JPS6129732B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光検出器の出力信号に基づいて超音
波出力を断続制御する超音波診断装置に関するも
のである。

現在、超音波診断装置で用いられている１〜
10MHzの周波数領域の超音波は、空気中を殆ん
ど伝搬しないものであるため、超音波プローブの
身体当接面が身体に密着するようにして使用しな
ければならない。即ち、このように身体に密着さ
せた場合にのみ有効な超音波放射が行なえ、臨床
上も意味のある超音波像が得られるものとなる。
しかるに、従来の超音波診断装置では装置自体の
電源断続用のスイツチと超音波出力の断続用のス
イツチとが兼用された構造であつたため、超音波
プローブの身体当接面が身体に密着していない段
階でも超音波出力を発生させていた。この様に、
超音波プローブが身体に密着していない場合に
は、超音波プローブから発射された超音波は空気
とプローブ表面との音響インピーダンスの不整合
により、その出力パワーの殆んどがその境界面で
反射され、プローブの外へ出ていかない状態とな
る。従つて、発射された超音波パワーはプローブ
内に蓄えられ、最終的に熱となりプローブケース
等を通して外部に放出されることになる。超音波
出力パワーが大きくない場合には、熱エネルギー
となるものも少ないために問題を生じることはな
いが、超音波被ばく上安全な範囲で、Ｓ／Ｎを上
げるため、パワーを大きくすると、プローブ自体
が蓄つた熱エネルギーによつて発熱し、臨床的に
問題となる可能性がある。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、超音波プローブの身体当接面に光検出部を取
付け、これにより身体への密着の有無を検出し、
臨床上有効な超音波画像が得られる状態となつた
時にのみ超音波を出力させ、無駄な超音波の発生
を抑えかつＳ／Ｎ比の良い超音波診断装置を提供
することを目的とするものである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例ブロツク図である。
同図において１はパルス発生器４を含む超音波装
置メインユニツトであり、２はシールド線６を含
む超音波プローブケーブルであり、３は超音波振
動子５を含む超音波プローブである。該超音波プ
ローブ３には外来光を通過させるガラスフイルタ
１１が設けられており、かつ、このガラスフイル
タ１１の後部には光フアイバー７の一端が配置さ
れている。この光フアイバー７は超音波プローブ
ケーブル２内を通つて超音波装置メインユニツト
１内に延びている。この超音波装置メインユニツ
ト１内には、前記光フアイバー７によつて導かれ
た光を電気信号に変換する光電変換装置（例えば
フオトセル）８が設けられていると共に、この光
電変換装置８の出力によつて駆動される制御手段
９が設けられ、更にはこの制御手段９の出力によ
つて駆動される表示器１０が設けられている。こ
の制御手段９の出力はパルス発生器４の制御端子
にも印加されるようになつている。

前記制御手段９は例えば第２図に示すように増
幅器１２及び比較器１３とによつて構成されてお
り、更に具体的には第３図に示すように、増幅器
１２は、反転端子に抵抗R₁を介してフオトセル
８のカソード及び抵抗R₂を介して−15Vの直流電
源が共通接続され、非反転端子が接地され、かつ
帰還抵抗R₃を有するオペアンプOPA₁によつて構
成され、比較器１３は反転端子にR₄を介して前
記増幅器１２の出力Ｖ_Aが印加され、非反転端子
に抵抗R₄を介して基準電圧Vth（ボリウムVRに
よつて−15V電源電圧を調整できるようになつて
いる）が印加され、かつ帰還経路にダイオードＤ
が接続されたオペアンプOPA₂によつて構成され
ている。

前記超音波プローブ３は、第４図に示すように
超音波振動子５と、これを被覆するシリコンゴム
製のモールド被覆１８と、このモールド被覆１８
の上部突出部に設けられ、身体当接面５ａからケ
ーブル及び超音波装置メインユニツトに迄延在す
る孔１８ａ内に配置された光フアイバー７と、こ
の光フアイバー７の一端に当接し、身体当接面５
ａ部に露出可能に設けられたガラスフイルタ１１
及び超音波振動子５の端面に取付けられたレンズ
１７とによつて構成されている。

次に第５図のタイミングチヤートをも参照して
装置の動作を説明する。超音波プローブ３が患者
の身体に密着している場合にはパルス発生器４か
らの駆動パルスがシールド線６を伝搬して超音波
振動子５を励振させ、超音波を出力する。ところ
が超音波プローブ３が患者の身体から離れている
場合にはプローブ表面に設けられた光フアイバー
７の先端から外来光が入射することになる。この
場合、光の入射口に清浄性の良いガラスフイルタ
１１が設置されているので、異物が入つて入射効
率が落ちるようなことはない。入射した光は光電
変換装置８によつて電気信号に変換され制御手段
９に送られる。制御手段９内では入力された信号
を増幅器１２で増幅し、これを比較器１３に入力
する。比較器１３には、外来光の強さが所定のレ
ベル（プローブの身体への密着度の許容限界での
入射光量）である時の増幅器１２の出力Ｖ_Aに対
する電圧（基準電圧）Vthが基準端子に印加され
ている。従つて、外来光の強さが所定レベル以下
になると増幅器１２の出力がＶ_AがVth以下とな
り、比較器１３の出力V₀が「１レベル」から
「０」レベルに変化する。この信号V₀がパルス発
生器４の制御端子に入力されるため、パルス発生
器４の出力が停止し、これに伴つて超音波の出力
も発生しなくなる。このとき、表示器１０も動作
し、超音波出力の停止を表示することになる。
尚、超音波出力を停止させるための外来光レベル
は、比較器１３の基準端子に印加される基準電圧
VthのボリウムVRを調整することにより任意に
設定できる。

本発明は前記実施例に限定されず、種々の変形
が可能である。例えば前記実施例では外来光を光
フアイバーによつて伝送し、超音波装置メインユ
ニツト内に配置された光電変換装置に導くように
したが、超音波プローブの身体当接面に直接光電
変換装置を取付けて、検出出力を電線ケーブルを
介してパルス発生器の制御部へ導くようにしても
よい。又、前記実施例では光電変換装置の出力に
よつて制御手段を駆動してパルス発生器を制御し
たが、制御手段の出力と電源供給信号とのアンド
をとるゲート回路を設け両者が一致した時にのみ
パルス発生器を駆動するようにしてもよいし、こ
のアンドゲートの代りに手動スイツチを挿入接続
し、外来光の有無に関係なく必要なときに常に超
音波出力を発生させるようにしてもよい。更に、
超音波プローブの当接面に設ける光検出部は前記
実施例のように振動子の上面突出部に設ける場合
に限定されず、側面に設けてもよい。更に又、前
記実施例で説明したガラスフイルタ、表示器は特
に設けなくても本発明の基本構成には影響しない
ものである。

以上詳述したように、本発明は超音波プローブ
の身体当接面に光検出部を取付け、これにより身
体への密着の有無を検出し、臨床上有効な超音波
画像が得られる状態となつた時にのみ超音波を出
力させることができるので、無駄な超音波の発生
を抑えかつＳ／Ｎの良い超音波診断装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例ブロツク図、第２図
はそれに用いられる超音波装置のメインユニツト
の構成の一例を示すブロツク図、第３図はそのう
ちの制御手段の具体的構成の一例を示す回路図、
第４図ａ及びｂは超音波プローブの構造の一例を
示す断面図及び正面図、第５図は本発明装置の動
作説明のためのタイミングチヤートである。 １……超音波装置メインユニツト、２……超音
波プローブケーブル、３……超音波プローブ、４
……パルス発生器、５……超音波振動子、８……
光電変換装置、９……制御手段、１０……表示
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 身体当接面に配置された超音波振動子をパル
   ス発生器の出力によつて駆動して超音波を出力す
   る超音波プローブを有する超音波診断装置におい
   て、前記身体当接面の一部に検出部を有する光検
   出器を設け、該光検出器の出力に基づいて前記超
   音波出力を断続制御してなることを特徴とする超
   音波診断装置。 ２ 前記光検出器の出力によつて前記パルス発生
   器を制御し、もつて超音波出力を断続制御するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
   波診断装置。