JP2008188162A - 超音波診断装置、及び超音波プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】超音波を連続的に送信して反射波を受信することで血流を含む運動体の流速を計測する場合に、超音波プローブにおける発熱を抑えることが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】複数の超音波振動子１１のそれぞれに送受信切替部１２を接続する。送受信切替部１２は送信部２１と受信部２２に接続されている。各送受信切替部１２は、制御部８からの送受信切替信号に従って、各超音波振動子１１と送信部２１又は受信部２２との接続の切り替えを行う。各送受信切替部（スイッチ）１２の切り替えによって、各超音波振動子１１は送信部２１又は受信部２２に接続されることになる。所定のタイミングで各超音波振動子１１の接続を切り替えることで、超音波を送信する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）の温度上昇を抑制する。
【選択図】図１

Description

この発明は、超音波の連続波の送受信により、被検体内を流れる血流などの運動体の流速を計測する超音波診断装置、及び超音波プローブに関する。

血流速を計測するために、ドプラスキャンが可能な超音波診断装置が用いられる。ドプラスキャンは、超音波ドプラ法の原理に基づいて被検体内の血流の情報を得る技術である。超音波診断装置では、パルスドプラ法（Ｐｕｌｓｅ Ｗａｖｅ：ＰＷドプラ法）又は連続波ドプラ法（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ：ＣＷドプラ法）を実行して、血流情報の時間変化を観測する手法が一般的に実施されている。

ドプラスキャンを実行する場合、操作者は、表示装置に表示されている断層像などを観察して、血流を観測したい部分を指定する。例えば、超音波の送受信方向を示す線状のサンプルラインを断層像上に表示し、さらに、サンプルライン上で移動可能なサンプルポイントを表示する。操作者は、サンプルラインやサンプルポイントを移動させることで、血流を観測したい部分を指定する。

そして、パルスドプラ法（ＰＷドプラ法）を実行することで、サンプルポイントにおける血流情報が取得され、連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）を実行することで、超音波ビームフォーカス領域である観測点の他に、サンプルライン上の血流情報が重畳されて取得される。この血流情報の時間変化を表すドプラデータは、横軸が時間で縦軸が速度（周波数）を示しており、通常、断層像などの画像と同時に表示装置に表示される。連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）は、高流速の血流を計測する場合に実行される。

連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）を実行する場合、全ての超音波振動子を送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子に分け、送信用の超音波振動子から超音波を連続的に送信し、受信用の超音波振動子によって被検体からの反射波を受信することで、血流情報を取得する。従来においては、連続波ドプラ法で取得される血流情報の感度を向上させるために、送信用の超音波振動子の数と受信用の超音波振動子の数を異なる数にして、超音波の送受信を行っていた（例えば特許文献１）。また、超音波プローブと計測目標部位とのなす角度に応じて、送信用の超音波振動子の数と受信用の超音波振動子の数を設定して、超音波の送受信を行っていた（例えば特許文献２）。

特開平２−１４０１５２号公報 特開平１０−７５９５４号公報

しかしながら、従来技術に係る手法によると、連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）を実行する場合、送信用の超音波振動子によって超音波を連続的に送信するため、送信用の超音波振動子による発熱が継続する。その結果、超音波プローブの表面（被検体との接触面）の温度が上昇し、超音波プローブの表面の温度が、例えばＩＥＣ６０６０１−２−３７に規定されている規制温度以上になってしまう。超音波プローブの表面の温度を規制温度以下に抑える必要があるため、超音波振動子に与える送信パワーを抑えて超音波を送信する必要がある。しかしながら、送信パワーを抑えると、被検体の深部に超音波を送信することができず、深部において十分な感度が得られなかった。

この発明は上記の問題点を解決するものであり、連続的な超音波を送信して反射波を受信することで血流を含む運動体の流速を計測する場合に、超音波プローブにおける発熱を抑えることが可能な超音波診断装置、及び超音波プローブを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、複数の超音波振動子を備えた超音波プローブと、前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、前記複数の超音波振動子を２つの群に分け、一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させ、所定のタイミングで切り替えて、前記他方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記一方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御する制御手段と、前記受信したときの群に属する超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項１１に記載の発明は、複数の超音波振動子が２次元的に配置された超音波プローブと、前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、前記複数の超音波振動子を２つの群に分け、前記複数の超音波振動子の配置面の略中心を回転軸として回転対称の位置に配置されるように、一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御する制御手段と、前記受信したときの群に属する超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項１２に記載の発明は、複数の超音波振動子が２次元的に配置された超音波プローブと、前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、前記複数の超音波振動子が配置されている面の中心付近の超音波振動子によって反射波を受信させ、前記中心付近の超音波振動子を囲む超音波振動子によって超音波を連続的に送信させる制御手段と、前記中心付近の超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項１３に記載の発明は、超音波診断装置本体に接続され、前記超音波診断装置本体に設置された送信手段から電圧供給を受けて超音波を送信し、反射波を受波して前記超音波診断装置本体に設置された受信処理を行う受信手段に信号を出力する超音波プローブであって、超音波を送信して反射波を受波する複数の超音波振動子と、前記複数の超音波振動子のそれぞれを前記送信手段又は前記受信手段に接続し、前記超音波診断装置本体からの送受信切替信号に従って、前記送信手段又は前記受信手段への接続を切り替える切替手段と、を有することを特徴とする超音波プローブである。

この発明によると、複数の超音波振動子を２つの群に分け、一方の群に属する超音波振動子に連続的な超音波を送信させ、他方の群に属する超音波振動子に反射波を受信させ、所定のタイミングで切り替えて、他方の群に属する超音波振動子に連続的な超音波を送信させ、一方の群に属する超音波振動子に反射波を受信させることにより、熱源である送信用の超音波振動子の位置が所定のタイミングごとに変わるため、発熱箇所が分散し、超音波プローブにおける発熱を抑えることができる。これにより、超音波振動子に与える送信パワーを高くして、連続波ドプラ法における感度を向上させることが可能となる。

（構成）
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。

超音波プローブ１には、複数の超音波振動子１１が走査方向に１列に配置された１次元超音波プローブ、又は、複数の超音波振動子１１が２次元的に配置された２次元超音波プローブが用いられる。

超音波プローブ１には、送受信部２の送信部２１と受信部２２に接続される送受信切替部（スイッチ）１２が設置されている。この送受信切替部１２は、超音波プローブ１を超音波診断装置本体に接続するためのコネクタに設置されている。個々の超音波振動子１１にはそれぞれ送受信切替部１２が接続されており、制御部８からの送受信切替信号に従って、各送受信切替部１２は各超音波振動子１１と送信部２１又は受信部２２との接続の切り替えを行う。各送受信切替部（スイッチ）１２の切り替えによって、各超音波振動子１１は送信部２１又は受信部２２に接続されることになる。送信部２１に接続された超音波振動子１１は、送信用の超音波振動子として機能し、送信部２１から供給される電気信号によって超音波を発生する。また、受信部２２に接続された超音波振動子１１は、受信用の超音波振動子として機能し、被検体からの反射波をエコー信号として受波して受信部２２に出力する。制御部８は、予め設定された送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の位置を示す配置パターンに従って、所定の切替タイミングで送受信切替部（スイッチ）１２における接続を切り替えることで、各超音波振動子１１を送信部２１又は受信部２２に接続し、各超音波振動子１１を送信用又は受信用に切り替える。

また、超音波プローブ１には温度検出器１３が設置されている。超音波プローブ１は、背面材（バッキング材）、超音波振動子、及び音響整合層を備えており、例えば、温度検出器１３は背面材内に設置されている。温度検出器１３には、例えばサーミスタが用いられる。なお、背面材の上に複数の超音波振動子１１が設置され、超音波振動子１１の上に音響整合層が設置されている。背面材は、超音波振動子１１から発振された超音波振動や受信時の超音波振動のうち、画像生成にとって必要でない振動成分を減衰吸収する。音響整合層は、超音波振動子１１の音響インピーダンスと被検体の音響インピーダンスとの音響整合を良好にするために設けられる。制御部８は、温度検出部１３の検出結果に基づいて、送信用と受信用の超音波振動子の切替タイミングを計る。

送信用と受信用の超音波振動子の配置の具体例と、送信用と受信用の超音波振動子の切替タイミングについては後述する。

送受信部２は送信部２１と受信部２２を備えている。送信部２１は、送受信切替部１２を介して各超音波振動子１１に接続され、超音波の送信時に遅延を掛けて送信ビームフォーカスを実施し、各超音波振動子１１に電気信号を供給して所定の焦点にビームフォーム（送信ビームフォーム）した超音波を走査させる。受信部２２は、送受信切替部１２を介して各超音波振動子１１に接続され、各超音波振動子１１が受波したエコー信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換した後、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与えて加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射波が強調される。

信号処理部３は、ドプラモード処理部、Ｂモード処理部、及びＣＦＭ処理部を備えている。受信部２２から出力されたデータは、いずれかの処理部にて所定の処理が施される。

ドプラモード処理部は、連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）又はパルスドプラ法（ＰＷドプラ法）により血流情報を生成する。例えば、連続波ドプラ法によると、血流観測点で得られる主要なドプラ偏移周波数成分に加えて、超音波の送受信方向全てのドプラ偏移周波数成分が重畳される。連続波ドプラ法は高速血流計測に優れている。ドプラモード処理部は、受信部２２から送られる信号に対して、血流観測のサンプルライン上における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、サンプルライン上の血流速度を表すドプラ周波数成分を生成する。

また、パルスドプラ法によると、パルス波を用いているため、ある特定の深度のドプラ偏移周波数成分を検出することができる。このように距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の速度計測が可能となっている。ドプラモード処理部は、受信部２２から送られる信号に対して、所定の大きさを有する観測点内における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、所定の大きさを有する観測点内の血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。

また、Ｂモード処理部は、受信部２２から出力された信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施すことで、エコーの振幅情報の映像化を行う。ＣＦＭ処理部は、動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワーなどの情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。

ドプラ波形生成部４は、信号処理部３のドプラモード処理部から出力された信号処理後のデータに基づいて血流速度情報を生成する。例えば、ドプラ波形生成部４は、血流速度の時間変化を表すグラフを生成する。ここで、連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）を実行することで生成されたグラフを「ＣＷ像」と称することにする。このＣＷ像は、横軸が時間で縦軸が血流速度を表すグラフとなっている。

表示制御部５は、ドプラ波形生成部４によって生成された血流速度情報を受けて、その血流速度情報に基づくグラフを表示部６に表示させる。例えば、表示制御部５は、ドプラ波形生成部４からＣＷ像を受けると、横軸が時間で縦軸が血流速度を表すグラフを表示部６に表示させる。

また、この実施形態に係る超音波診断装置は、Ｂモード処理部から出力された信号処理後のデータに基づいて、被検体の組織形状を表すＢモード断層像データや３次元Ｂモード画像データを生成する画像生成部（図示しない）を備えている。この画像生成部は、ＣＦＭ処理部から出力された信号処理後のデータに基づいて、カラードプラ画像データを生成する。表示制御部５は、画像生成部から出力された３次元画像データや断層像データなどの超音波画像データを受けると、３次元画像データに基づく３次元画像や断層像データに基づく断層像を表示部６に表示させる。

操作部７は、キーボード、マウス、トラックボール、又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成され、操作者の操作によってボリュームデータに対して投影光線の投影方向（視線方向）や関心領域（ＲＯＩ）の設定などが行われる。

制御部８は、超音波診断装置の各部に接続されて、各部の制御を行なう。この実施形態では、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の位置を示す配置パターンが制御部８に予め設定されており、制御部８は、所定の切替タイミングでその配置パターンに従って、各送受信切替部１２に送受信切替信号を出力する。これにより、制御部８は、所定の切替タイミングで各送受信切替部（スイッチ）１２における接続を切り替えることで、各超音波振動子１１を送信部２１又は受信部２２に接続し、各超音波振動子１１を送信用又は受信用に切り替える。

（動作）
次に、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の位置を表す配置パターンと、送信用と受信用の超音波振動子の切り替え制御の１例について説明する。以下の動作においては、複数の超音波振動子１１を２次元的に配置した２次元超音波プローブを用いた動作について説明する。

（第１の動作態様）
まず、第１の動作態様について図２を参照して説明する。図２は、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。例えば、２次元的に配置された複数の超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを通る仮想線によって、複数の超音波振動子１１を２つのグループＧ１、Ｇ２に分類する。１例として、グループＧ１に属する超音波振動子１１の数と、グループＧ２に属する超音波振動子１１の数を等しくする。なお、第１の動作態様では、中心Ｏを通る仮想線によって複数の超音波振動子１１を２等分したが、２等分しなくても、第１の動作態様と同じ作用及び効果を奏することが可能である。

例えば、図２（ａ）に示すように、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を送信用とし、グループＧ２に属する超音波振動子１１を受信用として、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、その送受信切替信号に従って、グループＧ１に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続し、グループＧ２に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ１に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ２に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

そして、所定の切替タイミングで、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子を切り替えるために、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部（スイッチ）１２に出力する。例えば図２（ｂ）に示すように、制御部８は、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを回転軸として、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を９０度回転させ、グループＧ３に属する超音波振動子１１を受信用とし、グループＧ４に属する超音波振動子１１を送信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ３に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ４に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、その送受信切替信号に従って、グループＧ３に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続し、グループＧ４に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ４に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ３に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

ここで、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の切り替えのタイミングについて説明する。

（第１のタイミング制御）
まず、第１のタイミング制御について図３を参照して説明する。図３は、超音波プローブの温度変化を表すグラフである。図３中、横軸が時間で、縦軸が超音波プローブの表面温度を表している。

第１のタイミング制御においては、制御部８は、予め設定された時間で、超音波振動子１１を送信用と受信用に切り替える。制御部８は、送受信を開始してから、所定時間が経過すると、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。この所定時間は、超音波の送受信を開始した時点から、超音波プローブ１の表面温度が規制温度Ｔ_１に達するまでに要する時間Δｔである。この規制温度Ｔ_１は、超音波プローブの規格によって定められた温度であり、例えば、ＩＥＣ６０６０１−２−３７に規定されている超音波プローブの規制温度に相当する。例えば図３に示すように、送受信開始時ｔ_０における超音波プローブ１の表面温度を基準温度Ｔ_０とし、所定の条件下で超音波の送受信を開始し、その開始時点ｔ_０から規制温度Ｔ_１に達する時点ｔ_１までの時間Δｔを所定時間とする。この時間Δｔを予め求めておき、制御部８に設定しておく。制御部８は、送受信開始後、予め設定された時間Δｔが経過すると、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。

そして、送受信切替信号を出力してから時間Δｔが経過すると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。例えば図２（ｃ）に示すように、制御部８は、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを回転軸として、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を９０度回転させ、グループＧ１に属する超音波振動子１１を受信用とし、グループＧ２に属する超音波振動子１１を送信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、制御部８からの送受信切替信号に従って、グループＧ１に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続し、グループＧ２に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ２に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ１に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

さらに、送受信切替信号を出力してから時間Δｔが経過すると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。例えば図２（ｄ）に示すように、制御部８は、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを回転軸として、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を９０度回転させ、グループＧ３に属する超音波振動子１１を送信用とし、グループＧ４に属する超音波振動子１１を受信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ３に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ４に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、制御部８からの送受信切替信号に従って、グループＧ３に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続し、グループＧ４に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ３に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ４に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

以上のように、時間Δｔが経過するたびに（時間Δｔの間隔で）、制御部８は、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。これにより、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することがないため、各超音波振動子１１の発熱を抑制することが可能となる。その結果、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となる。このように、超音波プローブ１の温度上昇を抑えることができるため、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして、より深部に対して超音波を送信することが可能となる。

なお、この実施形態では、時間Δｔが経過するたびに、制御部８が、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えたが、時間Δｔ以下の時間が経過するたびに（時間Δｔ以下の時間間隔で）送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えても良い。時間Δｔ以下の時間間隔で切り替えることで、超音波プローブ１の表面温度が規制温度Ｔ_１になる前に、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えることが可能となる。これにより、各超音波振動子１１の発熱を抑制して、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となる。

（第２のタイミング制御）
次に、第２のタイミング制御について図４を参照して説明する。図４は、超音波プローブに設置された温度検出部により検出された温度変化を表すグラフである。図４中、横軸が時間で、縦軸が温度検出部１３により検出された温度を表している。

第２のタイミング制御においては、制御部８は、超音波プローブ１に設置された温度検出器１３の検出結果に基づいて、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。温度検出部１３によって検出された温度情報は制御部８に出力される。例えば図４に示すように、制御部８は、温度検出部１３によって検出された温度Ｔ_Ｂと、予め設定された切替温度Ｔ_２とを比較し、温度検出部１３によって検出された温度Ｔ_Ｂが、切替温度Ｔ_２になると、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。この切替温度Ｔ_２は、例えば、超音波プローブの規格によって定められ温度であり、具体的には、ＩＥＣ６０６０１−２−３７に規定されている超音波プローブの規制温度に相当する。

例えば、４つの温度検出器１３を背面材（バッキング材）中において、中心Ｏを軸として等角度に配置する。そして、各温度検出器１３によって、グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４に属する超音波振動子１１の温度を検出する。温度検出器１３は背面材に設置されているため、超音波振動子１１の温度を直接検出していない。従って、制御部８は、背面材の熱伝導率や温度検出器１３の設置位置に基づいて、超音波振動子１１の温度又は超音波プローブ１の表面温度を推定する。そして、送信用の超音波振動子１１の近傍に設置された温度検出器１３によって検出された温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。

以上のように、温度検出器１３によって検出された温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になるたびに、制御部８は、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。これにより、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することがないため、各超音波振動子１１の発熱を抑制することが可能となる。その結果、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となる。このように、超音波プローブ１の温度上昇を抑えることができるため、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして、より深部に対して超音波を送信することが可能となる。

なお、この実施形態では、温度Ｔ_Ｂが規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になるたびに、制御部８が、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えたが、温度Ｔ_Ｂが切替温度Ｔ_２以下の温度であっても、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えても良い。温度Ｔ_Ｂが切替温度Ｔ_２以下の温度で切り替えることで、超音波プローブ１の表面温度が規制温度になる前に、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えることが可能となる。これにより、各超音波振動子１１の発熱を抑制して、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となる。

（第３のタイミング制御）
次に、第３のタイミング制御について図５を参照して説明する。図５は、ＣＷ像を示す画面の図である。第３のタイミング制御においては、制御部８は、表示部６に表示されているＣＷ像の表示の更新時に、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）が実行されると、信号処理部３及びドプラ波形生成部４によって、血流速度を表すＣＷ像が生成される。表示制御部５は、そのＣＷ像（横軸が時間で縦軸が血流速度を表すグラフ）を表示部６に表示させる。

ＣＷ像の１例を図５に示す。表示制御部５は、スクロールバー１０５を所定速度で初期位置１０４（図５では左端部）から矢印Ａの方向（右方向）に移動させ、スクロールバー１０５の後にＣＷ像１０３を順次表示させる。そして、表示制御部５は、スクロールバー１０５を終端部１０６（図５では右端部）まで移動させると、今まで表示されているＣＷ像１０３を更新し、再び、スクロールバー１０５を所定速度で初期位置１０４（左端部）から矢印Ａの方向に移動させ、その後に新たに生成されたＣＷ像１０３を順次表示させる。このように、表示制御部５は、所定の周期でＣＷ像１０３の表示を更新する。

その所定の周期は制御部８に予め設定されている。そして、制御部８は、ＣＷ像１０３の表示の更新タイミングで、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。表示の更新周期（スクロールバー１０５を初期位置１０４から終端部１０６まで移動させる時間）は、予め制御部８に設定されているため、制御部８はその更新周期に従って、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。すなわち、制御部８は、ＣＷ像１０３の表示の更新タイミングに同期して、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。

送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える場合、その切り替え時において、受信信号にノイズが発生するおそれがある。この第３のタイミング制御のように、ＣＷ像の表示の更新時に、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えることにより、受信信号にノイズが発生した場合であっても、表示部６に表示されているＣＷ像１０３の端部にノイズが表示され、目立つことがない。

以上のように、第３のタイミング制御によると、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能になるとともに、送信用と受信用の超音波振動子１１の切り替え時に発生しうるノイズの表示を目立たせないという効果を奏することが可能となる。

なお、表示制御部５は、ＣＷ像１０３と同時に、断層像１００を表示部６に表示させる。また、表示制御部５は、断層像１００上に、ＣＷ像１０３を取得する位置を指定するためのサンプルライン１０１と、サンプルポイント１０２を表示させる。

（送受信の切り替えの報知）
また、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１の切り替えを操作者に報知するようにしても良い。例えば、制御部８は、送受信の切替タイミングで送受信切替信号を送受信切替部１２に出力するたびに、送受信の切り替えを示す信号を表示制御部５に出力する。表示制御部５は制御部８からの信号を受けると、表示部６に送受信の切り替えを表す文字や図形を表示させる。これにより、送受信の切り替えタイミングに同期して、表示部６上に送受信の切り替えを表す文字などが表示され、操作者は、送信用と受信用の超音波振動子１１が切り替わったことを認知することが可能となる。なお、表示部６が報知手段の１例として機能する。なお、文字や図形以外に、音声によって送受信の切り替えを報知するようにしても良い。

（超音波振動子の位置の表示）
また、送信用の超音波振動子１１の配置と受信用の超音波振動子１１の配置を表示部６に表示させても良い。例えば、制御部８は送受信の切替タイミングで送受信切替信号を送受信切替部１２に出力するたびに、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１の配置パターンを示す情報を表示制御部５に出力する。表示制御部５は、制御部８から配置パターンを受けると、送信用と受信用の超音波振動子１１を表すマーカを表示部６に表示させる。例えば、表示制御部５は、送信用の超音波振動子１１を表すマーカと、受信用の超音波振動子１１を表すマーカとで、色を変えて表示部６に表示させる。このように、色を変えることで、操作者は送信用及び受信用の超音波振動子１１の位置を把握することができる。また、表示制御部５は、送信用又は受信用の超音波振動子１１のマーカを点滅させて表示部６に表示させても良い。このように点滅させることで、操作者は送信用及び受信用の超音波振動子１１の位置を把握することが可能となる。

ここで、マーカの１例を図６に示す。図６は、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の位置を表すマーカを説明するための画面の図である。表示制御部５は、断層像１００を表示部６に表示させるとともに、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を表すマーカ１１０を表示部６に表示させる。第１の動作様態では、複数の超音波振動子１１を２つのグループＧ１、Ｇ２に分類して送信用と受信用に切り替えているため、表示制御部５は、２つのグループを表すマーカ１１０を表示部６に表示させる。図６に示す例では、グループＧ１、Ｇ２に対応して、マーカ１１０は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１１と、グループＧ２に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１２とで構成されている。そして、表示制御部５は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１１と、グループＧ２に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１２とで、色を変えて表示部６に表示させる。例えば、送信用の超音波振動子１１を表すマーカを赤色で表示し、受信用の超音波振動子１１を表すマーカを青色で表す。グループＧ１に属する超音波振動子１１が送信用として機能する場合、表示制御部５は、マーカ１１１を赤色で表示部６に表示させ、マーカ１１２を青色で表示部６に表示させる。一方、グループＧ２に属する超音波振動子１１が送信用として機能する場合、表示制御部５は、マーカ１１２を青色で表示部６に表示させ、マーカ１１１を赤色で表示部６に表示させる。これにより、表示されている色によって、送信用及び受信用の超音波振動子１１の位置を把握することが可能となる。また、表示制御部５は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１１、又はグループＧ２に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１２を点滅させて表示部６に表示させても良い。

そして、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えるたびに、表示制御部５は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１１の表示色と、グループＧ２に属する超音波振動子１１を表すマーカ１１２の表示色を変えて表示部６に表示させる。

（送信パワーの制御）
また、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を所定の切替タイミングで切り替えながら超音波の送受信を行う場合（切り替えモード）、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えないで超音波の送受信を行う場合（通常モード）よりも、制御部８は、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして超音波を送信させても良い。例えば、高感度のＣＷ像を取得する場合、通常モードから切り替えモードに切り替えて、さらに、送信パワーを通常モードよりも高くして超音波の送受信を行う。

（手動切替）
上述した第１から第３のタイミング制御においては、制御部８による制御によって自動的に送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えた。この実施形態では、さらに、操作者が手動で送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えても良い。例えば、操作部７に送受信切替用のスイッチを設ける。操作者がそのスイッチを押下すると、その押下に応じた信号が操作部７から制御部８に出力される。制御部８はその信号を受けると、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。そして、操作者が送受信切替用のスイッチを押下するたびに、制御部８は送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。このように操作者が手動で送信用と受信用の超音波振動子１１を切り替えても、超音波振動子１１の発熱を抑制して、超音波プローブ１の表面温度の上昇を抑制することが可能となる。

例えば、温度検出器１３によって検出された温度が切替温度Ｔ_２になると、表示制御部５が表示部６に警告を表示させ、又は、警告音を発するようにしても良い。操作者は、表示部６に表示されている警告、又は警告音を契機に送受信切替用のスイッチを押下することができ、超音波プローブ１の温度上昇を抑制することが可能となる。

（第２の動作態様）
次に、第２の動作態様について図７を参照して説明する。図７は、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。例えば、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを通り、互いに直交する２本の仮想線によって複数の超音波振動子１１を４つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３及びＧ４に分類する。１例として、各グループに属する超音波振動子１１の数を等しくする。

例えば図７（ａ）に示すように、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１と、中心Ｏを回転軸としてグループＧ１の１８０度回転対称の位置にあるグループＧ３に属する超音波振動子１１を送信用とする。また、制御部８は、中心Ｏを回転軸としてグループＧ１の９０度回転対称の位置にあるグループＧ２に属する超音波振動子１１と、中心Ｏを回転軸としてグループＧ２の１８０度回転対称の位置にあるグループＧ４に属する超音波振動子１１を受信用とする。なお、第２の動作態様では、中心Ｏを回転軸としたが、厳密な中心Ｏを回転軸としなくても良い。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、その送受信切替信号に従って、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続し、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

そして、上記第１の動作態様と同様に、所定のタイミングで、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部（スイッチ）１２に出力する。第２の動作態様では、制御部８は、送信用の超音波振動子１１を新たに受信用とし、受信用の超音波振動子１１を新たに送信用とする。送受信切替部１２は、送信用の超音波振動子１１を受信部２２に接続することで新たに受信用に切り替え、受信用の超音波振動子１１を送信部２１に接続することで新たに送信用に切り替える。これにより、送信部２１は、送信用に切り替えられた超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、受信用に切り替えられた超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

例えば図７（ｂ）に示すように、制御部８は、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏを回転軸として、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を９０度回転させ、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１を送信用とし、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１を受信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部１２は、制御部８からの送受信切替信号に従って、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１を送信部２１と接続し、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

切り替えの制御は、上述した第１の動作態様と同様に、第１のタイミング制御、第２のタイミング制御、及び第３のタイミング制御によって行われる。

第１のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、例えば時間Δｔが経過するたびに、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。

また、第２のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、温度検出器１３を背面材（バッキング材）中において４箇所に設置する。例えば、各グループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４に属する超音波振動子１１の近傍にそれぞれ温度検出器１３を設置する。送信用のグループでは温度が上昇するため、４箇所に設置された温度検出器１３のうち、送信用のグループの近傍に設置された温度検出器１３が検出する温度は上昇する。そして、温度検出器１３が検出した温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１が切り替えられる。

例えば、図７（ａ）に示すように、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１が送信用として機能する場合、グループＧ１とグループＧ３の近傍に設置された温度検出器１３の温度が上昇する。そして、グループＧ１とグループＧ３の近傍に設置された温度検出器１３が検出した温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１は送信用から受信用に切り替えられ、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１は受信用から送信用に切り替えられる。そして、図７（ｂ）に示すように、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１が送信用として機能する場合、グループＧ２とグループＧ４の近傍に設置された温度検出器１３の温度が上昇する。グループＧ２とグループＧ４の近傍に設置された温度検出器１３が検出した温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１は送信用から受信用に切り替えられ、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１は受信用から送信用に切り替えられる。

また、第３のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、ＣＷ像の表示の更新タイミングに同期して、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。

そして、切替タイミングになるたびに、制御部８は、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。これにより、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することがないため、各超音波振動子１１の発熱を抑制することが可能となる。その結果、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となるため、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして、より深部に対して超音波を送信することが可能となる。

さらに第２の動作態様によると、複数の超音波振動子１１を４つのグループに分類し、送信用と受信用のグループを、中心Ｏを回転軸として９０度回転対称となるように配置することで、送信ビームの軸と受信ビームの軸を一致させることができるため、受信信号の感度の低下を抑制することが可能となる。

また、第１の動作態様と同様に、送受信の切り替えタイミングを操作者に報知するようにしても良い。さらに、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１の位置を表示部６に表示するようにしても良い。第２の動作態様では、複数の超音波振動子１１を４つのグループＧ１、Ｇ２、Ｇ３、及びＧ４に分類しているため、表示制御部５は、４つのグループを表すマーカを表示部６に表示させる。そして、表示制御部５は、送受信の切り替えタイミングに同期して、各グループを表すマーカの色を変えたり、送信用の超音波振動子１１を表すマーカを点滅させたりする。

なお、この第２の動作態様においては、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を所定の切替タイミングで切り替えずに、超音波の送受信を行ってもよい。例えば、グループＧ１とグループＧ３に属する超音波振動子１１を送信用とし、グループＧ２とグループＧ４に属する超音波振動子１１を受信用として、超音波の送受信を継続して行う。このように、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えない場合、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することになるため、超音波振動子１１の発熱を抑制することができないが、送信ビームと受信ビームの軸を一致させることができるため、受信信号の感度の低下を抑制することが可能となる。

（第３の動作態様）
次に、第３の態様について図８を参照して説明する。図８は、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。例えば、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を交互にして、超音波の送信及び受信を行う。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、送信用の超音波振動子１１に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、受信用の超音波振動子１１に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、その送受信切替信号に従って、送信用の超音波振動子１１を送信部２１に接続し、受信用の超音波振動子１１を受信部２２に接続する。

そして、上記第１の動作態様と同様に、所定のタイミングで、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部（スイッチ）１２に出力する。第３の動作態様では、制御部８は、送信用の超音波振動子１１を新たに受信用とし、受信用の超音波振動子１１を新たに送信用とする。送受信切替部１２は、送信用の超音波振動子１１を受信部２２に接続することで新たに受信用に切り替え、受信用の超音波振動子１１を送信部２１に接続することで新たに送信用に切り替える。これにより、送信部２１は、送信用に切り替えられた超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、受信用に切り替えられた超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

切り替えの制御は、上述した第１の動作態様と同様に、第１のタイミング制御、第２のタイミング制御、及び第３のタイミング制御によって行なわれる。

そして、切替タイミングになるたびに、制御部８は、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。これにより、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することがないため、各超音波振動子１１の発熱を抑制することが可能となる。その結果、超音波プローブ１の表面の温度情報を抑制することが可能となるため、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして、より深部に対して超音波を送信することが可能となる。

また、第１の動作態様と同様に、送受信の切り替えタイミングを操作者に報知するようにしても良い。さらに、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１の位置を表示部６に表示するようにしても良い。

（第４の動作態様）
次に、第４の動作態様について図９を参照して説明する。図９は、送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。例えば、第４の動作態様では、複数の超音波振動子１１を、超音波振動子１１の配置面の中心Ｏ付近の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）と、中心Ｏ付近の超音波振動子１１を囲む超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）に分類する。

例えば図９（ａ）に示すように、制御部８は、中心Ｏ付近の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）を送信用とし、中心Ｏ付近の超音波振動子１１を囲む超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）を受信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２に属する超音波振動子１１に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部（スイッチ）１２は、制御部８からの送受信切替信号に従って、グループＧ１に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続し、グループＧ２に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ１に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ２に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

そして、上記第１の動作態様と同様に、所定のタイミングで、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部（スイッチ）１２に出力する。第４の動作態様では、制御部８は、送信用の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）を新たに受信用とし、受信用の超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）を新たに送信用とする。送受信切替部１２は、送信用の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）を受信部２２に接続することで新たに受信用に切り替え、受信用の超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）を送信部２１に接続することで、新たに送信用に切り替える。これにより、送信部２１は、送信用に切り替えられた超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、受信用に切り替えられた超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）が受波したエコー信号を受信する。

例えば図９（ｂ）に示すように、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１を受信用とし、グループＧ２に属する超音波振動子１１を送信用とする。そして、制御部８は、各超音波振動子１１に接続されている各送受信切替部（スイッチ）１２に対して、送受信切替信号を出力する。具体的には、制御部８は、グループＧ１に属する超音波振動子１１（受信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、受信部２２への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。一方、制御部８は、グループＧ２に属する超音波振動子１１（送信用の超音波振動子１１）に接続されている送受信切替部１２に対しては、送信部２１への接続指示を示す送受信切替信号を出力する。

送受信切替部１２は、その送受信切替信号に従って、グループＧ１に属する超音波振動子１１を受信部２２に接続し、グループＧ２に属する超音波振動子１１を送信部２１に接続する。これにより、送信部２１は、グループＧ２に属する超音波振動子１１によって超音波を連続的に送信し、受信部２２は、グループＧ１に属する超音波振動子１１が受波したエコー信号を受信する。

切り替えの制御は、上述した第１の動作態様と同様に、第１のタイミング制御、第２のタイミング制御、及び第３のタイミング制御によって行われる。

第１のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、例えば時間Δｔが経過するたびに、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。

また、第２のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、温度検出器１３を背面材（バッキング材）中において２箇所に設置する。例えば、各グループＧ１、Ｇ２に属する超音波振動子１１の近傍にそれぞれ温度検出器１３を設置する。第４の動作態様では、中心Ｏ付近と外側に温度検出器１３を設置する。送信用のグループでは温度が上昇するため、２箇所に設置された温度検出器１３のうち、送信用のグループの近傍に設置された温度検出器１３の検出する温度が上昇する。そして、温度検出器１３が検出した温度ＴＢが、規制温度に相当する切替温度Ｔ２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１が切り替えられる。

例えば、図９（ａ）に示すように、中心Ｏ付近の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）が送信用として機能する場合、グループＧ１の近傍に設置された温度検出器１３の温度が上昇する。そして、グループＧ１の近傍に設置された温度検出器１３が検出した温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、グループＧ１に属する超音波振動子１１は送信用から受信用に切り替えられ、中心Ｏ付近の超音波振動子１１を囲む超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）は受信用から送信用に切り替えられる。そして、図９（ｂ）に示すように、グループＧ２に属する超音波振動子１１が送信用として機能する場合、グループＧ２の近傍に設置された温度検出器１３の温度が上昇する。グループＧ２の近傍に設置された温度検出器１３が検出した温度Ｔ_Ｂが、規制温度に相当する切替温度Ｔ_２になると、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力する。これにより、グループＧ２に属する超音波振動子１１は送信用から受信用に切り替えられ、グループＧ１に属する超音波振動子１１は受信用から送信用に切り替えられる。

また、第３のタイミング制御によって切り替えの制御を行なう場合、ＣＷ像の表示の更新タイミングに同期して、制御部８は、送受信切替信号を送受信切替部１２に出力し、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。

そして、切替タイミングになるたびに、制御部８は、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替える。これにより、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することがないため、各超音波振動子１１の発熱を抑制することが可能となる。その結果、超音波プローブ１の表面の温度上昇を抑制することが可能となるため、各超音波振動子１１に供給する電圧（送信パワー）を高くして、より深部に対して超音波を送信することが可能となる。

さらに第４の動作態様によると、複数の超音波振動子１１を、中心Ｏ付近の超音波振動子１１と、外側の超音波振動子１１とに分類して送信用と受信用を切り替えることで、送信ビームの軸と受信ビームの軸が一致するため、感度の低下を抑制することが可能となる。

また、外側に設置されている超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）から発生した熱は超音波プローブ１の外部に熱が伝達しやすいため、制御部８は、外側の超音波振動子１１（グループＧ２に属する超音波振動子１１）については、中心Ｏ付近の超音波振動子１１（グループＧ１に属する超音波振動子１１）よりも、送信時間を長くして超音波を送信させても良い。

なお、この第４の動作態様においては、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を所定の切替タイミングで切り替えずに、超音波の送受信を行ってもよい。例えば、グループＧ１に属する超音波振動子１１（中心Ｏ付近の超音波振動子１１）を送信用とし、グループＧ２に属する超音波振動子１１（外側の超音波振動子１１）を受信用として、超音波の送受信を継続して行う。このように、送信用の超音波振動子１１と受信用の超音波振動子１１を切り替えない場合、同じ超音波振動子１１が継続して超音波を送信することになるため、超音波振動子１１の発熱を抑制することができないが、送信ビームと受信ビームの軸を一致させることができるため、受信信号の感度の低下を抑制することが可能となる。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。 送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。 超音波プローブの温度変化を表すグラフである。 超音波プローブに設置された温度検出部により検出された温度変化を表すグラフである。 ＣＷ像を示す画面の図である。 送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の位置を表すマーカを説明するための画面の図である。 送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。 送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。 送信用の超音波振動子と受信用の超音波振動子の１例を示す上面図である。

符号の説明

１ 超音波プローブ
２ 送受信部
３ 信号処理部
４ ドプラ波形生成部
５ 表示制御部
６ 表示部
７ 操作部
８ 制御部
１１ 超音波振動子
１２ 送受信切替部
１３ 温度検出部
２１ 送信部
２２ 受信部

Claims (13)

1. 複数の超音波振動子を備えた超音波プローブと、
   前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、
   前記複数の超音波振動子を２つの群に分け、一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させ、所定のタイミングで切り替えて、前記他方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記一方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御する制御手段と、
   前記受信したときの群に属する超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、
   を有することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記複数の超音波振動子は２次元的に配置され、
   前記制御手段は、前記複数の超音波振動子の配置面の略中心を回転軸として、前記一方の群に属する超音波振動子と前記他方の群に属する超音波振動子が回転対称となるように、前記複数の超音波振動子を２つの群に分け、前記一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させ、前記所定のタイミングで切り替えて、前記他方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記一方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御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。
3. 前記複数の超音波振動子は２次元的に配置され、
   前記制御手段は、前記複数の超音波振動子の配置面の中心付近の超音波振動子を前記一方の群に属する超音波振動子とし、前記中心付近の外側の超音波振動子を前記他方の群に属する超音波振動子とし、前記一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させ、前記所定のタイミングで切り替えて、前記他方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、前記一方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御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。
4. 前記制御手段は、前記中心付近の超音波振動子による送信の時間よりも、前記外側の超音波振動子による送信の時間を長くして前記送受信手段に超音波を送信及び受信させることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置
5. 前記制御手段は、予め設定された時間間隔で前記切り替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
6. 前記制御手段は、操作者からの切り替え指示に従って、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
7. 前記制御手段は、前記血流情報を時間に沿って表示手段に表示させ、所定時間ごとに前記血流情報を更新して前記表示手段に表示させ、前記血流情報の更新のタイミングで、前記切り替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
8. 前記超音波振動子の近傍に設置された温度検出手段を更に有し、
   前記温度検出手段の検出結果が予め設定された温度以上になった時を前記所定のタイミングとして、前記制御手段は前記切り替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
9. 前記制御手段は、前記複数の超音波振動子の配列を表示手段に表示させ、かつ、超音波の送信用と受信用を識別可能に表示させ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。
10. 前記切り替えのタイミングを報知する報知手段を更に有す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。
11. 複数の超音波振動子が２次元的に配置された超音波プローブと、
    前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、
    前記複数の超音波振動子を２つの群に分け、前記複数の超音波振動子の配置面の略中心を回転軸として回転対称の位置に配置されるように、一方の群に属する超音波振動子によって連続的な超音波を送信させ、他方の群に属する超音波振動子によって反射波を受信させるように前記送受信手段を制御する制御手段と、
    前記受信したときの群に属する超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、
    を有することを特徴とする超音波診断装置。
12. 複数の超音波振動子が２次元的に配置された超音波プローブと、
    前記複数の超音波振動子によって超音波を送信及び受信する送受信手段と、
    前記複数の超音波振動子が配置されている面の中心付近の超音波振動子によって反射波を受信させ、前記中心付近の超音波振動子を囲む超音波振動子によって超音波を連続的に送信させる制御手段と、
    前記中心付近の超音波振動子からの出力に基づいて血流情報を生成する信号処理手段と、
    を有することを特徴とする超音波診断装置。
13. 超音波診断装置本体に接続され、前記超音波診断装置本体に設置された送信手段から電圧供給を受けて超音波を送信し、反射波を受波して前記超音波診断装置本体に設置された受信処理を行う受信手段に信号を出力する超音波プローブであって、
    超音波を送信して反射波を受波する複数の超音波振動子と、
    前記複数の超音波振動子のそれぞれを前記送信手段又は前記受信手段に接続し、前記超音波診断装置本体からの送受信切替信号に従って、前記送信手段又は前記受信手段への接続を切り替える切替手段と、
    を有することを特徴とする超音波プローブ。