JP7292229B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本明細書及び図面の実施形態は、超音波診断装置に関する。

近年、超音波診断装置の小型化、軽量化、ポータブル化に伴い、超音波診断用のプローブを有線でのＵＳＢ接続や、無線接続とする動きがある。無線で接続される超音波プローブの場合、超音波プローブ内には駆動用のバッテリを内蔵している。

特開２０１１－０７２４６７号公報

超音波プローブが無線化されバッテリにより動作しているケースでは、診断の途中で超音波プローブのバッテリが不足すると、無線での継続使用ができない場合があった。あるいは、無線状態の悪化などにより、有線接続に切り替えたい場合があった。

しかし、このような理由で無線接続から有線接続に切り替えるような場合においても、装置側ではこれまで使用されていた超音波プローブが異なる超音波プローブへ切り替わったものとして扱うため、例えば、それまでの関心領域、焦点深度、波形モード等の診断の状態が一度リセットされてしまい、初期設定が適用されていた。それにより、診断状態が途切れ、非連続な状態となっていた。さらに、画像データも一度中断され、データの連続性も途切れていた。

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、同一の超音波プローブを無線接続から有線接続へ切り替える場合において、無線接続時に行っていた診断の状態を維持しつつ、切り替え動作をシームレスに行い、診断の連続性を維持できる超音波診断装置を提供することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。

実施形態における超音波診断装置は、送信部と、特定部とを備える。送信部は、超音波プローブで取得されたデータが無線を介して画像生成部を含む装置に送信可能なように超音波プローブと装置とが無線で接続されている状態において、超音波プローブと装置とが有線で接続された場合、同一のデータを無線および有線を介して二重に装置へ送信する。特定部は、無線で送受信されたデータである無線データと有線で送受信されたデータである有線データとに基づいて、画像生成部が画像生成に用いるデータを無線データから有線データに切り替える際の最初の有線データを切替データとして特定する。

図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。 図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブと装置との間で通信を行うために設けられた構成を説明するブロック図。 図３は、第１の実施形態に係る装置のデータ受信状況を示す図。 図４は、第１の実施形態に係る超音波プローブの経路制御部と装置の経路制御部が行う処理を示すフローチャート。 図５は、第１の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャート。 図６は、第１の実施形態に係る、追いついたか否かの判定処理の一例を説明するフローチャート。 図７は、第２の実施形態に係る装置のデータ受信状況を示す図。 図８は、第２の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャート。 図９は、第３の実施形態に係る装置のデータ受信状況を示す図。 図１０は、第３の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャート。 図１１は、第４の実施形態に係る装置のデータ受信状況を示す図である。

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
［超音波診断装置の構成］
図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、超音波診断装置１は、患者に対して超音波の送受信（送受波）を行う超音波プローブ２と、当該超音波プローブ２と無線及び有線を介して通信可能な装置３とを備えている。

超音波診断装置１は、患者内部の診断対象部位などを非侵襲に調べることができ、先端に振動子（圧電振動子）を備えた超音波プローブ２から患者の内部に向けて超音波を送信する。そして患者内部で音響インピーダンスの不整合によって生ずる反射波を超音波プローブ２の振動子で受信する。

超音波プローブ２は、各超音波振動子により患者内に超音波を送信してスキャン領域を走査し、患者からの反射波を反射信号として受信する。超音波プローブ２は、このようにして得られた受信信号を、データとして装置３へ送信する。データには、ひとまとまり毎に超音波プローブ２によりヘッダ情報が付されている。つまり、ひとまとまりのデータは、ヘッダ情報を含む。なお、このスキャンとしては、例えばＢモードスキャン、カラードプラモードスキャン、ドプラモードスキャンなど各種のスキャンがある。また、超音波プローブ２には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。図１に示すように、超音波プローブ２は、送受信機構２０と、経路制御部２１と、バッテリ２２と、図示しない振動子等を備える。経路制御部２１は、自走カウンタ２１１を備える。

装置３は、超音波プローブ２から受信したデータに基づいて、超音波画像を生成する。図１に示すように、装置３は、送受信機構３０と、経路制御部３１と、受信部３２と、画像生成部３３と、ディスプレイ３４と、入力部３５と、通信制御部３６と、記憶部３７と、制御部３８と、送信部３９とを備える。装置３の各要素は、互いにバスＢに接続され、各種信号のやりとりが可能とされている。経路制御部３１は、特定部３１１と、切替部３１２とを備える。

ここで、まず、超音波プローブ２と装置３との間の通信を説明する。図２は、第１の実施形態に係る超音波プローブ２と装置３との間で通信を行うために設けられた構成を説明するブロック図である。超音波プローブ２は、経路制御部２１に接続されたトランスミッタ（ＴＸ）２３と、経路制御部２１に接続されたレシーバ（ＲＸ）２４とをさらに備える。トランスミッタ２３は、振動子を介して患者に超音波を送信する。また、レシーバ２４は、患者内で反射して戻ってきた超音波を受信する。

超音波プローブ２の送受信機構２０は、経路制御部２１に接続された無線通信機構２０１と、経路制御部２１に接続されたＵＳＢデバイスコントローラ２０２と、ＵＳＢデバイスコントローラ２０２に接続されたＵＳＢポート２０３とを備える。送受信機構２０は、無線通信及び有線通信を介して、或いはいずれかの通信経路を介して、装置３へデータを送信する送信機能を有する。また、送受信機構２０は、装置３から、超音波プローブ２に対する駆動信号を受信する受信機能を有する。送受信機構２０の送信機能は、請求の範囲における送信部に該当する。

装置３の送受信機構３０は、経路制御部３１に接続された無線通信機構３０１と、経路制御部３１に接続されたＵＳＢホストコントローラ３０２と、ＵＳＢホストコントローラ３０２に接続されたＵＳＢポート３０３とを備える。送受信機構３０は、無線通信及び有線通信を介して、或いはいずれかの通信経路を介して、超音波プローブ２からデータを受信する。

超音波プローブ２が備える無線通信機構２０１及び装置３が備える無線通信機構３０１は、いずれも無線通信を行うためのワイヤレスモジュールである。このような構成を備えているため、経路制御部２１と経路制御部３１との間には、無線通信機構２０１及び無線通信機構３０１を経由する無線通信の経路が確立される。このようにして、経路制御部２１と経路制御部３１は無線通信を行う。

超音波プローブ２が備えるＵＳＢデバイスコントローラ２０２及び装置３が備えるＵＳＢホストコントローラ３０２は、いずれもＵＳＢの通信を制御するためのコントローラである。医療従事者がＵＳＢポート２０３とＵＳＢポート３０３の間をケーブルＬで接続することにより、経路制御部２１と経路制御部３１との間には、ＵＳＢデバイスコントローラ２０２、ＵＳＢポート２０３、ケーブルＬ、ＵＳＢポート３０３、及びＵＳＢホストコントローラ３０２を経由する有線通信の経路が確立される。このようにして、経路制御部２１と経路制御部３１は有線通信を行う。

超音波プローブ２と装置３は、以上説明したような構成を備えていることから、互いの間で通信を行い、データの送受信を行う。その通信の経路としては、無線通信と有線通信の２種類の経路がある。超音波プローブ２は、バッテリ２２の残量がある間は、無線でデータを送信することができる。

しかし、超音波プローブ２のバッテリ２２の残量が低下した場合、無線状態が悪化した場合等において、医療従事者が無線接続から有線接続に切り替えたい場合がある。その場合、医療従事者は、超音波プローブ２を患部に当てている状態で、超音波プローブ２のＵＳＢポート２０３と装置３のＵＳＢポート３０３とをケーブルＬで接続することができる。

なお、無線通信と有線通信は、それぞれ既存の方式であって良い。ここでは、有線接続の例として、ＵＳＢコネクタを用いた有線通信について説明するが、その他のコネクタを経由したケーブル接続を用いても良い。

以下、再び図１を参照して超音波プローブ２の構成要素について、さらに説明する。バッテリ２２は、超音波プローブ２が装置３との間で無線通信を行っている場合、超音波プローブ２の各構成要素に電力を供給する。超音波プローブ２と装置３との間がケーブルＬで接続されると、超音波プローブ２の各構成要素に対しては、装置３から電力が供給される。そしてバッテリ２２は、装置３からケーブルＬを介して送られた電力により充電される。

経路制御部２１の自走カウンタ２１１は、例えば、ｎ、ｎ＋１、ｎ＋２のように数が増える、即ちインクリメントされていくカウンタ値を出力し、出力したカウンタ値をＩＤとしてデータに付す。自走カウンタ２１１は、例えば、ＩＤをデータのヘッダ情報に含ませるように付す。つまり、ヘッダ情報はＩＤを含む。そして、データはヘッド情報を含むので、ＩＤも含む。自走カウンタ２１１は、出力したカウンタ値を、データが取得された順に順次ＩＤとしてデータに付していく。つまり、超音波プローブ２から出力されるデータは、ＩＤを含む。ＩＤは、データが取得された時系列の順序及び送受信されたデータの時系列の順序を示す。自走カウンタ２１１は、特許請求の範囲における識別情報出力機構の一例である。ＩＤは、特許請求の範囲における識別情報に該当する。

経路制御部２１は、送受信機構２０を介して装置３の経路制御部３１との間で通信を行う。例えば、経路制御回路２１は、無線通信及び有線通信を介して、或いはいずれかの通信経路を介して、ＩＤを含むデータを装置３へ送信する。

経路制御部２１は、データが取得された順で、無線通信を介してデータを装置３へ送信する。また、超音波プローブ２と装置３との間で無線通信が行われている状態において、超音波プローブ２と装置３との間が有線接続されたことを経路制御部２１が検出した場合、経路制御部２１は、今までの無線の通信経路に加えて有線の通信経路を追加する。そして、経路制御部２１は、無線通信と有線通信との両方を介して同じデータを二重に装置３へ順次送信する。即ち、経路制御部２１は、無線通信及び有線通信の両方で、同一のデータに、同一のＩＤを付して送信する。また、経路制御部２１は、無線通信と有線通信とを介して同じデータを二重に送信している状態において、後に説明する、無線通信から有線通信への切り替えが完了したことを示す完了信号を装置３から受信した場合、無線通信を停止する。経路制御部２１は、特許請求の範囲における経路制御部に該当する。

ここで、データに含まれるヘッダ情報は、超音波プローブ２と装置３との間の通信経路を示す経路情報をさらに含んでいる。この経路情報は、データが無線を介して送受信されたのか、有線を介して送受信されたのかを示す。経路制御部２１は、この経路情報を、ヘッダ情報の１ビットを使用してデータに付しても良い。

なお、無線の通信経路に加えて有線の通信経路を追加する場合としては、例えば、バッテリ２２の残量が低下した場合や無線の通信状態が悪化した場合等を挙げることができる。超音波プローブ２又は装置３は、バッテリ２２の残量が低下したこと、又は無線通信状態が悪化したことを示す、図示しないインジケータを備えていても良い。

次に以下、装置３の構成要素について説明する。経路制御部３１は、送受信機構３０を介して装置３の経路制御部３１との間で通信を行う。例えば、経路制御回路３１は、無線通信及び有線通信を介して、或いはいずれかの通信経路を介して、超音波プローブ２から送信されたデータを受信する。ここでは、無線通信を介して送受信されたデータを無線データ、有線通信を介して送受信されたデータを有線データと表すことにする。

経路制御部３１は、送受信機構３０を介して超音波プローブ２からのデータを受け取り、受け取ったデータを出力する。出力されたデータは、装置３の他の構成要素において処理され、超音波画像が生成される。

経路制御部３１は、超音波プローブ２と装置３との間で無線通信が行われている場合、送受信機構３０を介して無線データを受信し、受信した無線データを出力する。この状態において、経路制御部３１が超音波プローブ２と装置３との間が有線で接続されたことを検出した場合、経路制御部３１は、無線通信と有線通信との両方を介して同じデータを二重に受け取る。この段階では、経路制御部３１は有線データと無線データの両方のデータを受け取っているが、出力するのは無線データである。そして、経路制御部３１は、受け取った無線データ及び有線データに基づいて、出力するデータを無線データから有線データに切り換える切替処理を行う。以下に、切替処理について説明する。なお、経路制御部３１は、切替処理を行う際、受信した有線データ及び無線データを一旦記憶部３７に保存する。または、経路制御部３１は図示しない一時記憶部を有し、受信した有線データ及び無線データを一時記憶部に保存しても良い。

経路制御部３１の特定部３１１は、データの連続性を確保できる有線データから、出力するデータを切り替える。まず、経路制御部３１の特定部３１１は、受信したデータに含まれる経路情報に基づき、データが無線データであるのか、有線データであるのかを判定する。なお、本実施形態においては、超音波プローブ２の経路制御部２１がこの経路情報をデータに付して送信しているので、経路制御部３１が受信したデータは経路情報を含む。しかし、受信したデータに経路情報が付されていない場合には、経路制御部３１は、データが無線通信機構３０１を介して受信されたのか、ＵＳＢホストコントローラ３０２を介して受信されたのかを判断することにより、受信したデータが有線データであるのか、判定しても良い。

次に、特定部３１１は、受け取った無線データ及び有線データに含まれるＩＤを取得する。特定部３１１は、取得したＩＤに基づき、データをどこまで受け取ったのかを判断することができる。また、特定部３１１は、無線データと有線データとのうち、いずれのデータを早く受信したのかを判断できる。さらに、特定部３１１は、データに含まれるＩＤを確認すれば、データが取得された時系列の順序及び送受信されたデータの時系列の順序を把握できる。

そして、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データと無線データの受信時刻に基づき、無線データに有線データが追いついたか否かを判定する。例えば、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データと無線データの受信時刻を比較することにより、受信したデータの受信の先後を判定して、無線データに有線データが追いついたか否かを判定する。ここで、受信時刻は、経路制御部３１がデータの受信を開始した時刻である開始時刻と、経路制御部３１がデータの受信を完了した時刻又は完了する時刻である完了時刻とを含む。なお、本実施形態においては、経路制御部３１がデータを受信した時刻を受信時刻としているが、送受信機構３０がデータを受信した時刻を受信時刻としても良い。さらに、装置３がデータを受信した時刻を受信時刻としても良い。この場合、装置３がデータを受信した時刻は、経路制御部３１がデータを受信した時刻、受信機構３０がデータを受信した時刻を含む。なお、この受信時刻は記憶部３７に保存されても良い。

また、一般的に、通信速度は有線通信の方が無線通信よりも速い。しかし、有線通信では、超音波プローブ２と装置３との間がケーブルで接続された後、通信を開始するまでに少し時間がかかる。例えば、ＵＳＢ接続された場合に、有線通信を行うための初期設定が行われるからである。そのため、経路制御部３１は、初めのうちは、有線データを無線データより遅れて受け取る。ここで、遅れるとは、同じＩＤを含む無線データと有線データにおいて、有線データの完了時刻は、無線データの完了時刻より後ということである。

しかし、有線通信の通信速度は無線通信の通信速度より速いため、ある時点で有線データは無線データに追いつく。ここで追いつくとは、同じＩＤを含む無線データと有線データにおいて、有線データの完了時刻は、無線データの完了時刻と同じ又は無線データの完了時刻より前ということである。特定部３１１は、有線データの完了時刻と無線データの完了時刻を比較することによって、有線データが無線データに追いついたか否かを判定する。

また、上述のように、通信速度は有線通信の方が無線通信よりも速い。よって、同じＩＤを含む無線データと有線データにおいて、有線データの開始時刻が無線データの開始時刻と同じ又は無線データの開始時刻より前であれば、必然的に、有線データの完了時刻は、無線データの完了時刻より前となる。よって、特定部３１１は、有線データの開始時刻と無線データの開始時刻を比較することによっても、有線データの完了時刻が無線データの完了時刻より前となるか否かを判定でき、それにより有線データが無線データに追いついたか否かを判定できる。このように、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データと無線データの受信時刻を比較することにより、無線データに有線データが追いついたか否かを判定する。そして、特定部３１１は、無線データに追いついたと判定した有線データを、切替データとして特定する。切替データは、出力するデータを無線データから有線データに切り換える際に、経路制御部３１により最初に出力される有線データである。

そして、経路制御部３１の切替部３１２は、特定部３１１により特定された切替データから、出力するデータを無線データから有線データに切り換える。そして、経路制御部３１は、切替部３１２による切替が完了すると、切替が完了したことを示す完了信号を、送受信機構３０を介して超音波プローブ２へ送信する。

図３は、第１の実施形態に係る装置３のデータ受信状況を示す図である。図３のデータ群ａは無線データを示し、データ群ｂは、有線データを示す。即ち、データ群ａは、超音波プローブ２から装置３に対して、無線通信の経路を介して送信されるデータＤを示している。一方、データ群ｂは、超音波プローブ２から装置３に対して、有線通信の経路を介して送信されるデータＤを示している。また、図３に示すそれぞれのデータＤは、装置３が、無線通信、或いは、有線通信で超音波プローブ２から受信したデータＤを示している。

一つの符号Ｄで示されるデータは、超音波プローブ２から装置３に送信されるひとまとまりのデータを示している。また、データ群ａ、ｂの各データＤは、データＤの先端に付されたヘッダ情報を含み、さらにヘッダ情報はＩＤ及び経路情報を含む。ＩＤは、超音波プローブ２から装置３に送信される前に、自走カウンタ２１１によってデータＤごとに付加される。図３の例では、上述したように、超音波プローブ２から送信されるデータＤにおいて、ＩＤはｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、ｎ＋３・・・のように１ずつインクリメントするように付加されている。また、同じＩＤを含むデータは、同じデータである。

なお、図３の例ではＩＤのインクリメントは１ずつに設定されている。しかし、あるＩＤに時間的に連続する次のＩＤを装置３の経路制御部３１が把握できれば良く、インクリメントの量は１ずつに限定されない。また、図３に示すデータ群ａの各データＤの長さは、データ群ｂの各データＤの長さより長く表示されている。これは、無線通信は有線通信に比べて通信速度が遅いため、同じデータであってもデータの受信に時間がかかっていることを表している。さらに、図３の各データの先頭の位置は、経路制御部３１がデータの受信を開始した開始時刻を表し、後端の位置は、経路制御部３１がデータの受信を完了した完了時刻を表している。

ここで、データＤが超音波プローブ２から装置３に送信される際の通信経路が、無線通信から有線通信へと切り替えられる処理について、以下説明する。まず、装置３は、超音波プローブ２から無線データであるデータ群ａを受信している。この状態において、医療従事者が、図示しないインジケータを見て、又はディスプレイに表示された画像を見て、バッテリ２２の残量が低下したことや無線通信状態が悪化したこと認識するとする。医療従事者は、超音波プローブ２を患部に当てている状態で、ケーブルＬを用いて超音波プローブ２と装置３とを接続する。

経路制御部２１、３１は、図３に示す矢印ｃのタイミングで超音波プローブ２と装置３とが有線で接続されたことを検出すると、まず、有線で接続するための初期設定（Ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ）ｄを行う。初期設定ｄが終わると、経路制御部２１、３１は無線通信に加えて有線通信を開始する。図３の例では、初期設定ｄの後に、ＩＤとしてｎ＋３を含むデータから経路制御部３１による受信が開始されている。ここで、有線通信では初期設定ｄを行う関係上、有線データは、同じＩＤを含む無線データより遅れて経路制御部３１による受信が開始される。しかし、有線通信の方が無線通信よりデータの転送速度が速いため、この遅れは徐々に解消されてゆき、有線データはある所で無線データに追いつく。

図３の点線ｅは、経路制御部３１が出力するデータを示す。経路制御部３１は、図３の点線ｅに示すように、ｎ＋４のＩＤが付されたデータまでは無線データを出力する。即ち、ｎ＋３のＩＤを有する無線データｆの完了時刻とｎ＋３のＩＤを有する有線データｇの完了時刻とを比較すると、有線データｇの完了時刻は、無線データｆの完了時刻より後である。よって、経路制御部３１の特定部３１１は、有線データｇは、無線データｆに追いついていないと判定する。同様に、ｎ＋４のＩＤを有する無線データｈと、ｎ＋４のＩＤを有する有線データｉについても、経路制御部３１の特定部３１１は、有線データｉは、無線データｈに追いついていないと判定する。

そして、図３の点線ｅに示すように、経路制御部３１は、ｎ＋５のＩＤが付されたデータから、有線データを出力する。ｎ＋５のＩＤを有する無線データｋの完了時刻とｎ＋５のＩＤを有する有線データｊの完了時刻とを比較すると、有線データｊの完了時刻は、無線データｋの完了時刻より前である。よって、特定部３１１は、有線データｊの完了時刻は、無線データｋの完了時刻より前であると判定し、有線データｊは、無線データｋに追いついたと判定する。そして、特定部３１１は、有線データｊを切替データとして特定する。切替部３１２は、特定された切替データに関する情報を特定部３１１から受ける。そして当該特定された切替データから、即ちｎ＋５のＩＤを有する有線データｊから、出力するデータを無線データから有線データに切り換える。

切り替えが完了すると、経路制御部３１は完了信号を超音波プローブ２に送信し、完了信号を受信した経路制御部２１は、無線通信を停止する。そして、経路制御部３１は、無線データを受信しなくなる。以上が経路制御部３１の説明である。

受信部３２は、経路制御部３１により出力されたデータを受け取り、データに基づく受信信号に対して整相加算を行い、その整相加算により取得した信号を画像生成部３３に出力する。

画像生成部３３は、受信部３２からデータを受け取り、受け取ったデータを画像生成に用いる。画像生成部３３は、図示しない信号処理部と、画像処理部とを有する。画像生成部３３の信号処理部は、当該データに基づく反射信号を処理する。信号処理部は、経路制御部３１から供給された超音波プローブ２からの受信信号を用いて各種のデータを生成し、画像処理部や制御部３８に出力する。信号処理部は、いずれも図示しない、例えば、Ｂモード処理回路（或いは、Ｂｃモード処理回路）やドプラモード処理回路、カラードプラモード処理回路などを有している。Ｂモード処理回路は、受信信号の振幅情報の映像化を行い、Ｂモード信号を基にしたデータを生成する。ドプラモード処理回路は、受信信号からドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらに、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理などを施し、血流情報のドプラ信号のデータを生成する。カラードプラモード処理回路は、受信信号に基づいて血流情報の映像化を行い、カラードプラモード信号を基にしたデータを生成する。

画像生成部３３の画像処理部は、信号処理部から供給されたデータに基づいてスキャン領域に関する二次元や三次元の超音波画像を生成する。例えば、画像処理部は、供給されたデータからスキャン領域に関するボリュームデータを生成する。そしてその生成したボリュームデータからＭＰＲ処理（多断面再構成法）により二次元の超音波画像のデータやボリュームレンダリング処理により三次元の超音波画像のデータを生成する。画像処理部は、生成した二次元や三次元の超音波画像をディスプレイ３４に出力する。なお、超音波画像としては、例えば、Ｂモード画像やドプラモード画像、カラードプラモード画像、Ｍモード画像などがある。また、複数のモードを組み合わせて超音波画像を生成することもある。

ディスプレイ３４は、画像処理部により生成された超音波画像、検査処理に利用する検査プロトコル、或いは、操作画面（例えば、ユーザから各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ））などの各種画像を制御部３８の制御に従って表示する。このディスプレイ３４としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを用いることが可能である。

入力部３５は、例えば、画像表示、画像の切り替え、モード指定や各種設定などのユーザによる様々な入力操作を受け付ける。この入力部３５としては、例えば、ＧＵＩ、或いは、ボタン、キーボード、トラックボール、ダイアルやディスプレイ３４に表示されるタッチパネル等の入力デバイスを用いることが可能である。また、その他、入力部３５として、マウスや上下左右の方向キーを用いることも可能である。

なお、本明細書及び図面の実施形態においては、図１に示すように、ディスプレイ３４、入力部３５を超音波診断装置１の１つの構成要素として記載しているが、このような構成に限られない。例えば、ディスプレイ３４を超音波診断装置１の構成要素ではなく、超音波診断装置１とは別体に構成することも可能である。また、入力部３５を当該別体のディスプレイを用いたタッチパネルとすることも可能である。

通信制御部３６は、図示しない通信ネットワークに互いに接続される、例えば、図示しない医用画像診断装置（モダリティ）、サーバ装置や医用画像処理装置等と超音波診断装置１とを接続させる役割を担っている。通信ネットワークの例としては、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークを挙げることができる。

また、この通信制御部３６及び通信ネットワークを介して他の機器とやり取りされる情報や医用画像に関する規格は、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）等、いずれの規格であっても良い。また、通信ネットワーク等との接続に当たっては、有線、無線を問わない。

記憶部３７は、例えば、半導体や磁気ディスクで構成されており、経路制御部２１、３１、制御部３８で実行されるプログラムやデータ、生成された画像データ等が記憶されている。また、例えば、無線データ及び有線データに含まれるＩＤ、無線データ及び有線データの受信時刻を記憶しても良い。

なお、本明細書及び図面の実施形態においては、超音波診断装置１内に記憶部３７が設けられている場合を前提に以下、説明する。但し、超音波診断装置１と無線、有線を問わず接続される、サーバ装置やハードディスクドライブ等の外部記憶媒体を記憶部として利用することとしても良い。

またここでは、各種プログラム、データや超音波プローブ２から送信されてくる信号等は全て記憶部３７内に記憶されていることを前提としている。但し、記憶部３７を複数設けて、各種プログラム、データや超音波プローブ２から送信されてくる信号等をそれぞれ別に記憶させることも可能である。

制御部３８は、超音波診断装置１の各部を統括的に制御する。制御部３８は、例えば、検査者からの入力部３５を介しての操作指示を入力信号として受け付け、所望の操作が行われるよう、各部を制御する。

送信部３９は、超音波プローブ２に対する駆動信号の生成を行う。送信部３９は、制御部３８による制御に基づき、超音波プローブ２に超音波を発生させるための駆動信号、即ち各圧電振動子に印加する電気パルス信号（以下、「駆動パルス」という）を生成し、その駆動パルスを、送受信機構３０を介して超音波プローブ２に送信する。送信部３９は、図示しない、例えば、基準パルス発生回路、遅延制御回路、駆動パルス発生回路等の各回路を備えており、各回路が上述した機能を果たす。以上が装置３の構成の説明である。

［動作］
次に、超音波診断装置１の動作について、説明する。図４は、第１の実施形態に係る超音波プローブ２の経路制御部２１と装置３の経路制御部３１が行う処理を示すフローチャートである。装置３の経路制御部３１は、通信経路として無線を介して、超音波プローブ２の経路制御部２１からデータを受信している（ステップＳａ１１、ステップＳｂ１１）。これは、超音波プローブで取得されたデータが無線を介して装置３に送信可能なように、超音波プローブ２と装置３とが無線で接続されている状態である。

そして、超音波プローブ２と装置３が無線で接続されている状態において、経路制御部２１及び経路制御部３１は、超音波プローブ２と装置３とが有線で接続されたことを検出したか否か、判定する（ステップＳａ１２、ステップＳｂ１２）。

一方、有線で接続されたことを検出した場合（ステップＳａ１２：ＹＥＳ、ステップＳｂ１２：ＹＥＳ）、経路制御部２１及び経路制御部３１は、今までの無線の通信経路に加えて有線の通信経路を追加する。そして、経路制御部３１は、無線及び有線の両方を通信経路として経路制御部２１からデータを受信する（ステップＳａ１３、ステップＳｂ１３）。この時点では、経路制御部３１は同じデータを無線通信及び有線通信を介して受信しているものの、経路制御部３１が出力するのは無線通信を介して受信したデータである。

次に、装置３の経路制御部３１は、無線通信から有線通信へ切り替える切替処理を行う（ステップＳｂ１４）。経路制御部３１は、この切替処理を通じて、出力するデータを無線データから有線データに切り替える。切替処理の流れについては、後に図５を用いて説明する。そして、装置３の経路制御部３１は、ステップＳｂ１４の切替処理が完了すると、切替が完了したことを示す完了信号を超音波プローブ２の経路制御部２１へ送信する（ステップＳｂ１５）。

超音波プローブ２の経路制御部２１は、ステップＳａ１３の次に、経路制御部３１からの完了信号を受信したか否か、判定する（ステップＳａ１４）。完了信号を受信したと判定した場合（ステップＳａ１４：ＹＥＳ）、経路制御部２１は無線通信を停止する（ステップＳａ１５）。即ち、超音波プローブ２は無線を介してデータを装置３に送信することを止める。これにより、通信経路は有線接続のみになる。

なお、ステップＳａ１２、Ｓｂ１２において有線で接続されたことを検出しない場合（ステップＳａ１２：ＮＯ、ステップＳｂ１２：ＮＯ）、経路制御部２１及び経路制御部３１は、超音波プローブ２と装置３とが有線で接続されたことを検出したか否かの判定（ステップＳａ１２、Ｓｂ１２）を繰り返す。この場合は、装置３は、引き続き無線を介して超音波プローブ２からデータを受信する。また、ステップＳａ１４において完了信号を受信したと判定しない場合（ステップＳａ１４：ＮＯ）、経路制御部２１は、完了信号を受信したか否かの判定（ステップＳａ１４）を繰り返す。この場合は、超音波プローブ２は、引き続き無線、有線の両者を介して装置３に対してデータを送信する。

以下、経路制御部３１による切替処理について、図５を参照して説明する。図５は、第１の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャートである。装置３の経路制御部３１、経路制御部３１の特定部３１１及び切替部３１２は、経路制御部３１が受信したデータについて図５のフローチャートに示す処理を行う。

まず、経路制御部３１の特定部３１１は、例えばデータに含まれる経路情報に基づいて、経路制御部３１が受信したデータは有線データであるのか否かを判定する（ステップＳｂ２１）。即ち、受信したデータが有線データであるのか無線データであるのかを判定する。有線データであると判定された場合（ステップＳｂ２１：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該有線データからＩＤを取得する（ステップＳｂ２２）。一方、有線データではないと判定された場合（ステップＳｂ２１：ＮＯ）、経路制御部３１が受信したデータは無線データであるので、特定部３１１は、当該無線データからＩＤを取得する（ステップＳｂ２３）。

次に、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データ及び無線データについて、有線データが無線データに追いついたか否かを判定する（ステップＳｂ２４）。この追いついたか否かの判定処理の流れについては、後に図６を用いて説明する。特定部３１１により追いついたと判定された場合（ステップＳｂ２４：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該有線データを切替データとして特定する（ステップＳｂ２５）。そして、経路制御部３１の切替部３１２は、切替データから出力するデータを無線データから有線データに切り替える。即ち、無線通信から有線通信に切り替え（ステップＳｂ２６）、処理を終了する。経路制御部３１は、切替処理が完了すると、図４のフローチャートのステップＳｂ１５に移行し、切替が完了したことを示す完了信号を超音波プローブ２の経路制御部２１へ送信する。

一方、ステップＳｂ２４において追いついたと判定されない場合（ステップＳｂ２４：ＮＯ）、経路制御部３１は、当該無線データを出力して（ステップＳｂ２７）、処理は終了する。処理の終了後、特定部３１１は、経路制御部３１が受信した、次のＩＤを有するデータに対して、図５のフローチャートに示された処理を行う。

次に、ステップＳｂ２４の有線データが追いついたか否かの判定処理について説明する。図６は、第１の実施形態に係る、追いついたか否かの判定処理の一例を説明するフローチャートである。特定部３１１は、図５のフローチャートにおいて取得された、同じＩＤを含む有線データ及び無線データについて、経路制御部３１が有線データの受信を開始した時刻である開始時刻ｔ１と、経路制御部３１が無線データの受信を開始した時刻である開始時刻ｔ２とを比較し（ステップＳｂ３１）、開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２と同じ或いは開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２より前という条件を満たすか否かを判定する（ステップＳｂ３２）。なお、このような条件を、図６のステップＳｂ３２においては、「ｔ１≦ｔ２」というように不等号を使って表している。

例えば、図３の例において、ｎ＋５のＩＤを有する有線データｊの開始時刻ｔ１と同ｎ＋５のＩＤを有する無線データｋの開始時刻ｔ２とを比較すると（ステップＳｂ３１）、ｔ１＝ｔ２、即ち開始時刻ｔ１と開始時刻ｔ２は同じである。よって、特定部３１１は、ｔ１≦ｔ２の条件を満たす。即ち開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２と同じ或いは開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２より前という条件を満たすと判定する（ステップＳｂ３２：ＹＥＳ）。通信速度は有線通信の方が無線通信よりも速いので、特定部３１１は、経路制御部３１が有線データの受信を完了する完了時刻は、経路制御部３１が無線データの受信を完了する完了時刻より前になると判断できる。よって、特定部３１１は、有線データｊは無線データｋに追いついたと判断する（Ｓｂ３３）。

一方、ｎ＋４のＩＤを有する有線データｉの開始時刻ｔ１と同ｎ＋４のＩＤを有する無線データｈの開始時刻ｔ２とを比較すると（ステップＳｂ３１）、ｔ１＞ｔ２である。即ち開始時刻ｔ１は開始時刻ｔ２より後である。よって、特定部３１１は、ｔ１≦ｔ２の条件を満たさない、即ち開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２と同じ或いは開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２より前という条件を満たさないと判定する（ステップＳｂ３２：ＮＯ）。この場合は、開始時刻だけで有線データが無線データに追いついたか否かを判定できないので、ステップＳｂ３４に進み、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データと無線データの完了時刻を比較する。それは、無線データの方が開始時刻が早くても、有線データの方が完了時刻が早ければ追いついたと判定することができるからである。特定部３１１は、経路制御部３１が有線データの受信を完了する完了時刻ｔ３と、経路制御部３１が無線データの受信を完了する完了時刻ｔ４とを比較し（ステップＳｂ３４）、開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２と同じ或いは開始時刻ｔ１が開始時刻ｔ２より前という条件を満たすか否かを判定する（ステップＳｂ３５）。なお、このような条件を、図６のステップＳｂ３５においては、「ｔ３≦ｔ４」というように不等号を使って表している。

例えば、図３の例において、ｎ＋４のＩＤを有する有線データｉの完了時刻ｔ３と同ｎ＋４のＩＤを有する無線データｈの完了時刻ｔ４とを比較すると（ステップＳｂ３４）、ｔ３＞ｔ４である、即ち完了時刻ｔ３は完了時刻ｔ４より後である。よって、特定部３１１は、ｔ３≦ｔ４の条件を満たさない、即ち完了時刻ｔ３が完了時刻ｔ４と同じ或いは完了時刻ｔ３が完了時刻ｔ４より前という条件を満たさないと判定する（ステップＳｂ３５：ＮＯ）。このため、特定部３１１は、有線データｉは、無線データｈに追いついていないと判定する。（Ｓｂ３６）。

一方、同じＩＤを含む有線データ及び無線データにおいて、有線データの完了時刻ｔ３が無線データの完了時刻ｔ４と同じ或いは有線データの完了時刻ｔ３が無線データの完了時刻ｔ４より前という条件を満たす場合（ステップＳｂ３５：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該有線データは無線データに追いついたと判定する（ステップＳｂ３３）。

このような処理が行われることによって、無線接続時に行っていた診断の状態を維持しつつ、切り替え動作をシームレスに行い、診断の連続性を維持することができる。これにより、複雑な同期処理が不要になる。また、経路制御部３１は、受信したデータに含まれるＩＤ及び受信時刻に基づき、無線データに有線データが追いついたか否かを確認した上で、経路を切り替えるので、データの不連続性を回避し、そのまま連続して切り替え前のデータから引き継いでデータを受け取ることができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１の構成要素のうち、第１の実施形態において説明した超音波診断装置１と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図７は、第２の実施形態に係る装置３のデータ受信状況を示す図である。第２の実施形態においては、ラスタ画像のように複数のラスタデータで一つの超音波画像を形成する場合の切り替えについて、説明する。本実施形態では、例として、Ｂモードを用いてラスタ画像を取得している際の切り替えについて、説明する。

第２の実施形態が第１の実施形態と相違するのは、図７の無線データ群ａ及び有線データ群ｂが、複数のデータで１セットとなるラスタデータにより構成されている点である。ラスタデータの先頭となるデータｌ、ｋ、ｊの先頭には、ビームインデックスｍが付されている。つまり、データｌ、ｋ、ｊは、ビームインデックスｍを含んでいる。ビームインデックスｍは、ラスタデータの区切りであるラスタ境界を示す。例えば、図７のビームインデックスｍを含む無線データｌ、ｋは、ラスタデータの先頭のデータである。また、ビームインデックスｍは、一枚のラスタ画像の境界を示すフレーム境界を示す場合がある。例えば、図７のビームインデックスｍを含む無線データｌはラスタデータの先頭のデータであり、ビームインデックスｍを含む無線データｋは次のフレームの先頭のデータであっても良い。ラスタデータの先頭のデータのビームインデックスｍは、特許請求の範囲における区切り情報に該当する。また、複数のデータの区切りを示す区切り情報を含むデータは、特許請求の範囲における第１のデータに該当する。なお、図７では、便宜的に１０のデータから成るラスタデータを示すが、１つのラスタデータを構成するデータの数は、１０に限定されない。

第２の実施形態においては、有線データが無線データに追いついているか否かを判定する処理に加えて、ビームインデックスｍに基づき、ラスタ境界又はフレーム境界であるか否かを判定する処理も行う。これにより、経路制御部３１は、ラスタ境界又はフレーム境界のように、区切りの良い位置で無線データから有線データに切り換える。

まず、第１の実施形態で説明したように、経路制御部３１の特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データと無線データの受信時刻に基づき、無線データに有線データが追いついたか否かを判定する。そして、特定部３１１は、追いついたと判定された有線データがビームインデックスｍを含んでいるか否かを判定する。有線データがビームインデックスｍを含んでいる場合、特定部３１１は、ビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定する。そして、特定部３１１は、判定した結果に基づき、切替データを特定する。ここで、切替位置とは、ラスタ境界又はフレーム境界のいずれかである。切替位置をラスタ境界及びフレーム境界のどちらに設定するのかは、医療従事者等が予め選択できる。医療従事者は、例えば入力部３２を介して切替位置を装置３に入力しても良い。選択された切替位置を示す情報である切替位置情報は、記憶部３７に保存される。そして、ビームインデックスｍが療従事者等により予め選択された切替位置を示すと判定すると、特定部３１１は、そのビームインデックスｍを含む有線データを切替データとして特定する。なお、記憶部３７に記憶された切替位置情報が示す切替位置がラスタ境界である場合、特定部３１１は、ビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定する処理を省略しても良い。即ち、特定部３１１は、追いついたと判定された、ビームインデックスｍを含む有線データを切替データとして特定する。

ここで、特定部３１１は、ビームインデックスｍが切替位置を示すか否かの判定は、有線データが無線データに追いついたか否かの判定の後に行っているが、有線データが無線データに追いついたか否かの判定の前に行っても良い。つまり、特定部３１１は、受信した有線データがビームインデックスｍを含んでいるか否かを判定する。ビームインデックスｍを含んでいる場合、特定部３１１は、ビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定する。ビームインデックスｍは切替位置を示すと判定すると、特定部３１１は、その有線データが同じＩＤを有する無線データに追いついているか否かを判定する。そして、追いついたと判定したら、特定部３１１は、その有線データを切替データであると判定しても良い。切替データであると判定される有線データは、ラスタ境界又はフレーム境界を示すビームインデックスｍを有すること、同じＩＤを有する無線データに追いついていると判定されていること、という２つの条件を満たすデータである。

［動作］
以下、経路制御部３１による切替処理について、図８を参照して説明する。図８は、第２の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャートである。装置３の経路制御部３１、経路制御部３１の特定部３１１及び切替部３１２は、経路制御部３１が受信したデータについて、図８のフローチャートに示す処理を行う。なお、図８のステップＳｂ４０からステップＳｂ４３の処理、及びステップＳｂ４６からステップＳｂ４８の処理は、図５のステップＳｂ２１からステップＳｂ２４の処理、及びステップＳｂ２５からステップＳｂ２７の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。

経路制御部３１の特定部３１１は、ステップＳｂ４３において有線データが無線データに追いついたと判定されると（ステップＳｂ４３：ＹＥＳ）、当該有線データはビームインデックスｍを含むか否か、判定する（ステップＳｂ４４）。例えば図７の例において、特定部３１１は、有線データｊが無線データｋに追いついたと判定すると、有線データｊはビームインデックスｍを含むか否か、判定する。

特定部３１１が、有線データはビームインデックスｍを含むと判定した場合（ステップＳｂ４４：ＹＥＳ）、特定部３１１は、有線データのビームインデックスｍは、切替位置情報が示す切替位置を示すか否かを判定する（ステップＳｂ４５）。図７の有線データｊはビームインデックスｍを含むので、特定部３１１は、ビームインデックスｍを含むと判定する。そして、特定部３１１は、有線データｊのビームインデックスｍが、記憶部３７に記憶された切替位置情報が示す切替位置を示すか否かを判定する。

切替位置情報は、医療従事者により予め選択された切替位置を示す情報である。例えば、切替位置情報がフレーム境界を示す場合、有線データｊに含まれるビームインデックスｍがフレーム境界を示すか否か、判定する。また、例えば、切替位置情報がラスタ境界を示す場合、有線データｊに含まれるビームインデックスｍがラスタ境界を示すか否か、判定する。切替位置を示すと判定した場合（ステップＳｂ４５：ＹＥＳ）、特定部３１１は、その有線データを切替データとして特定する（ステップＳｂ４６）。

一方、有線データはビームインデックスを含まないと判定した場合（ステップＳｂ４４：ＮＯ）、及び、ビームインデックスｍは切替位置情報が示す切替位置を示さないと判定した場合（ステップＳｂ４５：ＮＯ）、経路制御部３１は、無線データを出力して（ステップＳｂ４８）処理は終了する。つまり、本実施形態においては、たとえ有線データが無線データに追いついている場合であっても、中途半端な位置、例えば、ラスタデータの途中、又は１フレームの途中においては、経路制御部３１はデータの切り替えを行わない。処理の終了後、特定部３１１は、経路制御部３１が受信した、次のＩＤを有するデータに対して、図５のフローチャートに示された処理を行う。

なお、記憶部３７に記憶された切替位置情報が示す切替位置がラスタ境界である場合、特定部３１１は、ステップＳｂ４５のビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定する処理を省略しても良い。即ち、特定部３１１は、追いついたと判定された、ビームインデックスｍを含む有線データを切替データとして特定する。

以上、Ｂモードを用いてラスタ画像を取得している際の切り替えについて説明した。ここで、カラーモードを用いて画像を取得している場合、前フレームのデータとの相関を演算すること、およびフレーム内の画像の整合性をもたせるため、フレーム境界で切り替える。装置３は、カラーモードで画像を取得していることを検出すると、切替位置情報をフレーム境界に設定しても良い。

このような処理が行われることによって、ラスタ画像のように複数のラスタデータで一つの超音波画像を形成する場合の切り替えについては、ラスタ境界やフレーム境界のような区切りの良い所で切り替えることができ、中途半端な位置での切り替えを防止できる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。第３の実施形態に係る超音波診断装置１の構成要素のうち、第１の実施形態、第２の実施形態において説明した超音波診断装置１と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図９は、第３の実施形態に係る装置３のデータ受信状況を示す図である。第３の実施形態においては、超音波プローブ２がＢモードで取得されたデータを一部間引いて装置３に送信している場合の切り替えについて、説明する。超音波プローブ２から装置３へ無線を介してデータを送信する場合、無線の送受信の帯域が制限されることより送信速度が遅くなり、超音波プローブ２は、全てのデータを送信しようとすると送信が間に合わない場合がある。そこで、超音波プローブ２は、取得されたデータの全てを送信せず、取得されたデータの一部を間引いた間引きデータを送信することがある。第３の実施形態においては、超音波プローブ２が、取得されたデータの一部を間引いて装置３に送信している場合の切替について、説明する。

図９のデータ群ｐは、超音波プローブ２において取得されたデータ群である。図９のデータ群ｐは、第２の実施形態と同様に、複数のデータで１セットとなるラスタデータにより構成されている。ここでは、便宜的に１０のデータから成るラスタデータを示すが、１つのラスタデータを構成するデータの数は、１０に限定されない。

図９のデータ群ａは、装置３が受信した無線データである。超音波プローブ２は、例えば、データ群ｐのデータＤ１からＤ１０のデータのうち、データＤ１、データＤ３、データＤ５、データＤ７、データＤ９のように、１つ飛ばしでデータを無線で送信する。超音波プローブ２は、データＤ１１以降のデータについても、同様に間引いて送信する。つまり、超音波プローブ２が送信する各ラスタデータは、図９の例では、データが１つ飛ばしで半分に間引かれている。装置３は、超音波プローブから１つ飛ばしで送信された無線データを受信する。装置３は、間引かれたラスタデータに基づき、Ｂモード画像を生成する。

図９のデータ群ｂは、装置３が受信した有線データである。有線通信の通信速度は無線通信の通信速度より速いため、超音波プローブ２において取得されたデータ群ｐを、超音波プローブ２は、間引くことなく全て送信することができる。そして、装置３は、超音波プローブ２から送信された有線データを受信する。

装置３は、間引かれている無線データから、間引かれていない有線データへ切り替える。装置３は、第２の実施形態と同様に、ビームインデックスｍに基づき、経路制御部３１は、ラスタ境界又はフレーム境界で無線データから有線データに切り換える。それは、ラスタデータの途中で切り替えると、データ量と区切りの位置が変更され、正しく画像を構成することができなくなるからである。

例えば、図９において、有線データＤ７は無線データＤ７に追いついている。しかし、経路制御部３１が有線データＤ７を切替データとして特定し、特定された有線データＤ７から出力するデータを有線データに切り換えたとする。そして、経路制御部３１はデータＤ５までは無線データを出力し、データＤ７から有線データを出力する。すると、このラスタデータは、データＤ１、データＤ３、データＤ５、データＤ７、データＤ８、データＤ９、データＤ１０の計７のデータにより構成されることになる。つまり、ラスタデータの前半は間引かれているのに、後半は間引かれていない状態となる。そして、各ラスタデータを構成するデータの数も、無線で送信されたラスタデータとも、有線で送信されたラスタデータとも異なる数になっている。このようなデータを画像生成に用いると、整合性がとれないため、画像が乱れてしまう。よって、データの間引きがある場合には、たとえ有線データが無線データに追いついていたとしても、経路制御部３１はラスタデータの途中で切り替えることはしない。そして、経路制御部３１は、ラスタ境界又はフレーム境界に相当する有線データを受信するのを待って、その有線データを切替データとして特定し、切り替える。

ここで、特定部３１１は、ビームインデックスｍが切替位置を示すか否かの判定は、有線データが無線データに追いついたか否かの判定の前に行っているが、有線データが無線データに追いついたか否かの判定の後に行っても良い。つまり、特定部３１１は、は、ラスタ境界又はフレーム境界に相当する有線データを受信したら、その有線データが同じＩＤを有する無線データに追いついているか否かを判定する。そして、追いついたと判定したら、特定部３１１は、有線データがビームインデックスｍを含んでいるか否かを判定する。ビームインデックスｍを含んでいる場合、特定部３１１は、ビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定し、判定した結果に基づき、切替データを特定する。ビームインデックスｍは切替位置を示すと判定すると、特定部３１１は、その有線データは切替データであると判定しても良い。切替データであると判定される有線データは、ラスタ境界又はフレーム境界を示すビームインデックスｍを有すること、同じＩＤを有する無線データに追いついていると判定されていること、という２つの条件を満たすデータである。

［動作］
以下、経路制御部３１による切替処理について、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係る切替処理の一例を説明するフローチャートである。装置３の経路制御部３１、経路制御部３１の特定部３１１及び切替部３１２は、経路制御部３１が受信したデータについて、図１０のフローチャートに示す処理を行う。

まず、経路制御部３１の特定部３１１は、例えばデータに含まれる経路情報に基づいて、経路制御部３１が受信したデータは有線データであるのか否かを判定する（ステップＳｂ５０）。有線データであると判定された場合（ステップＳｂ５０：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該有線データはビームインデックスｍを含むか否か、判定する（ステップＳｂ５１）。有線データはビームインデックスｍを含むと判定した場合（ステップＳｂ５１：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該有線データからＩＤを取得する（ステップＳｂ５２）。

次に、特定部３１１は、有線データのビームインデックスｍは、切替位置情報が示す切替位置を示すか否かを判定する（ステップＳｂ５５）。切替位置を示すと判定した場合（ステップＳｂ５５：ＹＥＳ）、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データ及び無線データについて、有線データが無線データに追いついたか否かを判定する（ステップＳｂ５６）。

ここで、このステップＳｂ５６で用いられる無線データは、ステップＳｂ５０において、有線データではない（ステップＳｂ５０：ＮＯ）と判定されたデータである。この無線データについて、特定部３１１は、さらにビームインデックスｍを含むか否かを判定する（ステップＳｂ５３）。そして無線データはビームインデックスｍを含むと判定した場合（ステップＳｂ５３：ＹＥＳ）、特定部３１１は、当該無線データからＩＤを取得する（ステップＳｂ５４）。このように、ビームインデックスｍを含む無線データのＩＤが取得される。そして、ステップＳｂ５６において、特定部３１１は、同じＩＤを含む有線データ及び無線データについて、有線データが無線データに追いついたか否かを判定する（ステップＳｂ５６）。有線データが無線データに追いついたと判定すると（ステップＳｂ４３：ＹＥＳ）、特定部３１１は、その有線データを切替データとして特定する（ステップＳｂ５７）。そして、次のステップＳｂ５８は、第２の実施形態の図８のステップＳｂ４７と同じである。

なお、ステップＳｂ５３において、特定部３１１により無線データはビームインデックスｍを含まないと判定された場合（ステップＳｂ５３：ＮＯ）、経路制御部３１は、当該無線データを出力する（ステップＳｂ５９）。また、ステップＳｂ５３において、特定部３１１により無線データはビームインデックスｍを含むと判定された場合（ステップＳｂ５３：ＹＥＳ）であっても、以下の場合には、経路制御部３１は無線データを出力する（ステップＳｂ５９）。即ち、ステップＳｂ５５において有線データのビームインデックスｍは切替位置情報が示す切替位置を示さないと判定された場合（ステップＳｂ５５：ＮＯ）、及び有線データが無線データに追いついたと判定されない場合（ステップＳｂ５６：ＮＯ）には、経路制御部３１は無線データを出力する（ステップＳｂ５９）。

また、ステップＳｂ５１において、有線データはビームインデックスｍを含まないと判定された場合（ステップＳｂ５１：ＮＯ）、処理はステップＳｂ５０に戻る。

このような処理が行われることによって、超音波プローブ２が無線で間引かれたデータを送信している場合であっても、ラスタ境界やフレーム境界のような区切りの良い所で切り替えることにより、中途半端な位置での切り替えを防止できる。これにより、データの整合性を保つことができるので、生成される画像が乱れることを防止できる。また、ラスタ境界で切り替える場合、切り替え直後から高解像度化できる。一方、フレーム境界で切り替える場合、当該画像内で解像度が均一に確保できる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、第４の実施形態に係る超音波診断装置１の構成要素のうち、第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態において説明した超音波診断装置１と同様の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１１は、第４の実施形態に係る装置３のデータ受信状況を示す図である。第４の実施形態においては、複数のモード混在で超音波診断装置１が動作する場合の切り替えについて、説明する。

図１１は、スキャン領域に設定されたＲＯＩ（Ｒｅａｓｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）に対してカラーモードでスキャンし、カラーモードの前後で２回に分けてＢモードでスキャンする場合を示している。図１１のデータ群ｐは、超音波プローブ２において取得されたデータ群であり、符号ｏ１で示す範囲が１フレームを生成する為のデータ群である。データ群ｐの１フレームのデータは、Ｂモード画像用のラスタデータ群ｐｂ１と、カラーモード画像用のラスタデータ群ｐｃｌと、Ｂモード画像用のラスタデータ群ｐｂ２とを含む。そして、各ラスタデータ群ｐｂｌ、ｐｃｌ、ｐｂ２は、複数のラスタデータを含む。符号ｏ１のフレーム（以降フレームｏ１と表す）の次のフレームを、符号ｏ２で示す。符号ｏ２で示すフレーム（以降フレームｏ２と表す）も、途中で図示を省略しているが、同様にラスタデータ群ｐｂｌ、ｐｃｌ、ｐｂ２を含む。

また、データ群ａは装置３が受信した無線データであり、データ群ｂは装置３が受信した有線データである。データ群ａのフレームｏ１、ｏ２のそれぞれは、ラスタデータ群ａｂｌ、ａｃｌ、ａｂ２を含む。さらに、データ群ｂのフレームｏ１は、ラスタデータ群ｂｃｌ、ｂｂ２を含み、フレームｏ２は、ラスタデータ群ｂｂｌ、ｂｃｌ、ｂｂ２を含む。

本実施形態では、無線データから有線データに切り換える切替位置は、モードが切り替わる位置を示すモード境界又はフレーム境界である。図１１は、フレームｏ１とフレームｏ２の境界、即ちフレーム境界で無線データから有線データに切り換える例を示している。これ以外にも、例えば、ラスタデータ群ｂｂｌとラスタデータ群ｂｃ１との境界であるモード境界、ラスタデータ群ｂｃｌとラスタデータ群ｂｂ２との境界であるモード境界、で切り替えても良い。ここで、図１１の例はモード境界が２つある例であるが、モード境界は２つには限定されず、実際のスキャンの態様によって１つであっても良く、３つ以上であっても良い。

経路制御部３１の特定部３１１は、ビームインデックスｍは切替位置を示すか否かを判定する。そして、特定部３１１は、判定した結果に基づき、切替データを特定する。ここで、切替位置とは、モード境界及びフレーム境界のいずれかである。切替位置をモード境界及びフレーム境界のどちらに設定するのかは、医療従事者等が予め選択できる。医療従事者は、例えば入力部３２を介して切替位置を装置３に入力しても良い。選択された切替位置を示す情報である切替位置情報は、記憶部３７に保存される。経路制御部３１、特定部３１１のこれ以外の機能は、第３の実施形態の特定部３１１の機能と同じである。

［動作］
以下、経路制御部３１による切替処理について説明する。装置３の経路制御部３１、経路制御部３１の特定部３１１及び切替部３１２は、図１０のフローチャートに示す処理を行う。この図１０のフローチャートは第３の実施形態のフローチャートであるが、本実施形態の処理は、ステップＳｂ５５を除いて第３の実施形態の処理と同じである。本実施形態のステップＳｂ５５では、特定部３１１は、有線データのビームインデックスｍは、切替位置情報が示す切替位置を示すか否かを判定する（ステップＳｂ５５）。そして、この切替位置がモード境界及びフレーム境界のいずれかである。

なお、例えばラスタデータ群ａｂ２、ｂｂ２のような、Ｂモードであるラスタデータ群においては、第２の実施形態において説明したように、ラスタ境界で無線データから有線データに切り換えても良い。

このような処理が行われることによって、複数のモード混在で超音波診断装置１が動作する場合であっても、モード境界やフレーム境界のような区切りの良い所で切り替えることができ、中途半端な位置での切り替えを防止できる。カラーモードは、前フレームのデータとの相関を演算し、画像の整合性を持たせるため、モード境界やフレーム境界で切り替える必要がある。このようなカラーモードを含む場合であっても、適切な切替位置で無線データから有線データに切り換えることができる。

なお、ここでは例えば、超音波診断装置１は、経路制御部２１と、経路制御部３１と、制御部３８とを備えていることを前提に説明を行ってきた。そして、経路制御部３１とは、特定部３１１と切替部３１２とを備えていることを前提に説明を行ってきた。すなわち、経路制御部２１が所定のメモリや記憶部等に記憶される、例えば、特定プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させても良い。また、経路制御部３１が所定のメモリや記憶部３７等に記憶される、例えば、特定プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させても良い。

また、制御部３８が経路制御部３１を含んでいても良い。すなわち、制御回路３８が所定のメモリや記憶部３７等に記憶される、例えば、特定プログラムといったプログラムをプロセッサに実行させても良い。

ここで本明細書における「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ） ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。

プロセッサは、例えば記憶部３７に保存された、又は、プロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。プログラムを記憶する記憶部は、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、例えば、図１における経路制御部が行う機能に対応するプログラムを記憶するものであっても、さらには図１に示す記憶部３７の構成を採用しても構わない。記憶部の構成には、例えば、半導体や磁気ディスクといった一般的なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置が適用される。

また、上述した経路制御部３１を、或いは経路制御部３１と、特定部３１１と、切替部３１２とを、制御回路３８を制御回路として構成し、経路制御機能として、或いは経路制御機能と、特定機能と、切替機能として、制御回路３８が実行することとしても良い。
経路制御部３１と、特定部３１１と、切替部３１２との各機能を、制御回路３８を制御回路として構成し、それぞれを個別に経路制御回路、特定回路、切替回路として構成することも可能である。

また、装置３が備える、送受信機構３０と、受信部３２と、画像生成部３３と、入力部３５と、通信制御部３６と、記憶部３７と、送信部３９とをそれぞれ、送受信回路３０と、受信回路３２と、画像生成回路３３と、入力回路３５と、通信制御回路３６と、記憶回路３７と、送信回路３９と、として構成しても良い。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、このような処理が行われることによって、無線接続時に行っていた診断の状態を維持しつつ、切り替え動作をシームレスに行い、診断の連続性を維持することができる。さらに、データの不連続性を回避し、そのまま連続して切り替え前のデータから引き継いでデータを受け取ることができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同志の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
２０ 送受信機構
２０１ 無線通信機構
２０２ デバイスコントローラ
２０３ ＵＳＢポート
２１ 経路制御部
２１１ 自走カウンタ
２２ バッテリ
２３ トランスミッタ
２４ レシーバ
３ 装置
３０ 送受信機構
３０１ 無線通信機構
３０２ ホストコントローラ
３０３ ＵＳＢポート
３１ 経路制御部
３１１ 特定部
３１２ 切替部
３２ 受信部
３２ 入力部
３３ 画像生成部
３４ ディスプレイ
３５ 入力部
３６ 通信制御部
３７ 記憶部
３８ 制御部
３９ 送信部
ｍ ビームインデックス

Claims (8)

1. 超音波プローブで取得されたデータが無線を介して画像生成部を含む装置に送信可能なように前記超音波プローブと前記装置とが無線で接続されている状態において、前記超音波プローブと前記装置とが有線で接続された場合、同一の前記データを無線および有線を介して二重に前記装置へ送信する送信部と、
   無線で送受信された前記データである無線データと有線で送受信された前記データである有線データとに基づいて、前記画像生成部が画像生成に用いる前記データを前記無線データから前記有線データに切り替える際の最初の前記有線データを切替データとして特定する特定部と、
   を備える超音波診断装置。
2. 前記無線データ及び前記有線データは、識別情報を含み、
   前記特定部は、前記識別情報と、前記無線データ及び前記有線データの受信時刻とに基づいて、前記切替データを特定することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記受信時刻は、前記装置が前記データの受信を完了した時刻である完了時刻であり、
   前記特定部は、同じ前記識別情報を含む前記有線データと前記無線データとについて、前記有線データの前記完了時刻が、前記無線データの前記完了時刻と同じ或いは前記無線データの前記完了時刻より前であると判定する場合、前記有線データが前記無線データに追いついたと判定することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記データは、複数のデータの区切りを示す区切り情報を含む第１のデータを含み、
   前記特定部は、前記識別情報、前記受信時刻、前記区切り情報に基づいて、前記切替データを特定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記装置は、切替位置を記憶する記憶部をさらに有し、
   前記特定部は、前記区切り情報が前記切替位置を示すか否かを判定し、判定した結果に基づき、前記切替データを特定することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記切替位置は、ラスタ境界、フレーム境界、及びモード境界のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記超音波プローブは、前記識別情報を出力する識別情報出力機構を有し、
   前記送信部は、前記識別情報を含むデータを送信することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
8. 前記超音波プローブは、前記無線データから前記有線データへの切り替えが完了したことを示す完了信号を前記装置から受け取った場合、前記無線を介した前記データの送信を停止することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の超音波診断装置。

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