(57)【要約】  超音波プローブ装置及びその制御方法を提供する。超音波プローブ装置は、第１フレームレートを有するアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射された超音波エコー信号を受信する超音波送受信部と、超音波送受信部が受信した複数の超音波エコー信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換部と、変換部を介して変換された複数のデジタル信号を映像処理して複数の映像データを生成する映像処理部と、第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、複数の合成映像データに合成する合成部と、第２フレームレートを有する複数の合成映像データを外部のディスプレイ装置に伝送する伝送部とを含む。
2016502442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１フレームレートを有するアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射された超音波エコー信号を受信する超音波送受信部と、
前記超音波送受信部が受信した複数の超音波エコー信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換部と、
前記変換部を介して変換された複数のデジタル信号を映像処理して複数の映像データを生成する映像処理部と、
前記第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、前記複数の合成映像データに合成する合成部と、
前記第２フレームレートを有する複数の合成映像データを外部のディスプレイ装置に伝送する伝送部と
を含む超音波プローブ装置。
【請求項２】
前記映像処理部は、
前記変換された複数のデジタル信号のそれぞれに対して、ドップラプロセッシング（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行って複数のドップラ映像を生成するドップラ映像処理部を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項３】
前記ドップラプロセッシングは、
カラードップラプロセッシング（ｃｏｌｏｒ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、Ｂ−モードイメージプロセッシング（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びスペクトルドップラプロセッシング（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の超音波プローブ装置。
【請求項４】
前記映像処理部は、
デフォーカス方式の超音波信号の反射されたエコー信号が受信されるか、超音波プローブ装置のステアリング角度が変更されて異なる大きさの映像データが生成される場合、前記異なる大きさの映像データを予め設定された大きさの映像データに編集することを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項５】
前記第１フレームレートは、
前記超音波プローブ装置を用いて測定しようとする測定の深さ（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｄｅｐｔｈ）に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項６】
前記第２フレームレートは、
前記伝送部が伝送することができるフレームレートに応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項７】
前記伝送部は、
前記複数の合成映像データを無線で前記ディスプレイ装置に伝送することを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項８】
前記超音波送受信部は、
前記超音波プローブ装置で分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項９】
磁気誘導方式または磁気共振方式のうちの一方を用いて、前記超音波プローブ装置の電源を充電する無線充電部を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項１０】
ユーザの接触有無を検知する検知部と、
前記検知部を介してユーザの接触が検知されると、前記超音波プローブ装置に電源を印加する電源供給部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波プローブ装置。
【請求項１１】
超音波プローブ装置の制御方法において、
第１フレームレートを有するアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射された超音波エコー信号を受信するステップと、
前記受信された複数の超音波エコー信号のそれぞれをデジタル信号に変換するステップと、
前記変換された複数のデジタル信号を映像処理して複数の映像データを生成するステップと、
前記第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、前記複数の合成映像データに合成するステップと、
前記第２フレームレートを有する複数の合成映像データを外部のディスプレイ装置に伝送するステップと
を含む制御方法。
【請求項１２】
前記生成するステップは、
前記変換された複数のデジタル信号のそれぞれに対して、ドップラプロセッシング（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行って複数のドップラ映像を生成するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記ドップラプロセッシングは、
カラードップラプロセッシング（ｃｏｌｏｒ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、Ｂ−モードイメージプロセッシング（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びスペクトルドップラプロセッシング（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記生成するステップは、
デフォーカス方式の超音波信号の反射されたエコー信号が受信されるか、超音波プローブ装置のステアリング角度が変更されて異なる大きさの映像データが生成される場合、前記異なる大きさの映像データを予め設定された大きさの映像データに編集するステップを含むことを特徴とする請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記第１フレームレートは、
前記超音波プローブ装置を用いて測定しようとする測定の深さ（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｄｅｐｔｈ）に応じて決定されることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波プローブ装置及びその制御方法に関し、より詳細には、アンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信して反射されたエコー信号を用いて生成された超音波映像データを外部のディスプレイ装置に伝送することができる超音波プローブ装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断システムは、無侵襲及び非破壊特性があり、対象体内部の情報を得るための医療分野において広く利用されている。すなわち、超音波診断システムは、対象体を直接切開して観察する外科手術の必要がなく、診断対象の内部の高解像度映像をリアルタイムで医師に提供することができるため、医療分野において非常に多く使用されている。
【０００３】
通常、超音波診断システムに含まれた超音波プローブ装置には、超音波信号を送受信するためのトランスデューサーアレイを含む。このような超音波プローブ装置は、トランスデューサーアレイから送信された超音波信号の反射されたエコー信号をアナログ信号形態で外部のディスプレイ装置に伝送していた。特に、超音波プローブ装置は、アナログ形態の電気信号を伝送するために、重いマルチコンダクタ（Ｍｕｌｔｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）線が必要になる。よって、超音波プローブ装置が重くなり、映像の画質の側面からも雑音が増加する要因となった。
【０００４】
一方、超音波プローブ装置は、フォーカス方式の超音波信号を送信し、反射して映像データを生成する方式及びアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射してデータを生成する方式が存在する。特に、フォーカス方式の超音波信号を生成する場合、フォーカスされた超音波信号を生成するために、ビームフォーマのような別途の構成が必要となり、フレームレートも小さいため、多様なアプリケーションに適用しにくいという短所が存在する。
【０００５】
よって、アンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を用いて生成されたデジタル形態の映像データを外部のディスプレイ装置に伝送するための方策が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、アンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を用いて生成されたデジタル形態の映像データを外部のディスプレイ装置に伝送することができる超音波プローブ装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置は、第１フレームレートを有するアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射された超音波エコー信号を受信する超音波送受信部と、前記超音波送受信部が受信した複数の超音波エコー信号のそれぞれをデジタル信号に変換する変換部と、前記変換部を介して変換された複数のデジタル信号を映像処理して複数の映像データを生成する映像処理部と、前記第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、前記複数の合成映像データに合成する合成部と、前記第２フレームレートを有する複数の合成映像データを外部のディスプレイ装置に伝送する伝送部とを含む。
【０００８】
そして、前記映像処理部は、前記変換された複数のデジタル信号のそれぞれに対して、ドップラプロセッシング（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行って複数のドップラ映像を生成するドップラ映像処理部を含んでよい。
【０００９】
なお、前記ドップラプロセッシングは、カラードップラプロセッシング（ｃｏｌｏｒ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、Ｂ−モードイメージプロセッシング（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びスペクトルドップラプロセッシング（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のうち少なくとも１つを含んでよい。
【００１０】
そして、前記映像処理部は、デフォーカス方式の超音波信号の反射されたエコー信号が受信されるか、超音波プローブ装置のステアリング角度が変更されて異なる大きさの映像データが生成される場合、前記異なる大きさの映像データを予め設定された大きさの映像データに編集してよい。
【００１１】
なお、前記第１フレームレートは、前記超音波プローブ装置を用いて測定しようとする測定の深さ（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｄｅｐｔｈ）に応じて決定されてよい。
【００１２】
そして、前記第２フレームレートは、前記伝送部が伝送することができるフレームレートに応じて決定されてよい。
【００１３】
なお、前記伝送部は、前記複数の合成映像データを無線で前記ディスプレイ装置に伝送してよい。
【００１４】
そして、前記超音波送受信部は、前記超音波プローブ装置で分離可能であってよい。
【００１５】
なお、磁気誘導方式または磁気共振方式のうちの一方を用いて、前記超音波プローブ装置の電源を充電する無線充電部を含んでよい。
【００１６】
そして、ユーザの接触有無を検知する検知部と、前記検知部を介してユーザの接触が検知されると、前記超音波プローブ装置に電源を印加する電源供給部とを含んでよい。
【００１７】
一方、上記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置の制御方法は、第１フレームレートを有するアンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を送信し、反射された超音波エコー信号を受信するステップと、前記受信された複数の超音波エコー信号のそれぞれをデジタル信号に変換するステップと、前記変換された複数のデジタル信号を映像処理して複数の映像データを生成するステップと、前記第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、前記複数の合成映像データに合成するステップと、前記第２フレームレートを有する複数の合成映像データを外部のディスプレイ装置に伝送するステップとを含む。
【００１８】
そして、前記生成するステップは、前記変換された複数のデジタル信号のそれぞれに対して、ドップラプロセッシング（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行って複数のドップラ映像を生成するステップを含んでよい。
【００１９】
なお、前記ドップラプロセッシングは、カラードップラプロセッシング（ｃｏｌｏｒ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、Ｂ−モードイメージプロセッシング（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びスペクトルドップラプロセッシング（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のうち少なくとも１つを含んでよい。
【００２０】
そして、前記生成するステップは、デフォーカス方式の超音波信号の反射されたエコー信号が受信されるか、超音波プローブ装置のステアリング角度が変更されて異なる大きさの映像データが生成される場合、前記異なる大きさの映像データを予め設定された大きさの映像データに編集するステップを含んでよい。
【００２１】
なお、前記第１フレームレートは、前記超音波プローブ装置を用いて測定しようとする測定の深さ（ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｄｅｐｔｈ）に応じて決定されてよい。
【００２２】
そして、前記第２フレームレートは、前記伝送部が伝送することができるフレームレートに応じて決定されてよい。
【００２３】
なお、前記伝送するステップは、前記複数の合成映像データを無線で前記ディスプレイ装置に伝送してよい。
【００２４】
そして、磁気誘導方式または磁気共振方式のうちの一方を用いて、前記超音波プローブ装置の電源を充電するステップを含んでよい。
【００２５】
なお、ユーザの接触有無を検知するステップと、前記ユーザの接触が検知されると、前記超音波プローブ装置に電源を印加するステップとを含んでよい。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、超音波プローブ装置によって獲得した映像データを多様なアプリケーションに適用が可能であり、ビームフォーマ及びＭｉｘｅｒのような構成を必要としないため、超音波プローブ装置内に回路を集積しやすくなる。
【００２７】
なお、超音波プローブ装置がエコー信号を処理して映像データを伝送することで、外部装置は単なるＵＩ或いはスキャンコンバージョンのみを担い、少ない演算量のみが必要になる。よって、外部装置に一般的な超音波用ディスプレイ装置の他にも、パソコンやスマートフォンのような多様な装置で実現されてよい。
【００２８】
更に、映像データを無線で伝送する場合、超音波プローブ装置の使用の便宜性が増大し、アナログ有線接続によるデータの歪曲を最小限化することができる。
【００２９】
上述のような超音波プローブ装置の制御方法により、ユーザはより便利に超音波を用いた診断サービスを受けることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置の構成を概略に示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置の構成を詳細に示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る着脱可能な超音波送受信部を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る多様な方法によって獲得された映像データを処理する方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る外部のディスプレイ装置の構成を概略に示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の別の実施形態に係る超音波プローブ装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明の図面における符号は、他の図面でも同様に使われる。このような詳細構成及び要素に定義された事項は、例示の実施形態の包括的な理解を促すために提供される。よって、本発明の実施形態は、格別な制限なく行われることができることは自明である。なお、細部の不要な実施形態、関連の公知機能または構成に対する詳細な説明は省略することがある。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断システムを示す図である。超音波診断システム１００は、超音波プローブ装置１００及びディスプレイ装置２００を含む。
【００３３】
超音波プローブ装置１００は、アンフォーカスまたはデフォーカス方式の超音波信号を生成して診断対象に送信する。このとき、超音波プローブ装置１００は、第１フレームレートを有する映像データが生成されるように超音波信号を送信することができる。例えば、超音波プローブ装置１００は、１秒に３０００枚の映像データを獲得することができるように超音波信号を送信することができる。
【００３４】
そして、超音波プローブ装置１００は、超音波信号が診断対象によって反射されたエコー信号を受信して超音波データを獲得し、アナログ形態の超音波データをデジタル信号に変換する。
【００３５】
そして、超音波プローブ装置１００は、デジタル信号形態の超音波データに対する映像処理（例えば、デモデュレーション（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、デシメーション（ｄｅｃｉｍａｔｉｏｎ））を行って複数の映像データを生成する。
【００３６】
そして、超音波プローブ装置１００は、複数の映像データを外部のディスプレイ装置２００に伝送するために、第２フレームレートを有するように複数の映像データを合成して複数の合成映像データを生成する。例えば、秒当り３０００の映像データが生成された場合、超音波プローブ装置１００は、３０の映像データを合成して１００の合成映像データを生成することができる。このとき、超音波プローブ装置１００は、映像データの解像度及び外部ディスプレイ装置２００との通信可能なフレームレートを考慮して複数の映像データを合成して複数の合成映像データを生成することができる。
【００３７】
そして、超音波プローブ装置１００は、生成された合成映像データを外部のディスプレイ装置２００に伝送することができる。このとき、超音波プローブ装置１００は、デジタル形態の合成映像データを外部のディスプレイ装置２００に伝送することで、無線で映像データを伝送することができるようになる。なお、超音波プローブ装置１００が有線を用いるとしても、既存のアナログ信号を伝送するための線よりは、嵩及び重さが軽減するようになる。
【００３８】
ディスプレイ装置２００は、超音波プローブ装置１００から受信された合成映像データを処理してオーディオ或いはビデオで出力する。このとき、ディスプレイ装置２００は、ディスプレイ装置２００の解像度を考慮して合成映像データの大きさを調整することができる。
【００３９】
一方、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置２００は、図１に示すように、超音波診断システム用のディスプレイ装置２００−１、パソコン２００−２、タブレットパソコン２００−３、スマートフォン２００−４で実現されてよいが、それは一実施形態に過ぎず、他の装置で実現されてよい。
【００４０】
なお、超音波プローブ装置１００は、１つのディスプレイ装置２００に合成映像データを伝送することができるが、それは一実施形態に過ぎず、複数のディスプレイ装置２００に合成映像データを伝送することができる。
【００４１】
上述のような超音波診断システムによって、ユーザはより便利に超音波を用いた診断サービスを受けることができるようになる。
【００４２】
以下では、図２ないし図５を参照し、超音波プローブ装置１００について説明し、図６を参照し、ディスプレイ装置２００について説明する。
【００４３】
図２は、本発明の一実施形態に係る超音波プローブ装置１００の構成を概略に示すブロック図である。図２に示すように、超音波プローブ装置１００は、超音波送受信部１１０と、変換部１２０と、映像処理部１３０と、合成部１４０及び伝送部１５０を含む。
【００４４】
超音波送受信部１１０は、アンフォーカス方式またはデフォーカス方式の超音波信号を生成して診断対象（例えば、身体）に送信する。このとき、アンフォーカス方式の超音波信号は、平面波（ｐｌａｎｅ  ｗａｖｅ）形態であり、デフォーカス方式の超音波信号は、扇形の球面波（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｗａｖｅ）形態であってよい。
【００４５】
そして、超音波送受信部１１０は、超音波信号が診断対象に反射されたエコー信号を受信して超音波データを獲得する。このとき、超音波データは、アナログ形態であってよい。
【００４６】
変換部１２０は、アナログ形態の超音波データをデジタル形態に変換する。このとき、変換部１２０は、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）で実現されてよい。
【００４７】
映像処理部１３０は、デジタル形態に変換された超音波データを映像処理して映像データを獲得する。具体的に、映像処理部１３０は、デモデュレーション及びデシメーションのうち少なくとも一方を行って超音波データを映像処理して複数の映像データを生成することができる。
【００４８】
なお、デフォーカス方式の超音波信号の反射されたエコー信号が受信されるか、超音波プローブ装置のステアリング角度が変更されて異なる大きさの映像データが生成される場合、映像処理部１３０は異なる大きさの映像データを予め設定された大きさの映像データに編集することができる。具体的に、合成部１４０が複数の映像データを合成する際、複数の映像データが異なる領域を撮影した場合、ノイズが発生し得るため、映像処理部１３０は複数の映像データが同一の領域に対する映像になれるように複数の映像データを編集することができる。そして、映像処理部１３０は、生成された複数の映像データを合成部に出力する。
【００４９】
合成部１４０は、第１フレームレートを有する複数の映像データを第２フレームレートで出力するために、複数の映像データを複数の合成映像データに合成する。
【００５０】
合成部１４０は、ディスプレイされる映像の解像度を高め、信号対雑音比（ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を低減させるために、予め設定されたフレーム数以上の映像データを合成して複数の合成映像データを生成することができる。例えば、合成部１４０は、１００フレーム以上の合成データを合成して合成映像データを生成することができる。
【００５１】
なお、合成部１４０は、外部のディスプレイ装置２００との通信可能なフレームレートを考慮して複数の映像データを合成することができる。例えば、超音波プローブ装置１００が外部ディスプレイ装置２００と秒当り１００フレーム以下の映像データを伝送することができる場合、超音波プローブ装置１００は合成映像データが秒当り１００フレーム以下のフレームレートを有するように映像データを合成することができる。
【００５２】
伝送部１５０は、合成部１４０によって合成された合成映像データを外部のディスプレイ装置１００に伝送する。このとき、伝送部１５０は、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、ＵＷＢ、ＷｉＧｉｇ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）等のような無線通信モジュールを用いて合成映像データを伝送することができ、ＩＥＥＥ  １３９４、ＵＳＢ等のような有線通信モジュールを用いて合成映像データを伝送することができる。
【００５３】
上述のような超音波プローブ装置１００を用いることにより、ユーザは携帯用として簡単に超音波診断サービスを受けることができるようになる。
【００５４】
図３は、本発明の別の実施形態に係る超音波プローブ装置１００の構成を詳細に示すブロック図である。図３に示すように、超音波プローブ装置１００は、超音波送受信部１１０、変換部１２０、プロセッサ１２５、伝送部１５０、無線充電部１７０、電源供給部１８０及び検知部１９０を含み、プロセッサ１２５は、映像処理部１３０、合成部１４０及びドップラ映像処理部１６０を含んでよい。
【００５５】
超音波送受信部１１０は、平面波形態のアンフォーカスされた超音波信号または球面波形態のデフォーカスされた超音波信号を生成して診断対象に送信し、診断対象によって反射されたエコー信号を受信して超音波データを獲得する。
【００５６】
このとき、超音波送受信部１１０は、第１フレームレートを有する映像データが生成されるように超音波信号を送信することができる。このとき、第１フレームレートは超音波プローブ装置１００を用いて測定しようとする測定の深さ（ｈ）に応じて決定されてよい。例えば、測定しようとする深さが１５ｃｍであり、人のお腹の中における超音波の速度が約１５００ｍ／ｓである場合、超音波信号が人のお腹の中に送信されて反射されるまでに１／５０００秒がかかるため、超音波送受信部１１０は１秒当り５０００枚の映像データを獲得することができるように超音波信号を送信することができる。
【００５７】
一方、本発明の一実施形態に係る超音波送受信部１１０は、図４に示すように、超音波プローブ装置１００の本体と着脱が可能である。特に、超音波送受信部１１０が着脱可能であるため、超音波プローブ装置１００は、平面波形態のアンフォーカスされた超音波信号を生成するための形態のトランスデューサー４１０及び球面波形態のデフォーカスされた超音波信号を生成するためのトランスデューサー４２０を交互に嵌めることができる。よって、ユーザは、診断部位に応じて異なる形態のトランスデューサーを交互に嵌めることができるようになる。
【００５８】
変換部１２０は、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）を用いて超音波送受信部１１０から獲得されたアナログ形態の超音波データをデジタル形態に変換する。
【００５９】
プロセッサ１２５は、超音波プローブ装置１００の動作全般を制御することができる。特に、プロセッサ１２５は、ユーザが測定しようとする測定の深さに応じて第１フレームレートを変換するために、超音波送受信部１１０の超音波信号送信タイミングを制御することができる。
【００６０】
なお、プロセッサ１２５は、外部のディスプレイ装置２００に合成映像データを伝送するために多様な映像処理作業を行うことができる。特に、プロセッサ１２５は、映像処理作業のために映像処理部１３０、合成部１４０及びドップラ映像処理部１６０を含んでよい。
【００６１】
映像処理部１３０は、連続的に入力されるデジタル形態の超音波データを映像処理して複数の映像データを生成することができる。このとき、映像処理部１３０は、デモデュレーション及びデシメーションのような映像処理作業を行うことができる。
【００６２】
そして、映像処理部１３０は、入力された映像データを合成するために、同一の領域に対する映像データに編集することができる。具体的に、超音波送受信部１１０の方式及びステアリング角度に応じて異なる領域に対する映像データを獲得するようになる。例えば、アンフォーカス方式の超音波信号を送受信し、ステアリング角度が診断対象と垂直になる場合、映像処理部１３０は、図５の（ａ）に示すような映像データを獲得することができ、アンフォーカス方式の超音波信号を送受信し、ステアリング角度が右側に曲がっている場合、映像処理部１３０は、図５の（ｂ）に示すような映像データを獲得することができ、アンフォーカス方式の超音波信号を送受信し、ステアリング角度が左側に曲がっている場合、映像処理部１３０は、図５の（ｃ）に示すような映像データを獲得することができ、デフォーカス方式の超音波信号を送受信した場合、映像処理部１３０は、図５の（ｄ）に示すような映像データを獲得することができる。
【００６３】
すなわち、図５に示すように、超音波信号の方式及びステアリング角度に応じて決定された異なる領域に対する映像データをそのまま合成する場合、合成映像データは多くのノイズを発生するようになる。
【００６４】
よって、映像処理部１３０は、同一の領域に対する映像データを合成するために、図５の点線で表示された領域のみを残して残りの領域は切り取るように編集することができる。
【００６５】
一方、図５においては、ステアリング角度が直角になる場合を基準に映像データを編集しているが、それは一実施形態に過ぎず、合成映像データを合成するための最初の映像データを基準に残りの映像データを編集することができる。例えば、第１映像データから第１００映像データを合成して第１合成映像データを生成し、第１０１映像データから第２００映像データを合成して第２合成映像データを生成する場合、映像処理部１３０は、第１映像データを基準に第２映像データないし第１００映像データを編集し、第１０１映像データを基準に第１０２映像データないし第２００映像データを編集することができる。
【００６６】
合成部１４０は、映像処理部１３０から生成された複数の映像データを合成して複数の合成映像データを生成することができる。
【００６７】
このとき、合成部１４０は、合成映像データの解像度を考慮して映像データを合成することができる。具体的に、デフォーカス方式またはアンフォーカス方式の超音波を用いて映像データを生成する場合、多くのフレームの映像データを獲得することができるが、フォーカス方式の超音波信号を用いて映像データを生成する場合より解像度が低下しかねない。よって、複数の映像データを合成することにより、映像データの解像度を高めて信号対雑音比を低下することができるようになる。よって、合成部１４０は、予め設定されたフレーム以上の映像データを合成して合成映像データを生成することができる。例えば、合成部１４０は、１００フレーム以上の映像データを合成して合成映像データを生成することができる。このとき、合成部１４０は、ユーザの入力に応じて、合成しようとする映像データのフレーム数を決定することができる。
【００６８】
なお、合成部１４０は、外部のディスプレイ装置２００に伝送することができるフレームレートを考慮して映像データを合成することができる。例えば、伝送部１５０が外部ディスプレイ装置１００に１秒に１００フレーム以下のみで伝送することができる場合、合成部１４０は秒当り１００フレーム以下の合成映像データに合成することができる。
【００６９】
このとき、解像度を考慮した合成フレーム数と外部ディスプレイ装置２００の伝送することができるフレームレートは独立的に決定されてよい。例えば、秒当り５０００枚の映像データが生成され、外部ディスプレイ装置２００に秒当り１００枚の合成映像データを伝送することができる場合、合成部１４０は必ずしも５０枚の映像データを１つの合成映像データに合成する必要はない。すなわち、合成部１４０は、第１映像データないし第５０映像データを第１合成映像データに合成することができ、第５１映像データないし第１００映像データを第２合成映像データに合成する方式で、５０枚の合成映像データを生成することができるが、それは一実施形態に過ぎず、第１映像データないし第１００映像データを第１合成映像データに合成し、第５１映像データないし第１５０映像データを第２合成映像データに合成する方式で５０枚の合成映像データを生成することができる。
【００７０】
上述のように、多様な方式で映像データを合成して多様な解像度及びフレームレートを有する合成映像データを生成することができるため、多様なアプリケーションに適用することができるようになる。
【００７１】
ドップラ映像処理部１６０は、複数のデジタル信号である超音波データのそれぞれに対してドップラプロセッシング（ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を行って複数のドップラ映像を生成する。このとき、ドップラプロセッシングは、カラードップラプロセッシング（ｃｏｌｏｒ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、Ｂ−モードイメージプロセッシング（Ｂ−ｍｏｄｅ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）及びスペクトルドップラプロセッシング（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｐｐｌｅｒ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）のうち少なくとも１つを含んでよい。
【００７２】
このとき、ドップラ映像処理部１６０は、ドップラフィルタを用いてダイナミック（ｄｙｎａｍｉｃ）映像を生成することができる。
【００７３】
そして、ドップラ映像処理部１６０は、処理されたドップラ映像データを合成部１４０に出力することができる。そして、合成部１４０は、予め設定されたフレームを有するようにドップラ映像データを合成してディスプレイ装置２００に伝送することができる。一方、上述のように、ドップラ映像データを生成した後、生成されたドップラ映像データを合成して外部のディスプレイ装置２００に伝送することができるが、それは一実施形態に過ぎず、合成映像データを用いてドップラ映像データを生成することができる。
【００７４】
伝送部１５０は、合成映像データ及びドップラ映像データのうち少なくとも一方を外部ディスプレイ装置２００に伝送する。このとき、伝送部１５０は、有線または無線で合成映像データまたはドップラ映像データを伝送することができる。例えば、伝送部１５０は、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、ＵＷＢ、ＷｉＧｉｇ、Ｚｉｇｂｅｅ等のような無線通信モジュールを用いて合成映像データを伝送することができ、ＩＥＥＥ  １３９４、ＵＳＢ等のような有線通信モジュールを用いて合成映像データを伝送することができる。
【００７５】
なお、伝送部１５０は、合成映像データまたはドップラ映像データを外部ディスプレイ装置２００だけでなく、外部のクラウドサーバ或いは病院サーバに伝送することができる。
【００７６】
無線充電部１７０は、磁気誘導方式または磁気共振方式のいずれか一方を用いて超音波プローブ装置１００の電源を充電して電源供給部１８０に電源を供給する。このとき、磁気誘導方式とは、電磁気誘導を通じて電流を流れるようにして充電用パッド１次コイルで発生した磁場が充電対象物体に備えられた２次コイルに誘導され、電流を供給する技術である。磁気共振方式とは、充電パッドと充電対象物体に同じ周波数の共振コイルを搭載し、共振を用いて電力を周波数に乗せて送る技術である。このとき、無線充電部１７０は、超音波プローブ装置１００の本体に無線充電のためのコイルを含んでよい。
【００７７】
電源供給部１８０は、無線充電部１７０に充電された電源を用いて超音波プローブ装置１００の各構成に電源を供給する。このとき、電源供給部１８０は、検知部１９０によってユーザタッチが検知された場合にのみ、超音波プローブ装置１００に電源を供給することができる。
【００７８】
検知部１９０は、ユーザのタッチを検知する。このとき、検知部１９０は、ユーザの接触有無を検知することができるセンサによって実現されてよい。例えば、検知部１９０は、電磁気センサ、ジャイロセンサ、感圧センサ等のような多様なセンサのいずれか１つで実現されてよい。
【００７９】
その他に、超音波プローブ装置１００は、使用の便宜性を増大するために、モーション認識部（図示せず）、音声認識部（図示せず）、セルフ充電部（図示せず）等を含んでよい。
【００８０】
具体的に、モーション認識部は、ユーザのモーションを認識する。そして、モーション認識部は認識されたモーションと予め保存されたモーションパターンとを比較し、予め保存されたモーションパターンと一致するモーションパターンを検索し、検索されたモーションパターンに対応する機能を行うことができる。例えば、ユーザが超音波プローブ装置１００を複数回振る場合、モーション認識部は、ユーザのモーションを検知して超音波プローブ装置１００を複数回振るモーションに対応する機能を行うことができる。
【００８１】
音声認識部は、ユーザの音声を認識する。そして、音声認識部は、認識された音声と予め保存された音声とを比較し、予め保存された音声のうち、認識された音声と一致する音声を検索し、検索された音声に対応する機能を行うことができる。例えば、ユーザが“電源オン”という音声を発話した場合、音声認識部はユーザの音声を認識して超音波プローブ装置１００の電源をオンにする機能を行うことができる。
【００８２】
なお、セルフ充電部は、繊維状のセルフ発電用のスーパーキャパシタを用いて電源を充電することができる。このとき、スーパーキャパシタは、衣服や手袋、エプロン等に備えられてよい。
【００８３】
上述のような超音波プローブ装置１００を用いて、ユーザはより簡単に超音波診断サービスを受けることができるようになる。
【００８４】
図６は、本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置２００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、ディスプレイ装置２００は、送受信部２１０、イメージ処理部２２０、ディスプレイ部２３０、オーディオ処理部２４０、オーディオ出力部２５０、制御部２６０及びユーザ入力部２７０を含む。
【００８５】
送受信部２１０は、超音波プローブ装置１００から合成映像データ或いはドップラ映像データを受信する。なお、送受信部２１０は、ユーザ入力部２７０によって入力された設定情報（例えば、映像データの解像度等）を超音波プローブ装置１００に伝送することができる。
【００８６】
イメージ処理部２２０は、合成映像データ或いはドップラ映像データをディスプレイできるように信号処理を行うことができる。特に、入力された合成映像データの解像度がディスプレイ部２３０の解像度と一致しない場合、イメージ処理部２２０は合成映像データの大きさを調節するスキャンコンバージョン（ｓｃａｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）機能を行うことができる。
【００８７】
ディスプレイ部２３０は、イメージ処理部２２０で処理された合成映像データ或いはドップラ映像データをディスプレイする。
【００８８】
オーディオ処理部２４０は、超音波プローブ装置１００から受信されたオーディオデータに基づいてオーディオ出力部２５０を介して出力できるように信号処理を行う。このとき、オーディオ処理部２４０は、Ｈｉｌｂｅｒｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ等を用いて信号処理を行うことができる。
【００８９】
オーディオ出力部２５０は、オーディオ処理部２４０で信号処理されたオーディオデータを出力する。このとき、オーディオ出力部２５０はスピーカで実現されてよい。
【００９０】
制御部２６０は、ディスプレイ装置２００の動作全般を制御する。特に、制御部２６０は、ユーザ入力部２７０を介して入力されたユーザ設定によって合成映像データを処理、ディスプレイするようにイメージ処理部２２０及びディスプレイ部２３０を制御することができる。
【００９１】
一方、上述の実施形態においては、合成部１４０が映像処理部１３０で生成された複数の映像データを合成して複数の合成映像データを生成するものとして説明したが、それは一実施形態に過ぎず、合成部１４０の構成なしに映像処理部１３０が複数の映像データを直接合成して複数の合成映像データを生成することができる。すなわち、本願発明の映像処理部１３０及び合成部１４０は１つのハードウェアの構成で実現されてよい。
【００９２】
なお、上述の実施形態においては、合成部１４０がドップラ映像処理部１６０から出力されたドップラ映像を合成するものとして説明したが、それは一実施形態に過ぎず、図８に示すように、別途のドップラ映像合成部１６５がドップラ映像を合成することができる。具体的に、ドップラ映像処理部１６０はドップラフィルタを用いてドップラ映像を生成してドップラ映像合成部１６５に出力し、ドップラ映像合成部１６５は予め設定されたフレームを有するようにドップラ映像データを合成して合成ドップラ映像を生成し、伝送部１５０に合成ドップラ映像を出力することができる。
【００９３】
以下では、図７を参照して、超音波プローブ装置１００の制御方法について説明する。
【００９４】
まず、超音波プローブ装置１００は、アンフォーカスまたはデフォーカス方式の超音波信号を診断対象に送信する（Ｓ７１０）。このとき、アンフォーカス方式の超音波信号は平面波形態であり、デフォーカス方式の超音波信号は扇形の球面波形態であってよい。そして、超音波プローブ装置１００は、第１フレームレートを有する映像データを生成するようにアンフォーカスまてはデフォーカス方式の超音波信号を送信することができる。
【００９５】
そして、超音波プローブ装置１００は、超音波信号が診断対象によって反射されたエコー信号を受信する（Ｓ７２０）。
【００９６】
更に、超音波プローブ装置１００は、アナログ形態のエコー信号をデジタル信号に変換する（Ｓ７３０）。
【００９７】
そして、超音波プローブ装置１００は、デジタル信号を信号処理して複数の映像データを生成する（Ｓ７４０）。具体的に、超音波プローブ装置１００は、デモデュレーション及びデシメーションのような信号処理を行って複数の映像データを獲得することができる。
【００９８】
そして、超音波プローブ装置１００は、複数の映像データを合成して合成映像データを生成する（Ｓ７５０）。このとき、超音波プローブ装置１００は、第２フレームレートを有するように複数の映像データを合成して合成映像データを生成することができる。特に、超音波プローブ装置１００は、映像データの解像度及び外部ディスプレイ装置２００との通信が可能なフレームレートを考慮し、複数の映像データを合成して複数の合成映像データを生成することができる。
【００９９】
そして、超音波プローブ装置１００は、合成映像データを外部のディスプレイ装置２００に伝送する（Ｓ７６０）。このとき、超音波プローブ装置１００は、無線または有線で合成映像データを伝送することができる。このとき、超音波プローブ装置１００は、デジタル形態の合成映像データを外部のディスプレイ装置２００に伝送することにより、無線で映像データを伝送することができるようになる。なお、超音波プローブ装置１００が有線を用いるとしても、既存のアナログ信号を伝送するための線よりは嵩及び重さが軽減するようになる。
【０１００】
上述のような超音波プローブ装置の制御方法により、ユーザはより便利に超音波を用いた診断サービスを受けることができるようになる。
【０１０１】
以上のような多様な実施形態に係る制御方法を行うためのプログラムコードは、非一時的な読み取り可能な媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）に保存されてよい。非一時的な読み取り可能な媒体とは、レジスタやキャッシュ、メモリ等のように短い間だけデータを保存する媒体ではなく、半永久的にデータを保存し、機器によって読み取り（ｒｅａｄｉｎｇ）が可能な媒体を意味する。具体的には、上述の多様なアプリケーションまたはプログラムは、ＣＤやＤＶＤ、ハードディスク、ブルーレイディスク、ＵＳＢ、メモリカード、ＲＯＭ等のような非一時的な読み取り可能な媒体に保存されて提供されてよい。
【０１０２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図１】
2016502442.tif 000003
【図２】
2016502442.tif 000004
【図３】
2016502442.tif 000005
【図４】
2016502442.tif 000006
【図５】
2016502442.tif 000007
【図６】
2016502442.tif 000008
【図７】
2016502442.tif 000009
【図８】
2016502442.tif 000010
【国際調査報告】
2016502442.tif 000011
2016502442.tif 000012