JP5414581B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る超音波診断装置1の内部構成を示したブロック図である。超音波診断装置1は、図1に示すようにシステム制御部10とプローブ20とを組み合わせることにより構成される。
以下、メカ4Dプローブ30の具体的な構成につき図2及び図3を用いて述べる。図2は、メカ4Dプローブ30の内部構成の概略を示す図である。超音波振動子21の配列方向をx軸、超音波振動子21による超音波の放射方向の中心をz軸とおいたとき、図2(a)はxz平面におけるメカ4Dプローブ30の断面図、図2(b)はyz平面におけるメカ4Dプローブ30の断面図を示している。
以下、2Dアレイプローブ40の具体的な構成につき図4及び図5を用いて述べる。図4は、2Dアレイプローブの内部構成の概略を示す図である。先述したメカ4Dプローブ40と異なり、超音波振動子21はx軸とy軸の2軸に沿って2次元的に並べられる。超音波振動子21による超音波の放射方向の中心をz軸とおいたとき、図4(a)はxz平面における2Dアレイプローブ40の断面図、図4(b)はyz平面における2Dアレイプローブ40の断面図を示している。
以上述べたように、2次元的に超音波を送受信するプローブ20内には、超音波振動子21の他にも熱源が存在することとなる。メカ4Dプローブ30においては駆動部25が熱源となり、また2Dアレイプローブ40においては駆動基板28が熱源となる。超音波振動子21と、これらの熱源が原因となっておこるプローブ20の温度上昇を適切に管理するため、超音波診断装置1の記憶部12には送信条件対最大飽和温度テーブル、及び許容温度テーブルが記憶される。送信条件対最大飽和温度テーブルは、ある動作パラメータで超音波振動子21を駆動した際の、超音波振動子21に起因しておこる温度変化を記録したテーブルである。一方許容温度テーブルは、ある動作パラメータで駆動部25や駆動基板28などの熱源を駆動した際の、熱源に起因しておこる温度変化及び許容温度の変化を記憶したテーブルである。システム制御部10はまず許容温度テーブルを読み出して、指定された揺動パラメータあるいは列パラメータでプローブ20を駆動させた際の許容温度上限を算出する。次に、システム制御部10は送信条件対最大飽和温度テーブルを読み出して、最大飽和温度が許容温度の範囲内に収まる超音波振動子21の駆動電圧を決定する。システム制御部10は駆動電圧を決定すると、指定された揺動パラメータあるいは列パラメータと、送信条件と、決定した駆動電圧を用いてプローブ20を駆動する。
図14はメカ4Dプローブ30を用いる際の、駆動電圧を設定して超音波の送受信を行う処理を示したフローチャートである。なお、2Dアレイプローブ30を用いる際の処理も図14に示すものと同様である。2Dアレイプローブ30を用いる場合には、以下に述べる「揺動パラメータ」を「列パラメータ」に読み替えればよい。
図14を用いて述べた駆動電圧の算出処理においては、記憶部12に熱源の駆動パラメータ対許容温度テーブルを設けて駆動電圧の算出を行っていた。しかし、駆動電圧の算出処理はこれに限られるものではない。例えば熱源の駆動パラメータ対許容温度テーブルの替わりに、熱源の駆動パラメータ対相対飽和温度テーブルを設けて駆動電圧の算出を行っても構わない。相対飽和温度テーブルは、ある動作パラメータで熱源を駆動した際の、熱源に起因しておこる温度変化を記録したテーブルである。
10 システム制御部
11 操作部
12 記憶部
13 表示部
15 超音波画像生成部
16 送受信部
17 Bモード処理部
18 ドプラ処理部
20 超音波プローブ
21 超音波振動子
23 バッキング材
24 アーム
25 駆動部
28 駆動基板
29 プローブ外殻
30 メカ4Dプローブ
40 2Dアレイプローブ
211 リード線
212 信号電極
213 振動子
214 アース電極
215 整合層
216 音響レンズ
Claims (10)
- 超音波を送受信するプローブを備えた超音波診断装置において、
動作パラメータの入力を受け付ける入力部と、
前記プローブに内蔵され、動作パラメータ及び駆動電圧に従って超音波を送受信する超音波振動子と、
前記プローブに内蔵され、動作パラメータに従って駆動する部品と、
前記超音波振動子に起因する温度変化に動作パラメータを関連付ける第1の温度変化情報と、前記部品に起因する温度変化に動作パラメータを関連付ける第2の温度変化情報とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受け付けた動作パラメータ、前記第1の温度変化情報、及び前記第2の温度変化情報に基づいて、前記駆動電圧を設定する制御部と
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 超音波を送受信するプローブを備えた超音波診断装置において、
第1及び第2の動作パラメータの入力を受け付ける入力部と、
前記プローブに内蔵され、超音波の送信波形、送信間隔、送信周波数、超音波の焦点位置の少なくともいずれか1つを含む第1の動作パラメータ、及び駆動電圧に従って超音波を送受信する超音波振動子と、
前記プローブに内蔵され、揺動角度、揺動速度、及び角度解像度の少なくともいずれか1つを含む第2の動作パラメータに基づいて前記超音波振動子を揺動させることにより、超音波の送受信方向を変化させるモータと、
前記超音波振動子に起因する温度変化に第1の動作パラメータを関連付ける第1の温度変化情報と、前記モータに起因する温度変化に第2の動作パラメータを関連付ける第2の温度変化情報とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受け付けた第1の動作パラメータ、第2の動作パラメータ、前記第1の温度変化情報、及び前記第2の温度変化情報に基づいて、駆動電圧を設定する制御部と
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 超音波を送受信するプローブを備えた超音波診断装置において、
第1及び第2の動作パラメータの入力を受け付ける入力部と、
前記プローブに内蔵され、超音波の送信波形、送信間隔、送信周波数、超音波の焦点位置の少なくともいずれか1つを含む第1の動作パラメータ、及び駆動電圧に従って、2次元配列された振動子を駆動して超音波を送受信する超音波振動子と、
前記プローブに内蔵され、前記振動子へ送る電気信号の導通経路を、スイッチング速度を含む第2の動作パラメータに基づいて切り替えるスイッチング部と、
前記超音波振動子に起因する温度変化に第1の動作パラメータを関連付ける第1の温度変化情報と、前記スイッチング部に起因する温度変化に第2の動作パラメータを関連付ける第2の温度変化情報とを記憶する記憶部と、
前記入力部が受け付けた第1の動作パラメータ、第2の動作パラメータ、前記第1の温度変化情報、及び前記第2の温度変化情報に基づいて、駆動電圧を設定する制御部と
を有することを特徴とする超音波診断装置。 - 前記部品は、
動作パラメータに従って前記超音波振動子を揺動させることにより、超音波の送受信方向を変化させるモータである
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記超音波振動子は超音波を送受信する振動子を2次元配列して構成されるものであって、
前記部品は、
前記振動子へ送る電気信号の導通経路を動作パラメータに従って切り替えるスイッチング部である
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 - 前記プローブはメカ4Dプローブである
ことを特徴とする請求項1、2、または4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記プローブは2Dアレイプローブである
ことを特徴とする請求項1、3、または5のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記第2の温度変化情報は、前記部品に起因する、前記超音波振動子の許容温度の温度変化を記憶するものであって、
前記制御部は、前記超音波振動子に起因する温度変化が前記許容温度に収まるように前記駆動電圧を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 - 前記制御部は、前記第1の温度変化情報に基づく温度変化の値と前記第2の温度変化情報に基づく温度変化の値とを加算した値が許容温度に収まるように前記駆動電圧を設定する
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の超音波振動装置。 - 超音波を送受信するプローブを備えた超音波診断装置において、
複数の動作パラメータの入力を受け付ける入力部と、
前記プローブに内蔵され、動作パラメータに従って超音波を送受信する超音波振動子と、
前記プローブに内蔵され、動作パラメータに従って駆動する部品と、
前記超音波振動子に起因する温度変化に動作パラメータを関連付ける第1の温度変化情報と、前記部品に起因する温度変化に動作パラメータを関連付ける第2の温度変化情報とを記憶する記憶部と、
動作パラメータ、前記第1の温度変化情報、及び前記第2の温度変化情報に基づいて、動作パラメータのうち少なくともいずれか1つを設定する制御部と
を有することを特徴とする超音波診断装置。
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