JP2009050334A - 超音波診断装置、超音波探触子、温度算出方法及び信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】探触子表面の温度を検出するために超音波探触子２に設けられた温度センサ６と、温度によって変化する前記温度センサ６からの入力に基づいて温度を算出する算出部１１０３とを備えた超音波診断装置であって、予め測定された前記温度センサ６の温度特性が記憶された記憶部７を備え、前記算出部１１０３は、前記記憶部７に記憶された前記温度センサ６の温度特性に応じた温度算出を行うことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、超音波診断装置、超音波探触子、超音波診断装置における超音波探触子表面の温度算出方法及び超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法に関する。

超音波診断装置は、圧電材料からなる振動素子を有する超音波探触子を備え、前記振動素子に電圧を印加して被検体へ超音波を送波し、これに呼応したエコーを前記振動素子で受波して被検体内部の画像を生成するようになっている。

このような超音波診断装置においては、前記振動素子の駆動電力を大きくすればするほど、前記超音波探触子の内部損失に由来する発熱量が増大し、被検体と接触する前記超音波探触子の表面温度が上昇することになる。

そこで、前記超音波探触子に、その表面温度を検出するための温度センサを設け、この温度センサの検出値に基づいて、前記超音波探触子の表面温度が所定温度以上にならないように、前記振動素子の駆動電力を制御することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−５６９４２号公報

ところで、前記温度センサによる温度検出にあっては、例えば前記温度センサとしてサーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）を用いた場合、その電気抵抗に基づいて温度の算出を行うようになっている。具体的には、前記サーミスタの電気抵抗を測定し、この電気抵抗を、前記サーミスタにおける温度と電気抵抗の関係を表す一次関数に代入して温度を算出する。

ここで、温度と電気抵抗の関係は、個々のサーミスタで異なっていることが多い。しかし、従来は、温度を算出するための一次関数、すなわち温度算出関数は、固定の関数を用いているため、算出された温度が現実の温度とは異なるものとなるおそれがある。この場合、誤った検出値に基づいて超音波パルスの送波パワーの制御が行われることになるので、前記超音波探触子の表面温度が所定温度以上になってしまうおそれがある。

また、前記超音波探触子にあっては、用途等に応じて種々の周波数帯域が設定されており、超音波探触子は、設定周波数特性を有するように製造されている。しかし、各振動素子の周波数特性にあっては、それぞれが全く同一になっているわけではなく、所定範囲内でばらつきがあるものとなっている。このように、各振動素子の周波数特性にばらつきがあると、ばらつきがないとした場合に比べて、得られる画像内において輝度や分解能にばらつきが生じ、画質が劣化することが懸念される。

さらに、各振動素子の個体差等により、超音波の送波パワー等が異なるため、前記各振動素子の時間応答特性（超音波を送波してから受波するまでの時間と感度との関係）についても、ばらつきがあるものとなっている。このように前記各振動素子の時間応答特性にばらつきがある場合も、得られる画像内において輝度や分解能にばらつきが生じ、画質が劣化することが懸念される。

本発明の目的は、超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる超音波診断装置、超音波探触子及び温度算出方法を提供することである。

また、本発明の他の目的は、画質を向上させることができる超音波診断装置、超音波探触子及び信号処理方法を提供することである。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第1の観点の発明は、探触子表面の温度を検出するために超音波探触子に設けられた温度センサと、該温度センサからの入力に基づいて温度を算出する算出部とを備えた超音波診断装置であって、予め測定された前記温度センサの温度特性が記憶された記憶部を備え、前記算出部は、前記記憶部に記憶された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことを特徴とする。

第２の観点の発明は、前記算出部は、前記温度センサにおける温度に応じて変化する物理量を、前記温度センサの物理量と温度との関係を表す温度算出関数に代入して温度算出を行う第１の観点の超音波診断装置であって、前記記憶部には、予め測定された前記温度センサの特定温度における物理量が記憶されており、さらに、前記記憶部に記憶された物理量に基づいて、前記温度算出関数を導出する導出部を備えた
ことを特徴とする。

第３の観点の発明は、第２の観点の超音波診断装置であって、温度に応じて変化する前記温度センサの物理量は電気抵抗であり、前記記憶部には少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗が予め測定されて記憶され、前記導出部は、前記記憶部に記憶された少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗に基づいて前記温度センサにおける電気抵抗と温度との関係を表す温度算出関数を導出するものであり、前記算出部は、前記温度センサにおける電気抵抗を前記温度算出関数に代入して温度算出を行うものである
ことを特徴とする。

第４の観点の発明は、第１，２又は３の観点の超音波診断装置において、前記記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする。

第５の観点の発明は、探触子表面の温度を検出するための温度センサが設けられた超音波探触子であって、前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うために、予め測定された前記温度センサの温度特性が記憶された記憶部を備えることを特徴とする。

第６の観点の発明は、探触子表面の温度を検出するために超音波探触子に設けられた温度センサを備え、この温度センサからの入力に基づいて温度を算出する超音波診断装置における温度算出方法であって、予め測定された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことを特徴とする。

第７の観点の発明は、前記温度センサにおける温度に応じて変化する物理量を、前記温度センサの物理量と温度との関係を表す温度算出関数に代入して温度算出を行う第６の観点の超音波診断装置における温度算出方法であって、予め測定された前記温度センサの特定温度における物理量を用いて、前記温度算出関数を導出することを特徴とする。

第８の観点の発明は、第７の観点の超音波診断装置における温度算出方法において、予め測定された少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗を用いて、前記温度算出関数を導出し、前記温度センサにおける電気抵抗を前記温度算出関数に代入して温度算出を行うことを特徴とする。

第９の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置であって、前記各振動素子の周波数特性が予め測定されて記憶された記憶部と、該記憶部に記憶された前記各振動素子毎の周波数特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正する補正部とを備えたことを特徴とする。

第１０の観点の発明は、第９の観点の超音波診断装置において、前記補正部におけるエコー受信信号の補正は、前記記憶部に記憶された周波数特性と、前記超音波探触子の設定周波数特性との比較に基づいて行うことを特徴とする。

第１１の観点の発明は、第９又は１０の観点の超音波診断装置において、前記各振動素子の周波数特性が予め測定されて記憶された記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする。

第１２の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子であって、前記振動素子で受波したエコー受信信号について前記振動素子の周波数特性に応じた補正を行うために、予め測定された前記各振動素子の周波数特性が記憶された記憶部を備えることを特徴とする。

第１３の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、予め測定された前記各振動素子の周波数特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正することを特徴とする。

第１４の観点の発明は、第１３の観点の超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法において、前記エコー受信信号の補正は、予め測定された前記各振動素子の周波数特性と、前記超音波探触子の設定周波数特性との比較に基づいて行うことを特徴とする。

第１５の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置であって、前記各振動素子の時間応答特性が予め測定されて記憶された記憶部と、該記憶部に記憶された前記各振動素子毎の時間応答特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正する補正部とを備えたことを特徴とする。

第１６の観点の発明は、第１５の観点の超音波診断装置において、前記補正部におけるエコー受信信号の補正は、前記記憶部に記憶された時間応答特性と、前記超音波探触子の標準時間応答特性との比較に基づいて行うことを特徴とする。

第１７の観点の発明は、第１５又は１６の観点の超音波診断装置において、前記各振動素子の時間応答特性が予め測定されて記憶された記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする。

第１８の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子であって、前記振動素子で受波したエコー受信信号について、前記振動素子の時間応答特性に応じた補正を行うために、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性が記憶された記憶部を備えることを特徴とする。

第１９の観点の発明は、超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性に基づいて、各振動素子毎のエコー受信信号を補正することを特徴とする。

第２０の観点の発明は、第１９の観点の超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法において、前記エコー受信信号の補正は、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性と、前記超音波探触子の標準時間応答特性との比較に基づいて行うことを特徴とする。

第１，６の観点の発明によれば、予め測定された前記温度センサの温度特性に応じて温度算出を行うので、前記超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる。

第２，７の観点の発明によれば、前記温度算出関数を、前記温度センサについて予め測定された特定温度における物理量に基づいて導出するので、前記温度センサについての正確な温度算出関数を導出することができる。そして、このような温度算出関数を用いて温度を算出することにより、前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことができるので、前記超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる。

第３，８の観点の発明によれば、温度算出関数を、前記温度センサについて予め測定された少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗に基づいて導出するので、前記温度センサについての正確な温度算出関数を導出することができる。そして、このような温度算出関数を用いて温度を算出することにより、前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことができるので、前記超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる。

第４の観点の発明によれば、前記超音波探触子に設けられた記憶部に記憶された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことができる。

第５の観点の発明によれば、予め測定された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出が可能になるので、前記超音波探触子の表面温度を正確に把握することができる。

第９，１３の観点の発明によれば、前記各振動素子間で周波数特性のばらつきがあったとしても、予め測定された前記各振動素子毎の周波数特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

第１０，１４の観点の発明によれば、前記各振動素子間で周波数特性のばらつきがあったとしても、予め測定された前記各振動素子の周波数特性と、前記超音波探触子の設定周波数特性との比較に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

第１１の観点の発明によれば、前記超音波探触子に設けられた記憶部に記憶された前記各振動素子の周波数特性に応じたエコー受信信号の補正を行うことができる。

第１２の観点の発明によれば、予め測定された前記各振動素子の周波数特性に基づいたエコー受信信号の補正が可能になるので、画質を向上させることができる。

第１５，１９の観点の発明によれば、前記各振動素子間で時間応答特性のばらつきがあったとしても、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性に基づいて、各振動素子毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

第１６，２０の観点の発明によれば、前記各振動素子間で時間応答特性のばらつきがあったとしても、前記記憶部に記憶された時間応答特性と、前記超音波探触子の標準時間応答特性との比較に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

第１７の観点の発明によれば、前記超音波探触子に設けられた記憶部に記憶された前記各振動素子の時間応答特性に応じたエコー受信信号の補正を行うことができる。

第１８の観点の発明によれば、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性に基づいたエコー受信信号の補正が可能になるので、画質を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、本発明の第一実施形態について説明する。図１は、本発明の第一実施形態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１に示す超音波診断装置１は、超音波探触子２と、この超音波探触子２が接続された装置本体３を備えて構成されている。

前記超音波探触子２は、超音波の送受波を行う複数の振動素子４を備えている。この振動素子の数としては、例えば６４である。各振動素子４は、例えばＰＺＴ（チタン（Ｔｉ）酸ジルコン（Ｚｒ）酸鉛）等の圧電材料によって構成されている。また、前記超音波探触子２は、前記振動素子４での超音波送受波の指向性を調節するレンズ５と、前記超音波探触子２の表面温度を検出するための温度センサ６とを備えている。

前記温度センサ６は、前記超音波探触子２の筐体（符号省略）内であって、前記振動素子４の近傍に設けられている。また、前記温度センサ６は、前記装置本体３の中央処理装置１１（後述）と接続されている。本実施形態では、前記温度センサ６はサーミスタであり、前記温度センサ６によって得られる温度に応じて変化する物理量は、電気抵抗である。

また、前記超音波探触子２には、記憶部７が設けられている。この記憶部７としては、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）が用いられている。そして、この記憶部７には、前記温度センサ６の温度特性に応じた温度算出を行うために、予め測定された前記温度センサ６の温度特性が記憶されている。本例では、予め測定された前記温度センサ６の温度特性として、予め測定された特定温度における物理量が記憶されるようになっている。具体的には、特定温度における物理量として、図２に示すように、温度Ｔ１における前記サーミスタの電気抵抗Ｒ１と温度Ｔ２における前記サーミスタの電気抵抗Ｒ２とが予め測定されて記憶されている。

前記装置本体３は、送受信部８、データ処理部９、表示部１０、中央処理装置１１及び操作部１２を有している。各構成について以下説明する。

先ず、前記送受信部８について図３を参照して説明する。図３は、前記送受信部８の構成を示すブロック図である。前記送受信部８は、送信部８０１、受信部８０２、送受切替部８０３及びセレクタ（ｓｅｌｅｃｔｏｒ）８０４からなっている。前記送信部８０１は、前記複数の振動素子４を駆動するための複数の駆動信号を前記送受切替部８０３へ出力するようになっている。前記送受切替部８０３は、前記送信部８０１から駆動信号が入力されると、これを前記セレクタ８０４へ出力するようになっている。そして、前記セレクタ８０４は、前記振動素子４の中から、送波アパーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を形成する複数の振動素子４を選択し、それらに駆動信号をそれぞれ供給するようになっている。

また、前記セレクタ８０４は、前記振動素子４の中から受波アパーチャを形成する複数の振動素子４を選択し、それら振動素子４が受波した複数のエコー信号を前記送受切替部８０３へ出力するようになっている。

前記送受切替部８０３は、前記セレクタ８０４からの複数のエコー信号の入力があると、これらを前記受信部８０２へ入力するようになっている。前記受信部８０２は、図４に示す受波ビームフォーマ８０２０を有しており、この受波ビームフォーマ８０２０における遅延回路８０２１において各エコー信号に時間差を付与して位相を調節し、次いでこれらを前記受波ビームフォーマ８０２０における加算回路８０２２において加算することにより、受波音線毎のエコー受信信号を形成するようになっている。

前記受信部８０２は、前記データ処理部９と接続されており、受波音線毎のエコー受信信号は前記データ処理部９へ入力されるようになっている。前記データ処理部９は、前記受波音線毎のエコー受信信号について、所定の処理を施して前記表示部１０に画像として表示するためのデータを形成する。

以上の前記送受信部８、前記データ処理部９及び前記表示部１０は、前記中央処理装置１１と接続されている。前記中央処理装置１１は、これら各部に制御信号を出力してその動作を制御するようになっている。

また、前記中央処理装置１１は、このような制御装置としての機能のほか、前記温度センサ６からの出力信号を受けて温度を算出し、算出温度に基づいて、前記超音波探触子２の表面温度が所定温度以下になるように、前記送信部８０１から前記振動素子４へ供給される駆動電力を制御するようになっている。図５は、前記中央処理装置１１における温度算出のための構成を示すブロック図である。前記中央処理装置１１は、温度によって変化する前記温度センサ６の物理量として電気抵抗を測定する抵抗測定部１１０１と、温度を算出するための温度算出関数を導出する導出部１１０２と、この導出部１１０２で得られた温度算出関数に、前記抵抗測定部１１０１で得られた電気抵抗を代入して温度を算出する算出部１１０３とを備えている。本実施形態では、前記温度算出関数は、電気抵抗と温度との関係を表す一次関数である。また、前記中央処理装置１１は、前記算出部１１０３で算出された温度に基づいて、前記送信部８０１から前記振動素子４への駆動電力を制御する制御部としての機能を有している。前記抵抗測定部１１０１、前記導出部１１０２、前記算出部１１０３、前記温度算出関数及び前記振動素子４の駆動電力制御については後で詳述する。

前記操作部１２は、前記中央処理装置１１と接続されており、操作者によって走査されて前記中央処理装置１１へ所望の指令や情報を入力するようになっている。前記操作部１２は、例えばキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）やその他の操作具を備えた操作パネル（ｐａｎｅｌ）で構成されている。

さて、前記超音波診断装置１の動作について説明する。前記超音波診断装置１にあっては、超音波の送受波を行う際に、前記中央処理装置１１が、前記温度センサ６の出力信号を受けて温度を算出し、その算出値に基づいて前記振動素子４へ供給される駆動電力を制御する。以下、具体的に説明する。

先ず、温度の算出について説明する。前記中央処理装置１１の抵抗測定部１１０１は、前記温度センサ６からの入力に基づいて電気抵抗を測定し、得られた抵抗値を前記算出部１１０３へ出力する。また、前記導出部１１０２は、前記超音波探触子２に設けられた記憶部７に記憶された温度Ｔ１における電気抵抗Ｒ１と温度Ｔ２における電気抵抗Ｒ２とを抽出した後、これらＴ１，Ｔ２，Ｒ１，Ｒ２から図６に示す温度算出関数ｆを導出し、この温度算出関数ｆを前記温度算出部１１０３へ出力する。

前記抵抗測定部１１０１からの抵抗値及び前記導出部１１０２からの温度算出関数ｆを受けた前記算出部１１０３は、前記温度算出関数ｆに抵抗値を代入し、温度を算出する。ここで、前記温度導出関数ｆは、前記記憶部７に記憶された温度特性、すなわち温度Ｔ１における電気抵抗Ｒ１及び温度Ｔ２における電気抵抗Ｒ２に基づいて導出されているので、前記算出部１１０３における温度算出は、前記記憶部７に記憶された温度特性に基づいた温度算出となる。

前記中央処理装置１１は、算出された温度に基づいて、前記超音波探触子２の表面温度が所定温度以下になるように、前記送信部８０１から前記振動素子４へ供給される駆動電力を制御する。

以上説明した第一実施形態の超音波診断装置１によれば、温度算出関数ｆを、前記温度センサ６について予め測定された温度特性、すなわち温度Ｔ１における電気抵抗Ｒ１と温度Ｔ２における電気抵抗Ｒ２に基づいて導出するので、前記温度センサ６についての正確な温度算出関数ｆを導出することができる。従って、このような温度算出関数ｆを用いて温度を算出することにより、前記温度センサ６の温度特性に応じた温度算出を行うことができるので、前記超音波探触子２の表面温度を正確に把握することができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図７は、本発明の第二実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。

第二実施形態の超音波診断装置２０は、第一実施形態の超音波診断装置１と基本的構成は同じであるが、前記超音波探触子２が温度センサを備えていない点で前記超音波診断装置１と異なる。

本実施形態では、前記記憶部７に、前記振動素子４の周波数特性に応じたエコー受信信号の補正を行うために、予め測定された前記各振動素子４の周波数特性が記憶されている。図８を参照してより具体的に説明する。図８は、ある振動素子４の周波数特性の波形を示す図である。本実施形態では、前記各振動素子４の周波数特性の測定を行い、得られた周波数特性を示す波形ｆ１において、最大感度から所定量ＮｄＢ（例えば６ｄＢ）減衰したところにあたる周波数ＦＬと周波数ＦＨが、前記各振動素子４毎に前記記憶部７に記憶される。前記各振動素子４の周波数特性は、例えば図９に示すようなテーブルとして前記記憶部７に記憶される。具体的には、振動素子番号１〜６４のそれぞれの振動素子毎に、周波数ＦＬ１及び周波数ＦＨ１，周波数ＦＬ２及び周波数ＦＨ２，・・・，周波数ＦＬ６４及び周波数ＦＨ６４が記憶される。

また、前記装置本体３のメインメモリ（図示省略）には、前記超音波探触子２の設定周波数特性が記憶されている。この周波数特性は、前記超音波探触子２の用途等に応じて設定されている。図１０を参照してより具体的に説明する。図１０は、前記超音波探触子２について設定された周波数特性の波形を示す図である。前記装置本体３のメインメモリには、前記超音波探触子２の設定周波数特性として、図１０に示す波形ｆ２において、最大感度から所定量ＮｄＢ（例えば６ｄＢ）減衰したところにあたる周波数ＦＬ′と周波数ＦＨ′とが記憶されている。

図１１は、本実施形態における受波ビームフォーマ８０２０の構成を示すブロック図であり、本実施形態における受波ビームフォーマ８０２０は、前記記憶部７に記憶された前記各振動素子４毎の周波数特性に基づいて、各振動素子４毎のエコー受信信号を補正する補正回路８０２３を有している。この補正回路８０２３は、前記遅延回路８０２１と前記加算回路８０２２の間に設けられている。前記補正回路８０２３は、前記中央処理装置１１からの補正信号を受けてエコー受信信号を補正するようになっている。前記補正回路８０２３によるエコー受信信号の補正については後で詳述する。

さて、本実施形態の超音波診断装置２０の動作について説明する。以下の説明では、第一実施形態の超音波診断装置１と異なる動作について説明する。

前記超音波診断装置２０では、エコー受信信号に基づいて画像を生成する際に、前記記憶部に記憶された前記各振動素子４毎の周波数特性に基づいて、各振動素子４毎のエコー受信信号の補正を行う。以下詳しく説明する。

前記中央処理装置１１は、前記各振動素子４毎に前記記憶部７に記憶された周波数特性と前記装置本体３のメインメモリ（図示省略）に記憶された設定周波数特性とを比較し、この比較に基づいて生成された補正信号を前記補正回路８０２３へ出力する。具体的に図１２に基づいて説明する。前記中央処理装置１１は、前記記憶部７に記憶された周波数特性と前記メインメモリに記憶された設定周波数特性との比較として、前記記憶部７に記憶された周波数ＦＬと前記メインメモリに記憶された周波数ＦＬ′との差ＤＦＬ、及び周波数ＦＨと周波数ＦＨ′との差ＤＦＨの算出を行う。前記中央処理装置１１は、前記ＤＦＬ及び前記ＤＦＨの算出を各振動素子４について行う。そして、前記中央処理装置１１は、このようにして算出されたＤＦＬ及びＤＦＨに基づいて公知の演算方法によって各振動素子４におけるエコー受信信号についての周波数軸方向のシフト量を算出し、このシフト量の分だけエコー受信信号を周波数軸方向にシフトさせるための補正信号を各振動素子４毎に生成し、この補正信号をそれぞれ対応する前記補正回路８０２３へ出力する。

前記補正回路８０２３は、このように前記記憶部７に記憶された周波数特性と前記メインメモリに記憶された設定周波数特性との比較に基づいて生成された補正信号、すなわち前記ＤＦＬ及び前記ＤＦＨに基づいて生成された補正信号に基づいて、エコー受信信号を補正する。

以上説明した第二実施形態の超音波診断装置２０によれば、前記各振動素子４間で周波数特性のばらつきがあったとしても、前記各振動素子４の周波数特性が記憶されており、この周波数特性と前記超音波探触子２の設定周波数特性との比較に基づいて、前記振動素子４毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。この変形例の前記超音波診断装置２０の前記記憶部７には、前記振動素子４の時間応答特性に応じたエコー受信信号の補正を行うために、予め測定された前記各振動素子４の時間応答特性が記憶されている。図１３を参照してより具体的に説明する。図１３は、ある振動素子４の時間応答特性の波形を示す図である。この図１３において、横軸の時間は、前記振動素子４による超音波の送波から、これに呼応するエコーの受波までの時間であり、時間応答特性とは超音波の送波から受波までの時間と感度との関係を意味する。本実施形態では、前記各振動素子４の時間応答特性の測定を行い、得られた時間応答特性を示す波形ｆ３において、最大感度から所定量ＮｄＢ（例えば６ｄＢ）減衰した部分の時間ＤＴ、すなわち最大感度からＮｄＢ減衰した部分の時間Ｔ１から、最大感度を経て再びＮｄＢ減衰するまでの時間Ｔ２までの時間が前記記憶部７に記憶される。前記各振動素子４の時間応答特性は、例えば図１４に示すようなテーブルとして前記記憶部７に記憶される。具体的には、振動素子番号１〜６４のそれぞれの振動素子毎に、時間応答特性ＤＴ１，時間応答特性ＤＴ２，・・・，時間応答特性ＤＴ６４が記憶される。

また、前記装置本体３のメインメモリ（図示省略）には、前記超音波探触子２の標準時間応答特性が記憶されている。ここで、標準時間応答特性とは、生体内における前記振動素子４の一般的な時間応答等特性である。図１５を参照してより具体的に説明する。図１５は、前記超音波探触子２の標準時間応答特性の波形を示す図である。前記装置本体３のメインメモリには、図１５に示す波形ｆ４において、最大感度から所定量ＮｄＢ（例えば６ｄＢ）減衰した部分の時間ＤＴ′、すなわち最大感度からＮｄＢ減衰した部分の時間Ｔ１′から、最大感度を経て再びＮｄＢ減衰するまでの時間Ｔ２′までの時間が記憶されている。

さて、第二実施形態の変形例の超音波診断装置２０の動作について説明する。以下の説明では、上述した前記超音波診断装置２０の動作と異なる動作について説明する。

前記超音波診断装置２０では、エコー受信信号に基づいて画像を生成する際に、前記記憶部７に記憶された前記各振動素子４毎の時間応答特性に基づいて、各振動素子４毎のエコー受信信号の補正を行う。以下詳しく説明する。

前記中央処理装置１１は、前記各振動素子４毎に前記記憶部７に記憶された時間応答特性と前記装置本体３のメインメモリ（図示省略）に記憶された標準時間応答特性とを比較し、この比較に基づいて生成された補正信号を前記補正回路８０２３へ出力する。具体的には、前記中央処理装置１１は、前記記憶部７に記憶された時間応答特性と前記メインメモリに記憶された標準時間応答特性との比較として、前記記憶部７に記憶された時間ＤＴと前記メインメモリに記憶された時間ＤＴ′との差の算出を行う。前記中央処理装置１１は、前記時間ＤＴと前記時間ＤＴ′との差の算出を各振動素子４について行う。そして、前記中央処理装置１１は、このようにして算出された時間ＤＴと時間ＤＴ′との差に基づいて公知の演算方法によって各振動素子４におけるエコー受信信号についての時間軸方向のシフト量を算出し、このシフト量の分だけエコー受信信号を時間軸方向にシフトさせるための補正信号を各振動素子４毎に生成し、この補正信号をそれぞれ対応する前記補正回路８０２３へ出力する。

前記補正回路８０２３は、このように前記記憶部７に記憶された時間応答特性と前記メインメモリに記憶された標準時間応答特性との比較に基づいて生成された補正信号、すなわち前記時間ＤＴと前記時間ＤＴ′との差に基づいて生成された補正信号に基づいて、エコー受信信号を補正する。

以上説明した第二実施形態の変形例における超音波診断装置２０によれば、前記各振動素子４間で時間応答特性のばらつきがあったとしても、前記各振動素子４の時間応答特性が記憶されており、この時間応答特性と前記超音波探触子２の標準時間応答特性との比較に基づいて、前記振動素子４毎のエコー受信信号が補正されるので、画質を向上させることができる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、この発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記記憶部７は、前記超音波探触子２ではなく、前記装置本体３に設けられていてもよい。

本発明の第一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 記憶部に記憶された温度Ｔ１におけるサーミスタの電気抵抗Ｒ１と温度Ｔ２におけるサーミスタの電気抵抗Ｒ２とを示す図である。 送受信部の構成を示すブロック図である。 受波ビームフォーマの構成を示すブロック図である。 中央処理装置における温度算出のための構成を示すブロック図である。 温度算出関数ｆを示す図である。 本発明の第二実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 ある振動素子の周波数特性の波形を示す図である。 記憶部に記憶される各振動素子の周波数特性のテーブルを示す図である。 超音波探触子について設定された周波数特性の波形を示す図である。 第二実施形態における受波ビームフォーマの構成を示すブロック図である。 記憶部に記憶された周波数特性とメインメモリに記憶された設定周波数特性との比較を説明するための図である。 ある振動素子の時間応答特性の波形を示す図である。 記憶部に記憶される各振動素子の時間応答特性のテーブルを示す図である。 超音波探触子の標準時間応答特性の波形を示す図である。

符号の説明

１，２０ 超音波診断装置
２ 超音波探触子
４ 振動素子
６ 温度センサ
７ 記憶部
８０２ 受信部
１１０２ 導出部
１１０３ 算出部
８０２３ 補正回路（補正部）

Claims (20)

1. 探触子表面の温度を検出するために超音波探触子に設けられた温度センサと、
   該温度センサからの入力に基づいて温度を算出する算出部とを備えた超音波診断装置であって、
   予め測定された前記温度センサの温度特性が記憶された記憶部を備え、
   前記算出部は、前記記憶部に記憶された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行う
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記算出部は、前記温度センサにおける温度に応じて変化する物理量を、前記温度センサの物理量と温度との関係を表す温度算出関数に代入して温度算出を行う請求項１に記載の超音波診断装置であって、
   前記記憶部には、予め測定された前記温度センサの特定温度における物理量が記憶されており、
   さらに、前記記憶部に記憶された物理量に基づいて、前記温度算出関数を導出する導出部を備えた
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 請求項２に記載の超音波診断装置であって、
   温度に応じて変化する前記温度センサの物理量は電気抵抗であり、前記記憶部には少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗が予め測定されて記憶され、
   前記導出部は、前記記憶部に記憶された少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗に基づいて前記温度センサにおける電気抵抗と温度との関係を表す温度算出関数を導出するものであり、
   前記算出部は、前記温度センサにおける電気抵抗を前記温度算出関数に代入して温度算出を行うものである
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 請求項１，２又は３に記載の超音波診断装置であって、
   前記記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
5. 探触子表面の温度を検出するための温度センサが設けられた超音波探触子であって、
   前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うために、予め測定された前記温度センサの温度特性が記憶された記憶部を備える
   ことを特徴とする超音波探触子。
6. 探触子表面の温度を検出するために超音波探触子に設けられた温度センサを備え、この温度センサからの入力に基づいて温度を算出する超音波診断装置における温度算出方法であって、
   予め測定された前記温度センサの温度特性に応じた温度算出を行うことを特徴とする超音波診断装置における温度算出方法。
7. 前記温度センサにおける温度に応じて変化する物理量を、前記温度センサの物理量と温度との関係を表す温度算出関数に代入して温度算出を行う請求項６に記載の超音波診断装置における温度算出方法であって、
   予め測定された前記温度センサの特定温度における物理量を用いて、前記温度算出関数を導出する
   ことを特徴とする超音波診断装置における温度算出方法。
8. 請求項７に記載の超音波診断装置における温度算出方法であって、
   予め測定された少なくとも二以上の異なる特定温度における電気抵抗を用いて、前記温度算出関数を導出し、
   前記温度センサにおける電気抵抗を前記温度算出関数に代入して温度算出を行う
   ことを特徴とする超音波診断装置における温度算出方法。
9. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、
   前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部と、
   を備えた超音波診断装置であって、
   前記各振動素子の周波数特性が予め測定されて記憶された記憶部と、
   該記憶部に記憶された前記各振動素子毎の周波数特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正する補正部と、
   を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
10. 請求項９に記載の超音波診断装置であって、
    前記補正部におけるエコー受信信号の補正は、前記記憶部に記憶された周波数特性と、前記超音波探触子の設定周波数特性との比較に基づいて行う
    ことを特徴とする超音波診断装置。
11. 請求項９又は１０に記載の超音波診断装置であって、
    前記各振動素子の周波数特性が予め測定されて記憶された記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
12. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子であって、
    前記振動素子で受波したエコー受信信号について前記振動素子の周波数特性に応じた補正を行うために、予め測定された前記各振動素子の周波数特性が記憶された記憶部を備える
    ことを特徴とする超音波探触子。
13. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、
    予め測定された前記各振動素子の周波数特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正する
    ことを特徴とする信号処理方法。
14. 請求項１３に記載の超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、
    前記エコー受信信号の補正は、予め測定された前記各振動素子の周波数特性と、前記超音波探触子の設定周波数特性との比較に基づいて行う
    ことを特徴とする信号処理方法。
15. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、
    前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部と、
    を備えた超音波診断装置であって、
    前記各振動素子の時間応答特性が予め測定されて記憶された記憶部と、
    該記憶部に記憶された前記各振動素子毎の時間応答特性に基づいて、前記各振動素子毎のエコー受信信号を補正する補正部と、
    を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
16. 請求項１５に記載の超音波診断装置であって、
    前記補正部におけるエコー受信信号の補正は、前記記憶部に記憶された時間応答特性と、前記超音波探触子の標準時間応答特性との比較に基づいて行う
    ことを特徴とする超音波診断装置。
17. 請求項１５又は１６に記載の超音波診断装置であって、
    前記各振動素子の時間応答特性が予め測定されて記憶された記憶部は、前記超音波探触子に設けられていることを特徴とする超音波診断装置。
18. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子であって、
    前記振動素子で受波したエコー受信信号について、前記振動素子の時間応答特性に応じた補正を行うために、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性が記憶された記憶部を備える
    ことを特徴とする超音波探触子。
19. 超音波の送受波を行う振動素子を複数備えた超音波探触子と、前記振動素子で受波した反射波をエコー受信信号として受信する受信部とを備えた超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、
    予め測定された前記各振動素子の時間応答特性に基づいて、各振動素子毎のエコー受信信号を補正する
    ことを特徴とする信号処理方法。
20. 請求項１９に記載の超音波診断装置におけるエコー受信信号の信号処理方法であって、前記エコー受信信号の補正は、予め測定された前記各振動素子の時間応答特性と、前記超音波探触子の標準時間応答特性との比較に基づいて行う
    ことを特徴とする信号処理方法。

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