JPS61220640A - 超音波トランスジユーサと患者との接触監視回路 - Google Patents

超音波トランスジユーサと患者との接触監視回路

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JPS61220640A JP61054569A JP5456986A JPS61220640A JP S61220640 A JPS61220640 A JP S61220640A JP 61054569 A JP61054569 A JP 61054569A JP 5456986 A JP5456986 A JP 5456986A JP S61220640 A JPS61220640 A JP S61220640A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は超音波医療用スキャナ(走査器)に用いられ
る回路装置に関する。特にこの発明は、患者の超音波エ
ネルギーの被射量の測定が可能な超音波医療スキャナに
関する。
従来技術 医療用超音波スキャナは数年前から使用されている。こ
の種の医療用スキャナは安全な害のない医療機器である
と考えられてきた。しかしながら近年、超音波エネルギ
ーを患者に当てることについての安全性に疑問が出され
て来た。特にソノグラフを妊婦に使用する際に、超音波
を胎児に当てることについての安全性が問題にされてい
る。したがって妊婦に超音波を当てる場合について、一
連の指針か発行されている。
さらに、超音波の安全性についての研究を行うために、
特定のを者について超音波投射型を測定することが適当
であることが示唆されている。それ故、患者への超音波
受信器を測定する装置が要望されている。
発明が解決すべき課題 したがってこの発明は上述の要望に応じるためになされ
たものであって、超音波スキャンヘッドと患者との間の
接触を示す信号を監視するとともに患者が超音波を受I
Jる時間を計るタイマを操作する信号を出力する装置を
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 この発明の超音波)・ランスジユーザと患者との接触を
検知する装置は超音波トランスジューサと患者との接触
を監視して患者が超音波エネルギーを受けている時間を
計時するタイマを動作させろ信号を出力する回路であっ
て、   ゛(a)超音波送信器と超音波受信器と、超
音波走査ヘッドとを有する医療用超音波スキャナと、(
b)」−記受信器と協働して、上記超音波走査ヘッドと
患者との結合を示す信号を監視するとともに、超音波送
信器が超音波エネルギーを患者に送信していることを示
す信号を出力する監視手段とを有することを特徴とする
この発明の第1の実施例においては、機械的超音波走査
ヘッドのエンドキャップからの反響エコーが測定される
。走査ヘッドのエンドキャップが患者に接触すると反響
エコーは大きく低下する。
したがって、超音波発生器とエンドキャップ間の距離に
応じて範囲内で抽出されるレンジゲート信号が、叡者へ
の接触があったか否かをみるための特定のしきい値より
も小さいか否かを決定するために測定される。超音波ト
ランスジューサのエンドキャップと関連している範囲(
以下レンジという。)において、エコーが所定値以下で
あるときは、患者との接触を示す信号を出力する。この
信号は患者への超音波投射時間タイマを起動させるのに
使用できる。機械的なセクタスキャナ即ち゛ワブラ(W
obbler)”あるいは回転スキャンヘッドである場
合に+J、スキャンヘッドに対する機械的動作を行わせ
るモータが、患者との接触を示す」二記出力信号によっ
て制御される。このモータは反響エコー信号が選択され
たしきいj直よりも小さいとき駆動される。
この発明の第2の実施例においては、リニア超音波トラ
ンスジューサを用いることも可能であり、あるしきい値
を越える深さのビデオ信号を測定し、積分する。この積
分した」二記しきい値を越える深さのビデオ信号の積分
値が充分大であると、患者は監視され患者との接触を示
す信号が発生する。
この信号は超音波投射タイマを起動する。
以下にこの発明を実施例について説明する。
実施例 第1図を参照するとこの発明の第1の実施例のブロック
図が示されている。装置IOは、超音波トランスジュー
サ12を備えており、この超音波トランスジ、−ザ12
は、超音波送信機14とプリアンプ16とに接続されて
いる。プリアンプ16にはレンジゲーテッド信号規制回
路18が接続され、この回路I8は比較器20と決定回
路22とに接続されている。送信号の出力制御に連動し
ているしきいレベル回路(図示U−ず)も比較器20に
接続されている。レンジゲーテッド信号規制回路18が
超音波トランスジューサI2から走査ヘッドのエンドキ
ャップ迄の距離に対応した所定のレンジに設定されてい
る場合には、走査ヘットエンドキャップが患者に接触し
ていないとき、反響エコーは比較器20に対するしきい
値を越えるレベルとなることが見出だされた。一方、走
査ヘッドのエンドキャップが患者に接触している場合は
、高いレベルの反響エコー信号はなく、決定回路22は
患者との接触を示す信号を線24に出力する。
超音波投射タイマと、超音波トランスジコーサ12用の
モータ駆動回路(線24に接続される)は、線24」二
の信号が、患者との接触を示しているときに駆動される
第2図に第1図のブロックダイアダラムに用いられるく
わしい回路を示す。しきいレベル比較器20は演算増幅
器26を備え、この演算増幅器26には可調整のボテン
ノオメータ28により設定されるしきい値レベルが印加
される。ボテンノオメータ28の一方の端子30は、ア
ースされ、他の端子32は送信号レベル制御用のセクタ
電源電圧に接続される。演算増幅器26の出力は一対の
フリップフロップ回路34.36を駆動するのに用いら
れる。第1のフリップフロップ回路36は演算増幅器4
0(比較器として接続されている)により第3のフリッ
プフロップ回路38のクリアピン42に接続されている
したがって、もし第1のフリップフロップ回路34があ
る所定の時間たとえば2秒間しきい値出力を出していな
いときは、線24」二の出力信号はLowとなり、患者
との接触を示ず。線24上のLow出力信号は患者への
投射用のタイマを起動し、また付属的に走査ヘッドを駆
動するザーボ機構を起動する。しかしながら、もし第2
のフリップフロップ回路がしきい値出力を受けると第3
のフリップフロップ回路38がクリアされ、」二記投射
用タイマと走査ヘッド用ザーポ機構は、線24」二のH
igh出力信号により停止される。
第3図ないし第5図において、リニア超音波トランスジ
ューサに用いられる患者への投射用タイマシステムを示
す。第3A図には走査ヘッドが空中へ向けられている場
合に生じるディスプレイ画面を示す。この場合には走査
ヘッドと空中との界面でのエコーが存在する。第3B図
は患者とは接触していないが超音波結合ゲル(gel)
を有するリニア走査ヘッドからのディスプレイ画面を示
し、第3C図は患者に接続されたリニア走査ヘッドのデ
ィスプレイ画面を示す。第3八図ないし第3C図に示し
たビデオディスプレイにおいて、走査ヘッド表面に近い
深さの信号レベルがある。しかしながら、所定のしきい
値深さ以下ではビデオ信号の量は、患者に接続されてい
ない走査ヘッドについては急速に低下する。したがって
、所定の深さを越えているビデオ信号は、患者との結合
を示す値を得るために積分される。
第4図において、約5ci以」二のビデオレベル信号の
動作中の平均値を出力する回路50が示されている。超
音波結合ゲルからの超音波反響は走査ヘッド面から0な
いし5c11の間で見出されるので」二連のように5c
mをしきい値の深さとして選ん九九上述のようにしきい
値深さとして5cmを選んだ(づれども、もし厚い被ふ
くを有する結合ゲルが走査ヘッド面に設置されたときは
」−記の設定値は不十分であることは当業者には明らか
である。
第4図と第5図に示された回路は、RC平均回路54に
信号を供給するレンジゲーテッド回路52を含んでいる
。約5cmのしきい値深さを以」−のビデオ信号に対応
している、レンジゲーテッド回路52の出力は、抵抗−
容量回路網54を用いて積分される。回路網54の出力
は演算増幅器5Gに供給される。演算増幅器56の出力
は比較器60の一つの入力端子に入力される。この比較
器60の他方の入力端子には決定用のしきい値電圧Vt
が印加されている。決定用のしきい値電圧Vtは、当業
者には明らかなように、組織(tissue)からの先
行信号の強さと同様に近刊得、遠利得、バランス、電力
レベル、受信機利得制御特性、ノステムの伝送特性など
から計算する必要がある。
線62」二での比較器60の出力は患者への投射用タイ
マの制御用に用いられる。
発明の効果 以」二詳述したようにこの発明は超音波トランスジ、−
ザが患者に結合した時点を自動的に検出できるので、こ
の検出信号によりたとえば超音波の投射量を制御できる
などの利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロックダイアグラ
ム、第2図は第1図のブロックダイアグラムを含む回路
構成を示す回路図、第3A図はトランスノコーザが空間
に結合されている場合のリニア超音波ユニットのディス
プレイ画面を示す正面図、第3B図はリニア走査ヘッド
に超音波結合ゲルを有する場合のリニア超音波ユニット
のディスプレイ画面を示す正面図、第3C図はトランス
ジューサが患者に結合された場合のリニア超音波ユニッ
トのディスプレイ画面を示す正面図、第4図はリニア走
査ヘッドを用いた、この発明の第2の実施例を示すブロ
ック図、第5図は第4図に示した回路の構成を示す回路
図である。 12・超音波l・ランスジューサ 14 ・超音波送信機 16・・・プリアンプ 18 ・シン25ゲーテツド信号規制回路20・・比較
器 22 ・決定回路 26・・演算増幅器 28・ポテンシオメータ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)超音波トランスジューサと患者との接触を監視し
    て患者が超音波エネルギーを受けている時間を計時する
    タイマを動作させる信号を出力する回路であって、 (a)超音波送信器と超音波受信器と、超音波走査ヘッ
    ドとを有する医療用超音波スキャナと、 (b)上記受信器と協働して、上記超音波走査ヘッドと
    患者との結合を示す信号を監視するとともに、超音波送
    信器が超音波エネルギーを患者に送信していることを示
    す信号を出力する監視手段 とを有する超音波トランスジューサと患者との接触を監
    視する回路。
  2. (2)超音波走査ヘッドは、該走査ヘッド内で超音波ト
    ランスジューサが機械的に動かされ、超音波エネルギー
    がエンドキャップを通して送信される機械的走査ヘッド
    であり、監視手段は、走査ヘッドのエンドキャップから
    の反響エコーの振幅を測定するものである特許請求の範
    囲第1項に記載の回路。
  3. (3)監視手段は、超音波エネルギーが超音波トランス
    ジューサから発信されエンドキャップへ戻って来るに要
    する時間に対応する時刻に受信器により受信された信号
    の強さを計測することにより、上記反響エコーを計測す
    る特許請求の範囲第2項に記載の回路。
  4. (4)監視手段は反響エコーの強さを所定のしきい値と
    比較する特許請求の範囲第3項に記載の回路。
  5. (5)監視手段が所定のしきい値を越える反響エコーを
    検出したとき走査ヘッドの機械動作を制御する手段をさ
    らに備えている特許請求の範囲第4項記載の回路。
  6. (6)超音波スキャナは、この超音波スキャナによって
    生じた走査変換エコーを見るためのビデオシステムを有
    し、この走査ヘッドはリニア走査ヘッドであるかあるい
    は位相アレイ形ヘッドであり、監視手段は超音波スキャ
    ナによって生じた所定のしきい値距離以上であることを
    表すビデオ信号を積分する回路を有している特許請求の
    範囲第1項に記載の回路。
JP61054569A 1985-03-11 1986-03-11 超音波トランスジユーサと患者との接触監視回路 Expired - Lifetime JPH0732778B2 (ja)

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US06/710,358 US4603702A (en) 1985-03-11 1985-03-11 Circuit for monitoring contact of ultrasound transducer with patient

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JPS61220640A true JPS61220640A (ja) 1986-09-30
JPH0732778B2 JPH0732778B2 (ja) 1995-04-12

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