JP2007319176A - Wireless ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波プローブと装置本体との間でデータを無線で送受信するワイヤレス超音波診断装置に関する。 The present invention relates to a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that wirelessly transmits and receives data between an ultrasonic probe and an apparatus main body.
超音波プローブで得られたエコーデータなどを装置本体へ無線送信するワイヤレス超音波診断装置が知られている(特許文献1,2参照)。
There is known a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that wirelessly transmits echo data obtained by an ultrasonic probe to the apparatus main body (see
ワイヤレス超音波診断装置では、超音波プローブに送信アンテナが取り付けられ、その送信アンテナから、超音波信号などによって変調された無線信号が空間内へ送信される。そして、装置本体に設けられた受信アンテナによってその無線信号が受信され、受信された信号が装置本体内において復調されて画像処理などが行われる。 In the wireless ultrasonic diagnostic apparatus, a transmission antenna is attached to an ultrasonic probe, and a radio signal modulated by an ultrasonic signal or the like is transmitted into the space from the transmission antenna. Then, the radio signal is received by a receiving antenna provided in the apparatus main body, and the received signal is demodulated in the apparatus main body to perform image processing and the like.
ワイヤレス超音波診断装置によって、超音波プローブと装置本体とを接続するプローブケーブルが無くなることにより、超音波プローブの操作性が飛躍的に向上することが期待されている。しかしながら、ワイヤレス超音波診断装置を具現化するにあたっては、いくつかの克服すべき課題があるのも事実である。 The wireless ultrasonic diagnostic apparatus is expected to dramatically improve the operability of the ultrasonic probe by eliminating the probe cable that connects the ultrasonic probe and the apparatus main body. However, it is a fact that there are some problems to be overcome in realizing the wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
ワイヤレス超音波診断装置では、超音波プローブから装置本体へエコーデータが無線送信される。そのため、例えば、無線伝送路上において何らかの悪影響を受けることによりエコーデータが正確に送受信されない状況が考えられる。この場合、装置本体側に表示される超音波画像に乱れなどが発生する可能性がある。 In the wireless ultrasonic diagnostic apparatus, echo data is wirelessly transmitted from the ultrasonic probe to the apparatus main body. Therefore, for example, there may be a situation where echo data is not accurately transmitted / received due to some adverse effect on the wireless transmission path. In this case, the ultrasonic image displayed on the apparatus main body side may be disturbed.
ところが、超音波画像に乱れなどを発生させる原因は、無線伝送路上のものだけとは限らない。例えば、超音波プローブ側に何らかの不具合が発生している場合や、装置本体側に何らかの不具合が発生した場合にも、超音波画像が乱れる可能性がある。 However, the cause of the disturbance in the ultrasonic image is not limited to that on the wireless transmission path. For example, there is a possibility that the ultrasonic image may be distorted when some trouble occurs on the ultrasonic probe side or when some trouble occurs on the apparatus main body side.
つまり、ワイヤレス超音波診断装置では、例えば、超音波画像に乱れなどが発生した場合に、それが何によるものなのかを見極めることが難しい。 That is, in the wireless ultrasonic diagnostic apparatus, for example, when a disturbance or the like occurs in the ultrasonic image, it is difficult to determine what is the cause.
また、仮に、超音波画像の乱れなどが無線伝送路上の問題によることが分かったとしても、例えば、無線伝送路上の無線環境などを評価する手法が確立されていなかった。 Further, even if it is found that the disturbance of the ultrasonic image is caused by a problem on the wireless transmission path, for example, a method for evaluating the wireless environment on the wireless transmission path has not been established.
本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定する技術を提供することにある。 The present invention has been made in such a background, and an object thereof is to provide a technique for measuring a transmission / reception state of data transmitted / received between an ultrasonic probe and an apparatus main body.
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるワイヤレス超音波診断装置は、超音波プローブと装置本体との間でデータを無線で送受信するワイヤレス超音波診断装置であって、前記超音波プローブは、被検体に対して超音波を送受波してエコーデータを取得する送受波部と、送受波部によって取得されたエコーデータを装置本体へ無線送信する無線送信部と、を有し、前記装置本体は、超音波プローブから無線送信されるエコーデータを受信する無線受信部と、受信されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、を有し、前記超音波プローブと前記装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータが前記超音波プローブと前記装置本体のうちの一方から他方へ送信されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is a wireless ultrasonic diagnostic apparatus that wirelessly transmits and receives data between an ultrasonic probe and an apparatus main body. The acoustic probe includes a transmission / reception unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from the subject to acquire echo data, and a wireless transmission unit that wirelessly transmits the echo data acquired by the transmission / reception unit to the apparatus main body. The apparatus main body includes a wireless receiving unit that receives echo data wirelessly transmitted from an ultrasonic probe, and an image forming unit that forms an ultrasonic image based on the received echo data. Test data for measuring a transmission / reception state of data transmitted / received between a probe and the apparatus main body is transmitted from one of the ultrasonic probe and the apparatus main body to the other. And features.
望ましい態様において、前記超音波プローブは、定型のテストパターンデータを前記テストデータとして装置本体へ無線送信し、前記装置本体は、超音波プローブから無線送信されるテストパターンデータを受信してその受信内容と予め知らされている当該テストパターンデータの送信内容とを比較し、これにより、超音波プローブと装置本体との間におけるデータの送受信状態を反映させた測定量が求められることを特徴とする。 In a preferred aspect, the ultrasonic probe wirelessly transmits standard test pattern data as the test data to the apparatus main body, and the apparatus main body receives test pattern data wirelessly transmitted from the ultrasonic probe and receives the received contents. And the transmission contents of the test pattern data known in advance, and thereby, a measurement amount reflecting the data transmission / reception state between the ultrasonic probe and the apparatus main body is obtained.
望ましい態様において、前記装置本体は、定型のテストパターンデータを前記テストデータとして超音波プローブへ無線送信し、前記超音波プローブは、装置本体から無線送信されるテストパターンデータを受信してその受信内容と予め知らされている当該テストパターンデータの送信内容とを比較し、これにより、超音波プローブと装置本体との間におけるデータの送受信状態を反映させた測定量が求められることを特徴とする。 In a desirable aspect, the apparatus main body wirelessly transmits standard test pattern data to the ultrasonic probe as the test data, and the ultrasonic probe receives test pattern data wirelessly transmitted from the apparatus main body and receives the received contents. And the transmission contents of the test pattern data known in advance, and thereby, a measurement amount reflecting the data transmission / reception state between the ultrasonic probe and the apparatus main body is obtained.
望ましい態様において、前記測定量は、テストパターンデータの受信内容と当該テストパターンデータの送信内容との差に基づいて求められる送受信データの誤り率であることを特徴とする。 In a preferred aspect, the measurement amount is an error rate of transmission / reception data obtained based on a difference between the received content of the test pattern data and the transmitted content of the test pattern data.
望ましい態様において、前記超音波プローブは、既知の大きさでデータの誤り率を実現するための誤りパターン処理を施したエコーデータを前記テストデータとして装置本体へ送信し、前記装置本体は、誤りパターン処理を施されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成し、これにより、超音波画像の画像状態と誤り率との対応関係が評価されることを特徴とする。 In a preferred aspect, the ultrasonic probe transmits echo data, which has been subjected to error pattern processing for realizing a data error rate with a known size, to the apparatus main body as the test data. An ultrasonic image is formed on the basis of the processed echo data, and thereby the correspondence between the image state of the ultrasonic image and the error rate is evaluated.
望ましい態様において、前記超音波プローブは、既知のデータ圧縮率でデータ圧縮処理を施したエコーデータを前記テストデータとして装置本体へ送信し、前記装置本体は、データ圧縮処理を施されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成し、これにより、超音波画像の画像状態とデータ圧縮率との対応関係が評価されることを特徴とする。 In a desirable mode, the ultrasonic probe transmits echo data subjected to data compression processing at a known data compression rate to the apparatus main body as the test data, and the apparatus main body converts the echo data subjected to data compression processing to the echo data subjected to data compression processing. Based on this, an ultrasonic image is formed, and thereby, the correspondence between the image state of the ultrasonic image and the data compression rate is evaluated.
本発明により、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to measure the transmission / reception state of data transmitted / received between the ultrasonic probe and the apparatus main body.
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
図1には、本発明に係るワイヤレス超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。本実施形態のワイヤレス超音波診断装置は、超音波プローブ10と装置本体20で構成されており、超音波プローブ10で取得されたエコーデータが各種信号処理を経て無線電波で装置本体20へ送信される。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of a wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 10 and an apparatus main body 20, and echo data acquired by the ultrasonic probe 10 is transmitted to the apparatus main body 20 by radio waves through various signal processes. The
まず、超音波プローブ10の内部構成について説明する。超音波プローブ10は、被検体に対して超音波を送受波する超音波送受波部11を備えている。超音波送受波部11には、図示しない超音波の送信回路などが接続されており、送信回路から出力される信号に応じて、超音波パルスが被検体に向けて送波される。そして、超音波送受波部11によって、被検体から得られる反射波(エコー)が受波される。
First, the internal configuration of the ultrasonic probe 10 will be described. The ultrasonic probe 10 includes an ultrasonic wave transmission /
エコーデータ形成部12は、超音波送受波部11によって取得されたエコーに基づいてエコーデータを形成する。エコーデータ形成部12は、例えば、超音波送受波部11が備える複数の振動素子から得られる信号(エコー)に対してアナログデジタル変換処理などを施してエコーデータを形成する。形成されたエコーデータは無線信号処理ブロック13へ出力される。
The echo
無線信号処理ブロック13は、超音波プローブ10と装置本体20との間で送受信されるデータに対して信号処理を施すブロックである。例えば、エコーデータ形成部12において形成されたエコーデータに対してビームフォーミング処理やデータ圧縮処理などを施して無線送信部14へ出力する。
The wireless
また、無線信号処理ブロック13は、超音波プローブ10と装置本体20との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータを生成して無線送信部14へ出力する機能や、装置本体20から送信される信号に対して処理を施す機能も備えている。無線信号処理ブロック13の内部構成については後に(図2を利用して)詳述する。
The wireless
無線送信部14は、無線信号処理ブロック13から出力されるデータに基づいて、例えば、PSK(Phase Shift Keying)などのデジタル変調処理を施す。そして、変調された信号が電力増幅などの処理を経て無線信号(電波)として送信される。例えば送信キャリア周波数が60GHzで、帯域が1GHz程度の1チャンネルの無線信号が送信される。無線送信部14から送信された無線信号は、装置本体20側の無線受信部25によって受信されるが、装置本体20の内部構成については後に説明することとして、超音波プローブ10の内部構成について説明を続ける。
The
無線受信部15は、装置本体20から送信される無線信号(電波)を受信し、その受信データを無線信号処理ブロック13へ出力する。装置本体20から送信される信号は、例えば、装置本体20側から超音波プローブ10を制御するための制御信号や、超音波プローブ10と装置本体20との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータなどである。
The
操作パネル17は、ユーザ操作を受け付けるデバイスであり、例えば、複数のボタンスイッチまたはタッチパネルなどで構成される。プローブ制御部16は、超音波プローブ10内の各部を制御する機能を備えており、例えば、予め設定されている情報や操作パネル17を介して行われるユーザ操作などに応じて各部を制御する。
The
次に、装置本体20の内部構成について説明する。超音波プローブ10から送信された無線信号は、装置本体20の無線受信部25によって受信され、PSKなどのデジタル復調処理が施されてから、無線信号処理ブロック23へ供給される。
Next, the internal configuration of the apparatus main body 20 will be described. The radio signal transmitted from the ultrasonic probe 10 is received by the
無線信号処理ブロック23は、超音波プローブ10と装置本体20との間で送受信されるデータに対して信号処理を施すブロックである。例えば、超音波プローブ10から無線送信されるエコーデータに対してデータ解凍処理などを施して超音波画像形成部22へ出力する。
The wireless
超音波画像形成部22は、エコーデータに基づいて、Bモード画像、Mモード画像、ドプラ画像などの超音波画像の画像データを形成する。そして、形成された画像データに対応した超音波画像が表示部21に表示される。
The ultrasonic
操作パネル27は、ユーザ操作を受け付けるデバイスであり、例えば、キーボードやマウスやタッチパネルなどで構成される。本体制御部26は、装置本体20内の各部を制御する機能を備えており、例えば、予め設定されている情報や操作パネル27を介して行われるユーザ操作などに応じて各部を制御する。
The
また、本体制御部26は、必要に応じて、超音波プローブ10を制御するための制御情報を、無線信号処理ブロック23と無線送信部24を介して、超音波プローブ10へ無線信号で送信する。例えば、装置本体20側で設定された診断モードなどの情報が、装置本体20から超音波プローブ10へ送信され、装置本体20から送信される情報に応じて、超音波プローブ10が制御される。
Further, the main
本実施形態のワイヤレス超音波診断装置の全体構成は以上のとおりである。次に、無線信号処理ブロック13,23の内部構成について説明する。 The overall configuration of the wireless ultrasonic diagnostic apparatus of this embodiment is as described above. Next, the internal configuration of the radio signal processing blocks 13 and 23 will be described.
図2は、超音波プローブが備える無線信号処理ブロック13の内部構成図である。第1切替部102から第6切替部120までの6つの切替部は、各々、データの流れを適宜変更するスイッチ機能を備えている。
FIG. 2 is an internal configuration diagram of the radio
例えば、第1切替部102は、エコーデータ形成部12から出力されるエコーデータを送信データ処理部104またはテストデータ処理部130へ選択的に供給する。また、第1切替部102は、テストデータ処理部130から出力されるデータを送信データ処理部104へ供給することもできる。
For example, the
送信データ処理部104は、第1切替部102から供給されるデータに対して送信データ処理を施す。例えば、送信データ処理部104は、第1切替部102から供給されるエコーデータに対して整相加算処理などを施して、デジタルビームフォーミングの機能(あるいはその一部)を実現する。もちろん、デジタルビームフォーミングに限定されず、エコーデータに対して必要な他の処理機能を送信データ処理部104において実現してもよい。
The transmission
送信データ処理部104で処理されたデータは、第2切替部106を介して、圧縮処理部108またはテストデータ処理部130へ選択的に供給される。なお、第2切替部106は、テストデータ処理部130から出力されるデータを圧縮処理部108へ供給することも可能である。
Data processed by the transmission
圧縮処理部108は、第2切替部106から供給されるデータに対してデータの圧縮処理を施す。例えば、送信データ処理部104から第2切替部106を介して供給されるビームフォーミング後のエコーデータに対してデータの圧縮処理を施す。
The
圧縮処理部108で処理されたデータは、第3切替部110を介して、無線送信部14へ出力される。なお、第3切替部110は、テストデータ処理部130から出力されるデータを無線送信部14へ供給することも可能である。そして、無線送信部14へ供給されたデータは、無線信号によって装置本体へ送信される。
Data processed by the
また、装置本体から送信される無線信号は、無線受信部15を介して、無線信号処理ブロック13へ供給される。第6切替部120は、無線受信部15から出力されるデータを解凍処理部118またはテストデータ処理部130へ選択的に供給する。なお、第6切替部120は、テストデータ処理部130から出力されるデータを解凍処理部118へ供給してもよい。
A radio signal transmitted from the apparatus main body is supplied to the radio
解凍処理部118は、第6切替部120から供給されるデータに対してデータの解凍処理を施す。例えば、装置本体側において圧縮処理が施されたデータが無線送信され、そのデータが無線受信部15と第6切替部120を介して解凍処理部118に供給される。そして、解凍処理部118においてデータの圧縮が解かれる(圧縮データが解凍される)。
The
解凍処理部118で処理されたデータは、第5切替部116を介して、受信データ処理部114へ出力される。なお、第5切替部116は、解凍処理部118で処理されたデータをテストデータ処理部130へ供給してもよいし、テストデータ処理部130から出力されるデータを受信データ処理部114へ供給してもよい。
The data processed by the
受信データ処理部114は、第5切替部116から供給されるデータに対して受信データ処理を施す。例えば、受信データ処理部114は、装置本体から送信されたデータに含まれる装置本体側からの制御信号を抽出して、プローブ制御部16へ出力する。もちろん、制御信号の抽出以外の他の処理機能を受信データ処理部114で実現してもよい。
The reception
受信データ処理部114で処理されたデータは、第4切替部112を介して、プローブ制御部16へ出力される。なお、第4切替部112は、受信データ処理部114で処理されたデータをテストデータ処理部130へ供給してもよいし、テストデータ処理部130で処理されたデータをプローブ制御部16へ供給してもよい。
Data processed by the reception
テストデータ処理部130は、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータを形成する。また、テストデータ処理部130は、テストデータなどに基づいて、超音波プローブと装置本体との間の送受信状態を反映させた測定量などを求める。その際、テストデータ処理部130は、必要に応じて、パターンテーブル132内に記憶されたテストパターンデータを参照し、また、メモリ134に必要なデータを記憶させるなどの処理を実行する。
The test
本実施形態では、テストデータが利用されて、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態に関する様々な測定が実現される。そのうちのいくつかを後に説明することとして、その前に、装置本体が備える無線信号処理ブロックについて説明する。 In the present embodiment, various measurements relating to the transmission / reception state of data transmitted / received between the ultrasonic probe and the apparatus main body are realized by using test data. Before describing some of them, radio signal processing blocks provided in the apparatus main body will be described.
図3は、装置本体が備える無線信号処理ブロック23の内部構成図である。図3と図2との比較から分かるように、ブロック図レベルにおいて、図3の無線信号処理ブロック23の内部構成と図2の無線処理ブロック13の内部構成は全く同じである。
FIG. 3 is an internal configuration diagram of the radio
なお、図3に示す装置本体側の無線信号処理ブロック23は、本体制御部26から出力されるデータに対して処理を施すことが可能であり、処理されたデータを無線送信部24へ出力することが可能である。また、装置本体側の無線信号処理ブロック23は、無線受信部25を介して超音波プローブ側から供給されるデータに対して処理を施すことが可能であり、処理されたデータを超音波画像形成部22へ出力することが可能である。
Note that the radio
そして、図3の無線信号処理ブロック23においても、第1切替部202から第6切替部220までの6つの切替部が、各々、データの流れを適宜変更するスイッチ機能を備えている。そして、そのデータの流れに応じて、送信データ処理部204、圧縮処理部208、解凍処理部218、受信データ処理部214の各部においてデータ処理が実行される。また、テストデータ処理部230によって、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータに関する処理が実行される。
Also in the wireless
そこで、図2と図3を利用して、テストデータによって実現される様々な測定のうちのいくつかの具体例を説明する。なお、テストデータによって実現される測定(送受信状態の測定)の具体例を説明する前に、まず、本実施形態の装置による通常の超音波診断例について説明する。 Therefore, some specific examples of various measurements realized by the test data will be described with reference to FIGS. Before describing a specific example of the measurement realized by the test data (transmission / reception state measurement), first, a normal ultrasonic diagnosis example using the apparatus of the present embodiment will be described.
<通常の超音波診断例>
「エコーデータ形成部12→第1切替部102→送信データ処理部104→第2切替部106→圧縮処理部108→第3切替部110→無線送信部14→無線受信部25→第6切替部220→解凍処理部218→第5切替部216→受信データ処理部214→第4切替部212→超音波画像形成部22」
<Normal ultrasound diagnosis>
“Echo
通常の超音波診断を行う場合、超音波プローブ側では、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータが第1切替部102を介して送信データ処理部104へ供給される。そして送信データ処理部104においてデジタルビームフォーミングなどの処理が施されてから、処理後のエコーデータが第2切替部106を介して圧縮処理部108へ供給される。さらに圧縮処理部108でデータ圧縮処理が施されてから、第3切替部110を介して無線送信部14へエコーデータが出力され、無線信号によって装置本体へ送信される。
When performing normal ultrasonic diagnosis, echo data formed by the echo
装置本体側では、超音波プローブから送信された信号が無線受信部25で受信され、第6切替部220を介して解凍処理部218へ供給される。そして解凍処理部218において、超音波プローブ側で圧縮されたエコーデータが解凍処理され、第5切替部216を介して受信データ処理部214へ供給される。
On the apparatus main body side, the signal transmitted from the ultrasonic probe is received by the
受信データ処理部214は、解凍されたデータに対して超音波画像形成に必要な処理を施す。例えば、超音波プローブ側の送信データ処理部104で第一段階目のビームフォーミングを行い、装置本体側の受信データ処理部214において第二段階目のビームフォーミングを行うようにしてもよい。また、ドプラ画像を形成する場合には、受信データ処理部214においてエコーデータからドプラ情報の抽出処理などが実行されてもよい。
The reception
こうして、受信データ処理部214においてデータ処理されたエコーデータが、第4切替部212を介して超音波画像形成部22へ供給され、超音波画像形成部22によって超音波画像データが形成される。
Thus, the echo data subjected to data processing in the reception
ちなみに、通常の超音波診断を行う場合に、装置本体から超音波プローブへ制御信号などを送信する際には、本体制御部26から出力される制御データが第1切替部202を介して送信データ処理部204へ供給され、さらに、第2切替部206を介して圧縮処理部208へ供給される。そして、送信データ処理部204や圧縮処理部208においてデータ処理された制御データが、第3切替部210を介して無線送信部24へ供給され、無線送信部24から無線信号によって超音波プローブへ制御データが送信される。
Incidentally, when performing a normal ultrasonic diagnosis, when transmitting a control signal or the like from the apparatus main body to the ultrasonic probe, the control data output from the main
超音波プローブ側では、無線受信部15によって制御データが受信され、第6切替部120を介して解凍処理部118へ供給される。さらに、第5切替部116を介して受信データ処理部114へ供給される。そして、解凍処理部118や受信データ処理部114においてデータ処理された制御データが、第4切替部112を介してプローブ制御部16へ供給される。こうして、プローブ制御部16が、装置本体から送信された制御信号に応じて、例えば、装置本体から指示されたモードで超音波プローブ側を制御する。
On the ultrasonic probe side, the control data is received by the
<測定例1:送受信データの誤り率の測定>
「テストデータ処理部130→第3切替部110→無線送信部14→無線受信部25→第6切替部220→テストデータ処理部230→第3切替部210→無線送信部24→無線受信部15→第6切替部120→テストデータ処理部130」
<Measurement Example 1: Measurement of transmission / reception data error rate>
“Test
この測定例1では、まず、超音波プローブ側のテストデータ処理部130から、定型のテストパターンデータが出力される。このテストパターンデータは、超音波プローブと装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのデータであり、例えば、予めパターンテーブル132に登録されている。また、操作パネル(図1の符号17)などを介してユーザがテストパターンデータを入力してもよいし、他の装置(例えばコンピュータ)などからテストパターンデータが入力されてもよい。
In this measurement example 1, first, standard test pattern data is output from the test
テストデータ処理部130から出力されたテストパターンデータは、第3切替部110を介して無線送信部14へ供給され、無線送信部14から無線信号によって装置本体側へ送信される。そして、超音波プローブ側から無線送信されたテストパターンデータは、装置本体側の無線受信部25によって受信され、そして、第6切替部220を介してテストデータ処理部230へ供給される。
The test pattern data output from the test
テストデータ処理部230は、テストパターンデータの受信内容と予め知らされている当該テストパターンデータの送信内容とを比較する。例えば、予め超音波プローブと装置本体の両方に同じテストパターンデータが記憶されており、テストデータ処理部230は、その記憶されているテストパターンデータと、超音波プローブから送信されたテストパターンデータの受信内容とを比較する。そして、テストデータ処理部230は、テストパターンデータの受信内容と当該テストパターンデータの送信内容との差に基づいて、送受信データの誤り率を算出する。
The test
データの誤り率(符号誤り率)は、「符号誤り率=(誤りビット数)/(データの全ビット数)」と算出される。ここで、誤りビット数は、テストパターンデータの受信内容と送信内容との間で互いに相違するビットの個数であり、データの全ビット数は、テストパターンデータの全ビット数である。 The data error rate (code error rate) is calculated as “code error rate = (number of error bits) / (total number of bits of data)”. Here, the number of error bits is the number of bits that are different from each other between the received content and the transmitted content of the test pattern data, and the total number of bits is the total number of bits of the test pattern data.
テストパターンデータを正確に超音波プローブから装置本体へ送信することができれば、受信内容と送信内容との間で互いに相違するビットは存在しない。しかしながら、無線送信されている状況で、例えば、外来電波などの影響により送受信状態が悪化すると、テストパターンデータが正確に送受信されず、その結果、受信内容と送信内容との間で互いに相違するビットが発生する。送受信状態が悪ければ悪いほど、受信内容と送信内容との間で互いに相違するビット数が多くなる。従って、データの誤り率(符号誤り率)は、超音波プローブと装置本体との間の送受信状態を反映させた値となる。 If the test pattern data can be accurately transmitted from the ultrasonic probe to the apparatus main body, there is no bit different between the received content and the transmitted content. However, when the transmission / reception state deteriorates due to the influence of an external radio wave or the like in the state of being wirelessly transmitted, the test pattern data is not accurately transmitted / received, and as a result, the bits that are different between the received content and the transmitted content. Will occur. The worse the transmission / reception state, the greater the number of bits that are different between the received content and the transmitted content. Therefore, the data error rate (code error rate) is a value reflecting the transmission / reception state between the ultrasonic probe and the apparatus main body.
なお、符号誤り率は、超音波プローブ側のテストデータ処理部130で算出されてもよい。この場合、テストパターンデータの受信内容が、テストデータ処理部230から第3切替部210を経由して無線送信部24へ供給され、超音波プローブ側へ返送される。そして、返送された内容が、無線受信部15から第6切替部120を経由してテストデータ処理部130に供給される。そして、テストデータ処理部130は、返送されたテストパターンデータの受信内容と、自ら出力したそのテストパターンデータの送信内容とを比較し、受信内容と送信内容との差に基づいて、送受信データの誤り率を算出する。
The code error rate may be calculated by the test
また、装置本体側のテストデータ処理部230からテストデータを出力し、無線送信部24を介してテストデータを超音波プローブ側へ無線送信し、無線送信されたテストデータを超音波プローブ側の無線受信部15が受信してテストデータ処理部130でデータの誤り率(符号誤り率)を算出するようにしてもよい。これにより、装置本体側から超音波プローブ側へ向かう通信経路の送受信状態を測定することができる。そして、先に説明した超音波プローブ側から装置本体側へ向かう通信経路の送受信状態の測定と、装置本体側から超音波プローブ側へ向かう通信経路の送受信状態の測定を独立して行うことにより、通信経路ごとに送受信状態が測定され、通信障害の疑いのある経路をより詳細に特定することができる。
Further, the test data is output from the test
このように、測定例1では、テストデータ処理部130やテストデータ処理部230によって、超音波プローブと装置本体との間の送受信状態を反映させた測定量として、符号誤り率が算出される。なお、算出された誤り率は、例えば、装置本体の表示部(図1の符号21)にリアルタイム表示されてもよいし、メモリ134,234などに記憶されてもよいし、印刷出力されてもよい。
Thus, in the measurement example 1, the code error rate is calculated by the test
また、超音波プローブ側から送信されたテストパターンデータの送信内容をメモリ134に記憶させ、そして、装置本体側で受信されたテストパターンの受信内容をメモリ234に記憶させておき、後に、メモリ134,234を介して外部のコンピュータなどにデータを出力することにより、外部のコンピュータなどで符号誤り率を算出してもよい。
Further, the transmission content of the test pattern data transmitted from the ultrasonic probe side is stored in the
また、符号誤り率に基づいて、誤りの発生に連続性があるのか否かなど、符号誤り発生の仕方をレポートする機能を実現してもよい。例えば、何度も頻繁に発生した誤り率と、バースト的に発生した誤り率とでは、誤り率の値が同じであっても、その発生のメカニズムが大きく異なる場合が考えられるためである。 Further, a function for reporting how to generate a code error, such as whether or not there is continuity in error generation, may be realized based on the code error rate. This is because, for example, an error rate frequently generated many times and an error rate generated in a burst manner may have different generation mechanisms even if the error rate value is the same.
さらに、算出された誤り率に基づいてワイヤレス超音波診断装置が制御されてもよい。例えば、先に<通常の超音波診断例>で説明したデータの流れに従って超音波画像を形成して診断を行っている際に、診断中のデッドタイム、例えば、エコーデータが無線送信されない時間帯において、<測定例1>で説明したデータの流れに従って符号誤り率を定期的に算出する。 Further, the wireless ultrasonic diagnostic apparatus may be controlled based on the calculated error rate. For example, when performing diagnosis by forming an ultrasound image according to the data flow described in <Normal ultrasound diagnosis example> above, a dead time during diagnosis, for example, a time period during which echo data is not wirelessly transmitted , The code error rate is periodically calculated according to the data flow described in <Measurement Example 1>.
そして、定期的に算出される符号誤り率が、例えば、ある規定値よりも大きくなった場合に、送受信状態の悪化に対応した処理を実行する。例えば、超音波プローブと装置本体との間の無線信号の搬送波周波数を切り替える処理や、装置本体側の受信アンテナの角度を調整する処理などを実行する。あるいは、超音波プローブから送信するデータに付加する誤り訂正符号をさらに追加する処理や、無線信号の送信出力を強める処理などを実行してもよい。 Then, when the code error rate calculated periodically becomes larger than a predetermined value, for example, processing corresponding to the deterioration of the transmission / reception state is executed. For example, processing for switching the carrier frequency of a radio signal between the ultrasonic probe and the apparatus main body, processing for adjusting the angle of the receiving antenna on the apparatus main body side, and the like are executed. Alternatively, processing for further adding an error correction code to be added to data transmitted from the ultrasonic probe, processing for enhancing the transmission output of a radio signal, or the like may be performed.
また、符号誤り率がある規定値よりも大きくなった場合に、送受信状態が悪化したことを知らせる制御信号を装置本体から超音波プローブへ送信して、超音波プローブ側において、エコーデータをメモリ134などに記憶する処理を実行してもよい。これにより、後に、超音波プローブ側に記憶されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成して画像内容を確認することが可能になる。
When the code error rate is larger than a predetermined value, a control signal notifying that the transmission / reception state has deteriorated is transmitted from the apparatus main body to the ultrasonic probe, and the echo data is stored in the
<測定例2:画像状態と誤り率との対応関係の評価>
「エコーデータ形成部12→第1切替部102→テストデータ処理部130→第1切替部102→送信データ処理部104→第2切替部106→圧縮処理部108→第3切替部110→無線送信部14→無線受信部25→第6切替部220→解凍処理部218→第5切替部216→受信データ処理部214→第4切替部212→超音波画像形成部22」
<Measurement Example 2: Evaluation of Correspondence Relationship between Image State and Error Rate>
“Echo
この測定例2では、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータが第1切替部102を介してテストデータ処理部130へ供給される。テストデータ処理部130は、供給されたエコーデータに対して、既知の大きさでデータの誤り率を実現するための誤りパターン処理を施す。
In this measurement example 2, the echo data formed by the echo
図4は、誤りパターン処理を説明するための図である。例えば、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータが図4(A)に示す符号群であると考える。テストデータ処理部130は、図4(A)のエコーデータに対して、図4(B)に示す誤りパターンに従って誤りパターン処理を施す。
FIG. 4 is a diagram for explaining error pattern processing. For example, it is considered that the echo data formed by the echo
図4(B)に示す誤りパターンは、例えば、パターンテーブル132に予め記憶されている。図4(B)に示す誤りパターンは、破線枠で示される符号1について、その符号に対応した図4(A)内の符号を反転させることを意味している。つまり、図4(A)のエコーデータのうち、図4(B)の符号1に対応した部分の符号が反転され、その結果、図4(C)に示す符号群(誤りパターン処理後のエコーデータ)が形成される。
The error pattern shown in FIG. 4B is stored in advance in the pattern table 132, for example. The error pattern shown in FIG. 4B means that the code in FIG. 4A corresponding to the
図4(C)に示す誤りパターン処理後のエコーデータは、本来の図4(A)のエコーデータのうちのいくつかの符号(図4(C)の破線枠で示される符号)を反転させることにより、意図的に既知の大きさでデータの誤り率(符号誤り率)を実現した符号群である。 The echo data after error pattern processing shown in FIG. 4 (C) inverts some codes (codes indicated by a broken line frame in FIG. 4 (C)) of the original echo data of FIG. 4 (A). This is a code group that intentionally realizes a data error rate (code error rate) with a known size.
なお、測定例2において、誤り率が既知であれば、誤りパターンは固定としなくてもよい。例えば、テストデータ処理部130は、規定の誤り率となるようランダムに誤りパターンを生成し、そのパターンによって誤りパターン処理を行ってもよい。
In Measurement Example 2, if the error rate is known, the error pattern may not be fixed. For example, the test
テストデータ処理部130において、誤りパターン処理が施されたエコーデータは、第1切替部102を介して送信データ処理部104へ供給される。そして送信データ処理部104においてデジタルビームフォーミングなどの処理が施されてから、処理後のエコーデータが第2切替部106を介して圧縮処理部108へ供給される。さらに圧縮処理部108でデータ圧縮処理が施されてから、第3切替部110を介して無線送信部14へエコーデータが出力され、無線信号によって装置本体へ送信される。これにより、意図的に誤りデータが付与されたエコーデータが装置本体へ送信される。
The echo data subjected to the error pattern processing in the test
装置本体側では、超音波プローブから送信された信号が無線受信部25で受信され、第6切替部220を介して解凍処理部218へ供給される。そして解凍処理部218において、超音波プローブ側で圧縮されたエコーデータが解凍処理され、第5切替部216を介して受信データ処理部214へ供給され、さらに、受信データ処理部214においてデータ処理されたデータが、第4切替部212を介して超音波画像形成部22へ供給され、超音波画像形成部22によって超音波画像データが形成される。
On the apparatus main body side, the signal transmitted from the ultrasonic probe is received by the
超音波画像形成部22は、意図的に誤りデータが付与されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成する。以上の処理をデータの誤り率を変更しながら各誤り率ごとに行い、各誤り率ごとに超音波画像を形成することにより、画像状態と誤り率との対応関係を評価することができる。例えば、画像の内容を認識できる誤り率の上限などを評価することや、現状の回路系における誤り率の余裕度などを測定することが可能になる。
The ultrasonic
なお、測定例2では、テストデータ処理部130において既知の大きさでデータの誤り率が実現されている。そのため、超音波プローブの無線送信部14と装置本体の無線受信部25の間で、大きさ不明のデータ誤りが付加されることが望ましくない。従って、大きさ不明のデータ誤りが付加されることを避けるために、測定例2では、無線送信部14と無線受信部25の間を有線接続してもよい。
In measurement example 2, the test
また、測定例2において、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータの代わりに、パターンテーブル132またはメモリ134からテストパターンデータを読み出して用いてもよい。
In the measurement example 2, the test pattern data may be read from the pattern table 132 or the
<測定例3:画像状態とデータ圧縮率との対応関係の評価>
「エコーデータ形成部12→第1切替部102→送信データ処理部104→第2切替部106→テストデータ処理部130→第3切替部110→無線送信部14→無線受信部25→第6切替部220→テストデータ処理部230→第5切替部216→受信データ処理部214→第4切替部212→超音波画像形成部22」
<Measurement Example 3: Evaluation of Correspondence Between Image State and Data Compression Ratio>
“Echo
この測定例3では、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータが第1切替部102を介して送信データ処理部104へ供給される。そして送信データ処理部104においてデジタルビームフォーミングなどの処理が施されてから、第2切替部106を介してテストデータ処理部130へ供給される。テストデータ処理部130は、供給されたエコーデータに対して、既知のデータ圧縮率でデータ圧縮処理を施す。圧縮処理が施されたデータは、第3切替部110を介して無線送信部14へ出力され、無線信号によって装置本体へ送信される。
In this measurement example 3, the echo data formed by the echo
装置本体側では、超音波プローブから送信された信号が無線受信部25で受信され、第6切替部220を介してテストデータ処理部230へ供給される。そして超音波プローブ側で圧縮されたエコーデータが解凍処理され、第5切替部216を介して受信データ処理部214へ供給される。さらに、受信データ処理部214においてデータ処理されたデータが、第4切替部212を介して超音波画像形成部22へ供給され、超音波画像形成部22によって超音波画像データが形成される。
On the apparatus main body side, a signal transmitted from the ultrasonic probe is received by the
超音波画像形成部22は、既知のデータ圧縮率で圧縮処理と解凍処理が施されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成する。以上の処理をデータ圧縮率を変更しながら各圧縮率ごとに行い、各圧縮率ごとに超音波画像を形成することにより、画像状態とデータ圧縮率との対応関係を評価することができる。例えば、データ圧縮率の上限値などを評価することが可能になる。また、例えば、圧縮率を0として、全く圧縮を施さない状態でエコーデータを送受信することにより、圧縮解凍の回路系以外の回路の評価などへの応用も期待できる。
The ultrasonic
なお、測定例3では、超音波プローブの無線送信部14と装置本体の無線受信部25の間で、データ誤りが付加されることが望ましくない。従って、大きさ不明のデータ誤りが付加されることを避けるために、測定例3では、無線送信部14と無線受信部25の間を有線接続してもよい。さらに、無線送信部14や無線受信部25の影響を取り除くために、超音波プローブ側の第3切替部110から装置本体側の第6切替部220へ、有線接続によって直接的にデータを送信してもよい。
In measurement example 3, it is not desirable to add a data error between the
また、測定例3においても、エコーデータ形成部12で形成されたエコーデータの代わりに、パターンテーブル132またはメモリ134からテストパターンデータを読み出して用いてもよい。
Also in Measurement Example 3, test pattern data may be read from the pattern table 132 or the
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention.
13,23 無線信号処理ブロック、104,204 送信データ処理部、108,208 圧縮処理部、118,218 解凍処理部、114,214 受信データ処理部。 13, 23 Radio signal processing block, 104, 204 Transmission data processing unit, 108, 208 Compression processing unit, 118, 218 Decompression processing unit, 114, 214 Reception data processing unit.
Claims (6)
前記超音波プローブは、
被検体に対して超音波を送受波してエコーデータを取得する送受波部と、
送受波部によって取得されたエコーデータを装置本体へ無線送信する無線送信部と、
を有し、
前記装置本体は、
超音波プローブから無線送信されるエコーデータを受信する無線受信部と、
受信されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成する画像形成部と、
を有し、
前記超音波プローブと前記装置本体との間で送受信されるデータの送受信状態を測定するためのテストデータが前記超音波プローブと前記装置本体のうちの一方から他方へ送信される、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。 In the wireless ultrasonic diagnostic apparatus that wirelessly transmits and receives data between the ultrasonic probe and the apparatus main body,
The ultrasonic probe is
A transmission / reception unit that transmits / receives ultrasonic waves to / from a subject to acquire echo data;
A wireless transmission unit for wirelessly transmitting echo data acquired by the transmission / reception unit to the apparatus body;
Have
The apparatus main body is
A wireless receiver for receiving echo data wirelessly transmitted from the ultrasonic probe;
An image forming unit that forms an ultrasonic image based on the received echo data;
Have
Test data for measuring a transmission / reception state of data transmitted / received between the ultrasonic probe and the apparatus main body is transmitted from one of the ultrasonic probe and the apparatus main body to the other,
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
前記超音波プローブは、定型のテストパターンデータを前記テストデータとして装置本体へ無線送信し、
前記装置本体は、超音波プローブから無線送信されるテストパターンデータを受信してその受信内容と予め知らされている当該テストパターンデータの送信内容とを比較し、
これにより、超音波プローブと装置本体との間におけるデータの送受信状態を反映させた測定量が求められる、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。 The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The ultrasonic probe wirelessly transmits standard test pattern data to the apparatus body as the test data,
The apparatus body receives test pattern data wirelessly transmitted from the ultrasonic probe, compares the received content with the transmission content of the test pattern data known in advance,
Thereby, a measurement amount reflecting the transmission / reception state of data between the ultrasonic probe and the apparatus main body is obtained,
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
前記装置本体は、定型のテストパターンデータを前記テストデータとして超音波プローブへ無線送信し、
前記超音波プローブは、装置本体から無線送信されるテストパターンデータを受信してその受信内容と予め知らされている当該テストパターンデータの送信内容とを比較し、
これにより、超音波プローブと装置本体との間におけるデータの送受信状態を反映させた測定量が求められる、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。 The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The apparatus main body wirelessly transmits standard test pattern data to the ultrasonic probe as the test data,
The ultrasonic probe receives test pattern data wirelessly transmitted from the apparatus body, compares the received content with the transmission content of the test pattern data known in advance,
Thereby, a measurement amount reflecting the transmission / reception state of data between the ultrasonic probe and the apparatus main body is obtained,
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
前記測定量は、テストパターンデータの受信内容と当該テストパターンデータの送信内容との差に基づいて求められる送受信データの誤り率である、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。 The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 or 3,
The measurement amount is an error rate of transmission / reception data obtained based on a difference between the received content of the test pattern data and the transmitted content of the test pattern data.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
前記超音波プローブは、既知の大きさでデータの誤り率を実現するための誤りパターン処理を施したエコーデータを前記テストデータとして装置本体へ送信し、
前記装置本体は、誤りパターン処理を施されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成し、
これにより、超音波画像の画像状態と誤り率との対応関係が評価される、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。 The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The ultrasonic probe transmits, as test data, echo data subjected to error pattern processing for realizing a data error rate with a known size to the apparatus body,
The apparatus body forms an ultrasonic image based on echo data subjected to error pattern processing,
Thereby, the correspondence between the image state of the ultrasonic image and the error rate is evaluated.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
前記超音波プローブは、既知のデータ圧縮率でデータ圧縮処理を施したエコーデータを前記テストデータとして装置本体へ送信し、
前記装置本体は、データ圧縮処理を施されたエコーデータに基づいて超音波画像を形成し、
これにより、超音波画像の画像状態とデータ圧縮率との対応関係が評価される、
ことを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
The wireless ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The ultrasonic probe transmits echo data subjected to data compression processing at a known data compression rate to the apparatus body as the test data,
The apparatus body forms an ultrasonic image based on echo data subjected to data compression processing,
Thereby, the correspondence between the image state of the ultrasonic image and the data compression rate is evaluated.
A wireless ultrasonic diagnostic apparatus.
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