WO2002036014A1

WO2002036014A1 - Dispositif de diagnostic par ultrason, technique d'extension de fonction

Info

Publication number: WO2002036014A1
Application number: PCT/JP2001/009522
Authority: WO
Inventors: Akihiro Sano; Keisuke Hashimoto
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date: 2000-11-01
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2002-05-10
Also published as: EP1336378A1; US7060032B2; EP1336378A4; CN100400001C; CN1239126C; US20030191389A1; EP1336378B1; JP2002136512A; CN1701759A; CN1473023A; JP4664479B2

Description

明細書

超音波診断装置、超音波診断に関わる機能拡張方法および超音波診断に関わる拡張機能提供方法

技術分野

本発明は、超音波を用いて体内臓器や血流状態を描画する超音波診断装置、超音波診断に関わる機能拡張方法、および超音波診断に関わる拡張機能提供方法に関する。

背景技術

超音波診断装置の基本検査方法は、 B モード 2次元断層法、 P Wまたは C Wモードと呼ばれるドプラ法、 C D F Mモードと呼ばれ血流を映像化するカラードプラ法、組織の動きを映像化する組織ドプラ法（ T D I ) 、組織を立体的に表示する 3 D法、立体的画像を動画表示できる 4 D法が存在する。また、臨床アプリケーションとしてはストレスエコー法、コントラストエコー法、心臓の心拍出量を計測する A C M法等が存在する。

また、近年では超音波診断装置自体の小型化が進み、病院内での移動や車両に搭載して屋外の現場に搬送可能なもの、さらに携帯可能なものも登場している。これら携帯性にすぐれた装置を利用した場合には従来装置に比べ格段に診断用途や範囲が広がる。例えば緊急現場や術中、在宅医療など際して看護婦等が手軽に手持ちで運ぶことを可能にしている。さらに利用する対象者も従来の超音波医師や超音波技師だけでなく救急隊ゃ看護婦、さらには自宅での患者自身に広がる可能性がある。ところが、これらの多種多様の用途に全て満たした機能を据え置き型の超音波診断装置に実装することは非常に困難であり、ましてや可搬性のある小型の超音波診断装置で実現するには、重量上の問題やメモリ回路の容量上の問題等により限界がある。特に携帯型の超音波診断装置を利用した場合には複数の部門、施設、場所に持ち運びができるが、それぞれの環境（データフアイリング環境、周辺機器環境、電子カルテ環境、等）は異なる場合が多いため最良な検査を実施できない。

発明の開示

本発明の目的は、的確な機能拡張を行い得る超音波診断装置、機能拡張方法、および機能提供方法を提供することにある。

超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する。当該装置は、可搬性を持つ。当該装置は、それが使用されるロケーションに関する情報を入力する入力デバイスと、当該装置に拡張可能な複数の拡張機能の中から、入力されたロケーションで使用可能な複数の拡張機能を抽出する部分と抽出された複数の拡張機能から少なくとも 1 つの所望機能の指定を操作者に促すために、抽出された複数の拡張機能を表示する表示部とを具備する。

図面の簡単な説明

図 1 は、本発明の実施例による超音波診断装置の構成図。図 2 は、本実施例において、ネットワーク又は無線 L A N を介して機能プログラムファイルをダウンロードする仕組みを示す図。

図 3 は、本実施例において、機能拡張を機能拡張ュ - ットの着脱による例を示す図。

図 4 は、図 3 の装置構成例を示す図。

図 5 は、本実施例において、携帯型超音波診断装置の機能拡張例を示す図。

図 6 は、本実施例において、スタンドアローン型超音波診断装置を示す図。

図 7 は、本実施例において、ネットワーク型超音波診断装置を示す図。

図 8 は、本実施例において、簡易型超音波診断装置を示す図。

図 9 は、本実施例のソフトウェアアーキテクチャを示す図図 1 0 は、本実施例において、移動中にアプリケーションサーバーからモパイルシステムに機能プログラムファイルをダウンロードする様子を示す図。

図 1 1 は、本実施例において、必要とする機能が複数のプロバイダにより提供されている場合の同時に複数のアプリケ —ンョンサーバーにアクセスする様子を示す図。

図 1 2 は、本実施例において、アプリケーションサーバーとの接続による基本的な手順を示す図。

図 1 3 は、本実施例において、検査だけを行う技師や医師とサーバとのやり取りを別の人が担当する様子を示す図。図 1 4 は、本実施例において、過去に使った機能プロダラムファイルを自動的に提供するための手順を示す図。

図 1 5 は、本実施例において、外部の H I S Z R I S、 P A C S , 検查情報管理センター、 A S P各々に対する本超音波診断装置の情報の授受を示す図。

図 1 6 は、本実施例において、機能充実を促進するためのビジネスモデノレのシステム図。

図 1 7 は、本実施例において、各施設の送受信環境に応じて送信フォーマツトを変える例を示す図。

図 1 8 は、本実施例において、各施設の送受信環境に応じて送信フォーマツトを変える例を示す図。

図 1 9 は、本実施例において、診断装置と A S P との間で通信される情報を示す図。

図 2 0 は、本実施例において、病院内での装置の使用状況を A S Pが把握できる仕組みを示す図。

図 2 1 は、本実施例において、屋外での装置の使用状況を A S P が把握できる仕組みを示す図。

発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照して本発明による超音波診断装置を好ましい実施例により説明する。まず、本発明の前提条件として表 1 に示すように、超音波診断で必要とされる機能が、その装置の利用場所、利用環境、利用者に応じて様々に変化することがある。利用場所利用環境利用者必要機能開業医院フアイリンゲ環境無しの基本機能

単純検査基本計測

専門外医基本機能

診断ナビゲ-シヨン機能中小病院独自フアイリンク境医師基本機能

基本計測

独自フ 7ィリンク'接続機能診断ナビゲ-シヨン機能大病院 HIS/RIS/PACS環境医師基本機能

技師基本計測

応用機能

応用計測

応用解析

讓 M通信機能

HL7通 fe機能

電子カル Ϊ機能

独自フ 7ィリンゲ環境医師基本機能

技師基本 h則

応用機能

応用計測

応用解析

独自フ 7ィリンク'接続機能手術室疾患部位確認走査外科医基本機能

Π丰爐^!

救急現場救急検査救急救命隊基本機能

救急検査ナビゲ-シヨン機能救急車内救急検査救急救命隊本機能

病院との画像'情報通信救急救命医救急検査ナビゲ-シヨン機能リアルタイム画像，情報通信機能仆テレメディスン医師基本機能

病院テレオペレーション基本計測

応用計測

応用解析

検査ナビゲ-シヨン機能画像-情報通信機能図 1 は本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示す図である。先ず、エコーパルス系に関する説明をする。本装置は、パルス送信回路 2 から超音波プローブ 1 を介して被検体内に超音波を照射し、被検体内組織や血流などで反射したエコーを同一のプローブ 1 を介してパルス受信回路 3 で受信し復調する。その受信信号は前処理部 4 において、遅延制御 (整相加算）、フィルタ一等にかけられ、エコー信号として . エコー信号処理制御部 5 に出力される。エコー信号処理制御部 5 は、前処理部 4 から入力したエコー信号に対して、送受信演算処理、 B モード演算処理、 Mモード演算処理、カラードプラ演算処理、 P W ドプラ演算処理、 C W演算処理等の画像生成に関わる処理を実行する。ここで生成された画像データは、スキャンコンバータ 6 で座標変換や補間処理が行われた後に、ビデオインターフェース 7 に供給される。ビデオインターフェース 7 には超音波画像を表示部（モニター） 8 に表示するためのビデオメモリーが実装されている。そのメモリに書き込まれたデータに従ってモニター 8 に映像として表示される。また、ビデオインターフェース 7 には動画記録用のシネメモリ一も実装されている。

上記エコー信号処理制御部 5 は、エコー信号に対して主に画像生成に関わる処理を行うために設けられており、標準では、処理機能を持たないか、極わずかな機能のみを実装しており、外部から提供を受けた画像生成に関わるプログラムフアイルに従って動作し画像データを生成する。この提供方法としては、例えば、フロッピーディスクや P Cカード（メモリカード） 9 〜 1 2等の記憶媒体を媒介して行う方法と、ネットワーク（有線又は無線の電気的通信回線）を利用してダゥンロードする方法とがあり、これらの方法のために P C力ードインタフェース 1 3及ぴネットワークインタフェース 1 4 とが当該装置には装備されている。もちろん、これらは方法を併用することも可能である。この方法の詳細は後述する，次に制御系に関して説明をする。本装置の制御系は、操作パネル 1 5 、 C P U 1 6 、リアルタイム制御プロセッサ 1 7 . 画像信号プロセッサ 1 8 、画像信号アナライザ 1 9、及ぴ R A M 2 0 で構成される。パネル 1 5 は、操作者の指示を C P U 1 6 に伝える。 C P U 1 6 は主に、画面表示制御、キーォペレーション制御、内部プログラムファイルイベント処理、 G U I (グラフィックユーザインタフェース）処理、ネットワーク通信処理、データ保存処理、レポート処理等を行う。

リアルタイム制御プロセッサ 1 7 は、 C P U 1 6 の制御以外で特にリアルタイム制御が必要な部分の管理やファームゥエア等をプログラマブルデバイスにダウンロードする。画像信号プロセッサ 1 8 は、ネットワーク経由でダウンロードしたアプリケーション等のプログラムファイルに基づいて、ソフトウエア的にエコー信号修理や画像処理等を行う。

これらの機能は、上述と同様に P Cカードインタフェース 1 3ゃネットワークインタフェース 1 4 を介して提供されるプログラムファイルに従って、従来ではハードウエア的に実現していた機能を、ソフト的に実現する仕組みである。画像信号アナライザ 1 9 は、臨床的に必要なアプリケーション機能を実現する仕組みである。例えば組織ドプラ一解析機能や心拍出量自動算出処理 ·解析機能また基本解析であるカーブ解析（ F F T解析、血流速度勾配解析、経時輝度変化解析）等を行う。ネットワークインタフェース 1 4 は、無線または有線で接続された外部サーバーとの情報交換を行うものである。 R AM 2 0 は、 C P U 1 6 、リアルタイム制御プロセッサ 1 7、画像信号プロセッサ 1 8 、画像信号アナライザ 1 9 で一時保管用や作業用で活用されるためのメモリである。構成に応じてそれぞれに分割してメモリ空間を割り付けることや共有メモリとして割り当てることも可能である。また、 R AM 2 0 は、ネットワーク経由で後述する A S P から送られてきたプログラムファイル、設定パラメータデータ、プロトコルデータ、ドライバ等を必要に応じて記憶及び削除できるように構成されている。また、 R AM 2 0 の補助記憶手段として、ハードディスクドライブのような磁気記憶装置を用いてもよい。

上述した回路構成例によって、使用環境（ロケーション）に応じて必要とされる機能を任意に変更することが可能となる。また、当該超音波診断装置が可搬性のある小型であるときには、移動先等の通常の病室という使用環境とは異なる環境で使用することがあるが、その場合、当該使用環境に応じて必要な機能だけをダウンロード等により適宜、装置内にィンストールすることができる。つまり、軽量小型である装置の特徴として様々な場所（ロケーション）、例えば病院内の異なる部門や病室、手術室や病院外では他病院、救急現場、救急車内、戦場等が対象となり、また、様々な利用者、例えば依頼科医師、検査医師、検査技師、看護婦、戦士、在宅での患者自身等も対象となりえる。これらの特徴は従来と比較できないほど利用範囲が広がる。そこで、それぞれの場合に応じた最適な機能を実現することを行うことで全ての要求を満たすことができる。以下に利用環境（ロケーション）の一例と必要な機能を示す。

図 2 は、ネットワークを通じて必要な処理機能（アプリケーションプログラムフアイノレ）をダウンロードする仕,袓みを説明する図である。ここでは据付型診断装置 2 1 と可搬性のある携帯型診断装置（ポータブル診断装置） 2 2 で使用する例を表すものである。アプリケーションサービスプロバイダ ( A S P ) のサーバ 2 3 のデータベース 2 4 には事前にメー力供給されたアプリケーションプログラムファイルが多数登録されている。操作者は診断が必要になった時、または事前に必要機能（アプリケーションプログラムファイル）の提供をプロバイダに対して要求する。その要求に応じてアプリケーシヨンサーバー 2 3 力らプログラムフアイノレやデータ、マニュアル等がダウンロードされる。

ダウンロードする方法に関しては、基本的にサーバー 2 3 との間にネットワークを構築する必要がある。据え置き型 2 1 の場合、一般的にはイーサーネットを用いて有線 2 5 で接続される。一方、携帯型 2 2 の場合、無線 L A N 2 6 が適当である。また、 L A N接続が不能な場合は M〇、 C Dなどのメディアや P Cカード、メモリ一力一ド等で供給することも可能である。メディアや P Cカード、メモリーカードは A S P 2 3 から直接提供されるものや、事前に L A N接続可能な P c等の端末でアプリケーションサーバーからダウンロードすることが可能である。

なお、 A S P 2 3 は、ユーザログインのために、超音波診断装置から、超音波診断装置に固有の I D、超音波診断装置が利用される利用施設に固有の I D、利用者 I Dを入力するまた、 A S P 2 3 は、課金のために、超音波診断装置から、利用時間、利用機能の数、利用期間を含む情報を入力し、このプログラムファイルの利用状況を統計的情報として集計し集計した統計的情報に基づいて課金情報を計算し表示するとともに、ユーザに送信する。

このように記憶媒体ゃネットワークを介して必要な機能の提供を受ける代わりに、又はそれと併用して、図 3 に示すように、これら機能をユニット化して、装置本体に対して必要なユニットを装着するようにしてもよい。従来の一体型診断装置と異なり、分離可能な処理系部分をュニット 2 7 〜 3 5 毎に分けて構成する。図 3 の例ではプローブュエツト 3 4 、システムラック 3 5 、送信ユニット 3 1 、受信ユニット 3 0 2 D超音波画像構成ュニット 2 9 、カラードップラーュ -ット 2 8 、ネットワークユニット 2 7 、モニターユニット 3 2 操作パネルュニット 3 3 等で構成する。それぞれのュニット 2 7 〜 3 5 の間は、無線又は有線で接続される。基本的な接続形態としてはプローブュエツト 3 4 、モニターュニット 3 2、操作パネルユニット 3 3等は別々に存在しており、設置位置が頻繁に変更される可能性が高いため無線接続が好ましいといえる。また、本体 3 5 内の信号処理ユニット 2 8 〜 3 1 間は高速なデータ処理が必要なため有線接続、または光通信等を用いる。

図 4 は、分離構成型診断装置の回路構成例である。ここでは、エコー信号処理部をュニット 3 6 〜 3 9 に分割する例を示している。装置本体 3 5 はュニットインタフェース 4 0 を装備しており、ュニットインタフェース 4 0 に対して任意の 1 又は 2つのュニット 3 6 〜 3 9 を装着することで、必要な機能、ここでは画像生成機能を装置に与えることができる。装着したュ -ット間接続に関するバスの規格等は特に規定しなレヽ。

図 5 は、 P Cカード及びメモリーデバイスで機能拡張を図ることのできる小型、特に携帯型の診断装置の例を示している。この装置は、表示部 5 2、操作部 5 3 を装置したモバイルシステム本体 5 0 に対して専用又は汎用のプローブ 5 1 を装着し、そして必要な機能をハード的に追加、変更する場合には、 P Cカード（ P C M C I A ) 4 1 〜 4 5等のハードデバイスを利用し、ソフト的な変更にはフロッピーディスク等のメモリーデバイス 4 6 〜 4 8等を利用するものである。また、装置内部や P Cカード内の D S Pや F P G A等のプログラマブルデバイス用のファームウェアをメモリーデバイス等で追加、変更することも可能である。なお、ハードウェアの追加を目的とした携帯可能なデバイスであれば、 P Cカード以外のデバイスでもよい。なお、超音波診断装置としては、様々な形態があり、そのいずれにも適用可能である。図 6 には、スタンドアローン型の超音波診断装置を示している。装置本体 1 0 1 に送受信ュニット 1 0 2、連続波ドプラュニット 1 0 3 、サーバーュニット 1 0 4 、ネットワークインタフェースユニット 1 0 5 、パワーュニット 1 0 6等の様々なュニットが着脱可能になつている。また、図 7 には、ネットワーク型の超音波診断装置を示していて、超音波送受信及び画像等表示を担当する別々の部屋に配置可能な複数の装置端末 1 1 1 ， 1 1 2 に対して高速ネットワーク 1 1 4 を介して装置本体 1 1 3及び共用コンソール 1 1 5 が接続される。そして、装置端末 1 1 1 ， 1 1 2 で収集した超音波エコー信号が高速ネットワーク 1 1 4 を経由して送られてくると、装置本体 1 1 3 では装着されている連続波ドプラュニット 1 0 3 等に応じた信号処理を実施し、その処理結果としての超音波画像データ等を高速ネットワーク 1 1 4 を経由して装置端末 1 1 1 ， 1 1 2 に返送する装置端末 1 1 1 ， 1 1 2 では、返送されてくる超音波画像デ一タ等をディスプレイに表示する。装置本体 1 1 3 には、送受信ユニット 1 1 6 , 1 1 7、連続波ドプラユニット 1 1 8 サーノ一ュニット 1 1 9 、ネットワークインタフェースュニット 1 2 0 、ノヽ。ヮーュニット 1 2 0等の様々なュ -ットが着脱可能になっている。さらに、図 8 には、送受信及び画像生成の最小限の機能を装備した掌サイズの超小型の簡易型超診断装置 5 2 として装置本体 5 1 から取り外して、そのまま使用可能なものもある。図 9 は、本実施例のソフトウェアアーキテクチャーに関する説明である。デバイス層は本体に接続する機器、例えばプローブ、 P Cカード、メモリーデバイス、キーボード、トラックボール等の入力出力制御用である。オペレーションシステム（ O S ) 層は装置自身の制御を行う基本プログラムファィル層である。この例では G U I や情報の入出力などを中心に処理するための汎用的な O S とハードウェアのコントロール等の実時間管理が必要である処理用にリアルタイム O S を用いている。ミドルウェア層はそれぞれの用途に応じたプログラムファイルルーチンであり、ライブラリーとして用いられる。上位階層でコーディングするソフトウエアと O S とを通信したりする A P I や利用頻度の高い機能を集めた汎用ル一チン、画像データや検査情報などを蓄えたり、検索するためのデータベース、装置の操作を自動化したり、操作ナビゲーションを行うシーケンサー的な振る舞いを行うワークフロ一エンジンが存在する。

プラグイン層は、汎用的なミドルウェア層に対して応用ル一チンの拡張を行うためのものである。ここのソフトウェアは自由に追加、変更ができるようにプラグイン方式を利用する。例えば、マイクロソフト社で提供される技術である C O M、 A c t i v e Xを代表するコンポーネント通信によつて実現することが可能である。アプリケーション層は実際に操作者が操作する部分が中心であり、 G U I (グラフィカルユーザーインターフェース）や診断画像の表示、検査情報や患者情報等の診断装置への情報の入出力を行う部分である。図 1 0 に示すように、必要な機能を拡張するために、アブリケーションサーバー 2 3 力ゝらモパイルシステム 5 0 に当該機能のプログラムファイルを、移動中等でも無線機能を利用してダウンロード可能である。また、図 1 1 に示すように、必要とする機能が複数のプロバイダにより提供されている場合には、同時に複数のアプリケーションサーバー 2 3 — 1 ,

2 3 - 2 , 2 3 — 3 にアクセスすることが可能である。また使用する場所（施設等）によって利用する A S Pが決まる場合には施設情報等をキー情報として自動的に A S P切り替えを行い、その場所に最適なプログラムファイルをダウンロードすることができる。

ここで、 A S P 2 3 は、入力した被検体の疾患に応じて、計測プログラムファイル、臨床解析処理プログラムファイル画像処理プログラムファイル、通信処理プログラムファイル検査ナビゲーシヨン用プロトコルを選択し、配信する機能を備えており、例えば、被検体の疾患が循環器疾患の場合、計測プログラムフアイノレとして、循環器専用計測パケージソフトウエアを選択する。この循環器専用計測パケージソフトゥエアには左心室室容積計測と心室駆出率計測機能との少なくとも一方が含まれている。また被検体の疾患部位に応じた計測プログラムファイルを選択し、配信する機能を備えており例えば、被検体が循環疾患の場合は前記臨床解析処理プログラムファイルとして循環器専用臨床解析処理パケージソフトウェアを選択する。この循環器専用臨床解析処理パケージソフトウエアには組織ドプラ解析アプリケーションと A C M (心拍出量自動計測）アプリケーションとの少なくとも一方が含まれる。また、被検体の疾患が循環器疾患の場合、画像処理プログラムファイルとして、循環器専用画像処理プログラムファイルを選択する。また、被検体の疾患が循環器疾患の場合、循環器専用通信処理プログラムファイルを選択するこの循環器専用通信処理プログラムファイルは、動画通信プロトコル及び撮影条件を送信する機能を有する。被検体が循環器疾患の場合は、検査ナビゲーシヨン用プロトコルとしてスクリーエングプロトコル、急性心筋梗塞重傷度判定プロトコル、冠動脈再還術後の確認プロトコルを含む循環器専用プ口トコルを選択する。検查ナビゲーシヨン用プロトコルは事前に定義された診断手順に従って装置の動作を制御する機能と、検査進行状況に応じて装置の制御を変える機能とを有してヽる。

また、 A S P 2 3 は、超音波診断装置から当該装置の使用環境（ロケーション）に関する情報を入力し、この入力した使用環境に応じて、複数の拡張機能の中から当該ロケーションで使用可能な少なくとも 1 つの拡張機能を抽出する。例えば計測プログラムファイル、臨床解析処理プログラムフアイル、画像処理プログラムファイル、通信処理プログラムファィル、検査ナビゲーシヨン用プロトコルの少なくとも 1 つに関わるプログラムファイルをロケーションに従って選択し、選択したプログラムファイルを超音波診断装置に送信する機能を備えている。

また、 A S P 2 3 は、超音波診断装置から当該装置の使用環境に関する情報を入力し、入力した使用環境に応じて、通信処理プログラムファイル保存プログラムファイル、周辺機器ドライバー、検査ナビゲーシヨン用プロトコルの少なくとも 1 つに関わるプログラムファイルを選択する機能を備えている。なお、使用環境情報は、超音波診断装置の操作部からマニュアルで入力してもよいし、後述のように別途設けられた無線識別信号発信手段からの信号に基づいて自動的に求めるようにしてもよい。さらに、 A S P 2 3 は、超音波診断装置から当該装置の使用環境に関する情報を入力し、入力した使用環境に応じて、印刷機器、保存機器、通信機器等のデバイスドライバーを選択する機能を備えている。さらに、 A S P 2 3 は、超音波診断装置から当該装置の使用環境に関する情報を入力し、入力した使用環境に応じて、検査ナビゲーシヨン用プロトコルを選択し、選択したプロトコルを超音波診断装置に送信する機能を装備している。なお、上記においては、疾患情報又は環境情報に基づいて使用するプログラムフアイル、設定情報、プロトコルを A S P 2 3 で決定する構成としたが、超音波診断装置上で疾患情報又は環境情報に基づいて使用するプログラムファイル、設定情報、プロトコルを決定し、その決定したプログラムファイル、設定情報、プロトコルを A S P 2 3 力ら読み込むようにしてもよい。超音波診断装置は、 R A M 2 0 に記憶されていたプログラムフアイル、プロトコル等を削除し、 A S P 2 3 から送られてきた新しいプログラムファイル、プロトコル等を内部の記憶手段に記憶する。超音波診断装置は、このプログラムファイル、プロトコル等に応じて、装置の画面上に表示される選択可能な機能項目を変更する。これにより疾患又は環境に応じて超音波診断装置の画面上で選択できる機能の項目が、上記表 1 のに示したような内容に適宜変更されるので、医師が機能の選択に手間取ることなく良好に検査を行うことができる。また超音波診断装置上の記憶手段に記憶されているプログラムフアイル等を適宜削除して、必要なプログラムファイル等に置き換える構成であるため装置の記憶容量が少なくてよく装置構成を簡略にできる。

図 1 2 は、アプリケーションサーバー 2 3 との接続による基本的な手順を示したものである。操作者は装置上の操作によりアプリケーションサーバー 2 3 に接続要求を I D情報と共に発信する。 A S P 2 3 では、当該 I D等を照会して、そのログインを許可すると共に、その使用者との間のライセンス契約により予め決定されている利用範囲を特定する。つまり、例えばレベル 1 でライセンス契約を締結している場合には、サーバー 2 3 に用意されている全ての機能プログラムフアイルをの提供を受けることが可能であり、またレベル 2 でライセンス契約を締結している場合には、サーバー 2 3 に用意されている機能プログラムファイルの中の一部の機能のみ提供を受けるように制限される。

このログイン手順は装置電源を投入した時点で自動的に行われても良い。次に機能拡張や変更を行うためにサーバー側に登録されている機能メニュー情報をダウンロードする。そして、操作者は必要な機能を選択する。この手順は事前情報例えば施設情報、患者情報、疾患情報、検査予約情報等の情報をキーとして自動的にメニューに選択することも可能である。次に選択した機能のダウンロードを行った後、検査を開始することが可能となる。

尚、この一連の手順（コンフィグレーション）は実際に操作する人が必ずしも行わなければならないわけではない。図 1 3 には一例として、検査だけを行う技師や医師とサーバとのやり取りを別の人が担当することができる。また、コンフィグレーションを遠隔地からリモート操作で行うことが可能である。また、図 1 4 に示すように、患者情報や検査情報を入力すると、それをキーとして H I S (病院情報システム）や R I S (放射線部門情報管理システム）等の情報が検索され、その結果として当該患者に関する過去の検査履歴が存在する場合、サーバ 2 3 と接続して、その検査時に利用した機能に関するソフトウエア · ファームウェアがサーノ 2 3 力ら自動的にダウンロードされ、検査開始準備が整う。一方、当該患者に関する過去の検査履歴が存在しない場合には、メ - ユー選択により必要機能のソフトウエア ■ ファームウェアを指定すると、そのソフトウエア · ファームウェアがサーバ 2 3力、らダウンロードされる。

図 1 5 には、外部の H I S / R I S 6 1 、 P A C S 6 2 、検査情報管理センター 6 3 、そして A S P 6 4各々に対する本超音波診断装置 6 0 の情報の授受を示している。 H I S / R I S 6 1 との間では送受信要求、検査情報及びオーダー情報等が、また P A C S 6 2 との間では送受信要求や画像データ等が、また検査情報管理センター 6 3 との間では制御情報. 音声情報、ビデオ情報及び画像データが、そして A S P 6 4 との間では、上述したように、送受信要求、ソフトウェア (プログラムフアイノレ）、ファームウェア、ワークフロープロトコル（検査手順）等の情報がやり取りされる。

図 1 6 は本実施例のビジネスモデルを説明したものであり · 患者 1 0 5 に対して検査（ 3 ) を行う院内医師及び技師 1 0 1 、救急時に救急患者 1 0 5 に対して院内医師及び技師 1 0 1 から検査指示（ 9 ) を受けて実際に現場で検査（ 1 1 ) を行う救急救命隊 1 0 4、また院内医師及び技師 1 0 1 から検查指示（ 1 5 ) を受けて患者 1 0 5 に検査（ 1 4 ) を行う外部のサテライト病院（ H P ) 1 0 6、さらに例えば自宅において院内医師及び技師 1 0 1 から検査指示 ( 2 0 ) を受けて自身で検査（ 3 ) を行う患者 1 0 5 は、 A S P提供者 1 0 2 から必要な機能の提供（ 2 ) 、（ 1 0 ) 、（ 1 3 ) 、（ 2

1 ) を受け、その機能の利用料のカウント情報（ 4 ) 、（ 1

2 ) 、（ 1 6 ) 、（ 2 2 ) を A S P提供者 1 0 2 に送信する A S P提供者 1 0 2 は、そのカウント情報を集計して、病院経理 1 0 7 に利用料の請求（ 6 ) を送信する。これに従い病院経理 1 0 7 から、 A S P提供者 1 0 2 に当該利用料 ( 7 ) がまとめて支払われる。この利用料の全て又は一部は機能登録（ 1 ) の提供元である診断装置製造メーカ 1 0 3 に報酬（ 8 ) として支払われる。また、病院経理 1 0 7 からその病院とは別経理形態にあるサテライト病院（H P ) 1 0 6 に対して機能利用料請求（ 1 8 ) が行われ、その利用料の代理回収（ 1 9 ) が行われる。さらに、患者 1 0 5 から病院経理 1 0 7 及ぴサテライト病院 1 0 6 に対して検査料支払い ( 5 ) 、 ( 1 7 ) が行われる。このように機能の使用料の回収及び分配システムを構築することで、その機能の提供を促し、それにより機能の拡充を図ることができる。

図 1 7 ，図 1 8 は、検査を行う施設の送受信環境が異なつた場合に、その環境に応じて送信フォーマツトを変える具体例を説明した図であり、周知のとおり、 A C R— N E MAにより「医用におけるディジタル画像と通信」に関する規格が標準化されており、この標準規格に則してシステム構築を行つた D I C O M環境下にある施設 5 1 だけでなく、その標準規格に非対応の N O N— D I C O M環境下にある施設又は利用者 5 2， 5 3， 5 4， 5 5 が存在し、 A S P 2 3 は D I C O M環境下にある施設 5 1 に対して D I C O Mフォーマツトでプログラムファイルを提供し、また、 N O N— D I C O M 環境下にある施設 5 2， 5 3， 5 4， 5 5 に対してはそれぞれの環境に専用のフォーマットで提供することができるようになっている。

図 1 9 は A S Pサーバ 2 3 と診断装置 6 0 との間で通信される情報の具体例について示しており、診断装置 6 0 から A S P 2 3 に対しては（上り）、使用施設情報（ 1 ) 、使用者情報（ 2 ) 、 A S P 指定情報（ 3 ) 、使用診断装置情報

( 4 ) 、対象患者 · 検査情報（ 5 ) 、使用機能情報（ 6 ) 、使用状況情報（ 7 ) 、システム情報（ 8 ) 、そしてトラプル情報（ 9 ) 等が発信される。逆に、 A S P 2 3 から診断装置 6 0 に対しては（下り）、利用 A S P情報（ 1 ) 、機能提供状況（ 2 ) 、提供機能情報（ 3 ) 、機能提供元情報（ 4 ) 、機能説明情報（ 5 ) 、利用料金情報（ 6 ) 、利用契約情報 ( 7 ) 等が発信される。

また、 A S P は、診断装置の使用状況を把握し、その状況に対して適切な機能（アプリケーション）を自動選択し、その選択した機能を提供することができる。まず、 A S Pサーバ 2 3 へログインするためには、施設又は使用者に関する識別コード I Dが必要であり、この I D の発信方法としては、キーボード力ゝらのキー入力、バーコード入力、 I Dカード入力、 I Cカード入力等のマニュアルによる有線入力方式が基本的であるが、その他に、ブルートゥースや G P S等の無線方式、 I r D a 規格等の赤外線無線方式であってもよい。

無線方式であれば、屋内であれば、図 2 0 に示すように、必要な病室等に無線に必要な設備 6 1 〜 6 4 を配置しており各設備 6 1 〜 6 4 の I D情報を I D管理サーバ 6 5 から A S P に送信することで、 A S P 2 3 は装置の使用状況、例えば救急処置室 6 1 、オペ室 6 2、超音波検査室 6 3 、入院棟 6 4 を把握することができる。

また、屋外の場合には、図 2 1 に示すように、 A S P 2 3 は、診断装置からの G P S情報（グローバルな位置情報）によりその診断装置の使用状況を把握することができる。携帯型や小型の可搬性のある診断装置には G P S信号を受信するのに必要な構成を実装させ、 G P S衛星より発信されている位置情報を取得し、現に存在している場所を特定し、その位置情報を A S P 2 3 に送信する。 A S P 2 3 では、診断装置の現在の位置情報に従って、その位置の状況（救急車両、戦場、船や飛行機内、個人宅）を認識し、その状況で使用するのに最適な機能（アプリケーション）を選択し、診断装置に G P S を用いて配送する。ただし、 G P S の場合は、ダウンロードのみ（一方方向通信しか対応していない）のため、各場所に存在している診断装置から A S P 2 3 への情報発信はインターネット等のネットワークを利用することが好適である。移動中等では、携帯電話等の無線通信ネットワークを利用することも可能である。なお、屋外での利用が想定される状況の主なものとしては、緊急車両等の車両に搭載している又は使用者が携帯している第 1 のケースと、戦場での救護施設で使用する第 2 のケースと、船上や飛行機等の一般の移動物体内に装置が装備されている第 3 のケースがある。これらのケースで留意すべきは次の通りである。第 1 のケースでは移動位置情報及び車両 I D を入力することで、 A S P 2 3 は診断装置の現在の利用状況を特定でき、例えば緊急用途に最適な検査プログラムファイル、検査情報通信プロトコル、遠隔指示、検査結果等が送受信可能である。また、第 2 のケースでは、診断装置から情報送信が不可能な場合には、 G P S から複数発信されているアプリケーションを装置側で選択的にダウンロードすることで機能増強が可能である。第 3 のケースでは、移動中に国境等の診療方針や報酬等が変更される場合には、それぞれの国に適したアプリケーションが配送される。 1 つの A P Sでカバーするアリアは、地域毎（国別）で異なることが想定され、その場合、 G P S から位置情報およびリージョンコードを発信することで地域毎にまたがる A S P を利用できる。

以上のように、本実施例は、診断装置の基本機能を自由に変更、追加することができる。変更できる機能はハードゥエァ、ソフトウェア、ファームウェアを問わず可能であり、また機能を具備するために必要な付帯情報も入力することが可能である。これらの機能を提供する仕組みとして A S P ( Application Server Provider リ ¾·用いたビジネスモテルを提案し、診断装置とは独立した場所から診断装置で必要な時や利用する状況（疾患、動作環境、操作者等）に応じて基本機能、応用機能、検査サポート機能等のアプリケーションプログラムファイル等のデータをダウンロードすることを具備している。また、 A S P を利用しない方法として P C力ードゃメモリーデバイスを用いることも可能である。

これによつて多種多様用途に対応すべき機能を全て実装するのではなく、状況に応じて必要な機能だけを実装できるため、小型回路化、省メモリ化が可能である。また、予め施設ごとに A S P等に登録しているアプリケーション機能をダウンロードすることで携帯診断装置の利便性が向上する。さらに、検查サポート機能の 1 つであるワークフローナビゲーシヨン機能と併用することにより、状況に合わせたプロトコルをローディングすることでキー操作等を用途に合わせて自動的、ミニマイズ化でき、救急隊ゃ看護婦等の装置操作に不慣れな人でも操作ミスを防止し適確な検査を実施できる。本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施例には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施例に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。

産業上の利用可能性

以上のように本発明は、様々な利用環境に応じて容易に機能拡張を行い得る超音波診断装置、超音波診断に関わる機能拡張方法、および超音波診断に関わる拡張機能提供方法を提供するのに適している。

Claims

請求の範囲

1 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を得る手段と、

前記超音波診断装置で使用可能な複数の機能の中から使用する機能を選択する選択手段と、

前記ロケーションに応じて、使用する機能の選択を促す情報を切り換えて表示する選択手段と、

前記選択手段により選択された機能を実行する手段とを備えることを特徴とする超音波診断装置。

2 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を入力する入力デバイスと、

前記超音波診断装置に拡張可能な複数の拡張機能の中から前記入力されたロケーションで使用可能な複数の拡張機能を抽出する機能抽出部と、

前記抽出された複数の拡張機能から少なくとも 1つの所望機能の指定を操作者に促すために、前記抽出された複数の拡張機能を表示する表示部とを具備する超音波診断装置。

3 . 前記超音波診断装置に拡張可能な複数の拡張機能には、超音波送受信シーケンスデータ、検査ナビゲーシヨン用プログラムファイル、通信処理用プログラムファイル、周辺機器用ドライバ、計測診断用プログラムファイル、臨床検査用プログラムファイル、画質パラメータデータ、検査ナビゲーシヨン用プロトコルデータの少なくとも 1 つが含まれる請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

4 . 前記指定された拡張機能を実行するために必要なプログラムフアイ /レ又はデータをエンターするィンタフェースをさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

5 . 前記指定された拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータをダウンロードするために外部サーバーにアクセスするアクセス部をさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

6 . 前記指定された拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを記憶している P C カードを装着するスロットをさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

7 . 前記指定された拡張機能を実行するために必要なプログラムフアイノレ又はデータをダウンロードするために外部サーバーにアクセスするアクセス部をさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

8 . 前記超音波診断装置が使用される複数の場所に設置された前記ロケーションに関する情報を送信するための複数の送信機と、前記超音波診断装置が持ち込まれた場所に設置されている送信機から送信されたロケーションに関する情報を受信し、前記入力デバイスに供給する受信機とをさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

9 . 前記超音波診断装置が持ち込まれた場所に設置された送信機から送信された前記ロケーションに関する情報を受信し、前記入力デバイスに供給する受信機をさらに備える請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

1 0 . 前記機能抽出部は、前記入力デバイスから前記ロケ一ションに関する情報とともに入力された使用者に関する情報により、前記抽出された複数の拡張機能に対して制限をつける請求の範囲第 2項記載の超音波診断装置。

1 1 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記入力されたロケーションに関する情報を外部サーバーにアップロードする手段と、

前記入力されたロケーションで使用可能な複数の拡張機能のリスト情報を前記外部サーバーからダウンロードする手段と、

前記ダウンロードされた複数の拡張機能から少なくとも 1 つの所望機能の指定を操作者に促すために、前記ダウンロードされた複数の拡張機能を表示する表示部と、

前記指定された拡張機能を実行するために必要なプロダラムファイル又はデータをダウンロードするために前記外部サ一バーにアクセスするアクセス部とを具備する超音波診断装置。

1 2 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な複数の拡張機能の中から少なくとも 1つの所望機能を指定する入力デバイスと、

前記指定された拡張機能を実行するために必要なプロダラムファイル又はデータをダウンロードするために前記外部サ一バーにアクセスするアクセス部と、

前記外部サーバーからダウンロードしたプログラムフアイル又はデータを記憶する記憶部とを具備する超音波診断装置

1 3 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な複数の拡張機能を実行するために必要なプログラムフアイル又はデータをダウンロードするために前記外部サーバーにアクセスするアクセス部と、

前記外部サーバーからダウンロードしたプログラムフアイル又はデータを一時的に記憶する記憶部と、

前記記憶したプログラムファイル又は前記記憶したデータにより設定されたパラメータにより拡張機能を実行するプロセッサとを具備する超音波診断装置。

1 4 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記超音波診断装置の拡張機能を備える複数の機能拡張ュニットと、

前記機能拡張ュニットを選択的に装着するための少なくとも 1 つのスロットと、

前記スロットに装着された機能拡張ュニットにより処理されたデータに基づいて、超音波画像データを生成する画像プ口セッサとを具備する超音波診断装置。

1 5 . 前記機能拡張ユニットは、 P Cカードである請求の範囲第 1 4項記載の超音波診断装置。

1 6 . 被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する可搬性を持つ超音波診断装置において、

前記スロットに装着された機能拡張ュニットにより生成された超音波画像データを表示する表示部とを具備する超音波診断装置。

1 7 . 可搬性の超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を前記超音波診断装置から外部サーバーにアップロードし、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な複数の拡張機能のリストデータを前記外部サーバーからダゥンロードし、

前記ダウンロードされた複数の拡張機能から少なくとも 1 つの所望機能の指定を操作者に促すために、前記ダウンロードされた複数の拡張機能のリストを表示し、

前記指定された少なくとも 1 つの拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータをダウンロードするために前記外部サーバーにアクセスする超音波診断装置の機能拡張方法。

1 8 . 前記ダウンロードした拡張機能の使用時間及び Z又は使用回数を統計的に集計し、

前記集計した結果を表示する請求の範囲第 1 7項記載の超音波診断装置の機能拡張方法。

1 9 . 前記ダウンロードした拡張機能の使用時間及び Z又は使用回数を統計的に集計し、

前記集計した結果を前記外部サーバーにアップロードする請求の範囲第 1 7項記載の超音波診断装置の機能拡張方法。

2 0 . 可搬性の超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を前記超音波診断装置から受信し、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な複数の拡張機能のリストデータを前記超音波診断装置に送信し、

前記複数の拡張機能から指定された少なくとも 1 つの所望機能を特定する情報を前記超音波診断装置から受信し、

前記指定された少なくとも 1 つの拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを前記超音波診断装置に送信する超音波診断装置への拡張機能の提供方法。

2 1 . 前記指定された少なくとも 1 つの拡張機能の使用時間及び/又は使用回数に関する情報を前記超音波診断装置から受信し、

前記受信した使用時間及び/又は使用回数を統計的に集計し、

前記集計した結果を前記超音波診断装置に送信する請求の範囲第 2 0項記載の超音波診断装置への拡張機能の提供方法,

2 2 . 可搬性の超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を前記超音波診断装置から外部サーバーにアップロードし、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な少なくとも 1 つの拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを前記外部サーバーからダウンロードする超音波診断装置の機能拡張方法。

2 3 . 可搬性の超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を前記超音波診断装置から受信し、

前記超音波診断装置で使用可能な複数の拡張機能の中から前記受信したロケーションに対応する少なくとも 1 つの拡張機能を抽出し、

前記抽出した拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを前記超音波診断装置に送信する超音波診断装置の拡張機能の提供方法。

2 4 . 超音波診断装置で使用可能な複数の拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを外部サーバ一力、らダウンロードし、

前記ダウンロードした複数の拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを記憶し、

前記記憶されたプログラムファイル又はデータを用いて超音波画像データを生成又は処理し、

前記生成又は処理された超音波画像データを表示し、ユーザが前記表示された超音波画像データを参照して、必要とする少なくとも 1 つの拡張機能を、前記ダウンロードした複数の拡張機能の中から選択することを前記ユーザに促し前記選択した拡張機能以外の拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを消去する超音波診断装置の機能拡張方法。

2 5 . 可搬性の超音波診断装置が使用されるロケーションに関する情報を前記超音波診断装置から外部サーバーにアップロードし、

前記超音波診断装置が使用されるロケーションで使用可能な複数の拡張機能を実行するために必要なプログラムフアイル又はデータを前記外部サーバーからダウンロードし、

前記生成又は処理された超音波画像データを表示し、ュ一ザが前記表示された超音波画像データを参照して、必要とする少なくとも 1 つの拡張機能を、前記ダウンロードした複数の拡張機能の中から選択することを前記ユーザに促し前記選択した拡張機能以外の拡張機能を実行するために必要なプログラムファイル又はデータを消去する超音波診断装置の機能拡張方法。

要約書

超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受信することにより得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成する。当該装置は、可搬性を持つ。当該装置は、それが使用されるロケーションに関する情報を入力する操作パネル 1 5 と当該装置に拡張可能な複数の拡張機能の中から、入力されたロケーションで使用可能な複数の拡張機能を抽出する C P U 1 6 と、抽出された複数の拡張機能から少なくとも 1 つの所望機能の指定を操作者に促すために、抽出された複数の拡張機能を表示する表示部 8 とを具備する。