WO2020110429A1 - 超音波検査装置 - Google Patents

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WO2020110429A1
WO2020110429A1 PCT/JP2019/036219 JP2019036219W WO2020110429A1 WO 2020110429 A1 WO2020110429 A1 WO 2020110429A1 JP 2019036219 W JP2019036219 W JP 2019036219W WO 2020110429 A1 WO2020110429 A1 WO 2020110429A1
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WO
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Prior art keywords
ultrasonic
inspection apparatus
display data
unit
ultrasonic wave
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/036219
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優子 尾形
Original Assignee
メロディ・インターナショナル株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/02—Measuring pulse or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic inspection device for inspecting a human body using ultrasonic waves.
  • Patent Document 1 discloses an ultrasonic examination apparatus capable of specifying the fetal heart rate based on an ultrasonic Doppler echo signal.
  • the conventional ultrasonic inspection apparatus by processing the ultrasonic Doppler echo signal generated based on the ultrasonic waves emitted while the ultrasonic transducer is placed on the surface of the human body and the ultrasonic waves reflected inside the body. , Generate data that can visualize the state of the body.
  • the ultrasonic inspection apparatus can display the generated data on a monitor connected via a network.
  • the inspector moves the ultrasonic transducer to a position suitable for the inspection of the part to be confirmed in order to confirm the state of the specific part.
  • the inspector moves the ultrasonic device while alternately looking at the image displayed on the monitor connected via the network and the human body to be inspected to find the optimum position. There was a problem that it was necessary and the operability was poor.
  • the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to improve the operability of the ultrasonic inspection apparatus.
  • the ultrasonic inspection apparatus of the present invention includes an ultrasonic wave transmitting unit that emits ultrasonic waves, and an ultrasonic wave receiving unit that receives reflected ultrasonic waves that are ultrasonic waves generated by the ultrasonic wave transmitting unit and reflected inside the human body. And a display data generation unit that generates display data based on the reflected ultrasonic waves, and a display unit that displays information corresponding to the display data.
  • the ultrasonic inspection apparatus further has a Doppler signal generation unit that generates a Doppler signal based on the difference between the frequency of the transmitted ultrasonic wave and the frequency of the reflected ultrasonic wave, and the display data generation unit, in the Doppler signal.
  • the display data may be generated based on the above.
  • the display data generation unit may generate the display data for displaying the information corresponding to the intensity of the Doppler signal on the display unit.
  • the ultrasonic sensor unit has a plurality of the ultrasonic receiving unit, the display data generating unit, the intensity of the plurality of reflected ultrasonic waves received by the plurality of ultrasonic receiving unit, or the plurality of reflected ultrasonic waves
  • the display data corresponding to a value obtained by adding the intensities of the plurality of Doppler signals based on the above may be generated.
  • the ultrasonic sensor unit has a plurality of the ultrasonic receiving unit, the display data generating unit indicates the orientation specified based on the intensity of the reflected ultrasonic waves received by each of the plurality of ultrasonic receiving unit Display data may be generated.
  • the display data generating unit is provided with an ultrasonic receiving unit in which the intensity of the reflected ultrasonic wave received is relatively large among the plurality of ultrasonic receiving units with respect to the center position of the ultrasonic inspection apparatus.
  • the display data for recommending that the ultrasonic inspection apparatus be moved toward the existing position may be generated.
  • the display data generation further includes a Doppler signal generation unit that generates a plurality of Doppler signals based on the difference between the frequency of the transmitted ultrasonic wave and the frequency of the reflected ultrasonic wave received by each of the plurality of ultrasonic wave reception units.
  • the unit may generate the display data based on the intensities of the plurality of Doppler signals.
  • the display unit may be provided on the opposite side of the casing of the ultrasonic inspection apparatus to the side where the ultrasonic sensor unit is provided.
  • the display unit may include a plurality of light emitting elements provided at at least four positions outside a central position of a housing of the ultrasonic inspection apparatus.
  • FIG. 1 shows the external appearance of the ultrasonic inspection apparatus 1. It is a figure which shows the position where the ultrasonic sensor is arrange
  • FIG. 1 is a diagram showing an appearance of the ultrasonic inspection apparatus 1.
  • FIG. 2 is a view showing a position where the ultrasonic sensor is arranged inside the ultrasonic inspection apparatus 1, and is a sectional view taken along line XX in FIG. 1B.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal structure of the ultrasonic inspection apparatus 1.
  • 1A is a top view of the ultrasonic inspection apparatus 1
  • FIG. 1B is a view of the ultrasonic inspection apparatus 1 viewed from the arrow A side in FIG.
  • FIG. 1C is a perspective view of the ultrasonic inspection apparatus 1.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 has a protrusion 12 provided in the housing 11 and an opening 13 formed in the housing 11.
  • the protrusion 12 is used, for example, by a person who uses the ultrasonic inspection apparatus 1 for inspection (hereinafter referred to as a user) to connect a belt for fixing the ultrasonic inspection apparatus 1 to an optimum position.
  • the ultrasonic examination apparatus 1 is an apparatus having an ultrasonic transducer for measuring the heart rate of the fetus, for example.
  • the user moves the ultrasonic inspection apparatus 1 while contacting the surface of the ultrasonic inspection apparatus 1 on the side opposite to the side on which the protrusion 12 is provided with the surface of the human body.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 has a frequency of an ultrasonic wave (hereinafter, referred to as an transmitted ultrasonic wave) transmitted from an ultrasonic wave transmitting device provided inside the housing 11 and an ultrasonic wave reflected by the transmitted ultrasonic wave in the human body.
  • a signal corresponding to the period and intensity of the fetal heartbeat is generated based on the Doppler signal based on the difference from the frequency of the reflected ultrasonic wave.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 transmits a signal generated based on the Doppler signal to an external terminal via, for example, a wireless communication line.
  • the external terminal is, for example, a smartphone, a tablet, a computer or a display.
  • the user can visually recognize, as a signal based on the Doppler signal, for example, a waveform indicating the cycle and intensity of the heartbeat on the external terminal.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 has a speaker 22 inside and emits a sound signal corresponding to the Doppler signal.
  • the sound signal is emitted to the outside of the ultrasonic inspection apparatus 1 through the opening 13 formed in the housing 11.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 emits a sound signal having a magnitude corresponding to the intensity of reflected ultrasonic waves or the intensity of Doppler signals, for example.
  • the intensity of the reflected ultrasonic wave is represented by, for example, the maximum voltage of the reflected ultrasonic wave
  • the intensity of the Doppler signal is represented by, for example, the maximum voltage of the Doppler signal.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 includes a plurality of ultrasonic wave transmission units 241 that are devices that transmit ultrasonic waves and a plurality of ultrasonic wave reception units 242 that are devices that receive reflected ultrasonic waves.
  • a plurality of ultrasonic wave transmission units 241 that are devices that transmit ultrasonic waves
  • a plurality of ultrasonic wave reception units 242 that are devices that receive reflected ultrasonic waves.
  • the two ultrasonic wave transmitters 241 and the two ultrasonic wave receivers 242 arranged inside the portion 242 are provided, the ultrasonic wave transmitters 241 and the ultrasonic wave receivers 242 included in the ultrasonic inspection apparatus 1 are provided.
  • the number of is arbitrary.
  • the ultrasonic wave transmitting units 241 and the ultrasonic wave receiving units 242 are alternately arranged, but in another mode, the plurality of ultrasonic wave transmitting units 241 and the plurality of ultrasonic wave receiving units 242 are arranged. May be arranged.
  • FIG. 3 schematically shows a state where the inside of the ultrasonic inspection apparatus 1 is seen through from the arrow A side in FIG.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 has, inside the housing 11, a printed circuit board P1 on which various electronic components are mounted, and a printed circuit board P2 on which an ultrasonic wave transmission unit 241 and an ultrasonic wave reception unit 242 are mounted.
  • the printed circuit boards P1 and P2 are electrically connected by a connector or a cable (not shown).
  • a speaker 22 is provided on the opposite side of the housing 11 of the ultrasonic inspection apparatus 1 from the side where the ultrasonic transmitter 241 and the ultrasonic receiver 242 are provided.
  • the speaker 22 is electrically connected to the printed board P1 by a connector or a cable.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic inspection device 1.
  • the ultrasonic inspection device 1 includes a control unit 21, a speaker 22, a wireless unit 23, an ultrasonic sensor unit 24, and a signal generation unit 25.
  • the control unit 21, the wireless unit 23, and the signal generation unit 25 are mounted on, for example, the printed circuit board P1, and the ultrasonic sensor unit 24 is mounted on the printed circuit board P2.
  • the signal generator 25 includes a Doppler signal generator 251, a sound signal generator 252, and a wireless data generator 253.
  • the control unit 21 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and the CPU executes the program stored in the ROM to detect the ultrasonic inspection apparatus. 1 to control the operation.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 may execute at least a part of the function of the signal generation unit 25.
  • the speaker 22 outputs a sound signal corresponding to the Doppler signal.
  • the speaker 22 is provided on the opposite side of the printed circuit board P1 from the side where the ultrasonic sensor section 24 is provided. Since the speaker 22 is provided on the side opposite to the side where the ultrasonic sensor unit 24 is provided, howling is unlikely to occur. Further, since the speaker 22 is provided on the side opposite to the side where the ultrasonic sensor unit 24 is provided, the vibration due to sound is transmitted to the user's hand, so that the heartbeat can be felt by other than the ear.
  • the speaker 22 can output a sound louder than sounds of other frequencies within a predetermined frequency range (that is, a resonance frequency).
  • the lower limit of the resonance frequency range is the frequency at which the electric impedance is maximum in the audible band.
  • the range of the resonance frequency of the speaker 22 is arbitrary, but the range of the resonance frequency of the speaker 22 of the present embodiment is, for example, 200 Hz or more and 10 kHz or less, and the sound pressure level of the sound output by the speaker 22 is 200 Hz or more. It is assumed to be -10 dB or more in the range of 10 kHz or less.
  • the speaker 22 is provided near the position of the area where the plurality of openings 13 shown in FIG. Since the speaker 22 is provided at a position between the central position of the ultrasonic inspection apparatus 1 and the outer periphery of the ultrasonic inspection apparatus 1, the ultrasonic inspection apparatus is prevented so that the user does not block the speaker 22 with his/her palm. Easy to hold 1. For example, the user holds the ultrasonic inspection apparatus 1 such that the little finger is positioned on the arrow A side in FIG. 1A so that at least a part of the opening 13 is exposed from between the fingers. Therefore, the user can easily hear the sound output from the speaker 22.
  • the wireless unit 23 transmits data corresponding to the Doppler signal to the external terminal.
  • the wireless unit 23 transmits data indicating a heartbeat waveform, for example.
  • the wireless unit 23 transmits a radio wave corresponding to, for example, Wi-Fi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark) standard.
  • the ultrasonic sensor unit 24 includes an ultrasonic wave transmitting unit 241 that transmits an ultrasonic wave, and an ultrasonic wave receiving unit that receives a reflected ultrasonic wave that is an ultrasonic wave that is generated by the ultrasonic wave transmitting unit 241 and is reflected inside the human body. 242 and.
  • the ultrasonic wave transmission unit 241 transmits an ultrasonic wave of 1 MHz as a frequency suitable for monitoring the heartbeat of the fetus, for example.
  • the ultrasonic wave transmission unit 241 starts transmission of ultrasonic waves or stops transmission of ultrasonic waves based on an instruction notified from the control unit 21 in response to a user operation (for example, an operation of turning on the power).
  • the ultrasonic wave transmission unit 241 inputs a signal based on the transmitted ultrasonic wave to the Doppler signal generation unit 251.
  • the ultrasonic wave reception unit 242 inputs the signal based on the received reflected ultrasonic wave to the Doppler signal generation unit 251.
  • the signal generator 25 generates various signals. Specifically, the Doppler signal generation unit 251 generates a Doppler signal based on the difference between the frequency of the transmitted ultrasonic wave and the frequency of the reflected ultrasonic wave. The Doppler signal generation unit 251 generates the Doppler signal based on the autocorrelation function of the reflected ultrasonic waves by using, for example, a known autocorrelation method. The Doppler signal is, for example, a signal indicating a value according to the flow velocity of blood that reflects transmitted ultrasonic waves. When the frequency of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic wave transmission unit 241 is 1 MHz, the frequency of the Doppler signal is, for example, about 100 Hz. The Doppler signal generation unit 251 inputs the generated Doppler signal to the sound signal generation unit 252.
  • the sound signal generation unit 252 generates a sound signal corresponding to the Doppler signal.
  • the sound signal generation unit 252 for example, generates a sound signal having a magnitude corresponding to the intensity of the reflected ultrasonic wave or the intensity of the Doppler signal.
  • the sound signal generation unit 252 inputs the generated sound signal into the speaker 22, and the sound based on the sound signal is output from the speaker 22.
  • the sound signal generation unit 252 generates a sound signal having a magnitude corresponding to the intensity of the reflected ultrasonic wave or the intensity of the Doppler signal, so that the user has a large heartbeat when the ultrasonic wave is transmitted to a position close to the heart of the fetus, for example. Since the user can hear the sound, the user can easily adjust the position of the ultrasonic inspection apparatus 1 based on the loudness of the sound.
  • the sound signal generation unit 252 uses the intensities of the plurality of reflected ultrasonic waves received by the plurality of ultrasonic wave reception units 242 or the plurality of reflected ultrasonic waves so that the magnitude of the sound signal changes with high accuracy according to the position of the inspection target.
  • a sound signal corresponding to the sum of the intensities of a plurality of Doppler signals based on each reflected ultrasonic wave may be generated.
  • the intensities of the reflected ultrasonic waves detected by the respective ultrasonic receiving units 242 are at the same level, the sum of the intensities of the plural reflected ultrasonic waves or the plurality of Doppler signals becomes larger.
  • the value obtained by adding the intensities of the plurality of Doppler signals becomes large, the sound emitted by the speaker 22 becomes large.
  • the user can easily adjust the center position of the ultrasonic inspection apparatus 1 to a desired position (for example, a position close to the heart of the fetus) while listening to the sound emitted by the speaker 22.
  • the sound signal generation unit 252 generates a sound signal by, for example, multiplying the Doppler signal. Specifically, the sound signal generation unit 252 multiplies the Doppler signal so that the sound signal is included in the frequency range including the resonance frequency of the speaker.
  • the sound signal generation unit 252 generates a sound signal by multiplying the Doppler signal by two or more.
  • the frequency of the Doppler signal is about 100 Hz
  • the sound signal generation unit 252 doubles the Doppler signal by a factor of 2 or more, so that the speaker 22 can generate a sound signal of a frequency of about 200 Hz or more. Is easy to hear the heartbeat sound based on the Doppler signal.
  • the resonance frequency range of the speaker 22 is 200 Hz or more and 10 kHz or less, it is preferable that the sound signal generation unit 252 double or triple the Doppler signal.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the sound signal generation unit 252.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the multiplication processing in the sound signal generation unit 252.
  • the sound signal generation unit 252 includes a double-wave rectification circuit 31, a bandpass filter 32, and a speaker amplifier 33.
  • FIG. 6A shows an example of the waveform of the Doppler signal input from the Doppler signal generation unit 251 to the full-wave rectifier circuit 31.
  • FIG. 6B shows an example of the waveform of the signal output from the double-wave rectification circuit 31.
  • FIG. 6C shows an example of the waveform of the signal output from the bandpass filter 32.
  • the waveform shown in FIG. 6 is a schematic waveform and differs from the actual waveform.
  • the double-wave rectification circuit 31 converts a signal below the reference level into a signal above the reference level by performing double-wave rectification on the Doppler signal input from the Doppler signal generation unit 251.
  • the double-wave rectifier circuit 31 inputs the converted signal to the bandpass filter 32.
  • the bandpass filter 32 is a filter that passes a component of a predetermined frequency included in the audible range of the user among frequency components included in the signal input from the double-wave rectifier circuit 31 and does not pass a component of another frequency. is there.
  • the band pass filter 32 passes the frequency component of 200 Hz or more and 10 kHz or less to the speaker amplifier 33, for example.
  • a signal obtained by doubling the Doppler signal shown in FIG. 6A is obtained as shown in FIG. 6C. Is generated.
  • the speaker 22 outputs the sound of the frequency obtained by multiplying the frequency of the Doppler signal in this manner, so that howling caused by the vibration generated by the speaker 22 vibrating the ultrasonic sensor unit 24 is also prevented.
  • the sound signal generation unit 252 may limit the maximum value of the sound signal to a level at which howling does not occur when the intensity of the reflected ultrasonic wave is maximum.
  • the speaker 22 generates a sound signal having a magnitude corresponding to the intensity of the reflected ultrasonic waves, for example, when the intensity of the reflected ultrasonic waves is less than the threshold value, and when the intensity of the reflected ultrasonic waves is the threshold value or more, Generates a sound signal corresponding to the intensity of reflected ultrasonic waves equal to.
  • the reflected ultrasonic waves received by the ultrasonic receiver 242 include a signal synchronized with the fetal heartbeat and a signal synchronized with the maternal heartbeat. included.
  • the sound signal generation unit 252 selectively generates a sound signal corresponding to the heartbeat of the fetus.
  • the sound signal generation unit 252 converts the first reflected ultrasonic wave of the reflected ultrasonic waves including the first reflected ultrasonic wave reflected by the fetus in the human body and the second reflected ultrasonic wave reflected by the mother's body into the first reflected ultrasonic wave. Based on this, a sound signal corresponding to the Doppler signal generated by the Doppler signal generation unit 251 is generated.
  • the sound signal generation unit 252 includes, for example, among the sound signals generated based on the Doppler signal, a cycle within a predetermined range with respect to the average heartbeat cycle of the mother (including, for example, the average heartbeat cycle of the fetus). Sound signal to be output to the speaker 22 by removing the frequency component corresponding to the period within a predetermined range with respect to the average heartbeat period of the fetus. To generate.
  • the sound signal generation unit 252 sets the amplification factor of the frequency component corresponding to the average heartbeat cycle of the fetus to be larger than the amplification factor of the frequency component corresponding to the average heartbeat cycle of the mother, and causes the speaker 22 to operate.
  • a sound signal to be output may be generated.
  • the wireless data generation unit 253 generates wireless data for the wireless unit 23 to transmit to the external terminal based on the Doppler signal.
  • the wireless data generation unit 253 converts, for example, a Doppler signal into a digital signal, and generates wireless data in a frame format defined by a predetermined wireless communication protocol.
  • the wireless data generation unit 253 inputs the generated wireless data to the wireless unit 23.
  • the speaker 22 emits the sound signal corresponding to the Doppler signal based on the difference between the frequency of the transmitted ultrasonic wave and the frequency of the reflected ultrasonic wave. Since the ultrasonic inspection apparatus 1 emits the sound signal in this way, the user can hear the sound indicating the state of the part to be inspected while performing the inspection using the ultrasonic inspection apparatus 1. ..
  • the user when the user wants to confirm the state of the fetus, for example, the user can listen to the heartbeat sound of the fetus while looking at the mother's body with which the ultrasonic examination apparatus 1 is in contact, so that the user can easily find the optimum position. Operability is improved.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 can emit a sound whose magnitude changes based on the intensity of the reflected ultrasonic wave or the intensity of the Doppler signal based on the reflected ultrasonic wave, so that the ultrasonic inspection apparatus 1 can detect the position of the fetus. Makes a loud sound in a state close to. Therefore, the user can search for the optimum position with reference to the loudness of the sound.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 also generates a sound signal by multiplying the Doppler signal so that a sound having a frequency matching the resonance frequency of the speaker 22 can be emitted. With the ultrasound examination apparatus 1 configured in this way, the user can easily hear the heartbeat sound of the fetus.
  • FIG. 7 is a diagram showing the external appearance of the ultrasonic inspection device 2 according to the second embodiment.
  • the ultrasonic inspection apparatus 2 includes a reflection ultrasonic wave received by the ultrasonic wave reception unit 242 on the side where the projection 12 is provided, that is, the opposite side to the side where the ultrasonic wave transmission unit 241 and the ultrasonic wave reception unit 242 are provided.
  • the ultrasonic inspection apparatus 1 is different from the ultrasonic inspection apparatus 1 shown in FIG. 1 in that it further includes a display unit 26 for displaying information indicating the intensity of the sound waves, and is otherwise the same as the ultrasonic inspection apparatus 1.
  • the display unit 26 is provided on the side of the housing 11 of the ultrasonic inspection apparatus 1 opposite to the side where the ultrasonic sensor unit 24 is provided.
  • the display unit 26 includes, for example, a plurality of light emitting elements provided at at least four positions outside the central position of the housing 11 of the ultrasonic inspection apparatus 2.
  • display units 26a and 26b which are light emitting regions in the shape of arrows, are provided as a plurality of light emitting elements on the back side, the left side, the front side, and the right side with respect to the center position of the housing 11, respectively.
  • 26c and 26d are provided.
  • the brightness of each of the display units 26a, 26b, 26c, and 26d changes in synchronization with the change in the intensity of the sound signal.
  • each of the display units 26a, 26b, 26c, and 26d has higher brightness as the intensity of the sound signal is higher.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the functional configuration of the ultrasonic inspection apparatus 2.
  • the block diagram shown in FIG. 8 is different from the block diagram of the ultrasonic inspection apparatus 1 shown in FIG. 4 in that the signal generator 25 further includes a display data generator 254.
  • the display data generation unit 254 generates display data based on the reflected ultrasonic waves.
  • the display data generation unit 254 generates display data having a size based on the intensity of reflected ultrasonic waves, for example.
  • the display data generation unit 254 inputs the generated display data to the display unit 26, and the display unit 26 displays information corresponding to the display data.
  • the display data generation unit 254 may generate display data based on the Doppler signal.
  • the display data generation unit 254 generates display data for causing the display unit 26 to display information corresponding to the intensity of the Doppler signal, for example. Specifically, the display data generation unit 254 generates display data corresponding to higher brightness as the intensity of the Doppler signal is higher. With the display data generation unit 254 configured in this manner, the display unit 26 is displayed brighter as the ultrasonic examination apparatus 2 is closer to the position of the heart of the fetus, for example. As a result, the user can easily determine whether or not the ultrasonic examination apparatus 2 is close to the position of the fetus.
  • the display data generation unit 254 may generate display data whose size changes according to changes in the intensity of the Doppler signal.
  • the display unit 26 changes the brightness in synchronization with the heartbeat of the fetus, for example, and thus the user can easily understand the state of the heartbeat.
  • the Doppler signal generator 251 generates a plurality of Doppler signals based on the difference between the frequency of the transmitted ultrasonic wave and the frequency of the reflected ultrasonic wave received by each of the plurality of ultrasonic wave receivers.
  • the display data corresponding to the value obtained by adding up the intensity of the Doppler signal may be generated.
  • the display data generation unit 254 may generate the display data based on the intensities of the plurality of Doppler signals corresponding to the heartbeat of the fetus.
  • the display data generation unit 254 is for display corresponding to the intensity of the plurality of reflected ultrasonic waves received by the plurality of ultrasonic wave reception units 242 or the value obtained by adding the intensity of the plurality of Doppler signals based on the plurality of reflected ultrasonic waves. Generate data. Compared with the case where there is a large difference between the intensity of reflected ultrasonic waves detected by some of the ultrasonic wave receiving units 242 and the intensity of reflected ultrasonic waves detected by other ultrasonic wave receiving units 242. When the intensities of the reflected ultrasonic waves detected by the plural ultrasonic wave receiving units 242 are at the same level, the sum of the intensities of the plural reflected ultrasonic waves or the plural Doppler signals becomes large.
  • the value obtained by adding the intensities of the plurality of Doppler signals becomes large, the light emitted by the display unit 26 becomes bright.
  • the user can easily adjust the center position of the ultrasonic inspection device 2 to a desired position (for example, a position close to the heart of the fetus) while visually recognizing the light emitted by the display unit 26.
  • the display data generation unit 254 may generate display data indicating a direction specified based on the intensity of the reflected ultrasonic wave received by each of the plurality of ultrasonic wave reception units 242.
  • the display data generation unit 254 for example, among the plurality of ultrasonic wave reception units 242, the brightness of the display unit 26 provided at the position corresponding to the ultrasonic wave reception unit 242 that has received the relatively strong reflected ultrasonic wave becomes high. Display data to do so is generated.
  • the display data generation unit 254 may generate display data indicating the specified direction based on the intensity of the Doppler signal based on the reflected ultrasonic waves received by each of the plurality of ultrasonic wave reception units 242.
  • the display data generation unit 254 for example, the brightness of the display unit 26 provided at a position corresponding to the ultrasonic wave reception unit 242 in which a relatively strong Doppler signal is generated among the plurality of ultrasonic wave reception units 242 becomes high. Display data to do so is generated.
  • the display data generation unit 254 may generate the display data based on the intensities of the plurality of Doppler signals corresponding to the heartbeat of the fetus.
  • the display data generation unit 254 directs the ultrasonic inspection apparatus 2 toward the position where the ultrasonic receiving unit 242, in which the intensity of the received reflected ultrasonic wave is relatively large, is provided among the plurality of ultrasonic receiving units 242. Generate display data for recommending to move.
  • the display data generating unit 254 has a relatively high intensity of the Doppler signal based on the reflected ultrasonic wave received by the ultrasonic wave receiving unit 242 arranged on the right side of the center position of the ultrasonic inspection apparatus 2.
  • the brightness of the display unit 26 (the display unit 26d in the example shown in FIG. 7) provided on the right side of the ultrasonic inspection apparatus 2 is set higher than the brightness of the other display units 26.
  • the display data generation unit 254 may generate display data for blinking the display unit 26 on the side to which the ultrasonic inspection apparatus 2 should be moved.
  • the display data generation unit 254 is configured in this way, the user can determine which side (for example, the back side, the left side, or the front side) of the position where the heartbeat of the fetus is strongly detected with respect to the ultrasonic examination apparatus 2. , Right side). Therefore, the user can easily move the ultrasonic inspection apparatus 2 to a position where it is easy to detect the heartbeat of the fetus.
  • FIG. 9 is a diagram showing an appearance of an ultrasonic inspection apparatus 2a which is a modified example of the ultrasonic inspection apparatus 2 according to the second embodiment.
  • the ultrasonic inspection apparatus 2a differs from the ultrasonic inspection apparatus 2 in that it has a display unit 26L instead of the display unit 26 in the ultrasonic inspection apparatus 2 shown in FIG.
  • the display unit 26L is, for example, a liquid crystal display, and can display a text or an image based on the display data generated by the display data generation unit 254.
  • the display data generating unit 254 based on the intensity of the reflected ultrasonic wave received by the ultrasonic wave receiving unit 242 or the intensity of the Doppler signal generated by the Doppler signal generating unit 251, outputs the reflected ultrasonic wave or the Doppler signal. Display data including information for supporting the movement of the ultrasonic inspection apparatus 2a so as to increase the intensity is generated.
  • FIG. 9B and 9C show examples of texts displayed on the display unit 26L.
  • FIG. 9B is displayed when the intensity of the reflected ultrasonic wave received by the ultrasonic wave receiving unit 242 arranged on the right side of the ultrasonic inspection apparatus 2a or the intensity of the Doppler signal based on the reflected ultrasonic wave is relatively large.
  • the text to be displayed a case where "it is more right" is displayed on the display unit 26L is illustrated. The user who sees this text can move the ultrasonic inspection apparatus 2a to the right to bring the central position of the ultrasonic inspection apparatus 2a closer to the position of the inspection object.
  • FIG. 9C illustrates an example of the text displayed when the position of the ultrasonic inspection apparatus 2a is proper, which is "just right position" displayed on the display unit 26L.
  • the intensity of the plurality of reflected ultrasonic waves received by each of the plurality of ultrasonic wave receiving units 242 is a predetermined value or more, and the variation in the intensity of the plurality of reflected ultrasonic waves is within a predetermined range. If, the display data indicating that the position of the ultrasonic inspection apparatus 2a is appropriate is generated.
  • the display data generation unit 254 has a plurality of Doppler signal intensities based on the reflected ultrasonic waves received by each of the plurality of ultrasonic wave reception units 242 that are equal to or greater than a predetermined value, and have a plurality of Doppler signal intensity variations within a predetermined range. If it is within the range, display data indicating that the position of the ultrasonic inspection apparatus 2a is appropriate may be generated. Since the display data generation unit 254 is configured in this way, the user can easily maintain the position of the ultrasonic inspection apparatus 2a when the position of the ultrasonic inspection apparatus 2a is appropriate.
  • the ultrasonic inspection device 2 displays the information corresponding to the display data generated based on the reflected ultrasonic waves.
  • the ultrasonic inspection apparatus 2 causes the light emitting element to emit light with a brightness corresponding to the intensity of the reflected ultrasonic wave or the intensity of the Doppler signal based on the reflected ultrasonic wave, or causes the display to display information indicating the content corresponding to the intensity.
  • the ultrasonic inspection apparatus 2 is configured in this manner, the user can grasp whether or not the position of the ultrasonic inspection apparatus 2 is appropriate while operating the ultrasonic inspection apparatus 2, so that operability is improved. improves.
  • the ultrasonic inspection apparatus 2 can display information indicating the orientation of the appropriate position, the fetus moves in the abdomen after the user fixes the ultrasonic inspection apparatus 2 and starts measurement. When it is noticed that the measurement is not properly performed, the ultrasonic inspection apparatus 2 can be moved in an appropriate direction.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of the ultrasonic inspection device 3 according to the third embodiment.
  • the ultrasonic inspection apparatus 3 differs from the ultrasonic inspection apparatus 2 shown in FIG. 8 in that it does not have the sound signal generation unit 252, and is the same in other respects.
  • the ultrasonic inspection device 3 outputs display data based on reflected ultrasonic waves or Doppler signals without outputting sound signals.
  • the form of the display data generated by the display data generation unit 254 is the same as that of the ultrasonic inspection apparatus 2 according to the second embodiment. Even if the ultrasonic inspection apparatus 3 does not output a sound signal, the user can recognize how to move the ultrasonic inspection apparatus 3 based on the displayed information, so that the operability is improved. ..
  • the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. is there.
  • the specific embodiment of the distribution/integration of the device is not limited to the above-described embodiment, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed/integrated in arbitrary units to be configured.
  • You can Further, a new embodiment that occurs due to an arbitrary combination of a plurality of embodiments is also included in the embodiment of the present invention. The effect of the new embodiment produced by the combination has the effect of the original embodiment.
  • Ultrasonic inspection device 11 Housing 12 Protrusion 13 Opening 21 Control unit 22 Speaker 23 Wireless unit 24 Ultrasonic sensor unit 25 Signal generation unit 26 Display unit 31 Double wave rectification circuit 32 Bandpass filter 33 Speaker amplifier 241 Ultrasonic wave transmitter 242 Ultrasonic wave receiver 251 Doppler signal generator 252 Sound signal generator 253 Wireless data generator 254 Display data generator

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Abstract

超音波検査装置は、超音波を発する超音波発信部と、超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、表示用データに対応する情報を表示する表示部と、を有する。

Description

超音波検査装置
　本発明は、超音波を用いて人体の検査をするための超音波検査装置に関する。
　従来、超音波を発信することにより体内の状態を特定することができる装置が知られている。特許文献１には、超音波ドップラーエコー信号に基づいて胎児の心拍数を特定することができる超音波検査装置が開示されている。
特表２０１８－５２７１０１号公報
　従来の超音波検査装置は、超音波トランスデューサが人体の表面に配置された状態で発せられた超音波と、体内で反射した超音波とに基づいて生成した超音波ドップラーエコー信号を処理することにより、体内の状態を可視化できるデータを生成する。超音波検査装置は、生成したデータを、ネットワークを介して接続されたモニタに表示させることができる。
　超音波トランスデューサの位置によって体内で反射する超音波の強度が変動するので、検査者が特定の部位の状態を確認するためには、確認したい部位の検査に適した位置に超音波トランスデューサを移動させる必要がある。従来の超音波検査装置を用いる場合、検査者は、ネットワークを介して接続されたモニタに表示された画像と検査対象の人体とを交互に見ながら超音波デバイスを移動させて最適な位置を探す必要があり、操作性が悪いという問題があった。
　そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、超音波検査装置の操作性を向上させることを目的とする。
　本発明の超音波検査装置は、超音波を発する超音波発信部と、前記超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、前記反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、前記表示用データに対応する情報を表示する表示部と、を有する。
　前記超音波検査装置は、前記発信超音波の周波数と前記反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号に基づいて前記表示用データを生成してもよい。
　前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号の強度に対応する情報を前記表示部に表示させるための前記表示用データを生成してもよい。
　前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部が受信した複数の前記反射超音波の強度、又は前記複数の反射超音波に基づく複数の前記ドップラー信号の強度を合算した値に対応する前記表示用データを生成してもよい。
　前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部それぞれが受信した前記反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す前記表示用データを生成してもよい。
　前記表示データ生成部は、前記超音波検査装置の中心位置に対して、前記複数の超音波受信部のうち、受信した前記反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部が設けられている位置に向けて前記超音波検査装置を移動させることを推奨するための前記表示用データを生成してもよい。
　前記発信超音波の周波数と前記複数の超音波受信部のそれぞれが受信した前記反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、前記表示データ生成部は、前記複数のドップラー信号の強度に基づいて前記表示用データを生成してもよい。
　前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体における前記超音波センサ部が設けられている側の反対側に設けられていてもよい。前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を有してもよい。
　本発明によれば、超音波検査装置の操作性を向上させることができるという効果を奏する。
超音波検査装置１の外観を示す図である。 超音波検査装置１の内部において超音波センサが配置された位置を示す図である。 超音波検査装置１の内部構造を示す模式図である。 超音波検査装置１の機能構成を示すブロック図である。 音信号生成部２５２の構成例を示す図である。 音信号生成部２５２における逓倍処理について説明するための図である。 超音波検査装置２の外観を示す図である。 超音波検査装置２の機能構成を示すブロック図である。 超音波検査装置２ａの外観を示す図である。 超音波検査装置３の機能構成を示すブロック図である。
＜第１の実施形態＞
［超音波検査装置１の概要］
　図１は、超音波検査装置１の外観を示す図である。図２は、超音波検査装置１の内部において超音波センサが配置された位置を示す図であり、図１（ｂ）におけるＸ－Ｘ線断面図である。図３は、超音波検査装置１の内部構造を示す模式図である。図１（ａ）は、超音波検査装置１の上面視図であり、図１（ｂ）は、超音波検査装置１を図１（ａ）における矢印Ａの側から見た図である。図１（ｃ）は、超音波検査装置１の斜視図である。
　以下、図１～図３を参照しながら、超音波検査装置１の構成の概要を説明する。超音波検査装置１は、筐体１１に設けられた突起部１２と、筐体１１に形成された開口１３とを有する。突起部１２は、例えば、超音波検査装置１を用いて検査をする人（以下、ユーザという）が、最適な位置に超音波検査装置１を固定するためのベルトを接続するために用いられる。
　超音波検査装置１は、例えば胎児の心拍数を計測するための超音波トランスデューサを有する装置である。ユーザは、検査をする際に、超音波検査装置１における突起部１２が設けられている側と反対の側の面を人体の表面に接触させながら移動させる。超音波検査装置１は、筐体１１の内部に設けられた超音波発信用デバイスから発信された超音波（以下、発信超音波という）の周波数と、発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号に基づいて、胎児の心拍の周期及び強度に対応する信号を生成する。
　超音波検査装置１は、ドップラー信号に基づいて生成される信号を、例えば無線通信回線を介して外部端末に送信する。外部端末は、例えばスマートフォン、タブレット、コンピュータ又はディスプレイである。ユーザは、外部端末において、ドップラー信号に基づく信号として、例えば心拍の周期及び強度を示す波形を視認することができる。
　また、超音波検査装置１は、内部にスピーカ２２を有しており、ドップラー信号に対応する音信号を発する。音信号は、筐体１１に形成された開口１３を介して超音波検査装置１の外部に発せられる。ユーザが胎児の心拍を検査する場合、ユーザは、スピーカが発した胎児の心音を聞くことができるので、直感的に胎児の状態を把握することができる。
　超音波検査装置１は、例えば、反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を発する。反射超音波の強度は、例えば反射超音波の最大電圧により表され、ドップラー信号の強度は、例えばドップラー信号の最大電圧により表される。超音波検査装置１がこのように構成されていることにより、超音波検査装置１が胎児の位置に近いほど、ユーザは大きな音で胎児の心音を聞くことができる。したがって、ユーザは、超音波検査装置１が発する心音を聞きながら、心音が大きくなる位置を探ることができるので、超音波検査装置１を適切な位置に移動させやすい。
　図２に示すように、超音波検査装置１は、超音波を発信するデバイスである複数の超音波発信部２４１と、反射超音波を受信するデバイスである複数の超音波受信部２４２と、を有する。図２に示す例においては、円周状に配置された６個の超音波発信部２４１及び６個の超音波受信部２４２、並びに円周状に配置された超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２の内側に配置された２個の超音波発信部２４１及び２個の超音波受信部２４２が設けられているが、超音波検査装置１が有する超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２の数は任意である。また、図２に示す例においては、超音波発信部２４１と超音波受信部２４２とが交互に配置されているが、他の態様で複数の超音波発信部２４１及び複数の超音波受信部２４２が配置されていてもよい。
　図３は、図１（ａ）における矢印Ａの側から超音波検査装置１の内部を透視した状態を模式的に示している。超音波検査装置１は、筐体１１の内部に、各種の電子部品が実装されたプリント基板Ｐ１、並びに超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が実装されたプリント基板Ｐ２を有する。プリント基板Ｐ１とプリント基板Ｐ２とは、コネクタ又はケーブル（不図示）により電気的に接続されている。
　また、超音波検査装置１の筐体１１における超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が設けられている側の反対側には、スピーカ２２が設けられている。スピーカ２２は、コネクタ又はケーブルによりプリント基板Ｐ１と電気的に接続されている。
［超音波検査装置１の機能構成］
　図４は、超音波検査装置１の機能構成を示すブロック図である。図４に示すように、超音波検査装置１は、制御部２１と、スピーカ２２と、無線ユニット２３と、超音波センサ部２４と、信号生成部２５と、を有する。制御部２１、無線ユニット２３及び信号生成部２５は、例えばプリント基板Ｐ１に実装されており、超音波センサ部２４はプリント基板Ｐ２に実装されている。信号生成部２５は、ドップラー信号生成部２５１、音信号生成部２５２及び無線データ生成部２５３を有する。
　制御部２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含んでおり、ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、超音波検査装置１の動作を制御する。超音波検査装置１が、信号生成部２５の少なくとも一部の機能を実行してもよい。
　スピーカ２２は、ドップラー信号に対応する音信号を出力する。スピーカ２２は、プリント基板Ｐ１に対して超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられている。スピーカ２２が、超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられていることにより、ハウリングが発生しにくい。また、スピーカ２２が、超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられていることにより、ユーザの手にも音による振動が伝わるので、心拍を耳以外でも感じることができる。
　スピーカ２２は、所定の周波数の範囲内（すなわち共振周波数）において、他の周波数の音よりも大きな音を出力することができる。共振周波数の範囲の下限値は、可聴帯域において電気インピーダンスが最大となる周波数である。スピーカ２２の共振周波数の範囲は任意であるが、本実施の形態のスピーカ２２の共振周波数の範囲は、一例として２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下であり、スピーカ２２が出力する音の音圧レベルは、２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の範囲において－１０ｄＢ以上であるとする。
　また、スピーカ２２は、図１（ａ）に示す複数の開口１３が設けられている領域の位置付近に設けられている。スピーカ２２が、超音波検査装置１の中央位置と超音波検査装置１の外周との間の位置に設けられていることにより、ユーザが、スピーカ２２を掌で塞がないように超音波検査装置１を保持しやすい。例えば、ユーザは、図１（ａ）におけるＡの矢印の側に小指が位置するようにして超音波検査装置１を保持することにより、開口１３の少なくとも一部が指の間から露出した状態になるので、ユーザが、スピーカ２２が出力する音を聴きやすい。
　無線ユニット２３は、ドップラー信号に対応するデータを外部端末に送信する。無線ユニット２３は、例えば心拍波形を示すデータを送信する。無線ユニット２３は、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格に対応する電波を送信する。
　超音波センサ部２４は、超音波を発信する超音波発信部２４１と、超音波発信部２４１が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部２４２と、を有する。超音波発信部２４１は、例えば胎児の心拍を監視するために適した周波数として、１ＭＨｚの超音波を発信する。超音波発信部２４１は、ユーザの操作（例えば電源を入れる操作）に応じて制御部２１から通知される指示に基づいて超音波の発信を開始したり、超音波の発信を停止したりする。超音波発信部２４１は、発信した超音波に基づく信号をドップラー信号生成部２５１に入力する。超音波受信部２４２は、受信した反射超音波に基づく信号をドップラー信号生成部２５１に入力する。
　信号生成部２５は、各種の信号を生成する。具体的には、ドップラー信号生成部２５１は、発信超音波の周波数と反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成する。ドップラー信号生成部２５１は、例えば、公知の自己相関法を用いることにより、反射超音波の自己相関関数に基づいてドップラー信号を生成する。ドップラー信号は、例えば、発信超音波を反射する血液の流速に応じた値を示す信号である。超音波発信部２４１が発信する超音波の周波数が１ＭＨｚである場合、ドップラー信号の周波数は、例えば約１００Ｈｚとなる。ドップラー信号生成部２５１は、生成したドップラー信号を音信号生成部２５２に入力する。
　音信号生成部２５２は、ドップラー信号に対応する音信号を生成する。音信号生成部２５２は、例えば、反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を生成する。音信号生成部２５２は、生成した音信号をスピーカ２２に入力し、音信号に基づく音がスピーカ２２から出力される。音信号生成部２５２が反射超音波の強度又はドップラー信号の強度に対応する大きさの音信号を生成することにより、例えば胎児の心臓に近い位置に超音波が発信された場合にユーザは大きな心拍音を聞くことができるので、ユーザが、音の大きさに基づいて超音波検査装置１の位置を調整しやすい。
　音信号生成部２５２は、音信号の大きさが検査対象物の位置に応じて高い精度で変化するように、複数の超音波受信部２４２が受信した複数の反射超音波の強度、又は複数の反射超音波それぞれに基づく複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する音信号を生成してもよい。複数の超音波受信部２４２のうち一部の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度と他の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度との差が大きい場合に比べて、複数の超音波受信部２４２それぞれが検出した反射超音波の強度が同等レベルである場合の方が、複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号を合算した値は大きくなる。
　したがって、検査対象物の位置が超音波検査装置１の中心位置に近く、複数の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度の間のばらつきが小さければ小さいほど複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号の強度を合算した値が大きくなるので、スピーカ２２が発する音が大きくなる。その結果、ユーザが、スピーカ２２が発する音を聴きながら、超音波検査装置１の中心位置を所望の位置（例えば胎児の心臓に近い位置）に合わせやすくなる。
　ところで、人の聴覚特性においては、２００Ｈｚ以下の周波数の音に対する感度が比較的低い。したがって、ドップラー信号の周波数が約１００Ｈｚである場合、１００Ｈｚのドップラー信号がそのままスピーカ２２から出力されると、ユーザがドップラー信号を聴き取りにくい。そこで、音信号生成部２５２は、例えばドップラー信号を逓倍することにより音信号を生成する。具体的には、音信号生成部２５２は、スピーカの共振周波数を含む周波数範囲に音信号が含まれるようにドップラー信号を逓倍する。
　より具体的には、音信号生成部２５２は、ドップラー信号を２倍以上に逓倍することにより音信号を生成する。ドップラー信号の周波数が約１００Ｈｚである場合、音信号生成部２５２がドップラー信号を２倍以上に逓倍することにより、スピーカ２２は、約２００Ｈｚ以上の周波数の音信号を生成することができるので、ユーザはドップラー信号に基づく心拍音を聞きやすい。特に、スピーカ２２の共振周波数の範囲が２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下である場合、音信号生成部２５２がドップラー信号を２逓倍又は３逓倍することが好ましい。
　図５は、音信号生成部２５２の構成例を示す図である。図６は、音信号生成部２５２における逓倍処理について説明するための図である。図５に示すように、音信号生成部２５２は、両波整流回路３１と、バンドパスフィルタ３２と、スピーカアンプ３３とを有する。
　図６（ａ）は、ドップラー信号生成部２５１から両波整流回路３１に入力されるドップラー信号の波形の一例を示している。図６（ｂ）は、両波整流回路３１から出力される信号の波形の一例を示している。図６（ｃ）は、バンドパスフィルタ３２から出力される信号の波形の一例を示している。なお、図６に示した波形は模式的な波形であり、実際の波形とは異なる。
　両波整流回路３１は、ドップラー信号生成部２５１から入力されるドップラー信号を両波整流することにより、基準レベル未満の信号を基準レベル以上の信号に変換する。両波整流回路３１は、変換後の信号をバンドパスフィルタ３２に入力する。
　バンドパスフィルタ３２は、両波整流回路３１から入力された信号に含まれる周波数成分のうち、ユーザの可聴範囲に含まれる所定の周波数の成分を通過させ、他の周波数の成分を通過させないフィルタである。バンドパスフィルタ３２は、例えば２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の周波数成分をスピーカアンプ３３へと通過させる。図６（ｂ）に示す信号から２００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下の周波数成分が抽出されることにより、図６（ｃ）に示すように、図６（ａ）に示したドップラー信号が２逓倍された信号が生成される。
　スピーカ２２が、このようにドップラー信号の周波数が逓倍された周波数の音を出力することにより、スピーカ２２が発する振動が超音波センサ部２４を振動させることに起因するハウリングの発生も防止される。なお、ハウリングの発生を防ぐために、音信号生成部２５２は、反射超音波の強度が最大の場合にハウリングが生じない大きさに音信号の最大値を制限してもよい。スピーカ２２は、例えば、反射超音波の強度が閾値未満である場合に、反射超音波の強度に応じた大きさの音信号を発生し、反射超音波の強度が閾値以上である場合に、閾値に等しい反射超音波の強度に対応する音信号を発生する。
［胎児の心拍音と母体の心拍音との分離］
　ユーザが超音波検査装置１を用いて胎児の心拍を検査する場合、超音波受信部２４２が受信する反射超音波には、胎児の心拍に同期した信号と、母体の心拍に同期した信号とが含まれる。ユーザが胎児の心拍音を聴き取りやすくするために、音信号生成部２５２は、胎児の心拍に対応する音信号を選択的に生成する。具体的には、音信号生成部２５２は、人体内の胎児により反射した第１反射超音波と、母体により反射した第２反射超音波とを含む反射超音波のうち、第１反射超音波に基づいてドップラー信号生成部２５１が生成したドップラー信号に対応する音信号を生成する。
　音信号生成部２５２は、例えば、ドップラー信号に基づいて生成した音信号のうち、母体の平均的な心拍の周期に対して所定の範囲内の周期（例えば胎児の平均的な心拍の周期を含まない範囲内の周期）に対応する周波数成分を除去し、胎児の平均的な心拍の周期に対して所定の範囲内の周期に対応する周波数成分を抽出することにより、スピーカ２２に出力させる音信号を生成する。音信号生成部２５２は、胎児の平均的な心拍の周期に対応する周波数成分の増幅率を、母体の平均的な心拍の周期に対応する周波数成分の増幅率よりも大きくして、スピーカ２２に出力させる音信号を生成してもよい。
［心拍信号の無線による送信］
　無線データ生成部２５３は、ドップラー信号に基づいて、無線ユニット２３が外部端末に送信するための無線データを生成する。無線データ生成部２５３は、例えば、ドップラー信号をデジタル信号に変換し、所定の無線通信プロトコルにより定められたフレームフォーマットの無線データを生成する。無線データ生成部２５３は、生成した無線データを無線ユニット２３に入力する。
［第１の実施形態に係る超音波検査装置１による効果］
　以上説明したように、超音波検査装置１は、発信超音波の周波数と反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号に対応する音信号をスピーカ２２が発する。超音波検査装置１がこのように音信号を発することで、ユーザは、超音波検査装置１を用いて検査をしている間に、検査対象となる部位の状態を示す音を聴くことができる。したがって、ユーザが、例えば胎児の状態を確認しようとする際に、超音波検査装置１を接触させた母体を見ながら胎児の心拍音を聴くことができるので、ユーザが最適な位置を探りやすく、操作性が向上する。
　特に、超音波検査装置１は、反射超音波の強度、又は反射超音波に基づくドップラー信号の強度に基づいて大きさが変化する音を発することができるので、超音波検査装置１が胎児の位置に近い状態で大きな音を発する。したがって、ユーザは、音の大きさを参考にして最適な位置を探ることができる。
　また、超音波検査装置１は、スピーカ２２の共振周波数に合った周波数の音を発することができるように、ドップラー信号を逓倍することにより音信号を生成する。超音波検査装置１がこのように構成されていることにより、ユーザが胎児の心拍音を聞きやすい。
＜第２の実施形態＞
　図７は、第２の実施形態に係る超音波検査装置２の外観を示す図である。超音波検査装置２は、突起部１２が設けられている側、すなわち超音波発信部２４１及び超音波受信部２４２が設けられている側の反対側に、超音波受信部２４２が受信した反射超音波の強度を示す情報を表示する表示部２６をさらに有する点で、図１に示した超音波検査装置１と異なり、他の点で超音波検査装置１と同等である。表示部２６は、超音波検査装置１の筐体１１における超音波センサ部２４が設けられている側の反対側に設けられている。
　表示部２６は、例えば、超音波検査装置２の筐体１１の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を含む。図７に示す例においては、筐体１１の中心位置に対してそれぞれ奥側、左側、手前側、右側に、複数の発光素子として、矢印の形をした発光領域である表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのそれぞれは、音信号の強度の変化に同期して輝度が変化する。表示部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄのそれぞれは、例えば音信号の強度が大きければ大きいほど輝度を高くする。
　図８は、超音波検査装置２の機能構成を示すブロック図である。図８に示すブロック図は、信号生成部２５が表示データ生成部２５４をさらに有している点で、図４に示した超音波検査装置１のブロック図と異なる。
　表示データ生成部２５４は、反射超音波に基づいて表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、例えば反射超音波の強度に基づく大きさの表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、生成した表示用データを表示部２６に入力し、表示部２６は、表示用データに対応する情報を表示する。表示データ生成部２５４は、ドップラー信号に基づいて表示用データを生成してもよい。
　表示データ生成部２５４は、例えば、ドップラー信号の強度に対応する情報を表示部２６に表示させるための表示用データを生成する。具体的には、表示データ生成部２５４は、ドップラー信号の強度が大きければ大きいほど高い輝度に対応する表示用データを生成する。表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、表示部２６は、超音波検査装置２が例えば胎児の心臓の位置に近ければ近いほど表示部２６が明るく表示される。その結果、ユーザは、超音波検査装置２が胎児の位置に近いかどうかを容易に判断することができる。
　表示データ生成部２５４は、ドップラー信号の強度の変化に応じて大きさが変化する表示用データを生成してもよい。この場合、表示部２６は、例えば胎児の心拍に同期して輝度が変化するので、ユーザが心拍の状態を把握しやすくなる。
　ドップラー信号生成部２５１が、発信超音波の周波数と複数の超音波受信部のそれぞれが受信した反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成し、表示データ生成部２５４は、複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する表示用データを生成してもよい。この際、表示データ生成部２５４は、胎児の心拍に対応する複数のドップラー信号の強度に基づいて、表示用データを生成してもよい。
　例えば、表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２が受信した複数の反射超音波の強度、又は複数の反射超音波に基づく複数のドップラー信号の強度を合算した値に対応する表示用データを生成する。複数の超音波受信部２４２のうち一部の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度と他の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度との差が大きい場合に比べて、複数の超音波受信部２４２それぞれが検出した反射超音波の強度が同等レベルである場合の方が、複数の反射超音波の強度、又は複数のドップラー信号の強度を合算した値は大きくなる。
　したがって、検査対象物の位置が超音波検査装置２の中心位置に近く、複数の超音波受信部２４２が検出した反射超音波の強度の間のばらつきが小さければ小さいほど複数の反射超音波の強度又は複数のドップラー信号の強度を合算した値が大きくなるので、表示部２６が発する光が明るくなる。その結果、ユーザが、表示部２６が発する光を視認しながら、超音波検査装置２の中心位置を所望の位置（例えば胎児の心臓に近い位置）に合わせやすくなる。
　表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２のうち、相対的に強い反射超音波を受信した超音波受信部２４２に対応する位置に設けられた表示部２６の輝度が高くなるようにするための表示用データを生成する。
　表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波に基づくドップラー信号の強度に基づいて特定した向きを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２のうち、相対的に強いドップラー信号が生成された超音波受信部２４２に対応する位置に設けられた表示部２６の輝度が高くなるようにするための表示用データを生成する。この際、表示データ生成部２５４は、胎児の心拍に対応する複数のドップラー信号の強度に基づいて、表示用データを生成してもよい。
　例えば、表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２のうち、受信した反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部２４２が設けられている位置に向けて超音波検査装置２を移動させることを推奨するための表示用データを生成する。具体的には、表示データ生成部２５４は、超音波検査装置２の中心位置に対して右側に配置された超音波受信部２４２が受信した反射超音波に基づくドップラー信号の強度が相対的に大きい場合、超音波検査装置２の右側に設けられた表示部２６（図７に示す例における表示部２６ｄ）の輝度を他の表示部２６の輝度よりも高くする。表示データ生成部２５４は、超音波検査装置２を移動させるべき側の表示部２６を点滅させるための表示用データを生成してもよい。
　表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、ユーザは、胎児の心拍が強く検出されている位置が超音波検査装置２に対してどちらの側（例えば奥側、左側、手前側、右側）であるかを把握できる。したがって、ユーザが、胎児の心拍を検出しやすい位置に超音波検査装置２を移動しやすくなる。
　図９は、第２の実施形態に係る超音波検査装置２の変形例である超音波検査装置２ａの外観を示す図である。超音波検査装置２ａは、図７に示した超音波検査装置２における表示部２６の代わりに表示部２６Ｌを有する点で超音波検査装置２と異なる。表示部２６Ｌは、例えば液晶ディスプレイであり、表示データ生成部２５４が生成した表示用データに基づいてテキスト又は画像を表示することができる。具体的には、表示データ生成部２５４は、超音波受信部２４２が受信した反射超音波の強度、又はドップラー信号生成部２５１が生成したドップラー信号の強度に基づいて、反射超音波又はドップラー信号の強度が大きくなるように超音波検査装置２ａを移動させることを支援するための情報を含む表示用データを生成する。
　図９（ｂ）及び図９（ｃ）は、表示部２６Ｌに表示されるテキストの例を示している。図９（ｂ）は、超音波検査装置２ａの右側に配置された超音波受信部２４２が受信した反射超音波、又は当該反射超音波に基づくドップラー信号の強度が相対的に大きい場合に表示されるテキストとして、表示部２６Ｌに「もっと右です」と表示されている場合を例示している。このテキストを視認したユーザは、超音波検査装置２ａを右に移動させることで、超音波検査装置２ａの中心位置を検査対象物の位置に近づけることができる。
　図９（ｃ）は、超音波検査装置２ａの位置が適正である場合に表示されるテキストとして、表示部２６Ｌに「ちょうどよい位置です」と表示されている場合を例示している。表示データ生成部２５４は、例えば、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した複数の反射超音波の強度が所定の値以上であり、かつ複数の反射超音波の強度のばらつきが所定の範囲内である場合に、超音波検査装置２ａの位置が適正であることを示す表示用データを生成する。表示データ生成部２５４は、複数の超音波受信部２４２それぞれが受信した反射超音波に基づく複数のドップラー信号の強度が所定の値以上であり、かつ複数のドップラー信号の強度のばらつきが所定の範囲内である場合に、超音波検査装置２ａの位置が適正であることを示す表示用データを生成してもよい。表示データ生成部２５４がこのように構成されていることにより、超音波検査装置２ａの位置が適正である場合に、ユーザが、超音波検査装置２ａの位置を維持しやすくなる。
［第２の実施形態に係る超音波検査装置２による効果］
　以上説明したように、超音波検査装置２は、反射超音波に基づいて生成された表示用データに対応する情報を表示する。超音波検査装置２は、例えば、反射超音波の強度、又は反射超音波に基づくドップラー信号の強度に対応する輝度で発光素子を発光させたり、強度に対応する内容を示す情報をディスプレイに表示させたりする。超音波検査装置２がこのように構成されていることにより、ユーザは、超音波検査装置２を操作しながら超音波検査装置２の位置が適切であるか否かを把握できるので、操作性が向上する。特に、超音波検査装置２は、適切な位置の向きを示す情報を表示させることができるので、ユーザが超音波検査装置２を固定して計測を始めた後に胎児がお腹の中で動くことによって良好に計測ができていないことに気付いた場合に、適切な向きに超音波検査装置２を移動させることができる。
＜第３の実施形態＞
　図１０は、第３の実施形態に係る超音波検査装置３の機能構成を示すブロック図である。超音波検査装置３は、音信号生成部２５２を有しないという点で図８に示した超音波検査装置２と異なり、他の点で同等である。超音波検査装置３は、音信号を出力することなく、反射超音波又はドップラー信号に基づく表示用データを出力する。表示データ生成部２５４が生成する表示データの態様は第２の実施形態に係る超音波検査装置２と同様である。超音波検査装置３が音信号を出力しない場合であっても、ユーザは、表示された情報に基づいて超音波検査装置３をどのように移動するべきかを認識できるので、操作性が向上する。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
１、２、３　超音波検査装置
１１　筐体
１２　突起部
１３　開口
２１　制御部
２２　スピーカ
２３　無線ユニット
２４　超音波センサ部
２５　信号生成部
２６　表示部
３１　両波整流回路
３２　バンドパスフィルタ
３３　スピーカアンプ
２４１　超音波発信部
２４２　超音波受信部
２５１　ドップラー信号生成部
２５２　音信号生成部
２５３　無線データ生成部
２５４　表示データ生成部
 

Claims (9)

  1. 　超音波を発する超音波発信部と、前記超音波発信部が発信した発信超音波が人体内で反射した超音波である反射超音波を受信する超音波受信部と、を有する超音波センサ部と、
    　前記反射超音波に基づいて表示用データを生成する表示データ生成部と、
    　前記表示用データに対応する情報を表示する表示部と、
    　を有する超音波検査装置。
  2. 　前記発信超音波の周波数と前記反射超音波の周波数との差に基づくドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
    　前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号に基づいて前記表示用データを生成する、
    　請求項１に記載の超音波検査装置。
  3. 　前記表示データ生成部は、前記ドップラー信号の強度に対応する情報を前記表示部に表示させるための前記表示用データを生成する、
    　請求項２に記載の超音波検査装置。
  4. 　前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
    　前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部が受信した複数の前記反射超音波の強度、又は前記複数の反射超音波に基づく複数の前記ドップラー信号の強度を合算した値に対応する前記表示用データを生成する、
    　請求項２又は３に記載の超音波検査装置。
  5. 　前記超音波センサ部が複数の前記超音波受信部を有し、
    　前記表示データ生成部は、前記複数の超音波受信部それぞれが受信した前記反射超音波の強度に基づいて特定した向きを示す前記表示用データを生成する、
    　請求項１に記載の超音波検査装置。
  6. 　前記表示データ生成部は、前記超音波検査装置の中心位置に対して、前記複数の超音波受信部のうち、受信した前記反射超音波の強度が相対的に大きな超音波受信部が設けられている位置に向けて前記超音波検査装置を移動させることを推奨するための前記表示用データを生成する、
    　請求項５に記載の超音波検査装置。
  7. 　前記発信超音波の周波数と前記複数の超音波受信部のそれぞれが受信した前記反射超音波の周波数との差に基づく複数のドップラー信号を生成するドップラー信号生成部をさらに有し、
    　前記表示データ生成部は、前記複数のドップラー信号の強度に基づいて前記表示用データを生成する、
    　請求項５又は６に記載の超音波検査装置。
  8. 　前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体における前記超音波センサ部が設けられている側の反対側に設けられている、
    　請求項１から７のいずれか一項に記載の超音波検査装置。
  9. 　前記表示部は、前記超音波検査装置の筐体の中心位置よりも外側の少なくとも４つの位置に設けられた複数の発光素子を有する、
    　請求項１から８のいずれか一項に記載の超音波検査装置。
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