(57)【要約】  インターネットプロトコルによってデータネットワーク３００、３０６、６００を通じて画像及び／又はレポートを送出することができる超音波システム２００、２０２、２０４は、マイクロフォン及びスピーカに結合されるサウンドカードを有する。超音波システムのオペレータがマイクロフォンに向かって話すと、ボイスは、サウンドカードによってデジタル化され、ボイスデータが、データパケットのペイロードとしてパッケージされる。パケットは、インターネットプロトコルを使用して、プロトコルスタックによって、同じデータネットワークを通じて送出される。パケットは、受信端末において受信されアナログボイス信号に戻される。ボイス能力は、インターネット又は公衆交換電話網のような外部ネットワークによって、ネットワーク上の他の端末１２０、１３０、１４０、５００、５０４又は外部の通信者に達することができる。
2008540016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネットプロトコルによってデータネットワークを通じて画像又はレポートを送受信することができる超音波システムであって、
スピーカと、
マイクロフォンと、
前記マイクロフォンに結合された、ボイス信号をデジタル化するデジタル化回路と、
インターネットプロトコルを使用してボイスデータのパケットを送信し及び／又は受信するように動作する、前記デジタル化されたボイス信号に応答する通信プロトコルと、
を有する超音波システム。
【請求項２】
実質的にリアルタイムのスピーチを再現するように前記ボイスデータのパケットを送信し及び／又は受信する、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記超音波システムによって生成される画像又はレポートを記憶するデータ記憶装置を更に有し、前記通信プロトコルは、前記画像又はレポートが送信され又は受信されるのと同じデータネットワークを通じて、前記ボイスデータのパケットを送信し及び／又は受信する、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記ネットワークが、ローカルエリアネットワークを含み、前記ボイスデータのパケットが、前記ローカルエリアネットワーク上のソース装置及び宛先装置のＩＰアドレスを含む、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記超音波システムが、ローカルエリアネットワークに結合されており、前記送信されるボイスデータパケットの宛先装置が、前記ローカルエリアネットワーク上の装置ではない、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記送信されるボイスデータパケットが、公衆交換電話網を通じて送信される、請求項５に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記送信されるボイスデータパケットが、インターネットを通じて送信される、請求項５に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記ボイスデータのパケットが、前記超音波システムと別のエンドポイント装置との間で直接に送信され及び／又は受信される、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記ボイスデータのパケットが、前記超音波システムと別のエンドポイント装置との間のトランスポート中、１又は複数のルータによって調停される、請求項１に記載の超音波システム。
【請求項１０】
超音波システムのオペレータと、データネットワークによって該超音波システムに結合されるコンピュータ端末に位置する診断画像読影者との間でボイス通信及び診断画像を伝送する方法であって、
前記超音波システムにおいて診断画像を生成するステップと、
前記データネットワークを通じて前記コンピュータ端末に、インターネットプロトコルを使用して１又は複数のデータパケットで前記診断画像を送信するステップと、
マイクロフォンに対して話すステップと、
ボイス信号をデジタル化するステップと、
前記データネットワークを通じて宛先装置に、インターネットプロトコルを使用して１又は複数のデータパケットで前記デジタル化されたボイス信号を送信するステップと、
前記宛先装置においてスピーカを通じて前記ボイス信号を再生するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップは、リアルタイムの会話を再生するために、前記超音波システムの前記オペレータの前記ボイス信号を前記コンピュータ端末に送信し、前記診断画像読影者の前記ボイス信号を前記超音波システムに送信するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記診断画像読影者によるボイス通信に応じて、前記超音波システムによって診断画像を生成するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記コンピュータ端末は、診断画像解析ワークステーションを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記データネットワークは、前記診断画像解析ワークステーション及び複数の超音波システムが結合されるローカルエリアネットワークを含み、各超音波システム及びワークステーションは、前記ネットワーク上のユニークなＩＰアドレスを有し、前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップは、前記ボイスデータパケットを、前記ボイス信号が再生されうる前記宛先装置のＩＰアドレスに向けるステップを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップは、前記ネットワーク上のルータにおいて前記デジタル化されたボイスパケットを受信し、前記デジタル化されたボイスパケットを前記宛先装置に送信しなおすステップを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップが、前記デジタル化されたボイスパケットをゲートウェイに送信し、前記ゲートウェイから前記宛先装置に前記デジタル化されたボイスパケットを送信しなおすステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記データネットワークが公衆交換電話網を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップが、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを利用するステップを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記デジタル化されたボイス信号を送信する前記ステップが、ＴＣＰ及びＵＤＰプロトコルを利用するステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用超音波診断システムに関し、特に、共通のデータネットワークを通じて、ボイス及び画像情報を多重化することができる超音波診断イメージングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医療施設において、患者が、超音波検査において超音波検査技師によって走査され、画像が、別の読影室又は遠隔ワークステーションにおいて放射線医又は心臓超音波検査技師によって診断のために読影されることは、一般的な方法である。このような状況において、画像を読み取る（読影する、reading）医師は、読影ワークステーションによって、検査に使用される超音波システムのネットワーキングを通じて、同時に走査されている複数の患者の診断を行うことができる。患者が走査室にいる間に診断が行われている場合、医師は、しばしば、付加の画像又は異なるビューが、信頼できる診断のために有用であり又は必要であることを知ることがある。そのようなとき、診断している医師は、患者が医療施設内でなお求めに応じられる間に付加の走査が実施されることを望む。これが行われる通常のやり方として、医師は、読影室を去り、走査室へ行って、患者が去ってしまう前に患者及び超音波検査技師を捕まえようと試みる。代替として、医師は、走査室内の超音波検査技師に電話をかけることによって、これを行うことを試みることができる。読影室からより迅速且つ容易に超音波検査技師と連絡をとることができることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国特許出願公開第２００３／００８３５６３号（Ｋａｔｓｍａｎ他）明細書は、この状況に１つの解決策を提供している。かかる解決策は、超音波検査技師及び医師が超音波システムを通じて互いに通信することを可能にすることである。超音波システム及び読影ワークステーションは共に、マイクロフォン、スピーカ及びスピーチ認識及び処理システムを備える。人間がマイクロフォンに向かって話すと、スピーチは、デジタルスピーチデータに変換され、圧縮される。圧縮されたスピーチデータは、２つの装置を接続するネットワークを通じて、端末に伝送される。受信端末は、データを伸長し、スピーチ認識及び処理システムが、デジタルスピーチデータを処理し、それをスピーカに伝送する。この手段によって、超音波検査技師及び読影する医師は、互いに話すことができ、医師は、超音波検査中に、超音波検査技師に指示を与えることができる。しかしながら、画像及びボイスデータがネットワーク接続を共用する態様は説明されていない。話者が話すことを決めるときはいつもボイス及び画像データが自動的にネットワーク接続を共用するように、ボイス及び画像通信を多重化することが望ましい。更に、このようなボイス及び画像通信にかかわる能力を、医療施設のネットワーク上にいない他の人との通信にまで拡張することが可能であることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の原理によれば、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルを使用してボイスデータのパケットによってボイス通信を交換することが可能である超音波診断システム及び遠隔端末が記述されている。同じ２つの装置間の画像通信もまた、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用する場合、画像及びボイスデータパケットは共に、同じデータネットワークを共用することができ、パケットのヘッダ情報が、個々のデータパケットの適切且つ正確なルーティングを提供する。パケット化されたボイス伝送は、例えば公衆電話網のような外部キャリアシステムを通じて、ローカルエリアネットワーク外の他の装置にルーティングされることが可能である。従って、本発明の一実施形態は、医療施設外の人々と通信するためにも使用されることができる。リアルタイムプロトコルは、伝送されるボイスパケットが、正常な中断されないスピーチとして再生されるように適時に受信されることを確実にするために使用されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１をまず参照して、医用パケット交換ネットワーク３００は、例えばルータのようなハブ３０４によって相互にネットワーク接続されるいくつかの超音波システム２００、２０２及び４００を含む。更に、診断ワークステーション３０２がネットワーク３００に接続されており、かかる診断ワークステーション３０２において、医師は、超音波システム２００、２０２及び４００によって患者から取得された超音波画像を読影し、それらの画像から診断を行うことができる。画像及びレポートは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用してデータパケットの形で超音波システムからワークステーションにルーティングされる。ネットワーク上の各装置は、ＴＣＰ／ＩＰパケットトラフィックに対してネットワーク上の装置を識別するために使用されるローカルＩＰアドレスを有する。更に、デスクトップＰＣ５００を有する端末５００が、ネットワーク３００に接続されている。例えば、デスクトップＰＣは、医師のオフィスコンピュータでありうる。端末５００は、同様に、ネットワーク３００を通じてパケット化されたデータを送受信することができる。イーサネット接続のネットワークに加えて、超音波システム及びオフィスＰＣの各々は更に、モデム２０４、２０６、４０２及び５０２を有して示されており、これらの装置は、各モデムによって、外部装置及びインターネットのようなネットワークに接続されることができる。ネットワーク３００上の超音波システム２００、２０２及び４００、ワークステーション３０２並びにデスクトップＰＣ５０４は、米国特許第５，７１５，８２３号（Ｗｏｏｄ他）明細書に記載されるように、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用して画像及びレポートを送受信することができる。更に、これらのシステム間の電子メッセージングが、米国特許第５，８９７，４９８号（Ｃａｎｆｉｅｌｄ，ＩＩ他）明細書に記載されるように可能である。
【０００６】
本発明の原理によれば、超音波システム、ワークステーション及びオフィスＰＣの各々は、同じパケット交換データネットワーク３００を通じて装置のオペレータ間のボイス通信を提供することができる。これらの能力を有する超音波システムの一実施形態が、図２に示されている。図面の上部には、超音波信号を送受信するアレイトランスデューサ１２を有するプローブ１０と、送信ビームのステアリング及びフォーカシングを提供するとともに、コヒーレントエコー信号を形成するようにアレイトランスデューサの素子によって受信されたエコー信号を処理するビームフォーマ１４と、超音波信号プロセッサ１６と、画像プロセッサ１８と、超音波画像及びデータが表示されるディスプレイ２０と、を具えるシステムの超音波信号経路がある。これらの構成要素の動作は、システムコントローラ２２によって調整される。超音波システムの動作は、システムコントローラに結合されるオペレータ制御装置１１５によって指示される。システムコントローラ２２は、超音波システムによって生成された画像及び診断レポートを、記憶装置２４に記憶することができる。オペレータが、ネットワーク３００上の他の装置のところにいる人及び後述するように遠隔位置にいる人とボイスによって通信することを可能にするために、マイクロフォン３０及びスピーカ２８（別々であってもよく又は一般のヘッドセットの一部であってもよい）が、超音波システムに設けられる。超音波システムは、オーディオドップラーの再生のために長くスピーカを有しており、フィリップスのｉＵ２２超音波システムのようなシステムは、最近、システムのボイス制御のためにマイクロフォンを備えている。マイクロフォン３０及びスピーカ２８は、サウンドカード３２の入力部及び出力部に結合される。オペレータがマイクロフォンに対して話すと、オペレータのボイスは、サウンドカード上のＡ／Ｄコンバータによってデジタル化される。超音波システムのボイス制御のために、変換されたボイス信号は、ボイス認識ソフトウェアによって処理され、その出力信号は、システムを制御するために使用される。本発明の原理によれば、デジタル化されたボイス信号は、パケット交換ネットワーク３００に送出され、システム上の別の装置のスピーカ２８によってボイス出力として受け取られる。これは、例えばプロトコルスタック４６によって示されるようなボイス通信プロトコルの実行を含む通信ソフトウェアを実行するオペレーティングシステム３４によって行われる。
【０００７】
全体的な観点から、オペレータのボイスは、サウンドカードによって、データバイトにデジタル化される。名目上のボイス帯域幅は４ｋＨｚであり、これは、８ｋＨｚのサンプリング帯域幅が、一般的なボイス周波数をデジタル化するために十分であることを意味する。ほとんどのサウンドカードは、ずっと高いレートで、通常は１６ビットのバイトを生成するために４４ｋＨｚのサンプリングのオーダーで、アナログ信号をデジタル化することができる。ボイス帯域幅は、この高いデジタル化レートを必要としないので、複数の連続するバイトが集められ、ＩＰパケットのペイロードとして送出される。更に、デジタル化されたボイスデータは、ＭＰ−ＭＬＱ又はＡＣＥＬＰ、標準ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７２３．１のような圧縮プロトコルを使用して、伝送される前に圧縮されることができる。パケット化されたボイスデータは、ホスト超音波システムからネットワークを通じて送出される。これは、１つのエンドポイントから直接に別のエンドポイントに、例えば超音波システムから直接にワークステーションに、行われることができるが、一般に、パケットトラフィックは、例えばエンドポイント装置のＩＰアドレスの翻訳、アクセスの許可又は否認、コールを接続するためのコールシグナリング、コール許可、帯域幅管理及びコール管理のような動作を実施することによってデータトラフィックを管理するルータのようなゲートキーパによって調停される。ボイスパケットは、宛先装置に達する前に、複数のゲートキーパによって指示されることができる。受信装置において、パケットデータは、パケットプロトコルによって供給される命令に従ってアンパックされ、その元の状態に組みなおされる。データバイトは、受信エンドポイントにおけるサウンドカード内のＤ／Ａ変換器によってアナログ信号に変換されて戻され、受信エンドポイントにおけるスピーカによってボイスとして再生される。
【０００８】
図示されるプロトコルスタック４６は、ＴＣＰ／ＩＰネットワークを通じたボイス通信のためのＨ．３２３標準に関して一般的である。代替として、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol、セッション開始プロトコル）のような他のプロトコルが使用されることもできる。スタックの下部には、上述のデータリンク層のための接続サービス及び信号変換を実施する物理層がある。本実施例においてデータリンク層は、イーサネットプロトコル層である。ネットワーク層はＩＰプロトコルであり、それゆえ、ボイスパケットは、超音波システムとワークステーションとの間の画像通信を含む他のＩＰサービスパケットと、通信媒体を共用することができる。次の層において、オーディオ及び登録（レジストレーション）パケットがユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）を使用し、制御及びシグナリングパケットが、トランスポートプロトコルとして伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を使用することが理解される。ソース及び受信器エンドポイントは、Ｈ．２４５及びＱ．９３１プロトコルをサポートする。Ｈ．２４５は、チャネルの使用を可能にし、Ｑ．９３１は、コールシグナリング及びコールの設定のために必要とされる。図示されるスタックにおいて、Ｈ．２２５．０／Ｑ．９３１コールシグナリングが、コール制御のためのシグナリングを供給するために使用される。受信されたボイスが自然に聞こえ、切れ切れの音にならないように、ボイスデータが、実質的にリアルタイムに宛先に到達することが重要である。これは、ボイスパケットを運ぶリアルタイムトランスポートプロトコルＲＴＰの使用によって達成される。コールが、単一のＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）において可能であるように２つのトランスポートアドレス間の直接のエンドポイントコールシグナリングを用いてエンドポイントからエンドポイントに直接に行われるのではなく、ゲートキーパ（例えばルータ）を通じて行われる場合、Ｈ．２２５  ＲＡＳ（登録、アドミッション、ステータス）チャネルが、エンドポイントとゲートキーパとの間で通信するために使用される。ＲＡＳチャネルは、ゲートキーパの決定のようなプロシージャを実施し、ＲＡＳチャネルは、かかるゲートキーパによって、パケットのトランスポート及びエイリアス（代替）アドレスのエンドポイント登録、エンドポイントロケーション、並びにアドミッション、ステータス及び解放（disengage）メッセージ、を登録すべきである。コールを設定するプロシージャは、エンドポイントがゲートキーパを用いて登録することができる該ゲートキーパの発見、ゲートキーパによる登録、コール設定フェーズの入力、エンドポイントとゲートキーパとの間の能力交換、及びコールの確立、を伴う。この例において、通信は、例えばモデム３２又はシリアルポート３１のような他のポートによって供給され、受信されることもできるが、ボイスパケットは、イーサネット接続３６を通じて送出される。
【０００９】
このプロトコルスタックを用いて、ボイスパケットは、この例において超音波システムであるソース端末から、この例においてワークステーションである宛先端末に最終的に到達するまで、一連の１又は複数のゲートキーパ（ルータ）に渡される。ワークステーションにおいて、ボイスデータがサウンドカードに供給されるまで、さまざまなヘッダ層が、調べられ、ストリッピングされる。ボイスデータは、サウンドカードにおいて、アナログ信号に変換され、ワークステーションにおいてスピーカ２８を通じて再生される。コーデックが、ソース端末において圧縮されたデータを伸長するために使用されることができる。ワークステーションは、超音波システムと同じ通信ハードウェア、ソフトウェア及びプロトコルスタックを有し、それにより、ワークステーションにおける医師が、超音波システムのオペレータとボイスによって通信することができる。
【００１０】
構成される実施形態において、オペレーティングシステム３４は、超音波システム又はワークステーションのオペレータがボイス通信能力に容易にアクセスすることができるようにするために、一般にユーザインタフェースソフトウェアを実行する。コールアウトのために、このようなソフトウェアは、ＩＰアドレス又は例えばオペレータが発呼を開始するために選択することができる電話番号のような他のエイリアスアドレスの選択を表示する。着呼が受信されると、ソフトウェアは、スピーカ２８を通じて可聴音を生成し、及び／又は表示スクリーン上に着呼アイコンを表示する。オペレータは、コールに答えるために制御パネル１１５又は表示スクリーン上のキーに触れる。
【００１１】
本発明の一実施形態は、医療施設のローカルエリアネットワークに接続されるもののみをコールすることに抑制される必要はない。同じボイスパケットが、図３に示されるようにインターネット又は公衆交換電話網に接続されるゲートウェイ２５０によって伝送されることができる。ＴＣＰ／ＩＰ及びＩＰアドレシングとのこの互換性は、ＩＰパケットの形でボイスデータを扱う能力を具える他の端末及び電話機との通信を可能にする。こうして、超音波システムにおけるオペレータは、この能力によって、家又は遠隔オフィスにいる医師をコールすることができる。
【００１２】
図４は、本発明によって提示される通信可能性のいくつかを示している。ボイス通信は、イーサネット接続３０６通じてそれらのローカルネットワーク３００を通じて超音波システム２００及び２０２のオペレータとワークステーション５００のオペレータとの間で行われることができる。上述のオペレータは、インターネットを通じてローカルネットワーク３００の外部の、例えば別の場所における超音波システム４０４のオペレータのような他の人と話すことができる。接続は、ローカルネットワーク３００及び６００又はケーブル／ＤＳＬ／衛星モデム２０４及び４０６を通じて行われることができる。ボイス通信は、インターネットボイス能力を有する電話機１４０によって及びボイスオーバーインターネット（voice-over-Internet）電話アダプタ１１０を有する通常の移動電話１２０及び固定電話１３０によって、受信されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の原理に従って構成される、複数の超音波システム及び診断ワークステーションを含む医用ネットワークを示す図。
【図２】本発明の原理に従って構成される、ボイス及びデータメッセージング超音波システムの詳細を示すブロック図。
【図３】ボイス通信が超音波システムから公衆交換電話網又はインターネットを通じて行われることができる、本発明の別の実施形態の超音波ネットワークを示す図。
【図４】本発明の原理に従ってボイス通信が行われることができる多様な装置を示す本発明の別のネットワーク実施形態を示す図。
【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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