JPWO2019208166A1 - 超音波システムおよび超音波システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

超音波システム（１）は、互いに無線接続された超音波プローブ（２）および画像表示装置（３）を備え、超音波プローブ（２）は、振動子アレイ（１１）と、振動子アレイ（１１）に超音波を送受信させて音線信号を生成する送受信部（１５）と、音線信号から画像情報データを生成する画像情報データ生成部（２０）と、画像情報データを圧縮する圧縮部（１８）と、画像情報データの圧縮率を設定する圧縮率設定部（２３）とを含み、画像表示装置（３）は、解凍部（３３）と、復号化された画像情報データに基づく超音波画像を表示する表示部（３６）と、検査モードを設定する検査モード設定部（３９）とを含み、圧縮率設定部（２３）は、検査モードに応じた圧縮率を設定し、圧縮部（１８）は、設定された圧縮率により画像情報データを圧縮する。

Description

本発明は、超音波システムおよび超音波システムの制御方法に係り、特に、超音波プローブと画像表示装置とが互いに無線接続されている超音波システムおよび超音波システムの制御方法に関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

近年、例えば、特許文献１に開示されているように、超音波プローブと装置本体との間を無線通信により接続することにより、超音波プローブの操作性、機動性を向上させようとする超音波システムが開発されている。
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アナログの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。

特開２０１５−２１１７２６号公報

一般に、超音波画像を生成するために超音波プローブにより取得されるデータは、膨大なデータ量を有する。このようなデータを超音波プローブから装置本体へ無線送信する場合には、データを圧縮することにより通信容量を低減する手法を採ることが好ましい。

ところで、超音波診断を行う際の検査モードには、Ｂ（輝度）モード等のフレーム単位で走査が完了して超音波画像の表示が行われる検査モードと、Ｍ（モーション）モード等の時間軸に沿って超音波画像の表示が行われる検査モードとがある。
フレーム単位で超音波画像を表示する前者の検査モードにおいては、１フレームの超音波画像に対応するデータ毎に圧縮処理を施して超音波プローブから装置本体へ無線送信し、装置本体側でフレーム毎に復元されたデータに基づいて超音波画像を表示することができる。

一方、時間軸に沿って超音波画像を表示する後者の検査モードにおいては、一定の区切り時間を設定し、それぞれの区切り時間内に超音波プローブにより取得されたデータを圧縮して超音波プローブから装置本体へ無線送信し、区切り時間毎に圧縮されたデータに基づいて装置本体側で超音波画像を生成する。このようにして生成された区切り時間毎の超音波画像は、時間軸に沿って継ぎ合わされることとなる。このため、超音波画像に区切り時間毎の継ぎ目が目立ってムラが発生し、超音波画像の品質が低下するおそれがある。

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、超音波プローブと画像表示装置とが互いに無線接続されながらも、検査モードによることなく、高品質の超音波画像を表示することができる超音波システムおよび超音波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システムは、互いに無線接続された超音波プローブおよび画像表示装置を備える超音波システムであって、超音波プローブは、振動子アレイと、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する送受信部と、送受信部により生成された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、画像情報データ生成部により生成された画像情報データを圧縮する圧縮部と、圧縮部における圧縮率を設定する圧縮率設定部と、圧縮部により圧縮された画像情報データを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、画像表示装置は、超音波プローブから無線送信された画像情報データを復号化する解凍部と、解凍部により復号化された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、定められた複数の検査モードのうち実施する検査モードを設定する検査モード設定部と、検査モード設定部により設定された検査モードの種類を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、超音波プローブの圧縮率設定部は、画像表示装置から無線送信された検査モードの種類に対応する圧縮率を設定し、超音波プローブの圧縮部は、圧縮率設定部により設定された圧縮率に基づいて画像情報データを圧縮することを特徴とする。

圧縮率設定部は、検査モード設定部により設定された検査モードの種類が、超音波画像をフレーム単位で表示するフレーム単位モードである場合に、定められた第１の圧縮率を設定し、検査モード設定部により設定された検査モードの種類が、超音波画像を時系列に表示するスクロールモードである場合に、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率を設定することができる。
この際に、フレーム単位モードは、輝度モード、カラードプラモード、パワードプラモードのうち少なくとも１つを含み、スクロールモードは、モーションモード、パルスドプラモード、連続波ドプラモードのうち少なくとも１つを含むことが好ましい。

また、画像表示装置は、解凍部により復号化された画像情報データを保存する画像メモリと、画像メモリへの画像情報データの保存を制御する保存制御部とを含むことができる。
この際に、検査モード設定部により設定された検査モードがスクロールモードである場合に、表示部は、スクロールモードに応じて生成された超音波画像を表示するための定められた表示長さを有するスクロール表示領域を有し、保存制御部は、表示長さに対応する時間幅を単位として、画像情報データを画像メモリに保存することができる。

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た信号であることが好ましい。
もしくは、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。

また、送受信部は、振動子アレイから超音波の送信を行わせる送信部と、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受信部とを含むことができる。

本発明の超音波システムの制御方法は、互いに無線接続された超音波プローブおよび画像表示装置を備える超音波システムの制御方法であって、画像表示装置において定められた複数の検査モードのうち実施する検査モードを設定し、設定された検査モードの種類を画像表示装置から超音波プローブに無線送信し、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、生成された画像情報データを、画像表示装置において設定された検査モードの種類に対応する圧縮率により圧縮し、圧縮された画像情報データを超音波プローブから画像表示装置に無線送信し、超音波プローブから無線送信された画像情報データを画像表示装置において復号化し、復号化された画像情報データに基づいて超音波画像を画像表示装置の表示部に表示することを特徴とする。

本発明によれば、超音波プローブの圧縮率設定部が、画像表示装置から無線送信された検査モードの種類に対応する圧縮率を設定し、超音波プローブの圧縮部が、圧縮率設定部により設定された圧縮率に基づいて画像情報データを圧縮するため、超音波プローブと画像表示装置とが互いに無線接続されながらも、検査モードによることなく、高品質の超音波画像を表示することができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波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における受信部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における信号処理部の内部構成を示すブロック図である。 定められた区切り時間で分割されたＭモード画像信号を模式的に示す図である。 Ｂモード画像とＭモード画像の表示例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１において表示部に表示されるＭモード画像の時間推移を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１において画像メモリに保存されるＭモード画像信号の時間推移を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態２に係る超音波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。
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。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、互いに無線通信により接続されている。
超音波プローブ２は、振動子アレイ１１を備えており、振動子アレイ１１に、送信部１２および受信部１３がそれぞれ接続されている。送信部１２および受信部１３は、送受信部１４を形成しており、送信部１２および受信部１３に、超音波送受信制御部１５が接続されている。受信部１３には、信号処理部１６、画像処理部１７、圧縮部１８およびプローブ側無線通信部１９が順次接続されている。ここで、信号処理部１６および画像処理部１７により、画像情報データ生成部２０が構成されている。

また、プローブ側無線通信部１９に、通信制御部２１が接続され、圧縮部１８に、圧縮率設定部２３が接続されている。また、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、画像処理部１７、圧縮部１８、プローブ側無線通信部１９、通信制御部２１および圧縮率設定部２３に、プローブ制御部２２が接続されている。ここで、プローブ側無線通信部１９とプローブ制御部２２とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。また、超音波プローブ２は、バッテリ２４を内蔵している。
さらに、送受信部１４、超音波送受信制御部１５、圧縮部１８、画像情報データ生成部２０、通信制御部２１、プローブ制御部２２および圧縮率設定部２３により、プローブ側プロセッサ２５が構成されている。

画像表示装置３は、表示装置側無線通信部３２を有しており、表示装置側無線通信部３２に、解凍部３３、保存制御部３４、表示制御部３５および表示部３６が順次接続されている。また、表示装置側無線通信部３２には、通信制御部３７および検査モード設定部３９がそれぞれ接続されている。また、解凍部３３には、検査モード設定部３９が接続されている。また、保存制御部３４には、画像メモリ４２が接続されている。
また、表示装置側無線通信部３２、解凍部３３、保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７および検査モード設定部３９に、本体制御部３８が接続され、本体制御部３８に、操作部４０および格納部４１が接続されている。ここで、表示装置側無線通信部３２と本体制御部３８とは、双方向に情報の受け渡しが可能に接続され、本体制御部３８と格納部４１は、双方向に情報の受け渡しが可能に接続されている。
さらに、解凍部３３、保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７、本体制御部３８および検査モード設定部３９により、表示装置側プロセッサ４３が構成されている。

超音波プローブ２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。これらの振動子は、それぞれ送信部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反射波を受信してアナログの受信信号を出力する。各振動子は、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した素子を用いて構成される。

超音波送受信制御部１５は、送受信部１４の送信部１２および受信部１３を制御することにより、表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９により設定され、プローブ制御部２２から指示された検査モード、走査方式および定められた送受信シーケンスに基づいて、超音波ビームの送信および超音波エコーの受信を行う。ここで、検査モードとして、例えば、超音波画像をフレーム単位で表示するフレーム単位モードであるＢ（輝度）モード、超音波画像を時系列に表示するスクロールモードであるＭ（モーション）モードが使用され、走査方式として、例えば、電子セクタ走査方式、電子リニア走査方式、電子コンベックス走査方式等の走査方式のうちいずれかが使用される。

送受信部１４の送信部１２は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、超音波送受信制御部１５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振動子に供給する。このように、振動子アレイ１１の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、一定の走査線上に焦点が絞り込まれた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、いわゆる超音波エコーとして振動子アレイ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を発生させ、これらの電気信号を受信部１３に出力する。

送受信部１４の受信部１３は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に従って、振動子アレイ１１から出力される受信信号の処理を行う。図２に示すように、受信部１３は、増幅部２６、ＡＤ（Analog Digital）変換部２７およびビームフォーマ２８が直列接続された構成を有している。増幅部２６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アナログ信号である受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部２７に送信する。ＡＤ変換部２７は、増幅部２６から送信されたアナログの受信信号をデジタル信号に変換して受信データを取得し、この受信データをビームフォーマ２８に送出する。ビームフォーマ２８は、超音波送受信制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、設定された音速に従う各受信データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、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、一定の走査線上に超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が生成される。

プローブ側プロセッサ２５の画像情報データ生成部２０は、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に基づいて、画像情報データを生成する。
ここで、画像情報データ生成部２０の信号処理部１６は、図３に示すように、Ｂモード処理部２９とＭモード処理部３０を有しており、プローブ制御部２２の制御の下、Ｂモード処理部２９およびＭモード処理部３０を選択的に使用して、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して信号処理を施す。

信号処理部１６のＢモード処理部２９は、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因す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信号を生成する。
信号処理部１６のＭモード処理部３０は、設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度を時間軸上にプロットして、時系列における被検体内の組織の変動を表す信号を生成する。

画像情報データ生成部２０の画像処理部１７は、信号処理部１６のＢモード処理部２９により生成された信号およびＭモード処理部３０により生成された信号に対して、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、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、画像情報データとして超音波画像信号である、被検体の組織の断層画像に対応するＢモード画像信号および時系列における被検体内の組織の変動を表す画像に対応するＭモード画像信号を生成する。

プローブ側プロセッサ２５の圧縮部１８は、画像情報データ生成部２０により生成されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を、定められた圧縮形式を用いて、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３により設定された圧縮率に基づいて圧縮する。この際に、圧縮部１８は、Ｂモード画像信号およびＭモード画像信号を、２次元データとして圧縮する。ここで、Ｍモード画像信号は、時系列に連続するデータであり、Ｂモード画像信号とは異なり、フレーム単位の区切りを有していないため、圧縮部１８は、Ｍモード画像信号に対して、定められた区切り時間毎に分割および圧縮を行う。定められた区切り時間としては、例えば、１６ｍｓおよび３３ｍｓ等の時間間隔が用いられる。

また、圧縮部１８は、例えば、定められた圧縮形式として、いわゆるＪＰＥＧ（Joint-Photographic-Experts-Group）を用いることができる。例えば、ＪＰＥＧでは、画像信号を定められたサイズに対応する複数のブロックに分け、分けられたブロック毎に、フーリエ変換等の周波数領域への変換、量子化およびエントロピー符号化によるによるデータ量の削減、周波数領域から空間領域への変換がなされることにより、画像信号の圧縮が行われる。

より詳しくは、周波数領域に変換された画像信号に対して周波数成分の強度の精度が量子化により低下されて、画像信号を構成する複数の画素を表すデータがより少ない数の画素を表すデータに置き換えられ、量子化がなされた画像信号において多く存在する周波数成分ほどエントロピー符号化により短いビット列が割り当てられた後、エントロピー符号化がなされた画像信号が、周波数領域から空間領域に変換される。量子化においては、例えば、画像信号を構成する複数の画素を表すデータのうち互いに近接した位置における定められた数のデータをクラスタとして分け、それらのクラスタ内において信号強度が平均化されることにより、画像信号におけるデータ量が削減される。このようにして、例えば、ＪＰＥＧにより圧縮されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号が生成される。

プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３は、圧縮部１８におけるＢモード画像信号およびＭモード画像信号の圧縮率を設定する。後述するように、圧縮率設定部２３は、画像表示装置３における検査モード設定部３９により設定された検査モードがフレーム単位モードであるかスクロールモードであるかに応じて圧縮率を設定する。具体的には、圧縮率設定部２３は、検査モード設定部３９によりフレーム単位モードであるＢモードが設定された場合には、Ｂモードに対応する圧縮率を設定し、検査モード設定部３９によりスクロールモードであるＭモードが設定された場合には、Ｍモードに対応する圧縮率を設定する。この際に、圧縮率設定部２３は、Ｂモードに対する圧縮率とＭモードに対応する圧縮率とが互いに異なるように圧縮率を設定する。

超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、圧縮部１８によりフレーム単位毎に圧縮されたＢモード画像信号および定められた区切り時間毎に分割および圧縮されたＭモード画像信号に基づいてキャリアを変調してＢモード画像信号およびＭモード画像信号を表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、Ｂモード画像信号およびＭモード画像信号を順次無線送信する。キャリアの変調方式としては、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。

また、プローブ側無線通信部１９は、後述する検査モード設定部３９により設定された検査モードを表す伝送信号を、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２から受信し、受信された伝送信号を復調して検査モードを表す情報を、プローブ制御部２２に出力する。検査モードを表す情報は、プローブ制御部２２から超音波送受信制御部１５および圧縮率設定部２３に出力される。

プローブ側プロセッサ２５の通信制御部２１は、プローブ制御部２２により設定された送信電波強度でＢモード画像信号およびＭモード画像信号の送信が行われるようにプローブ側無線通信部１９を制御する。さらに、プローブ側プロセッサ２５の通信制御部２１は、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２から検査モードを表す情報の受信が行われるようにプローブ側無線通信部１９を制御する。

プローブ側プロセッサ２５のプローブ制御部２２は、予め記憶しているプログラム等に基づいて、超音波プローブ２の各部の制御を行う。
超音波プローブ２のバッテリ２４は、超音波プローブ２内に内蔵されており、超音波プローブ２の各回路に電力を供給する。

画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９により送信されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を表す伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより、フレーム単位毎に圧縮されたＢモード画像信号および定められた区切り時間毎に分割および圧縮されたＭモード画像信号を出力する。また、表示装置側無線通信部３２は、検査モード設定部３９により設定された検査モードを表す情報に基づいてキャリアを変調することにより検査モードを表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号を超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９に無線送信する。キャリアの変調方式としては、プローブ側無線通信部１９における変調方式と同様に、ＡＳＫ、ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等が用いられる。

表示装置側プロセッサ４３の通信制御部３７は、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９からＢモード画像信号およびＭモード画像信号を表す伝送信号の受信が行われるように画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２を制御する。さらに、表示装置側プロセッサ４３の通信制御部３７は、本体制御部３８により設定された送信電波強度で検査モード設定部３９により設定された検査モードを表す情報の送信が行われるように表示装置側無線通信部３２を制御する。

表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９は、検査モードとして、ＢモードおよびＭモードのうち、診断において実施する検査モードを設定する。この際に、検査モード設定部３９は、例えば、画像表示装置３の操作部４０を介してユーザにより選択された検査モードを、診断において実施する検査モードとして設定することができる。

表示装置側プロセッサ４３の解凍部３３は、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２により出力された、圧縮されているＢモード画像信号およびＭモード画像信号を、検査モード設定部３９により設定された検査モードおよび使用されている圧縮形式に基づいて復号化する。

表示装置側プロセッサ４３の保存制御部３４は、画像メモリ４２を制御して、解凍部３３により復号化されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を画像メモリ４２に保存させる。
表示装置側プロセッサ４３の表示制御部３５は、本体制御部３８の制御の下、画像メモリ４２に保存されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号に所定の処理を施して、Ｂモード画像信号に基づくＢモード画像およびＭモード画像信号に基づくＭモード画像を表示部３６に表示させる。この際に、スクロールモードに対応する画像であるＭモード画像は、定められた区切り時間毎に分割されたＭモード画像が互いに繋ぎ合わされるように表示される。
表示装置側プロセッサ４３の本体制御部３８は、格納部４１に予め記憶されているプログラムおよび操作部４０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の表示部３６は、表示制御部３５の制御の下、Ｂモード画像およびＭモード画像等の画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）等のディスプレイ装置を含む。
画像表示装置３の操作部４０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。

格納部４１は、画像表示装置３の動作プログラム等を格納するものであり、格納部４１として、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disc 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 Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：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）、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、またはサーバ等を用いることができる。

なお、超音波プローブ２の送信部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、圧縮部１８、通信制御部２１、プローブ制御部２２および圧縮率設定部２３を有するプローブ側プロセッサ２５と、画像表示装置３の保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７、本体制御部３８および検査モード設定部３９を有する表示装置側プロセッサ４３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）、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。

画像表示装置３の画像メモリ４２は、表示装置側プロセッサ４３の保存制御部３４の制御の下、解凍部３３により復号化されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を保存する。画像メモリ４２としては、格納部４１と同様に、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＦＤ、ＭＯディスク、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ等の記録メディア、またはサーバ等を用いることができる。

また、プローブ側プロセッサ２５の送信部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、圧縮部１８、通信制御部２１、プローブ制御部２２および圧縮率設定部２３を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することもできる。同様に、表示装置側プロセッサ４３の保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７、本体制御部３８および検査モード設定部３９も、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することができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１の動作について説明する。
まず、画像表示装置３において、表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９により、診断に使用される検査モードとして、ＢモードおよびＭモードのうちいずれかの検査モードが設定される。この際に、例えば、検査モード設定部３９は、画像表示装置３の操作部４０を介してユーザにより選択された検査モードを、診断に使用される検査モードとして設定することができる。

このようにして、診断に使用される検査モードが設定されると、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２は、検査モード設定部３９により設定された検査モードを表す情報に基づいてキャリアを変調して検査モードを表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号を、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９に無線送信する。このようにして表示装置側無線通信部３２から無線送信された、検査モードを表す伝送信号は、プローブ側無線通信部１９により検査モードを表す情報に復調されて、プローブ側プロセッサ２５のプローブ制御部２２に送出される。プローブ制御部２２は、検査モードを表す情報を、超音波送受信制御部１５、圧縮部１８および圧縮率設定部２３に送出する。

プローブ側プロセッサ２５の超音波送受信制御部１５は、プローブ制御部２２から送出された検査モードを表す情報に基づいて、振動子アレイ１１における超音波の送受信がなされるように、送受信部１４を制御する。この際に、まず、超音波送受信制御部１５の制御の下、送受信部１４の送信部１２からの駆動信号に従って振動子アレイ１１の複数の超音波振動子から超音波ビームが送信される。送信された超音波ビームに基づく被検体からの超音波エコーは、各超音波振動子により受信され、アナログ信号である受信信号が受信部１３に出力され、増幅部２６で増幅され、ＡＤ変換部２７でＡＤ変換されて受信データが取得される。この受信データに対して、ビームフォーマ２８により受信フォーカス処理が施されることにより、超音波画像のそれぞれのフレームに対応する音線信号が生成される。

受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号は、画像情報データ生成部２０の信号処理部１６により所定の信号処理が施され、被検体内の組織の断層画像を表す信号または時系列における被検体内の組織の変動を表す信号となる。この際に、信号処理部１６は、表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９により設定された検査モードに基づいて、断層画像を表す信号と、時系列における被検体内の組織の変動を表す信号とを生成する。

例えば、診断に使用される検査モードとして検査モード設定部３９によりＢモードが設定された場合には、プローブ側プロセッサ２５のプローブ制御部２２の制御の下、信号処理部１６のＢモード処理部２９により、音線信号に対して反射位置の深度に応じた減衰の補正および包絡線検波処理が施されて被検体内の組織の断層画像を表す信号が生成される。また、例えば、診断に使用される検査モードとして検査モード設定部３９によりＭモードが設定された場合には、プローブ制御部２２の制御の下、Ｂモード処理部２９により被検体内の組織の断層画像を表す信号が生成されると共に、信号処理部１６のＭモード処理部３０により、設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度が時間軸上にプロットされて、時系列における被検体内の組織の変動を表す信号が生成される。

このようにして信号処理部１６のＢモード処理部２９により生成された信号およびＭモード処理部３０により生成された信号は、画像処理部１７により、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された後、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が施されて、Ｂモード画像信号およびＭモード画像信号が生成される。

また、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３は、プローブ制御部２２から送出された検査モードを表す情報に基づいて、Ｂモード画像信号およびＭモード画像信号が圧縮される際の圧縮率を設定する。例えば、圧縮率設定部２３は、Ｂモード画像信号とＭモード画像信号に対して、互いに異なる圧縮率を設定する。

ここで、超音波画像を時系列に表示するスクロールモードであるＭモード画像信号は、超音波画像をフレーム単位で表示するフレーム単位モードであるＢモード画像信号とは異なり、フレーム単位の区切りを有していないため、例えば図４に示すように、定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割され、圧縮され、無線送信された後、区切り時間Ｗｔ毎に分割されたＭモード画像が互いに繋ぎ合わされるように表示される。図４に示す例では、時間的に連続するＭモード画像信号Ｍが定められた区切り時間Ｗｔ毎に時刻ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＤ３で分割されることにより、区切り時間Ｗｔに対応するＭモード画像信号Ｍ１およびＭ２が生成されている。

分割されたそれぞれのＭモード画像信号がＪＰＥＧ等の形式により圧縮される際には、例えば、Ｍモード画像信号に対していわゆる量子化が行われることにより、Ｍモード画像信号のデータ量が削減される。量子化においては、例えば、Ｍモード画像信号を構成する複数の画素を表すデータのうち互いに近接した位置における定められた数のデータをクラスタとして分け、それらのクラスタ内においてＭモード画像信号の信号強度が平均化される。この際に、Ｍモード画像信号の圧縮率が高いほど、Ｍモード画像信号内のクラスタを構成するデータの数が増加し、データ量がさらに削減される。そのため、Ｍモード画像信号における中央部と区切り時間Ｗｔ毎に分割された端部では、特に、圧縮率が高いほど、クラスタを構成するデータの数に差が生じ、量子化の処理が異なる。

そのため、例えば、図４に示すＭモード画像信号Ｍ１においては、中央部と端部すなわち時刻ＴＤ１およびＴＤ２の近傍部分とで、量子化の処理が異なる。また、Ｍモード画像信号Ｍ１に隣接するＭモード画像信号Ｍ２においても、中央部と端部すなわち時刻ＴＤ２およびＴＤ３の近傍部分とで、量子化の処理が異なる。さらに、Ｍモード画像信号Ｍ１における時刻ＴＤ２の近傍部分と、Ｍモード画像信号Ｍ２における時刻ＴＤ２の近傍部分においても、量子化の処理が異なる。これにより、Ｍモード画像信号の圧縮に用いられる圧縮率が高いほど、時刻ＴＤ２の近傍のＭモード画像信号Ｍ１の信号強度と、時刻ＴＤ２近傍のＭモード画像信号Ｍ２の信号強度との間の差、すなわち強度ムラが大きくなるおそれがあった。このような強度ムラは、表示部３６に表示されるＭモード画像において区切り時間Ｗｔ毎にムラが発生する原因となる。

そのため、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３は、例えば、Ｂモード画像信号の圧縮率を第１の圧縮率に設定し、Ｍモード画像信号の圧縮率を、第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率に設定することができる。このように、圧縮率設定部２３は、スクロールモードに対応するＭモード画像信号の圧縮率が低くなるように設定して、定められた区切り時間ＷｔにおけるＭモード画像信号の強度ムラの発生を抑制することができる。

プローブ側プロセッサ２５の圧縮部１８は、プローブ制御部２２から送出された検査モードを表す情報に基づき、圧縮率設定部２３により設定された圧縮率および定められた圧縮形式を用いて、画像情報データ生成部２０の画像処理部１７により生成されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を圧縮する。この際に、スクロールモードに対応するＭモード画像信号について、定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割された信号に対して圧縮を行う。ここで、定められた区切り時間Ｗｔとしては、例えば、１６ｍｓおよび３３ｍｓ等の時間間隔が用いられる。

圧縮部１８により圧縮されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号は、通信制御部２１の制御の下、フレーム単位毎に圧縮されたＢモード画像信号および定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割されて圧縮されたＭモード画像信号に基づいてキャリアを変調してＢモード画像信号およびＭモード画像信号を表す伝送信号を生成し、生成された伝送信号を画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２に無線送信する。

超音波プローブ２のプローブ側無線通信部１９から無線送信されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号を表す伝送信号は、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２により受信され、復調されて、フレーム単位毎に圧縮されたＢモード画像信号および定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割されて圧縮されたＭモード画像信号として出力される。

表示装置側無線通信部３２により出力されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号は、表示装置側プロセッサ４３の本体制御部３８の制御の下、解凍部３３により復号化され、表示装置側プロセッサ４３の保存制御部３４の制御の下、画像メモリ４２に保存される。この際に、保存制御部３４は、表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９により設定された検査モードがＭモードである場合に、解凍部３３から出力された最新の区切り時間Ｗｔに対応するＭモード画像信号から定められた時間だけ古い区切り時間Ｗｔに対応するＭモード画像信号までの、時間的に連続するＭモード画像信号を画像メモリ４２に保存する。

このようにして画像メモリ４２に保存されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号は、表示装置側プロセッサ４３の表示制御部３５により所定の処理が施され、Ｂモード画像およびＭモード画像として画像表示装置３の表示部３６に表示される。検査モード設定部３９により検査モードとしてＭモードが設定された場合には、例えば図５に示すように、Ｂモード画像ＵＢおよびＭモード画像ＵＭが表示部３６に表示される。図５に示す例において、表示部３６に、Ｂモード画像ＵＢが表示され、Ｂモード画像ＵＢに重畳するように走査線ＳＬが表示されている。走査線ＳＬは、例えば、画像表示装置３の操作部４０を介してユーザにより選択される。また、表示部３６は、定められた表示長さＷｓを有するスクロール表示領域ＲＳを有し、スクロール表示領域ＲＳに、Ｂモード画像ＵＢに重畳表示された走査線ＳＬ上のＭモード画像ＵＭが表示されている。

ここで、スクロールモードに対応する画像信号であるＭモード画像信号は、定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割および圧縮されて、順次、超音波プローブ２から画像表示装置３へ無線送信されるため、表示部３６のスクロール表示領域ＲＳにおいてＭモード画像ＵＭは、例えば、図６に示すように順次、表示部３６に表示される。図６には、スクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓが、定められた区切り時間Ｗｔの４倍である例が示されている。

まず、時刻Ｔ１において、スクロール表示領域ＲＳに、定められた区切り時間Ｗｔの時間長さを有するＭモード画像ＵＭ１が表示される。スクロール表示領域ＲＳの残りの部分には、Ｍモード画像ＵＭ１が表示されない代わりに黒色領域ＲＢが表示される。
次に、時刻Ｔ２において、スクロール表示領域ＲＳに、全体として区切り時間Ｗｔの２倍の時間長さを有するＭモード画像ＵＭ２が表示される。スクロール表示領域ＲＳの残りの部分には、Ｍモード画像ＵＭ２が表示されない代わりに黒色領域ＲＢが表示される。ここで、スクロール表示領域ＲＳには、区切り時間Ｗｔの幅を有する画像が互いに繋ぎ合わされるようにして表示されているが、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３によりＭモードに応じた圧縮率が設定され、設定された圧縮率を用いてプローブ側プロセッサ２５の圧縮部１８によりＭモード画像信号の圧縮が行われているため、Ｍモード画像ＵＭ２における区切り時間Ｗｔ毎のムラが目立たない。

時刻Ｔ３において、スクロール表示領域ＲＳに、全体として区切り時間Ｗｔの３倍の時間長さを有するＭモード画像ＵＭ３が表示される。スクロール表示領域ＲＳの残りの部分には、Ｍモード画像ＵＭ３が表示されない代わりに黒色領域ＲＢが表示される。
時刻Ｔ４においては、スクロール表示領域ＲＳに、全体として区切り時間Ｗｔの４倍の時間長さを有するＭモード画像ＵＭ４が表示され、黒色領域ＲＢは表示されない。このように、取得されたＭモード画像の時間長さがスクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓよりも小さい場合には、スクロール表示領域ＲＳにおいてＭモード画像が表示されない領域に、黒色領域ＲＢが表示され、取得されたＭモード画像の時間長さがスクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓに等しくなると、黒色領域ＲＢは表示されない。

時刻Ｔ５においては、全体として区切り時間Ｗｔの５倍の時間長さを有するＭモード画像ＵＭ５が取得されているが、表示部３６のスクロール表示領域ＲＳには、Ｍモード画像ＵＭ５のうち、区切り時間Ｗｔの４倍の時間長さである表示長さＷｓを有する部分のみが表示される。例えば、Ｍモード画像ＵＭ５のうち、表示長さＷｓに相当する最新の画像がスクロール表示領域ＲＳに表示される。この際に、例えば、操作部４０を介したユーザの操作により、スクロール表示領域ＲＳにおいて、Ｍモード画像ＵＭ５の全体をスクロール表示させることができる。

また、時刻Ｔ６においては、全体として区切り時間Ｗｔの６倍の時間長さを有するＭモード画像ＵＭ６が取得されているが、時刻Ｔ５の場合と同様に、表示部３６のスクロール表示領域ＲＳには、Ｍモード画像ＵＭ６のうち、表示長さＷｓを有する部分のみが表示される。例えば、Ｍモード画像ＵＭ６のうち、表示長さＷｓに相当する最新の画像がスクロール表示領域ＲＳに表示される。この場合にも、操作部４０を介したユーザの操作により、スクロール表示領域ＲＳにおいて、Ｍモード画像ＵＭ６の全体をスクロール表示させることができる。
このようにして、表示部３６のスクロール表示領域ＲＳに、Ｍモード画像が順次表示される。

以上から、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１によれば、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３において表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９により設定された検査モードに応じた圧縮率が設定され、設定された圧縮率を用いて圧縮部１８によりスクロールモードに対応する信号であるＭモード画像信号が定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割および圧縮されるため、表示部３６にＭモード画像が表示される際に、定められた区切り時間Ｗｔ毎のムラが抑制される。そのため、超音波プローブ２と画像表示装置３とが互いに無線接続されながらも、検査モードによることなく、高品質の超音波画像を表示することができる。

なお、実施の形態１では、取得されたＭモード画像の時間長さがスクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓよりも小さい場合に、Ｍモード画像が表示されない領域に黒色領域ＲＢが表示されているが、Ｍモード画像が表示されない領域の表示方法は、これに限定されない。例えば、スクロール表示領域ＲＳのＭモード画像が表示されない領域は、黒色領域ＲＢが表示されず、空欄表示でもよい。

また、表示装置側プロセッサ４３の保存制御部３４は、スクロールモードの信号に対応するＭモード画像信号に対して、最新の区切り時間Ｗｔに対応するＭモード画像信号から定められた時間だけ古い区切り時間Ｗｔに対応するＭモード画像信号までの連続するＭモード画像信号を画像メモリ４２に保存するが、さらに、表示部３６のスクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓに対応する時間幅を単位として、Ｍモード画像信号を画像メモリ４２に保存することができる。

例えば、保存制御部３４は、図７に示すように、画像表示装置３の表示装置側無線通信部３２から出力されるＭモード画像信号の累計の時間幅が、スクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓに対応する時間幅に達するまでは、スクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓに対応する時間幅に対応する第１の保存単位Ｕ１にＭモード画像信号を保存することができる。さらに、保存制御部３４は、表示装置側プロセッサ４３の解凍部３３から出力されるＭモード画像信号の累計の時間幅が、スクロール表示領域ＲＳの表示長さＷｓに対応する時間幅を超えた場合には、第２の保存単位Ｕ２等の以降の保存単位に順次、Ｍモード画像信号を保存することができる。

この場合に、表示装置側プロセッサ４３の表示制御部３５は、例えば、図７に示すように、画像メモリ４２に保存された保存単位毎のＭモード画像信号に基づいて、表示部３６にＭモード画像を表示する。すなわち、表示制御部３５は、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ４までは、最初の保存単位のＭモード画像信号に基づいて表示部３６にＭモード画像を表示させ、時刻Ｔ５およびＴ６においては、最初の保存単位のＭモード画像信号と次の保存単位のＭモード画像信号に基づいてＭモード画像を表示部３６に表示させる。

また、実施の形態１では、フレーム単位モードとしてＢモードを使用することを説明し、スクロールモードとしてＭモードを使用することを説明しているが、フレーム単位モードおよびスクロールモードとして使用される検査モードは、これに限定されない。例えば、フレーム単位モードとして、Ｂモードの他に、例えば、ＣＦ（カラードプラ）モード、ＰＤ（パワードプラ）モード等を使用することができる。また、スクロールモードとして、Ｍモードの他に、例えば、ＰＷ（パルスドプラ）モード、ＣＷ（連続波ドプラ）モード等を使用することができる。この場合に、例えば、図示しないが、画像情報データ生成部２０の信号処理部１６に、音線信号に対して直交検波処理を行うドプラ処理部等を設けることにより、これらの検査モードを使用することができる。

また、この場合に、表示装置側プロセッサ４３の検査モード設定部３９は、上述するような複数の検査モードのうち、診断に使用する検査モードを設定することができる。
さらに、この場合に、プローブ側プロセッサ２５の圧縮率設定部２３は、検査モード設定部３９により設定された検査モードがフレーム単位モードであるかスクロールモードであるかにより、画像情報データの圧縮率を設定することができる。また、圧縮率設定部２３は、上述するような複数の検査モードのうち、検査モード設定部３９により設定された検査モードの種類に応じてそれぞれ異なる定められた圧縮率を設定することもできる。

実施の形態２
図８に示すように、本発明の実施の形態２に係る超音波システム１Ａは、超音波プローブ２Ａおよび画像表示装置３Ａを備えている。
実施の形態２における超音波プローブ２Ａは、図１に示す実施の形態１における超音波プローブ２において、画像処理部１７が除かれ、プローブ制御部２２の代わりにプローブ制御部２２Ａが備えられたものである。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、画像処理部１７が追加され、本体制御部３８の代わりに本体制御部３８Ａが備えられたものである。

超音波プローブ２Ａにおいて、信号処理部１６に、圧縮部１８が直接接続されており、信号処理部１６により画像情報データ生成部２０Ａが構成されている。また、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、圧縮部１８、通信制御部２１、圧縮率設定部２３に、プローブ制御部２２Ａが接続されている。さらに、送信部１２、受信部１３、超音波送受信制御部１５、信号処理部１６、圧縮部１８、通信制御部２１、プローブ制御部２２Ａおよび圧縮率設定部２３により、プローブ側プロセッサ２５Ａが構成されている。

画像表示装置３Ａにおいて、解凍部３３に画像処理部１７が接続され、画像処理部１７に保存制御部３４が接続されている。また、画像処理部１７、解凍部３３、保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７、検査モード設定部３９、操作部４０および格納部４１に、本体制御部３８Ａが接続されている。さらに、画像処理部１７、解凍部３３、保存制御部３４、表示制御部３５、通信制御部３７、本体制御部３８Ａ、検査モード設定部３９により、表示装置側プロセッサ４３Ａが構成されている。

まず、表示装置側プロセッサ４３Ａの検査モード設定部３９は、ＢモードおよびＭモードのうち、診断に使用される検査モードを設定する。検査モード設定部３９により設定された検査モードを表す情報は、画像表示装置３Ａの表示装置側無線通信部３２を介して超音波プローブ２Ａのプローブ側無線通信部１９に無線送信されて、プローブ側プロセッサ２５Ａのプローブ制御部２２Ａに送出される。さらに、診断に使用される検査モードを表す情報は、プローブ制御部２２Ａから超音波送受信制御部１５、圧縮部１８および圧縮率設定部２３に送出される。

プローブ側プロセッサ２５Ａの超音波送受信制御部１５は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードを表す情報に基づいて、振動子アレイ１１に超音波の送受信を行わせるように、送受信部１４の送信部１２と受信部１３を制御する。
この際に、超音波送受信制御部１５の制御の下、送受信部１４の送信部１２からの駆動信号に従って振動子アレイ１１の複数の振動子から超音波ビームが送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各振動子からアナログの受信信号が受信部１３に出力され、増幅部２６で増幅され、ＡＤ変換部２７でＡＤ変換されて受信データが取得された後、ビームフォーマ２８で受信フォーカス処理が施されることにより、音線信号が生成される。

受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号は、プローブ側プロセッサ２Ｂの画像情報データ生成部２０Ａにより所定の処理が施され、画像情報データ生成部２０Ａにおいて、画像情報データとして、包絡線検波処理が施された信号と設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度が時間軸上にプロットされた信号とが生成される。

この際に、図３に示す信号処理部１６のＢモード処理部２９は、受信部１３のビームフォーマ２８により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因す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信号を、画像情報データとして生成する。
また、信号処理部１６のＭモード処理部３０は、設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度を時間軸上にプロットして、時系列における被検体内の組織の変動を表す信号を、画像情報データとして生成する。

プローブ側プロセッサ２５Ａの圧縮率設定部２３は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードを表す情報に基づいて、画像情報データ生成部２０Ａにより生成された信号を圧縮するための圧縮率を設定する。例えば、圧縮率設定部２３は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードが、フレーム単位モードであるＢモードかスクロールモードであるＭモードかに応じて圧縮率を設定する。これにより、例えば、診断に使用される検査モードが、スクロールモードであるＭモードである場合に、圧縮率が低く設定されるため、Ｍモード処理部３０により生成された信号における区切り時間Ｗｔ毎の強度ムラが抑制される。

プローブ側プロセッサ２５Ａの圧縮部１８は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードを表す情報に基づき、圧縮率設定部２３により設定された圧縮率を用いて、信号処理部１６により生成された信号を２次元データとして圧縮する。この際に、圧縮部１８は、例えば、ＪＰＥＧ等の圧縮形式を用いて、信号処理部１６により生成された信号を圧縮する。ここで、圧縮部１８は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードを表す情報がＢモードを表す情報である場合に、信号処理部１６のＢモード処理部２９により生成された信号を、フレーム単位毎に圧縮する。また、圧縮部１８は、プローブ制御部２２Ａから送出された検査モードを表す情報がＭモードを表す情報である場合に、信号処理部１６のＭモード処理部３０により生成された信号を、定められた区切り時間Ｗｔ毎に分割し、圧縮する。

超音波プローブ２Ａのプローブ側無線通信部１９は、圧縮部１８により圧縮された信号に基づいてキャリアを変調して、包絡線検波処理がなされた信号を表す伝送信号と、時間軸上に信号強度がプロットされた信号を表す伝送信号とを生成し、生成された伝送信号を画像表示装置３Ａの表示装置側無線通信部３２に無線送信する。
画像処理装置３Ｂの表示装置側無線通信部３２は、超音波プローブ２Ａのプローブ側無線通信部１９から無線送信された、包絡線検波処理がなされた信号を表す伝送信号と、時間軸上に信号強度がプロットされた信号を表す伝送信号とを復調して、包絡線検波処理がなされた信号と、設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度が時間軸上にプロットされた信号とを、表示装置側プロセッサ４３Ａの解凍部３３に出力する。
このようにして画像表示装置３Ａの表示装置側無線通信部３２により出力された信号は、解凍部３３により、使用された圧縮形式に基づいて復号化される。

表示装置側プロセッサ４３Ａの画像処理部１７は、解凍部３３により復号化された信号に対して、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、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、画像情報データとして、被検体の組織の断層画像に対応するＢモード画像信号および時系列における被検体内の組織の変動を表す画像に対応するＭモード画像信号を生成する。この際に、画像処理部１７は、包絡線検波処理が施された信号に基づいてＢモード画像信号を生成し、設定された走査線に沿った深さ方向の信号強度が時間軸上にプロットされた信号に基づいてＭモード画像信号を生成する。

このようにして画像処理部１７により生成されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号は、表示装置側プロセッサ４３Ａの保存制御部３４による制御の下、画像表示装置３Ａの画像メモリ４２に保存され、画像メモリ４２に保存されたＢモード画像信号およびＭモード画像信号に基づくＢモード画像およびＭモード画像が、表示制御部３５を介して表示部３６に表示される。ここで、プローブ側プロセッサ２５Ａの圧縮率設定部２３によりＭモードに応じた圧縮率が設定されており、信号処理部１６のＭモード処理部３０により生成され、圧縮部１８により分割および圧縮された信号において、定められた区切り時間Ｗｔ毎の強度ムラが抑制されているため、表示部３６に表示されるＭモード画像についても、区切り時間Ｗｔ毎のムラが抑制されている。

以上から、実施の形態２に係る超音波システム１Ａによれば、画像処理部１７が超音波プローブ２Ａではなく画像表示装置３Ａに備えられていても、実施の形態１と同様に、表示部３６にＭモード画像が表示される際に、定められた区切り時間Ｗｔ毎のムラが抑制されるため、超音波プローブ２Ａと画像表示装置３Ａとが互いに無線接続されながらも、検査モードによることなく、高品質の超音波画像を表示することができる。

なお、実施の形態１における超音波プローブ２から画像表示装置３に無線送信される画像情報データおよび実施の形態２における超音波プローブ２Ａから画像表示装置３Ａに無線送信される画像情報データは、検波後の信号であることが好ましい。ただし、画像情報データは、検波後の信号に限定されるものではない。

また、上述した実施の形態１および実施の形態２における画像表示装置３および３Ａは、表示部３６にタッチセンサを組み合わせて、タッチセンサを操作部４０として使用するように構成されることもできる。画像表示装置３および３Ａをこのように構成すれば、緊急治療等の際に、屋外における診断にも極めて有効なものとなる。

１，１Ａ 超音波システム、２，２Ａ 超音波プローブ、３，３Ａ 画像表示装置、１１
振動子アレイ、１２ 送信部、１３ 受信部、１４ 送受信部、１５ 超音波送受信制御部、１６ 信号処理部、１７ 画像処理部、１８ 圧縮部、１９ プローブ側無線通信部、２０，２０Ａ 画像情報データ生成部、２１，３７ 通信制御部、２２，２２Ａ プローブ制御部、２３ 圧縮率設定部、２４ バッテリ、２５，２５Ａ プローブ側プロセッサ、２６ 増幅部、２７ ＡＤ変換部、２８ ビームフォーマ、２９ Ｂモード処理部、３０ Ｍモード処理部、３２ 表示装置側無線通信部、３３ 解凍部、３４ 保存制御部、３５ 表示制御部、３６ 表示部、３８，３８Ａ 本体制御部、３９ 検査モード設定部、４０ 操作部、４１ 格納部、４２ 画像メモリ、４３，４３Ａ 表示装置側プロセッサ、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２ Ｍモード画像信号、ＲＢ 黒色領域、ＲＳ スクロール表示領域、ＳＬ 走査線、ＴＤ１，ＴＤ２，ＴＤ３，Ｔ１〜Ｔ６ 時刻、Ｕ１ 第１の保存単位、Ｕ２ 第２の保存単位、ＵＢ Ｂモード画像、ＵＭ，ＵＭ１〜ＵＭ６ Ｍモード画像、Ｗｓ 表示長さ、Ｗｔ 区切り時間。

Claims (9)

1. 互いに無線接続された超音波プローブおよび画像表示装置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圧縮する圧縮部と、
   前記圧縮部における圧縮率を設定する圧縮率設定部と、
   前記圧縮部により圧縮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を復号化する解凍部と、
   前記解凍部により復号化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、
   定められた複数の検査モードのうち実施する検査モードを設定する検査モード設定部と、
   前記検査モード設定部により設定された前記検査モードの種類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の前記圧縮率設定部は、前記画像表示装置から無線送信された前記検査モードの種類に対応する前記圧縮率を設定し、
   前記超音波プローブの前記圧縮部は、前記圧縮率設定部により設定された前記圧縮率に基づいて前記画像情報データを圧縮する超音波システム。
2. 前記圧縮率設定部は、前記検査モード設定部により設定された前記検査モードの種類が、超音波画像をフレーム単位で表示するフレーム単位モードである場合に、定められた第１の圧縮率を設定し、前記検査モード設定部により設定された前記検査モードの種類が、超音波画像を時系列に表示するスクロールモードである場合に、前記第１の圧縮率よりも低い第２の圧縮率を設定する請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記フレーム単位モードは、輝度モード、カラードプラモード、パワードプラモードのうち少なくとも１つを含み、前記スクロールモードは、モーションモード、パルスドプラモード、連続波ドプラモードのうち少なくとも１つを含む請求項２に記載の超音波システム。
4. 前記画像表示装置は、
   前記解凍部により復号化された前記画像情報データを保存する画像メモリと、
   前記画像メモリへの前記画像情報データの保存を制御する保存制御部と
   を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波システム。
5. 前記検査モード設定部により設定された前記検査モードが前記スクロールモードである場合に、前記表示部は、前記スクロールモードに応じて生成された前記超音波画像を表示するための定められた表示長さを有するスクロール表示領域を有し、
   前記保存制御部は、前記表示長さに対応する時間幅を単位として、前記画像情報データを前記画像メモリに保存する請求項４に記載の超音波システム。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 互いに無線接続された超音波プローブおよび画像表示装置を備える超音波システムの制御方法であって、
   前記画像表示装置において定められた複数の検査モードのうち実施する検査モードを設定し、
   設定された前記検査モードの種類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、前記画像表示装置において設定された前記検査モードの種類に対応する圧縮率により圧縮し、
   圧縮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を前記画像表示装置において復号化し、
   復号化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する超音波システムの制御方法。

Images