(57)【要約】  超音波システム及び方法は、遠隔地にいる診断撮像の専門家の指導の下で、患者の自宅での経験の浅い人による超音波撮像を可能にする。遠隔地にいる撮像専門家が超音波システムによる超音波エネルギー伝送を有効又は無効にできるようにすることで、スキャンデバイスの不適切な使用を防ぐことができる。取得した超音波画像を超音波システム上でローカルに表示できるかどうかを判断する等、超音波システムの他の機能もまた、遠隔地にいる専門家によって制御される。
2020508195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波エネルギーを制御可能に伝送する超音波プローブ、超音波画像プロセッサ及びネットワーク接続経由で超音波スキャンデバイスに接続された遠隔地に画像データを送信し、前記遠隔地から制御信号を受信する通信ユニットを含む前記超音波スキャンデバイスと、
前記遠隔地にあり、前記超音波スキャンデバイスから受信した前記画像データを表示する超音波画像ディスプレイと、
を含む、スキャン手順の遠隔制御のための超音波撮像システムであって、
前記超音波スキャンデバイスは、前記超音波プローブによる超音波エネルギーの伝送を可能にするように、前記遠隔地から開始される制御信号に応答する、
超音波撮像システム。
【請求項２】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記超音波スキャンデバイスを制御するための前記遠隔地から送信されるコマンドに応答する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項３】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記超音波スキャンデバイスによる超音波エネルギーの伝送を可能にするための前記遠隔地から送信されるデジタルイネーブルコマンドに応答する、請求項２に記載の超音波撮像システム。
【請求項４】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地から送信されるデジタルコマンドに応答し、受信したデジタルコマンドの同一性を決定するコマンドデコーダを含む、請求項３に記載の超音波撮像システム。
【請求項５】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記超音波スキャンデバイスが瞬間的なスキャン手順のための超音波エネルギーを伝送することができるための前記遠隔地から送信される口頭コマンドに応答する、請求項２に記載の超音波撮像システム。
【請求項６】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記超音波プローブに結合される伝送コントローラであって、前記超音波プローブによる超音波エネルギーの伝送を可能にするための前記遠隔地から開始されるイネーブル信号の受信に応答する当該伝送コントローラを含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項７】
前記超音波プローブは更に、前記伝送コントローラの制御下で超音波エネルギーを伝送するトランスデューサアレイを含む、請求項６に記載の超音波撮像システム。
【請求項８】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地に画像を送信し、前記遠隔地から制御コマンドを受信するモデム／Ｗｉ−Ｆｉ通信器を含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項９】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地に画像を送信し、前記遠隔地から制御コマンドを受信するセルラーネットワーク回路を含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項１０】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地とビデオ通信する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項１１】
前記超音波スキャンデバイスは更に、スマートフォンカメラ又はウェブカメラを含む、請求項１０に記載の超音波撮像システム。
【請求項１２】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地とオーディオ通信する、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項１３】
前記超音波スキャンデバイスは更に、スピーカ及びマイクロホンを含む、請求項１２に記載の超音波撮像システム。
【請求項１４】
前記超音波スキャンデバイスは更に、前記遠隔地から有効化又は無効化される超音波画像取得プログラムを含む、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【請求項１５】
前記超音波プローブは更に、アレイトランスデューサ及び前記アレイトランスデューサに選択的に結合される高電圧源を含み、
前記高電圧源は、前記遠隔地からの制御下で、前記アレイトランスデューサに選択的に結合される、請求項１に記載の超音波撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用診断用超音波システムに関し、特に、遠隔システム制御による遠隔診断のための超音波システムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在利用可能な医用超音波システムは、臨床医が、患者に超音波スキャンを行い、画像を捕捉し、測定を行い、内蔵アルゴリズム及びレポート作成ソフトウェアを使用して診断を行い、診断結果を報告することを可能にする。これらの手順を行う臨床医は、経験豊富な放射線科医、心臓専門医、産科医又は訓練を受けた超音波検査技師である。臨床医が手順を行い、スキャン画像を解釈することができるようになるには、十分な訓練が求められる。しかし、このような医療専門家は、遠隔地ではすぐに見つからない場合がある。必要な診断ケアを提供する１つの手法は、テレラジオロジーである。これにより、患者の場所にいる経験の浅い人が、遠隔地にいる医療専門家から、スキャンの実施において指導を受ける。テレラジオロジーは、熟練の診断担当者がいない遠隔地に診断撮像サービスを提供するように使用できるだけでなく、特定の状態のリスクが高い患者といった頻繁にスキャンを必要とする患者や、定期的なフォローアップモニタリングを必要とする処置を最近受けた患者に利便性を提供し、費用を削減するように使用できる。通常の診断シナリオでは、超音波スキャンは、様々な診断手順のための多種多様の超音波システムを備えた施設で、経験豊富な超音波検査技師によって行われる。患者は、診断施設に移動しなくてはならず、これは、患者にとって不便又は困難であることが多い。更に、患者や患者の保険会社は、専門の超音波検査担当者を配備したこのような設備の整った施設で行われるスキャンにかなりの費用を負担する可能性がある。これらの費用及び不便は、例えば進行中の病状をモニタリングするために患者を頻繁にスキャンしなくてはならない場合に増加する可能性がある。
【０００３】
このような費用及び不便を低減する手法は、経験豊富な超音波検査技師ではなく、スキャンを行う人と通信する遠隔地にいる臨床医の指示下で、当該人によってスキャンを行うことである。当該人は、訪問看護師であっても、介護者であっても、患者自身でさえあってもよい。テレラジオロジーを使用して、患者がいる場所におけるスキャンによって生成された画像が、遠隔地にいる専門家によって確認される。専門家は、適切な診断画像が取得されたことを保証した後、確認する。テレラジオロジーがこのように用いられると、患者は病院や診断撮像施設にまで移動する必要がなく、確認を行う施設で発生する費用を最小限に抑えられる。
【０００４】
しかし、このようなやり方での超音波スキャンの提供は、患者の自宅といった患者がいる場所に超音波スキャナがある必要がある。患者が使用するための超音波スキャナを提供するためにかかる費用は、マサチューセッツ州アンドーバーにあるフィリップス・ヘルスケア社から入手可能であるＬｕｍｉｆｙ（登録商標）超音波プローブのような小型で持ち運びに便利なスキャナを使用することにより最小限に抑えることができる。Ｌｕｍｉｆｙプローブは、放射線検査用の曲面アレイプローブや心臓血管検査用のフェーズドアレイプローブといったように、特定のスキャン法用に設計されている。これらのプローブには、プローブケース自体内に超音波画像を生成するのに必要なすべての回路が含まれている。したがって、Ｌｕｍｉｆｙプローブは、完全に機能する超音波診断撮像システムとなるには、表示デバイスのみを必要とする。表示デバイスは、一般に入手可能なデスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ又はタブレットコンピュータのいずれか、又は、標準的なスマートフォンであってよい。Ｌｕｍｉｆｙプローブをこれらの標準デバイスのうちの１つに接続するために必要なソフトウェアは、ユーザのアプリケーションプロバイダからダウンロードすることができる。アプリがダウンロードされてインストールされると、Ｌｕｍｉｆｙプローブとユーザの表示デバイスとは、完全に機能する超音波システムを形成する。
【０００５】
従来、完全に機能する超音波システムは、それらが常に適切に使用されていることを確実にするために気を配る医療専門家の管理下に常にある。超音波専門家による超音波の使用における１つの指針は、ＡＬＡＲＡの原則である。この頭字語は「合理的に達成可能な限り低く」を表し、超音波専門家は、必要な画像を提供するのに患者に照射しなくてはならない超音波エネルギー量を最小限に抑えつつ、診断目的を達成するようなやり方で超音波を使用することを意味する。超音波は非電離放射線を使用し、胎児を含むほぼすべての条件下で一般に安全であるが、それでも、すべての責任ある超音波診断医はＡＬＡＲＡの原則に従う。しかし、超音波システムが超音波の経験の浅い人又は患者自身の手に渡ると、この行動規範が必ずしも守られるとは限らない。患者又はスキャンを行う人は、システムを使用して、患者だけでなく他の人の不正なスキャンを行う可能性がある。超音波システムにパスワード設定をするといった従来の予防措置の使用は、十分に効果的ではない場合がある。患者や介護者が、最初のスキャン手順のためのパスワードを受け取ると、その後の不正スキャンでの当該パスワードの使用を防ぐ方法はない。したがって、自宅や診断施設以外の別の場所にいる人をスキャンするために経験の浅い人や介護者が使用することができるが、不正スキャンのための超音波システムの使用は依然として防止する超音波システムを提供することが望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、遠隔地にいる専門家の助けを借りて、患者がいる場所で超音波撮像を利用可能にすることを目的とする。本発明は更に、上記を、スキャンデバイスを用いた不正スキャンといったスキャンデバイスの不適切な使用を促進することなく、遠隔地にいる専門家の支援によるローカルスキャンを促進するやり方で行うことを目的とする。これらの目的を満たすソリューションにより、費用や更には利便性の理由から診断撮像の専門家が容易に見つからない場所での診断撮像が可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の原理によれば、遠隔地にいる診断撮像の専門家の指導の下で、経験の浅い人による超音波撮像を可能にするシステム及び方法が説明される。スキャンデバイスの不適切な使用は、超音波プローブによる超音波エネルギー伝送の有効化又は無効化や、超音波システムでの撮像の有効化又は無効化といった操作を含む超音波システムの操作を遠隔地にいる専門家に制御させることにより防止される。これにより、遠隔地にいる専門家は、スキャン手順を管理及び及び制御し、認可スキャンが行われるときに超音波システムを遠隔で有効にし、専門家の画像ディスプレイで超音波検査の画像を確認し、必要に応じてスキャン設定を変更し、ローカル表示を制限し、及び／又は、認可手順が完了すると超音波システムを無効にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の原理に従って構成される超音波スキャンデバイス及び遠隔専門家診断ワークステーションを示す。
【図２】図２は、本発明の原理に従って、遠隔地にいる診断臨床医の管理下での経験の浅いユーザによる使用のために構成される超音波システムをブロック図で示す。
【図２ａ】図２ａは、図２のコマンドデコーダ回路を詳細に示す。
【図３】図３は、本発明に従って、患者がいる場所における超音波スキャンデバイス及び遠隔地にいる専門家を使用するスキャン手順のシーケンスを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、図の上部に、スマートフォン１００の形の手持ち式表示デバイスに結合されたＬ１２−５Ｌｕｍｉｆｙ（登録商標）超音波プローブ８を含む持ち運びに便利な超音波スキャンデバイスを示す。米国マサチューセッツ州アンドーバーにあるフィリップス・ヘルスケア社から入手可能であるＬｕｍｉｆｙ超音波システムは、図に示すようなＬｕｍｉｆｙプローブと、ＰＤＡ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ又は本図に示すようなスマートフォン１００を含んでよい画像表示デバイスとで構成される。このシステムでは、トランスデューサアレイ、ビームフォーマ、超音波信号プロセッサ、Ｂモードプロセッサ及びドップラープロセッサといった超音波に固有のコンポーネントはすべて、圧電及び集積回路の形で構成され、プローブ８内に配置される。表示デバイス１００は、画像表示コンポーネント及びユーザインターフェース（制御）コンポーネントを含む。表示デバイスはまた、Ｌｕｍｉｆｙプローブに固有のソフトウェアアプリケーションを含み、当該アプリケーションは、図示するように、デバイス画面に超音波画像及びユーザ制御部を表示させる。このスマートフォン実装では、ユーザは片方の手で患者の皮膚に超音波プローブ８を当て、他方の手で表示及びユーザ制御デバイス１００を保持する。取得した超音波画像は表示デバイスに表示され、同じ画像が遠隔地にいる専門家の表示デバイスに無線で送信される。図示される実装では、専門家の超音波画像表示デバイスは、キーボード１０６によって制御されるワークステーション１０８の画面である。専門家は、ワークステーションからスキャンデバイスにコマンドを送信し、モデム又は無線通信器１３２によってスキャンデバイスから画像を受信する。画像は、有線ネットワーク４２、又は、参照符号４４によって示されるように無線ネットワークの形をとってよい、例えばインターネットであるデータネットワーク４０経由で運ばれる。
【００１０】
図２は、例示的な超音波スキャンデバイスのコンポーネントをブロック図で示す。トランスデューサアレイ１２が、超音波を伝送し、エコー情報を受信するために、超音波プローブ１０内に設けられる。トランスデューサアレイ１２は、例えば仰角（３Ｄ）及び方位角の両方で２又は３次元でスキャン可能なトランスデューサ素子の１次元又は２次元アレイであってよい。トランスデューサアレイ１２は、アレイ素子による信号の送受信を制御するプローブ内のマイクロビームフォーマ１４に結合される。マイクロビームフォーマは、米国特許第５，９９７，４７９号（Ｓａｖｏｒｄ他）、第６，０１３，０３２号（Ｓａｖｏｒｄ）及び第６，６２３，４３２号（Ｐｏｗｅｒｓ他）に説明されているように、トランスデューサ素子のグループ又は「パッチ」によって受信された信号の少なくとも部分的なビーム形成が可能である。マイクロビームフォーマは、送受信を切り替え、高エネルギー伝送信号からメインビームフォーマ２０を保護する送信／受信（Ｔ／Ｒ）スイッチ１６に結合される。Ｌｕｍｉｆｙプローブの場合と同様に、マイクロビームフォーマ１４がすべてのビーム形成を行う場合、メインビームフォーマは不要である。マイクロビームフォーマ１４の制御下でのトランスデューサアレイ１２からの超音波ビームの伝送は、Ｔ／Ｒスイッチ及びマイクロビームフォーマ１４に結合される伝送コントローラ１８によって管理される。伝送コントローラ１８は、ユーザインターフェース又は制御パネル（図示せず）のユーザ操作から入力を受信する。本発明の本実装では、伝送コントローラ１８は、コマンドデコーダ３４から「イネーブル」信号を受信する。伝送特性のうち、伝送コントローラによって制御されるのは、伝送波形のタイミング、振幅、位相及び極性である。パルス送信方向に形成されたビームは、トランスデューサアレイからまっすぐ前方に（直交して）ステアリングされるか、又は、より広い視野のために様々な角度でステアリングされる。また、ビームは、被験者の体内の様々な深さに合焦させることができる。
【００１１】
トランスデューサ素子のグループによって受信されたエコーは、それらを適切に遅延させてから結合することによってビーム形成される。各パッチからマイクロビームフォーマ１４によって生成された部分ビーム形成信号は、メインビームフォーマ２０に結合され、そこで、トランスデューサ素子の個々のパッチからの部分ビーム形成信号は、完全ビーム形成コヒーレントエコー信号に合わされる。例えばメインビームフォーマ２０は、１２８個のチャネルを有してよく、各チャネルは、１２個のトランスデューサ素子からなるパッチから部分ビーム形成信号を受信する。このようにして、２次元アレイの１５００個を超えるトランスデューサ素子によって受信された信号は、単一のビーム形成信号に効率的に寄与することができる。
【００１２】
コヒーレントエコー信号は、信号プロセッサ２６によって様々な信号処理を受ける。これには、例えば米国特許第４，５６１，０１９号（Ｌｉｚｚｉ他）及び第６，３９０，９８１号（Ｊａｇｏ）に示されているように、デジタルフィルタによるフィルタリングと、空間合成又は周波数合成によるノイズ低減とが含まれる。信号プロセッサはまた、周波数帯域をより低い又はベースバンド周波数範囲にシフトすることもできる。信号プロセッサ２６のデジタルフィルタは、例えば米国特許第５，８３３，６１３号（Ａｖｅｒｋｉｏｕ他）に開示されているタイプのフィルタであってよい。次に、処理されたエコー信号は、信号位相情報を提供する直交デモジュレータ２８によって直交（Ｉ及びＱ）成分に復調される。
【００１３】
ビーム形成され及び処理されたコヒーレントエコー信号は、Ｂモード組織画像を生成するＢモードプロセッサ５２に結合される。Ｂモードプロセッサは、（Ｉ２＋Ｑ２）１／２の形式でエコー信号の振幅を計算することにより、直交復調されたＩ及びＱ信号成分の振幅（包絡線）検出を行う。直交エコー信号成分はまた、画像フィールド内の離散点からのエコー信号のアンサンブルを格納するドップラープロセッサ５４に結合される。当該アンサンブルは、後に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）プロセッサを使用して画像内の点でのドップラーシフトを推定するために使用される。図１の表示デバイス１００に表示されるようなカラードップラー画像について、血管内の各点における推定ドップラー流量値がウォールフィルタリングされ、ルックアップテーブルを使用して色値に変換される。Ｂモード画像信号及びドップラー流量値は、スキャンコンバータ３０に結合される。スキャンコンバータ３０は、Ｂモード及びドップラーサンプルをそれらが取得されたＲ−θ座標から、所望の表示形式（例えばセクタ表示形式又は図１に示されるような直線表示形式）での表示のためのデカルト（ｘ，ｙ）座標に変換する。Ｂモード画像又はドップラー画像は、いずれかが単独で表示されても、解剖学的に位置合わせされて一緒に表示されて、カラードップラーオーバーレイが画像内の組織及び血管の構造内の血流を示してもよい。
【００１４】
スキャンコンバータ３０によって生成された超音波画像は、画像プロセッサ３２に結合される。画像プロセッサは、表示のために画像を更に平滑化及びフィルタリングし、また、患者名、日付及びスキャンパラメータといったグラフィック情報を追加することができる。画像プロセッサはまた、米国特許第６，５３０，８８５号（Ｅｎｔｒｅｋｉｎ他）に説明されているように、ボリュームレンダリングによって３Ｄデータセット又は像面のセットを３次元画像に変換するか、又は、米国特許第６，４４３，８９６号（Ｄｅｔｍｅｒ）に説明されているように、多平面リフォーマットにより、３Ｄデータセットから個々の像面を抽出することができる。表示デバイスでのローカル表示のために、処理された画像は、ディスプレイ１４０に画像を表示する表示デバイスのディスプレイコントローラ１３８に結合される。
【００１５】
本発明の実装では、画像プロセッサ３２により生成された超音波画像は、遠隔地にいる専門家の表示デバイスに送信するために、モデム又はＷｉ−Ｆｉ通信器１３０に結合される。モデム又はＷｉ−Ｆｉ通信器１３０は、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ及びデスクトップコンピュータに見られる従来のＷｉ−Ｆｉトランシーバーであってよい。モデム／Ｗｉ−Ｆｉ通信器１３０は、遠隔地にいる専門家に超音波画像を送信することに加えて、図２のシステムの超音波機能を制御するために遠隔地にいる専門家によって送信されたコマンドも受信する。一般にデジタルワードの形式の受信されたコマンドは、コマンドデコーダ３４に結合される。コマンドデコーダ３４は、コマンドを、超音波システムを制御する信号に復号する。図２の実装では、トランスデューサアレイ１２からの超音波伝送を有効にするコマンドが復号されて、伝送コントローラ１８に印加される「イネーブル」信号が生成される。この結果、伝送コントローラ、マイクロビームフォーマ１４及びトランスデューサアレイ１２は、超音波エネルギーを伝送することが可能になる。イネーブル信号が、別のコマンドによって変更されて無効になると、伝送コントローラ１８及びトランスデューサアレイ１２は、超音波伝送を停止する。また、図面には、超音波画像のローカル表示を可能にするために、コマンドの復号によって生成されたイネーブル信号も示す。このイネーブル信号が生成され、ディスプレイコントローラ１３８に印加されると、ディスプレイコントローラは、システムによって生成された超音波画像をローカルディスプレイ１４０に表示する。別のコマンドがイネーブル信号を無効にすると、ディスプレイコントローラは、ローカルディスプレイ１４０に超音波画像を表示しなくなる。典型的な実装では、コマンドデコーダ３４は、遠隔地にいる専門家から、図２に示される２つのコマンドに加えて、超音波スキャンを制御するための様々なコマンドを受信する。超音波システムに送信されうる他のコマンドには、撮像モードを選択又は変更するコマンドが含まれる。例えばＢモードからカラーフローモードに切り替えてから再び戻るコマンドや、画像の焦点深度を調整するコマンドが含まれる。コマンドセットには、一般に、通常の超音波検査の実施に使用されるものが含まれる。
【００１６】
図１に示すように、超音波システムの表示デバイスがスマートフォン１００である場合、表示デバイスは、インターネット経由のＷｉ−Ｆｉ通信に加えて、無線伝送用のセルラーネットワーク回路１１０を含む。図２に示す実装では、音声通信が、セルラーネットワーク経由で行われる。これには、セルラーネットワーク回路に結合されるスマートフォンのマイクロホン１１６から入力され、アンテナ１２０によって送信される音声と、セルラーネットワーク経由で受信され、スマートフォンのスピーカ１１４で再生される、遠隔地にいる専門家からの音声通信とが含まれる。デスクトップコンピュータ実装の場合、ウェブカメラを含んでよいスマートフォンのカメラ１１８が、画像プロセッサ３２に結合され、これにより、ライブ画像をモデム／Ｗｉ−Ｆｉ通信器１３０を介して、遠隔地にいる専門家に送信することができる。したがって、図２に示す実装では、ビデオ通信はＷｉ−Ｆｉ経由であり、オーディオ通信はセルラーネットワーク経由である。ただし、特定の実装におけるこの通信の分割は、設計上の選択の問題である。すべての通信がＷｉ−Ｆｉ経由でも、セルラーネットワーク経由でも、通信の他の分割でもよい。図２の例は、画像プロセッサ３２の出力部からセルラーネットワーク回路１１０への点線を示す。これは、セルラーネットワーク経由のオーディオ通信とビデオ通信との両方を行うために使用される。セルラーネットワーク回路はまた、臨床医がいる遠隔地から送信されるコマンドデコーダ３４用の制御コマンドを受信することもできる。
【００１７】
図２ａに、コマンドデコーダ３４の１つの実装の構造を示す。受信したデジタルコマンドワードは、デジタルコンパレータ８２に結合される。コンパレータは、受信したコマンドを、デジタルメモリとして実装されたコマンドレジスタ８０に格納されているコマンドワードと順次比較し、各コマンドワードは、既知の制御効果を生成するために超音波システムによって実施される。受信したコマンドがコマンドレジスタに格納されているコマンドと一致すると、特定されたコマンドの制御機能が超音波システムによって実施される。例えば受信したコマンドワードがコマンドレジスタからの伝送イネーブルコマンドワードと一致する場合、コンパレータは、図２に示すように、伝送コントローラ１８への伝送イネーブル信号の印加を開始する。伝送イネーブル信号は、トランスデューサアレイによる超音波エネルギーの伝送を可能にする。遠隔地にいる専門家は、このコマンドを使用して、患者や超音波撮像の経験の浅い人の手にある超音波プローブを有効にすることができる。撮像手順が完了すると、遠隔地にいる専門家は、同様の伝送ディセーブルコマンドを送信することができる。このコマンドは、コマンドレジスタからの既知の伝送ディセーブルコマンドと一致すると、超音波プローブの更なる超音波エネルギー伝送を無効にする。合法の撮像検査のためだけに超音波プローブが超音波を伝送できるようにすることで、遠隔地にいる専門家は、経験の浅い人の手にあるシステムの使用の際にＡＬＡＲＡの原則の順守を保証する。
【００１８】
同様に、受信したコマンドがコマンドレジスタからの表示イネーブルコマンドと一致すると、コンパレータは、図２に示すように、ディスプレイコントローラ１３８への表示イネーブル信号の印加を開始する。遠隔地にいる専門家は、このコマンドを使用して、スキャン中に生成された画像がスキャンした場所における個人に向けていつ表示されるのか、また、画像の表示がいつ禁止されるのかを制御することができる。多くの国では、超音波の使用を医療診断目的のみで専門家による使用に限定する法律が制定されている。一部の国では、性別同定が問題であり、超音波を使用して出生前に胎児の性別を判定することは違法である。有資格者のみが超音波画像診断を行うことができる。手術後の患者の状態のモニタリングといった合法的な使用のために患者に超音波システムが提供されたならば、性別同定の目的でデバイスが悪用される可能性が考えられる。このような悪用を防ぐための１つの手法は、スキャンが行われる場所における無資格又は無許可のユーザに対する画像の表示をブロックし、遠隔地にいる専門家のみが超音波画像を見ることができるようにすることである。図２の実装は、この機能を提供する。
【００１９】
図１のＬｕｍｉｆｙシステムでは、ディスプレイコントローラ１３８及びディスプレイ１４０、モデム／Ｗｉ−Ｆｉ通信器１３０、カメラ１１８、マイクロホン１１６、スピーカ１１４及びセルラーネットワーク回路１１０及びアンテナ１２０は、スマートフォンの表示ユニット１００内に配置され、図２の他のコンポーネントは、プローブハウジング８内に配置される。図２には示されていないスマートフォンの表示ユニットのタッチスクリーンディスプレイ上のユーザ制御部はまた、制御信号をプローブユニット８に送信することができる。当該制御信号は、制御部のユーザの操作に応じて、スキャンシステムの他のコンポーネントを適切に制御する。他の実装、例えばタブレットコンピュータ又はラップトップコンピュータを表示デバイスとして使用する実装は、コンポーネントを異なるやり方で分割し、より多くのコンポーネントがコンピュータ内に配置されてもよい。
【００２０】
図３のフローチャートによって、画像ワークステーション１０６、１０８にいる遠隔地の専門臨床医による手順の管理下で、訓練を受けていないユーザがプローブを用いてスキャンを行うための図１の超音波スキャンデバイスの使用方法の概要を説明する。ステップ６０において、患者に超音波スキャンの必要性が通知される。この通知は、患者が医療専門家に説明した症状を患い、医療専門家の判断により、超音波検査を必要とするか、又は、内出血若しくは水分蓄積の可能性について術後の患者のモニタリングといったように計画超音波モニタリング検査の時期がきたことによって、超音波スキャンの必要性について、電話又は電子メール又はテキストメッセージによって行われる。患者自身といった患者の場所にいる人が、必要なスキャンを行う準備ができると、ステップ６２において、臨床医は、患者及び／又は患者をスキャンする人との音声及びビデオ通信を確立する。ビデオは、例えばスマートフォンのカメラ又はウェブカメラによって提供することができ、オーディオは、インターネット経由のボイスオーバーＩＰプロトコル通信を使用するセルラーネットワーク経由であってよい。ステップ６４において、遠隔地にいる臨床医は、ワークステーション１０６、１０８からコマンドを送信して、超音波プローブ８による超音波伝送を可能にする。次に、ステップ６６において、遠隔地にいる臨床医は、所望の解剖学的構造が画像フィールド内にあるように超音波プローブを患者の体に適切に当てる際に、当該超音波プローブを保持している人（この例では患者）を指導する。これは、この例では、スマートフォンのカメラ又はウェブカメラによって送信されたライブ画像で、プローブ配置を観察することによって行われる。遠隔地にいる臨床医が、ワークステーション上で、適切な解剖学的構造の超音波画像（当該画像は、表示イネーブルコマンドの送信に応じて、スキャンが行われた場所における人に対して表示されている場合も表示されていない場合もある）を確認すると、遠隔地にいる臨床医は、超音波画像を注意深く観察し始め、また、一般的にそれらを記録する。ステップ６８において、遠隔地にいる臨床医は、モード変更コマンドや焦点深度変更コマンドといった追加のコマンドを超音波システムに送信して検査を最適化し、また、追加の口頭での指示を出して、プローブ操作を指導することができる。臨床医が診断に必要な画像を取得して保存すると、検査は完了する。検査が完了すると、ステップ７０において、遠隔地にいる専門家は、プローブによる更なる超音波伝送を無効にするためのコマンドを送信し、患者及びスキャンする場所における他の人との音声及びビデオ通信を終了する。
【００２１】
上記システム及び方法の変形態様は、当業者であれば容易に思い浮かぶであろう。プローブによる超音波エネルギーの生成を制御するために伝送コントローラを有効又は無効にする代わりに、イネーブルコマンドが、画像取得のために超音波システムによって実行される超音波画像取得プログラムを有効にすることができる。或いは、画像取得プログラムは、遠隔地にいる臨床医の制御下で、超音波システムにダウンロードされ、超音波検査が完了した後に、超音波システムからアンロードされてもよい。画像取得プログラムの一部又はすべてが、クラウド上に常駐し、全体又は一部がそこで実行され、スキャンの経験の浅い人の手にある超音波システムに完全にロードされることはない。伝送コントローラを有効又は無効にする代わりに、イネーブルコマンドが、高電圧源ラインにおけるスイッチを閉じ（て、後に開く）ことにより、マイクロビームフォーマ内のトランスデューサドライバへの高電圧の印加を制御してもよい。コマンドワードを使用する代わりに、スキャンを行う人に超音波システムに入力するイネーブルコードが口頭で与えられてもよい。ただし、当該コードは、１回のスキャンだけに有効であり、したがって、後に悪用されることはない。
【００２２】
なお、本発明の実施における使用に適した超音波システム、特に図１及び図２のワークステーション及び超音波システムのコンポーネント構造は、ハードウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせで実施できる。超音波システムの様々な実施形態及び／又はコンポーネント、例えばモジュール又はその中のコンポーネント及びコントローラも、１つ以上のコンピュータ又はマイクロプロセッサの一部として実装することができる。コンピュータ又はプロセッサは、コンピューティングデバイス、入力デバイス、表示ユニット及び例えば図１に示すようにインターネットにアクセスするためのインターフェースを含んでよい。コンピュータ又はプロセッサは、マイクロプロセッサを含んでよい。マイクロプロセッサは、例えばＰＡＣＳシステム又は図１に示すデータネットワークにアクセスするための通信バスに接続されてよい。コンピュータ又はプロセッサはまた、メモリを含んでよい。コマンドレジスタ８０といったメモリデバイスは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）を含んでよい。コンピュータ又はプロセッサは更に、ハードディスクドライブ、又は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、光学ディスクドライブ、ソリッドステートサムドライブ等のリムーバブルストレージドライブであってよいストレージデバイスを含んでよい。ストレージデバイスはまた、コンピュータ又はプロセッサにコンピュータプログラム又は他の命令をロードするための他の同様の手段であってもよい。
【００２３】
本明細書において使用する場合、「コンピュータ」、「モジュール」、「プロセッサ」又は「ワークステーション」との用語には、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、ＡＳＩＣ、論理回路及び本明細書に説明される機能を実行可能な任意の他の回路又はプロセッサを使用する任意のプロセッサベース又はマイクロプロセッサベースのシステムを含んでよい。上記例は単なる例示であり、したがって、これらの用語の定義及び／又は意味を決して限定するものではない。
【００２４】
コンピュータ又はプロセッサは、入力データを処理するために、１つ以上のストレージ素子に格納されている命令セットを実行する。ストレージ素子はまた、所望通りに又は必要に応じてデータ又は他の情報を格納することもできる。ストレージ素子は、情報源又は処理マシン内の物理メモリ素子の形であってもよい。
【００２５】
上述したような超音波画像の取得、処理及び送信を制御する命令を含む超音波システムの命令のセットは、本発明の様々な実施形態の方法及びプロセスといった特定の動作を行うように、処理マシンとしてのコンピュータ又はプロセッサに命令する様々なコマンドを含んでよい。命令のセットは、ソフトウェアプログラムの形式であってよい。ソフトウェアは、システムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアといった様々な形であってよく、また、有形及び非一時的なコンピュータ可読媒体として具現化されてよい。更に、ソフトウェアは、別個のプログラム又はモジュールの集合、より大きなプログラム内のプログラムモジュール又はプログラムモジュールの一部の形であってもよい。ソフトウェアはまた、オブジェクト指向プログラミングの形のモジュラープログラミングを含んでもよい。処理マシンによる入力データの処理は、オペレータのコマンドに応答するものであっても、前の処理の結果に応答するものであっても、別の処理マシンによる要求に応答するものであってもよい。例えば図１に示すＬｕｍｉｆｙシステムスマートフォンでは、ソフトウェア命令が従前から使用されて、上記表示及びユーザ制御機能が作成及び制御され、また、アプリ（アプリケーションソフトウェア）としてスマートフォンにダウンロードされる。
【００２６】
更に、以下の請求項の限定は、当該請求項の限定が更なる構造のない機能の記述が続く「ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ」との語句を明示的に使用しない限り、ミーンズプラスファンクション形式で書かれておらず、米国特許法第１１２条第６段落に基づいて解釈されることを意図していない。
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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