次表示することを特徴とする
請求項1乃至請求項4のいずれか一の請求項に記載の超
音波診断装置。 - 【請求項6】 前記所定の超音波出力レベルを設定する
ための入力手段をさらに備えることを特徴とする請求項
1乃至請求項5のいずれか一の請求項に記載の超音波診
断装置。
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- 1993-09-02 JP JP21850393A patent/JP3378308B2/ja not_active Expired - Lifetime
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