(57)【要約】  超音波システムは、超音波プローブと画像表示装置とを備え、超音波プローブは、振動子アレイと、振動子アレイからの受信信号により音線信号を生成する送受信部と、音線信号から画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、画像情報データを画像表示装置に送るプローブ側無線送信部とを含み、画像表示装置は、画像表示装置の動作状態を取得する動作状態取得部と、動作状態を超音波プローブに送る動作状態取得部とを含み、超音波プローブは、画像表示装置の動作状態により超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部と、画像表示装置の動作状態により画像情報データの出力形式を設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも一方を備える。
2019198785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムであって、
前記超音波プローブは、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信部と、
前記送受信部により生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、
前記画像情報データ生成部により生成された前記画像情報データを前記画像表示装置に無線送信するプローブ側無線通信部と
を含み、
前記画像表示装置は、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を表示する表示部と、
前記画像表示装置の動作状態を取得する動作状態取得部と、
前記動作状態取得部により取得された前記画像表示装置の前記動作状態を前記超音波プローブに無線送信する表示装置側無線通信部と
を含み、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づいて前記超音波プローブから前記画像表示装置へ無線送信する前記画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも一方を備える超音波システム。
【請求項２】
前記画像表示装置は、中央処理装置を含むプロセッサを有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記中央処理装置の構成、前記中央処理装置のクロック周波数、前記表示部の解像度、前記表示部におけるリフレッシュレートのうち少なくとも１つである請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記画像表示装置は、温度センサと、前記温度センサにより検出された温度に応じて前記中央処理装置のクロック周波数を制御するクロック制御部とを有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記クロック制御部により制御された前記中央処理装置のクロック周波数である請求項２に記載の超音波システム。
【請求項４】
前記画像表示装置は、前記超音波プローブと前記画像表示装置の間における無線通信状態を検知する通信状態検知部を有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記通信状態検知部により検知された前記無線通信状態である請求項１に記載の超音波システム。
【請求項５】
前記画像表示装置は、少なくとも前記無線通信状態に基づいて表示フレームレートを決定する表示フレームレート決定部を有し、
前記表示部は、前記表示フレームレート決定部により決定された前記表示フレームレートに基づいて前記超音波画像を表示する請求項４に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記画像表示装置は、前記超音波プローブの前記超音波送受信制御部により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する安全性評価指標算出部を有し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を前記画像表示装置へ無線送信し、
前記安全性評価指標算出部は、前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施した信号である請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施し、且つ、定められた画像表示方式に従って変換された超音波画像信号である請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記送受信部は、
前記振動子アレイから超音波の送信を行わせる送信部と、
前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて前記音線信号を生成する受信部と
を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項１０】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
前記超音波プローブの振動子アレイによる超音波の送受信を行わせることにより音線信号を生成し、
生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成し、
生成された前記画像情報データを前記超音波プローブから前記画像表示装置に無線送信し、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を前記画像表示装置の表示部に表示し、
画像表示装置の動作状態を前記画像表示装置から前記超音波プローブに無線送信し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づく超音波の送受信制御、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づく前記画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットの設定、のうち少なくとも一方を行う超音波システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波システムおよび超音波システムの制御方法に係り、特に、超音波プローブと画像表示装置とが無線通信により接続された超音波システムおよび超音波システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。【０００３】
近年、例えば、特許文献１に開示されているように、超音波プローブと装置本体との間を無線通信により接続することにより、超音波プローブの操作性、機動性を向上させようとする超音波システムが開発されている。
このような無線型の超音波システムでは、超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号を無線通信により装置本体へ伝送する、あるいは、超音波プローブ内に信号処理のための回路を内蔵して、振動子アレイから出力された受信信号を超音波プローブ内でデジタル処理した上で無線通信により装置本体に伝送することにより、装置本体において超音波画像の生成が行われる。このようにして生成された超音波画像は、一定の表示フレームレートで装置本体により表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２１１７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、装置本体の温度が一定の温度以上に上昇すると、装置本体に含まれる回路および表示部等が正常に機能することが困難になるおそれがある。その場合には、装置本体の処理能力を低下させることにより、装置本体における温度上昇を防ぐことが多い。このようにして、装置本体の処理能力が低下すると、装置本体において超音波画像を生成し、生成された超音波画像を表示させるために、多大な処理時間を要するため、超音波プローブから無線通信により伝送される信号の処理が間に合わなくなり、超音波画像を正常に表示させることが困難なことがあった。【０００６】
また、装置本体における表示部の解像度、表示部のリフレッシュレート、超音波プローブと装置本体との間の無線通信状態等により、表示部において正常に表示することができる超音波画像のデータ量が変わるため、超音波プローブから無線通信により伝送される信号の処理が間に合わなくなり、超音波画像を正常に表示させることが困難なことがあった。【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであり、装置本体における処理能力等の動作状態に関わらず、超音波画像を正常に表示することができる超音波システムおよび超音波システムの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る超音波システムは、超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムであって、超音波プローブは、振動子アレイと、振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信部と、送受信部により生成された音線信号に基づいて画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、画像情報データ生成部により生成された画像情報データを画像表示装置に無線送信するプローブ側無線通信部とを含み、画像表示装置は、超音波プローブから無線送信された画像情報データに基づいて超音波画像を表示する表示部と、画像表示装置の動作状態を取得する動作状態取得部と、動作状態取得部により取得された画像表示装置の動作状態を超音波プローブに無線送信する表示装置側無線通信部とを含み、超音波プローブは、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に基づいて超音波プローブから画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも一方を備えることを特徴とする。【０００９】
画像表示装置は、中央処理装置を含むプロセッサを有し、画像表示装置の動作状態は、中央処理装置の構成、中央処理装置のクロック周波数、表示部の解像度、表示部におけるリフレッシュレートのうち少なくとも１つであることが好ましい。
この際に、画像表示装置は、温度センサと、温度センサにより検出された温度に応じて中央処理装置のクロック周波数を制御するクロック制御部とを有し、画像表示装置の動作状態は、クロック制御部により制御された中央処理装置のクロック周波数であることが好ましい。【００１０】
もしくは、画像表示装置は、超音波プローブと画像表示装置の間における無線通信状態を検知する通信状態検知部を有し、画像表示装置の動作状態は、通信状態検知部により検知された無線通信状態であることが好ましい。
この際に、画像表示装置は、少なくとも無線通信状態に基づいて表示フレームレートを決定する表示フレームレート決定部を有し、表示部は、表示フレームレート決定部により決定された表示フレームレートに基づいて超音波画像を表示することができる。【００１１】
また、画像表示装置は、超音波プローブの超音波送受信制御部により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ表示部に表示する安全性評価指標算出部を有し、超音波プローブは、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を画像表示装置へ無線送信し、安全性評価指標算出部は、超音波プローブから無線送信された通知を受け取った後に、安全性評価指標を算出し且つ表示部に表示することができる。【００１２】
また、画像情報データは、送受信部により生成された音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施した信号であることが好ましい。
また、画像情報データは、送受信部により生成された音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施し、且つ、定められた画像表示方式に従って変換された超音波画像信号であってもよい。【００１３】
送受信部は、振動子アレイから超音波の送信を行わせる送信部と、振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する受信部とを含むことが好ましい。【００１４】
本発明の超音波システムの制御方法は、超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムの制御方法であって、超音波プローブの振動子アレイによる超音波の送受信を行わせることにより音線信号を生成し、生成された音線信号に基づいて画像情報データを生成し、生成された画像情報データを超音波プローブから画像表示装置に無線送信し、超音波プローブから無線送信された画像情報データに基づいて超音波画像を画像表示装置の表示部に表示し、画像表示装置の動作状態を画像表示装置から超音波プローブに無線送信し、超音波プローブは、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に応じた超音波送受信条件に基づく超音波の送受信制御、および、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に基づく画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットの設定、のうち少なくとも一方を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、超音波プローブが、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、画像表示装置から無線送信された画像表示装置の動作状態に基づいて超音波プローブから画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも一方を備えているため、画像表示装置における動作状態に関わらず、超音波画像を正常に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における受信部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２における画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態３における画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態４における画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態５に係る超音波システム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】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に本発明の実施の形態１に係る超音波システム１の構成を示す。図１に示すように、超音波システム１は、超音波プローブ２と画像表示装置３を備えており、超音波プローブ２と画像表示装置３とは、無線通信により接続されている。
【００１８】
超音波システム１の超音波プローブ２は、振動子アレイ１１を備えており、振動子アレイ１１に、送信部１２および受信部１３がそれぞれ接続されている。送信部１２および受信部１３は、送受信部１４を形成しており、送信部１２および受信部１３に超音波送受信制御部１５が接続されている。受信部１３には、信号処理部１６、画像処理部１７およびプローブ側無線通信部１８が順次接続されている。信号処理部１６および画像処理部１７は、画像情報データ生成部１９を形成している。
【００１９】
また、プローブ側無線通信部１８に、通信制御部２０が接続され、画像情報データ生成部１９に、出力フォーマット設定部２２が接続されている。さらに、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、画像処理部１７、通信制御部２０および出力フォーマット設定部２２に、プローブ制御部２１が接続されている。また、超音波プローブ２は、バッテリ２４を内蔵している。
送信部１２、受信部１３、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、画像処理部１７、通信制御部２０、プローブ制御部２１および出力フォーマット設定部２２により、プローブ側プロセッサ２５が構成されている。
【００２０】
超音波システム１の画像表示装置３は、表示装置側無線通信部３２を備えており、表示装置側無線通信部３２に、表示制御部３３および表示部３４が順次接続されている。また、表示装置側無線通信部３２に、通信制御部３５、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０がそれぞれ接続されている。また、表示制御部３３、通信制御部３５、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０に、本体制御部３６が接続されており、本体制御部３６に、操作部３７および格納部３８がそれぞれ接続されている。表示装置側無線通信部３２と本体制御部３６とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、本体制御部３６と格納部３８とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。
【００２１】
さらに、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０により、表示装置側プロセッサ４１が構成されている。
また、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８と画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、これにより、超音波プローブ２と画像表示装置３とが無線通信により接続される。
【００２２】
超音波プローブ２の振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信部１２から供給される駆動電圧号に従って超音波を送信すると共に被検体からの反射波を受信して受信信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ−ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛−チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成した素子を用いて構成される。
【００２３】
送受信部１４の送信部１２は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、超音波送受信制御部１５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
【００２４】
送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号である受信信号を受信部１３に出力する。
【００２５】
送受信部１４の受信部１３は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に従って、振動子アレイ１１から出力される受信信号の処理を行う。図２に示すように、受信部１３は、増幅部２６、ＡＤ（Analog Digital）変換部２７およびビームフォーマ２８が直列接続された構成を有している。増幅部２６は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの振動子から入力された受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部２７に送信する。ＡＤ変換部２７は、増幅部２６から送信された受信信号をデジタル化された素子データに変換し、これらの素子データをビームフォーマ２８に送出する。ビームフォーマ２８は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各素子データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。
【００２６】
プローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５は、送受信部１４の送信部１２および受信部１３を制御することにより、プローブ制御部２１から指示された検査モードおよび走査方式に基づいて、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行う。ここで、検査モードとは、Ｂ（輝度）モード、ＣＦ（カラードプラ）モード、ＰＤ（パワードプラ）モード、ＰＷ（パルスドプラ）モード、ＣＷ（連続波ドプラ）モード、Ｍ（モーション）モード等、超音波診断装置において使用可能な検査モードのうちのいずれかを示し、走査方式とは、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、電子コンベックス走査方式等の走査方式のうちのいずれかを示すものとする。
【００２７】
また、超音波送受信制御部１５は、画像表示装置３から無線送信された画像表示装置３の動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて、送受信部１４による超音波の送受信を制御する。ここで、超音波送受信条件には、例えば、単位時間あたりの超音波の送受信回数、いわゆる超音波のスキャンレートが含まれる。画像表示装置３の動作状態については後述する。
【００２８】
画像情報データ生成部１９の信号処理部１６は、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報である信号を生成する。
画像情報データ生成部１９の画像処理部１７は、信号処理部１６により生成された信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像信号を生成した後、超音波画像信号を画像情報データとしてプローブ側無線通信部１８に送出する。
【００２９】
超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２と無線通信を行う。この際に、プローブ側無線通信部１８は、画像情報データ生成部１９の画像処理部１７により生成された超音波画像信号に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２に無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。
【００３０】
また、例えば、プローブ側無線通信部１８は、後述する画像表示装置３の動作状態取得部４０により取得され、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２により無線送信された、画像表示装置３の動作状態を表す伝送信号を復調して、画像表示装置３の動作状態を表す情報を、プローブ制御部２１に出力する。
【００３１】
プローブ側プロセッサ２５のプローブ制御部２１は、予め記憶しているプログラム等に基づいて、超音波プローブ２の各部の制御を行う。
超音波プローブ２のバッテリ２４は、超音波プローブ２に内蔵されており、超音波プローブ２の各回路に電力を供給する。
【００３２】
プローブ側プロセッサ２５の通信制御部２０は、プローブ制御部２１により設定された送信電波強度で超音波画像信号の伝送が行われるようにプローブ側無線通信部１８を制御する。
【００３３】
プローブ側プロセッサの出力フォーマット設定部２２は、画像表示装置３の動作状態に基づいて、画像表示装置３へ無線送信される超音波画像信号の出力フォーマットを設定する。ここで、超音波画像信号の出力フォーマットには、例えば、超音波画像信号の圧縮率、プローブ側無線通信部１８から画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２に伝送信号を無線送信する際の転送レート、超音波画像信号が表示部３４において超音波画像として表示される際の画像サイズが含まれる。ここで、転送レートとは、プローブ側無線通信部１８から表示装置側無線通信部３２に無線送信される超音波画像信号の単位時間あたりの送信回数である。また、画像表示装置３の動作状態については、後述する。
【００３４】
画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８と無線通信を行う。この際に、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２は、例えば、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８から無線送信された伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより、超音波画像信号を出力する。
【００３５】
また、表示装置側無線通信部３２は、動作状態取得部４０に取得された画像表示装置３の動作状態を表す情報に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８に無線送信する。キャリアの変調方式としては、例えば、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８と同様に、ＡＳＫ、ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等が用いられる。
【００３６】
表示装置側プロセッサ４１の通信制御部３５は、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８からの伝送信号の受信およびプローブ側無線通信部１８への伝送信号の送信が行われるように、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２を制御する。
【００３７】
表示装置側プロセッサ４１の通信状態検知部３９は、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８と画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２との間の無線通信状態を検知する。例えばこの際に、通信状態検知部３９は、プローブ側無線通信部１８と表示装置側無線通信部３２との間において単位時間あたりに無線通信されるデータ量いわゆるデータ通信速度を無線通信状態として検知することができる。また、例えば、通信状態検知部３９は、プローブ側無線通信部１８から表示装置側無線通信部３２への超音波画像信号の転送レートを無線通信状態として検知することもできる。
【００３８】
表示装置側プロセッサ４１の表示制御部３３は、本体制御部３６の制御の下、表示装置側無線通信部３２により復調された超音波画像信号に所定の処理を施して、表示部３４に超音波画像を表示させる。
表示装置側プロセッサ４１の本体制御部３６は、格納部３８等に予め記憶されているプログラムおよび操作部３７を介したユーザの操作に基づいて、画像表示装置３の各部の制御を行う。
【００３９】
画像表示装置３の表示部３４は、表示制御部３３により生成された画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）等のディスプレイ装置を含む。
画像表示装置３の操作部３７は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
【００４０】
画像表示装置３の格納部３８は、画像表示装置３の動作プログラム等を格納するものであり、格納部３８として、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。
【００４１】
ここで、超音波プローブ２において、送受信部１４、超音波送受信制御部１５、プローブ側無線通信部１８、画像情報データ生成部１９、通信制御部２０、プローブ制御部２１および出力フォーマット設定部２２を有するプローブ側プロセッサ２５と、画像表示装置３において、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０を有する表示装置側プロセッサ４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
【００４２】
また、プローブ側プロセッサ２５の送受信部１４、超音波送受信制御部１５、プローブ側無線通信部１８、画像情報データ生成部１９、通信制御部２０、プローブ制御部２１および出力フォーマット設定部２２を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。また、表示装置側プロセッサ４１の表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０も同様に、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。
【００４３】
表示装置側プロセッサ４１の動作状態取得部４０は、画像表示装置３の動作状態を表す情報を取得し、取得された情報を表示装置側無線通信部３２に送出する。例えば、表示装置側プロセッサ４１がＣＰＵにより構成されているかＣＰＵを含んでいる場合には、動作状態取得部４０は、画像表示装置３の動作状態として、このＣＰＵの構成、ＣＰＵの処理能力、ＣＰＵのクロック周波数を取得することができる。ここで、ＣＰＵの構成とは、例えば、ＣＰＵに内蔵されるコアの数のことをいう。また、ＣＰＵの処理能力とは、例えば、ＣＰＵが同時に処理することができるスレッド数のことをいう。
【００４４】
また、例えば、動作状態取得部４０は、画像表示装置３の動作状態として、表示部３４の解像度、表示部３４におけるリフレッシュレート、通信状態検知部３９により検知された超音波プローブ２と画像表示装置３との間の無線通信状態を取得することもできる。ここで、表示部３４におけるリフレッシュレートとは、表示部３４が単位時間あたりに表示を更新することが可能な回数のことを指し、例えば、表示部３４として使用されるディスプレイ装置毎に固有のリフレッシュレートを有する。
なお、動作状態取得部４０は、このような複数の種類の動作状態のうち少なくとも１つの動作状態を表す情報を取得することができる。
【００４５】
ところで、画像表示装置３の表示部３４に超音波画像を表示するために必要な表示装置側プロセッサ４１の処理能力は、画像表示装置３の動作状態に応じて変化する。超音波プローブと画像表示装置とを無線通信により互いに接続する従来の超音波システムでは、画像表示装置３の動作状態に起因して表示装置側プロセッサ４１における十分な処理能力が得られない場合に、超音波プローブから無線送信される信号の処理が間に合わなくなり、超音波画像を正常に表示させることが困難なことがあった。
【００４６】
本発明の実施の形態１に係る超音波システム１では、表示装置側プロセッサ４１の動作状態取得部４０により取得された画像表示装置３の動作状態を表す情報が超音波プローブ２に無線送信され、画像表示装置３の動作状態に基づいて、超音波送受信制御部１５により超音波の送受信が制御される。この際に、超音波送受信制御部１５は、画像表示装置３における処理能力、および、超音波プローブ２と画像表示装置３との間の無線通信状態のうち少なくとも一方が悪化するほど、送受信部１４におけるスキャンレートを低下させるように送受信部１４を制御して、画像情報データ生成部１９において単位時間あたりに生成される超音波画像信号の数を減少させることができる。このため、プローブ側無線通信部１８から画像表示装置３に無線送信される単位時間あたりのデータ量を低減させ、さらに、表示装置側プロセッサ４１において単位時間あたりに処理する超音波画像信号のデータ量を低減させることができる。
【００４７】
このように、プローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５が画像表示装置３の動作状態に応じて超音波の送受信を制御することにより、表示装置側プロセッサ４１において単位時間あたりに処理する超音波画像信号のデータ量が低減するため、表示装置側プロセッサ４１の処理能力に関わらず、超音波画像を表示部３４に正常に表示することができる。
【００４８】
また、本発明の超音波システム１においては、出力フォーマット設定部２２により画像表示装置３の動作状態に応じた超音波画像信号の出力フォーマットが設定されるが、例えば、出力フォーマット設定部２２が、超音波画像信号の圧縮率を増大させる等により、超音波画像信号のデータ量を低減するように出力フォーマットを設定した場合には、表示装置側プロセッサ４１において処理が行われる超音波画像信号のデータ量が低減される。
【００４９】
また、例えば、超音波送受信制御部１５により、送受信部１４におけるスキャンレートを低下させるように送受信部１４の制御がなされ、出力フォーマット設定部２２により、プローブ側無線通信部１８から表示装置側無線通信部３２への超音波画像信号の転送レートを低減するように出力フォーマットが設定された場合には、表示装置側プロセッサ４１において単位時間あたりに処理が行われるデータ量が低減される。
【００５０】
以上により、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１によれば、画像表示装置３の動作状態に応じて、表示装置側プロセッサ４１により単位時間あたりに処理がなされるデータ量が低減されるため、画像表示装置３における動作状態に関わらず、超音波画像を正常に表示することができる。
【００５１】
なお、実施の形態１に係る超音波システム１の超音波プローブ２は、超音波送受信制御部１５と出力フォーマット設定部２２を備えているが、超音波送受信制御部１５と出力フォーマット設定部２２のどちらか一方のみが超音波プローブ２に備えられている場合であても、画像表示装置３の動作状態に応じて、表示装置側プロセッサ４１により単位時間あたりに処理がなされるデータ量を低減することができるため、画像表示装置３の動作状態に関わらず、超音波画像を表示部３４に正常に表示することができる。
【００５２】
実施の形態２
実施の形態２に係る超音波システムは、図１に示す実施の形態１の超音波システム１の画像表示装置３の代わりに、図３に示す画像表示装置３Ａを備えている。実施の形態２における画像表示装置３Ａは、図１に示す実施の形態１における画像表示装置３において、本体制御部３６の代わりに本体制御部３６Ａを備え、温度センサ５１とクロック制御部５２をさらに追加したものである。
【００５３】
図３に示すように、画像表示装置３Ａにおいて、表示制御部３３、通信制御部３５、操作部３７、格納部３８、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０、温度センサ５１およびクロック制御部５２に、本体制御部３６Ａが接続されている。この際に、本体制御部３６Ａとクロック制御部５２とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。また、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６Ａ、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０およびクロック制御部５２により、表示装置側プロセッサ４１Ａが構成されている。
また、画像表示装置３Ａの表示装置側プロセッサ４１Ａは、全部または一部がＣＰＵにより構成されている。
【００５４】
画像表示装置３Ａの温度センサ５１は、画像表示装置３Ａに内蔵され、画像表示装置３Ａの温度を検出する。例えば、温度センサ５１として、温度に応じた電気抵抗の変化に基づいて温度の検出を行うサーミスタ、２種類の金属間の熱起電力に基づいて温度の検出を行う熱電対等が用いられる。
【００５５】
表示装置側プロセッサ４１Ａのクロック制御部５２は、温度センサ５１により検出された画像表示装置３Ａの温度に応じて、表示装置側プロセッサ４１Ａに含まれるＣＰＵのクロック周波数を制御する。ここで、一般的には、ＣＰＵのクロック周波数が高くなるほどＣＰＵにおける発熱量が増大する。そのため、クロック制御部５２は、温度センサ５１により検出された温度が高いほどＣＰＵのクロック周波数を低下させることにより、ＣＰＵにおける発熱を抑制し、画像表示装置３Ａの温度上昇を防ぐことができる。
【００５６】
この際に、表示装置側プロセッサ４１Ａの動作状態取得部４０は、実施の形態１で例示されているＣＰＵの構成、ＣＰＵの処理能力、表示部３４の解像度、表示部３４におけるリフレッシュレート等に加えて、クロック制御部５２により制御されたＣＰＵのクロック周波数を、画像表示装置３Ａの動作状態として取得することができる。
【００５７】
ここで、画像表示装置３Ａにおける温度上昇を防ぐためにＣＰＵのクロック周波数を低下させると、表示装置側プロセッサ４１Ａにおける処理能力も低下するが、本発明の実施の形態２においても、実施の形態１に示す態様と同様に、表示装置側プロセッサ４１Ａの動作状態取得部４０により画像表示装置３Ａの動作状態が表示装置側無線通信部３２を介して超音波プローブ２に伝送される。
【００５８】
この際に、図１に示すプローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５は、動作状態取得部４０により取得された画像表示装置３Ａの動作状態に応じて送受信部１４におけるスキャンレートを低下させるように送受信部１４を制御して、画像情報データ生成部１９において単位時間あたりに生成される超音波画像信号の数を減少させる。また、超音波プローブ２の出力フォーマット設定部２２は、画像表示装置３Ａの動作状態に応じて超音波画像信号のデータ量を低減するように、超音波画像信号の出力フォーマットを設定する。そのため、本発明の実施の形態２に係る超音波システムによれば、実施の形態１の超音波システム１と同様に、画像表示装置３Ａにおける動作状態に関わらず、超音波画像を正常に表示することができる。
【００５９】
実施の形態３
実施の形態３に係る超音波システムは、図１に示す実施の形態１の超音波システム１の画像表示装置３の代わりに、図４に示す画像表示装置３Ｂを備えている。実施の形態２における画像表示装置３Ｂは、図１に示す実施の形態１における画像表示装置３において、本体制御部３６の代わりに本体制御部３６Ｂを備え、表示フレームレート決定部６１をさらに追加したものである。
【００６０】
図４に示すように、画像表示装置３Ｂにおいて、表示制御部３３、通信制御部３５、操作部３７、格納部３８、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０および表示フレームレート決定部６１に、本体制御部３６Ｂが接続されている。また、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６Ｂ、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０および表示フレームレート決定部６１により、表示装置側プロセッサ４１Ｂが構成されている。
【００６１】
ところで、超音波プローブと画像表示装置とが無線通信により接続される従来の超音波システムにおいては、画像表示装置における処理能力の低下、超音波プローブと画像表示装置との間の無線通信状態の悪化等により、単位時間あたりに表示部に送出される超音波画像の数すなわち表示部への超音波画像の送出レートが画像表示装置に備えられる表示部における表示フレームレートよりも小さくなり、且つ、変動することがある。
【００６２】
このような場合には、単位時間あたりに表示部に送出されるフレーム数が単位時間あたりに表示部に表示されるフレーム数よりも少なくなり、且つ、単位時間あたりに表示部に送出されるフレーム数が変動するため、表示部に表示されるフレーム間の時間間隔が変動するおそれがある。このような、表示部におけるフレーム間の時間間隔の変動は、表示部に表示された超音波画像を視認して診断を行う医師等のユーザが安定した診断を妨げる要因である。
【００６３】
表示装置側プロセッサ４１Ｂの表示フレームレート決定部６１は、少なくとも通信状態検知部３９により検知された、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１８と画像表示装置３Ｂの表示装置側無線通信部３２との間の無線通信状態に基づいて、表示部３４における超音波画像の表示フレームレートを決定する。この際に、表示フレームレート決定部６１は、表示部３４への超音波画像の送出レートが表示部３４における表示フレームレートよりも大きくなるように表示部３４における表示フレームレートを決定する。
【００６４】
例えば、通信状態検知部３９がプローブ側無線通信部１８から表示装置側無線通信部３２への伝送信号の転送レートを検知する場合に、表示フレームレート決定部６１は、通信状態検知部３９により検知された転送レートに一定の割合を乗じた値を表示フレームレートとして決定する。より具体的な例としては、表示フレームレート決定部６１は、通信状態検知部３９により検知された転送レートの７０％程度のレートを表示フレームレートとして決定することができる。
【００６５】
表示制御部３３は、本体制御部３６Ｂの制御の下、表示フレームレート決定部６１により決定された表示フレームレートにより超音波画像が表示されるように、表示可能な画像データを表示部３４に送出する。
【００６６】
以上により、実施の形態３に係る超音波システムによれば、少なくとも超音波プローブ２と画像表示装置３Ｂとの間の無線通信状態に基づいて、表示部３４への超音波画像の送出レートが表示部３４における表示フレームレートよりも大きくなるように、表示部３４における表示フレームレートが決定されるため、十分に余裕を持って表示部３４に超音波画像を表示することにより、表示部３４におけるフレーム間の時間間隔の変動を防ぐことができる。
【００６７】
なお、実施の形態３では、表示フレームレート決定部６１が、通信状態検知部３９により検知された転送レートのみに基づいて表示部３４における表示フレームレートを決定する例を説明しているが、表示フレームレートの決定方法は、これに限定されない。例えば、表示フレームレート決定部６１は、超音波プローブ２と画像表示装置３Ｂとの間の無線通信状態に加えて、図１に示すプローブ側プロセッサ２５の画像情報データ生成部１９における超音波画像信号の生成レートおよび画像表示装置３Ｂにおける処理能力をさらに加味して、表示部３４における表示フレームレートを決定することができる。
【００６８】
この際に、表示フレームレート決定部６１は、例えば、超音波プローブ２と画像表示装置３Ｂとの間の無線通信状態に基づく第１の表示フレームレート候補値、超音波プローブ２における超音波画像信号の生成レートに基づく第２の表示フレームレート候補値、画像表示装置３Ｂにおける処理能力に基づく第３の表示フレームレート候補値のうちの最低値を、表示部３４における表示フレームレートとして決定することができる。
【００６９】
例えば、表示フレームレート決定部６１は、表示装置側プロセッサ４１Ｂの通信状態検知部３９により検知された伝送信号の転送レートに一定の割合を乗じて算出された値を第１の表示フレームレート候補値とし、プローブ側プロセッサ２５の画像情報データ生成部１９における超音波画像信号の生成レートを第２の表示フレームレート候補値とし、画像表示装置３Ｂにおいて表示部３４に表示可能な画像が生成される画像処理レートを第３の表示フレームレート候補値とすることができる。ここで、第３の表示フレームレート候補値である画像表示装置３Ｂにおける画像処理レートには、表示装置側無線通信部３２における伝送信号の復調に関する処理能力、表示制御部３３における表示可能な画像データの生成に関する処理能力等の影響が含まれる。
【００７０】
また、画像表示装置３Ｂが図３に示すような温度センサ５１を備えている場合には、表示フレームレート決定部６１は、第３の表示フレームレート候補値を取得する際に、例えば、画像表示装置３Ｂにおける動作時間と温度の関係および画像表示装置３Ｂにおける温度と画像処理レートの関係を予め保持しておき、画像表示装置３Ｂを５分程度動作させた場合の画像処理レートを、温度センサ５１により計測された画像表示装置３Ｂの現在の温度に基づいて予測して、第３の表示フレームレート候補値とすることができる。
【００７１】
このようにして、第１の表示フレームレート候補値、第２の表示フレームレート候補値、第３の表示フレームレート候補値に基づいて表示部３４における表示フレームレートを決定することにより、さらに余裕を持って表示部３４に超音波画像を表示して、表示部３４におけるフレーム間の時間間隔の変動を防ぐことができる。
【００７２】
実施の形態４
実施の形態４に係る超音波システムは、図１に示す実施の形態１の超音波システム１の画像表示装置３の代わりに、図５に示す画像表示装置３Ｃを備えている。実施の形態４における画像表示装置３Ｃは、図１に示す実施の形態１における画像表示装置３において、本体制御部３６の代わりに本体制御部３６Ｃを備え、安全性評価指標算出部６２をさらに追加したものである。
【００７３】
図５に示すように、画像表示装置３Ｃにおいて、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６Ｃ、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０および安全性評価指標算出部６２に、本体制御部３６Ｃが接続されている。また、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６Ｃ、通信状態検知部３９、動作状態取得部４０および安全性評価指標算出部６２により、表示装置側プロセッサ４１Ｃが構成されている。
【００７４】
表示装置側プロセッサ４１Ｃの安全性評価指標算出部６２は、図１に示す超音波プローブ２の超音波送受信制御部１５により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し、算出された安全性評価指標を表示部３４に表示する。この際に、まず、超音波プローブ２により、画像表示装置３Ｃの動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて送受信部１４による超音波の送受信が制御される旨の通知が画像表示装置３Ｃに無線送信され、無線送信された通知が安全性評価指標算出部６２により受け取られた後に、安全性評価指標が算出され、算出された安全性評価指標が表示部３４に表示される。
【００７５】
ここで、超音波送受信制御部１５により制御される超音波送受信条件には、送受信部１４におけるスキャンレートの他に、振動子アレイ１１から送信される超音波の強度すなわち送信部１２により送信される駆動信号の電圧の大きさ、超音波の中心周波数、受信信号の増幅率等が含まれる。
【００７６】
また、安全性評価指標とは、超音波が生体に与える影響に対する安全性を評価する指標であり、例えば、生体内に対する超音波の放射圧および振動等の機械的な作用の安全性を評価するＭＩ（Mechanical Index：メカニカルインデックス）値および生体内に超音波のエネルギーが吸収されることによる生体の加熱作用に対する安全性を評価するＴＩ（Thermal Index：サーマルインデックス）値等を含む。
【００７７】
例えば、安全性評価指標としてＭＩ値が算出される場合には、安全性評価指標算出部６２は、生体内における減衰を考慮した超音波の最大負音圧を振動子アレイ１１から送信される超音波の中心周波数の平方根で除することにより、ＭＩ値を算出することができる。また、安全性評価指標としてＴＩ値が算出される場合には、安全性評価指標算出部６２は、生体内における超音波の出力強度を、生体組織の温度を１℃上昇させるために必要な超音波の出力強度で除することにより、ＴＩ値を算出することができる。
ユーザは、表示部３４に表示された、このような安全性評価指標の値を確認することにより、振動子アレイ１１から送信された超音波が被検体内に与える影響について把握することができる。
【００７８】
以上により、実施の形態４に係る超音波システムによれば、画像表示装置３Ｃにおける動作状態に関わらず、表示部３４に超音波画像を正常に表示するために、プローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５により超音波送受信条件が新たに設定された場合であっても、設定された超音波送受信条件に対応する安全性評価指標を表示部３４に表示するため、ユーザは、振動子アレイ１１から送信された超音波が被検体内に与える影響についてより正確に把握することができる。
【００７９】
実施の形態５
図６に、実施の形態５に係る超音波システム１Ａの構成を示す。超音波システム１Ａは、図１に示す実施の形態１の超音波システム１の超音波プローブ２の代わりに超音波プローブ２Ａを備え、画像表示装置３の代わりに画像表示装置３Ｄを備えたものである。
【００８０】
超音波システム１Ａの超音波プローブ２Ａは、図１に示す超音波プローブ２において、信号処理部１６および画像処理部１７を有する画像情報データ生成部１９の代わりに信号処理部１６のみを有する画像情報データ生成部１９Ａを備え、プローブ制御部２１の代わりにプローブ制御部２１Ａを備えたものである。実施の形態５における超音波プローブ２Ａは、画像情報データ生成部１９Ａおよびプローブ制御部２１Ｄ以外は、実施の形態１の超音波プローブ２と同様の構成を有している。
【００８１】
超音波プローブ２Ａにおいて、信号処理部１６は、プローブ側無線通信部１８に直接接続されている。また、送信部１２、受信部１３、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、通信制御部２０、プローブ制御部２１Ａおよび出力フォーマット設定部２２により、プローブ側プロセッサ２５Ａが構成されている。
【００８２】
また、画像表示装置３Ｄは、図１に示す実施の形態１における画像表示装置３において、表示装置側無線通信部３２と表示制御部３３との間に画像処理部１７が接続され、本体制御部３６の代わりに本体制御部３６Ｄを備えたものである。画像表示装置３Ｄは、画像処理部１７および本体制御部３６Ｄ以外は、実施の形態１における画像表示装置３と同様の構成を有している。
【００８３】
画像処理部１７、表示制御部３３、通信制御部３５、本体制御部３６Ｄ、通信状態検知部３９および動作状態取得部４０により、表示装置側プロセッサ４１Ｄが構成されている。また、画像表示装置３Ｄの画像処理部１７は、実施の形態１における超音波プローブ２に備えられている画像処理部１７と同一のものである。
【００８４】
画像情報データ生成部１９Ａの信号処理部１６は、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報である信号を、画像情報データとして生成する。
【００８５】
超音波プローブ２Ａのプローブ側無線通信部１８は、画像情報データ生成部１９Ａの信号処理部１６により生成された信号に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、画像表示装置３Ｄの表示装置側無線通信部３２に無線送信する。
画像表示装置３Ｄの表示装置側無線通信部３２は、超音波プローブ２Ａから無線送信された伝送信号を復調することにより、画像情報データ生成部１９の信号処理部１６により生成された信号を取得し、この信号を表示装置側プロセッサ４１Ｄの画像処理部１７に送出する。
【００８６】
表示装置側プロセッサ４１Ｄの画像処理部１７は、表示装置側無線通信部３２から送出された信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像信号を生成し、生成された超音波画像信号を表示制御部３３に送出する。このようにして表示制御部３３に送出された超音波画像信号は、表示制御部３３により表示可能な画像データに変換されて、表示部３４に表示される。
【００８７】
表示装置側プロセッサ４１Ｄの動作状態取得部４０は、画像表示装置３Ｄの動作状態を表す情報を取得し、取得された情報を、表示装置側無線通信部３２に送出する。
表示装置側無線通信部３２に画像表示装置３Ｄの動作状態を表す情報が送出されると、表示装置側無線通信部３２は、この情報に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号をプローブ側無線通信部１８に無線送信する。
【００８８】
表示装置側無線通信部３２からプローブ側無線通信部１８に無線送信された伝送信号は、プローブ側無線通信部１８により復調されて画像表示装置３Ｄの動作状態を表す情報となり、プローブ制御部２１Ａに送出される。
そこで、超音波送受信制御部１５は、画像表示装置３Ｄの動作状態に応じて超音波送受信条件を設定し、設定された超音波送受信条件に基づいて、送受信部１４の制御を行う。この際に、例えば、超音波送受信制御部１５は、画像表示装置３Ｄの動作状態に応じて送受信部１４におけるスキャンレートを低下させるように、送受信部１４を制御する。これにより、表示装置側プロセッサ４１Ｄの画像処理部１７における超音波画像信号の生成レートを低下させ、表示装置側プロセッサ４１Ｄにおいて単位時間あたりに処理するデータ量を低減させることができる。
【００８９】
また、プローブ側プロセッサ２５Ａの出力フォーマット設定部２２は、画像表示装置３Ｄの動作状態に応じて信号処理部１６により生成される信号の出力フォーマットを設定する。この際に、出力フォーマット設定部２２は、例えば、信号処理部１６により生成された信号を圧縮する等により、信号のデータ量を低減するように出力フォーマットを設定することができる。これにより、表示装置側プロセッサ４１Ｄにおいて処理が行われるデータ量が低減される。
【００９０】
また、例えば、超音波送受信制御部１５により、送受信部１４におけるスキャンレートを低下させるように送受信部１４の制御がなされ、出力フォーマット設定部２２により、プローブ側無線通信部１８から表示装置側無線通信部３２への伝送信号の転送レートを低減するように出力フォーマットが設定された場合には、表示装置側プロセッサ４１において単位時間あたりに処理が行われるデータ量が低減される。
【００９１】
以上により、実施の形態５の超音波システム１Ａのように、画像処理部１７が超音波プローブ２Ａではなく画像表示装置３Ｄに備えられている場合であっても、実施の形態１の超音波システム１と同様に、画像表示装置３Ｄの動作状態に応じて、表示装置側プロセッサ４１Ｄにより単位時間あたりに処理がなされるデータ量が低減されるため、画像表示装置３Ｄにおける動作状態に関わらず、超音波画像を正常に表示することができる。
【００９２】
なお、上述した実施の形態１〜４では、画像情報データ生成部１９の信号処理部１６により減衰の補正および包絡線検波処理が施された後に、画像処理部１７によりラスター変換された超音波画像信号が、画像情報データとしてプローブ側無線通信部１８から画像表示装置３、画像表示装置３Ａ〜３Ｃに無線送信され、また、実施の形態５では、画像情報データ生成部１９Ａの信号処理部１６により減衰の補正および包絡線検波処理が施された信号が、画像情報データとしてプローブ側無線通信部１８から画像表示装置３Ｄに無線送信されたが、このように、超音波プローブ２から画像表示装置３、３Ａ〜３Ｃに無線送信される画像情報データ、および、超音波プローブ２Ａから画像表示装置３Ｄに無線送信される画像情報データは、検波後の信号であることが好ましい。ただし、画像情報データは、検波後の信号に限定されるものではない。
【００９３】
また、上述した実施の形態１〜５における画像表示装置３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄは、表示部３４にタッチセンサを組み合わせて、タッチセンサを操作部３７として使用することができる。これにより、実施の形態１の超音波システム１、実施の形態２〜４の超音波システム、実施の形態５の超音波システム１Ａは、緊急治療等の際に、屋外における診断にも極めて有効なものとなる。
【符号の説明】
【００９４】
１，１Ａ  超音波システム、２，２Ａ  超音波プローブ、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  画像表示装置、１１  振動子アレイ、１２  送信部、１３  受信部、１４  送受信部、１５  超音波送受信制御部、１６  信号処理部、１７  画像処理部、１８  プローブ側無線通信部、１９，１９Ａ  画像情報データ生成部、２０  通信制御部、２１，２１Ａ  プローブ制御部、２２  出力フォーマット設定部、２４  バッテリ、２５，２５Ａ  プローブ側プロセッサ、２６  増幅部、２７  ＡＤ変換部、２８  ビームフォーマ、３２  表示装置側無線通信部、３３  表示制御部、３４  表示部、３５  通信制御部、３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ  本体制御部、３７  操作部、３８  格納部、３９  通信状態検知部、４０  動作状態取得部、４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ  表示装置側プロセッサ、５１  温度センサ、５２  クロック制御部、６１  表示フレームレート決定部、６２  安全性評価指標算出部。
【図１】
2019198785.tif 000003
【図２】
2019198785.tif 000004
【図３】
2019198785.tif 000005
【図４】
2019198785.tif 000006
【図５】
2019198785.tif 000007
【図６】
2019198785.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月5日(2020.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムであって、
前記超音波プローブは、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信部と、
前記送受信部により生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、
前記画像情報データ生成部により生成された前記画像情報データを前記画像表示装置に無線送信するプローブ側無線通信部と
を含み、
前記画像表示装置は、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を表示する表示部と、
中央処理装置を含むプロセッサと、
前記中央処理装置の構成、前記中央処理装置のクロック周波数、前記表示部の解像度、前記表示部におけるリフレッシュレートのうち少なくとも１つを前記画像表示装置の動作状態として取得する動作状態取得部と、
前記動作状態取得部により取得された前記画像表示装置の前記動作状態を前記超音波プローブに無線送信する表示装置側無線通信部と
を含み、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づいて前記超音波プローブから前記画像表示装置へ無線送信する前記画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも一方を備える超音波システム。
【請求項２】
前記画像表示装置は、温度センサと、前記温度センサにより検出された温度に応じて前記中央処理装置のクロック周波数を制御するクロック制御部とを有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記クロック制御部により制御された前記中央処理装置のクロック周波数である請求項１に記載の超音波システム。
【請求項３】
前記画像表示装置は、前記超音波プローブの前記超音波送受信制御部により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する安全性評価指標算出部を有し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を前記画像表示装置へ無線送信し、
前記安全性評価指標算出部は、前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する請求項１または２に記載の超音波システム。
【請求項４】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムであって、
前記超音波プローブは、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信部と、
前記送受信部により生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、
前記画像情報データ生成部により生成された前記画像情報データを前記画像表示装置に無線送信するプローブ側無線通信部と
を含み、
前記画像表示装置は、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を表示する表示部と、
前記画像表示装置の動作状態を取得する動作状態取得部と、
前記動作状態取得部により取得された前記画像表示装置の前記動作状態を前記超音波プローブに無線送信する表示装置側無線通信部と
を含み、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づいて前記超音波プローブから前記画像表示装置へ無線送信する前記画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも前記超音波送受信制御部を備え、
前記画像表示装置は、前記超音波プローブの前記超音波送受信制御部により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する安全性評価指標算出部を有し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を前記画像表示装置へ無線送信し、
前記安全性評価指標算出部は、前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する超音波システム。
【請求項５】
前記画像表示装置は、前記超音波プローブと前記画像表示装置の間における無線通信状態を検知する通信状態検知部を有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記通信状態検知部により検知された前記無線通信状態である請求項４に記載の超音波システム。
【請求項６】
前記画像表示装置は、少なくとも前記無線通信状態に基づいて表示フレームレートを決定する表示フレームレート決定部を有し、
前記表示部は、前記表示フレームレート決定部により決定された前記表示フレームレートに基づいて前記超音波画像を表示する請求項５に記載の超音波システム。
【請求項７】
前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施した信号である請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項８】
前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施し、且つ、定められた画像表示方式に従って変換された超音波画像信号である請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項９】
前記送受信部は、
前記振動子アレイから超音波の送信を行わせる送信部と、
前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて前記音線信号を生成する受信部と
を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波システム。
【請求項１０】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
前記超音波プローブの振動子アレイによる超音波の送受信を行わせることにより音線信号を生成し、
生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成し、
生成された前記画像情報データを前記超音波プローブから前記画像表示装置に無線送信し、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を前記画像表示装置の表示部に表示し、
前記画像表示装置のプロセッサに含まれる中央処理装置の構成、前記中央処理装置のクロック周波数、前記表示部の解像度、前記表示部におけるリフレッシュレートのうち少なくとも１つを前記画像表示装置の動作状態として取得し、
前記画像表示装置の前記動作状態を前記画像表示装置から前記超音波プローブに無線送信し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づく超音波の送受信制御、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づく前記画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットの設定、のうち少なくとも一方を行う超音波システムの制御方法。
【請求項１１】
超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
前記超音波プローブの振動子アレイによる超音波の送受信を行わせることにより音線信号を生成し、
生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成し、
生成された前記画像情報データを前記超音波プローブから前記画像表示装置に無線送信し、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を前記画像表示装置の表示部に表示し、
画像表示装置の動作状態を前記画像表示装置から前記超音波プローブに無線送信し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づく超音波の送受信制御、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づく前記画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットの設定、のうち少なくとも超音波の前記送受信制御を行い、
前記送受信制御により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し、
前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を前記画像表示装置へ無線送信し、
前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記安全性評価指標を算出し、
前記安全性評価指標を前記表示部に表示する超音波システムの制御方法。
【国際調査報告】
2019198785.tif 000009
2019198785.tif 000010
2019198785.tif 000011
2019198785.tif 000012