JP2011056104A - ワイヤレス超音波診断装置及び超音波プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】超音波プローブと超音波観測器との通信状態を良好に保つ。
【解決手段】ワイヤレス超音波診断装置１０を、無線通信機能をそれぞれ有する第１超音波プローブ１１、第２超音波プローブ１２、超音波観測器１３から構成する。第１超音波プローブ１１を超音波診断に用いる。超音波診断に使用しない第２超音波プローブ１２を、第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３のそれぞれの通信範囲が重なり合う領域に配す。第２超音波プローブ１２により、第１超音波プローブ１１から無線にて出力された検出信号を超音波観測器１３へ中継する。
【選択図】図５

Description

本発明は、超音波プローブと超音波観測器との間で無線信号の送受信を行うワイヤレス超音波診断装置、及びこのシステムを構成する超音波プローブに関するものである。

超音波診断装置を利用した医療診断が盛んに行われている。超音波診断装置は、超音波プローブと超音波観測器とから構成されている。超音波プローブの先端には、超音波トランスデューサ（以下、ＵＴと略す）が配されている。ＵＴから人体に超音波を照射し、被検体からの反射波をＵＴで受信する。これにより出力される検出信号を超音波観測器で電気的に処理することによって、超音波画像が得られる。

このような超音波診断装置の一つとして、超音波プローブ及び超音波観測器に無線通信機能を持たせているワイヤレス超音波診断装置が知られている（特許文献１〜３参照）。ワイヤレス超音波診断装置では、超音波プローブにて検出信号を無線信号に変調し、この無線信号を超音波観測器へ送信する。次いで、超音波観測器にて超音波プローブから受信した無線信号を元の検出信号に復調し、この検出信号に基づき超音波画像を生成する。超音波プローブと超音波観測器とを接続するケーブルが不要になるので、超音波プローブの操作性が飛躍的に向上する。

特開昭５３−１０８６９０号公報 特開昭５５−１５１９５２号公報 特開２００２−８５４０５号公報

しかしながら、ワイヤレス超音波診断装置では、術者の立ち位置や診断室の構造によっては超音波プローブと超音波観測器との通信状態を良好に保つことができない場合がある。例えば、術者の背面側に超音波観測器がある場合、超音波プローブより発信された無線信号が術者により遮られるため、超音波観測器で無線信号を受信することができないおそれがある。

本発明は上記問題を解決するためのものであり、超音波プローブと超音波観測器との通信状態を良好に保つことができるワイヤレス超音波診断装置、及びこのシステムを構成する超音波プローブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のワイヤレス超音波診断装置は、複数の超音波プローブと、超音波観測器と、前記超音波プローブ及び超音波観測器にそれぞれ設けられ、互いに超音波診断に係る信号を無線で送受信する無線通信手段と、前記超音波プローブに設けられ、当該超音波プローブが超音波診断に使用されていないときに、超音波診断に使用されている超音波プローブまたは前記超音波観測器のいずれか一方から発信された無線信号を他方へ中継するように、前記無線通信手段を制御する無線通信制御手段と、を備えることを特徴とする。

超音波診断に使用されていない前記超音波プローブが複数ある場合、その少なくとも２つの超音波プローブの前記無線通信制御手段が、それぞれ前記無線通信手段を制御して、前記無線信号を前記他方に向けて順次中継することが好ましい。

前記超音波プローブ及び前記超音波観測器は、前記無線通信手段が受信した前記無線信号の受信電力の大きさを検出する受信電力検出手段と、前記受信電力検出手段の検出結果が所定のしきい値未満となったときに、警告表示を行う警告表示手段とを備えることが好ましい。

前記超音波プローブは、前記無線通信手段にて受信した前記無線信号のバックアップデータを一時保存するバックアップ手段を備えることが好ましい。

前記超音波観測器は、前記超音波プローブの使用状態を表示する表示手段を備えることが好ましい。

前記超音波プローブから前記超音波観測器に向けて無線送信される前記無線信号には、当該超音波プローブの固有識別情報、及び当該超音波プローブの使用状態を示すプローブ情報が含まれており、前記超音波観測器は、前記無線通信手段で受信した前記固有識別情報及びプローブ情報に基づき、前記超音波プローブの使用状態をリスト表示するように、前記表示手段を制御する表示制御手段を備えることが好ましい。

前記超音波プローブの使用状態には、前記超音波プローブが超音波診断に使用されている状態、前記超音波プローブが前記無線信号の中継に使用されている状態、前記超音波プローブが超音波診断及び中継のいずれかに使用可能な状態の少なくともいずれか一つが含まれていることが好ましい。

前記超音波プローブには、超音波診断に係る信号の操作入力を受け付ける操作入力手段が設けられており、中継に使用されている超音波プローブの前記無線通信制御手段は、前記無線通信手段が前記無線信号の中継を行っているときに、前記無線通信手段を制御して、自らの前記操作入力手段からの操作入力信号を、前記超音波観測器または超音波診断に使用されている超音波プローブに向けて無線送信させるとともに、前記超音波観測器及び前記超音波診断に使用されている超音波プローブは、当該操作入力信号に基づく制御を行い、前記中継に使用されている超音波プローブの操作入力手段を、超音波診断に使用されている超音波プローブの操作入力手段の代わりに用いることが好ましい。

前記超音波プローブと前記超音波観測器とを有線接続する接続手段を備え、前記超音波観測器は、前記接続手段を介して接続している超音波プローブの前記無線通信手段を、当該超音波観測器の前記無線通信手段として機能させることが好ましい。

前記超音波プローブには、前記無線通信手段が前記無線信号の中継を行っている旨を表示する中継状態表示手段が設けられていることが好ましい。

また、本発明の超音波プローブは、被検体に超音波を照射し、この被検体からの反射波を受信する送受波手段と、超音波観測器との間で、超音波診断に係る信号を無線で送受信する無線通信手段とを備える超音波プローブにおいて、前記送受波手段が作動していないときに、前記送受波手段が作動している超音波プローブまたは前記超音波観測器のいずれか一方から発信された前記無線信号を他方へ中継するように、前記無線通信手段を制御する無線通信制御手段を備えることを特徴とする。

本発明のワイヤレス超音波診断装置及び超音波プローブは、超音波診断に使用しない超音波プローブを利用して、超音波診断に使用する超音波プローブと超音波観測器との間で咽んで送受信される信号の中継を行うようにしたので、この両者の間に術者あるいは障害物が位置している場合でも、信号の送受信に比較的影響の少ない強固な無線通信ネットワークを構築することができる。その結果、超音波プローブと超音波観測器との通信状態を良好に保つことができる。

また、超音波観測器一台に対して複数の超音波プローブを共用するのが通常であるが、従来では、超音波診断に使用していない超音波プローブは何の役にも立っていなかった。これに対して、本発明では、超音波診断に使用していない超音波プローブを信号の中継器として使用することができる。

超音波プローブ及び超音波観測器にて、無線信号の受信電力の検出結果が所定のしきい値未満となった時に警告を行うようにしたので、両者の距離を近づける、あるいは両者の間の障害物を除去するように促すことができる。

無線信号の中継を行う超音波プローブにて、受信した無線信号のデータをバックアップすることで、この超音波プローブが無線信号の送信に失敗した場合に、バックアップデータに基づき無線信号を再送信することができる。

超音波観測器にて超音波プローブの使用状態の表示を行うようにしたので、どの超音波プローブが超音波診断に使用されているか、あるいは無線信号の中継に使用されているかなどを容易に判別することができる。また、超音波プローブの使用状態をリストで表示することで、一目で各超音波プローブの使用状態を把握することができる。

超音波診断に使用する超音波プローブにて行われる操作を、超音波診断に使用しない超音波プローブにて代わりに行えるようにしたので、超音波診断中に操作によって超音波プローブが動き、その検査位置がずれることが防止される。

無線信号の中継に使用されている超音波プローブにて、無線信号の中継を行っている旨を表示するようにしたので、この超音波プローブが誤って超音波診断に使用されてしまうことが防止される。

第１実施形態のワイヤレス超音波診断装置の構成を示す外観図である。 第１及び第２超音波プローブの電気的構成を示すブロック図である。 超音波観測器の電気的構成を示すブロック図である。 第１，第２超音波プローブ、及び超音波観測器の通信範囲を示す説明図である。 第１，第２超音波プローブ、及び超音波観測器のＣＰＵの機能ブロック図である。 （Ａ）経路情報、（Ｂ）経路要求情報の説明図である。 経路情報の生成処理の流れを示す説明図である。 第１実施形態のワイヤレス超音波診断装置における、超音波画像表示までの処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第２実施形態のワイヤレス超音波診断装置における、バックアップ処理の流れを示すフローチャートである。 第２超音波プローブと超音波観測器との間の無線通信に不具合が生じていることを説明するための説明図である。 第３実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第３実施形態のワイヤレス超音波診断装置における、警告表示処理の流れを示すフローチャートである。 第４実施形態のワイヤレス超音波診断装置の構成を示す外観図である。 第４実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第１経路情報の生成処理の流れを示すフローチャートである。 第２〜第４経路情報の説明図である。 第４実施形態のワイヤレス超音波診断装置における、経路情報の選択処理の流れを示すフローチャートである。 第５実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第６実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第７実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。 第８実施形態のワイヤレス超音波診断装置の電気的構成を示すブロック図である。

図１において、ワイヤレス超音波診断装置（以下、超音波診断装置と略す）１０は、無線通信機能を有する体外式の第１及び第２超音波プローブ１１，１２と超音波観測器１３とで構成されており、患者のベッドサイドで簡易的な超音波診断を行う際に使用される。

第１及び第２超音波プローブ１１，１２は同じ構成である。第１超音波プローブ１１は、超音波診断に用いられる。第２超音波プローブ１２は、超音波診断には使用されておらず、所定のプローブ置き場１５に保管されている。以下の説明では、第１超音波プローブ１１に対応する各部の符号に「ａ」を付加し、第２超音波プローブ１２に対応する各部の符号に「ｂ」を付加する。

第１及び第２超音波プローブ１１，１２は、術者が把持して患者にあてがう走査ヘッド１６ａ，１６ｂと、走査ヘッド１６ａ，１６ｂの先端部に内蔵された超音波トランスデューサアレイ（以下、ＵＴアレイと略す）１７ａ，１７ｂと、走査ヘッド１６ａ，１６ｂの略中央部に設けられた電源スイッチ１８ａ，１８ｂ及び操作スイッチ１９ａ，１９ｂとからなる。

ＵＴアレイ１７ａ，１７ｂは、患者の被観察部位に超音波を照射し、被観察部位からの反射波を受信する。電源スイッチ１８ａ，１８ｂは、両超音波プローブ１１，１２の電源のＯＮ・ＯＦＦを切り替える。

操作スイッチ１９ａ，１９ｂは、両超音波プローブ１１，１２の操作及び動作モードの切り替え、並びに超音波観測器１３に種々の操作指示を送るためのものである。両超音波プローブ１１，１２の動作モードには、超音波の照射を行う観測モード、無線通信に関わる機能以外の機能を停止させた待機モードなどがある。

超音波観測器１３は、装置本体２１とカバー２２とからなる。装置本体２１の上面には、超音波観測器１３に種々の操作指示を入力するための複数のボタンやトラックボールが設けられた操作部２３が配されている。カバー２２の内面には、超音波画像をはじめとして様々な操作画面を表示するモニタ２４が設けられている。

カバー２２は、ヒンジ２５を介して装置本体２１に取り付けられており、操作部２３とモニタ２４とを露呈させる開き位置と、装置本体２１の上面とカバー２２の内面を対面させて、操作部２３とモニタ２４を互いに覆って保護する閉じ位置との間で回動自在である。

図２において、ＵＴアレイ１７ａ，１７ｂは、複数等間隔で配列された超音波トランスデューサ（以下、ＵＴという）２７ａ，２７ｂを備えている。ＵＴ２７ａ，２７ｂは、圧電素子からなり、駆動信号発生回路２８ａ，２８ｂから入力される励振パルスに応じて振動し、対向する被観察部位に超音波を送信する。また、ＵＴ２７ａ，２７ｂは、被観察部位で反射した超音波の反射波を受信して、受信信号処理回路２９ａ，２９ｂに検出信号を出力する。

駆動信号発生回路２８ａ，２８ｂは、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂの制御の下、送信制御回路３１ａ，３１ｂによって駆動制御される。駆動信号発生回路２８ａ，２８ｂは、送信制御回路３１ａ，３１ｂからの指令に基づき、励振パルスを入力するＵＴ２７ａ，２７ｂを選択して、これを所定の時間間隔で順次切り替える。例えば、ＵＴ２７ａ，２７ｂが１２８個であった場合、全ＵＴ２７ａ，２７ｂのうち隣接する４８個のＵＴ２７ａ，２７ｂを１つのブロックとして駆動させるように選択し、超音波および反射波の１回の送受信毎に、駆動させるＵＴ２７ａ，２７ｂを１〜数個ずつずらす。

また、駆動信号発生回路２８ａ，２８ｂは、送信制御回路３１ａ，３１ｂからの指令に基づき、１つのブロックを構成する各ＵＴ２７ａ，２７ｂに励振パルスを入力するタイミングをずらして、超音波の出射方向を電子走査、または超音波を電子フォーカスさせる。この際に、送信制御回路３１ａ，３１ｂは、超音波および反射波の１回の送受信毎に、各ＵＴ２７ａ，２７ｂに励振パルスを入力するタイミングを示す遅延パターン情報を生成する。

受信信号処理回路２９ａ，２９ｂは、１個のＵＴ２７ａ，２７ｂに対して１個ずつ、つまり、ＵＴ２７ａ，２７ｂの個数分設けられており、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂの制御の下、受信制御回路３２ａ，３２ｂによって駆動制御される。

受信信号処理回路２９ａ，２９ｂは、受信アンプとＡ／Ｄ変換器（以下、Ａ／Ｄと略す）とを備えている。受信アンプは、ＵＴ２７ａ，２７ｂから入力された検出信号を増幅する。Ａ／Ｄは、受信アンプで増幅された検出信号にデジタル変換を施して、検出信号をデジタル化する。各受信信号処理回路２９ａ，２９ｂは、それぞれパラレル／シリアル変換回路（以下、Ｐ／Ｓ変換回路と略す）３３ａ，３３ｂと接続している。

Ｐ／Ｓ変換回路３３ａ，３３ｂには、超音波および反射波の１回の送受信毎に、各受信信号処理回路２９ａ，２９ｂから検出信号がパラレルに入力される。従って、上述の１つのブロックが４８個のＵＴ２７ａ，２７ｂで構成される場合、Ｐ／Ｓ変換回路３３ａ，３３ｂには、４８ビットのパラレル信号が入力される。Ｐ／Ｓ変換回路３３ａ，３３ｂは、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂの制御の下、図示しない位相同期回路から入力されるクロック信号に同期して、４８ビットのパラレル信号をシリアル信号に変換する。Ｐ／Ｓ変換回路３３ａ，３３ｂは、無線通信回路３４ａ，３４ｂと接続している。

無線通信回路３４ａ，３４ｂは、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂの制御の下、アンテナ３５ａ，３５ｂを介して他の超音波プローブや超音波観測器１３との間で無線信号の送受信を行う。無線通信回路３４ａ，３４ｂは、Ｐ／Ｓ変換回路３３ａ，３３ｂから入力されるシリアル信号や、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂから入力される各種信号を無線信号に変調し、この無線信号をアンテナ３５ａ，３５ｂへ出力する。また、無線通信回路３４ａ，３４ｂは、アンテナ３５ａ，３５ｂを介して受信した無線信号を元の信号に復調する。

ＣＰＵ３０ａ，３０ｂは、操作スイッチ１９ａ，１９ｂからの操作入力信号に基づき、メモリ３６ａ，３６ｂのＲＯＭ領域から読み出した各種プログラムを逐次実行することで、両超音波プローブ１１，１２の各部の動作を統括的に制御する。メモリ３６ａ，３６ｂのＲＡＭ領域は、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂが処理を実行するためのワークメモリや、各種データの一時保管先として機能する。

また、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂには、上述の各部の他に、バッテリ制御回路３７ａ，３７ｂが接続している。バッテリ制御回路３７ａ，３７ｂには、電源スイッチ１８ａ，１８ｂ、バッテリ３８ａ，３８ｂ、受電部３９ａ，３９ｂが接続している。

バッテリ制御回路３７ａ，３７ｂは、電源スイッチ１８ａ，１８ｂがＯＮされたときに、ＣＰＵ３０ａ，３０ｂの制御の下、バッテリ３８ａ，３８ｂから第１及び第２超音波プローブ１１，１２の各部へ電力供給を行わせる。受電部３９ａ，３９ｂは、外部の充電器（図示せず）からの電力供給を受け付ける。また、バッテリ制御回路３７ａ，３７ｂは、受電部３９ａ，３９ｂを介して供給される電力をバッテリ３８ａ，３８ｂに充電させる。

図３に示すように、超音波観測器１３は、上述の操作部２３及びモニタ２４の他に、ＣＰＵ４０、メモリ４１、無線通信回路４２、シリアル／パラレル変換回路（以下、Ｓ／Ｐ変換回路と略す）４３、画像形成回路４４、表示制御回路４５などを備えている。ＣＰＵ４０は、操作部２３からの操作入力信号に基づき、メモリ４１から読み出したプログラムを逐次実行することで、超音波観測器１３の各部の動作を統括的に制御する。

無線通信回路４２は、上述の無線通信回路３４ａ，３４ｂと基本的に同じであり、アンテナ４７を介して超音波プローブ１１，１２との間で無線信号の送受信を行う。無線通信回路４２は、ＣＰＵ４０から入力される各種信号を無線信号に変調し、この無線信号をアンテナ４７に出力する。

また、無線通信回路４２は、アンテナ４７を介して受信した無線信号を元の信号、例えば、上述のシリアル信号などに復調する。この際に、無線通信回路４２は、復調した信号のうち、シリアル信号はＳ／Ｐ変換回路４３へ出力し、その他の信号はＣＰＵ４０へ出力する。

Ｓ／Ｐ変換回路４３は、図示しない位相同期回路から入力されるクロック信号に同期して、シリアル信号を元のパラレル信号、つまり、１ブロックの検出信号に変換する。また、Ｓ／Ｐ変換回路４３には画像形成回路４４が接続している。

画像形成回路４４は、遅延パターン情報記憶部４８と、整相加算部４９と、画像処理部５０とを備えている。遅延パターン情報記憶部４８は、無線通信回路４２が各超音波プローブ１１，１２から無線受信した上述の遅延パターン情報を記憶する。

整相加算部４９は、遅延パターン情報記憶部４８に記憶されている遅延パターン情報を参照して、検出信号に対して位相が揃うように整相加算を施す。具体的には、Ｓ／Ｐ変換回路４３から入力されるブロック毎の検出信号を逐次蓄積し、全てのＵＴ２７ａ，２７ｂからの検出信号が蓄積されたときに、各検出信号に対して整相加算を施す。

画像処理部５０は、整相加算部４９から出力された検出信号に対して、ゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、フィルタ処理等の各種信号処理を施した後、テレビ信号に変換する。表示制御回路４５は、画像処理部５０から出力されるテレビ信号にＤ／Ａ変換を施し、モニタ２４に超音波画像を表示する。

図４に示すように、プローブ置き場１５は、第１超音波プローブ１１の通信範囲Ａ１と、超音波観測器１３の通信範囲Ａ２とが重なり合う領域に設置されている。また、第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３は、第２超音波プローブ１２の通信範囲Ａ３内に位置する。

図５に示すように、第１及び第２超音波プローブ１１，１２のＣＰＵ３０ａ，３０ｂは、メモリ３６ａ，３６ｂから読み出したプログラムを逐次実行することで、ルート構築制御部５２ａ，５２ｂ、通信制御部５３ａ，５３ｂとして機能する。同様に、超音波観測器１３のＣＰＵ４０は、ルート構築制御部５５、通信制御部５６として機能する。これら各ルート構築制御部と通信制御部は、本発明の無線通信制御手段に相当する。

ルート構築制御部５２ａ，５２ｂ，５５は、それぞれ無線通信回路３４ａ，３４ｂ，４２を制御して、互いに通信範囲内に存在するもの同士の間で相互に無線通信を行うことで、第１超音波プローブ１１と超音波観測器１３との間での無線信号の配送経路を示す経路情報５８を生成する。なお、各ルート構築制御部５２ａ，５２ｂ，５５間の無線通信は、無線通信回路及びアンテナを介して行われるが、説明の煩雑化を防止するため、ここでは両者についての記載は省略する。

ルート構築制御部５２ａは、ルート構築制御部５２ｂと相互に無線通信を行う。また、ルート構築制御部５２ｂは、ルート構築制御部５２ａ及びルート構築制御部５５とそれぞれ相互に無線通信を行う。つまり、ルート構築制御部５２ｂは、ルート構築制御部５２ａ及びルート構築制御部５５の一方から発信されたデータを他方へ中継する。

ルート構築制御部５２ａが発信するデータには、超音波観測器１３を宛先とする経路情報５８の生成を要求する経路要求情報５９がある。この経路要求情報５９の発信は、例えば、超音波プローブ１１の動作モードが観測モードに切り替えられたとき、あるいは、超音波プローブ１１による超音波診断を開始したときなどに実行する。また、経路要求情報５９の発信を定期的に行ってもよい。

逆に、ルート構築制御部５５が発信するデータには、経路要求情報５９に応答した経路情報５８がある。ルート構築制御部５５は、経路要求情報５９を受信する度に経路情報５８を発信するとともにメモリ４１に格納する。また、ルート構築制御部５２ａ，５２ｂは、受信した経路情報５８をそれぞれメモリ３６ａ，３６ｂに格納する。

通信制御部５３ａは、無線通信回路３４ａを制御して、Ｐ／Ｓ変換回路３３ａから出力された１ブロック毎のシリアル信号を、経路情報５８に登録されている次の送信先へ逐次無線送信させる。以下、シリアル信号を変調してなる無線信号を、「無線シリアル信号」という。

通信制御部５３ｂは、無線通信回路３４ｂを制御して、この無線通信回路３４ｂが受信した無線シリアル信号を、経路情報５８に登録されている、さらに次の送信先へ逐次中継する。また、通信制御部５６は、無線通信回路４２による無線シリアル信号の受信を制御する。

図６（Ａ）に示すように、経路情報５８は、経路要求ＩＤ欄６１と経路表６２とからなる。経路要求ＩＤ欄６１には、ルート構築制御部５２ａが経路要求情報５９に付した経路要求ＩＤが登録される。経路要求ＩＤは、新たな経路要求情報５９が発行される度に１ずつインクリメントされる。つまり、経路要求ＩＤの値が大きいほど、より新しい経路情報５８となる。

経路表６２は、無線信号の配送経路を示す。この経路表６２には、無線信号の発信元（以下、始点という）の固有識別情報を示す始点情報欄６２ａと、無線信号の中継点の固有識別情報を示す中継点情報欄６２ｂと、無線信号の宛先（以下、終点という）の固有識別情報を示す終点情報欄６２ｃとが登録されている。

始点情報欄６２ａには、第１超音波プローブ１１の固有識別情報が登録される。中継点情報欄６２ｂには、第２超音波プローブ１２の固有識別情報が登録される。この際に、中継点となる超音波プローブが本実施形態の１本ではなく複数存在する場合には、各超音波プローブの固有識別情報が、無線信号の中継順に登録される。終点情報欄６２ｃには、超音波観測器１３の固有識別情報が登録される。なお、固有識別情報としては、例えば超音波プローブ１１，１２、超音波観測器１３のＩＤ番号やＩＰアドレス等が用いられる（図中ではＩＤ番号を例示）。

図６（Ｂ）に示すように、経路要求情報５９は、経路情報５８のベースとなるものであり、経路情報５８と同様に、経路要求ＩＤ欄６１と経路表６２とからなる。ただし、経路要求情報５９は、ルート構築制御部５２ａにより生成された時点において、中継点情報欄６２ｂ及び終点情報欄６２ｃがブランクになっている。

次に、図７を用いて経路情報５８の生成処理について説明を行う。第１超音波プローブ１１の動作モードが観測モードに切り替えられたときに、括弧付き数字（１）に示すように、ルート構築制御部５２ａは経路要求情報５９を生成する。

次いで、ルート構築制御部５２ａは、生成した経路要求情報５９を無線通信回路３４ａに送るとともに、無線通信回路３４ａに対してブロードキャスト送信指令を発する。ここで、ブロードキャストとは、不特定多数に対して同じ情報を同時に送信することである。

括弧付き数字（２）に示すように、無線通信回路３４ａは、ブロードキャスト送信指令を受けて、経路要求情報５９を無線信号に変調し、この無線信号をアンテナ３５ａからブロードキャストする。この際に、第１超音波プローブ１１の通信範囲Ａ１内には第２超音波プローブ１２があり、そのアンテナ３５ｂが第１超音波プローブ１１からの無線信号を受信する。

アンテナ３５ｂで受信された無線信号は、無線通信回路３４ｂにて元の経路要求情報５９に復調された後、ルート構築制御部５２ｂへ出力される。ルート構築制御部５２ｂは、無線通信回路３４ｂから入力された経路要求情報５９を参照して、その経路表６２に第２超音波プローブ１２の固有識別情報が既に登録されているか否かを確認する。この固有識別情報が登録されている場合、つまり、既に受け取り済みの経路要求情報５９である場合、ルート構築制御部５２ｂは、この経路要求情報５９を破棄する。

逆に、経路表６２に第２超音波プローブ１２の固有識別情報が登録されておらず、初めて受け取った経路要求情報５９である場合、ルート構築制御部５２ｂは、括弧付き数字（３）に示すように、中継点情報欄６２ｂに第２超音波プローブ１２の固有識別情報を登録して、経路要求情報５９を更新する。この固有識別情報は、最初の中継点を示す中継点１情報として登録される。

ルート構築制御部５２ｂは、更新した経路要求情報５９を無線通信回路３４ｂに送り、この無線通信回路３４ｂに対してブロードキャスト送信指令を発する。これにより、括弧付き数字（４）に示すように、経路要求情報５９を変調してなる無線信号が、アンテナ３５ｂからブロードキャストされる。この際に、第２超音波プローブ１２の通信範囲Ａ３内には、第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３があり、両者のアンテナ３５ａ，４７がそれぞれ第２超音波プローブ１２からの無線信号を受信する。

アンテナ３５ａで受信された無線信号は、無線通信回路３４ａにて経路要求情報５９に復調された後、ルート構築制御部５２ａに入力される。ルート構築制御部５２ａは、経路要求情報５９に第１超音波プローブ１１の固有識別情報が既に登録されているため、この経路要求情報５９を破棄する。

一方、アンテナ４７で受信された無線信号は、無線通信回路４２にて経路要求情報５９に復調された後、ルート構築制御部５５に入力される。ルート構築制御部５５は、括弧付き数字（５）に示すように、経路要求情報５９の終点情報欄６２ｃに超音波観測器１３の固有識別情報を登録して、経路情報５８を生成する。これにより、第１超音波プローブ１１と超音波観測器１３との間での無線信号の配送経路が決定する。

次いで、ルート構築制御部５５は、括弧付き数字（６）に示すように、生成した経路情報５８の複製をメモリ４１に格納させる。その後、ルート構築制御部５５は、経路情報５８を無線通信回路４２へ送り、この無線通信回路４２に対してユニキャスト送信指令を発する。ここで、ユニキャストとは、単一の送信先を指定して情報を送信することである。ルート構築制御部５５は、経路情報５８を参照して、経路要求情報５９の直前の送信元、つまり、第２超音波プローブ１２を送信先として指定する。

括弧付き数字（７）に示すように、無線通信回路４２は、ユニキャスト送信指令を受けて、経路情報５８を無線信号に変調し、この無線信号をアンテナ４７からユニキャストする。ユニキャストされた無線信号は、送信先として指定された第２超音波プローブ１２のアンテナ３５ｂで受信される。

アンテナ３５ｂで受信された無線信号は、元の経路情報５８に復調された後、ルート構築制御部５２ｂに入力される。ルート構築制御部５２ｂは、括弧付き数字（８）に示すように、入力された経路情報５８の複製をメモリ３６ｂに格納させる。

次いで、ルート構築制御部５２ｂは、上述のルート構築制御部５５と同様に、経路情報５８を参照して、経路要求情報５９の送信元である第１超音波プローブ１１を送信先として指定したユニキャスト送信指令を、無線通信回路３４ｂに対して発する。これにより、括弧付き数字（９）に示すように、経路情報５８を変調してなる無線信号がアンテナ３５ｂからユニキャストされる。

ユニキャストされた無線信号は、第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３のアンテナ３５ａ，４７でそれぞれ受信される。なお、超音波観測器１３は、アンテナ４７で受信した無線信号が、超音波観測器１３以外を送信先として指定したものである場合、この無線信号を破棄する。

これに対して、送信先として指定された第１超音波プローブ１１のアンテナ３５ａで受信された無線信号は、元の経路情報５８に復調された後、ルート構築制御部５２ａに入力される。ルート構築制御部５２ａは、括弧付き数字（１０）に示すように、経路情報５８をメモリ３６ａに格納させる。このように、超音波観測器１３にて生成された経路情報５８は、経路要求情報５９の配送経路を逆に辿って、第２超音波プローブ１２、第１超音波プローブ１１へ送られる。

以上で、経路情報５８が第１超音波プローブ１１、第２超音波プローブ１２、及び超音波観測器１３にそれぞれ共有される。これにより、無線基地局を介さずに、第１超音波プローブ１１、第２超音波プローブ１２、及び超音波観測器１３の３者間で無線信号の送受信が可能になる。つまり、３者間で無線通信ネットワークを構築することができる。

次に、図８を用いて上記構成の超音波診断装置１０の作用ついて説明を行う。第２超音波プローブ１２は、電源ＯＮ状態のまま待機モードにセットされた後、プローブ置き場１５に保管される。これにより、第２超音波プローブ１２は、無線通信に関わる機能以外の機能を停止した状態となる。

第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３の電源がＯＮされると、両者のＣＰＵ３０ａ，４０がそれぞれ第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３の動作制御を開始する。次いで、超音波診断を行うために、操作スイッチ１９ａにより、第１超音波プローブ１１の動作モードが観測モードに設定される。

第１超音波プローブ１１が観測モードに設定されると、図７を用いて説明したような経路情報５８の生成処理が実行されて、経路情報５８が各メモリ３６ａ，３６ｂ，４１にそれぞれ格納される。これにより、第１超音波プローブ１１、第２超音波プローブ１２、及び超音波観測器１３の間に無線通信ネットワークが構築される。

術者は、第１超音波プローブ１１の走査ヘッド１６ａを患者の被観察部位に押し当てる。このとき、第１超音波プローブ１１では、駆動信号発生回路２８ａから、送信制御回路３１ａが選択したＵＴ２７ａに対して励振パルスが送信され、ＵＴ２７ａから被観察部位に超音波が照射される。送信制御回路３１ａが選択するＵＴ２７ａは、超音波および反射波の１回の送受信毎に順次切り替えられる。これにより被観察部位に超音波が走査される。また、送信制御回路３１ａは、超音波および反射波の１回の送受信毎に遅延パターン情報を生成する。

被観察部位に発せられた超音波が反射されて、これをＵＴ２７ａが受信して検出信号を出力する。ＵＴ２７ａからの検出信号は、受信信号処理回路２９ａで増幅及びデジタル変換される。デジタル化された検出信号は、Ｐ／Ｓ変換回路３３ａに送られてＰ／Ｓ変換回路３３ａでシリアル信号に変換され、さらに無線通信回路３４ａに送られる。

ＣＰＵ３０ａの通信制御部５３ａは、メモリ３６ａ内の経路情報５８を参照して、第２超音波プローブ１２をシリアル信号の送信先として決定し、無線通信回路３４ａに対してユニキャスト送信指令を発する。これにより、アンテナ３５ａから無線シリアル信号がユニキャストされて、第２超音波プローブ１２のアンテナ３５ｂで受信される。

アンテナ３５ｂで受信された無線シリアル信号は、無線通信回路３４ｂにて元のシリアル信号に復調された後、メモリ３６ｂに一時的に格納される。次いで、通信制御部５３ｂは、メモリ３６ｂに格納されたシリアル信号を無線通信回路３４ｂに送るとともに、経路情報５８を参照して、無線通信回路３４ｂに対して超音波観測器１３を送信先として指定したユニキャスト送信指令を発する。これにより、無線シリアル信号がアンテナ３５ｂからユニキャストされる。

ユニキャストされた無線シリアル信号は、第１超音波プローブ１１及び超音波観測器１３のアンテナ３５ａ，４７でそれぞれ受信される。なお、上述の経路要求情報５９のユニキャスト送信時と同様に、アンテナ３５ａで受信された無線シリアル信号は破棄される。

このように第２超音波プローブ１２は、第１超音波プローブ１１から発信された無線シリアル信号を超音波観測器１３へ中継する。これにより、第１超音波プローブ１１と超音波観測器１３との間に、術者あるいは障害物が位置している場合でも、第１超音波プローブ１１から発信された信号を超音波観測器１３で確実に受信することができる。

なお、第１超音波プローブ１１では、送信制御回路３１ａが生成した遅延パターン情報も無線信号に変調し、無線シリアル信号と同時、あるいは無線シリアル信号の後に引き続き発信する。この無線信号も、第２超音波プローブ１２により超音波観測器１３へ中継される。

超音波観測器１３の通信制御部５６は、無線通信回路４２を制御して、アンテナ４７で受信した各種無線信号を復調させた後、シリアル信号はＳ／Ｐ変換回路４３に送り、遅延パターン情報はＣＰＵ４０を介して遅延パターン情報記憶部４８に送る。Ｓ／Ｐ変換回路４３は、入力されたシリアル信号を元の１ブロックの検出信号にパラレル変換して整相加算部４９に送る。

以下同様にして、全てのＵＴ２７ａの検出信号が整相加算部４９に蓄積されるとともに、ブロック毎の遅延パターン情報が遅延パターン情報記憶部４８に記憶される。整相加算部４９は、遅延パターン情報記憶部４８内の遅延パターン情報に基づき、検出信号に対して整相加算を施す。整相加算後の検出信号は、画像処理部５０にて各種信号処理が施された後でテレビ信号に変換される。このテレビ信号は、表示制御回路４５にてＤ／Ａ変換されてモニタ２４に超音波画像として表示される。

なお、上記実施形態では、超音波診断に使用しない第２超音波プローブ１２の置き場所をプローブ置き場１５に定めているが、第１超音波プローブ１１の通信範囲Ａ１と、超音波観測器１３の通信範囲Ａ２とが重なり合う領域であれば、ベッドサイドのテーブルの上や椅子の上、あるいは天井にぶら下げるなど、第２超音波プローブ１２の置き場所は特に限定されない。

次に、図９を用いて本発明の第２実施形態の超音波診断装置６５について説明を行う。超音波診断装置６５は、基本的には上記第１実施形態の超音波診断装置１０と同じ構成であり、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する（以降の他実施形態も同様）。

超音波診断装置６５では、第２超音波プローブ１２にて中継を行う信号のバックアップデータ６６を作成してメモリ３６ｂに格納する。この第２超音波プローブ１２のＣＰＵ３０ｂは、バックアップ制御部６８及び通信状態判定部６９としても機能する。

バックアップ制御部６８は、無線通信回路３４ｂにて受信した各種信号のバックアップを制御する。通信状態判定部６９は、超音波観測器１３との通信状態に不具合が生じているか否かを判定し、不具合が生じている場合には、通信制御部５３ｂに対して先に送信した信号の再送信指令を発する。

図１０を用いて、上記構成を有する超音波診断装置６５の作用について説明する。なお、第１実施形態で既に説明した内容については適宜省略する（以降の他実施形態も同様）。第２超音波プローブ１２は、第１超音波プローブ１１から発信された１ブロックの無線シリアル信号をアンテナ３５ｂで受信する。この無線シリアル信号は、無線通信回路３４ｂにてシリアル信号に復調された後、メモリ３６ｂに一時的に格納される。

シリアル信号の格納後、バックアップ制御部６８は、メモリ３６ｂ内のシリアル信号のバックアップデータ６６を作成してメモリ３６ｂに格納する。このバックアップデータ６６の格納後、メモリ３６ｂ内のシリアル信号は、無線通信回路３４ｂにて無線シリアル信号に変調されてアンテナ３５ｂから超音波観測器１３に向けて送信される。

無線シリアル信号の送信が開始されると、通信状態判定部６９は、超音波観測器１３との通信状態を確認する。例えば、無線通信回路３４ｂを制御して、超音波観測器１３に対して通信状態確認リクエストを定期的に送信し、このリクエストに対する応答信号が超音波観測器１３から返信されるか否かを確認する。通信状態判定部６９は、超音波観測器１３から応答信号が返信された場合は、通信状態が良好であると判定する。

これに対して、例えば図１１に示すように、第２超音波プローブ１２と超音波観測器１３との間に人Ｈがいる場合は、第２超音波プローブ１２から送信された無線信号が人Ｈにより遮られてしまうおそれがある。このため、超音波観測器１３では通信状態確認リクエストを受信することができず、応答信号の返信が行われない。このような場合、通信状態判定部６９は、超音波観測器１３との通信状態に不具合が生じていると判定する。

通信状態判定部６９は、不具合が生じていると判定した後も、通信状態確認リクエストの送信を継続させる。そして、人Ｈが移動して、第２超音波プローブ１２と超音波観測器１３との間に障害物がなくなると、通信状態確認リクエストが超音波観測器１３にて受信されるため、応答信号の返信が再開される。

図１０に戻って、通信状態判定部６９は、応答信号の返信が再開された場合、通信状態の不具合が解消されたと判断して、通信制御部５３ｂに対して再送信指令を発する。通信制御部５３ｂは、再送信指令を受けて、メモリ３６ｂに格納されているバックアップデータ６６を読み出すとともに、無線通信回路３４ｂを制御して無線シリアル信号の再送信を行わせる。

このように、第２超音波プローブ１２と超音波観測器１３との間の通信が一時的に途切れるような場合でも、無線シリアル信号の中継を確実に実行することができる。以下、１ブロックの無線シリアル信号の送信が完了するまで、上述の処理が繰り返される。

１ブロックの無線シリアル信号の送信が完了すると、バックアップ制御部６８は、この無線シリアル信号に対応するバックアップデータ６６をメモリ３６ｂから削除する。これ以降の処理については、第１実施形態と同じであるため、説明は省略する。

上記第２実施形態では、バックアップデータ６６をメモリ３６ｂに逐次格納するが、第２超音波プローブ１２と超音波観測器１３との間の通信が途切れている時間が長いと、メモリ３６ｂに格納されるバックアップデータ６６の数が増え、メモリ３６ｂの残容量が少なくなるおそれがある。この場合には、通信状態に不具合が生じている旨の警告表示を、第２超音波プローブ１２や超音波観測器１３に行わせてもよい。この警告には、ＬＥＤランプやビープ音等が使用される。

上記第２実施形態では、第２超音波プローブ１２でシリアル信号のバックアップを行う場合を例に挙げて説明したが、第１超音波プローブ１１でも同様に、シリアル信号のバックアップを行ってもよい。また、バックアップする情報は、シリアル信号に限定されるものではなく、上述の経路要求情報５９や経路情報５８のバックアップも同様に行うことができる。また、通信状態に不具合が生じていると判定した場合には、第１超音波プローブ１１による超音波走査自体を停止して、通信状態の不具合が解消されたときに再開するようにしてもよい。これにより、省電力化が図れる。

次に、図１２を用いて本発明の第３実施形態の超音波診断装置７０について説明を行う。超音波診断装置７０は、基本的には上記第１実施形態と同じ構成である。ただし、超音波診断装置７０では、第１及び第２超音波プローブ１１，１２、超音波観測器１３の３者に、それぞれ上記第１実施形態とは異なる無線通信回路７１ａ，７１ｂ、７２が設けられている。

また、超音波診断装置７０では、３者のＣＰＵ３０ａ，３０ｂ，４０が、それぞれ警告表示制御部７６ａ，７６ｂ，７７としても機能する。さらに、第１及び第２超音波プローブ１１，１２には、警告表示用ＬＥＤ７８ａ，７８ｂが設けられている。

無線通信回路７１ａ，７１ｂ、７２は、それぞれ受信電力計測部８０を備えている点を除けば、基本的に第１実施形態の無線通信回路３４ａ，３４ｂ，４２と同じものである。受信電力計測部８０は、無線通信回路７１ａ，７１ｂ、７２がそれぞれアンテナ３５ａ，３５ｂ，４７を介して受信した各種無線信号の受信電力の大きさを測定する。

警告表示制御部７６ａ，７６ｂ，７７は、無線信号の受信電力の低下による、通信品質の劣化を示す警告表示の表示制御を行う。警告表示制御部７６ａ，７６ｂは、警告表示用ＬＥＤ７８ａ，７８ｂの表示制御を行う。また、警告表示制御部７７は、表示制御回路４５を介して、モニタ２４による警告表示を制御する。

図１３を用いて、上記構成を有する超音波診断装置７０の作用について説明する。３者の無線通信回路７１ａ，７１ｂ，７２は、それぞれアンテナ３５ａ，３５ｂ，４７を介して各種無線信号を受信したときに、受信電力計測部８０を作動させる。なお、無線信号の送信元は特に限定されない。

受信電力計測部８０は、無線通信回路７１ａ，７１ｂ，７２に入力された無線信号の受信電力を測定し、この測定結果をそれぞれ対応するＣＰＵ３０ａ，３０ｂ，４０へ出力する。警告表示制御部７６ａ，７６ｂ，７７は、受信電力計測部８０から入力される測定結果に基づき、無線信号の受信電力が所定のしきい値未満となるか否かを監視する。このしきい値は、例えば通信途切れ等の通信品質の劣化が発生しないような値に設定されている。

警告表示制御部７６ａ，７６ｂ，７７は、受信電力の測定結果がしきい値以上となる場合、通信品質が良好と判断して、受信電力計測部８０から入力される測定結果の監視を継続する。これに対して、受信電力の測定結果がしきい値未満となる場合、警告表示制御部７６ａ，７６ｂは、それぞれ警告表示用ＬＥＤ７８ａ，７８ｂを点灯させる。警告表示制御部７７は、表示制御回路４５を介して、モニタ２４に警告メッセージ等を表示させる。これにより、無線信号の送信元との間の距離を近づける、あるいは送信元との間にある障害物を取り除くように促すことができる。その結果、３者間の通信品質の劣化が防止される。なお、警告表示の方法は特に限定されず、また、音声表示にて警告を行ってもよい。

次に、本発明の第４実施形態の超音波診断装置８５について説明を行う。図１４に示すように、超音波診断装置８５は、無線信号の中継を複数の超音波プローブで行うものであり、上記第１〜３実施形態の構成にさらに第３超音波プローブ８６を加えたものである。第３超音波プローブ８６は、第１及び第２超音波プローブ１１，１２と同じ構成であり、以下の説明では、第３超音波プローブ８６に対応する各部の符号に「ｃ」を付加する。

また、超音波診断装置８５では、第１〜第３超音波プローブ１１，１２，８６及び超音波観測器１３がそれぞれ他の３者の通信範囲内にある。このため、超音波診断装置８５では、無線信号の配送経路として図中の括弧付き数字（１）〜（４）に示すような下記の４通りの経路１〜４が選択可能となり、この中から最適な経路を選択する。
・経路１：第１超音波プローブ１１→第２超音波プローブ１２→第３超音波プローブ８６→超音波観測器１３。
・経路２：第１超音波プローブ１１→第２超音波プローブ１２→超音波観測器１３。
・経路３：第１超音波プローブ１１→第３超音波プローブ８６→超音波観測器１３。
・経路４：第１超音波プローブ１１→超音波観測器１３。

図１５に示すように、超音波診断装置８５は、無線信号の受信電力の測定を行う上記第３実施形態の超音波診断装置７０と基本的に同じ構成である。ただし、第１超音波プローブ１１のルート構築制御部８８ａは、上記第１実施形態とは異なる経路要求情報８９を生成する。この経路要求情報８９には、固有識別情報の他に、中継点及び終点における、無線信号の受信電力の測定結果が登録される。他の３者のルート構築制御部８８ｂ、８８ｃ，９１は、それぞれ経路要求情報８９に受信電力計測部８０の測定結果を登録する。

また、超音波診断装置８５では、超音波観測器１３のＣＰＵ４０が、上記第３実施形態とは異なるルート構築制御部９１と、経路情報選択部９２として機能する。ルート構築制御部９１は、無線信号の配送経路が４通りある場合、これに対応して４通りの第１〜第４経路情報９３−（１）〜９３−（４）を生成する。経路情報選択部９２は、第１〜第４経路情報９３−（１）〜９３−（４）を比較して、この中から最適なものを選択する。

図１６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、第１経路情報９３−（１）の生成処理について説明を行う。（Ａ）に示すように、ルート構築制御部８８ａにより生成された経路要求情報８９は、無線信号に変調された後、ブロードキャストされて第２超音波プローブ１２で受信される。

第２超音波プローブ１２で受信された無線信号は、経路要求情報８９に復調された後、ルート構築制御部８８ｂに入力される。このとき、受信電力計測部８０による無線信号の受信電力の測定が行われ、この測定結果がルート構築制御部８８ｂに入力される。

（Ｂ）に示すように、ルート構築制御部８８ｂは、第２超音波プローブ１２の固有識別情報と、受信電力の測定結果とを関連付けて中継点情報欄６２ｂに登録する。この登録後に、経路要求情報８９は、無線信号に変調された後にブロードキャストされて第３超音波プローブ８６で受信される。

以下同様にして、（Ｃ）に示すように、第３超音波プローブ８６において、ルート構築制御部８８ｃによる固有識別情報及び受信電力測定結果の登録、及びブロードキャストが実行される。次いで、（Ｄ）に示すように、超音波観測器１３において、ルート構築制御部９１による固有識別情報及び受信電力測定結果の登録が実行される。これにより、第１経路情報９３−（１）が生成される。

また、図１７の上段、中段、下段に示すように、第１経路情報９３−（１）と同様にして、第２〜第４経路情報９３−（２）〜９３−（４）も生成される。これら第１〜第４経路情報９３−（１）〜９３−（４）は、ルート構築制御部９１から経路情報選択部９２に入力される。

図１８に示すように、経路情報選択部９２は、最初に各経路情報９３−（１）〜９３−（４）にそれぞれ登録されている受信電力の値を調べ、登録されている全ての受信電力の値が上述のしきい値以上となる経路情報をピックアップする。つまり、第３実施形態で説明したような通信品質の劣化が発生しない経路情報をピックアップする。次いで、経路情報選択部９２は、選択した経路情報の中から、中継点が最も少ない経路情報、あるいは最も早く超音波観測器１３に到達した経路情報を選択する。

経路情報選択部９２により選択された経路情報は、図７で説明したような、メモリへの格納とユニキャストとが交互に繰り返し実行されることにより、超音波観測器１３、中継点となる超音波プローブ、第１超音波プローブ１１にそれぞれ共有される。これにより、第１超音波プローブ１１から発信されたシリアル信号を、複数の超音波プローブを経由して、超音波観測器１３に送信することができる。このように、中継点となる超音波プローブを複数設置することで、より強固かつ最適な無線通信ネットワークを構築することができる。

なお、上記第４実施形態では、超音波プローブの数が３つの場合について説明したが、超音波プローブが４つ以上の場合も同様にして、経路情報の生成及び選択、並びに無線信号の中継を行うことができる。

次に、図１９を用いて本発明の第５実施形態の超音波診断装置９６について説明を行う。この超音波診断装置９６は、超音波プローブのリスト表示を行う点を除いては、基本的には上記第４実施形態と同じ構成である。ただし、超音波診断装置９６では、超音波プローブが４つ以上設けられている。

また、超音波診断装置９６では、超音波観測器１３のメモリ４１に、経路情報選択部９２により選択された経路情報（プローブ情報）９７と、対応表９８と、複数の非選択経路情報（プローブ情報）９９とが格納されている。さらに、超音波診断装置９６では、超音波観測器１３のＣＰＵ４０がプローブリスト表示制御部１００としても機能する。

対応表９８は、各超音波プローブの固有識別情報と名称とを関連付けて登録したものである。非選択経路情報９９は、ルート構築制御部９１により生成された経路情報の中で、経路情報選択部９２により選択されなかった経路情報である。

プローブリスト表示制御部１００は、メモリ４１に格納された経路情報９７、対応表９８、非選択経路情報９９に基づき、プローブリスト１０１を作成するとともに、表示制御回路４５を介して、このプローブリスト１０１をモニタ２４に表示させる。

プローブリスト１０１は、超音波プローブの名称を記した名称欄と、各超音波プローブの使用状態を示すステータス欄とからなる。名称欄には、対応表９８に記載されている超音波プローブの名称が記載される。ステータス欄に登録される超音波プローブの使用状態としては、「観測」、「中継」、「待機」、「利用不能」の４つ状態がある。

「観測」状態は、超音波プローブが超音波診断に使用されていることを示す。「中継」状態は、超音波プローブが無線信号の中継に使用されていることを示す。「待機」状態は、超音波プローブが超音波診断や無線信号の中継には使用されていないが、これらに使用可能な状態であることを示す。また、「利用不能」状態は、超音波プローブが超音波診断や無線信号の中継には利用不能であること示す。具体的には、超音波プローブの電源がＯＦＦされている場合などである。

プローブリスト表示制御部１００は、経路情報９７の始点情報欄６２ａ及び中継点情報欄６２ｂに登録されている固有識別情報に基づき、対応表９８を参照して、それぞれ「観測」状態、「中継状態」の超音波プローブの名称を検索する。この検索結果に基づいて、プローブリスト表示制御部１００は、プローブリスト１０１上の対応する超音波プローブのステータス欄に「観測」、「中継」をそれぞれ登録する。

次いで、プローブリスト表示制御部１００は、経路情報９７と非選択経路情報９９とを比較して、経路情報９７には登録されていない、つまり、観測及び中継のいずれにも使用されていない超音波プローブの固有識別情報をピックアップする。次いで、プローブリスト表示制御部１００は、上述したように対応表９８を参照して、プローブリスト１０１上の対応する超音波プローブのステータス欄に「待機」を登録する。

また、プローブリスト表示制御部１００は、「観測」、「中継」、「待機」のいずれもが登録されていない超音波プローブのステータス欄に「利用不能」を登録する。

モニタ２４に表示されるプローブリスト１０１を確認することで、各超音波プローブがそれぞれ「観測」、「中継」、「待機」、「利用不能」のいずれの状態にあるのかを速やかに確認することができる。なお、各超音波プローブの使用状態をリスト表示する代わり、その使用状態を個別に表示するようにしてもよい。

次に、図２０を用いて本発明の第６実施形態の超音波診断装置１０４について説明を行う。上記第１〜第５実施形態の各超音波診断装置では、超音波診断に用いられている第１超音波プローブ１１の操作スイッチ１９ａを操作したときに、上述のシリアル信号と同様に、操作信号が超音波観測器１３へ中継される。この場合の操作としては、モニタ２４に表示される超音波画像のフリーズ操作、超音波観測器１３の画像処理部５０にて行われるゲイン補正等の信号処理の調整操作などがある。

これに対して、第６実施形態の超音波診断装置１０４では、第１超音波プローブ１１で行う操作を、無線信号を中継する第２超音波プローブ１２等でも実行することができる。この超音波診断装置１０４は、第２超音波プローブ１２の通信制御部１０５の機能が異なる点を除けば、上記第１実施形態と同じ構成である。

通信制御部１０５は、操作スイッチ１９ｂからの操作入力信号がＣＰＵ３０ｂに入力されたときに、この操作入力信号の送信先を決定する。この送信先は、シリアル信号の送信先と同じに設定される。以下、第１実施形態と同様に、通信制御部１０５は、操作入力信号を無線通信回路３４ｂへ送り、無線通信回路３４ｂに対して、超音波観測器１３を送信先として指定したユニキャスト送信指令を発する。これにより、操作入力信号が超音波観測器１３で受信され、超音波観測器１３にて受信した操作入力信号に基づく制御が実行される。

また、通信制御部１０５は、第１超音波プローブ１１の制御に係わる操作、例えば動作モードの変更操作等が行われた場合には、経路情報５８を参照して、第１超音波プローブ１１を送信先として指定したユニキャストを実行させる。これにより、第２超音波プローブ１２から第１超音波プローブ１１へ操作入力信号が送信され、第１超音波プローブ１１にて受信した操作入力信号に基づく制御が実行される。つまり、第２超音波プローブ１２の操作スイッチ１９ｂの操作を、あたかも第１超音波プローブ１１の操作スイッチ１９ａを操作しているのと同じように扱う。また、第１超音波プローブ１１の走査部ヘッド１６ａは、図１に示すように片手で把持するので、空いた手で第２超音波プローブ１２の操作スイッチ１９ｂを操作することができる。

このように、超音波診断に使用している第１超音波プローブ１１の操作スイッチ１９ａを操作することなく、第１超音波プローブ１１や超音波観測器１３の操作を行うことができるので、操作スイッチ１９ａを操作することによって第１超音波プローブ１１が動き、その検査位置のずれてしまうことが防止される。

次に、図２１を用いて本発明の第７実施形態の超音波診断装置１０８について説明を行う。この超音波診断装置１０８は、第１〜第３超音波プローブ１１，１２，８６を備える上記第４実施形態の超音波診断装置８５と基本的には同じ構成である。ただし、超音波診断装置１０８では、第３超音波プローブ８６と超音波観測器１３とを有線接続している。

具体的には、各超音波プローブ１１，１２，８６及び超音波観測器１３にそれぞれ接続Ｉ／Ｆ１０９，１１０が設けられているとともに、第３超音波プローブ８６の接続Ｉ／Ｆ１０９と接続Ｉ／Ｆ１１０とが、ケーブル１１１を介して接続している。接続Ｉ／Ｆ１０９は無線通信回路７１ｃに接続している。

また、超音波観測器１３には、ＣＰＵ４０、Ｓ／Ｐ変換回路４３、無線通信回路７２、及び接続Ｉ／Ｆ１１０の４者の間に、接続切替回路１１２が設けられている。接続切替回路１１２は、ＣＰＵ４０の制御の下、無線通信回路７２と接続Ｉ／Ｆ１１０のいずれか一方を、ＣＰＵ４０及びＳ／Ｐ変換回路４３にそれぞれ接続する。

接続切替回路１１２は、第３超音波プローブ８６が接続Ｉ／Ｆ１１０に有線接続されていない場合、無線通信回路７２をＣＰＵ４０及びＳ／Ｐ変換回路４３にそれぞれ接続する。逆に、接続切替回路１１２は、第３超音波プローブ８６が接続Ｉ／Ｆ１１０に有線接続されている場合、接続Ｉ／Ｆ１１０をＣＰＵ４０及びＳ／Ｐ変換回路４３にそれぞれ接続する。

第３超音波プローブ８６と超音波観測器１３とを有線接続した場合、例えば、第３超音波プローブ８６のアンテナ３５ｃで受信した無線シリアル信号は、無線通信回路７１ｃにてシリアル信号に復調された後、接続Ｉ／Ｆ１０９、ケーブル１１１、接続Ｉ／Ｆ１１０、接続切替回路１１２を経て、Ｓ／Ｐ変換回路４３に入力される。逆に、ＣＰＵ４０にて生成された経路情報等は、接続切替回路１１２から上述の経路を逆に辿って無線通信回路７１ｃに入力される。

このように、超音波観測器１３は、アンテナ４７や無線通信回路７２の代わりに、第３超音波プローブ８６のアンテナ３５ｃや無線通信回路７１ｃを利用することができる。第２超音波プローブ１２と超音波観測器１３とが離れており、第３超音波プローブ８６の通信範囲内に両者が存在しない場合、ケーブル１１１を延ばして第３超音波プローブ８６を第２超音波プローブ１２に近づけることにより、無線通信ネットワークを構築することができる。超音波観測器１３のアンテナ４７や無線通信回路７２が壊れた場合でも、無線通信ネットワークを構築することができる。なお、超音波観測器１３と第３超音波プローブ８６との間で無線通信を行ってもよい。

次に、図２２を用いて本発明の第８実施形態の超音波診断装置１１５について説明を行う。超音波診断装置１１５は上記第１実施形態と基本的に同じ構成であるが、各超音波プローブ１１，１２に、無線信号の中継を行っていることを示す中継状態表示ＬＥＤ１１６が設けられている。また、第２超音波プローブ１２のＣＰＵ３０ｂは、中継状態表示制御部１１８としても機能する。

中継状態表示制御部１１８は、無線通信回路３４ｂにて無線シリアル信号等の各種無線信号の中継が行われているときに、中継状態表示ＬＥＤ１１６を点灯させる。これにより、無線信号の中継を行っている第２超音波プローブ１２が誤って使用されることが防止される。なお、中継状態表示ＬＥＤ１１６を点灯する代わりに、各種警告表示や音声表示にて無線信号の中継を行っている旨を表示してもよい。

なお、無線信号を中継している超音波プローブを超音波診断に使用しようとした場合に、これを禁止する、あるいは超音波診断に使用してもよいのかの確認メッセージの表示を行ってもよい。

以上説明した第１〜第８実施形態を２以上組み合せてもよい。

上記各実施形態では、超音波観測器１３が１台しか設けられていないが、超音波観測器１３が複数設けられている場合にも本発明を適用することができる。この場合には、終点が異なる複数の経路情報が作成されるが、第１超音波プローブ１１へ最も早く返信された経路情報を選択すればよい。

１０，６５，７０，８５，９６，１０４，１０８，１１５ ワイヤレス超音波診断装置
１１，１２，８６ 第１、第２、第３超音波プローブ
１３ 超音波観測器
２４ モニタ
３４ａ，３４ｂ，４２，７１ａ〜７１ｃ，７２ 無線通信回路
５２ａ，５２ｂ，５５，８８ａ〜８８ｃ，９１ ルート構築制御部
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５６，１０５ 通信制御部
５８ 経路情報
６８ バックアップ制御部
７８ａ，７８ｂ 警告表示用ＬＥＤ
８０ 受信電力計測部
１０１ プローブリスト
１１６ 中継状態表示ＬＥＤ

Claims (11)

1. 複数の超音波プローブと、
   超音波観測器と、
   前記超音波プローブ及び超音波観測器にそれぞれ設けられ、互いに超音波診断に係る信号を無線で送受信する無線通信手段と、
   前記超音波プローブに設けられ、当該超音波プローブが超音波診断に使用されていないときに、超音波診断に使用されている超音波プローブまたは前記超音波観測器のいずれか一方から発信された無線信号を他方へ中継するように、前記無線通信手段を制御する無線通信制御手段と、
   を備えることを特徴とするワイヤレス超音波診断装置。
2. 超音波診断に使用されていない前記超音波プローブが複数ある場合、その少なくとも２つの超音波プローブの前記無線通信制御手段が、それぞれ前記無線通信手段を制御して、前記無線信号を前記他方に向けて順次中継することを特徴とする請求項１記載のワイヤレス超音波診断装置。
3. 前記超音波プローブ及び前記超音波観測器は、前記無線通信手段が受信した前記無線信号の受信電力の大きさを検出する受信電力検出手段と、前記受信電力検出手段の検出結果が所定のしきい値未満となったときに、警告表示を行う警告表示手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載のワイヤレス超音波診断装置。
4. 前記超音波プローブは、前記無線通信手段にて受信した前記無線信号のバックアップデータを一時保存するバックアップ手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載のワイヤレス超音波診断装置。
5. 前記超音波観測器は、前記超音波プローブの使用状態を表示する表示手段を備えることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載のワイヤレス超音波診断装置。
6. 前記超音波プローブから前記超音波観測器に向けて無線送信される前記無線信号には、当該超音波プローブの固有識別情報、及び当該超音波プローブの使用状態を示すプローブ情報が含まれており、
   前記超音波観測器は、前記無線通信手段で受信した前記固有識別情報及びプローブ情報に基づき、前記超音波プローブの使用状態をリスト表示するように、前記表示手段を制御する表示制御手段を備えることを特徴とする請求項５記載のワイヤレス超音波診断装置。
7. 前記超音波プローブの使用状態には、前記超音波プローブが超音波診断に使用されている状態、前記超音波プローブが前記無線信号の中継に使用されている状態、前記超音波プローブが超音波診断及び中継のいずれかに使用可能な状態の少なくともいずれか一つが含まれていることを特徴とする請求項６記載のワイヤレス超音波診断装置。
8. 前記超音波プローブには、超音波診断に係る信号の操作入力を受け付ける操作入力手段が設けられており、
   中継に使用されている超音波プローブの前記無線通信制御手段は、前記無線通信手段が前記無線信号の中継を行っているときに、前記無線通信手段を制御して、自らの前記操作入力手段からの操作入力信号を、前記超音波観測器または超音波診断に使用されている超音波プローブに向けて無線送信させるとともに、
   前記超音波観測器及び前記超音波診断に使用されている超音波プローブは、当該操作入力信号に基づく制御を行い、前記中継に使用されている超音波プローブの操作入力手段を、超音波診断に使用されている超音波プローブの操作入力手段の代わりに用いることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載のワイヤレス超音波診断装置。
9. 前記超音波プローブと前記超音波観測器とを有線接続する接続手段を備え、
   前記超音波観測器は、前記接続手段を介して接続している超音波プローブの前記無線通信手段を、当該超音波観測器の前記無線通信手段として機能させることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載のワイヤレス超音波診断装置。
10. 前記超音波プローブには、前記無線通信手段が前記無線信号の中継を行っている旨を表示する中継状態表示手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載のワイヤレス超音波診断装置。
11. 被検体に超音波を照射し、この被検体からの反射波を受信する送受波手段と、超音波観測器との間で、超音波診断に係る信号を無線で送受信する無線通信手段とを備える超音波プローブにおいて、
    前記送受波手段が作動していないときに、前記送受波手段が作動している超音波プローブまたは前記超音波観測器のいずれか一方から発信された前記無線信号を他方へ中継するように、前記無線通信手段を制御する無線通信制御手段を備えることを特徴とする超音波プローブ。

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