(57)【要約】【課題】超音波プローブの過熱や音響パワー過大による被検体のリスクを低減することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、この超音波プローブを駆動して被検体Ｐに超音波走査を行う送受信部２と、送受信部２からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成部３と、前記超音波プローブを駆動するために送受信部２に供給する電圧を、検査のときには検査電圧に設定し、試験のときには検査電圧よりも低い試験電圧に設定する送受信制御部４とを備え、試験電圧を供給している送受信制御部４の信号を検出し、その検出信号が閾値Ｒを超えている場合、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると判定する。【選択図】図１
2010082267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波走査を行う送受信手段と、
前記送信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記超音波プローブを駆動するために前記送受信手段に供給する出力を、前記画像データ生成手段による画像データ生成時には検査出力に設定し、前記画像データ生成手段の停止時には前記検査出力よりも低い試験出力に設定する送受信制御手段と、
前記送受信制御手段により前記試験出力が供給された前記送受信手段、又は前記送受信手段に前記試験出力を供給した前記送受信制御手段が故障しているか否かを判定する判定手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記送受信制御手段は、前記検査出力及び前記試験出力に設定された出力を前記送受信手段に供給する出力供給手段を有し、
前記判定手段は、前記送受信手段に前記試験出力を供給した前記出力供給手段から検出される検出信号が予め設定された閾値以下であるときに前記送受信手段及び前記送受信制御手段が正常であると判定し、前記閾値を超えているときに前記送受信手段又は前記送受信制御手段が故障していると判定するようにした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】
前記被検体の検査を行うために撮像条件の入力が可能な操作手段を有し、
前記送受信制御手段は、前記操作手段により入力された前記検査出力の情報を含む撮像条件に基づいて、前記送受信手段の制御を行うと共に前記送受信手段に供給する出力を前記検査出力に設定し、
前記操作手段により入力された撮像条件の前記検査出力以外の情報、及び前記試験出力の情報を含む試験条件に基づいて、前記送受信手段の制御を行うと共に前記送受信手段に供給する出力を前記試験出力に設定するようにした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４】
前記送受信制御手段は、前記送受信手段に供給する出力を、前記画像データ生成手段により生成される少なくとも第１の画像データを生成するための第１の試験出力及び第２の画像データを生成するための第２の試験出力に設定し、
前記判定手段は、前記送受信手段に前記第１の試験出力を供給した前記送受信制御手段から検出される検出信号が予め設定された閾値を超えているとき、又は前記送受信手段に前記第２の試験出力を供給した前記送受信制御手段から検出される検出信号が前記閾値を超えているときに前記送受信手段又は前記送受信制御手段が故障していると判定するようにした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５】
前記送受信手段に接続可能な少なくとも第１及び第２の超音波プローブと、
前記送受信手段に前記第１の超音波プローブ又は前記第２の超音波プローブのいずれかを接続する切替え手段とを有し、
前記送受信制御手段は、前記切替え手段により前記第１の超音波プローブが前記送受信手段に接続されているときに前記第１の超音波プローブに対応する第３の試験出力に設定し、前記送受信手段に前記第２の超音波プローブが接続されているときに前記第２の超音波プローブに対応する第４の試験出力に設定し、
前記判定手段は、前記送受信手段に前記第３の試験出力を供給した前記送受信制御手段から検出される検出信号が前記閾値を外れているとき、又は前記送受信手段に前記第４の試験出力を供給した前記出力設定手段から検出される検出信号が前記閾値を超えているときに前記送受信手段又は前記送受信制御手段が故障していると判定するようにしたことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段を有し、
前記判定手段は、前記送受信手段又は前記送受信制御手段が故障していると判定したとき、その故障情報を前記表示手段に表示するようにした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７】
前記送受信手段又は前記送受信制御手段が故障していると判定した後の前記送受信手段への出力の供給を停止するようにした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８】
前記画像データ生成手段により生成された画像データをリアルタイムに表示する表示手段と、
前記表示手段によりリアルタイムに表示された画像データを静止する入力操作が可能なフリーズ操作手段とを有し、
前記送受信制御手段は、前記フリーズ操作手段による入力操作に基づいて、前記送受信手段に前記試験出力を供給するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブから発生する超音波を被検体内に送波し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を検出して生体内の断層像などの画像を得るもので、近年、様々な医療分野で利用されている。この超音波診断装置は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの画像データが容易に得られるため、心臓や肝臓などの診断に広く用いられている。
【０００３】
被検体に接触させて超音波の送受波を行う超音波プローブの先端部には、超音波を発信すると共に反射した超音波を受信して電気信号に変換する複数の振動子が超音波の走査方向に配列されている。そして、超音波プローブには用途に応じて多くの種類があり、走査モードに応じて様々な生成モードの画像データを生成することができる。
【０００４】
この超音波診断装置の動作状態において、超音波プローブ内では被検体への送信のために発生した超音波の全てが被検体内に送信されるわけではなく、その超音波の一部は振動子で吸収され熱に変換され、発熱源となっている。そして、振動子を駆動する送受信部等の単一故障により過剰の電力が振動子に供給され、超音波プローブにおける先端部の温度や音響パワーが被検体に対する安全なレベルを超えてしまう問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、経食道用等の体内に挿入する超音波プローブ内に温度センサを設け、この温度センサにより検出された温度が設定温度以上になると、超音波プローブの動作を停止させることができる超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、超音波プローブの振動子を励振する電流を検出する抵抗を設け、この抵抗の両端の電圧が閾値を超えたときに、振動子の励振を停止させることができる超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２５５０１７号公報
【特許文献２】特開平２−２３４７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１における方法では、駆動する一部の振動子が走査方向に移動するリニアスキャン方式などの超音波プローブにおいて、多数の温度センサを走査方向に沿って密度高く配列しないと、駆動する一部の振動子の特に高温となる中心位置の温度を検出することができないため、超音波プローブの先端部の温度を精度よく検出できない。このため、温度センサを密度高く配列しようとすると、振動子部分の構造が複雑になりコストが掛かる問題や、温度センサの増設により超音波プローブが大型化して操作が困難になる問題がある。
【０００８】
また、特許文献２における方法では、複数の種類の超音波プローブを用いて、複数の生成モードの画像データの生成が可能な超音波診断装置では、超音波プローブ毎や生成モード毎に閾値が異なるため、故障を検出するための閾値の数が膨大になり、また使用する適切な抵抗値の設定も困難になる。また、それらの閾値選択設定に複雑なソフトウエアによる処理が関与するため信頼性が低下する問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、超音波プローブの過熱や音響パワー過大による被検体のリスクを低減することができる超音波診断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】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波走査を行う送受信手段と、前記送信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、前記超音波プローブを駆動するために前記送受信手段に供給する出力を、前記画像データ生成手段による画像データ生成時には検査出力に設定し、前記画像データ生成手段の停止時には前記検査出力よりも低い試験出力に設定する送受信制御手段と、前記送受信制御手段により前記試験出力が供給された前記送受信手段、又は前記送受信手段に前記試験出力を供給した前記送受信制御手段が故障しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡単な構成の検出部を設け、検査以外のときに予め設定した試験条件で送受信部の試験を行い、この試験の検出部による検出結果が予め設定した閾値を超えているときに送受信部が故障していると判定し、送受信部の動作を停止することができる。これにより、超音波プローブの過熱や音響パワーの過大による被検体のリスクを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による超音波診断装置の実施例を、図１乃至図４を参照して説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置１００は、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行なうプローブ部１、及びこのプローブ部１に接続された装置本体１０を備えている。
【００１４】
プローブ部１は、超音波診断装置１００で使用可能な超音波プローブの内、装置本体１０に接続可能に装着された例えばリニアスキャン方式に対応した超音波プローブＡ、コンベックススキャン方式に対応した超音波プローブＢ、及びセクタスキャン方式に対応した超音波プローブＣを備えている。
【００１５】
超音波プローブＡは、被検体Ｐの体表面にその先端面を接触させ超音波の送受波を行なうものであり、その先端部分に直線状に配列された複数個（Ｎ個）の圧電振動子を有している。超音波プローブＡが装置本体１０に接続されていると、この圧電振動子は、送波時には装置本体１０から供給される電気パルス（超音波駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、また受波時には被検体Ｐからの超音波反射波（受信超音波）を電気信号（超音波受信信号）に変換する。そして、その超音波駆動信号をＮ個の圧電振動子に接続されたＮチャンネルのケーブルを介して装置本体１０に出力する。
【００１６】
超音波プローブＢが超音波プローブＡと異なる点は、先端部分が外方に突き出た湾曲面に沿って配列された例えばＮ個の圧電振動子を有している点である。また、超音波プローブＣが超音波プローブＡと異なる点は、先端の開口部の形状であり、直線状に配列された例えばＳ個（Ｓ≦Ｎ）の圧電振動子を有している点である。
【００１７】
装置本体１０は、プローブ部１の超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃが装着された切替部１１と、プローブ部１の超音波プローブに対して超音波駆動信号の送信及び超音波受信信号の受信を行なう切替部１１に接続された送受信部２と、この送受信部２からの受信信号を処理してＢモード画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部３とを備えている。
【００１８】
また、被検体Ｐの検査や、送受信部２等の試験を行うために送受信部２に対してプローブ部１の超音波プローブを駆動するための送信用出力の供給や制御を行う送受信制御部４と、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定するために、予め設定された試験条件に基づいて行った試験の結果を判定する信号を検出する検出部５と、画像データ生成部３で生成された画像データを表示する表示部７とを備えている。
【００１９】
更に、被検体Ｐの検査を行うために画像データ生成部３で生成する画像データの生成モード、この生成モードの画像データを生成するための送受信部２を制御する口径、送信周波数、ＰＲＦ（パルス繰り返し周波数）、送信用出力等の撮像条件の設定操作、表示部７にリアルタイムに表示された画像データを静止するためのフリーズＯＮ操作、各種コマンド信号の入力操作等を行なう操作部８と、切替部１１、画像データ生成部３、送受信制御部４、及び表示部７等を統括して制御するシステム制御部９を備えている。
【００２０】
なお、生成モードには、被検体Ｐ内の超音波の走査方向における断面を表示するためのＢモード画像データ、このＢモード画像データの二次元の関心領域に血液など移動する物体（移動体）の速度を表示するカラーフローマッピング法を適用したＢＤＦモード画像データ、移動体の速度の経時変化を表示するためのパルスドプラ（ＰＷＤ）モード画像データ、Ｂモード画像データと共にＰＷＤモード画像データを表示するための（Ｂ＋ＰＷＤ）モード画像データ、被検体Ｐ内に入射した超音波の送受波方向における移動体の最大速度を表示するための連続波ドプラ（ＣＷＤ）モード画像データ等がある。
【００２１】
切替部１１は、装着された第１乃至第３の超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃの中から操作部８の操作により選択されたいずれかの超音波プローブを送受信部２に接続する。
【００２２】
送受信部２は、切替部１１により接続されている例えば超音波プローブＡから送信超音波を発生するための超音波駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブＡの圧電振動子から得られる複数チャンネル（Ｎチャンネル）の超音波受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備え、送受信制御部４の制御に基づいて作動する。
【００２３】
送信部２１は、レートパルス発生器２３、送信遅延回路２４、及びパルサ２５を備えている。そして、送信部２１のレートパルス発生器２３は、被検体Ｐに放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルスを送信遅延回路２４に供給する。
【００２４】
送信遅延回路２４は、超音波プローブＡにおいて送信に使用される圧電振動子と同数（Ｎチャンネル）の独立な遅延回路から構成されており、送受信制御部４から指示されたタイミング信号に基づき遅延時間を可変設定する。そして、送信において被検体Ｐ内の所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と、被検体Ｐ内の所定の走査方向（θ１乃至θＫ）に超音波を送信するための偏向用遅延時間をレートパルスに付加して送信チャンネル毎にパルサ２５に出力する。
【００２５】
パルサ２５は、送信に使用される圧電振動子と同数（Ｎチャンネル）の独立な駆動回路を備え、送信遅延回路２４から出力されるレートパルス及び送受信制御部４から供給される電圧により、超音波プローブＡのＮ個の圧電振動子を駆動し、被検体Ｐに対して送信超音波を放射するための駆動パルスを生成する。
【００２６】
受信部２２は、Ｎチャンネルのプリアンプ２６、受信遅延回路２７、及び加算器２８を備えている。そして、プリアンプ２６は、超音波プローブＡの圧電振動子からの微小な超音波受信信号を所定の信号レベルに増幅し十分なＳ／Ｎを確保する。
【００２７】
また、受信遅延回路２７は、所定の深さからの受信超音波を集束して細い受信ビーム幅を得るための集束用遅延時間と、所定の走査方向（θ１乃至θＫ）に超音波ビームの受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をプリアンプ２６の出力に与えた後、加算器２８に送り、この加算器２８において圧電振動子からのＮチャンネルの受信信号は加算されて１つに纏められる。
【００２８】
画像データ生成部３は、送受信部２の受信部２２から出力された整相加算された信号に対してＢモードデータを生成するための信号処理を行なうＢモードデータ生成部３１と、ドプラ効果を利用して移動体に関するドプラモードデータを生成するための信号処理を行なうドプラモードデータ生成部３２と、Ｂモードデータ生成部３１で生成されたＢモードデータやドプラモードデータ生成部３２で生成されたドプラモードデータを保存するデータ記憶部３３とを備えている。
【００２９】
また、データ記憶部３３に保存されたＢモードデータやドプラモードデータを読み出してＢモード画像データ、ＢＤＦモード画像データ、ＰＷＢモード画像データ、（Ｂ＋ＰＷＤ）モード画像データ、ＣＷＤモード画像データ等の画像データを生成するデータ生成部３４を備えている。
【００３０】
Ｂモードデータ生成部３１は、Ｂモード画像データ又はＢＤＦモード画像データ又は（Ｂ＋ＰＷＤ）モード画像データの生成モードが設定されているとき、受信部２２から出力された信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。そして、対数変換した信号をデジタル信号に変換してＢモードデータを生成し、生成したＢモードデータをデータ記憶部３３に出力する。
【００３１】
ドプラモードデータ生成部３２は、受信部２２から出力された信号に対して直交検波を行なってドプラ信号の検出を行なうドプラ信号検出部３５と、ドプラ信号検出部３５で検出されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部３６と、ドプラ信号検出部３５で検出されたドプラ信号から移動体に関するＰＷＢモードデータ、ＣＷＤモードデータ等を生成するドプラデータ生成部３７とを備えている。
【００３２】
カラードプラデータ生成部３６は、ＢＤＦモード画像データの生成モードが設定されているとき、表示部７に表示されたＢモード画像データ上に操作部８から指定された二次元の関心領域に対応する領域の例えば血液の流速、流れの方向、分散等を算出する。そして、算出した各情報に基づいて二次元のカラードプラデータを生成し、生成したカラードプラデータをデータ記憶部３３に出力する。
【００３３】
ドプラデータ生成部３７は、ＰＷＢモード画像データ又は（Ｂ＋ＰＷＤ）モード画像データの生成モードが設定されているとき、表示部７に表示されたＢモード画像データ上に、操作部８から指定されたＰＷＤモードのカーソルであるサンプルボリューム（ＳＶ）に対応する範囲の例えば血液の流速を示すＰＷＢモードデータを生成する。
【００３４】
また、ＣＷＤモード画像データが設定されているとき、表示部７に表示されたＢモード画像データ上に、操作部８から指定されたＣＷＤモードのカーソルに対応する方向における例えば血液の最大流速を表したＣＷＤモードデータを生成する。
【００３５】
データ生成部３４は、データ記憶部３３に保存されたデータを読み出し、読み出した各データに対する処理及び走査変換を行なって画像データを生成し、生成した各画像データを表示部７に出力する。
【００３６】
ここで、読み出した走査方向を横軸に表し、各走査方向におけるＢモードデータを縦軸に表すことにより、被検体Ｐ内の超音波の走査方向における断面を表すＢモード画像データを生成する。
【００３７】
また、読み出したＢモードデータ及びカラードプラデータから、Ｂモード画像データ及びこのＢモード画像データの関心領域における移動体の各情報を色別、色相、明度等で識別したカラー画像データにより構成されるＢＤＦモード画像データを生成する。
【００３８】
更に、読み出したＰＷＢモードデータから、時間を横軸に表し、ＰＷＢモードデータを縦軸に図形化することにより、被検体Ｐ内の指定した位置における移動体の流速の経時変化を表すＰＷＢモード画像データを生成する。また、読み出したＢモードデータ及びＰＷＢモードデータから、Ｂモード画像データ及びＰＷＤモード画像データを生成し、生成したＢモード画像データ及びＰＷＤモード画像データを合成して（Ｂ＋ＰＷＤ）モード画像データを生成する。
【００３９】
更にまた、読み出したＣＷＤモードデータから、被検体Ｐ内の指定した方向における移動体の最大流速を表すＣＷＤモード画像データを生成する。
【００４０】
送受信制御部４は、送受信部２における送信部２１のパルサ２５に送信用出力を供給する電源回路４１、及びこの電源回路４１及び送受信部２の各ユニットを制御する制御部４２を備えている。電源回路４１は、操作部８から検査開始の操作が行われると、検査電圧に設定した送信用出力をパルサ２５に供給する。また、操作部８から検査開始の操作の後に、画像データ生成部３における画像データの生成を停止して表示部８に表示された画像データを静止させるためのフリーズＯＮ操作が行われると、試験を行うために検査電圧よりも低い試験電圧に設定された送信用出力をパルサ２５に供給する。
【００４１】
制御部４２は、システム制御部９から供給される撮像条件に基づいて送受信部２を制御すると共に、その撮像条件に含まれる検査電圧の情報に基づいて電源回路４１をその検査電圧に設定する。また、システム制御部９から供給される試験条件に基づいて送受信部２を制御すると共に、その試験条件に含まれる試験電圧の情報に基づいて電源回路４１をその試験電圧に設定する。
【００４２】
検出部５は、送受信制御部４の試験電圧に設定された電源回路４１の信号を検出し、その検出信号をシステム制御部９に出力する。システム制御部９では、検出部５から出力された検出信号に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定する。そして、検出信号が予め設定された閾値以下である場合、試験ユニットが正常であると判定する。また、検出信号が閾値を超えている場合、送受信部２又は送受信制御部４の試験ユニットが故障していると判定し、その故障情報を表示部７に出力すると共に、判定後の送受信部２、送受信制御部４、及び画像データ生成部３の動作を停止させる。
【００４３】
表示部７は、画像メモリ、変換回路、モニタなどを備え、画像データ生成部３のデータ生成部３４から出力された画像データを一旦画像メモリに保存した後、変換回路のＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換により映像信号に変換してモニタに表示する。また、システム制御部９から出力された試験ユニットの故障情報を表示する。
【００４４】
操作部８は、スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス、タッチスクリーン等の入力デバイスを備えている。そして、被検体Ｐの検査を行うために、被検体ＰのＩＤ、氏名等の被検体情報の設定や、生成モード、超音波の送受波を行う圧電振動子の口径、送信周波数、ＰＲＦ（パルス繰り返し周波数）、送信用出力等の撮像条件を設定する操作を行う。また、フリーズＯＮ操作、フリーズＯＮ操作した後にこの操作を解除するフリーズＯＦＦ操作、各種コマンドの入力操作等を行う。なお、試験スイッチを有し、検査開始操作の前又は検査終了操作の後にその試験スイッチＯＮすることにより、試験ユニットの試験を行うことができるようになっている。
【００４５】
システム制御部９は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作部８から供給される各種の入力情報や選択情報等を前記記憶回路に保存する。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて、切替部１１、画像データ生成部３、送受信制御部４、及び表示部７の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。そして、システム制御部９の記憶回路には、試験ユニットの試験を行うための予め設定された生成モード、口径、送信周波数、ＰＲＦ（パルス繰り返し周波数）、送信用出力等の試験条件が保存されている。
【００４６】
次に、図１乃至図３を参照して、試験ユニットの試験の詳細を説明する。図２は、各超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃを用いた場合の試験条件を示す図である。図３は、試験ユニットの試験動作を説明するための図である。
【００４７】
図２において、システム制御部９の記憶回路には、超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃに対応するＡ試験条件、Ｂ試験条件、Ｃ試験条件を含む、切替部１１に装着可能なすべての超音波プローブに対応する試験条件６が保存されている。
【００４８】
試験条件６の各超音波プローブに対応する試験条件は、撮像条件と同じ項目である「生成モード」、「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」、「送信用出力」等の欄と、各欄に設定された試験データとにより構成される。「送信用出力」以外の欄には、典型的な撮像条件と同じデータが設定されている。そして、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能しているとき、「生成モード」の欄に設定された画像データを生成するために、送受信部２を「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄の前記典型的な条件と同じデータに設定すると、検出部５で検出される検出信号が閾値Ｒ以下になるように、「送信用出力」の欄に前記典型的な条件の検査電圧よりも低い試験電圧が設定されている。
【００４９】
Ａ試験条件は、ｎ通りの第１Ａ乃至第ｎＡの試験条件により構成され、超音波プローブＡが送受信部２に接続されているとき、送受信部２及び電源部４１をＡ試験条件の試験データに設定して試験が実行される。
【００５０】
そして、第１Ａの試験条件の「生成モード」の欄に設定された「Ｂモード画像データ」を生成するために「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄に設定された「１Ａ１」、「１Ａ２」、「１Ａ３」等に送受信部２を、及び「送信用出力」の欄に設定された試験電圧である「１Ａ４」に電源回路４１を所定の時間Ｔ設定する。この設定により、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能していると、検出部５で検出される検出信号は閾値Ｒ以下になる。また、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると、検出部５の検出信号は閾値Ｒを超える。
【００５１】
また、第２Ａの試験条件の「生成モード」の欄に設定された「ＢＤＦモード画像データ」を生成するために「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄に設定された「２Ａ１」、「２Ａ２」、「２Ａ３」等に送受信部２を、及び「送信用出力」の欄に設定された試験電圧である「２Ａ４」に電源回路４１を所定の時間Ｔ設定する。これにより、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能していると、検出部５で検出される検出信号は閾値Ｒ以下になる。また、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると、検出部５の検出信号は閾値Ｒを超える。
【００５２】
更に、第ｎＡの試験条件の「生成モード」の欄に設定された「ＣＷＤモード画像データ」を生成するために「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄に設定された「ｎＡ１」、「ｎＡ２」、「ｎＡ３」等に送受信部２を、及び「送信用出力」の欄に設定された試験電圧である「ｎＡ４」に電源回路４１を所定の時間Ｔ設定する。これにより、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能していると、検出部５で検出される検出信号は閾値Ｒ以下になる。また、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると、検出部５の検出信号は閾値Ｒを超える。
【００５３】
このように、第１Ａ乃至第ｎＡの試験条件の内の１つの試験条件に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを、閾値Ｒを用いて判定することができる。また、第１乃至第ｎＡの試験条件の内の多くの試験条件に基づいて、閾値Ｒを用いて判定することにより、１つの試験条件による試験から判定するよりも、より正確に送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定することができる。
【００５４】
また、各第１Ａ乃至第ｎＡの試験条件の試験電圧は、各試験条件に対応する撮像条件の検査電圧よりも低い電圧に設定されるので、試験における超音波プローブＡの先端部の温度、及び各超音波プローブＡから出力される音響パワーを、検査のときよりも低減して試験を行うことができる。
【００５５】
Ｂ試験条件は、例えばｎ通りの第１Ｂ乃至第ｎＢの試験条件により構成され、各試験条件の「生成モード」、「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」、「送信用出力」等の欄に、試験を行うための各試験データが設定されている。そして、超音波プローブＢが送受信部２に接続されているとき、Ｂ試験条件に基づいて試験が実行される。
【００５６】
そして、各第１Ｂ乃至第ｎＢの試験条件の「生成モード」の欄に設定された生成モードの画像データを生成するために、「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄に設定された各試験データに送受信部２を、及び「送信用出力」の欄に設定された試験電圧に電源回路４１を所定の時間Ｔ設定する。これにより、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能していると、検出部５で検出される検出信号は閾値Ｒ以下になる。また、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると、検出部５の検出信号は閾値Ｒを超える。
【００５７】
このように、各第１Ｂ乃至第ｎＢの試験条件に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを、Ａ試験条件の場合と同様に閾値Ｒを用いて判定することができる。また、各第１Ｂ乃至第ｎＢの試験条件の試験電圧は、各試験条件に対応する撮像条件の検査電圧よりも低い電圧に設定されるので、試験における超音波プローブＢの先端部の温度、及び超音波プローブＢから出力される音響パワーを、検査のときよりも低減して試験を行うことができる。
【００５８】
Ｃ試験条件は、例えばｎ通りの第１Ｃ乃至第ｎＣの試験条件により構成され、各試験条件の「生成モード」、「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」、「送信用出力」等の欄に、試験を行うための各試験データが設定されている。そして、超音波プローブＣが送受信部２に接続されているとき、Ｃ試験条件に基づいて試験が実行される。
【００５９】
そして、各第１Ｃ乃至第ｎＣの試験条件の「生成モード」の欄に設定された生成モードの画像データを生成するために、「送信周波数」、「口径」、「ＰＲＦ」等の欄に設定された各試験データに送受信部２を、及び「送信用出力」の欄に設定された試験電圧に電源回路４１を所定の時間Ｔ設定する。これにより、送受信部２及び送受信制御部４が正常に機能していると、検出部５で検出される検出信号は閾値Ｒ以下になる。また、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると、検出部５の検出信号は閾値Ｒを超える。
【００６０】
このように、各第１Ｃ乃至第ｎＣの試験条件に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを、Ａ試験条件の場合と同様に閾値Ｒを用いて判定することができる。また、試験における超音波プローブＣの先端部の温度、及び超音波プローブＣから出力される音響パワーを、検査のときよりも低減して試験を行うことができる。
【００６１】
Ａ，Ｂ，Ｃ試験条件以外の試験条件では、この試験条件に対応する超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃ以外の超音波プローブが送受信部２に接続されているとき、試験条件６に設定されたその超音波プローブに対応する試験条件に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを、Ａ試験条件の場合と同様に閾値Ｒを用いて判定することができる。また、試験における超音波プローブの先端部の温度、及び超音波プローブから出力される音響パワーを、検査のときよりも低減して試験を行うことができる。
【００６２】
図３は、試験ユニットの試験を行う動作を説明するための図である。送受信制御部４の制御部４２は、システム制御部９から供給される図２に示した試験条件６に基づいて、送受信部２及び電源回路４１を制御する。検出部５は、試験電圧を送受信部２に供給しているときの電源回路４１の電流を検出する電流検出回路５１と、電流検出回路５１により検出されたアナログ信号である検出信号を、閾値Ｒに対応する信号として設定された閾値信号と比較する比較回路５２とを有する。
【００６３】
比較回路５２は、閾値信号を出力する出力回路、及びこの出力回路から出力される閾値信号と電流検出回路５１から出力される検出信号を比較するための例えば差動回路を備えている。システム制御部９では、比較回路５２の差動回路から出力された信号に基づいて送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定する。
【００６４】
このように、試験条件６に基づいて試験を行うことにより、１つの閾値Ｒを用いて判定することが可能となり、検出部５を簡単な構成の回路にすることができる。
【００６５】
そして、電流検出回路５１で検出された検出信号が例えば閾値信号のレベルを超えている場合、検査のときに設定した撮像条件の検査電圧よりも高い過剰の電圧が送受信部２に供給され、超音波プローブの先端部の温度又は超音波プローブから出力される音響パワーが、安全基準の限界領域又は安全基準を超え、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると判定する。そして、送受信部２、送受信制御部４、及び画像データ生成部３の動作を停止させる。これにより、超音波プローブの過熱や音響パワー過大による被検体Ｐに対するリスクを低減することができる。
【００６６】
なお、試験電圧を送受信部２に供給しているときの電源回路４１の電力、電流の積分値を検出するようにしてもよい。また、送受信部２から出力される駆動電圧を検出するようにしてもよい。
【００６７】
以下、図１乃至図４を参照して、超音波診断装置１００の動作の一例を説明する。  
図４は、超音波診断装置１００の動作を示したフローチャートである。システム制御部９の記憶回路には図２に示した試験条件６が保存されている。また、切替部１１には、超音波プローブＡ，Ｂ，Ｃが装着されている。
【００６８】
超音波診断装置１００の操作者が被検体Ｐの検査を行うための撮像条件の設定、被検体Ｐの被検体情報の設定、超音波プローブＡの選択等の操作を操作部８から行った後、検査開始の操作を行うことにより、超音波診断装置１００は検査を開始する（ステップＳ１）。
【００６９】
システム制御部９は、操作部８から設定された例えばＢモード画像データの生成モードを含む撮像条件や、選択された超音波プローブＡの入力情報に基づいて、切替部１１、画像データ生成部３、送受信制御部４、及び表示部７等の各ユニットを制御する。そして、超音波プローブＡを被検体Ｐの撮影部位に当てることにより、画像データ生成部３は、送受信部２から受信した受信信号からＢモード画像データを生成して表示部７に出力する。表示部７は、画像データ生成部３から出力されたＢモード画像データをリアルタイムに表示する。
【００７０】
所望のＢモード画像データが表示部７に表示されたとき、操作部８からフリーズＯＮ操作が行われると、画像データ生成部３は画像データの生成を停止し、表示部７にはフリーズＯＮ操作を行ったときに静止したＢモード画像データが表示される。そして、操作部８から選択されている超音波プローブが超音波プローブＡである場合（ステップＳ２のはい）、Ａ試験工程Ｓ３を実行する。また、超音波プローブＡ以外である場合（ステップＳ２のいいえ）、ステップＳ４へ移行する。
【００７１】
次いで、選択されている超音波プローブが超音波プローブＢである場合（ステップＳ４のはい）、Ｂ試験工程Ｓ５を実行する。また、超音波プローブＢ以外である場合（ステップＳ４のいいえ）、Ｃ試験工程Ｓ６を実行する。ここでは、超音波プローブＡが選択されているのでＡ試験工程Ｓ３が実行されることになる。
【００７２】
なお、温度センサを設けた超音波プローブに対しては、その温度センサが設定温度以上になったときに、超音波の送受信動作を停止してその超音波プローブを冷却するクーリング時のときに、試験条件６に基づいて試験を行うようにしてもよい。
【００７３】
次に、Ａ試験工程Ｓ３を説明する。  
ステップＳ２の「はい」の後に、送受信制御部４の制御部４２は、システム制御部９から供給される試験条件６に含まれる第ｍＡの試験条件（ｍ＝１）に送受信部２及び電源回路４１を、所定の時間Ｔ設定する（ステップＳ３１）。
【００７４】
電源回路４１は、制御部４２の第ｍＡの試験条件に基づく制御により、試験電圧である「ｍＡ４」を送受信部２に供給する。検出部５は、「ｍＡ４」を供給している電源回路４１の信号を検出し、その検出信号をシステム制御部９に出力する。システム制御部９は、検出部５から出力された検出信号に基づいて、送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定する。
【００７５】
そして、検出信号が閾値Ｒ以下である場合（ステップＳ３２のはい）、送受信部２及び送受信制御部４が正常に動作していると判定し、ステップＳ３３へ移行する。また、検出信号が閾値Ｒを超えている場合（ステップＳ３２のいいえ）、送受信部２又は送受信制御部４が故障していると判定し、ステップＳ３４へ移行する。
【００７６】
ステップＳ３２の「はい」の後に、ｍがｎである場合（ステップＳ３３のはい）、ステップＳ７へ移行する。また、ｍがｎ未満である場合（ステップＳ３３のいいえ）、ステップＳＳ３１へ戻る。
【００７７】
ステップＳ３２の「いいえ」の後に、システム制御部９は、故障情報を表示部７に出力すると共に、送受信部２、送受信制御部４、及び画像データ生成部３の動作を停止させて検査を中止する（ステップＳ３４）。
【００７８】
次に、Ｂ試験工程Ｓ５及びＣ試験工程Ｓ６を説明する。  
Ｂ試験工程Ｓ５は、第１Ｂ乃至第ｎＢの試験条件に基づいて、Ａ試験工程Ｓ３におけるステップＳ３１乃至Ｓ３４と同様に動作するので説明を省略する。また、Ｃ試験工程Ｓ６は、第１Ｃ乃至第ｎＣの試験条件に基づいて、Ａ試験工程Ｓ３におけるステップＳ３１乃至Ｓ３４と同様に動作するので説明を省略する。
【００７９】
Ａ試験工程Ｓ３のステップＳ３３の「はい」、又はステップＳ３４、又はＢ試験工程Ｓ５、又はＣ試験工程Ｓ６の後、表示部８に表示されたＢモード画像データが所望の画像データであり、送受信部２及び送受信制御部４が正常に動作した場合には操作部８から検査終了の操作を行うことにより超音波診断装置１００は検査を終了し、表示部７に故障情報が出力された場合には、超音波診断装置１００の動作を強制的に停止させることにより途中で検査を終了する（ステップＳ７）。そして、検査終了後、故障の場合には超音波診断装置１００の点検が行われる。
【００８０】
以上述べた本発明の実施例によれば、装置本体１０に簡単な構成の検出部５を設け、フリーズＯＮ操作時等の検査以外のときに予め設定された試験条件６に基づいて試験を行い、この試験の検出部５による検出信号に基づいて送受信部２又は送受信制御部４が故障しているか否かを判定することができる。
【００８１】
そして、検出信号が閾値Ｒ以下である場合に送受信部２及び送受信制御部４が正常であると判定する。また、検出信号が閾値Ｒを超えている場合に送受信部２又は送受信制御部４が故障していると判定し、その故障情報を表示部７に出力すると共に、送受信部２、送受信制御部４、及び画像データ生成部３を停止させることができる。
【００８２】
これにより、超音波プローブを大型化することなく、低コストで、超音波プローブの過熱や音響パワーの過大による被検体のリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る超音波プローブを用いる場合の試験条件を示す図。
【図３】本発明の実施例に係る試験ユニットの試験動作を説明するための図。
【図４】本発明の実施例に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８４】
Ｐ  被検体
Ａ，Ｂ，Ｃ  超音波プローブ
１  プローブ部
２  送受信部
３  画像データ生成部
４  送受信制御部
５  検出部
７  表示部
８  操作部
９  システム制御部
１０  装置本体
１１  切替部
２１  送信部
２２  受信部
２３  レートパルス発生器
２４  送信遅延回路
２５  パルサ
２６  プリアンプ
２７  受信遅延回路
２８  加算器
３１  Ｂモードデータ生成部
３２  ドプラモードデータ生成部
３３  データ記憶部
３４  データ生成部
４１  電源回路
４２  制御部
１００  超音波診断装置
【図１】
2010082267.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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