(57)【要約】【課題】本発明は使用する超音波探触子、すなわち超音波の送受信を行わせる超音波探触子を超音波診断装置が容易に認識することができるようにすることを目的とする。【解決手段】複数の超音波探触子が接続可能に構成される超音波診断装置１は、超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信電気信号の供給を制御する送信制御信号を生成する送信制御部２と、超音波探触子が受信した反射超音波に基づく受信信号を取得する受信部４と、受信信号に基づいて被検体の断層画像データを生成する超音波画像生成部５と、複数の超音波探触子のうち、送信制御部２及び受信部４と接続する超音波探触子を切り替える切替回路部８と、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の動作情報を比較する動作判定部７とを備え、切替回路部８は動作判定部７の判定結果に基づいて切り替えを行う。【選択図】図１
2015123180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の超音波探触子が接続可能に構成される超音波診断装置であって、
前記超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信電気信号の供給を制御する送信制御信号を生成する送信制御部と、
前記超音波探触子が受信した反射超音波に基づく受信信号を取得する受信部と、
前記受信信号に基づいて前記被検体の断層画像データを生成する超音波画像生成部と、
前記複数の超音波探触子のうち、前記送信制御部及び前記受信部と接続する前記超音波探触子を切り替える切替回路部と、
前記複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の前記動作情報を比較する動作判定部とを備え、
前記切替回路部は前記動作判定部の判定結果に基づいて切り替えを行う超音波診断装置。
【請求項２】
複数の超音波探触子が通信可能に構成される超音波診断装置であって、
前記超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信電気信号の供給を制御する送信制御信号を生成する送信制御部と、
前記超音波探触子が受信した反射超音波に基づく受信信号を受信する通信部と、
前記受信信号に基づいて前記被検体の断層画像データを生成する超音波画像生成部と、
前記複数の超音波探触子のうち、前記送信制御信号を通信する前記超音波探触子を切り替える制御を行う切替回路部と、
前記複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の前記動作情報を比較する動作判定部とを備え、
前記切替回路部は前記動作判定部の判定結果に基づいて切り替えを行う超音波診断装置。
【請求項３】
前記超音波探触子は充電可能な電池を備え、
前記超音波探触子は前記電池を充電する充電器と接続可能であり、
前記超音波探触子は前記電池が前記充電器により充電されていることを検出する検出部を備え、
前記動作判定部は、前記複数の超音波探触子が前記充電器により充電されているか否かの情報を受け付け、前記複数の動作情報及び前記充電されているか否かの情報に基づいて前記通信を行う超音波探触子を決定する請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記動作判定部は、前記動作情報の値が所定の値を超えるか否かを判定する請求項１から３のいずれか１つに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、医療分野に用いられ、超音波探触子と接続又は通信可能な超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波探触子とケーブル等により電気的に接続し、超音波探触子を例えば人体の腹部や胸部など被検体の表面にあてて超音波を送信し、被検体から反射する反射超音波を受信して超音波診断画像を得る。また、ケーブル等による電気的な接続の代わりに、超音波探触子及び超音波診断装置それぞれに通信部を備えて信号を通信することで、無線で超音波探触子と通信して超音波診断画像を得る超音波診断装置も知られている。
【０００３】
被検体又は被検体の観察部位により、走査方式や周波数の異なる超音波探触子を使用することがあり、超音波診断装置は複数の超音波探触子と接続又は通信できるようになっているものがある。これらの複数の超音波探触子のうち、診断を行う際に使用する超音波探触子を選択して超音波の送受信を行う。この使用する超音波探触子を選択する方法として、超音波探触子にスイッチを装着し、このスイッチを押すことにより使用する超音波探触子を選択し、この超音波探触子が超音波の送受信を行うようにする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１４６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、超音波探触子にスイッチを装着する場合、使用する超音波探触子を選択するためにはスイッチの設けられた箇所を手に取り、そのスイッチを押す必要があり、使用者の動作が煩わしいものとなる。
【０００６】
本発明の目的は、使用する超音波探触子、すなわち超音波の送受信を行わせる超音波探触子を超音波診断装置が容易に認識することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明の一態様によって実現される超音波診断装置は、複数の超音波探触子が接続可能に構成される超音波診断装置であって、超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信電気信号の供給を制御する送信制御信号を生成する送信制御部と、超音波探触子が受信した反射超音波に基づく受信信号を取得する受信部と、受信信号に基づいて被検体の断層画像データを生成する超音波画像生成部と、複数の超音波探触子のうち、送信制御部及び受信部と接続する超音波探触子を切り替える切替回路部と、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の動作情報を比較する動作判定部とを備え、切替回路部は動作判定部の判定結果に基づいて切り替えを行う構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、異なる一態様によって実現される超音波診断装置は、複数の超音波探触子が通信可能に構成される超音波診断装置であって、超音波探触子から被検体に超音波を送信するための送信電気信号の供給を制御する送信制御信号を生成する送信制御部と、超音波探触
子が受信した反射超音波に基づく受信信号を受信する通信部と、受信信号に基づいて被検体の断層画像データを生成する超音波画像生成部と、複数の超音波探触子のうち、送信制御信号を通信する超音波探触子を切り替える制御を行う切替回路部と、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の動作情報を比較する動作判定部とを備え、切替回路部は動作判定部の判定結果に基づいて切り替えを行う構成としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、この複数の超音波探触子の動作情報を比較する動作判定部と、この動作情報に基づいて使用する超音波探触子を判定して接続又は通信を切り替える切替回路部とを備えるため、超音波探触子の持つ場所によらず、使用する超音波探触子を超音波診断装置が容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１における超音波診断装置の構成の一例を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における超音波診断装置の構成の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態２における超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態３における超音波診断装置の構成の一例を示す図
【図６】本発明の実施の形態３における超音波診断装置の動作の一例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の超音波診断装置の一例を示す実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１は、超音波診断装置に複数の超音波探触子がケーブル等により有線で接続する場合の例である。
【００１２】
図１は本発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。
【００１３】
本実施の形態の超音波診断装置１は、送信制御部２、送信部３、受信部４、超音波画像生成部５、表示処理部６、動作判定部７、切替回路部８、制御部９、記憶部１０を備える。そして表示部１１、入力部１２と接続可能に構成される。
【００１４】
更に、超音波診断装置１は、超音波探触子１３、及び超音波探触子１６とも接続可能に構成され、使用者は超音波探触子１３又は超音波探触子１６のいずれかを用いて超音波の送受信を行い、超音波診断画像を得る。超音波探触子１３及び超音波探触子１６はケーブル等により超音波診断装置１と接続する。なお、超音波診断装置１と接続可能な超音波探触子はここでは二つとして説明するが、二以上であればよく、二つに限られない。また、超音波の送受信を行う超音波探触子を以下では使用超音波探触子と呼ぶ。
超音波探触子１３は素子部１４及び探触子動作検出部１５を備え、超音波探触子１６は素子部１７及び探触子動作検出部１８を備える。
【００１５】
素子部１４及び素子部１７は、送信部３から送信される送信電気信号を超音波に変換し、超音波探触子１３又は超音波探触子１６のいずれか使用する超音波探触子を被検体の表面に接触させた状態で素子部１４又は素子部１７から発せられる超音波を被検体に向けて送信する。そして、超音波探触子１３又は超音波探触子１６は、被検体において反射した
反射超音波を受信し、素子部１４又は素子部１７によりこの反射超音波を受信電気信号に変換して、この受信電気信号を受信部４へ供給する。なお、素子部１４又は素子部１７は一次元方向に配列された複数の振動子であってもよい。
【００１６】
使用超音波探触子は、切替回路部８によって電気的な接続が切り替えられ、超音波探触子１３を使用する際は送信部３及び受信部４は素子部１４と電気的に接続し、超音波探触子１６を使用する際は送信部３及び受信部４は素子部１７と電気的に接続する。
超音波探触子１３は超音波探触子１３の動作情報を検出する探触子動作検出部１５を備える。探触子動作検出部１５は例えば加速度センサであり、超音波探触子１３の動作情報として加速度を検出する。超音波探触子１６も同様に例えば加速度センサである探触子動作検出部１８を備える。
【００１７】
探触子動作検出部１５及び探触子動作検出部１８はそれぞれ動作判定部７と接続し、動作判定部７にそれぞれの超音波探触子の動作情報を供給できるように構成されている。
超音波診断装置１が備える構成の一つである送信制御部２は、超音波探触子１３又は超音波探触子１６から被検体に向けて送信する超音波の送信制御を行う送信制御信号を生成する。送信制御部２はパルサーなどから構成される。
【００１８】
そして送信部３は、この送信制御信号に基づき生成する所定のタイミングで発生する高圧の送信電気信号を超音波探触子１３又は超音波探触子１６へ供給する送信処理を行う。送信部３は、送信ビームフォーマーなどから構成される。
【００１９】
受信部４は、超音波探触子１３又は超音波探触子１６から受信電気信号を受け取り、その受信電気信号の増幅、検波などの、超音波断層画像データの構築などに必要な処理を行い、受信信号を生成する受信処理を行う。なお、受信部４が行う受信処理とは、少なくとも受信部４が反射超音波に基づく受信信号を取得する処理を意味する。一例として、振動子が一次元方向に複数に配列されている場合、受信部４は素子部１４又は素子部１７で変換された受信電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行うことで受信信号を生成する。そして、各振動子で受信された反射超音波に適切な遅延を与えて加算することで、所定の位置又は方向からの超音波のみを検出する。送信部３による送信処理及び受信部４による受信処理を行うことで１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するが、これを複数回繰り返すことにより、複数の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得していく。受信部４は、増幅器、ＡＤコンバーター、及び受信ビームフォーマーなどから構成される。なお、送信部３及び受信部４の一部の機能を超音波探触子側に設けてもよい。例えば、送信制御部２から出力された送信電気信号を生成するための送信制御信号に基づき、超音波探触子内で送信電気信号を生成し、この送信電気信号を超音波に変換し、受信した反射超音波を受信電気信号に変換し、超音波探触子内で受信電気信号に基づき受信信号を生成し、受信部４がその受信信号を受信する構成が挙げられる。
【００２０】
通常、送信部３は送信処理を繰り返し連続して行い、逐次受信信号を生成する。このため、以下の処理は、生成された受信信号に対して逐次行われる。
【００２１】
超音波画像生成部５は受信部４で生成した受信信号を受け取り、受信信号の振幅の解析を行い、受信信号の信号強度に応じた輝度信号へと変換し、その輝度信号を直交座標系に対応するように座標変換などを行って、超音波画像である断層画像データ（Ｂモード画像データ）を逐次構築する。超音波画像生成部５は、例えば各種フィルタ、検波器、対数増幅器、走査変換器、およびその他の信号／画像処理器などを含む。なお、受信信号はデジタル化されているため、受信信号の信号強度に応じた輝度信号への変換は、上述したハードウェアによらず、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００２２】
表示処理部６は、超音波画像生成部５が生成した断層像データとその他の各種表示データを合成した合成画像データを生成し、その合成画像データを表示部１１へ表示する処理を行う。
【００２３】
動作判定部７は、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の超音波探触子の動作情報を比較する。ここでは、探触子動作検出部１５及び探触子動作検出部１８から、超音波探触子１３及び超音波探触子１６の動作情報を受信し、両者の動作情報の値を比較する。そして、その動作情報の値に従って切替回路部８の接続を切り替えるか否かを判定する。更に、動作判定部７は、探触子動作検出部１５又は探触子動作検出部１８の動作量が記憶部１０などに予め記憶された所定の値を超えるか否かを判定するように構成してもよい。
【００２４】
切替回路部８は、スイッチ回路などからなり、送信制御部２及び受信部４と電気的に接続する超音波探触子を切り替える。すなわち、送信制御部２及び受信部４が、素子部１４又は素子部１７のいずれと接続するかを切り替える。なお、送信制御部２は送信部３を介して切替回路部８と接続しているが、送信部３が超音波探触子内に構成される場合は送信制御部２と切替回路部８が直接接続する。切替回路部８により送信制御部２及び受信部４と電気的に接続する超音波探触子が超音波の送受信を行うことができ、この超音波探触子が超音波診断画像を得るために使用する超音波探触子となる。
【００２５】
制御部９は、メモリを備える演算処理器などから構成され、各構成の動作の制御を行う。
【００２６】
記憶部１０は、メモリなどの電子記憶媒体であり、動作判定部７が動作判定を行うための判断基準となる条件などを記憶している。
【００２７】
表示部１１は、ディスプレイなどであり、表示処理部６が生成する合成画像データを表示する。この表示部１１は、超音波診断装置１に一つの筐体として一体的に備えられていてもよい。
【００２８】
入力部１２は、キーボード、マウス、トラックボールなどであり、超音波診断装置１の操作者からの入力を受け取り、操作者の入力に基づく指令を制御部９に入力する。
【００２９】
超音波診断装置１が備える各機能ブロックについて、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することができる。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のＲＯＭなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
【００３０】
次に、以上に説明したような構成の超音波診断装置１の動作について図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１における超音波診断装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３１】
超音波診断装置１を起動した時点では、超音波診断装置１は予め設定された超音波探触子と電気的に接続している。そして、例えば使用者が超音波探触子１３を使用するつもり
で手にとった場合の例を説明する。なお、使用者が超音波探触子１６及び他の超音波探触子を使用したい場合も同様の処理フローとなる。
【００３２】
まず、使用者が超音波探触子１３を手にとると、探触子動作検出部１５は超音波探触子１３が動かされることで発生する加速度を動作情報として検出する。
探触子動作検出部１５は動作情報を検出すると、動作判定部７へその動作情報を送信する。動作判定部７は、探触子動作検出部１５から動作情報を受信すると、ステップＳ２０２へ遷移する（ステップＳ２０１）。
【００３３】
次に動作判定部７は、探触子動作検出部１５から動作情報を受信すると、他の超音波探触子の動作状況を取得する。ここでは、他の超音波探触子である超音波探触子１６の動作状況を取得するために探触子動作検出部１８から動作情報を受信する（ステップＳ２０２）。更に他の超音波探触子がある場合には、他の超音波探触子に対しても同様の処理を行う。
【００３４】
次に動作判定部７は、探触子動作検出部１５から得られた超音波探触子１３の動作情報と探触子動作検出部１８から得られた超音波探触子１６の動作情報を比較し、超音波探触子１３の動作情報である加速度の値が、超音波探触子１６の動作情報である加速度の値よりも大きい場合にはステップＳ２０４へ遷移し、超音波探触子１３の加速度の値が超音波探触子１６の加速度の値よりも小さい場合にはステップＳ２０１へ戻る（ステップＳ２０３）。更に他の超音波探触子がある場合には、他の超音波探触子に対しても同様の処理を行う。
【００３５】
ステップＳ２０３において、超音波探触子１３の加速度の値が超音波探触子１６の加速度の値よりも大きい場合には、切替回路部８は、超音波探触子１３が送信制御部２及び受信部４と電気的に接続するよう接続を切り替える（ステップＳ２０４）。なお、初めから超音波探触子１３が使用超音波探触子として選択されている場合には、切替回路部８は接続の切り替えを行わず、超音波探触子１３と送信制御部２及び受信部４との電気的な接続を維持する。
【００３６】
なお、ステップＳ２０１において、動作判定部７は、探触子動作検出部１５から受信する動作情報が予め設定する条件を満たす場合のみ、ステップＳ２０２へ遷移するようにしてもよい。例えば、使用者が使用したい超音波探触子を左右に所定の速度以上で３回以上振動させた場合にのみステップＳ２０２へ遷移するようにしてもよい。また、異なる一例として、使用者が使用したい超音波探触子を上向きから下向きに変化させた場合にのみステップＳ２０２へ遷移するようにしてもよい。このステップＳ２０２へ遷移する条件は記憶部１０に保存している。このように設定すると、超音波診断を行っている間に発生するわずかな超音波探触子の動作を検出してステップＳ２０２以降の動作を行ってしまうことを防止することができる。
【００３７】
また、ステップＳ２０３において、探触子動作検出部１５が検出する動作情報の値（ここでは加速度の値）と探触子動作検出部１８が検出する動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ２０４へ遷移するようにしてもよい。
【００３８】
以上のような構成とすることで、超音波探触子の動作状況に基づいて、使用超音波探触子を容易に設定することができる。また、一つの超音波探触子の動作状況のみに基づくのではなく、複数の超音波探触子の動作状況を確認して使用超音波探触子の切り替えを行うので、より正確に使用超音波探触子を選択することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
実施の形態２は、超音波診断装置に複数の超音波探触子が無線で通信する場合の例である。
【００４０】
図３は本発明の実施の形態２に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を用いてその説明については省略する。
【００４１】
本実施の形態の超音波診断装置１ｂは、送信制御部２、超音波画像生成部５、表示処理部６、動作判定部７ｂ、切替回路部８ｂ、制御部９、記憶部１０、通信部１９を備える。そして表示部１１、入力部１２と接続可能に構成される。
【００４２】
更に、超音波診断装置１ｂは、超音波探触子１３ｂ、及び超音波探触子１６ｂと無線で通信可能に構成されている。使用者は超音波探触子１３ｂ又は超音波探触子１６ｂのいずれかを用いて超音波の送受信を行い、超音波診断画像を得る。なお、超音波診断装置１ｂと通信可能な超音波探触子はここでは二つとして説明するが、二以上であればよく、二つに限られない。また、超音波診断装置１ｂと通信し、超音波の送受信を行う超音波探触子を以下では使用超音波探触子と呼ぶ。
【００４３】
超音波探触子１３ｂは通信部２０、送信部３ａ、受信部４ａ、素子部１４、電源部２１、充電接続検出部２２、制御部２３及び探触子動作検出部１５を備える。また、充電器２４は電源部２１に電気的に接続可能であり、バッテリーなどからなる電源部２１を充電する。
【００４４】
充電接続検出部２２は、電源部２１が充電器２４から電力を供給されているか否かを検出する。例えば、充電器２４と電源部２１の間の通電状態を検出してもよいし、物理的に充電器２４と電源部２１が接続されているかを検出する機構としてもよい。
【００４５】
制御部２３はメモリを備える演算処理器などから構成され、各構成の動作の制御を行う。
【００４６】
探触子動作検出部１５は、超音波探触子１３ｂの動作情報を取得すると、通信部２０から通信部１９へその動作情報を送信し、動作判定部７ｂがその動作情報を取得する。
また、充電接続検出部２２は、電源部２１の充電状態が変化するとき、通信部２０から通信部１９へ信号を送信し、制御部９は記憶部１０へ超音波探触子１３ｂの充電状態について保存する。
【００４７】
なお、超音波探触子１３ｂが備える送信部３ａ及び受信部４ａは、超音波探触子１３ｂではなく実施の形態１と同様に超音波診断装置１ｂが備える構成としてもよい。
超音波探触子１６ｂは通信部２５、送信部３ｂ、受信部４ｂ、素子部１７、電源部２６、充電接続検出部２７、制御部２８及び探触子動作検出部１８を備える。また、充電器２９は電源部２６に電気的に接続可能であり、バッテリーなどからなる電源部２６を充電する。
【００４８】
充電接続検出部２７は、電源部２６が充電器２９から電力を供給されているか否かを検出する。例えば、充電器２９と電源部２６の間の通電状態を検出してもよいし、物理的に充電器２９と電源部２６が接続されているかを検出する機構としてもよい。
【００４９】
制御部２８はメモリを備える演算処理器などから構成され、各構成の動作の制御を行う。
【００５０】
探触子動作検出部１８は、超音波探触子１６ｂの動作情報を取得すると、通信部２５から通信部１９へその動作情報を送信し、動作判定部７ｂがその動作情報を取得する。
また、充電接続検出部２７は、電源部２６の充電状態が変化するとき、通信部２５から通信部１９へ信号を送信し、制御部９は記憶部１０へ超音波探触子１６ｂの充電状態について保存する。
【００５１】
なお、超音波探触子１６ｂが備える送信部３ａ及び受信部４ａも、超音波探触子１６ｂではなく実施の形態１と同様に超音波診断装置１ｂが備える構成としてもよい。
【００５２】
動作判定部７ｂは、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の超音波探触子の動作情報を比較する。ここでは、探触子動作検出部１５及び探触子動作検出部１８から、超音波探触子１３ｂ及び超音波探触子１６ｂの動作情報を受信し、両者の動作情報の値を比較する。そして、その動作情報の値に従って切替回路部８ｂの制御を切り替えるか否かを判定する。更に、動作判定部７ｂは、探触子動作検出部１５又は探触子動作検出部１８の動作量が記憶部１０などに予め記憶された所定の値を超えるか否かを判定するように構成してもよい。
【００５３】
切替回路部８ｂは、送信制御部２において生成される送信制御信号を送信する超音波探触子、すなわち超音波診断装置１ｂと通信を行う超音波探触子の切り替えの制御を行う。例えば、使用超音波探触子が超音波探触子１３ｂである場合、切替回路部８ｂは、送信制御部２が生成する送信制御信号を通信部１９から超音波探触子１３ｂの通信部２０へ送信するよう制御する。そして送信部３ａはこの送信制御信号に基づき生成する所定のタイミングで発生する高圧の送信電気信号を素子部１４へ供給する送信処理を行う。送信部３ａは、送信ビームフォーマーなどから構成される。
【００５４】
受信部４ａは、素子部１４から受信電気信号を受け取り、その受信電気信号の増幅、検波などの、超音波断層画像データの構築などに必要な処理を行い、受信信号を生成する受信処理を行う。なお、受信部４ａが行う受信処理とは、少なくとも受信部４が反射超音波に基づく受信信号を取得する処理を意味する。一例として、振動子が一次元方向に複数に配列されている場合、受信部４ａは素子部１４で変換された受信電気信号を増幅してＡ／Ｄ変換を行うことで受信信号を生成する。そして、各振動子で受信された反射超音波に適切な遅延を与えて加算することで、所定の位置又は方向からの超音波のみを検出する。送信部３ａによる送信処理及び受信部４ａによる受信処理を行うことで１枚の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得するが、これを複数回繰り返すことにより、複数の画像フレームに対応する複数の受信信号を取得していく。受信部４ａは、増幅器、ＡＤコンバーター、及び受信ビームフォーマーなどから構成される。
【００５５】
そしてこの受信信号は通信部２０から、超音波診断装置１ｂの通信部１９へ送信される。すなわち、通信部１９は受信部４ａが生成する受信信号を受信する。そして、この受信信号を超音波画像生成部５へ供給する。
【００５６】
使用超音波探触子が超音波探触子１６ｂである場合、切替回路部８ｂは、送信制御部２が生成する送信制御信号を通信部１９から超音波探触子１６ｂの通信部２５へ送信するよう制御する。そして送信部３ｂは送信部３ａと同様の処理を実行し、受信部４ｂは受信部４ｂと同様の処理を実行するため詳細な説明は省略するが、受信部４ｂで生成された受信信号は通信部２５から、超音波診断装置１ｂの通信部１９へ送信される。すなわち、通信部１９は受信部４ｂが生成する受信信号を受信する。そして、この受信信号を超音波画像生成部５へ供給する。
【００５７】
超音波診断装置１ｂ、超音波探触子１３ｂ、及び超音波探触子１６ｂが備える各機能ブロックについて、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することができる。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のＲＯＭなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
【００５８】
次に、以上に説明したような構成の超音波診断装置１ｂの動作について図４を用いて説明する。図４は、実施の形態２における超音波診断装置１ｂの動作の一例を示すフローチャートである。
【００５９】
超音波診断装置１ｂを起動した時点では、予め設定された超音波探触子と通信を行うよう設定している。そして、例えば使用者が超音波探触子１３ｂを使用するつもりで手にとった場合の例を説明する。なお、使用者が超音波探触子１６ｂ及び他の超音波探触子を使用したい場合も同様の処理フローとなる。
【００６０】
まず、超音波診断装置１ｂの制御部９は、超音波診断装置１ｂと通信可能な超音波探触子を確認する。超音波診断装置１ｂの記憶部１０には、使用の可能性のある超音波探触子が予め登録されている。そして、超音波診断装置１ｂの通信部１９から登録されている超音波探触子に対して通信状態確認信号を送信し、どの超音波探触子が通信可能な状態にあるかを確認する。通信可能な超音波探触子は、通信状態確認信号を受信すると、通信可能状態であることを示す信号を超音波診断装置１ｂへ送信し、超音波診断装置１ｂはこの信号を受信することでその超音波探触子が通信可能な状態であると認識する。
そして、その通信可能な複数の超音波探触子のそれぞれの充電状態を確認する。充電状態の確認は、超音波診断装置１ｂの通信部１９から通信可能な超音波探触子の通信部へ充電確認信号を送信し、その充電確認信号を受信した超音波探触子は、充電接続検出部により充電状態として充電中か否かを検出し、その充電状態を超音波診断装置１ｂの通信部１９へ送信する。制御部９はその充電状態を記憶部１０へ保存する（ステップＳ４０１）。その後は、超音波診断装置１ｂから充電確認信号を送るのではなく、それぞれの超音波探触子の充電接続検出部が充電状態の変化を検出すると、その変化信号を通信部１９へ送信し、制御部９が記憶部１０へそれぞれの超音波探触子の充電状態を変更する。
【００６１】
使用者が超音波探触子１３ｂを手にとると、探触子動作検出部１５は超音波探触子１３ｂが動かされることで発生する加速度を動作情報として検出する。探触子動作検出部１５は動作情報を検出すると、通信部２０から超音波診断装置１ｂの通信部１９を介して動作判定部７ｂへその動作情報を送信する。動作判定部７ｂは、探触子動作検出部１５から動作情報を受信すると、ステップＳ４０３へ遷移する（ステップＳ４０２）。
【００６２】
動作判定部７ｂは、動作情報を受信すると、記憶部１０を参照して、超音波探触子１３ｂの充電状態、すなわち充電中か否かを確認する。超音波探触子１３ｂが充電中である場合はステップＳ４０２へ戻り、充電中ではない場合はステップＳ４０４へ遷移する（ステップＳ４０３）。動作判定部７ｂが動作情報を受信したが超音波探触子１３ｂが充電中である場合とは、例えば、使用者が超音波探触子１３ｂを手にとったわけではなく、充電器を置いている台が振動してしまっただけの場合などが考えられ、この場合は超音波探触子１３ｂを使用超音波探触子と設定しないようにしている。
【００６３】
超音波探触子１３ｂが充電中ではない場合、動作判定部７ｂは記憶部１０を参照して、その他の超音波探触子の充電状態を確認する。ここでは、その他の超音波探触子である超音波探触子１６ｂの充電状態を確認し、超音波探触子１６ｂが充電中である場合にはステップＳ４０５へ遷移し、充電中ではない場合はステップＳ４０６へ遷移する（ステップＳ４０４）。更に他の超音波探触子がある場合には、他の超音波探触子に対しても同様の処理を行う。
【００６４】
超音波探触子１６ｂが充電中である場合には、切替回路部８ｂは、送信制御部２が生成する送信制御信号を通信部１９から超音波探触子１３ｂの通信部２０へ送信するよう制御を切り替える（ステップＳ４０５）。なお、初めから超音波探触子１３ｂが使用超音波探触子として選択されている場合には、切替回路部８ｂは通信制御の切り替えを行わず、超音波探触子１３ｂと送信制御部２とが通信を行う制御を維持する。
【００６５】
一方、超音波探触子１６ｂが充電中ではなかった場合には、超音波探触子１３ｂ以外の超音波探触子である超音波探触子１６ｂの動作状況を取得するために通信部１９から通信部２５へ信号を送信し、探触子動作検出部１８で検出する動作情報を通信部２５及び通信部１９を介して動作判定部７ｂへ送信させる（ステップＳ４０６）。更に他の超音波探触子がある場合には、他の超音波探触子に対しても同様の処理を行う。
【００６６】
次に動作判定部７ｂは、超音波探触子１３ｂの動作情報とそれ以外の超音波探触子である超音波探触子１６ｂの動作情報を比較し、超音波探触子１３ｂの動作情報である加速度の値が、超音波探触子１６ｂの動作情報である加速度の値よりも大きい場合にはステップＳ４０８へ遷移し、超音波探触子１３ｂの加速度の値が超音波探触子１６ｂの加速度の値よりも小さい場合にはステップＳ４０２へ戻る（ステップＳ４０７）。更に他の超音波探触子がある場合には、他の超音波探触子に対しても同様の処理を行う。
【００６７】
ステップＳ４０７において、超音波探触子１３ｂの加速度の値が超音波探触子１６ｂの加速度の値よりも大きい場合には、切替回路部８ｂは、送信制御部２が生成する送信制御信号を通信部１９から超音波探触子１３ｂの通信部２０へ送信するよう制御を切り替える（ステップＳ４０８）。なお、初めから超音波探触子１３ｂが使用超音波探触子として選択されている場合には、切替回路部８ｂは通信制御の切り替えを行わず、超音波探触子１３ｂと送信制御部２とが通信を行う制御を維持する。
【００６８】
なお、ステップＳ４０２において、動作判定部７ｂは、探触子動作検出部１５から受信する動作情報が予め設定する条件を満たす場合のみ、ステップＳ４０３へ遷移するようにしてもよい。例えば、使用者が使用したい超音波探触子を左右に所定の速度以上で３回以上振動させた場合にのみステップＳ４０３へ遷移するようにしてもよい。また、異なる一例として、使用者が使用したい超音波探触子を上向きから下向きに変化させた場合にのみステップＳ４０３へ遷移するようにしてもよい。このステップＳ４０３へ遷移する条件は記憶部１０に保存している。このように設定すると、超音波診断を行っている間に発生するわずかな超音波探触子の動作を検出してステップＳ４０３以降の動作を行ってしまうことを防止することができる。
【００６９】
また、ステップＳ４０７において、探触子動作検出部１５が検出する動作情報の値（ここでは加速度の値）と探触子動作検出部１８が検出する動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ４０８へ遷移するようにしてもよい。
【００７０】
以上のような構成とすることで、超音波探触子の動作状況に基づいて、使用超音波探触
子を容易に設定することができる。また、一つの超音波探触子の動作状況のみに基づくのではなく、複数の超音波探触子の動作状況を確認して使用超音波探触子の切り替えを行うので、より正確に使用超音波探触子を選択することができる。
【００７１】
（実施の形態３）
実施の形態３は、超音波診断装置に対して複数の超音波探触子が接続又は通信可能であり、一部の超音波探触子がケーブル等により有線で接続し、一部の超音波探触子が無線で通信する場合の例である。
【００７２】
図５は本発明の実施の形態３に係る超音波診断装置の構成の一例を示すブロック図である。実施の形態１又は実施の形態２と同様の構成については、同じ符号を用いてその説明については省略する。
【００７３】
本実施の形態の超音波診断装置１ｃは、送信制御部２、送信部３ｃ、受信部４ｃ、超音波画像生成部５、表示処理部６、動作判定部７ｃ、切替回路部８ｃ、制御部９、記憶部１０、通信部１９を備える。そして表示部１１、入力部１２と接続可能に構成される。
【００７４】
更に、超音波診断装置１ｃは、超音波探触子１３ｂと無線で通信可能に構成され、超音波探触子１６とケーブル等により有線で接続可能に構成されている。使用者は超音波探触子１３ｂ又は超音波探触子１６のいずれかを用いて超音波の送受信を行い、超音波診断画像を得る。なお、ここでは超音波診断装置１ｃと通信可能な超音波探触子が一つ、超音波診断装置１ｃと有線で接続可能な超音波探触子が一つとして説明するが、それぞれ一以上であればよく、一つずつに限られない。また、超音波診断装置１ｃの送信部３ｃ及び受信部４ｃと電気的に接続して超音波の送受信を行う超音波探触子、又は、超音波診断装置１ｃと通信して超音波の送受信を行う超音波探触子を以下では使用超音波探触子と呼ぶ。
【００７５】
送信部３ｃ及び受信部４ｃの実行する処理は実施の形態１で説明した送信部３及び受信部４の実行する処理と同様であるため詳細な説明は省略するが、この送信部３ｃは切替回路部８ｃが有線で接続する超音波探触子と電気的に接続する場合、すなわち、有線の超音波探触子が使用超音波探触子となっている場合に送信部３及び受信部４と同様の処理を実行する。送信部３ｃは、実施の形態１の送信部３と同様に超音波探触子側に配置されていてもよい。
【００７６】
無線の超音波探触子が使用超音波探触子となっている場合には、その使用超音波探触子から通信部１９が受信する受信信号は、受信部４ｃを介さずに、若しくは受信部４ｃにおいて信号処理を行わずに、超音波画像生成部５へ供給される。
【００７７】
動作判定部７ｃは、複数の超音波探触子の動作情報の入力を受け付け、複数の超音波探触子の動作情報を比較する。ここでは、探触子動作検出部１５及び探触子動作検出部１８から、超音波探触子１３ｂ及び超音波探触子１６の動作情報を受信し、両者の動作情報の値を比較する。そして、その動作情報の値に従って切替回路部８ｃの制御又は接続を切り替えるか否かを判定する。更に、動作判定部７ｃは、探触子動作検出部１５又は探触子動作検出部１８の動作量が記憶部１０などに予め記憶された所定の値を超えるか否かを判定するように構成してもよい。
【００７８】
切替回路部８ｃは、使用超音波探触子が無線の超音波探触子である場合、ここでは超音波探触子１３ｂである場合、送信制御部２が生成する送信制御信号を通信部１９から超音波探触子１３ｂの通信部２０へ送信するよう制御する。また、使用超音波探触子が有線の超音波探触子である場合、送信部３ｃ及び受信部４ｃが使用超音波探触子の素子部、ここでは超音波探触子１６の素子部１７と電気的に接続するよう切り換える。切替回路部８ｃ
はこの通信先又は接続先の切り替えを行う。
【００７９】
超音波診断装置１ｃ及び超音波探触子１３ｂが備える各機能ブロックについて、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することができる。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよいし、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。また、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能をソフトウェアにより実行するようにしてもよい。この場合、このソフトウェアは一つ又はそれ以上のＲＯＭなどの記憶媒体、光ディスク、又はハードディスクなどに記憶されており、このソフトウェアが演算処理器により実行される。
【００８０】
次に、以上に説明したような構成の超音波診断装置１ｃの動作について図６を用いて説明する。図６は、実施の形態３における超音波診断装置１ｃの動作の一例を示すフローチャートである。
【００８１】
超音波診断装置１ｃを起動した時点では、予め設定された超音波探触子と電気的に接続又は通信を行うよう設定している。そして、例えば使用者が超音波探触子１３ｂ又は超音波探触子１６を使用するつもりで手にとった場合の例を説明する。なお、使用者が他の超音波探触子を使用したい場合も同様の処理フローとなる。
【００８２】
まず、超音波診断装置１ｃの制御部９は、無線で通信する超音波探触子のうち超音波診断装置１ｃと通信可能な超音波探触子を確認する。超音波診断装置１ｃの記憶部１０には、使用の可能性のある超音波探触子が予め登録されている。そして、超音波診断装置１ｂの通信部１９から登録されている超音波探触子に対して通信状態確認信号を送信し、どの超音波探触子が通信可能な状態にあるかを確認する。通信可能な超音波探触子は、通信状態確認信号を受信すると、通信可能状態であることを示す信号を超音波診断装置１ｃへ送信し、超音波診断装置１ｃはこの信号を受信することでその超音波探触子が通信可能な状態であると認識する。
【００８３】
そして、その通信可能な複数の超音波探触子のそれぞれの充電状態を確認する。充電状態の確認は、超音波診断装置１ｃの通信部１９から通信可能な超音波探触子の通信部へ充電確認信号を送信し、その確認信号を受信した超音波探触子は、充電接続検出部により充電状態として充電中か否かを検出し、その充電状態を超音波診断装置１ｃの通信部１９へ送信する。制御部９はその充電状態を記憶部１０へ保存する（ステップＳ６０１）。その後は、超音波診断装置１ｃから確認信号を送るのではなく、それぞれの超音波探触子の充電接続検出部が充電状態の変化を検出すると、その変化信号を通信部１９へ送信し、制御部９が記憶部１０へそれぞれの超音波探触子の充電状態を変更する。
【００８４】
使用者が超音波探触子１３ｂ又は１６を手にとると、探触子動作検出部１５又は１８が超音波探触子１３ｂ又は１６が動かされることで発生する加速度を動作情報として検出する。探触子動作検出部１５が動作情報を検出すると、通信部２０から超音波診断装置１ｂの通信部１９を介して動作判定部７ｃへその動作情報を送信する。一方、探触子動作検出部１８が動作情報を検出すると、動作判定部７ｃへその動作情報を送信する。動作判定部７ｃは、探触子動作検出部１５又は１８から動作情報を受信すると、ステップＳ６０３へ遷移する（ステップＳ６０２）。
【００８５】
動作判定部７ｃは、動作情報を受信すると、その動作情報を受信した超音波探触子が無
線で通信する超音波探触子であるか有線で接続する超音波探触子であるかを判別する。そして、無線で通信する超音波探触子である場合、すなわちここでは超音波探触子１３ｂであった場合はステップＳ６０４へ遷移する。一方、有線で接続する超音波探触子である場合、すなわちここでは超音波探触子１６であった場合はステップＳ６０７へ遷移する（ステップＳ６０３）。
【００８６】
ステップＳ６０４において、動作判定部７ｃは、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の他に無線で通信する超音波探触子があるか否かを記憶部１０を参照して判別し、無い場合にはステップＳ６０６へ遷移し、有る場合にはステップＳ６０５へ遷移する。
【００８７】
ステップＳ６０４において他に無線で通信する超音波探触子がなかった場合、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の他の超音波探触子は全て有線で接続する超音波探触子であるため、実施の形態１で説明したステップＳ２０２以降の処理を実施することとなる（ステップＳ６０５）。ただし、動作判定部７の動作は動作判定部７ｃが同様の動作を行い、切替回路部８の動作は切替回路部８ｃが同様の動作を行う。また、ステップＳ２０３において、実施の形態１と同様に、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）とその他の超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ２０４へ遷移するようにしてもよい。
【００８８】
ステップＳ６０４において他に無線で通信する超音波探触子があった場合、無線で通信する超音波探触子に対しては実施の形態２で説明したステップＳ４０３以降の処理を実施し、有線で接続する超音波探触子に対しては前述したステップＳ６０５と同様の処理を実施する（ステップＳ６０６）。ただし、動作判定部７ｂの動作は動作判定部７ｃが同様の動作を行い、切替回路部８ｂの動作は切替回路部８ｃが同様の動作を行う。また、ステップＳ４０７において、実施の形態２と同様に、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）とその他の超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ４０８へ遷移するようにしてもよい。
【００８９】
次に、ステップＳ６０３においてステップＳ６０７へ遷移した場合、動作判定部７ｃは、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の他に有線で接続する超音波探触子があるか否かを記憶部１０を参照して判別し、無い場合にはステップＳ６０８へ遷移し、有る場合にはステップＳ６０９へ遷移する（ステップＳ６０７）。
【００９０】
ステップＳ６０７において他に有線で接続する超音波探触子がなかった場合、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の他の超音波探触子は全て無線で接続する超音波探触子であるため、実施の形態２で説明したステップＳ４０４以降の処理を実施することとなる（ステップＳ６０８）。ただし、動作判定部７ｂの動作は動作判定部７ｃが同様の動作を行い、切替回路部８ｂの動作は切替回路部８ｃが同様の動作を行う。また、ステップＳ４０７において、実施の形態２と同様に、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）とその他の超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ４０８へ遷移するようにしてもよい。
【００９１】
ステップＳ６０７において他に有線で接続する超音波探触子があった場合、無線で通信する超音波探触子に対しては前述したステップＳ６０８と同様の処理を実施し、有線で接続する超音波探触子に対しては実施の形態１で説明したステップＳ２０２以降の処理を実施することとなる（ステップＳ６０９）。ただし、動作判定部７の動作は動作判定部７ｃ
が同様の動作を行い、切替回路部８の動作は切替回路部８ｃが同様の動作を行う。また、ステップＳ２０３において、実施の形態２と同様に、ステップＳ６０２において動作情報を受信した超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）とその他の超音波探触子の動作情報の値（ここでは加速度の値）の差分が所定の値以上となる場合のみ、ステップＳ２０４へ遷移するようにしてもよい。
【００９２】
なお、ステップＳ６０２において、動作判定部７ｃは、探触子動作検出部１５又は１８から受信する動作情報が予め設定する条件を満たす場合のみ、ステップＳ６０３へ遷移するようにしてもよい。例えば、使用者が使用したい超音波探触子を左右に所定の速度以上で３回以上振動させた場合にのみステップＳ６０３へ遷移するようにしてもよい。また、異なる一例として、使用者が使用したい超音波探触子を上向きから下向きに変化させた場合にのみステップＳ６０３へ遷移するようにしてもよい。このステップＳ６０３へ遷移する条件は記憶部１０に保存している。このように設定すると、超音波診断を行っている間に発生するわずかな超音波探触子の動作を検出してステップＳ６０３以降の動作を行ってしまうことを防止することができる。
【００９３】
以上のような構成とすることで、超音波探触子の動作状況に基づいて、使用超音波探触子を容易に設定することができる。また、一つの超音波探触子の動作状況のみに基づくのではなく、複数の超音波探触子の動作状況を確認して使用超音波探触子の切り替えを行うので、より正確に使用超音波探触子を選択することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
観察したい被検体又は被検体の観察部位により使い分ける複数の超音波探触子と接続又は／及び通信する超音波診断装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１      超音波診断装置
１ｂ    超音波診断装置
１ｃ    超音波診断装置
２      送信制御部
３      送信部
３ａ    送信部
３ｂ    送信部
３ｃ    送信部
４      受信部
４ａ    受信部
４ｂ    受信部
４ｃ    受信部
５      超音波画像生成部
６       表示処理部
７       動作判定部
７ｂ    動作判定部
７ｃ    動作判定部
８       切替回路部
８ｂ    切替回路部
８ｃ    切替回路部
９       制御部
１０     記憶部
１１     表示部
１２    入力部
１３     超音波探触子
１３ｂ  超音波探触子
１４     素子部
１５     探触子動作検出部
１６     超音波探触子
１６ｂ  超音波探触子
１７    素子部
１８    探触子動作検出部
１９    通信部
２０    通信部
２１    電源部
２２    充電接続検出部
２３    制御部
２４    充電器
２５    通信部
２６    電源部
２７    充電接続検出部
２８    制御部
２９    充電器
【図１】
2015123180.tif 000003
【図２】
2015123180.tif 000004
【図３】
2015123180.tif 000005
【図４】
2015123180.tif 000006
【図５】
2015123180.tif 000007
【図６】
2015123180.tif 000008