(57)【要約】【課題】バッテリ電源で駆動される超音波診断装置の消費電力を低減させる【解決手段】バッテリ電源１３を有し、被検体に対する超音波検査において得られた受信信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置１００は、当該超音波検査に好適な検査モードを選択する検査モード選択機能を有した入力部１１と、選択された前記検査モードの超音波データを前記受信信号に基づいて生成する受信信号処理部４と、受信信号処理部４に対して構築した前記検査モードの超音波データを生成するユニットに対しバッテリ電源１３の電力を供給する信号処理制御部８とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ電源を有し、被検体に対する超音波検査において得られた受信信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置において、
前記超音波検査に好適な検査モードを選択する検査モード選択手段と、
選択された前記検査モードの超音波データを前記受信信号に基づいて生成する受信信号処理手段と、
前記受信信号処理手段に対して構築した前記検査モードの超音波データを生成するユニットに対し前記バッテリ電源の電力を供給する信号処理制御手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記信号処理制御手段は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)によって構成される前記受信信号処理手段に対し、所定の処理回路構築用プログラムデータを供給することにより前記検査モードの超音波データを生成するユニットを構築することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記信号処理制御手段は、前記処理回路構築用プログラムデータにより前記受信信号処理手段に構築した前記ユニットに対してのみ前記バッテリ電源の電力を供給することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記信号処理制御手段は、前記受信信号処理手段に対して前記処理回路構築用プログラムデータを供給することによりＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータあるいはスペクトラムデータの少なくとも何れかを生成する前記ユニットを構築することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項５】
過去の検査履歴に示された各種検査モードの適用頻度に基づいて検査モードの優先度を設定する優先度設定手段を備え、前記検査モード選択手段は、前記優先度設定手段によって設定された前記検査モードの優先度に基づいて前記超音波検査に好適な検査モードを選択することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記検査モードの優先度が示された検査モード選択画面を作成する選択画面作成手段と作成された前記検査モード選択画面を表示する表示手段を備え、前記検査モード選択手段は、前記表示手段に表示された前記検査モード選択画面に基づいて前記超音波検査に好適な検査モードを選択することを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記検査履歴を保管する検査履歴保管手段を備え、前記優先度設定手段は、前記検査履歴保管手段から読み出した前記検査履歴に示されている各種検査モードの適用頻度に基づいて前記検査モードの優先度を設定することを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記選択画面作成手段は、前記検査モードの自動選択あるいはマニュアル選択の何れかを選択することが可能な前記検査モード選択画面を作成することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
【請求項９】
バッテリ電源を有し、被検体に対する超音波検査において得られた受信信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置に対し、
前記超音波検査に好適な検査モードを選択する検査モード選択機能と
選択された前記検査モードの超音波データを前記受信信号に基づいて生成する受信信号処理機能と、
前記受信信号処理機能に対して構築した前記検査モードの超音波データを生成するユニットに対し前記バッテリ電源の電力を供給する信号処理制御機能を
実行することを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、選択された検査モードの超音波検査に使用されないユニットの動作を停止することにより消費電力を低減することが可能な超音波診断装置及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を前記振動素子により電気信号に変換してモニタ上に表示するものである。この診断方法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で各種の動画像データやリアルタイム画像データを容易に収集することができるため、臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。
【０００３】
生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いて得られるＢモード画像データやカラードプラ画像データは、今日の超音波診断において不可欠なものとなっている。
【０００４】
このような画像データの生成を可能とする近年の超音波診断装置は、通常、被検体内の所定方向に対して超音波送受信を行なう複数の振動素子を有した超音波プローブ、前記振動素子に接続された複数チャンネルの送信部及び受信部を有する送受信部、受信部から出力される受信信号に対し所定の処理を行なうことによりＢモードデータをはじめとする各種の超音波データを生成する受信信号処理部、得られた超音波データに基づいて画像データを生成する画像データ生成部及びこの画像データを表示する表示部等のユニットによって構成されている。
【０００５】
又、近年では、ソフトウェアプログラムにより回路構成を容易に構築あるいは変更することが可能なＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等のＰＬＤ(Programmable Logic Device)を用いて上述のユニットを構成することにより、融通性と消費電力に優れた超音波診断装置の実現が可能となり、更に、このような回路技術の進歩によって小型化されたユニットを、バッテリ電源を用いて駆動することにより、医療施設外での超音波検査を可能とする携帯型の超音波診断装置も実用化されるようになった。
【０００６】
一方、このようなバッテリ電源を用いた超音波検査において、電力の供給を優先度の高いユニットに限定することにより所望の超音波検査を長時間に渡って行なうことが可能な超音波診断装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１３０８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バッテリ電源の節電機能を用いた超音波検査（以下、節電モード超音波検査と呼ぶ。）では、装置を構成する各種ユニットの中から選択した優先度の高いユニットに対してのみバッテリ電源の電力を供給することにより超音波診断装置の検査時間を延長することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、このような従来の電力供給方法では、商用電源を用いた超音波検査（以下、通常モード超音波検査と呼ぶ。）を前提として構成されている各種ユニットの中から選択されたユニットに対して行なわれており、節電モード超音波検査の検査モードに特化して構築されたユニットに対する電力供給ではなかったため、十分な節電効果を得ることができないという問題点を有していた。
【００１０】
本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の超音波検査に対応して構築したユニットのみを動作させることにより装置の消費電力を低減することが可能な超音波診断装置及び制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本開示の超音波診断装置は、バッテリ電源を有し、被検体に対する超音波検査において得られた受信信号に基づいて画像データを生成する超音波診断装置であって、前記超音波検査に好適な検査モードを選択する検査モード選択手段と、選択された前記検査モードの超音波データを前記受信信号に基づいて生成する受信信号処理手段と、前記受信信号処理手段に対して構築した前記検査モードの超音波データを生成するユニットに対し前記バッテリ電源の電力を供給する信号処理制御手段とを備えたことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施形態における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態の超音波診断装置が備える送受信部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態の超音波診断装置が備える受信信号処理部の具体的な機能を説明するための機能ブロック図。
【図４】本実施形態の各種検査モードに対応した受信信号処理部の機能ユニットを示す図。
【図５】本実施形態における検査モード選択画面の具体例を示す図。
【図６】本実施形態の通常モード超音波検査において全ての検査モードが選択された場合の受信信号処理部における信号処理領域を示す図。
【図７】本実施形態の節電モード超音波検査においてＭモード検査が選択された場合の受信信号処理部における信号処理領域を示す図。
【図８】本実施形態の節電モード超音波検査においてスペクトラムドプラモード検査が選択された場合の受信信号処理部における信号処理領域の具体例を示す図。
【図９】本実施形態の節電モード超音波検査においてＭモード検査とスペクトラムドプラモード検査が選択された場合の受信信号処理部における信号処理領域の具体例を示す図。
【図１０】本実施形態における画像データの生成／表示手順を示すフローチャート。
【図１１】本実施形態の変形例における検査モード選択画面を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。
【００１４】
（実施形態）
以下に述べる本実施形態の超音波診断装置では、所定のプログラムデータにより回路構成を任意に設定することが可能なＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)によって構築され、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて所望の検査モードにおける超音波データを生成する複数のユニットを有した受信信号処理部の動作に必要な電力をバッテリ電源によって供給する際、選択された検査モードに対応させて受信信号処理部に構築されたユニットのみを動作状態にすることにより当該超音波検査におけるバッテリ電源の消費電力を低減させる。
【００１５】
（装置の構成）
本開示の実施形態における超音波診断装置の構成と機能につき図１乃至図９を用いて説明する。尚、図１は、本実施形態における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。又、図２は、この超音波診断装置が備える送受信部の具体的な構成を示すブロック図であり、図３は、当該超音波診断装置が備える受信信号処理部の具体的な機能を示す機能ブロック図である。
【００１６】
尚、以下の実施形態では、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて超音波データとしてのＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータを生成する受信信号処理部について述べるが、受信信号処理部が生成する超音波データはこれらに限定されない。又、複数個の振動素子を送信用振動素子及び受信用振動素子として用いたセクタ走査方式の超音波診断装置について述べるが、コンベックス走査方式やリニア走査方式等の他の走査方式を適用した超音波診断装置であってもよい。
【００１７】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の体内に送信超音波（超音波パルス）を放射し、この送信超音波によって体内から得られた受信超音波（超音波反射波）を電気的な受信信号へ変換する複数個の振動素子が配列された超音波プローブ２と、前記体内の所定方向へ送信超音波を放射するための駆動信号を上述の振動素子へ供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部３と、Ｂモード、Ｍモード、カラードプラモード及びスペクトラムドプラモードの各検査モードにて得られた整相加算後の受信信号を処理して時系列的な超音波データ（Ｂモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータ）を生成する受信信号処理部４と、受信信号処理部４から供給された上述の超音波データに基づいて画像データ（Ｂモード画像データ、Ｍモード画像データ、カラードプラ画像データ及びスペクトラム画像データ）を生成する画像データ生成部５と、画像データ生成部５において生成された上述の画像データを表示する表示部６を備えている。
【００１８】
又、超音波診断装置１００は、上述した超音波データの信号処理に必要なプログラムデータが予め保管されているプログラムデータ保管部７と、このプログラムデータ保管部７に保管されている各種プログラムデータの中から抽出した所望の検査モードに対応する処理回路構築用プログラムデータ及び信号処理用プログラムデータを受信信号処理部４へ供給することにより、選択された検査モードに対応する超音波データの生成を制御する信号処理制御部８と、超音波診断装置１００を操作する医療従事者（以下、操作者と呼ぶ。）が当該装置等を用いて行なった過去の超音波検査における検査履歴が予め保管されている検査履歴保管部９と、検査履歴保管部９から読み出した検査履歴を用いて過去の超音波検査に適用された各種検査モードの頻度を算出し、得られた算出結果に基づいて当該超音波検査における検査モードの優先度を設定する優先度設定部１０を備え、更に、被検体情報の入力、検査モードの選択、超音波データ生成条件の設定、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、通常モード超音波検査及び節電モード超音波検査の選択、各種指示信号の入力等を行なう入力部１１と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１２と、上述の各ユニットに対して所定の電力（以下、バッテリ電源電力と呼ぶ。）を供給するバッテリ電源１３を備えている。
【００１９】
超音波プローブ２は、１次元あるいは２次元に配列されたＮ個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させて超音波送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気的な駆動信号を送信超音波に変換し、受信時には受信超音波を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これらの振動素子は、図示しないＮチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部３に接続されている。
【００２０】
次に、図２に示す送受信部３は、被検体内の所定方向に対して送信超音波を放射するための駆動信号を超音波プローブ２の振動素子へ供給する送信部３１と、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する受信部３２を備え、送信部３１は、レートパルス発生器３１１、送信遅延回路３１２及び駆動回路３１３を備えている。
【００２１】
レートパルス発生器３１１は、被検体内に放射する送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成して送信遅延回路３１２へ供給する。一方、送信遅延回路３１２は、例えば、超音波プローブ２に内蔵されたＮ個の送信用振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向に対して前記送信超音波を放射するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器３１１から供給された上述のレートパルスに与える。そして、駆動回路３１３は、超音波プローブ２に内蔵されているＮ個の振動素子の中から選択したＮｔ個の送信用振動素子を駆動するＮｔチャンネルの駆動用パルスを送信遅延回路３１２から供給された上述のレートパルスに基づいて生成する。
【００２２】
一方、受信部３２は、超音波プローブ２に内蔵されているＮ個の振動素子の中から選択したＮｒ個の受信用振動素子に対応するＮｒチャンネルのプリアンプ３２１、Ａ／Ｄ変換器３２２及び受信遅延回路３２３と加算器３２４を備えている。プリアンプ３２１は、上述の受信用振動素子から供給されたＮｒチャンネルの受信信号を所定の大きさに増幅し、Ａ／Ｄ変換器３２２は、プリアンプ３２１から出力された受信信号をアナログ／デジタル変換する。そして、受信遅延回路３２３は、被検体内の所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と所定方向に対して強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器３２２から出力されたＮｒチャンネルの受信信号に与え、加算器３２４は、受信遅延回路３２３から出力されたＮｒチャンネルの受信信号を加算合成する。即ち、受信遅延回路３２３と加算器３２４により、所定方向からの受信超音波に対応した受信信号は整相加算（位相合わせして加算合成）される。
【００２３】
次に、図３の機能ブロック図に示した受信信号処理部４は、所定のプログラムデータによりその回路構成と処理機能を容易に変更することが可能なＦＰＧＡによって構成され、受信部３２の加算器３２４から出力されたＢモード検査時の受信信号を処理してＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、所望方向に対する連続的な超音波送受信によって得られたＭモード検査時の受信信号に基づいてＭモードデータを生成するＭモードデータ生成部４２と、カラードプラモード検査時及びスペクトラムドプラモード検査時の受信信号を直交位相検波することによりこれらの受信信号に混在しているドプラ信号を検出するドプラ信号検出部４３と、検出されたカラードプラモード検査時のドプラ信号を処理してカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部４４と、ドプラ信号検出部４３において検出されたスペクトラムドプラモード検査時のドプラ信号に基づいてスペクトラムデータを生成するスペクトラムデータ生成部４５の機能を有している。
【００２４】
Ｂモードデータ生成部４１は、受信部３２の加算器３２４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波する包絡線検波器４１１と包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する対数変換器４１２の機能を有している。
【００２５】
Ｍモードデータ生成部４２は、フィルタ回路４２１を有し、被検体内の所望方向に対する複数回の超音波送受信によって得られた受信信号に基づいてＢモードデータ生成部４１が生成した時系列的なＢモードデータに対しノーズ低減や輪郭強調等を目的としたフィルタリング処理を行なってＭモードデータを生成する。
【００２６】
ドプラ信号検出部４３は、π／２移相器４３１、ミキサ４３２−１及び４３２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４３３−１及び４３３−２の機能を有し、受信部３２の加算器３２４から供給された受信信号を直交位相検波して実成分（Ｉ成分）と虚成分（Ｑ成分）とからなる複素型のドプラ信号を検出する。
【００２７】
カラードプラデータ生成部４４は、ドプラ信号記憶回路４４１、ＭＴＩフィルタ４４２及び自己相関演算器４４３の機能を有し、同一方向に対する複数回の超音波送受信においてドプラ信号検出機能４３のＬＰＦ４３３−１及びＬＰＦ４３３−２から出力されたドプラ信号の実成分と虚成分はドプラ信号記憶部４４１に一旦保存される。
【００２８】
低域成分除去用のデジタルフィルタであるＭＴＩフィルタ４４２は、当該被検体の同一部位にて収集された時系列的なドプラ信号をドプラ信号記憶部４４１から順次読み出す。そして、これらのドプラ信号に含まれている血流に起因した成分（血流成分）を抽出し、臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した成分（クラッタ成分）を除去する。具体的には、ＭＴＩフィルタ４４２のカットオフ周波数等を好適な値に設定することにより、血流成分とこの血流成分より低い周波数を有するクラッタ成分とを分離する。
【００２９】
自己相関演算器４４３は、ＭＴＩフィルタ４４２によって抽出されたドプラ信号の血流成分に対して自己相関演算を行ない、血流の平均流速値や血流速度の乱れを示す速度分散値、更には、血流成分の大きさを示すパワー値等をカラードプラデータとして算出する。
【００３０】
一方、スペクトラムデータ生成部４５は、ＳＨ（サンプルホールド回路）４５１、ＢＰＦ（帯域通過フィルタ）４５２及びＦＦＴ（Fast-Fourier-Transform）分析器４５３の機能を有し、ドプラ信号検出部４３から供給されたスペクトラムドプラモードのドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。
【００３１】
即ち、ＳＨ４５１は、ドプラ信号検出部４３のＬＰＦ４３３−１及び４３３−２から出力されたドプラ信号の実成分及び虚成分と、システム制御部１２から供給された関心領域（レンジゲート）の位置情報を受信する。そして、所定方向に対する複数回の超音波送受信によって時系列的に収集されたドプラ信号の中から前記関心領域におけるドプラ信号を抽出（サンプリング）する。
【００３２】
ＢＰＦ４５２は、ＳＨ４５１から出力された関心領域におけるドプラ信号をフィルタリング処理することにより、このドプラ信号に含まれている臓器の呼吸性移動や拍動性移動等に起因した低周波のクラッタ成分や高周波のサンプリングノイズを除去する。
【００３３】
ＦＦＴ分析器４５３は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、ＢＰＦ４５２から出力された関心領域のドプラ信号は上述の記憶回路に一旦保存される。一方、演算回路は、この記憶回路に保存された所定期間のドプラ信号を周波数分析してスペクトラムデータを生成する。尚、スペクトラムデータの具体的な生成方法については、特開２００５−８１０８１号公報等に記載されているため詳細な説明は省略する。
【００３４】
図１へ戻って、画像データ生成部５は、例えば、図示しない超音波データ記憶部と演算処理部を有したＤＳＣ（digital Scan Converter）あるいはＤＳＰ(Digital Signal Processor)等によって構成され、受信信号処理部４において生成されたＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータに基づいて画像データを生成する図示しないＢモード画像データ生成部、Ｍモード画像データ生成部、カラードプラ画像データ生成部及びスペクトラム画像データ生成部の機能を有している。
【００３５】
Ｂモード画像データ生成部は、受信信号処理部４のＢモードデータ生成部４１から送受信方向単位で時系列的に供給される対数変換後の受信信号（Ｂモードデータ）を送受信方向に対応させて超音波データ記憶部に順次保存し、演算処理部は、超音波データ記憶部に保存された上述の超音波データに対してフィルタリング処理等の演算処理を行なうことによりＢモード画像データを生成する。Ｍモード画像データ生成部は、受信信号処理部４のＭモード生成部４２から時系列的に供給される所望方向のＭモードデータを超音波データ記憶部の時間軸方向に配列することによりＭモード画像データを生成する。
【００３６】
一方、カラードプラ画像データ生成部は、受信信号処理部４のカラードプラデータ生成部４４から供給されたカラードプラデータに基づいてカラードプラ画像データを生成する。例えば、血流の平均流速値に対応した明度情報と速度分散値に対応した色相情報を各々の画素値として設定することにより平均流速値と速度分散値の同時観測が可能なカラードプラ画像データを生成する。スペクトラム画像データ生成部は、受信信号処理部４のスペクトラムデータ生成部４５が関心領域のドプラ信号に基づいて生成した時系列的なスペクトラムデータを超音波データ記憶部の時間軸方向に配列することによりスペクトラム画像データを生成する。
【００３７】
次に、表示部６は、図示しない表示データ生成部、変換処理部及びモニタを備え、表示データ生成部は、画像データ生成部５から供給された上述の画像データを所定の表示フォーマットに変換し、更に、複数の検査モードが選択された場合には、各々の検査モードにおいて生成された画像データを組み合わせることにより臨床診断に好適な表示データを生成する。一方、変換処理部は、表示データ生成部において生成された上述の表示データに対しＤ／Ａ変換やテレビフォーマット変換等の変換処理を行なう。そして、変換処理された表示データはモニタに表示される。
【００３８】
プログラムデータ保管部７には、受信信号処理部４における各種超音波データの生成に必要なプログラムデータが予め保管されている。例えば、受信信号処理部４に設けられたＦＰＧＡを用いてＢモードデータ生成部４１を構築する際に必要な処理回路構築用プログラムデータや、Ｂモードデータ生成部４１を用いてＢモードデータを生成する際に必要な信号処理用プログラムデータが保管され、更に、Ｍモードデータ生成部４２、ドプラ信号検出部４３、カラードプラデータ生成部４４及びスペクトラムデータ生成部４５の構築に必要な処理回路構築用プログラムデータや、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータの生成に必要な信号処理用プログラムデータが保管されている。
【００３９】
信号処理制御部８は、優先度設定部１０から供給された各種検査モードの優先度情報に基づいて当該超音波検査に好適な検査モードを自動選択する機能と、プログラムデータ保管部７から読み出した上述の検査モードに対応する処理回路構築用プログラムデータ及び信号処理用プログラムデータを受信信号処理部４へ供給することにより受信信号処理部４における信号処理を制御する機能を有している。
【００４０】
即ち、信号処理制御部８は、優先度設定部１０から供給される各種検査モードの優先度情報に基づいて当該超音波検査に好適な検査モードを自動選択し、この検査モードに対応する処理回路構築用プログラムデータをプログラムデータ保管部７に保管されている各種プログラムデータの中から抽出して受信信号処理部４へ供給することにより当該検査モードにおける超音波データの生成に好適なユニットを構築する。
【００４１】
更に、信号処理制御部８は、プログラムデータ保管部７から読み出した所望検査モードの信号処理用プログラムデータを受信信号処理部４に構築された上述のユニットへ供給することにより、当該検査モードに対応した超音波データの生成を実行させる。
【００４２】
図４は、信号処理制御部８が、優先度設定部１０から供給される各種検査モードの優先度情報に基づいて選択した検査モードと、プログラムデータ保管部７から読み出した処理回路構築用プログラムデータに基づいて受信信号処理部４に構築した当該検査モードに対応する超音波データ生成ユニット（図３参照）との関係を示したものであり、例えば、検査モードとしてＢモード検査が選択された場合、受信信号処理部４が有するＦＰＧＡの回路素子を用いて構築されたＢモードデータ生成部４１によってＢモードデータが生成され、Ｍモード検査が選択された場合、上述の回路素子を用いて構築されたＢモードデータ生成部４１及びＭモードデータ生成部４２によってＭモードデータが生成される。
【００４３】
又、カラードプラモード検査が選択された場合、上述の回路素子を用いて構成されたドプラ信号検出部４３及びカラードプラデータ生成部４４によってカラードプラデータが生成され、スペクトラムモード検査が選択された場合、ドプラ信号検出部４３及びスペクトラムデータ生成部４５によってスペクトラムデータが生成される。
【００４４】
再び図１へ戻って、検査履歴保管部９には、超音波診断装置１００の操作者が超音波診断装置１００あるいは他の超音波診断装置を用いて行なった過去の超音波検査における検査履歴（例えば、被検体名、被検体ＩＤ、性別、年齢等の被検体情報や当該被検体の超音波検査に適用した検査モード、検査年月日、画像データ収集条件等の検査情報）が予め保管かれている。
【００４５】
一方、優先度設定部１０は、図示しない演算処理を備え、検査履歴保管部９から読み出した過去の検査履歴に示されている各種検査モードの適用頻度を算出することにより当該超音波検査に適用可能な検査モードの優先度を設定する。
【００４６】
次に、入力部１１は、操作パネル上にキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスや液晶等によって構成された表示パネルを備え、被検体情報の入力、通常モード超音波検査及び節電モード超音波検査の選択、検査モードのマニュアル選択、画像データ生成条件及び画像データ表示条件の設定、各種指示信号の入力等を上述の入力デバイスを用いて行なう。又、検査モードのマニュアル選択に際しては、優先度設定部１０が過去の検査履歴に基づいて設定した各種検査モードの優先度を示す所定フォーマットの検査モード選択画面が上述の表示パネルにおいて表示される。
【００４７】
図５は、上述の表示パネルに表示された検査モード選択画面の具体例を示したものであり、入力部１１において節電モード超音波検査が選択された場合、検査履歴保管部９から供給される超音波診断装置１００の検査履歴に基づいて優先度設定部１０が設定した検査モードの優先度が一覧表示される。尚、検査モード選択画面の作成は、通常、優先度設定部１０あるいは入力部１１において行なわれるが、特に限定されない。
【００４８】
このような検査モード選択画面が入力部１１の表示パネルに表示された場合、操作者は、入力部１１の入力デバイスを用いて、例えば、優先度の高い検査モードあるいは所望の検査モードを選択した後、検査モード選択画面の右下領域に設けられた「ＯＫ」ボタンを押下することにより、選択された検査モードの超音波検査が開始される。この場合、検査モード選択画面を用いて複数の検査モードを選択することも可能である。又、検査モード選択画面の左下領域に設けられた「ＡＬＬ」ボタンを押下することにより、検査モード選択画面に示された全ての検査モード（即ち、通常モード超音波検査の検査モード）に対する超音波検査が順次行なわれる。
【００４９】
尚、図５では、入力部１１の検査モード選択機能により検査モードをマニュアル選択する際に用いられる検査モード選択画面について示したが、既に述べたように、信号処理制御部８の検査モード選択機能を用いて検査モードを自動選択することも可能である。
【００５０】
次に、図１に示したシステム制御部１２は、図示しないＣＰＵと入力情報記憶部を備え、入力情報記憶部には、入力部１１において入力／選択／設定された各種の情報が保存される。そして、ＣＰＵは、これらの情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御することによりＢモード検査、Ｍモード検査、カラードプラモード検査及びスペクトラムドプラモード検査における画像データの生成と表示を実行させる。
【００５１】
次に、選択された検査モードの選択情報に基づいてＦＰＧＡの回路素子を組み合わせることにより検査モード単位で受信信号処理部４に形成される信号処理領域について説明する。
【００５２】
図６は、通常モード超音波検査が選択された場合あるいは図５の検査モード選択画面における「ＡＬＬ」ボタンが押下された場合、これらの選択情報に基づいて信号処理制御部８が受信信号処理部４において形成するＢモードデータ生成部４１、Ｍモードデータ生成部４２、ドプラ信号検出部４３、カラードプラデータ生成部４４及びスペクトラムデータ生成部４５に対応した信号処理領域を示している。このように、受信信号処理部４には、全ての検査モードに対応した信号処理領域を同時に形成することが可能な規模の回路素子が備えられている。
【００５３】
一方、図７は、節電モード超音波検査の検査モードとしてＭモード検査が選択された場合、受信信号処理部４に形成されるＢモードデータ生成部４１及びＭモードデータ生成部４２に対応したＢモードデータ生成領域及びＭモードデータ生成領域を示しており、図８は、節電モード超音波検査の検査モードとしてスペクトラムドプラモード検査が選択された場合、受信信号処理部４に形成されるドプラ信号検出部４３及びスペクトラムデータ生成部４５に対応したドプラ信号検出領域及びスペクトラムデータ生成領域を示している。
【００５４】
又、図９は、節電モード超音波検査の検査モードとしてＭモード検査とスペクトラムドプラモード検査が選択された場合、受信信号処理部４に形成されるＢモードデータ生成部４１、Ｍモードデータ生成部４２、ドプラ信号検出部４３及びスペクトラムデータ生成部４５に対応したＢモードデータ生成領域、Ｍモードデータ生成領域、ドプラ信号検出領域及びスペクトラムデータ生成領域を示している。
【００５５】
即ち、図７のように、節電モード超音波検査においてＭモード検査が選択された場合には、ドプラ信号検出部４３、カラードプラデータ生成部４４及びスペクトラムデータ生成部４５に対応する信号処理領域が未使用領域となる、又、図８のように、節電モード超音波検査においてスペクトラムドプラモード検査が選択された場合には、Ｂモードデータ生成部４１、Ｍモードデータ生成部４２及びカラードプラデータ生成部４４に対応する信号処理領域が未使用領域となり、図９のように節電モード超音波検査においてＭモード検査とスペクトラムドプラモード検査が選択された場合には、カラードプラデータ生成部４４に対応する信号処理領域が未使用領域となる。そして、このような未使用領域が形成された場合、これらの領域に対する電源供給は不要となるため、当該超音波検査に用いるバッテリ電源１３の消費電力を低減することが可能となる。
【００５６】
尚、図７乃至図９では、通常モード超音波検査の各検査モードに対応した信号処理領域と同一の信号処理領域を用いて節電モード超音波検査の各検査モードおける超音波データを生成する場合について示したが、既に述べたように、受信信号処理部４は、信号処理制御部８から供給される処理回路構築用プログラムデータに基づいてその回路構成を任意に変更することが可能なＦＰＧＡの回路素子によって構成されているため、異なる検査モードにおける超音波データを共通の信号処理領域を用いて生成することが可能であり、例えば、図７に示したＢモードデータ生成領域やＭモードデータ生成領域の全てあるいはその一部を用いてスペクトラムデータやカラードプラデータを生成することができる。
【００５７】
（画像データの生成／表示手順）
次に、本実施形態の節電モード超音波検査における画像データの生成／表示手順につき図１０のフローチャートに沿って説明する。但し、以下では、検査モードとしてＭモード検査を選択した場合について述べるが、既に示したＢモード検査、カラードプラモード検査、スペクトラムドプラモード検査や他の検査モードのいずれかであってもよく、又、これらを組み合わせた検査モードであっても構わない。
【００５８】
当該被検体に対する節電モード超音波検査に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部１１において被検体情報の入力、画像データ生成条件及び表示データ生成条件の設定等を行なった後、節電モード超音波検査の選択を行なう（図１０のステップＳ１及びステップＳ２）。
【００５９】
一方、入力部１１からシステム制御部１２を介して節電モード超音波検査の選択情報を受信した優先度設定部１０は、検査履歴保管部９に保管されている過去の検査履歴を読み出し、これらの検査履歴に示されている各種検査モードの適用頻度を算出することにより当該超音波検査に適用可能な検査モードの優先度を設定する。そして、これらの検査モードが優先度順に示された所定フォーマットの検査モード選択画面を入力部１１の表示パネルに表示する（図１０のステップＳ３）。
【００６０】
一方、上述の表示パネルに表示されている検査モード選択画面を観測した操作者は、この検査モード選択画面に示されている検査モードの優先度に基づき、当該超音波検査に好適な検査モードとしてのＭモード検査を入力部１１において選択する（図１０のステップＳ４）。
【００６１】
入力部１１からシステム制御部１２を介してＭモード検査の選択情報を受信した信号処理制御部８は、プログラムデータ保管部７に保管されている各種処理回路構築用プログラムデータの中から上述の選択情報に基づいて抽出した所望検査モード（Ｍモード検査）に対応する処理回路構築用プログラムデータを受信信号処理部４へ供給し、ＦＰＧＡの回路素子によって構成された受信信号処理部４は、供給された上述の処理回路構築用プログラムデータに基づいてＭモード検査に対応した超音波データ生成部（Ｂモードデータ生成部４１及びＭモードデータ生成部４２）を構築する（図１０のステップＳ５）。
【００６２】
次に、信号処理制御部８は、プログラムデータ保管部７に保管されている各種信号処理用プログラムデータの中から抽出したＭモード検査に対応する信号処理用プログラムデータを受信信号処理部４に構築された上述の超音波データ生成部へ供給する。このとき、当該検査モードにおける超音波データの生成に必要なバッテリ電源電力がバッテリ電源１３から上述の超音波データ生成部へ供給される（図１０のステップＳ６）。一方、送受信部３や画像データ生成部５等に対しても各々の動作に必要なバッテリ電源電力がバッテリ電源１３から供給される。そして、受信信号処理部４に対する信号処理用プログラムデータの供給とバッテリ電源電力の供給が終了したならば、当該被検体に対するＭモード検査が開始される。
【００６３】
即ち、システム制御部１２から超音波検査の開始指示信号を受信した送受信部３の送信部３１は、超音波プローブ２が備える複数の振動素子に対し所定の遅延時間を有する駆動信号を供給することにより被検体内の所望方向に対して送信超音波を所定の時間間隔で放射し、このとき被検体内から時系列的に得られた受信超音波は、上述の振動素子によって電気的な受信信号に変換される。そして、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号は、送受信部３の受信部３２において整相加算される（図１０のステップＳ７）。
【００６４】
一方、受信信号処理部４に構築されたＢモードデータ生成部４１は、送受信部３から供給された整相加算後の受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なうことにより上述の送受信方向における時系列的なＢモードデータを生成し、Ｂモードデータ生成部４１と共に受信信号処理部４に構築されたＭモードデータ生成部４２は、Ｂモードデータ生成部４１から供給された上述のＢモードデータに対してノイズ低減や輪郭強調等を目的としたフィルタリング処理を行なうことによりＭモードデータを生成する（図１０のステップＳ８）。
【００６５】
一方、画像データ生成部５のＭモード画像データ生成部は、受信信号処理部４のＭモードデータ生成部４２から時系列的に供給された所望方向のＭモードデータを自己の超音波データ記憶部において時間軸方向に順次配列することによりＭモード画像データを生成し、得られたＭモード画像データは表示部６のモニタに表示される（図１０のステップＳ９）。
【００６６】
尚、ステップＳ４においてＭモード検査を含む複数の検査モードが選択された場合、上述のステップＳ５乃至ステップＳ９を繰り返すことにより、選択された検査モードの各々に対して画像データの生成と表示が順次行なわれる。
【００６７】
そして、当該超音波検査において適用された検査モード等の検査情報は、新たな検査履歴として検査履歴保管部９に追加保存される（図１０のステップＳ１０）。（変形例）
次に、本実施形態の変形例における検査モードの選択方法につき図１１を用いて説明する。尚、図１１は、超音波検査が通常モード超音波検査から節電モード超音波検査へ変更された場合等において、入力部１１の表示パネルに表示される検査モード選択画面の具体例を示したものである。  即ち、図１１に示した検査モード選択画面の上部領域には、例えば、通常モード超音波検査に必要なＢモードデータ生成部４１、Ｍモードデータ生成部４２、ドプラ信号検出部４３、カラードプラデータ生成部４４及びスペクトラムデータ生成部４５の全てのユニットが構築された受信信号処理部４に対して供給されるバッテリ電源電力の最大電力Ｘｍａｘを１００％とする電力スケールＳ１が示され、この電力スケールＳ１には、入力部１１の入力デバイスによって左右方向へ移動させることが可能な電力レベルバーＳ２が付加されている。
【００６８】
一方、検査モード選択画面の左領域には、以下に述べる手順によって各種検査モードの組み合わせの中から所望の組み合わせを入力デバイスを用いて選択する際に用いるマニュアル設定ボタンＢａと所望の組み合わせを自動設定する際に用いる自動設定ボタンＢｂが備えられている。
【００６９】
このような検査モード選択画面を観察した操作者は、入力部１１の入力デバイスを用いて上述の検査モード選択画面に示されたマニュアル設定ボタンＢａを押下した後、電力レベルバーＳ２を電力スケールＳ１のＸａ（０＜Ｘａ＜１００）へ移動させることにより、最大電力ＸｍａｘのＸａ（％）に相当するバッテリ電源電力によって動作可能な検査モードの組み合わせ（例えば、「Ｂモード検査＆Ｍモード検査」、「Ｂモード検査＆カラードプラモード検査」、「Ｍモード検査＆カラードプラモード検査」）が電力レベルバーＳ２の近傍に表示される。次いで、操作者は、上述の入力デバイスを用いて、表示パネルに表示された複数からなる検査モードの組み合わせの中から所望の組み合わせを選択することにより当該超音波検査における検査モードが設定される。
【００７０】
又、入力デバイスを用いて上述の検査モード選択画面に示された自動設定ボタンＢｂを押下した後、電力レベルバーＳ２を電力スケールＳ１のＸａ（０＜Ｘａ＜１００）へ移動させることにより、最大電力ＸｍａｘのＸａ（％）に相当するバッテリ電源電力によって動作可能な複数からなる検査モードの組み合わせの中から当該超音波検査に好適な検査モードの組み合わせが優先度設定部１０から供給される各種検査モードの優先度に基づいて自動設定される。
【００７１】
尚、本変形例における超音波診断装置は、検査履歴保管部９から供給される検査履歴に基づいて各種検査モードの消費電力を算出する消費電力算出部と、算出された各種検査モードの消費電力と入力部１１において設定されたＸａ（％）のバッテリ電源電力とに基づいて当該バッテリ電源電力によって動作可能な検査モードの組み合わせを設定する検査モード組み合わせ設定部（何れも図示せず）を更に備え、検査モード組み合わせ設定部において設定された各種検査モードの組み合わせは図１１の検査モード選択画面において示される。
【００７２】
このように、通常モード超音波検査の途中でバッテリ電源１３の電力残量が後続する超音波検査に対して不十分なことが判明した場合等により節電モード超音波検査へ変更する場合、表示パネルに表示された図１１の検査モード選択画面を用いて所望の検査モードあるいは検査モードの組み合わせを選択することにより、当該被検体に対して必須な超音波検査を過不足なく実施することが可能となる。
【００７３】
以上述べた実施形態によれば、所望の超音波検査に対応した回路素子や回路ユニットのみを動作させることにより装置の消費電力を低減することができる。
【００７４】
特に、所定のプログラムデータにより回路構成を任意に設定することが可能なＦＰＧＡによって構築され、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて所望の検査モードにおける超音波データを生成する複数のユニットを有した受信信号処理部の動作に必要な電力をバッテリ電源によって供給する際、選択された検査モードに対応して受信信号処理部に構築されたユニットのみを動作状態にすることにより当該超音波検査におけるバッテリ電源の消費電力を低減させることが可能となる。
【００７５】
又、通常の商用電源に対応した通常モード超音波検査とバッテリ電源に対応した節電モード超音波検査の選択が可能なため、検査場所や検査内容に好適な超音波検査を選択することができる。
【００７６】
更に、節電モード超音波検査における検査モードの選択は、過去に実施された超音波検査の検査履歴における各種検査モードの適用頻度に基づいて設定された優先度に基づいて行なわれるため、当該被検体の超音波検査に好適な検査モードを効率よく選択することができる。
【００７７】
又、検査モードの優先度を示す検査モード選択画面を用いることにより所望の検査モードを容易に選択することができ、更に、バッテリ電源の残量に余裕があるため比較的優先度が高い新たな検査モードの超音波検査を追加したい場合、上述の検査モード選択画面を用いることにより先行する検査モードの超音波検査の途中で新たな検査モードの追加を容易に行なうことが可能となる。
【００７８】
一方、本実施形態の変形例によれば、バッテリ電源の電力残量不足により通常モード超音波検査から節電モード超音波検査へ変更する場合、表示パネル等に表示された検査モード選択画面を用いて所望の検査モードあるいは検査モードの組み合わせを選択することにより、当該被検体に対して必須な超音波検査を過不足なく実施することができる。
【００７９】
以上、本開示の実施形態について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、各種の超音波データを生成する受信信号処理部４において消費されるバッテリ電源電力を低減させる場合について述べたが、これに限定されるものではなく、例えば、上述の超音波データに基づいて画像データを生成する画像データ生成部５やこれらの画像データを表示する表示部６等に対して適用することも可能である。
【００８０】
又、本実施形態の受信信号処理部４は、被検体に対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいてＢモードデータ、Ｍモードデータ、カラードプラデータ及びスペクトラムデータを生成する場合について述べたが、受信信号処理部４が生成する超音波データはこれらに限定されない。
【００８１】
更に、節電モード超音波検査における検査モードの選択は、表示パネルに表示された検査モード選択画面における検査モードの優先度に基づいて操作者が手動で行なう場合について述べたが、優先度設定部１０が過去の検査履歴に基づいて設定した最も優先度の高い検査モードを自動的に選択してもよい。
【００８２】
又、検査履歴保管部９に保管されている過去の検査履歴は、超音波診断装置１００を用いた過去の超音波検査における検査情報等に基づいて作成される場合について述べたが、当該被検体に対して行なわれた過去の超音波検査あるいは当該操作者が行なった過去の超音波検査において作成された検査履歴であっても構わない。
【００８３】
更に、検査モードの優先度が示された上述の検査モード選択画面を入力部１１の表示パネルに表示する場合について述べたが、表示部６のモニタにおいて画像データやその付帯情報と共に表示してもよい。又、節電モード超音波検査が選択された場合には、検査モード選択画面を用いずに予め設定された検査モードの超音波検査を自動的に開始してもよい。
【００８４】
又、優先度設定部１０において設定された各種検査モードに基づいて所望の検査モードを自動設定する信号処理制御部８について述べたが、検査モードを自動設定するユニットを信号処理制御部８に対して独立させて備えてもよい。
【００８５】
一方、上述の実施形態では、複数個の振動素子を送信用振動素子及び受信用振動素子として用いたセクタ走査方式の超音波診断装置１００について述べたが、コンベックス走査方式やリニア走査方式等の他の走査方式を適用した超音波診断装置であってもよい。
【００８６】
尚、本実施形態の超音波診断装置１００に含まれる各ユニットは、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、超音波診断装置１００のシステム制御部１２や信号処理制御部８は、上記のコンピュータに搭載されたＣＰＵ等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。
【００８７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８８】
２…超音波プローブ
３…送受信部
３１…送信部
３２…受信部
４…受信信号処理部
５…画像データ生成部
６…表示部
７…プログラムデータ保管部
８…信号処理制御部
９…検査履歴保管部
１０…優先度設定部
１１…入力部
１２…システム制御部
１３…バッテリ電源
１００…超音波診断装置
【図１】
2014223191.tif 000003
【図２】
2014223191.tif 000004
【図３】
2014223191.tif 000005
【図４】
2014223191.tif 000006
【図５】
2014223191.tif 000007
【図６】
2014223191.tif 000008
【図７】
2014223191.tif 000009
【図８】
2014223191.tif 000010
【図９】
2014223191.tif 000011
【図１０】
2014223191.tif 000012
【図１１】
2014223191.tif 000013