(57)【要約】  本発明は、たとえば診療所、病室、または診察室の内部などのローカル区域内においてリアルタイムのユビキタス・イメージングが実現可能な、システムおよび方法を対象とする。これは、たとえば分散広帯域取得およびビデオ・バス機能を備えた中央処理サーバを有する無線ネットワークを設計することによって実現される。広域ネットワークを介する蓄積交換画像転送を使用することにより、遠隔アクセスが可能である。これらの機能により、医師は手持ち式のトランスデューサ（たとえば超音波トランスデューサ）を、診断決定を容易にするための基本ツールとして、今日聴診器が使用されているのと同様に使用することができる。
2007538337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの共通プロセッサと、
互いに離隔された複数の受信機であって、前記各受信機が少なくとも１つの医療トランスデューサからの無線信号を受信するように適合され、前記各受信機が、前記トランスデューサに物理的に近接し、そこから前記無線信号を受信する受信機と、
受信機によって受信されたどの無線信号に含まれているデータも、前記リンクを介して前記サーバに通信されるような、前記受信機と前記サーバの間の少なくとも１つの通信リンクと
を含む医療用システム。
【請求項２】
前記トランスデューサのうちの個々のトランスデューサからの受信データを他のどのトランスデューサから受信したデータとも無関係に分析するための、前記プロセッサ内の制御をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記トランスデューサがさまざまな場所にあり、前記制御が、
各トランスデューサからの分析済みデータを他のどのトランスデューサからの分析済みデータとも別に格納するためのメモリをさらに含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記トランスデューサがさまざまな場所にあり、前記制御が、
前記分析済みデータの少なくとも一部分を特定の場所に返送する通信機能をさらに含み、前記部分が前記特定の場所のトランスデューサから受信した信号に基づく、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記制御が、トランスデューサ上の前記受信データの少なくとも一部をトランスデューサごとに転送するように動作可能である、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記他の場所が、前記転送されたデータに関して精通している人である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記他の場所が、前記転送されたデータに関連する場所にデータを送信するための通信リンクを備える、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記トランスデューサの少なくともいくつかが、音響エネルギーを患者に送り、前記患者から戻る音響エネルギー・エコーを受け取り、前記トランスデューサから前記受信機に送信された前記データが、患者から受け取った前記音響エネルギーの少なくとも一部分を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記各トランスデューサがそれに関連する表示装置を有し、前記データが前記遠隔場所から前記表示装置に表示される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサが各トランスデューサから受信した前記データが超音波イメージング・データである、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
患者を検査する方法であって、
トランスデューサを、患者に対して、前記患者の選択された場所から電子信号を取得できるように配置するステップであって、前記信号が診断目的で分析可能であるステップと、
前記電子信号のうち取得した信号をプロセッサに伝送するステップであって、前記プロセッサが、複数の異なる場所に配置されたトランスデューサから電子信号を受信するように構成されるステップと、
前記プロセッサから、トランスデューサの場所に、前記プロセッサによって処理された画像データを伝送するステップであって、前記プロセッサ・データが、前記場所で前記トランスデューサからリアルタイムで取得したデータに基づいて画像を表示するためのものであるステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記伝送が無線で行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記無線伝送が、ノードと少なくとも１つのトランスデューサの場所の間にある第１のリンクと、前記ノードと前記プロセッサの間にある第２のリンクの２つのリンクで行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各リンクごとに前記伝送プロセスが異なる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサが、前記トランスデューサのうちの複数のトランスデューサから前記信号を同時に受信することができる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
特定の場所のトランスデューサから受信した前記データの少なくとも一部分を第三者に伝送するステップ
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第三者が、前記トランスデューサから受信した前記データに基づいて病状を診断する専門家である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第三者から前記トランスデューサの前記特定の場所にデータを伝送するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記最後に述べた伝送データが、前記特定の場所の前記患者の治療に有用な前記第三者からの情報を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
複数の無線超音波トランスデューサと、
前記複数のトランスデューサに共通のプロセッサと、
前記トランスデューサに関する無線信号を取得し、前記信号を前記共通プロセッサに伝送するための複数の短距離中継ユニットと、
患者から診断信号を取得するために前記超音波トランスデューサを使用できる場所にある表示装置と、
診断信号を取得するために前記トランスデューサが使用されている場所にある表示装置に、前記場所で取得された前記診断信号の処理済みの画像を送信するための、前記共通プロセッサから前記各表示装置への伝送リンクと
を含む、医療システム。
【請求項２１】
前記表示装置が前記トランスデューサから離れている、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記共通プロセッサから第三者の専門家へのリンクであって、複数の場所から前記第三者へデータの少なくとも一部分を送信するように動作可能であるリンクと、
前記第三者から、前記データがそこから取得されたトランスデューサに関連する表示装置への選択的リンクであって、前記関連するトランスデューサで取得された前記データに関連する前記表示装置へ医療関連データを提供するように動作可能であるリンクと
をさらに含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記リンクがデータ転送の間一時的に確立される、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２４】
医療関連情報を第三者からリアルタイムで提供する方法であって、
ある場所にいる患者から未処理の電子データを取得するステップと、
前記未処理の電子データを、前記未処理の電子データを取得することができる複数の場所に共通のプロセッサに伝送するステップと、
前記共通プロセッサによって、検討済みの未処理データを前記各場所ごとに処理するステップと、
前記未処理データをそこから取得した、選択された場所に医療関連情報を返送するステップであって、前記医療関連データの少なくとも一部分が前記データの画像であるステップと
を含む方法。
【請求項２５】
前記第三者が前記プロセッサである、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第三者が前記プロセッサから遠隔にある、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記伝送が、前記未処理データを携帯型トランスデューサから第１のデータ転送ノードの中間のデータ中継ポイントに送信することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記内部データ・ポイントからのデータを前記プロセッサへ、前記データ転送ノードを使用して送信するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１のポイントが移動された前記トランスデューサの近くにある、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
互いに離隔された複数の無線データ収集ポイントであって、前記各無線データ収集ポイントが前記無線データ収集ポイントの近くにある医療機器からデータを受信するように動作可能であるポイントと、
前記無線データ収集ポイントから離れたプロセッサであって、前記無線データ収集ポイントから受信した医療データのバックエンド処理を行うように動作可能であるプロセッサと、
前記無線データ収集ポイントと前記プロセッサの間の通信リンクと、
前記プロセッサと前記医療機器が現在設置されている場所の間の通信リンクであって、特定の場所に、前記特定の場所にある医療機器から受信した医療データに関する前記バックエンド処理の少なくとも一部分を送信するように動作可能である通信リンクと
を含む、医療システム。
【請求項３１】
前記医療機器が無線式である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記医療機器の少なくとも１つが、前記無線データ収集ポイントの間を移動することができる、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
手持ち式無線超音波装置であって、
超音波トランスデューサに信号を受信および送信するための送受信回路と、
前記送受信回路を駆動するための信号を形成するディジタル・ビーム形成（ＤＢＦ）回路と、
前記ＤＢＦへの、およびそれからの信号を処理するためのディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）と
超音波処理のために前記ＤＳＰからの出力信号を伝送するための無線機と
を含む装置。
【請求項３４】
前記装置がそれ自体の電源を備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記装置がモニタを含まない、請求項３３に記載の装置。
【請求項３６】
前記ＤＳＰからの前記信号処理が画像形成を含まない、請求項３３に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願および関連特許の相互参照
本出願は、本発明の譲受人に譲渡された同時係属出願の、２００４年４月８日出願の、米国特許出願第１０／８２１，１２３号（整理番号６５７４４／Ｐ０１８ＵＳ／１０４０４２１７）「Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ＡＳＩＣＳ  Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  Ｉｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」、および２００４年４月８日出願の、米国特許出願第１０／８２１，１９８号（整理番号６５７４４／Ｐ０２１ＵＳ／１０４０４７４９）「Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｆｏｒ  Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  Ｇｒａｙ  Ｓｃａｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｏｎ  Ａ  Ｃｏｌｏｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ」に関連し、その開示をすべて参照により本明細書に組み込む。
【０００２】
本開示の実施形態は、医療診断および／または処置システム（ｍｅｄｉｃａｌ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  ａｎｄ／ｏｒ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ）を対象とし、より詳細には、さまざまな場所にある医療機器から発せられる医療信号のユビキタス処理（ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のためのシステムおよび方法を対象とする。
【背景技術】
【０００３】
コンピューティングにおけるＰＣｓの開発、および移動通信におけるセルラー電話の開発と同様に、システムの小型化は医療診断機器に高い性能をもたらすことができる。携帯型の超音波トランスデューサ（ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）によって得られるような精巧なイメージング装置さえ、ポイントオブケア（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｃａｒｅ）で利用可能である。
【０００４】
ユビキタス・イメージングのためには、イメージング・システムのトランスデューサは患者から患者へ簡単に移動できる必要があり、したがって高度の携帯性を有していなければならない。しかし、このようなシステムは、一般にネットワークの接続性および記憶容量が限られており、一般に病院の情報システム内にある患者ファイルまたはその他の関連する医療情報にアクセスする能力が欠けている。
【０００５】
新しい技術やアプリケーションの発展につれて、新たな操作上の問題およびユーザからの要求が生じる。これらの問題の中には、画質、ユーザ・インターフェース、画面のサイズ、バッテリー電力、パッケージング、システムのサイズおよび重量、トランスデューサのサイズおよび重量、画像分析、および接続性がある。画像に関しては、高い性能（すなわち鮮明な画像、詳細な分析など）が要求される。しかし高性能が必要とされると、一般にシステム設計の複雑さが増すが、この要件は一般に、移動性に必要なより小型のシステム・サイズの必要性と衝突する。
【０００６】
システムのサイズおよび重量を減らす１つの方法は、システムの機能およびイメージング機能を削除することである。しかし、そうすることによって、臨床効果の望ましくない低下が起こる可能性がある。
【０００７】
本発明は、たとえば診療所、病室、または診察室の内部などのローカル区域内においてリアルタイムのユビキタス・イメージングが実現可能な、システムおよび方法を対象とする。これは、たとえば分散広帯域取得およびビデオ・バス機能を備えた中央処理サーバを有する無線ネットワークを設計することによって実現される。広域ネットワークを介する蓄積交換画像転送を使用することにより、遠隔アクセスが可能である。これらの機能により、医師は手持ち式のトランスデューサ（たとえば超音波トランスデューサ）を、診断決定を容易にするための基本ツールとして、今日聴診器が使用されているのと同様に使用することができる。
【０００８】
一実施形態では、手持ち式の超音波イメージング・システムはセルラー送受話器と同様のサイズの構造である。イメージング・システムは、信号プロセッサでイメージング機能を実装するために、たとえば低コストのＣＭＯＳプロセスを使用して、無線接続性を有する。これにより、医療関連情報が手持ち式の超音波装置からアクセス可能になり、また手持ち式の装置から取得した画像をいくつかの場所から転送し取り出すことが可能になり、一方これらのすべての場所に共通の場所から信号が処理される。
【０００９】
上記は、この後の本発明の詳細な説明がよりよく理解されるように、本発明の特徴および技術的効果をかなり大まかに概説したものである。本発明の特許請求の範囲の主題を構成する本発明のさらなる特徴および効果については後述する。ここに開示する概念および具体的な実施形態は、本発明と同じ目的を達成するように他の構造体を修正または設計する基礎として容易に使用され得ることを理解されたい。このような同等の構成は、添付の特許請求の範囲に記載の本発明から逸脱しないことも理解されたい。本発明の構成および操作方法に関する、本発明特有のものと思われる新規な特徴、ならびにさらなる目的および利点は、以下の説明を添付の図面とともに考慮すれば、よりよく理解されるであろう。ただし、各図面は例示および説明の目的で示されているにすぎず、本発明の限界を定義する意図はないことを明確に理解されたい。
【００１０】
本発明をより完全に理解するために、次に以下の説明を添付の図面と併せて参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、中央制御およびプロセッサ１６など高性能のバックエンド処理サーバを有するユビキタス・システムの一実施形態１０を示している。プロセッサ１６は、１人または複数の医師（１０１〜１０４）が移動するにしたがって、部屋から部屋へ、またはオフィスからオフィスへ移動させることができる装置２１などのトランスデューサ装置と併せて使用される。各装置２１への、およびそれからの信号１３は、たとえば、アンテナ２２（部屋１）を介して送受信機１２−１へ、またアンテナ１５および伝送経路１４−１を介して送受信機１２−１およびサーバ１６へ／から伝送される。伝送経路１４−１は、無線でも有線でもよく、またその組合せでもよい。また、受信機（無線アクセス・ポイント）１２−１は、複数の部屋または場所にサービスすることができ、（１２−１、１２−２、１２−３、１２−０１、１２−０２）で示されるように、特定の部屋にサービスすることもできる。
【００１２】
プロセス１６（サーバとして働く）の処理能力は、複数の無線アクセス・ポイントから受信したデータを同時処理する能力を持つように設計されている。必要ならば、返答として、通常は画像を含んでいる処理済みの信号が表示のために当該の部屋に通信で戻される。たとえば、部屋１の表示装置２３は、部屋１の医師１０１によって患者から取得された画像１８−１を表示しており、一方部屋３の表示装置２３は部屋３の医師１０２によって取得された画像１８−３を表示している。同様に、オフィス１の医師１０３は、オフィス１から取得された画像を、表示装置２３を介してオフィス１で見ることができる。
【００１３】
この動作は、後で論ずるように、取得バスおよびビデオ・バスにインターフェースできるサーバ１６中で、複数のＡＳＩＣを実装し、スイッチを並列に多重化することにより実現できる。これらのバスの帯域幅は、複数の装置２１のさまざまな無線機から受信した画像データの同時処理をサポートするのに十分な広さに設計されている。この帯域幅はまた、複数のモニタ１１への同時データ送信をサポートすることが好ましい。メモリ１７は、特定の部屋からのデータを、必要に応じてその部屋に流入するデータおよび他の保存されたデータと照合するために、サーバ１６と協働して動作する。
【００１４】
画像制御のためのユーザ・インターフェースは、部屋から部屋へ容易に動き回れるようにするために、ユーザから簡単にアクセス可能であることが好ましい。図２Ａおよび図２Ｂに関して後で論ずるように、トランスデューサをモニタから独立させることによってこうすることができる。
【００１５】
各無線アクセス・ポイント（１２−１、１２−２、１２−３、１２−０１、１２−０２）は、十分な帯域幅を有する無線によって実装（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ）することができる。たとえば、３．１ＧＨｚから１０．６ＧＨｚにわたる７．５ＧＨｚの超広帯域（ＵＷＢ）無線バンドの、広帯域パーソナル・エリア・ネットワーク・アプリケーションがある。この７．５ＧＨｚバンドは、８０２．１５．３  Ｇａ  ｐｒｏｐｏｓａｌに記載のマルチユーザ・アプリケーションをサポートするための１３本のバンドを含む。各ＵＷＢ無線バンドは、１０メートルの距離範囲でデータ転送速度１１０Ｍｂｐｓをサポートすることができる。また、１２周波数帯で合計３００ＭＨｚがＵＮＩＩ帯８０２．１１ａ用に利用可能であり、また３つの２２ＭＨｚ周波数帯がＩＳＭ帯８０２．１１ａおよび  ８０２．１１ｂ用に利用可能である。８０２．１１ａ、ｇ、ｂは、無線ローカル・エリア・ネットワーク・アプリケーション用に開発された。これらはＵＷＢより多くの距離範囲をカバーするが、データ転送速度がより低くなり、より多くの電力を消費する。短距離通信用では、ＵＷＢは１０メートルで速度１１０Ｍｂｐｓの場合に１００ＭＷ消費するよう指定されており、ＷＬＡＮ（無線ローカル・エリア・ネットワーク）８０２．１１ａおよび８０２．１１．８無線は通常１〜２ワットを消費し、５４Ｍｂｐｓで３０〜１００メートルの距離範囲をカバーする。手持ち式の走査ヘッド（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｓｃａｎｈｅａｄ）はバッテリーを動力とするので、手持ち式超音波（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ）が有用となるには電力消費量は重要な設計要素である。電力効率のよい携帯型の医療診断機器を提供するのに有用な技術は、それぞれ本願の譲受人に譲渡された、１９９８年３月３日付けの米国特許第５，７２２，４１２号、および２００３年１０月２９日付けの米国特許第６，４７１，６５１号に示され記載されており、その開示を参照により本明細書に組み込む。
【００１６】
最近発売された第３世代の移動サービス３Ｇは、はるかに広い帯域幅をセルラー送受話器に提供する。ＣＤＭＡ１のｘＥＶＤＯは、データ転送においてダウンリンクで２．４Ｍｂｐｓ、アップリンクで３８４ｋｂｐｓ超の速度を可能にする。３Ｇが利用可能になったので、Ｅ−ｍａｉｌ、ワールド・ワイド・ウェブ、および他のインターネット・ベースのサービスが移動型送受話器を介して可能になる。しかし、３Ｇ無線の帯域幅は、リアルタイムのイメージング・アプリケーションをサポートするための無線アクセス・ポイントを実装するには、まだ十分な広さでない。しかし、３Ｇ無線は、本明細書で論じる蓄積交換方式に基づく、さまざまな遠隔超音波アプリケーションにおいて有用であることがわかるはずである。
【００１７】
ここで、図１に示した無線超音波ネットワークにおいて、１２−１などの無線アクセス・ポイントを実装するのにＵＷＢ無線が選択されていると仮定する。単一のＵＷＢ無線アクセス・ポイントは、速度１１０Ｍｂｐｓで１０メートルの距離範囲をカバーすることができる。当該のすべての走査する部屋の重複する無線を保証するために、さまざまな距離のところに追加のアクセス・ポイントを置くことができる。図の実施形態では、各部屋に独自のアクセス・ポイントがあるが、複数の部屋がアクセス・ポイントを共用することもできる。医師は手持ち式超音波装置２１を使用して、どの部屋の患者も走査することができる。その走査する部屋にモニタ２３も設置されている（または利用可能である）場合は、その装置がモニタを含む必要はない。無線ネットワーク内で適当な帯域幅が利用可能であるとすると、バックエンド・プロセッサ１６をタイムシェアリングすることにより、多くの医師が異なる部屋で同時に患者を走査することができる。
【００１８】
画像ファイル・システムが中央に設置されているので、すべての画像はプロセッサ１６でバッファされ、たとえばメモリ１７で容易に保管（ａｒｃｈｉｖｅ）することもでき、あるいは通信リンク１９を介してさまざまな場所に転送することもできる。通信リンク１９は、インターネットあるいは他のどんな伝送システムでもよい。好ましい実施形態のシステムは、常にスイッチが入っていて直ちに動作可能であり、したがって医師は手持ち式トランスデューサの電源を入れた後すぐに患者の走査を開始することができ、かつどの走査する部屋でもそうすることができる。医師は、ポイントオブケアで診断を下すのに役立つ、患者病歴、検査報告、薬剤、保険情報、医療資源など、ネットワークで利用可能な医療関連情報にアクセスすることができる。この情報は、通信リンク１９を介して、あるいは１つまたは複数のメモリ１７から取得することができる。
【００１９】
図２Ａは、約６．５インチ（約１６．５センチ）×２．７５インチ（約７センチ）×１．２５インチ（約３センチ）のサイズのパッケージの内部に、トランスデューサ２０１を組み込んだイメージング電子装置を含む、手持ち式トランスデューサの一実施形態２１を示している。図２Ａに示した実施形態において、電子装置は、送受信（Ｔｘ／Ｒｘ）ブロック２０２、ディジタル・ビーム形成（ＤＢＦ）ブロック２０３、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ブロック２０４、および無線ブロック２０５の、４つの処理ブロックに分割されている。電力は、バッテリー２０６の形をとる。
【００２０】
パルス発振回路、高電圧多重化回路、低雑音タイム・ゲイン・コントロール増幅器が、Ｔｘ／Ｒｘ２０２に組み込まれている。複数のＡ／Ｄ変換器、ディジタル・ビーム形成回路、および制御論理回路が、ＤＢＦ２０３に組み込まれている。ＤＳＰ２０４は、エコーおよびフロー信号処理に利用されるとともに、分析的な信号の検出および圧縮、マルチレート・フィルタリング、ならびに移動標的検出機能を有する回路を備えている。好ましい実施形態では、ＤＢＦ２０３、ＤＳＰ２０４、およびＢＥ２０５はディジタルＣＭＯＳ  ＡＳＩＣＳおよび混成信号技術を使用して実装され、Ｔｘ／Ｒｘ２０２は高電圧およびバイポーラ技術に基づいて実装される。一実施形態の走査ヘッド・モジュールの総重量は、１１．４オンス（約３２３ｇ）である。一実施形態においては、筐体を除いて、トランスデューサ２１の重さは約７．９オンス（約２２４ｇ）である。最大電力消費量は、約９．２ワットである。パワーマネジメント機能がある場合の平均電力消費量は、約５．１５ワットである。
【００２１】
無線トランスデューサが示されているが、トランスデューサを共通プロセッサまたは中継点に有線で接続し、そこからプロセッサへの通信を無線で行ってもよいことに留意されたい。
【００２２】
図２Ｂは、画像データを含めたデータを表示する画面２２０、バッテリー２２１などの電源、および表示されるデータを受け取る入力２２２を有する表示装置２３を示している。入力２２２は有線式でも無線入力でもよく、また両方の組合せでもよい。入力は、たとえばアンテナ２２やプロセッサ１６（図１）など、装置２１の出力から来ることができる。装置２１からデータが届くとき、適切に表示できるようにデータを処理するために、ＢＥ２０５を設けることが好ましい。画像処理、走査変換、およびビデオ処理が、ＢＥ２０５内に実装されており、ＢＥ２０５は多くの画像操作機能をサポートする。さらに、ユーザ・インターフェース制御、画像分析、および測定のために、汎用の内蔵マイクロプロセッサをＢＥ２０５に組み込むこともできる。これらの実施形態によれば、データがプロセッサ１６から届いたとき、「バックエンド」処理はプロセッサ１６で済んでおり、表示装置２３で繰り返す必要はない。
【００２３】
ビデオ・ストリーミングにはかなりの量のデータ帯域幅が必要であり、「圧縮されていない」カラーＶＧＡビデオをリアルタイムで伝送するために必要な帯域幅は、２００Ｍｂｐｓを超え得ることが判明している。ビデオ・ストリーム技術は、現在ではよく知られており、このシステムに利用することができる。
【００２４】
無線技術と超音波を統合するために、１つの重要な作業は、システム分割を判定するために、超音波画像形成プロセスにおけるさまざまな段階で必要とされるデータ転送速度を分析し、それにより利用可能な無線帯域幅を最も効率的に利用できるようにすることである。一実施形態によるこのような判定は、図２Ａに示すように、一続きの超音波画像フレームを、トランスデューサ２１に対する３つの異なるバス場所で取得するのに必要なデータ転送速度の検査から始まる。これらの場所はＲＦバス２１０、取得バス２１１、およびビデオ・バス２３２（図２Ｂ）である。
【００２５】
ＲＦバス２１０：かなりの無線帯域幅が、リンク２１０上で必要とされる。たとえば、トランスデューサ２１からのビーム形成されたＲＦ信号が２０ＭＨｚでサンプリングされ、１６ビットにディジタル化される場合、必要なデータ転送速度は３２０Ｍｂｐｓを超えることがある。現在は、「ＵＷＢ」がこの速度をサポートする唯一の広帯域無線リンクのようである。しかし、ＵＷＢ無線がこの転送速度でカバーする距離範囲は、わずか約４メートルにすぎない。
【００２６】
取得バス２１１：リンク２１１では、あまり広くない無線帯域幅しか必要とされない。すなわち、ビーム形成されたＲＦ信号はＤＳＰプロセッサ２０４でフィルタにかけられ、デシメートされて検出されるので、帯域幅はこの時点で大幅に低減される。たとえば、１つの画像フレーム中に１２８×５１２ピクセルあり、また１ピクセルあたり８ビットあると仮定すると、走査変換の前に３０フレーム／秒の画像データを伝送するためのデータ転送速度は約１６Ｍｂｐｓである。これは、リンク２１０のデータ転送速度と比較すると約１０分の１になる。
【００２７】
ビデオ・バス２３２：画像ラインがビデオ・フレームに走査変換された後、リンク２３２（図２Ｂ）でデータ転送速度は再び上昇する。カラー画像フレームのフォーマットによっては、データ転送速度は８５，２２１Ｍｂｐｓに達することもある。明らかに、リンク２１１でシステムを分割するには、トランスデューサ２１とビデオ処理の間の相互接続のための最小全体帯域幅が必要になる。
【００２８】
リンク２１１での分割を利用して装置２１からの２地点間通信を確立すると、単一のトランスデューサを備える基本的なイメージング・システムがセットアップされる。無線帯域幅およびバックエンド処理の処理能力が利用可能であれば、２つ以上の走査ヘッドが同時に中央プロセッサ１６（または表示装置２３）にアクセスすることができる。
【００２９】
しばらく図１に戻る。超音波装置を使用した、または他のタイプの装置からの読取り値、およびさまざまな部屋やさまざまなオフィスから受け取った読取り値を、直接にまたは中継移送システムを介して中央制御プロセッサ１６に伝送することができることを議論してきた。中央制御およびプロセッサ１６は、次いで、分析用画像の画質向上および必要な他のどんなタイプの処理も行うことができる。この処理には、たとえば、現在取得しているデータを、以前にメモリ１７から、あるいはインターネットを介してまたは別の方法で外部ソースから取得したデータと比較することが含まれ得る。次いで、このデータを有線または無線で経路１９を介してまたはアンテナ１５からの伝送経路を介して、患者からデータを取得している部屋の当該の表示装置２３に返送することができる。したがって、部屋１からのデータは当然部屋１の表示装置２３に戻され、オフィス２からのデータはオフィス２の表示装置２３に戻される。データは、ある場所で取得され、またそこから送信されるときに、プロセッサ１６にそのデータがどこから来たか、およびどこに返されるべきかがわかるように、タグをつけることができる。同時にまたは別々に、さまざまな異なるオフィスおよび部屋からプロセッサ１６にもたらされるデータを、同じ施設内にいるさまざまな専門家にも、あるいは遠く離れた世界中のどこかにいるさまざまな専門家にも伝送することができる。この伝送は、たとえば、インターネット、無線、または有線伝送でよい、出力１９を経由して行うことができる。
【００３０】
たとえば、胆嚢のソノグラムが、たとえば図１の部屋２の患者から取得されていると仮定する。この情報を、プロセッサ１６で受け取り、そこで分析し、図３に示すように場所３０にいる胆嚢の専門家３０１に伝送することができる。次いで、胆嚢の専門家は自分のオフィスにある機器を使用してデータを検討し、他のデータと比較し、分析結果および所望なら治療方針さえも返送する。これは、所望なら、すべてリアルタイムで行うことができる。専門家３０１はキーボード３４およびコンピュータ３２を使用することができる。
【００３１】
たとえば、ソノグラムまたは他の何らかの機器が、たとえばオフィス１にいる医師によって患者の心臓を見るために使用されている場合、プロセッサ１６は、これは心臓の問題であると判断して場所４０にいる心臓の専門家４０１にその情報を送信することができ、次いで上記で論じたように心臓の専門家が返答することができる。
【００３２】
図５は、ユビキタス・システムを制御するための流れ図５０の一実施形態を示している。この制御は、プロセッサ１６を介して行うことができる。プロセス５０１で、新しい信号が患者から届いているかどうか判定する。それが新しい信号ではない場合、処理はプロセス５１０に進む。それが新しい信号である場合、プロセス５０２で送信ユニットの識別を判定するか、あるいはプロセス５０３で患者の識別および場所を判定する。この情報は、キーボード、口頭でのメッセージ、またはその他の方法で検査員から、患者について提供することができる。
【００３３】
プロセス５０４で、所望なら、受信中の信号のタイプ、すなわちそれが音声かＭＲＩかＸ線かなどを判定する。プロセス５０５で、所望なら、画像領域、すなわち心臓、腎臓、胆嚢、甲状腺などを判定する。この判定は、担当医により、または口頭もしくはキー入力で、あるいはデータを分析し、どの領域が走査されているかを判定するプロセッサ１６によって行われる。
【００３４】
次いで、バックエンド処理に関して上記で論じたように、この信号がプロセス５１０によって処理され、所望なら追加の処理が利用できる。
【００３５】
プロセス５１１で、データに基づく診断動作が行われ、場合によっては以前の記録、比較のための健常時の記録、または他のどんなタイプの記録も取り出すことができる。プロセス５１２で、信号を患者の部屋に送信するかどうか判断し、その選択肢が選ばれた場合、担当医がリアルタイムで見られるように、その信号が患者の部屋の表示装置２３に送信される。
【００３６】
プロセス５１３は、信号を専門家に送信すべきかどうかを判定する任意選択のプロセスである。信号を専門家に送信すべき場合は、適切な専門家が選択される。この選択は、信号の比較またはその他の方法で自動的に行うことができ、あるいは担当医がコードを選択することによって行うこともできる。プロセス５１６およびプロセス５１７で信号を選択し専門分野の専門家に送信する。
【００３７】
専門分野の専門家について図３および図４に関して論じたが、このような多くの専門家は、さまざまな領域にわたって、または単一の領域内で利用可能であり、利用することができる。プロセス５１５は、さまざまなタイプの信号についてただ１人の専門家が利用されているときに利用され、その専門家はさらに、リアルタイムで、自分で信号を送りまたは状況の診断を行うことができる。
【００３８】
本発明およびその諸利点について詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義される本発明から逸脱することなしに、本明細書においてさまざまな変更、代用、および改変を加えることができることを理解すべきである。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載された処理、機械、製品、物質組成、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図しない。この開示から容易に理解されるように、現在存在し、または今後開発され、本明細書に記載された対応する実施形態と実質上同じ機能を果たす、または実質上同じ結果を達成する、処理、機械、製品、物質組成、手段、方法、およびステップも利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、これらの処理、機械、製品、物質組成、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むことが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】多数の部屋からのデータの処理が中央で行われる、多室システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図２Ａ】携帯型トランスデューサ装置を示す図である。
【図２Ｂ】モニタを示す図である。
【図３】ある専門家によって遠隔で行われる診断を示す図である。
【図４】図３とは異なる専門家によって遠隔で行われる診断を示す図である。
【図５】システム運用の流れ図の一実施形態を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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