(57)【要約】【課題】超音波プローブの内部温度の上昇を抑制しながらも高画質の超音波画像を得ることができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】温度センサで超音波プローブの内部温度を検出し、検出された超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネルＬ１の数を減少させると共に測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネルＬ１の数を減少させる。【選択図】図４
2012161555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信駆動部から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号を受信信号処理部で処理し、処理された受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
前記超音波プローブの内部温度を検出する温度センサと、
前記超音波プローブが有する複数チャンネルのうち受信時の同時開口チャンネルを選択するチャンネル選択部と、
前記温度センサにより検出された前記超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少し且つ測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少するように前記チャンネル選択部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択されるように前記チャンネル選択部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数チャンネルのうち中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルが選択されるように前記チャンネル選択部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記制御部は、送信時に前記複数チャンネルのすべてのチャンネルから超音波が送信されるように前記送信駆動部を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
送信駆動部から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号を受信信号処理部で処理し、処理された受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断方法であって、
前記超音波プローブの内部温度を検出し、
検出された前記超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネル数を減少し且つ測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数を減少する
ことを特徴とする超音波診断方法。
【請求項６】
前記超音波プローブが有する複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択される請求項５に記載の超音波診断方法。
【請求項７】
前記超音波プローブが有する複数チャンネルのうち中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルが選択される請求項５に記載の超音波診断方法。
【請求項８】
送信時に前記超音波プローブが有する複数チャンネルのすべてのチャンネルから超音波が送信される請求項５〜７のいずれか一項に記載の超音波診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波診断装置および方法に係り、特に、超音波プローブの振動子アレイから超音波を送受信することにより生成された超音波画像に基づいて診断を行う超音波診断装置の超音波プローブ内における発熱量の抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信して、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。
【０００３】
このような超音波診断装置では、振動子アレイから超音波を送信することで、振動子アレイから熱が生じる。
ところが、通常、操作者が片手で超音波プローブを把持して振動子アレイの超音波送受信面を被検体の表面に当接しつつ診断を行うので、超音波プローブは操作者が片手で容易に把持し得る程度の小さな筺体内に収容されることが多い。このため、振動子アレイからの発熱により超音波プローブの筺体内が温度上昇することがある。
【０００４】
また、近年、超音波プローブに信号処理のための回路基板を内蔵し、振動子アレイから出力された受信信号をデジタル処理した上で無線通信あるいは有線通信により装置本体に伝送することにより、ノイズの影響を低減して高画質の超音波画像を得るようにした超音波診断装置が提案されている。
この種のデジタル処理を行う超音波プローブでは、受信信号の処理時においても回路基板からの発熱があり、回路基板の各回路の安定した動作を保証するために筺体内の温度上昇を抑制する必要がある。
【０００５】
超音波プローブの温度上昇対策については、例えば特許文献１に、超音波プローブの表面温度に応じて振動子アレイを駆動する条件を自動的に変化させる超音波診断装置が開示されている。表面温度が高くなるほど、超音波の送信時における振動子アレイの各トランスデューサの駆動電圧、送信開口数、送信パルスの繰り返し周波数、フレームレート等を低減することにより、超音波プローブの表面温度が適切な温度に維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２５３７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、送信時の振動子アレイの駆動条件を変化させる特許文献１の装置では、上述したようなデジタル処理を行う超音波プローブにおける受信時の発熱に対処することができない。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、超音波プローブの内部温度の上昇を抑制しながらも高画質の超音波画像を得ることができる超音波診断装置および方法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】
この発明に係る超音波診断装置は、送信駆動部から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号を受信信号処理部で処理し、処理された受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置であって、超音波プローブの内部温度を検出する温度センサと、超音波プローブが有する複数チャンネルのうち受信時の同時開口チャンネルを選択するチャンネル選択部と、温度センサにより検出された超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少し且つ測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少するようにチャンネル選択部を制御する制御部とを備えたものである。
【０００９】
制御部は、複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択されるようにチャンネル選択部を制御する。あるいは、複数チャンネルのうち中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルが選択されるようにチャンネル選択部を制御することが好ましい。
また、制御部は、送信時に複数チャンネルのすべてのチャンネルから超音波が送信されるように送信駆動部を制御することができる。
【００１０】
この発明に係る超音波診断方法は、送信駆動部から供給された駆動信号に基づいて超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号を受信信号処理部で処理し、処理された受信信号に基づいて超音波画像を生成する超音波診断方法であって、超音波プローブの内部温度を検出し、検出された超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネル数を減少し且つ測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数を減少する方法である。
【００１１】
好ましくは、超音波プローブが有する複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択される、あるいは、超音波プローブが有する複数チャンネルのうち中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルが選択される。
また、送信時に超音波プローブが有する複数チャンネルのすべてのチャンネルから超音波を送信することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、超音波プローブの内部温度を温度センサで検出し、検出された超音波プローブの内部温度が高いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少し且つ測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数が減少するように制御部がチャンネル選択部を制御するので、超音波プローブ内における発熱量を抑制しながらも高画質の超音波画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】測定深度に応じて撮像領域を３つの領域に分割した状態を示す図である。
【図３】実施の形態１における超音波プローブの内部温度の時間変化と温度しきい値とを示すグラフである。
【図４】実施の形態１におけるチャンネル選択の様子を示す図である。
【図５】実施の形態２におけるチャンネル選択の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、超音波プローブ１と、この超音波プローブ１と無線通信により接続された診断装置本体２とを備えている。
【００１５】
超音波プローブ１は、１次元又は２次元の振動子アレイの複数チャンネルを構成する複数の超音波トランスデューサ３を有し、これらトランスデューサ３にチャンネル選択部４を介してそれぞれ対応して受信信号処理部５が接続され、さらに受信信号処理部５にパラレル／シリアル変換部６を介して無線通信部７が接続されている。また、複数のトランスデューサ３に送信駆動部８を介して送信制御部９が接続され、複数の受信信号処理部５に受信制御部１０が接続され、無線通信部７に通信制御部１１が接続されている。そして、チャンネル選択部４、パラレル／シリアル変換部６、送信制御部９、受信制御部１０および通信制御部１１にプローブ制御部１２が接続されている。さらに、超音波プローブ１には、超音波プローブ１の内部温度を検知する温度センサ１３が内蔵され、この温度センサ１３がプローブ制御部１２に接続されている。
なお、温度センサ１３は、超音波診断装置の運転時に特に発熱が予想される受信信号処理部５の近傍に配置されることが好ましい。
【００１６】
複数のトランスデューサ３は、それぞれ送信駆動部８から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して受信信号を出力する。各トランスデューサ３は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子、ＰＭＮ−ＰＴ（マグネシウムニオブ酸・チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生して、それらの超音波の合成により超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
【００１７】
送信駆動部８は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部９によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数のトランスデューサ３から送信される超音波が被検体内の組織のエリアをカバーする幅広の超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号の遅延量を調節して複数のトランスデューサ３に供給する。
チャンネル選択部４は、それぞれ互いに対応するトランスデューサ３と受信信号処理部５との間を接続／遮断する複数のスイッチからなり、プローブ制御部１２からの指令に基づいて振動子アレイの複数チャンネルのうち受信時の同時開口チャンネルを選択し、選択されたチャンネルのトランスデューサ３を対応する受信信号処理部５に接続する。
【００１８】
各チャンネルの受信信号処理部５は、受信制御部１０の制御の下で、対応するトランスデューサ３から出力される受信信号に対して直交検波処理又は直交サンプリング処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号をサンプリングすることにより、組織のエリアの情報を含むサンプルデータを生成して、サンプルデータをパラレル／シリアル変換部６に供給する。受信信号処理部５は、複素ベースバンド信号をサンプリングして得られるデータに高能率符号化のためのデータ圧縮処理を施すことによりサンプルデータを生成してもよい。
パラレル／シリアル変換部６は、複数チャンネルの受信信号処理部５によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータに変換する。
【００１９】
無線通信部７は、シリアルのサンプルデータに基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、シリアルのサンプルデータを送信する。変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられる。
無線通信部７は、診断装置本体２との間で無線通信を行うことにより、サンプルデータを診断装置本体２に送信すると共に、診断装置本体２から各種の制御信号を受信して、受信された制御信号を通信制御部１１に出力する。通信制御部１１は、プローブ制御部１２によって設定された送信電波強度でサンプルデータの送信が行われるように無線通信部７を制御すると共に、無線通信部７が受信した各種の制御信号をプローブ制御部１２に出力する。
【００２０】
温度センサ１３は、超音波プローブ１の内部温度Ｔを検出してプローブ制御部１２に出力する。
プローブ制御部１２は、診断装置本体２から送信される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ１の各部の制御を行う。また、プローブ制御部１２は、温度センサ１３で検出された超音波プローブ１の内部温度Ｔと測定深度に応じて受信時にチャンネル選択部４における各スイッチのオン／オフを制御する。
超音波プローブ１には、図示しないバッテリが内蔵され、このバッテリから超音波プローブ１内の各回路に電源供給が行われる。
なお、超音波プローブ１は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでもよい。また、複数のトランスデューサ３に1つのマルチプレクサを接続し、送受信時の開口チャンネルを切り替え可能としてもよい。
【００２１】
一方、診断装置本体２は、無線通信部１４を有し、この無線通信部１４にシリアル／パラレル変換部１５を介してデータ格納部１６が接続され、データ格納部１６に画像生成部１７が接続されている。さらに、画像生成部１７に表示制御部１８を介して表示部１９が接続されている。また、無線通信部１４に通信制御部２０が接続され、シリアル／パラレル変換部１５、画像生成部１７、表示制御部１８および通信制御部２０に本体制御部２１が接続されている。さらに、本体制御部２１には、オペレータが入力操作を行うための操作部２２と、動作プログラムを格納する格納部２３がそれぞれ接続されている。
【００２２】
無線通信部１４は、超音波プローブ１との間で無線通信を行うことにより、各種の制御信号を超音波プローブ１に送信する。また、無線通信部１４は、アンテナによって受信される信号を復調することにより、シリアルのサンプルデータを出力する。
通信制御部２０は、本体制御部２１によって設定された送信電波強度で各種の制御信号の送信が行われるように無線通信部１４を制御する。
シリアル／パラレル変換部１５は、無線通信部１４から出力されるシリアルのサンプルデータを、パラレルのサンプルデータに変換する。データ格納部１６は、メモリまたはハードディスク等によって構成され、シリアル／パラレル変換部１５によって変換された少なくとも１フレーム分のサンプルデータを格納する。
【００２３】
画像生成部１７は、データ格納部１６から読み出される１フレーム毎のサンプルデータに受信フォーカス処理を施して、超音波診断画像を表す画像信号を生成する。画像生成部１７は、整相加算部２４と画像処理部２５とを含んでいる。
整相加算部２４は、本体制御部２１において設定された受信方向に応じて、予め記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つの受信遅延パターンを選択し、選択された受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される複数の複素ベースバンド信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号（音線信号）が生成される。
【００２４】
画像処理部２５は、整相加算部２４によって生成される音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。画像処理部２５は、ＳＴＣ（sensitivity time control）部と、ＤＳＣ（digital scan converter：デジタル・スキャン・コンバータ）とを含んでいる。ＳＴＣ部は、音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。ＤＳＣは、ＳＴＣ部によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Ｂモード画像信号を生成する。
【００２５】
表示制御部１８は、画像生成部１７によって生成される画像信号に基づいて、表示部１９に超音波診断画像を表示させる。表示部１９は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部１８の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
【００２６】
このような診断装置本体２において、シリアル／パラレル変換部１５、画像生成部１７、表示制御部１８、通信制御部２０および本体制御部２１は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。上記の動作プログラムは、格納部２３に格納される。格納部２３における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。
【００２７】
ここで、実施の形態１における超音波プローブ１の内部温度Ｔと測定深度と受信時の同時開口チャンネル数Ｎとの関係について説明する。
図２に示されるように、予め撮像領域が測定深度に応じて浅部領域Ａ、中部領域Ｂ、深部領域Ｃの３つの領域に分割されると共に、図３に示されるように、被検体の体表温度Ｔ０（約３３℃）より高温側で且つ次第に高い温度値となるように第１の温度しきい値Ｔｔｈ１、第２の温度しきい値Ｔｔｈ２、第３の温度しきい値Ｔｔｈ３が予め設定されているものとする。これら第１の温度しきい値Ｔｔｈ１、第２の温度しきい値Ｔｔｈ２、第３の温度しきい値Ｔｔｈ３は、例えばそれぞれ３７℃、４０℃、４３℃に設定される。
【００２８】
そして、振動子アレイの全チャンネル数に対して受信時の同時開口チャンネル数Ｎが、超音波プローブ１の内部温度Ｔが高いほど少ない数となり、また、測定深度が浅いほど少ない数となるように段階的に設定される。例えば、振動子アレイが全４８チャンネルを有する場合に、受信時の同時開口チャンネル数Ｎは、超音波プローブ１の内部温度Ｔと測定深度に対して以下の表１に示されるような値に設定される。
【００２９】
【表１】
2012161555.tif 000003
【００３０】
すなわち、受信時の同時開口チャンネル数Ｎは、超音波プローブ１の内部温度ＴがＴ０≦Ｔ＜Ｔｔｈ１のときには、浅部領域Ａに対して２４チャンネル、中部領域Ｂに対して３２チャンネル、深部領域Ｃに対して４８チャンネルに設定される。同様に、超音波プローブ１の内部温度ＴがＴｔｈ１≦Ｔ＜Ｔｔｈ２のときには、浅部領域Ａに対して１６チャンネル、中部領域Ｂに対して２４チャンネル、深部領域Ｃに対して３２チャンネルに設定され、超音波プローブ１の内部温度ＴがＴｔｈ２≦Ｔ＜Ｔｔｈ３のときには、浅部領域Ａに対して８チャンネル、中部領域Ｂに対して１６チャンネル、深部領域Ｃに対して２４チャンネルに設定される。
また、超音波プローブ１の内部温度Ｔが第３の温度しきい値Ｔｔｈ３以上になると、超音波の送受信が停止される。
表１に示したような各温度域における浅部領域Ａ、中部領域Ｂ、深部領域Ｃのそれぞれに対する受信時の同時開口チャンネル数Ｎは、予め診断装置本体２の操作部２２から入力することができ、また、格納部２３に同時開口チャンネル数テーブルとして格納することができる。
【００３１】
なお、図１に示されるように、送信駆動部８はチャンネル選択部４を介することなく各トランスデューサ３に直接接続されており、送信時には、振動子アレイの全チャンネルを用いて超音波の送信が行われる。
【００３２】
次に、実施の形態１の動作について説明する。
超音波診断が開始されると、まず、温度センサ１３により超音波プローブ１の内部温度Ｔが検出され、プローブ制御部１２、通信制御部１１および無線通信部７を介して診断装置本体２へ無線伝送される。診断装置本体２の無線通信部１４で受信された内部温度Ｔは、通信制御部２０を介して本体制御部２１に入力される。
本体制御部２１は、格納部２３に格納されている同時開口チャンネル数テーブルを読み出し、入力された超音波プローブ１の内部温度Ｔに基づいて浅部領域Ａ、中部領域Ｂ、深部領域Ｃのそれぞれに対する受信時の同時開口チャンネル数Ｎを設定する。これらの同時開口チャンネル数Ｎは、本体制御部２１から通信制御部２０および無線通信部１４を介して超音波プローブ１へ無線伝送され、超音波プローブ１の無線通信部７および通信制御部１１を介してプローブ制御部１２に入力される。
【００３３】
プローブ制御部１２により送信制御部９を介して送信駆動部８が駆動され、送信駆動部８から供給される駆動信号に従って振動子アレイの全チャンネルのトランスデューサ３から超音波が送信される。これにより、被検体からの超音波エコーを受信した各トランスデューサ３から受信信号がそれぞれ出力されるが、このとき、測定深度に応じて設定された同時開口チャンネル数Ｎとなるように、プローブ制御部１２によりチャンネル選択部４の各スイッチのオン／オフが制御される。受信時の初期には浅部領域Ａからの超音波エコーが受信されるため、浅部領域Ａに対して設定された同時開口チャンネル数Ｎに対応するチャンネル選択部４の各スイッチがオン状態となり、残りのスイッチはオフされる。浅部領域Ａに続いて中部領域Ｂからの超音波エコーの受信が始まると、今度は中部領域Ｂに対して設定された同時開口チャンネル数Ｎに対応するチャンネル選択部４の各スイッチがオン状態となり、残りのスイッチはオフされる。さらに、深部領域Ｃからの超音波エコーの受信が始まると、深部領域Ｃに対して設定された同時開口チャンネル数Ｎに対応するチャンネル選択部４の各スイッチがオン状態となり、残りのスイッチはオフされる。
【００３４】
例えば、超音波プローブ１の内部温度Ｔが体表温度Ｔ０（約３３℃）と第１の温度しきい値Ｔｔｈ１（３７℃）の間である場合には、チャンネル選択部４の各スイッチのオン／オフにより、図４に示されるように、浅部領域Ａに対して振動子アレイの全４８チャンネルのうち１チャンネル毎に開口チャンネルＬ１と開口しないチャンネルＬ２を交互に形成することで２４チャンネルの同時開口チャンネル数Ｎが確保される。中部領域Ｂに対しては、３チャンネルに２チャンネルの割合で開口チャンネルＬ１を形成すると共に残る１チャンネルを開口しないチャンネルＬ２とすることで３２チャンネルの同時開口チャンネル数Ｎを確保される。深部領域Ｃに対しては、チャンネル選択部４の全てのスイッチをオン状態とすることにより、振動子アレイの全チャンネルを開口チャンネルＬ１として４８チャンネルの同時開口チャンネル数Ｎが確保される。
すなわち、同時開口チャンネル数Ｎが変化しても、振動子アレイの複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択されるように、チャンネル選択部４の各スイッチのオン／オフがプローブ制御部１２により制御される。
【００３５】
このようにしてチャンネル選択部４により選択された同時開口チャンネルＬ１におけるトランスデューサ３からの受信信号が、対応する受信信号処理部５に供給されてサンプルデータが生成され、パラレル／シリアル変換部６でシリアル化された後に無線通信部７から診断装置本体２へ無線伝送される。診断装置本体２の無線通信部１４で受信されたサンプルデータは、シリアル／パラレル変換部１５でパラレルのデータに変換され、データ格納部１６に格納される。さらに、データ格納部１６から１フレーム毎のサンプルデータが読み出され、画像生成部１７で画像信号が生成され、この画像信号に基づいて表示制御部１８により超音波診断画像が表示部１９に表示される。
【００３６】
超音波診断の実行に伴って超音波プローブ１の内部温度Ｔが第１の温度しきい値Ｔｔｈ１（３７℃）以上で且つ第２の温度しきい値Ｔｔｈ２（４０℃）未満にまで上昇すると、チャンネル選択部４により、浅部領域Ａに対して１６チャンネル、中部領域Ｂに対して２４チャンネル、深部領域Ｃに対して３２チャンネルの同時開口チャンネルＬ１がそれぞれ形成され、同様にして超音波診断画像の生成が行われる。さらに、超音波プローブ１の内部温度Ｔが第２の温度しきい値Ｔｔｈ２（４０℃）以上で且つ第３の温度しきい値Ｔｔｈ３（４３℃）未満にまで上昇すると、チャンネル選択部４により、浅部領域Ａに対して８チャンネル、中部領域Ｂに対して１６チャンネル、深部領域Ｃに対して２４チャンネルの同時開口チャンネルＬ１がそれぞれ形成され、同様にして超音波診断画像の生成が行われる。
超音波プローブ１の内部温度Ｔが第３の温度しきい値Ｔｔｈ３（４３℃）以上にまで上昇した場合には、再び第３の温度しきい値Ｔｔｈ３未満に内部温度Ｔが下降するまで超音波の送受信が停止される。
【００３７】
以上のように、温度センサ１３で超音波プローブ１の内部温度Ｔを検出し、内部温度Ｔが高いほど受信時の同時開口チャンネル数Ｎを減少させるので、それだけ受信信号処理部５における消費電力が低減され、超音波プローブ１の筺体内で発生する熱量も低減する。これにより、超音波診断を継続しながらも、超音波プローブ１の温度上昇を抑制することが可能となる。
また、測定深度が浅いほど受信時の同時開口チャンネル数Ｎを減少させるので、画質の低下を最小限に抑えながら超音波プローブ１の温度上昇が抑制される。
さらに、図４に示したように、同時開口チャンネル数Ｎに関わらずに、振動子アレイの複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の受信時の同時開口チャンネルが選択されるため、撮像領域の走査方向の全体にわたってほぼ均等に受信フォーカス位置を設定して撮像領域の全域にわたる音線信号を形成することができる。このため、同時開口チャンネル数Ｎの削減に伴う画質の低下がある場合でも、画面全体にわたってほぼ均質な超音波診断画像を生成することが可能となる。
【００３８】
実施の形態２
実施の形態１では、振動子アレイの複数チャンネルの全体にわたってほぼ均等な間隔で必要な数の同時開口チャンネルが選択されるようにチャンネル選択部４を制御したが、これに限るものではなく、図５に示されるように、振動子アレイの複数チャンネルのうち中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルが選択されるようにチャンネル選択部４を制御することもできる。
例えば、超音波プローブ１の内部温度Ｔが体表温度Ｔ０（約３３℃）と第１の温度しきい値Ｔｔｈ１（３７℃）の間である場合に、浅部領域Ａに対して振動子アレイの全４８チャンネルのうち中央部に配置されている２４チャンネルを開口チャンネルＬ１とすると共に残る両側部のチャンネルを開口しないチャンネルＬ２とし、中部領域Ｂに対しても振動子アレイの全４８チャンネルのうち中央部に配置されている３２チャンネルを開口チャンネルＬ１とすると共に残る両側部のチャンネルを開口しないチャンネルＬ２とし、深部領域Ｃに対しては、振動子アレイの全４８チャンネルを開口チャンネルＬ１とする。
【００３９】
そして、超音波プローブ１の内部温度Ｔが第１の温度しきい値Ｔｔｈ１（３７℃）以上で且つ第２の温度しきい値Ｔｔｈ２（４０℃）未満にまで上昇した場合も、浅部領域Ａに対して１６チャンネル、中部領域Ｂに対して２４チャンネル、深部領域Ｃに対して３２チャンネルがそれぞれ中央部から選択されて開口チャンネルＬ１とされ、残る両側部のチャンネルが開口しないチャンネルＬ２とされる。同様に、超音波プローブ１の内部温度Ｔが第２の温度しきい値Ｔｔｈ２（４０℃）以上で且つ第３の温度しきい値Ｔｔｈ３（４３℃）未満にまで上昇した場合も、浅部領域Ａに対して８チャンネル、中部領域Ｂに対して１６チャンネル、深部領域Ｃに対して２４チャンネルがそれぞれ中央部から選択されて開口チャンネルＬ１とされ、残る両側部のチャンネルが開口しないチャンネルＬ２とされる。
【００４０】
このように、中央部に配置されたチャンネルから両側部に配置されたチャンネルに向かって必要な数の同時開口チャンネルを選択することにより、同時開口チャンネル数Ｎを変化させても、画質を低下させることなく、診断に必要な中央部の超音波診断画像を生成することが可能となる。
【００４１】
上述した実施の形態１および２では、診断装置本体２の格納部２３に同時開口チャンネル数テーブルが格納されていたが、超音波プローブ１内に同時開口チャンネル数テーブルを格納しておき、プローブ制御部１２が温度センサ１３で検出された超音波プローブ１の内部温度Ｔに基づいて浅部領域Ａ、中部領域Ｂ、深部領域Ｃのそれぞれに対する受信時の同時開口チャンネル数Ｎを設定するようにしてもよい。
上述した実施の形態１および２においては、全４８チャンネルの振動子アレイを有する超音波プローブ１について説明したが、４８チャンネルは単に一例にすぎず、他のチャンネル数を有する振動子アレイを有する超音波プローブに対しても、同様にこの発明を適用することができる。
【００４２】
また、実施の形態１および２では、撮像領域を測定深度に応じて浅部領域Ａ、中部領域Ｂ、深部領域Ｃの３つの領域に分割すると共に超音波プローブ１の内部温度Ｔを判断するための温度域もＴ０≦Ｔ＜Ｔｔｈ１、Ｔｔｈ１≦Ｔ＜Ｔｔｈ２、Ｔｔｈ２≦Ｔ＜Ｔｔｈ３の３つの温度域を用いたが、これに限るものではなく、撮像領域を測定深度に応じて２つの領域あるいは４つ以上の領域に分割してもよく、さらに、２つの温度域あるいは４つ以上の温度域を用いて超音波プローブ１の内部温度Ｔを判断してもよい。いずれの場合においても、受信時の同時開口チャンネル数Ｎが、超音波プローブ１の内部温度Ｔが高いほど少なく、また、測定深度が浅いほど少なくなるように段階的に設定される。
【００４３】
また、上述した実施の形態１および２では、超音波プローブ１と診断装置本体２とが互いに無線通信により接続されていたが、これに限るものではなく、接続ケーブルを介して超音波プローブ１が診断装置本体２に接続されていてもよい。この場合には、超音波プローブ１の無線通信部７および通信制御部１１、診断装置本体２の無線通信部１４および通信制御部２０等は不要となる。
【符号の説明】
【００４４】
１  超音波プローブ、２  診断装置本体、３  トランスデューサ、４  チャンネル選択部、５  受信信号処理部、６  パラレル／シリアル変換部、７  無線通信部、８  送信駆動部、９  送信制御部、１０  受信制御部、１１  通信制御部、１２  プローブ制御部、１３  温度センサ、１４  無線通信部、１５  シリアル／パラレル変換部、１６  データ格納部、１７  画像生成部、１８  表示制御部、１９  表示部、２０  通信制御部、２１  本体制御部、２２  操作部、２３  格納部、２４  整相加算部、２５  画像処理部、Ｌ１  開口チャンネル、Ｌ２  開口しないチャンネル。
【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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