JP2010227227A - 超音波プローブ及び超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波プローブと超音波診断装置本体との間の情報通信を無線で行う際に、超音波プローブにおいてバッテリ残量が低下したことをオペレータに通知することができる超音波プローブを提供する。
【解決手段】この超音波プローブは、複数の超音波トランスデューサから出力される受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、各部に電力を供給するバッテリと、バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、バッテリ残量検出部の検出結果に基づいて、バッテリの残量が第１の閾値を下回るときに、第１の通知信号を送信するように無線通信部を制御し、バッテリの残量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回るときに、第２の通知信号を送信すると共に伝送信号の送信を停止するように無線通信部を制御する制御部とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブ、及び、超音波プローブと超音波診断装置本体とによって構成される超音波診断装置に関する。

医療分野においては、被検体の内部を観察して診断を行うために、様々な撮像技術が開発されている。特に、超音波を送受信することによって被検体の内部情報を取得する超音波撮像は、リアルタイムで画像観察を行うことができる上に、Ｘ線写真やＲＩ（radio isotope）シンチレーションカメラ等の他の医用画像技術と異なり、放射線による被曝がない。そのため、超音波撮像は、安全性の高い撮像技術として、産科領域における胎児診断の他、婦人科系、循環器系、消化器系等を含む幅広い領域において利用されている。

超音波撮像の原理は、次のようなものである。超音波は、被検体内における構造物の境界のように、音響インピーダンスが異なる領域の境界において反射される。そこで、超音波ビームを人体等の被検体内に送信し、被検体内において生じた超音波エコーを受信して、超音波エコーが生じた反射位置や反射強度を求めることにより、被検体内に存在する構造物（例えば、内臓や病変組織等）の輪郭を抽出することができる。

一般に、超音波診断装置においては、超音波の送受信機能を有する複数の超音波トランスデューサ（振動子）を含む超音波プローブが用いられる。超音波プローブと超音波診断装置本体とは、ケーブルを介して接続されることが多いが、ケーブルを用いることによる煩わしさを解消するために、超音波プローブと超音波診断装置本体との間の情報通信を無線で行う無線通信式の超音波診断装置が開発されている。

そのような無線通信式の超音波診断装置として、超音波プローブの電源としてバッテリ（電池）が用いられ、バッテリの寿命によって検査に支障を来さないように、バッテリ残量情報を表示パネルに表示したり、超音波診断装置本体に送信したりすることができるワイヤレス超音波診断装置が知られている。

関連する技術として、特許文献１には、超音波プローブで得られたエコーデータ等を装置本体に無線送信するワイヤレス超音波診断装置において、超音波プローブと装置本体との間で装置動作に関する設定情報を共有することが開示されている。このワイヤレス超音波診断装置においては、超音波プローブが、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、エコーデータに基づいて生成される信号を装置本体へ無線送信する無線送信部と、ユーザ操作を受け付けるプローブ操作デバイスと、ユーザ操作に応じて当該ワイヤレス超音波診断装置の動作パラメータを設定するプローブ制御部とを有し、前記プローブ制御部において設定された動作パラメータに基づいて生成される制御データが、装置本体に無線送信される。

超音波プローブの表示パネルは、動作パラメータ以外に、超音波プローブの使用環境情報を表示する。使用環境情報とは、例えば、超音波プローブに搭載されている電池の寿命に関する情報（電圧値、電圧低下を知らせるアラームＬＥＤ、電池の使用可能な残時間、推奨交換時期等）、超音波プローブの温度や温度上昇を知らせるアラームＬＥＤ、超音波プローブの電源状態（ＯＮまたはＯＦＦ）、動作パラメータの設定が超音波プローブ優先か装置本体優先かを示す情報等である（段落００３８）。しかしながら、単にバッテリ残量情報を超音波プローブの表示パネルに表示するだけでは、オペレータがこれに気付かず、いきなり検査続行不可能になるといった問題がある。
特開２００７−２７５０８８号公報（第４、７頁、図１）

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、超音波プローブと超音波診断装置本体との間の情報通信を無線で行う際に、超音波プローブにおいてバッテリ残量が低下したことをオペレータに通知することができる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、超音波プローブにおいてバッテリ残量が低下したこと対応して電力消費を低減することができる超音波プローブ及び超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る超音波プローブは、複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサと、複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、信号処理部によって生成される伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、電力を必要とする各部に電力を供給するバッテリと、バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、バッテリ残量検出部の検出結果に基づいて、バッテリの残量が第１の閾値を下回るときに、第１の通知信号を送信するように無線通信部を制御し、バッテリの残量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回るときに、第１の通知信号に替えて第２の通知信号を送信すると共に伝送信号の送信を停止するように無線通信部を制御する制御部とを具備する。

また、本発明の１つの観点に係る超音波診断装置は、本発明に係る超音波プローブと、超音波プローブとの間で無線通信を行う超音波診断装置本体とを具備する超音波診断装置であって、超音波診断装置本体が、超音波プローブから送信される伝送信号及び通知信号を受信する第２の無線通信部と、画像を表示する表示部と、音声を発生する音声発生部と、第１の通知信号が受信されたときに、警告表示又は警告音の発生を行うように表示部又は音声発生部を制御すると共に、超音波撮像中に第２の通知信号が受信されたときに、超音波撮像を中止して超音波診断装置をフリーズモードに設定する第２の制御部とを具備する。

本発明によれば、超音波プローブにおいてバッテリの残量が第１の閾値を下回るときに第１の通知信号を送信し、超音波診断装置本体において警告表示又は警告音の発生を行うようにしたので、超音波プローブにおいてバッテリ残量が低下したことをオペレータに通知することができる。さらに、超音波プローブにおいてバッテリの残量が第２の閾値を下回るときに、伝送信号の送信を停止したり超音波診断装置をフリーズモードに設定することにより、電力消費を低減することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る超音波診断装置は、図１に示す超音波プローブ１と、図２に示す超音波診断装置本体２とによって構成される。超音波プローブ１は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでも良いし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでも良い。

図１に示すように、超音波プローブ１は、１次元又は２次元のトランスデューサアレイを構成する複数の超音波トランスデューサ１０と、送信遅延パターン記憶部１１と、送信制御部１２と、駆動信号発生部１３と、受信制御部１４と、複数チャンネルの受信信号処理部１５と、パラレル／シリアル変換部１６と、無線通信部１７と、通信制御部１８と、操作スイッチ２１と、制御部２２と、格納部２３と、バッテリ制御部２４と、電源スイッチ２５と、バッテリ２６と、受電手段２７と、バッテリ残量検出部２８とを有している。ここで、受信信号処理部１５及びパラレル／シリアル変換部１６は、複数の超音波トランスデューサ１０から出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部を構成している。

複数の超音波トランスデューサ１０は、印加される複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、伝搬する超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する。各超音波トランスデューサ１０は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：Pb(lead) zirconate titanate）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン：polyvinylidene difluoride）に代表される高分子圧電素子等の圧電性を有する材料（圧電体）の両端に電極を形成した振動子によって構成される。

そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮する。この伸縮により、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生し、それらの超音波の合成によって超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することによって伸縮し、電気信号を発生する。それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。

送信遅延パターン記憶部１１は、複数の超音波トランスデューサ１０から送信される超音波によって超音波ビームを形成する際に用いられる複数の送信遅延パターンを記憶している。送信制御部１２は、制御部２２によって設定された送信方向に応じて、送信遅延パターン記憶部１１に記憶されている複数の送信遅延パターンの中から１つの送信遅延パターンを選択し、その送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０の駆動信号にそれぞれ与えられる遅延時間を設定する。あるいは、送信制御部１２は、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように遅延時間を設定しても良い。

駆動信号発生部１３は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部１２によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数の超音波トランスデューサ１０から送信される超音波が超音波ビームを形成するように複数の駆動信号の遅延量を調節して複数の超音波トランスデューサ１０に供給し、あるいは、複数の超音波トランスデューサ１０から一度に送信される超音波が被検体の撮像領域全体に届くように複数の駆動信号を複数の超音波トランスデューサ１０に供給する。

受信制御部１４は、複数チャンネルの受信信号処理部１５の動作を制御する。各チャンネルの受信信号処理部１５は、対応する超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号に対して直交検波処理又は直交サンプリング処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号をサンプリングすることによりサンプルデータを生成して、サンプルデータをパラレル／シリアル変換部１６に供給する。

図３は、図１に示す受信信号処理部の構成例を示す図である。図３に示すように、各チャンネルの受信信号処理部１５は、プリアンプ１５１と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５２と、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）１５３と、直交検波処理部１５４と、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂと、メモリ１５６ａ及び１５６ｂとを含んでいる。

プリアンプ１５１は、超音波トランスデューサ１０から出力される受信信号（ＲＦ信号）を増幅し、ＬＰＦ１５２は、プリアンプ１５１から出力される受信信号の帯域を制限することにより、Ａ／Ｄ変換におけるエリアジングを防止する。ＡＤＣ１５３は、ＬＰＦ１５２から出力されるアナログの受信信号をディジタルの受信信号に変換する。

ＲＦ信号のままでデータの直列化を行うと、伝送ビットレートが極めて高くなり、通信速度やメモリの動作速度がそれに追いつかない。一方、受信フォーカス処理の後でデータの直列化を行うと、伝送ビットレートを低減することができるが、受信フォーカス処理のための回路は規模が大きく、超音波プローブの中に組み込むことは困難である。そこで、本実施形態においては、受信信号に対して直交検波処理等を施して受信信号の周波数帯域をベースバンド周波数帯域に落としてからデータの直列化を行うことにより、伝送ビットレートを低減させている。

直交検波処理部１５４は、受信信号に対して直交検波処理を施し、複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）を生成する。図３に示すように、直交検波処理部１５４は、ミキサ（掛算回路）１５４ａ及び１５４ｂと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５４ｃ及び１５４ｄとを含んでいる。ミキサ１５４ａが、局部発振信号ｃｏｓω_０ｔを受信信号に掛け合わせて、ＬＰＦ１５４ｃが、ミキサ２５ａから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、実数成分を表すＩ信号が生成される。一方、ミキサ１５４ｂが、位相をπ／２だけ回転させた局部発振信号ｓｉｎω_０ｔを受信信号に掛け合わせて、ＬＰＦ１５４ｄが、ミキサ２５ｂから出力される信号にローパスフィルタ処理を施すことにより、虚数成分を表すＱ信号が生成される。

サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂは、直交検波処理部１５４によって生成された複素ベースバンド信号（Ｉ信号及びＱ信号）をサンプリング（再サンプリング）することにより、２チャンネルのサンプルデータをそれぞれ生成する。生成された２チャンネルのサンプルデータは、メモリ１５６ａ及び１５６ｂにそれぞれ格納される。

再び図１を参照すると、パラレル／シリアル変換部１６は、複数チャンネルの受信信号処理部１５によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータ（伝送信号）に変換する。例えば、パラレル／シリアル変換部１６は、１２８チャンネルのパラレルのサンプルデータを、１〜４チャンネルのシリアルのサンプルデータに変換する。これにより、超音波トランスデューサ１０の数と比較して、伝送チャンネルの数が大幅に低減される。

無線通信部１７は、伝送信号に基づいてキャリアを変調して送信信号を生成し、送信信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、伝送信号を送信する。変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられる。ＡＳＫ又はＰＳＫを用いる場合には、１系統で１チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、ＱＰＳＫを用いる場合には、１系統で２チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能であり、１６ＱＡＭを用いる場合には、１系統で４チャンネルのシリアルデータを伝送することが可能である。

バッテリ２６は、電力を必要とする駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６、無線通信部１７、制御部２２等の各部に電力を供給する。超音波プローブ１には電源スイッチ２５が設けられており、バッテリ制御部２４は、電源スイッチ２５の状態に基づいて、バッテリ２６から各部に電力を供給するか否かを制御する。バッテリ２６は、受電手段２７を用いて充電が可能となっている。バッテリ残量検出部２８は、制御部２２の制御の下で、バッテリ２６の残量を検出する。

制御部２２は、バッテリ残量検出部２８の検出結果に基づいて、バッテリ２６の残量ＲＥを各種の閾値と比較する。以下においては、３種類の閾値ＴＡ、ＴＢ、ＴＣが用いられる場合について説明する。ここで、ＴＡ＞ＴＢ＞ＴＣとする。制御部２２は、例えば、ＴＡ＞ＲＥ≧ＴＢであるときに通知信号ＳＡを送信し、ＴＢ＞ＲＥ≧ＴＣであるときに通知信号ＳＢを送信し、ＲＥ＜ＴＣであるときに通知信号ＳＣを送信するように、通信制御部１８を介して無線通信部１７を制御する。

また、制御部２２は、ＴＡ＞ＲＥ≧ＴＣであるときに、パラレル／シリアル変換部１６によって生成される伝送信号（サンプルデータ）を間引きして送信するように無線通信部１７を制御しても良い。例えば、無線通信部１７は、複数の超音波トランスデューサ１０が超音波エコーを受信して得られる受信信号に基づくサンプルデータを、１つのサンプリングポイント毎、又は、１つの超音波トランスデューサ毎に間引きする。

あるいは、制御部２２は、ＴＡ＞ＲＥ≧ＴＣであるときに、パラレル／シリアル変換部１６によって生成される伝送信号（サンプルデータ）を圧縮して送信するように無線通信部１７を制御しても良い。例えば、無線通信部１７は、複数の超音波トランスデューサ１０が超音波エコーを受信して得られる受信信号に基づくサンプルデータを、ランレングス圧縮によって圧縮する。

さらに、制御部２２は、ＲＥ＜ＴＣであるときに、伝送信号の送信を停止するように無線通信部１７を制御したり、駆動信号発生部１３、受信信号処理部１５、パラレル／シリアル変換部１６等の動作を停止させるようにしても良い。

無線通信部１７は、制御部２２から通信制御部１８を介して通知信号が供給された場合には、通知信号に基づいてキャリアを変調して送信信号を生成し、通知信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、通知信号を送信する。このように、無線通信部１７は、超音波診断装置本体２との間で無線通信を行うことにより、伝送信号及び通知信号を超音波診断装置本体２に送信すると共に、超音波診断装置本体２から各種の制御信号を受信して、受信された制御信号を通信制御部１８に出力する。制御部２２は、超音波診断装置本体２から送信される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ１の各部を制御する。

操作スイッチ２１は、超音波診断装置をライブモードやフリーズモードに設定するためのスイッチを含んでいる。ここで、ライブモードとは、超音波の送受信を行うことによって順次得られる受信信号に基づいて動画像を表示するモードのことであり、フリーズモードとは、メモリ等に格納されている受信信号又は音線信号に基づいて静止画像を表示するモードのことである。ライブモード又はフリーズモードの設定信号は、伝送信号と共に送信信号に含まれて、超音波診断装置本体２に送信される。なお、ライブモードとフリーズモードとの切換は、超音波診断装置本体２において行われるようにしても良い。

以上において、送信制御部１２、受信制御部１４、直交検波処理部１５４（図３）、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂ（図３）、パラレル／シリアル変換部１６、通信制御部１８、制御部２２、及び、バッテリ制御部２４は、ディジタル回路によって構成しても良いし、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成しても良い。上記のソフトウェア（プログラム）は、格納部２３に格納される。あるいは、直交検波処理部１５４をアナログ回路によって構成しても良い。その場合には、ＡＤＣ１５３が省略され、サンプリング部１５５ａ及び１５５ｂによって複素ベースバンド信号のＡ／Ｄ変換が行われる。

一方、図２を参照すると、超音波診断装置本体２は、無線通信部３１と、通信制御部３２と、シリアル／パラレル変換部３３と、画像形成部３４と、表示制御部３５と、表示部３６と、操作部４１と、制御部４２と、格納部４３と、電源制御部４４と、電源スイッチ４５と、電源部４６と、給電手段４７と、音声発生部４８とを有している。

無線通信部３１は、超音波プローブ１との間で無線通信を行うことにより、伝送信号及び通知信号を超音波プローブ１から受信すると共に、各種の制御信号を超音波プローブ１に送信する。無線通信部３１は、アンテナによって受信された信号を復調することにより、複数の超音波トランスデューサから出力される受信信号から得られる複素ベースバンド信号を表すシリアルのサンプルデータ（伝送信号）を出力すると共に、通知信号を出力する。

通信制御部３２は、無線通信部３１から出力される通知信号を検出して制御部４２に出力する。制御部４２は、通知信号ＳＡが受信されたとき、及び、通知信号ＳＢが受信されたときに、警告表示を行うように表示制御部３５を介して表示部３６を制御し、及び／又は、警告音の発生を行うように音声発生部４８を制御する。

ここで、制御部４２は、通知信号ＳＡが受信されたときに、第１の警告表示を行うように表示部３６を制御し、及び／又は、第１の警告音の発生を行うように音声発生部４８を制御すると共に、通知信号ＳＢが受信されたときに、第１の警告表示とは異なる第２の警告表示を行うように表示部３６を制御し、及び／又は、第１の警告音とは異なる第２の警告音の発生を行うように音声発生部４８を制御することが望ましい。これにより、バッテリの残量に応じて、警告の強さを変化させることができる。

また、制御部４２は、いずれかの通知信号が受信されたときに、超音波診断装置をＤ（ドップラ）モード又はＣＦ（カラーフロー）モードに設定することを禁止する。さらに、制御部４２は、超音波撮像中に通知信号ＳＣが受信されたときに、超音波撮像を中止して超音波診断装置をフリーズモードに設定する。

シリアル／パラレル変換部３３は、無線通信部３１から出力されるシリアルのサンプルデータを、複数の超音波トランスデューサに対応するパラレルのサンプルデータに変換する。画像形成部３４は、シリアル／パラレル変換部３３から出力されるパラレルのサンプルデータに基づいて、被検体内の組織に関する画像情報である超音波画像信号を生成する。画像形成部３４は、受信遅延パターン記憶部３４１と、整相加算部３４２と、メモリ３４３と、画像処理部３４４とを含んでいる。

受信遅延パターン記憶部３４１は、複数の超音波トランスデューサから出力される受信信号から得られる複素ベースバンド信号に対して受信フォーカス処理を行う際に用いられる複数の受信遅延パターンを記憶している。整相加算部３４２は、制御部４２において設定された受信方向に基づいて、受信遅延パターン記憶部３４１に記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つの受信遅延パターンを選択し、その受信遅延パターンに基づいて、複数の複素ベースバンド信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号（音線信号）が生成される。

メモリ３４３は、整相加算部３４２によって生成された音線信号を順次格納する。画像処理部３４４は、ライブモードにおいては整相加算部３４２によって生成される音線信号に基づいて、フリーズモードにおいてはメモリ３４３に格納されている音線信号に基づいて、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号等を生成する。

本実施形態に係る超音波診断装置は、例えば、Ｂモード、ＣＦ（カラーフロー）モード、Ｄ（ドップラ）モード、及び、Ｍモードの内から選択されたモードにおいて、超音波検査を実施することができる。ここで、Ｂモードとは、超音波エコーの振幅を輝度に変換して２次元断層画像を表示するモードのことであり、ＣＦモードとは、平均血流速度、フロー変動、フロー信号の強さ、又は、フローパワー等を様々な色にマッピングしてＢモード画像に重ねて表示するモードのことである。また、Ｄモードとは、超音波エコー源の動きを超音波周波数の変化として検出してその速度を表示するモードのことであり、Ｍモードとは、移動する超音波エコー源を連続的に捉えてその軌跡を波形として表示するモードのことである。

画像処理部３４４は、選択されたモードにおける超音波画像を表す超音波画像信号を生成する。画像処理部３４４は、ＳＴＣ（sensitivity time control）部と、ＤＳＣ（digital scan converter：ディジタル・スキャン・コンバータ）とを含んでいる。ＳＴＣ部は、音線信号に対して、超音波の反射位置の深度に応じて、距離による減衰の補正を施す。ＤＳＣは、ＳＴＣ部によって補正された音線信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号に変換（ラスター変換）し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、超音波画像信号を生成する。

表示制御部３５は、画像形成部３４によって生成される超音波画像信号に基づいて、表示部３６に超音波診断画像を表示させる。表示部３６は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部３５の制御の下で、超音波診断画像を表示する。

制御部４２は、操作部４１を用いたオペレータの操作に従って、超音波診断装置の各部を制御する。操作部４１は、各種の閾値を設定するためにも用いられる。超音波診断装置本体２には電源スイッチ４５が設けられており、電源制御部４４は、電源スイッチ４５の状態に基づいて、電源部４６のオン／オフを制御する。プローブホルダに設けられた給電手段４７は、電磁誘導作用によって、超音波プローブ１の受電手段２７（図１）に電力を供給する。音声発生部４８は、音声信号源と、増幅器と、スピーカとを含んでおり、制御部４２の制御の下で警告音等を発生する。

以上において、通信制御部３２、シリアル／パラレル変換部３３、整相加算部３４２、画像処理部３４４、表示制御部３５、制御部４２、及び、電源制御部４４は、中央演算装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵに各種の処理を行わせるためのソフトウェア（プログラム）とによって構成されるが、それらをディジタル回路で構成しても良い。上記のソフトウェア（プログラム）は、格納部４３に格納される。格納部４３における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることができる。

次に、本発明の一実施形態に係る超音波プローブの動作例を、図１及び図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る超音波プローブの動作例を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１１において、バッテリ残量検出部２８が、バッテリ２６の残量ＲＥを検出する。ステップＳ１２において、制御部２２が、バッテリ２６の残量ＲＥを閾値ＴＡと比較する。ＲＥ≧ＴＡであると判定された場合には、処理がステップＳ１９に移行して、無線通信部１７が伝送信号を送信する。一方、ＲＥ＜ＴＡであると判定された場合には、処理がステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３において、制御部２２が、バッテリ２６の残量ＲＥを閾値ＴＢと比較する。ＲＥ≧ＴＢであると判定された場合には、処理がステップＳ１４に移行し、無線通信部１７が通知信号ＳＡを送信する。一方、ＲＥ＜ＴＢであると判定された場合には、処理がステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５において、制御部２２が、バッテリ２６の残量ＲＥを閾値ＴＣと比較する。ＲＥ≧ＴＣであると判定された場合には、処理がステップＳ１６に移行し、無線通信部１７が通知信号ＳＢを送信する。一方、ＲＥ＜ＴＣであると判定された場合には、処理がステップＳ１７に移行し、無線通信部１７が通知信号ＳＣを送信する。

ステップＳ１４及びステップＳ１６に続くステップＳ１８において、無線通信部１７がパラレル／シリアル変換部１６によって生成される伝送信号（サンプルデータ）を間引き又は圧縮し、処理がステップＳ１９に移行して、無線通信部１７が伝送信号を送信する。一方、ステップＳ１７に続くステップＳ２０においては、無線通信部１７が伝送信号の送信を停止する。

次に、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置本体の動作例を、図２及び図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置本体の動作例を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ２１において、無線通信部３１が通知信号ＳＣを受信したか否かを、制御部４２が判定する。通知信号ＳＣが受信されていない場合には、処理がステップＳ２２に移行し、通知信号ＳＣが受信されている場合には、処理がステップＳ３１に移行する。

ステップＳ２２において、無線通信部３１が通知信号ＳＡ又はＳＢを受信したか否かを、制御部４２が判定する。通知信号ＳＡ又はＳＢが受信されていない場合には、処理がステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３において、制御部４２は、Ｂモード、ＣＦモード、Ｄモード、及び、Ｍモードの内から１つをオペレータに選択させる。

一方、通知信号ＳＡ又はＳＢが受信されている場合には、処理がステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４において、制御部４２が表示部３６又は音声発生部４８を制御することにより、受信された通知信号に対応する警告を行う。さらに、ステップＳ２５において、制御部４２は、ＣＦモード及びＤモードの設定を禁止して、Ｂモード及びＭモードの内から１つをオペレータに選択させる。その後、処置がステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６において、制御部４２が、選択された検査を開始するように各部を制御する。ステップＳ２７において、無線通信部３１が通知信号ＳＣを受信したか否かを、制御部４２が判定する。通知信号ＳＣが受信されていない場合には、処理がステップＳ２９に移行し、通知信号ＳＣが受信されている場合には、処理がステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８において、制御部４２が、超音波撮像を中止して超音波診断装置をフリーズモードに設定する。その後、処理がステップＳ３１に移行する。

ステップＳ２９において、無線通信部３１が通知信号ＳＡ又はＳＢを受信したか否かを、制御部４２が判定する。通知信号ＳＡ又はＳＢが受信されていない場合には、処理がステップＳ３１に移行し、通知信号ＳＡ又はＳＢが受信されている場合には、処理がステップＳ３０に移行する。ステップＳ３０において、制御部４２が表示部３６又は音声発生部４８を制御することにより、受信された通知信号に対応する警告を行う。その後、処理がステップＳ３１に移行する。

ステップＳ３１において、制御部４２が、オペレータの操作に基づいて、検査が終了したか否かを判定する。検査が終了していない場合には、処理がステップＳ２１に戻り、検査が終了している場合には、処理が終了する。

本発明は、超音波を送受信する複数の超音波トランスデューサを含む超音波プローブ、及び、超音波プローブと超音波診断装置本体とによって構成される超音波診断装置において利用することが可能である。

本発明の一実施形態に係る超音波プローブの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置本体の構成を示すブロック図である。 図１に示す受信信号処理部の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る超音波プローブの動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置本体の動作例を説明するためのフローチャートである。

１ 超音波プローブ
２ 超音波診断装置本体
１０ 超音波トランスデューサ
１１ 送信遅延パターン記憶部
１２ 送信制御部
１３ 駆動信号発生部
１４ 受信制御部
１５ 受信信号処理部
１６ パラレル／シリアル変換部
１７ 無線通信部
１８ 通信制御部
２１ 操作スイッチ
２２ 制御部
２３ 格納部
２４ バッテリ制御部
２５ 電源スイッチ
２６ バッテリ
２７ 受電手段
２８ バッテリ残量検出部
３１ 無線通信部
３２ 通信制御部
３３ シリアル／パラレル変換部
３４ 画像形成部
３５ 表示制御部
３６ 表示部
４１ 操作部
４２ 制御部
４３ 格納部
４４ 電源制御部
４５ 電源スイッチ
４６ 電源部
４７ 給電手段
４８ 音声発生部
１５１ プリアンプ
１５２ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１５３ アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１５４ 直交検波処理部
１５４ａ、１５４ｂ ミキサ（掛算回路）
１５４ｃ、１５４ｄ ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１５５ａ、１５５ｂ サンプリング部
１５６ａ、１５６ｂ メモリ
３４１ 受信遅延パターン記憶部
３４２ 整相加算部
３４３ メモリ
３４４ 画像処理部

Claims (7)

1. 複数の駆動信号に従って超音波を送信すると共に、超音波エコーを受信して複数の受信信号を出力する複数の超音波トランスデューサと、
   前記複数の超音波トランスデューサから出力される複数の受信信号に対して信号処理を施すことにより伝送信号を生成する信号処理部と、
   前記信号処理部によって生成される伝送信号を無線通信によって外部に送信する無線通信部と、
   電力を必要とする各部に電力を供給するバッテリと、
   前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出部と、
   前記バッテリ残量検出部の検出結果に基づいて、前記バッテリの残量が第１の閾値を下回るときに、第１の通知信号を送信するように前記無線通信部を制御し、前記バッテリの残量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値を下回るときに、前記第１の通知信号に替えて第２の通知信号を送信すると共に伝送信号の送信を停止するように前記無線通信部を制御する制御部と、
   を具備する超音波プローブ。
2. 請求項１記載の超音波プローブと、
   前記超音波プローブとの間で無線通信を行う超音波診断装置本体と、
   を具備する超音波診断装置であって、前記超音波診断装置本体が、
   前記超音波プローブから送信される伝送信号及び通知信号を受信する第２の無線通信部と、
   画像を表示する表示部と、
   音声を発生する音声発生部と、
   前記第１の通知信号が受信されたときに、警告表示又は警告音の発生を行うように前記表示部又は前記音声発生部を制御すると共に、超音波撮像中に前記第２の通知信号が受信されたときに、超音波撮像を中止して前記超音波診断装置をフリーズモードに設定する第２の制御部と、
   を具備する、前記超音波診断装置。
3. 前記第２の制御部が、前記第１又は第２の通知信号が受信されたときに、超音波診断装置をドップラモード又はカラーフローモードに設定することを禁止する、請求項２記載の超音波診断装置。
4. 前記無線通信部が、前記バッテリの残量が第１の閾値よりも小さくて第２の閾値以上であるときに、前記信号処理部によって生成される伝送信号を間引きして送信する、請求項２又は３記載の超音波診断装置。
5. 前記無線通信部が、前記バッテリの残量が第１の閾値よりも小さくて第２の閾値以上であるときに、前記信号処理部によって生成される伝送信号を圧縮して送信する、請求項２又は３記載の超音波診断装置。
6. 前記超音波診断装置本体が、第１の閾値、第２の閾値、及び、第１の閾値よりも小さくて第２の閾値よりも大きい第３の閾値を設定するために用いられる操作部をさらに具備する、請求項２〜５のいずれか１項記載の超音波診断装置。
7. 前記制御部が、前記バッテリの残量が第３の閾値を下回るときに、前記第１の通知信号に替えて第３の通知信号を送信するように前記無線通信部を制御し、
   前記第２の制御部が、前記第１の通知信号が受信されたときに、第１の警告表示又は第１の警告音の発生を行うように前記表示部又は前記音声発生部を制御すると共に、前記第３の通知信号が受信されたときに、前記第１の警告表示とは異なる第２の警告表示又は前記第１の警告音とは異なる第２の警告音の発生を行うように前記表示部又は前記音声発生部を制御する、請求項６記載の超音波診断装置。

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