(57)【要約】【課題】被検体接触面の上昇する温度を速やかに検出して温度上昇を防ぐことができる超音波診断装置及び超音波プローブを提供する。【解決手段】被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う振動子２１と、振動子２１の超音波送受波が行われる側とは反対側に振動子２１から離間して配置された第１の温度センサ２６及びこの第１の温度センサ２６よりも更に離間して配置された第２の温度センサ２７と、第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度に基づき被検体Ｐと接触する被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定する判定部２８とを備え、判定部２８は、第１の温度が上昇して第１の限界温度に達する前に第１の温度とこの第１の温度の検出タイミングと同じタイミングで検出された第２の温度との温度差が増大して第２の限界温度に達したとき、警告温度であると判定する。【選択図】  図２
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【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振動子と、
前記振動子の前記被検体に対して超音波送受波が行われる側とは反対側に前記振動子から離間して配置された第１の温度センサ及びこの第１の温度センサよりも更に離間して配置された第２の温度センサと、
前記第１の温度センサにより検出された第１の温度及び前記第２の温度センサにより検出された第２の温度に基づいて、前記被検体と接触する被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により警告温度であると判定された場合、前記振動子を駆動する駆動信号を停止又は低下させる制御部と、
前記振動子の駆動により得られる受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、
前記画像データ生成部により生成された画像データを表示する表示部とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記第１の温度が上昇して予め設定された第１の限界温度に達する前に前記第１の温度とこの第１の温度が検出されるタイミングと同じタイミングで検出された前記第２の温度との温度差が増大して予め設定された第２の限界温度に達したとき、前記被検体接触面の温度が警告温度であると判定す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】
前記判定部は、前記温度差が増大して前記第２の限界温度に達する前に前記第１の温度が上昇して前記第１の限界温度に達したとき、前記被検体接触面の温度が警告温度であると判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記判定部により警告温度であると判定された情報、又は前記駆動信号を停止或いは低下させる情報を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記振動子の前記反対側に配置され、前記振動子からの超音波を吸収する背面材を有し、
前記第１の温度センサは前記振動子近傍の前記背面材内に配置され、前記第２の温度センサは前記背面材から離間して配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記被検体に対して前記振動子から送波された超音波を前記被検体内で集束させるための音響レンズを有し、
前記被検体接触面は、前記被検体と前記音響レンズの接触面であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
被検体に対して超音波の送受波を行う振動子と、
前記振動子の前記被検体に対して超音波送受波が行われる側とは反対側に前記振動子から離間して配置された第１の温度センサ及びこの第１の温度センサよりも更に離間して配置された第２の温度センサと、
前記第１の温度センサにより検出された第１の温度及び前記第２の温度センサにより検出された第２の温度に基づいて、前記被検体と接触する被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定する判定部とを
備えたことを特徴とする超音波プローブ。
【請求項８】
前記判定部は、前記第１の温度が上昇して予め設定された第１の限界温度に達する前に前記第１の温度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで検出された前記第２の温度との温度差が増大して予め設定された第２の限界温度に達したとき、前記被検体接触面の温度が警告温度であると判定することを特徴とする請求項７に記載の超音波プローブ。
【請求項９】
前記判定部は、前記温度差が増大して前記第２の限界温度に達する前に前記第１の温度が上昇して前記第１の限界温度に達したとき、前記被検体接触面の温度が警告温度であると判定することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の超音波プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、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及び超音波プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体内に超音波を送波し、被検体内からの反射波を利用して被検体の検査を行う超音波診断装置は、医用分野において広く用いられている。そして、超音波の送受波を行う超音波プローブは、一端面を被検体に接触させて使用されるもので、駆動信号を被検体に送波する超音波に変換すると共に被検体から受波した超音波を受信信号に変換する複数の振動子を備えている。そして、振動子により得られる受信信号に基づいて超音波診断装置本体で画像データが生成される。
【０００３】
ところで、超音波診断装置の動作状態において、超音波プローブの一端面（被検体接触面）では振動子の駆動により発熱して温度が上昇する。このため、超音波プローブに温度センサを配置し、被検体接触面の温度が例えば許容温度の上限に達したときの温度センサにより検出される所定の温度のタイミングで振動子の駆動を停止させる。
【０００４】
温度センサは、振動子の被検体に対して超音波を送受波する正面側に配置されると、その超音波を阻害して悪影響を与えるため、振動子の背面側に配置される。そして、振動子の背面側に配置される場合、振動子に近すぎると温度センサと背面材の不整合による余計な反射により画像データに悪影響を与えるため、振動子から超音波の減衰に必要な距離以上離れた位置に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１４８４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、超音波診断装置本体又は超音波プローブの異常により、発熱量が急激に多くなると被検体接触面が急激に温度上昇して、温度センサにより検出された温度が所定の温度に達する前に被検体接触面の温度が許容温度の上限を超えてしまう問題がある。
【０００７】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、被検体接触面の上昇する温度を速やかに検出して温度上昇を防ぐことができる超音波診断装置及び超音波プローブ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、実施形態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振動子と、前記振動子の前記被検体に対して超音波送受波が行われる側とは反対側に前記振動子から離間して配置された第１の温度センサ及びこの第１の温度センサよりも更に離間して配置された第２の温度センサと、前記第１の温度センサにより検出された第１の温度及び前記第２の温度センサにより検出された第２の温度に基づいて、前記被検体と接触する被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定する判定部と、前記判定部により警告温度であると判定された場合、前記振動子を駆動する駆動信号を停止又は低下させる制御部と、前記振動子の駆動により得られる受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成部と、前記画像データ生成部により生成された画像データを表示する表示部とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図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。
【図２】実施形態に係る超音波プローブの構成の一例を示す図。
【図３】実施形態に係る超音波プローブの動作が正常であるときの下限温度における第１乃至第３の温度曲線を示す図。
【図４】実施形態に係る超音波プローブの動作が正常であるときの上限温度における第１乃至第３の温度曲線を示す図。
【図５】実施形態に係る超音波プローブの動作が異常で発熱量が多いときの下限温度における第１乃至第３の温度曲線を示す図。
【図６】実施形態に係る第２の限界温度を説明するための図。
【図７】実施形態に係る異常で発熱量が多い超音波プローブにおける被検体接触面の温度が警告温度であることを説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、実施形態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う超音波プローブ１０と、超音波プローブ１０の駆動及びこの駆動により得られる受信信号に基づいて画像データを生成する装置本体５０とを備えている。
【００１２】
図２は、超音波プローブ１０の構成の一例を示した図である。この超音波プローブ１０は、超音波の送受波を行なうプローブ本体２０と、このプローブ本体２０に一端が接続されたケーブル３０と、このケーブル３０の他端に接続され、ケーブル３０と装置本体５０とを着脱自在に接続するためのコネクタ４０とを備えている。
【００１３】
プローブ本体２０は、装置本体５０からの駆動信号により被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う１次元アレイ状に配列された複数の振動子２１を備えている。また、振動子２１の被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う正面側に配置され、振動子２１と被検体Ｐ間の音響インピーダンスの不整合を緩和する音響整合層２２を備えている。また、音響整合層２２の振動子２１側とは反対側に配置され、被検体Ｐに送波する超音波を被検体Ｐ内で集束させるための音響レンズ２３を備えている。なお、複数の振動子２１を２次元のアレイ状に配列して実施するようにしてもよい。
【００１４】
また、プローブ本体２０は、装置本体５０からコネクタ４０及びケーブル３０を介して送信される駆動信号の振動子２１への伝送及び振動子２１から得られる受信信号のケーブル３０への伝送を行うＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）２４を備えている。また、振動子２１の正面側とは反対側の背面側に配置され、振動子２１からの超音波を吸収し不要な振動を抑える背面材２５を備えている。
【００１５】
更に、プローブ本体２０は、振動子２１の背面側に配置され、プローブ本体２０の少なくとも２箇所の温度を検出する第１及び第２の温度センサ２６，２７を備えている。また、背面材２５とケーブル３０の間に配置され、第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度に基づいて被検体Ｐと接触している音響レンズ２３外面である被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定する判定部２８を備えている。なお、判定部２８を装置本体５０に配置するように実施してもよい。
【００１６】
更にまた、プローブ本体２０は、一端部に設けた開口が音響レンズ２３に閉塞されると共に他端部に設けた開口がケーブル３０に閉塞され、振動子２１、音響整合層２２、ＦＰＣ２４、背面材２５、第１の温度センサ２６、第２の温度センサ２７及び判定部２８を覆うケース２９を備えている。
【００１７】
第１の温度センサ２６は例えばサーミスタにより構成され、振動子２１から背面材２５による超音波の減衰に必要な距離離れ、且つ、振動子２１の温度を検出しやすい位置である、例えば振動子２１から２ｍｍ離れた背面材２５内に配置される。そして、振動子２１近傍で主に熱源となる振動子２１付近の温度を検出する。
【００１８】
このように、第１の温度センサ２６を振動子２１の背面側に配置することにより、被検体Ｐに対して送受波する超音波の阻害を防ぐことができる。また、第１の温度センサ２６を振動子２１から背面材２５による超音波の減衰に必要な距離離れた位置に配置することにより、音響インピーダンスの不整合による余計な反射による偽像の発生を防ぐことができる。更に、第１の温度センサ２６を振動子２１から必要にして最小限の距離離れた振動子２１近傍に配置することにより、振動子２１の駆動により上昇する温度を速やかに検出することができる。
【００１９】
第２の温度センサ２７は第１の温度センサ２６と同様に構成される。そして、第１の温度センサ２６よりも振動子２１から離れ、熱源となる振動子２１の温度影響の少ない背面材２５から離間した位置である、例えばケース２９の他端部近傍に配置される。
【００２０】
このように、第２の温度センサ２７を第１の温度センサ２６よりも振動子２１から離間して配置することにより、第１の温度センサ２６で検出する第１の温度よりも振動子２１の駆動による温度の変化を低減することができ、周囲環境温度に即した温度として検出することができる。
【００２１】
判定部２８は、第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度を示す信号を増幅する回路、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する回路等を有する。そして、第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度に基づいて被検体接触面の温度が例えば被検体Ｐに対して危険な温度になる前の警告温度であるか否かを判定し、警告温度であると判定した場合に振動子２１の駆動を停止させるために警告温度の情報をケーブル３０及びコネクタ４０を介して装置本体５０のシステム制御部７４に出力する。
【００２２】
ここでは、第１の温度センサ２６により検出された第１の温度が上昇して予め設定された第１の限界温度に達する前に第１の温度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで第２の温度センサ２７により検出された第２の温度との温度差が増大して予め設定された第２の限界温度に達したとき、被検体接触面の温度が警告温度であると判定する。
【００２３】
なお、第１の温度が上昇して予め設定された第１の限界温度に達する前に第１の温度の上昇速度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで第２の温度センサ２７により検出された第２の温度の上昇速度とに基づいて、被検体接触面の温度が警告温度であると判定するように実施してもよい。
【００２４】
また、第１の温度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで検出された第２の温度との温度差が増大して第２の限界温度に達する前に第１の温度が上昇して第１の限界温度に達したとき、被検体接触面の温度が警告温度であると判定する。
【００２５】
このように、第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度に基づいて、被検体接触面の温度が警告温度であるか否かを判定することにより、振動子２１の駆動を停止させて被検体接触面の温度を下げることができる。
【００２６】
ケーブル３０及びコネクタ４０は、装置本体５０からの駆動信号をプローブ本体２０のＦＰＣ２４に伝送する。また、ＦＰＣ２４からの振動子２１より得られた受信信号や判定部２８により判定された警告温度情報を装置本体５０に伝送する。
【００２７】
図１に示した装置本体５０は、超音波プローブ１０を駆動する送受信部６０と、送受信部６０からの信号に基づいてＢモードデータ等のデータを生成する信号処理部７０と、信号処理部７０で生成されたデータに基づいて画像データを生成する画像データ生成部７１と、画像データ生成部７１で生成された画像データを表示する表示部７２と、各コマンド信号の入力等を行う操作部７３と、送受信部６０、信号処理部７０、画像データ生成部７１及び表示部７２の各ユニットを制御するシステム制御部７４とを備えている。
【００２８】
送受信部６０は、超音波プローブ１０におけるプローブ本体２０の振動子２１に超音波を発生させるための駆動信号を生成する送信部６１及び振動子２１から得られる受信信号に対して整相加算を行なう受信部６２を備え、システム制御部７４から供給されるゲイン、ダイナミックレンジ、送信周波数、パルス繰り返し周波数、視野深度、視野角、フレームレート等の撮像条件に基づいて超音波走査を行う。
【００２９】
送信部６１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発生する。次いで、被検体Ｐ内の各深さ方向への所定の深さで超音波ビームを集束させる集束用遅延時間と各深さ方向への送波により走査する偏向用遅延時間をレートパルスに与える。そのレートパルスから超音波プローブ１０を駆動する駆動信号である駆動パルスを生成する。
【００３０】
受信部６２は、振動子２１から得られた微小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保する。次いで、被検体Ｐ内における各深さ方向の所定の深さからの超音波ビームを集束させる集束用遅延時間と深さ方向に超音波ビームの指向性を設定するための偏向用遅延時間と受信信号に与える。その受信信号を整相加算して１つに纏め、信号処理部７０に出力する。
【００３１】
信号処理部７０は、送受信部６０の受信部６２からの整相加算された受信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撮像領域のデータを生成する。また、整相加算された受信信号に対してドプラ偏移周波数を検出しデジタル信号に変換した後、血流や心臓壁の移動情報に関する信号を抽出して、その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行う。そして、この自己相関処理結果に基づいて血流や心臓壁等の速度を表すデータを生成する。そして、生成した各データを画像データ生成部７１に出力する。
【００３２】
画像データ生成部７１は、信号処理部７０から出力される各データを画像表示のための走査変換を行う。そして、被検体Ｐ内の超音波走査により撮像領域を画像化した画像データを生成する。また、血流や心臓壁等の速度が経時的に表される画像データを生成する。また、表示部７２は、ＣＲＴや液晶パネルなどを備え、画像データ生成部７１で生成された各画像データを表示する。
【００３３】
操作部７３は、各種スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを備え、入力デバイスの操作により被検体Ｐを識別する例えばＩＤを入力する。また、ゲイン、ダイナミックレンジ、送信周波数、パルス繰り返し周波数、視野深度、視野角、フレームレート等の撮像条件を設定するための入力を行う。また、超音波プローブ１０のプローブ本体２０における判定部２８の判定に用いる第１及び第２の限界温度を設定するための入力を行う。
【００３４】
システム制御部７４は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部７３から入力された入力情報に基づいて、送受信部６０、信号処理部７０、画像データ生成部７１及び表示部７２の各ユニットの制御を行う。また、超音波プローブ１０のプローブ本体２０における判定部２８で判定された警告温度情報に基づいて、送受信部６０を制御して振動子２１を駆動する駆動信号を停止させる。なお、振動子２１を駆動する駆動信号を低下させるように実施してもよい。
【００３５】
以下、図１乃至図７を参照して、超音波診断装置１００の動作の一例を説明する。
【００３６】
超音波プローブ１０の使用可能な環境温度の範囲を例えば下限温度０°Ｃから上限温度２５°Ｃまでとし、被検体接触面における被検体Ｐに対して許容上限温度を例えば４０°Ｃとする。そして、環境温度範囲における第１及び第２の温度センサ２６，２７により検出された第１及び第２の温度並びに被検体接触面を測定したときの第３の温度と時間との関係を示す第１乃至第３の温度曲線を作成する。次いで、第１乃至第３の温度曲線から第１及び第２の限界温度を決定し、決定した第１及び第２の限界温度を操作部７３からの入力により設定する。そして、設定した第１及び第２の限界温度に基づいて被検体接触面の温度が警告温度であると判定したときに超音波プローブ１０の振動子２１への駆動信号を停止させる。
【００３７】
なお、送信周波数、パルス繰り返し周波数、視野角、フレームレート等の送信系に係る撮像条件によって超音波プローブ１０内の熱源の大きさと熱分布が変化するため、第１及び第２の限界温度は撮像条件毎に設定される。
【００３８】
次に、超音波プローブ１０の動作が正常であるときの下限温度０°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線について説明する。
【００３９】
図３は、超音波プローブ１０の動作が正常であるときの下限温度０°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線を示した図である。この第１乃至第３の温度曲線Ｗ１乃至Ｗ３は、下限温度０°Ｃで超音波プローブ１０の駆動を開始してからの経過時間を示す横軸及び第１乃至第３の温度を示す縦軸の座標上に表されている。
【００４０】
第３の温度曲線Ｗ３は、下限温度０°Ｃのときに被検体接触面の温度測定により得られた第３の温度の経時変化を示している。第３の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に１５°Ｃ付近まで上昇する。
【００４１】
第１の温度曲線Ｗ１は、下限温度０°Ｃのときに第１の温度センサ２６により検出された第１の温度の経時変化を示している。第１の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第３の温度の上昇速度よりも遅い速度で１０°Ｃ付近まで上昇する。
【００４２】
第２の温度曲線Ｗ２は、下限温度０°Ｃのときに第２の温度センサ２７により検出された第２の温度の経時変化を示している。第２の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第１の温度の上昇速度よりも遅い速度で上昇する。そして、超音波プローブ１０の駆動時間が経過しても１°Ｃ程度の上昇に留まっている。
【００４３】
このように、超音波プローブ１０の動作が正常である場合、下限温度０°Ｃでは、被検体接触面が許容上限温度よりも低いため、被検体Ｐに安全な温度であることが分かる。
【００４４】
次に、超音波プローブ１０の動作が正常であるときの上限温度２５°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線について説明する。
【００４５】
図４は、超音波プローブ１０の動作が正常であるときの上限温度２５°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線を示した図である。この第１乃至第３の温度曲線Ｗ１ａ乃至Ｗ３ａは、上限温度２５°Ｃで超音波プローブ１０の駆動を開始してからの経過時間を示す横軸及び第１乃至第３の温度を示す縦軸の座標上に表されている。
【００４６】
第３の温度曲線Ｗ３ａは、上限温度２５°Ｃのときに被検体接触面の温度測定により得られた第３の温度の経時変化を示している。第３の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で２５°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に上昇する。そして、時間Ｔ１経過したときに許容上限温度である４０°Ｃに達し、時間Ｔ１以降において熱平衡に達して４０°Ｃで安定する。
【００４７】
第１の温度曲線Ｗ１ａは、上限温度２５°Ｃのときに第１の温度センサ２６により検出された第１の温度の経時変化を示している。第１の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で２５°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第３の温度曲線Ｗ３ａの第３の温度の上昇よりも遅い速度で上昇する。そして、時間Ｔ１経過したとき、３５°Ｃになる。
【００４８】
第２の温度曲線Ｗ２ａは、上限温度２５°Ｃのときに第２の温度センサ２７により検出された第２の温度の経時変化を示している。第２の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で２５°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第１の温度曲線Ｗ１ａの第１の温度の上昇速度よりも遅い速度で上昇する。そして、時間Ｔ１経過したとき２６°Ｃになり、超音波プローブ１０の駆動時間が経過しても１°Ｃ程度の上昇に留まっている。
【００４９】
このように、超音波プローブ１０の動作が正常である場合、超音波プローブ１０の温度が最も上昇しやすい上限温度２５°Ｃでは被検体接触面が許容上限温度に達し、被検体接触面が許容上限温度に達したとき、第１の温度は３５°Ｃになる。従って、第１の限界温度を例えば３５°Ｃに決定し、第１の温度センサ２６により検出された第１の温度が３５°に達したとき、超音波プローブ１０へ供給する駆動信号を停止させることにより、被検体接触面の温度を許容上限温度よりも高い温度への上昇を防ぐことが可能となり、被検体Ｐの安全を確保することができる。
【００５０】
次に、超音波プローブ１０の動作が異常で発熱量が多いときの下限温度０°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線について説明する。装置本体５０の送受信部６０における送信部６１の何らかの異常が発生して例えば通常よりも高電圧の駆動パルスを生成することにより、超音波プローブ１０が急激に温度上昇することがある。
【００５１】
図５は、超音波プローブ１０の動作が異常で発熱量が多いときの下限温度０°Ｃにおける第１乃至第３の温度曲線を示した図である。この第１乃至第３の温度曲線Ｗ１ｂ乃至Ｗ３ｂは、下限温度０°Ｃで超音波プローブ１０の駆動を開始してからの経過時間を示す横軸及び第１乃至第３の温度を示す縦軸の座標上に表されている。
【００５２】
第３の温度曲線Ｗ３ｂは、下限温度０°Ｃのときに被検体接触面の温度測定により得られた第３の温度の経時変化を示している。第３の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に図４に示した第３の温度曲線Ｗ３ａの第３の温度よりも速い速度で急激に上昇する。そして、時間Ｔ１よりも短い時間Ｔ２経過したとき、許容上限温度である４０°Ｃに達する。
【００５３】
第１の温度曲線Ｗ１ｂは、下限温度０°Ｃのときに第１の温度センサ２６により検出された第１の温度の経時変化を示している。第１の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第３の温度曲線Ｗ３ｂの第３の温度よりも遅い速度で、且つ、図４に示した第１の温度曲線Ｗ１ａの第１の温度よりも速い速度で上昇する。そして、時間Ｔ２経過したとき、１８°Ｃになる。
【００５４】
第２の温度曲線Ｗ２ｂは、下限温度０°Ｃのときに第２の温度センサ２７により検出された第２の温度の経時変化を示している。第２の温度は、超音波プローブ１０の駆動を開始したときの時間０で０°Ｃを示し、超音波プローブ１０の駆動時間の経過と共に第１の温度曲線Ｗ１ｂの第１の温度の上昇速度よりも遅い速度で上昇する。そして、時間Ｔ２経過したときも０°Ｃ付近に留まっている。
【００５５】
このように、超音波プローブ１０が異常で発熱量が多い場合、超音波プローブ１０の温度上昇が最も遅い下限温度０°Ｃでも被検体接触面の温度が許容上限温度に達する。そして、第１の温度が上昇して第１の限界温度に達する前に被検体接触面が許容上限温度に達することがわかる。
【００５６】
ここで、第１の温度が環境温度範囲で図４に示した第１の温度曲線Ｗ１ａの場合よりも速い速度で上昇する場合を、異常で発熱量が多い超音波プローブ１０と見なすことができる。これにより、第１の温度曲線Ｗ１ａと、超音波プローブ１０の正常及び異常に関わらず温度変化の少ない図４に示した第２の温度曲線Ｗ２ａに基づいて、第２の限界温度を決定する。
【００５７】
ここでは、図６に示すように、超音波プローブ１０の駆動を開始してから時間Ｔ１経過するまでの間、第１の温度から第２の温度を差し引いた温度差のうちの最も大きい温度差である９°Ｃに基づいて、第１の温度から第２の温度を差し引いた温度差よりも僅かに大きい例えば１０°Ｃを第２の限界温度とする。
【００５８】
そして、判定部２８は、図７に示すように、超音波プローブ１０の駆動を開始してから時間Ｔ２よりも短い時間Ｔ３経過したとき、第１の温度が上昇して第１の限界温度である３５°Ｃに達する前に第１の温度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで検出された第２の温度との温度差が増大して第２の限界温度である１０°Ｃに達し、被検体接触面の温度が警告温度であると判定する。システム制御部７４は、判定部２８により判定された警告温度の情報に基づいて超音波プローブ１０への駆動信号の供給を停止させ、表示部７２に警告温度の情報又は駆動信号を停止させる情報を表示させる。
【００５９】
このように、第１の温度が第１の限界温度に達する前に第１の温度と第２の温度の温度差が第２の限界温度に達するタイミングで超音波プローブ１０へ供給する駆動信号を停止させることにより、異常で発熱量が多い超音波プローブ１０の被検体接触面が許容上限温度に達する前に温度上昇を防ぐことが可能となり、被検体Ｐの安全を確保することができる。また、表示部７２に警告温度の情報又は駆動信号を停止させる情報を表示させることにより、超音波プローブ１０の操作者に通知することができる。
【００６０】
また、判定部２８は、図６に示すように、第１の温度と第２の温度の温度差が増大して第２の限界温度である１０°Ｃに達する前に第１の温度が上昇して第１の限界温度である３５°Ｃに達し、被検体接触面の温度が警告温度である判定する。システム制御部７４は、判定部２８により判定された警告温度の情報に基づいて超音波プローブ１０への駆動信号の供給を停止させ、表示部７２に警告温度の情報又は駆動信号を停止させる情報を表示させる。
【００６１】
このように、第１の温度と第２の温度の温度差が第２の限界温度に達する前に第１の温度が第１の限界温度に達するタイミングで超音波プローブ１０へ供給する駆動信号を停止させることにより、被検体接触面が許容上限温度に達した超音波プローブ１０の駆動を停止させることが可能となり、被検体Ｐの安全を確保することができる。
【００６２】
なお、装置本体５０の送受信部６０、送信部６１又は受信部６２のいずれかを超音波プローブ１０のプローブ本体２０に配置して実施するようにしてもよい。この場合、いずれかが熱源となるため、いずれか近傍に第４の温度センサを配置し、第２の温度センサ２７を第１の温度センサ２６及び第３の温度センサよりも温度変化の少ない位置に配置する。そして、環境温度の範囲で、図３乃至図５に示すように、第１乃至第３の温度及び第４の温度センサにより検出される第４の温度と時間との関係を示す第１乃至第４の温度曲線を作成する。次いで、第１乃至第４の温度曲線から第１及び第２の限界温度を決定し、決定した第１及び第２の限界温度を操作部７３からの入力により設定する。そして、設定した第１及び第２の限界温度に基づいて被検体接触面の温度が警告温度であると判定したときに超音波プローブ１０の振動子２１への駆動信号を停止させることにより、被検体接触面が許容上限温度に達する前、又は被検体接触面が許容上限温度に達したとき超音波プローブ１０の駆動を停止させることが可能となり、被検体Ｐの安全を確保することができる。
【００６３】
以上述べた実施形態によれば、超音波プローブ１０のプローブ本体２０に第１及び第２の温度センサ２６，２７を設け、第１の温度センサ２６を振動子２１の背面側に配置することにより、被検体Ｐに対して送受波する超音波の阻害を防ぐことができる。また、第１の温度センサ２６を振動子２１から背面材２５による超音波の減衰に必要な距離離れた位置に配置することにより、音響インピーダンスの不整合による余計な反射による偽像の発生を防ぐことができる。また、第１の温度センサ２６を振動子２１から必要にして最小限の距離離れた振動子２１近傍に配置することにより、振動子２１の駆動により上昇する温度を速やかに検出することができる。また、第２の温度センサ２７を第１の温度センサ２６よりも振動子２１から離間して配置することにより、第１の温度センサ２６で検出する温度よりも振動子２１の駆動による温度の変化を低減することができ、周囲環境温度に即した温度として検出することができる。
【００６４】
そして、振動子２１の駆動により第１の温度が上昇して第１の限界温度に達する前に第１の温度とこの第１の温度が検出されたタイミングと同じタイミングで検出された第２の温度との温度差が増大して第２の限界温度に達したとき、異常で発熱量が多い超音波プローブ１０の振動子２１の駆動を停止させると共に表示部７２に警告温度の情報又は駆動信号を停止させる情報を表示させることができる。また、第１の温度と第２の温度の温度差が増大して第２の限界温度に達する前に第１の温度が上昇して第１の限界温度に達したとき、振動子２１の駆動を停止させると共に表示部７２に警告温度の情報又は駆動信号を停止させる情報を表示させることができる。
【００６５】
これにより、超音波プローブ１０における被検体接触面の上昇する温度を速やかに検出して温度上昇を防ぐことが可能となり、被検体Ｐの安全を確保することができる。
【００６６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｐ  被検体
１０  超音波プローブ
２０  プローブ本体
２１  振動子
２２  音響整合層
２３  音響レンズ
２５  背面材
２６  第１の温度センサ
２７  第２の温度センサ
２８  判定部
６０  送受信部
７１  画像データ生成部
７２  表示部
７４  システム制御部
１００  超音波診断装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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