(57)【要約】【課題】カプセル本体からのエコー信号をリアルタイムに伝送可能で、カプセル本体を極力小さくすることが可能なカプセル型超音波診断装置を実現する。【解決手段】カプセル型超音波診断装置１は、体腔内に送り込まれ、超音波を送受波して目的部位からのエコー信号を得る超音波振動子２１を有するカプセル本体２と、体外に設け、カプセル本体２から無線通信により得たエコー信号を信号処理して超音波画像を生成する超音波観測装置３と、を具備して構成されている。カプセル本体２は、超音波振動子２１が得たエコー信号をアナログ圧縮処理して超音波観測装置３へ無線送信するように構成されている。更に好ましくは、カプセル本体２は、超音波振動子２１が得たエコー信号をアナログ圧縮処理後、超音波観測装置３へ無線送信するように構成されている。【選択図】図１
2006115935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に送り込まれ、超音波を送受波して目的部位からのエコー信号を得る超音波振動子を有するカプセル本体と、
体外に設け、前記カプセル本体から無線通信により得たエコー信号を信号処理して超音波画像を生成する超音波観測装置と、
を具備し、
前記カプセル本体は、前記超音波振動子が得たエコー信号をアナログ圧縮処理して前記超音波観測装置へ無線送信することを特徴とするカプセル型超音波診断装置。
【請求項２】
前記カプセル本体は、前記超音波振動子が得たエコー信号を前記アナログ圧縮処理後、前記超音波観測装置へ無線送信することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型超音波診断装置。
【請求項３】
前記カプセル本体は、前記超音波振動子が得たエコー信号を前記アナログ圧縮処理後、信号処理して前記超音波観測装置へ無線送信することを特徴とする請求項１に記載のカプセル型超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内において、超音波を送受波して得たエコー信号に基づき、超音波画像を生成するカプセル型超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、広く用いられている。超音波診断装置は、例えば、超音波内視鏡と超音波観測装置とを有して構成されている。上記超音波内視鏡は、体腔内に挿入可能な挿入部の先端に超音波振動子を有している。上記超音波観測装置は、上記超音波内視鏡の超音波振動子から得られたエコー信号を信号処理してモニタに画像表示させるようになっている。
【０００３】
上記従来の超音波診断装置は、上記超音波内視鏡と上記超音波観測装置とを超音波コードにより接続されている。このため、検査室の各ベッドサイドに超音波診断装置が設置されている病院では、超音波検査を行う際に、超音波観測装置を各ベッドに移動させる必要があり、また、配線も取り替える必要があった。  
このため、上記従来の超音波診断装置は、例えば、特開２００３−２６５４６８号公報や特開２００２−１５２３１４号公報に記載されているように超音波振動子で得た超音波エコー信号を無線通信により伝送する装置が提案されている。
【０００４】
上記特開２００３−２６５４６８号公報に記載の超音波診断装置は、超音波振動子から得られたエコー信号をデジタル変換処理後、信号処理して例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等汎用の無線通信規格に基づく通信手段により超音波観測装置へ無線送信するようになっている。  
一方、上記特開２００２−１５２３１４号公報に記載の超音波診断装置は、超音波振動子から得られたエコー信号をアナログ信号のまま増幅した後、誤検出が可能なように信号処理して逓倍化信号を生成し超音波観測装置へ無線送信するようになっている。
【０００５】
ところで、最近、カプセル型医療装置は、使用される状況になって来ている。カプセル型医療装置は、カプセル本体を備えている。カプセル本体は、被験者が飲み込み易いように形成されている。カプセル本体は、患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれる。カプセル本体は、小腸近傍等、細長な挿入部を有する内視鏡でも到達が困難であった体腔内深部へ容易に到達して観察・診断もしくは処置等の医療行為が可能である。
【０００６】
このような従来のカプセル型医療装置の中には、カプセル型超音波診断装置がある。このカプセル型超音波診断装置は、上記カプセル本体内に上記超音波振動子を設けている。  
従って、上記従来のカプセル型超音波診断装置は、上記カプセル本体を患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれ、通常の超音波内視鏡の挿入部が挿入困難な部位において、超音波画像を取得可能である。
【特許文献１】特開２００３−２６５４６８号公報
【特許文献２】特開２００２−１５２３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来のカプセル型超音波診断装置は、上記超音波内視鏡を用いる従来の超音波診断装置と同様にエコー信号を無線送信するように構成すると以下に記載するような問題がある。
【０００８】
例えば、上記特開２００３−２６５４６８号公報に記載の超音波診断装置は、デジタル信号処理後、デジタル圧縮処理を行って超音波観測装置へ無線送信している。  
このため、上記従来のカプセル型超音波診断装置は、デジタル圧縮機能をデジタル信号処理回路に追加する分、カプセル本体が大型化してしまい、カプセル化が困難となる。  
また、上記デジタル圧縮は、圧縮するべきデータ量が多くなるので、圧縮処理に時間がかかる。このため、上記従来のカプセル型超音波診断装置は、カプセル本体からのエコー信号をリアルタイムに伝送することが困難である。
【０００９】
一方、上記特開２００２−１５２３１４号公報に記載の超音波診断装置は、エコー信号をアナログ信号のまま信号処理して圧縮処理を行うことなく超音波観測装置へ無線送信している。  
ここで、上記超音波振動子から得られるアナログエコー信号には、非常に微弱な信号が含まれ、この微弱なエコー信号を無線送信するのが非常に困難である。また、上記微弱なエコー信号を送信可能とするためには、送信出力（パワー）を大きくする必要がある。  
このため、上記従来のカプセル型超音波診断装置は、上記微弱なエコー信号を送信可能とするために送信出力（パワー）を大きくするような機構を設けると、カプセル本体が大型化してしまい、カプセル化が困難となる。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、カプセル本体からのエコー信号をリアルタイムに伝送可能で、カプセル本体を極力小さくすることが可能なカプセル型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】
【００１１】
本発明によるカプセル型超音波診断装置は、体腔内に送り込まれ、超音波を送受波して目的部位からのエコー信号を得る超音波振動子を有するカプセル本体と、体外に設け、前記カプセル本体から無線通信により得たエコー信号を信号処理して超音波画像を生成する超音波観測装置と、を具備し、前記カプセル本体は、前記超音波振動子が得たエコー信号をアナログ圧縮処理して前記超音波観測装置へ無線送信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカプセル型超音波診断装置は、カプセル本体からのエコー信号をリアルタイムに伝送することができ、カプセル本体を極力小さくすることができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１ないし図６は本発明の実施例１に係わり、図１は実施例１のカプセル型超音波診断装置を示す全体構成図、図２は図１のカプセル側送信部の構成を示すブロック図、図３は図１の装置側受信部の構成を示すブロック図、図４は図１の装置側信号処理部の構成を示すブロック図、図５は図１のカプセル側信号処理部の構成を示すブロック図、図６は図５のカプセル側信号処理部が行う圧縮処理を示すグラフである。
【００１５】
図１に示すように本発明の実施例１のカプセル型超音波診断装置１は、カプセル本体２と、体外に設けた超音波観測装置３とを有して構成されている。  
前記カプセル本体２は、患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれ、前記超音波観測装置３と通信して体腔内の目的部位において超音波を送受波して超音波画像を得るように構成している。  
前記カプセル本体２は、超音波部１１と、カプセル側信号処理部１２と、カプセル内電源部１３と、カプセル側制御部１４と、カプセル側送信部１５と、カプセル側アンテナ１６とを有して構成されている。
【００１６】
前記超音波部１１は、超音波を送波し、反射してきた超音波エコーを受波する超音波振動子２１を有している。この超音波部１１は、前記超音波振動子２１を回転駆動するモータ等の回転駆動部２２が設けられている。尚、前記回転駆動部２２には、図示しないエンコーダ等の回転検知部を備え、このエンコーダにより検知した回転情報を超音波観測装置３に送信するようになっている。また、前記超音波部１１は、図示しないが超音波振動子２１の周囲が流動パラフィン等の超音波伝達媒体で満たされるようになっている。
【００１７】
前記カプセル側信号処理部１２は、前記超音波部１１の超音波振動子２１からの超音波エコー信号を信号処理して前記カプセル側制御部１４へ出力するようになっている。尚、このカプセル側信号処理部１２は、後述するように超音波エコー信号に対してアナログ圧縮処理を行うようになっている。
【００１８】
前記カプセル側制御部１４は、前記超音波部１１の超音波振動子２１を駆動するための超音波駆動信号を出力してこの超音波振動子２１を駆動し、前記カプセル側信号処理部１２を介して超音波振動子２１からの超音波エコー信号を読み出すようになっている。  
また、前記カプセル側制御部１４は、前記超音波振動子２１の送受波タイミングと同期して前記回転駆動部２２を駆動するための駆動信号を出力するようになっている。
【００１９】
これにより、カプセル本体２は、前記回転駆動部２２が超音波振動子２１を前記カプセル本体２の長手中心軸に対して垂直な方向であるラジアル方向に回転駆動するようになっている。即ち、カプセル本体２は、長手中心軸に対して垂直な向きの超音波断層画像を得るラジアル走査が行われるようになっている。
【００２０】
前記カプセル内電源部１３は、前記カプセル側制御部１４を介して前記カプセル本体２内の各部へ電源電力を供給するバッテリを有して構成されている。  
前記カプセル側送信部１５は、前記カプセル側制御部１４を介して、例えば前記カプセル側信号処理部１２からの画像信号等の信号を所定の周波数の搬送波（キャリア信号）により変調し、前記カプセル側アンテナ１６から電波として発信するようになっている。  
尚、本実施例では、後述するようにＨＦ（ High Frequency ）帯域の周波数により動画像通信を行うようになっている。
【００２１】
一方、前記超音波観測装置３は、装置側アンテナ３１と、装置側受信部３２と、装置側信号処理部３３と、装置側制御部３４と、画像処理部３５と、モニタ３６と、操作入力部３７と、装置内電源部３８とを有して構成されている。  
前記装置側アンテナ３１は、前記カプセル本体２と無線通信を行うようになっている。
【００２２】
前記装置側受信部３２は、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２からの電波の搬送波（キャリア信号）を選択的に抽出し、検波等して画像信号等の信号を復調して前記装置側信号処理部３３へ出力するようになっている。  
前記装置側信号処理部３３は、前記装置側受信部３２からの画像信号等の信号を信号処理して前記装置側制御部３４へ出力するようになっている。
【００２３】
前記画像処理部３５は、前記装置側制御部３４を介して入力される画像信号を画像処理して標準的な映像信号を生成するようになっている。この画像処理部３５は、生成した映像信号を前記モニタ３６に出力してこのモニタ３６の表示画面に前記カプセル本体２からの超音波画像を表示するようになっている。
【００２４】
前記装置側制御部３４は、キーボードやマウス等の操作入力部３７が接続されており、この操作入力部３７から入力される操作情報に基づき、前記画像処理部３５を制御して操作者の所望するような画像処理を施すようになっている。  
尚、本実施例では、後述するように前記カプセル本体２により超音波エコー信号が圧縮処理されて送信されるため、この圧縮された超音波エコー信号を装置側制御部３４が伸張処理するようになっている。
【００２５】
前記装置内電源部３８は、前記装置側制御部３４を介して商用電源からの電源電力を各構成部等へ供給するように構成されている。尚、装置内電源部３８は、図示しないバッテリを有して構成されていてもよい。
【００２６】
次に、図２を参照してカプセル側送信部１５の構成を説明する。  
図２に示すように前記カプセル側送信部１５は、変調部４１と、電力増幅部４２と、同調部４３とを有して構成されている。
【００２７】
前記変調部４１は、前記装置側信号処理部３３からのアナログ信号に対してＡＭ（ Amplitude Modulation ），ＦＭ（ Frequency Modulation ），ＰＭ（ Phase Modulation ）等のアナログ変調を施すようになっている。  
また、前記変調部４１は、前記装置側信号処理部３３からのアナログ信号に対してＨＦ帯域（３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）の周波数となるような搬送波（キャリア信号）を発生してこの搬送波（キャリア信号）に前記アナログ信号を加算するようになっている。
【００２８】
ここで、従来からの無線技術（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ）においては通信速度が足りず、動画像が送れない。  
また、ＵＨＦ（ Ultra-High Frequency ）帯域以上（３００ＭＨｚ〜）では、キャリア周波数が高いため、減衰して人体（水中）内部−外部間通信の距離が数ｃｍと極端に短い（通信距離は周波数に反比例する）。
【００２９】
これらに対してＨＦ帯域では、人体（水中）内部−外部間通信の距離が数十ｃｍ以上である。  
これにより、カプセル本体２は、数十ｃｍ以上の距離でアナログ信号をリアルタイム伝送して動画像通信（VGA（ Video Graphics Array ）サイズ  ３０ｆ／ｓ）を行うことができる。尚、VGAサイズは、640x480 Pixelである。また、ｆ／ｓは、１秒間当たりのフレーム数の単位である。
【００３０】
前記電力増幅部４２（パワーアンプ）は、前記変調部４１により変調された信号に対し、前記カプセル側アンテナ１６で送信するための電力増幅を行うようになっている。  
前記同調部４３は、前記電力増幅部４２により電力増幅された信号に対し、前記カプセル側アンテナ１６とのインピーダンスマッチングを取って同調を行うようになっている。
【００３１】
次に、図３を参照して装置側受信部３２について説明する。  
図３に示すように前記装置側受信部３２は、信号増幅部４４と、フィルタ４５と、復調部４６とを有して構成されている。  
前記信号増幅部４４は、例えば、低雑音増幅器（ＬＮＡ： Low Noise Amplifier ）により構成されている。前記信号増幅部４４は、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２からの電波に対して目的の周波数帯（ＨＦ帯域）を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出するようになっている。
【００３２】
前記フィルタ４５は、所定範囲の周波数信号（ＨＦ帯域）だけを通過させ、それ以外の周波数信号を減衰するＢＰＦ（ Band-Pass Filter ）により形成されている。前記フィルタ４５は、前記信号増幅部４４が抽出した搬送波（キャリア信号）に対して目的の信号帯域（ＨＦ帯域）を取り出すようになっている。  
前記復調部４６は、前記フィルタ４５により取り出した信号に対して検波等して搬送波（キャリア信号）を除去し、画像信号等の信号を復調するようになっている。
【００３３】
次に、図４を参照して装置側信号処理部３３の構成を説明する。  
図４に示すように装置側信号処理部３３は、Ａ／Ｄ変換器４７と、Ｓ／Ｐ変換器４８とを有して構成されている。
【００３４】
前記Ａ／Ｄ変換器４７は、前記装置側受信部３２により復調した画像信号等のアナログ信号をデジタル信号に変換するようになっている。  
前記Ｓ／Ｐ変換器４８は、前記Ａ／Ｄ変換器４７によりデジタル変換されたシリアル信号をパラレル信号に変換する、シリアル−パラレル変換処理を行うようになっている。
【００３５】
次に、図５を参照してカプセル側信号処理部１２の構成を説明する。  
図５に示すようにカプセル側信号処理部１２は、アンプ５１と、フィルタ５２と、圧縮処理部５３とを有して構成されている。
【００３６】
前記アンプ５１は、前記超音波部１１の前記超音波振動子２１からの超音波エコー信号を増幅するようになっている。  
前記フィルタ５２は、高帯域の周波数信号を除去するＬＰＦ（ Low-Pass Filter ）により形成されている。前記フィルタ５２は、前記アンプ５１により増幅された前記超音波エコー信号に対して高帯域の周波数信号を除去してそれ以外の周波数成分を取り出すようになっている。
【００３７】
前記圧縮処理部５３は、前記フィルタ５２により取り出された信号をアナログ圧縮処理するようになっている。本実施例では、アナログ圧縮処理として対数圧縮処理を行うようになっている。  
この対数圧縮処理は、例えば、図６に示すように入力０．０００１振幅（Ｖ）を出力１振幅（Ｖ）とした場合、０．００１振幅（Ｖ）が出力２振幅（Ｖ）となる。
【００３８】
これにより、前記圧縮処理部５３は、非常に微弱な信号が含まれる超音波エコー信号を対数圧縮することにより、取りこぼすことなくアナログ圧縮処理することが可能となる。  
尚、超音波観測装置３は、前記装置側信号処理部３３により信号処理した信号を前記装置側制御部３４によりアナログ伸張処理して前記画像処理部３５へ出力するようになっている。
【００３９】
このように構成されているカプセル型超音波診断装置１は、被験者によりカプセル本体２が飲み込まれて超音波観測が行われる。  
前記カプセル型超音波診断装置１は、体腔内において前記カプセル本体２がカプセル内電源部１３を電力供給状態にすると、超音波観測を開始する。
【００４０】
前記カプセル本体２は、前記カプセル側制御部１４から超音波駆動信号を出力されて超音波振動子２１を駆動し、目的部位に対して超音波パルスを送受波する。  
と同時に、カプセル本体２は、前記カプセル側制御部１４から駆動信号を出力されて超音波部１１の回転駆動部２２が駆動して超音波振動子２１を回転駆動する。
【００４１】
これにより、カプセル本体２は、超音波振動子２１が超音波パルスを送受波してラジアル走査を行い、生体組織からの超音波エコー信号を得る。  
この超音波エコー信号は、カプセル側信号処理部１２により信号処理されてカプセル側制御部１４を介してカプセル側送信部１５により所定の周波数の搬送波（キャリア信号）により変調され、前記カプセル側アンテナ１６から電波として発信される。
【００４２】
ここで、カプセル側信号処理部１２は、超音波エコー信号に対して前記アンプ５１により増幅し、前記フィルタ５２により高帯域の周波数信号を除去し、前記圧縮処理部５３にて上述した対数圧縮処理を行う。  
これにより、カプセル本体２は、非常に微弱な信号が含まれる超音波エコー信号を対数圧縮することにより、取りこぼすことなくアナログ圧縮処理が行え、超音波観測装置３へリアルタイムに伝送することが可能となる。
【００４３】
カプセル側送信部１５は、対数圧縮処理された超音波エコー信号に対して前記変調部４１により変調し、前記電力増幅部４２により電力増幅し、前記同調部４３により同調してカプセル側アンテナ１６によりＨＦ帯域の電波として発信する。  
前記超音波観測装置３は、前記カプセル本体２からの電波を前記装置側アンテナ３１から受信して前記装置側受信部３２により受信処理する。
【００４４】
ここで、装置側受信部３２は、前記装置側アンテナ３１から受信した信号に対して前記信号増幅部４４により目的の周波数帯（ＨＦ帯域）を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出し、前記フィルタ４５により抽出した搬送波（キャリア信号）に対して目的の信号帯域（ＨＦ帯域）を取り出し、前記復調部４６により取り出した信号に対して検波等して搬送波（キャリア信号）を除去し、画像信号等の信号を復調する。
【００４５】
そして、装置側受信部３２からの信号は、前記装置側信号処理部３３により信号処理される。  
前記装置側信号処理部３３は、前記Ａ／Ｄ変換器４７により復調した画像信号等のアナログをデジタル信号に変換し、前記Ｓ／Ｐ変換器４８によりデジタル変換されたシリアル信号をパラレル信号に変換して前記装置側制御部３４に出力する。
【００４６】
前記装置側制御部３４は、前記装置側信号処理部３３により信号処理した信号をアナログ伸張処理して前記画像処理部３５へ出力する。更に、前記装置側制御部３４は、前記操作入力部３７から入力される操作情報に基づき、前記画像処理部３５を制御して操作者の所望するような画像処理を施す。
【００４７】
前記画像処理部３５は、前記装置側制御部３４を介して入力される画像信号を画像処理して標準的な映像信号を生成し、この生成した映像信号を前記モニタ３６に出力してこの表示画面に前記カプセル本体２からの超音波画像を表示させる。  
この結果、実施例１のカプセル型超音波診断装置１は、超音波エコー信号をアナログ信号のまま圧縮処理できるので処理時間が短縮でき、カプセル本体２からのエコー信号をリアルタイムに伝送することができる。
【００４８】
また、実施例１のカプセル型超音波診断装置１は、微弱なエコー信号を送信するために送信出力（パワー）を大きくする機構が必要がないので、カプセル本体２を極力小さくすることができる。  
従って、実施例１のカプセル型超音波診断装置１は、カプセル本体２からのエコー信号をリアルタイムに伝送することができ、カプセル本体２を極力小さくすることができる。
【実施例２】
【００４９】
図７ないし図１１は本発明の実施例２に係わり、図７は実施例２のカプセル型超音波診断装置を示す全体構成図、図８は図７のカプセル側送受信部の構成を示すブロック図、図９は図７の装置側送受信部の構成を示すブロック図、図１０は図７の装置側信号処理部の構成を示すブロック図、図１１は図７のカプセル側信号処理部の構成を示すブロック図である。
【００５０】
上記実施例１はアナログ信号を圧縮処理後、送信するように構成しているが、実施例２はアナログ信号を圧縮処理後、デジタル信号に変換して送信するように構成する。それ以外の構成は上記実施例１とほぼ同様なので、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５１】
図７に示すように本発明の実施例２のカプセル型超音波診断装置１Ｂは、カプセル本体２Ｂと、体外に設けた超音波観測装置３Ｂとを有して構成されている。  
前記カプセル本体２Ｂは、患者の口腔から飲み込まれることにより体腔内に送り込まれ、前記超音波観測装置３Ｂと通信して体腔内の目的部位において超音波を送受波して超音波画像を得るように構成している。
【００５２】
前記カプセル本体２Ｂは、前記超音波部１１と、カプセル側信号処理部１２Ｂと、前記カプセル内電源部１３と、カプセル側制御部１４Ｂと、カプセル側送受信部６１と、前記カプセル側アンテナ１６とを有して構成されている。  
前記超音波部１１と、前記カプセル内電源部１３と、前記カプセル側アンテナ１６とは、上記実施例１で説明したのと同様な構成である。
【００５３】
前記カプセル側信号処理部１２Ｂは、前記超音波部１１の超音波振動子２１からの超音波エコー信号を信号処理して前記カプセル側制御部１４Ｂへ出力するようになっている。尚、このカプセル側信号処理部１２Ｂは、後述するように超音波エコー信号に対してアナログ圧縮処理を行った後、デジタル信号処理を施すようになっている。
【００５４】
前記カプセル側制御部１４Ｂは、上記実施例１で説明したのと同様に、超音波駆動信号を出力して前記超音波振動子２１を駆動し、前記カプセル側信号処理部１２Ｂを介して超音波振動子２１からの超音波エコー信号を読み出すと共に、前記超音波振動子２１の送受波タイミングと同期して駆動信号を出力して前記回転駆動部２２を駆動するようになっている。これにより、カプセル本体２Ｂは、上記実施例１と同様に長手中心軸に対して垂直な向きの超音波断層画像を得るラジアル走査が行われるようになっている。
【００５５】
前記カプセル側送受信部６１は、前記カプセル側制御部１４Ｂを介して前記カプセル側信号処理部１２Ｂからの画像信号等の信号を変調して前記カプセル側アンテナ１６から電波として発信するか又は、このカプセル側アンテナ１６から受信した前記超音波観測装置３Ｂからの信号を復調して前記カプセル側制御部１４Ｂに出力するようになっている。尚、本実施例では、後述するようにＨＦ（ High Frequency ）帯域又はＶＨＦ（ Very-High Frequency ）帯域の周波数により静止画像通信を行うようになっている
一方、前記超音波観測装置３Ｂは、前記装置側アンテナ３１と、装置側送受信部６２と、装置側信号処理部３３Ｂと、装置側制御部３４Ｂと、前記画像処理部３５と、前記モニタ３６と、前記操作入力部３７と、前記装置内電源部３８とを有して構成されている。  
前記装置側アンテナ３１と、前記画像処理部３５と、前記モニタ３６と、前記操作入力部３７と、前記装置内電源部３８とは、上記実施例１で説明したのと同様な構成である。
【００５６】
前記装置側送受信部６２は、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２Ｂからの電波の搬送波（キャリア信号）を選択的に抽出し、検波等して画像信号等の信号を復調して前記装置側信号処理部３３Ｂへ出力するか又は、前記装置側制御部３４Ｂの制御により前記装置側信号処理部３３Ｂで信号処理された患者データ等を変調して前記装置側アンテナ３１から送信するようになっている。
【００５７】
前記装置側信号処理部３３Ｂは、前記装置側送受信部６２からの画像信号等の信号を信号処理して前記装置側制御部３４Ｂへ出力するか又は、前記装置側制御部３４Ｂの制御により患者データを信号処理して前記装置側送受信部６２に出力するようになっている。  
前記装置側制御部３４Ｂは、前記操作入力部３７から入力される操作情報に基づき、前記画像処理部３５を制御して操作者の所望するような画像処理を施すか又は、カプセル本体２Ｂへ患者データを送信するような制御を行うようになっている。また、装置側制御部３４Ｂは、上記実施例１と同様に圧縮された超音波エコー信号を伸張処理するようになっている。
【００５８】
次に、図８を参照してカプセル側送受信部６１の構成を説明する。  
図８に示すように前記カプセル側送受信部６１は、規格化処理部７１と、Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２と、変調・復調部７３と、ＡＧＣ（ Auto Gain Contorol ）回路７４と、アンプ７５とを有して構成されている。
【００５９】
前記規格化処理部７１は、信号を例えば汎用の無線通信規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（ Institute of Electronic and Electronics Engineers 802.11 ））に基づく通信信号に変換するか、又は通信信号を元の信号に戻すようになっている。  
前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２は、シリアル信号をパラレル信号に変換するシリアル−パラレル変換処理を行うか又は、パラレル信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換処理を行うようになっている。尚、これら規格化処理部７１及びＰ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２は、ベースバンドＬＳＩ（ Large Scale IC ）７６に搭載されている。
【００６０】
前記変調・復調部７３は、前記カプセル側制御部１４Ｂを介して前記カプセル側信号処理部１２Ｂからのデジタル信号に対してＡＳＫ（ Amplitude Shift Keying ），ＦＳＫ（ Frequency Shift Keying ），ＰＳＫ（ Phase Shift Keying ）等のデジタル変調を施すか又は、前記カプセル側アンテナ１６により受信した前記超音波観測装置３Ｂからの電波の搬送波（キャリア信号）を選択的に抽出し、検波等して画像信号等の信号を復調するようになっている。
【００６１】
また、前記変調・復調部７３は、前記装置側信号処理部３３Ｂからのデジタル信号に対してＨＦ帯域（３ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ）の周波数となるような搬送波（キャリア信号）を発生してこの搬送波（キャリア信号）に前記デジタル信号を加算するようになっている。
【００６２】
これにより、カプセル本体２は、電波レベルの減衰が大きい人体であっても、数十ｃｍ以上の距離でデジタル信号を伝送して静止画像通信（VGAサイズ  １ｆ／ｓ）を行うことができる。又は、略１０ｃｍの伝送距離であれば、ＨＦ帯域でなく、ＶＨＦ帯域であってもよい。この場合、カプセル本体２は、電波レベルの減衰が大きい人体であっても、略１０ｃｍの距離でデジタル信号を伝送して静止画像通信（VGAサイズ  ５ｆ／ｓ）を行うことができる。
【００６３】
前記ＡＧＣ回路７４は、前記カプセル側アンテナ１６により受信した前記超音波観測装置３Ｂからの信号に対してゲイン調整するか又は、前記カプセル側信号処理部１２Ｂからのデジタル信号に対してゲイン調整するようになっている。尚、これら変調・復調部７３及びＡＧＣ回路７４は、送受信ＬＳＩ７７に搭載されている。
【００６４】
前記アンプ７５は、前記変調・復調部７３により変調された信号に対してパワーアンプとして電力増幅を行うか又は、前記カプセル側アンテナ１６により受信した前記超音波観測装置３Ｂからの電波に対して低雑音増幅器として目的の周波数帯を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出するようになっている。
【００６５】
次に、図９を参照して装置側送受信部６２について説明する。  
図９に示すように前記装置側送受信部６２は、前記カプセル側送受信部６１とほぼ同様な構成であり、規格化処理部７１Ｂと、Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２Ｂと、変調・復調部７３Ｂと、ＡＧＣ回路７４Ｂと、アンプ７５Ｂとを有して構成されている。
【００６６】
前記規格化処理部７１Ｂ及び前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２ＢはベースバンドＬＳＩ７６Ｂに搭載され、変調・復調部７３Ｂ及びＡＧＣ回路７４Ｂは送受信ＬＳＩ７７Ｂに搭載されている。  
尚、前記変調・復調部７３Ｂは、前記装置側制御部３４Ｂを介して前記装置側信号処理部３３Ｂからのデジタル信号に対して上述したデジタル変調を施すか又は、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２Ｂからの電波の搬送波（キャリア信号）を選択的に抽出し、検波等して画像信号等の信号を復調するようになっている。
【００６７】
また、前記ＡＧＣ回路７４Ｂは、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２Ｂからの信号に対してゲイン調整するか又は、前記装置側信号処理部３３Ｂからのデジタル信号に対してゲイン調整するようになっている。  
また、前記アンプ７５Ｂは、前記変調・復調部７３により変調された信号に対してパワーアンプとして電力増幅を行うか又は、前記装置側アンテナ３１により受信した前記カプセル本体２Ｂからの電波に対して低雑音増幅器として目的の周波数帯（ＨＦ帯域又はＶＨＦ帯域）を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出するようになっている。
【００６８】
次に、図１０を参照して装置側信号処理部３３Ｂの構成を説明する。  
図１０に示すように装置側信号処理部３３Ｂは、暗号処理部８１と、データ圧縮／解凍処理部８２と、パラメータ変換処理部８３とを有して構成されている。
【００６９】
前記暗号処理部８１は、前記カプセル本体２Ｂに送信する患者データに対して暗号処理を施すか又は、前記カプセル本体２Ｂから受信した暗号化された患者データに対して暗号解除処理を施すようになっている。  
前記データ圧縮／解凍処理部８２は、前記圧縮処理部５３とは異なる、一般的な連長（ラン・レングス）符号化法、ハフマン符号化法、ユニバーサル符号化法等の可逆圧縮／解凍処理を施すようになっている。  
前記パラメータ変換処理部８３は、画像信号等の信号をパラメータ変換して重み付けを施す等の画像処理を行うようになっている。
【００７０】
次に、図１１を参照してカプセル側信号処理部１２Ｂの構成を説明する。  
図１１に示すようにカプセル側信号処理部１２Ｂは、前記アンプ５１と、前記フィルタ５２と、前記圧縮処理部５３と、Ａ／Ｄ変換器８４と、暗号処理部８１Ｂと、データ圧縮／解凍処理部８２Ｂと、前記パラメータ変換処理部８３Ｂ、メモリ８５とを有して構成されている。  
前記アンプ５１と、前記フィルタ５２と、前記圧縮処理部５３とは、上記実施例１で説明したのと同様な構成である。
【００７１】
前記Ａ／Ｄ変換器８４は、前記圧縮処理部５３からのアナログ圧縮処理された超音波エコー信号をデジタル信号に変換するようになっている。  
前記暗号処理部８１Ｂは、前記超音波観測装置３Ｂに送信する患者データに対して暗号処理を施すか又は、前記超音波観測装置３Ｂから受信した暗号化された患者データに対して暗号解除処理を施すようになっている。
【００７２】
前記データ圧縮／解凍処理部８２Ｂは、前記圧縮処理部５３とは異なる、一般的な連長（ラン・レングス）符号化法、ハフマン符号化法、ユニバーサル符号化法等の可逆圧縮／解凍処理を施すようになっている。  
前記パラメータ変換処理部８３Ｂは、画像信号等の信号をパラメータ変換して重み付けを施す等の画像処理を行うようになっている。
【００７３】
前記メモリ８５は、前記パラメータ変換処理部８３Ｂを介して画像信号等の信号を一時的に記憶するようになっている。尚、前記Ａ／Ｄ変換器８４と、前記暗号処理部８１Ｂと、前記データ圧縮／解凍処理部８２Ｂと、前記パラメータ変換処理部８３Ｂと、前記メモリ８５とは、信号処理ＬＳＩ８６に搭載されている。
【００７４】
このように構成されているカプセル型超音波診断装置１Ｂは、超音波観測が行われる。  
先ず、超音波観測の前に、カプセル本体２Ｂに患者データを送信する。  
術者は、例えば、前記操作入力部３７を操作して患者データを超音波観測装置３Ｂに入力する。
【００７５】
入力された患者データは、前記装置側制御部３４Ｂから取り込まれ前記装置側信号処理部３３Ｂにて信号処理され、前記装置側送受信部６２により所定の周波数の搬送波（キャリア信号）により変調され、前記装置側アンテナ３１から電波として発信される。
【００７６】
ここで、装置側信号処理部３３Ｂは、前記パラメータ変換処理部８３にて患者データをパラメータ変換処理して画像信号に重み付けを行い、前記データ圧縮／解凍処理部８２にて一般的な可逆圧縮処理を施し、前記暗号処理部８１にて前記カプセル本体２Ｂに送信する患者データに対して暗号処理を施す。
【００７７】
また、装置側送受信部６２は、前記規格化処理部７１Ｂにて患者データを汎用の無線通信規格に基づく通信信号に変換し、前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２Ｂにてパラレル−シリアル変換処理を行い、前記変調・復調部７３Ｂにてデジタル変調を施し、前記ＡＧＣ回路７４Ｂにてゲイン調整し、前記アンプ７５Ｂにて電力増幅を行って、前記装置側アンテナ３１に出力する。
【００７８】
一方、前記カプセル本体２Ｂは、前記超音波観測装置３Ｂからの電波を前記カプセル側アンテナ１６から受信して前記カプセル側送受信部６１により受信処理し、前記カプセル側制御部１４Ｂの制御に基づき、前記カプセル側信号処理部１２Ｂにて信号処理して患者データが入力される。
【００７９】
ここで、カプセル側送受信部６１は、前記カプセル側アンテナ１６から受信した信号に対して前記アンプ７５にて目的の周波数帯を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出し、前記ＡＧＣ回路７４にてゲイン調整し、前記変調・復調部７３にて復調し、前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２にてシリアル−パラレル変換処理を施し、規格化処理部７１にて通信信号を元の信号に戻して前記カプセル側制御部１４Ｂに出力する。
【００８０】
カプセル側制御部１４Ｂは、前記カプセル側信号処理部１２Ｂを制御して超音波観測装置３Ｂからの患者データを信号処理する。  
前記カプセル側信号処理部１２Ｂは、前記暗号処理部８１Ｂにて暗号解除処理を施し、前記データ圧縮／解凍処理部８２Ｂにて解凍処理を施し、前記パラメータ変換処理部８３Ｂを介して前記メモリ８５に格納される。
【００８１】
これにより、カプセル型超音波診断装置１Ｂは、超音波観測装置３Ｂからカプセル本体２Ｂに患者データが入力される。  
そして、カプセル型超音波診断装置１Ｂは、被験者によりカプセル本体２Ｂが飲み込まれて超音波観測が行われる。
【００８２】
前記カプセル型超音波診断装置１Ｂは、体腔内において前記カプセル本体２Ｂがカプセル内電源部１３を電力供給状態にすると、超音波観測を開始する。  
前記カプセル本体２Ｂは、前記カプセル側制御部１４Ｂから超音波駆動信号を出力されて超音波振動子２１を駆動し、目的部位に対して超音波パルスを送受波する。
【００８３】
と同時に、カプセル本体２Ｂは、前記カプセル側制御部１４Ｂから駆動信号を出力されて超音波部１１の回転駆動部２２が駆動して超音波振動子２１を回転駆動する。  
これにより、カプセル本体２Ｂは、超音波振動子２１が超音波パルスを送受波してラジアル走査を行い、生体組織からの超音波エコー信号を得る。
【００８４】
この超音波エコー信号は、カプセル側信号処理部１２Ｂにより信号処理されてカプセル側制御部１４Ｂを介してカプセル側送受信部６１により所定の周波数（ＨＦ帯域又はＶＨＦ帯域）の搬送波（キャリア信号）により変調され、前記カプセル側アンテナ１６から電波として発信される。
【００８５】
ここで、カプセル側信号処理部１２Ｂは、超音波エコー信号に対して前記アンプ５１により増幅し、前記フィルタ５２により高帯域の周波数信号を除去し、前記圧縮処理部５３にて上記実施例１で説明したのと同様な対数圧縮処理を行う。
【００８６】
これにより、カプセル本体２Ｂは、非常に微弱な信号が含まれる超音波エコー信号を対数圧縮することにより、取りこぼすことなくアナログ圧縮処理が行え、超音波観測装置３Ｂへリアルタイムに伝送することが可能となる。
【００８７】
そして、カプセル側信号処理部１２Ｂは、アナログ圧縮処理された超音波エコー信号に対して前記Ａ／Ｄ変換器８４によりアナログ信号をデジタル信号に変換する。その後、カプセル側信号処理部１２Ｂは、前記パラメータ変換処理部８３Ｂにて超音波エコー信号をパラメータ変換処理して画像信号に重み付けを行い、前記データ圧縮／解凍処理部８２Ｂにて可逆圧縮処理し、前記暗号処理部８１Ｂにて暗号処理を施す。
【００８８】
このとき、カプセル側信号処理部１２Ｂは、前記前記パラメータ変換処理部８３Ｂにて超音波エコー信号に上記患者データを付加するようになっている。  
これにより、本実施例は、取得する超音波エコー信号に対して患者データの取り違えがなく、正確に処理可能となる。
【００８９】
カプセル側送受信部６１は、前記規格化処理部７１にて暗号処理された超音波エコー信号に対して汎用の無線通信規格に基づく通信信号に変換し、前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２にてパラレル−シリアル変換処理を行い、前記変調・復調部７３にてデジタル変調を施し、前記ＡＧＣ回路７４にてゲイン調整し、前記アンプ７５にて電力増幅を行って、カプセル側アンテナ１６により電波として発信する。
【００９０】
前記超音波観測装置３Ｂは、前記カプセル本体２Ｂからの電波を前記装置側アンテナ３１から受信して前記装置側送受信部６２により受信処理する。  
ここで、装置側送受信部６２は、前記装置側アンテナ３１から受信した信号に対して前記アンプ７５Ｂにて目的の周波数帯（ＨＦ帯域又はＶＨＦ帯域）を効率良く増幅して搬送波（キャリア信号）を抽出し、前記ＡＧＣ回路７４Ｂにてゲイン調整し、前記変調・復調部７３Ｂにて復調し、前記Ｐ／Ｓ・Ｓ／Ｐ変換器７２Ｂにてシリアル−パラレル変換処理を施し、規格化処理部７１Ｂにて通信信号を元の信号に戻す。
【００９１】
そして、装置側送受信部６２からの信号は、前記装置側信号処理部３３Ｂにより信号処理される。  
前記装置側信号処理部３３Ｂは、前記暗号処理部８１にて暗号解除処理を施し、前記データ圧縮／解凍処理部８２にて解凍処理を施し、前記パラメータ変換処理部８３を介して前記装置側制御部３４Ｂに出力する。
【００９２】
前記装置側制御部３４Ｂは、前記装置側信号処理部３３Ｂにより信号処理した信号をアナログ伸張処理して前記画像処理部３５へ出力する。更に、前記装置側制御部３４は、前記操作入力部３７から入力される操作情報に基づき、前記画像処理部３５を制御して操作者の所望するような画像処理を施す。
【００９３】
前記画像処理部３５は、前記装置側制御部３４Ｂを介して入力される画像信号を画像処理して標準的な映像信号を生成し、この生成した映像信号を前記モニタ３６に出力してこの表示画面に前記カプセル本体２Ｂからの超音波画像を表示させる。
【００９４】
この結果、実施例２のカプセル型超音波診断装置１Ｂは、上記実施例１と同様に超音波エコー信号をアナログ信号のまま圧縮処理した後、デジタル信号処理を行ってカプセル本体２Ｂからのエコー信号をリアルタイムに静止画伝送することができる。
【００９５】
また、実施例２のカプセル型超音波診断装置１Ｂは、予め患者データをカプセル本体２Ｂに入力できるので、取得する超音波エコー信号に対して患者データの取り違えなく正確に処理できる。  
従って、実施例２のカプセル型超音波診断装置１Ｂは、リアルタイムに静止画像を得られ、患者データの取り違えなく正確に超音波観測ができる。
【００９６】
また、本発明は、以上述べた実施例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明のカプセル型超音波診断装置は、カプセル本体からのエコー信号をリアルタイムに伝送可能で、カプセル本体を極力小さくすることを可能としたことにより、体腔内の超音波観測を行う場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施例１のカプセル型超音波診断装置を示す全体構成図である。
【図２】図１のカプセル側送信部の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の装置側受信部の構成を示すブロック図である。
【図４】図１の装置側信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】図１のカプセル側信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】図５のカプセル側信号処理部が行う圧縮処理を示すグラフである。
【図７】実施例２のカプセル型超音波診断装置を示す全体構成図である。
【図８】図７のカプセル側送受信部の構成を示すブロック図である。
【図９】図７の装置側送受信部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図７の装置側信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１１】図７のカプセル側信号処理部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  カプセル型超音波診断装置
２  カプセル本体
３  超音波観測装置
１１  超音波部
１２  カプセル側信号処理部
１４  カプセル側制御部
１５  カプセル側送信部
１６  カプセル側アンテナ
２１  超音波振動子
２２  回転駆動部
３１  装置側アンテナ
３２  装置側受信部
３３  装置側信号処理部
３４  装置側制御部
３５  画像処理部
３６  モニタ
３７  操作入力部
５３  圧縮処理部
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
2006115935.tif 000003
【図２】
2006115935.tif 000004
【図３】
2006115935.tif 000005
【図４】
2006115935.tif 000006
【図５】
2006115935.tif 000007
【図６】
2006115935.tif 000008
【図７】
2006115935.tif 000009
【図８】
2006115935.tif 000010
【図９】
2006115935.tif 000011
【図１０】
2006115935.tif 000012
【図１１】
2006115935.tif 000013