(57)【要約】【課題】超音波探触子の表面温度を容易かつ精度よく予測することである。【解決手段】ＰＣ４は、超音波診断装置１００で接続された超音波探触子２を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の超音波探触子２の表面温度を撮像するサーモカメラ部５から非走査状態の熱画像データを取得する。ＰＣ４は、前記画像モードの走査状態での走査幅を取得し、取得された非走査状態の熱画像データから、非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する。ＰＣ４は、取得された走査幅に応じて、生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える情報処理装置。
【請求項２】
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える請求項１又は２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記算出された走査状態の送信電圧を超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御部を備える請求項３又は４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記撮像部と、
前記超音波診断装置と、を備える超音波探触子温度予測システム。
【請求項７】
情報処理装置と、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、
前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを前記超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御部と、を備え、
前記超音波診断装置は、
前記送信された非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える超音波探触子温度予測システム。
【請求項８】
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する請求項７に記載の超音波探触子温度予測システム。
【請求項９】
前記超音波診断装置は、
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える請求項７又は８に記載の超音波探触子温度予測システム。
【請求項１０】
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する請求項９に記載の超音波探触子温度予測システム。
【請求項１１】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度に基づく、当該非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える超音波診断装置。
【請求項１２】
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する請求項１１に記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記超音波診断装置は、
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える請求項１１又は１２に記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する請求項１３に記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える請求項１１から１４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置に通信接続された情報処理装置における当該超音波診断装置で接続された超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む超音波探触子の温度予測方法。
【請求項１７】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置における超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得工程と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成工程と、
前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを前記超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御工程と、
前記送信された走査状態の温度上昇値分布データを記憶部に記憶する記憶工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む超音波探触子の温度予測方法。
【請求項１８】
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置における超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度に基づく、当該非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部から当該画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データを取得する非走査状態温度上昇値分布取得工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記取得された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む超音波探触子の温度予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、超音波探触子温度予測システム、超音波診断装置及び超音波探触子の温度予測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるという簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子が超音波画像として得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。超音波診断を行うために用いられ、超音波画像を生成して表示する超音波診断装置が知られている。
【０００３】
超音波診断装置は、所定の送信電圧（駆動電圧）の電気的な駆動信号を超音波探触子内の圧電素子に出力することで超音波を発生し、被検体で反射された反射超音波を含む受信超音波を圧電素子で受信することにより電気的な受信信号を得て、超音波の送受信をスキャンしながら繰り返すことにより超音波画像を生成する。そのとき、電気エネルギー（電圧）と超音波エネルギー（超音波）とを相互に変換するため、エネルギー変換に際して熱を発してしまう。超音波探触子は、操作者や被検体が直接触れるものであって、過度に表面温度が上昇すると、操作者や被検体の火傷を引き起こすおそれがある。このため、超音波探触子の表面温度の上限は、規格により規制されており、表面温度の規制値を超えない送信電圧が好ましい。一方、送信電圧を上げると、超音波画像の感度が向上する。このため、表面温度の規制値を超えない上限の電圧値まで送信電圧を上げるのが好ましい。
【０００４】
また、超音波画像診断の画像モードには、Ｂモード、カラードプラモードなどのように、超音波の送信時に出射する振動子（素子）を移動させる(走査状態で超音波を送信する)画像モードと、パルスドプラモードなどのように、超音波の送信時に出射する素子を移動させない(非走査状態で超音波を送信する)画像モードと、がある。
【０００５】
また、ある変換素子の駆動による超音波診断用プローブ（超音波探触子）表面の温度上昇を超音波診断用プローブの熱伝導特性を用いて計算し、これを用いて超音波診断用プローブで超音波信号の生成時に超音波診断用プローブ表面の温度を迅速かつ正確に予測できる超音波診断用プローブの表面温度予測方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６８１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の超音波探触子の表面温度予測方法において、熱伝導特性には、超音波探触子の構成要素及び空気の物性と駆動条件など多くのパラメーターが必要になることと、超音波探触子の形状がリニア方式だけではなく、コンベックス方式など曲率を持った形状の超音波探触子もあることとにより、計算が複雑になるおそれがあった。特に、複数の画像モードで、それぞれ、熱伝導特性を用いて超音波探触子の表面温度を予測するのは負担が大きい。
【０００８】
本発明の課題は、超音波探触子の表面温度を容易かつ精度よく予測することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の情報処理装置は、
超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報処理装置において、
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の情報処理装置において、
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の情報処理装置において、
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の情報処理装置において、
前記算出された走査状態の送信電圧を超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御部を備える。
【００１４】
請求項６に記載の発明の超音波探触子温度予測システムは、
請求項１から５のいずれか一項に記載の情報処理装置と、
前記撮像部と、
前記超音波診断装置と、を備える。
【００１５】
請求項７に記載の発明の超音波探触子温度予測システムは、
情報処理装置と、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、
前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを前記超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御部と、を備え、
前記超音波診断装置は、
前記送信された非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の超音波探触子温度予測システムにおいて、
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の超音波探触子温度予測システムにおいて、
前記超音波診断装置は、
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の超音波探触子温度予測システムにおいて、
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置であって、
超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度に基づく、当該非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得部と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の超音波診断装置において、
前記走査状態温度上昇値分布生成部は、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データを、前記超音波探触子のラテラル方向に前記取得された走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１又は１２に記載の超音波診断装置において、
前記超音波診断装置は、
前記非走査状態の送信電圧と、前記走査状態の温度上昇値分布データと、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記超音波探触子の表面温度が当該規制値を超えない前記走査状態の送信電圧を算出する送信電圧算出部を備える。
【００２２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の超音波診断装置において、
前記送信電圧算出部は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、前記非走査状態の送信電圧と、前記生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値と、前記超音波探触子の温度上昇値の規制値とから、前記走査状態の送信電圧を算出する。
【００２３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１１から１４のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得部と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成部と、を備える。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置に通信接続された情報処理装置における当該超音波診断装置で接続された超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む。
【００２５】
請求項１７に記載の発明は、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置における超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波診断装置で接続された超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度を撮像する撮像部から当該非走査状態の熱画像データを取得する熱画像取得工程と、
前記取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値の分布を示す非走査状態の温度上昇値分布データを生成する非走査状態温度上昇値分布生成工程と、
前記生成された非走査状態の温度上昇値分布データを前記超音波診断装置に送信して記憶させる記憶制御工程と、
前記送信された走査状態の温度上昇値分布データを記憶部に記憶する記憶工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む。
【００２６】
請求項１８に記載の発明は、
超音波を送受信する超音波探触子に駆動信号を入力し、被検体への超音波の送受信により超音波画像データを生成する超音波診断装置における超音波探触子の温度予測方法であって、
前記超音波探触子を一の画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の前記超音波探触子の表面温度に基づく、当該非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部から当該画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データを取得する非走査状態温度上昇値分布取得工程と、
前記画像モードの走査状態での走査幅を取得する走査幅取得工程と、
前記取得された走査幅に応じて、前記取得された非走査状態の温度上昇値分布データから、前記走査状態の温度上昇値の分布を示す当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する走査状態温度上昇値分布生成工程と、を含む。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、超音波探触子の表面温度を容易かつ精度よく予測できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の送信電圧設定システムの概略構成を示す図である。
【図２】送信電圧設定システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】ＰＣの機能構成を示すブロック図である。
【図４】送信電圧テーブルを示す図である。
【図５】Ｂモードにおける送信開口及び走査幅の一例を示す図である。
【図６】第１の送信電圧記憶処理を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、熱画像データの一例を示す図である。（ｂ）は、熱画像データ番号に対する温度上昇値を示す図である。（ｃ）は、超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。
【図８】（ａ）は、カラードプラモードにおける走査幅の一例を示す図である。（ｂ）は、Ｂモードにおける走査幅の一例を示す図である。
【図９】関心領域幅ずらした後における超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。
【図１０】加算平均後における超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。
【図１１】第１の送信電圧用情報記憶処理を示すフローチャートである。
【図１２】送信電圧設定処理を示すフローチャートである。
【図１３】第２の変形例の送信電圧設定システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１４】第２の送信電圧用情報記憶処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態及び変形例を順に詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【００３０】
（実施の形態）
図１〜図９を参照して、本発明に係る実施の形態を説明する。まず、図１〜図３を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図１は、本実施の形態の送信電圧設定システム１０００の概略構成を示す図である。図２は、送信電圧設定システム１０００の機能構成を示すブロック図である。図３は、ＰＣ（Personal Computer）４の機能構成を示すブロック図である。
【００３１】
図１に示す超音波探触子温度予測システムとしての送信電圧設定システム１０００は、画像モードごとに後述する超音波診断装置１００の超音波探触子２の表面温度を予測し、予測結果に応じて表面温度が規制値を超えない適切な送信電圧（駆動電圧）を算出して超音波診断装置１００に設定するシステムである。送信電圧設定システム１０００は、例えば、超音波診断装置１００の製造会社の開発部門に設置され、超音波診断装置１００の生産前に、超音波探触子２の表面温度を予測し送信電圧を設定するものとする。しかし、これに限定されるものではなく、送信電圧設定システム１０００が、超音波診断装置１００の生産先の工場などの生産施設内に設置され、超音波診断装置１００内の送信電圧を設定するものとしてもよい。
【００３２】
送信電圧設定システム１０００は、超音波診断装置１００と、ＰＣ（Personal Computer）４と、撮像部としてのサーモカメラ部５と、温度センサー６とを備える。超音波診断装置１００は、超音波診断装置本体１と、超音波探触子２、ケーブル３とを備える。
【００３３】
超音波診断装置１００は、出荷後に病院などの医療機関に設置され、患者の生体などの被検体に超音波を送受信して超音波画像を生成して表示する診断装置である。ＰＣ４は、デスクトップＰＣなどの情報処理装置であり、画像モードごとの超音波探触子２の表面温度の予測及び送信電圧の設定を行う。
【００３４】
サーモカメラ部５は、被写体を撮像して当該被写体から出射される赤外線を画像化し、赤外線量の変化を温度の変化として可視化する熱分布画像データを生成して出力するカメラ部である。温度センサー６は、超音波探触子２の周囲（周辺）に設けられ、超音波探触子２の周囲温度（周辺温度）を測定して出力するセンサーである。
【００３５】
サーモカメラ部５及び温度センサー６は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの通信方式に対応しており、ＰＣ４に通信接続されている。また、超音波診断装置１００と、ＰＣ４とは、有線ＬＡＮなどの通信ネットワークを介して、通信可能に接続されている。超音波探触子２は、ケーブル３を介して、超音波診断装置本体１に接続されている。
【００３６】
ついで、図２を参照して、超音波診断装置１００の内部の機能構成を説明する。超音波診断装置１００の超音波探触子２は、被検体に対して超音波（送信超音波）を送信するとともに、この被検体で反射した反射超音波、散乱超音波を含む受信超音波を受信する。超音波診断装置本体１は、超音波探触子２に電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子２に被検体に対して送信超音波を送信させる。また、超音波診断装置本体１は、超音波探触子２にて受信した被検体内からの受信超音波に応じて超音波探触子２で生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。
【００３７】
超音波探触子２に接続されるケーブル３は、超音波探触子２と逆側の先端にコネクターを有し、当該コネクターを介して超音波診断装置本体１に着脱可能に接続される。つまり、超音波診断装置１００において、超音波探触子２を交換可能である。
【００３８】
超音波探触子２は、圧電素子からなる振動子２ａと、探触子情報記憶部２ｂと、を備える。振動子２ａは、例えば、ラテラル方向（走査方向）に一次元アレイ状に複数配列されている。なお、振動子は、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子の個数は、任意に設計することができる。また、超音波探触子２は、リニア（走査）方式、セクター（走査）方式あるいはコンベックス（走査）方式の何れの方式を採用することもできる。
【００３９】
探触子情報記憶部２ｂは、例えば、ケーブル３のコネクター内に設けられ、超音波探触子２の型番などの探触子種類の情報を記憶する。超音波探触子２の種類は、超音波探触子２の走査方式、振動子２ａの素子数、振動子２ａの素子ピッチ（ラテラル方向の素子の間隔）、超音波探触子２の曲率半径に対応付けられる識別情報である。
【００４０】
図２に示すように、超音波診断装置本体１は、操作入力部１１と、送信部１２と、受信部１３と、画像生成部１４と、画像処理部１５と、ＤＳＣ（Digital Scan Converter）１６と、表示部１７と、制御部１８と、記憶部１９と、を備える。
【００４１】
操作入力部１１は、例えば、被検体の検査開始の指示などの各種コマンドや、画像モード、測定条件、被検体情報などのデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボードなどを備えており、操作入力に応じた操作情報を制御部１８に出力する。
【００４２】
ここで、画像モードとは、超音波の送受信による超音波画像を生成するモードであり、Ｂ（Brightness）モード、カラードプラモード、エラストグラフィーモード、Ｍ（Motion）モード、Ｍカラードプラモード、パルスドプラモードなどがある。Ｂモードは、受信超音波の強さを明るさの強弱に変換（輝度変調）して、被検体の断層画像をＢモード画像として表示するモードである。カラードプラモードは、関心領域（ＲＯＩ（Region Of Interest））における被検体の生体内血行動態に色を付けてカラードプラ画像とし、Ｂモード画像上にカラードプラ画像を合成してリアルタイムに表示し、広範囲に血流の方向と速度を色表示するモードである。エラストグラフィーモードは、超音波を用いて関心領域における組織の硬さ分布を非侵襲的にエラストグラフィー画像として画像化し、Ｂモード画像上にエラストグラフィー画像を重ね合わせて表示するモードである。
【００４３】
Ｍモードは、被検体の断面上のさらにある一直線上に注目し、そこでの音波反射の経時変化をＭモード画像として画像化し表示するモードである。Ｍカラードプラモードは、Ｍモード画像と、血流を時系列で表したＭカラードプラ画像とを合成して表示するモードである。パルスドプラモードは、目的となる部位にサンプルゲートを設け、そのサンプリング位置からドプラシフト周波数を取り出して、被検体の体内の血流速度を測定し、画面に表示するモードである。
【００４４】
上記のように、画像モードの中には、２つの種類の超音波画像（データ）を合成して合成超音波画像（データ）として表示するものがある。ここで、２つの種類の超音波画像データを合成して表示する画像モードにおいて、表示する超音波画像データの合成元の各超音波画像データの画像モードを「サブ画像モード」というものとする。つまり、「サブ画像モード」は、合成前の各超音波画像データの画像モードをいう。例えば、画像モードがカラードプラモードである場合に、そのサブ画像モードが、カラードプラモード及びＢモードになる。また、画像モードがエラストグラフィーモードである場合に、そのサブ画像モードが、エラストグラフィーモード及びＢモードになる。また、画像モードが合成を伴わない、例えばＢモードである場合に、サブ画像モードもＢモードのみになる。
【００４５】
また、画像モード、サブ画像モードは、超音波送信時に超音波を出射する振動子２ａの素子を移動（走査）する（走査状態で超音波を送信する）画像モードと、超音波送信時に超音波を出射する振動子２ａの素子を移動（走査）しない（非走査状態で超音波を送信する）画像モードと、に分けることができる。走査状態で超音波を送信する画像モードは、Ｂモード、カラードプラモード、エラストグラフィーモードなどである。非走査状態で超音波を送信する画像モードは、Ｍモード、Ｍカラードプラモード、パルスドプラモードなどである。
【００４６】
送信部１２は、制御部１８からの送信電圧、送信周波数などの制御にしたがって、当該送信電圧、送信周波数に対応する駆動信号を生成して超音波探触子２にケーブル３を介して供給し、送信超音波を発生させる回路である。このように、超音波探触子２は、送信部１２により印加された送信電圧の駆動信号に応じて、超音波送受信の動作を行う。
【００４７】
また、送信部１２は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、駆動信号の送信タイミングを振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周波数で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部１２は、例えば、超音波探触子２に配列された複数（例えば、１９２個）の振動子２ａのうちの連続する一部（例えば、６４個）を駆動して送信超音波を発生させる。送信部１２は、走査状態で超音波を送信する画像モードにおいては、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子２ａをラテラル方向にずらすことで走査（スキャン）を行う。
【００４８】
受信部１３は、制御部１８の制御にしたがって、超音波探触子２からケーブル３を介して電気信号である受信信号を受信する回路である。受信部１３は、例えば、増幅器、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子毎に対応した個別経路毎に、予め設定された増幅率で増幅させるための回路である。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅された受信信号をＡ／Ｄ変換するための回路である。整相加算回路は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に対して、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算（整相加算）して音線データを生成するための回路である。
【００４９】
画像生成部１４は、制御部１８の制御にしたがって、受信部１３からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することにより、Ｂモード画像データを生成する。ただし、画像生成部１４は、サブ画像モードがＢモードのＢモード画像データの他、Ａモード、Ｍモード、パルスドプラモード、カラードプラモードなど、他のサブ画像モードの超音波画像データが生成可能である。
【００５０】
画像処理部１５は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部（図示略）を備える。画像処理部１５は、制御部１８の制御にしたがって、画像生成部１４から出力されたＢモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部に記憶する。画像メモリー部に記憶されたフレームの画像データは、制御部１８の制御にしたがって、ＤＳＣ１６に出力される。
【００５１】
ＤＳＣ１６は、制御部１８の制御にしたがって、画像処理部１５から入力されたフレームの画像データに座標変換などを施して画像信号に変換し、表示部１７に出力する。
【００５２】
表示部１７は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electronic Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ及びプラズマディスプレイなどの表示装置が適用可能である。表示部１７は、制御部１８の制御にしたがって、ＤＳＣ１６から出力された画像信号にしたがって表示画面上に画像の表示を行う。
【００５３】
制御部１８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えて構成され、ＲＯＭに記憶されているシステムプログラムなどの各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムにしたがって超音波診断装置１００の各部を制御する。ＲＯＭは、半導体などの不揮発メモリーなどにより構成され、超音波診断装置１００に対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、ガンマテーブルなどの各種データなどを記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
【００５４】
記憶部１９は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの大容量記録媒体によって構成されており、画像処理部１５で生成された超音波画像データや、後述する送信電圧テーブル７０などを記憶する。
【００５５】
通信部２０は、ネットワークカードなどにより構成され、通信ネットワークに接続され、当該通信ネットワーク上の機器と通信を行う。ここでは、通信部２０は、例えば、有線ＬＡＮに接続されるものとする。制御部１８は、通信部２０を介して、有線ＬＡＮ上のＰＣ４などの機器と通信を行う。
【００５６】
通信接続部２１は、所定の通信方式のインターフェースカードなどで構成され、各種機器に直接接続され、接続された機器と通信を行う。ここでは、通信接続部２１は、例えば、ＵＳＢの通信方式に対応するものとする。
【００５７】
超音波診断装置１００が備える各部について、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、集積回路などのハードウェア回路として実現することができる。集積回路とは、例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）であり、ＬＳＩは集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のＲＯＭなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
【００５８】
ついで、図３を参照して、ＰＣ４の内部の機能構成を説明する。図３に示すように、ＰＣ４は、走査幅取得部、非走査状態温度上昇分布生成部、走査状態温度上昇分布生成部としての制御部４１と、操作部４２と、記憶部４３と、表示部４４と、通信部４５と、通信接続部４６とを備える。ＰＣ４の各部は、バス４７を介して互いに接続されている。制御部４１、記憶部４３、表示部４４、通信部４５、通信接続部４６は、超音波診断装置１００の制御部１８、記憶部１９、表示部１７、通信部２０、通信接続部２１と同様の構成であり、主として異なる部分を説明する。
【００５９】
制御部４１は、ＰＣ４の各部を制御する。制御部４１は、記憶部４３に記憶されたプログラムに従い、各種処理を実行する。特に、制御部４１は、後述する第１の送信電圧記憶処理を実行する。
【００６０】
操作部４２は、キーボードや、マウスなどのポインティングデバイスを有し、キー入力や位置情報の操作入力を受け付け、その操作情報を制御部４１に出力する。記憶部４３は、ＨＤＤやＳＳＤ（Solid State Drive）などで構成され、各種データ及びプログラムが読み出し及び書き込み可能に記憶されている。特に、記憶部４３は、後述する第１の送信電圧記憶処理に対応する第１の送信電圧記憶プログラムが記憶されている。
【００６１】
通信部４５は、通信ネットワークとしての有線ＬＡＮ上の機器と通信可能に接続されている。制御部４１は、通信部４５を介して、有線ＬＡＮ上の超音波診断装置１００と通信を行う。通信接続部４６は、ＵＳＢなどの通信方式により、各種機器と通信可能に直接接続される。制御部４１は、通信接続部４６を介して、サーモカメラ部５及び温度センサー６と通信を行う。
【００６２】
つぎに、図４及び図５を参照して、超音波診断装置１００に記憶される送信電圧テーブル７０を説明する。図４は、送信電圧テーブル７０を示す図である。図５は、Ｂモードにおける送信開口及び走査幅の一例を示す図である。
【００６３】
送信電圧テーブル７０は、後述する第１の送信電圧記憶処理によりＰＣ４で生成されて超音波診断装置１００の記憶部１９に記憶されるテーブルであり、各種条件（サブ画像モード、探触子種類、送信条件）に応じて測定又は推定された超音波探触子２の表面温度分布から算出された当該各種条件ごとに適切な送信電圧を有するテーブルである。図４に示すように、送信電圧テーブル７０は、探触子種類７１、サブ画像モード７２、波形（送信周波数）７３、送信開口７４、送信間隔７５、走査幅７６、送信電圧７７の項目を有する。波形７３、送信開口７４、送信間隔７５を、超音波の送信条件とするが、送信条件は、これらに限定されるものではない。
【００６４】
探触子種類７１は、超音波探触子２の種類を示す識別情報である。ここでは、簡単のため、超音波探触子２の種類は、リニア方式のものと、コンベックス方式のものと、の２種類とするが、これに限定されるものではない。例えば、超音波探触子２の種類は、実際には、コンベックスなど同じ走査方式であっても、振動子２ａの素子数、素子ピッチ、曲率半径などが異なる超音波探触子２が存在し、それらを識別可能な種類の情報としてもよい。
【００６５】
サブ画像モード７２は、超音波診断装置１００で設定可能なサブ画像モードの識別情報である。
【００６６】
波形７３は、超音波探触子２に入力する駆動信号の波形の識別情報である。波形の識別情報としては、波形の名称があり、当該波形の名称には送信周波数の情報も含まれる。波形の名称としては、例えば、Ｐｅｎ（Penetration）、Ｒｅｓ（Resolution）、Ｇｅｎ（General）がある。Ｐｅｎは、深部感度優先の波形である。Ｒｅｓは、分解能優先の波形である。Ｇｅｎは、Ｐｅｎ及びＲｅｓの２つのバランスをとった波形である。なお、波形７３として、駆動信号の波形を送信周波数［ＭＨｚ］で表すこととしてもよい。
【００６７】
送信開口７４は、超音波探触子２の振動子２ａにおける１回の超音波送信で駆動するチャネル数（素子数、振動子数）である。走査するときは、振動子２ａの全チャネル（全素子、全振動子）のうち送信開口を走査方向（ラテラル方向）に所定素子幅ずらしながら当該送信開口の振動子から超音波を送信し、走査幅（ＦＯＶ（Field Of View）幅、関心領域幅）の分だけ超音波送信を繰り返す。実際に走査するときの送信開口のずれ量は送信密度で決まる。図５に示すように、例えばサブ画像モード７２がＢモードである場合に、超音波探触子２の全ての振動子２ａのうち、走査幅（Ｂモード画像幅、ＦＯＶ幅）が少なくとも含まれるように、１回目〜Ｎ（Ｎ：整数）回目の超音波送信が、所定素子幅ずつ送信開口をずらして行われる。送信間隔７５は、１回超音波を送信してから次の送信を行うまでの時間間隔である。
【００６８】
走査幅７６は、サブ画像モード７２が走査状態で超音波を送信する画像モードである場合の、振動子２ａにおけるラテラル方向の全素子の範囲に対する超音波送信の走査を行う走査の範囲の割合である走査幅［％］である。具体的には、走査幅７６は、例えばサブ画像モード７２がカラードプラモードである場合に、振動子２ａの全素子に対するカラードプラモード用の関心領域の範囲を示す走査幅である。走査幅７６は、図５に示すように例えばサブ画像モード７２がＢモードである場合に、Ｂモードの走査の範囲を示す走査幅（Ｂモード画像幅、ＦＯＶ幅）［％］となる。走査幅７６は、例えば、走査幅の数値の範囲で示されるものとする。また、走査幅７６は、サブ画像モード７２が非走査状態で超音波を送信する画像モードである場合に、その旨が格納される。
【００６９】
送信電圧７７は、探触子種類７１、サブ画像モード７２、波形７３、送信開口７４、送信間隔７５及び走査幅７６に対応する、超音波探触子２に入力する駆動信号の送信電圧［Ｖ］である。送信電圧７７は、超音波探触子２表面の温度上昇値の規制値（目標温度上昇値）を超えない最大の温度上昇値に対応する送信電圧である。ここでいう規制値とは、標準規格等で規定されている規定値であり、IEC 60601-2-37では静止空中試験において周囲温度（２３±３℃）のときの温度上昇２７℃である。なお、図４に示す送信電圧７７の値は、実際に算出された値ではなく、走査幅７６に応じて大小関係だけ満たされるように入れた一例の値である。ただし、波形７３が２．０［ＭＨｚ］の場合には、送信電圧７７の値は、実際に算出した値に基づいている。
【００７０】
つぎに、図６〜図１０を参照して、送信電圧設定システム１０００の動作を説明する。図６は、第１の送信電圧記憶処理を示すフローチャートである。図７（ａ）は、熱画像データの一例を示す図である。図７（ｂ）は、熱画像データ番号に対する温度上昇値を示す図である。図７（ｃ）は、超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。図８（ａ）は、カラードプラモードにおける走査幅の一例を示す図である。図８（ｂ）は、Ｂモードにおける走査幅の一例を示す図である。図９は、関心領域幅をずらした後における超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。図１０は、加算平均後における超音波探触子の素子番号に対する温度上昇値を示す図である。図７（ｂ）の熱画像データ番号、図１０の加算平均については、後述する。
【００７１】
図６を参照して、ＰＣ４で実行される第１の送信電圧記憶処理を説明する。第１の送信電圧記憶処理は、サブ画像モードが走査状態で超音波を送信する画像モードである場合でも、非走査状態で超音波探触子２の表面の温度分布を計測し、計測結果から走査状態の表面の温度分布を推定し、当該走査状態の温度分布から送信電圧を算出し、当該送信電圧などを含む送信電圧テーブル７０を生成して超音波診断装置１００に記憶する処理である。ここで、走査状態で超音波を送信するサブ画像モードにおける非走査状態での温度分布の測定は、当該サブ画像モードの送信条件で超音波を送受信するが、超音波を送信する振動子２ａの素子を送信開口の素子数とし移動（走査）しない状態で超音波を送信することにより行う。
【００７２】
ここで、超音波診断装置１００は、製造会社の開発部門による駆動信号の送信電圧の設定を行う前の状態であって、送信電圧テーブル７０が記憶されていない状態であるものとする。操作者（例えば開発部門の開発者）が、駆動信号の送信電圧を設定する対象の種類の超音波探触子２、ケーブル３を超音波診断装置本体１に接続する。そして、ＰＣ４において、例えば操作部４２を介して操作者から第１の送信電圧記憶処理の実行指示が入力されたことをトリガーとして、制御部４１は、記憶部４３に記憶された第１の送信電圧記憶プログラムに従い、第１の送信電圧記憶処理を実行する。
【００７３】
図６に示すように、まず、制御部４１は、操作部４２を介して操作者から接続中の超音波探触子２に対応して送信電圧を設定する対象のサブ画像モードの入力を受け付ける（ステップＳ１１）。
【００７４】
そして、制御部４１は、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードが走査状態で超音波を送信する画像モードであるか否かを判別する（ステップＳ１２）。走査状態で超音波を送信する画像モードである場合（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、制御部４１は、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードの非走査状態の送信条件の入力を受け付ける（ステップＳ１３）。送信条件は、駆動信号の波形、送信開口、送信間隔の情報である。
【００７５】
そして、制御部４１は、操作部４２を介して操作者から接続中の超音波探触子２の探触子種類、素子数、素子ピッチ、曲率半径の入力を受け付ける（ステップＳ１４）。そして、制御部４１は、温度センサー６を制御して、温度（気温）を測定させ、測定された温度データを接続中の超音波探触子２の周囲温度として取得する（ステップＳ１５）。
【００７６】
ステップＳ１３〜Ｓ１５の後、操作者は、超音波診断装置１００の操作入力部１１に、ステップＳ１３で入力した送信条件及び送信電圧の初期値と、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードの非走査状態での超音波画像表示の実行指示を入力し、入力したサブ画像モードの非走査状態で超音波診断装置１００を駆動させる。超音波診断装置１００の制御部１８は、探触子情報記憶部２ｂから探触子種類を読み出し、入力された送信条件、送信電圧の初期値及び当該探触子種類に応じて、送信部１２などを制御して、非走査状態の駆動信号を生成させて超音波探触子２に入力させ、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードの非走査状態で駆動させる。この非走査状態では、例えば、超音波探触子２のラテラル方向の中央の送信開口の素子数の固定的な振動子２ａから超音波の送受信を繰り返させる。
【００７７】
そして、制御部４１は、サーモカメラ部５を制御して、接続中の超音波探触子２の表面温度を測定（撮像）させ、当該表面温度が飽和するまで待ち、飽和した後に測定された熱画像データを取得し、当該熱画像データの最大の温度値を飽和温度とし、当該飽和温度からステップＳ１５で取得された周囲温度を減じた温度上昇値ΔＴが規制値（目標温度上昇値）を超えないできる限り高い送信電圧（送信電圧Ｖｐとする）に超音波診断装置１００の駆動信号の送信電圧を設定した場合の、熱画像データを取得する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６では、操作者が超音波診断装置１００の温度上昇値ΔＴが規制値を超えないできる限り高い値になるまで送信電圧を手動で上げ続けて送信電圧Ｖｐを導き出すか、制御部４１が、通信部４５を介して、熱画像データの飽和温度に基づき、超音波診断装置１００の温度上昇値ΔＴが規制値を超えないできる限り高い値になるまで送信電圧を自動で上げ続けて送信電圧Ｖｐを導き出すものとする。
【００７８】
なお、ステップＳ１６では、超音波診断装置１００が一定の送信電圧で駆動され、制御部４１は、サーモカメラ部５により超音波探触子２の表面温度を測定し、温度上昇値ΔＴが送信電圧の二乗に比例することを利用して、規制値を超えない送信電圧Ｖｐを算出し、算出された送信電圧Ｖｐを手動又は自動で超音波診断装置１００に設定した場合の熱画像データを取得してもよい。
【００７９】
ステップＳ１６では、例えば図７（ａ）に示す探触子種類がコンベックス方式の超音波探触子２の表面温度の熱画像データが取得される。この熱画像データは、温度が高→低の順に、例えば、白→赤→黄→緑→水→青の色で表現されるが、図７（ａ）では温度が高→低の順に、白→複数段階のグレー→黒の色で表現している。
【００８０】
そして、制御部４１は、ステップＳ１２で取得された熱画像データから、接続中の超音波探触子２の振動子２ａのエレベーション方向の中心におけるラテラル方向に対応する方向の１列の画素列の１次元の配列データである熱画像データを表面温度分布データとして抽出して取得し、取得した表面温度分布データの一端からの画素順に熱画像データ番号を付与し、各熱画像データ番号の色データを温度データに変換し、熱画像データ番号に対する表面温度の温度データを示す表面温度分布データを取得する（ステップＳ１７）。エレベーション方向は、超音波探触子２の振動子２ａにおけるラテラル方向に直交する方向である。図７（ａ）の熱画像データにおいて、ラテラル方向に対応する方向の１列の画素列の１次元の配列データの熱画像データ番号の数がｎとして示されている。ｎは、例えば、８０である。
【００８１】
そして、制御部４１は、ステップＳ１７で取得された表面温度分布データの各温度データからステップＳ１５で取得した周囲温度を減算することで温度上昇値ΔＴを算出し、熱画像データ番号に対する温度上昇値ΔＴを示す温度上昇値変換データに変換する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、例えば、図７（ｂ）に示す熱画像データ番号に対する温度上昇値ΔＴの温度上昇値変換データが取得される。
【００８２】
そして、制御部４１は、ステップＳ１４で入力された探触子種類、素子数、素子ピッチ、曲率半径を用いて、ステップＳ１８で変換された熱画像データ番号の長さの温度上昇値変換データを、接続中の超音波探触子２の表面の形状に応じた振動子２ａのラテラル方向の素子（振動子）番号の長さに伸長又は短縮し、非走査状態の温度上昇値分布データを生成する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、例えば、図７（ｃ）に示す超音波探触子２の素子番号に対する温度上昇値ΔＴを示す温度上昇値分布データが生成される。
【００８３】
そして、制御部４１は、操作部４２を介して操作者から、送信電圧を設定する対象のサブ画像モードの走査状態における走査幅の入力を受け付ける（ステップＳ２０）。ステップＳ２０では、サブ画像モードがカラードプラモードの場合に、例えば、図８（ａ）に示す超音波画像Ｕ１の全素子幅に対する関心領域Ｒの走査幅（関心領域幅）［％］が取得される。図８（ａ）の走査幅が、例えば、２０［％］であるものとし、図９、図１０は、走査幅２０［％］に対応するものとする。サブ画像モードがＢモードの場合には、例えば、図８（ｂ）に示す超音波画像Ｕ２の全素子幅に対する表示するＢモード画像の画像領域Ｆの走査幅（Ｂモード画像幅、ＦＯＶ幅）［％］が取得される。
【００８４】
そして、制御部４１は、ステップＳ１９で生成された温度上昇値分布データを、ステップＳ２０で取得された走査幅分ずらして加算平均して平均後の温度上昇値分布データを走査状態の温度上昇値分布データとして生成する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１では、例えば、図９に示すように、サブ画像モードがカラードプラモードで、素子番号が１〜１６０をとる場合に、走査幅が図８（ａ）の関心領域幅２０［％］であると、素子数を１〜３２（＝１６０×０．２）個分の素子ピッチ連続してずらした温度上昇値分布データが得られ、素子番号ごとにその全ての温度上昇値の平均値が算出され、図１０の実線に示す超音波探触子２の素子番号に対する平均値の温度上昇値ΔＴを示す平均後の温度上昇値分布データが生成される。なお、温度上昇値分布データをずらしていく間隔は、必ずしも素子ピッチと一致していなくてもよい。図１０の実線に示すように、非走査状態で超音波を送信する画像モードの温度上昇値分布データを加算平均することで、あたかも関心領域の幅分を走査しながら送信したかのような温度上昇値分布データが得られる。このとき、図１０の実線の温度上昇値ΔＴの最大値が、平均前よりも低くなるのは、同じ送信電圧Ｖｐで、非走査状態の場合と走査状態の場合とでは、走査状態の方が温度が分散されるからである。
【００８５】
ステップＳ２１では、平均値の算出方法を加算平均としたが、加重平均など他の平均算出方法としてもよい。加重平均を用いる場合に、超音波探触子２の表面のラテラル方向の端の方ほど放熱しやすいので、当該表面のラテラル方向の中心側の重みを大きく、端側の重みを小さくすることで、重み付けをする。
【００８６】
そして、制御部４１は、ステップＳ２１で生成された平均後の温度上昇値分布データから温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃを算出して取得する（ステップＳ２２）。そして、制御部４１は、ステップＳ１６で設定された送信電圧Ｖｐと、ステップＳ２２で算出された温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃと、予め設定された温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒとを用いて、温度上昇値ΔＴが送信電圧の二乗に比例することを利用して、設定する走査状態で超音波を送信する画像モードの走査状態の送信電圧Ｖｔを算出し、算出された走査状態の送信電圧Ｖｔを、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モード、ステップＳ１４で入力された探触子種類、ステップＳ１３で入力された送信条件、ステップＳ２０で入力された走査幅に対応付けて記憶部４３に記憶する（ステップＳ２３）。
【００８７】
図１０において、平均後の温度上昇値分布データから温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃを規制値ΔＴｒまで上げた時の温度上昇値分布データを破線で示す。超音波探触子２の表面温度測定の目的は、どのサブ画像モード、送信条件、走査幅でも温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒを超えないように送信電圧Ｖｔを決定することにあるので、例えば図１０の実線における、走査状態で超音波を送信する画像モードの関心領域幅２０％相当の温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃが、温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒに到達していないため、図１０の破線となるように、送信電圧を上げることができる。このように、どのサブ画像モード、送信条件、走査幅においても、温度上昇値ΔＴが規制値ΔＴｒを超えないできる限り高くなるように送信電圧Ｖｔを決定する。
【００８８】
ここで、送信電圧Ｖｔの算出の具体例を説明する。超音波探触子２の探触子種類がコンベックス方式で、サブ画像モードがカラードプラモードであるものとする。また、カラードプラモードでの非走査状態の波形（送信周波数）が２．０［ＭＨｚ］、送信電圧Ｖｐ＝２２．７［Ｖ］、走査幅が２０［％］、温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒ＝２３．５［℃］、走査状態の温度上昇値ΔＴの最大値（推定表面温度）ΔＴｃ＝１５．９［℃］とする。すると、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、カラードプラモードでの走査状態の送信電圧Ｖｔ＝２７．６［Ｖ］と算出される。
【００８９】
また、サブ画像モードがカラードプラモード、関心領域幅が２０［％］の条件で超音波診断装置１００の超音波探触子２を実際に駆動した場合に、超音波探触子２の表面を撮像して得た熱画像データを変換した温度上昇値分布データを図１０に一点鎖線で示す。図１０の一点鎖線での温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒを超えないできる限り高い送信電圧は、２８．４［Ｖ］であり、算出した送信電圧Ｖｔとの誤差としては２．８［％］でほぼ同等の測定結果が得られた。また、表面温度分布を比較してもほぼ同等の結果が得られた。
【００９０】
このように、走査状態で超音波を送信する画像モードにおいて、走査状態と同一の送信条件の非走査状態を利用することにより、非走査状態の熱画像データから走査状態の温度上昇値分布データを算出して温度上昇値ΔＴを予測し、走査状態の目標温度上昇値に対応する送信電圧Ｖｔを容易に推定できる。当該送信電圧Ｖｔの推定方法は、超音波探触子２の形状に関係なく、行うことができる。
【００９１】
そして、制御部４１は、操作部４２を介して操作者から走査幅の変更の入力を受け付け、走査幅の変更が入力されたか否かを判別する（ステップＳ２４）。走査幅の変更が入力された場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移行される。走査幅の変更が入力されていない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、制御部４１は、操作部４２を介して送信条件の変更の入力を受け付け、送信条件の変更の入力があるか否かを判別する（ステップＳ２５）。送信条件の変更の入力がある場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、ステップＳ１３に移行される。
【００９２】
送信条件の変更の入力がない場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、制御部４１は、操作部４２をサブ画像モード又は次に接続する超音波探触子２の探触子種類への変更の入力を受け付け、サブ画像モード又は探触子種類の変更の入力があるか否かを判別する（ステップＳ２６）。サブ画像モード又は探触子種類の変更の入力がある場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ステップＳ１１に移行される。
【００９３】
非走査状態で超音波を送信する画像モードである場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、制御部４１は、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードの非走査状態の送信条件の入力を受け付ける（ステップＳ２７）。
【００９４】
そして、制御部４１は、操作部４２を介して操作者から接続中の超音波探触子２の探触子種類の入力を受け付ける（ステップＳ２８）。ステップＳ２９は、ステップＳ１５と同様である。
【００９５】
ステップＳ２７〜Ｓ２９の後、操作者は、超音波診断装置１００の操作入力部１１に、ステップＳ２７で入力した送信条件及び送信電圧の初期値と、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モードでの超音波画像表示の実行指示を入力し、入力したサブ画像モードの非走査状態で超音波診断装置１００を駆動させる。超音波診断装置１００の制御部１８は、探触子情報記憶部２ｂから探触子種類を読み出し、入力された送信条件、送信電圧の初期値及び当該探触子種類に応じて、送信部１２などを制御して、非走査状態の駆動信号を生成させて超音波探触子２に入力させ、ステップＳ１１で入力された非走査状態で超音波を送信する画像モードで駆動させる。この非走査状態で超音波を送信する画像モードでは、例えば、超音波探触子２のラテラル方向の中央の送信開口の素子数の固定的な振動子２ａから超音波の送受信を繰り返させる。
【００９６】
そして、制御部４１は、サーモカメラ部５を制御して、接続中の超音波探触子２の表面温度を測定（撮像）させ、表面温度が飽和するまで待ち、飽和した後に測定された熱画像データを取得し、当該熱画像データの最大の温度値を飽和温度とし、当該飽和温度からステップＳ２９で取得された周囲温度を減じた温度上昇値ΔＴが規制値（目標温度上昇値）を超えないできる限り高い送信電圧Ｖｐに超音波診断装置１００の駆動信号の送信電圧を設定する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０では、ステップＳ１６と同様に、超音波診断装置１００の送信電圧が送信電圧Ｖｐとなるまで手動又は自動で設定されるものとする。
【００９７】
そして、制御部４１は、ステップＳ３０で設定された送信電圧Ｖｐを、ステップＳ１１で入力されたサブ画像モード、ステップＳ２８で入力された探触子種類、ステップＳ２７で入力された送信条件に対応付けて記憶部４３に記憶する（ステップＳ３１）。ステップＳ３２は、ステップＳ２４と同様である。送信条件の変更の入力がある場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、ステップＳ２７に移行される。送信条件の変更の入力がない場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、ステップＳ２６に移行される。
【００９８】
サブ画像モード又は探触子種類の変更の入力がない場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、制御部４１は、ステップＳ２３で記憶された走査状態で超音波を送信する画像モードの走査状態の送信電圧及び当該送信電圧に対応づけられた情報と、ステップＳ３１で記憶された非走査状態で超音波を送信する画像モードの送信電圧Ｖｐ及び送信電圧Ｖｐに対応づけられた情報とを記憶部４３から読み出し、これらの情報を含む送信電圧テーブル７０を生成し、通信部４５を介して、生成した送信電圧テーブル７０を超音波診断装置１００に送信して記憶させ（ステップＳ３３）、第１の送信電圧記憶処理を終了する。ここでは、送信電圧テーブル７０の走査幅７６は、記憶部４３に記憶された走査幅の値を含む所定範囲の走査幅とされるものとする。例えば、コンベックス方式の超音波探触子２、カラードプラモードの走査幅に対応して４０［％］が記憶部４３に記憶されている場合に、送信電圧テーブル７０では走査幅７６が、４０％以上６０％未満に設定される。例えば、走査幅が４０％、６０％に対応する送信電圧が記憶部４３に記憶されている場合に、走査幅４０％の送信電圧が送信電圧７７に格納され、その送信電圧に走査幅７６の「４０％以上６０％未満」が対応付けられる。ステップＳ３３に対応して、超音波診断装置１００の制御部１８は、通信部２０を介して、送信電圧テーブル７０をＰＣ４から受信して記憶部１９に記憶する。
【００９９】
第１の送信電圧記憶処理の実行後、生産される超音波診断装置１００は、送信電圧テーブル７０が記憶されており、病院などの医療施設に出荷される。医療施設での超音波診断装置１００において、任意の画像モード、送信条件により、患者の生体などの被検体を診断するための超音波画像表示処理が実行される。超音波画像表示処理は、指定される画像モード及び送信条件で超音波探触子２から超音波を送受信して超音波画像データを生成して表示部４４に表示する処理である。超音波画像表示処理において、操作入力部１１を介して、医師、技師などの操作者から、表示する超音波画像の画像モード、送信条件が入力又は変更入力され、超音波探触子２も変更可能であるものとする。
【０１００】
超音波画像表示処理の実行開始時に、制御部１８は、接続中の超音波探触子２の探触子情報記憶部２ｂから探触子種類を読み出して取得し、超音波画像表示処理において入力された画像モードに対応するサブ画像モード、送信条件、走査幅（走査状態で超音波を送信する画像モードの場合）を取得し、記憶部１９に記憶された送信電圧テーブル７０から、前記取得された各種情報に対応する送信電圧７７を読み出す。制御部１８は、超音波画像表示処理において、読み出した送信電圧と、設定中の画像モード、探触子種類、サブ画像モードの送信条件、走査幅（走査状態で超音波を送信する画像モードの場合）とに応じて、設定中の画像モード（サブ画像モード）の駆動信号を送信部１２に生成させ、当該駆動信号により超音波探触子２に超音波送受信を行わせ、受信部１３、画像生成部１４、画像処理部１５、ＤＳＣ１６、表示部１７により、超音波画像データの生成及び表示を行う。超音波画像表示処理の実行中に、操作入力部１１を介して操作者から画像モード、送信条件又は走査幅（走査状態で超音波を送信する画像モードの場合）の変更が入力され、又は超音波探触子２が変更された場合に、制御部１８は、変更後の入力情報、超音波探触子２の探触子種類に応じて、変更後の送信電圧７７を送信電圧テーブル７０から読み出して、新たな送信電圧として再設定する。
【０１０１】
以上、本実施の形態によれば、ＰＣ４は、超音波診断装置１００に接続された超音波探触子２を一のサブ画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の超音波探触子２の表面温度を撮像するサーモカメラ部５から当該非走査状態の熱画像データを取得し、前記画像モードの走査状態での走査幅を取得し、取得された非走査状態の熱画像データから、非走査状態の温度上昇値分布データを生成し、取得された走査幅に応じて、生成された非走査状態の温度上昇値分布データから、走査状態の温度上昇値分布データを生成する制御部４１を備える。送信電圧設定システム１０００は、ＰＣ４と、サーモカメラ部５と、超音波診断装置１００と、を備える。
【０１０２】
このため、サブ画像モードの非走査状態の超音波探触子２の表面の熱画像を撮像した熱画像データを使用し、熱伝導特性を使用する多くのパラメーターを必要としないことと、走査状態の超音波探触子２の表面温度の測定をしないこととにより、サブ画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データを基にして、当該走査状態における超音波探触子２の表面温度を容易かつ精度よく予測できる。さらに、曲率を持った超音波探触子２でも、簡便な構成で、走査状態における超音波探触子２の表面温度を容易かつ精度よく予測できる。
【０１０３】
また、制御部４１は、生成された非走査状態の温度上昇値分布データを、超音波探触子２のラテラル方向に走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを加算平均又は加重平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する。このため、撮像したサブ画像モードの非走査状態の熱画像データから、走査状態の温度上昇値データを容易かつ精度よく予測できる。加重平均を用いる場合に、超音波探触子２の中心の重みを大きく、端の重みを小さくすることで、より精度よく、走査状態の温度上昇値分布データを生成できる。
【０１０４】
また、制御部４１は、非走査状態の送信電圧Ｖｐと、生成された非走査状態の温度上昇値分布データと、超音波探触子２の温度上昇値の規制値ΔＴｒとから、超音波探触子２の表面温度が規制値ΔＴｒを超えない走査状態の送信電圧Ｖｔを算出する。このため、サブ画像モードにおける超音波探触子２の規制値ΔＴｒを超えない適切な目標温度上昇値に対応する走査状態の送信電圧Ｖｔを算出でき、送信電圧Ｖｔを用いることでサブ画像モードの超音波画像の感度を向上させることができる。
【０１０５】
また、制御部４１は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、非走査状態の送信電圧Ｖｐと、生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値ΔＴｃと、超音波探触子２の温度上昇値の規制値ΔＴｒとから、走査状態の送信電圧Ｖｔを算出する。このため、サブ画像モードにおける超音波探触子２の規制値ΔＴｒを超えない適切な目標温度上昇値に対応する走査状態の送信電圧Ｖｔを容易かつ精度よく算出できる。
【０１０６】
また、制御部４１は、算出された走査状態の送信電圧Ｖｔを送信電圧テーブル７０として超音波診断装置１００に送信して記憶させる。このため、超音波診断装置１００は、送信電圧テーブル７０の送信電圧Ｖｔを用いることでサブ画像モードの超音波画像の感度を向上させることができる。
【０１０７】
（第１の変形例）
図１１、図１２を参照して、上記実施の形態の第１の変形例を説明する。図１１は、第１の送信電圧用情報記憶処理を示すフローチャートである。図１２は、送信電圧設定処理を示すフローチャートである。
【０１０８】
上記実施の形態では、送信電圧設定システム１０００を用いて、ＰＣ４で生成した送信電圧テーブル７０を超音波診断装置１００に記憶する構成としたが、本変形例は、ＰＣ４で測定し生成した温度上昇値分布データを超音波診断装置１００の出荷前に超音波診断装置１００に記憶しておき、超音波診断装置１００を出荷した後、超音波診断装置１００が使用される際に、超音波診断装置１００が温度上昇値分布データから送信電圧を算出する構成である。
【０１０９】
本変形例の装置構成は、上記実施の形態と同様に、送信電圧設定システム１０００を用いる。ただし、記憶部４３には、第１の送信電圧記憶プログラムに代えて、後述する第１の送信電圧用情報記憶処理を実行するための第１の送信電圧用情報記憶プログラムが記憶されているものとする。また、超音波診断装置１００の制御部１８のＲＯＭには、後述する送信電圧設定処理を実行するための送信電圧設定プログラムが記憶されているものとする。
【０１１０】
つぎに、図１１、図１２を参照して、送信電圧設定システム１０００の動作を説明する。まず、図１１を参照して、ＰＣ４で実行される第１の送信電圧用情報記憶処理を説明する。第１の送信電圧用情報記憶処理は、ＰＣ４が、サブ画像モードが走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態での超音波探触子２の表面の温度分布を計測し、計測結果から走査状態の温度分布を推定するための温度上昇値分布データを生成して超音波診断装置１００に記憶する処理である。
【０１１１】
ＰＣ４において、例えば操作部４２を介して操作者から第１の送信電圧用情報記憶処理の実行指示が入力されたことをトリガーとして、制御部４１は、記憶部４３に記憶された第１の送信電圧用情報記憶プログラムに従い、第１の送信電圧用情報記憶処理を実行する。
【０１１２】
図１１に示すように、ステップＳ４１〜Ｓ４９は、図６の第１の送信電圧記憶処理のステップＳ１１〜Ｓ１９と同様である。そして、制御部４１は、ステップＳ４９で生成された温度上昇値分布データを、ステップＳ４１で入力されたサブ画像モード、ステップＳ４４で入力された探触子種類、ステップＳ４３で入力された送信条件、ステップＳ４６で設定された送信電圧Ｖｐに対応付けて記憶部４３に記憶する（ステップＳ５０）。ステップＳ５１〜Ｓ５８は、図１１のステップＳ２５〜Ｓ３２と同様である。
【０１１３】
サブ画像モード又は探触子種類の変更の入力がない場合（ステップＳ５２；ＮＯ）、制御部４１は、通信部４５を介して、ステップＳ５０で記憶された走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データ及び当該温度上昇値分布データに対応づけられた情報（サブ画像モード、探触子種類、送信条件、送信電圧Ｖｐ）と、ステップＳ５７で記憶された非走査状態で超音波を送信する画像モードの送信電圧Ｖｐ及び送信電圧Ｖｐに対応づけられた情報（サブ画像モード、探触子種類、送信条件）とを超音波診断装置１００に送信して記憶させ（ステップＳ５９）、第１の送信電圧用情報記憶処理を終了する。ステップＳ５９に対応して、超音波診断装置１００の制御部１８は、通信部２０を介して、走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データ及び当該温度上昇値分布データに対応づけられた情報と、非走査状態で超音波を送信する画像モードの送信電圧Ｖｐ及び送信電圧Ｖｐに対応づけられた情報とをＰＣ４から受信して記憶部１９に記憶する。
【０１１４】
ついで、図１２を参照して、超音波診断装置１００で実行される送信電圧設定処理を説明する。送信電圧設定処理は、超音波画像表示処理の実行中に、走査状態で超音波を送信する画像モードについて、第１の送信電圧用情報記憶処理により記憶部１９に記憶された温度上昇値分布データを用いて送信電圧Ｖｔを算出して設定し、非走査状態で超音波を送信する画像モードについて、記憶部１９に記憶された送信電圧Ｖｐを設定する処理である。当該超音波画像表示処理は、上記実施の形態の超音波画像表示処理と同様であるものとするが、各画像モードの送信電圧は、送信電圧設定処理により設定又は変更されるものとする。
【０１１５】
第１の送信電圧用情報記憶処理の実行後に、生産される超音波診断装置１００は、走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データ及び当該温度上昇値分布データに対応づけられた情報と、非走査状態で超音波を送信する画像モードの送信電圧Ｖｐ及び送信電圧Ｖｐに対応づけられた情報とが記憶されており、医療機関に出荷されたものとする。この超音波診断装置１００において、超音波画像表示処理の実行が開始されたことをトリガーとして、制御部１８は、ＲＯＭに記憶された送信電圧設定プログラムに従い、送信電圧設定処理を実行する。
【０１１６】
図１２に示すように、まず、制御部１８は、超音波画像表示処理で設定中の画像モードを取得する（ステップＳ６１）。そして、制御部１８は、ステップＳ６１で取得された画像モードに含まれる全てのサブ画像モードのうち、未選択の１つを選択する（ステップＳ６２）。例えば、ステップＳ６１で取得された超音波画像表示処理の画像モードがカラードプラモードである場合に、そのサブ画像モードは、カラードプラモード及びＢモードの２つである。ステップＳ６２では、この２つのサブ画像モードのうち、いずれかのサブ画像モード１つが先に選択され、選択されなかったサブ画像モードが、次に実行されるステップＳ６２で選択されることになる。これにより、画像モードに含まれる全てのサブ画像モードが順に１つずつ選択される。そして、制御部１８は、ステップＳ６２又はＳ７４で選択中のサブ画像モードが、走査状態で超音波を送信する画像モードであるか否かを判別する（ステップＳ６３）。走査状態で超音波を送信する画像モードである場合（ステップＳ６３；ＹＥＳ）、制御部１８は、接続中の超音波探触子２の探触子種類を探触子情報記憶部２ｂから読み出し、超音波画像表示処理で設定中の送信条件を取得する（ステップＳ６４）。
【０１１７】
そして、制御部１８は、選択中のサブ画像モード、ステップＳ６４で取得された探触子種類及び送信条件に対応する非走査状態の温度上昇値分布データ及び送信電圧Ｖｐを記憶部１９から読み出す（ステップＳ６５）。そして、制御部１８は、選択中のサブ画像モードに対応し、超音波画像表示処理で設定中の走査幅を取得する（ステップＳ６６）。そして、制御部１８は、ステップＳ６５で読み出された温度上昇値分布データを、ステップＳ６６で取得された走査幅分ずらして加算平均して平均後の温度上昇値分布データを生成する（ステップＳ６７）。
【０１１８】
そして、制御部１８は、ステップＳ６７で生成された平均後の温度上昇値分布データから温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃを算出して取得する（ステップＳ６８）。そして、制御部１８は、ステップＳ６５で読み出された送信電圧Ｖｐと、ステップＳ６８で算出された温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃと、予め設定された温度上昇値ΔＴの規制値ΔＴｒとを用いて、温度上昇値ΔＴが送信電圧の二乗に比例することを利用して、設定する走査状態で超音波を送信する画像モードの走査状態の送信電圧Ｖｔを算出し、算出された送信電圧Ｖｔを、超音波画像表示処理における選択中のサブ画像モードの送信電圧に設定する（ステップＳ６９）。
【０１１９】
そして、制御部１８は、ステップＳ６２で未選択のサブ画像モードがあるか否かを判別する（ステップＳ７０）。ステップＳ７０において、後述するステップＳ７４で変更に対応するサブ画像モードが選択されている場合には、ステップＳ７０；ＮＯとなる。未選択のサブ画像モードがある場合（ステップＳ７０；ＹＥＳ）、ステップＳ６２に移行される。
【０１２０】
非走査状態で超音波を送信する画像モードである場合（ステップＳ６３；ＮＯ）、制御部１８は、接続中の超音波探触子２の探触子種類を探触子情報記憶部２ｂから読み出し、超音波画像表示処理で設定中の送信条件を取得する（ステップＳ７１）。そして、制御部１８は、選択中のサブ画像モード、ステップＳ７１で取得された探触子種類及び送信条件に対応する送信電圧Ｖｐを記憶部１９から読み出し、超音波画像表示処理における選択中のサブ画像モードの送信電圧に設定する（ステップＳ７２）、ステップＳ７０に移行される。
【０１２１】
未選択のサブ画像モードがない場合（ステップＳ７０；ＮＯ）、制御部１８は、超音波画像表示処理において、サブ画像モードの走査幅（走査状態で超音波を送信する画像モードのみ）又は送信条件の変更入力があるか否かを判別する（ステップＳ７３）。走査幅又は送信条件の変更入力がある場合（ステップＳ７３；ＹＥＳ）、制御部１８は、ステップＳ７３で変更入力された走査幅又は送信条件に対応するサブ画像モードを選択し（ステップＳ７４）、ステップＳ６３に移行する。
【０１２２】
走査幅又は送信条件の変更入力がない場合（ステップＳ７３；ＮＯ）、制御部１８は、超音波画像表示処理において、表示中の画像モードの変更入力、又は探触子情報記憶部２ｂに記憶された探触子種類の変更があるか否かを判別する（ステップＳ７５）。画像モード又は探触子種類の変更がある場合（ステップＳ７５；ＹＥＳ）、ステップＳ６１に移行される。画像モード又は探触子種類の変更がない場合（ステップＳ７５；ＮＯ）、制御部１８は、超音波画像表示処理が終了したか否かを判別する（ステップＳ７６）。
【０１２３】
超音波画像表示処理が終了していない場合（ステップＳ７６；ＮＯ）、ステップＳ７３に移行される。超音波画像表示処理が終了した場合（ステップＳ７６；ＹＥＳ）、送信電圧設定処理を終了する。このようにして、走査幅又は送信条件の変更や、画像モード又は探触子種類の変更があるまで、設定された送信電圧で超音波画像表示処理が継続される。
【０１２４】
以上、本変形例によれば、ＰＣ４は、超音波診断装置１００に接続された超音波探触子２を一のサブ画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の超音波探触子２の表面温度を撮像するサーモカメラ部５から当該非走査状態の熱画像データを取得し、取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値分布データを生成し、生成された非走査状態の温度上昇値分布データを超音波診断装置１００に送信して記憶させる制御部４１を備える。超音波診断装置１００は、送信された非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部１９と、サブ画像モードの走査状態での走査幅を取得し、取得された走査幅に応じて、記憶された非走査状態の温度上昇値分布データから、当該走査状態の温度上昇値の分布を示す走査状態の温度上昇値分布データを生成する制御部１８と、を備える。
【０１２５】
このため、サブ画像モードの走査状態の所望の走査幅に応じて、走査状態の温度上昇値分布データを都度容易かつ精度よく生成でき、サブ画像モードの走査状態における超音波探触子２の表面温度を容易かつ精度よく予測できる。
【０１２６】
また、制御部１８は、記憶された非走査状態の温度上昇値分布データを、超音波探触子２のラテラル方向に走査状態の走査幅分ずらし、得られた全ての温度上昇値分布データを加算平均又は加重平均して当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する。このため、撮像したサブ画像モードの非走査状態の熱画像データから、走査状態の温度上昇値データを容易かつ精度よく予測できる。加重平均を用いる場合に、超音波探触子２の中心の重みを大きく、端の重みを小さくすることで、より精度よく、走査状態の温度上昇値分布データを生成できる。
【０１２７】
また、制御部１８は、非走査状態の送信電圧Ｖｐと、生成された非走査状態の温度上昇値分布データと、超音波探触子２の温度上昇値の規制値ΔＴｒとから、超音波探触子２の表面温度が規制値ΔＴｒを超えない走査状態の送信電圧Ｖｔを算出する。このため、サブ画像モードにおける超音波探触子２の規制値ΔＴｒを超えない適切な目標温度上昇値に対応する走査状態の送信電圧Ｖｔを算出でき、送信電圧Ｖｔを用いることでサブ画像モードの超音波画像の感度を向上させることができる。
【０１２８】
また、制御部１８は、温度上昇値が送信電圧の２乗に比例することを用いて、非走査状態の送信電圧Ｖｐと、生成された走査状態の温度上昇値分布データの最大値ΔＴｃと、超音波探触子２の温度上昇値の規制値ΔＴｒとから、走査状態の送信電圧Ｖｔを算出する。このため、サブ画像モードにおける超音波探触子２の規制値ΔＴｒを超えない適切な目標温度上昇値に対応する走査状態の送信電圧Ｖｔを容易かつ精度よく算出できる。
【０１２９】
（第２の変形例）
図１３、図１４を参照して、上記実施の形態の変形例を説明する。図１３は、本変形例の送信電圧設定システム１０００Ａの機能構成を示すブロック図である。図１４は、第２の送信電圧用情報記憶処理を示すフローチャートである。
【０１３０】
上記第１の変形例では、送信電圧設定システム１０００を用いて、ＰＣ４で生成した温度上昇値分布データを超音波診断装置１００に記憶し送信電圧Ｖｐを算出する構成としたが、本変形例は、超音波診断装置１００が、温度上昇値分布データを生成して記憶し送信電圧Ｖｐを算出する構成である。
【０１３１】
本変形例の装置構成は、送信電圧設定システム１０００に代えて、図１３に示す送信電圧設定システム１０００Ａを用いる。送信電圧設定システム１０００Ａにおいて、送信電圧設定システム１０００と同様の構成部分には、同じ符号を付与してその説明を省略する。
【０１３２】
送信電圧設定システム１０００Ａは、製造会社の開発部門に設置され、超音波診断装置１００の生産前に各画像モードの駆動信号の送信電圧を算出するための温度上昇値分布データが生成されて記憶される。送信電圧設定システム１０００Ａは、超音波診断装置１００と、サーモカメラ部５及び温度センサー６と、を備える。
【０１３３】
また、送信電圧設定システム１０００Ａは、超音波診断装置１００の生産前の温度上昇値分布データの生成及び記憶を行う時に、サーモカメラ部５及び温度センサー６が、通信接続部２１に接続されているものとする。
【０１３４】
また、制御部１８のＲＯＭには、後述する第２の送信電圧用情報記憶処理を実行するための第２の送信電圧用情報記憶プログラムと、送信電圧設定プログラムと、が記憶されているものとする。
【０１３５】
つぎに、図１４を参照して、超音波診断装置１００の動作を説明する。超音波診断装置１００において、制御部１８は、図１１の第１の送信電圧用情報記憶処理と同様の第２の送信電圧用情報記憶処理を実行する。第１の送信電圧用情報記憶処理の実行の主体は、ＰＣ４の制御部４１であったが、第２の送信電圧用情報記憶処理の実行の主体は、制御部１８となる。また、記憶部１９には、超音波探触子２の探触子種類に対応する素子数、素子ピッチ、曲率半径を示す探触子種類テーブルが予め記憶されているものとする。
【０１３６】
第２の送信電圧用情報記憶処理は、超音波診断装置１００が、サブ画像モードが走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態での超音波探触子２の表面の温度分布を計測し、計測結果から走査状態の温度分布を推定するための温度上昇値分布データを生成して記憶部１９に記憶する処理である。
【０１３７】
超音波診断装置１００において、例えば操作入力部１１を介して操作者から第２の送信電圧用情報記憶処理の実行指示が入力されたことをトリガーとして、制御部１８は、ＲＯＭに記憶された第２の送信電圧用情報記憶プログラムに従い、第２の送信電圧用情報記憶処理を実行する。
【０１３８】
図１４に示すように、制御部１８は、操作入力部１１を介して操作者から接続中の超音波探触子２に対応して送信電圧を設定する対象のサブ画像モードの入力を受け付ける（ステップＳ８１）。ステップＳ８２，Ｓ８３は、図６の第１の送信電圧用情報記憶処理のステップＳ４２，Ｓ４３と同様であり、処理の主体を制御部１８に代えたものである。
【０１３９】
そして、制御部１８は、探触子情報記憶部２ｂから探触子種類を読み出し、記憶部１９に記憶された探触子種類テーブルを参照して、探触子情報記憶部２ｂから読み出した接続中の超音波探触子２の探触子種類に応じて、素子数、素子ピッチ、曲率半径を取得する（ステップＳ８４）。ステップＳ８５〜Ｓ９３は、図６のステップＳ４５〜Ｓ５３と同様であり、処理の主体を制御部１８に代えたものである。
【０１４０】
そして、制御部１８は、探触子情報記憶部２ｂから探触子種類を読み出して取得する（ステップＳ９４）。ステップＳ９５〜Ｓ９８は、図６のステップＳ５５〜Ｓ５８と同様であり、処理の主体を制御部１８に代えたものである。サブ画像モード又は探触子種類の変更の入力がない場合（ステップＳ９２；ＮＯ）、第２の送信電圧用情報記憶処理が終了する。
【０１４１】
第２の送信電圧用情報記憶処理の実行後に、生産される超音波診断装置１００は、サーモカメラ部５及び温度センサー６が接続されておらず、走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の温度上昇値分布データ及び当該温度上昇値分布データに対応づけられた情報と、非走査状態で超音波を送信する画像モードの送信電圧Ｖｐ及び送信電圧Ｖｐに対応づけられた情報とが記憶されており、医療機関に出荷されたものとする。この超音波診断装置１００において、図１２の送信電圧設定処理が実行される。
【０１４２】
以上、本変形例によれば、超音波診断装置１００は、接続された超音波探触子２を一のサブ画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の超音波探触子２の表面温度に基づく、当該非走査状態の温度上昇値分布データを記憶する記憶部１９と、画像モードの走査状態での走査幅を取得し、取得された走査幅に応じて、当該非走査状態の温度上昇値分布データから、当該走査状態の温度上昇値分布データを生成する制御部１８を備える。このため、上記第１の変形例と同様の効果を奏し、サブ画像モードにおける超音波探触子２の表面温度を容易かつ精度よく予測できる。
【０１４３】
また、制御部１８は、超音波診断装置１００で接続された超音波探触子２を一のサブ画像モードで、且つ非走査状態で駆動した場合の超音波探触子２の表面温度を撮像するサーモカメラ部５から当該非走査状態の熱画像データを取得し、取得された非走査状態の熱画像データから、当該非走査状態の温度上昇値分布データを生成する。このため、情報処理装置を用いず、非走査状態の熱画像データ及び温度上昇値分布データを容易に生成できる。
【０１４４】
なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る好適な情報処理装置、超音波探触子温度予測システム、超音波診断装置及び超音波探触子の温度予測方法の一例であり、これに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態及び各変形例の少なくとも２つを適宜組合せる構成としてもよい。
【０１４５】
また、上記実施の形態及び各変形例において、ＰＣ４の制御部４１又は超音波診断装置１００の制御部１８は、接続中の超音波探触子２のエレベーション方向の中心のラテラル方向の１列の画素列の１次元の配列データである熱画像データを走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の表面温度分布データとして抽出して取得する構成としたが、これに限定されるものではない。走査状態で超音波を送信する画像モードの非走査状態の表面温度分布データは、例えばエレベーション方向の中心から幅を有するラテラル方向の２次元の配列データである構成としてもよい。例えば、２次元の配列データから、エレベーション方向の各位置における素子番号方向に沿った複数の温度上昇値分布データが生成され、各温度上昇値分布データが走査状態の各温度上昇値分布データに変換され、走査状態の複数の温度上昇値分布データから温度上昇値ΔＴの最大値ΔＴｃが算出される。この構成によれば、サブ画像モードの非走査状態の表面温度分布データが２次元配列データであるため、この２次元配列データを用いて走査状態の温度上昇値分布データをより正確に生成できる。
【０１４６】
また、上記実施の形態では、超音波診断装置１００の記憶部１９に送信電圧テーブル７０を記憶させることにより、サブ画像モードの送信電圧を設定する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、送信電圧テーブル７０と同様のデータを、超音波送受信を含む超音波画像表示処理などのプログラムに含め、当該プログラムを記憶部１９に記憶（インストール）することにより、サブ画像モードの走査状態の送信電圧を設定する構成としてもよい。
【０１４７】
また、上記各変形例において、非走査状態で超音波を送信するモードの場合には、送信電圧Ｖｐを取得して超音波診断装置１００に記憶する構成としたが、これに限定されるものではない。非走査状態で超音波を送信するモードの場合にも、ＰＣ４の制御部４１又は超音波診断装置１００の制御部１８は、入力又は取得された探触子種類、送信条件などに応じて超音波探触子２の表面温度を測定して熱画像データを取得し、温度上昇値分布データに変換して超音波診断装置１００の記憶部１９に記憶する構成としてもよい。この超音波診断装置１００の制御部１８は、超音波画像表示処理の実行時、画像モードが非走査状態で超音波を送信する画像モードの場合に、当該非走査状態で超音波を送信する画像モードの温度上昇値分布データを記憶部１９から読み出して、最大の温度上昇値ΔＴから送信電圧Ｖｐを算出して設定する。
【０１４８】
また、上記実施の形態及び変形例では、超音波探触子２の表面温度のみを考慮して、送信電圧を設定する構成としたが、この構成に限定されるものではない。実際の送信電圧の設定時には、超音波探触子２の表面温度だけでなく、音響出力（ＡＯＰ：Acoustic Output Power）の規制も考慮して送信電圧が決定される。音響出力の規制には、ＭＩ（Mechanical Index）、ＴＩ（Thermal Index）、Ispta.3などの指標が用いられる。そして、超音波探触子２の表面温度と、音響出力とが、それぞれの規制値を超えない送信電圧のうち、もっとも低い電圧が使われることになる。例えば、音響出力の規制を超えない送信電圧をあらかじめ記憶しておき、表面温度から算出された送信電圧Ｖｔと比較して低い方の送信電圧が決定される構成とする。あるいは、ＭＩ、ＴＩ、Ispta.3などの指標を計算する元となる音響出力値をあらかじめ記憶しておき、当該音響出力値が規制値を超えない送信電圧を計算して、表面温度から算出された送信電圧Ｖｔと比較し、もっとも低い送信電圧を設定する構成とすることもできる。ＴＩ、Ispta.3は、走査状態又は非走査状態や走査幅によって規制を超えない送信電圧が変わってくるので、前者の構成なら送信電圧を走査状態、又は非走査状態や走査幅別に記憶するか、より好適には後者の構成のようにすることが望ましい。
【０１４９】
また、以上の実施の形態における送信電圧設定システム１０００，１０００Ａを構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０００，１０００Ａ  送信電圧設定システム
１００  超音波診断装置
１  超音波診断装置本体
１１  操作入力部
１２  送信部
１３  受信部
１４  画像生成部
１５  画像処理部
１６  ＤＳＣ
１７  表示部
１８  制御部
１９  記憶部
２０  通信部
２１  通信接続部
２  超音波探触子
２ａ  振動子
２ｂ  探触子情報記憶部
３  ケーブル
４  ＰＣ
４１  制御部
４２  操作部
４３  記憶部
４４  表示部
４５  通信部
４６  通信接続部
４７  バス
５  サーモカメラ部
６  温度センサー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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