特許 5754872 超音波診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5754872

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/00 20060101AFI20150709BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/00

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2007-202077(P2007-202077)

(22)【出願日】2007年8月2日

(65)【公開番号】特開2009-34386(P2009-34386A)

(43)【公開日】2009年2月19日

【審査請求日】2010年7月29日

【審判番号】不服2013-23125(P2013-23125/J1)

【審判請求日】2013年11月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】594164531

【氏名又は名称】東芝医用システムエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000866

【氏名又は名称】特許業務法人三澤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阿部 仁人

(72)【発明者】

【氏名】亀和田 靖

【合議体】

【審判長】 森林 克郎

【審判官】 三崎 仁

【審判官】 ▲高▼見 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１６７１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３５８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１８２１９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A61B8/00-8/15

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の振動子を有し、該振動子群を振動させることで超音波を発生する超音波プローブと、
前記超音波プローブを介して被検体に向けて超音波を送信し、前記被検体からの超音波エコーを受信する送受信手段と、
前記送受信手段が受信した超音波エコーを基に超音波断層像を生成する画像生成手段と、
前記振動子付近の温度を計測する温度計測手段と、
装置本体に配置され、前記温度を基に前記振動子付近の温度上昇を予測する第１温度予測手段と、
前記超音波プローブ内部に配置され、前記温度を基に前記振動子付近の温度上昇を予測する第２温度予測手段と、
前記装置本体に配置され、前記第１温度予測手段により予測された温度上昇を基に予測した温度と予め設定されている閾値とを対比する第１温度上昇判定手段と、
前記超音波プローブ内部に配置され、前記第２温度予測手段により予測された温度上昇を基に予測した温度と予め設定されている閾値とを対比する第２温度上昇判定手段と、
前記第１温度上昇判定手段及び前記第２温度上昇判定手段のうち、いずれかの対比結果に基づき温度の異常を判断する比較判定手段と、
前記比較判定手段の危険との判断を受けて、操作者に警告を発する警告手段とを備え、
前記比較判定手段は、前記第１温度予測手段により予測された前記温度、又は前記第２温度予測手段により予測された前記温度が所定時間内に前記閾値を超えるか否かによって、障害が発生しているか否かを判断する
ことを特徴とする超音波診断装置。

【請求項2】

前記第１温度上昇判定手段及び前記第２温度上昇判定手段は、さらに前記予測された温度上昇を基に、前記振動子付近の温度が予め設定されている閾値を上回るタイミングを求め、該タイミングがあらかじめ設定されている時間より短いか否かを判断することにより前記危険の有無の判定を行う
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】

前記比較判定手段は、前記危険と判断した場合に、前記振動子の駆動電圧を下げさせる
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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動子付近の温度上昇を計測し発熱の危険を判断することができる超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波診断では、被検体内へ超音波を送波し、被検体内で反射した超音波（以下では、「超音波エコー」という。）に基づいて被検体内の断層像等の診断情報を生成する。被検体に対する超音波の送受波は、超音波プローブを通じて行われる。

【0003】

超音波プローブは、電流と超音波とを可逆的に変換する圧電効果を有する超音波振動素子を有する。超音波振動素子に対して電圧を印加して超音波を発生させ、超音波振動素子に反射波を受波させて電気信号を生成させる。

【0004】

この超音波プローブは、超音波診断に使用されるときには超音波プローブに設けられたコネクタを介して超音波診断装置に接続される。超音波プローブは、超音波診断装置に接続されて、超音波診断装置から給電を受けて動作する。又、超音波プローブは、超音波診断装置に接続されて、超音波診断素子に電圧を印加するための制御信号や超音波振動素子が生成した電気信号を送受信する。

【0005】

ところで、この超音波プローブは、前述のような超音波振動子素子を多数有しており、その超音波振動素子を被検体に接触させながら超音波を該被検体に向けて送信し、被検体から反射してきた超音波エコーを受信する。この超音波振動素子は超音波の送受信において個々が振動するためそれぞれにおいて発熱が起こる。そして、そのような超音波振動素子を多数が密集する超音波プローブにおいては、超音波振動素子全体の発熱により高温となることで、超音波プローブの故障や、被検体の火傷のおそれがある。

【0006】

そこで、従来、超音波プローブにおいて超音波振動素子が集合している面の付近の温度上昇を予測し、その温度上昇の予測に基づき超音波振動素子を駆動する電圧を下げることで発熱の危険を回避する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

【0007】

【特許文献1】特開２００３−２３５８３８号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１に記載された超音波診断装置では、超音波診断装置本体にて発熱値の予測及びその予測値に基づく危険発生の判定を行っていた。このため、超音波診断装置本体側の判定システムで故障が発生した場合、発熱値の予測及び危険発生の判定を正常に行うことができず、生体に危害を加える危険がある。また、超音波診断装置本体の故障が直らない限り検査の再開が困難になる場合があった。さらに、前述のように、超音波診断装置においては、超音波プローブの本体への取り付け及び取り外しが頻繁に行われるため、接続部分であるコネクタの接触が不良になる虞があり、その場合にも超音波診断装置の本体に信号が伝わりにくくなり、発熱値の予測及び危険発生の判定が正常に行うことができず、生体に危害を加える危険がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、超音波診断装置本体側の危険判定システムに故障が発生しても、継続して危険発生の判定が行える超音波診断装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の超音波診断装置は、複数の振動子を有し、該振動子群を振動させることで超音波を発生する超音波プローブと、前記超音波プローブを介して被検体に向けて超音波を送信し、前記被検体からの超音波エコーを受信する送受信手段と、前記送受信手段が受信した超音波エコーを基に超音波断層像を生成する画像生成手段と、前記振動子付近の温度を計測する温度計測手段と、装置本体に配置され、前記温度を基に前記振動子付近の温度上昇を予測する第１温度予測手段と、前記超音波プローブ内部に配置され、前記温度を基に前記振動子付近の温度上昇を予測する第２温度予測手段と、前記装置本体に配置され、前記第１温度予測手段により予測された温度上昇を基に予測した温度と予め設定されている閾値とを対比する第１温度上昇判定手段と、前記超音波プローブ内部に配置され、前記第２温度予測手段により予測された温度上昇を基に予測した温度と予め設定されている閾値とを対比する第２温度上昇判定手段と、前記第１温度上昇判定手段及び前記第２温度上昇判定手段のうち、いずれかの対比結果に基づき温度の異常を判断する比較判定手段と、前記比較判定手段の危険との判断を受けて、操作者に警告を発する警告手段とを備え、前記比較判定手段は、前記第１温度予測手段により予測された前記温度、又は前記第２温度予測手段により予測された前記温度が所定時間内に前記閾値を超えるか否かによって、障害が発生しているか否かを判断することを特徴とするものである。

【0011】

請求項４に記載の超音波プローブは、複数の振動子を有し、該振動子を振動させることで超音波を発生する振動子群と、前記振動子付近の温度を計測する温度計測手段と、前記計測温度が予め決められた閾値を上回るか否かを判定する温度判定手段と、前記計測温度が前記閾値を上回った場合に警告を発生する警告手段とを備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に記載の超音波診断装置によると、超音波プローブ内部に設けられた第２温度予測手段及び第２温度上昇判定手段並びに超音波診断装置本体に設けられた第１温度予測手段及び第１温度上昇判定手段それぞれにより、温度の異常を判定することができる。これにより、コネクタの接続不良や装置本体側の故障により、装置本体側で温度異常の検知ができなくなった場合でも、超音波プローブ側で温度上昇の検知を継続して行うことが可能となる。

【発明を実施するための最良の形態】

【0015】

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波プローブについて説明する。図１は本実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１００、装置本体３００、及び超音波プローブ１００を装置本体３００に接続するためのプローブ側コネクタ１２０及び本体側コネクタ３２０で構成されている。

【0016】

超音波プローブ１００は実際に超音波を放出する超音波センサ部１１０、温度予測部２０１、温度上昇判定部２０２、警告手段２０３で構成されている。この超音波センサ部１１０は狭義の超音波プローブという意味で単に超音波プローブと呼ばれることがある。また、以下の説明では本体との接続部分のみをコネクタとよんでいるが、一般にはこの接続部分を含む接続部材全体をコネクタということがある。本実施形態では温度予測部２０１、温度上昇判定部はこの接続部材全体をあらわすコネクタの内部に配置されている。ただし、この配置位置は超音波プローブ１００側であればどこでもよい。

【0017】

超音波センサ部１１０は、振動子１０１及び温度センサ１０２で構成されている。

【0018】

振動子１０１は、駆動電圧部３０５からの電圧により駆動させられる。振動子１０１は、装置本体３００内にある送受信手段３０１が駆動電圧部３０５を使用して入力したパルス信号によって振動することで超音波を被検体に向けて放出する。また、振動子１０１は、被検体で反射された超音波（以下では、「超音波エコー」という。）を受信し、それをパルス信号に変換し送受信手段３０１へ出力する。この振動子１０１が複数集まったものが本発明における「振動子群」にあたる。

【0019】

温度センサ１０２は、周囲の温度を計測するセンサである。温度センサ１０２は、振動子１０１の付近に配置されており振動子１０１付近の温度、すなわち振動子群付近の温度を計測する。温度センサ１０２は、計測した温度をコネクタの内部に配置された発熱予測部２０１、及び装置本体３００に配置された発熱予測部３０１に入力する。ここで、温度センサ１０２は本発明における「温度計測手段」にあたる。

【0020】

温度予測部２０１は、温度センサ１０２から所定時間毎に入力された温度を基に時間経過に対応する温度の上昇曲線を求める。そして、温度予測部２０１は、その曲線を微分することでその時点での温度上昇の傾きを算出し、の傾きを基にその後の発熱値の上昇を表わす曲線を予測する。また、他の方法としては、入力された電流を検出し、さらに駆動電圧部３０５から入力された電圧を基に消費電力を計算し、その消費電力を基に所定タイミング後の温度上昇を求める方法でもよい。温度予測部２０１は、求めた温度上昇の予測値を温度上昇判定部２０２へ出力する。この温度予測部２０１は本発明における「温度予測手段」にあたる。

【0021】

温度上昇判定部２０２は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部２０２は記憶部に予め発熱の異常を判定するための温度の閾値（以下、「温度閾値」という。）、すなわちその閾値を上回った場合には異常と判定する値（単位は℃）を記憶している。さらに、温度上昇判定部２０２は温度上昇の予測値が閾値を越えるタイミングがその時間より短い場合には発熱の危険ありと判定するための時間の閾値（以下、「限界時間」という。）を記憶部に記憶している。すなわち、その予め決められている限界時間内に温度上昇の予測値が温度閾値を超える場合には発熱の危険ありと判断する。ここで、発熱の危険とは超音波センサ部１１０は閉じた空間のため、超音波センサ部１１０の中に配置された振動子１０１の発熱により熱が蓄えられていくことで、高温になり危険な状態になることを指す。

【0022】

温度上昇判定部２０２は、温度予測部２０１から入力された温度上昇の時間経過に対応した予測値と記憶している温度閾値を比較し、温度上昇の予測値が閾値を超えるタイミングを求める。次に、温度上昇判定部２０２は、求めた温度上昇の予測値が閾値を超えるタイミングがあらかじめ決められている限界時間内か否かを判断し、振動子１０１の発熱の危険があるか否かを判断する。温度上昇判定部２０２は、振動子１０１の発熱による危険があると判断した場合、警告手段２０３及び警告手段３０９に危険を通知し、さらに、駆動電圧部３０５による振動子１０１を駆動する電圧を低下させる。この温度上昇判定部２０２は本発明における「温度上昇判定手段」にあたる。

【0023】

警告手段２０３は、比較判定部３０８から発熱異常の通知を受けて、超音波センサ部１１０に付属しているＬＥＤや表示部に警告サインを表示させ、振動や警告音を発生させる。

【0024】

装置本体３００は、送受信手段３０１、画像生成手段３０２、表示制御手段３０３、表示手段３０４、駆動電圧部３０５、及び警告手段３０９を内部に含む。

【0025】

送受信部３０１は、被検体の診察対象とする部位にパルス状の超音波を振動子１０１を介して送信する。さらに、送受信部３０１は、被検体の対象部位で反射した超音波エコーを振動子１０１を介して受信し、受信した超音波エコーを増幅し、超音波エコーの各データの遅延処理を行ったのち、画像生成部３０２に遅延処理を施した超音波エコーのデータを送る。

【0026】

画像生成部３０２は、送受信手段３０１から入力された超音波エコーに基づくデータを基に超音波画像の再構成や補間処理を行う。次に、画像生成部３０２は画像処理したデータを基に表示座標系への座標変換などを行い、超音波断層像を生成する。画像生成部３０２は生成した超音波断層像を表示制御部３０３へ出力する。

【0027】

表示制御手段３０３は、画像生成部３０２から入力された超音波断層像を表示部３０４に表示させる。

【0028】

警告手段３０９は、温度上昇判定部２０２から振動子の発熱による危険発生の通知を受けて、装置本体３００に付属しているＬＥＤや表示手段３０４に警告サインを表示させる。また、警告手段３０９が外部に通知を発信することで、携帯電話などに警告を表示させたり、診断室内の明かりを徐々に明るくさせたりしてもよい。

【0029】

以上では、発熱値を予測した上でその予測値が閾値を超えるか否かを判定し、振動子の発熱による危険を予測しているが、これは計測された温度が閾値を超えるか否かを判断することで、振動子の発熱による危険を予測する方法でもよい。

【0030】

以上で説明したように、本実施形態に係る超音波診断装置は振動子の発熱による危険の発生の予測を超音波プローブ内で行っているため、装置本体の故障やコネクタの接続不良などが発生しても、振動子の発熱による危険の発生の予測を行うことができる。これにより、中断をせずに安定し超音波診断を継続することが可能となる。

【0031】

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波プローブについて説明する。図２は本実施形態に係る超音波診断装置のブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１００、装置本体３００、及び超音波プローブ１００を装置本体３００に接続するためのプローブ側コネクタ１２０及び本体側コネクタ３２０で構成されている。

【0032】

超音波プローブ１００は実際に超音波を放出する超音波センサ部１１０、温度予測部２０１、温度上昇判定部２０２、警告手段２０３で構成されている。この超音波センサ部１１０は狭義の超音波プローブという意味で単に超音波プローブと呼ばれることがある。また、以下の説明では本体との接続部分のみをコネクタとよんでいるが、一般にはこの接続部分を含む接続部材全体をコネクタということがある。本実施形態では温度予測部２０１、温度上昇判定部はこの接続部材全体をあらわすコネクタの内部に配置されている。ただし、この配置位置は超音波プローブ１００側であればどこでもよい。

【0033】

超音波センサ部１１０は、振動子１０１及び温度センサ１０２で構成されている。

【0034】

振動子１０１は、駆動電圧部３０５からの電圧により駆動させられる。振動子１０１は、装置本体３００内にある送受信手段３０１が駆動電圧部３０５を使用して入力したパルス信号によって振動することで超音波を被検体に向けて放出する。また、振動子１０１は、被検体で反射された超音波エコーを受信し、それをパルス信号に変換し送受信手段３０１へ出力する。この振動子１０１が集まったものが本発明における「振動子群」にあたる。

【0035】

温度センサ１０２は、周囲の温度を計測するセンサである。温度センサ１０２は、振動子１０１の付近に配置されており振動子１０１付近の温度を計測する。温度センサ１０２は、計測した温度をコネクタの内部に配置された発熱予測部２０１、及び装置本体３００に配置された温度予測部２０１に入力する。ここで、温度センサ１０２は本発明における「温度計測手段」にあたる。

【0036】

温度予測部２０１は、温度センサ１０２から所定時間毎に入力された温度を基に時間経過に対応する温度の上昇曲線を求める。そして、温度予測部２０１は、その曲線を微分することでその時点での温度上昇の傾きを算出し、の傾きを基にその後の発熱値の上昇を表わす曲線を予測する。また、他の方法としては、入力された電流を検出し、さらに駆動電圧部３０５から入力された電圧を基に消費電力を計算し、その消費電力を基に所定タイミング後の発熱値を求める方法でもよい。温度予測部２０１は、求めた発熱値の予測値を温度上昇判定部２０２へ出力する。ここで、温度予測部２０１は、本発明における「第２温度予測手段」にあたる。

【0037】

温度上昇判定部２０２は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部２０２は記憶部に予め発熱値の異常を判定するための温度の閾値（以下では、「温度閾値」という。）、すなわちその閾値を上回った場合には異常と判定する値（単位は℃）を記憶している。さらに、温度上昇判定部２０２は温度上昇の予測値が閾値を越えるタイミングがその時間より短い場合には発熱の異常と判定するための時間の閾値（以下、「限界時間」という。）を記憶部に記憶している。すなわち、その予め決められている限界時間内に温度上昇の予測値が温度閾値を超える場合には発熱の危険ありと判断する。例えば、閾値を１０分とした場合、１０分以内に発熱値の予測値が閾値を超える場合には危険と判断する。

【0038】

温度上昇判定部２０２は、温度予測部２０１から入力された温度上昇の時間経過に対応した予測値と記憶している温度閾値を比較し、温度上昇の予測値が温度閾値を超えているタイミングを求める。次に、温度上昇判定部２０２は、求めた温度上昇の予測値が閾値を超えるタイミングがあらかじめ決められている限界時間内か否かを判断し、振動子１０１の発熱の危険があるか否かを判断する。温度上昇判定部２０２は、振動子１０１の発熱による危険があると判断した場合、コネクタ１２０及びコネクタ３２０を介して比較判定部３０８へ求めた発熱値の予測値が閾値を超えるタイミングの結果を出力する。ここで、温度上昇判定部２０２は本発明における「第２温度上昇判定手段」にあたる。

【0039】

警告手段２０３は、比較判定部３０８から発熱の危険の通知を受けて、ハンドル部１００に付属しているＬＥＤや表示部に警告サインを表示させ、振動や警告音を発生させる。

【0040】

装置本体３００は、送受信手段３０１、画像生成手段３０２、表示制御手段３０３、表示手段３０４、駆動電圧部３０５、温度予測部３０６、温度上昇判定部３０７、比較判定部３０８、及び警告手段３０９を内部に含む。

【0041】

送受信部３０１は、被検体の診察対象とする部位にパルス状の超音波を振動子１０１を介して送信する。さらに、送受信部３０１は、被検体の対象部位で反射した超音波エコーを振動子１０１を介して受信し、受信した超音波エコーを増幅し、超音波エコーの各データの遅延処理を行ったのち、画像生成部３０２に遅延処理を施した超音波エコーのデータを送る。ここで、送受信部３０１は本発明における「送受信手段」にあたる。

【0042】

画像生成部３０２は、送受信手段３０１から入力された超音波エコーに基づくデータを基に超音波画像の再構成や補間処理を行う。次に、画像生成部３０２は画像処理したデータを基に表示座標系への座標変換などを行い、超音波断層像を生成する。画像生成部３０２は生成した超音波断層像を表示制御部３０３へ出力する。この画像生成部３０２が本発明における「画像生成手段」にあたる。

【0043】

表示制御手段３０３は、画像生成部３０２から入力された超音波断層像を表示部３０４に表示させる。この表示制御部３０３が本発明における「表示制御手段」にあたる。

【0044】

温度予測部３０６は、温度センサ１０２からコネクタ１２０及びコネクタ３２０を介して所定時間毎に入力された温度を基に時間経過に対応する温度の上昇曲線を求める。そして、温度予測部３０６は、その曲線を微分することでその時点での温度上昇の傾きを算出し、その傾きを基にその後の温度上昇の予測値を求める。また、他の方法としては、入力された電流を検出し、さらに駆動電圧部３０５から入力された電圧を基に消費電力を計算し、その消費電力を基に所定タイミング後の温度上昇を求める方法でもよい。温度予測部３０６は、求めた温度上昇の時間経過に対応した予測値を温度上昇判定部３０７へ出力する。ここで、温度予測部３０６は、本発明における「第１温度予測手段」にあたる。

【0045】

温度上昇判定部３０７は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部３０７は記憶部に予め発熱値の異常を判定するための温度の閾値（以下では、「温度閾値」という。）、すなわちその閾値を上回った場合には異常と判定する値（単位は℃）を記憶している。さらに、温度上昇判定部３０７は温度上昇の予測値が閾値を越えるタイミングがその時間より短い場合には発熱の異常と判定するための時間の閾値（以下、「限界時間」という。）を記憶部に記憶している。すなわち、その予め決められている限界時間内に温度上昇の予測値が温度閾値を超える場合には発熱の危険ありと判断する。例えば、閾値を１０分とした場合、１０分以内に発熱値の予測値が閾値を超える場合には危険と判断する。

【0046】

温度上昇判定部３０７は、温度予測部３０２から入力された温度上昇の時間経過に対応した予測値と記憶している温度閾値を比較し、温度上昇の予測値が温度閾値を超えているタイミングを求める。次に、温度上昇判定部３０７は、求めた温度上昇の予測値が閾値を超えるタイミングがあらかじめ決められている限界時間内か否かを判断し、振動子１０１の発熱の危険があるか否かを判断する。温度上昇判定部３０７は、振動子１０１の発熱による危険があると判断した場合、比較判定部３０８へ求めた発熱値の予測値が閾値を超えるタイミングの結果を出力する。ここで、温度上昇判定部３０７は本発明における「第１温度上昇判定手段」にあたる。

【0047】

比較判定部３０８は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部２０２及び温度上昇判定部３０７のそれぞれから入力された発熱の危険の有無のどちらか一方の結果もしくはその双方が発熱の危険があること示している場合には、比較判定部３０８は警告手段２０３及び警告手段３０９に警告開始の通知を行う。また、温度上昇判定部２０２又は温度上昇判定部３０７から入力された発熱値の予測値が予め決められている所定時間、例えば１時間以上を過ぎても閾値を超えない場合には、比較判定部３０８は、発熱値の予測値が閾値を超えない側、すなわち温度上昇判定部２０２又は温度上昇判定部３０７のどちらか一方の障害が発生したと判断し、その後は他方の側のみを用いて危険発生の判断を行っていく。なぜなら、振動子１０１は長時間動かせば温度上昇をし続けるはずであり、適切な時間後であればその発熱値の予測値は必ず閾値を超えるものであり、この発熱量の予測値が閾値を超えないということはその予測を行っている部分が障害を起こしているか、データが性格に送られてきていないということになるからである。このようにすることで、例え温度予測部２０１又は温度上昇判定部２０２、もしくは温度予測部３０６又は温度上昇判定部３０７のいずれかが障害を起こし超音波プローブ１００側又は装置本体３００側のいずれか一方で危険発生の予測ができなくなっても、他方で継続して危険発生の予測を行うことが可能である。この比較判定部３０８が本発明における「比較判定手段」にあたる。

【0048】

さらに、比較判定部３０８は、温度予測部２０１及び温度上昇判定部２０２、又は、温度予測部３０６及び温度上昇判定部３０７のどちらか一方の結果もしくはその双方が発熱の危険があることを示している場合、もしくは、どちらか一方が故障し、他方が発熱の危険を示している場合には、発熱の危険があると判断し、駆動電圧部３０５による振動子１０１を駆動させる電圧を低下させる。これにより、振動子１０１の駆動による発熱を抑えることが可能となる。

【0049】

警告手段３０９は、比較判定部３０８から発熱の危険の通知を受けて、装置本体３００に付属しているＬＥＤや表示手段３０４に警告サインを表示させる。また、警告手段３０９が外部に通知を発信することで、携帯電話などに警告を表示させたり、診断室内の明かりを徐々に明るくさせたりしてもよい。

【0050】

次に図３を参照して本実施形態に係る超音波診断装置における超音波プローブ内の発熱の危険の予測の動作を説明する。図３は本実施形態に係る超音波診断装置における振動子の発熱の危険の予測のフローチャートの図である。以下では、主に超音波画像生成と並列的に行われている温度上昇の予測による発熱の危険の予測について説明を行う。

【0051】

ステップＳ００１：医師や撮影技師などの操作者が超音波診断装置を使用して超音波診断を開始する。

【0052】

ステップＳ００２：温度センサ１０２が振動子１０１付近の温度を計測し、温度予測部２０１へ計測した温度を出力するとともに、コネクタ１２０及びコネクタ３２０を介して温度予測部３０６へ計測した温度を出力する。

【0053】

ステップＳ００３：温度予測部２０１は、温度センサ１０２から入力された温度を基に、温度上昇の時間経過に対応した予測値を求める。温度予測部２０１は、温度上昇の予測値を温度上昇判定部２０２へ出力する。

【0054】

ステップＳ００４：温度上昇判定部２０２は、温度予測部２０１から入力された温度上昇の予測値と温度閾値を比較し、温度上昇が温度閾値を上回るタイミングを求める。さらに、温度上昇判定部２０２は、求めたタイミングが予め記憶している限界時間より短いか否かを比較し、その結果を比較判定部３０８へ出力する。

【0055】

ステップＳ００５：温度予測部３０６は、温度センサ１０２からコネクタ１２０及びコネクタ３２０を介して入力された温度を基に、温度上昇の時間経過に対応した予測値を求める。発熱予測部３０６は、温度上昇の予測値を温度上昇判定部３０７へ出力する。

【0056】

ステップＳ００６：温度上昇判定部３０７は、温度予測部３０６から入力された発熱値の予測値と閾値を比較し、温度上昇が温度閾値を上回るタイミングを求める。さらに、温度上昇判定部２０２は、求めたタイミングが予め記憶している限界時間より短いか否かを比較し、その結果を比較判定部３０８へ出力する。

【0057】

ステップＳ００７：比較判定部３０８は、超音波プローブ１００側に配置されている温度予測部２０１及び温度上昇判定部２０２、又は装置本体３００側に配置されている温度予測部３０６及び温度上昇判定部３０７のいずれかの温度上昇の予測値が所定時間内に温度閾値を超えるか否かによって、障害が発生しているか否かを判断する。すなわち、比較判定部３０８は、所定時間を１時間と設定している場合には、その１時間の間に温度上昇の予測値が閾値を超えない場合にはその結果を入力した側に障害が発生していると判断する。障害が発生している場合にはステップＳ００９に進み、障害が発生していない場合にはステップＳ００８に進む。

【0058】

ステップＳ００８：比較判定部３０８は、温度上昇判定部２０２から入力された発熱の危険の有無の結果、及び温度上昇判定部３０７から入力された発熱の危険の有無の結果を比較し、どちらか一方でも発熱の危険ありとしているときには、発熱の危険と有りと判断しステップＳ０１０に進み、双方ともに発熱の危険なしとしている場合にはステップＳ０１２に進む。

【0059】

ステップＳ００９：比較判定部３０６は、超音波プローブ１００側に配置されている温度予測部２０１及び温度上昇判定部２０２、又は装置本体３００側に配置されている温度予測部３０６及び温度上昇判定部３０７のうち障害が発生していない側の結果が発熱の危険ありとしている場合にはステップＳ０１０に進み、発熱の危険なしとしている場合にはステップＳ０１２に進む。

【0060】

ステップＳ０１０：比較判定部３０６は、警告手段２０３及び警告手段３０９へ危険の通知を出力する。また、比較判定部３０６は、駆動電圧部３０５による振動子１０１を駆動するための電圧を低下させる。

【0061】

ステップＳ０１１：警告手段２０３及び警告手段３０９は、比較判定部３０６から入力された危険の通知を受けて、警告をメールで通知したり、表示手段への表示を行ったりする。

【0062】

ステップＳ０１２：送受信手段３０１は、予め決められている計画通りの超音波診断が終了したか否かを判断する。終了している場合には超音波断層像の生成を終了し、終了していない場合にはステップＳ００２に進む。

【0063】

以上で説明したように、本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ側及び超音波診断装置の装置本体側のそれぞれに、振動子付近の発熱による危険の発生を検出する回路（すなわち、温度予測部及び温度上昇判定部）が配置されている。そのため、どちらか一方の故障が発生した場合でも、他方の回路により振動子付近の発熱による危険の発生を検出することができる。これにより、振動子付近の発熱による危険の発生を検出する回路の故障が発生しても、超音波診断を中断することなく、安全な超音波診断を継続することが可能となる。また、超音波プローブにおけるコネクタ部分の接続不良などにより振動子から装置本体側の危険発生の検出回路に信号が正常に送られなくなっても、超音波プローブ内部の危険発生の検出回路により危険の発生を予測することができ、超音波診断を中断する必要がなくなる。さらに、本実施形態では発熱値の予測値を使用して振動子の発熱による危険の発生を検知しているため、実際に危険が発生するよりも前に危険な状態への推移を予測でき、それらの危険に対する迅速な対応が可能となる。

【0064】

〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波プローブについて説明する。図４は本実施形態に係る超音波診断装置の機能をあらわすブロック図である。本実施形態に係る超音波診断装置の構成は第１の実施形態における超音波診断装置から温度予測部２０１及び温度予測部３０６を除いた構成である。本実施形態に係る超音波診断装置は第１の実施形態に係る超音波診断装置と振動子の発熱の危険の有無を求める方法が異なるものである。

【0065】

本実施形態に係る超音波診断装置における超音波断層像の生成は第１の実施形態における超音波診断装置と同様である。

【0066】

そこで、以下では本実施形態における振動子の発熱の危険の有無の求め方について図４を参照して説明する。

【0067】

温度上昇判定部２０２は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部２０２は、予め決められたその温度を上回ると危険発生と判断される値となる閾値を記憶部に記憶している。温度上昇判定部２０２は、温度センサ１０２から振動子１０１付近の温度の入力を受ける。温度上昇判定部２０２は、入力された温度と閾値とを比較し、入力された温度が閾値を上回った場合、危険が発生すると判断する。温度上昇判定部２０２は危険が発生すると判断した場合、比較判定部３０８に危険の発生を通知する。

【0068】

温度上昇判定部３０７は、ＣＰＵ及びメモリなどの記憶部で構成されている。温度上昇判定部３０７は、予め決められたその温度を上回ると危険発生と判断される値となる閾値を記憶部に記憶している。温度上昇判定部３０７は、温度センサ１０２からコネクタを介して振動子１０１付近の温度の入力を受ける。温度上昇判定部３０７は、入力された温度と閾値とを比較し、入力された温度が閾値を上回った場合、発熱の危険があると判断する。温度上昇判定部３０７は発熱の危険があると判断した場合、比較判定部３０８に発熱の危険を通知する。

【0069】

比較判定部３０８は、温度上昇判定部２０２又は温度上昇判定部３０７からの発熱の危険ありという通知を受けて、警告手段２０３及び警告手段３０９に発熱の危険の通知を行う。また、比較判定部３０８は、温度上昇判定部２０２又は温度上昇判定部３０７からの発熱の危険ありという通知を受けて、駆動電圧部３０５による振動子１０１を駆動させる電圧を低下させる。

【0070】

以上で説明したように、本実施形態に係る超音波診断装置では、実際の温度に基づいて振動子の発熱による危険の発生を検知している。この場合、単に温度が閾値を超えるか否かを判定するだけのため、構成を容易にすることができる。さらに、この場合でも、危険の発生の検知のための回路は超音波プローブ１００及び装置本体３００の双方に配置されているため、それらの回路の故障、もしくはコネクタの接続の不良などにより、一方の危険の発生の予測が正常になされない場合でも、他方により危険の発生の予測は継続できるため、中断することなく安全に超音波診断を続行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0071】

【図1】第１の実施形態に係る超音波診断装置のブロック図

【図2】第２の実施形態に係る超音波診断装置のブロック図

【図3】第２の実施形態に係る超音波診断装置における振動子の発熱による危険発生の検出のフローチャートの図

【図4】第３の実施形態に係る超音波診断装置のブロック図

【符号の説明】

【0072】

１００ 超音波プローブ
１０１ 振動子
１０２ 温度センサ
１１０ 超音波センサ部
１２０ コネクタ（超音波プローブ側）
２０１ 温度予測部
２０２ 温度上昇判定部
２０３ 警告手段
３００ 装置本体
３０１ 送受信手段
３０２ 画像生成手段
３０３ 表示制御手段
３０４ 表示手段
３０５ 駆動電圧部
３０６ 温度予測部
３０７ 温度上昇判定部
３０８ 比較判定部
３０９ 警告手段
３２０ コネクタ（本体側）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】