特許 6139269 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】6139269

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】超音波診断装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/14 20060101AFI20170522BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/14

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2013-111958(P2013-111958)

(22)【出願日】2013年5月28日

(65)【公開番号】特開2014-230587(P2014-230587A)

(43)【公開日】2014年12月11日

【審査請求日】2016年2月16日

(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

(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】山崎 聡

【審査官】 冨永 昌彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０６７８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２４５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０６７８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４０６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２５１０４１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２７９０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３５３１４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２５３７７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００ − ８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波ビームを出力する振動子と、所定の出力条件を基にパルスを前記振動子に供給することにより前記振動子を駆動する駆動部とを有する超音波診断装置において、
超音波ビームの影響による生体の安全性についての第１指標に基づいて、超音波ビームを出力させるときの第１出力条件を求める第１算出手段と、
前記第１出力条件を参照し、予め定められた式に基づいて、前記第１指標が変更される前の第２指標に対する第２出力条件を求める第２算出手段と、
前記第１出力条件と前記第２出力条件とを比較可能に表示する表示手段と、
を有すること、
を特徴とする超音波診断装置。

【請求項2】

前記第１出力条件は、超音波ビームが走査されない非走査モードにおいて前記駆動部から前記振動子に供給されるパルスの第１の大きさを含み、
前記第１算出手段は、前記第１指標に基づいて、前記パルスの第１の大きさを求め、
前記第２算出手段は、前記パルスの第１の大きさを参照し、前記第１指標が変更される前のパルスの第２の大きさ求めること、
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】

前記第１出力条件は、前記非走査モードにおいて前記駆動部から繰り返し送信されるパルスの第１の繰り返し周波数を含み、
前記第１算出手段は、前記第１指標に基づいて、前記パルスの第１の繰り返し周波数を求め、
前記第２算出手段は、前記パルスの第２の大きさを求めるとき、前記第１の繰り返し周波数を参照し、前記第１指標が変更される前のパルスの第２の繰り返し周波数を求めること、
を特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記第１出力条件は、超音波ビームが走査される走査モードにおいて前記駆動部から前記振動子に供給されるパルスの第１の大きさを含み、
前記第１算出手段は、前記第１指標に基づいて、前記パルスの第１の大きさを求め、
前記第２算出手段は、前記パルスの第１の大きさを参照し、前記第１指標が変更される前のパルスの第２の大きさを求めること、
を特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記第１出力条件は、前記走査モードにおける第１の走査線密度を含み、
前記第２算出手段は、前記パルスの第２の大きさを求めるとき、前記第１の走査線密度を参照し、前記第１指標が変更される前の第２の走査線密度を求めること、
を特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記第１出力条件は、前記走査モードにおける第１のフレームレートを含み、
前記第２算出手段は、前記パルスの第２の大きさを求めるとき、前記第１のフレームレートを参照し、前記第１指標が変更される前の第２のフレームレートを求めること、
を特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記第１出力条件は、前記走査モードにおける第１の走査幅を含み、
前記第２算出手段は、前記パルスの第２の大きさを求めるとき、前記第１の走査幅を参照し、前記第１指標が変更される前の第２の走査幅を求めること、
を特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

さらに、前記表示手段は、前記第１指標と前記第２指標とを比較可能に表示すること、
を特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記第１出力条件及び前記第２出力条件を記憶する記憶手段をさらに有すること、
を特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置。

【請求項10】

前記第２指標から前記第１指標に変更される前後の前記出力条件で、超音波画像を自動的に収集するように構成されること、
を特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の超音波診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の超音波診断装置は、脳・心臓・血管等に関連する生体情報を無侵襲・低侵襲で継続的に計測することが可能であるため、他の診断法に代えがたいものとして、広く普及している。

【0003】

超音波診断装置は、振動子を含むプローブ（Ｐｒｏｂｅ）と駆動部とを有し、出力条件に基づいて、駆動部から振動子に所定の大きさのパルスを供給し、それにより、振動子が超音波ビームを送信し、超音波エコーに基づいて生体情報を描画可能に構成されている。ここで、出力条件はプローブの種類及び送信条件を含む。

【0004】

プローブの種類は、放射状に超音波を放出する振動子であるコンベックス型、放射状に超音波を放出する振動子であるセクタ型、直線に超音波を放出する振動子であるリニア型を含む。

【0005】

振動子の動作モードとしては、超音波ビームが走査して出力される走査モードと、走査されないで出力される非走査モードとがある。走査モードの一例として、Ｂモード（Ｂ−ｍｏｄｅ）、カラーフローモード（Ｃｏｌｏｒ ｆｌｏｗ−ｍｏｄｅ）、非走査モードの一例として、Ｍモード（Ｍ−ｍｏｄｅ）、パルスドプラモード（Ｐｕｌｓｅｄ Ｄｏｐｐｌｅｒ−ｍｏｄｅ）がある。

【0006】

近年、装置の機能や動作モードの多様化により超音波ビームの出力（音響出力）は増加傾向にあり、生体侵襲に対する配慮が必要となりつつある。そのため、生体情報の利益と生体侵襲のリスクとのバランスを意識して、慎重に使用することが推奨される。

【0007】

超音波診断装置の安全性に関する指標としては、米国食品医薬品局（ＦＤＡ）によるものが用いられる。具体的には、時間平均強度値の空間的ピーク値（Ｉｓｐｔａ：Ｓｐａｃｉａｌ Ｐｅａｋ Ｔｅｍｐｏｒａｌ Ａｖｅｒａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、パルス波連長内の平均強度値の空間的ピーク値（Ｉｓｐｐａ：Ｓｐａｃｉａｌ Ｐｅａｋ Ｐｕｌｓｅ Ａｖｅｒａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）、及び、超音波照射によって生体組織に吸収されたエネルギーにより、生体へ及ぼす熱的影響（組織の温度上昇）に関する指標（ＴＩ：Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｎｄｅｘ）や超音波が生体組織を伝搬する際、伸長されてできた気泡が圧縮され破壊するときに発生するエネルギーにより、生体へ及ぼす機械的影響に関する指標（ＭＩ：Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｉｎｄｅｘ）がある。

【0008】

指標ＴＩは次の式により求められる。

【0009】

【数1】

ここで、Ｗ０は、トータル音響パワー値［ｍＷ］、Ｗ_ｄｅｇは、生体組織を１℃上昇させるのに必要なパワー値［ｍＷ］である。

【0010】

また、音圧の強さ（１ｍ^２を１秒間に通過するエネルギー量）Ｉ_ｓ［Ｗ／ｍ^２］は次の式により求められる。

【0011】

【数2】

ここで、ｐは音圧、ρは密度［ｋｇ／ｍ^３］、ｖは音速［ｍ／ｓ］を表す。
音圧の強さＩ_ｓは、トータル音響パワー値Ｗ０に比例する（Ｗ０∝Ｉ_ｓ）。
さらに、コンデンサＣに交流電圧を印加して正弦波交流電流を流すとき、次の関係式が成り立つ。

【0012】

【数3】

ここで、Ｖは電圧の実効値を表し、Ｗは電力を表す。ωは角周波数を表し、２πｆという表記を取る場合もある。
また、電力Ｗは、トータル音響パワー値Ｗ０に比例する（Ｗ０∝Ｗ）。
原理的には、トータル音響パワー値Ｗ０は振動子が駆動されるパルスの振幅値に比例するもので、次の式により求められる。次の式はパルスの振幅値に着目して表現したものである。このパルスの振幅値が「パルスの大きさ」の一例である。

【0013】

【数4】

ここで、ωは角周波数、Ｃは振動子の電気容量［Ｆ］、Ｅはパルスの振幅値（送信電圧）［Ｖ］、αは、ω、Ｃ、Ｅの以外の他の条件である。なお、αは、繰り返し周波数等の他の要素の影響を持ったものであるが、ここでは一定として説明する（α＝ｃｏｎｓｔ）。

【0014】

式（１）、（２）からパルスの振幅値は次の式で表わされる。

【0015】

【数5】

なお、ここでは、βを一定とする。

【0016】

また、指標ＭＩは次式により求められる。

【0017】

【数6】

ここで、Ｐｒ．３（ｚ）は深さｚにおける負側の瞬時最大音圧（Ｍｐａ）、ｆｃは中心周波数（ＭＨｚ）である。

【0018】

超音波診断装置は、ＴＩ、ＭＩが常に規定値の範囲内にあるように、送信条件を制御している。同時に、ＴＩ、ＭＩは、モニタ画面上に表示され、ユーザは、ＴＩやＭＩを参照しながら、送信条件の調整をする。一方で、今後、指標の精度向上のために、安全に関する国際規格やガイドラインに沿って現行のＴＩやＭＩが変更される可能性がある。

【0019】

安全に関する国際規格やガイドラインに沿ってＴＩやＭＩが変更されると、ユーザは、変更を反映したＴＩやＭＩに応じて送信条件を調節する。Ｉｓｐｔａ、Ｉｓｐｐａ、が変更された場合も同様の影響を受ける。

【0020】

超音波ビームが走査されないで出力される非走査モードでは、音響エネルギーが集中するため、ＴＩが増加し、温度上昇の可能性も高くなる。超音波ビームが走査して出力される走査モードでは、音響エネルギーが空間的に分散されるため、ＴＩが低下し、温度上昇の可能性も低くなる。なお、原理上は、走査幅（視野幅）を狭くしていくと非走査モードに近づく。

【0021】

非走査モードにおいて、ＴＩを低くするときの送信条件としては、パルスの振幅値（送信電圧）及びパルスの繰り返し周波数を含む。また、走査モードにおいて、ＴＩを低くするときの送信条件としては、パルスの振幅値（送信電圧）、走査線密度、走査幅（視野幅）、及び、フレームレートを含む。

【0022】

一般的に、ＴＩを下げるには、動作モードに関係なく、パルスの振幅値（送信電圧）を小さくすればよい。非走査モードでは、パルス繰り返し周波数を下げればよい。ＭＩを下げるには、モードに関係なく、パルスの振幅値（送信電圧）を小さくすればよい。走査モードでは超音波の周波数（パルスの周波数成分）を上げればよい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0023】

【特許文献1】特開２０００−３４２５８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0024】

従来の超音波診断装置では、ＴＩやＭＩ等の指標の定義の変更により、パルスの振幅値等の送信条件が変更されたとき、変更前の指標の定義による送信条件を知ることができない。

【0025】

変更前の指標の定義による送信条件を知ることができない状態は、指標の定義の変更の前後の比較が行えないことを示しており、臨床応用上の混乱を招きかねない。

【0026】

仮に、変更後にパルスの振幅値が減少する場合は、診断能の低下を来す可能性が高い。最悪の場合は、変更前に描画できていた腫瘍像や血流像などの診断情報が得られなくなるおそれがある。このため、経過観察の中断をもたらすという問題点があった。

【0027】

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、指標値の定義が変更された場合に、変更後の出力条件を参照して変更前の出力条件を知ることが可能な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】

【0028】

上記課題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、超音波ビームを出力する振動子と、所定の出力条件を基にパルスを前記振動子に供給することにより振動子を駆動する駆動部とを有する超音波診断装置において、第１算出手段と、第２算出手段と、表示手段とを有し、第１算出手段は、超音波ビームの影響による生体の安全性についての第１指標に基づいて、超音波ビームを出力させるときの第１出力条件を求める。第２算出手段は、第１出力条件を参照し、予め定められた式に基づいて、第１指標が変更される前の第２指標に対する第２出力条件を求める。表示手段は、第１出力条件と第２出力条件とを比較可能に表示する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】第１実施形態における超音波診断装置の構成ブロック図。

【図2】超音波診断装置の一連の動作を示すフローチャート。

【図3】指標を含むアイテム、及びアイテム毎の割合を棒グラフにして示す図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

超音波診断装置の各種の実施形態について各図を参照して説明する。
安全に関するガイドラインに沿ってＴＩやＭＩが変更される。ＴＩやＭＩの変更に応じて送信条件を変更する。変更前の送信条件を知るためには、変更後の送信条件から変更前の送信条件が求められるように構成すればよく、また、変更後の送信条件により変更前の送信条件を上書きせずに、変更前の送信条件を履歴として記憶しておけばよい。

【0031】

先ず、変更後の送信条件から変更前の送信条件を求めるための構成について各図を参照して説明する。

【0032】

変更される送信条件は動作モードの種類で異なる。以下の第１実施形態では、動作モード及び送信条件の一例として、走査モード／非走査モードにおけるパルスの振幅値（送信電圧）を挙げて説明する。また、第２実施形態では、動作モード及び送信条件の一例として、非走査モードにおけるパルスの繰り返し周波数を挙げて説明する。さらに、第３から第６実施形態では、動作モード及び送信条件の一例として、走査モードにおける走査線密度、フレームレート、及び走査幅（視野幅）を挙げて説明する。なお、各実施形態の説明において、送信条件の一つに着目して説明するとき、他の送信条件は一定であるとして説明する。

【0033】

［基本構成］
超音波診断装置の基本的な構成について図１を参照して説明する。図１は、超音波診断装置の構成ブロック図である。

【0034】

図１に示すように、超音波診断装置においては、超音波の送受信を行う振動子２２を有するプローブ２が、パルス用ライン（ケーブル）により本体１内の送受信回路１１に接続されている。

【0035】

送受信回路１１は、駆動部１２及び制御部１３を有する。駆動部１２は、振動子２２に印加されるパルス（送信信号）を発生するとともに、振動子２２からの受信信号（受信エコー）の増幅等の処理を行う。この増幅された受信信号（場合によってはデジタルデータへの変換も実施された信号）は、信号処理系３に与えられ、ここでＢモード像、ドプラ像、Ｍモード像のごとき超音波画像用の信号データが得られる。この信号データを表示系４にてビデオフォーマットに変換し、モニタ５等の画像表示機器に超音波画像として出力する。

【0036】

制御部１３は、プローブ２内のスイッチ素子（図示省略）のオン、オフを制御する制御信号を生成する。制御部１３は、第１算出手段１３１及び第２算出手段１３２を有する。

【0037】

表示系４は、表示制御手段４１を有する。表示制御手段４１及びモニタ５が「表示手段」の一例である。

【0038】

［第１実施形態］
次に、超音波診断装置の第１実施形態について図１を参照して説明する。

【0039】

図１は、超音波診断装置の構成ブロック図である。なお、第１実施形態では、非走査モードにおける送信条件の一例として、パルスの振幅値（送信電圧）を挙げて説明する。

【0040】

（第１算出手段）
第１算出手段１３１は、指標に基づいて出力条件を求める。
ここでは、変更後の指標をＴＩ_１、変更前の指標をＴＩ_２とする。変更後の指標が「第１指標」に相当し、変更前の指標が「第２指標」に相当する。また、変更後のパルスの振幅値が「第１出力条件」に相当し、変更前のパルスの振幅値が「第２出力条件」に相当する。

【0041】

変更後のパルスの振幅値Ｅ_１［Ｖ］は次の式で示される。

【0042】

【数7】

【0043】

また、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２［Ｖ］は次の式で示される。

【0044】

【数8】

ここで、βは、パルスの振幅値以外の他の送信条件であり、一定とする。

【0045】

以上により、第１算出手段１３１は、指標ＴＩ_１、ＴＩ_２を参照し、式（５）、（６）に基づいて、パルスの振幅値を求める。
ただし、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２は、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１によって上書きされ、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を読み出すことはできない。

【0046】

（第２算出手段）

【0047】

式（５）、（６）からＥ_２をＥ_１、ＴＩ_１、ＴＩ_２により表すと、次の式となる。

【0048】

【数9】

第２算出手段１３２は制御部１３に設けられ、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１を参照して、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求める。
例えば、第２算出手段１３２は、変更後の指標ＴＩ_１が“２．３”、変更前の指標ＴＩ_２が“３．３”のとき、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１を参照して、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を、Ｅ_１の約１．２倍として求める（Ｅ_２≒１．２＊Ｅ_１）。

【0049】

（表示手段）
表示制御手段４１は、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１と、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２と比較可能にモニタ５（図１参照）に表示する。それにより、ユーザは、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１と、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２とを視認することが可能となる。

【0050】

このように、変更前後のパルスの振幅値（Ｅ_１、Ｅ_２）を表示するので、変更後にパルスの振幅値が減少する場合は、診断能の低下を来し、変更前に描画できていた腫瘍像や血流像などの生体情報が得られなくなるおそれがあるが、ユーザは、パルスの振幅値が減少されたことを認識する。そのような認識の下で、描画を見るので、生体情報の利益と生体侵襲のリスクのバランスが崩れることはない。

【0051】

また、表示制御手段４１は、パルスの振幅値Ｅ_１、Ｅ_２と共に、また、独立して、変更後の指標ＴＩ_１と変更前の指標ＴＩ_２を比較可能にモニタ５に表示する。それにより、指標ＴＩが変更されたことをユーザが認識可能となり、そのような認識の下で、描画を見るので、生体情報の利益と生体侵襲のリスクのバランスが崩れることはない。

【0052】

なお、第１実施形態では、指標ＴＩの変更に応じて、パルスの振幅値（送信電圧）を変更する構成を示したが、指標ＴＩの変更に応じて変更する出力条件は、パルスの振幅値に限らない。例えば、他の出力条件を変更するように構成してもよい。

【0053】

（動作）
以上に、第１実施形態に係る構成を簡単に説明した。
次に、指標が比較可能に表示されてから変更後のパルスの振幅値と変更後のパルスの振幅値とが比較表示されるまでの一連の動作について図２を参照して説明する。図２は、超音波診断装置の一連の動作を示すフローチャートである。

【0054】

超音波診断においては、出力条件に基づいて、被検体の超音波画像が取得される。

【0055】

ここでは、変更前の指標Ｔ１_２に応じた変更前のパルスの振幅値Ｅ_２に基づいて、被検体の超音波画像が取得される。取得された超音波画像が、変更前の指標Ｔ１_２及び変更前のパルスの振幅値Ｅ_２と共にネットワーク上の記憶手段（例えば、画像サーバ）に記録される。

【0056】

安全に関するガイドラインに沿ってＴＩやＭＩが変更されると、ユーザは、変更されるＴＩやＭＩに応じて送信条件を変更する。Ｉｓｐｔａ、Ｉｓｐｐａ、Ｉｍ、が変更されたときも同様である。

【0057】

この超音波診断装置は、自動的に、ＴＩやＭＩの指標値の定義の変更前後の送信条件で画像（診断情報）が収集されるように構成される。収集された画像はネットワーク上のデータサーバに保管される。また、この実施形態では、検査（診断情報の収集）段階と読影段階とが分離されていない。それにより、指標値の定義の変更前後の画像の比較が読影段階でも可能となる。これに対し、検査段階と読影段階とが分離されているときでは、一旦検査が終了した後、読影段階に入った状況で、オフラインでＤＩＣＯＭデータベースなどから変更前後の画像が送られることにより、それらの画像の比較が可能とになる。

【0058】

図３は、指標を含むアイテム、及びアイテム毎の割合を示す図である。各アイテムの割合は、各出力条件を参照し、予め定められた計算式に基づいて求められる（この割合の計算には、例えば、超音波診断装置に設けられたシミュレータが用いられる）。図３に、温度上昇、Ｉｓｐｔａ、ＭＩ、及びＴＩのアイテムを横並びに配置し、各アイテムの規定値（１００％）を棒グラフでハッチングを付して示し、各アイテムに隣接させてそのアイテム毎の調整値（割合）を棒グラフで示す。ここでは、温度上昇の規定値が“＋２７℃”、Ｉｓｐｔａ．３の規定値が“７２０ｍＷ／ｃｍ^２、ＭＩの規定値が“１．９”、ＴＩの規定値が“６．０”である。この図ではＴＩが６．０として既定値に達している状態を表している。

【0059】

図３に示すように、アイテム及びアイテム毎の割合がモニタ５に表示され、例えば、パルスの振幅値を変更すると、それに応じてアイテム毎の割合が変動する。アイテム毎の割合を見ながらユーザはパルスの振幅値を調整する。いずれかのアイテムの割合が１００％となることで、調整を終了する。ここでは、ＴＩの割合が１００％となり、パルスの振幅値の調整が終了する。このように調整されたパルスの振幅値を“Ｅ_１”とする。

【0060】

このようにして、変更後の指標Ｔ１_１に応じた変更後のパルスの振幅値Ｅ_１に基づいて、被検体の超音波画像が取得される。取得された超音波画像が、変更後の指標Ｔ１_１及び変更後のパルスの振幅値Ｅ_１と共にネットワーク上の記憶手段に記録される。このとき、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２が変更後のパルスの振幅値Ｅ_１に書き替えられる。

【0061】

なお、前述したように、この実施形態では、検査（診断情報の収集）と読影とが分離されていない。すなわち、検査後に、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１に基づいて取得された超音波画像に基づいて読影が行われる。このとき、図２に示すように、表示制御手段４１は、モニタ５に超音波画像を表示する共に、変更後の指標と変更前の指標とを比較表示する（Ｓ１０１）。それにより、指標が変更されたことをユーザ（操作者、若しくは読影者）が認識可能となる。

【0062】

次に、操作部（図示省略）の操作による指示を受けて、第２算出手段が、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１を参照して、式（７）に基づいて変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求める（Ｓ１０２）。

【0063】

次に、表示制御手段４１は、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１と変更前のパルスの振幅値Ｅ_２とを比較可能にモニタ５に表示する（Ｓ１０３）。それにより、パルスの振幅値が変更されたことをユーザ（読影者）が認識可能となる。

【0064】

［第２実施形態］
次に、超音波診断装置の第２実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第２実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

【0065】

第１実施形態では、走査モード、非走査モードに関わらず、変更後のパルスの振幅値Ｅ_１を参照し、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求める構成を示したが、第２実施形態では、非走査モードにおいて、変更後の超音波ビームの繰り返し周波数を参照し、予め定められた式に基づいて、変更前の繰り返し周波数を求める構成を有する。

【0066】

（第１算出手段）
第１算出手段１３１は、指標に基づいて繰り返し周波数を求める。
ここでは、変更後の繰り返し周波数が「第１出力条件」に相当し、変更前の繰り返し周波数が「第２出力条件」に相当する。

【0067】

なお、Ｗ０は次の式により求められる。

【0068】

【数10】

ここで、ｆ_ｒは繰り返し周波数、γは他の送信条件である。ここでは、他の条件γを一定とする（γ＝ｃｏｎｓｔ）。

【0069】

式（１）、（８）からパルスの振幅値は次の式で表わされる。

【0070】

【数11】

【0071】

変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１は次の式で示される。

【0072】

【数12】

【0073】

また、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２は次の式で示される。

【0074】

【数13】

【0075】

以上により、第１算出手段１３１は、指標ＴＩ_１、ＴＩ_２を参照し、式（１０）、（１１）に基づいて、繰り返し周波数ｆ_ｒを求める。
ただし、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２は、変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１によって上書きされ、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２を読み出すことはできない。

【0076】

（第２算出手段）
式（１０）、（１１）からｆ_ｒ１をｆ_ｒ２を用いて表わすと、次の式となる。

【0077】

【数14】

【0078】

第２算出手段１３２は、変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１を参照して、式（１２）に基づいて、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２を求める。変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２求めるときは、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求めるときや変更前の他の出力条件を求めるときであってもよく、それらと独立して求めてもよい。

【0079】

例えば、第２算出手段１３２は、変更後の指標ＴＩ_１が“２．３”、変更前の指標ＴＩ_２が“３．３”のとき、変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１を参照して、式（１２）に基づいて、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２を、ｆ_ｒ１の約１．４倍として求める（ｆ_ｒ２≒１．４＊ｆ_ｒ１）。

【0080】

指標がＴＩ_２からＴＩ_１に低くなったときでも、変更前のパルスの振幅値と同じパルスの振幅値で超音波画像を取得したいときは（Ｅ_１＝Ｅ_２）、繰り返し周波数をｆ_ｒ２からｆ_ｒ１に低くすればよい。それにより、パルスの振幅値を低減させないで超音波画像を取得することができる。

【0081】

（表示手段）
表示制御手段４１は、変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１と、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２と比較可能にモニタ５に表示する。それにより、ユーザは、変更後の繰り返し周波数ｆ_ｒ１と、変更前の繰り返し周波数ｆ_ｒ２とを視認することが可能となる。それにより、繰り返し周波数ｆ_ｒが減少されたことをユーザが認識可能となる。

【0082】

［第３実施形態］
次に、超音波診断装置の第３実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第３実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

【0083】

第１実施形態では、走査モード、非走査モードに関わらず、変更後のパルスの振幅値（送信電圧）を参照し、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値を求める構成を示したが、第３実施形態では、走査モードにおいて、走査線密度を参照し、予め定められた式に基づいて、変更前の走査線密度を求める構成を有する。

【0084】

（第１算出手段）
第１算出手段１３１は、指標に基づいて走査線密度を求める。
ここでは、変更後の走査線密度が「第１出力条件」に相当し、変更前の走査線密度が「第２出力条件」に相当する。

【0085】

なお、Ｗ０は次の式により求められる。

【0086】

【数15】

ここで、ｄ_ｓは走査線密度、δは他の送信条件である。ここでは、他の条件δを一定とする（δ＝ｃｏｎｓｔ）。

【0087】

式（１）、（１３）から走査線密度は次の式で表わされる。

【0088】

【数16】

【0089】

変更後の走査線密度ｄ_ｓ１は次の式で示される。

【0090】

【数17】

【0091】

また、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２は次の式で示される。

【0092】

【数18】

【0093】

以上により、ここでは、第１算出手段は、指標ＴＩ_１、ＴＩ_２を参照し、式（１５）、（１６）に基づいて、走査線密度ｄ_ｓを求める。

【0094】

ただし、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２は、変更後の走査線密度ｄ_ｓ１によって上書きされ、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２を読み出すことはできない。

【0095】

（第２算出手段）
式（１５）、（１６）からｄ_ｓ２をｄ_ｓ１を用いて表わすと、次の式となる。

【0096】

【数19】

【0097】

第２算出手段１３２は、変更後の走査線密度ｄ_ｓ１を参照して、式（１７）に基づいて、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２を求める。変更前の走査線密度ｄ_ｓ２を求めるときは、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求めるときや変更前の他の出力条件を求めるときであってもよく、それらと独立して求めてもよい。

【0098】

例えば、第２算出手段１３２は、変更後の指標ＴＩ_１が“２．３”、変更前の指標ＴＩ_２が“３．３”のとき、変更後の走査線密度ｄ_ｓ１を参照して、式（１７）に基づいて、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２を、ｄ_ｓ１の約１．４倍として求める（ｄ_ｓ２≒１．４＊ｄ_ｓ１）。

【0099】

（表示手段）
表示制御手段４１は、変更後の走査線密度ｄ_ｓ１と、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２と比較可能にモニタ５に表示する。それにより、ユーザは、変更後の走査線密度ｄ_ｓ１と、変更前の走査線密度ｄ_ｓ２とを視認することが可能となる。それにより、走査線密度ｄ_ｓが減少されたことをユーザが認識可能となる。

【0100】

指標がＴＩ_２からＴＩ_１に低くなったときでも、変更前のパルスの振幅値と同じパルスの振幅値で超音波画像を取得したいときは（Ｅ_１＝Ｅ_２）、走査線密度をｄ_ｓ２からｄ_ｓ１に低くすればよい。それにより、パルスの振幅値を低減させないで超音波画像を取得することができる。

【0101】

［第４実施形態］
次に、超音波診断装置の第４実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第４実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

【0102】

第１実施形態では、走査モード、非走査モードに関わらず、変更後のパルスの振幅値（送信電圧）を参照し、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値を求める構成を示したが、第４実施形態では、走査モードにおいて、フレームレートを参照し、予め定められた式に基づいて、変更前のフレームレートを求める構成を有する。

【0103】

（第１算出手段）
第１算出手段１３１は、指標に基づいてフレームレートを求める。
ここでは、変更後のフレームレートが「第１出力条件」に相当し、変更前のフレームレートが「第２出力条件」に相当する。

【0104】

なお、Ｗ０は次の式により求められる。

【0105】

【数20】

ここで、ｒ_ｆはフレームレート、εは他の送信条件である。ここでは、他の条件εを一定とする（ε＝ｃｏｎｓｔ）。

【0106】

式（１）、（１８）からフレームレートは次の式で表わされる。

【0107】

【数21】

【0108】

変更後のフレームレートｒ_ｆ１は次の式で示される。

【0109】

【数22】

【0110】

また、変更前のフレームレートｒ_ｆ２は次の式で示される。

【0111】

【数23】

【0112】

以上により、ここでは、第１算出手段１３１は、指標ＴＩ_１、ＴＩ_２を参照し、式（２０）、（２１）に基づいて、フレームレートｒ_ｆを求める。

【0113】

ただし、変更前のフレームレートｒ_ｆ２は、変更後のフレームレートｒ_ｆ１によって上書きされ、変更前のフレームレートｒ_ｆ２を読み出すことはできない。

【0114】

（第２算出手段）
式（２０）、（２１）からｒ_ｆ２をｒ_ｆ１を用いて表わすと、次の式となる。

【0115】

【数24】

【0116】

第２算出手段１３２は、変更後のフレームレートｒ_ｆ１を参照して、式（２２）に基づいて、変更前のフレームレートｒ_ｆ２を求める。変更前のフレームレートｒ_ｆ２を求めるときは、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求めるときや変更前の他の出力条件を求めるときであってもよく、それらと独立して求めてもよい。

【0117】

例えば、第２算出手段１３２は、変更後の指標ＴＩ_１が“２．３”、変更前の指標ＴＩ_２が“３．３”のとき、変更後のフレームレートｒ_ｆ１を参照して、式（２２）に基づいて、変更前のフレームレートｒ_ｆ２を、ｒ_ｆ１の約１．４倍として求める（ｒ_ｆ２≒１．４＊ｒ_ｆ１）。

【0118】

（表示手段）
表示制御手段４１は、変更後のフレームレートｒ_ｆ１と、変更前のフレームレートｒ_ｓｆ２と比較可能にモニタ５に表示する。それにより、ユーザは、変更後のフレームレートｒ_ｆ１と、変更前のフレームレートｒ_ｆ２とを視認することが可能となる。それにより、フレームレートｒ_ｆが低くなったことをユーザが認識可能となる。

【0119】

指標がＴＩ_２からＴＩ_１に低くなったときでも、変更前のパルスの振幅値と同じパルスの振幅値で超音波画像を取得したいときは（Ｅ_１＝Ｅ_２）、フレームレートをｒ_ｆ２からｒ_ｆ１に低くすればよい。それにより、パルスの振幅値を低減させないで超音波画像を取得することができる。

【0120】

［第５実施形態］
次に、装置の第５実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第５実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

【0121】

第１実施形態では、走査モード、非走査モードに関わらず、変更後のパルスの振幅値（送信電圧）を参照し、式（７）に基づいて、変更前のパルスの振幅値を求める構成を示したが、第５実施形態では、走査モードにおいて、走査幅を参照し、予め定められた式に基づいて、変更前の走査幅を求める構成を有する。

【0122】

（第１算出手段）
第１算出手段１３１は、指標に基づいて走査幅を求める。
ここでは、変更後の走査幅が「第１出力条件」に相当し、変更前の走査幅が「第２出力条件」に相当する。

【0123】

なお、Ｗ０は次の式により求められる。

【0124】

【数25】

ここで、ｂ_ｓは走査幅、ηは他の送信条件である。ここでは、他の条件ηを一定とする（η＝ｃｏｎｓｔ）。

【0125】

式（１）、（２３）から走査幅は次の式で表わされる。

【0126】

【数26】

【0127】

変更後の走査幅ｂ_ｓ１は次の式で示される。

【0128】

【数27】

【0129】

また、変更前の走査幅ｂ_ｓ２は次の式で示される。

【0130】

【数28】

【0131】

以上により、ここでは、第１算出手段は、指標ＴＩ_１、ＴＩ_２を参照し、式（２５）、（２６）に基づいて、走査幅ｂ_ｓを求める。

【0132】

ただし、変更前の走査幅ｂ_ｓ２は、変更後の走査幅ｂ_ｓ１によって上書きされ、変更前の走査幅ｂ_ｓ２を読み出すことはできない。

【0133】

（第２算出手段）
式（２５）、（２６）からｂ_ｓ２をｂ_ｓ１を用いて表わすと、次の式となる。

【0134】

【数29】

【0135】

第２算出手段１３２は、変更後の走査幅ｂ_ｓ１を参照して、式（２７）に基づいて、変更前の走査幅ｂ_ｓ２を求める。変更前の走査幅ｂ_ｓ２求めるときは、変更前のパルスの振幅値Ｅ_２を求めるときや変更前の他の出力条件を求めるときであってもよく、それらと独立して求めてもよい。

【0136】

例えば、第２算出手段１３２は、変更後の指標ＴＩ_１が“２．３”、変更前の指標ＴＩ_２が“３．３”のとき、変更後の走査幅ｂ_ｓ１を参照して、式（２７）に基づいて、変更前の走査幅ｂ_ｓ２を、ｂ_ｓ１の約０．７倍として求める（ｂ_ｓ２≒０．７＊ｂ_ｓ１）。

【0137】

（表示手段）
表示制御手段４１は、変更後の走査幅ｂ_ｓ１と、変更前の走査幅ｂ_ｓ２と比較可能にモニタ５に表示する。それにより、ユーザは、変更後の走査幅ｂ_ｓ１と、変更前の幅ｂ_ｓ２とを視認することが可能となる。それにより、走査幅ｂ_ｓが増加されたことをユーザが認識可能となる。

【0138】

指標がＴＩ_２からＴＩ_１に低くなったときでも、変更前のパルスの振幅値と同じパルスの振幅値で超音波画像を取得したいときは（Ｅ_１＝Ｅ_２）、走査幅をｂ_ｓ２からｂ_ｓ１に広くすればよい。それにより、パルスの振幅値を低減させないで超音波画像を取得することができる。

【0139】

［第６実施形態］
次に、超音波診断装置の第６実施形態について図１を参照して説明する。
なお、第６実施形態において、第１実施形態と同じ構成については同一番号を付してその説明を省略し、異なる構成について主に説明する。

【0140】

第１、第３から第５の実施形態では、走査モードにおいて、変更後の出力条件を参照し、予め定められた式に基づいて、変更前の出力条件を求める構成を示したが、第６実施形態では、走査幅と走査密度との関係性に基づき、変更後の走査幅及び／または走査密度を求め構成を有する。

【0141】

走査幅ｂ_ｓと走査線密度ｄ_ｓとには次の関係式が成り立つ。

【0142】

【数30】

ここで、変更後の走査密度をｄ_ｓ１とし、変更前の走査密度をｄ_ｓ２とする。また、走査幅をｂ_ｓ１、ｂ_ｓ２とする。

【0143】

したがって、制御部１３は、指標の変更に応じて走査線密度をｄ_ｓ２からｄ_ｓ１に変更するとき、走査線密度に替えて、走査幅をｂ_ｓ２からｂ_ｓ１に変更してもよい。例えば、走査線密度を変更することにより指標ＴＩを低くするとき、走査幅を広くすれば指標ＴＩが低くなるので、走査線密度を低くする代わりに、走査幅を広くすればよい。走査線密度を低くしないので、超音波画像の画質低下を防ぐことが可能となる。なお、同じように、走査幅をｂ_ｓ２からｂ_ｓ１に変更するとき、走査幅に替えて、走査線密度をｄ_ｓ２からｄ_ｓ１に変更してもよい。

【0144】

前記各実施形態では、変更前の送信条件を知るためには、変更後の送信条件から変更前の送信条件が求められるように構成したが、これに限らない、例えば、変更後の送信条件により変更前の送信条件を上書きせずに、変更前の送信条件を履歴として記憶するように構成すればよい。

【0145】

履歴として、診断日時、そのときの指標及び出力条件（動作モード、送信条件）を記憶部に記憶させる。

【0146】

なお、この実施形態では、ＴＩの安全指標を一例として、その指標が変更されたとき、変更前の送信条件を求めるように構成したが、これに限らない。例えば、ＭＩ、Ｉｓｐｔａ．３やＩｓｐｐａ．３の指標が変更されたとき、さらには、例えば、プローブの音響レンズの表面温度やケースハウジングの表面温度の指標が変更されたとき、変更前の送信条件を求めるように構成してもよい。

【0147】

例えば、ＭＩを安全指標としたとき、ＴＩと同様に、出力条件として、パルスの振幅値（送信電圧）、繰り返し周波数、走査幅（視野幅）等の上記各実施態様が適用される。

【0148】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるととともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0149】

１ 本体
１２ 駆動部
１３ 制御部
１３１ 第１算出手段
１３２ 第２算出手段
２ プローブ
２２ 振動子
３ 信号処理系
４ 表示系
４１ 表示制御手段
５ モニタ

【図1】

【図2】

【図3】