本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1を参照して、本発明に係る超音波診断装置1の概念的な構成について説明する。
図1に示されるように、超音波診断装置1は、超音波診断装置1の本体11、この本体11に例えば電気ケーブルなどの有線を介して接続されている超音波プローブ12、超音波プローブ12に内蔵あるいは着脱可能に設けられた、超音波プローブ12を識別するための識別情報が格納(記憶)されているRFID(Radio Frequency Identification)13、および、RFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み取るRFIDリーダ/ライタ14により構成される。RFIDリーダ/ライタ14は、本体11と無線あるいは有線を介して接続されている。
超音波プローブ12には、本体11から所要の電圧が有線を介して印加されており、印加された所要の電圧を用いて超音波の送受信が行われる。RFIDリーダ/ライタ14は、通信可能範囲にRFID13が存在する場合、RFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み取り、読み取られた識別情報を無線または有線を介して本体11に供給する。本体11は、RFIDリーダ/ライタ14から供給された識別情報を取得し、取得された識別情報に基づいて超音波プローブ12の駆動を制御する。
なお、本発明の実施形態においては、超音波プローブ12を識別するための識別情報を本体11に取得する方法として、RFID13およびRFIDリーダ/ライタ14を用いるようにしているが、このような場合に限られず、例えば無線LANや赤外線、あるいはBluetooth(登録商標)などの無線通信を用いて、超音波プローブ12を識別するための識別情報を本体11に取得するようにしてもよい。
図2は、本発明に係る超音波診断装置1の内部の詳細な構成を表している。
超音波診断装置1は、本体11、その本体11に例えば電気ケーブルを介して接続されている超音波プローブ12およびRFID13からなる超音波プローブ部、超音波プローブ部のRFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を適宜読み取るRFIDリーダ/ライタ14、入力部15、および表示部16により構成される。
図2に示されるように、超音波診断装置1の本体11は、制御部21、送信部22、受信部23、画像データ生成部24、HDD(Hard Disc Drive)25、ECG(Electrocardiogram)信号検出部26、スペクトラムドプラ描画処理部27、およびDSC(Digital Scan Converter)28により構成される。
なお、制御部21、送信部22、受信部23、画像データ生成部24、HDD(Hard Disc Drive)25、ECG信号検出部26、スペクトラムドプラ描画処理部27、およびDSC28は、超音診断装置1の本体11内においてバスにより相互に接続されている。
制御部21は、CPU(Central Processing Unit)29、ROM(Read Only Memory)30、RAM(Random Access Memory)31、および画像メモリ32などからなり、CPU29は、ROM30に記憶されているプログラムまたはHDD25からRAM31にロードされた各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより超音波診断装置1の駆動を総括的に制御する。
また、RAM31は、CPU29が各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。画像メモリ32は、画像データ生成部24から供給されたBモード画像データ、スペクトラムドプラモード画像データ、およびカラードプラモード画像データを取得し、取得されたBモード画像データ、スペクトラムドプラモード画像データ、およびカラードプラモード画像データを記憶する。これにより、オペレータは、例えば診断後において、診断中に記憶された画像データを読み出し、DSC28を介して表示部16に静止画像または動画像として表示させることができる。
また、画像メモリ32は、受信部23から供給された出力信号(RF信号)などの生データなどの種々の画像データや、ネットワーク(図示せず)を介して取得された画像データなどを適宜記憶し、必要に応じて各部に供給する。
なお、CPU29に代えて、MPU(Micro Processing Unit)などを用いるようにしてもよい。
送信部22は、レートパルス発生器、送信遅延回路、およびパルサ(いずれも図示せず)からなり、レートパルス発生器は、制御部21から供給された制御信号に基づいて、被検体の内部に入射する超音波パルスのパルス繰り返し周波数を決定するレートパルスを発生し、送信遅延回路に供給する。また、送信遅延回路は、送信時における超音波ビームの焦点位置や偏向角度を設定するための遅延回路であり、制御部21から供給される制御信号に基づいて、送信時における超音波ビームの焦点位置と偏向角度が所定の焦点位置と偏向角度となるように、レートパルス発生器から供給されたレートパルスに遅延時間を加え、パルサに供給する。さらに、パルサは、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成する駆動回路であり、送信遅延回路から供給されたレートパルスに基づいて、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成し、生成された高圧パルスを超音波プローブ12に出力する。
なお、送信部22は、制御部21の指示に従い、レートパルスに付加する遅延時間や送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更することができる。特に、送信駆動電圧を瞬時に変更することができるように、送信部22には、例えばリニアアンプ型の発信回路、あるいは、複数の電源ユニットを電気的に切り替え可能な回路などが設けられる。
受信部23は、プリアンプ、A/D変換器、受信遅延回路、および加算器(いずれも図示せず)などからなり、プリアンプは、超音波プローブ12から被検体に入射された超音波パルスの反射波に基づく受信信号を取得し、取得された受信信号を所定のレベルまで増幅し、増幅された受信信号をA/D変換器に供給する。A/D変換器は、プリアンプから供給された受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、受信遅延回路に供給する。
受信遅延回路は、制御部21から供給された制御信号に基づいて、A/D変換器から供給されたA/D変換後の受信信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間(各超音波振動子のフォーカス位置からの超音波の伝播時間の差に対応する遅延時間)を与え、加算器に供給する。加算器は、受信遅延回路から供給された各超音波振動子からの受信信号を加算し、加算された受信信号を画像データ生成部24に供給する。なお、加算器の加算により受信信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
画像データ生成部24は、Bモード処理部33、スペクトラムドプラモード処理部34、およびカラードプラモード処理部35により構成される。Bモード処理部33は、対数増幅器、包絡線検波回路、およびTGC(Time Gain Control)回路(いずれも図示せず)などからなり、制御部21から供給された制御信号に基づいて、以下の処理を行う。
すなわち、Bモード処理部33の対数増幅器は、受信部23から供給された受信信号を対数増幅し、対数増幅された受信信号を包絡線検波回路に供給する。包絡線検波回路は、超音波周波数成分を除去して振幅のみを検出するための回路であり、対数増幅器から供給された受信信号について包絡線を検波し、検波された受信信号をTGC回路に供給する。TGC回路は、包絡線検波回路から供給された受信信号の強度を最終的な画像の輝度が均一になるように調整し、調整後のBモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたBモード画像データは、DSC28を介して表示部16に供給され、その後、受信信号の強度を輝度により表したBモード画像として表示される。
スペクトラムドプラモード処理部34は、受信部23から供給された受信信号からドプラ偏移信号を検出するドプラ偏移信号検出器(図示せず)、およびドプラ偏移信号検出器において検出されたドプラ偏移信号のスペクトラム分布を分析する分析部(図示せず)からなる。
ドプラ偏移信号検出部は、基準信号発生器、π/2位相器、ミキサ、LPF(Low Pass Filter)(いずれも図示せず)などからなり、受信部23から供給された受信信号について主に直交位相検波などが行われ、検出されたドプラ偏移信号を分析部に供給する。
分析部は、FFT(Fast Fourier Transform)分析器と演算器などからなり、FFT分析器は、ドプラサンプルマーカの位置に対応する所定の深さを中心に所定の幅で、ドプラ偏移信号検出部から供給されたドプラ偏移信号に対してFFT分析を行い、演算器はFFT分析器からの周波数スペクトラムに対して中心周波数や分散などを演算し、演算により生成されたスペクトラムドプラモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたスペクトラムドプラモード画像データは、スペクトラムドプラ描画処理部27を介して表示部16に供給され、その後、受信信号に含まれる周波数スペクトラムの分布を表したスペクトラムドプラモード画像として表示される。
カラードプラモード処理部35は、受信部23から供給された受信信号からドプラ偏移信号を検出するドプラ偏移信号検出器(図示せず)、およびドプラ偏移信号検出器において検出されたドプラ偏移信号から血流の平均速度、分散、パワーなどの血流情報を抽出する抽出演算部(図示せず)からなる。なお、カラードプラモード処理部35の図示せぬドプラ偏移信号検出部については、スペクトラムドプラモード処理部34の図示せぬドプラ偏移信号検出部の構成と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
抽出演算部は、MTIフィルタ(Moving Target Indication Filter)、自己相関器、平均速度演算器、分散演算器、パワー演算器(いずれも図示せず)などからなり、MTIフィルタは、ドプラ偏移信号処理部から供給されたドプラ偏移信号に対して固定反射体(例えば、血管壁や心臓壁など)からの不要な固定反射波の除去を行い、固定反射波が除去されたドプラ偏移信号を自己相関器に供給する。自己相関器は、MTIフィルタから供給された固定反射波除去後のドプラ偏移信号に対して、多点での周波数分析をリアルタイムで行い、平均速度演算器、分散演算器、およびパワー演算器に供給する。
平均速度演算器、分散演算器、およびパワー演算器は、それぞれ、血流の平均速度、分散、およびパワーを演算し、演算により生成されたカラードプラモード画像データを制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶されたカラードプラモード画像データは、DSC28を介して表示部16に供給され、その後、血流の平均速度、分散、パワーなどの血流情報を表してカラードプラモード画像として表示される。
HHD25は、スキャンシーケンス、画像生成・表示処理、差分画像生成処理、輝度値保持演算処理、重畳表示などを実行する制御プログラムや、診断情報(患者ID、医師の所見など)、診断プロトコル、超音波の送受信条件、演算処理の演算条件などに関する種々のデータ群を格納している。また、HDD25は、必要に応じて、制御部21の画像メモリ32から供給された種々の画像データを保管する。HDD25は、必要に応じて、インタフェース部(図示せず)を介して外部装置(図示せず)へ種々のデータを転送することが可能である。勿論、HDD25以外の大容量の不揮発性メモリを用いるようにしてもよい。
ECG信号検出部26は、制御部21の制御に従い、被検体の体表に装着させてECG信号を検出するセンサと、センサにより検出されたECG信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するA/D変換器からなり、変換後のECG信号を制御部21の画像メモリ32またはHDD25に供給する。このECG信号は、Bモード画像データとカラードプラモード画像データなどの付帯情報として制御部21の画像メモリ32またはHDD25に記憶される。
スペクトラムドプラ描画処理部27は、制御部21の画像メモリ32から供給されたスペクトラムドプラモード画像データを取得し、取得されたスペクトラムドプラモード画像データを、ドプラ偏移周波数(速度)の時間的変化のスペクトラムとして表示部16に表示させることができるように描画処理を施し、表示部16に供給する。
DSC28は、制御部21の画像メモリ32から供給されたBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを読み出し、読み出されたBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、所定の画像処理や演算処理を施し、表示部16に供給する。
また、超音波プローブ部は、超音波プローブ12と、超音波プローブ12を識別するための識別情報が予め記憶されているRFID13からなる。超音波プローブ12は、本体11に電気ケーブルを介して接続されており、被検体の表面に対してその前面を接触させ超音波の送受信を行う超音波トランスジューサであり、1次元にアレイ配列あるいは2次元にマトリクス配列された微小な超音波振動子をその先端部分に有している。この超音波振動子は圧電振動子としての電気音響変換素子である。超音波振動子の前方には、超音波を効率よく伝播させるための整合層が設けられ、超音波振動子の後方には、後方への超音波の伝播を防止するパッキング材が設けられる。
超音波プローブ12は、送信時には本体11の送信部22から入射された電気パルスを超音波パルス(送信超音波)に変換し、また受信時には被検体により反射された反射波を電気信号に変換し、本体11に出力する。なお、被検体内に送信された超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体内の臓器間の境界面あるいは組織にて反射される。また、送信された超音波が、移動している血流や心臓壁などの表面で反射されると、ドプラ効果により周波数偏移を受ける。
本体11には、超音波プローブ12を接続するための接続部(コネクタ)が例えば6つ設けられており、本体11には最大で同時に6つの超音波プローブ12を接続することが可能となる。勿論、このような場合に限られず、本体11に5つ以下あるいは7つ以上の接続部(コネクタ)を設けるようにして、同時に5つ以下あるいは7つ以上の超音波プローブ12を接続するようにしてもよい。
超音波プローブ12には、超音波プローブ12を識別するための識別情報が格納(記憶)されたRFID13が、例えば内蔵式または着脱式で設けられる。具体的には、RFID13が超音波プローブ12に内蔵式で設けられる場合、例えば図3(A)および(B)に示されるように、超音波プローブ12にはRFID13が装着されるための装着空間36が設けられ、RFID13はこの装着空間36の中に装着される。なお、図3(A)および(B)の例の場合、RFID13を装着するための装着空間36を超音波プローブ13の持ち手部分(すなわち、オペレータが超音波プローブ12を持つときに利用する部分)に設けるようにしたが、このような場合に限られず、この装着空間36を、RFIDリーダ/ライタ14によって識別情報を読み取ることができるいずれかの位置に設けることも可能である。また、RFID13を装着空間36内に装着する際のカバー37の形状については、いずれの形状にするようにしてもよい。
一方、RFID13が超音波プローブ12に着脱式で設けられる場合、例えば図4(A)および(B)に示されるように、RFID13が事前に所定の位置に組み込まれた着脱可能部材38が、超音波プローブ12に装着される。この着脱可能部材38は、超音波プローブ12の形状に合わせて装着可能な形状を有している。これにより、超音波プローブ12を製造する段階において予め装着空間を設けて、RFID13を装着しておく必要がなくなるとともに、すでに製造されている既存の超音波プローブ12の機構を改変することなく、そのままの機構を用いて利用することが可能となる。なお、RFID13が組み込まれる位置は着脱可能部材38のいずれの位置でもよく、また、着脱可能部材38の形状も超音波プローブ12の形状に着脱可能な形状でありさえすればよい。
図5は、図2のRFID13の内部の構成を表している。
図5に示されるように、RFID13は、アンテナ41、電力発生部42、変調部43、発振回路44、復調部45、SPU46、バス47、CPU48、およびROM49により構成される。
アンテナ41は、RFIDリーダ/ライタ14から送信された識別情報(超音波プローブ12を識別するための識別情報)の送信を要求する要求信号を受信し、受信した要求信号を復調部45に供給する。アンテナ41は、変調部43から供給された識別情報を、無線通信を介して、RFIDリーダ/ライタ14に送信する。すなわち、例えば、アンテナ41は、変調部43から供給された識別情報を伝送するための電波を輻射する。また、アンテナ41においては、RFIDリーダ/ライタ14から輻射される所定の周波数の電波により、共振が生じ、起電力が発生する。
電力発生部42は、アンテナ41に生じた交流の起電力を基づいて直流電力を発生させ、発生させた直流電力をRFID13の各部に供給する。なお、電力発生部42に代えて、電池を内蔵し、内蔵されている電池がRFID13の各部に電力を供給するようにしてもよい。
変調部43は、発振回路44から供給された所定の周波数のクロック信号に基づいて、搬送波を生成する。変調部43は、搬送波に基づいて、SPU46から供給された識別情報を所定の方式により変調することにより変調した識別情報を生成し、変調した識別情報をアンテナ41に供給する。例えば、変調部43は、SPU46より供給されたマンチェスタ符号化方式で符号化された識別情報をさらにASK変調し、変調された識別情報を、アンテナ41を介してRFIDリーダ/ライタ14に送信する。
また、例えば、変調部43は、SPU46から供給される識別情報に対応して、例えば、所定のスイッチング素子(図示せず)をオン/オフさせ、スイッチング素子がオン状態であるときだけ、所定の負荷をアンテナ41に並列に接続させることにより、アンテナ41の負荷を変動させる。ASK変調された識別情報は、アンテナ41の負荷の変動により、アンテナ41を介してRFIDリーダ/ライタ14に送信される(RFIDリーダ/ライタ14のアンテナ41の端子電圧を変動させる)(ロードスイッチング方式)。
発振回路44は、アンテナ41が受信する要求信号の周波数と同じ周波数のクロック信号を生成し、生成されたクロック信号を変調部43に供給する。例えば、発振回路44はPLL(Phase Locked Loop)回路を内蔵し、要求信号のクロック周波数と同一の周波数のクロック信号を発生する。
復調部45は、アンテナ41から供給された要求信号を、RFIDリーダ/ライタ14の変調部42の変調方式に対応する復調方式により復調し、復調された要求信号をSPU46に供給する。例えば、復調部45は、アンテナ41を介して受信したASK変調波である要求信号を包絡線検波して復調し、復調後の要求信号をSPU46に出力する。
SPU46は、復調部45から供給された要求信号を所定の方式により復号し、復号された要求信号をCPU48に供給する。SPU46は、CPU48から供給された識別情報を、所定の符号化方式により符号化し、符号化された識別情報を変調部43に供給する。例えば、SPU46は、復調部45で復調されたデータがマンチェスタ符号化方式で符号化されている場合、図示せぬPLL回路から供給されるクロック信号に基づいて、そのデータの復号(マンチェスタコードのデコード)を行い、復号したデータをCPU48に供給する。例えば、SPU46は、CPU48から供給された識別情報をマンチェスタ符号化方式で符号化し、マンチェスタ符号化方式で符号化された識別情報を変調部43に供給する。
CPU48は、ROM49に記憶されているプログラムに従って、各種の処理を実行する。ROM49は、CPU48が実行するプログラムや各種のデータを記憶している。また、ROM49は、RFID13が内蔵または着脱可能に設けられている超音波プローブ12を識別するための識別情報を予め記憶している。なお、ROM49には、例えば、マスクROM、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、またはEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリが用いられる。SPU46、CPU48、およびROM49は、バス47を介して相互に接続される。
図2に戻り、RFIDリーダ/ライタ14は、例えば本体11に電気ケーブル(有線)を介して接続されており、通信可能範囲にRFID13が存在する場合、RFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み取り、読み取られた識別情報を電気ケーブル(有線)を介して本体11に供給する。勿論、RFIDリーダ/ライタ14は、本体11に無線を介して接続されるようにしてもよい。
例えばRFID13とRFIDリーダ/ライタ14との通信可能範囲(交信範囲)が狭い場合、図6に示されるように、超音波診断装置1の本体11に備えられた超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6(各超音波プローブ12を保持するためのフォルダ)の所定の位置に、RFIDリーダ/ライタ14を設けるようにする。
これにより、被検体を寝台52(診断時に被検体を寝かせるための台)に寝かせた後、オペレータが1つの超音波プローブ12−1を被検体の体表面に接触させつつ、この超音波プローブ12−1を操作する場合、超音波プローブ12−1は超音波プローブフォルダ51(超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6のうちの例えば超音波プローブフォルダ51−1)から取り出されることから、RFIDリーダ/ライタ14−1(超音波プローブフォルダ51−1の所定の位置に設けられたRFIDリーダ/ライタ14)が、超音波プローブ12−1に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13−1から識別情報を読み取ることができなくなり、超音波診断装置1の本体11に識別情報(例えば超音波プローブ12−1を識別するための識別情報)がOFFの通知として供給されなくなる。
その結果、超音波診断装置1の本体11は、識別情報が供給されなくなった超音波プローブ12−1からの超音波の送受信をONに制御し、超音波プローブ12−1から超音波の送受信を開始することが可能となる。
一方、このとき、超音波プローブ12−2が超音波プローブフォルダ51(超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6のうちの例えば超音波プローブフォルダ51−2)に収められている場合、RFIDリーダ/ライタ14−2(超音波プローブフォルダ51−2の所定の位置に設けられたRFIDリーダ/ライタ14)が、超音波プローブ12−2に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13−2から識別情報を読み取り、超音波診断装置1の本体11に識別情報(例えば超音波プローブ12−2を識別するための識別情報)がOFFの通知として供給される。
その結果、超音波診断装置1の本体11は、識別情報が供給された超音波プローブ12−2からの超音波の送受信をOFFに制御し、超音波プローブ12−2からの超音波の送受信を停止することが可能となる。
なお、図6の例の場合、オペレータが超音波の送受信の停止を所望する超音波プローブ12を識別するための識別情報が本体11に供給され、本体11において、供給された識別情報を用いて超音波プローブ12のON・OFFの制御が行われる。すなわち、各超音波プローブ12のOFFの制御が基本的に主に行われる。
また、図6に示されるようにRFIDリーダ/ライタ14(例えばRFIDリーダ/ライタ14−1乃至14−6など)を超音波プローブフォルダ51(例えば超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6など)の所定の位置にそれぞれ設ける場合、各超音波プローブフォルダ51に設けられた各RFIDリーダ/ライタ14がお互いに干渉し合わないようにするために、図7に示されるように、各RFIDリーダ/ライタ14同士の間隔を、各RFIDリーダ/ライタ14がお互いに干渉し合わない距離d以上に設定する必要がある。
しかし、超音波プローブフォルダ51(例えば超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6など)の設計上、各RFIDリーダ/ライタ14(例えばRFIDリーダ/ライタ14−1乃至14−6など)同士の間隔を、各RFIDリーダ/ライタ14がお互いに干渉し合わない距離d以上に設定することが困難である場合も考えられる。このような場合、各超音波プローブフォルダ51に設けられた各RFIDリーダ/ライタ14がお互いに干渉してしまい、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13から識別情報を読み取ることができなくなってしまう場合も考えられる。
そこで、例えば図8(A)および(B)に示されるように、各超音波プローブフォルダ51を上から覆うように、RFIDリーダ/ライタ14からの交信(無線通信)を防護する交信防護樹脂53を設けるとともに、交信防護樹脂53の所定の位置にRFIDリーダ/ライタ14を設け、各超音波プローブフォルダ51を覆う交信防護樹脂53内のみにおいて、RFID13とRFIDリーダ/ライタ14との間で交信(無線通信)を行い、RFID13から識別情報を読み取るようにしてもよい。これにより、RFID13との通信可能範囲(交信範囲)が広いRFIDリーダ/ライタ14、すなわち、交信距離が大きいRFIDリーダ/ライタ14を本発明に適用することが可能となる。
なお、図8(A)は、超音波プローブ12を超音波プローブフォルダ51に収める際の正面図を示しており、図8(B)は、超音波プローブ12を超音波プローブフォルダ51に収める際の斜視図を示している。図8(A)および(B)の例の場合、超音波プローブ12は、交信保護樹脂53により上から覆われた超音波プローブフォルダ51に、超音波プローブ12のヘッドを上向きにして挿入され、収められる。
また、図8(A)および(B)に示される場合に限られず、例えば図9に示されるように、各超音波プローブフォルダ51を下から覆った上で超音波プローブ12を下側から受ける(格納する)ように、RFIDリーダ/ライタ14からの交信(無線通信)を防護する交信防護樹脂53を設けるとともに、交信防護樹脂53の所定の位置にRFIDリーダ/ライタ14を設け、RFID13とRFIDリーダ/ライタ14との間で交信(無線通信)を行い、RFID13から識別情報を読み取るようにしてもよい。なお、図9の例の場合、超音波プローブ12は、交信保護樹脂53により下から覆われた超音波プローブフォルダ51に、超音波プローブ12のヘッドを下向きにして挿入され、収められる。
図9の例の場合、各超音波プローブフォルダ51を下から覆った上で超音波プローブ12を下側から受ける(格納する)ように、RFIDリーダ/ライタ14からの交信(無線通信)を防護する交信防護樹脂53を設けるようにしたが、このような場合に限られず、例えば図10に示されるように、各超音波プローブフォルダ51により挟み込まれるように、RFIDリーダ/ライタ14からの交信(無線通信)を防護する交信防護樹脂53(例えば交信防護樹脂53−1乃至53−6など)を設け、各超音波プローブフォルダ51により挟み込まれた交信防護樹脂53内のみにおいて、RFIDリーダ/ライタ14とRFID13との間で交信(無線通信)を行い、RFID13から識別情報を読み取るようにしてもよい。
なお、図10においては、各超音波プローブフォルダ51ごとに所定の位置にRFIDリーダ/ライタ14を設けるようにしたが、このような場合に限られず、例えば図11に示されるように、1つのRFIDリーダ/ライタ14により、各超音波プローブフォルダ53に収められた超音波プローブ12に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13から識別情報を読み取るようにしてもよい。勿論、図8や図9に示されるように超音波プローブ12に交信防護樹脂53を設ける場合においても、1つのRFIDリーダ/ライタ14により、各超音波プローブフォルダ53に収められた超音波プローブ12に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13から識別情報を読み取るようにすることが可能である。
なお、図7乃至図11を用いて説明したRFIDリーダ/ライタ14の取り付け方法においては、RFIDリーダ/ライタ14は、超音波診断装置1の本体11の例えば超音波プローブフォルダ51や交信防護樹脂53などの所定の位置に内蔵されて設けられるようにしたが、このような場合に限られず、RFIDリーダ/ライタ14を着脱可能な構成にして、必要に応じて、既存の超音波プローブフォルダ53に装着するようにしてもよい。
図12は、図2のRFIDリーダ/ライタ14の内部の構成を表している。
図12に示されるように、RFIDリーダ/ライタ14は、アンテナ61、変調部62、発振回路63、復調部64、SPU((Signal Processing Unit))65、バス66、CPU67、ROM68、RAM69、および入出力インタフェース70により構成される。
アンテナ61は、変調部62から供給された要求信号を、無線通信を介して、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式で設けられたRFID13に送信する。すなわち、例えば、アンテナ61は、変調部62から供給された要求信号を伝送するための電波を輻射する。また、アンテナ61は、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式で設けられたRFID13から送信されてきた識別情報を受信し、受信した識別情報を復調部64に供給する。
変調部62は、発振回路63から供給された所定の周波数のクロック信号を基づいて、搬送波を生成する。変調部62は、生成された搬送波に基づいて、SPU65から供給された要求信号を所定の方式により変調することにより変調された要求信号を生成し、変調された要求信号をアンテナ61に供給する。例えば、変調部62は、SPU65から供給された要求信号に基づいて、搬送波の位相または搬送波の振幅を変化させることにより変調された要求信号を生成する。
より具体的には、例えば、変調部62は、発振回路63から供給される例えば13.56MHzの周波数のクロック信号を搬送波として、SPU65より供給されるデータをASK変調し、生成された変調波を、電磁波としてアンテナ61から出力させる。
発振回路63は、所定の周波数の、基準となるクロック信号を生成し、生成されたクロック信号を変調部62に供給する。
復調部64は、アンテナ61から供給された、変調されている識別情報を、変調部63の変調方式に対応する復調方式により復調し、復調された識別情報をSPU65に供給する。例えば、復調部64は、アンテナ61を介して取得した変調波(ASK(Amplitude Shift Keying)変調波)を復調し、復調されたデータをSPU65に出力する。
SPU65は、CPU67から供給された要求信号を、所定の方式により符号化し、符号化された要求信号を変調部62に供給する。また、SPU65は、復調部64から供給された識別情報を、識別情報の符号化方式に対応する復号方式により復号し、復号された識別情報をCPU67に供給する。
例えば、SPU65は、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式で設けられたRFID13からのデータが復調部64から供給されてきたとき、そのデータに対して、例えば、マンチェスタ符号化方式などの復号処理を施し、これにより取得したデータをバス66を介してCPU67に供給する。また、SPU65は、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式で設けられたRFID13に送信する要求信号がバス56を介して供給されてきたとき、その要求信号にマンチェスタ符号化方式などの復号処理を施し、これにより得られた信号を変調部62に出力する。
バス66、CPU67、ROM68、RAM69、および入出力インタフェース70は、汎用の組み込み型のマイクロプロセッサまたは専用ICなどからなる。CPU67は、ROM68またはRAM69に記憶されているプログラムを実行し、RFIDリーダ/ライタ14全体を統括的に制御する。
例えば、CPU67は、識別情報の送信を要求する旨の要求信号を生成し、生成した要求信号をSPU65に供給する。また、CPU67は、SPU65から供給された識別情報を取得し、取得された識別情報を入出力インタフェース70を介して本体11のバスに供給する。
ROM68は、CPU67が実行するプログラムや各種のデータを記憶している。RAM69は、CPU67が実行するプログラムやデータを適宜記憶する。CPU67、ROM68、RAM69、およびSPU65は、バス66を介して相互に接続される。また、バス66には、入出力インタフェース70が接続され、入出力インタフェース70には、本体11のバスが電気ケーブル(有線)を介して接続される。
なお、本発明の実施形態においては、RFIDリーダ/ライタ14にRFIDリーダ/ライタを制御するための制御手段を設けるようにして、RFIDリーダ/ライタ14上に組み込まれた状態でRFID13や本体11とのデータの授受に伴う制御を行うようにしたが、このような場合に限られず、RFIDリーダ/ライタ14とは別にRFIDリーダ/ライタ14を制御するための制御手段を設けるようにしてもよいし、本体11上に設けるようにしてもよい。
また、RFIDリーダ/ライタ14が本体11に無線を介して接続される場合、RFIDリーダ/ライタ14には、本体11との間で無線通信を行うための通信用インタフェースが設けられる。
ここで、RFIDリーダ/ライタ14がRFID13から識別情報を読み取る場合、以下のような処理が実行される。
第1に、RFIDリーダ/ライタ14のCPU67は、RFID13に識別情報の送信を要求する旨の要求信号を生成し、生成された要求信号をSPU65に供給し、SPU65、変調部62、およびアンテナ61を介して、識別情報の送信を要求する旨の要求信号をRFID13に送信する。
第2に、RFIDリーダ/ライタ14に近接されたRFID13のアンテナ41は、RFIDリーダ/ライタ14から無線通信を介して送信された要求信号(RFID13に識別情報の送信を要求する旨の要求信号)を受信し、受信された要求信号を復調部45に供給する。復調部45は、アンテナ41から供給された要求信号を取得し、取得された要求信号を、RFIDリーダ/ライタ14の変調部62の変調方式に対応する復調方式により復調し、復調された要求信号をSPU46に供給する。
SPU46は、復調部45から供給された復調後の要求信号を取得し、取得された復調後の要求信号を所定の方式により復号し、復号された要求信号をCPU48に供給する。CPU48は、SPU46から供給された復号後の要求信号に基づいて、ROM49に予め記憶されている超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み出し、読み出された識別情報をバス47を介してSPU46に供給する。
SPU46は、CPU48から供給された識別情報を、所定の符号化方式により符号化し、符号化された識別情報を変調部43に供給する。変調部43は、SPU46から供給された符号化後の識別情報を取得し、取得された符号化後の識別情報を、搬送波に基づいて所定の方式により変調することにより変調された識別情報を生成し、生成された変調後の識別情報をアンテナ41を介してRFIDリーダ/ライタ14に送信する。
第3に、RFIDリーダ/ライタ14のアンテナ61は、RFID13から送信された識別情報を受信し、受信された識別情報を復調部64に供給する。復調部64は、アンテナ61から供給された識別情報を取得し、取得された識別情報を、変調部83の変調方式に対応する復調方式により復調し、復調されたID情報をSPU65に供給する。
SPU65は、復調部64から供給された復調後の識別情報を取得し、取得された復調後の識別情報を、所定の符号化方式に対応する復号化処理を施し、復号化後の識別情報をバス66を介してCPU67に供給する。
CPU67は、SPU65から供給された復号化後の識別情報を取得し、取得された復号化後の識別情報を入出力インタフェース70と本体11のバスを介して制御部21に供給する。
図2に戻り、入力部15は、電気ケーブルを介して本体11と接続され、操作パネル上にオペレータの種々の指示を入力するための表示パネル(図示せず)、トラックボール、種々の操作スイッチ、種々のボタン、マウス、およびキーボードなどの入力デバイスを有しており、患者情報、計測パラメータ、物理パラメータなどの種々のデータをオペレータが入力するために用いられる。
表示部16は、ケーブルを介して本体11のスペクトラムドプラ描画処理部27およびDSC28と接続され、図示せぬLCD(Liquid Crystal Display)や図示せぬCRT(Cathode Ray Tube)が設けられており、スペクトラムドプラ描画処理部27から描画処理後のスペクトラムドプラ画像データを取得するとともに、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換されたDSC28からのBモード画像データとカラードプラモード画像データやECG信号などを取得し、取得されたスペクトラムドプラ画像データに基づくスペクトラムドプラ画像、Bモード画像データに基づくBモード画像、およびカラードプラモード画像データに基づくカラードプラモード画像などを図示せぬLCDやCRTに表示するとともに、ECG信号を付帯情報として図示せぬLCDやCRTに表示する。
図13は、図2の超音波診断装置1が実行することができる機能的な構成を表している。なお、図2の構成と対応するものについては同一の符号を付しており、その説明は繰り返しになるので省略する。
超音波診断装置1の本体11は、識別情報取得部61、プローブ使用状態判定部62、記憶部63、送受信制御部65、管理部66、操作入力制御部67、設定情報取得部68、および接続位置検出部69などにより構成される。
識別情報取得部61は、例えば図2の制御部21などからなり、RFIDリーダ/ライタ14の識別情報供給部70から供給された、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式に設けられたFID13から読み取られた識別情報を適宜取得し、取得された識別情報をプローブ使用状態判定部62に供給する。
プローブ使用状態判定部62は、例えば図2の制御部21などからなり、識別情報取得部61から供給された識別情報を適宜取得するとともに、記憶部63に記憶されている超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64を読み出し、読み出されたプローブ管理情報64を参照して、直前に判定された超音波プローブ12の使用状態を認識し、識別情報取得部61から供給される識別情報の取得状況に応じて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12の現在の使用状態を判定する。
プローブ使用状態判定部62は、判定された判定結果を送受信制御部65と管理部66に供給する。
記憶部63は、例えば図2のHDD25などからなり、超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64を予め記憶している。このプローブ管理情報64は、例えばデータベースやテキストファイルデータ形式である。
送受信制御部65は、例えば図2の制御部21などからなり、記憶部63に予め記憶されているスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などを読み出し、読み出されたスキャンシーケンスや超音波を送受信する条件などに基づいて、Bモード画像データやカラードプラモード画像データを生成する場合における超音波の送受信を制御する送信制御信号と受信制御信号を生成し、生成された送信制御信号と受信制御信号を、それぞれ、送信部22と受信部23に供給する。
また、送受信制御部65は、プローブ使用状態判定部62から供給された判定結果を取得し、取得された判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始または停止するように、送信部22と受信部23を制御する。
管理部66は、例えば図2の制御部21などからなり、記憶部63に予め記憶されているプローブ管理情報64(超音波プローブ12の使用状態を管理するための管理情報)を管理し、必要に応じて、更新、追加、削除などを行う。
操作入力制御部67は、オペレータが入力部15を操作することにより入力された種々の情報を取得し、取得された種々の情報を本体11の各部に供給する。特に、操作入力制御部67は、オペレータが入力部15を操作することにより入力された、超音波プローブ12に関する設定情報を取得し、取得された超音波プローブ12に関する設定情報を設定情報取得部68に供給する。
設定情報取得部68は、操作入力制御部67から供給された設定情報(プローブ管理情報64を設定するための設定情報)を取得し、取得された設定情報(プローブ管理情報64を設定するための設定情報)を管理部66に供給する。
接続位置検出部69は、例えば図2の制御部21などからなり、本体11に設けられた複数の接続部(コネクタ)のうち、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置である接続位置を検出し、検出された接続位置を指示する接続位置指示信号を生成し、生成された接続位置指示信号を管理部66に供給する。
RFIDリーダ/ライタ14は、識別情報読み取り部70および識別情報供給部71により構成される。なお、以下においては、図10に示されるように、各超音波プローブフォルダ51ごとに所定の位置にRFIDリーダ/ライタ14を設けた場合について説明する。
識別情報読み取り部70は、通信可能範囲にRFID13が存在する場合、RFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み取り、読み取られた識別情報を識別情報供給部71に供給する。
識別情報供給部71は、識別情報読み取り部69から供給された識別情報(超音波プローブ12を識別するための識別情報)を取得し、取得された識別情報を例えば有線または無線を介して本体11に供給する。
図14のフローチャートを参照して、図13の超音波診断装置1における超音波プローブ駆動制御処理について説明する。この超音波プローブ駆動制御処理は、オペレータにより入力部15が操作されることにより、本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられることで、開始される。
ステップS1において、操作入力制御部67は、オペレータにより入力部15が操作されることにより、本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられたか否かを判定し、本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられたと判定するまで待機する。
ステップS1において本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられたと判定された場合、操作入力制御部67は、本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられたと旨の通知を管理部66に供給する。
管理部66は、操作入力制御部67から供給された本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられた旨の通知を受け取ると、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置である接続位置の検出を開始するための検出開始指示信号を生成し、生成された検出開始指示信号を接続位置検出部69に供給する。
ステップS2において、接続位置検出部69は、管理部66から供給された検出開始指示信号に基づいて、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置である接続位置の検出を開始し、検出された接続位置を指示する接続位置指示信号を生成し、生成された接続位置指示信号を管理部66に供給する。
例えば本体11に設けられた6個の接続部(コネクタ)が設けられている場合、接続位置指示信号には、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置である接続位置を示す例えばコネクタ番号(「1」、「2」、「3」、「4」、「5」、または「6」など)が含まれている。
より具体的には、本体11に設けられた6個の接続部(コネクタ)のうち、コネクタ番号「1」、「2」、および「3」により示される接続位置の接続部(コネクタ)に超音波プローブ12が接続されている場合、接続位置指示信号には、コネクタ番号「1」、「2」、および「3」が含まれる。
ステップS3において、管理部66は、接続位置検出部69から供給された接続位置指示信号に基づいて、超音波プローブ12が接続されている接続部の位置である接続位置を順次認識するとともに、この接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報の取得を、順次、識別情報取得部61に指示する。
識別情報取得部61は、管理部66の指示に従い、接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報を順次取得し、取得された識別情報を管理部66に供給する。
このとき、RFIDリーダ/ライタ14では、ステップS3の識別情報取得処理に対応する識別情報供給処理が実行される。この識別情報取得処理の詳細は、図15に示される。
図15のフローチャートを参照して、図13のRFIDリーダ/ライタ14における識別情報供給処理について説明する。この識別情報供給処理は、RFIDリーダ/ライタ14の通信可能範囲内にRFID13が存在するときに、開始される。なお、図13のRFIDリーダ/ライタ14における識別情報供給処理は、図14のフローチャートを参照して説明する超音波プローブ駆動処理と並行して実行される。
ステップS21において、識別情報読み取り部70は、RFIDリーダ/ライタ14の通信可能範囲内にRFID13が存在するか否かを判定し、RFIDリーダ/ライタ14の通信可能範囲内にRFID13が存在すると判定するまで待機する。
ステップS21においてRFIDリーダ/ライタ14の通信可能範囲内にRFID13が存在すると判定された場合、識別情報読み取り部70は、通信可能範囲内に存在するRFID13と無線通信を行い、RFID13に記憶(格納)されている識別情報(超音波プローブ12を識別するための識別情報)を読み取り、読み取られた識別情報を識別情報供給部71に供給する。
ステップS23において、識別情報供給部71は、識別情報読み取り部69から供給された識別情報(超音波プローブ12を識別するための識別情報)を取得し、取得された識別情報を例えば有線(または無線)を介して本体11に供給する。
その後、処理はステップS21に戻り、ステップS21以降の処理が繰り返し実行される。これにより、本体11に設けられた接続部に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報が適宜読み取られ、読み取られた識別情報が本体11に供給される。
図14に戻り、ステップS4において、管理部66は、認識された超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置である接続位置(例えばコネクタ番号「1」、「2」、「3」など)と、識別情報取得部61から供給された識別情報(超音波プローブ12を識別するための識別情報)に基づいて、記憶部63に予め記憶されている超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64を初期設定する。
具体的には、例えば本体11に設けられた複数の接続部(コネクタ)のうち、接続位置コネクタ番号「1」、「2」、および「3」により示される接続部(コネクタ)に、それぞれ、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12が接続されている場合、例えば図16に示されるように、記憶部63に予め記憶されている超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64が初期設定される。
図16のプローブ管理情報64の第1列目乃至第3列目には、「コネクタ番号」、「識別情報」、および「使用状態」が対応付けられて記載されており、それぞれ、各超音波プローブ12が接続される本体11の接続部(コネクタ)の位置を示す番号、超音波プローブ12を識別するための識別情報、および、本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12の使用状態(例えばONまたはOFFの使用状態)を示している。
図16のプローブ管理情報64の第1行目の場合、「コネクタ番号」は「1」であり、各超音波プローブ12が接続される本体11の接続部(コネクタ)の位置を示す番号は「1」であることを示している。「識別情報」は「0001」であり、超音波プローブ12を識別するための識別情報が「0001」であることを示している。「使用状態」は「OFF」であり、本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12の使用状態(例えばONまたはOFFの使用状態)が「OFF」の使用状態であることを示している。
図16のプローブ管理情報64の第2行目の場合、「コネクタ番号」は「2」であり、各超音波プローブ12が接続される本体11の接続部(コネクタ)の位置を示す番号は「2」であることを示している。「識別情報」は「0002」であり、超音波プローブ12を識別するための識別情報が「0002」であることを示している。「使用状態」は「OFF」であり、本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12の使用状態(例えばONまたはOFFの使用状態)が「OFF」の使用状態であることを示している。
なお、図16のプローブ管理情報64の第3行目以降については、第2行目までと同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
また、本発明の実施形態においては、各超音波プローブ12が接続される本体11の接続部(コネクタ)の位置を示す番号、超音波プローブ12を識別するための識別情報、および、本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12の使用状態(例えばONまたはOFFの使用状態)を対応付けてプローブ管理情報64によりテーブルまたはデータベースとして管理するようにしているが、対応関係に矛盾がないことを条件として他の方法により管理するようにしてもよい。
さらに、超音波プローブ12を識別するための識別情報として「0001」や「0002」などの情報を用いるようにしているが、このような場合に限られず、超音波プローブ12の製造番号などを代わりに用いるようにしてもよい。
管理部66は、超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64が初期設定された旨を、プローブ使用状態判定部62に通知する。
ステップS5において、プローブ使用状態判定部62は、管理部66から供給された、超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64が初期設定された旨の通知を受け取ると、記憶部63に記憶されている初期設定されたプローブ管理情報64を読み出す。
プローブ使用状態判定部62は、読み出されたプローブ管理情報64(初期設定されたプローブ管理情報)を参照して、本体11に接続されている超音波プローブ12の使用状態を判定する。具体的には、図16に示されるプローブ管理情報64の場合、コネクタ番号「1」、「2」、および「3」により示される本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12、すなわち、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12の使用状態がいずれも「OFF」の使用状態であると判定される。
プローブ使用状態判定部62は、判定された判定結果、すなわち、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12の使用状態がいずれも「OFF」の使用状態であるという判定結果を送受信制御部65に供給する。
ステップS7において、送受信制御部65は、プローブ使用状態判定部62から供給された判定結果を取得し、取得された判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている超音波プローブ12(識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12)からの超音波の送受信を停止するように、送信部22と受信部23を制御する。
具体的には、図16に示されるプローブ管理情報64の場合、コネクタ番号「1」、「2」、および「3」により示される本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12、すなわち、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12からの超音波の送受信が停止されるように制御される。
このとき、例えば送信部22と受信部23への電源の供給を停止することにより、超音波の送受信の停止が制御される。勿論、これ以外の方法を用いて超音波の送受信の停止を制御するようにしてもよい。
その後、オペレータは、超音波診断装置1を用いた被検体の診断を開始し、適宜、診断部位などに好適な超音波プローブ12を適宜超音波プローブフォルダ51から取り出すとともに、必要に応じて、取り出された超音波プローブ12を超音波プローブフォルダ51に再度収める。
ステップS8において、識別情報取得部61は、予め設定された所定の時間(例えば1秒間など)ごとに、接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報を順次取得し、取得された識別情報をプローブ使用状態判定部62に供給する。
ステップS9において、プローブ使用状態判定部62は、記憶部63に記憶されている超音波プローブ12の使用状態を管理するためのプローブ管理情報64(最新のプローブ管理情報64)を読み出す。この場合、図16に示されるプローブ管理情報64が読み出される。
ステップS10において、プローブ使用状態判定部62は、読み出されたプローブ管理情報64を参照して、直前に判定された、本体11に電気ケーブルを介して接続されている超音波プローブ12の使用状態を認識する。
例えば図16に示されるプローブ管理情報64の場合、コネクタ番号「1」、「2」、および「3」により示される本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12、すなわち、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12の使用状態がいずれも「OFF」の使用状態であると認識される。
例えば図17に示されるプローブ管理情報64の場合、コネクタ番号「2」および「3」により示される本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12、すなわち、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12の使用状態が「OFF」の使用状態であると認識されるとともに、コネクタ番号「1」により示される本体11の接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12、すなわち、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12の使用状態が「ON」の使用状態であると認識される。
ステップS11において、プローブ使用状態判定部62は、識別情報取得部61から供給される識別情報に基づき、識別情報取得部61における識別情報の取得状況に応じて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている超音波プローブ12の使用状態の判定を開始する。
ステップS12において、プローブ使用状態判定部62は、識別情報取得部61から供給される識別情報に基づき、識別情報取得部61における識別情報の取得状況に応じて、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得が中断されたか否かを判定する。
例えば図16に示されるプローブ管理情報64の場合、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12の使用状態がいずれも「OFF」の使用状態であると認識されることから、これら3つの超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得が中断されたか否かが判定される。
ステップS12において「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得が中断されたと判定された場合、プローブ使用状態判定部62は、識別情報の取得が中断された超音波プローブ12の現在の使用状態を「ON」の使用状態であると判定する。
例えば図16のプローブ管理情報64の場合に、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報「0001」の取得が中断されたと判定されると、識別情報「0001」の取得が中断された超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態であると判定される。
また、例えば図16のプローブ管理情報64の場合に、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、識別情報「0003」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報「0003」の取得が中断されたと判定されると、識別情報「0003」の取得が中断された超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態であると判定される。
一方、ステップS12において「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得も中断されていないと判定された場合(すなわち、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12を識別するための識別情報に関し、いずれの識別情報の取得も依然として継続していると判定された場合)、ステップS13の処理はスキップされる。これにより、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれの超音波プローブ12の現在の使用状態も「ON」の使用状態であるとは判定されず、依然として、これらの超音波プローブ12のうち、いずれの超音波プローブ12の使用状態が「OFF」の使用状態であると判定される。
ステップS14において、プローブ使用状態判定部62は、識別情報取得部61から供給される識別情報に基づき、識別情報取得部61における識別情報の取得状況に応じて、「ON」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得が再開されたか否かを判定する。
例えば図17に示されるプローブ管理情報64の場合、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12の使用状態が「ON」の使用状態であると認識されることから、この識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報の取得が再開されたか否かが判定される。
ステップS14において「ON」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得が再開されたと判定された場合、プローブ使用状態判定部62は、識別情報の取得が再開された超音波プローブ12の現在の使用状態を「OFF」の使用状態であると判定する。
例えば図17のプローブ管理情報64の場合に、「ON」の使用状態であると認識された識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報「0001」の取得が再開されたと判定されると、識別情報「0001」の取得が再開された超音波プローブ12の現在の使用状態が「OFF」の使用状態であると判定される。
一方、ステップS14において「ON」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれかの識別情報の取得も再開されていないと判定された場合(すなわち、「ON」の使用状態であると認識された超音波プローブ12を識別するための識別情報に関し、いずれの識別情報の取得も依然として中断していると判定された場合)、ステップS15の処理はスキップされる。これにより、「ON」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、いずれの超音波プローブ12の現在の使用状態も「OFF」の使用状態であるとは判定されず、依然として、いずれの超音波プローブ12の使用状態が「ON」の使用状態であると判定される。
プローブ使用状態判定部62は、ステップS11乃至S15のプローブ使用状態判定処理により判定された判定結果を送受信制御部65および管理部66に供給する。
ステップS16において、送受信制御部65は、プローブ使用状態判定部62から供給された判定結果を取得し、取得された判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始または停止するように、送信部22と受信部23を制御する。
例えば図16のプローブ管理情報64の場合に、ステップS11乃至S15のプローブ使用状態判定処理により、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12のみに関し、識別情報「0001」の取得が中断されたと判定され、識別情報「0001」の取得が中断された超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態であると判定される一方、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12の現在の使用状態は依然として「OFF」の使用状態であると判定されたとき、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始するように送信部22と受信部23が制御されるとともに、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12からの超音波の送受信を依然として停止するように送信部22と受信部23が制御される。
また、例えば図17のプローブ管理情報64の場合に、ステップS11乃至S15のプローブ使用状態判定処理により、「ON」の使用状態であると認識された識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12のみに関し、識別情報「0001」の取得が再開されたと判定され、識別情報「0001」の取得が再開された超音波プローブ12の現在の使用状態が「OFF」の使用状態であると判定される一方、「OFF」の使用状態であると認識された識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報「0002」または「0003」の取得が中断されたと判定されずに、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12の現在の使用状態は依然として「OFF」の使用状態であると判定されたとき、識別情報「0001」、「0002」、および「0003」により識別される超音波プローブ12からの超音波の送受信をいずれも停止するように送信部22と受信部23が制御される。
ステップS17において、管理部66は、プローブ使用状態判定部62から供給された判定結果を取得し、取得された判定結果に基づいて、記憶部63に記憶されているプローブ管理情報64を更新する。
例えば図16のプローブ管理情報64の場合に、ステップS11乃至S15のプローブ使用状態判定処理により、「OFF」の使用状態であると認識された超音波プローブ12のうち、識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12のみに関し、識別情報「0001」の取得が中断されたと判定され、識別情報「0001」の取得が中断された超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態であると判定される一方、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12の現在の使用状態は依然として「OFF」の使用状態であると判定されたとき、図16に示されるプローブ管理情報64は、図18に示されるように、更新される。
図18に示されるプローブ管理情報64の場合、本体11の接続部(コネクタ)に接続されている識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12の使用状態(例えばONまたはOFFの使用状態)が「OFF」の使用状態から「OFF」の使用状態に更新される。
また、例えば図17のプローブ管理情報64の場合に、ステップS11乃至S15のプローブ使用状態判定処理により、「ON」の使用状態であると認識された識別情報「0001」により識別される超音波プローブ12のみに関し、識別情報「0001」の取得が再開されたと判定され、識別情報「0001」の取得が再開された超音波プローブ12の現在の使用状態が「OFF」の使用状態であると判定される一方、「OFF」の使用状態であると認識された識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12に関し、識別情報「0002」または「0003」の取得が中断されたと判定されずに、識別情報「0002」および「0003」により識別される超音波プローブ12の現在の使用状態は依然として「OFF」の使用状態であると判定されたとき、図17に示されるプローブ管理情報64は、図16に示されるように、更新される。
ステップS18において、操作入力制御部67は、オペレータにより入力部15が操作されることにより、本体11の起動を終了するとの指示が受け付けられたか否かを判定する。
ステップS18において本体11の起動を終了するとの指示が受け付けられていないと判定された場合、処理はステップS8に戻り、ステップS8以降の処理が繰り返し実行される。これにより、RFIDリーダ/ライタ14を介して適宜供給される、超音波プローブ12を識別するための識別情報の取得状況に応じて、超音波プローブ12の現在の使用状態を判定し、その判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始または停止するように、送信部22と受信部23を適宜制御することができる。
一方、ステップS18において本体11の起動を終了するとの指示が受け付けられたと判定された場合、超音波プローブ駆動制御処理は終了する。
本発明の実施形態においては、RFIDリーダ/ライタ14を介して、予め設定された所定の時間(例えば1秒間など)ごとに、超音波プローブ12を識別するための識別情報をRFID13から取得するとともに、記憶部63に記憶されているプローブ管理情報64(超音波プローブ12の使用状態を管理するための管理情報)を参照して、直前に判定された各超音波プローブ12の使用状態を認識し、その識別情報の取得状況に応じて、超音波プローブ12の現在の使用状態を判定することができる。
そして、その判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始または停止するように、送信部22と受信部23を適宜制御することができる。また、その判定結果に基づいて、記憶部63に記憶されているプローブ管理情報64を更新することができる。
これにより、オペレータが超音波プローブ12の使用を所望する場合に、わざわざ入力部15の図示せぬ送受信開始・停止ボタンなどを操作することなく、使用を所望する超音波プローブ12を超音波プローブフォルダ51から取り出したり、あるいは、収めたりするだけで、超音波プローブ12からの超音波の送受信の開始または停止を好適に制御することができる。その結果、例えば検査の中断時間が長くなってしまったときや、超音波診断装置1の入力部15の図示せぬ送受信開始・停止ボタンを押すことを忘れてしまった場合などに、超音波プローブ12から無駄に超音波が送受信されることを防止することができ、超音波プローブの温度上昇を防止することができ、超音波プローブ12内の材料(例えば超音波振動子や接着剤など)の劣化を抑制することができる。
また、超音波プローブ12からの送受信の開始または停止の制御については、超音波プローブ12に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13からRFIDリーダ/ライタ14を介して読み取られる識別情報を用いて行うようにしているので、複数の超音波プローブ12からの超音波の送受信の開始または停止を同時に制御することができる
従って、超音波プローブ12の駆動を好適に制御することができる。また、超音波診断装置1の操作性を向上させることができる。
なお、図14のフローチャートを参照して説明した超音波プローブ駆動制御処理においては、本体11の起動を開始するとの指示が受け付けられると、自動的に、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置を検出するとともに、接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報を取得し、検出された接続部(コネクタ)の位置と、取得された識別情報に基づいて、超音波プローブ12の使用状態を管理するプローブ管理情報64を初期設定するようにした。しかし、このような場合に限られず、例えば、オペレータにより入力部15が操作されることにより図13の設定情報取得部68において取得された設定情報(プローブ管理情報64を設定するための設定情報)に基づいて、管理部66により記憶部63に記憶されているプローブ管理情報64を初期設定するようにしてもよい。
この設定情報には、超音波プローブ12を接続する接続部(コネクタ)の位置である接続位置を示す例えばコネクタ番号や、接続部(コネクタ)に接続される超音波プローブ12を識別するための識別情報(例えば「0001」や「0002」など)が含まれている。従って、この設定情報に基づいて、例えば図16に示されるようにプローブ管理情報64が初期設定される。
また、超音波プローブ駆動制御処理の実行中に、オペレータにより新規に購入した超音波プローブ12が新たに本体11の接続部(コネクタ)に追加して接続されたり、あるいは、すでに超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)に、他の超音波プローブ12が変更して接続されたりするときには、本体11に設けられた接続部(コネクタ)に超音波プローブ12が接続されるごとに、超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)の位置を検出するとともに、接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12を識別するための識別情報を取得し、検出された接続部(コネクタ)の位置と、取得された識別情報に基づいて、超音波プローブ12の使用状態を管理するプローブ管理情報64を変更するようにしてもよい。
具体的には、超音波プローブ駆動制御処理の実行中に、オペレータにより、すでに識別情報「0002」により識別される超音波プローブ12が接続されている接続部(コネクタ)(例えばコネクタ番号「2」により示される接続部(コネクタ))に、他の識別情報「0005」により識別される超音波プローブ12が変更して接続された場合、例えば図19に示されるプローブ管理情報64は、図20に示されるように更新される。
例えば図20に示されるプローブ管理情報64の場合、本体11のコネクタ番号「2」により示される接続部(コネクタ)に接続されている超音波プローブ12が、識別情報「0002」により識別される超音波プローブ12から、識別情報「0005」により識別される超音波プローブ12に更新(変更)される。
なお、変更された超音波プローブ12の使用状態は例えば「OFF」に設定される。
また、超音波プローブ駆動制御処理の実行中に、オペレータにより新規に購入した識別情報「0004」により識別される超音波プローブ12が新たに本体11の接続部(コネクタ)(例えばコネクタ番号「4」により示される接続部(コネクタ)))に追加して接続された場合、例えば図21に示されるプローブ管理情報64は、図22に示されるように更新される。
なお、新たに追加された超音波プローブ12の使用状態は例えば「OFF」に設定される。
さらに、図14のフローチャートを参照して説明した超音波プローブ駆動制御処理においては、識別情報の取得状況が変化したとき(すなわち、識別情報の取得が中断されたときや、識別情報の取得が再開されたときなど)のみ、超音波プローブ12からの送受信の開始・停止の制御を行うようにしているが、このような場合に限られず、予め設定された所定の時間(例えば1秒間)ごとに取得される識別情報を用いて、たとえ判定された超音波プローブ12の使用状態が同じであったとしても、その度に超音波プローブ12からの送受信の開始・停止の制御を行うようにしてもよい。これにより、超音波プローブ12の駆動を、ユーザの使用のタイミングに合わせて好適に制御することができる。
なお、各超音波プローブ12ごとに超音波の送受信の開始・停止を制御するのではなく、例えば超音波プローブ12を識別する識別情報を取得することができなかったすべての超音波プローブ12に関して、超音波の送受信を開始するように制御するようにしてもよい。
また、超音波プローブ12の現在の使用状態を判定し、その判定結果に基づいて、本体11に電気ケーブルを介して接続されている各超音波プローブ12からの超音波の送受信を開始または停止するように、送信部22と受信部23を制御する際に、どの超音波プローブ12から超音波の送受信を開始するように制御されているか、あるいは、どの超音波プローブ12から超音波の送受信を停止するように制御されているかに関する情報を、表示部16に表示するようにしてもよい。
このとき、すべての超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態である場合には、表示部16上においてスクリーンセーバが起動されたり、あるいは、スタンバイ状態に移行するようにし、いずれか1つの超音波プローブ12の現在の使用状態が「ON」の使用状態になった場合には、起動されているスクリーンセーバを解除したり、スタンバイ状態から回復するようにしてもよい。勿論、スクリーンセーバを解除するときにユーザ認証が必要となる場合には、オペレータの認証を例えば指などによる生体認証によって行うようにしてもよい。
ところで、例えば図6乃至図11に示される取り付け方法のRFIDリーダ/ライタ14の場合、オペレータが超音波の送受信の停止を所望する超音波プローブ12を識別するための識別情報が本体11に供給され、本体11において、供給された識別情報を用いて超音波プローブ12のON・OFFの制御が行われ、各超音波プローブ12のOFFの制御が基本的に主に行われるが、このような場合に限られず、例えば図23に示されるように、例えばRFIDリーダ/ライタ14を、診断時における超音波プローブ12の位置の近傍に設けるようにして、各超音波プローブ12のONの制御が基本的に主に行われるようにしてもよい。
より具体的には、図23に示されるように、例えばRFID13とRFIDリーダ/ライタ14との通信可能範囲(交信範囲)が広いもの(例えば1.5mの交信範囲のもの)を用いて、例えばRFIDリーダ/ライタ14を、診断時における超音波プローブ12の位置の近傍(例えば寝台52の所定の位置など)に設けるようにする。
これにより、被検体を寝台52(診断時に被検体を寝かせるための台)に寝かせた後、オペレータが1つの超音波プローブ12−1を被検体の体表面に接触させつつ、この超音波プローブ12−1を操作する場合、超音波プローブ12−1が例えば寝台52の所定の位置に設けられたRFIDリーダ/ライタ14に近づけられると、RFIDリーダ/ライタ14が、超音波プローブ12−1に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13−1から識別情報を読み取り、超音波診断装置1の本体11に識別情報(例えば超音波プローブ12−1を識別するための識別情報)がONの通知として供給される。
その結果、超音波診断装置1の本体11は、識別情報がONの通知として供給された超音波プローブ12−1からの超音波の送受信をONに制御し、超音波プローブ12−1からの超音波の送受信を停止することが可能となる。
一方、このとき、超音波プローブ12−2が超音波プローブフォルダ51(超音波プローブフォルダ51−1乃至51−6のうちの例えば超音波プローブフォルダ51−2)に収められている場合、例えば寝台52の所定の位置に設けられたRFIDリーダ/ライタ14が、超音波プローブ12−2に内蔵式または着脱式に設けられたRFID13−2から識別情報を読み取ることができず、超音波診断装置1の本体11に識別情報(例えば超音波プローブ12−2を識別するための識別情報)がONの通知として供給されない。
その結果、超音波診断装置1の本体11は、識別情報がONの通知として供給されない超音波プローブ12−2からの超音波の送受信をOFFに制御し、超音波プローブ12−2からの超音波の送受信を停止することが可能となる。
なお、この場合、RFIDリーダ/ライタ14を、診断時における超音波プローブ12の位置の近傍として例えば寝台52の所定の位置などに1つ設けるようにしさえすればよい。
また、例えばRFID13とRFIDリーダ/ライタ14との通信可能範囲(交信範囲)が広いもの(例えば1.5mの交信範囲のもの)を用いた場合に、RFIDリーダ/ライタ14が本体11の近傍に存在すると、超音波プローブフォルダ51に超音波プローブ12が収まっているにもかかわらず、識別情報をRFID13から読み取ってしまい、超音波プローブ12の使用状態をONの使用状態と誤って判定してしまう可能性が考えられる。そこで、例えば図8乃至図11に示されるような交信防護樹脂53を設けるようにしてもよい。
この場合における超音波プローブ駆動制御処理の詳細は、図24のフローチャートに示される。なお、図24のステップS31乃至S48の処理は、各超音波プローブ12のONの制御が主に行われるか、OFFの制御が主に行われるかの違いであり、図14のステップS1乃至S18の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
さらに、図23の例の場合、診断時における超音波プローブ12の位置の近傍として例えば寝台52の所定の位置などにRFIDリーダ/ライタ14を設けるようにしたが、このような場合に限られず、例えば図25に示されるように、オペレータ自身の所定の位置に設けるようにしてもよい。これにより、オペレータが使用を所望する超音波プローブ12を自分自身に近づけたり、遠ざけることにより、超音波プローブ12からの超音波の送受信を制御することができる。その結果、超音波プローブ12の駆動をより好適に制御することができるとともに、超音波診断装置1の操作性をより向上させることができる。
勿論、オペレータの着衣にRFIDリーダ/ライタ14を設けるようにしてもよいし、RFIDリーダ/ライタ14が内蔵されたリストバンドや専用の手袋のような形状のものをオペレータに装着させるようにしてもよい。なお、これらの着衣、リストバンドや専用手袋などを「装着物」と定義する。
ところで、図14や図24のフローチャートを参照して説明した超音波プローブ駆動制御処理においては、RFIDリーダ/ライタ14を常時駆動し、本体11において予め設定された所定の時間(例えば1秒間など)ごとに識別情報を取得するようにしたが、このような場合に限られず、例えばRFIDリーダ/ライタ14内に光センサや加重センサを設けるようにし、RFIDリーダ/ライタ14に設けられた光センサや加重センサなどにより、RFIDリーダ/ライタ14に近づけられた超音波プローブ12を検知したときのみ、RFIDリーダ/ライタ14を常時駆動し、本体11において予め設定された所定の時間(例えば1秒間など)ごとに識別情報を取得するようにしてもよい。
これにより、RFIDリーダ/ライタ14の無駄な駆動を回避することができる。以下、この場合における、図2の超音波診断装置1が実行することができる他の機能的な構成について説明する。
図26は、図2の超音波診断装置1が実行することができる他の機能的な構成を表している。なお、図13の構成と対応するものについては同一の符号を付しており、その説明は繰り返しになるので省略する。
センサ72は、例えば光センサや加重センサなどからなり、RFIDリーダ/ライタ14に近づけられたRFID13を検知し、検知信号を生成し、生成された検知信号を識別情報読み取り部70に供給する。
識別情報読み取り部70は、センサ72から供給された検知信号を取得すると、通信可能範囲に存在するRFID13から超音波プローブ12を識別するための識別情報を読み取り、読み取られた識別情報を識別情報供給部71に供給する。
図27のフローチャートを参照して、図26のRFIDリーダ/ライタ14における他の識別情報供給処理について説明する。なお、図27のステップS52乃至S53の処理は、図27のステップS22乃至S23の処理と基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
ステップS51において、識別情報読み取り部70は、センサ72から供給された検知信号を取得したか否かを判定し、センサ72から供給された検知信号を取得したと判定するまで待機する。
ステップS51においてセンサ72から供給された検知信号を取得したと判定された場合、処理はステップS52に進み、ステップS52以降の処理が実行され、超音波プローブ12を識別するための識別情報が本体11に供給される。
これにより、RFIDリーダ/ライタ14の無駄な駆動を回避することができる。
なお、本発明の実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。
また、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
1…超音波診断装置、11…本体、12…超音波プローブ、13…RFID、14…RFIDリーダ/ライタ、15…入力部、16…表示部、21…制御部、22…送信部、23…受信部、24…画像データ生成部、25…HDD、26…ECG信号検出部、27…スペクトラムドプラ描画処理部、28…DSC、29…CPU、30…ROM、31…RAM、32…画像メモリ、33…Bモード処理部、34…スペクトラムドプラモード処理部、35…カラードプラモード処理部、36…装着空間、37…カバー、38…着脱可能部材、41…アンテナ、42…電力発生部、43…変調部、44…発振回路、45…復調部、46…SPU、47…バス、48…CPU、49…ROM、51(51−1乃至51−6)…超音波プローブフォルダ、52…寝台、53…交信防護樹脂、61…アンテナ、62…変調部、63…発振回路、64…復調部、65…SPU、66…バス、67…CPU,68…ROM,69…RAM、70…入出力インタフェース、61…識別情報取得部、62…プローブ使用状態判定部、63…記憶部、64…プローブ管理情報、65…送受信制御部、67…操作入力制御部、68…設定情報取得部、69…接続位置検出部、70…識別情報読み取り部、71…識別情報供給部、72…センサ。