JP2014028135A - 超音波診断装置、生体信号取得装置及び超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】より少ない作業で簡易にECG波形を取得することが可能な超音波診断装置を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る超音波診断装置は、撮像系、生体信号受信系及び生体信号取得装置制御系を備える。撮像系は、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する。生体信号受信系は、前記被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を受信して出力装置に出力させる。生体信号取得装置制御系は、前記撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を無線により前記生体信号取得装置に送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置、生体信号取得装置及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。

従来、超音波診断装置を用いた診断では、しばしば心電図(ECG: electro cardiogram）が参照される。ECG信号を参照する場合には、複数のECGセンサが被検体の胸部等の位置に取り付けられる。そして、各ECGセンサにおいて取得されたECG信号が信号線を経由して信号処理系に出力される。ECG信号の信号処理系において生成されたECG波形は、超音波診断装置の近傍に設置されたモニタに表示される。これにより、ユーザはECG波形を参照しながら超音波診断を行うことが可能となる。

また、収集されたECG信号は、超音波診断画像データの生成及び表示のための信号処理において参照することもできる。

特開２０１２−８５８９３号公報

しかしながら被検体のECG波形を表示させるためには、ECG信号用の３本のケーブルを被検体の胸部と足に装着する必要がある。また、超音波診断装置を用いた検査中には、被検体の動きによってECG信号用のケーブルが外れて落下する場合がある。その場合には、再びECG信号用のケーブルを被検体に装着することとなる。

このため、超音波診断においてECG信号を取得するためには、非常に煩雑な作業が発生する。加えて、ECG信号用のケーブルを繰返し取付ける場合には、衛生面に配慮することが重要となる。

特に、ストレスエコー検査では、超音波診断とトレッドミルによる負荷とが繰返される。このため、ECG信号用のケーブルを繰返し被検体に装着する作業が必要となる。しかも、ストレスエコー検査では、被検体に負荷を掛けた後、可能な限り早く超音波診断を行うことが望まれる。従って、ユーザは、短時間でECG信号用のケーブルを被検体に取り付けなければならない。

そこで本発明は、より少ない作業で簡易にECG波形を取得することが可能な超音波診断装置、生体信号取得装置及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、撮像系、生体信号受信系及び生体信号取得装置制御系を備える。撮像系は、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する。生体信号受信系は、前記被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を受信して出力装置に出力させる。生体信号取得装置制御系は、前記撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を無線により前記生体信号取得装置に送信する。
また、本発明の実施形態に係る超音波診断装置は、撮像系、生体信号受信系及び装置制御系を備える。撮像系は、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する。生体信号受信系は、前記被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を受信して出力装置に出力させる。装置制御系は、前記生体信号取得装置から無線により前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報を受信し、前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報に応じて前記撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方を制御する。
また、本発明の実施形態に係る生体信号取得装置は、センサ部、生体信号送信部及び制御部を有する。センサ部は、被検体から生体信号を取得する。生体信号送信部は、前記生体信号の送信要求を無線により超音波診断装置から受信し、前記送信要求に対する応答として無線により前記生体信号を前記超音波診断装置に送信する。制御部は、前記超音波診断装置の動作状態に応じた情報を前記超音波診断装置から無線により受信し、前記情報に応じて前記センサ部を制御する。
また、本発明の実施形態に係る生体信号取得装置は、センサ部、生体信号送信部、制御部及び動作情報送信部を有する。センサ部は、被検体から生体信号を取得する。生体信号送信部は、前記生体信号の送信要求を無線により超音波診断装置から受信し、前記送信要求に対する応答として無線により前記生体信号を前記超音波診断装置に送信する。制御部は、前記センサ部を制御する。動作情報送信部は、前記センサ部、前記生体信号送信部及び前記制御部の少なくとも１つの動作状態を示す情報を前記超音波診断装置に送信する。
また、本発明の実施形態に係る超音波診断装置の制御プログラムは、無線機を設けた超音波診断装置に備えられるコンピュータを、生体信号受信系及び生体信号取得装置制御系として機能させる。生体信号受信系は、前記無線機を用いて被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を前記無線機を用いて受信して出力装置に出力させる。生体信号取得装置制御系は、前記被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を前記無線機を用いて無線により前記生体信号取得装置に送信する。
また、本発明の実施形態に係る超音波診断装置の制御プログラムは、無線機を設けた超音波診断装置に備えられるコンピュータを、生体信号受信系及び装置制御系として機能させる。生体信号受信系は、前記無線機を用いて被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を前記無線機を用いて受信して出力装置に出力させる。装置制御系は、前記無線機を用いて前記生体信号取得装置から無線により前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報を受信し、前記被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方を前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報に応じて制御する。

本発明の実施形態に係る超音波診断装置の機能ブロック図。 図１に示す超音波診断装置により被検体のECG波形をモニタしながら撮像を行う際の流れの一例を示すフローチャート。 典型的な生体信号取得装置の構成図。

本発明の実施形態に係る超音波診断装置、生体信号取得装置及び超音波診断装置の制御プログラムについて添付図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態に係る超音波診断装置の機能ブロック図である。

超音波診断装置１は、撮像系２、ECG信号受信系３、ECG装置制御系４、装置制御系５、入力装置６及び表示装置７を備えている。

一方、超音波診断装置１による検査の対象となる被検体には、複数の無線ECG装置８が取り付けられる。複数の無線ECG装置８は、超音波診断装置１の構成要素としても良いし、独立した装置としても良い。一般的には、２つの無線ECG装置８が取り付けられる。

無線ECG装置８は、被検体のECG信号を取得し、取得したECG信号を無線により出力する装置である。そのために、無線ECG装置８には、被検体の体表面からECG波形を取得するための電極９、ECG信号を増幅するためのアンプ（増幅器）１０及び無線機１１が備えられる。

典型的な無線ECG装置８からは、デジタル信号としてECG信号が出力される。デジタル式のECG装置では、図示されるようにECG波形を取得するための電極９がアンプ１０と接続され、アンプ１０の出力先にA/D (analog to digital)コンバータ１２が接続される。そして、被検体の体表面から電極９を通して導かれたECG波形がアンプ１０で増幅された後、A/Dコンバータ１２においてアナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換されたECG信号は、無線機１１によって送信することができる。

更に、無線ECG装置８には、無線ECG監視部１３及び無線ECG制御部１４が設けられる。無線ECG監視部１３は、無線ECG装置８の電池残量や電源のON/OFFの切換状態等の状態を監視する機能と、監視結果として得られる無線ECG装置８の状態を示す情報を無線機１１を介して超音波診断装置１に送信する機能とを有する。一方、無線ECG制御部１４は、無線機１１を介して超音波診断装置１から無線により送信される無線ECG装置８の指示情報を取得し、取得した指示情報に従って無線ECG装置８の動作を制御する機能を有する。無線ECG制御部１４では、例えば電源の切換、動作クロック、ECG信号の取得、ECG信号の取得停止等の無線ECG装置８の動作を制御することができる。

超音波診断装置１の撮像系２は、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集するシステムである。そのために、撮像系２は、装置本体１５に超音波プローブ１６を設けて構成される。超音波プローブ１６には、複数の超音波振動子が整列配置される。また、装置本体１５には、各超音波振動子に電気信号を送受し、各超音波振動子により受信された受信信号に基づいて超音波診断画像データを生成する制御部１７が備えられる。

装置本体１５には、入力装置６及び表示装置７が接続される。そして、入力装置６からスキャン条件等の制御情報を制御部１７に入力し、スキャンによって収集された超音波診断画像データを表示装置７に表示させることができる。

ECG信号受信系３は、被検体のECG信号の送信要求を無線により無線ECG装置８に対して送信し、送信要求に対する応答として無線により送信された被検体のECG信号を受信して出力装置に出力させる機能を有する。そのために、ECG信号受信系３は、ECG波形取得部１８及び無線ECG装置８との間で無線通信を行うための無線機１９を備えている。

ECG波形取得部１８は、入力装置６又は装置制御系５からの指示に従ってECG信号の送信要求、送信すべきECG信号のサンプルレート及びECG信号の送信停止の要求を無線機１９を介して送信する機能と、送信されたECG信号を取得して出力装置に出力させる機能とを有する。ECG波形の出力装置としては、図示されるように超音波診断画像用の表示装置７と共通にしても良いし、ECG波形の表示用の専用の出力装置を設けてもよい。

また、ECG波形取得部１８において取得されたECG信号は、必要に応じて超音波診断画像データの生成のための信号処理に用いることができる。そのため、ECG波形取得部１８は、ECG信号の波形情報を制御部１７に出力できるように構成される。

この他、ECG信号受信系３には、入力装置６から入力される指示情報に従って無線ECG装置８の電源のON/OFFの切換指示を無線機１９を介して送信する機能が備えられる。

ECG装置制御系４は、撮像系２及びECG信号受信系３の少なくとも一方の動作状態に応じた指示情報を無線により無線ECG装置８に自動送信する機能を有している。撮像系２及びECG信号受信系３の動作状態としては、撮像系２により超音波が送信された時刻、撮像系２により超音波が受信された時刻、ECG信号受信系３からECG装置にECG信号の送信要求が送信された時刻、撮像系２について設定されているパラメータ、撮像系２の動作モード、撮像系２を制御するために起動しているアプリケーションの特定情報、撮像系２を構成するコンピュータの動作状態、撮像系２による撮像対象となる被検体の属性情報、撮像系２により収集される超音波画像データのフレームレート及び撮像系２において設定されている時刻などが挙げられる。従って、ECG装置制御系４は、これらの動作状態の少なくとも１つに応じた指示情報を無線ECG装置８に送信することができる。

撮像系２により超音波が送受信された時刻は、音響的に超音波が送受された時刻である。また、撮像系２を構成するコンピュータの動作状態としては、コンピュータがフリーズ中、シャットダウン中又はスリープ中であるか否か等が挙げられる。撮像系２において設定されている時刻は、超音波診断装置１の内部時刻である。

上述した機能を備えるためにECG装置制御系４は、装置状態監視部２０及びECG指示部２１を有する。

装置状態監視部２０は、上述したような撮像系２及びECG信号受信系３の動作状態を監視することによって超音波診断装置１の動作状態を示す情報を作成する機能を有する。装置状態監視部２０には、超音波画像解析部２０Ａを設けることができる。超音波画像解析部２０Ａは、表示装置７に超音波診断画像が表示されているか否かを判定する機能及び表示装置７への出力対象となっている超音波診断画像データを解析することによって表示中の超音波診断画像のフレームレート等の表示条件を取得する機能を有する。これにより、装置状態監視部２０において、表示中の超音波診断画像に関する情報を超音波診断装置１の動作状態を示す情報として取得することができる。

ECG指示部２１は、装置状態監視部２０において作成された、超音波診断装置１の動作状態を示す情報に応じて予め決定された指示情報を無線により無線ECG装置８に送信する機能を有する。すなわち、ECG指示部２１は、装置状態監視部２０における超音波診断装置１の装置状態の監視結果に応じて無線ECG装置８に指示を出すことができるように構成される。

無線ECG装置８に無線で送信される指示情報は、図１に例示されるようにECG信号の受信用の無線機１９を用いて行うことができる。但し、無線ECG装置８への指示情報を送信するために専用の無線機を設けてもよい。

超音波診断装置１の動作状態に対応する無線ECG装置８への指示内容は、予め入力装置６から必要な情報をECG指示部２１に入力することによって任意に決定しておくことができる。

例えば、超音波診断装置１の撮像系２を構成するコンピュータがフリーズ中である場合、被検体の超音波診断画像が表示装置７に表示されていない場合、撮像系２の動作モードが超音波診断画像の表示モードではない場合、過去の超音波診断画像が表示装置７に表示されている場合、撮像中に使用されないアプリケーションが動作中である場合など、ECG信号の取得が不要であると判断される所定の場合において、無線ECG装置８におけるECG信号の取得及び送信を停止させる指示情報がECG指示部２１から無線ECG装置８に送信されるように決定することができる。逆に、撮像系２の動作モードがカラードプラモード等の超音波診断画像データの収集モードとなった場合など、ECG信号の取得が必要であると判断される所定の場合において、無線ECG装置８におけるECG信号の取得及び送信を開始させる指示情報がECG指示部２１から無線ECG装置８に送信されるように決定することもできる。つまり、超音波診断装置１の動作状態に応じた指示情報としてECG信号の受信タイミングを入力装置６の操作に依らず自動的にECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することができる。

別の例として、撮像系２を構成するコンピュータのシャットダウンと連動して無線ECG装置８の電源がOFFに切換るようにすることもできる。すなわち、超音波診断装置１の動作状態に応じた指示情報として無線ECG装置８の電源の切換指示をECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することができる。

更に別の例として、超音波診断装置１の動作状態に応じてECG信号の更新レートを変える指示情報がECG指示部２１から無線ECG装置８に送信されるように決定することもできる。無線ECG装置８がデジタル式である場合には、超音波診断装置１の動作状態に応じた指示情報としてサンプルレートの制御値を無線ECG装置８に送信することができる。

例えば、表示されている超音波画像データに応じた指示情報として、サンプルレートの制御値又は制御値の変更指示をECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することができる。ECG信号のサンプルレートの制御値を調整することが望ましい場合としては、表示中の超音波診断画像のフレームレートがECG信号のサンプルレートよりも小さい場合が挙げられる。そのような場合には、表示中の超音波診断画像のフレームレートに応じてECG信号のサンプルレートの制御値を小さくする指示情報をECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することができる。これにより、無線ECG装置８における無用な電池の消耗を防ぐことができる。

同様に、高いフレームレートが要求されない撮像系２の動作モードが選択されている場合や高いフレームレートが要求されないアプリケーションが起動している場合においてもECG信号のサンプルレートの制御値を小さくする指示情報をECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することによって無線ECG装置８における無用な電池の消耗を防ぐことができる。

逆に、２次元トラッキング(2DT: two dimensional tracking)、３次元トラッキング(3DT: three dimensional tracking)或いはストレスエコー検査を実施する場合など高精度なECG波形を必要とする場合には、無線ECG装置８におけるECG信号の更新レートを高くする指示情報をECG指示部２１から無線ECG装置８に送信することができる。これにより、ECG波形の精度を向上させることができる。ECG波形の精度の向上が望まれる検査が実施されるか否かの判断は、装置状態監視部２０において取得される撮像系２の動作モードの選択情報やアプリケーションの選択又は起動情報に基づいてECG指示部２１が自動的に判定することができる。

この他、撮像系２において送受される超音波の音響的な繰返し周波数に応じて、無線ECG装置８から送信されるECG信号の繰返し周波数を可変させることもできる。これにより無線ECG装置８側から必要以上のデータを超音波診断装置１に伝送する必要がなくなり、無線ECG装置８における電池の消耗を低減させることができる。尚、被検体に送受される超音波の繰返し周波数は、撮像パラメータとして撮像系２の制御部１７から装置状態監視部２０により取得することができる。同様に、任意の撮像パラメータを装置状態監視部２０が取得し、ECG指示部２１から撮像パラメータに応じた指示情報を無線ECG装置８に送信することができる。

装置制御系５は、無線ECG装置８の無線ECG監視部１３から無線により送信された無線ECG装置８の動作状態を示す情報を受信し、無線ECG装置８の動作状態を示す情報に応じて撮像系２及びECG信号受信系３の少なくとも一方を制御する機能を有する。無線ECG監視部１３から送信される無線ECG装置８の動作状態を示す情報としては、無線ECG装置８の電池残量や無線ECG装置８の電源のON/OFFの切換情報などが挙げられる。

尚、装置制御系５が無線機１９を介して無線ECG監視部１３に必要な情報の送信要求を行い、送信要求に対する応答として無線ECG監視部１３から送信される無線ECG装置８の動作状態を示す情報を装置制御系５が取得するようにしてもよい。

装置制御系５と無線ECG監視部１３との間における無線通信についても、図１に例示されるようにECG信号の受信用の無線機１９を用いることができる。但し、無線ECG監視部１３との通信用に専用の無線機を設けてもよい。

装置制御系５による制御例としては、無線ECG監視部１３から取得した無線ECG装置８の電池残量をECG波形とともに表示装置７に表示させるECG信号受信系３の制御が挙げられる。すなわち、無線ECG監視部１３から取得した無線ECG装置８の動作状態を示す情報を表示装置７に表示させることができる。また、閾値判定によって無線ECG装置８の電池残量が少ないと判定される場合に無線ECG装置８におけるECG信号の更新レートを下げるようにECG信号受信系３を制御することもできる。すなわち、無線ECG装置８の動作状態を示す情報に応じてECG信号受信系３から無線ECG装置８に送信されるECG信号の送信要求の送信タイミングを制御することができる。

尚、無線ECG装置８の動作状態に応じた装置制御系５によるECG信号受信系３の制御は、無線ECG装置８の動作状態に応じたECG指示部２１の動作と実質的に同等である。従って、無線ECG装置８の動作状態に応じた無線ECG装置８の制御は、ECG指示部２１が実行するようにしてもよい。その場合には、無線ECG監視部１３から送信される無線ECG装置８の動作状態を示す情報がECG指示部２１に与えられる。

また、装置制御系５には、時刻合わせ部５Ａが設けられる。時刻合わせ部５Ａは、撮像系２により超音波が受信された時刻と、ECG信号受信系３において取得されたECG信号の時刻を合わせる機能を有する。そのために、時刻合わせ部５Ａは、時刻合わせ用の時刻情報を取得するように構成される。

超音波が受信された時刻は、撮像系２の制御部１７から超音波受信信号に付帯する時刻情報として取得することができる。従って、超音波受信信号に付帯する時刻は、撮像系２の制御部１７において設定されている時刻に従って付与された時刻となる。

一方、ECG信号の時刻は、ECG波形取得部１８において取得されたECG信号に付帯する時刻情報として取得することができる。従って、ECG信号に付帯する時刻は、無線ECG装置８において設定されている時刻に従って付与された時刻となる。

撮像系２において設定されている時刻と無線ECG装置８において設定されている時刻とは必ずしも一致しない。そこで、時刻合わせ部５Ａは、無線ECG装置８から取得した無線ECG装置８の内部時刻と、超音波診断装置１の内部時刻との差に基づいて、ECG信号及び超音波受信信号の一方又は双方の時刻を補正するように構成される。

これにより、同一の時刻において収集されたとみなせるECG信号と超音波受信信号とを互いに関連付けることが可能となる。尚、時刻合わせ部５Ａが、時刻情報自体の補正に代えて、時刻が対応するECG信号と超音波受信信号とを関連付けるようにしてもよい。

時刻合わせの対象となるデータのサイズが大きくなる場合には、時刻合わせ部５Ａに、データサイズに応じた必要なメモリが備えられる。そして、時刻合わせ後のECG信号は、時刻合わせ部５ＡからECG波形取得部１８に与えられる。一方、時刻合わせ後の超音波受信信号は、時刻合わせ部５Ａから撮像系２の制御部１７に与えられる。これにより、同一の時刻に収集されたとみなせるECG信号と超音波受信信号とを同一のタイミングで表示させることが可能となる。或いは、時刻が補正されたECG信号及び超音波受信信号を用いた信号処理が可能となる。

尚、超音波が受信された時刻に代えて超音波が送信された時刻としてもよい。すなわち、撮像系２により超音波が送信又は受信された時刻と、ECG信号受信系３によりECG信号が受信された時刻とに応じて超音波画像データとECG信号の各表示タイミングを調整することができる。

また、時刻合わせ部５Ａにおける時刻合わせ処理に代えて、ECG指示部２１から無線ECG装置８に無線ECG装置８の内部時刻を超音波診断装置１の内部時刻に合わせる時刻合わせ指示を送信するようにしてもよい。その場合、超音波診断装置１の内部時刻は、装置状態監視部２０からECG指示部２１に通知することができる。

上述した超音波診断装置１を構成する構成要素のうち、デジタル情報の処理を行う構成要素は、コンピュータに超音波診断装置１の制御プログラムを読み込ませることによって構築することができる。但し、それらの構成要素を構築するための回路を用いてもよい。

次に超音波診断装置１の動作および作用について説明する。

図２は、図１に示す超音波診断装置１により被検体のECG波形をモニタしながら撮像を行う際の流れの一例を示すフローチャートである。

まず予め被検体の所定の位置に複数の無線ECG装置８が取り付けられる。このとき、各無線ECG装置８における無線通信を行うための待機電源がON状態とされる。一方、超音波診断装置１を構成するコンピュータシステムが起動される。

次に、ステップＳ１において、入力装置６の操作によって必要なスキャン条件が超音波診断装置１の撮像系２を制御する制御部１７に入力される。

次に、ステップＳ２において、入力装置６から無線ECG装置８の起動指示及び送信すべきECG信号のサンプルレートがECG信号受信系３に入力される。このため、ECG信号受信系３は、無線ECG装置８の電源をONに切換える切換指示とともにECG信号のサンプルレートを、無線機１９を介して無線ECG装置８に送信する。

次に、ステップＳ３において、無線ECG装置８の無線ECG制御部１４は、無線ECG装置８の電源の切換指示及びECG信号のサンプルレートを無線機１１を介して受信する。このため、無線ECG制御部１４は、無線ECG装置８の電源をON状態に切換え、指定されたサンプルレートを設定する。これにより、被検体の体表面からECG信号が電極９により順次取得される。取得されたECG信号は、アンプ１０で増幅された後、サンプルレートに従ってA/Dコンバータ１２において順次アナログ信号からデジタル信号に変換される。

次に、ステップＳ４において、デジタル信号に変換されたECG信号は、無線機１１によって送信される。次に、ステップＳ５において超音波診断装置１の無線機１９によってECG信号が受信される。受信されたECG信号は、ECG波形取得部１８において取得される。そうすると、ECG波形取得部１８は、ECG信号の波形を表す画像情報を作成して表示装置７に出力する。これにより、表示装置７には、被検体のECG波形が表示される。

このため、ステップＳ６において、ユーザは、ECG波形を参照しながら超音波スキャンを実行することができる。すなわち、制御部１７の制御下において撮像系２が駆動し、超音波プローブ１６に備えられる複数の超音波振動子から被検体に向けて超音波信号が送信される。そして、被検体の内部において反射した超音波反射信号が各超音波振動子において受信される。各超音波振動子において受信された超音波反射信号は、電気信号の超音波受信信号として制御部１７に出力される。

次に、ステップＳ７において、時刻合わせ部５Ａは、ECG信号に付帯する時刻情報と制御部１７における超音波受信信号の受信時刻に基づいてECG信号と超音波受信信号との間における時刻合わせを行う。これにより、同一の時刻で収集されたとみなせるECG信号と超音波受信信号とを互いに関連付けることができる。

次に、ステップＳ８において、制御部１７では、超音波受信信号に対する所定の信号処理によって超音波診断画像データが生成される。そして、生成された超音波画像データは、時刻合わせ処理後のECG信号とともに表示装置７に表示される。これにより、ユーザは、適切なタイミングで収集されたECG波形を参照しつつ超音波画像を観察することができる。

一方、ステップＳ９において、装置状態監視部２０により超音波診断装置１の動作状態が監視される。そして、予め設定された動作状態が検出された場合には、装置状態監視部２０から超音波診断装置１の動作状態を示す情報がECG指示部２１に与えられる。

例えば、超音波診断装置１を構成するコンピュータがフリーズした場合には、コンピュータのフリーズが装置状態監視部２０において検出される。或いは、表示装置７への超音波診断画像の表示が中断された場合には、超音波画像解析部２０Ａにおいて、超音波診断画像が表示装置７に表示されていないことが検出される。

逆に、表示装置７に高いフレームレートで表示されるべき超音波診断画像が表示された場合には、超音波画像解析部２０Ａにおいて、超音波診断画像の種類が検出される。或いは、装置状態監視部２０において、表示装置７に高いフレームレートで超音波診断画像を表示させるべき撮像系２の動作モードが検出される。

次に、ステップＳ１０において、ECG指示部２１は、装置状態監視部２０から取得した超音波診断装置１の動作状態に対応する無線ECG装置８の指示情報を無線機１１を介して送信する。このため、ステップＳ１１において、無線ECG装置８の無線ECG制御部１４は、無線機１１を介して無線ECG装置８の指示情報を取得する。そして、指示情報に従って無線ECG装置８の動作を制御する。例えば、超音波診断装置１を構成するコンピュータがフリーズした場合には、無線ECG装置８の駆動が停止される。或いは、良好なフレームレートで表示させるべき超音波診断画像が表示される場合には、無線ECG装置８の動作クロックがより高い値に設定される。

このような超音波診断装置１の動作状態の検出及び動作状態に応じた無線ECG装置８の制御は必要に応じて繰返し実行される。

また、所望のタイミングで無線ECG装置８から無線ECG装置８の装置状態を示す情報を超音波診断装置１に送信することができる。例えば、無線ECG装置８の装置状態として、無線ECG装置８の電池残量が所定の値以下となった場合に、電池残量を超音波診断装置１に通知することができる。

その場合には、ステップＳ１２において、無線ECG装置８の電池残量が所定の値以下となったことが無線ECG監視部１３により検出される。そして、無線ECG監視部１３は、無線ECG装置８の電池残量を示す情報を、無線機１１を介して送信する。

次に、ステップＳ１３において、装置制御系５は、無線機１９を介して無線ECG装置８の電池残量を示す情報を取得する。そして、無線ECG装置８の電池残量をECG波形とともに表示装置７に表示させるようにECG信号受信系３を制御する。これにより、ECG波形取得部１８は、無線ECG装置８の電池残量をECG波形とともに表示装置７に表示させる。このため、ユーザは無線ECG装置８の電池残量を確認することができる。

更に、装置制御系５は、ECG信号受信系３を制御することによってECG信号のサンプルレートを低下させる指示を行うことができる。すなわち、無線ECG装置８の電池残量に応じたECG信号のサンプルレートの指示値が装置制御系５からECG波形取得部１８に与えられる。このため、ECG波形取得部１８から送信すべきECG信号の新たなサンプルレートが無線機１９を介して送信される。

そうすると、無線ECG装置８の無線ECG制御部１４は、無線機１１を介してサンプルレートの指示値を取得する。そして、無線ECG制御部１４は、ECG信号のサンプルレートが指示値となるように無線ECG装置８を制御する。これにより、無線ECG装置８の動作クロックが減少し、電池の消耗を遅延させることができる。

更に、超音波スキャンが完了し、超音波診断装置１の制御部１７を構成するコンピュータをシャットダウンする場合には、シャットダウンと連動して無線ECG装置８をスリープ状態にすることができる。

その場合には、ステップＳ１４において、入力装置６からの指示に従って制御部１７がシャットダウンする。そうすると、装置状態監視部２０は、制御部１７を構成するコンピュータへのシャットダウンの指示の入力又はコンピュータのシャットダウンを検知し、検知結果をECG指示部２１に与える。このため、ECG指示部２１は、無線機１９を介して無線ECG装置８に電源のOFF指示を送信する。

そうすると、ステップＳ１５において、無線ECG装置８の無線ECG制御部１４は、無線機１１を介して電源のOFF指示を受信する。そして、無線ECG制御部１４は、無線ECG装置８の電源をOFF状態に切換える。この結果、無線ECG装置８は、超音波診断装置１のシャットダウンと連動してスリープ状態となる。

尚、無線ECG装置８への電源のOFF指示は、無線ECG装置８の電源がON状態である場合にのみ送信されることが望ましい。そこで、無線ECG装置８の電源がON状態に切換ったことを示す情報を無線ECG監視部１３が超音波診断装置１に送信するようにしてもよい。そして、ECG指示部２１は、無線ECG装置８の電源がON状態である場合にのみ無線ECG装置８への電源のOFF指示を送信するようにすることができる。

つまり以上のような超音波診断装置１は、無線ECG装置８との間において双方向通信を行い、一方から送信される情報に応じて他方を制御するようにしたものである。

このため、超音波診断装置１によれば、ケーブルのない無線ECG装置８を簡易に被検体に着脱することができる。すなわち、ECG装置を有線で接続する場合に必要となるケーブルに関する煩雑な作業を回避することができる。このため、特に、ストレスエコー検査のように、ECGのセンサ部を速やかに被検体に取付けることが重要な場合において有効である。

また、超音波受信信号とECG信号との間における時刻合わせ機能により、無線ECG装置８を超音波診断装置１に接続した場合において生じ得るECG信号の遅延を解消することができる。このため、適切なタイミングで超音波診断画像とともにECG波形を表示させることができる。

更に、超音波診断装置１によれば、無線ECG装置８の電源や動作クロックを超音波診断装置１の動作状態に応じて自動制御することができる。このため、無線ECG装置８を使用する場合において問題となる電池の消耗を最小限に抑えることができる。

すなわち、超音波診断装置１によれば、無線ECG装置８の使用によって生じ得る問題を解消することによって、無線ECG装置８の実用化を図ることができる。

以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。

例えば、ECG信号に加えて、又はECG信号に代えて、心音信号、呼吸信号或いは脈波信号等の周期性を有する生体信号を取得するようにしてもよい。その場合には、無線により生体信号を出力する生体信号取得装置が被検体に取り付けられる。

そして、ECG信号を取得する場合と同様に、生体信号を取得する生体信号受信系、超音波診断装置１の装置状態に応じて生体信号取得装置を制御する生体信号取得装置制御系及び生体信号取得装置からの情報に従って超音波診断装置１を制御する装置制御系を超音波診断装置１に設けることができる。

例えば、無線機１９を設けた超音波診断装置１に備えられるコンピュータに、超音波診断装置１の制御プログラムを読み込ませることによって、超音波診断装置１に備えられるコンピュータを、生体信号受信系、生体信号取得装置制御系及び装置制御系として機能させることができる。

図３は、典型的な生体信号取得装置の構成図である。

生体信号取得装置３０は、センサ部３１、生体信号送信部３２、制御部３３、動作情報送信部３４及び無線機３５を用いて構成することができる。尚、増幅器やA/D変換器等については省略されている。

センサ部３１は、被検体から生体信号を取得するための構成要素である。図１に示す無線ECG装置８の場合には、電極９及び電極９に付随する動作クロック信号の生成回路や電源等によりセンサ部３１が構成される。

生体信号送信部３２は、生体信号の送信要求を無線により超音波診断装置１から受信し、送信要求に対する応答として無線により生体信号を超音波診断装置１に送信する機能を有する構成要素である。図１に示す無線ECG装置８では、自律的に動作する無線機１１が生体信号送信部３２としての機能を有している。もちろん、図１に示す無線ECG装置８に、無線機１１を制御する生体信号送信部３２を設けてもよい。

制御部３３は、超音波診断装置１の動作状態に応じた情報を超音波診断装置１から無線により受信し、受信した情報に応じてセンサ部３１を制御する機能を有する構成要素である。図１に示す無線ECG装置８の例では、無線ECG制御部１４が制御部３３として機能している。尚、センサ部３１の制御には、電源の切換、動作クロックの制御、ECG信号の取得開始、ECG信号の取得停止等も含まれる。

動作情報送信部３４は、センサ部３１、生体信号送信部３２及び制御部３３の少なくとも１つの動作状態を示す情報を超音波診断装置１に送信する機能を有する構成要素である。図１に示す無線ECG装置８の例では、無線ECG監視部１３が動作情報送信部３４として機能している。

上述した生体信号送信部３２、制御部３３及び動作情報送信部３４は、無線機３５を用いて超音波診断装置１と通信可能に構成される。尚、生体信号送信部３２、制御部３３及び動作情報送信部３４に別々に無線機３５を接続してもよい。その場合には、無線機３５を生体信号送信部３２、制御部３３及び動作情報送信部３４の構成要素としてもよい。

そして、図１及び図２を参照して説明した実施形態と同様な超音波診断装置１及び生体信号取得装置３０の制御を行うことができる。

例えば、被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置３０に対して送信し、送信要求に対する応答として無線により送信された被検体の生体信号を受信して表示装置７等の出力装置に出力させるように無線機１９を備えた生体信号受信系を制御するステップと、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系２及び生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を無線機１９を用いて無線により生体信号取得装置３０に送信させるステップを有する制御方法で超音波診断装置１を制御することができる。

或いは、被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置３０に対して送信し、送信要求に対する応答として無線により送信された被検体の生体信号を受信して表示装置７等の出力装置に出力させるように無線機１９を備えた生体信号受信系を制御するステップと、生体信号取得装置３０から無線により生体信号取得装置３０の動作状態を示す情報を受信し、被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系２及び生体信号受信系の少なくとも一方を生体信号取得装置３０の動作状態を示す情報に応じて制御するステップを有する制御方法で超音波診断装置１を制御することもできる。

より具体的な例として、生体信号取得装置３０の動作情報送信部３４を、制御部３３の電池残量を超音波診断装置１に送信するように構成すれば、超音波診断装置１の装置制御系５は、生体信号取得装置３０の電池残量を受信した場合において、生体信号を出力させるための出力装置又は他の出力装置に電池残量を表示させることができる。また、装置制御系５が生体信号のサンプルレートの低下を指示することもできる。

尚、超音波診断装置１及び生体信号取得装置３０の一方が他方に対して指示情報として制御信号を無線で送信し、他方が制御信号に従って動作するようにしても良いし、超音波診断装置１及び生体信号取得装置３０の一方が他方に対して動作状態等を示す情報を無線で送信し、他方が受信した情報に基づいて生成した制御信号に従って動作するようにしてもよい。つまり、超音波診断装置１及び生体信号取得装置３０の制御信号を、超音波診断装置１及び生体信号取得装置３０のいずれにおいて生成してもよい。

１ 超音波診断装置
２ 撮像系
３ ECG信号受信系
４ ECG装置制御系
５ 装置制御系
５Ａ 時刻合わせ部
６ 入力装置
７ 表示装置
８ 無線ECG装置
９ 電極
１０ アンプ
１１ 無線機
１２ A/Dコンバータ
１３ 無線ECG監視部
１４ 無線ECG制御部
１５ 装置本体
１６ 超音波プローブ
１７ 制御部
１８ ECG波形取得部
１９ 無線機
２０ 装置状態監視部
２０Ａ 超音波画像解析部
２１ ECG指示部
３０ 生体信号取得装置
３１ センサ部
３２ 生体信号送信部
３３ 制御部
３４ 動作情報送信部
３５ 無線機

Claims (15)

1. 被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系と、
   前記被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を受信して出力装置に出力させる生体信号受信系と、
   前記撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を無線により前記生体信号取得装置に送信する生体信号取得装置制御系と、
   を備える超音波診断装置。
2. 前記生体信号取得装置制御系は、前記撮像系により超音波が送信された時刻、前記撮像系により超音波が受信された時刻、前記生体信号受信系から前記生体信号取得装置に前記生体信号の送信要求が送信された時刻、前記撮像系について設定されているパラメータ、前記撮像系の動作モード、前記撮像系を制御するために起動しているアプリケーションの特定情報、前記撮像系を構成するコンピュータの動作状態、前記撮像系による撮像対象となる前記被検体の属性情報、前記撮像系により収集される前記超音波画像データのフレームレート及び撮像系において設定されている時刻の少なくとも１つに応じた情報を前記生体信号取得装置に送信するように構成される請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記生体信号取得装置制御系は、前記動作状態に応じた情報として前記生体信号の受信タイミングを前記生体信号取得装置に送信するように構成される請求項１記載の超音波診断装置。
4. 前記生体信号取得装置制御系は、前記動作状態に応じた情報として前記生体信号取得装置におけるサンプルレートの制御値を前記生体信号取得装置に送信するように構成される請求項１記載の超音波診断装置。
5. 前記生体信号取得装置制御系は、前記動作状態に応じた情報として前記生体信号取得装置の電源の切換指示を前記生体信号取得装置に送信するように構成される請求項１記載の超音波診断装置。
6. 前記生体信号取得装置制御系は、表示されている超音波画像データに応じた情報を前記生体信号取得装置に送信するように構成される請求項１記載の超音波診断装置。
7. 被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系と、
   前記被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を受信して出力装置に出力させる生体信号受信系と、
   前記生体信号取得装置から無線により前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報を受信し、前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報に応じて前記撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方を制御する装置制御系と、
   を備える超音波診断装置。
8. 前記装置制御系は、前記動作状態を示す情報に応じて前記生体信号受信系から前記生体信号取得装置に送信される前記生体信号の送信要求の送信タイミングを制御するように構成される請求項７記載の超音波診断装置。
9. 前記装置制御系は、前記撮像系により超音波が送信又は受信された時刻と、前記生体信号受信系により前記生体信号が受信された時刻とに応じて前記超音波画像データと前記生体信号の各表示タイミングを調整するように構成される請求項７記載の超音波診断装置。
10. 前記装置制御系は、前記生体信号取得装置の電池残量を受信した場合に前記電池残量を前記又は他の出力装置に表示させるように構成される請求項７記載の超音波診断装置。
11. 被検体から生体信号を取得するセンサ部と、
    前記生体信号の送信要求を無線により超音波診断装置から受信し、前記送信要求に対する応答として無線により前記生体信号を前記超音波診断装置に送信する生体信号送信部と、
    前記超音波診断装置の動作状態に応じた情報を前記超音波診断装置から無線により受信し、前記情報に応じて前記センサ部を制御する制御部と、
    を有する生体信号取得装置。
12. 被検体から生体信号を取得するセンサ部と、
    前記生体信号の送信要求を無線により超音波診断装置から受信し、前記送信要求に対する応答として無線により前記生体信号を前記超音波診断装置に送信する生体信号送信部と、
    前記センサ部を制御する制御部と、
    前記センサ部、前記生体信号送信部及び前記制御部の少なくとも１つの動作状態を示す情報を前記超音波診断装置に送信する動作情報送信部と、
    を有する生体信号取得装置。
13. 前記動作情報送信部は、前記制御部の電池残量を前記超音波診断装置に送信するように構成される請求項１２記載の生体信号取得装置。
14. 無線機を設けた超音波診断装置に備えられるコンピュータを、
    前記無線機を用いて被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を前記無線機を用いて受信して出力装置に出力させる生体信号受信系、及び
    前記被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方の動作状態に応じた情報を前記無線機を用いて無線により前記生体信号取得装置に送信する生体信号取得装置制御系、
    として機能させる超音波診断装置の制御プログラム。
15. 無線機を設けた超音波診断装置に備えられるコンピュータを、
    前記無線機を用いて被検体の生体信号の送信要求を無線により生体信号取得装置に対して送信し、前記送信要求に対する応答として無線により送信された前記被検体の生体信号を前記無線機を用いて受信して出力装置に出力させる生体信号受信系、及び
    前記無線機を用いて前記生体信号取得装置から無線により前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報を受信し、前記被検体に超音波を送受することによって超音波画像データを収集する撮像系及び前記生体信号受信系の少なくとも一方を前記生体信号取得装置の動作状態を示す情報に応じて制御する装置制御系、
    として機能させる超音波診断装置の制御プログラム。

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