JP2015062446A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】携行型超音波診断装置を高い利便性の台座型超音波診断装置として拡張しうる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一態様に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１８と接続可能に構成された超音波診断装置であって、超音波プローブ１８が受信する反射超音波に基づく超音波画像のデータを生成する超音波信号処理部１６を有し第１の筐体からなる本体部１と、本体部１と電気的及び機械的に着脱可能な嵌合部を有し、超音波画像を表示する第２の筐体からなる表示部２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、医用分野等に用いられる超音波診断装置に関する。

従来の携行型超音波診断装置は、操作卓又はプローブフォルダなどの拡張機能を有する構成物を車輪を有する台座に設け、携行型超音波診断装置と台座を機械的に結合し、携行型超音波診断装置を操作卓又はプローブフォルダなどの拡張機能を有する構成物と電気的に結合して診断に供するものがある。携行型超音波診断装置は、超音波の送受信処理や画像処理を行う本体部と超音波画像などを表示する表示部とが一体になっているが、一方で可搬性を重視するため、台座型超音波診断装置で必須である操作卓やプローブフォルダなどを省略するため利便性を犠牲にしている。そこで、台座にこれらを設け、この台座に携行型超音波診断装置を結合することで利便性を高めている（例えば、特許文献１参照）。

米国公開公報２０１１―０１１８５６２（第２頁、第１図） 米国特許公報０８１８２４２６号

しかしながら、台座に結合して携行型超音波診断装置を使用する場合、台座結合時は携行型超音波診断装置の本体部と一体になっている表示部を使って診断画像を表示するため、使用者が見易いよう表示部の向きを変えることができる自由度が極めて低いため、操作性が悪い。

そこで本発明は、前記従来の課題を解決するもので、超音波診断装置の表示部の向きを任意に変えることができるようにし、携行型超音波診断装置を高い利便性の台座型超音波診断装置として拡張しうる超音波診断装置を提供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本発明の一態様に係る超音波診断装置は、超音波プローブと接続可能に構成された超音波診断装置であって、前記超音波プローブが受信する反射超音波に基づく超音波画像のデータを生成する超音波信号処理部を有し第１の筐体からなる本体部と、前記本体部と電気的及び機械的に着脱可能な嵌合部を有し、前記超音波画像を表示する第２の筐体からなる表示部とを備える。

超音波プローブが受信する反射超音波に基づく超音波画像のデータを生成する超音波信号処理部を有し第１の筐体からなる本体部と、本体部と電気的及び機械的に着脱可能な嵌合部を有し、超音波画像を表示する第２の筐体からなる表示部とを備えることにより、本体部と表示部とを分離して台座に取り付けることが可能となり、携行型超音波診断装置を高い利便性の台座型超音波診断装置として拡張しうる超音波診断装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の側面図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の斜視図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の斜視図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置のブロック図

以下に、本発明の超音波診断装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１及び図２は、本発明の実施の形態１における超音波診断装置の第１状態の側面図及び第２状態の斜視図を示す。図１は台座型超音波診断装置（第１状態）として用いる場合の構成例であり、図２は携行型超音波診断装置（第２状態）として用いる場合の構成例である。

まず、図１を用いて台座型超音波診断装置として用いる場合の構成を説明する。図１は支持台部４に本体部１と表示部２を設置した状態の側面図である。

本体部１と表示部２はそれぞれ互いに独立した第１の筐体及び第２の筐体からなり、これらの内部構造の詳細については後述するが、本体部１において超音波の送受信処理及び超音波画像データの生成を行い、この超音波画像データを表示部２に表示することとなる。

支持台部４はトレイ４１及びモニタアーム４２を備え、本体部１と表示部２がそれぞれ分離した状態で支持台部４に接続し、本体部１と表示部２は電気接続部材であるケーブル４３を介して電気的に接続している。第１の筐体からなる本体部１はトレイ４１に設置され、第２の筐体からなる表示部２はモニタアーム４２に設置される。このモニタアーム４２は、複数の間接部を有し、様々な方向に表示部２を向けることができる。

本体部１には、プローブコネクタ１８ａが接続可能であり、プローブコネクタ１８ａはプローブケーブル１８ｂを介して超音波プローブ１８と接続している。本体部１はコネクタ１２を有し、表示部２はコネクタ２２を有し、このコネクタ１２とコネクタ２２がケーブル４３で電気的に接続する。

次に、図２を用いて携行型超音波診断装置として用いる場合の構成を説明する。図２は本体部１と表示部２が分離した状態の斜視図である。

本体部１と表示部２は相互に電気的及び機械的に結合可能な構造で結合される。本体部１は爪１１を有し、表示部２は爪１１と嵌合する窪み２１を有し、本体部１と表示部２の機械的結合は爪１１が窪み２１に嵌合するラッチにより実現される。この窪み２１は本体部１及び表示部２の機械的な結合を実現する嵌合部の一例であってこれに限られない。
本体部１は、表示部２と結合した際に表示部２を支える受け部１３を有する。受け部１３は所定の幅を有する窪みとなっており、この窪みに爪１１が設置されており、この窪み部分に表示部２の底面を配置できるようになっている。

窪み２１は表示部２の底面に設けられ、表示部２の底面を受け部１３の窪み部分に配置したときに爪１１と窪み２１が嵌合し、本体部１と表示部２を機械的に接合する。また、表示部２は一方の面に画像を表示する表示面２ａを有し、本体部１と対向する面とは反対側の面に表示面２ａが向く方向で受け部１３に表示部２を配置したときに、表示面２ａが隠れない高さに受け部１３の窪み２１が形成されている。本体部１は、本体部１と表示部２を接合した際に、表示部２の背面（表示面２ａの反対側の面）全面と表示面２ａの下側を覆うような形状となっている。

本体部１と表示部２の切り離しは受け部１３に設けられたレバー１１ａを右にスライド
させることで連動する爪１１を動かしラッチを解除する。レバー１１ａはバネ等で左に押されており、本体部１に表示部２を載せることで機械的に結合される。
本体部１は受け部１３に前述のコネクタ１２を有し、表示部２は底面に前述のコネクタ２２を有しており、本体部１と表示部２の電気的結合は、コネクタ１２とコネクタ２２が結合することによってなされる。

本体部１と対向する面とは反対側の面に表示面２ａが向く方向で本体部１と表示部２を接合したときにコネクタ１２とコネクタ２２が電気的に結合するように、コネクタ１２とコネクタ２２はそれぞれ配置されている。すなわち、コネクタ１２及びコネクタ２２はそれぞれに接続可能な構成であり、コネクタ１２は、表示部２の背面が本体部１に対向する向きで本体部１と表示部２が機械的に結合しているときはコネクタ２２と接続し、表示面２ａが本体部１に対向する向きで本体部１と表示部２が機械的に結合しているときはコネクタ２２と接続しない位置に形成されている。

図３は、本体部１と表示部２が分離した状態の斜視図であり、本体部１に対して表示部２の表裏を図２から状態から反転した状態を示す。

表示部２の表示面２ａを反転して結合する場合、すなわち表示面２ａが本体部１と対向する方向にする場合、爪１１と窪み２１が嵌合し、機械的結合は実現するが、コネクタ１２とコネクタ２２は勘合しない配置となるため非電気的結合状態となる。

持ち運びの際には、表示部２の表裏を反転し、表示面２ａを本体部１側に向けて受け部１３に置くことにより表示面２ａの保護することができる。また、本体部１と電気的な結合は遮断した状態で、本体部１と表示部２を機械的に接合できるので、電力消費を抑えながら本体部１と表示部２を一体として持ち運ぶことができる。

次に、図４を用いて本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の内部構成と制御について説明する。

図４は本体部１及び表示部２の内部構成を示すブロック図である。本体部１は、コネクタ１２、本体制御部１４、電源部１５、超音波信号処理部１６、プローブコネクタポート１６ａ、及び電源ボタン１７を備える。本体部１のプローブコネクタポート１６ａにはプローブコネクタ１８ａが接続可能であり、このプローブコネクタ１８ａはプローブケーブル１８ｂを介して、超音波プローブ１８と接続されている。

表示部２は、表示面２ａ、タッチパネル２ｂ、操作ボタン２ｃ、映像信号処理部２４、ディスプレイ制御部２３、コネクタ２２を備える。コネクタ１２及びコネクタ２２には、それぞれ本体部１からの映像信号、電力、制御信号を伝達する配線と、表示部２からの制御信号を伝達する配線とが備えられ、コネクタ１２及びコネクタ２２を接続することでそれぞれの配線が電気的に接続する。

電源部１５は本体部１で電力を供給するための電源である。

電源ボタン１７は電源部１５と接続しており、電源ボタン１７を操作することにより、電源部１５の電力供給の開始及び遮断を操作することができる。
超音波プローブ１８は電気信号と超音波を相互に変換する圧電素子を備え、超音波信号処理部１６からの送信電気信号を超音波に変換し、被検体に対して超音波を送信する。そして被検体により反射した反射超音波を受信して受信電気信号に変換してこの受信電気信号を超音波信号処理部１６に供給する。

超音波信号処理部１６は超音波プローブ１８から被検体に向けて送信する超音波の送信制御を行う送信制御信号を生成し、この送信制御信号に基づき生成した送信電気信号を超音波プローブ１８へ供給する送信処理を行う。また、超音波プローブ１８から受信電気信号を受け取り、その受信電気信号の増幅、Ａ／Ｄ変換などの超音波画像データの構築などに必要な処理を行い、受信信号を生成する受信処理を行う。さらに、この受信信号に基づいて超音波画像データを生成する。

本体制御部１４は、電源制御線Ｐを介して電源部１５と接続し、電源部１５から本体部１内へ供給される電力の電力供給状態を制御する。また、映像信号処理部２４と接続し、超音波信号処理部１６が生成する超音波画像データを映像信号Ｓとして映像信号処理部２４へ出力する。さらに、本体制御部１４は、ディスプレイ制御部２３と接続し、表示する画像の明るさやコントラストなどの制御をさせるための制御信号Ｃをディスプレイ制御部２３へ出力する。ディスプレイ制御部２３は、この制御信号Ｃに基づいて、表示する画像の明るさやコントラストなどの制御を映像信号処理部２４に対して行う。映像信号処理部２４は映像信号Ｓ及びディスプレイ制御部２３の制御に基づいて超音波画像を表示面２ａに表示させる。更に、ディスプレイ制御部２３は、タッチパネル２ｂ及び操作ボタン２ｃと接続し、これらの入力を受信して、これらの入力の有無又は入力の座標情報を本体制御部１４に送信する。なお、制御信号Ｃは、表示部２へ電力を供給する電源線も含む。

また、表示部２は検出線Ｄを備え、検出線Ｄはグラウンド（ＧＮＤ）に接続している。本体部１も検出線Ｄを備え、本体部１の検出線Ｄはプルアップ抵抗Ｒ及び電源Ｖｃｃと接続している。この表示部２が有する検出線Ｄと本体部１が有する検出線Ｄは、コネクタ１２及びコネクタ２２が接続することで電気的に接続される。
次に本体部１と表示部２が電気的に接続する状態、あるいは電気的に遮断した状態の制御について説明する。

まず、本体制御部１４への電源が遮断されている状態で電源ボタン１７が押されると、本体制御部１４は、本体部１と表示部２の電気的接続状態を検出し、本体部１と表示部２の検出線Ｄが電気的に遮断している状態のときは超音波信号処理部１６への電力供給Ｐ２を行わず、本体部１と表示部２の検出線Ｄが電気的に接続している状態のときは超音波信号処理部１６への電力供給Ｐ２を開始するように電源部１５を制御する。

本体部１と表示部２の電気的接続状態を検出する処理について説明する。本体部１が有する検出線ＤはＶｃｃと接続し、表示部２が備える検出線Ｄはグラウンドに接続しているので、本体制御部１４は、本体部１と表示部２の検出線Ｄが電気的に接続している状態では検出線Ｄの電位をローレベルと検出し、本体部１と表示部２の検出線Ｄが電気的に遮断している状態では検出線Ｄの電位はハイレベルと検出する。これにより、本体制御部１４は本体部１と表示部２の電気的接続状態を検出する。なお、本体部１と表示部２の電気的接続が遮断されている場合とは、本体部１と表示部２が物理的に分離している状態及び、表示面２ａが本体部１と対向する方向になるように表示部２と本体部１を嵌合した状態である。なお、本体制御部１４とディスプレイ制御部２３間の通信がプロトコルを伴う双方通信の形式であるならば、ディスプレイ制御部２３の応答の有無によって表示部２と本体部１の結合又は分離を認識してもよい。

本体制御部１４は、超音波信号処理部１６への電力が供給されている状態で本体部１と表示部２の検出線Ｄが電気的に遮断した状態を検出すると、診断行為を行わないものと判断して本体部１内の電力供給を制御する。すなわち、システムへの電力供給を遮断したり、本体制御部１４の設定を保存してからシステムへの電力供給を遮断するような休止状態としたりするように、本体制御部１４は電源部１５を制御する。システムへの電力供給を遮断するとは、本体制御部１４への電力供給Ｐ１又は／及び超音波信号処理部１６への電
力供給Ｐ２を停止することである。

このように、超音波プローブ１８が受信する反射超音波に基づく超音波画像のデータを生成する超音波信号処理部１６を有し独立した筐体からなる本体部１と、本体部１と電気的及び機械的に着脱可能な嵌合部を有し超音波画像を表示する独立した筐体からなる表示部２とを備えることによって、超音波診断装置は、携行型として使用する場合は本体部１と表示部２を結合した構成で使用でき、本体部１と表示部２を分離することにより、表示部２を見やすい位置に自由に配置することができる。

更に、表示部２は表示面２ａ及び表示面２ａと反対側の背面を有し、嵌合部が表示部２の表示面２ａと背面の向きを入れ換えて着脱可能な構成とすることによって、超音波診断装置を持ち運ぶ際には表示部２を反転し結合すれば表示面を保護することができる。
また、据え置き型である台座型超音波診断装置としても使用可能で、本体部１と表示部２を分離してケーブル４３で接続することが可能なため、モニタアーム４２に表示部２を取り付け、車輪のついた台座のトレイ４１上に本体部１を設置することで、一般的な台車型と同様に表示部を所望の向きに変えることができる。これにより、携行型超音波診断装置を高い利便性の台座型超音波診断装置として安価に拡張することができる。

以上のように本発明は、台座型超音波診断装置として拡張可能な携行型超音波診断装置として有益である。

１ 本体部
２ 表示部
２ａ 表示面
２ｂ タッチパネル
２ｃ 操作ボタン
４ 支持台部
１１ 爪
１１ａ レバー
１２ コネクタ
１３ 受け部
１４ 本体制御部
１５ 電源部
１６ 超音波信号処理部
１６ａ プローブコネクタポート
１７ 電源ボタン
１８ 超音波プローブ
１８ａ プローブコネクタ
１８ｂ プローブケーブル
２１ 窪み
２２ コネクタ
２３ ディスプレイ制御部
２４ 映像信号処理部
４１ トレイ
４２ モニタアーム
４３ ケーブル

Claims (7)

1. 超音波プローブと接続可能に構成された超音波診断装置であって、
   前記超音波プローブが受信する反射超音波に基づく超音波画像のデータを生成する超音波信号処理部を有し第１の筐体からなる本体部と、
   前記本体部と電気的及び機械的に着脱可能な嵌合部を有し、前記超音波画像を表示する第２の筐体からなる表示部と、
   を備える超音波診断装置。
2. 前記表示部は第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有し、
   前記嵌合部は前記表示部の前記第１の面と前記第２の面の向きを入れ換えて着脱可能である請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記本体部は第１のコネクタを備え、
   前記表示部は前記第１のコネクタと接続可能な第２のコネクタを備え、
   前記第１のコネクタは、前記第２の面が前記本体部に対向する向きで前記本体部と前記表示部が機械的に結合しているときは前記第２のコネクタと接続し、前記第１の面が前記本体部に対向する向きで前記本体部と前記表示部が機械的に結合しているときは前記第２のコネクタと接続しない位置に形成される請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記表示部及び前記本体部の電気的接続状態を検出する本体制御部を備え、
   前記本体制御部は前記電気的接続状態に基づいて前記超音波信号処理部への電力供給を制御する請求項１から３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
5. 前記本体制御部は、前記本体部と前記表示部が電気的に接続していないときは、前記超音波信号処理部への電力供給を行わないように制御する請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記本体制御部は、前記超音波信号処理部への電力が供給されている状態で前記本体部と前記表示部が電気的に接続していないことを検出すると、前記超音波信号処理部への電力供給を遮断するように制御する請求項４に記載の超音波診断装置。
7. 前記表示部と前記本体部が分離した状態で前記表示部及び前記本体部を支持する支持台部を備え、
   前記表示部及び前記本体部はそれぞれ分離した状態で前記支持台部に接続し、
   前記表示部及び前記本体部は電気接続部材を介して接続している請求項１から６のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

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