(57)【要約】  電源投入時自己テスト（POST）と拡張自己テスト（EST）を含む超音波画像システムである。POSTは、（ａ）確認テストと、（ｂ）レジスタテストと、（ｃ）コントローラテストと、（ｄ）受信デジタル信号経路テストと、（ｅ）基本的なフロントエンドテストを含む。電源がオンになってから３秒くらいの短い時間でPOSTが起動され、実行され、完了される。POSTの後にオペレータの指示でESTが実行され、それには送信テストと、トランスデューサーの要素テストと、フロントエンドの電圧テストと、受信テストが含まれる。
2005510265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランタイムコードを保存する第１のオンボードメモリと、
前記第１のオンボードメモリより早いアクセス時間を有する第２のオンボードメモリであって、前記ランタイムコードが前記第１のオンボードメモリから前記第２のオンボードメモリにコピーされて、超音波スキャニングを実行する第２のオンボードメモリと、
前記第１のオンボードメモリから前記第２のオンボードメモリに前記ランタイムコードをコピーし、前記コピーされたランタイムコードが正確にコピーされたことを確認する確認テストを有する電源投入時自己テスト（POST）を起動し、実行し、完了する手段と
を有する超音波画像システム。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波画像システムであって、
超音波スキャニングを実行するレジスタを有するバックエンドの特定用途向け集積回路（ASIC）を更に有し、
前記POSTが前記レジスタをテストするレジスタテストを有し、
前記確認テストの終了後に、前記レジスタテストが起動され、実行され、完了される超音波画像システム。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波画像システムであって、
リアルタイムのクロックを生成し、超音波スキャニングの間に入出力動作を制御するコントローラを更に有し、
前記POSTが前記コントローラの動作をテストするコントローラテストを有し、
前記レジスタテストの終了後に、前記コントローラテストが起動され、実行され、完了される超音波画像システム。
【請求項４】
請求項３に記載の超音波画像システムであって、
前記POSTが前記超音波画像システムの受信デジタル信号経路をテストする受信デジタル信号経路テストを有し、
前記コントローラテストの終了後に、前記受信デジタル信号経路テストが起動され、実行され、完了される超音波画像システム。
【請求項５】
請求項３に記載の超音波画像システムであって、
ビームフォーマー（beamformer）と、
検出装置とを更に有し、
超音波スキャニング中に受信デジタル信号経路が前記ビームフォーマー（beamformer）とその後に前記検出装置を通過し、
前記POSTが前記受信デジタル信号経路をテストする受信デジタル信号経路テストを有し、
前記コントローラテストの終了後に、前記受信デジタル信号経路テストが起動され、実行され、完了される超音波画像システム。
【請求項６】
請求項３に記載の超音波画像システムであって、
ビームフォーマー（beamformer）と内蔵の擬似乱数（PRN）生成装置とを有する第１の特定用途向け集積回路（ASIC）と、
検出装置と内蔵の巡回冗長コード（CRC）検査装置とを有する第２の特定用途向け集積回路（ASIC）とを有し、
超音波スキャニング中に受信デジタル信号経路が前記ビームフォーマー（beamformer）とその後に前記検出装置を通過し、
前記POSTがPRN生成装置とCRC検査装置が共に動作して、前記受信デジタル信号経路をテストする受信デジタル信号経路テストを有し、
前記コントローラテストの終了後に、前記受信デジタル信号経路テストが起動され、実行され、完了される超音波画像システム。
【請求項７】
請求項５に記載の超音波画像システムであって、
前記POSTが、前記受信デジタル信号経路テストの終了後に起動され、実行され、完了される基本的なフロントエンドテストを有する超音波画像システム。
【請求項８】
請求項１に記載の超音波画像システムであって、
前記POSTの終了後にオペレータの判断で実行される拡張自己テスト（EST）を実行する手段を更に有し、
前記ESTは、送信テストと、トランスデューサーの要素テストと、フロントエンドの電圧テストと、受信テストとを有するグループのうちの少なくとも１つを有する超音波画像システム。
【請求項９】
第１のオンボードメモリから第２のオンボードメモリにランタイムコードをコピーし、前記コピーされたランタイムコードが正確にコピーされたことを確認する確認テストと、
超音波スキャニングを実行する特定用途向け集積回路（ASIC）に含まれるレジスタをテストするレジスタテストと、
リアルタイムのクロックを生成し、超音波スキャニングの間に入出力動作を制御するコントローラの動作をテストするコントローラテストと、
超音波画像システムの受信デジタル信号経路をテストする受信デジタル信号経路テストと、
基本的なフロントエンドテストと
を有する電源投入時自己テスト（POST）を有する超音波画像システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の超音波画像の方法であって、
前記POSTの終了後にオペレータの判断で実行される拡張自己テスト（EST）を更に有し、
前記ESTは
送信テストと、
前記送信テストの終了後に起動され、実行され、完了されるトランスデューサーの要素テストと、
前記トランスデューサーの要素テストの終了後に起動され、実行され、完了されるフロントエンドの電圧テストと、
前記フロントエンドの電圧テストの終了後に起動され、実行され、完了される受信テストと
を有する超音波画像の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、超音波画像システムの電源投入時自己テスト（POST）と拡張自己テスト（EST）に関し、比較的短い期間（例えば３秒未満）で高い信頼性で超音波画像システムが正確に機能していることを判断する。
【０００２】
超音波画像システムは人間の人体の中の画像を作り出すために広く用いられている。
【０００３】
図１は、超音波画像システムの一般概念を示した図である。図１を参照すると、超音波画像システム１８は一般的に電子機器２０とトランスデューサー２２を有する。電子機器２０はトランスデューサー２２のための制御信号を作り出す。前記制御信号により、トランスデューサー２２は例えば人体の組織のような組織２６に超音波エネルギー２４を送信する。超音波エネルギー２４により、組織２６がトランスデューサー２２により受信される信号２８を生成する。電子機器２０は、受信された信号２８に従って画像を形成する。
【０００４】
従来の超音波画像システムは、一般的に埋め込まれた常駐の自己診断テストを使用し、適切な動作を保証する。しかし、従来、診断テストは迅速な方法で実現されていない。
【０００５】
本発明は電源がオンになって３秒以内に起動され、実行され、完了される電源投入時自己テスト（POST）を有する超音波画像システムを提供する。
【０００６】
本発明はまた、（ａ）第１のオンボードメモリから第２のオンボードメモリにランタイムコードをコピーし、前記コピーされたランタイムコードが正確にコピーされたことを確認する確認テストと、（ｂ）超音波スキャニングを実行する特定用途向け集積回路（ASIC）に含まれるレジスタをテストするレジスタテストと、（ｃ）リアルタイムのクロックを生成し、超音波スキャニングの間に入出力動作を制御するコントローラの動作をテストするコントローラテストと、（ｄ）前記超音波画像システムの受信デジタル信号経路をテストする受信デジタル信号経路テストと、（ｅ）基本的なフロントエンドテストとを有するPOSTを有する超音波画像システムを提供する。
【０００７】
更に、本発明は電源投入時自己テスト（POST）と拡張自己テスト（EST）を有する超音波画像システムを提供する。前記POSTは、電源がオンになって３秒以内に起動され、実行され、完了される。前記POSTは、確認テストと、レジスタテストと、コントローラテストと、受信デジタル信号経路テストと、基本的なフロントエンドテストとを有するグループのうちの少なくとも１つを有する。前記ESTは前記POSTの終了後にオペレータの判断で実行される。前記ESTは、送信テストと、トランスデューサーの要素テストと、フロントエンドの電圧テストと受信テストとを有するグループのうちの少なくとも１つを有する。
【０００８】
本発明の利点は以下の説明においてある程度示され、ある程度は説明から明らかになる、又は、本発明の実施により知り得る。
【０００９】
本発明の前記及び他の目的と利点が、添付の図面を考慮に入れて、以下の好ましい実施例の説明から明らかになり、容易にわかる。
【００１０】
本発明の好ましい実施例についての言及が詳細に行われ、その例が添付の図面に示され、図面において同様の参照番号は全体を通して同様の要素を参照する。
【００１１】
図２は、本発明の実施例による超音波画像システム３０を示す図である。超音波画像システム３０は、トランスデューサー３２と、増幅装置３４と、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換装置３６と、ビームフォーマー（beamformer）３８と、検出装置４０と、スキャン変換装置４２と、ビデオディスプレイ４４とを含む。図２において、説明を簡単にするために単一の増幅装置と単一のＡ／Ｄ変換装置が示されている。しかし、一般的な実施例において、チャネル毎に別個の増幅装置と別個のＡ／Ｄ変換装置が一般的に備えられる。トランスデューサーと増幅装置とＡ／Ｄ変換装置とビームフォーマー（beamformer）と検出装置とスキャン変換装置とビデオディスプレイは、超音波診断システムの技術において周知の構成要素であり、超音波エネルギーを組織内に送信し、生成された信号を受信する超音波診断装置における前記の構成要素の使用は周知である。従って、前記構成要素の詳細な議論はここでは提示されない。
【００１２】
図２の実施例において、検出装置４０とスキャン変換装置４２は同じ特定用途向け集積回路（ASIC）に含まれる。ASIC４６は、超音波エネルギーを生成する場合又は生成された信号を受信する場合に、超音波画像システム３０によるデータを保存するレジスタ４８を一般的に含む。
【００１３】
ビームフォーマー（beamformer）３８は、テスト刺激として用いる乱数シーケンスを生成するPRN生成装置（PRN）５０及び６２を含む。一般的にPRN生成装置５０はPRN生成装置６２と異なるワードのサイズを生成するが、本発明はこの例に限定されない。本発明のこの実施例において、ビームフォーマー（beamformer）３８はまた、内蔵の巡回冗長コード（CRC）検査６０を含む。本発明の一般的な実施例において、ビームフォーマー（beamformer）３８は、内蔵のPRN生成装置５０及び６２とCRC検査装置６０を含むASICにより形成される。
【００１４】
図２の実施例において、ASIC４６はまた、内蔵の冗長巡回コード（CRC）検査装置５２を含む。CRC検査装置５２はビームフォーマー（beamformer）３８のPRN生成装置５０によって生成されたデータからの所定のデジタル出力パターンのための固有の値を提供する。
【００１５】
図２の特定の実施例において、PRN生成装置５０とCRC検査装置５２は、ビームフォーマー（beamformer）３８の出力とその後に検出装置４０を通過する受信デジタル信号経路をテストするために用いられる。一例として、PRN生成装置５０は、ビームフォーマー（beamformer）３８からの出力データとしての乱数を生成する。従って、実際の超音波スキャンからのデジタルデータを用いる代わりに、“テスト”データがPRN生成装置５０によって生成される。生成されたテストデータがビームフォーマー（beamformer）３８の出力と検出装置４０を通過した後、CRC検査装置５２がデータの検査を実行する。概して、CRC検査装置５２は受信デジタル信号経路からのデータ出力の完全な検査を提供する。
【００１６】
PRN生成装置とCRC検査装置は、その技術において周知であり、テスト目的のために一般的に使用される。従って、PRN生成装置５０とCRC検査装置５２の前述の使用は、その技術に熟練する人により理解される。
【００１７】
前述の通り、前記の例において、ASIC４６は検出装置４０と、スキャン変換装置４２と、CRC検査装置５２と、レジスタ４８とを含む。さらに、ビームフォーマー（beamformer）３８はASIC４６に含まれず、その代わりに例えば少なくとも１つの別個のASICによって形成される。しかし、本発明は特定のASICに含まれる前記の特定の構成要素、又は異なるASICの機能の特定の分離に限定されない。その代わりに、異なるASICに含まれ得る構成要素の多数の異なる組み合わせと、使用され得るASICの異なる組み合わせが存在する。更に、特定の構成要素を含むASICの設計する概念は技術的に周知であり、多くの異なるASICが、異なる構成要素を含む異なるASICを備えて、超音波画像システムにおいて一般的に用いられる。本発明において、PRN生成装置とCRC検査装置をASICの中に形成することにより、通常の動作速度でのテストが、例えば３秒未満で行われることを可能にし、更に総合的なテストを提供する。
【００１８】
図２において、超音波画像システム３０は、例えば第１のオンボードメモリ（第１のメモリ）５４と、第１のオンボードメモリ５４より早いアクセス時間を有する第２のオンボードメモリ（第２のメモリ）５６とを含む。第１のオンボードメモリ５４は、例えば電源がオフになったときにデータを保持するフラッシュメモリである場合がある。フラッシュメモリの欠点は、比較的遅く、読み取りアクセスのみであることである。従って、第２のオンボードメモリ５６は、例えばより早いアクセス速度を有し、読み取り動作と書き込み動作の双方を可能にする非フラッシュメモリである場合がある。例えば、ランタイムコードは第１のオンボードメモリ５４に存在する。前記の実施例において、超音波画像を実行するときに、ランタイムコードが第１のオンボードメモリ５４から第２のオンボードメモリにコピーされる。従って、ランタイムコードはより早い第２のオンボードメモリ５６からアクセスされ得る。
【００１９】
入出力（I/O）コントローラ５７は、多様な構成要素へ／多様な構成要素からの入出力（I/O）動作を制御し、リアルタイムのクロックを生成する。コントローラと、超音波画像システムにおける前記のコントローラの使用は周知である。
【００２０】
バス５８は多様な構成要素を接続する。図２に示す特定のバス構成と多様な構成要素間の接続は、例としてのみ意図され、本発明は前記特定のバス構成と接続構成に限定されない。
【００２１】
概して、超音波画像システム３０の“フロントエンド”は、Ａ／Ｄ変換装置３６とＡ／Ｄ変換装置３６の前の全ての構成要素を参照する。従って、フロントエンドにはトランスデューサー３２からＡ／Ｄ変換装置３６への経路が含まれる。特に、フロントエンドには、例えばトランスデューサー３２と増幅装置３４とＡ／Ｄ変換装置３６が含まれ、概してアナログの構成要素を参照する。それに対して、“バックエンド”は、Ａ／Ｄ変換装置３６の後ろの全ての構成要素を参照する。特に、バックエンドには、例えばビームフォーマー（beamformer）３８と検出装置４０とスキャン変換装置４２とビデオディスプレイ４４が含まれ、概してデジタルの構成要素を参照する。
【００２２】
図３は、本発明の実施例に従って、超音波画像システム３０で実行される電源投入時自己テスト（POST）１６０と拡張自己テスト（EST）１６２を含む診断システム５９を示す図である。
【００２３】
図３を参照すると、システムの電源がオンになると、POST１６０が超音波画像システム３０によって自動的に実行され、この例においてはシステムの総合的なテストと共に３秒未満で実行する。
【００２４】
POST１６０は、確認テスト６３とレジスタテスト６４とコントローラテスト６６と受信デジタル信号経路テスト７０と基本的なフロントエンドテスト７１とを含む。
【００２５】
確認テスト６３は、第１のオンボードメモリ５４から第２のオンボードメモリ５６にランタイムコードをコピーし、例えば前記コピーされたコードのチェックサムを実行することや、それを所定のチェックサムと比較することによって、前記コピーされたランタイムコードが正確にコピーされたことを確認する。当然ながら、このことは可能性のある確認テストの例にしかすぎず、本発明は前記の特定の例に限定されない。確認テストを実行する多くの異なる方法が存在し、本発明は何らかの特定の方法に限定されない。
【００２６】
レジスタテスト６４は、ASIC４６に含まれるレジスタ４８の動作をテストする。概して、例えばレジスタテスト６４はレジスタ４８に書き込み、書き込まれた情報を読み出して、それが正確であることを確認する。レジスタテストの概念は周知である。当然ながら、このことは可能性のあるレジスタテストの例にしかすぎず、本発明は前記の特定の例に限定されない。レジスタテストを実行する多くの異なる方法が存在し、本発明は何らかの特定の方法に限定されない。
【００２７】
図３の例において、確認テスト６３の終了後に、レジスタテスト６４が起動され、実行され、完了される。しかし、本発明は前記の実行の順番に限定されない。
【００２８】
コントローラテスト６６はコントローラ５７の動作をテストする。例えば、コントローラテスト６６は、コントローラ５７のレジスタ（図示なし）に書き込み、その後読み取り、適切なレジスタ動作を確認する。コントローラテスト６６はまた、例えばコントローラ５７によって生成されたリアルタイムのクロックをテストし、適切な動作を確認する。コントローラとリアルタイムのクロックをテストする方法は周知である。更に、このことは可能性のあるコントローラテスト６６の例にしかすぎない。本発明は前記の例に限定されない。その代わり、コントローラテスト６６は、POST１６０の終了に割り当てられた時間内に適切なコントローラのパラメータを単にテストする。
【００２９】
図３の例において、レジスタテスト６４の終了後に、コントローラテスト６６が起動され、実行され、完了される。しかし、本発明は前記の実行の順番に限定されない。
【００３０】
受信デジタル信号経路テスト７０は、例えば通常のシステム動作周波数で動かされ、最小の時間（例えば100μs未満）で広範囲の一連の機能確認テストを提供する。好ましくは、テストは多様なASICの機能ブロックと相互接続に対して階層的な方法で行われる。期待されたCRC値が取得されなければ、不良が検出されて記される。
【００３１】
特に、前述の通り、超音波スキャニングの間に受信デジタル信号経路がビームフォーマー（beamformer）３８と、その後検出装置４０と、その後スキャン変換装置４２を通過する。本発明の例において、ビームフォーマー（beamformer）３８を形成する各ASICは、例えば（PRN生成装置５０及び６２のような）２つのPRN生成装置と、（CRC検査装置６０のような）１つのCRC検査装置を含むが、本発明は前記の特定の例に限定されず、多様な変更が可能である。受信デジタル信号経路テスト７０について、PRN生成装置は、例えば異なる幅の擬似乱数であるが予測可能な数値を生成し、提示するデータを提供する。PRN生成装置６２は、例えば各チャネルのＡ／Ｄ変換装置からビームフォーマー（beamformer）３８への入力データを表すデータを生成する。PRN生成装置５０は、例えば検出装置４０への入力データであるビームフォーマー（beamformer）３８の出力を表すデータを生成する。PRN生成装置６２を使用するビームフォーマー（beamformer）３８からの出力データは、例えば真の全幅の乱数を一般的に提供しない。CRC検査装置６０は、ビームフォーマー（beamformer）３８からの出力を検査し、CRC検査装置５２は検出装置４０からの出力を検査する。２つのPRN生成装置を使用することにより、平行してビームフォーマー（beamformer）３８と検出装置４０のテストをすることができ、それによって時間を節約することができる。
【００３２】
一例として、図２の特定の実施例について前述した通り、受信デジタル信号経路テスト７０において、PRN生成装置５０はビームフォーマー（beamformer）３８からの出力データとしての乱数を生成する。従って、実際の超音波スキャンからのデジタルデータを用いる代わりに、“テスト”データがPRN生成装置５０によって生成される。生成されたテストデータがビームフォーマー（beamformer）３８と検出装置４０の出力を通過した後に、CRC検査装置５２がデータの検査を実行する。
【００３３】
当然ながら、ここで説明されたPRN生成装置の特定の使用とその数は、例であることのみを意図しており、本発明は前記の特定の例に限定されない。その代わりに多様な変更が可能である。
【００３４】
図３の例において、コントローラテスト６６の終了後に、受信デジタル信号経路テスト７０が起動され、実行され、完了される。しかし、本発明は前記の実行の順番に限定されない。
【００３５】
基本的なフロントエンドテスト７１は、フロントエンドを通した受信経路をテストする。これは、フロントエンドの全てではなく、いくつかのパラメータと構成要素をテストする基本的なフロントエンドテストである。従って、フロントエンドテスト７１は、POST１６０の間に実行される迅速であるが、完全には総合的でないフロントエンドのテストを提供する。例えば、テスト信号は、増幅装置３４の全てのチャネルに挿入され得る。増幅装置３４は、例えば一連のデータを受信する間に線形的に増加するタイム・ゲイン・コントロール（time  gain  control）（TGC）をフィルタリングして追加する。ビームフォーマー（beamformer）３８から集められたデータは分析され、全チャネルの受信経路とTGCが正確に機能していることを確認する。この例において、増幅装置３４は前記の動作を実行するための必要なフィルタ等を含む。増幅装置３４は例えば必要な機能を有するASICである場合がある。このことは、POST１６０の間に実行され得る、可能性のある基本的なフロントエンドテスト７１の一例にしかすぎない。本発明はこの例に限定されない。その代わり、基本的なフロントエンドテスト７１は、POST１６０の終了に割り当てられた時間内に適切なフロントエンドのパラメータと構成要素のテストをするように単に構成される。
【００３６】
図３の例において、受信デジタル信号経路テスト７０の終了後に、基本的なフロントエンドテスト７１が起動され、実行され、完了される。しかし、本発明は前記の実行の順番に限定されない。
【００３７】
POST１６０の多様なテストが実行される前述の順番は、単に例として意図されたものであり、本発明は前記の順番に限定されない。従って、POST１６０の多様なテストは異なる順番で実行され得る。しかし、POST１６０の多様なテストが実行される前述の順番は、その後のテストに必要な構成要素が最初にテストされるように構成される。例えば、受信デジタル信号経路テスト７０は、一般的に確認テスト６３とレジスタテスト６４でテストされた構成要素を必要とし、それ故にこれらのテストの後に作動される。
【００３８】
POST１６０の終了時に、超音波画像システム３０は、例えばこのために必要な追加の診断テストをせずに超音波スキャニングを実行する準備ができている。
【００３９】
EST１６２はPOST１６０の後にオペレータの判断で実行される。EST１６２は、送信テスト７２と、トランスデューサーの要素テスト７４と、フロントエンドの電圧テスト７６と、受信テスト７８とを含む。
【００４０】
送信テスト７２は、超音波エネルギーの送信をテストする。図示されていないが、送信テスト７２によってテストされるフロントエンドの構成要素は、例えば出力パルサーとパルス生成装置と高電圧電源を含む。一例として、前記構成要素について送信テスト７２は、例えばパルス幅やパルス数やパルス振幅のような多様なパラメータを測定する。応答が期待された応答と有意に異なる場合には、要素／相互接続の設定が例えば不良としてタグ付けされ、配列の位置が記される。使用され得る多くの異なる送信テストが存在し、本発明は何らかの特定のテストに限定されない。送信テストの概念は周知である。
【００４１】
トランスデューサーの要素テスト７４は、トランスデューサーの要素とトランスデューサー３２の相互接続（例えばケーブルやコネクタ）を検査する。トランスデューサーの要素テスト７４を実行するために、トランスデューサー３２は一般的に関連する電子機器にプラグ接続される必要がある。可能性のあるトランスデューサーのテストの例として、トランスデューサー３２から送出されたパルスで自由空気を受け得る。そして、各要素／相互接続の設定の応答が測定される。各要素／相互接続の設定が既知の“フィンガープリント（fingerprint）”の応答と比較される。前記応答がフィンガープリント（fingerprint）と類似している場合には、前記要素／相互接続の設定が正確に動作していると判断される。前記応答が期待された応答と有意に異なる場合には、前記要素／相互接続の設定が例えば不良としてタグ付けされ、配列の位置が記される。当然ながら、このことは可能性のあるトランスデューサーの要素テスト７４の一例にしかすぎず、本発明は前記の特定の例に限定されない。その代わりに、他の適切なトランスデューサーの要素テストが用いられ得る。トランスデューサーの要素テストの概念は周知である。
【００４２】
フロントエンドの電圧テスト７６は、超音波画像システムのフロントエンドの特定の電圧が特定の制限内にあることを確認する。前記電圧は、例えばＡ／Ｄ変換装置に多重送信され、プロセッサにより読み取られて制限内であるかどうかを判断する。フロントエンドの電圧テストの概念は周知であり、本発明は何らかの特定のテストに限定されない。
【００４３】
受信テスト７８は、フロントエンドのチャネルの受信経路をテストする。例えば、受信テスト７８は、ゲインや位相や高調波ひずみのようなフロントエンドの多様なパラメータを測定する。前記の測定は、例えばオンボードのダイレクトデジタルシンセサイザー（例えば図４のデジタルシンセサイザー９８を参照）から各チャネルにテスト信号を挿入することによって行われる。そして、例えばビームフォーム（beamform）のデータでフーリエ変換（FFT）が実行され、前記のパラメータが計算される。前記応答が期待された応答と有意に異なる場合には、前記要素／相互接続の設定が例えば不良としてタグ付けされ、配列の位置が記される。当然ながら、このことは可能性のある受信テスト７８の一例にしかすぎず、本発明は前記の特定の例に限定されない。その代わりに、他の適切な受信テストが用いられ得る。受信テストの概念は周知である。
【００４４】
EST１６２における多様なテストの実行の順番の例として、送信テスト７２の終了後に、トランスデューサーの要素テスト７４が起動され、実行され、完了される。トランスデューサーの要素テスト７４の終了後に、フロントエンドの電圧テスト７６が起動され、実行され、完了される。フロントエンドの電圧テスト７６の終了後に、受信テスト７８が起動され、実行され、完了される。しかし、EST１６２の多様なテストが実行される前記の順番は、単に例として意図されたものであり、本発明は前記の順番に限定されない。従って、EST１６２の多様なテストが異なる順番で実行され得る。概して、その後のテストに必要な構成要素が最初にテストされるように適切な順番でテストが実行される。
【００４５】
一例として、EST１６２の終了時に、可能性のある不良チャネルを示す送信テスト７２と受信テスト７８とトランスデューサーの要素テスト７４について、ビットパターンが表示される。その結果の更なる分析で、例えば不良がトランスデューサー３２、又は他の電子機器にあるかどうかが判断され得る。しかし、本発明は前記のビットパターン表示と分析を含むことに限定されない。
【００４６】
概して、一例としてランタイムのソフトウェアはPOST１６０とEST１６２の双方の実行を制御し、例えば、システムパラメータの定期的な監視を制御する。
【００４７】
前述の構成で、超音波画像システム３０は、通常のシステム動作の間に多様なシステムパラメータ（例えば、送信パラメータや温度等）の継続的で定期的な監視を提供することができる。
【００４８】
図３からわかるとおり、テストがタイミングでグループ化され作動する方法と、重要度及び継続時間による頻度とで、診断テストがまとめられる。例えば、ランタイムコードに埋め込まれるシステム診断は、POST１６０の間にシステムがオンになる毎に、又はEST１６２の間にオペレータの便宜で実行される。従って、前記のテスト方法はオペレータの便宜で完全なシステムテストを可能にし、電源がオンの時の縮小されたセットの診断によって適切で迅速なシステムテストを可能にする。
【００４９】
一例として、オペレータは所定の方法でいくつかのキーを打つことにより、又は特定のボタンもしくはキーを押すことにより、EST１６２を起動し得る。しかし、本発明はこの例に限定されず、オペレータがEST１６２を起動する多くの異なる方法が存在する。更に一例として、通常はオペレータが自分でEST１６２を作動しない場合がある。その代わりに、一例として、オペレータは技術サポートの電話による支援でEST１６２を作動し得る。当然ながらEST１６２を作動する前記の方法は、例としてのみ意図されたものであり、本発明は前記の例に限定されない。
【００５０】
電源がオンの時にいくつかの診断テストを実行することが望ましいが、電源がオンの後に超音波画像システム３０が使用できる前に長い遅延を有することは望ましくない。このことは携帯用超音波システムで必須であり、オペレータに満足できる遅延は約３秒である。POST１６０における特定のテストとテストの構成は、３秒の制限内で超音波画像システム３０の主要機能の構成要素のテスト範囲を遂行し、その一方で、超音波画像システム３０の“満足のいく状態”における高度な確信をオペレータに提供する。ここで説明される特定の例において、より重要でないテストと３秒以上要するテストはEST１６２で実行される。
【００５１】
従って、POST１６０とEST１６２の多様なテストは、超音波画像システム３０の構成に対応する階層的な方法でまとめられる。
【００５２】
更に、本発明の前述の実施例は、ハードウェアに組み込まれたPRN生成装置とCRC検査装置を備えた階層的なテスト構成を提供する。PRN生成装置とCRC検査装置の前記の組み込まれた使用は、有意な利点を提供し得る。例えば、従来は超音波画像システムにおいて、デジタル信号分析（DSA）として技術的に知られる方法を用いるプローブ及び信号分析装置でデジタル回路テストが行われる。プローブは回路基板又は集積チップ（IC）のテスト位置に接し、適切なクロックとゲートで、その出力が信号分析装置の入力であり、前記信号が適切に実行されることを保証する。しかし、プローブテストは遅く、リソース集中的である。前記のプローブテストは通常は工場においてのみ有用であり、システムの電源がオンになる毎に実行され得ない。更に、テストを実行するために、プローブは回路の選択された節点に機械的に設置される必要がある。従って、プローブテストは主要な基板／チップのテスト位置にアクセスすることを要求する。超音波画像装置がASICに統合された複数のシステム構成要素を有する場合、基板自体が非常に密集し、プローブの場所が容易にアクセスできない。加えて、テストされる必要のある多くの実際の節点は、基板に埋め込まれる。それ故に、多くの節点へのテストのアクセスは不可能である。
【００５３】
しかし、本発明による超音波画像システムにおいては、（例えばASIC４６や、ビームフォーマー（beamformer）３８を形成するもののような）多様なバックエンドのASICがプローブテストされる必要がない場合がある。その代わりに、PRN生成装置５０とCRC検査装置６０が（ASIC４６や、ビームフォーマー（beamformer）３８を形成するもののような）ASICに組み込まれ、バックエンドのASICの機能と、ASIC間の相互接続を確認するために用いられる。従って、電源がオンの時のPOST１６０の間に、バックエンドのASICは受信デジタル信号経路テスト７０によってテストされ得る。
【００５４】
掉尾音波画像システム３０はまた、例えばメモリのログを生成し、POST１６０とEST１６２の間に記入されるエラーを保存するマイクロプロセッサを備え得る。前記エラーログがメモリから読み取られ、何が故障したのかオペレータが診断し得るようにEST１６２の間にディスプレイに表示可能である場合がある。しかし、前記のログの生成は超音波画像システム３０によって提供される可能性のある動作の一例にしかすぎず、本発明は前記のログの生成に限定されない。
【００５５】
図４は、本発明の実施例による超音波画像システム３０の更に詳細な図である。図４の多様な構成要素は図２の構成要素と対応する。例えば、図４において、ビデオディスプレイ４４はカラーVGAディスプレイとして示され、第１のメモリ５４はフラッシュ配列として示され、第２のメモリはSDRAMとして示される。
【００５６】
更に、図４は図２の多様な主要構成要素の更なる詳細を示す。例えば、図４において、増幅装置３４は複数の個々の増幅装置３４ａから３４ｎを含むものとして示される。一例として、増幅装置３４ａから３４ｎのそれぞれは、トランスデューサー３２の異なるチャネルに増幅を供給する。当然ながら、増幅装置３４のこの実施例は例としてのみ意図されたものであり、本発明はこの実施例に限定されない。
【００５７】
図４において、ビームフォーマー（beamformer）３８は、ASIC３８ａと３８ｂと３８ｃを含むものとして示され、合わせてビームフォーマー（beamformer）の機能を提供する。図４に示されていないが、ASIC３８ａと３８ｂと３８ｃは、図２に示すものと同様にPRN生成装置５０及び６２とCRC検査装置６０を含む。当然ながら、ビームフォーマー（beamformer）３８のこの実施例は例としてのみ意図されており、本発明はこの実施例に限定されない。
【００５８】
図４において、ASIC４６は、検出装置４０と、スキャン変換装置４２とレジスタ４８とCRC検査装置５２に加えて、ビームフォーマー（beamformer）３８のASIC３８ａと３８ｂと３８ｃのための共同作因をダウンロードする共同作因ダウンローダー（COEF  DOWNLOAD）と、線形タイマーと、映像グラフィックインタフェース（グラフィックス映像）９０と、フラッシュバス９２と、ダイレクトメモリアクセス（DMA）コントローラ（DMAコントロール）と、シリアルバス９６とを含む。
【００５９】
概して、DMAコントローラ９４は第２のメモリ（SDRAM）５６と検出装置４０とスキャン変換装置４２との間のデータの動きを制御する。DMAコントローラは周知である。概して、線形タイマー８８はASIC４６内のタイミングを制御する。線形タイマーは周知である。
【００６０】
当然ながら、ASIC４６に含まれる特定の構成要素は例としてのみ意図されたものであり、本発明はこの例に限定されない。
【００６１】
図４はまた、プログラム可能なダイレクトデジタルシンセサイザー９８を示し、それは例えばPOST１６０の基本的なフロントエンドテスト７１と、EST１６２のトランスデューサーの要素テスト７４と受信テスト７８とを実行するために用いられ得る。例えば、ダイレクトデジタルシンセサイザー９８からのテスト信号が全チャネルに挿入される。増幅装置３４は、一連のデータが受信される間に線形的に増加するタイム・ゲイン・コントロール（time  gain  control）（TGC）をフィルタリングして追加する。ビームフォーマー（beamformer）３８から集められたデータは分析され、全チャネルの受信経路とTGCが正確に機能していることを確認する。ダイレクトデジタルシンセサイザーは周知である。しかし、本発明は、フロントエンドテストにダイレクトデジタルシンセサイザーを用いることに限定されない。
【００６２】
図４はまた、送信装置１００と、バッテリー１０２と、充電装置１０４と、プロセッサ１１０とを示す。図４において、コントローラ５７は、例えばSMC超入出力コントローラ（SMC  ULTRA  I/O  CONTROLLER）である場合がある。
【００６３】
図４におけるそれぞれの多様な構成要素と相互接続は、その技術に熟練した人に周知である。
【００６４】
POST１６０とEST１６２は、超音波画像システム３０に保存されたソフトウェアのコードに存在する。例えば、前記のコードは、例えば第１のオンボードメモリ５４に存在し得る。しかし、本発明は前記のコードが何らかの特定の位置に保存されることに限定されない。更に、前記のコードはプロセッサ１１０のようなプロセッサにより作動される。しかし、本発明は前記のコードが超音波画像システム３０の何らかの特定の場所で何らかの特定のプロセッサ上で作動されることに限定されない。
【００６５】
図２と図４の特定の構成は例としてのみ意図される。当然ながら、本発明は前記の例に限定されず、多様な変更が可能である。更に、本発明はここで説明される特定の形式のメモリ（例えばフラッシュやSDRAM）に限定されず、他の形式のメモリが用いられ得る。更に、本発明はここで説明される特定の形式のバス（例えばシリアル）に限定されず、他の形式のバス及びバス構成が用いられ得る。
【００６６】
一例として、図２と図４において、ビームフォーマー（beamformer）３８がASIC４６と別個に示される。しかし、一例として、ビームフォーマー（beamformer）３８とASIC４６の多様な構成要素が同じASICに一緒に含まれ得る。
【００６７】
多様な本発明の前述の実施例において、POST１６０とEST１６２のテストは、超音波画像システム３０に組み込まれる。概して、テストを実行するために外部のテスト装置は必要とされない。しかし、本発明はこの方法に限定されない。その代わりに、例えば、ある実施例においては多様なテストが外部のテスト装置を用いて可能になる。
【００６８】
いくつかの本発明の好ましい実施例が示され、説明されたが、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその同等のものである本発明の原理と意図を逸脱することなく、前記の実施例に変更が行われ得ることが、その技術に熟練した人によってわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（先行技術）超音波画像システムの一般概念を示した図である。
【図２】本発明の実施例による超音波画像システムを示す図である。
【図３】本発明の実施例に従って、超音波画像システムによって実行される電源投入時自己テスト（POST）と拡張自己テスト（EST）とを有する診断システムを示す図である。
【図４】本発明の実施例による超音波診断装置の詳細な図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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