JP2006095071A - 超音波装置及び超音波プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】 超音波プローブの交換作業を支援する機能を備えた超音波装置を実現する。
【解決手段】 超音波装置１０は、被検体との間で超音波を送受する超音波プローブ１１aを接続可能な端子１２ａと、送受信部１４と、画像処理部１８とを備え、端子１２ａに交換接続する複数の超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの各々に実装されるプローブ側通信部４６との間でワイヤレス通信を行うワイヤレス通信部３４と、複数の超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの識別データを配列したプローブ一覧リストの中から操作卓２８を介して一の識別データを選択する選択部３６とを有し、ワイヤレス通信部３４は、プローブ一覧リストから選択された一の識別データに対応する超音波プローブ１１ｅに対し、発音又は発光させる指令を送信する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数の超音波プローブが交換接続される超音波装置に関する。

超音波装置は、被検体との間で超音波プローブを介して超音波を送受し、超音波プローブから出力される受信信号に基づき被検体の超音波像（例えば、断層像、ドプラ像）を再構成して表示する。

このような超音波装置に接続される超音波プローブは、被検体の特徴や特質、あるいは用途（例えば、診断または治療）に応じて複数種類のものが用意される。複数の超音波プローブから所望の超音波プローブを探し、その超音波プローブを超音波装置に端子を介して交換接続することが行われる（例えば、特許文献１）。

特開平１１−２９９７８１号公報

ところで、複数種類の超音波プローブが用意されると、所望の超音波プローブを探す作業は煩雑で時間がかかる場合がある。例えば、超音波検査室は、モニタに表示の超音波像を精細に観察するために、室内のカーテンを閉めて照明を暗くするのが一般的である。したがって、超音波装置に超音波プローブを交換接続するときは、所望の超音波プローブを薄暗い中で探す必要があるため、超音波プローブの交換作業をスムーズに行えないことがある。

本発明の課題は、超音波プローブの交換作業を支援する機能を備えた超音波装置を実現することにある。

上記課題を解決するため、本発明の超音波装置は、被検体との間で超音波を送受する超音波プローブを接続可能な端子と、超音波プローブの駆動信号を生成すると共に超音波プローブから出力される受信信号を処理する送受信手段と、受信信号に基づき超音波像を再構成する画像処理手段とを備え、端子に交換接続する複数の超音波プローブのそれぞれに接続される無線通信手段との間でワイヤレス通信を行う本体側通信手段と、複数の超音波プローブの識別データを配列した一覧リストの中から入力手段を介して一の識別データを選択する選択手段とを有し、本体側通信手段は、選択された一の識別データに対応する超音波プローブに対し、発音又は発光させる指令を送信することを特徴とする。

これによれば、一覧リストから所望の超音波プローブを選択すると、選択された超音波プローブは自ら発音又は発光することになる。したがって、複数の超音波プローブの中から所望の超音波プローブを探すのが容易になり、超音波プローブの交換作業が簡単になる。

また、複数の超音波プローブの識別データを指令に応じて本位側通信手段に取得させる収集手段を備え、取得された各識別データを配列して一覧リストを構築し、構築した一覧リストをモニタ画面に対話型選択メニュと共に表示することができる。これによれば、一覧リストを一見することにより、使用可能な超音波プローブを直ぐに把握できる。また、一覧リストから対話型選択メニュ（グラフィカルユーザインターフェース）を介して所望の超音波プローブを選ぶことができるから、装置の使い勝手がよい。

また、超音波プローブを交換するとき、交換時間に装置本体の再セットアップ（例えば、駆動方式や整相方式の切り換え）が行われる。これにより、待ち時間を有効に使うことができ、超音波診断又は超音波治療の時間を短縮できる。

また、本発明の超音波プローブは、駆動信号を超音波に変換して射出すると共に被検体から発生する反射エコーを受信信号に変換する複数の振動子と、駆動信号を生成すると共に受信信号を処理する送受信手段を有する超音波装置に接続する端子とを備え、自己の識別データを格納した記憶手段と、超音波装置に実装される本体側通信手段との間でワイヤレス通信を行う無線通信手段と、指令に応じて発音又は発光する報知手段を有し、無線通信手段は、本体側通信手段から送信される識別データ取得指令に応じて識別データを本体側通信手段に向けて送信するとともに、本体側通信手段から送信される発音又は発光指令を受信して報知手段に出力することを特徴とする。

本発明によれば、超音波プローブの交換作業を支援する機能を備えた超音波装置を実現できる。

本発明を適用した超音波装置の一実施形態について図１乃至図６を参照して説明する。図１は、本実施形態の超音波装置の全体図である。図２は、本実施形態の超音波装置の構成図である。

超音波装置１０は、被検体（例えば、心臓、癌腫瘍）の診断又は治療に用いられるものであり、図１に示すように、被検体の特徴や特質あるいは用途に応じて複数の超音波プローブ１１ａ〜１１ｇが交換接続される。説明の便宜のため、超音波プローブ１１ａ〜１１ｃが超音波装置１０に接続され、交換用の超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇは所定の棚に並べられているものとする。

図２に示すように、超音波装置１０は、被検体との間で超音波を送受する超音波プローブ１１ａ〜１１ｇを接続可能な例えば３つの端子１２ａ〜１２ｃと、端子１２ａ〜１２ｃに接続された超音波プローブ１１ａ〜１１ｃの駆動信号を生成すると共に超音波プローブ１１ａ〜１１ｃから出力される受信信号を処理する手段としての送受信部１４と、送受信部１４から出力される受信信号を整相加算する整相部１６と、整相部１６から出力される受信信号に基づき超音波像を再構成する手段としての画像処理部１８を備えている。

また、画像処理部１８から出力される超音波像を表示信号に変換するスキャンコンバータ部２０と、表示信号に変換された超音波像を記憶するシネメモリ部２２と、シネメモリ部２２から読み出される超音波像の表示部２４が設けられている。また、送受信部１４、整相部１６、画像処理部１８、スキャンコンバータ部２０、表示部２４に指令を出力する制御部２６と、制御部２６に指令を入力する手段としての操作卓２８が備えられている。操作卓２８は、複数のキーが配列されたパネルやキーボードを有している。

そして、図２に示すように、本発明に係る支援制御部３０が制御部２６に接続して設けられている。支援制御部３０は、超音波プローブ１１ａ〜１１ｇの交換作業を支援する機能を有する。例えば、図２に示すように、支援制御部３０は、ワイヤレス通信部３４と、選択部３６と、収集部３８と、ワイヤレス通信制御部４０などから構成される。

ワイヤレス通信部３４は、超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇのそれぞれに接続された無線通信部３２ｄ〜３２ｇとの間で、予め決められたプロトコルに従って通信媒体（例えば、電磁波、赤外線）を介してワイヤレス通信を行う本体側通信手段である。なお、ワイヤレス通信部３４により通信可能な範囲（例えば、直径数ｍの範囲）が図１及び図２の点線Ｘに示されている。

選択部３６は、超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの識別データ（例えば、プローブ名、シリアルナンバー、感度データ）を配列したプローブ一覧リストの中から操作卓２８を介して所望の識別データを選択する手段である。収集部３８は、超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの識別データを指令に応じてワイヤレス通信部３４に取得させる手段である。ワイヤレス通信制御部４０は、ワイヤレス通信部３４や選択部３６や収集部３８に制御指令を出力するものであり、例えば、選択部３６により選択された識別データに対応する例えば超音波プローブ１１ｅに対し、発音又は発光させる指令をワイヤレス通信部３４に送信させる。なお、選択部３６や収集部３８やワイヤレス通信制御部４０は、制御プログラムとして例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）に実装される。

一方、超音波プローブ１１ａ〜１１ｇは、駆動信号を超音波に変換して射出すると共に被検体から発生する反射エコーを受信信号に変換する複数の振動子を備えている。この超音波プローブ１１ａ〜１１ｇは、超音波装置１０に交換接続するための端子をそれぞれ有し、例えば、超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇに端子４２ｄ〜４２ｇが設けられている。

そして、図２に示すように、本発明に係る無線通信部３２ｄ〜３２ｇが超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇに接続されている。無線通信部３２ｄ〜３２ｇは、支援制御部３０と協働して、超音波プローブ１１ａ〜１１ｇの交換作業を支援する機能を有する。例えば、図３に示すよう、無線通信部３２ｅは、記憶手段としてのメモリ部４４と、プローブ側通信部４６と、プローブ側通信制御部４８と、報知部５０などから構成されている。なお、他の無線通信部３２ｄ、３２ｆ、３２ｇについても同様に構成されている。

メモリ部４４は、自己の識別データ（例えば、プローブ名、シリアルナンバー、感度データ）を格納する記憶手段である。プローブ側通信部４６は、本体側のワイヤレス通信部３４との間でワイヤレス通信を行う無線通信手段である。報知部５０は、指令に応じて例えばスピーカを発音したり、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を発光させたりする手段である。プローブ側通信制御部４８は、メモリ部４４やプローブ側通信部４６や報知部５０に制御指令を出力する制御プログラムとして例えばＤＳＰに実装される。このプローブ側通信制御部４８は、例えば、ワイヤレス通信部３４から送信される識別データ取得指令に応じてメモリ部４４の識別データをワイヤレス通信部３４に向けて送信するとともに、ワイヤレス通信部３４から送信される発音又は発光指令を受信して報知部５０に出力する。

このように構成される超音波装置の動作についてまず基本動作を説明する。被検体を診断するときは、被検体の体表に例えば超音波プローブ１１ａを接触させる。超音波プローブ１１ａに対し送受信部１４の駆動信号が供給されることにより、超音波プローブ１１ａから超音波が被検体に向って射出される。なお、駆動信号は、制御指令に応じて整相部１６から出力されるフォーカスデータに基づき送受信部１４により生成される。

被検体から発生した反射エコーが超音波プローブ１１ａにより受波され、受波された反射エコー信号が受信信号として変換される。変換された受信信号は、送受信部１４により増幅などの処理が施される。送受信部１４から出力される受信信号は、整相部１６により整相された後に加算される。加算された受信信号は、画像処理部１８により超音波像（例えば、断層像）として再構成される。再構成された超音波像は、スキャンコンバータ部２０により表示用信号に変換された後、シネメモリ部２２に記憶される。記憶された超音波像は、制御部２６の指令に応じ読み出されて表示部２４のモニタ画面に表示される。表示された超音波像を観察することにより被検体の診断が行われる。なお、被検体を治療するときは、送受信部１４の治療用駆動信号を超音波プローブ１１ｂに供給することにより、超音波プローブ１１ｂから治療用超音波が対象部位に射出される。

図４は、本発明を適用した本実施形態の超音波装置及び超音波プローブの動作について支援制御部３０を中心に示すフローチャートである。なお、超音波装置１０に接続中の超音波プローブ１１ａを超音波プローブ１１ｅに交換する例を説明するが、他を交換する場合も同様である。

（ステップＳ１０２）プローブ切替え指令の入力：例えば、操作卓２８のプローブ切替えキーが押されると、プローブ切替えキーに対応した指令が制御部２６を介して選択部３６に入力される。

（ステップＳ１０４）プローブ一覧リストの表示：例えば、選択部３６により収集部３８に指令が出力される。出力された指令に応じ、収集部３８は、ワイヤレス通信制御部４０を介してワイヤレス通信部３４に識別データ取得指令を出力する。識別データ取得指令は、ワイヤレス通信部３４により、所定範囲（点線Ｘの範囲）に存在する各超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇにワイヤレスリンクを介して送信される。送信された識別データ取得指令は、各超音波プローブ１１ｅ〜１１ｇのプローブ側通信部４６により受信される。つまり、超音波装置１０から送信された識別データ取得指令が各超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇに受信される。

受信された識別データ取得指令は、プローブ側通信部４６によりプローブ側通信制御部４８に出力される。その識別データ取得指令に応じ、プローブ側通信制御部４８によりメモリ部４４から識別データが読み出される。読み出された識別データは、プローブ側通信制御部４８を介してプローブ側通信部４６により超音波装置１０に向けて送信される。送信された識別データは、超音波装置１０のワイヤレス通信部３４により受信される。つまり、各超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇから送信された識別データが、ワイヤレスリンクを介して超音波装置１０に受信される。

受信された識別データは、ワイヤレス通信部３４によりワイヤレス通信制御部４０を介して収集部３８に出力される。出力された識別データは、各超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの各識別データが収集部３８に出力される。なお、超音波プローブ１１ａ〜１１ｃの各識別データは、制御部２６を介して収集部３８に出力される。つまり、超音波プローブ１１ａ〜１１ｇの各識別データが収集部３８に集められる。集められた識別データは、選択部３６によりプローブ一覧リストとして配列された後、制御部２６を介して対話型選択メニュと共に切替え画面として表示部２４のモニタ画面に表示される。

（ステップＳ１０６）超音波プローブの選択：例えば、モニタ画面のプローブ一覧リストの中から操作卓２８を介して所望の識別データが選択される。より具体的には、操作卓２８でインタラクティブに対話型選択メニュを操作することにより、所望の超音波プローブ１１ｅに対応した識別データが選択される。選択された識別データに基づき、選択部３６により選択指令がワイヤレス通信制御部４０に出力される。なお、超音波プローブの選択を行わないときは、超音波装置１０に接続中の超音波プローブ１１ａを用いて超音波撮像が行われる。

（ステップＳ１０８）超音波プローブの発音又は発光：例えば、Ｓ１０６の処理により超音波プローブ１１ｅの選択を示す選択指令に応じ、ワイヤレス通信制御部４０により発音又は発光指令が生成される。生成された発音又は発光指令は、ワイヤレス通信部３４によりワイヤレスリンクを介して超音波プローブ１１ｅに送信される。送信された発音又は発光指令は、超音波プローブ１１ｅのプローブ側通信部４６により受信される。受信された発音又は発光指令は、プローブ側通信部４６によりプローブ側通信制御部４８を介して報知部５０に出力される。出力された発音又は発光指令に応じ、報知部５０によりスピーカが音を出したり、ＬＥＤが光ったりする。

（ステップＳ１１０）超音波装置の再セットアップ：例えば、超音波プローブ１１ａを超音波プローブ１１ｅに交換する作業時間に、送受信部１４や整相部１６が再セットアップされる。より具体的には、制御部２６の指令に応じ、送受信部１４の駆動方式や、整相部１６の整相方式（フォーカスデータ）が、超音波プローブ１１ｅに対応して切替えられる。

（ステップＳ１１２）超音波撮像又は超音波治療の開始：超音波プローブ１１ａから超音波プローブ１１ｅに切替えられた後、超音波撮像又は超音波治療が超音波装置１０及び超音波プローブ１１ａにより行われる。

図５は、ステップＳ１０４のプローブ一覧リストが対話型選択メニュと伴に表示された切替え画面の表示例である。図４に示すように、切替え画面は、接続中プローブ表示領域６０と、アプリケーション表示領域６２と、使用可能プローブ表示領域６４を有する。接続中プローブ表示領域６０は、超音波装置１０に接続中の超音波プローブ１１ａ〜１１ｃのプローブ名が配列表示される。アプリケーション表示領域６２は、接続中プローブ表示領域６０の超音波プローブ１１ａ〜１１ｃの各アプリケーション（例えば、心臓断層撮像用、血管性疾患診断用、癌腫瘍治療用）が配列表示される。使用可能プローブ表示領域６４は、超音波装置１０に交換接続可能な超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇが表示される。なお、使用可能プローブ表示領域６４に縦スクロールバーが備えられる。要するに、超音波プローブ１１ａ〜１１ｇのプローブ一覧リストが、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）を介して表示される。

図６は、図５に示す切替え画面上で超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇを選択したとき、モニタ画面に表示される催促メッセージの一例である。例えば、図５の使用可能プローブ表示領域６４の超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの中から超音波プローブ１１ｅが選択される。このとき、超音波プローブ１１ｅが超音波装置１０に接続されていないと、例えば、図６に示す催促メッセージのウィンドウ６６がモニタ画面に表示される。

上述したとおり、本実施形態によれば、図５のプローブ一覧リストから所望の例えば超音波プローブ１１ｅを選択すると、選択された超音波プローブ１１ｅは自ら発音又は発光する。したがって、超音波装置１０に接続されていない複数の超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇの中から超音波プローブ１１ｅを探すのが容易になり、超音波プローブ１１ａから超音波プローブ１１ｅに交換する作業が簡単になる。なお、他のプローブを交換するときも同様である。

また、図５のプローブ一覧リストを一見することにより、超音波装置１０に接続中の超音波プローブ１１ａ〜１１ｃのほか、使用可能な超音波プローブ１１ｄ〜１１ｇを直ぐに把握できる。要するに、超音波装置１０の接続の有無にかかわらず、所定範囲Ｘに存在する全ての超音波プローブ１１ａ〜１１ｇを把握できる。

また、図５のプローブ一覧リストから対話型選択メニュ（グラフィカルユーザインターフェース）を介して所望の超音波プローブを選ぶことができるから、装置の使い勝手がよい。また、図４のステップＳ１１０により、超音波プローブ１１ａを超音波プローブ１１ｅに交換するとき、交換時間に超音波装置１０の本体側の再セットアップが行われる。これにより、待ち時間を有効に使うことができ、超音波診断又は超音波治療の時間を短縮できる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、これに限られるものではない。例えば、図７は、図２の超音波プローブ１１ｅの拡大図である。図７に示すように、説明の便宜のため、超音波装置１０に接続するための端子４２ｅを図示し、超音波プローブ１１ｆの筐体に無線通信部３２ｅが外付けで接続された例を説明したが、端子４２ｅと無線通信部３２ｅを同じ筐体内に収納してもよい。これにより、超音波プローブ１１ｆの構造が簡素になる。なお、無線通信部３２ｅを外付けで接続した場合、例えば、超音波プローブ１１ｅを超音波装置１０に接続するとき、超音波プローブ１１ｅの無線通信部３２ｅを取り外せばよい。また、無線通信部３２ｅや報知部５０を超音波プローブ１１ｆの筐体に内蔵させてもよい。

また、図２に示すように、選択部３６、収集部３８、ワイヤレス通信制御部４０の各機能を支援制御部３０に実装する例を説明したが、これに代えて、それら各機能を制御部２６に実装させてもよい。要するに、支援制御部３０の有する機能が超音波装置１０のいずれかに実装される形態であればよい。なお、図２の整相部１６の機能を送受信部１４に実装させてもよいし、スキャンコンバータ部２０やシネメモリ部２２の機能を画像処理部１８に実装させてもよい。

また、図２に示すように、送受信部１４の駆動信号が、接続中の超音波プローブ１１ａ〜１１ｃの中の単一の超音波プローブ１１ａに供給されることに代えて、各超音波プローブ１１ａ〜１１ｃに時分割制御で駆動信号を供給してもよい。

また、図５では、プローブ一覧リストを構築して表示する例を説明したが、これに代えて、予め構築されたプローブ一覧リストをメモリから読み出して表示させてもよい。プローブ一覧リストを再構築して表示させるか、あるいはメモリから読出して表示させるかについては、操作卓２８を介して選択できる。

本発明を適用した一実施形態の超音波装置の全体図である。 本発明を適用した一実施形態の超音波装置の構成図である。 図２の無線通信部３２ｅの構成図である。 本発明を適用した一実施形態の超音波装置及び超音波プローブの動作を示すフローチャートである。 プローブ一覧リストの表示例である。 超音波プローブの切替えを催促するメッセージの表示例である。 図２の超音波プローブ１１ｅの拡大図である。

符号の説明

１０ 超音波装置
１１ａ〜１１ｇ 超音波プローブ
１２a〜１２ｃ 端子
１４ 送受信部
１８ 画像処理部
２８ 操作卓
３０ 支援制御部
３２a〜３２ｇ 無線通信部
３４ ワイヤレス通信部
３６ 選択部
３８ 収集部
４２a〜４２ｇ 端子
４４ メモリ部
４６ プローブ側通信部
５０ 報知部

Claims (3)

1. 被検体との間で超音波を送受する超音波プローブを接続可能な端子と、前記超音波プローブの駆動信号を生成すると共に前記超音波プローブから出力される受信信号を処理する送受信手段と、前記受信信号に基づき超音波像を再構成する画像処理手段とを備えた超音波装置において、
   前記端子に交換接続する複数の超音波プローブのそれぞれに接続される無線通信手段との間でワイヤレス通信を行う本体側通信手段と、前記複数の超音波プローブの識別データを配列した一覧リストの中から入力手段を介して一の識別データを選択する選択手段とを有し、
   前記本体側通信手段は、前記選択された一の識別データに対応する超音波プローブに対し、発音又は発光させる指令を送信することを特徴とする超音波装置。
2. 前記複数の超音波プローブの識別データを指令に応じて前記本位側通信手段に取得させる収集手段を備え、前記一覧リストは、前記収集手段により取得された各識別データを配列して構築され、モニタ画面に対話型選択メニュと共に表示されることを特徴とする請求項１に記載の超音波装置。
3. 駆動信号を超音波に変換して射出すると共に被検体から発生する反射エコーを受信信号に変換する複数の振動子と、前記駆動信号を生成すると共に前記受信信号を処理する送受信手段を有する超音波装置に接続する端子とを備えた超音波プローブにおいて、
   自己の識別データを格納した記憶手段と、前記超音波装置に実装される本体側通信手段との間でワイヤレス通信を行う無線通信手段と、指令に応じて発音又は発光する報知手段が接続され、
   前記無線通信手段は、前記本体側通信手段から送信される識別データ取得指令に応じて前記記憶手段の識別データを前記本体側通信手段に向けて送信するとともに、前記本体側通信手段から送信される発音又は発光指令を受信して前記報知手段に出力することを特徴とする超音波プローブ。
   

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