[发明专利]超声波探头和超声波诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及执行超声波的发送和接收的超声波探头，以及执行超声波的发送和接收以产生超声波图像的超声波诊断装置。

背景技术

迄今为止在医疗领域中已经将使用超声波图像的超声波诊断装置投入到实际应用中。一般而言，这种类型的超声波诊断装置具有嵌入了换能器阵列的超声波探头和连接到超声波探头的超声波诊断装置本体。从超声波探头向对象发送超声波，超声波探头接收来自对象的超声回波，以及超声波诊断装置本体对接收信号进行电处理以产生超声波图像。

近年来，为了提高操作者(技术员)的方便性，已经考虑在超声波探头中提供各种开关，以控制超声波诊断装置的操作。例如，JP2004-248973A描述了通过在超声波探头的把手中提供的选择开关来适当地切换成像平面而不触摸超声波诊断装置本体的技术。

一般而言，超声波探头使用压电器件作为发送和接收超声波的超声波换能器。当发送超声波时，向超声波换能器供应具有大量能量的激活信号。然而，在超声波换能器中，激活信号的全部能量并未都转换为超声波能量，并且一些能量被转换为热。因为该原因，超声波换能器产生热。在超声波换能器使用的用于超声波发送和接收的发送/接收控制电路中，激活信号被转换为热。相应地，当超声波换能器执行超声波的发送时，整个超声波探头的温度上升。由于在与生物体(例如，人体)接触的状态下使用超声波探头，从防止低温灼伤的角度来看，应该将表面温度限制在小于等于43℃。

在医院中通常用于医疗或者医学检查的超声波诊断装置中，通过线缆连接超声波诊断装置本体和超声波探头。近年来，为了消除线缆的负担并提高操作者的方便性，具体地，在可以在室外(例如，灾难现场)而不是室内(例如，医院)使用的便携式超声波诊断装置中，已经开发了在超声波诊断装置本体和超声波探头之间执行无线通信的无线探头。无线探头中应该具有用于无线通信的各种电路以及超声波换能器。相应地，与具有线缆连接的一般超声波探头相比，在无线探头中更可能产生热。

为了防止超声波探头中的热产生，已考虑了增加超声波探头的表面面积或者在超声波探头中提供冷却设备。然而，超声波探头优选具有小的尺寸。超声波探头的尺寸越小，表面面积越小。因为这个原因，存在着热消散面积下降并且对从超声波换能器或内部电路产生的热进行消散的能力不足的问题。还存在着以下问题：因为超声波探头的尺寸小，难以确保安装冷却设备的空间。

作为防止超声波探头产生热的另一方法，已考虑抑制超声波探头中的功耗。JP2005-253776A描述了根据超声波探头的表面温度自动改变超声波换能器的激活条件，以防止超声波探头的表面达到高温的超声波诊断装置。

另一方面，在JP2004-248973A描述的装置中，当显示插入穿刺针时的穿刺导向(guideline)时，即使操作者无意间触摸到超声波探头的开关，超声波探头的开关操作也受到限制，以使得可检测到穿刺针的图像的成像面(imaging plane)不被切换到没有查看穿刺针的图像的另一成像面。在这种情况下，存在着以下问题：没有考虑超声波换能器、发送/接收控制电路等中的热产生(具体地，无线探头中的热产生)。

在JP2005-253776A描述的装置中，主要根据超声波探头的表面温度等来确定例如帧速率之类的值。相应地，存在着不能获得操作者所期望的超声波图像的问题。

发明内容

已考虑到上述情况完成了本发明，以及本发明的目标是提供如下的超声波探头和超声波诊断装置：能够允许操作者根据所诊断的部位或诊断对象来设置是获得优选帧速率的超声波图像还是获得优选图像质量的超声波图像，同时将超声波探头中的功耗抑制为小于等于可允许功耗，以将热产生抑制为小于等于阈值，并根据操作者的需要获得具有所期望的帧速率和/或所期望的图像质量的用于诊断的超声波图像。