(57)【要約】  【課題】  高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御する。  【解決手段】  プローブ７内の複数の振動子にパラレルに印加される高周波の駆動パルスの電流を検出するのではなく、複数の振動子を駆動するための可変電圧源４の直流出力電圧の消費電流を測定して消費電力を算出し、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御する。【選択図】  図１
2007029191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブの表面温度を予測して予測値が安全規格内に収まるように制御する超音波診断装置において、
前記プローブ内の複数の振動子を駆動するための直流電圧を発生する電圧発生手段と、
前記電圧発生手段の出力電圧の消費電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段を経由した前記電圧発生手段の前記出力電圧をスイッチングして、前記プローブ内の前記複数の振動子の各々を駆動するための駆動パルスをパラレルに発生する駆動パルス発生手段と、
前記電流検出手段により検出された電流に基づいてプローブ表面温度を予測して予測値が安全規格内に収まるように制御する制御手段とを、
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格内の上限から所定範囲内に入った場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を下げる制御を行う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】
前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格内の上限から所定範囲内に入った場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を止める制御を行う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】
前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格の上限からの所定範囲に達していない場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を上げる制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電圧発生手段の前記出力電圧を下げる制御、又は止める制御を行う際、ユーザに警告することを特徴とする請求項２又は３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、プローブ表面温度を予測して予測値が安全規格内に収まるように制御する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は下記の特許文献１に記載されている従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図７において、コントローラ２がキーボード１から入力された診断条件に応じて可変電圧源４の出力電圧とパルス発生回路３の発生パルスを定め、パルス駆動回路６が可変電圧源４の出力電圧をパルス発生回路３の発生パルスでスイッチングしてプローブ７内の複数（ｎ個）の振動子（不図示）に対する各々の駆動パルスを発生して電流測定回路５を経由してプローブ７内の複数の振動子の各々にパラレルに出力すると、電流測定回路５がプローブ７内の振動子に流れる電流を検出してコントローラ２に送る。コントローラ２はその電流値と可変電圧源４の出力電圧により消費電力値を計算してその消費電力値と記憶装置１０から読み出した定数を用いてプローブ７の表面温度を予測し、その予測値が安全規格内に収まるように可変電圧源４の出力電圧を制御する。電流測定回路５は特許文献１では、電流検出用抵抗と、増幅器とＡ／Ｄ変換器により構成されている。
【特許文献１】特開２００３−２３５８３８号公報（要約書）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術では、プローブ７内の複数の振動子にパラレルに印加される高周波の駆動パルスの電流を検出するので、
（１）電流測定回路５内のＡ／Ｄ変換器は、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器が必要になるという問題点がある。
（２）電流測定回路５が１つの場合、Ｂモードのようにスキャンしている状態でないと消費電力を測定することができないという問題点がある。
（３）Ｂモード以外のモード（Ｍモード、カラーモード、ドプラモードなど）においても測定可能にするためには、電流測定回路５がプローブ７内の複数の振動子の各々ごとに必要になるという問題点がある。
【０００４】
本発明は上記従来例の問題点に鑑み、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御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】
【０００５】
本発明は上記目的を達成するために、プローブの表面温度を予測して予測値が安全規格内に収まるように制御する超音波診断装置において、
前記プローブ内の複数の振動子を駆動するための直流電圧を発生する電圧発生手段と、
前記電圧発生手段の消費電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段を経由した前記電圧発生手段の前記出力電圧をスイッチングして、前記プローブ内の前記複数の振動子の各々を駆動するための駆動パルスをパラレルに発生する駆動パルス発生手段と、
前記電流検出手段により検出された電流に基づいてプローブ表面温度を予測して予測値が安全規格内に収まるように制御する制御手段とを備えた構成とした。
【０００６】
この構成により、プローブ内の複数の振動子にパラレルに印加される高周波の駆動パルスの電流を検出するのではなく、複数の振動子を駆動するための直流電圧の消費電流を測定するので、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができる。
【０００７】
また、前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格内の上限から所定範囲内に入った場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を下げる制御を行うことを特徴とする。
この構成により、プローブ内の複数の振動子にパラレルに印加される高周波の駆動パルスの電流を検出するのではなく、複数の振動子を駆動するための直流電圧の消費電流を測定するので、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができる。
【０００８】
また、前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格内の上限から所定範囲内に入った場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を止める制御を行うことを特徴とする。
この構成により、プローブ内の複数の振動子にパラレルに印加される高周波の駆動パルスの電流を検出するのではなく、複数の振動子を駆動するための直流電圧源の消費電流を測定するので、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができる。
【０００９】
また、前記制御手段は、プローブ表面温度の予測値が安全規格の上限からの所定範囲に達していない場合に、前記電圧発生手段の前記出力電圧を上げる制御を行うことを特徴とする。
この構成により、電圧発生手段の出力電圧を下げ過ぎたり、送信停止時間が長くなることによって診断しにくくなることを防止することができる。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記電圧発生手段の前記出力電圧を下げる制御、又は止める制御を行う際、ユーザに警告することを特徴とする。
この構成により、このまま装置を使い続けると安全規格の上限からの所定範囲内に入る可能性があるため出力電圧を下げたことをユーザに報知することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る超音波診断装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００１３】
図１、図２において、コントローラ２がキーボード１から入力された診断条件に応じて可変電圧源４の出力電圧とパルス発生回路３の発生パルスを定めると、可変電圧源４の直流出力電圧は電流測定回路５を経由してパルス駆動回路６に印加される。パルス駆動回路６は、電流測定回路５を経由した可変電圧源４の出力電圧をパルス発生回路３の発生パルスでスイッチングしてプローブ７内の複数（ｎ個）の振動子（不図示）の各々の駆動パルスを発生してプローブ７内の複数の振動子の各々にパラレルに出力する。また、プローブ７内の振動子により送信された超音波信号の反射信号がプローブ７により電気信号に変換され、この電気信号がプリアンプ８、信号処理回路９を経由して受波信号に変換されて超音波断層画像が生成される。
【００１４】
図２は電流測定回路５の構成を詳しく示す図である。電流測定回路５は電流検出用抵抗１１と、増幅器１２とＡ／Ｄ変換器１３により構成され、可変電圧源４の直流出力電圧の消費電流を検出してコントローラ２に送る。コントローラ２はその電流値と可変電圧源４の出力電圧により消費電力値を計算してその消費電力値と記憶装置１０から読み出した定数を用いてプローブ７の表面温度を予測し、その予測値が安全規格の上限から所定の範囲内に入ったままになるのを防ぐように可変電圧源４の出力電圧を制御する。この上限からの所定の範囲は、より安全性を高め、安全規格内に収まるようにするため、使用条件、環境条件より任意に設定される。
【００１５】
図３は図１のコントローラ２の処理を説明するためのフローチャートである。図３において、ユーザがキーボード１から診断条件を設定すると、設定された診断条件に応じて可変電圧源４の出力電圧とパルス発生回路３の発生パルスを定め（ステップＳ１）、電流測定回路５により測定された可変電圧源４の出力電流値と可変電圧源４の出力電圧により消費電力値を計算してその消費電力値と記憶装置１０から読み出した定数を用いてプローブ７の表面温度を推定し、推定値が安全規格の上限からの所定範囲に達しているか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、安全規格の上限からの所定範囲に達していると（ステップＳ２でＮｏ）、可変電圧源４の出力電圧を下げる制御を行う（ステップＳ３）。
【００１６】
＜第２の実施の形態＞
図４は第２の実施の形態のコントローラ２の処理を説明するためのフローチャートである。図４におけるステップＳ１、Ｓ２は図３と同じである。第２の実施の形態では、推定値が安全規格の上限からの所定範囲内に達しているか否かを判断し（ステップＳ２）、安全規格の上限からの所定範囲に達していると（ステップＳ２でＮｏ）可変電圧源４の出力電圧を下げる制御を行い（ステップＳ３）、安全規格の上限からの所定範囲まで達していなければ（ステップＳ２でＹｅｓ）可変電圧源４の出力電圧を上げる制御を行う（ステップＳ４）。
【００１７】
第１、第２の実施の形態によれば、プローブ７内の複数の振動子の各々に流れる高周波の駆動パルスの電流を検出するのではなく、可変電圧源４の出力電流を測定するので、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができる。
【００１８】
＜第３の実施の形態＞
図５は第３の実施の形態のコントローラ２の処理を説明するためのフローチャートである。図５におけるステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は図４と同じである。第３の実施の形態では、可変電圧源４の出力電圧を下げる制御を行うと（ステップＳ３）、次いで可変電圧源４の出力電圧を下げる旨の警告をユーザに表示する（ステップＳ５）。第３の実施の形態によれば、第１、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができるとともに、このまま装置を使い続けると安全規格の上限からの所定範囲内に入る可能性があるため出力電圧を自動的に下げたことをユーザに報知することができる。
【００１９】
＜第４の実施の形態＞
図６は第４の実施の形態のコントローラ２の処理を説明するためのフローチャートである。図６におけるステップＳ１、Ｓ２は図３と同じである。第４の実施の形態では、推定値が安全規格内か否かを判断する（ステップＳ２）。そして、安全規格内でなければ（ステップＳ２でＮｏ）、可変電圧源４の電圧出力を止める制御を行う（ステップＳ６）。第４の実施の形態によれば、第１、第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、高周波電流を測定可能な高速のＡ／Ｄ変換器を必要とすることなく、かつモードに関係なく、かつ電流測定回路をプローブ内の複数の振動子の各々ごとに必要とすることなく、消費電力算出、温度予測を行ってプローブ表面温度が安全規格内に収まるように制御することができるという効果を有し、超音波診断装置などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の第１の実施の形態を示すブロック図
【図２】図１の電流測定回路の構成を詳しく示すブロック図
【図３】図１のコントローラの処理を説明するためのフローチャート
【図４】第２の実施の形態のコントローラの処理を説明するためのフローチャート
【図５】第３の実施の形態のコントローラの処理を説明するためのフローチャート
【図６】第４の実施の形態のコントローラの処理を説明するためのフローチャート
【図７】従来の超音波診断装置を示すブロック図
【符号の説明】
【００２２】
２  コントローラ
３  パルス発生回路
４  可変電圧源
５  電流測定回路
６  パルス駆動回路
７  プローブ
８  プリアンプ回路
９  信号処理回路
１０  記憶装置
【図１】
2007029191.tif 000003
【図２】
2007029191.tif 000004
【図３】
2007029191.tif 000005
【図４】
2007029191.tif 000006
【図５】
2007029191.tif 000007
【図６】
2007029191.tif 000008
【図７】
2007029191.tif 000009