JPH10127632A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH10127632A JPH10127632A JP8294034A JP29403496A JPH10127632A JP H10127632 A JPH10127632 A JP H10127632A JP 8294034 A JP8294034 A JP 8294034A JP 29403496 A JP29403496 A JP 29403496A JP H10127632 A JPH10127632 A JP H10127632A
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- acoustic
- diagnostic apparatus
- ultrasonic diagnostic
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- G01K11/24—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of the velocity of propagation of sound
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/54—Control of the diagnostic device
- A61B8/546—Control of the diagnostic device involving monitoring or regulation of device temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/20—Clinical contact thermometers for use with humans or animals
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- G—PHYSICS
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8909—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration
- G01S15/8915—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array
- G01S15/8918—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using a static transducer configuration using a transducer array the array being linear
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/5205—Means for monitoring or calibrating
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- Veterinary Medicine (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は生体接触面の温度を直接的かつ高精度
に計測することができ、安全で適切な温度制御が行える
超音波診断装置の提供を目的とする。 【解決手段】送信用トランスジューサ(101) は超音波プ
ローブ１の音響レンズ(L) の側面に設けられ、受信用ト
ランスジューサ(102) は音響レンズ(L) を挟んで送信用
トランスジューサ(101) に対向する位置に設けられてい
る。送信用トランスジューサ(101) 及び受信用トランス
ジューサ(102) は音響レンズ(L) 内の特定距離を伝搬す
る音波の伝搬速度（音速）を計測する計測手段として設
けられている。送信用トランスジューサ(101) から送波
されたパルス波が受信用トランスジューサ(102) によっ
て受波されるまでの時間を計測し、その結果に基づいて
音響レンズ(L) の音速が求まる。音響レンズ(L) の温度
は音速に対応して求めることができる。
に計測することができ、安全で適切な温度制御が行える
超音波診断装置の提供を目的とする。 【解決手段】送信用トランスジューサ(101) は超音波プ
ローブ１の音響レンズ(L) の側面に設けられ、受信用ト
ランスジューサ(102) は音響レンズ(L) を挟んで送信用
トランスジューサ(101) に対向する位置に設けられてい
る。送信用トランスジューサ(101) 及び受信用トランス
ジューサ(102) は音響レンズ(L) 内の特定距離を伝搬す
る音波の伝搬速度（音速）を計測する計測手段として設
けられている。送信用トランスジューサ(101) から送波
されたパルス波が受信用トランスジューサ(102) によっ
て受波されるまでの時間を計測し、その結果に基づいて
音響レンズ(L) の音速が求まる。音響レンズ(L) の温度
は音速に対応して求めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば医療用に好
適な超音波診断装置に関し、超音波プローブの被検体接
触部分の温度測定機能を有する超音波診断装置に関す
る。
適な超音波診断装置に関し、超音波プローブの被検体接
触部分の温度測定機能を有する超音波診断装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来から知られている例えば医療用の超
音波診断装置においては、被検体に対する安全性確保の
観点から、装置本体に取り付けられる超音波プローブの
被検体接触面の温度は規定値以下にしなければならない
ことになっている。プローブの生体接触面温度を計測
し、これが規定値以下となるような温度制御を行なう超
音波診断装置が知られている。この装置は、サーミスタ
が取り付けられた超音波プローブと、温度検出部と、制
御部と、電子走査部とを有している。
音波診断装置においては、被検体に対する安全性確保の
観点から、装置本体に取り付けられる超音波プローブの
被検体接触面の温度は規定値以下にしなければならない
ことになっている。プローブの生体接触面温度を計測
し、これが規定値以下となるような温度制御を行なう超
音波診断装置が知られている。この装置は、サーミスタ
が取り付けられた超音波プローブと、温度検出部と、制
御部と、電子走査部とを有している。
【０００３】サーミスタからの出力信号は温度検出部に
送られる。温度検出部はサーミスタから出力された信号
に基づいて超音波プローブの温度を検出する。温度検出
部により検出された温度情報は制御部に送られる。制御
部は、送られてきた温度情報に基づいて超音波プローブ
が所定期間オフされるように電子走査部を制御する。
送られる。温度検出部はサーミスタから出力された信号
に基づいて超音波プローブの温度を検出する。温度検出
部により検出された温度情報は制御部に送られる。制御
部は、送られてきた温度情報に基づいて超音波プローブ
が所定期間オフされるように電子走査部を制御する。
【０００４】超音波プローブは、所定期間オフされるこ
とによりその発熱が抑えられ、規定値以下の温度にする
ことができる。また、特開平６−２４５９３５号公報に
記載の超音波診断装置は、音響レンズの音速が変化し、
これによりスキャン方向、スライス方向のフォーカスが
物理的に変動する現象は温度変化に応じるという特性を
利用し、この温度変化を上述のような手法を利用した温
度計測によりモニタしフォーカスのずれを表示するもの
である。なお、温度計測のためのサーミスタは音響レン
ズ又は背面材の内部に埋め込まれる。
とによりその発熱が抑えられ、規定値以下の温度にする
ことができる。また、特開平６−２４５９３５号公報に
記載の超音波診断装置は、音響レンズの音速が変化し、
これによりスキャン方向、スライス方向のフォーカスが
物理的に変動する現象は温度変化に応じるという特性を
利用し、この温度変化を上述のような手法を利用した温
度計測によりモニタしフォーカスのずれを表示するもの
である。なお、温度計測のためのサーミスタは音響レン
ズ又は背面材の内部に埋め込まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、強反射体で
あるサーミスタが音響レンズの内部に埋め込まれる従来
の超音波診断装置においては、音響的な散乱による影響
が懸念される。このため、サーミスタは音波が透過する
音響レンズではなく音響レンズの周辺に設けることが考
えられる。
あるサーミスタが音響レンズの内部に埋め込まれる従来
の超音波診断装置においては、音響的な散乱による影響
が懸念される。このため、サーミスタは音波が透過する
音響レンズではなく音響レンズの周辺に設けることが考
えられる。
【０００６】しかしながら、サーミスタを音響レンズ周
辺に設けて構成した場合は、温度を直接測定できないと
いう欠点がある。温度を直接的に計測できない場合は、
計測値が実際とは異なる値になる恐れがあり、適切な温
度制御が行えない。これにより温度制御の精度のみなら
ず被検体に対する安全性にも問題が生じる。
辺に設けて構成した場合は、温度を直接測定できないと
いう欠点がある。温度を直接的に計測できない場合は、
計測値が実際とは異なる値になる恐れがあり、適切な温
度制御が行えない。これにより温度制御の精度のみなら
ず被検体に対する安全性にも問題が生じる。
【０００７】また、サーミスタが背面材の内部に埋め込
まれる場合には次のような問題がある。音響レンズと背
面材とでは熱伝導率が異なるため、振動子によって発生
する熱の伝達度が異なり、これによって音響レンズと背
面材との間で温度差が生じる。
まれる場合には次のような問題がある。音響レンズと背
面材とでは熱伝導率が異なるため、振動子によって発生
する熱の伝達度が異なり、これによって音響レンズと背
面材との間で温度差が生じる。
【０００８】また、音響レンズではその周辺状態が生体
であるのに対し、背面材では断熱性の良いモールド材で
覆われていることが多い。そのため、周囲状態の変化に
応じた適切な温度校正値が得られない。
であるのに対し、背面材では断熱性の良いモールド材で
覆われていることが多い。そのため、周囲状態の変化に
応じた適切な温度校正値が得られない。
【０００９】ところで、音響レンズのフォーカスのずれ
を高精度に表示し、このフォーカスのずれ表示に基づい
て適切なフォーカス補正を行なうためには、高精度の温
度計測が要求される。例えば、音響レンズにおけるフォ
ーカスが１０ｍｍであって、音響レンズにシリコーンが
使用される場合、音響レンズの温度が４０℃であるにも
かかわらず、背面材の温度が３０℃として検出される
と、１０℃の温度差が生じる。
を高精度に表示し、このフォーカスのずれ表示に基づい
て適切なフォーカス補正を行なうためには、高精度の温
度計測が要求される。例えば、音響レンズにおけるフォ
ーカスが１０ｍｍであって、音響レンズにシリコーンが
使用される場合、音響レンズの温度が４０℃であるにも
かかわらず、背面材の温度が３０℃として検出される
と、１０℃の温度差が生じる。
【００１０】この際のレンズでの音速差は約３０ｍ／ｓ
であり、フォーカス点が約１ｍｍ遠く見積もられてしま
うことになり、ＴＶモニタの表示が約１０％ずれること
になる。
であり、フォーカス点が約１ｍｍ遠く見積もられてしま
うことになり、ＴＶモニタの表示が約１０％ずれること
になる。
【００１１】したがって本発明は、生体接触面の温度を
直接的かつ高精度に計測することができ、これにより安
全で適切な温度制御が行える超音波診断装置を提供する
ことを目的とする。
直接的かつ高精度に計測することができ、これにより安
全で適切な温度制御が行える超音波診断装置を提供する
ことを目的とする。
【００１２】また、本発明の他の目的は、音響レンズの
温度を直接的かつ高精度に計測することができ、音響レ
ンズのフォーカスのモニタを高精度に行なうことが可能
な超音波診断装置を提供することを目的とする。
温度を直接的かつ高精度に計測することができ、音響レ
ンズのフォーカスのモニタを高精度に行なうことが可能
な超音波診断装置を提供することを目的とする。
【００１３】
（１）本発明の超音波診断装置は、超音波プローブの音
響レンズ又は音響カプラを被検体に接触させて診断を行
なう超音波診断装置において、前記音響レンズ又は音響
カプラにおける音波の伝搬速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、前記算出手段による算出結果に基づいて前記被検
体に対する前記音響レンズ又は音響カプラの接触部分の
温度を制御する制御手段と、を具備することを特徴とす
る。 （２）本発明の超音波診断装置は、上記（１）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記計測手段は、前記音
響レンズ又は音響カプラに向けて音波を送波する第１の
振動子板と、該第１の振動子板から送波され前記音響レ
ンズ又は音響カプラの特定距離を伝搬した音波を受波す
る第２の振動子板と、前記第１の振動子板から送波され
た音波が前記第２の振動子板によって受波されるまでの
時間を計測する手段とから構成されることを特徴とす
る。 （３）本発明の超音波診断装置は、上記（２）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記第１の振動子板又は
第２の振動子板は、スキャン方向に沿って配列され各々
が独立して駆動可能な複数の振動素子から成ることを特
徴とする。 （４）本発明の超音波診断装置は、上記（３）に記載の
超音波診断装置であって、前記第１の振動子板又は第２
の振動子板の複数の振動素子を、Ｍモード像又は連続波
ドプラ像若しくはカラードプラ像の収集に応じて選択的
に駆動する駆動制御手段をさらに具備することを特徴と
する。 （５）本発明の超音波診断装置は、上記（１）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記計測手段は、前記音
響レンズ又は音響カプラからの音波を反射する反射板
と、前記音響レンズ又は音響カプラに向けて音波を送波
し、前記反射板によって反射された反射波を受波する振
動子板と、前記振動子板が前記音波を送波してからその
反射波を受波するまでの時間を計測する手段とから構成
されることを特徴とする。 （６）本発明の超音波診断装置は、超音波プローブの音
響レンズ又は音響カプラを被検体に接触させて診断を行
なう超音波診断装置において、前記音響レンズ又は音響
カプラにおける音波の伝搬速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記音
響レンズ又は音響カプラの温度変化に伴うスライス方向
及びスキャン方向のフォーカス物理量の変化状態を演算
する演算手段と、前記演算手段により演算されたフォー
カス物理量の変化状態をマーカー表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする。
響レンズ又は音響カプラを被検体に接触させて診断を行
なう超音波診断装置において、前記音響レンズ又は音響
カプラにおける音波の伝搬速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、前記算出手段による算出結果に基づいて前記被検
体に対する前記音響レンズ又は音響カプラの接触部分の
温度を制御する制御手段と、を具備することを特徴とす
る。 （２）本発明の超音波診断装置は、上記（１）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記計測手段は、前記音
響レンズ又は音響カプラに向けて音波を送波する第１の
振動子板と、該第１の振動子板から送波され前記音響レ
ンズ又は音響カプラの特定距離を伝搬した音波を受波す
る第２の振動子板と、前記第１の振動子板から送波され
た音波が前記第２の振動子板によって受波されるまでの
時間を計測する手段とから構成されることを特徴とす
る。 （３）本発明の超音波診断装置は、上記（２）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記第１の振動子板又は
第２の振動子板は、スキャン方向に沿って配列され各々
が独立して駆動可能な複数の振動素子から成ることを特
徴とする。 （４）本発明の超音波診断装置は、上記（３）に記載の
超音波診断装置であって、前記第１の振動子板又は第２
の振動子板の複数の振動素子を、Ｍモード像又は連続波
ドプラ像若しくはカラードプラ像の収集に応じて選択的
に駆動する駆動制御手段をさらに具備することを特徴と
する。 （５）本発明の超音波診断装置は、上記（１）に記載の
超音波診断装置であって、且つ前記計測手段は、前記音
響レンズ又は音響カプラからの音波を反射する反射板
と、前記音響レンズ又は音響カプラに向けて音波を送波
し、前記反射板によって反射された反射波を受波する振
動子板と、前記振動子板が前記音波を送波してからその
反射波を受波するまでの時間を計測する手段とから構成
されることを特徴とする。 （６）本発明の超音波診断装置は、超音波プローブの音
響レンズ又は音響カプラを被検体に接触させて診断を行
なう超音波診断装置において、前記音響レンズ又は音響
カプラにおける音波の伝搬速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、前記算出手段による算出結果に基づいて、前記音
響レンズ又は音響カプラの温度変化に伴うスライス方向
及びスキャン方向のフォーカス物理量の変化状態を演算
する演算手段と、前記演算手段により演算されたフォー
カス物理量の変化状態をマーカー表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。まず第１実施形態においては、
超音波プローブの被検体接触部分の温度制御機能を有す
る超音波診断装置について説明する。次に第２実施形態
においては、温度変動に対応した超音波ビームのフォー
カス状態のモニタ機能を有する超音波診断装置について
説明する。
の実施形態を説明する。まず第１実施形態においては、
超音波プローブの被検体接触部分の温度制御機能を有す
る超音波診断装置について説明する。次に第２実施形態
においては、温度変動に対応した超音波ビームのフォー
カス状態のモニタ機能を有する超音波診断装置について
説明する。
【００１５】（第１実施形態）図１は本発明の第１実施
形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図であ
る。
形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図であ
る。
【００１６】同図に示す超音波診断装置は、超音波信号
と電気信号とを双方向に変換可能な超音波プローブ１
と、この超音波プローブ１を励振して超音波ビームを放
射させると共に超音波プローブ１からの受信信号を処理
する電子走査部２と、超音波ビームが例えばセクタ電子
走査となるように電子走査部２を制御する制御部３とを
有している。電子走査部２の出力端には、超音波走査信
号を標準テレビ信号に変換するディジタル・スキャン・
コンバータ（ＤＳＣ）４が接続されている。このＤＳＣ
４の出力端には、その出力を（デジタル値）をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器１１が接続され、このＤ／
Ａ変換器１１の出力端にはＴＶモニタ１２が接続されて
いる。
と電気信号とを双方向に変換可能な超音波プローブ１
と、この超音波プローブ１を励振して超音波ビームを放
射させると共に超音波プローブ１からの受信信号を処理
する電子走査部２と、超音波ビームが例えばセクタ電子
走査となるように電子走査部２を制御する制御部３とを
有している。電子走査部２の出力端には、超音波走査信
号を標準テレビ信号に変換するディジタル・スキャン・
コンバータ（ＤＳＣ）４が接続されている。このＤＳＣ
４の出力端には、その出力を（デジタル値）をアナログ
信号に変換するＤ／Ａ変換器１１が接続され、このＤ／
Ａ変換器１１の出力端にはＴＶモニタ１２が接続されて
いる。
【００１７】超音波プローブ１は、音響レンズＬ内の特
定距離を伝搬する音波の伝搬時間を計測するための送信
用トランスジューサ１０１及び受信用トランスジューサ
１０２を有している。送信用トランスジューサ１０１及
び受信用トランスジューサ１０２は、それぞれ圧電振動
子板（第１の振動子板、第２の振動子板）からなり、そ
の出力端には、温度検出部６が接続されている。温度検
出部６の出力端には、その出力（アナログ値）をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７が接続され、このＡ／
Ｄ変換器７の出力端にはＣＰＵ（中央処理装置）８とが
順に接続されている。
定距離を伝搬する音波の伝搬時間を計測するための送信
用トランスジューサ１０１及び受信用トランスジューサ
１０２を有している。送信用トランスジューサ１０１及
び受信用トランスジューサ１０２は、それぞれ圧電振動
子板（第１の振動子板、第２の振動子板）からなり、そ
の出力端には、温度検出部６が接続されている。温度検
出部６の出力端には、その出力（アナログ値）をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７が接続され、このＡ／
Ｄ変換器７の出力端にはＣＰＵ（中央処理装置）８とが
順に接続されている。
【００１８】ＣＰＵ８の第１の出力端には、メモリ９が
接続されている。このメモリ９にはＣＰＵ８で実行され
る処理の手順やその処理に必要なデータ等が予め収めら
れている。またＣＰＵ８の第２の出力端には制御部３が
接続されている。
接続されている。このメモリ９にはＣＰＵ８で実行され
る処理の手順やその処理に必要なデータ等が予め収めら
れている。またＣＰＵ８の第２の出力端には制御部３が
接続されている。
【００１９】電子走査部２は、超音波プローブ１に送信
パルスを印加すると共に超音波プローブ１からの受信信
号を増幅する送受信回路、フォーカス処理用のディレイ
ライン及び加算器、受信信号処理用の検波器等を備えて
いる。
パルスを印加すると共に超音波プローブ１からの受信信
号を増幅する送受信回路、フォーカス処理用のディレイ
ライン及び加算器、受信信号処理用の検波器等を備えて
いる。
【００２０】制御部３は、電子走査部２のディレイライ
ンを制御する制御回路を備えている。この制御回路によ
り、超音波ビームを生体内において電子走査させ、生体
内において所望のフォーカスを設定することが可能とな
る。
ンを制御する制御回路を備えている。この制御回路によ
り、超音波ビームを生体内において電子走査させ、生体
内において所望のフォーカスを設定することが可能とな
る。
【００２１】ＤＳＣ４は、電子走査部２からの超音波走
査に係る画像信号を受信する受信部と、少なくとも１画
面分のデータを格納するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに対するデータの書き込み・読み出しを制御す
る制御部とを備えている。
査に係る画像信号を受信する受信部と、少なくとも１画
面分のデータを格納するフレームメモリと、このフレー
ムメモリに対するデータの書き込み・読み出しを制御す
る制御部とを備えている。
【００２２】図２は、超音波プローブ１の構成を示す斜
視図である。同図に示すように超音波プローブ１は、多
数個の短冊状の圧電振動子が配列された振動子部Ｔを有
し、この振動子部Ｔの超音波放射側にはスライス方向フ
ォーカス用の音響レンズＬが設けられている。振動子部
Ｔの背面側（超音波放射側とは反対側）にはバッキング
材Ｐが設けられている。
視図である。同図に示すように超音波プローブ１は、多
数個の短冊状の圧電振動子が配列された振動子部Ｔを有
し、この振動子部Ｔの超音波放射側にはスライス方向フ
ォーカス用の音響レンズＬが設けられている。振動子部
Ｔの背面側（超音波放射側とは反対側）にはバッキング
材Ｐが設けられている。
【００２３】送信用トランスジューサ１０１は、超音波
プローブ１の音響レンズＬの側面に設けられ、受信用ト
ランスジューサ１０２は、音響レンズＬを挟んで送信用
トランスジューサ１０１に対向する位置に設けられてい
る。送信用トランスジューサ１０１及び受信用トランス
ジューサ１０２は、音響レンズＬ内の特定距離を伝搬す
る音波の伝搬速度（音速）を計測する計測手段として設
けられている。送信用トランスジューサ１０１は音響レ
ンズＬの内部に向けて音波（パルス波）を送波する。ま
た受信用トランスジューサ１０２は、送信用トランスジ
ューサ１０１から送波され音響レンズＬの底辺内部を伝
搬してきたパルス波を受波する。なお、送信用トランス
ジューサ１０１から送波されたパルス波が受信用トラン
スジューサ１０２によって受波されるまでの時間も計測
されるように構成されている。
プローブ１の音響レンズＬの側面に設けられ、受信用ト
ランスジューサ１０２は、音響レンズＬを挟んで送信用
トランスジューサ１０１に対向する位置に設けられてい
る。送信用トランスジューサ１０１及び受信用トランス
ジューサ１０２は、音響レンズＬ内の特定距離を伝搬す
る音波の伝搬速度（音速）を計測する計測手段として設
けられている。送信用トランスジューサ１０１は音響レ
ンズＬの内部に向けて音波（パルス波）を送波する。ま
た受信用トランスジューサ１０２は、送信用トランスジ
ューサ１０１から送波され音響レンズＬの底辺内部を伝
搬してきたパルス波を受波する。なお、送信用トランス
ジューサ１０１から送波されたパルス波が受信用トラン
スジューサ１０２によって受波されるまでの時間も計測
されるように構成されている。
【００２４】図３は媒質Ｍにおける音速の計測方法を説
明するための図である。図２においては音響レンズＬが
媒質Ｍに相当する。図３に示されるように、送信用トラ
ンスジューサ１０１から送波されたパルス波は、媒質Ｍ
中の距離ｌを伝搬し、送波から時刻ｔ秒後に受信用トラ
ンスジューサ１０２によって受波される。このパルス波
の伝搬時間ｔを計測することにより音速ｖが次式（１）
にしたがって求められる。なお、このような音速の計測
方法はシングアラウンド法と称されている。
明するための図である。図２においては音響レンズＬが
媒質Ｍに相当する。図３に示されるように、送信用トラ
ンスジューサ１０１から送波されたパルス波は、媒質Ｍ
中の距離ｌを伝搬し、送波から時刻ｔ秒後に受信用トラ
ンスジューサ１０２によって受波される。このパルス波
の伝搬時間ｔを計測することにより音速ｖが次式（１）
にしたがって求められる。なお、このような音速の計測
方法はシングアラウンド法と称されている。
【００２５】ｖ＝ｌ／ｔ …（１） ところで、音響レンズＬの音速は、温度Ｔに応じて変動
することが分かっており、これらの値が既知であるとす
ると、上記によって求めた音響レンズＬの音速ｖから温
度Ｔを算出することができる。
することが分かっており、これらの値が既知であるとす
ると、上記によって求めた音響レンズＬの音速ｖから温
度Ｔを算出することができる。
【００２６】このような音響レンズＬの温度Ｔの算出手
段は、図１に示す装置においては温度検出部６によって
実現される。ここで算出された温度Ｔの値はＡ／Ｄ変換
器７によりディジタル信号に変換され、温度検出信号と
してＣＰＵ８に送られる。ＣＰＵ８は送られてきた温度
検出信号に基づいて、その値が所定値よりも大きいか否
かを判定する。例えば、音響レンズＬの温度Ｔが絶対温
度４２℃よりも大きいか否かを判定する。ここで、温度
Ｔが所定値よりも大きいと判定された場合、ＣＰＵ８は
制御部３に対し、電子走査部２による超音波プローブ１
の駆動を停止（オフ）するように指令を発する。
段は、図１に示す装置においては温度検出部６によって
実現される。ここで算出された温度Ｔの値はＡ／Ｄ変換
器７によりディジタル信号に変換され、温度検出信号と
してＣＰＵ８に送られる。ＣＰＵ８は送られてきた温度
検出信号に基づいて、その値が所定値よりも大きいか否
かを判定する。例えば、音響レンズＬの温度Ｔが絶対温
度４２℃よりも大きいか否かを判定する。ここで、温度
Ｔが所定値よりも大きいと判定された場合、ＣＰＵ８は
制御部３に対し、電子走査部２による超音波プローブ１
の駆動を停止（オフ）するように指令を発する。
【００２７】超音波プローブ１がオフ状態になっても、
上記したような温度検出は継続される。そして超音波プ
ローブ１の温度が基準値を下回ると、ＣＰＵ８は制御部
３に対し、超音波プローブ１の駆動を再開するように指
示する。
上記したような温度検出は継続される。そして超音波プ
ローブ１の温度が基準値を下回ると、ＣＰＵ８は制御部
３に対し、超音波プローブ１の駆動を再開するように指
示する。
【００２８】（変形例１）図４は、図２に示した超音波
プローブ１の音速計測手段の変形例を示す図である。同
図に示すように、送信用トランスジューサ（第１の振動
子板）１０１と受信用トランスジューサ（第２の振動子
板）１０２とをスキャン方向に沿って互いに対向するよ
うに配置して構成しても良い。この場合、音速計測のた
めのパルス波はスライス方向に向かって送波されること
になる。
プローブ１の音速計測手段の変形例を示す図である。同
図に示すように、送信用トランスジューサ（第１の振動
子板）１０１と受信用トランスジューサ（第２の振動子
板）１０２とをスキャン方向に沿って互いに対向するよ
うに配置して構成しても良い。この場合、音速計測のた
めのパルス波はスライス方向に向かって送波されること
になる。
【００２９】（変形例２）図５は、図４に示した超音波
プローブ１の音速計測手段のさらなる変形例を示す図で
ある。同図に示される超音波プローブ１の音速計測手段
は、次のように構成されている。すなわち、送信用トラ
ンスジューサ（第１の振動子板）１０１は、スキャン方
向に沿って配列され各々が独立して駆動可能な複数の圧
電振動素子１０１ａ〜１０１ｅから構成され、受信用ト
ランスジューサ（第２の振動子板）１０２は、同様に、
スキャン方向に沿って配列され各々が独立して駆動可能
な複数の圧電振動素子１０２ａ〜１０２ｅから構成され
ている。
プローブ１の音速計測手段のさらなる変形例を示す図で
ある。同図に示される超音波プローブ１の音速計測手段
は、次のように構成されている。すなわち、送信用トラ
ンスジューサ（第１の振動子板）１０１は、スキャン方
向に沿って配列され各々が独立して駆動可能な複数の圧
電振動素子１０１ａ〜１０１ｅから構成され、受信用ト
ランスジューサ（第２の振動子板）１０２は、同様に、
スキャン方向に沿って配列され各々が独立して駆動可能
な複数の圧電振動素子１０２ａ〜１０２ｅから構成され
ている。
【００３０】例えば、図６の（ａ）に示すようなＭモー
ド像の収集時においては、圧電振動子Ｔは選択的に駆動
される。すなわち、図５に示したように、圧電振動子Ｔ
ａ〜Ｔｊのうち、所要の圧電振動素子のみが選択的に駆
動される。このような場合、選択的に駆動される圧電振
動素子に応じて、音速計測のためのトランスジューサも
選択的に駆動される。
ド像の収集時においては、圧電振動子Ｔは選択的に駆動
される。すなわち、図５に示したように、圧電振動子Ｔ
ａ〜Ｔｊのうち、所要の圧電振動素子のみが選択的に駆
動される。このような場合、選択的に駆動される圧電振
動素子に応じて、音速計測のためのトランスジューサも
選択的に駆動される。
【００３１】したがって、発熱部分に近い部分のみを選
択的に温度計測可能となるので、より高精度の温度計測
が行えるという利点がある。また、図６の（ｂ）に示す
様に連続波（ＣＷ）ドプラ像の収集時においても、駆動
される振動子は限定される。また、図６の（ｃ）に示す
ように、カラードプラ像の収集時においても駆動される
振動子が限定（この場合はＲＯＩに対応する振動素子）
される。そして、上記Ｍモード像の場合と同様に、圧電
振動子Ｔａ〜Ｔｊのうち、所要の振動子のみを選択的に
駆動する。この場合も同様の利点が得られる。
択的に温度計測可能となるので、より高精度の温度計測
が行えるという利点がある。また、図６の（ｂ）に示す
様に連続波（ＣＷ）ドプラ像の収集時においても、駆動
される振動子は限定される。また、図６の（ｃ）に示す
ように、カラードプラ像の収集時においても駆動される
振動子が限定（この場合はＲＯＩに対応する振動素子）
される。そして、上記Ｍモード像の場合と同様に、圧電
振動子Ｔａ〜Ｔｊのうち、所要の振動子のみを選択的に
駆動する。この場合も同様の利点が得られる。
【００３２】（変形例３）図７に示すように、受信用ト
ランスジューサの代わりに金属などの強反射体１１２を
用い、送信側トランスジューサ１１１をパルス波の送波
と受波とで共用するように構成しても良い。この場合
は、図８に示すように、送受信用トランスジューサ１１
１は、媒質Ｍに向けてパルス波を送波し、反射体１１２
からの反射波を受波する。この間にパルス波が媒質Ｍを
伝搬した距離は２ｌとなる。このように構成した場合
も、送信用トランスジューサと受信用トランスジューサ
とを別個に設ける場合と同様に、音響レンズＬの音速を
直接的に測定可能になる。
ランスジューサの代わりに金属などの強反射体１１２を
用い、送信側トランスジューサ１１１をパルス波の送波
と受波とで共用するように構成しても良い。この場合
は、図８に示すように、送受信用トランスジューサ１１
１は、媒質Ｍに向けてパルス波を送波し、反射体１１２
からの反射波を受波する。この間にパルス波が媒質Ｍを
伝搬した距離は２ｌとなる。このように構成した場合
も、送信用トランスジューサと受信用トランスジューサ
とを別個に設ける場合と同様に、音響レンズＬの音速を
直接的に測定可能になる。
【００３３】以上説明したように、本実施形態は、音響
レンズＬの発熱温度を直接的に測定するように構成され
ているので、生体接触面の温度を高精度に計測すること
ができ、これにより安全で適切な温度制御が行える。
レンズＬの発熱温度を直接的に測定するように構成され
ているので、生体接触面の温度を高精度に計測すること
ができ、これにより安全で適切な温度制御が行える。
【００３４】また、例えばＭモード像収集における場合
など、発熱する振動子が限定される場合は、その限定さ
れた部位の温度を正確に把握可能となる。したがって、
より安全な温度制御を実現可能となる。さらに、発熱に
よって音響出力が制限を受けるような場合についても、
温度をモニタしながら超音波プローブの駆動が可能であ
るため、常に最大出力を得ることが可能となる。
など、発熱する振動子が限定される場合は、その限定さ
れた部位の温度を正確に把握可能となる。したがって、
より安全な温度制御を実現可能となる。さらに、発熱に
よって音響出力が制限を受けるような場合についても、
温度をモニタしながら超音波プローブの駆動が可能であ
るため、常に最大出力を得ることが可能となる。
【００３５】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施
形態を説明する。第２実施形態は、温度変動に対応した
超音波ビームのフォーカス状態のモニタ機能を有する超
音波診断装置について説明する。図９は第２実施形態の
概略構成を示すブロック図である。図９において第１実
施形態の図１と同一部分には同一の符号を付し、その説
明は省略する。
形態を説明する。第２実施形態は、温度変動に対応した
超音波ビームのフォーカス状態のモニタ機能を有する超
音波診断装置について説明する。図９は第２実施形態の
概略構成を示すブロック図である。図９において第１実
施形態の図１と同一部分には同一の符号を付し、その説
明は省略する。
【００３６】一般的な超音波診断装置においては、断層
像の解像度を高めるために、超音波プローブ１から放射
される超音波ビームを生体内の検査対象の所望の深さに
フォーカスさせている。このフォーカス状態において超
音波ビームをスライス方向に沿って見た場合、フォーカ
スは一点又は数点に集束される。この集束点をスキャン
方向フォーカス点という。スキャン方向フォーカス点
は、所定形状のマーカによりＴＶモニタ１２上に表示さ
れる。
像の解像度を高めるために、超音波プローブ１から放射
される超音波ビームを生体内の検査対象の所望の深さに
フォーカスさせている。このフォーカス状態において超
音波ビームをスライス方向に沿って見た場合、フォーカ
スは一点又は数点に集束される。この集束点をスキャン
方向フォーカス点という。スキャン方向フォーカス点
は、所定形状のマーカによりＴＶモニタ１２上に表示さ
れる。
【００３７】一方、超音波ビームをスキャン方向に沿っ
て見た場合のフォーカスは、音響レンズＬによって設定
され、深さ方向に沿ってある領域を持っている。この領
域をスライス方向フォーカルゾーンという。このスライ
ス方向フォーカルゾーンは、生体と音響レンズＬの材質
との音速の比率に依存している。
て見た場合のフォーカスは、音響レンズＬによって設定
され、深さ方向に沿ってある領域を持っている。この領
域をスライス方向フォーカルゾーンという。このスライ
ス方向フォーカルゾーンは、生体と音響レンズＬの材質
との音速の比率に依存している。
【００３８】超音波ビームのフォーカス状態は、これら
スキャン方向フォーカス点およびスライス方向フォーカ
ルゾーンによって決まる。そして、これらを総称した物
理量をフォーカス物理量と称する。
スキャン方向フォーカス点およびスライス方向フォーカ
ルゾーンによって決まる。そして、これらを総称した物
理量をフォーカス物理量と称する。
【００３９】このフォーカス物理量の変化は温度変化に
対応している。そして本実施形態の超音波診断装置は、
音響レンズの温度を計測し、その計測結果に対応してフ
ォーカス物理量をモニタすることができるように構成さ
れている。
対応している。そして本実施形態の超音波診断装置は、
音響レンズの温度を計測し、その計測結果に対応してフ
ォーカス物理量をモニタすることができるように構成さ
れている。
【００４０】本実施形態の超音波診断装置は、送信用ト
ランスジューサ１０１及び受信用トランスジューサ１０
２を用いて音響レンズＬにおける音波（パルス波）の伝
搬速度を計測することが可能な超音波プローブ１と、計
測されたパルス波の伝搬速度を用いて音響レンズＬの温
度を算出する温度検出部６と、温度検出部による算出結
果に基づいて、音響レンズＬの温度変化に伴うスライス
方向及びスキャン方向のフォーカス物理量の変化状態を
演算する演算手段と、この演算手段により演算されたフ
ォーカス物理量の変化状態を表すマーカを生成するマー
カ生成回路１３と、を有している。
ランスジューサ１０１及び受信用トランスジューサ１０
２を用いて音響レンズＬにおける音波（パルス波）の伝
搬速度を計測することが可能な超音波プローブ１と、計
測されたパルス波の伝搬速度を用いて音響レンズＬの温
度を算出する温度検出部６と、温度検出部による算出結
果に基づいて、音響レンズＬの温度変化に伴うスライス
方向及びスキャン方向のフォーカス物理量の変化状態を
演算する演算手段と、この演算手段により演算されたフ
ォーカス物理量の変化状態を表すマーカを生成するマー
カ生成回路１３と、を有している。
【００４１】制御部３は、超音波プローブ１のフォーカ
ス状態をフォーカス物理量情報（スキャン方向のフォー
カス点及びスライス方向のフォーカルゾーン）としてＣ
ＰＵ８に送る。メモリ９は、ＣＰＵ８の処理に必要なデ
ータとして記憶テーブルを有している。つまりこの記憶
テーブルには、音響レンズＬの温度変動量に対応したフ
ォーカス物理量の移動量データが格納されている。
ス状態をフォーカス物理量情報（スキャン方向のフォー
カス点及びスライス方向のフォーカルゾーン）としてＣ
ＰＵ８に送る。メモリ９は、ＣＰＵ８の処理に必要なデ
ータとして記憶テーブルを有している。つまりこの記憶
テーブルには、音響レンズＬの温度変動量に対応したフ
ォーカス物理量の移動量データが格納されている。
【００４２】このように構成された本実施形態によれ
ば、温度変動による物理的フォーカスのずれの表示をよ
り正確にすることが可能である。なお、本発明は上述し
た実施形態に限定されず、種々変形して実施可能であ
る。例えば上記第１及び第２実施形態においては、送信
用及び受信用のトランスジューサが音響レンズＬに設け
られることとして説明したが、音速の測定箇所としては
音響レンズＬに限定されない。例えば上記送信用及び受
信用のトランスジューサを図１０に示すように音響カプ
ラＣに設けても良い。あるいは、音響レンズＬ及び音響
カプラＣの両者に送信用及び受信用のトランスジューサ
をそれぞれ設けて構成しても良い。この場合は音速の測
定箇所が増えるのでより精度良く測定が可能となる。
ば、温度変動による物理的フォーカスのずれの表示をよ
り正確にすることが可能である。なお、本発明は上述し
た実施形態に限定されず、種々変形して実施可能であ
る。例えば上記第１及び第２実施形態においては、送信
用及び受信用のトランスジューサが音響レンズＬに設け
られることとして説明したが、音速の測定箇所としては
音響レンズＬに限定されない。例えば上記送信用及び受
信用のトランスジューサを図１０に示すように音響カプ
ラＣに設けても良い。あるいは、音響レンズＬ及び音響
カプラＣの両者に送信用及び受信用のトランスジューサ
をそれぞれ設けて構成しても良い。この場合は音速の測
定箇所が増えるのでより精度良く測定が可能となる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、生
体接触面の温度を直接的かつ高精度に計測することがで
き、これにより安全で適切な温度制御が行える超音波診
断装置を提供できる。
体接触面の温度を直接的かつ高精度に計測することがで
き、これにより安全で適切な温度制御が行える超音波診
断装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置の
概略構成を示すブロック図。
概略構成を示すブロック図。
【図２】上記第１実施形態に係る超音波診断装置の超音
波プローブの構成を示す斜視図。
波プローブの構成を示す斜視図。
【図３】上記第１実施形態に係る超音波診断装置におけ
る音速計測の原理を示す図。
る音速計測の原理を示す図。
【図４】上記第１実施形態に係る超音波診断装置の超音
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
【図５】上記第１実施形態に係る超音波診断装置の超音
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
【図６】上記第１実施形態に係る超音波診断装置により
収集されるＭモード像、連続波ドプラ像、カラードプラ
像を模式的に示す図。
収集されるＭモード像、連続波ドプラ像、カラードプラ
像を模式的に示す図。
【図７】上記第１実施形態に係る超音波診断装置の超音
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
波プローブの変形例の構成を示す斜視図。
【図８】上記第１実施形態に係る超音波診断装置におけ
る音速計測原理の変形例を示す図。
る音速計測原理の変形例を示す図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る超音波診断装置の
概略構成を示すブロック図。
概略構成を示すブロック図。
【図１０】本発明の変形例に係る超音波診断装置の超音
波プローブ先端部の音響カプラを示す図。
波プローブ先端部の音響カプラを示す図。
１…超音波プローブ ２…電子走査部 ３…制御部 ４…ＤＳＣ ６…温度検出部 ７…Ａ／Ｄ変換器 ８…ＣＰＵ ９…メモリ １１…Ｄ／Ａ変換器 １２…ＴＶモニタ １０１…送信用トランスジューサ １０２…受信用トランスジューサ
Claims (6)
- 【請求項１】 超音波プローブの音響レンズ又は音響カ
プラを被検体に接触させて診断を行なう超音波診断装置
において、 前記音響レンズ又は音響カプラにおける音波の伝搬速度
を計測する計測手段と、 前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、 前記算出手段による算出結果に基づいて前記被検体に対
する前記音響レンズ又は音響カプラの接触部分の温度を
制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記計測手段は、前記音響レンズ又は音
響カプラに向けて音波を送波する第１の振動子板と、該
第１の振動子板から送波され前記音響レンズ又は音響カ
プラの特定距離を伝搬した音波を受波する第２の振動子
板と、前記第１の振動子板から送波された音波が前記第
２の振動子板によって受波されるまでの時間を計測する
手段とから構成されることを特徴とする請求項１に記載
の超音波診断装置。 - 【請求項３】 前記第１の振動子板又は第２の振動子板
は、スキャン方向に沿って配列され各々が独立して駆動
可能な複数の振動素子から成ることを特徴とする請求項
２に記載の超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記第１の振動子板又は第２の振動子板
の複数の振動素子を、Ｍモード像又は連続波ドプラ像若
しくはカラードプラ像の収集に応じて選択的に駆動する
駆動制御手段をさらに具備することを特徴とする請求項
３に記載の超音波診断装置。 - 【請求項５】 前記計測手段は、前記音響レンズ又は音
響カプラからの音波を反射する反射板と、前記音響レン
ズ又は音響カプラに向けて音波を送波し、前記反射板に
よって反射された反射波を受波する振動子板と、前記振
動子板が前記音波を送波してからその反射波を受波する
までの時間を計測する手段とから構成されることを特徴
とする請求項１に記載の超音波診断装置。 - 【請求項６】 超音波プローブの音響レンズ又は音響カ
プラを被検体に接触させて診断を行なう超音波診断装置
において、 前記音響レンズ又は音響カプラにおける音波の伝搬速度
を計測する計測手段と、 前記計測手段により計測された音波の伝搬速度を用いて
前記音響レンズ又は音響カプラの温度を算出する算出手
段と、 前記算出手段による算出結果に基づいて、前記音響レン
ズ又は音響カプラの温度変化に伴うスライス方向及びス
キャン方向のフォーカス物理量の変化状態を演算する演
算手段と、 前記演算手段により演算されたフォーカス物理量の変化
状態をマーカー表示する表示手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294034A JPH10127632A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8294034A JPH10127632A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10127632A true JPH10127632A (ja) | 1998-05-19 |
Family
ID=17802415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8294034A Pending JPH10127632A (ja) | 1996-11-06 | 1996-11-06 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10127632A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005002445A1 (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波診断装置 |
| JP2008188162A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Toshiba Corp | 超音波診断装置、及び超音波プローブ |
| US7470056B2 (en) | 2004-02-12 | 2008-12-30 | Industrial Measurement Systems, Inc. | Methods and apparatus for monitoring a condition of a material |
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| WO2011033454A1 (en) | 2009-09-17 | 2011-03-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Medical ultrasound device with temperature detection at distal end |
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-
1996
- 1996-11-06 JP JP8294034A patent/JPH10127632A/ja active Pending
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