WO2012033093A1

WO2012033093A1 - 超音波診断装置

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Publication number: WO2012033093A1
Application number: PCT/JP2011/070267
Authority: WO
Inventors: りか田代
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-03-15
Also published as: CN103096808B; CN103096808A; EP2614776A4; US10105124B2; JP5647957B2; JP2012075866A; US20130165796A1; EP2614776A1; EP2614776B1

Abstract

　検査効率の低下を抑制しつつ充電式超音波プローブのバッテリに対して充電を行うことができる超音波診断装置を提供する。　超音波プローブのバッテリの電力残量がしきい値Ｅｔｈを下回り、検査状況からリフレッシュ充電タイミングであると判定され、さらにバッテリの充電回数がしきい値Ｎｔｈに達している場合に、リフレッシュ充電を実行すべきであると判断され、バッテリを放電させて電力残量を０とした後、プローブホルダの給電部によりバッテリの充電動作が実行され、バッテリの電力残量が最大値Ｅｆとなるまで充電動作が続行される。リフレッシュ充電タイミングではない場合およびバッテリの充電回数がしきい値Ｎｔｈに達していない場合は、バッテリを放電させることなく、そのまま継ぎ足し充電が実行される。

Description

超音波診断装置

　この発明は、超音波診断装置に係り、特に、バッテリを内蔵した充電式の超音波プローブと診断装置本体とが無線により接続された超音波診断装置に関する。

　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診断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て、その受信信号を診断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、超音波プローブと診断装置本体との間を接続する通信ケーブルの煩わしさを解消して操作性を向上させるために、超音波プローブと診断装置本体とを無線通信により接続する超音波診断装置が開発されている。このような無線式の超音波診断装置では、例えば、特許文献１に記載のように、超音波プローブ内に電源としてバッテリが内蔵されており、バッテリの充電が必要なときは、診断装置本体に設置されたプローブホルダに超音波プローブを収納した状態で診断装置本体の給電部から電磁誘導等により非接触で超音波プローブ内のバッテリに給電がなされる。

特開２００３－１０１７７号公報

　一般に、ニッケル水素電池等に代表されるバッテリでは、バッテリの電力残量が０になる前に充電を行う、いわゆる継ぎ足し充電を頻繁に行うと、バッテリのメモリ効果によってバッテリ容量が低下するという不具合を生じることが知られている。これに対し、一旦バッテリを放電させて電力残量を０とした後に充電を行う、いわゆるリフレッシュ充電を定期的に行うことにより、バッテリ寿命を延ばすことが可能である。
　しかしながら、リフレッシュ充電には長時間を要するため、超音波プローブに内蔵されたバッテリに対しては、超音波診断装置を用いた検査に支障が生じないようにリフレッシュ充電を行うことは容易でないのが実情であった。

　この発明は、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、検査効率の低下を抑制しつつ充電式超音波プローブのバッテリに対して充電を行うことができる超音波診断装置を提供することを目的とする。

　この発明に係る超音波診断装置は、バッテリを内蔵した充電式の超音波プローブと診断装置本体とが無線により接続され、超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号に基づいて診断装置本体が超音波画像を生成する超音波診断装置であって、診断装置本体は、超音波プローブのバッテリに対して給電を行う給電部と、超音波プローブのバッテリへの給電情報と診断装置本体による検査状況とに基づいて給電部により超音波プローブのバッテリにリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる給電制御部とを備えたものである。

　超音波プローブは、給電情報を格納する格納部を有することが好ましい。
　また、診断装置本体は、超音波プローブを保持するためのプローブホルダを備え、給電部が、プローブホルダに保持された超音波プローブのバッテリに対して給電を行うように構成することができる。
　さらに、診断装置本体は、複数のプローブホルダを備え、給電部が、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ独立して給電を行い、給電制御部が、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ対応する給電情報と検査状況とに基づいて給電部によりリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせるようにしてもよい。

　この場合、給電制御部は、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブの種類および複数の超音波プローブのバッテリに対応する給電情報に基づいて、複数の超音波プローブのバッテリに対するリフレッシュ充電の可否をそれぞれ判断することができる。
　また、給電制御部は、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対応する給電情報に基づいて、複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定してもよい。さらに、給電制御部は、複数のプローブホルダに保持された複数の超音波プローブのバッテリに対応する検査状況に基づいて、複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定してもよい。

　この発明によれば、診断装置本体の給電制御部が充電式超音波プローブのバッテリへの給電情報と診断装置本体による検査状況とに基づいて給電部により超音波プローブのバッテリにリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせるので、検査効率の低下を抑制しつつ超音波プローブのバッテリに対して充電を行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１における給電制御部の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の変形例におけるシャットダウン時の画面表示を示す図である。実施の形態１の変形例におけるスタンバイ時の画面表示を示す図である。実施の形態１の変形例におけるリフレッシュ充電の際の画面表示を示す図である。実施の形態２に係る超音波診断装置で用いられた診断装置本体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、この発明の実施の形態１に係る超音波診断装置の構成を示す。超音波診断装置は、充電式の超音波プローブ１と、超音波プローブ１に無線通信により接続された診断装置本体２とを備えている。

　超音波プローブ１は、１次元又は２次元の振動子アレイを構成する複数の超音波トランスデューサ３を有し、これらトランスデューサ３にそれぞれ対応して受信信号処理部４が接続され、さらに受信信号処理部４にパラレル／シリアル変換部５を介して無線通信部６が接続されている。また、複数のトランスデューサ３に送信駆動部７を介して送信制御部８が接続され、複数の受信信号処理部４に受信制御部９が接続され、無線通信部６に通信制御部１０が接続されている。そして、パラレル／シリアル変換部５、送信制御部８、受信制御部９および通信制御部１０にプローブ制御部１１が接続されている。
　さらに、プローブ制御部１１には、バッテリ制御部１２を介してバッテリ１３が接続され、バッテリ１３に充電のための受電部１４が接続されると共に放電のための放電部１５が接続され、放電部１５がバッテリ制御部１２に接続されている。また、バッテリ制御部１２に、格納部１６が接続されている。

　複数のトランスデューサ３は、それぞれ送信駆動部７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受信信号を出力する。各トランスデューサ３は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミックや、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子等からなる圧電体の両端に電極を形成した振動子によって構成される。
　そのような振動子の電極に、パルス状又は連続波の電圧を印加すると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状又は連続波の超音波が発生して、それらの超音波の合成により超音波ビームが形成される。また、それぞれの振動子は、伝搬する超音波を受信することにより伸縮して電気信号を発生し、それらの電気信号は、超音波の受信信号として出力される。

　送信駆動部７は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部８によって選択された送信遅延パターンに基づいて、複数のトランスデューサ３から送信される超音波が被検体内の組織のエリアをカバーする幅広の超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号の遅延量を調節して複数のトランスデューサ３に供給する。

　各チャンネルの受信信号処理部４は、受信制御部９の制御の下で、対応するトランスデューサ３から出力される受信信号に対して直交検波処理又は直交サンプリング処理を施すことにより複素ベースバンド信号を生成し、複素ベースバンド信号をサンプリングすることにより、組織のエリアの情報を含むサンプルデータを生成して、サンプルデータをパラレル／シリアル変換部５に供給する。受信信号処理部４は、複素ベースバンド信号をサンプリングして得られるデータに高能率符号化のためのデータ圧縮処理を施すことによりサンプルデータを生成してもよい。
　パラレル／シリアル変換部５は、複数チャンネルの受信信号処理部４によって生成されたパラレルのサンプルデータを、シリアルのサンプルデータに変換する。

　無線通信部６は、シリアルのサンプルデータに基づいてキャリアを変調して伝送信号を生成し、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、シリアルのサンプルデータを送信する。変調方式としては、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられる。
　無線通信部６は、診断装置本体２との間で無線通信を行うことにより、サンプルデータを診断装置本体２に送信すると共に、診断装置本体２から各種の制御信号を受信して、受信された制御信号を通信制御部１０に出力する。通信制御部１０は、プローブ制御部１１によって設定された送信電波強度でサンプルデータの送信が行われるように無線通信部６を制御すると共に、無線通信部６が受信した各種の制御信号をプローブ制御部１１に出力する。

　プローブ制御部１１は、診断装置本体２から送信される各種の制御信号に基づいて、超音波プローブ１の各部の制御を行う。
　バッテリ１３は、超音波プローブ１の電源として機能し、超音波プローブ１内の電力を必要とする各部に電力を供給する。バッテリ制御部１２は、バッテリ１３から超音波プローブ１内各部への電力供給を制御すると共に、バッテリ１３の電力残量を監視し、さらに、バッテリ１３が受電部１４を介して充電される毎に、その充電回数を更新して格納部１６に格納する。後述するが、格納部１６に格納されたバッテリ１３の充電回数は、リフレッシュ充電が実行されたときには、０にリセットされるため、格納部１６には、継ぎ足し充電の連続回数が格納されることとなる。放電部１５は、バッテリ制御部１２からの指令に基づいてバッテリ１３を放電させ、電力残量を０とする。
　なお、超音波プローブ１は、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、セクタスキャン方式等の体外式プローブでもよいし、ラジアルスキャン方式等の超音波内視鏡用プローブでもよい。

　一方、診断装置本体２は、無線通信部２１を有し、この無線通信部２１にシリアル／パラレル変換部２２を介してデータ格納部２３が接続され、データ格納部２３に画像生成部２４が接続されている。さらに、画像生成部２４に表示制御部２５を介して表示部２６が接続されている。また、無線通信部２１に通信制御部２７が接続され、シリアル／パラレル変換部２２、画像生成部２４、表示制御部２５および通信制御部２７に本体制御部２８が接続されている。本体制御部２８には、オペレータが入力操作を行うための操作部２９と、動作プログラムを格納する格納部３０がそれぞれ接続されている。
　さらに、本体制御部２８には、給電制御部３１を介して電源部３２が接続されている。また、診断装置本体２には、不使用時の超音波プローブ１を保持するためのプローブホルダ３３が形成されており、このプローブホルダ３３に給電部３４が配設されている。

　無線通信部２１は、超音波プローブ１との間で無線通信を行うことにより、各種の制御信号を超音波プローブ１に送信する。また、無線通信部２１は、アンテナによって受信される信号を復調することにより、シリアルのサンプルデータを出力する。
　通信制御部２７は、本体制御部２８によって設定された送信電波強度で各種の制御信号の送信が行われるように無線通信部２１を制御する。
　シリアル／パラレル変換部２２は、無線通信部２１から出力されるシリアルのサンプルデータを、パラレルのサンプルデータに変換する。データ格納部２３は、メモリまたはハードディスク等によって構成され、シリアル／パラレル変換部２２によって変換された少なくとも１フレーム分のサンプルデータを格納する。

　画像生成部２４は、データ格納部２３から読み出される１フレーム毎のサンプルデータに受信フォーカス処理を施して、超音波診断画像を表す画像信号を生成する。画像生成部２４は、整相加算部３５と画像処理部３６とを含んでいる。
　整相加算部３５は、本体制御部２８において設定された受信方向に応じて、予め記憶されている複数の受信遅延パターンの中から１つの受信遅延パターンを選択し、選択された受信遅延パターンに基づいて、サンプルデータによって表される複数の複素ベースバンド信号にそれぞれの遅延を与えて加算することにより、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、超音波エコーの焦点が絞り込まれたベースバンド信号（音線信号）が生成される。

　画像処理部３６は、整相加算部３５によって生成される音線信号に基づいて、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。画像処理部３６は、ＳＴＣ（sensitivity time control）部と、ＤＳＣ（digital scan converter：デジタル・スキャン・コンバータ）とを含んでいる。ＳＴＣ部は、音線信号に対して、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す。ＤＳＣは、ＳＴＣ部によって補正された音線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）し、階調処理等の必要な画像処理を施すことにより、Ｂモード画像信号を生成する。
　表示制御部２５は、画像生成部２４によって生成される画像信号に基づいて、表示部２６に超音波診断画像を表示させる。表示部２６は、例えば、ＬＣＤ等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部２５の制御の下で、超音波診断画像を表示する。

　本体制御部２８は、診断装置本体２内の各部の制御を行うものである。
　電源部３２は、診断装置本体２内の電力を必要とする各部に電力を供給する。給電制御部３１は、本体制御部２８を介して入力された診断装置本体２による検査状況と、超音波プローブ１から無線通信により伝送されたバッテリ１３の電力残量および充電回数等の給電情報とに基づき、必要に応じて電源部３２をプローブホルダ３３の給電部３４に接続して、超音波プローブ１のバッテリ１３にリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる。プローブホルダ３３の給電部３４は、プローブホルダ３３に保持された超音波プローブ１の受電部１４に対し、電磁誘導等により非接触で電力を供給するものである。

　このような診断装置本体２において、シリアル／パラレル変換部２２、画像生成部２４、表示制御部２５、通信制御部２７、本体制御部２８および給電制御部３１は、ＣＰＵと、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための動作プログラムから構成されるが、それらをデジタル回路で構成してもよい。上記の動作プログラムは、格納部３０に格納される。格納部３０における記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭまたはＤＶＤ－ＲＯＭ等を用いることができる。

　診断時には、まず、超音波プローブ１の送信駆動部７から供給される駆動信号に従って複数のトランスデューサ３から超音波が送信され、被検体からの超音波エコーを受信した各トランスデューサ３から出力された受信信号がそれぞれ対応する受信信号処理部４に供給されてサンプルデータが生成され、パラレル／シリアル変換部５でシリアル化された後に無線通信部６から診断装置本体２へ無線伝送される。診断装置本体２の無線通信部２１で受信されたサンプルデータは、シリアル／パラレル変換部２２でパラレルのデータに変換され、データ格納部２３に格納される。さらに、データ格納部２３から１フレーム毎のサンプルデータが読み出され、画像生成部２４で画像信号が生成され、この画像信号に基づいて表示制御部２５により超音波診断画像が表示部２６に表示される。

　このようにして超音波診断が行われるが、超音波プローブ１において、バッテリ１３の電力残量がバッテリ制御部１２で監視されると共にバッテリ１３の充電回数が格納部１６に格納されており、診断装置本体２の給電制御部３１は、本体制御部２８および通信制御部２７を介して無線通信によりこれらバッテリ１３の電力残量および充電回数を認識することができる。さらに、給電制御部３１は、本体制御部２８を通して診断装置本体２による検査状況を認識することができる。また、超音波プローブ１を使用しないときには、超音波プローブ１は、診断装置本体２のプローブホルダ３３に保持される。

　ここで、図２のフローチャートを参照して、診断装置本体２の給電制御部３１の動作について説明する。
　まず、ステップＳ１で、バッテリ１３の電力残量が予め設定されたしきい値Ｅｔｈと比較される。このしきい値Ｅｔｈは、バッテリ１３に充電を行う必要があるか否かを判定するためのものである。バッテリ１３の電力残量がしきい値Ｅｔｈを下回ったと判定されると、ステップＳ２に進み、診断装置本体２による検査状況からリフレッシュ充電タイミングであるか否かが判定される。

　一般に、リフレッシュ充電には、長時間を要することから、1日の検査が終了した場合や、検査の合間に長い空き時間が確保された場合等、所定時間以上にわたって超音波プローブ１が診断装置本体２のバッテリホルダ３３に保持されると予測されるタイミングをリフレッシュ充電タイミングとして検出する。
　ステップＳ２で、リフレッシュ充電タイミングであると判定されると、さらに、ステップＳ３で、超音波プローブ１の格納部１６に格納されたバッテリ１３の充電回数が所定のしきい値Ｎｔｈ、例えば１０回に達しているか否かが判定される。上述したように、超音波プローブ１の格納部１６に格納された充電回数は、バッテリ１３の継ぎ足し充電の連続回数を表すため、バッテリ１３の継ぎ足し充電が例えば１０回以上連続して行われたか否かを判定することとなる。

　そして、ステップＳ３で、バッテリ１３の充電回数がしきい値Ｎｔｈに達していると判定されると、リフレッシュ充電を実行すべきであると判断され、ステップＳ４で、超音波プローブ１のバッテリ制御部１２を介して放電部１５により一旦バッテリ１３を放電させて電力残量を０とする。その後、ステップＳ５で、プローブホルダ３３の給電部３４からプローブホルダ３３に保持されている超音波プローブ１の受電部１４に電磁誘導等により非接触で電力が供給され、バッテリ１３の充電動作が実行される。この充電動作は、次のステップＳ６で、バッテリ１３の電力残量がフル充電完了を表す最大値Ｅｆとなるまで、続行される。これにより、バッテリ１３のリフレッシュ充電が完了する。
　このようにしてリフレッシュ充電が完了すると、超音波プローブ１のバッテリ制御部１２により、格納部１６に格納されていた充電回数が０にリセットされる。

　なお、ステップＳ２でリフレッシュ充電タイミングではないと判定された場合およびステップＳ３でバッテリ１３の充電回数がしきい値Ｎｔｈに達していないと判定された場合には、リフレッシュ充電を実行すべきでないと判断され、ステップＳ４でバッテリ１３を放電させることなく、そのままステップＳ５へ進んで充電動作が行われる。すなわち、継ぎ足し充電が実行される。
　この場合には、超音波プローブ１のバッテリ制御部１２により、格納部１６に格納されていた充電回数が「１」だけ増加される。

　以上説明したように、この実施の形態１によれば、超音波プローブ１のバッテリ１３に充電が必要な場合に、診断装置本体２の給電制御部３１がバッテリ１３への給電情報と診断装置本体２による検査状況とに基づいてプローブホルダ３３の給電部３４により超音波プローブ１のバッテリ１３にリフレッシュ充電および継ぎ足し充電のいずれかを選択的に行わせるので、検査効率の低下を抑制しつつ超音波プローブ１のバッテリ１３に対する充電を行うことが可能となる。

　なお、上記の実施の形態１では、診断装置本体２の給電制御部３１がバッテリ１３への給電情報と診断装置本体２による検査状況とに基づいてリフレッシュ充電を行うか否かを決定したが、診断装置本体２の表示部２６にリフレッシュ充電の確認画面を表示し、オペレータが確認画面を見ながら、リフレッシュ充電の指示を入力するようにしてもよい。例えば、装置のシャットダウン時に、図３に示されるような画面を表示し、リフレッシュ充電、シャットダウン、キャンセルのいずれかのボタンを選択したり、装置のスタンバイ時に、図４に示されるような画面を表示し、リフレッシュ充電、スタンバイ、キャンセルのいずれかのボタンを選択させることができる。そして、リフレッシュ充電のボタンが選択された場合は、図５に示されるような画面を表示し、充電実行のボタンを選択することによりリフレッシュ充電の実行を開始させればよい。

　また、診断装置本体２の給電制御部３１がバッテリ１３への給電情報と診断装置本体２による検査状況とに基づいてリフレッシュ充電を実行すべきでないと判断した場合にも、図３および図４のような画面を表示し、リフレッシュ充電のボタンをグレーアウトして選択することができないようにしたり、リフレッシュ充電のボタンのみ表示しないようにすることもできる。
　起動不良等により、再起動したい場合など、装置のボタンを長押しして電源を落とす場合でも、リフレッシュ充電を行うか否かを設定することもできる。
　また、装置をシャットダウンする際にリフレッシュ充電を実行した場合でも、充電の途中であれば、必要に応じて超音波診断装置を起動させることができるように構成してもよい。

　なお、上記の実施の形態１では、図２のステップＳ１で、バッテリ１３の電力残量が予め設定されたしきい値Ｅｔｈを下回ったと判定されたときに、リフレッシュ充電または継ぎ足し充電を行ったが、継ぎ足し充電については、プローブホルダ３３に超音波プローブ１を保持させる毎に充電動作を行うようにしてもよい。
　また、ステップＳ４では、超音波プローブ１のバッテリ制御部１２を介して放電部１５によりバッテリ１３の放電を行ったが、これに限るものではなく、予め診断装置本体２のプローブホルダ３３にバッテリ放電用コイルを配置しておき、このバッテリ放電用コイルを駆動することによりプローブホルダ３３に保持された超音波プローブ１のバッテリ１３を放電させるように構成することもできる。

実施の形態２
　図６に実施の形態２に係る超音波診断装置に用いられた診断装置本体４１の構成を示す。この診断装置本体４１は、それぞれ給電部３４を有する複数のプローブホルダ３３を備えており、各給電部３４が給電制御部３１に接続されている。その他の構成は、図１に示した実施の形態１における診断装置本体２と同様である。

　一般に、超音波診断においては、検査部位や被検者の体型等に合わせて適切な超音波プローブが選択される。検査部位に応じた走査方式のプローブが使用されることもあり、同じ検査部位に対しても検査目的の違いにより幅の異なるプローブが選択されることがある。また、超音波プローブは、一旦選択されて走査が始まると、頻繁に他の超音波プローブに切り替えて走査することはほとんどなく、検査に先立って複数の超音波プローブの候補が抽出されたとしても、実際に使用する超音波プローブ以外は充電し続けることができる。

　そこで、この実施の形態２に係る超音波診断装置では、診断装置本体４１に複数のプローブホルダ３３が形成されており、複数の超音波プローブ１をそれぞれプローブホルダ３３に保持させることができる。これらの超音波プローブ１のバッテリ１３の電力残量、充電回数および超音波プローブ１の使用状況はそれぞれ異なる。このため、診断装置本体４１の給電制御部３１は、複数のプローブホルダ３３に保持された複数の超音波プローブ１に対して、図２のフローチャートに示したように、それぞれバッテリ１３の電力残量の判定、リフレッシュ充電タイミングの判定、充電回数の判定を行い、必要に応じてそれぞれのプローブホルダ３３の給電部３４によりリフレッシュ充電および継ぎ足し充電のいずれかを選択的に行わせる。

　このとき、複数のプローブホルダ３３に保持された複数の超音波プローブ１の種類およびこれら複数の超音波プローブ１のバッテリ１３に対応する給電情報に基づいて、給電制御部３１が、それぞれの超音波プローブ１のバッテリ１３に対するリフレッシュ充電の可否を判断するように構成してもよい。
　同じ種類の複数の超音波プローブ１を使用している場合に、これら複数の超音波プローブ１の全てを同時にリフレッシュ充電することがないようにすることができる。例えば、２本のリニアプローブ２本を併用する場合、１本のリニアプローブに対してリフレッシュ充電を行っている途中であれば、残りの１本のリニアプローブについては、バッテリ１３の充電回数がしきい値Ｎｔｈを超えていても、リフレッシュ充電を行わないように規制する。

　具体的には、超音波プローブ１から受信された給電情報に基づき、診断装置本体４１の空いているプローブホルダ３３に同じ種類の超音波プローブ１がさらにもう１本セットされても、この超音波プローブ１のバッテリ１３に対してリフレッシュ充電を開始しないようにする。ただし、継ぎ足し充電は可能とする。これにより、必要な超音波プローブ１が全て同時にリフレッシュ充電されることがなく、突然の超音波診断装置の使用要請にも応えることが可能となる。なお、プローブホルダ３３にセットされた超音波プローブ１のバッテリ１３に対してリフレッシュ充電を開始しないときに、暫定的にリフレッシュ充電しない旨の表示を行うこともできる。

　また、複数のプローブホルダ３３に保持された複数の超音波プローブ１のバッテリ１３に対応する給電情報に基づいて、給電制御部３１が、これら複数の超音波プローブ１のうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブ１を指定するように構成してもよい。
　バッテリ１３の充電回数が所定のしきい値Ｎｔｈに達した超音波プローブ１が複数存在する場合、充電回数が多い順に超音波プローブ１のバッテリ１３のリフレッシュ充電が行われるようにする。例えば、３本の超音波プローブＡ～Ｃのバッテリ１３の充電回数が、超音波プローブＡについては２０回、超音波プローブＢについては１５回、超音波プローブＣについては１２回であるとき、充電回数が多い順に、超音波プローブＡ→超音波プローブＢ→超音波プローブＣの順で優先的にリフレッシュ充電を行うように、給電制御部３１が表示部２６に指示を出す。これにより、リフレッシュ充電しておきたい超音波プローブ１が優先的に示されるので、操作性の向上を図ることができる。

　さらに、複数のプローブホルダ３３に保持された複数の超音波プローブ１のバッテリ１３に対応する過去の検査状況に基づいて、給電制御部３１が、これら複数の超音波プローブ１のうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブ１を指定するように構成してもよい。
　バッテリ１３の充電回数が所定のしきい値Ｎｔｈに達した超音波プローブ１が複数存在する場合、各超音波プローブ１の履歴情報を示す検査状況に基づき、使用頻度が多い順に超音波プローブ１のバッテリ１３のリフレッシュ充電が行われるようにする。例えば、３本の超音波プローブＡ～Ｃについて、超音波プローブＡ→超音波プローブＢ→超音波プローブＣの順で優先的にリフレッシュ充電を行うように、給電制御部３１が表示部２６に指示を出す。これにより、リフレッシュ充電しておきたい超音波プローブ１の中で、最も使用頻度の多いものが優先的に示されるので、操作性の向上を図ることができる。

　このように、種々の診断目的に対応した複数の超音波プローブ１をそれぞれのバッテリ電力残量、バッテリ充電回数および使用状況に応じてリフレッシュ充電および継ぎ足し充電のいずれかを選択的に行うことにより、超音波診断の検査効率の低下を抑制しつつ超音波プローブ１のバッテリ１３の充電を行うことが可能となる。
　なお、上記の実施の形態では、格納部１６に格納する情報として、バッテリ１３の充電回数を格納する例を示したが、充電回数にとどまらず、バッテリ制御部１２で監視されたバッテリ１３の電力残量を格納してもよい。

　ここで、具体的な超音波診断の検査の流れと継ぎ足し充電およびリフレッシュ充電を行うタイミングに関する実施例１～７を以下に示す。
　なお、実施例１～７に示す各種ボタンは、操作部２９から入力される。操作部２９に入力された命令に基づき、本体制御部２８を介して給電制御部３１においていかなる検査状況にあるのかが判断される。

実施例１
［先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合］
　検査は、次のような工程１～８に沿って行われる。
１．患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
２．患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
３．［Exit］ボタンを押して、検査を開始する。
４．超音波プローブによる走査が行われる。
５．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
６．結果報告等をする。
７．患者への説明およびカルテの記入を行う。
８．次の患者を呼び、［New Patient］を押す。
　上記の工程６～８の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。

実施例２
［患者入力を行って問診をし、画像診断をする場合］
　検査は、次のような工程１～１４に沿って行われる。
１．患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
２．患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
３．［Exit］ボタンを押して、検査を開始する。
４．［Freeze］ボタンを押して、問診を開始する。このとき、超音波プローブからの空中放射状態を検出して、自動的にフリーズされてもよい。
５．検査を受けるために、患者が着替え等の準備をする。
６．準備完了したことを患者が医師・技師に伝える。
７．［Freeze］ボタンを再度押して、フリーズ解除する。
８．超音波プローブによる走査が行われる。
９．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
１０．［Freeze］ボタンを押して、フリーズする。なお、［End Exam］ボタンが押された後にフリーズ状態になるように設定されてもよい。また、超音波プローブからの空中放射状態を検出して、自動的にフリーズされてもよい。
１１．患者の着替え等が終わるのを待つ。
１２．結果報告等をする。
１３．患者への説明およびカルテの記入を行う。
１４．次の患者を呼び、［New Patient］を押す。
　上記の工程４～７の間および工程１０～１４の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。

実施例３
［電子カルテシステム等から検査リストを呼び出して操作する場合］
　検査は、次のような工程１～１０に沿って行われる。
１．患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
２．患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
３．［Worklist］ボタンを押して検査患者を呼び出し、［Exit］ボタンを押して検査画面に進む。
４．［Freeze］ボタンを押して、患者を呼び、前回の結果報告や問診等を行う。
５．検査を受けるために、患者が着替え等の準備をする。
６．［Freeze］ボタンを再度押して、フリーズ解除する。
７．超音波プローブによる走査が行われる。
８．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
９．患者への説明およびカルテの記入を行う。
１０．次の患者のために患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
　上記の工程１～６の間および工程９～１０の間は、超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、継ぎ足し充電を行うことができる。

実施例４
［急患や救急の際に患者入力せずに検査が開始される場合］
　検査は、次のような工程１～２に沿って行われる。
１．超音波プローブによる走査が行われる。
２．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
　このように患者情報を入力せずに検査する場合は、救急であるため、検査の流れの中における超音波プローブのバッテリへの充電をキャンセルさせる。多くの患者が運ばれ、超音波プローブをプローブホルダに戻す頻度が少ない状況であることが想定される場合は、超音波プローブがプローブホルダに戻される毎に継ぎ足し充電を行う方式に変える設定をしてもよい。

実施例５
［急患や救急の際にプリセットで検査を選ぶ場合］
　検査は、次のような工程１～３に沿って行われる。
１．救急、急患向けのプリセットを選択する。
２．超音波プローブによる走査が行われる。
３．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
　救急、急患向けのプリセットでは、検査の流れの中における超音波プローブのバッテリへの充電がキャンセルされる。ただし、超音波プローブをプローブホルダに戻す頻度がある程度見込めるので、バッテリの電力残量がしきい値Ｅｔｈを下回るとき、超音波プローブがプローブホルダに戻される毎に継ぎ足し充電を行う方式に変える設定をしてもよい。救急、急患以外のプリセットが選択された場合には、図２に示したような充電方法に自動的に切り替えることができる。

実施例６
［検査部位に合わせて使用される超音波プローブが異なり、先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合］
　検査は、次のような工程１～８に沿って行われる。
１．患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
２．患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
３．［Exit］ボタンを押して、検査を開始する。ここで、検査に使用される第１の超音波プローブが選択される。
４．第１の超音波プローブによる走査が行われる。
５．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
６．結果報告等をする。
７．患者への説明およびカルテの記入を行う。
８．次の患者を呼び、［New Patient］を押す。
　上記の工程６～８の間は、第１の超音波プローブが使用されずにプローブホルダに保持されているので、第１の超音波プローブに対して継ぎ足し充電を行うことができる。第１の超音波プローブ以外の他の超音波プローブに対しては、上記の工程３～８の間を含め、使用するプローブとして選択されるまで継ぎ足し充電およびリフレッシュ充電を続けることができる。

実施例７
［検査中に使用される超音波プローブが２種類以上あり、先に画像診断を見てから結果報告・カルテ記入等をする場合］
　検査は、次のような工程１～８に沿って行われる。
１．患者情報入力ボタン［New Patient］を押す。
２．患者情報を入力する画面が表示され、患者情報の入力を行う。
３．［Exit］ボタンを押して、検査を開始する。ここで、先に使用される第１の超音波プローブが選択される。
４．第１の超音波プローブによる走査が行われる。
５．次に使用される第２の超音波プローブが選択される。
６．第１の超音波プローブの動作が一時停止される。
７．第２の超音波プローブによる走査が行われる。
８．［End Exam］ボタンを押して、検査を終了する。
９．結果報告等をする。
１０．患者への説明およびカルテの記入を行う。
１１．次の患者を呼び、［New Patient］を押す。
　第１の超音波プローブに対しては、上記の工程６～１１の間、第２の超音波プローブに対しては、上記の工程１～５の間および工程９～１１の間に継ぎ足し充電を行うことができる。

　１　超音波プローブ、２，４１　診断装置本体、３　トランスデューサ、４　受信信号処理部、５　パラレル／シリアル変換部、６　無線通信部、７　送信駆動部、８　送信制御部、９　受信制御部、１０　通信制御部、１１　プローブ制御部、１２　バッテリ制御部、１３　バッテリ、１４　受電部、１５　放電部、１６　格納部、２１　無線通信部、２２　シリアル／パラレル変換部、２３　データ格納部、２４　画像生成部、２５　表示制御部、２６　表示部、２７　通信制御部、２８　本体制御部、２９　操作部、３０　格納部、３１　給電制御部、３２　電源部、３３　プローブホルダ、３４　給電部、３５　整相加算部、３６　画像処理部。

Claims

　バッテリを内蔵した充電式の超音波プローブと診断装置本体とが無線により接続され、前記超音波プローブの振動子アレイから被検体に向けて超音波ビームが送信されると共に被検体による超音波エコーを受信した前記超音波プローブの振動子アレイから出力された受信信号に基づいて前記診断装置本体が超音波画像を生成する超音波診断装置であって、
　前記診断装置本体は、
　前記超音波プローブのバッテリに対して給電を行う給電部と、
　前記超音波プローブのバッテリへの給電情報と前記診断装置本体による検査状況とに基づいて前記給電部により前記超音波プローブのバッテリにリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる給電制御部と
　を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
　前記超音波プローブは、前記給電情報を格納する格納部を有する請求項１に記載の超音波診断装置。
　前記診断装置本体は、前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダを備え、
　前記給電部は、前記プローブホルダに保持された前記超音波プローブのバッテリに対して給電を行う請求項１または２に記載の超音波診断装置。
　前記診断装置本体は、複数の前記プローブホルダを備え、
　前記給電部は、複数の前記プローブホルダに保持された複数の前記超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ独立して給電を行い、
　前記給電制御部は、複数の前記プローブホルダに保持された複数の前記超音波プローブのバッテリに対してそれぞれ対応する前記給電情報と前記検査状況とに基づいて前記給電部によりリフレッシュ充電および継ぎ足し充電を選択的に行わせる請求項３に記載の超音波診断装置。
　前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブの種類および前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記給電情報に基づいて、前記複数の超音波プローブのバッテリに対するリフレッシュ充電の可否をそれぞれ判断する請求項４に記載の超音波診断装置。
　前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記給電情報に基づいて、前記複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定する請求項４または５に記載の超音波診断装置。
　前記給電制御部は、前記複数のプローブホルダに保持された前記複数の超音波プローブのバッテリに対応する前記検査状況に基づいて、前記複数の超音波プローブのうち優先的にリフレッシュ充電を行う超音波プローブを指定する請求項４～６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。