JP6737204B2 - Ultrasonic diagnostic device and program - Google Patents
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Description
本発明は、超音波診断装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a program.
超音波診断は、超音波探触子を体表から当てるという簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子が超音波画像として得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。超音波診断を行うために用いられ、超音波画像を生成して表示する超音波診断装置が知られている。 Ultrasound diagnosis is a simple operation of applying an ultrasonic probe from the surface of the body to obtain an ultrasonic image of the heart beat and fetal movement, and because it is highly safe, repeat the examination. You can An ultrasonic diagnostic apparatus that is used for performing ultrasonic diagnosis and that generates and displays an ultrasonic image is known.
超音波診断装置は、所定の駆動電圧(送信電圧)の電気的な駆動信号を超音波探触子内の圧電素子に出力することで超音波を発生し、被検体で反射された反射超音波を含む受信超音波を圧電素子で受信することにより電気的な受信信号を得て、超音波の送受信をスキャンしながら繰り返すことにより超音波画像を生成する。そのとき、電気エネルギー(電圧)と超音波エネルギー(超音波)とを相互に変換するため、エネルギー変換に際して熱を発してしまう。超音波探触子は、操作者や被検体が直接触れるものであって、過度に表面温度が上昇すると、操作者や被検体の火傷を引き起こすおそれがある。このため、表面温度の上限は、法令や規格で規制されており、表面温度が規制されている温度を超えないように、送信電圧を調整する超音波診断装置が知られている。 The ultrasonic diagnostic apparatus generates an ultrasonic wave by outputting an electric drive signal of a predetermined drive voltage (transmission voltage) to a piezoelectric element in the ultrasonic probe, and the reflected ultrasonic wave reflected by the subject. An electric reception signal is obtained by receiving a reception ultrasonic wave including the above with a piezoelectric element, and an ultrasonic image is generated by repeating transmission and reception of the ultrasonic wave while scanning. At that time, since electric energy (voltage) and ultrasonic energy (ultrasonic wave) are mutually converted, heat is generated during energy conversion. The ultrasonic probe is directly contacted by the operator and the subject, and if the surface temperature rises excessively, the operator and the subject may be burned. Therefore, the upper limit of the surface temperature is regulated by laws and standards, and an ultrasonic diagnostic apparatus that adjusts the transmission voltage so that the surface temperature does not exceed the regulated temperature is known.
例えば、超音波探触子の表面温度の温度情報に応じて、超音波探触子へ印加する送信電圧を自動的に変更し、超音波探触子の表面温度を適切な状態に維持することが可能な超音波診断装置が知られている(特許文献1参照)。 For example, the transmission voltage applied to the ultrasonic probe is automatically changed according to the temperature information of the surface temperature of the ultrasonic probe to maintain the surface temperature of the ultrasonic probe in an appropriate state. An ultrasonic diagnostic apparatus capable of performing the above is known (see Patent Document 1).
また、初期電圧印加後の予め操作入力された診断時間内での許容温度を算出して、初期電圧と許容温度とから目標温度となる送信駆動電圧を算出し、所定の診断時間内において、算出した送信駆動電圧を超音波探触子に出力し、診断時間を超えると、送信電圧をデフォルト電圧に下げる超音波診断装置が知られている(特許文献2参照)。 Further, the permissible temperature is calculated within a pre-operated diagnostic time after the initial voltage is applied, and the transmission drive voltage that is the target temperature is calculated from the initial voltage and the permissible temperature. There is known an ultrasonic diagnostic apparatus that outputs the transmitted drive voltage to an ultrasonic probe and reduces the transmitted voltage to a default voltage when the diagnostic time is exceeded (see Patent Document 2).
駆動電圧を上げるほど、超音波探触子の感度はよくなり表面温度も上昇する。特許文献1の超音波診断装置では、超音波探触子の表面温度が飽和するまで送信電圧を変動しながら調整されるため、送信電圧が調整完了するまでに10分以上の非常に長い時間がかかる。また、超音波診断は条件設定直後に行うことが多く、送信電圧が調整完了される前に診断してしまうと、感度の再現性がとれない場合がある。
As the driving voltage is increased, the sensitivity of the ultrasonic probe is improved and the surface temperature is also increased. In the ultrasonic diagnostic apparatus of
また、特許文献2の超音波診断装置では、所定の診断時間を過ぎると超音波探触子の表面温度が許容温度を超えるために送信電圧がデフォルト電圧に変更される。このため、実際の診断中や診断継続後に、送信電圧の変更により超音波探触子の感度が変化するおそれがあった。
Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of
本発明の課題は、超音波探触子の表面温度を目標温度に飽和させる駆動電圧を短時間で取得し、超音波探触子の感度を安定することである。 An object of the present invention is to obtain a drive voltage for saturating the surface temperature of an ultrasonic probe to a target temperature in a short time and stabilize the sensitivity of the ultrasonic probe.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の超音波診断装置は、
駆動電圧が印加されて超音波を送受信する超音波探触子を備える超音波診断装置であって、
第1の電圧を前記超音波探触子に印加したときの、周囲温度に対する当該超音波探触子の表面の飽和温度を示す飽和温度上昇値を算出する飽和温度上昇値算出部と、
前記算出した前記第1の電圧における飽和温度上昇値と、当該第1の電圧の値と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の目標温度を示す目標温度上昇値とに基づき、当該目標温度に飽和させるための駆動電圧の値である第2の電圧の値を算出して設定する電圧算出部と、を備える。
In order to solve the above problems, the ultrasonic diagnostic apparatus of the invention according to
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising an ultrasonic probe to which a driving voltage is applied and which transmits and receives ultrasonic waves,
A saturation temperature increase value calculation unit that calculates a saturation temperature increase value indicating a saturation temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to ambient temperature when a first voltage is applied to the ultrasonic probe;
Based on the calculated saturation temperature increase value at the first voltage, the value of the first voltage, and the target temperature increase value indicating the target temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the ambient temperature, And a voltage calculation unit that calculates and sets the value of the second voltage that is the value of the drive voltage for saturating to the target temperature.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記超音波探触子は、交換接続が可能であり、
前記飽和温度上昇値算出部は、超音波探触子の種類を示す探触子情報と、診断モードと、測定条件との少なくとも1つに対応する時定数を有する時定数テーブルを参照し、接続中の前記超音波探触子の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する時定数を取得し、当該時定数と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の現在温度を示す現在温度上昇値と、第1の電圧印加からの所定の経過時間と、前記周囲温度に対する当該経過時間経過したときの前記超音波探触子の表面温度を示す当該経過時間での温度上昇値とを用いて、前記飽和温度上昇値を算出する。
The invention according to
The ultrasonic probe can be exchanged and connected,
The saturation temperature rise value calculation unit refers to the probe information indicating the type of the ultrasound probe, the diagnostic mode, and the time constant table having a time constant corresponding to at least one of the measurement conditions, and refers to the connection. Acquires the probe information of the ultrasonic probe, the time constant corresponding to the diagnostic mode and the measurement conditions, and indicates the current temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the time constant and the ambient temperature. A current temperature rise value, a predetermined elapsed time from the first voltage application, and a temperature rise value at the elapsed time indicating the surface temperature of the ultrasonic probe when the elapsed time with respect to the ambient temperature has elapsed. Is used to calculate the saturation temperature increase value.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の超音波診断装置において、
第1の電圧の値、経過時間及び目標温度の入力を受け付ける操作入力部を備え、
前記飽和温度上昇値算出部は、前記入力された第1の電圧の値、経過時間を用いて、前記飽和温度上昇値を算出し、
前記電圧算出部は、前記入力された目標温度を用いて、前記第2の電圧の値を算出する。
The invention according to
An operation input unit that receives inputs of the value of the first voltage, the elapsed time, and the target temperature,
The saturation temperature increase value calculation unit calculates the saturation temperature increase value using the value of the input first voltage and the elapsed time,
The voltage calculation unit calculates the value of the second voltage using the input target temperature.
請求項4に記載の発明は、請求項2又は3に記載の超音波診断装置において、
前記飽和温度上昇値算出部は、前記時定数Tと、前記現在温度上昇値ΔTcと、前記経過時間t1と、前記経過時間t1での温度上昇値ΔTdとを用いて、次式(1)により前記飽和温度上昇値ΔTsを算出する。
The saturation temperature increase value calculation unit uses the time constant T, the current temperature increase value ΔTc, the elapsed time t1, and the temperature increase value ΔTd at the elapsed time t1 according to the following equation (1). The saturation temperature increase value ΔTs is calculated.
請求項5に記載の発明は、請求項2から4のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記超音波探触子の表面温度を検知する温度検知部を備え、
前記飽和温度上昇値算出部は、前記温度検知部により検知された温度により、前記周囲温度、前記現在温度、前記経過時間での前記超音波探触子の表面温度を取得する。
The invention described in
A temperature detector for detecting the surface temperature of the ultrasonic probe,
The saturation temperature rise value calculation unit acquires the ambient temperature, the current temperature, and the surface temperature of the ultrasonic probe at the elapsed time based on the temperature detected by the temperature detection unit.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記飽和温度上昇値算出部は、算出した飽和温度上昇値が所定値より低いか否かを判別し、低い場合に、前記第1の電圧の値を所定量上げ、当該上げた第1の電圧を前記超音波探触子に印加して、飽和温度上昇値を再算出する。
The invention according to
The saturation temperature increase value calculation unit determines whether or not the calculated saturation temperature increase value is lower than a predetermined value, and if it is lower, increases the value of the first voltage by a predetermined amount and increases the first voltage. Is applied to the ultrasonic probe to recalculate the saturation temperature rise value.
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記電圧算出部は、前記第1の電圧の値Viと、前記飽和温度上昇値ΔTsと、前記目標温度上昇値ΔTtとを用いて、次式(2)により、前記第2の電圧の値Vtを算出する。
The voltage calculation unit uses the value Vi of the first voltage, the saturation temperature increase value ΔTs, and the target temperature increase value ΔTt to calculate the value Vt of the second voltage according to the following equation (2). To calculate.
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、変更直前の駆動電圧の値を変更後の第1の電圧の値に設定する第1の電圧切替部を備える。
The invention according to
A first voltage switching unit that sets the value of the drive voltage immediately before the change to the value of the first voltage after the change when at least one of the diagnostic mode and the measurement condition is changed.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の超音波診断装置において、
前記電圧算出部は、算出した第2の電圧の値を、接続中の前記超音波探触子の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応付けて記憶部に記憶し、
診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、前記記憶部を参照し、変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件が前記記憶部に記憶されているか否かを判別し、記憶されている場合に、当該変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する第2の電圧の値を当該記憶部から読み出して設定する第2の電圧切替部を備える。
The invention according to
The voltage calculation unit stores the calculated value of the second voltage in the storage unit in association with the probe information, the diagnostic mode, and the measurement condition of the connected ultrasonic probe,
When at least one of the diagnostic mode and the measurement condition is changed, the storage unit is referenced to determine whether the changed probe information, the diagnostic mode and the measurement condition are stored in the storage unit, A second voltage switching unit that reads out and sets the value of the second voltage corresponding to the changed probe information, the diagnostic mode, and the measurement condition when stored, is stored.
請求項10に記載の発明のプログラムは、
駆動電圧が印加されて超音波を送受信する超音波探触子を備える超音波診断装置のコンピューターを、
第1の電圧を前記超音波探触子に印加したときの、周囲温度に対する当該超音波探触子の表面の飽和温度を示す飽和温度上昇値を算出する飽和温度上昇値算出部、
前記算出した前記第1の電圧における飽和温度上昇値と、当該第1の電圧の値と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の目標温度を示す目標温度上昇値とに基づき、当該目標温度に飽和させるための駆動電圧の値である第2の電圧の値を算出して設定する電圧算出部、
として機能させる。
The program of the invention described in
A computer of an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with an ultrasonic probe to which a driving voltage is applied and which transmits and receives ultrasonic waves,
A saturation temperature increase value calculation unit that calculates a saturation temperature increase value indicating a saturation temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to an ambient temperature when a first voltage is applied to the ultrasonic probe,
Based on the calculated saturation temperature increase value at the first voltage, the value of the first voltage, and the target temperature increase value indicating the target temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the ambient temperature, A voltage calculation unit that calculates and sets the value of the second voltage that is the value of the drive voltage for saturating to the target temperature,
To function as.
本発明によれば、超音波探触子の表面温度を目標温度に飽和させる駆動電圧を短時間で取得でき、当該駆動電圧の印加により超音波探触子の感度を安定できる。 According to the present invention, a drive voltage for saturating the surface temperature of an ultrasonic probe to a target temperature can be acquired in a short time, and the sensitivity of the ultrasonic probe can be stabilized by applying the drive voltage.
添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。 Embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the illustrated example.
先ず、図1及び図2を参照して、本実施の形態の装置構成を説明する。図1は、本実施の形態の超音波診断装置1の外観図である。図2は、超音波診断装置1の機能構成を示すブロック図である。
First, the device configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external view of an ultrasonic
図1及び図2に示す本実施の形態の超音波診断装置1は、病院などの医療機関に設置されている。超音波診断装置1は、超音波診断装置本体1aと、超音波探触子1bと、を備える。超音波探触子1bは、図示しない患者の生体などの被検体に対して超音波(送信超音波)を送信するとともに、この被検体で反射した反射超音波、散乱超音波を含む受信超音波を受信する。超音波診断装置本体1aは、超音波探触子1bのケーブル1cを介して、超音波探触子1bと接続され、超音波探触子1bに電気信号の駆動信号を送信することによって超音波探触子1bに被検体に対して送信超音波を送信させる。また、超音波診断装置本体1aは、超音波探触子1bにて受信した被検体内からの受信超音波に応じて超音波探触子1bで生成された電気信号である受信信号に基づいて被検体内の内部状態を超音波画像として画像化する。
The ultrasonic
超音波探触子1bは、交換して超音波診断装置本体1aに接続することが可能である。超音波探触子1bは、温度センサー121と、圧電素子からなる振動子122と、探触子情報記憶部123と、を備える。温度センサー121は、超音波探触子1bの表面温度を検出するセンサーであり、検知した温度情報を超音波診断装置本体1a(後述する予測部131)に出力する。
The
振動子122は、例えば、方位方向に一次元アレイ状に複数配列されている。本実施の形態では、例えば、192個の振動子を備えた超音波探触子1bを用いている。なお、振動子は、二次元アレイ状に配列されたものであってもよい。また、振動子の個数は、任意に設定することができる。また、超音波探触子1bは、電子走査方式あるいは機械走査方式の何れを採用してもよく、また、リニア走査方式、セクタ走査方式あるいはコンベックス走査方式の何れの方式を採用することもできる。
The
探触子情報記憶部123は、例えば、ケーブル1cのコネクター内に設けられ、超音波探触子1bの種類(型番など)情報を記憶する。操作者により、超音波診断の走査内容に応じて、適切な種類の超音波探触子1bが選択されて、超音波診断装置本体1aに接続される。
The probe
図2に示すように、超音波診断装置本体1aは、例えば、操作入力部101と、送信部102と、受信部103と、画像生成部104と、画像処理部105と、DSC(Digital Scan Converter)106と、表示部107と、制御部108と、記憶部109と、を備える。
As shown in FIG. 2, the ultrasonic
操作入力部101は、例えば、被検体の検査開始の指示などの各種コマンドや、後述する診断モード、測定条件、被検体情報などのデータの入力などを行うための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボードなどを備えており、操作入力に応じた操作情報を制御部108に出力する。また、操作入力部101は、初期電圧Vi、経過時間t1、目標温度Ttの入力を受け付ける構成としてもよい。
The
ここで、診断モードとは、超音波の送受信による診断のモードであり、B(Brightness)モードや、パルスドプラーモード、カラードプラーモード、A(Amplitude)モード、M(Motion)モードなどがある。Bモードは、受信超音波の強さを明るさの強弱に変換(輝度変調)して、被検体の断層画像を表示するモードである。パルスドプラーモードは、目的となる部位にサンプルゲートを設け、そのサンプリング位置からドプラーシフト周波数を取り出して、被検体の体内の血流速度を測定し、画面に表示するモードである。カラードプラーモードは、被検体の生体内血行動態に色を付け、Bモード画像上に重ね合わせてリアルタイムに表示し、広範囲に血流の方向と速度を色表示するモードである。なお、診断モードには、Aモード、Mモードなど、他のモードを含める構成としてもよい。 Here, the diagnostic mode is a diagnostic mode by transmitting and receiving ultrasonic waves, and includes a B (Brightness) mode, a pulse Doppler mode, a color Doppler mode, an A (Amplitude) mode, an M (Motion) mode, and the like. The B mode is a mode in which the intensity of a received ultrasonic wave is converted into intensity of brightness (luminance modulation) and a tomographic image of the subject is displayed. The pulse Doppler mode is a mode in which a sample gate is provided at a target site, the Doppler shift frequency is extracted from the sampling position, the blood flow velocity in the body of the subject is measured, and displayed on the screen. The color Doppler mode is a mode in which the in-vivo hemodynamics of the subject are colored, superimposed on the B-mode image and displayed in real time, and the direction and velocity of the blood flow are color-displayed over a wide range. The diagnostic mode may include other modes such as A mode and M mode.
測定条件とは、PRF(Pulse Repetition Frequency:パルス繰り返し周波数)、素子開口などである。PRFは、超音波を送信させるための電気信号である駆動信号のパルスの繰り返し周波数である。素子開口とは、超音波探触子1bの全ての振動子122のうちの一度のスキャンで超音波を出力させる連続した振動子122の数である。本実施の形態では、測定条件が、PRF及び素子開口であるものとして説明するが、これに限定されるものではない。
The measurement conditions are PRF (Pulse Repetition Frequency), element aperture, and the like. PRF is a repetition frequency of a pulse of a drive signal which is an electric signal for transmitting ultrasonic waves. The element aperture is the number of
初期電圧Viは、超音波探触子1bに印加する初期の所定の駆動電圧である。駆動電圧は、電源電圧であって、送信部102に入力する電気信号である駆動信号がとり得る最大の電圧である。経過時間t1は、初期電圧Viを超音波探触子1bに印加する所定の時間である。目標温度Ttは、超音波探触子1bの飽和し安定させる目標の表面温度であり、例えば、法令や規格で規制されている上限の表面温度以下に設定される。
The initial voltage Vi is an initial predetermined drive voltage applied to the
送信部102は、制御部108からの駆動電圧(駆動電圧値)にしたがって、当該駆動電圧に対応する駆動信号を生成して超音波探触子1bにケーブル1cを介して供給し、送信超音波を発生させる回路である。このように、超音波探触子1bは、送信部102により印加された駆動電圧の駆動信号に応じて、超音波送受信の動作を行う。
The
また、送信部102は、例えば、クロック発生回路、遅延回路、パルス発生回路を備えている。クロック発生回路は、駆動信号の送信タイミングや送信周波数を決定するクロック信号を発生させる回路である。遅延回路は、駆動信号の送信タイミングを振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を設定し、設定された遅延時間だけ駆動信号の送信を遅延させて送信超音波によって構成される送信ビームの集束を行うための回路である。パルス発生回路は、所定の周波数(測定条件としてのPRF)で駆動信号としてのパルス信号を発生させるための回路である。上述のように構成された送信部102は、例えば、超音波探触子1bに配列された複数(例えば、192個)の振動子122のうちの連続する一部(例えば、64個)を駆動して送信超音波を発生させる。この連続する一部の振動子122の数(チャネル数)が、測定条件としての素子開口である。そして、送信部102は、送信超音波を発生させる毎に駆動する振動子を方位方向にずらすことで走査(スキャン)を行う。
Further, the
受信部103は、制御部108の制御にしたがって、超音波探触子1bからケーブル1cを介して電気信号である受信信号を受信する回路である。受信部103は、例えば、増幅器、A/D(Analog to Digital)変換回路、整相加算回路を備えている。増幅器は、受信信号を、振動子毎に対応した個別経路毎に、予め設定された増幅率で増幅させるための回路である。A/D変換回路は、増幅された受信信号をA/D変換するための回路である。整相加算回路は、A/D変換された受信信号に対して、振動子毎に対応した個別経路毎に遅延時間を与えて時相を整え、これらを加算(整相加算)して音線データを生成するための回路である。
The receiving
画像生成部104は、制御部108の制御にしたがって、受信部103からの音線データに対して包絡線検波処理や対数増幅などを実施し、ダイナミックレンジやゲインの調整を行って輝度変換することにより、B(Brightness)モード画像データを生成する。すなわち、Bモード画像データは、受信信号の強さを輝度によって表したものである。画像生成部104は、診断モードがBモードのBモード画像データの他、A(Amplitude)モード、M(Motion)モード、パルスドプラー法、カラードプラー法など、他の診断モードの超音波画像データが生成可能である。
Under the control of the
画像処理部105は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体メモリーによって構成された画像メモリー部(図示略)を備える。画像処理部105は、制御部108の制御にしたがって、画像生成部104から出力されたBモード画像データをフレーム単位で画像メモリー部に記憶する。画像メモリー部に記憶されたフレームの画像データは、制御部108の制御にしたがって、DSC106に出力される。
The
DSC106は、制御部108の制御にしたがって、画像処理部105から入力されたフレームの画像データに座標変換などを施して画像信号に変換し、表示部107に出力する。
Under the control of the
表示部107は、LCD(Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode-Ray Tube)ディスプレイ、有機EL(Electronic Luminescence)ディスプレイ、無機ELティスプレイ及びプラズマディスプレイなどの表示装置が適用可能である。表示部107は、制御部108の制御にしたがって、DSC106から出力された画像信号にしたがって表示画面上に画像の表示を行う。
As the
制御部108は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えて構成され、ROMに記憶されているシステムプログラムなどの各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、展開したプログラムにしたがって超音波診断装置1の各部を制御する。ROMは、半導体などの不揮発メモリーなどにより構成され、超音波診断装置1に対応するシステムプログラム及び該システムプログラム上で実行可能な各種処理プログラムや、ガンマテーブルなどの各種データなどを記憶する。これらのプログラムは、コンピューターが読み取り可能なプログラムコードの形態で格納され、CPUは、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。各種処理プログラムには、後述する送信電圧設定プログラム、送信電圧更新プログラムが含まれる。RAMは、CPUにより実行される各種プログラム及びこれらプログラムに係るデータを一時的に記憶するワークエリアを形成する。
The
制御部108は、その一部を、飽和温度上昇値算出部としての予測部131、電圧算出部132、第1の電圧切替部としての電圧切替部133、第2の電圧切替部としての電圧切替部134として機能する。予測部131は、初期電圧Vi、経過時間t1、診断モード、測定条件、超音波探触子1bの種類(探触子情報)と、温度センサー121からの現在温度Tcと、経過時間t1での温度Tdとに応じて、飽和温度上昇値ΔTsを算出して電圧算出部132に出力する。
The
現在温度Tcは、温度センサー121により検知された超音波探触子1bの現在の表面温度である。経過時間t1での温度Tdは、超音波探触子1bへの初期電圧Viの経過時間t1印加時に、温度センサー121により検知された超音波探触子1bの表面温度である。飽和温度上昇値ΔTsは、超音波探触子1bに初期電圧Viを十分長い時間印加し表面温度が飽和したときの周囲温度Taに対する飽和温度Ts(差分)である。周囲温度Taは、超音波探触子1bの周囲温度であり、駆動電圧0[V]を超音波探触子1bに印加したときの、温度センサー121により検知された超音波探触子1bの表面温度とする。
The current temperature Tc is the current surface temperature of the
電圧算出部132は、目標温度Tt、初期電圧Viと、予測部131からの飽和温度上昇値ΔTsとに応じて、送信電圧Vtを算出し、送信部102又は電圧切替部134に出力して送信部102に設定し、送信電圧Vtを条件(診断モード、測定条件、探触子情報)に対応付けて記憶部109の送信電圧テーブル400に記憶する。
The
電圧切替部133は、診断モード、測定条件の少なくとも1つが変更され、変更後の診断モード、測定条件、探触子情報の条件が記憶部109の送信電圧テーブル400に記憶されていない場合に、超音波探触子1bへの変更前の駆動信号の送信電圧Vtを初期電圧Viとする。電圧切替部134は、診断モード、測定条件の少なくとも1つが変更され、変更後の診断モード、測定条件、探触子情報の条件が送信電圧テーブル400に記憶されている場合に、変更後の診断モード、測定条件、探触子情報に対応する送信電圧Vtを送信電圧テーブル400から読み出して、直接送信部102に出力して設定する。
When at least one of the diagnostic mode and the measurement condition is changed and the changed diagnostic mode, measurement condition, and probe information condition are not stored in the transmission voltage table 400 of the
記憶部109は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)などの大容量記録媒体によって構成されており、画像処理部105で生成された超音波画像データや、温度データ200、時定数テーブル300、送信電圧テーブル400などを記憶する。
The
温度データ200は、温度センサー121により検知された温度としての周囲温度Taである。
The
時定数テーブル300は、超音波探触子1bの表面温度上昇の時定数Tを、超音波探触子1b(探触子情報)、診断モード、測定条件の条件に対応付けて記憶するテーブルである。
The time constant table 300 is a table that stores the time constant T of the surface temperature rise of the
ここで、図3(a)〜図7を参照して、時定数を説明する。図3(a)は、コンベックス走査方式の超音波探触子1bのBモード時の表面温度の熱画像を示す図である。図3(b)は、コンベックス走査方式の超音波探触子1bのBモード時の方位方向の表面温度特性を示す図である。図4(a)は、リニア走査方式の超音波探触子1bのBモード時の表面温度の熱画像を示す図である。図4(b)は、リニア走査方式の超音波探触子1bのBモード時の方位方向の表面温度特性を示す図である。図5(a)は、リニア走査方式の超音波探触子1bのカラードプラーモード時の表面温度の熱画像を示す図である。図5(b)は、リニア走査方式の超音波探触子1bのカラードプラーモード時の方位方向の表面温度特性を示す図である。図6は、条件1,2,3の超音波探触子1bの表面温度の時間特性を示す図である。図7は、時定数テーブル300の構成を示す図である。
Here, the time constant will be described with reference to FIGS. FIG. 3A is a diagram showing a thermal image of the surface temperature of the convex scanning
時定数Tは、超音波探触子1bの表面温度が、所定の駆動電圧を印加した飽和温度Tsを100%として、飽和温度Tsの約62.3%の温度に達するまでの時間を示す。例えば、1番目の条件として、超音波探触子1bの種類がコンベックス走査方式であり、診断モードがBモードである場合の送信電圧を印加した超音波探触子1bの表面温度特性を考える。条件1における超音波探触子1bの表面温度の熱画像は、例えば図3(a)に示す分布となる。図3(a)において、横方向が方位方向であり、縦方向が超音波探触子1bの厚み方向であり、温度が高いほどより白く表れ、温度が低いほどより黒く表れ、図4(a)、図5(a)も同様である。条件1における超音波探触子1bの方位方向の表面温度特性は、例えば図3(b)に示す特性となる。図3(b)において、横軸が超音波探触子1bの振動子122のデータ数であり、縦軸が超音波探触子1bの表面温度[℃]であり、図4(b)、図5(b)も同様である。
The time constant T indicates the time required for the surface temperature of the
同様に、2番目の条件として、超音波探触子1bの種類がリニア走査方式であり、診断モードがBモードである場合の送信電圧を印加した超音波探触子1bの表面温度の熱画像、方位方向の温度特性は、例えば図4(a)、図4(b)に示すものとなる。3番目の条件として、超音波探触子1bの種類がリニア走査方式であり、診断モードがカラードプラーモードである場合の送信電圧を印加した超音波探触子1bの表面温度の熱画像、方位方向の温度特性は、例えば図5(a)、図5(b)に示すものとなる。
Similarly, as the second condition, a thermal image of the surface temperature of the
条件1では、超音波探触子1bの発熱面積が大きく、中心の素子(振動子122)が周りの素子の温度に影響されやすい。条件3では、超音波探触子1bの発熱面積が小さく、中心の素子(振動子122)が周りの素子の温度に影響されにくい。条件2は、条件1と条件3との間の特性となっている。
Under the
図6において、条件1の超音波探触子1bの表面温度の時間特性を破線で表し、条件2の表面温度の時間特性を一点鎖線で表し、条件3の曲線を表面温度の時間特性を実線で表す。このように、探触子情報、診断モード、測定条件によって温度分布が異なるため、時間によって温度の上がりやすさが異なる。例えば、図6に示すように、条件1では、時間経過とともに超音波探触子1bの表面温度が緩やかに上昇しており、条件3では、時間経過とともに超音波探触子1bの表面温度が急峻に上昇しており、条件2では、条件1と条件3との間の上昇特性となっている。このように条件によって異なるので時定数Tで表すことができ、条件1、条件2、条件3の順に時定数Tが小さくなる。
In FIG. 6, the time characteristic of the surface temperature of the
条件1,2,3に対応する時定数テーブルは、例えば、図7に示す時定数テーブル300となる。時定数テーブル300は、超音波探触子310、診断モード320、PRF330、素子開口340、時定数350のフィールドを有する。超音波探触子310は、超音波探触子1bの種類を示す情報である。診断モード320は、診断モードを示す情報である。PRF330は、PRF[kHz]を示す情報である。素子開口340は、超音波探触子1bの素子開口部分の連続する振動子122のチャネル数である。時定数350は、超音波探触子310、診断モード320、PRF330、素子開口340の条件に対応する時定数である。
The time constant table corresponding to the
送信電圧テーブル400は、超音波探触子1bに実際に設定した送信電圧の値を、超音波探触子1b(探触子情報)、診断モード、測定条件の条件に対応付けて記憶するテーブルである。
The transmission voltage table 400 is a table that stores the value of the transmission voltage actually set in the
超音波診断装置1が備える各部について、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、集積回路などのハードウェア回路として実現することができる。集積回路とは、例えばLSI(Large Scale Integration)であり、LSIは集積度の違いにより、IC(Integrated Circuit)、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、FPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のROMなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
Regarding each unit included in the ultrasonic
次に、図8〜図13を参照して、超音波診断装置1の動作を説明する。図8は、送信電圧設定処理を示すフローチャートである。図9(a)は、超音波探触子1bの温度上昇値の時間特性を示す図である。図9(b)は、図9(a)の超音波探触子1bの温度上昇値の時間特性の原点付近の拡大図である。図10は、飽和温度上昇値ΔTsと電圧の2乗との関係を示す図である。図11は、送信電圧更新処理を示すフローチャートである。図12(a)は、条件変更時の超音波探触子1bの温度上昇値の時間特性を示す図である。図12(b)は、図12(a)の超音波探触子1bの温度上昇値の時間特性の切片付近の拡大図である。図13は、飽和温度上昇値ΔTsと電圧の2乗との関係を示す図である。
Next, the operation of the ultrasonic
図8〜図10を参照して、超音波診断装置1で実行される送信電圧設定処理を説明する。送信電圧設定処理は、超音波探触子1bの表面温度を適正にするための送信電圧を設定する処理である。超音波診断装置1において、被検体の超音波画像を表示する超音波診断を行う前に、例えば操作者(医師、技師など)により超音波診断装置1の電源がオンされたことをトリガとして、制御部108は、ROMに記憶された送信電圧設定プログラムにしたがって、送信電圧設定処理を実行する。
The transmission voltage setting process executed by the ultrasonic
図8に示すように、先ず、予測部131は、電圧算出部132を介して送信部102に駆動電圧=0[V]を設定し、温度センサー121から検知された温度情報を取得し、取得した温度情報を周囲温度Taとし、周囲温度Taを記憶部109の温度データ200に記憶する(ステップS11)。そして、予測部131は、初期電圧Vi、経過時間t1、目標温度Ttを取得して設定する(ステップS12)。ステップS12では、例えば、デフォルトの初期電圧Vi、経過時間t1、目標温度Ttが記憶部109に記憶され、予測部131は、デフォルトの初期電圧Vi、経過時間t1、目標温度Ttを記憶部109から読み出して設定する。また、ステップS12では、予測部131は、操作入力部101を介して操作者から初期電圧Vi、経過時間t1、目標温度Ttの入力を受け付けて設定することとしてもよい。
As illustrated in FIG. 8, first, the
そして、予測部131は、操作入力部101を介して操作者からBモードなどの診断モード、測定条件(PRF、素子開口)の入力を受け付けて設定する(ステップS13)。
Then, the
そして、予測部131は、探触子情報記憶部123から、超音波診断装置本体1aに接続中の超音波探触子1bの種類を示す探触子情報を取得する(ステップS14)。そして、予測部131は、ステップS13で入力された診断モード、測定条件(診断モード320、PRF330、素子開口340)と、ステップS14で取得した探触子情報(超音波探触子310)とに対応する時定数(時定数350)を記憶部109に記憶されている時定数テーブル300から読み出して決定する(ステップS15)。
Then, the
そして、予測部131は、温度センサー121から検知された温度情報を取得し、取得した温度情報を現在温度Tcとし、電圧算出部132を介して送信部102に直前のステップS12又はS18で設定された初期電圧Viを設定する。また、予測部131は、超音波探触子1bへの設定された初期電圧Vi印加からステップS12で設定された経過時間t1経過したときに温度センサー121から検知された温度情報を取得し、取得した温度情報を経過時間t1での温度Tdとし、現在温度上昇値ΔTc、経過時間t1での温度上昇値ΔTdを算出し、飽和温度上昇値ΔTsを算出して予測する(ステップS16)。現在温度上昇値ΔTcは、周囲温度Taに対する現在温度Tc(差分)である。経過時間t1での温度上昇値ΔTdは、周囲温度Taに対する経過時間t1での温度Td(差分)である。
Then, the predicting
また、ステップS16では、予測部131は、ステップS11で算出された周囲温度Ta[℃]、現在温度Tc[℃]、経過時間t1での温度Td[℃]を用いて、次式(0)により、現在温度上昇値ΔTc[℃]、経過時間t1での温度上昇値ΔTd[℃]を算出する。
ΔT=T1−Ta(T1=Tc,Td,Tt) …(0)
In step S16, the
ΔT=T1-Ta (T1=Tc, Td, Tt) (0)
また、予測部131は、ステップS12で入力された経過時間t1[s]、算出された現在温度上昇値ΔTc[℃]、経過時間t1での温度上昇値ΔTd[℃]、ステップS15で決定された時定数[s]を用いて、次式(1)により、飽和温度上昇値ΔTs[℃]を算出する。
具体例としては、図9(a)の、初期電圧印加後の超音波探触子1bの温度上昇値[℃]の時間[s]特性に示すように、飽和温度上昇値=16.5[℃](破線)、飽和温度上昇値=20[℃](一点鎖線)、飽和温度上昇値=23.5[℃](実線)があるものとする。図9(a)の図の原点付近の拡大図を図9(b)に示す。例えば、図9(b)に示すように、現在温度Tc=23.0[℃]、周囲温度Ta=23.0[℃]、初期電圧Vi=仮に50[V]、初期電圧Viを印加した経過時間t1=10[s]での温度上昇値ΔTd=2.5[℃]であった場合、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]と算出されて予測できる。
As a specific example, as shown in the time [s] characteristic of the temperature rise value [° C.] of the
そして、予測部131は、ステップS16で算出された飽和温度上昇値ΔTsが所定閾値よりも低いか(例えば0.5[℃]よりも低いか)否かを判別する(ステップS17)。飽和温度上昇値ΔTsが所定閾値よりも低い場合(ステップS17;YES)、予測部131は、初期電圧Viを所定量上げ(ステップS18)、ステップS16に移行する。所定量は、予め設定された電圧値とするが、操作入力部101を介する操作者からの入力に応じた所定量を設定することとしてもよい。
Then, the
飽和温度上昇値ΔTsが所定閾値よりも低くない場合(ステップS17;NO)、予測部131は、飽和温度上昇値ΔTsを、直前のステップS16で算出された飽和温度上昇値ΔTsに決定する(ステップS19)。そして、電圧算出部132は、ステップS12で設定された目標温度Ttを用いて、式(0)により目標温度上昇値ΔTtを算出し、算出した目標温度上昇値ΔTt、直前の初期電圧Vi、ステップS19で決定された飽和温度上昇値ΔTsを用いて、次式(2)により、送信電圧Vtを算出する(ステップS20)。
目標温度上昇値ΔTtは、周囲温度Taに対する目標温度Tt(差分)である。また、式(2)は、温度上昇値と電圧との関係が、温度が電圧の2乗と比例することを利用している。 The target temperature increase value ΔTt is the target temperature Tt (difference) with respect to the ambient temperature Ta. Further, the expression (2) utilizes that the relationship between the temperature rise value and the voltage is proportional to the square of the voltage.
ステップS20において、具体的には、図10の、初期電圧印加後の超音波探触子1bの温度上昇値[℃]の電圧2[V2]特性があるものとする。例えば、初期電圧Vi=50[V]、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]、のときの目標温度上昇値ΔTt=23.5[℃]の送信電圧Vtは、図10から、初期電圧Vi2=2500[V2](初期電圧Vi=50[V])のとき、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]となるので、目標温度上昇値ΔTt=23.5[℃]は、送信電圧Vt2=3561[V2]となり、送信電圧Vt=59.7[V]が得られる。
In step S20, specifically, it is assumed that there is a voltage 2 [V 2 ] characteristic of the temperature rise value [° C.] of the
そして、電圧算出部132は、設定する送信電圧をステップS20で算出された送信電圧Vtに決定し、決定した送信電圧Vtを送信部102に設定する。また、電圧算出部132は、送信電圧Vtを、ステップS13で取得された診断モード、測定条件、ステップS14で取得された探触子情報に対応付けて記憶部109の送信電圧テーブル400に記憶し(ステップS21)、送信電圧設定処理を終了する。
Then, the
次いで、図11〜図13を参照して、超音波診断装置1で実行される送信電圧更新処理を説明する。超音波診断装置1において、送信電圧設定処理の後に、設定された診断モード、測定条件、探触子情報の超音波探触子1b及び送信電圧Vtを用いて、被検体の超音波画像を生成して表示部107に表示する超音波診断処理がなされる。送信電圧更新処理は、送信電圧設定処理の後の超音波診断処理において、診断モード、測定条件の少なくとも1つの変更があった場合に、送信電圧を更新する処理である。超音波探触子1bの種類(探触子情報)の変更があった場合は、図8の処理になる。
Next, with reference to FIGS. 11 to 13, a transmission voltage updating process executed by the ultrasonic
超音波診断装置1において、例えば操作入力部101を介して操作者から変更後の診断モード、測定条件の少なくとも1つの入力を受け付けたことをトリガとして、制御部108は、ROMに記憶された送信電圧更新プログラムにしたがって、送信電圧更新処理を実行する。このように、診断モード、測定条件の少なくとも1つが変更されたものとする。
In the ultrasonic
図11に示すように、先ず、電圧切替部133,134は、入力された変更後の診断モード及び/又は測定条件を設定する(ステップS31)。そして、電圧切替部133,134は、探触子情報記憶部123から、超音波診断装置本体1aに接続中の超音波探触子1bの種類を示す探触子情報を取得する(ステップS32)。ステップS32において、ステップS33の同一条件か否かを判別するため探触子情報の取得は必要である。そして、電圧切替部133,134は、記憶部109の送信電圧テーブル400を参照し、変更後の診断モード、測定条件、探触子情報と同一の条件が記憶されているか否かを判別する(ステップS33)。
As shown in FIG. 11, first, the
同一の条件が記憶されていない場合(ステップS33;NO)、電圧切替部133は、送信部102から現在設定中の送信電圧を取得して初期電圧Viとして予測部131に出力し、予測部131は、送信電圧設定処理のステップS12と同様に、電圧切替部133から入力された初期電圧Viと、経過時間t1、目標温度Ttとを設定する(ステップS34)。ステップS35〜S39は、送信電圧設定処理のステップS15〜S19と同様の処理である。
When the same condition is not stored (step S33; NO), the
ステップS36の具体例としては、図12(a)の、初期電圧印加後の超音波探触子1bの温度上昇値[℃]の時間[s]特性に示すように、飽和温度上昇値=9.5[℃](破線)、飽和温度上昇値=13[℃](一点鎖線)、飽和温度上昇値=16.5[℃](実線)があるものとする。図12(a)の図の切片付近の拡大図を図12(b)に示す。例えば、図12(b)に示すように、現在温度上昇値ΔTc=23.5[℃]、初期電圧Vi=現在電圧59.7[V]、初期電圧Vi印加後の経過時間t1=10[s]での温度上昇値ΔTd=22.8[℃]であった場合、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]と算出されて予測できる。
As a specific example of step S36, as shown in the time [s] characteristic of the temperature rise value [° C.] of the
ステップS40は、送信電圧設定処理のステップS20と同様の処理であるが、予測部131は、記憶部109の温度データ200から周囲温度Taを読み出して用いる。なお、ステップS40において、送信電圧設定処理のステップS11と同様に、新たに周囲温度Taを再度取得することとしてもよい。ステップS40において、具体的には、図13の、初期電圧印加後の超音波探触子1bの温度上昇値[℃]の電圧2[V2]特性があるものとする。例えば、初期電圧Vi=59.7[V]、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]、のときの目標温度上昇値ΔTt=23.5[℃]の送信電圧Vtは、図13から、初期電圧Vi2=3561[V2](初期電圧Vi=59.7[V])のとき、飽和温度上昇値ΔTs=16.5[℃]となるので、目標温度上昇値ΔTt=23.5[℃]は、送信電圧Vt2=5076[V2]となり、送信電圧Vt=71.2[V]が得られる。
Step S40 is the same process as step S20 of the transmission voltage setting process, but the
そして、電圧算出部132は、設定する更新後の送信電圧をステップS40で算出された送信電圧Vtに決定し、電圧切替部134を介して、決定した送信電圧Vtを送信部102に設定し、決定した送信電圧Vtを、ステップS31で入力された診断モード、測定条件、ステップS32で取得された探触子情報に対応付けて記憶部109の送信電圧テーブル400に記憶し(ステップS41)、送信電圧更新処理を終了する。ステップS41において、電圧切替部134は、同一の条件が記憶されていない場合に、設定する送信電圧を電圧算出部132から入力される送信電圧Vtに切り替え、当該入力された送信電圧Vtを送信部102に出力する。
Then, the
同一の条件が記憶されている場合(ステップS33;YES)、電圧切替部134は、変更後の診断モード、測定条件、探触子情報と同一の条件の送信電圧を記憶部109の送信電圧テーブル400から読み出す(ステップS42)。そして、電圧切替部134は、設定する送信電圧をステップS42で読み出された送信電圧Vtに切り替えて決定し、決定した送信電圧Vtを送信部102に設定し(ステップS43)、送信電圧更新処理を終了する。
When the same condition is stored (step S33; YES), the
以上、本実施の形態によれば、超音波診断装置1において、超音波探触子1bは、駆動電圧が印加されて超音波を送受信する。予測部131は、初期電圧Viを超音波探触子1bに印加したときの、周囲温度Taに対する超音波探触子1bの表面の飽和温度を示す飽和温度上昇値ΔTsを算出する。電圧算出部132は、算出した初期電圧Viにおける飽和温度上昇値ΔTsと、初期電圧Viと、周囲温度Taに対する超音波探触子1bの表面の目標温度Ttを示す目標温度上昇値ΔTtとに基づき、目標温度Ttに飽和させるための駆動電圧である送信電圧Vtを算出して設定する。
As described above, according to the present embodiment, in the ultrasonic
このため、超音波探触子1bの表面温度を目標温度Ttに飽和させる送信電圧Vtを短時間で算出して取得できる。さらに、送信電圧Vtを変更することなく超音波探触子1bに印加させることにより、表面温度が目標温度Ttを超えることなく安定し超音波探触子1bの感度を高く安定できる。
Therefore, the transmission voltage Vt that saturates the surface temperature of the
また、超音波探触子1bは、交換接続が可能である。予測部131は、時定数テーブル300を参照し、接続中の超音波探触子1bの探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する時定数Tを取得する。予測部131は、時定数Tと、周囲温度Taに対する超音波探触子1bの表面の現在温度を示す現在温度上昇値ΔTcと、初期電圧Vi印加からの所定の経過時間t1と、周囲温度Taに対する経過時間t1での温度Tdを示す経過時間t1での温度上昇値ΔTdとを用いて、飽和温度上昇値ΔTsを算出する。このため、接続中の超音波探触子1bの探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する適切な時定数を用いて、適切な飽和温度上昇値ΔTsを算出できる。
Also, the
また、超音波診断装置1は、初期電圧Vi、経過時間t1及び目標温度Ttの入力を受け付ける操作入力部101を備える。予測部131は、入力された初期電圧Vi及び経過時間t1を用いて、飽和温度上昇値ΔTsを算出する。電圧算出部132は、入力された目標温度Ttを用いて、送信電圧Vtを算出する。このため、操作者が初期電圧Vi、経過時間t1及び目標温度Ttを自在に設定できる。
The ultrasonic
また、予測部131は、時定数Tと、現在温度上昇値ΔTcと、経過時間t1と、経過時間t1での温度上昇値ΔTdとを用いて、式(1)により飽和温度上昇値ΔTsを算出する。このため、飽和温度上昇値ΔTsを容易かつ短時間に算出できる。
Further, the
また、超音波診断装置1は、超音波探触子1bの表面温度を検知する温度センサー121を備える。予測部131は、温度センサー121により検知された温度により、周囲温度Ta、現在温度Tc、経過時間t1での温度Tdを取得する。このため、周囲温度Ta、現在温度Tc、経過時間t1での温度Tdを容易かつ正確に取得できる。
Further, the ultrasonic
また、予測部131は、算出した飽和温度上昇値ΔTsが所定値より低いか否かを判別し、低い場合に、初期電圧Viの値を所定量上げ、上げた初期電圧Viを超音波探触子1bに印加して、飽和温度上昇値ΔTsを再算出する。このため、超音波探触子1bへの初期電圧Vi印加後の経過時間t1における表面温度が上がりやすくなり、飽和温度上昇値ΔTsを容易に算出して予測できる。
The predicting
また、電圧算出部132は、初期電圧Viと、飽和温度上昇値ΔTsと、目標温度上昇値ΔTtとを用いて、式(2)により、送信電圧Vtを算出する。このため、送信電圧Vtを容易かつ短時間に算出できる。
Further, the
また、超音波診断装置1は、診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、変更直前の駆動電圧の値を変更後の初期電圧Viに設定する電圧切替部133を備える。このため、接続中の前記超音波探触子の探触子情報、診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、変更後の初期電圧Viを用いて、送信電圧Vtを容易かつ適切に算出できる。
Further, the ultrasonic
また、電圧算出部132は、算出した送信電圧Vtを、接続中の超音波探触子1bの探触子情報、診断モード及び測定条件に対応付けて記憶部109の送信電圧テーブル400に記憶する。電圧切替部134は、診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、送信電圧テーブル400を参照し、変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件が記憶されているか否かを判別し、当該条件が記憶されている場合に、変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する送信電圧Vtを送信電圧テーブル400から読み出して設定する。このため、過去の送信電圧Vtを利用でき、制御部108(予測部131、電圧算出部132)の送信電圧Vt算出の負担を低減できる。
Further, the
なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る好適な超音波診断装置の一例であり、これに限定されるものではない。 Note that the description in the above embodiment is an example of a suitable ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this.
また、上記実施の形態では、周囲温度Taは一定である構成としたが、これに限定されるものではない。周囲温度Taは時間とともに変化することがある。このため、例えば、診断が長時間中断される場合や、長時間フリーズされてから超音波探触子の表面温度が完全に下がったときに、温度センサー121により温度を取得し、当該取得した温度で周囲温度Taを更新する構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, the ambient temperature Ta is set to be constant, but the present invention is not limited to this. The ambient temperature Ta may change with time. Therefore, for example, when the diagnosis is interrupted for a long time, or when the surface temperature of the ultrasonic probe is completely lowered after being frozen for a long time, the temperature is acquired by the
また、以上の実施の形態における超音波診断装置1を構成する各部の細部構成及び細部動作に関して本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
Further, the detailed configuration and detailed operation of each part constituting the ultrasonic
1 超音波診断装置
1a 超音波診断装置本体
101 操作入力部
102 送信部
103 受信部
104 画像生成部
105 画像処理部
106 DSC
107 表示部
108 制御部
131 予測部
132 電圧算出部
133 電圧切替部
134 電圧切替部
109 記憶部
1b 超音波探触子
1c ケーブル
1
107
Claims (10)
第1の電圧を前記超音波探触子に印加したときの、周囲温度に対する当該超音波探触子の表面の飽和温度を示す飽和温度上昇値を算出する飽和温度上昇値算出部と、
前記算出した前記第1の電圧における飽和温度上昇値と、当該第1の電圧の値と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の目標温度を示す目標温度上昇値とに基づき、当該目標温度に飽和させるための駆動電圧の値である第2の電圧の値を算出して設定する電圧算出部と、を備える超音波診断装置。 An ultrasonic diagnostic apparatus comprising an ultrasonic probe to which a driving voltage is applied and which transmits and receives ultrasonic waves,
A saturation temperature increase value calculation unit that calculates a saturation temperature increase value indicating a saturation temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to ambient temperature when a first voltage is applied to the ultrasonic probe;
Based on the calculated saturation temperature increase value at the first voltage, the value of the first voltage, and the target temperature increase value indicating the target temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the ambient temperature, An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a voltage calculator that calculates and sets a value of a second voltage that is a value of a drive voltage for saturating to a target temperature.
前記飽和温度上昇値算出部は、超音波探触子の種類を示す探触子情報と、診断モードと、測定条件との少なくとも1つに対応する時定数を有する時定数テーブルを参照し、接続中の前記超音波探触子の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する時定数を取得し、当該時定数と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の現在温度を示す現在温度上昇値と、第1の電圧印加からの所定の経過時間と、前記周囲温度に対する当該経過時間経過したときの前記超音波探触子の表面温度を示す当該経過時間での温度上昇値とを用いて、前記飽和温度上昇値を算出する請求項1に記載の超音波診断装置。 The ultrasonic probe can be exchanged and connected,
The saturation temperature rise value calculation unit refers to the probe information indicating the type of the ultrasound probe, the diagnostic mode, and the time constant table having a time constant corresponding to at least one of the measurement conditions, and refers to the connection. Acquires the probe information of the ultrasonic probe, the time constant corresponding to the diagnostic mode and the measurement conditions, and indicates the current temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the time constant and the ambient temperature. A current temperature rise value, a predetermined elapsed time from the first voltage application, and a temperature rise value at the elapsed time indicating the surface temperature of the ultrasonic probe when the elapsed time with respect to the ambient temperature has elapsed. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the saturation temperature increase value is calculated by using.
前記飽和温度上昇値算出部は、前記入力された第1の電圧の値、経過時間を用いて、前記飽和温度上昇値を算出し、
前記電圧算出部は、前記入力された目標温度を用いて、前記第2の電圧の値を算出する請求項2に記載の超音波診断装置。 An operation input unit that receives inputs of the value of the first voltage, the elapsed time, and the target temperature is provided.
The saturation temperature increase value calculation unit calculates the saturation temperature increase value using the value of the input first voltage and the elapsed time,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the voltage calculation unit calculates the value of the second voltage using the input target temperature.
前記飽和温度上昇値算出部は、前記温度検知部により検知された温度により、前記周囲温度、前記現在温度、前記経過時間での前記超音波探触子の表面温度を取得する請求項2から4のいずれか一項に記載の超音波診断装置。 A temperature detector for detecting the surface temperature of the ultrasonic probe,
The saturation temperature increase value calculation unit acquires the ambient temperature, the current temperature, and the surface temperature of the ultrasonic probe at the elapsed time based on the temperature detected by the temperature detection unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of 1.
診断モード及び測定条件の少なくとも1つが変更された場合に、前記記憶部を参照し、変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件が前記記憶部に記憶されているか否かを判別し、記憶されている場合に、当該変更後の探触子情報、診断モード及び測定条件に対応する第2の電圧の値を当該記憶部から読み出して設定する第2の電圧切替部を備える請求項8に記載の超音波診断装置。 The voltage calculation unit stores the calculated value of the second voltage in the storage unit in association with the probe information, the diagnostic mode, and the measurement condition of the connected ultrasonic probe,
When at least one of the diagnostic mode and the measurement condition is changed, the storage unit is referenced to determine whether the changed probe information, the diagnostic mode and the measurement condition are stored in the storage unit, The second voltage switching unit that reads out and sets the value of the second voltage corresponding to the changed probe information, the diagnosis mode, and the measurement condition when the second voltage switching unit is stored. The ultrasonic diagnostic apparatus according to item 1.
第1の電圧を前記超音波探触子に印加したときの、周囲温度に対する当該超音波探触子の表面の飽和温度を示す飽和温度上昇値を算出する飽和温度上昇値算出部、
前記算出した前記第1の電圧における飽和温度上昇値と、当該第1の電圧の値と、前記周囲温度に対する前記超音波探触子の表面の目標温度を示す目標温度上昇値とに基づき、当該目標温度に飽和させるための駆動電圧の値である第2の電圧の値を算出して設定する電圧算出部、
として機能させるためのプログラム。 A computer of an ultrasonic diagnostic apparatus equipped with an ultrasonic probe to which a driving voltage is applied and which transmits and receives ultrasonic waves,
A saturation temperature increase value calculation unit that calculates a saturation temperature increase value indicating a saturation temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to an ambient temperature when a first voltage is applied to the ultrasonic probe,
Based on the calculated saturation temperature increase value at the first voltage, the value of the first voltage, and the target temperature increase value indicating the target temperature of the surface of the ultrasonic probe with respect to the ambient temperature, A voltage calculation unit that calculates and sets the value of the second voltage that is the value of the drive voltage for saturating to the target temperature,
Program to function as.
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