(57)【要約】【課題】超音波検査装置の操作性を向上させる。【解決手段】超音波検査装置は、超音波を発する超音波発信部と、超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、表示用データに対応する情報を表示する表示部と、を有する。【選択図】図８
2020081504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発する超音波発信部と、前記超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、
前記反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、
前記表示用データに対応する情報を表示する表示部と、
を有する超音波検査装置。
【請求項２】
前記発信超音波の周波数と前記反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号に基づいて前記表示用データを生成する、
請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項３】
前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号の強度に対応する情報を前記表示部に表示させるための前記表示用データを生成する、
請求項２に記載の超音波検査装置。
【請求項４】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部が受信した複数の前記反射超音波の強度、又は前記複数の反射超音波に基づく複数の前記ドップラー信号の強度を合算した値に対応する前記表示用データを生成する、
請求項２又は３に記載の超音波検査装置。
【請求項５】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部それぞれが受信した前記反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す前記表示用データを生成する、
請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項６】
前記表示データ生成部は、前記超音波検査装置の中心位置に対して、前記複数の超音波受信部のうち、受信した前記反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部が設けられている位置に向けて前記超音波検査装置を移動させることを推奨するための前記表示用データを生成する、
請求項５に記載の超音波検査装置。
【請求項７】
前記発信超音波の周波数と前記複数の超音波受信部のそれぞれが受信した前記反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
前記表示データ生成部は、前記複数のドップラー信号の強度に基づいて前記表示用データを生成する、
請求項５又は６に記載の超音波検査装置。
【請求項８】
前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体における前記超音波センサ部が設けられている側の反対側に設けられている、
請求項１から７のいずれか一項に記載の超音波検査装置。
【請求項９】
前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を有する、
請求項１から８のいずれか一項に記載の超音波検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて人体の検査をするための超音波検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波を発信することにより体内の状態を特定することができる装置が知られている。特許文献１には、超音波ドップラーエコー信号に基づいて胎児の心拍数を特定することができる超音波検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１８−５２７１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の超音波検査装置は、超音波トランスデューサが人体の表面に配置された状態で発せられた超音波と、体内で反射した超音波とに基づいて生成した超音波ドップラーエコー信号を処理することにより、体内の状態を可視化できるデータを生成する。超音波検査装置は、生成したデータを、ネットワークを介して接続されたモニタに表示させることができる。
【０００５】
超音波トランスデューサの位置によって体内で反射する超音波の強度が変動するので、検査者が特定の部位の状態を確認するためには、確認したい部位の検査に適した位置に超音波トランスデューサを移動させる必要がある。従来の超音波検査装置を用いる場合、検査者は、ネットワークを介して接続されたモニタに表示された画像と検査対象の人体とを交互に見ながら超音波デバイスを移動させて最適な位置を探す必要があり、操作性が悪いという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、超音波検査装置の操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の超音波検査装置は、超音波を発する超音波発信部と、前記超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、前記反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、前記表示用データに対応する情報を表示する表示部と、を有する。
【０００８】
前記超音波検査装置は、前記発信超音波の周波数と前記反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号に基づいて前記表示用データを生成してもよい。
【０００９】
前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号の強度に対応する情報を前記表示部に表示させるための前記表示用データを生成してもよい。
【００１０】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部が受信した複数の前記反射超音波の強度、又は前記複数の反射超音波に基づく複数の前記ドップラー信号の強度を合算した値に対応する前記表示用データを生成してもよい。
【００１１】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部それぞれが受信した前記反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す前記表示用データを生成してもよい。
【００１２】
前記表示データ生成部は、前記超音波検査装置の中心位置に対して、前記複数の超音波受信部のうち、受信した前記反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部が設けられている位置に向けて前記超音波検査装置を移動させることを推奨するための前記表示用データを生成してもよい。
【００１３】
前記発信超音波の周波数と前記複数の超音波受信部のそれぞれが受信した前記反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、前記表示データ生成部は、前記複数のドップラー信号の強度に基づいて前記表示用データを生成してもよい。
【００１４】
前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体における前記超音波センサ部が設けられている側の反対側に設けられていてもよい。前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を有してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、超音波検査装置の操作性を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】超音波検査装置１の外観を示す図である。
【図２】超音波検査装置１の内部において超音波センサが配置された位置を示す図である。
【図３】超音波検査装置１の内部構造を示す模式図である。
【図４】超音波検査装置１の機能構成を示すブロック図である。
【図５】音信号生成部２５２の構成例を示す図である。
【図６】音信号生成部２５２における逓倍処理について説明するための図である。
【図７】超音波検査装置２の外観を示す図である。
【図８】超音波検査装置２の機能構成を示すブロック図である。
【図９】超音波検査装置２ａの外観を示す図である。
【図１０】超音波検査装置３の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施形態＞
［超音波検査装置１の概要］
図１は、超音波検査装置１の外観を示す図である。図２は、超音波検査装置１の内部において超音波センサが配置された位置を示す図であり、図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。図３は、超音波検査装置１の内部構造を示す模式図である。図１（ａ）は、超音波検査装置１の上面視図であり、図１（ｂ）は、超音波検査装置１を図１（ａ）における矢印Ａの側から見た図である。図１（ｃ）は、超音波検査装置１の斜視図である。
【００１８】
以下、図１〜図３を参照しながら、超音波検査装置１の構成の概要を説明する。超音波検査装置１は、筐体１１に設けられた突起部１２と、筐体１１に形成された開口１３とを有する。突起部１２は、例えば、超音波検査装置１を用いて検査をする人（以下、ユーザという）が、最適な位置に超音波検査装置１を固定するためのベルトを接続するために用いられる。
【００１９】
超音波検査装置１は、例えば胎児の心拍数を計測するための超音波トランスデューサを有する装置である。ユーザは、検査をする際に、超音波検査装置１における突起部１２が設けられている側と反対の側の面を人体の表面に接触させながら移動させる。超音波検査装置１は、筐体１１の内部に設けられた超音波発信用デバイスから発信された超音波（以下、発信超音波という）の周波数と、発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号に基づいて、胎児の心拍の周期及び強度に対応する信号を生成する。
【００２０】
超音波検査装置１は、ドップラー信号に基づいて生成される信号を、例えば無線通信回線を介して外部端末に送信する。外部端末は、例えばスマートフォン、タブレット、コンピュータ又はディスプレイである。ユーザは、外部端末において、ドップラー信号に基づく信号として、例えば心拍の周期及び強度を示す波形を視認することができる。
【００２１】
また、超音波検査装置１は、内部にスピーカ２２を有しており、ドップラー信号に対応する音信号を発する。音信号は、筐体１１に形成された開口１３を介して超音波検査装置１の外部に発せられる。ユーザが胎児の心拍を検査する場合、ユーザは、スピーカが発した胎児の心音を聞くことができるので、直感的に胎児の状態を把握することができる。
【００２２】
超音波検査装置１は、例えば、反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を発する。反射超音波の強度は、例えば反射超音波の最大電圧により表され、ドップラー信号の強度は、例えばドップラー信号の最大電圧により表される。超音波検査装置１がこのように構成されていることにより、超音波検査装置１が胎児の位置に近いほど、ユーザは大きな音で胎児の心音を聞くことができる。したがって、ユーザは、超音波検査装置１が発する心音を聞きながら、心音が大きくなる位置を探ることができるので、超音波検査装置１を適切な位置に移動させやすい。
【００２３】
図２に示すように、超音波検査装置１は、超音波を発信するデバイスである複数の超音波発信部２４１と、反射超音波を受信するデバイスである複数の超音波受信部２４２と、を有する。図２に示す例においては、円周状に配置された６個の超音波発信部２４１及び６個の超音波受信部２４２、並びに円周状に配置された超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２の内側に配置された２個の超音波発信部２４１及び２個の超音波受信部２４２が設けられているが、超音波検査装置１が有する超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２の数は任意である。また、図２に示す例においては、超音波発信部２４１と超音波受信部２４２とが交互に配置されているが、他の態様で複数の超音波発信部２４１及び複数の超音波受信部２４２が配置されていてもよい。
【００２４】
図３は、図１（ａ）における矢印Ａの側から超音波検査装置１の内部を透視した状態を模式的に示している。超音波検査装置１は、筐体１１の内部に、各種の電子部品が実装されたプリント基板Ｐ１、並びに超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が実装されたプリント基板Ｐ２を有する。プリント基板Ｐ１とプリント基板Ｐ２とは、コネクタ又はケーブル（不図示）により電気的に接続されている。
【００２５】
また、超音波検査装置１の筐体１１における超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が設けられている側の反対側には、スピーカ２２が設けられている。スピーカ２２は、コネクタ又はケーブルによりプリント基板Ｐ１と電気的に接続されている。
【００２６】
［超音波検査装置１の機能構成］
図４は、超音波検査装置１の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、超音波検査装置１は、制御部２１と、スピーカ２２と、無線ユニット２３と、超音波センサ部２４と、信号生成部２５と、を有する。制御部２１、無線ユニット２３及び信号生成部２５は、例えばプリント基板Ｐ１に実装されており、超音波センサ部２４はプリント基板Ｐ２に実装されている。信号生成部２５は、ドップラー信号生成部２５１、音信号生成部２５２及び無線データ生成部２５３を有する。
【００２７】
制御部２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでおり、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、超音波検査装置１の動作を制御する。超音波検査装置１が、信号生成部２５の少なくとも一部の機能を実行してもよい。
【００２８】
スピーカ２２は、ドップラー信号に対応する音信号を出力する。スピーカ２２は、プリント基板Ｐ１に対して超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられている。スピーカ２２が、超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられていることにより、ハウリングが発生しにくい。また、スピーカ２２が、超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられていることにより、ユーザの手にも音による振動が伝わるので、心拍を耳以外でも感じることができる。
【００２９】
スピーカ２２は、所定の周波数の範囲内（すなわち共振周波数）において、他の周波数の音よりも大きな音を出力することができる。共振周波数の範囲の下限値は、可聴帯域において電気インピーダンスが最大となる周波数である。スピーカ２２の共振周波数の範囲は任意であるが、本実施の形態のスピーカ２２の共振周波数の範囲は、一例として２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下であり、スピーカ２２が出力する音の音圧レベルは、２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の範囲において−１０ｄＢ以上であるとする。
【００３０】
また、スピーカ２２は、図１（ａ）に示す複数の開口１３が設けられている領域の位置付近に設けられている。スピーカ２２が、超音波検査装置１の中央位置と超音波検査装置１の外周との間の位置に設けられていることにより、ユーザが、スピーカ２２を掌で塞がないように超音波検査装置１を保持しやすい。例えば、ユーザは、図１（ａ）におけるＡの矢印の側に小指が位置するようにして超音波検査装置１を保持することにより、開口１３の少なくとも一部が指の間から露出した状態になるので、ユーザが、スピーカ２２が出力する音を聴きやすい。
【００３１】
無線ユニット２３は、ドップラー信号に対応するデータを外部端末に送信する。無線ユニット２３は、例えば心拍波形を示すデータを送信する。無線ユニット２３は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格に対応する電波を送信する。
【００３２】
超音波センサ部２４は、超音波を発信する超音波発信部２４１と、超音波発信部２４１が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部２４２と、を有する。超音波発信部２４１は、例えば胎児の心拍を監視するために適した周波数として、１ＭＨｚの超音波を発信する。超音波発信部２４１は、ユーザの操作（例えば電源を入れる操作）に応じて制御部２１から通知される指示に基づいて超音波の発信を開始したり、超音波の発信を停止したりする。超音波発信部２４１は、発信した超音波に基づく信号をドップラー信号生成部２５１に入力する。超音波受信部２４２は、受信した反射超音波に基づく信号をドップラー信号生成部２５１に入力する。
【００３３】
信号生成部２５は、各種の信号を生成する。具体的には、ドップラー信号生成部２５１は、発信超音波の周波数と反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成する。ドップラー信号生成部２５１は、例えば、公知の自己相関法を用いることにより、反射超音波の自己相関関数に基づいてドップラー信号を生成する。ドップラー信号は、例えば、発信超音波を反射する血液の流速に応じた値を示す信号である。超音波発信部２４１が発信する超音波の周波数が１ＭＨｚである場合、ドップラー信号の周波数は、例えば約１００Ｈｚとなる。ドップラー信号生成部２５１は、生成したドップラー信号を音信号生成部２５２に入力する。
【００３４】
音信号生成部２５２は、ドップラー信号に対応する音信号を生成する。音信号生成部２５２は、例えば、反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を生成する。音信号生成部２５２は、生成した音信号をスピーカ２２に入力し、音信号に基づく音がスピーカ２２から出力される。音信号生成部２５２が反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を生成することにより、例えば胎児の心臓に近い位置に超音波が発信された場合にユーザは大きな心拍音を聞くことができるので、ユーザが、音の大きさに基づいて超音波検査装置１の位置を調整しやすい。
【００３５】
音信号生成部２５２は、音信号の大きさが検査対象物の位置に応じて高い精度で変化するように、複数の超音波受信部２４２が受信した複数の反射超音波の強度、又は複数の反射超音波それぞれに基づく複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する音信号を生成してもよい。複数の超音波受信部２４２のうち一部の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度と他の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度との差が大きい場合に比べて、複数の超音波受信部２４２それぞれが検出した反射超音波の強度が同等レベルである場合の方が、複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号を合算した値は大きくなる。
【００３６】
したがって、検査対象物の位置が超音波検査装置１の中心位置に近く、複数の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度の間のばらつきが小さければ小さいほど複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号の強度を合算した値が大きくなるので、スピーカ２２が発する音が大きくなる。その結果、ユーザが、スピーカ２２が発する音を聴きながら、超音波検査装置１の中心位置を所望の位置（例えば胎児の心臓に近い位置）に合わせやすくなる。
【００３７】
ところで、人の聴覚特性においては、２００Ｈｚ以下の周波数の音に対する感度が比較的低い。したがって、ドップラー信号の周波数が約１００Ｈｚである場合、１００Ｈｚのドップラー信号がそのままスピーカ２２から出力されると、ユーザがドップラー信号を聴き取りにくい。そこで、音信号生成部２５２は、例えばドップラー信号を逓倍することにより音信号を生成する。具体的には、音信号生成部２５２は、スピーカの共振周波数を含む周波数範囲に音信号が含まれるようにドップラー信号を逓倍する。
【００３８】
より具体的には、音信号生成部２５２は、ドップラー信号を２倍以上に逓倍することにより音信号を生成する。ドップラー信号の周波数が約１００Ｈｚである場合、音信号生成部２５２がドップラー信号を２倍以上に逓倍することにより、スピーカ２２は、約２００Ｈｚ以上の周波数の音信号を生成することができるので、ユーザはドップラー信号に基づく心拍音を聞きやすい。特に、スピーカ２２の共振周波数の範囲が２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下である場合、音信号生成部２５２がドップラー信号を２逓倍又は３逓倍することが好ましい。
【００３９】
図５は、音信号生成部２５２の構成例を示す図である。図６は、音信号生成部２５２における逓倍処理について説明するための図である。図５に示すように、音信号生成部２５２は、両波整流回路３１と、バンドパスフィルタ３２と、スピーカンプ３３とを有する。
【００４０】
図６（ａ）は、ドップラー信号生成部２５１から両波整流回路３１に入力されるドップラー信号の波形の一例を示している。図６（ｂ）は、両波整流回路３１から出力される信号の波形の一例を示している。図６（ｃ）は、バンドパスフィルタ３２から出力される信号の波形の一例を示している。なお、図６に示した波形は模式的な波形であり、実際の波形とは異なる。
【００４１】
両波整流回路３１は、ドップラー信号生成部２５１から入力されるドップラー信号を両波整流することにより、基準レベル未満の信号を基準レベル以上の信号に変換する。両波整流回路３１は、変換後の信号をバンドパスフィルタ３２に入力する。
【００４２】
バンドパスフィルタ３２は、両波整流回路３１から入力された信号に含まれる周波数成分のうち、ユーザの可聴範囲に含まれる所定の周波数の成分を通過させ、他の周波数の成分を通過させないフィルタである。バンドパスフィルタ３２は、例えば２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の周波数成分をスピーカンプ３３へと通過させる。図６（ｂ）に示す信号から２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の周波数成分が抽出されることにより、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）に示したドップラー信号が２逓倍された信号が生成される。
【００４３】
スピーカ２２が、このようにドップラー信号の周波数が逓倍された周波数の音を出力することにより、スピーカ２２が発する振動が超音波センサ部２４を振動させることに起因するハウリングの発生も防止される。なお、ハウリングの発生を防ぐために、音信号生成部２５２は、反射超音波の強度が最大の場合にハウリングが生じない大きさに音信号の最大値を制限してもよい。スピーカ２２は、例えば、反射超音波の強度が閾値未満である場合に、反射超音波の強度に応じた大きさの音信号を発生し、反射超音波の強度が閾値以上である場合に、閾値に等しい反射超音波の強度に対応する音信号を発生する。
【００４４】
［胎児の心拍音と母体の心拍音との分離］
ユーザが超音波検査装置１を用いて胎児の心拍を検査する場合、超音波受信部２４２が受信する反射超音波には、胎児の心拍に同期した信号と、母体の心拍に同期した信号とが含まれる。ユーザが胎児の心拍音を聴き取りやすくするために、音信号生成部２５２は、胎児の心拍に対応する音信号を選択的に生成する。具体的には、音信号生成部２５２は、人体内の胎児により反射した第１反射超音波と、人体内の母体により反射した第２反射超音波とを含む反射超音波のうち、第１反射超音波に基づいてドップラー信号生成部２５１が生成したドップラー信号に対応する音信号を生成する。
【００４５】
音信号生成部２５２は、例えば、ドップラー信号に基づいて生成した音信号のうち、母体の平均的な心拍の周期に対して所定の範囲内の周期（例えば胎児の平均的な心拍の周期を含まない範囲内の周期）に対応する周波数成分を除去し、胎児の平均的な心拍の周期に対して所定の範囲内の周期に対応する周波数成分を抽出することにより、スピーカ２２に出力させる音信号を生成する。音信号生成部２５２は、胎児の平均的な心拍の周期に対応する周波数成分の増幅率を、母体の平均的な心拍の周期に対応する周波数成分の増幅率よりも大きくして、スピーカ２２に出力させる音信号を生成してもよい。
【００４６】
［心拍信号の無線による送信］
無線データ生成部２５３は、ドップラー信号に基づいて、無線ユニット２３が外部端末に送信するための無線データを生成する。無線データ生成部２５３は、例えば、ドップラー信号をデジタル信号に変換し、所定の無線通信プロトコルにより定められたフレームフォーマットの無線データを生成する。無線データ生成部２５３は、生成した無線データを無線ユニット２３に入力する。
【００４７】
［第１の実施形態に係る超音波検査装置１による効果］
以上説明したように、超音波検査装置１は、発信超音波の周波数と反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号に対応する音信号をスピーカ２２が発する。超音波検査装置１がこのように音信号を発することで、ユーザは、超音波検査装置１を用いて検査をしている間に、検査対象となる部位の状態を示す音を聴くことができる。したがって、ユーザが、例えば胎児の状態を確認しようとする際に、超音波検査装置１を接触させた母体を見ながら胎児の心拍音を聴くことができるので、ユーザが最適な位置を探りやすく、操作性が向上する。
【００４８】
特に、超音波検査装置１は、反射超音波の強度、又は反射超音波に基づくドップラー信号の強度に基づいて大きさが変化する音を発することができるので、超音波検査装置１が胎児の位置に近い状態で大きな音を発する。したがって、ユーザは、音の大きさを参考にして最適な位置を探ることができる。
【００４９】
また、超音波検査装置１は、スピーカ２２の共振周波数に合った周波数の音を発することができるように、ドップラー信号を逓倍することにより音信号を生成する。超音波検査装置１がこのように構成されていることにより、ユーザが胎児の心拍音を聞きやすい。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係る超音波検査装置２の外観を示す図である。超音波検査装置２は、突起部１２が設けられている側、すなわち超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が設けられている側の反対側に、超音波受信部２４２が受信した反射超音波の強度を示す情報を表示する表示部２６をさらに有する点で、図１に示した超音波検査装置１と異なり、他の点で超音波検査装置１と同等である。表示部２６は、超音波検査装置１の筐体１１における超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられている。
【００５１】
表示部２６は、例えば、超音波検査装置２の筐体１１の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を含む。図７に示す例においては、筐体１１の中心位置に対してそれぞれ奥側、左側、手前側、右側に、複数の発光素子として、矢印の形をした発光領域である表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのそれぞれは、音信号の強度の変化に同期して輝度が変化する。表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのそれぞれは、例えば音信号の強度が大きければ大きいほど輝度を高くする。
【００５２】
図８は、超音波検査装置２の機能構成を示すブロック図である。図８に示すブロック図は、信号生成部２５が表示データ生成部２５４をさらに有している点で、図４に示した超音波検査装置１のブロック図と異なる。
【００５３】
表示データ生成部２５４は、反射超音波に基づいて表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、例えば反射超音波の強度に基づく大きさの表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、生成した表示用データを表示部２６に入力し、表示部２６は、表示用データに対応する情報を表示する。表示データ生成部２５４は、ドップラー信号に基づいて表示用データを生成してもよい。
【００５４】
表示データ生成部２５４は、例えば、ドップラー信号の強度に対応する情報を表示部２６に表示させるための表示用データを生成する。具体的には、表示データ生成部２５４は、ドップラー信号の強度が大きければ大きいほど高い輝度に対応する表示用データを生成する。表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、表示部２６は、超音波検査装置２が例えば胎児の位置に近ければ近いほど表示部２６が明るく表示される。その結果、ユーザは、超音波検査装置２が胎児の位置に近いかどうかを容易に判断することができる。
【００５５】
表示データ生成部２５４は、ドップラー信号の強度の変化に応じて大きさが変化する表示用データを生成してもよい。この場合、表示部２６は、例えば胎児の心拍に同期して輝度が変化するので、ユーザが心拍の状態を把握しやすくなる。
【００５６】
ドップラー信号生成部２５１が、発信超音波の周波数と複数の超音波受信部のそれぞれが受信した反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成し、表示データ生成部２５４は、複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する表示用データを生成してもよい。この際、表示データ生成部２５４は、胎児の心拍に対応する複数のドップラー信号の強度に基づいて、表示用データを生成してもよい。
【００５７】
例えば、表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２が受信した複数の反射超音波の強度、又は複数の反射超音波に基づく複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する表示用データを生成する。複数の超音波受信部２４２のうち一部の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度と他の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度との差が大きい場合に比べて、複数の超音波受信部２４２それぞれが検出した反射超音波の強度が同等レベルである場合の方が、複数の反射超音波の強度、又は複数のドップラー信号の強度を合算した値は大きくなる。
【００５８】
したがって、検査対象物の位置が超音波検査装置２の中心位置に近く、複数の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度の間のばらつきが小さければ小さいほど複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号の強度を合算した値が大きくなるので、表示部２６が発する光が明るくなる。その結果、ユーザが、表示部２６が発する光を視認しながら、超音波検査装置２の中心位置を所望の位置（例えば胎児の心臓に近い位置）に合わせやすくなる。
【００５９】
表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２のうち、相対的に強い反射超音波を受信した超音波受信部２４２に対応する位置に設けられた表示部２６の輝度が高くなるようにするための表示用データを生成する。
【００６０】
表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波に基づくドップラー信号の強度に基づいて特定した向きを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２のうち、相対的に強いドップラー信号が生成された超音波受信部２４２に対応する位置に設けられた表示部２６の輝度が高くなるようにするための表示用データを生成する。この際、表示データ生成部２５４は、胎児の心拍に対応する複数のドップラー信号の強度に基づいて、表示用データを生成してもよい。
【００６１】
例えば、表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２のうち、受信した反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部２４２が設けられている位置に向けて超音波検査装置２を移動させることを推奨するための表示用データを生成する。具体的には、表示データ生成部２５４は、超音波検査装置２の中心位置に対して右側に配置された超音波受信部２４２が受信した反射超音波に基づくドップラー信号の強度が相対的に大きい場合、超音波検査装置２の右側に設けられた表示部２６（図７に示す例における表示部２６ｄ）の輝度を他の表示部２６の輝度よりも高くする。表示データ生成部２５４は、超音波検査装置２を移動させるべき側の表示部２６を点滅させるための表示用データを生成してもよい。
【００６２】
表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、ユーザは、胎児の心拍が強く検出されている位置が超音波検査装置２に対してどちらの側（例えば奥側、左側、手前側、右側）であるかを把握できる。したがって、ユーザが、胎児の心拍を検出しやすい位置に超音波検査装置２を移動しやすくなる。
【００６３】
図９は、第２の実施形態に係る超音波検査装置２の変形例である超音波検査装置２ａの外観を示す図である。超音波検査装置２ａは、図７に示した超音波検査装置２における表示部２６の代わりに表示部２６Ｌを有する点で超音波検査装置２と異なる。表示部２６Ｌは、例えば液晶ディスプレイであり、表示データ生成部２５４が生成した表示用データに基づいてテキスト又は画像を表示することができる。具体的には、表示データ生成部２５４は、超音波受信部２４２が受信した反射超音波の強度、又はドップラー信号生成部２５１が生成したドップラー信号の強度に基づいて、反射超音波又はドップラー信号の強度が大きくなるように超音波検査装置２ａを移動させることを支援するための情報を含む表示用データを生成する。
【００６４】
図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、表示部２６Ｌに表示されるテキストの例を示している。図９（ｂ）は、超音波検査装置２ａの右側に配置された超音波受信部２４２が受信した反射超音波、又は当該反射超音波に基づくドップラー信号の強度が相対的に大きい場合に表示されるテキストとして、表示部２６Ｌに「もっと右です」と表示されている場合を例示している。このテキストを視認したユーザは、超音波検査装置２ａを右に移動させることで、超音波検査装置２ａの中心位置を検査対象物の位置に近づけることができる。
【００６５】
図９（ｃ）は、超音波検査装置２ａの位置が適正である場合に表示されるテキストとして、表示部２６Ｌに「ちょうどよい位置です」と表示されている場合を例示している。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した複数の反射超音波の強度が所定の値以上であり、かつ複数の反射超音波の強度のばらつきが所定の範囲内である場合に、超音波検査装置２ａの位置が適正であることを示す表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波に基づく複数のドップラー信号の強度が所定の値以上であり、かつ複数のドップラー信号の強度のばらつきが所定の範囲内である場合に、超音波検査装置２ａの位置が適正であることを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、超音波検査装置２ａの位置が適正である場合に、ユーザが、超音波検査装置２ａの位置を維持しやすくなる。
【００６６】
［第２の実施形態に係る超音波検査装置２による効果］
以上説明したように、超音波検査装置２は、反射超音波に基づいて生成された表示用データに対応する情報を表示する。超音波検査装置２は、例えば、反射超音波の強度、又は反射超音波に基づくドップラー信号の強度に対応する輝度で発光素子を発光させたり、強度に対応する内容を示す情報をディスプレイに表示させたりする。超音波検査装置２がこのように構成されていることにより、ユーザは、超音波検査装置２を操作しながら超音波検査装置２の位置が適切であるか否かを把握できるので、操作性が向上する。特に、超音波検査装置２は、適切な位置の向きを示す情報を表示させることができるので、ユーザが超音波検査装置２を固定して計測を始めた後に胎児がお腹の中で動くことによって良好に計測ができていないことに気付いた場合に、適切な向きに超音波検査装置２を移動させることができる。
【００６７】
＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係る超音波検査装置３の機能構成を示すブロック図である。超音波検査装置３は、音信号生成部２５２を有しないという点で図８に示した超音波検査装置２と異なり、他の点で同等である。超音波検査装置３は、音信号を出力することなく、反射超音波又はドップラー信号に基づく表示用データを出力する。表示データ生成部２５４が生成する表示データの態様は第２の実施形態に係る超音波検査装置２と同様である。超音波検査装置３が音信号を出力しない場合であっても、ユーザは、表示された情報に基づいて超音波検査装置３をどのように移動するべきかを認識できるので、操作性が向上する。
【００６８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００６９】
１、２、３  超音波検査装置
１１  筐体
１２  突起部
１３  開口
２１  制御部
２２  スピーカ
２３  無線ユニット
２４  超音波センサ部
２５  信号生成部
２６  表示部
３１  両波整流回路
３２  バンドパスフィルタ
３３  スピーカンプ
２４１  超音波発信部
２４２  超音波受信部
２５１  ドップラー信号生成部
２５２  音信号生成部
２５３  無線データ生成部
２５４  表示データ生成部
【図１】
2020081504.tif 000003
【図２】
2020081504.tif 000004
【図３】
2020081504.tif 000005
【図４】
2020081504.tif 000006
【図５】
2020081504.tif 000007
【図６】
2020081504.tif 000008
【図７】
2020081504.tif 000009
【図８】
2020081504.tif 000010
【図９】
2020081504.tif 000011
【図１０】
2020081504.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月31日(2019.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波を発する超音波検査装置であって、
超音波を発する超音波発信部と、前記超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、
前記反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、
前記表示用データに対応する情報を表示する表示部と、
を有し、
前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を有する超音波検査装置。
【請求項２】
前記発信超音波の周波数と前記反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号に基づいて前記表示用データを生成する、
請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項３】
前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号の強度に対応する情報を前記表示部に表示させるための前記表示用データを生成する、
請求項２に記載の超音波検査装置。
【請求項４】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部が受信した複数の前記反射超音波の強度、又は前記複数の反射超音波に基づく複数の前記ドップラー信号の強度を合算した値に対応する前記表示用データを生成する、
請求項２又は３に記載の超音波検査装置。
【請求項５】
前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部それぞれが受信した前記反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す前記表示用データを生成する、
請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項６】
前記表示データ生成部は、前記超音波検査装置の中心位置に対して、前記複数の超音波受信部のうち、受信した前記反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部が設けられている位置に向けて前記超音波検査装置を移動させることを推奨するための前記表示用データを生成する、
請求項５に記載の超音波検査装置。
【請求項７】
前記発信超音波の周波数と前記複数の超音波受信部のそれぞれが受信した前記反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
前記表示データ生成部は、前記複数のドップラー信号の強度に基づいて前記表示用データを生成する、
請求項５又は６に記載の超音波検査装置。
【請求項８】
前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体における前記超音波センサ部が設けられている側の反対側に設けられている、
請求項１から７のいずれか一項に記載の超音波検査装置。