JP2012075866A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超音波プローブのバッテリの電力残量がしきい値Ethを下回り(S1)、検査状況からリフレッシュ充電タイミングであると判定され(S2)、さらにバッテリの充電回数がしきい値Nthに達している場合に(S3)、リフレッシュ充電を実行すべきであると判断され、バッテリを放電させて電力残量を0とした後(S4)、プローブホルダの給電部によりバッテリの充電動作が実行され(S5)、バッテリの電力残量が最大値Efとなるまで(S6)充電動作が続行される。リフレッシュ充電タイミングではない場合(S2)およびバッテリの充電回数がしきい値Nthに達していない場合(S3)は、バッテリを放電させることなく、そのまま継ぎ足し充電が実行される(S5,S6)。
【選択図】図2
Description
しかしながら、リフレッシュ充電には長時間を要するため、超音波プローブに内蔵されたバッテリに対しては、超音波診断装置を用いた検査に支障が生じないようにリフレッシュ充電を行うことは容易でないのが実情であった。
また、診断装置本体は、超音波プローブを保持するためのプローブホルダを備え、給電部が、プローブホルダに保持された超音波プローブのバッテリに対して給電を行うように構成することができる。
さらに、診断装置本体は、複数のプローブホルダを備え、給電部が、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ独立して給電を行い、給電制御部が、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ対応する給電情報と検査状況とに基づいて給電部によりリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせるようにしてもよい。
また、給電制御部は、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対応する給電情報に基づいて、複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定してもよい。さらに、給電制御部は、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対応する検査状況に基づいて、複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定してもよい。
実施の形態1
図1に、この発明の実施の形態1に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、充電式の超音波プローブ1と、超音波プローブ1に無線通信により接続された診断装置本体2とを備えている。
さらに、プローブ制御部11には、バッテリ制御部12を介してバッテリ13が接続され、バッテリ13に充電のための受電部14が接続されると共に放電のための放電部15が接続され、放電部15がバッテリ制御部12に接続されている。また、バッテリ制御部12に、格納部16が接続されている。
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、圧電体が伸縮し、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て、それらの超音波の合成により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り伸縮して電気信号を発生し、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。
パラレル/シリアル変換部5は、複数チャンネルの受信信号処理部4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に変換する。
無線通信部6は、診断装置本体2との間で無線通信を行うことにより、サンプルデータを診断装置本体2に送信すると共に、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10に出力する。通信制御部10は、プローブ制御部11によって設定された送信電波強度でサンプルデータの送信が行われるように無線通信部6を制御すると共に、無線通信部6が受信した各種の制御信号をプローブ制御部11に出力する。
バッテリ13は、超音波プローブ1の電源として機能し、超音波プローブ1内の電力を必要とする各部に電力を供給する。バッテリ制御部12は、バッテリ13から超音波プローブ1内各部への電力供給を制御すると共に、バッテリ13の電力残量を監視し、さらに、バッテリ13が受電部14を介して充電される毎に、その充電回数を更新して格納部16に格納する。後述するが、格納部16に格納されたバッテリ13の充電回数は、リフレッシュ充電が実行されたときには、0にリセットされるため、格納部16には、継ぎ足し充電の連続回数が格納されることとなる。放電部15は、バッテリ制御部12からの指令に基づいてバッテリ13を放電させ、電力残量を0とする。
なお、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よいし、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よい。
さらに、本体制御部28には、給電制御部31を介して電源部32が接続されている。また、診断装置本体2には、不使用時の超音波プローブ1を保持するためのプローブホルダ33が形成されており、このプローブホルダ33に給電部34が配設されている。
通信制御部27は、本体制御部28によって設定された送信電波強度で各種の制御信号の送信が行われるように無線通信部21を制御する。
シリアル/パラレル変換部22は、無線通信部21から出力されるシリアルのサンプルデータを、パラレルのサンプルデータに変換する。データ格納部23は、メモリまたはハードディスク等によって構成され、シリアル/パラレル変換部22によって変換された少なくとも1フレーム分のサンプルデータを格納する。
整相加算部35は、本体制御部28において設定された受信方向に応じて、予め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、選択された受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される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。
表示制御部25は、画像生成部24によって生成される画像信号に基づいて、表示部26に超音波診断画像を表示させる。表示部26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25の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
電源部32は、診断装置本体2内の電力を必要とする各部に電力を供給する。給電制御部31は、本体制御部28を介して入力された診断装置本体2による検査状況と、超音波プローブ1から無線通信により伝送されたバッテリ13の電力残量および充電回数等の給電情報とに基づき、必要に応じて電源部32をプローブホルダ33の給電部34に接続して、超音波プローブ1のバッテリ13にリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる。プローブホルダ33の給電部34は、プローブホルダ33に保持された超音波プローブ1の受電部14に対し、電磁誘導等により非接触で電力を供給するものである。
まず、ステップS1で、バッテリ13の電力残量が予め設定されたしきい値Ethと比較される。このしきい値Ethは、バッテリ13に充電を行う必要があるか否かを判定するためのものである。バッテリ13の電力残量がしきい値Ethを下回ったと判定されると、ステップS2に進み、診断装置本体2による検査状況からリフレッシュ充電タイミングであるか否かが判定される。
ステップS2で、リフレッシュ充電タイミングであると判定されると、さらに、ステップS3で、超音波プローブ1の格納部16に格納されたバッテリ13の充電回数が所定のしきい値Nth、例えば10回に達しているか否かが判定される。上述したように、超音波プローブ1の格納部16に格納された充電回数は、バッテリ13の継ぎ足し充電の連続回数を表すため、バッテリ13の継ぎ足し充電が例えば10回以上連続して行われたか否かを判定することとなる。
このようにしてリフレッシュ充電が完了すると、超音波プローブ1のバッテリ制御部12により、格納部16に格納されていた充電回数が0にリセットされる。
この場合には、超音波プローブ1のバッテリ制御部12により、格納部16に格納されていた充電回数が「1」だけ増加される。
起動不良等により、再起動したい場合など、装置のボタンを長押しして電源を落とす場合でも、リフレッシュ充電を行うか否かを設定することもできる。
また、装置をシャットダウンする際にリフレッシュ充電を実行した場合でも、充電の途中であれば、必要に応じて超音波診断装置を起動させることができるように構成してもよい。
また、ステップS4では、超音波プローブ1のバッテリ制御部12を介して放電部15によりバッテリ13の放電を行ったが、これに限るものではなく、予め診断装置本体2のプローブホルダ33にバッテリ放電用コイルを配置しておき、このバッテリ放電用コイルを駆動することによりプローブホルダ33に保持された超音波プローブ1のバッテリ13を放電させるように構成することもできる。
図6に実施の形態2に係る超音波診断装置に用いられた診断装置本体41の構成を示す。この診断装置本体41は、それぞれ給電部34を有する複数のプローブホルダ33を備えており、各給電部34が給電制御部31に接続されている。その他の構成は、図1に示した実施の形態1における診断装置本体2と同様である。
同じ種類の複数の超音波プローブ1を使用している場合に、これら複数の超音波プローブ1の全てを同時にリフレッシュ充電することがないようにすることができる。例えば、2本のリニアプローブ2本を併用する場合、1本のリニアプローブに対してリフレッシュ充電を行っている途中であれば、残りの1本のリニアプローブについては、バッテリ13の充電回数がしきい値Nthを超えていても、リフレッシュ充電を行わないように規制する。
バッテリ13の充電回数が所定のしきい値Nthに達した超音波プローブ1が複数存在する場合、充電回数が多い順に超音波プローブ1のバッテリ13のリフレッシュ充電が行われるようにする。例えば、3本の超音波プローブA〜Cのバッテリ13の充電回数が、超音波プローブAについては20回、超音波プローブBについては15回、超音波プローブCについては12回であるとき、充電回数が多い順に、超音波プローブA→超音波プローブB→超音波プローブCの順で優先的にリフレッシュ充電を行うように、給電制御部31が表示部26に指示を出す。これにより、リフレッシュ充電しておきたい超音波プローブ1が優先的に示されるので、操作性の向上を図ることができる。
バッテリ13の充電回数が所定のしきい値Nthに達した超音波プローブ1が複数存在する場合、各超音波プローブ1の履歴情報を示す検査状況に基づき、使用頻度が多い順に超音波プローブ1のバッテリ13のリフレッシュ充電が行われるようにする。例えば、3本の超音波プローブA〜Cについて、超音波プローブA→超音波プローブB→超音波プローブCの順で優先的にリフレッシュ充電を行うように、給電制御部31が表示部26に指示を出す。これにより、リフレッシュ充電しておきたい超音波プローブ1の中で、最も使用頻度の多いものが優先的に示されるので、操作性の向上を図ることができる。
なお、上記の実施の形態では、格納部16に格納する情報として、バッテリ13の充電回数を格納する例を示したが、充電回数にとどまらず、バッテリ制御部12で監視されたバッテリ13の電力残量を格納してもよい。
なお、実施例1〜7に示す各種ボタンは、操作部29から入力される。操作部29に入力された命令に基づき、本体制御部28を介して給電制御部31においていかなる検査状況にあるのかが判断される。
[先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合]
検査は、次のような工程1〜8に沿って行われる。
1.患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
2.患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
3.[Exit]ボタンを押して、検査を開始する。
4.超音波プローブによる走査が行われる。
5.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
6.結果報告等をする。
7.患者への説明およびカルテの記入を行う。
8.次の患者を呼び、[New Patient]を押す。
上記の工程6〜8の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。
[患者入力を行って問診をし、画像診断をする場合]
検査は、次のような工程1〜14に沿って行われる。
1.患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
2.患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
3.[Exit]ボタンを押して、検査を開始する。
4.[Freeze]ボタンを押して、問診を開始する。このとき、超音波プローブからの空中放射状態を検出して、自動的にフリーズされてもよい。
5.検査を受けるために、患者が着替え等の準備をする。
6.準備完了したことを患者が医師・技師に伝える。
7.[Freeze]ボタンを再度押して、フリーズ解除する。
8.超音波プローブによる走査が行われる。
9.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
10.[Freeze]ボタンを押して、フリーズする。なお、[End Exam]ボタンが押された後にフリーズ状態になるように設定されてもよい。また、超音波プローブからの空中放射状態を検出して、自動的にフリーズされてもよい。
11.患者の着替え等が終わるのを待つ。
12.結果報告等をする。
13.患者への説明およびカルテの記入を行う。
14.次の患者を呼び、[New Patient]を押す。
上記の工程4〜7の間および工程10〜14の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。
[電子カルテシステム等から検査リストを呼び出して操作する場合]
検査は、次のような工程1〜10に沿って行われる。
1.患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
2.患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
3.[Worklist]ボタンを押して検査患者を呼び出し、[Exit]ボタンを押して検査画面に進む。
4.[Freeze]ボタンを押して、患者を呼び、前回の結果報告や問診等を行う。
5.検査を受けるために、患者が着替え等の準備をする。
6.[Freeze]ボタンを再度押して、フリーズ解除する。
7.超音波プローブによる走査が行われる。
8.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
9.患者への説明およびカルテの記入を行う。
10.次の患者のために患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
上記の工程1〜6の間および工程9〜10の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。
[急患や救急の際に患者入力せずに検査が開始される場合]
検査は、次のような工程1〜2に沿って行われる。
1.超音波プローブによる走査が行われる。
2.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
このように患者情報を入力せずに検査する場合は、救急であるため、検査の流れの中における超音波プローブのバッテリへの充電をキャンセルさせる。多くの患者が運ばれ、超音波プローブをプローブホルダに戻す頻度が少ない状況であることが想定される場合は、超音波プローブがプローブホルダに戻される毎に継ぎ足し充電を行う方式に変える設定をしてもよい。
[急患や救急の際にプリセットで検査を選ぶ場合]
検査は、次のような工程1〜3に沿って行われる。
1.救急、急患向けのプリセットを選択する。
2.超音波プローブによる走査が行われる。
3.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
救急、急患向けのプリセットでは、検査の流れの中における超音波プローブのバッテリへの充電がキャンセルされる。ただし、超音波プローブをプローブホルダに戻す頻度がある程度見込めるので、バッテリの電力残量がしきい値Ethを下回るとき、超音波プローブがプローブホルダに戻される毎に継ぎ足し充電を行う方式に変える設定をしてもよい。救急、急患以外のプリセットが選択された場合には、図2に示したような充電方法に自動的に切り替えることができる。
[検査部位に合わせて使用される超音波プローブが異なり、先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合]
検査は、次のような工程1〜8に沿って行われる。
1.患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
2.患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
3.[Exit]ボタンを押して、検査を開始する。ここで、検査に使用される第1の超音波プローブが選択される。
4.第1の超音波プローブによる走査が行われる。
5.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
6.結果報告等をする。
7.患者への説明およびカルテの記入を行う。
8.次の患者を呼び、[New Patient]を押す。
上記の工程6〜8の間は、第1の超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、第1の超音波プローブに対して継ぎ足し充電を行うことができる。第1の超音波プローブ以外の他の超音波プローブに対しては、上記の工程3〜8の間を含め、使用するプローブとして選択されるまで継ぎ足し充電およびリフレッシュ充電を続けることができる。
[検査中に使用される超音波プローブが2種類以上あり、先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合]
検査は、次のような工程1〜8に沿って行われる。
1.患者情報入力ボタン[New Patient]を押す。
2.患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
3.[Exit]ボタンを押して、検査を開始する。ここで、先に使用される第1の超音波プローブが選択される。
4.第1の超音波プローブによる走査が行われる。
5.次に使用される第2の超音波プローブが選択される。
6.第1の超音波プローブの動作が一時停止される。
7.第2の超音波プローブによる走査が行われる。
8.[End Exam]ボタンを押して、検査を終了する。
9.結果報告等をする。
10.患者への説明およびカルテの記入を行う。
11.次の患者を呼び、[New Patient]を押す。
第1の超音波プローブに対しては、上記の工程6〜11の間、第2の超音波プローブに対しては、上記の工程1〜5の間および工程9〜11の間に継ぎ足し充電を行うことができる。
Claims (7)
- バッテリを内蔵した充電式の超音波プローブと診断装置本体とが無線により接続され、前記超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号に基づいて前記診断装置本体が超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
前記診断装置本体は、
前記超音波プローブのバッテリに対して給電を行う給電部と、
前記超音波プローブのバッテリへの給電情報と前記診断装置本体による検査状況とに基づいて前記給電部により前記超音波プローブのバッテリにリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる給電制御部と
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記超音波プローブは、前記給電情報を格納する格納部を有する請求項1に記載の超音波診断装置。
- 前記診断装置本体は、前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダを備え、
前記給電部は、前記プローブホルダに保持された前記超音波プローブのバッテリに対して給電を行う請求項1または2に記載の超音波診断装置。 - 前記診断装置本体は、複数の前記プローブホルダを備え、
前記給電部は、複数の前記プローブホルダに保持された複数の前記超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ独立して給電を行い、
前記給電制御部は、複数の前記プローブホルダに保持された複数の前記超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ対応する前記給電情報と前記検査状況とに基づいて前記給電部によりリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる請求項3に記載の超音波診断装置。 - 前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブの種類および前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記給電情報に基づいて、前記複数の超音波プローブのバッテリに対するリフレッシュ充電の可否をそれぞれ判断する請求項4に記載の超音波診断装置。
- 前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記給電情報に基づいて、前記複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定する請求項4または5に記載の超音波診断装置。
- 前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記検査状況に基づいて、前記複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定する請求項4〜6のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
Priority Applications (5)
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