(57)【要約】【課題】超音波プローブの内部電源を無駄に消費することなく、超音波プローブと超音波診断装置本体との接続の可否を管理することができる超音波プローブを提供する。【解決手段】この超音波プローブは、複数の超音波トランスデューサと、複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、信号処理部によって生成される伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、被検者又はオペレータのＩＤ情報が記録されている記録媒体が装着可能な記録媒体装着部と、記録媒体装着部への記録媒体の装着を検出する記録媒体検出部と、バッテリを含み、電力を必要とする各部に電力を供給する電源部と、記録媒体検出部の検出結果に基づいて、少なくとも信号処理部及び無線通信部への電力供給を開始するように電源部を制御する制御部とを具備する。【選択図】図１
2010172412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサと、
前記複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、
前記信号処理部によって生成される伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、
被検者又はオペレータのＩＤ情報が記録されている記録媒体が装着可能な記録媒体装着部と、
前記記録媒体装着部への記録媒体の装着を検出する記録媒体検出部と、
バッテリを含み、電力を必要とする各部に電力を供給する電源部と、
前記記録媒体検出部の検出結果に基づいて、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を開始するように前記電源部を制御する制御部と、
を具備する超音波プローブ。
【請求項２】
少なくとも１種類のＩＤ情報を格納する格納部をさらに具備し、
前記記録媒体検出部が、前記記録媒体装着部への記録媒体の装着を検出した際に、前記記録媒体に記録されているＩＤ情報を読み取り、
前記制御部が、前記記録媒体検出部によって読み取られたＩＤ情報と前記格納部に格納されているＩＤ情報とが一致するか否かを判定し、両者が一致する場合に、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を開始するように前記電源部を制御する、
請求項１記載の超音波プローブ。
【請求項３】
前記記録媒体検出部によって読み取られたＩＤ情報と前記格納部に格納されているＩＤ情報とが一致しないと判定された場合に、両者が一致しないことを外部に通知する警告部をさらに具備する、請求項２記載の超音波プローブ。
【請求項４】
前記記録媒体検出部が前記記録媒体装着部への前記記録媒体の装着を検出してから経過した時間を計測する計時部と、
前記計時部によって計測された時間が所定時間を超えたときに、前記記録媒体装着部に前記記録媒体が装着されていることを外部に通知する警告部と、
をさらに具備する、請求項１又は２記載の超音波プローブ。
【請求項５】
前記制御部が、前記計時部によって計測された時間が所定時間を超えたときに、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を停止するように前記電源部を制御する、請求項４記載の超音波プローブ。
【請求項６】
前記制御部が、前記記録媒体装着部から前記記録媒体が取り外されたことを前記記録媒体検出部が検出した際に、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を停止するように前記電源部を制御する、請求項１〜５のいずれか１項記載の超音波プローブ。
【請求項７】
複数の記録媒体装着部を具備し、
前記制御部が、前記複数の記録媒体装着部に複数の記録媒体がそれぞれ装着されていることを前記記録媒体検出部が検出したときに、又は、前記複数の記録媒体装着部の内の少なくとも１つに記録媒体が装着されていることを前記記録媒体検出部が検出したときに、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を開始するように前記電源部を制御する、請求項１〜６のいずれか１項記載の超音波プローブ。
【請求項８】
少なくとも前記複数の超音波トランスデューサ、前記信号処理部、前記無線通信部、前記電源部、及び、前記制御部を収納する筐体をさらに具備し、
前記記録媒体装着部が、前記筐体に設けられたスロットを有し、
前記記録媒体が、前記スロットに挿入自在で、かつ、被検者又はオペレータを特定するためのＩＤ情報が記録されているＩＣカード又は磁気カードを含む、
請求項１〜７のいずれか１項記載の超音波プローブ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の超音波プローブと、
前記超音波プローブとの間で無線通信を行い、前記超音波プローブを制御する超音波診断装置本体と、
を具備する超音波診断装置。
【請求項１０】
請求項１記載の超音波プローブと、
前記超音波プローブとの間で無線通信を行い、前記超音波プローブを制御する超音波診断装置本体と、
を具備する超音波診断装置であって、前記超音波診断装置本体が、
少なくとも１種類のＩＤ情報を格納する格納部と、
前記超音波診断装置の各部を制御する第２の制御部と、
を具備し、
前記記録媒体検出部が、前記記録媒体装着部への記録媒体の装着を検出した際に、前記記録媒体に記録されているＩＤ情報を読み取り、
前記第２の制御部が、前記記録媒体検出部によって読み取られたＩＤ情報と前記格納部に格納されているＩＤ情報とが一致するか否かを判定し、両者が一致する場合に、少なくとも前記信号処理部及び前記無線通信部への電力供給を開始するように前記制御部を介して前記電源部を制御する、
超音波診断装置。
【請求項１１】
前記超音波プローブが、前記記録媒体検出部によって読み取られたＩＤ情報と前記格納部に格納されているＩＤ情報とが一致しないと判定された場合に、両者が一致しないことを外部に通知する警告部をさらに具備する、請求項１０記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブ、及び、超音波プローブと超音波診断装置本体とによって構成される超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、Ｘ線写真やＲＩ（radio isotope）シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。
【０００３】
超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物（例えば、内臓や病変組織等）の輪郭を抽出することができる。
【０００４】
一般に、超音波診断装置においては、超音波の送受信機能を有する複数の超音波トランスデューサ（振動子）を含む超音波プローブが用いられる。超音波プローブと超音波診断装置本体とは、ケーブルを介して接続されることが多いが、ケーブルを用いることによる煩わしさを解消するために、超音波プローブと超音波診断装置本体との間の情報通信を無線で行う無線通信式の超音波診断装置が開発されている。そのような無線通信式の超音波診断装置においては、超音波プローブの電源として、バッテリ（電池）が用いられる。
【０００５】
ところで、超音波診断装置において、例えば、滅菌処理を必要とする超音波プローブを他のオペレータが安易に使用することによる無用な感染を防止するために、超音波プローブと超音波診断装置本体との接続の可否を強制的に管理することへの要望がある。
【０００６】
関連する技術として、特許文献１には、超音波診断装置本体に接続されない非使用時において超音波プローブの状態を管理する技術が開示されている。この超音波プローブは、超音波を送受波するハンドル部と、超音波診断装置本体に接続されて電力の供給及び超音波診断のための信号送受信を媒介するコネクタと、前記コネクタが前記超音波診断装置本体から取り外された状態において内部に電力供給が可能な内部電源と、前記内部電源から給電されて前記超音波プローブの状態を管理する状態管理手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
特許文献１に開示された超音波プローブは、超音波プローブの非使用時の状態を管理してオペレータに通知する機能を有しているが、超音波プローブの状態を逐次検知する動作が必要となるので、内部電源の残量の低下に注意する必要がある。
【特許文献１】特開２００８−６１９３８号公報（第４、７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、超音波プローブの内部電源を無駄に消費することなく、超音波プローブと超音波診断装置本体との接続の可否を管理することができる超音波プローブ、及び、そのような超音波プローブを用いる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る超音波プローブは、複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサと、複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、信号処理部によって生成される伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、被検者又はオペレータのＩＤ情報が記録されている記録媒体が装着可能な記録媒体装着部と、記録媒体装着部への記録媒体の装着を検出する記録媒体検出部と、バッテリを含み、電力を必要とする各部に電力を供給する電源部と、記録媒体検出部の検出結果に基づいて、少なくとも信号処理部及び無線通信部への電力供給を開始するように電源部を制御する制御部とを具備する。
【００１０】
また、本発明の１つの観点に係る超音波診断装置は、本発明に係る超音波プローブと、超音波プローブとの間で無線通信を行い、超音波プローブを制御する超音波診断装置本体とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、超音波プローブの記録媒体装着部に記録媒体が装着されたことを検出した際に、少なくとも信号処理部及び無線通信部への電力供給を開始するようにしたので、超音波プローブの内部電源を無駄に消費することなく、超音波診断装置本体と接続の可否を管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置は、図１に示す超音波プローブ１と、図２に示す超音波診断装置本体２とによって構成される。超音波プローブ１は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでも良いし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでも良い。
【００１３】
図１に示すように、超音波プローブ１は、１次元又は２次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ１０と、送信遅延パターン記憶部１１と、送信制御部１２と、駆動信号発生部１３と、受信制御部１４と、複数チャンネルの受信信号処理部１５と、パラレル／シリアル変換部１６と、無線通信部１７と、通信制御部１８と、格納部２１と、制御部２２と、操作スイッチ２３と、タイマ２４と、表示部２５と、音声発生部２６と、バッテリを含む電源部２７と、電源スイッチ２８と、受電手段２９と、少なくとも１つの記録媒体装着部（図１においては、複数の記録媒体装着部５１及び５２を示す）と、少なくとも１つの記録媒体検出部（図１においては、複数の記録媒体検出部６１及び６２を示す）とを有している。ここで、受信信号処理部１５及びパラレル／シリアル変換部１６は、複数の超音波トランスデューサ１０から出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部を構成している。
【００１４】
複数の超音波トランスデューサ１０は、印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。各超音波トランスデューサ１０は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Pb(lead) zirconate titanate）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：polyvinylidene difluoride）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電体）の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
【００１５】
そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。
【００１６】
送信遅延パターン記憶部１１は、複数の超音波トランスデューサ１０から送信される超音波によって超音波ビームを形成する際に用いられる複数の送信遅延パターンを記憶している。送信制御部１２は、制御部２２によって設定された送信方向に応じて、送信遅延パターン記憶部１１に記憶されている複数の送信遅延パターンの中から１つの送信遅延パターンを選択し、その送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０の駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部１２は、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。
【００１７】
駆動信号発生部１３は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部１２によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０から送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサ１０に供給し、あるいは、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサ１０に供給する。
【００１８】
受信制御部１４は、複数チャンネルの受信信号処理部１５の動作を制御する。各チャンネルの受信信号処理部１５は、対応する超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号に対して直交検波処理又は直交サンプリング処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号をサンプリングすることによりサンプルデータを生成して、サンプルデータをパラレル／シリアル変換部１６に供給する。
【００１９】
図３は、図１に示す受信信号処理部の構成例を示す図である。図３に示すように、各チャンネルの受信信号処理部１５は、プリアンプ１５１と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５２と、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）１５３と、直交検波処理部１５４と、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂと、メモリ１５６ａ及び１５６ｂとを含んでいる。
【００２０】
プリアンプ１５１は、超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号（ＲＦ信号）を増幅し、ＬＰＦ１５２は、プリアンプ１５１から出力される受信信号の帯域を制限することにより、Ａ／Ｄ変換におけるアライアシングを防止する。ＡＤＣ１５３は、ＬＰＦ１５２から出力されるアナログの受信信号をディジタルの受信信号に変換する。
【００２１】
ＲＦ信号のままでデータの直列化を行うと、伝送ビットレートが極めて高くなり、通信速度やメモリの動作速度がそれに追いつかない。一方、受信フォーカス処理の後でデータの直列化を行うと、伝送ビットレートを低減することができるが、受信フォーカス処理のための回路は規模が大きく、超音波プローブの中に組み込むことは困難である。そこで、本実施形態においては、受信信号に対して直交検波処理等を施して受信信号の周波数帯域をベースバンド周波数帯域に落としてからデータの直列化を行うことにより、伝送ビットレートを低減させている。
【００２２】
直交検波処理部１５４は、受信信号に対して直交検波処理を施し、複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する。図３に示すように、直交検波処理部１５４は、ミキサ（掛算回路）１５４ａ及び１５４ｂと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５４ｃ及び１５４ｄとを含んでいる。ミキサ１５４ａが、局部発振信号ｃｏｓω０ｔを受信信号に掛け合わせて、ＬＰＦ１５４ｃが、ミキサ２５ａから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すＩ信号が生成される。一方、ミキサ１５４ｂが、位相をπ／２だけ回転させた局部発振信号ｓｉｎω０ｔを受信信号に掛け合わせて、ＬＰＦ１５４ｄが、ミキサ２５ｂから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すＱ信号が生成される。
【００２３】
サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂは、直交検波処理部１５４によって生成された複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）をサンプリング（再サンプリング）することにより、２チャンネルのサンプルデータをそれぞれ生成する。生成された２チャンネルのサンプルデータは、メモリ１５６ａ及び１５６ｂにそれぞれ格納される。
【００２４】
再び図１を参照すると、パラレル／シリアル変換部１６は、複数チャンネルの受信信号処理部１５によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータ（伝送信号）に変換する。例えば、パラレル／シリアル変換部１６は、１２８チャンネルのパラレルのサンプルデータを、１〜４チャンネルのシリアルのサンプルデータに変換する。これにより、超音波トランスデューサ１０の数と比較して、伝送チャンネルの数が大幅に低減される。
【００２５】
無線通信部１７は、伝送信号に基づいてキャリアを変調して送信信号を生成し、送信信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、伝送信号を送信する。変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられる。ＡＳＫ又はＰＳＫを用いる場合には、１系統で１チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、ＱＰＳＫを用いる場合には、１系統で２チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、１６ＱＡＭを用いる場合には、１系統で４チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能である。
【００２６】
このように、無線通信部１７は、超音波診断装置本体２との間で無線通信を行うことにより、伝送信号等を超音波診断装置本体２に送信すると共に、超音波診断装置本体２から各種の制御信号を受信して、受信された信号を通信制御部１８に出力する。制御部２２は、超音波診断装置本体２から送信される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ１の各部を制御する。
【００２７】
操作スイッチ２３は、超音波診断装置をライブモードやフリーズモードに設定するためのスイッチを含んでいる。ここで、ライブモードとは、超音波の送受信を行うことによって順次得られる受信信号に基づいて動画像を表示するモードのことであり、フリーズモードとは、メモリ等に格納されている受信信号又は音線信号に基づいて静止画像を表示するモードのことである。ライブモード又はフリーズモードの設定信号は、伝送信号と共に送信信号に含まれて、超音波診断装置本体２に送信される。なお、ライブモードとフリーズモードとの切換は、超音波診断装置本体２において行われるようにしても良い。
【００２８】
電源部２７は、電力を必要とする駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７、制御部２２等の各部に、バッテリの電力に基づいて電力を供給する。超音波プローブ１には電源スイッチ２８が設けられており、電源部２７は、電源スイッチ２８の状態に基づいて、各部に電力を供給するか否かを制御する。バッテリは、受電手段２９を用いて充電が可能となっている。
【００２９】
以上において、複数の超音波トランスデューサ１０、複数チャンネルの受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７、制御部２２、電源部２７等は、筐体に収納されている。筐体には、操作スイッチ２３の他に、警告部として、複数のＬＥＤ等を含む表示部２５や、音声信号源と増幅器とスピーカとを含む音声発生部２６が設けられている。
【００３０】
本実施形態において、超音波プローブ１には、被検者又はオペレータのＩＤ情報が記録されている記録媒体が装着可能な記録媒体装着部５１及び５２が設けられている。記録媒体装着部５１及び５２は、筐体に設けられたスロットを有しており、記録媒体がスロットに挿入自在となっている。
【００３１】
記録媒体としては、被検者（患者）又はオペレータ（医師）を特定するためのＩＤ情報が記録された接触型又は非接触型のＩＣカード又は磁気カード等が用いられる。例えば、オーダリング情報の一部である患者ＩＤ番号が記録された患者の診察カードや、患者ＩＤ番号が記録され、診療科において患者に渡される診察カードや、医師のＩＤ情報が記録され、医師が所持するＩＤカードが用いられる。
【００３２】
電源スイッチ２８がオン状態になると、電源部２７は、少なくとも制御部２２と記録媒体検出部６１及び６２とに電力を供給する。記録媒体検出部６１及び６２は、記録媒体装着部５１及び５２への記録媒体の装着をそれぞれ検出して検出信号を活性化させる。制御部２２は、記録媒体検出部６１及び６２の検出結果に基づいて、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。
【００３３】
図１に示すように、複数の記録媒体装着部５１及び５２が設けられている場合には、制御部２２は、複数の記録媒体装着部５１及び５２に複数の記録媒体がそれぞれ装着されていることを記録媒体検出部６１及び６２が検出したときに、又は、複数の記録媒体装着部５１及び５２の内の少なくとも１つに記録媒体が装着されていることを記録媒体検出部６１又は６２が検出したときに、駆動信号発生部１３等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。
【００３４】
例えば、少なくとも１種類のＩＤ情報が予め格納部２１に格納されており、記録媒体検出部６１が、記録媒体装着部５１に記録媒体が装着されていることを検出した際に、記録媒体に記録されているＩＤ情報を読み取り、制御部２２が、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致するか否かを判定し、両者が一致すると判定した場合に、駆動信号発生部１３等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。さらに、制御部２２は、超音波プローブ１側における撮像準備が完了して超音波撮像が可能になったことを示す撮像許可信号を超音波診断装置本体２に送信するように、通信制御部１８を介して無線通信部１７を制御する。
【００３５】
一方、制御部２２は、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致しないと判定した場合には、両者が一致しないことを外部に通知するように警告部（表示部２５の第１のＬＥＤ、又は、音声発生部２６）を制御する。これにより、第１のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第１の警告音が発せられるので、ＩＤ情報が一致しないことをオペレータが認識することができる。
【００３６】
計時部としてのタイマ２４は、記録媒体検出部６１が記録媒体装着部５１への記録媒体の装着を検出してから経過した時間を計測する。制御部２２は、タイマ２４によって計測された時間が所定時間を超えたときに、記録媒体装着部５１に記録媒体が装着されていることを外部に通知するように警告部（表示部２５の第２のＬＥＤ、又は、音声発生部２６）を制御する。これにより、第２のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第２の警告音が発せられるので、記録媒体が装着されてから所定時間が経過したことをオペレータが認識することができる。
【００３７】
また、制御部２２は、超音波プローブ１の警告部を用いたオペレータへの通知に加えて、又は、それに替えて、通信制御部１８を介して無線通信部１７に警告信号を供給するようにしても良い。無線通信部１７は、警告信号が供給された場合に、警告信号に基づいてキャリアを変調して送信信号を生成し、警告信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、超音波診断装置本体２に警告信号を送信する。
【００３８】
記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致しないことを表す警告信号を受信した超音波診断装置本体２の制御部４２（図２）は、表示部３６（図２）に第１の警告を表示させ、又は、音声発生部４７（図２）に第１の警告音を発生させる。また、タイマ２４によって計測された時間が所定時間を超えたことを表す警告信号を受信した超音波診断装置本体２の制御部４２は、表示部３６に第２の警告を表示させ、又は、音声発生部４７に第２の警告音を発生させる。
【００３９】
さらに、制御部２２は、タイマ２４によって計測された時間が所定時間を超えたときに、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。ただし、無線通信部１７が送信中である場合には、制御部２２は、送信が完了した後に、駆動信号発生部１３等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。また、制御部２２は、記録媒体装着部５１から記録媒体が取り外されたことを記録媒体検出部６１が検出した際に、駆動信号発生部１３等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。
【００４０】
以上において、送信制御部１２、受信制御部１４、直交検波処理部１５４（図３）、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂ（図３）、パラレル／シリアル変換部１６、通信制御部１８、及び、制御部２２は、ディジタル回路によって構成しても良いし、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成しても良い。上記のソフトウェア（プログラム）は、格納部２１に格納される。あるいは、直交検波処理部１５４をアナログ回路によって構成しても良い。その場合には、ＡＤＣ１５３が省略され、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂによって複素ベースバンド信号のＡ／Ｄ変換が行われる。
【００４１】
一方、図２を参照すると、超音波診断装置本体２は、無線通信部３１と、通信制御部３２と、シリアル／パラレル変換部３３と、画像形成部３４と、表示制御部３５と、表示部３６と、格納部４１と、制御部４２と、操作部４３と、電源部４４と、電源スイッチ４５と、給電手段４６と、音声発生部４７とを有している。
【００４２】
無線通信部３１は、超音波プローブ１との間で無線通信を行うことにより、伝送信号及び警告信号を超音波プローブ１から受信すると共に、各種の制御信号を超音波プローブ１に送信する。無線通信部３１は、アンテナによって受信された信号を復調することにより、複数の超音波トランスデューサから出力される受信信号から得られる複素ベースバンド信号を表すシリアルのサンプルデータ（伝送信号）を出力すると共に、警告信号を出力する。
【００４３】
通信制御部３２は、無線通信部３１から出力される警告信号を検出して制御部４２に出力する。制御部４２は、警告信号が受信されたときに、警告表示を行うように表示制御部３５を介して表示部３６を制御し、又は、警告音の発生を行うように音声発生部４７を制御する。
【００４４】
シリアル／パラレル変換部３３は、無線通信部３１から出力されるシリアルのサンプルデータを、複数の超音波トランスデューサに対応するパラレルのサンプルデータに変換する。画像形成部３４は、シリアル／パラレル変換部３３から出力されるパラレルのサンプルデータに基づいて、被検体内の組織に関する画像情報である超音波画像信号を生成する。画像形成部３４は、受信遅延パターン記憶部３４１と、整相加算部３４２と、メモリ３４３と、画像処理部３４４とを含んでいる。
【００４５】
受信遅延パターン記憶部３４１は、複数の超音波トランスデューサから出力される受信信号から得られる複素ベースバンド信号に対して受信フォーカス処理を行う際に用いられる複数の受信遅延パターンを記憶している。整相加算部３４２は、制御部４２において設定された受信方向に基づいて、受信遅延パターン記憶部３４１に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つの受信遅延パターンを選択し、その受信遅延パターンに基づいて、複数の複素ベースバンド信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号（音線信号）が生成される。
【００４６】
メモリ３４３は、整相加算部３４２によって生成された音線信号を順次格納する。画像処理部３４４は、ライブモードにおいては整相加算部３４２によって生成される音線信号に基づいて、フリーズモードにおいてはメモリ３４３に格納されている音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号等を生成する。
【００４７】
本実施形態に係る超音波診断装置は、例えば、Ｂモード、ＣＦ（カラーフロー）モード、Ｄ（ドップラ）モード、及び、Ｍモードの内から選択されたモードにおいて、超音波検査を実施することができる。ここで、Ｂモードとは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して２次元断層画像を表示するモードのことであり、ＣＦモードとは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ、又は、フローパワー等を様々な色にマッピングしてＢモード画像に重ねて表示するモードのことである。また、Ｄモードとは、超音波エコー源の動きを超音波周波数の変化として検出してその速度を表示するモードのことであり、Ｍモードとは、移動する超音波エコー源を連続的に捉えてその軌跡を波形として表示するモードのことである。
【００４８】
画像処理部３４４は、選択されたモードにおける超音波画像を表す超音波画像信号を生成する。画像処理部３４４は、ＳＴＣ（sensitivity time control）部と、ＤＳＣ（digital scan converter：ディジタル・スキャン・コンバータ）とを含んでいる。ＳＴＣ部は、音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。ＤＳＣは、ＳＴＣ部によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、超音波画像信号を生成する。
【００４９】
表示処理部３５は、画像形成部３４によって生成される超音波画像信号に基づいて、表示部３６に超音波診断画像を表示させる。表示部３６は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示処理部３５の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
【００５０】
制御部４２は、操作部４３を用いたオペレータの操作に従って、超音波診断装置の各部を制御する。超音波診断装置本体２には電源スイッチ４５が設けられており、電源部４４は、電源スイッチ４５の状態に基づいて、各部への電力の供給を行う。プローブホルダに設けられた給電手段４６は、電磁誘導作用によって、超音波プローブ１の受電手段２９（図１）に電力を供給する。音声発生部４７は、音声信号源と増幅器とスピーカとを含んでおり、制御部４２の制御の下で警告音等を発生する。
【００５１】
以上において、通信制御部３２、シリアル／パラレル変換部３３、整相加算部３４２、画像処理部３４４、表示制御部３５、及び、制御部４２は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成されるが、それらをディジタル回路で構成しても良い。上記のソフトウェア（プログラム）は、格納部４１に格納される。格納部４１における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
次に、本発明の第１の実施形態に係る超音波プローブの動作例を、図１及び図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係る超音波プローブの動作例を説明するためのフローチャートである。
【００５３】
ステップＳ１において、記録媒体検出部６１が、記録媒体装着部５１への記録媒体の装着を検出する。ステップＳ２において、記録媒体検出部６１が、記録媒体に記録されているＩＤ情報を読み取り、制御部２２に出力する。ステップＳ３において、制御部２２が、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致するか否かを判定する。両者が一致する場合には、処理がステップＳ４に移行し、両者が一致しない場合には、処理がステップＳ５に移行する。
【００５４】
ステップＳ４において、制御部２２が、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。これにより、超音波プローブ１を用いた超音波撮像が可能となる。
【００５５】
一方、ステップＳ５においては、制御部２２が、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致しないことを外部に通知するように表示部２５の第１のＬＥＤ又は音声発生部２６を制御する。これにより、第１のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第１の警告音が発せられるので、ＩＤ情報が一致しないことをオペレータが認識することができる。その後、処理がステップＳ１に戻る。
【００５６】
ステップＳ６において、タイマ２４が、記録媒体検出部６１が記録媒体装着部５１への記録媒体の装着を検出してから経過した時間を計測する。ステップＳ７において、制御部２２が、タイマ２４によって計測された時間が所定時間を超えたか否かを判定する。計測された時間が所定時間を超えた場合には、処理がステップＳ８に移行し、計測された時間が所定時間を超えていない場合には、処理がステップＳ９に移行する。
【００５７】
ステップＳ８において、制御部２２が、記録媒体が装着されてから所定時間が経過したことを外部に通知するように表示部２５の第２のＬＥＤ又は音声発生部２６を制御する。これにより、第２のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第２の警告音が発せられるので、記録媒体が装着されてから所定時間が経過したことをオペレータが認識することができる。その後、処理がステップＳ１０に移行する。
【００５８】
ステップＳ９において、制御部２２は、記録媒体装着部５１から記録媒体が取り外されたことを記録媒体検出部６１が検出したか否かを判定する。記録媒体が取り外されていない場合には、処理がステップＳ６に戻り、記録媒体が取り外された場合には、処理がステップＳ１０に移行する。
【００５９】
ステップＳ１０において、制御部２２が、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。
【００６０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図であり、図６は、本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置は、図５に示す超音波プローブ１ａと、図６に示す超音波診断装置本体２ａとによって構成される。
【００６１】
第２の実施形態においては、超音波プローブ１ａの記録媒体検出部６１から出力される検出信号及びＩＤ情報が超音波診断装置本体２ａに送信され、超音波診断装置本体２ａにおいて超音波プローブ１ａの制御が行われる。その他の点に関しては、第１の実施形態と同様である。
【００６２】
超音波プローブ１ａの制御部２２は、記録媒体検出部６１から出力される検出信号及びＩＤ情報を、通信制御部１８を介して無線通信部１７に出力する。無線通信部１７は、検出信号及びＩＤ情報を超音波診断装置本体２ａに送信する。超音波診断装置本体２ａの無線通信部３１は、検出信号及びＩＤ情報を受信して、通信制御部３２を介して制御部４２に出力する。
【００６３】
制御部４２は、記録媒体検出部６１の検出結果に基づいて、制御信号を超音波プローブ１ａに送信するように通信制御部３２を制御する。超音波プローブ１ａの制御部２２は、超音波診断装置本体２ａから送信される制御信号に従って、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。
【００６４】
例えば、少なくとも１種類のＩＤ情報が予め格納部４１に格納されており、記録媒体検出部６１が、記録媒体装着部５１への記録媒体の装着を検出した際に、記録媒体に記録されているＩＤ情報を読み取り、制御部４２が、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部４１に格納されているＩＤ情報とが一致するか否かを判定し、両者が一致する場合に、駆動信号発生部１３等への電力供給を開始させる制御信号を送信するように無線通信部３１を制御する。超音波プローブ１ａの無線通信部１７は、その制御信号を受信して、通信制御部１８を介して制御部２２に出力する。制御部２２は、駆動信号発生部１３等への電力供給を開始するように電源部２７を制御する。
【００６５】
一方、制御部４２は、記録媒体検出部６１によって読み取られたＩＤ情報と格納部２１に格納されているＩＤ情報とが一致しないと判定された場合には、両者が一致しないことを警告するための制御信号を送信するように無線通信部３１を制御する。超音波プローブ１ａの無線通信部１７は、その制御信号を受信して、通信制御部１８を介して制御部２２に出力する。制御部２２は、両者が一致しないことを外部に通知するように警告部（表示部２５の第１のＬＥＤ、又は、音声発生部２６）を制御する。これにより、第１のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第１の警告音が発せられるので、ＩＤ情報が一致しないことをオペレータが認識することができる。
【００６６】
超音波診断装置本体２ａにおいて、計時部としてのタイマ４８は、記録媒体検出部６１が記録媒体装着部５１への記録媒体の装着を検出してから経過した時間を計測する。制御部４２は、タイマ４８によって計測された時間が所定時間を超えたときに、記録媒体装着部５１に記録媒体が装着されていることを警告するための制御信号を送信するように無線通信部３１を制御する。超音波プローブ１ａの無線通信部１７は、その制御信号を受信して、通信制御部１８を介して制御部２２に出力する。制御部２２は、記録媒体装着部５１に記録媒体が装着されていることを外部に通知するように警告部（表示部２５の第２のＬＥＤ、又は、音声発生部２６）を制御する。これにより、第２のＬＥＤが点灯し、又は、スピーカから第２の警告音が発せられるので、記録媒体が装着されてから所定時間が経過したことをオペレータが認識することができる。
【００６７】
また、制御部４２は、超音波プローブ１の警告部を用いたオペレータへの通知に加えて、又は、それに替えて、警告を発するように表示部３６又は音声発生部４７を制御するようにしても良い。
【００６８】
さらに、制御部４２は、タイマ４８によって計測された時間が所定時間を超えたときに、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７等への電力供給を停止するための制御信号を送信するように無線通信部３１を制御する。超音波プローブ１ａの無線通信部１７は、その制御信号を受信して、通信制御部１８を介して制御部２２に出力する。制御部２２は、駆動信号発生部１３等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。ただし、無線通信部１７が伝送信号を送信中である場合には、制御部２２は、伝送信号の送信が完了した後に、駆動信号発生部１３等への電力供給を停止するように電源部２７を制御する。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブ、及び、超音波プローブと超音波診断装置本体とによって構成される超音波診断装置において利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す受信信号処理部の構成例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る超音波プローブの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
１、１ａ  超音波プローブ
２、２ａ  超音波診断装置本体
１０  超音波トランスデューサ
１１  送信遅延パターン記憶部
１２  送信制御部
１３  駆動信号発生部
１４  受信制御部
１５  受信信号処理部
１６  パラレル／シリアル変換部
１７  無線通信部
１８  通信制御部
２１  格納部
２２  制御部
２３  操作スイッチ
２４  タイマ
２５  表示部
２６  音声発生部
２７  電源部
２８  電源スイッチ
２９  受電手段
３１  無線通信部
３２  通信制御部
３３  シリアル／パラレル変換部
３４  画像形成部
３５  表示制御部
３６  表示部
４１  格納部
４２  制御部
４３  操作部
４４  電源部
４５  電源スイッチ
４６  給電手段
４７  音声発生部
４８  タイマ
１５１  プリアンプ
１５２  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１５３  アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１５４  直交検波処理部
１５４ａ、１５４ｂ  ミキサ（掛算回路）
１５４ｃ、１５４ｄ  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１５５ａ、１５５ｂ  サンプリング部
１５６ａ、１５６ｂ  メモリ
３４１  受信遅延パターン記憶部
３４２  整相加算部
３４３  メモリ
３４４  画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010172412.tif 000007
【図６】
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