JP2023038342A - 超音波システムおよび超音波システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような無線型の超音波システムでは、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を無線通信により装置本体へ伝送する、あるいは、超音波プローブ内に信号処理のための回路を内蔵して、振動子アレイから出力された受信信号を超音波プローブ内でデジタル処理した上で無線通信により装置本体に伝送することにより、装置本体において超音波画像の生成が行われる。このようにして生成された超音波画像は、一定の表示フレームレートで装置本体により表示される。
この際に、画像表示装置は、温度センサと、温度センサにより検出された温度に応じて中央処理装置のクロック周波数を制御するクロック制御部とを有し、画像表示装置の動作状態は、クロック制御部により制御された中央処理装置のクロック周波数であることが好ましい。
この際に、画像表示装置は、少なくとも無線通信状態に基づいて表示フレームレートを決定する表示フレームレート決定部を有し、表示部は、表示フレームレート決定部により決定された表示フレームレートに基づいて超音波画像を表示することができる。
また、画像情報データは、送受信部により生成された音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施し、且つ、定められた画像表示方式に従って変換された超音波画像信号であってもよい。
実施の形態1
図1に本発明の実施の形態1に係る超音波システム1の構成を示す。図1に示すように、超音波システム1は、超音波プローブ2と画像表示装置3を備えており、超音波プローブ2と画像表示装置3とは、無線通信により接続されている。
送信部12、受信部13、超音波送受信制御部15、信号処理部16、画像処理部17、通信制御部20、プローブ制御部21および出力フォーマット設定部22により、プローブ側プロセッサ25が構成されている。
また、超音波プローブ2のプローブ側無線通信部18と画像表示装置3の表示装置側無線通信部32とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されており、これにより、超音波プローブ2と画像表示装置3とが無線通信により接続される。
画像情報データ生成部19の画像処理部17は、信号処理部16により生成された信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、このようにして生成された画像信号に対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種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した後、超音波画像信号を画像情報データとしてプローブ側無線通信部18に送出する。
超音波プローブ2のバッテリ24は、超音波プローブ2に内蔵されており、超音波プローブ2の各回路に電力を供給する。
表示装置側プロセッサ41の本体制御部36は、格納部38等に予め記憶されているプログラムおよび操作部37を介したユーザの操作に基づいて、画像表示装置3の各部の制御を行う。
画像表示装置3の操作部37は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
なお、動作状態取得部40は、このような複数の種類の動作状態のうち少なくとも1つの動作状態を表す情報を取得することができる。
実施の形態2に係る超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1の画像表示装置3の代わりに、図3に示す画像表示装置3Aを備えている。実施の形態2における画像表示装置3Aは、図1に示す実施の形態1における画像表示装置3において、本体制御部36の代わりに本体制御部36Aを備え、温度センサ51とクロック制御部52をさらに追加したものである。
また、画像表示装置3Aの表示装置側プロセッサ41Aは、全部または一部がCPUにより構成されている。
実施の形態3に係る超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1の画像表示装置3の代わりに、図4に示す画像表示装置3Bを備えている。実施の形態2における画像表示装置3Bは、図1に示す実施の形態1における画像表示装置3において、本体制御部36の代わりに本体制御部36Bを備え、表示フレームレート決定部61をさらに追加したものである。
実施の形態4に係る超音波システムは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1の画像表示装置3の代わりに、図5に示す画像表示装置3Cを備えている。実施の形態4における画像表示装置3Cは、図1に示す実施の形態1における画像表示装置3において、本体制御部36の代わりに本体制御部36Cを備え、安全性評価指標算出部62をさらに追加したものである。
ユーザは、表示部34に表示された、このような安全性評価指標の値を確認することにより、振動子アレイ11から送信された超音波が被検体内に与える影響について把握することができる。
図6に、実施の形態5に係る超音波システム1Aの構成を示す。超音波システム1Aは、図1に示す実施の形態1の超音波システム1の超音波プローブ2の代わりに超音波プローブ2Aを備え、画像表示装置3の代わりに画像表示装置3Dを備えたものである。
画像表示装置3Dの表示装置側無線通信部32は、超音波プローブ2Aから無線送信された伝送信号を復調することにより、画像情報データ生成部19の信号処理部16により生成された信号を取得し、この信号を表示装置側プロセッサ41Dの画像処理部17に送出する。
表示装置側無線通信部32に画像表示装置3Dの動作状態を表す情報が送出されると、表示装置側無線通信部32は、この情報に基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、生成された伝送信号をプローブ側無線通信部18に無線送信する。
そこで、超音波送受信制御部15は、画像表示装置3Dの動作状態に応じて超音波送受信条件を設定し、設定された超音波送受信条件に基づいて、送受信部14の制御を行う。この際に、例えば、超音波送受信制御部15は、画像表示装置3Dの動作状態に応じて送受信部14におけるスキャンレートを低下させるように、送受信部14を制御する。これにより、表示装置側プロセッサ41Dの画像処理部17における超音波画像信号の生成レートを低下させ、表示装置側プロセッサ41Dにおいて単位時間あたりに処理するデータ量を低減させることができる。
Claims (9)
- 超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムであって、
前記超音波プローブは、
振動子アレイと、
前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信部と、
前記送受信部により生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成する画像情報データ生成部と、
前記画像情報データ生成部により生成された前記画像情報データを前記画像表示装置に無線送信するプローブ側無線通信部と
を含み、
前記画像表示装置は、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を表示する表示部と、
前記画像表示装置の動作状態を取得する動作状態取得部と、
前記動作状態取得部により取得された前記画像表示装置の前記動作状態を前記超音波プローブに無線送信する表示装置側無線通信部と
を含み、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信を制御する超音波送受信制御部、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づいて前記超音波プローブから前記画像表示装置へ無線送信する前記画像情報データの出力フォーマットを設定する出力フォーマット設定部のうち少なくとも前記超音波送受信制御部を備え、
前記画像表示装置は、前記超音波プローブの前記超音波送受信制御部により制御される超音波の送受信の条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する安全性評価指標算出部を有し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づいて前記送受信部による超音波の送受信が制御される旨の通知を前記画像表示装置へ無線送信し、
前記安全性評価指標算出部は、前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する超音波システム。 - 前記画像表示装置は、中央処理装置を含むプロセッサを有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記中央処理装置の構成、前記中央処理装置のクロック周波数、前記表示部の解像度、前記表示部におけるリフレッシュレートのうち少なくとも1つである請求項1に記載の超音波システム。 - 前記画像表示装置は、温度センサと、前記温度センサにより検出された温度に応じて前記中央処理装置のクロック周波数を制御するクロック制御部とを有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記クロック制御部により制御された前記中央処理装置のクロック周波数である請求項2に記載の超音波システム。 - 前記画像表示装置は、前記超音波プローブと前記画像表示装置の間における無線通信状態を検知する通信状態検知部を有し、
前記画像表示装置の前記動作状態は、前記通信状態検知部により検知された前記無線通信状態である請求項1に記載の超音波システム。 - 前記画像表示装置は、少なくとも前記無線通信状態に基づいて表示フレームレートを決定する表示フレームレート決定部を有し、
前記表示部は、前記表示フレームレート決定部により決定された前記表示フレームレートに基づいて前記超音波画像を表示する請求項4に記載の超音波システム。 - 前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施した信号である請求項1~5のいずれか一項に記載の超音波システム。
- 前記画像情報データは、前記送受信部により生成された前記音線信号に超音波の反射位置の深度に応じた減衰補正および包絡線検波処理を施し、且つ、定められた画像表示方式に従って変換された超音波画像信号である請求項1~5のいずれか一項に記載の超音波システム。
- 前記送受信部は、
前記振動子アレイから超音波の送信を行わせる送信部と、
前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて前記音線信号を生成する受信部と
を含む請求項1~7のいずれか一項に記載の超音波システム。 - 超音波プローブと画像表示装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
前記超音波プローブの振動子アレイによる超音波の送受信を行わせることにより音線信号を生成し、
生成された前記音線信号に基づいて画像情報データを生成し、
生成された前記画像情報データを前記超音波プローブから前記画像表示装置に無線送信し、
前記超音波プローブから無線送信された前記画像情報データに基づいて超音波画像を前記画像表示装置の表示部に表示し、
画像表示装置の動作状態を前記画像表示装置から前記超音波プローブに無線送信し、
前記超音波プローブは、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に応じた超音波送受信条件に基づく超音波の送受信制御、および、前記画像表示装置から無線送信された前記画像表示装置の前記動作状態に基づく前記画像表示装置へ無線送信する画像情報データの出力フォーマットの設定のうち、少なくとも前記超音波の送受信制御を行い、
前記超音波送受信条件に基づいて超音波の送受信が制御される旨の通知を前記超音波プローブから前記画像表示装置へ無線送信し、
前記画像表示装置において、前記超音波プローブから無線送信された前記通知を受け取った後に、前記超音波送受信条件に基づいて安全性評価指標を算出し且つ前記表示部に表示する超音波システムの制御方法。
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