JP2023148223A - 超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波プローブに生じた不具合に関する情報をユーザが詳細に把握できる超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法を提供する。【解決手段】超音波診断システムは、振動子アレイ（１１）を有する超音波プローブ（１）と、超音波プローブ（１）に接続された装置本体（３）とを備え、超音波プローブ（１）に配置され且つ超音波プローブ（１）に加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得する衝撃センサ（１７）と、衝撃検知情報が取得された場合に、振動子アレイ（１１）から超音波ビームの送受信を行い且つ振動子アレイ（１１）から出力される受信信号および受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得する超音波情報取得部（２１）と、衝撃検知情報と超音波情報を記録する衝撃記録メモリ（１９）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、超音波プローブへの衝撃を検知する超音波診断システムおよび超音波診断システムの制御方法に関する。

従来から、いわゆる超音波診断システムを用いて被検体内の超音波検査が行われている。超音波検査において、超音波診断システムのユーザは、いわゆる超音波プローブを被検体の体表に接触させた状態で走査し、被検体内の超音波画像を撮影する。このようにして使用される超音波プローブが誤って落下してしまう等により、超音波プローブが故障する等の不具合が発生してしまうことがあった。そこで、ユーザが超音波プローブの不具合を容易に確認できるように、例えば、特許文献１および２に開示される技術が開発されている。

特許文献１は、超音波プローブの落下を検知することにより超音波プローブにおける不具合の発生を表すログデータを生成することを開示している。また、特許文献２は、超音波画像を撮影している状態において、超音波プローブに備えられている振動子アレイの均等性が悪化したか否かを監視し、その結果を記録することを開示している。

特開２０２１－０９０６５１号公報 特開２０１３－１５４１６９号公報

しかしながら、特許文献１で生成されるログデータは超音波プローブにおける不具合の発生を表すものであるため、超音波診断システムのユーザは、ログデータを確認しただけでは超音波プローブにおいて不具合が生じた詳細な箇所を把握することが困難であった。また、特許文献２では、超音波画像が連続的に撮影されている状態においてのみ振動子アレイの均等性が監視されるため、例えば超音波画像を撮影していない状態で超音波プローブに衝撃が加えられた場合に、ユーザは、超音波プローブの不具合が生じた原因を把握することが困難なことがあった。このように、特許文献１および２では、ユーザが、超音波プローブに生じた不具合に関する情報を詳細に把握することが困難な場合があった。

本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、超音波プローブに生じた不具合に関する情報をユーザが詳細に把握できる超音波診断システムまたは超音波診断システムの制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る超音波診断システムは、振動子アレイを有する超音波プローブと、超音波プローブに接続された装置本体とを備え、超音波プローブに配置され且つ超音波プローブに加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得する衝撃センサと、衝撃センサにより衝撃検知情報が取得された場合に、振動子アレイから超音波ビームの送受信を行い且つ振動子アレイから出力される受信信号および受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得する超音波情報取得部と、衝撃センサにより取得された衝撃検知情報と超音波情報取得部により取得された超音波情報を記録する衝撃記録メモリとを有することを特徴とする。

超音波プローブは、超音波情報取得部および衝撃記録メモリを有することができる。
超音波情報取得部は、衝撃センサにより衝撃検知情報が取得されると、自動的に超音波情報を取得することができる。
また、超音波情報取得部は、装置本体が起動されると、超音波情報を取得することもできる。

超音波診断システムは、超音波情報取得部により取得された超音波情報に基づいて振動子アレイの異常の有無および異常の内容を含む異常情報を取得する異常情報取得部を備えることができる。
超音波診断システムは、さらに、異常情報取得部により取得された異常情報をユーザに報知する報知部を備えることができる。

超音波プローブは、異常情報取得部を有し、異常情報取得部により取得された異常情報は、超音波プローブから装置本体に送信されることができる。
超音波プローブは、スリープ状態にある装置本体に起動トリガ信号を送信して装置本体を起動させるトリガ送信部を有し、装置本体がスリープ状態にある場合に、衝撃センサにより衝撃検知情報が取得されると、トリガ送信部から装置本体に起動トリガ信号が送信されることができる。

超音波診断システムは、装置本体に接続されたサーバを備え、衝撃センサにより取得された衝撃検知情報および異常情報取得部により取得された異常情報は、装置本体を介してサーバに送信されることができる。

本発明に係る超音波診断システムの制御方法は、振動子アレイを有する超音波プローブと超音波プローブに接続された装置本体とを備える超音波診断システムの制御方法であって、超音波プローブに配置された衝撃センサにより超音波プローブに加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得し、衝撃検知情報が取得された場合に、振動子アレイから超音波ビームの送受信を行い且つ振動子アレイから出力される受信信号および受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得し、衝撃検知情報と超音波情報を記録することを特徴とする。

本発明によれば、超音波診断システムが、振動子アレイを有する超音波プローブと、超音波プローブに接続された装置本体とを備え、超音波プローブに配置され且つ超音波プローブに加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得する衝撃センサと、衝撃センサにより衝撃検知情報が取得された場合に、振動子アレイから超音波ビームの送受信を行い且つ振動子アレイから出力される受信信号および受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得する超音波情報取得部と、衝撃センサにより取得された衝撃検知情報と超音波情報取得部により取得された超音波情報を記録する衝撃記録メモリとを有するため、超音波プローブに生じた不具合に関する情報をユーザが詳細に把握できる。

本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における送受信回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における画像生成部の構成を示すブロック図である。 一部の超音波振動子が損傷した振動子アレイにより取得される受信信号の強度を模式的に示す図である。 一部の超音波振動子が損傷した振動子アレイによる空中放射状態の場合の超音波画像の例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。

実施の形態１
図１に本発明の実施の形態１に係る超音波診断システムの構成を示す。超音波診断システムは、超音波プローブ１と、無線通信により超音波プローブ１に接続される装置本体３を備えている。

超音波プローブ１は、振動子アレイ１１を備えている。振動子アレイ１１に、送受信回路１２、画像生成部１３およびプローブ側無線通信回路１４が順次接続されている。送受信回路１２と画像生成部１３により、超音波情報取得部２１が構成されている。また、画像生成部１３に画像メモリ１５および異常情報取得部１６が接続されている。また、超音波プローブ１は衝撃センサ１７を備えている。衝撃センサ１７に情報取得制御部１８が接続されている。情報取得制御部１８は、超音波情報取得部２１に接続されている。また、画像生成部１３、異常情報取得部１６及び情報取得制御部１８に、衝撃記録メモリ１９が接続されている。衝撃記録メモリ１９はプローブ側無線通信回路１４に接続されている。

また、超音波情報取得部２１、プローブ側無線通信回路１４、画像メモリ１５、異常情報取得部１６、情報取得制御部１８および衝撃記録メモリ１９に、プローブ制御部２０が接続されている。また、超音波情報取得部２１、異常情報取得部１６、情報取得制御部１８およびプローブ制御部２０により、超音波プローブ１用のプロセッサ２２が構成されている。

装置本体３は、いわゆるスマートフォンまたはいわゆるタブレット型のコンピュータ等の持ち運びが容易ないわゆるハンドヘルド型の汎用の装置により構成されることができ、持ち運び可能な携帯型の専用の装置により構成されることもでき、いわゆる据え置き型の装置により構成されることもできる。

装置本体３は、超音波プローブ１のプローブ側無線通信回路１４と無線通信により接続される本体側無線通信回路３１を備えている。本体側無線通信回路３１に、表示制御部３２およびモニタ３３が順次接続されている。また、本体側無線通信回路３１に、異常情報メモリ３４および報知部３５が接続されている。報知部３５は表示制御部３２に接続されている。また、本体側無線通信回路３１、表示制御部３２、異常情報メモリ３４および報知部３５に、本体制御部３６が接続されている。本体制御部３６に入力装置３７が接続されている。また、表示制御部３２、報知部３５および本体制御部３６により、装置本体３用のプロセッサ３８が構成されている。

超音波プローブ１の振動子アレイ１１は、１次元または２次元に配列された複数の超音波振動子を有している。これらの超音波振動子は、それぞれ送受信回路１２から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく信号を出力する。各超音波振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

送受信回路１２は、プローブ制御部２０による制御の下で、振動子アレイ１１から超音波を送信し且つ振動子アレイ１１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。送受信回路１２は、図２に示すように、振動子アレイ１１に接続されるパルサ５１、振動子アレイ１１から順次直列に接続される増幅部５２、ＡＤ（Analog to Digital）変換部５３およびビームフォーマ５４を有している。

パルサ５１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、プローブ制御部２０からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ１１の複数の超音波振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の超音波振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の超音波振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの超音波振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ１の振動子アレイ１１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ１１に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子により受信される。この際に、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生させ、これらの受信信号を増幅部５２に出力する。

増幅部５２は、振動子アレイ１１を構成するそれぞれの超音波振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部５３に送信する。ＡＤ変換部５３は、増幅部５２から送信された信号をデジタルの受信データに変換する。ビームフォーマ５４は、ＡＤ変換部５３から受け取った各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる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、ＡＤ変換部５３で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。

画像生成部１３は、図３に示すように、信号処理部５５、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）５６および画像処理部５７が順次直列に接続された構成を有している。

信号処理部５５は、送受信回路１２から受信した音線信号に対し、プローブ制御部２０により設定される音速値を用いて超音波の反射位置の深度に応じて距離による減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施すことにより、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。

ＤＳＣ５６は、信号処理部５５で生成されたＢモード画像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変換（ラスター変換）する。
画像処理部５７は、ＤＳＣ５６から入力されるＢモード画像信号に階調処理等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号をプローブ側無線通信回路１４および画像メモリ１５に送出する。以降は、画像処理部５７により画像処理が施されたＢモード画像信号を、超音波画像と呼ぶ。

また、送受信回路１２と画像生成部１３により構成される超音波情報取得部２１は、情報取得制御部１８およびプローブ制御部２０による制御の下で、振動子アレイ１１から出力される受信信号および超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を異常情報取得部１６および衝撃記録メモリ１９に送出する。例えば、超音波プローブ１が落下することにより超音波プローブ１に衝撃が加えられた場合に、超音波情報は、振動子アレイ１１から空中に超音波が放射される、いわゆる空中放射状態における受信信号および超音波画像の少なくとも一方を含む。

画像メモリ１５は、プローブ制御部２０の制御の下で、画像生成部１３により生成された超音波画像を格納する。画像メモリ１５としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disk：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disk：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、または、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア等を用いることができる。

衝撃センサ１７は、超音波プローブ１に配置され、且つ、超音波プローブ１に加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得する。衝撃検知情報とは、超音波プローブ１に対して衝撃が加えられたことを表す情報であり、衝撃の大きさを表す値および衝撃が加えられた日時に関する情報を含むことができる。また、衝撃センサ１７は、取得された衝撃検知情報を情報取得制御部１８に送出する。衝撃センサ１７は、例えばいわゆる加速度センサ等の衝撃を検知できるセンサ装置を含んで構成されることができる。

情報取得制御部１８は、衝撃の大きさに関する定められたしきい値を予め記憶しており、衝撃センサ１７により検知された衝撃の大きさがしきい値を超えるか否かを判定する。また、情報取得制御部１８は、衝撃センサ１７によりしきい値を超える衝撃の情報を含む衝撃検知情報が取得された場合に、振動子アレイ１１から超音波ビームの送受信を行わせるように超音波情報取得部２１を制御する。また、情報取得制御部１８は、衝撃センサ１７から受け取った衝撃検知情報を衝撃記録メモリ１９に送出する。

異常情報取得部１６は、超音波情報取得部２１により取得された超音波情報を解析することにより振動子アレイ１１の異常の有無および異常の内容を含む異常情報を取得する。

異常情報取得部１６は、例えば、超音波情報取得部２１から超音波情報として受信信号を受け取った場合に、図４に示すように振動子アレイ１１を構成する複数の超音波振動子の配列番号（振動子番号）と、それぞれの超音波振動子から出力された受信信号の強度との関係を参照し、振動子アレイ１１の異常の有無を判断する。図４の例では、振動子番号Ｍ１およびＭ２の２つの超音波振動子の受信信号の強度が０で、その他の超音波振動子の受信信号の強度が有限の値Ｃであることが示されている。この例において、異常情報取得部１６は、振動子アレイ１１の異常が有ると判断し、異常の内容として、振動子番号Ｍ１およびＭ２の２つの超音波振動子が故障しているという内容を取得できる。

また、異常情報取得部１６は、例えば、超音波情報取得部２１から図５に示すような空中放射状態の超音波画像Ｕを受け取った場合に、超音波画像Ｕを解析する。図５の例では、超音波プローブ１の図示しない音響レンズ等で超音波が複数回反射することによって形成される多重反射像Ｒが得られており、多重反射像Ｒが２つの欠損部分Ｎ１およびＮ２を含んでいる。２つの欠損部分Ｎ１およびＮ２は、それぞれ、異なる超音波振動子に対応している。そのため、異常情報取得部１６は、超音波画像Ｕから欠損部分Ｎ１およびＮ２を検出する処理を行い、欠損部分Ｎ１およびＮ２が検出された場合に振動子アレイ１１に異常が有ると判断し、異常の内容として、２つの欠損部分Ｎ１およびＮ２に対応する２つの超音波振動子が故障しているという情報を取得できる。

ここで、異常情報取得部１６は、例えば、いわゆる２値化法およびいわゆる分水嶺法等のセグメンテーションアルゴリズムの方法、テンプレートマッチングの方法、Csurka et al.: Visual Categorization with Bags of Keypoints, Proc. of ECCV Workshop on Statistical Learning in Computer Vision, pp.59-74 （2004）に記載されている機械学習手法、あるいは、Krizhevsk et al.: ImageNet Classification with Deep Convolutional Neural Networks, Advances in Neural Information Processing Systems 25, pp.1106-1114 （2012）に記載されているディープラーニングを用いた一般画像認識手法等を用いて多重反射像Ｒにおける欠損部分Ｎ１およびＮ２を検出できる。

また、振動子アレイ１１に故障等の不具合が生じた場合だけでなく、例えば、超音波プローブ１に衝撃が加えられたことにより送受信回路１２の図示しない回路基板に亀裂が入ってしまう等の不具合が生じた場合でも、受信信号および超音波画像Ｕの一部が欠損する等の異常が生じることがある。このような場合でも、異常情報取得部１６は、超音波情報を解析することにより、異常の有無を判定し、異常の内容を判断できる。

異常情報取得部１６は、このようにして取得された異常情報を衝撃記録メモリ１９に送出する。

衝撃記録メモリ１９は、衝撃センサ１７により取得された衝撃検知情報と、超音波情報取得部２１により取得された超音波情報を互いに紐付けて記録する。また、衝撃記録メモリ１９は、衝撃検知情報および超音波情報と、異常情報取得部１６により取得された異常情報をさらに紐付けて記録することもできる。また、プローブ制御部２０の制御の下で、衝撃記録メモリ１９から異常情報が読み出され、読み出された異常情報がプローブ側無線通信回路１４に送出される。

衝撃記録メモリ１９としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＦＤ、ＭＯディスク、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカード、または、ＵＳＢメモリ等の記録メディア等を用いることができる。

プローブ側無線通信回路１４は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含む回路等により構成されており、プローブ制御部２０の制御の下で、無線通信により、装置本体３の本体側無線通信回路３１との間で情報の送受信を行う。プローブ側無線通信回路１４は、例えば、本体側無線通信回路３１に送信するデータに基づいてキャリアを変調することにより伝送信号を生成し、生成された伝送信号を本体側無線通信回路３１に無線送信できる。

この際に、キャリアの変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

プローブ制御部２０は、予め記憶しているプログラムに基づいて超音波プローブ１の各部の制御を行う。
また、図示しないが、超音波プローブ１には、超音波プローブ１の各部に電力を供給するバッテリが内蔵されている。

なお、超音波プローブ１の超音波情報取得部２１、異常情報取得部１６、情報取得制御部１８およびプローブ制御部２０により構成されるプロセッサ２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、または、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、プロセッサ２２の超音波情報取得部２１、異常情報取得部１６、情報取得制御部１８およびプローブ制御部２０は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成されることもできる。

装置本体３の本体側無線通信回路３１は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含む回路等により構成されており、本体制御部３６の制御の下で、無線通信により、超音波プローブ１のプローブ側無線通信回路１４との間で情報の送受信を行う。本体側無線通信回路３１は、例えば、プローブ側無線通信回路１４に送信するデータに基づいてキャリアを変調することにより伝送信号を生成し、生成された伝送信号をプローブ側無線通信回路１４に無線送信できる。

表示制御部３２は、本体制御部３６の制御の下で、プローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に送信された超音波画像等に対して所定の処理を施して、モニタ３３に表示する。
モニタ３３は、表示制御部３２の制御の下で、種々の表示を行う。モニタ３３は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含むことができる。

異常情報メモリ３４は、プローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に送信された異常情報を記録する。衝撃記録メモリ１９としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＦＤ、ＭＯディスク、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカード、または、ＵＳＢメモリ等の記録メディア等を用いることができる。異常情報メモリ３４に記録された異常情報は、例えば超音波診断システムのユーザにより容易に確認されることができる。ユーザは、このようにして異常情報を確認することにより、超音波プローブ１における異常の有無、および、超音波プローブ１において異常が生じた箇所を詳細に把握できる。

報知部３５は、プローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に送信された異常情報をユーザに報知する。報知部３５は、例えば、モニタ３３にメッセージを表示することにより異常情報を報知できる。これにより、ユーザは、超音波プローブ１における異常の有無、および、超音波プローブ１において異常が生じた箇所を詳細に且つ容易に把握できる。

本体制御部３６は、予め記憶しているプログラムに基づいて装置本体３の各部の制御を行う。
入力装置３７は、ユーザによる入力操作を受け付け、入力された情報を本体制御部３６に送出する。入力装置３７は、例えば、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のユーザが入力操作を行うための装置等により構成される。

なお、装置本体３の表示制御部３２、報知部３５および本体制御部３６により構成されるプロセッサ３８は、ＣＰＵ、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵ、または、その他のＩＣを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、プロセッサ３８の表示制御部３２、報知部３５および本体制御部３６は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成されることもできる。

次に、図６のフローチャートを用いて実施の形態１に係る超音波診断システムの動作の例を説明する。

まず、ステップＳ１において、情報取得制御部１８は、衝撃センサ１７から衝撃検知情報を受信し、衝撃センサ１７により検知された衝撃の大きさが定められたしきい値を超えるか否かを判定する。衝撃センサ１７により検知された衝撃の大きさがしきい値以下である場合にステップＳ１の処理が再度行われる。衝撃センサ１７により検知された衝撃の大きさがしきい値を超える場合にはステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、情報取得制御部１８は、振動子アレイ１１において自動的に超音波を送受信するように超音波情報取得部２１を制御する。その結果、超音波情報取得部２１により、例えば図４および図５に示すような空中放射状態の超音波情報が取得される。これにより、超音波プローブ１に大きな衝撃が加えられた直後の超音波情報が取得される。

超音波プローブ１に衝撃が加えられることにより振動子アレイ１１を構成する複数の超音波振動子のいずれかが故障してしまった場合には、例えば、図４に示す振動子番号Ｍ１およびＭ２に対応する信号または図５に示す多重反射像Ｒの欠損部分Ｎ１およびＮ２のように、超音波情報において故障した超音波振動子に対応する信号が欠損することがある。また、送受信回路１２の図示しない回路基板に亀裂が生じる等の不具合がある場合にも、信号の欠損が生じることがある。ユーザは、例えば、欠損部分を含むような異常な超音波情報を確認することにより、超音波プローブ１に不具合が生じていることを把握できる。

ステップＳ３において、プローブ制御部２０による制御の下で衝撃記録メモリ１９は、ステップＳ１で衝撃センサ１７により取得された衝撃検知情報と、ステップＳ２で超音波情報取得部２１により取得された超音波情報を互いに紐付けて記録する。ユーザは、衝撃記録メモリ１９に記録された衝撃検知情報と超音波情報とを確認することにより、超音波プローブ１に衝撃が加えられたことにより振動子アレイ１１に故障等の不具合が生じたこと、および、超音波プローブ１に不具合が生じた箇所を詳細に把握できる。

このようにしてステップＳ３の処理が完了すると、ステップＳ１に戻り、以降はステップＳ１～ステップＳ３の処理が繰り返されて、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が衝撃センサ１７に検知される毎に、超音波情報の取得と、衝撃検知情報および超音波情報の記録が行われる。

ここで、超音波プローブ１は、超音波プローブ１の各部に電力を供給する図示しないバッテリを内蔵しており、ステップＳ１～ステップＳ３の動作は、超音波プローブ１において、装置本体３とは独立して行われる。すなわち、ステップＳ１～Ｓ３の処理が行われる際に、装置本体３は起動していても起動していなくてもよい。装置本体３が起動している状態とは、装置本体３の各部が動作している状態をいう。また、装置本体３が起動していない状態は、装置本体３の電源がオフになっており装置本体３の全体の動作が停止している状態と、超音波プローブ１との無線通信を除く装置本体３の一部の動作が停止している、いわゆるスリープ状態を含む。

また、超音波プローブ１は、動作状態として、超音波プローブ１の各部が動作している起動状態、少なくとも衝撃センサ１７とプローブ制御部２０が動作しているスリープ状態、超音波プローブ１の全体の動作が停止している電源オフ状態を有している。ステップＳ１～ステップＳ３の動作が行われる際に、超音波プローブ１は、起動状態またはスリープ状態であり得る。超音波プローブ１がスリープ状態の場合に衝撃センサ１７が外部からの衝撃を検知すると、例えば、プローブ制御部２０による制御の下で、ステップＳ１～ステップＳ３の動作が行われるように超音波プローブ１の各部が順番に動作する。

以上から、本発明の実施の形態１の超音波診断システムによれば、超音波プローブ１に衝撃が加えられた場合に衝撃センサ１７が衝撃検知情報を取得し、衝撃検知情報に基づいて超音波情報取得部２１が超音波情報を取得し、衝撃検知情報と超音波情報が互いに紐付けられて衝撃記録メモリ１９に記録されるため、ユーザは、超音波プローブ１に不具合が生じたこと、および、超音波プローブ１において不具合が生じた箇所を含む、不具合に関する情報を容易に且つ詳細に把握できる。

なお、装置本体３が起動しているか否かに関わらず、衝撃センサ１７により検知された衝撃の大きさが定められたしきい値を超えると超音波情報取得部２１により自動的に超音波情報が取得されることが説明されているが、例えば、装置本体３が起動されたタイミングで超音波情報が取得されることもできる。この際に、情報取得制御部１８は、例えば、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が超音波プローブ１に加えられたことを表す衝撃検知情報を衝撃センサ１７から受信している状態で、且つ、装置本体３が起動されると、振動子アレイ１１における超音波の送受信を自動的に行うように超音波情報取得部２１を制御できる。この場合でも、ユーザは、衝撃記録メモリ１９において記録された衝撃検知情報を確認できるため、超音波情報と併せて、超音波プローブ１に生じた不具合に関する情報を詳細に把握できる。

また、装置本体３が起動している場合に、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ３の処理が行われた直後に、超音波診断システムは、異常情報取得部１６により取得され且つ衝撃記録メモリ１９に記録された異常情報をプローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に無線送信する処理、異常情報メモリ３４が異常情報を記録する処理、および、報知部３５が異常情報をユーザに報知する処理を行うことができる。異常情報メモリ３４が異常情報を記録することにより、ユーザは、異常情報メモリ３４から異常情報を容易に確認できる。また、報知部３５がユーザに異常情報を報知することにより、ユーザは、例えばモニタ３３に表示された報知のメッセージを確認することにより、異常情報をその場で容易に確認できる。

また、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が衝撃センサ１７により検知された際に装置本体３が起動していない場合に、プローブ制御部２０は、例えば、その後、装置本体３が起動したタイミングで衝撃記録メモリ１９から異常情報を読み出し、読み出された異常情報をプローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に無線送信することができる。これにより、装置本体３が起動する毎に異常情報が異常情報メモリ３４に漏れなく記録されるため、ユーザは、異常情報を漏れなく詳細に確認できる。

実施の形態２
装置本体３がスリープ状態であっても、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が衝撃センサ１７により検知された場合に、装置本体３を自動的に起動して、プローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に異常情報を無線送信することができる。

実施の形態２に係る超音波診断システムは、図１に示す実施の形態１の超音波診断システムにおいて、超音波プローブ１の代わりに図７に示す超音波プローブ１Ａを備えている。超音波プローブ１Ａは、実施の形態１における超音波プローブ１において、トリガ送信部６１が追加され、プローブ制御部２０の代わりにプローブ制御部２０Ａを備えたものである。

超音波プローブ１Ａにおいて、情報取得制御部１８にトリガ送信部６１が接続されている。また、トリガ送信部６１は、プローブ側無線通信回路１４およびプローブ制御部２０Ａに接続している。また、超音波情報取得部２１、異常情報取得部１６、情報取得制御部１８、プローブ制御部２０Ａおよびトリガ送信部６１により、超音波プローブ１Ａ用のプロセッサ２２Ａが構成されている。

情報取得制御部１８は、定められたしきい値を超える大きさの衝撃を検知したことを表す衝撃検知信号が衝撃センサ１７により取得された場合に、衝撃検知信号をトリガ送信部６１に送出する。

トリガ送信部６１は、情報取得制御部１８から衝撃検知信号を受け取ると、起動トリガ信号を、プローブ側無線通信回路１４を介してスリープ状態にある装置本体３に送信して装置本体３を起動させる。

このようにして装置本体３が起動すると、プローブ制御部２０による制御の下で衝撃記録メモリ１９から異常情報が読み出され、異常情報がプローブ側無線通信回路１４から本体側無線通信回路３１に無線送信される。本体側無線通信回路３１が受信した異常情報は、異常情報メモリ３４に記録される。また、本体側無線通信回路３１が受信した異常情報は、報知部３５によりユーザに報知されることもできる。

以上のように、実施の形態２の超音波診断システムによれば、装置本体３がスリープ状態の場合でも、衝撃センサ１７が大きな衝撃を検知する毎に装置本体３が起動され、異常情報が異常情報メモリ３４に、随時、記録されるため、異常情報が異常情報メモリ３４に漏れなく記録され、ユーザは、異常情報を漏れなく詳細に確認できる。また、衝撃センサ１７が大きな衝撃を検知する毎に異常情報が報知されるため、例えば超音波診断システムがユーザの近傍にある場合等に、ユーザは、超音波プローブ１Ａに異常が生じたことを即座に把握することが可能である。

実施の形態３
異常情報メモリ３４は装置本体３に備えられることが説明されているが、例えば、超音波プローブ１および装置本体３に対する遠隔地に居る、保守および点検を行う作業者等が超音波プローブ１の異常情報を確認できるように、例えば、超音波プローブ１および装置本体３に対する遠隔地に配置されたサーバにも異常情報メモリ３４を備えることができる。

図８に、実施の形態３に係る超音波診断システムの構成を示す。実施の形態３の超音波診断システムは、図１に示す実施の形態１の超音波診断システムにおいて、装置本体３とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ６２が追加されたものである。

装置本体３の本体側無線通信回路３１は、ネットワークＮＷと無線通信により接続されている。

サーバ６２は、例えば、ネットワークＮＷに接続可能なコンピュータにより構成され且つ超音波プローブ１および装置本体３に対する遠隔地に配置されている。また、サーバ６２は、ネットワークＮＷを介して装置本体３の本体側無線通信回路３１と接続されている。また、サーバ６２は、異常情報メモリ６３を備えている。

異常情報メモリ６３は、超音波プローブ１の異常情報取得部１６により取得され、且つ、超音波プローブ１から装置本体３およびネットワークＮＷを経由してサーバ６２に送信された異常情報を記録する。異常情報メモリ６３としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＦＤ、ＭＯディスク、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカード、または、ＵＳＢメモリ等の記録メディア等を用いることができる。

以上から、実施の形態３の超音波診断システムによれば、超音波プローブ１の異常情報取得部１６により取得された異常情報が、装置本体３およびネットワークＮＷを経由してサーバ６２の異常情報メモリ６３に記録されるため、例えば、超音波プローブ１および装置本体３に対する遠隔地に居る作業者等が超音波プローブ１の異常情報を容易に確認し、超音波プローブ１の点検または修理を行う等の適切な対処を行うことが可能である。

なお、サーバ６２の異常情報メモリ６３に、異常情報取得部１６により取得された異常情報が記録されることが説明されているが、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が超音波プローブ１に加えられたことを表す衝撃検知情報と、定められたしきい値を超える大きさの衝撃が超音波プローブ１に加えられたことに対応して超音波情報取得部２１により取得された超音波情報が、超音波プローブ１から装置本体３およびネットワークＮＷを経由してサーバ６２に送信され、異常情報メモリ６３に記録されることもできる。これにより、超音波プローブ１および装置本体３に対する遠隔地に居る作業者等は、衝撃検知情報と超音波情報を確認することで、超音波プローブ１に生じた異常をより詳細に把握できる。

また、超音波プローブ１の異常情報取得部１６により取得された異常情報が、装置本体３とネットワークＮＷを経由してサーバ６２に送信されることが説明されているが、超音波診断システムは、装置本体３を経由せずに、超音波プローブ１からネットワークＮＷを経由してサーバ６２に異常情報を送信することもできる。この場合に、超音波プローブ１のプローブ側無線通信回路１４がネットワークＮＷに接続される。この場合に、衝撃検知情報と超音波情報が、超音波プローブ１からネットワークＮＷを介してサーバ６２に送信されることもできる。

１，１Ａ 超音波プローブ、３ 装置本体、１１ 振動子アレイ、１２ 送受信回路、１３ 画像生成部、１４ プローブ側無線通信回路、１５ 画像メモリ、１６ 異常情報取得部、１７ 衝撃センサ、１８ 情報取得制御部、１９ 衝撃記録メモリ、２０，２０Ａ プローブ制御部、２１ 超音波情報取得部、２２，２２Ａ プロセッサ、３１ 本体側無線通信回路、３２ 表示制御部、３３ モニタ、３４，６３ 異常情報メモリ、３５ 報知部、３６ 本体制御部、３７ 入力装置、５１ パルサ、５２ 増幅部、５３ ＡＤ変換部、５４ ビームフォーマ、５５ 信号処理部、５６ ＤＳＣ、５７ 画像処理部、６１ トリガ送信部、６２ サーバ、Ｃ 値、Ｍ１，Ｍ２ 振動子番号、Ｎ１，Ｎ２ 欠損部分、Ｒ 多重反射像、Ｕ 超音波画像。

Claims (10)

1. 振動子アレイを有する超音波プローブと、
   前記超音波プローブに接続された装置本体と
   を備え、
   前記超音波プローブに配置され且つ前記超音波プローブに加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得する衝撃センサと、
   前記衝撃センサにより前記衝撃検知情報が取得された場合に、前記振動子アレイから超音波ビームの送受信を行い且つ前記振動子アレイから出力される受信信号および前記受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得する超音波情報取得部と、
   前記衝撃センサにより取得された前記衝撃検知情報と前記超音波情報取得部により取得された前記超音波情報を記録する衝撃記録メモリと
   を有する超音波診断システム。
2. 前記超音波プローブは、前記超音波情報取得部および前記衝撃記録メモリを有する請求項１に記載の超音波診断システム。
3. 前記超音波情報取得部は、前記衝撃センサにより前記衝撃検知情報が取得されると、自動的に前記超音波情報を取得する請求項１または２に記載の超音波診断システム。
4. 前記超音波情報取得部は、前記装置本体が起動されると、前記超音波情報を取得する請求項１または２に記載の超音波診断システム。
5. 前記超音波情報取得部により取得された前記超音波情報に基づいて前記振動子アレイの異常の有無および異常の内容を含む異常情報を取得する異常情報取得部を備える請求項１～４のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
6. 前記異常情報取得部により取得された前記異常情報をユーザに報知する報知部を備える請求項５に記載の超音波診断システム。
7. 前記超音波プローブは、前記異常情報取得部を有し、
   前記異常情報取得部により取得された前記異常情報は、前記超音波プローブから前記装置本体に送信される請求項５または６に記載の超音波診断システム。
8. 前記超音波プローブは、スリープ状態にある前記装置本体に起動トリガ信号を送信して前記装置本体を起動させるトリガ送信部を有し、
   前記装置本体がスリープ状態にある場合に、前記衝撃センサにより前記衝撃検知情報が取得されると、前記トリガ送信部から前記装置本体に前記起動トリガ信号が送信される請求項７に記載の超音波診断システム。
9. 前記装置本体に接続されたサーバを備え、
   前記衝撃センサにより取得された前記衝撃検知情報および前記異常情報取得部により取得された前記異常情報は、前記装置本体を介して前記サーバに送信される請求項５～８のいずれか一項に記載の超音波診断システム。
10. 振動子アレイを有する超音波プローブと前記超音波プローブに接続された装置本体とを備える超音波診断システムの制御方法であって、
    前記超音波プローブに配置された衝撃センサにより前記超音波プローブに加えられた衝撃を検知して衝撃検知情報を取得し、
    前記衝撃検知情報が取得された場合に、前記振動子アレイから超音波ビームの送受信を行い且つ前記振動子アレイから出力される受信信号および前記受信信号に基づいて生成された超音波画像の少なくとも一方を含む超音波情報を取得し、
    前記衝撃検知情報と前記超音波情報を記録する超音波診断システムの制御方法。