超音波診断システム
【課題】診断装置本体と無線通信される超音波プローブの管理を確実に行うことができる超音波診断システムを提供する。
【解決手段】診断装置本体２に設置されたハンドル手段７が、オペレータが把持して持ち運ぶための把持部８と、超音波プローブ１を保持するためのプローブホルダ９と、把持部８の把持動作に連動してプローブホルダ９による超音波プローブ１の保持をロックするロック機構１０とを備えることにより、超音波プローブ１と診断装置本体２を一体として持ち運ぶ。
【解決手段】診断装置本体２に設置されたハンドル手段７が、オペレータが把持して持ち運ぶための把持部８と、超音波プローブ１を保持するためのプローブホルダ９と、把持部８の把持動作に連動してプローブホルダ９による超音波プローブ１の保持をロックするロック機構１０とを備えることにより、超音波プローブ１と診断装置本体２を一体として持ち運ぶ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波診断システムに係り、特に、超音波プローブと診断装置本体とが無線接続された超音波診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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システムが実用化されている。一般に、この種の超音波診断システムは、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。
【０００３】
近年、様々な場所での診断に対応できるように持ち運び可能に構成された超音波診断システムが開発されている。このような超音波診断システムでは、例えば、特許文献１に記載のように、診断装置本体にプローブホルダとハンドルとが設けられ、診断装置本体を閉じると共に超音波プローブをプローブホルダに保持させた状態でハンドルを把持することで、これらが一体に持ち運ばれる。
一方、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、例えば、特許文献２に記載されるように、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システムが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５３６０２号公報
【特許文献２】特開２００２−５３０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に示されたような無線通信の機能を持ち運び可能に構成された超音波診断システムに適用できれば、診断環境の異なる様々な場所において操作性の向上した超音波プローブを使用することができる。しかしながら、このような超音波診断システムでは診断装置本体と超音波プローブとがケーブル等により接続されていないため、診断終了後に超音波プローブをプローブホルダに収納せずに移動してしまい、そのまま紛失してしまうおそれがある。
【０００６】
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、診断装置本体と無線通信される超音波プローブの管理を確実に行うことができる超音波診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る超音波診断システムは、超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して超音波エコーに基づく受信信号を無線伝送する超音波プローブと、前記超音波プローブと無線接続され、前記超音波プローブからの前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する診断装置本体と、前記診断装置本体に設置され、前記超音波プローブと前記診断装置本体を一体として持ち運びするためのハンドル手段とを有し、前記ハンドル手段は、把持部と、前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダと、前記把持部の把持動作に連動して前記プローブホルダによる前記超音波プローブの保持をロックするロック機構とを備えたものである。
【０００８】
ここで、前記ロック機構は、ラチェット構造により前記超音波プローブが前記プローブホルダから脱落しないようにロックするのが好ましい。また、前記プローブホルダは、保持した前記超音波プローブが内蔵するバッテリに対して給電を行う給電部を有してもよい。
【０００９】
また、前記ハンドル手段は、前記把持部が把持された際に前記プローブホルダにおける前記超音波プローブの有無を検出するプローブ検出部を有することができる。また、前記診断装置本体は、前記プローブ検出部による前記超音波プローブの検出結果をオペレータに通知する通知部を有することもできる。
【００１０】
また、前記診断装置本体を接続して移動する移動式カートをさらに備えることができる。また、前記移動式カートは、前記診断装置本体との接続に伴って、前記ロック機構による前記超音波プローブのロックを解除するロック解除手段を有することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、把持部の把持動作に連動してプローブホルダによる超音波プローブの保持をロックするので、診断装置本体と無線通信される超音波プローブの管理を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の実施形態１に係る超音波診断システムを示す図である。
【図２】実施形態１におけるロック機構を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の実施形態２に係る超音波診断システムを示す図である。
【図５】実施形態２における診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態２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。
【図７】実施形態３におけるロック機構を示す平面図である。
【図８】実施形態３における診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態４に係る超音波診断システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
実施形態１
図１（Ａ）および（Ｂ）に、実施形態１に係る超音波診断システムの構成を示す。超音波診断システムは、超音波プローブ１と、この超音波プローブ１と無線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、被検体に当接させる当接部３とオペレータにより把持される握り部４とを有し、オペレータが握り部４を把持して走査しつつ当接部３が超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信する。
【００１４】
診断装置本体２は、本体上部と本体下部が開閉軸５を軸に開閉する筐体６を有し、筐体６の側面に超音波プローブ１と筐体６とを一体に持ち運びするためのハンドル手段７が設置されている。筐体６には、超音波画像を表示するための表示部やオペレータが入力操作するための操作部などが備えられている。また、ハンドル手段７は、オペレータが把持して持ち運ぶための開口部８ａが形成された把持部８と、超音波プローブ１を保持するためのプローブホルダ９と、把持部８の把持動作に連動してプローブホルダ９による超音波プローブ１の保持をロックするロック機構１０とを有する。
【００１５】
ロック機構１０は、ハンドル手段７の内部に設けられ、図２に示されるように、把持部８と共にオペレータにより把持される把持レバー１１と、把持レバー１１の把持動作に連動してプローブホルダ９との間で超音波プローブ１を保持する保持部材１２と、プローブホルダ９と保持部材１２による超音波プローブ１の保持をロックするロック部材１３とを有する。
把持レバー１１は、図２において鉛直方向に延びる回動軸１４を有し、回動軸１４の周りに回動可能に設けられている。また、把持レバー１１は、一方の端部に凸部１５を有すると共に、凸部１５に対して回動軸１４を挟んだ反対側にはハンドル手段７の開口部８ａに露出された把持面１６を有する。オペレータが把持部８と共に把持レバー１１の把持面１６を把持することで把持レバー１１が図２において時計回りに回動し、把持レバー１１の凸部１５で保持部材１２をプローブホルダ９の方向に押圧する。
【００１６】
保持部材１２は、一方の端部において鉛直方向に延びる回動軸１７を有し、回動軸１７の周りに回動可能に設けられている。把持レバー１１の凸部１５で押圧された保持部材１２は、図２において反時計回りに回動し、プローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１の握り部４を挟持することで超音波プローブ１が保持される。超音波プローブ１と接触する保持部材１２の表面には弾性を有する接触面１７が形成されており、接触面１７が超音波プローブ１の握り部４の形状に応じて変形することでプローブホルダ９との間で超音波プローブ１が確実に保持される。
また、保持部材１２は、図２において時計回りに回動してプローブホルダ９との間での保持力が緩まないように、保持部材１２とロック部材１３とがラチェット構造により係合している。すなわち、保持部材１２が図２において反時計回りにしか回動しないように、保持部材１２の一方の端部の側面に設けられた歯車状に並ぶ複数の歯１８と、ロック部材１３の一方の端部に形成された凹部１９とが係合される。ロック部材１３は保持部材１２の方向へ図示しないバネなどにより付勢されると共に、ロック部材１３の凹部１９にはロック部材１３に対して垂直な面と緩やかに傾斜する面とが形成されている。このため、保持部材１２が図２において反時計回りに回動する時には保持部材１２の歯１８が凹部１９の緩やかに傾斜する面に沿って移動していくのに対し、保持部材１２が図２において時計回りに回動する時には保持部材１２の歯１８が凹部１９の垂直な面に引っ掛かることで移動できない。これにより、保持部材１２は図２において反時計回りにのみ回動することになり、保持部材１２とプローブホルダ９とによる保持力が緩まないように確実に超音波プローブ１を挟持することで、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
【００１７】
なお、ロック部材１３の他方の端部には、超音波プローブ１のロックを解除するための凸状の解除手段２０が設けられている。解除手段２０がハンドル手段７の側面に形成された開口部２１を介して図２において右方向に押圧されると、ロック部材１３が解除手段２０と凹部１９との間に設けられた回動軸２２の周りに時計回りに回動し、保持部材１２の歯１８が凹部１９から外される。保持部材１２の歯１８が凹部１９から外れることで保持部材１２が図２において時計回りに回動可能となり、保持部材１２とプローブホルダ９との間で超音波プローブ１を挟持する圧力が緩められ、超音波プローブ１のロックが解除される。
【００１８】
ここで、超音波プローブと診断装置本体の内部構成を図３に示す。
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３１を有し、これらトランスデューサ３１にそれぞれ対応して受信信号処理部３２が接続され、さらに受信信号処理部３２にパラレル／シリアル変換部３３を介して無線通信部３４が接続されている。また、複数のトランスデューサ３１に送信駆動部３５を介して送信制御部３６が接続され、複数の受信信号処理部３２に受信制御部３７が接続され、無線通信部３４に通信制御部３８が接続されている。そして、パラレル／シリアル変換部３３、送信制御部３６、受信制御部３７および通信制御部３８にプローブ制御部３９が接続されている。さらに、プローブ制御部３９には、バッテリ制御部４０を介してバッテリ４１が接続され、バッテリ４１に充電のための受電部４２が接続されている。
【００１９】
複数のトランスデューサ３１は、それぞれ送信駆動部３５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３１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。
【００２０】
送信駆動部３５は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部３６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３１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３１に供給する。
【００２１】
各チャンネルの受信信号処理部３２は、受信制御部３７の制御の下で、対応するトランスデューサ３１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３３に供給する。受信信号処理部３２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３３は、複数チャンネルの受信信号処理部３２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。
【００２２】
無線通信部３４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３４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３８に出力する。通信制御部３８は、プローブ制御部３９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３４を制御すると共に、無線通信部３４が受信した各種の制御信号をプローブ制御部３９に出力する。
【００２３】
プローブ制御部３９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４１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４０は、バッテリ４１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４１の電力残量を監視する。
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。
【００２４】
一方、診断装置本体２は、無線通信部４３を有し、この無線通信部４３にシリアル／パラレル変換部４４を介してデータ格納部４５が接続され、データ格納部４５に画像生成部４６が接続されている。さらに、画像生成部４６に表示制御部４７を介して表示部４８が接続されている。また、無線通信部４３に通信制御部４９が接続され、シリアル／パラレル変換部４４、画像生成部４６、表示制御部４７および通信制御部４９に本体制御部５０が接続されている。本体制御部５０には、オペレータが入力操作を行うための操作部５１と、動作プログラムを格納する格納部５２がそれぞれ接続されている。
さらに、本体制御部５０には、給電制御部５３を介して電源部５４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９が形成されており、このプローブホルダ９に給電部５５が配設されている。
【００２５】
無線通信部４３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４３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４９は、本体制御部５０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４３を制御する。
シリアル／パラレル変換部４４は、無線通信部４３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４５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４４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。
【００２６】
画像生成部４６は、データ格納部４５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４６は、整相加算部５６と画像処理部５７とを含んでいる。
整相加算部５６は、本体制御部５０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。
【００２７】
画像処理部５７は、整相加算部５６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５７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４７は、画像生成部４６によって生成される画像信号に基づいて、表示部４８に超音波診断画像を表示させる。表示部４８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４７の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
【００２８】
本体制御部５０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５４は、ＡＣアダプタを経由して商用電源に接続されており、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５３は、本体制御部５０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４１の電力残量に基づき、必要に応じて電源部５４をプローブホルダ９の給電部５５に接続して、超音波プローブ１のバッテリ４１の充電を行わせる。プローブホルダ９の給電部５５は、プローブホルダ９に保持された超音波プローブ１の受電部４２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。
【００２９】
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４４、画像生成部４６、表示制御部４７、通信制御部４９、本体制御部５０および給電制御部５３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５２に格納される。格納部５２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。
【００３０】
診断時には、まず、超音波プローブ１の送信駆動部３５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３１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３１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３２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３３でシリアル化された後に無線通信部３４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４３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４４でパラレルのデータに変換され、データ格納部４５に格納される。さらに、データ格納部４５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４６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４７により超音波診断画像が表示部４８に表示される。
【００３１】
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４１の電力残量がバッテリ制御部４０で監視されており、診断装置本体２の給電制御部５３は、本体制御部５０および通信制御部４９を介して無線通信によりこれらバッテリ４１の電力残量を認識することができる。
【００３２】
次に、実施形態１の動作について説明する。
まず、オペレータにより超音波プローブが走査されて被検体の超音波診断が行われる。超音波プローブの走査を一旦止めて超音波プローブがプローブホルダに戻された際には、図３に示すように、商用電源に接続された診断装置本体２の電源部５４からプローブホルダ９の給電部５５を介して超音波プローブ１の受電部４２に電磁誘導等により非接触で電力が供給され、超音波プローブ１のバッテリ４１が充電される。このようにして、超音波プローブ１のバッテリ４１の充電を行いつつ超音波診断が続けられる。
【００３３】
超音波診断が終了すると商用電源と電源部５４との接続が遮断され、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、診断装置本体２の筐体６が閉じられると共に超音波プローブ１の握り部４がハンドル手段７のプローブホルダ９に挿入される。
続いて、オペレータによりハンドル手段７の把持部８が把持される。この際に、オペレータは、把持部８の位置に備えられたロック機構１０の把持レバー１１も同時に把持する。この把持動作により把持レバー１１は図２において時計回りに回動すると共に把持レバー１１の凸部１５が保持部材１２を図２において上方向に押圧する。把持レバー１１の凸部１５により押圧された保持部材１２は、図２において反時計回りに回動して、保持部材１２の接触面１７とプローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１の握り部４を挟持することで超音波プローブ１を保持する。また、保持部材１２は、図２において反時計回りにしか回動できないように、ロック部材１３と共にラチェット構造をなしている。これにより、保持部材１２は超音波プローブ１をプローブホルダ９との間で一旦挟持するとその挟持する圧力を緩める方向に回動しないため、確実に超音波プローブ１が挟持され、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
【００３４】
このようにして、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされるため、例えばオペレータが把持部８を放した場合でも超音波プローブ１をプローブホルダ９から脱落させずにそのまま保持することができる。また、超音波プローブ１はプローブホルダ９と保持部材１２との間で挟持することで保持されるため、超音波プローブ１の形状が異なる場合でもその形状に応じて両者の幅が適宜調整されるため、様々な形状の超音波プローブ１を保持することができる。
また、超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持させていない状態でオペレータが把持部８を把持した際には、保持部材１２の回動が止まらずに進んでいくため、オペレータが把持した把持レバー１１が所定量以上に移動される。このように、超音波プローブ１を置き忘れたまま超音波診断システムを持ち運ぶような場合には、把持部８を把持した際の違和感によりオペレータに超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持させていないことを感知させることもできる。
【００３５】
一方、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持のロックを解除する際には、ハンドル手段７の開口部２１に指などを挿入し、ロック部材１３の解除手段２０を押圧する。解除手段２０の押圧によりロック部材１３が図２において時計回りに回動され、ラチェット構造による保持部材１２の歯１８とロック部材１３の凹部１９との係合が外される。これにより、保持部材１２は図２において時計回りに回動可能となり、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持のロックが解除される。
【００３６】
この実施形態によれば、超音波診断システムを持ち運ぶ際には必ず超音波プローブ１のロック動作を伴うため、超音波プローブ１の紛失を防止すると共に超音波診断システムを収納する際にオペレータに超音波プローブ１に対する意識付けを行うことができる。
【００３７】
なお、診断装置本体２は、電源部５４の代わりにバッテリを用いてもよい。これにより、超音波診断システムを持ち運んでいる時でもプローブホルダ９に保持された超音波プローブ１のバッテリを充電することができる。
【００３８】
実施形態２
図４（Ａ）および（Ｂ）に、実施形態２に係る超音波診断システムの構成を示す。この超音波診断システムでは、図１に示した実施形態１のシステムを搭載して移動するためのカート６１をさらに有する。カート６１は、超音波診断システムを搭載するための搭載台６２と、超音波診断システムの搭載位置において診断装置本体２と接続するための接続部６３とを有する。接続部６３は商用電源と接続されており、接続部６３と診断装置本体２が接続されると診断装置本体２の電源部に電力が供給される。また、接続部６３はハンドル手段７の開口部２１より径の小さい解除凸部６４を有し、診断装置本体２が接続部６３に接続されるのに伴い解除凸部６４が開口部２１の内側に挿入され、解除手段２０が押圧される。これにより、プローブホルダ９により保持された超音波プローブ１のロックが、カート６１に超音波診断システムを搭載すると同時に解除される。
また、実施形態２で用いられる診断装置本体２の内部構成を図５に示す。図３に示した実施形態１のプローブホルダ９にプローブ検出部６５がさらに配設されると共にプローブ検出部６５が本体制御部５０に接続されている。プローブ検出部６５は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を検出するためのもので、例えば光センサなどが利用できる。
【００３９】
ここで、図６のフローチャートを参照して、実施形態２で用いられる診断装置本体２の給電制御部５３の動作について説明する。
まず、ステップＳ１で、プローブ検出部６５による検出結果に基づいてプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無が判定される。超音波プローブ１がプローブホルダ９に存在すると判定されると、ステップＳ２に進み、診断装置本体２とカート６１の接続部６３との接続状態から診断装置本体２がカート６１にセットされているか否かが判定される。
【００４０】
ステップＳ２で、カート６１にセットされていると判定されると、商用電源を用いて超音波プローブ１のバッテリ４１に充電可能であると判断され、ステップＳ３で、プローブホルダ９の給電部５５からプローブホルダ９に保持されている超音波プローブ１の受電部４２に電磁誘導等により非接触で電力が供給され、バッテリ４１の充電動作が実行される。この充電動作は、次のステップＳ４で、バッテリ４１の充電が完了したと判断されるまで続行される。これにより、プローブホルダ９に保持された超音波プローブ１の充電が完了する。
【００４１】
なお、ステップＳ１で超音波プローブ１がプローブホルダ９に存在しないと判定された場合およびステップＳ２で診断装置本体２がカート６１にセットされていないと判定された場合には、超音波プローブ１の充電を実行すべきでないと判断され、充電は実行されずに一連の処理を終了する。
【００４２】
この実施形態２によれば、超音波診断システムをカート６１に搭載して超音波診断を行うため、超音波診断システムの操作性を向上させることができる。また、超音波診断システムをカート６１に搭載すると同時にプローブホルダ９による超音波プローブ１のロックが解除されるため、ロック解除時の煩わしさを解消させることができる。
また、診断装置本体２は電源部５４の代わりにバッテリを用いてもよい。この場合には、診断装置本体２の給電制御部５２が商用電源など外部から給電可能であることを確認して超音波プローブ１の充電を行うため、診断装置本体２のバッテリの電力を消費せずに効果的に超音波プローブ１の充電を行うことができる。
【００４３】
なお、カート６１には、超音波診断に必要なプリンターなどの外部機器を搭載してもよく、接続部６３を介して外部機器と超音波診断システムとを接続させることができる。
【００４４】
実施形態３
図７に、実施形態３に係る超音波診断システムの構成を示す。この超音波診断システムは、超音波プローブ１の管理をさらに確実に行うためのもので、図１に示した実施形態１のシステムにおけるプローブホルダ９にプローブ検出部７１をさらに配設すると共にロック機構１０にロック検出部７２をさらに配設したものである。プローブ検出部７１は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を検出するためのもので、例えば光センサなどが利用できる。また、ロック検出部７２は、ハンドル手段７の把持部８がオペレータにより把持されたか否かを検出するためのもので、例えば把持動作に連動した保持部材１２の回動を検出するための回転検出器などが利用できる。
この実施形態３で用いられる診断装置本体２の内部構成を、図８に示す。プローブホルダ９のプローブ検出部７１とロック機構１０のロック検出部７２とがそれぞれ本体制御部５０に接続されている。また、本体制御部５０には通知部７３が接続されている。通知部７３は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の保持の状態を外部に通知するためのものであり、例えば光や音などで通知するものが利用できる。
【００４５】
実施形態１と同様にして、超音波診断が終了すると、診断装置本体２の筐体６が閉じられると共に超音波プローブ１がハンドル手段７のプローブホルダ９に挿入される。続いて、オペレータによりハンドル手段２の把持部８が把持されると、把持レバー１１が回動されて保持部材１２が押圧される。この押圧により、保持部材１２は、図７において反時計回りに回動してプローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１を挟持する。また、保持部材１２はその挟持を緩める方向に回動しないようにロック部材１３とラチェット構造をなすことで、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
この時、オペレータの把持動作に連動して保持部材１２が回動したことをロック検出部７２が検出すると、本体制御部５０はプローブ検出部７１の検出結果に基づいてプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を判断する。その結果、本体制御部５０はプローブホルダ９に超音波プローブ１が保持されていないと判定すると、その結果をオペレータが感知できるように通知部７３により外部に通知する。一方、本体制御部５０は超音波プローブ１がプローブホルダ９に保持されていると判定した時には、通知部７３からの通知は行わない。
【００４６】
この実施形態３によれば、オペレータが把持部８を把持した際にプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を確認して通知するため、超音波プローブ１の管理をさらに確実に行うことができる。
【００４７】
実施形態４
診断装置本体２の筐体６に設置されるハンドル手段７の位置は、超音波診断システムの操作環境または持ち運び易さ等の使用環境に応じて変えることができる。
例えば、図９に示すように、ハンドル手段７は、筐体６において開閉軸５が設けられた背面側に設置してもよい。このような超音波診断システムを実施形態２で用いられたカート６１に搭載する場合、カート６１の接続部６３と診断装置本体２との接続を容易に行うことができる。また、超音波診断が終了して診断装置本体２を接続部６３から外す際にも、ハンドル手段７の把持部８を把持しながら診断装置本体２をカート６１から引き抜くことができ、容易に診断装置本体２を取り外すことができ、診断装置本体２の取り外しに伴いロック機構１０を作動させて超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持することが可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 超音波プローブ、２ 診断装置本体、３ 当接部、４ 握り部、５ 開閉軸、６ 筐体、７ ハンドル手段、８ 把持部、８ａ 開口部、９ プローブホルダ、１０ ロック機構、１１ 把持レバー、１２ 保持部材、１３ ロック部材、１４，１７，２２ 回動軸、１５ 凸部、１６ 把持面、１７ 接触面、１８ 歯、１９ 凹部、２０ 解除手段、２１ 開口部、３１ トランスデューサ、３２ 受信信号処理部、３３ パラレル／シリアル変換部、３４ 無線通信部、３５ 送信駆動部、３６ 送信制御部、３７ 受信制御部、３８ 通信制御部、３９ プローブ制御部、４０ バッテリ制御部、４１ バッテリ、４２ 受電部、４３ 無線通信部、４４ シリアル／パラレル変換部、４５ データ格納部、４６ 画像生成部、４７ 表示制御部、４８ 表示部、４９ 通信制御部、５０ 本体制御部、５１ 操作部、５２ 格納部、５３ 給電制御部、５４ 電源部、５５ 給電部、５６ 整相加算部、５７ 画像処理部、６１ カート、６２ 搭載台、６３ 接続部、６４ 解除凸部、６５，７１ プローブ検出部、７２ ロック検出部、７３ 通知部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波診断システムに係り、特に、超音波プローブと診断装置本体とが無線接続された超音波診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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システムが実用化されている。一般に、この種の超音波診断システムは、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。
【０００３】
近年、様々な場所での診断に対応できるように持ち運び可能に構成された超音波診断システムが開発されている。このような超音波診断システムでは、例えば、特許文献１に記載のように、診断装置本体にプローブホルダとハンドルとが設けられ、診断装置本体を閉じると共に超音波プローブをプローブホルダに保持させた状態でハンドルを把持することで、これらが一体に持ち運ばれる。
一方、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、例えば、特許文献２に記載されるように、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システムが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５３６０２号公報
【特許文献２】特開２００２−５３０１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に示されたような無線通信の機能を持ち運び可能に構成された超音波診断システムに適用できれば、診断環境の異なる様々な場所において操作性の向上した超音波プローブを使用することができる。しかしながら、このような超音波診断システムでは診断装置本体と超音波プローブとがケーブル等により接続されていないため、診断終了後に超音波プローブをプローブホルダに収納せずに移動してしまい、そのまま紛失してしまうおそれがある。
【０００６】
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、診断装置本体と無線通信される超音波プローブの管理を確実に行うことができる超音波診断システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る超音波診断システムは、超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して超音波エコーに基づく受信信号を無線伝送する超音波プローブと、前記超音波プローブと無線接続され、前記超音波プローブからの前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する診断装置本体と、前記診断装置本体に設置され、前記超音波プローブと前記診断装置本体を一体として持ち運びするためのハンドル手段とを有し、前記ハンドル手段は、把持部と、前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダと、前記把持部の把持動作に連動して前記プローブホルダによる前記超音波プローブの保持をロックするロック機構とを備えたものである。
【０００８】
ここで、前記ロック機構は、ラチェット構造により前記超音波プローブが前記プローブホルダから脱落しないようにロックするのが好ましい。また、前記プローブホルダは、保持した前記超音波プローブが内蔵するバッテリに対して給電を行う給電部を有してもよい。
【０００９】
また、前記ハンドル手段は、前記把持部が把持された際に前記プローブホルダにおける前記超音波プローブの有無を検出するプローブ検出部を有することができる。また、前記診断装置本体は、前記プローブ検出部による前記超音波プローブの検出結果をオペレータに通知する通知部を有することもできる。
【００１０】
また、前記診断装置本体を接続して移動する移動式カートをさらに備えることができる。また、前記移動式カートは、前記診断装置本体との接続に伴って、前記ロック機構による前記超音波プローブのロックを解除するロック解除手段を有することもできる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、把持部の把持動作に連動してプローブホルダによる超音波プローブの保持をロックするので、診断装置本体と無線通信される超音波プローブの管理を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の実施形態１に係る超音波診断システムを示す図である。
【図２】実施形態１におけるロック機構を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係る超音波診断システムの構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、この発明の実施形態２に係る超音波診断システムを示す図である。
【図５】実施形態２における診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態２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。
【図７】実施形態３におけるロック機構を示す平面図である。
【図８】実施形態３における診断装置本体の構成を示すブロック図である。
【図９】実施形態４に係る超音波診断システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
実施形態１
図１（Ａ）および（Ｂ）に、実施形態１に係る超音波診断システムの構成を示す。超音波診断システムは、超音波プローブ１と、この超音波プローブ１と無線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、被検体に当接させる当接部３とオペレータにより把持される握り部４とを有し、オペレータが握り部４を把持して走査しつつ当接部３が超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信する。
【００１４】
診断装置本体２は、本体上部と本体下部が開閉軸５を軸に開閉する筐体６を有し、筐体６の側面に超音波プローブ１と筐体６とを一体に持ち運びするためのハンドル手段７が設置されている。筐体６には、超音波画像を表示するための表示部やオペレータが入力操作するための操作部などが備えられている。また、ハンドル手段７は、オペレータが把持して持ち運ぶための開口部８ａが形成された把持部８と、超音波プローブ１を保持するためのプローブホルダ９と、把持部８の把持動作に連動してプローブホルダ９による超音波プローブ１の保持をロックするロック機構１０とを有する。
【００１５】
ロック機構１０は、ハンドル手段７の内部に設けられ、図２に示されるように、把持部８と共にオペレータにより把持される把持レバー１１と、把持レバー１１の把持動作に連動してプローブホルダ９との間で超音波プローブ１を保持する保持部材１２と、プローブホルダ９と保持部材１２による超音波プローブ１の保持をロックするロック部材１３とを有する。
把持レバー１１は、図２において鉛直方向に延びる回動軸１４を有し、回動軸１４の周りに回動可能に設けられている。また、把持レバー１１は、一方の端部に凸部１５を有すると共に、凸部１５に対して回動軸１４を挟んだ反対側にはハンドル手段７の開口部８ａに露出された把持面１６を有する。オペレータが把持部８と共に把持レバー１１の把持面１６を把持することで把持レバー１１が図２において時計回りに回動し、把持レバー１１の凸部１５で保持部材１２をプローブホルダ９の方向に押圧する。
【００１６】
保持部材１２は、一方の端部において鉛直方向に延びる回動軸１７を有し、回動軸１７の周りに回動可能に設けられている。把持レバー１１の凸部１５で押圧された保持部材１２は、図２において反時計回りに回動し、プローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１の握り部４を挟持することで超音波プローブ１が保持される。超音波プローブ１と接触する保持部材１２の表面には弾性を有する接触面１７が形成されており、接触面１７が超音波プローブ１の握り部４の形状に応じて変形することでプローブホルダ９との間で超音波プローブ１が確実に保持される。
また、保持部材１２は、図２において時計回りに回動してプローブホルダ９との間での保持力が緩まないように、保持部材１２とロック部材１３とがラチェット構造により係合している。すなわち、保持部材１２が図２において反時計回りにしか回動しないように、保持部材１２の一方の端部の側面に設けられた歯車状に並ぶ複数の歯１８と、ロック部材１３の一方の端部に形成された凹部１９とが係合される。ロック部材１３は保持部材１２の方向へ図示しないバネなどにより付勢されると共に、ロック部材１３の凹部１９にはロック部材１３に対して垂直な面と緩やかに傾斜する面とが形成されている。このため、保持部材１２が図２において反時計回りに回動する時には保持部材１２の歯１８が凹部１９の緩やかに傾斜する面に沿って移動していくのに対し、保持部材１２が図２において時計回りに回動する時には保持部材１２の歯１８が凹部１９の垂直な面に引っ掛かることで移動できない。これにより、保持部材１２は図２において反時計回りにのみ回動することになり、保持部材１２とプローブホルダ９とによる保持力が緩まないように確実に超音波プローブ１を挟持することで、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
【００１７】
なお、ロック部材１３の他方の端部には、超音波プローブ１のロックを解除するための凸状の解除手段２０が設けられている。解除手段２０がハンドル手段７の側面に形成された開口部２１を介して図２において右方向に押圧されると、ロック部材１３が解除手段２０と凹部１９との間に設けられた回動軸２２の周りに時計回りに回動し、保持部材１２の歯１８が凹部１９から外される。保持部材１２の歯１８が凹部１９から外れることで保持部材１２が図２において時計回りに回動可能となり、保持部材１２とプローブホルダ９との間で超音波プローブ１を挟持する圧力が緩められ、超音波プローブ１のロックが解除される。
【００１８】
ここで、超音波プローブと診断装置本体の内部構成を図３に示す。
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３１を有し、これらトランスデューサ３１にそれぞれ対応して受信信号処理部３２が接続され、さらに受信信号処理部３２にパラレル／シリアル変換部３３を介して無線通信部３４が接続されている。また、複数のトランスデューサ３１に送信駆動部３５を介して送信制御部３６が接続され、複数の受信信号処理部３２に受信制御部３７が接続され、無線通信部３４に通信制御部３８が接続されている。そして、パラレル／シリアル変換部３３、送信制御部３６、受信制御部３７および通信制御部３８にプローブ制御部３９が接続されている。さらに、プローブ制御部３９には、バッテリ制御部４０を介してバッテリ４１が接続され、バッテリ４１に充電のための受電部４２が接続されている。
【００１９】
複数のトランスデューサ３１は、それぞれ送信駆動部３５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３１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。
【００２０】
送信駆動部３５は、例えば、複数のパルサを含んでおり、送信制御部３６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３１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３１に供給する。
【００２１】
各チャンネルの受信信号処理部３２は、受信制御部３７の制御の下で、対応するトランスデューサ３１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３３に供給する。受信信号処理部３２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３３は、複数チャンネルの受信信号処理部３２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。
【００２２】
無線通信部３４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３４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３８に出力する。通信制御部３８は、プローブ制御部３９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３４を制御すると共に、無線通信部３４が受信した各種の制御信号をプローブ制御部３９に出力する。
【００２３】
プローブ制御部３９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４１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４０は、バッテリ４１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４１の電力残量を監視する。
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。
【００２４】
一方、診断装置本体２は、無線通信部４３を有し、この無線通信部４３にシリアル／パラレル変換部４４を介してデータ格納部４５が接続され、データ格納部４５に画像生成部４６が接続されている。さらに、画像生成部４６に表示制御部４７を介して表示部４８が接続されている。また、無線通信部４３に通信制御部４９が接続され、シリアル／パラレル変換部４４、画像生成部４６、表示制御部４７および通信制御部４９に本体制御部５０が接続されている。本体制御部５０には、オペレータが入力操作を行うための操作部５１と、動作プログラムを格納する格納部５２がそれぞれ接続されている。
さらに、本体制御部５０には、給電制御部５３を介して電源部５４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９が形成されており、このプローブホルダ９に給電部５５が配設されている。
【００２５】
無線通信部４３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４３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４９は、本体制御部５０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４３を制御する。
シリアル／パラレル変換部４４は、無線通信部４３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４５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４４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。
【００２６】
画像生成部４６は、データ格納部４５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４６は、整相加算部５６と画像処理部５７とを含んでいる。
整相加算部５６は、本体制御部５０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。
【００２７】
画像処理部５７は、整相加算部５６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５７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４７は、画像生成部４６によって生成される画像信号に基づいて、表示部４８に超音波診断画像を表示させる。表示部４８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４７の制御の下で、超音波診断画像を表示する。
【００２８】
本体制御部５０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５４は、ＡＣアダプタを経由して商用電源に接続されており、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５３は、本体制御部５０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４１の電力残量に基づき、必要に応じて電源部５４をプローブホルダ９の給電部５５に接続して、超音波プローブ１のバッテリ４１の充電を行わせる。プローブホルダ９の給電部５５は、プローブホルダ９に保持された超音波プローブ１の受電部４２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。
【００２９】
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４４、画像生成部４６、表示制御部４７、通信制御部４９、本体制御部５０および給電制御部５３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５２に格納される。格納部５２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。
【００３０】
診断時には、まず、超音波プローブ１の送信駆動部３５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３１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３１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３２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３３でシリアル化された後に無線通信部３４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４３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４４でパラレルのデータに変換され、データ格納部４５に格納される。さらに、データ格納部４５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４６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４７により超音波診断画像が表示部４８に表示される。
【００３１】
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４１の電力残量がバッテリ制御部４０で監視されており、診断装置本体２の給電制御部５３は、本体制御部５０および通信制御部４９を介して無線通信によりこれらバッテリ４１の電力残量を認識することができる。
【００３２】
次に、実施形態１の動作について説明する。
まず、オペレータにより超音波プローブが走査されて被検体の超音波診断が行われる。超音波プローブの走査を一旦止めて超音波プローブがプローブホルダに戻された際には、図３に示すように、商用電源に接続された診断装置本体２の電源部５４からプローブホルダ９の給電部５５を介して超音波プローブ１の受電部４２に電磁誘導等により非接触で電力が供給され、超音波プローブ１のバッテリ４１が充電される。このようにして、超音波プローブ１のバッテリ４１の充電を行いつつ超音波診断が続けられる。
【００３３】
超音波診断が終了すると商用電源と電源部５４との接続が遮断され、図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、診断装置本体２の筐体６が閉じられると共に超音波プローブ１の握り部４がハンドル手段７のプローブホルダ９に挿入される。
続いて、オペレータによりハンドル手段７の把持部８が把持される。この際に、オペレータは、把持部８の位置に備えられたロック機構１０の把持レバー１１も同時に把持する。この把持動作により把持レバー１１は図２において時計回りに回動すると共に把持レバー１１の凸部１５が保持部材１２を図２において上方向に押圧する。把持レバー１１の凸部１５により押圧された保持部材１２は、図２において反時計回りに回動して、保持部材１２の接触面１７とプローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１の握り部４を挟持することで超音波プローブ１を保持する。また、保持部材１２は、図２において反時計回りにしか回動できないように、ロック部材１３と共にラチェット構造をなしている。これにより、保持部材１２は超音波プローブ１をプローブホルダ９との間で一旦挟持するとその挟持する圧力を緩める方向に回動しないため、確実に超音波プローブ１が挟持され、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
【００３４】
このようにして、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされるため、例えばオペレータが把持部８を放した場合でも超音波プローブ１をプローブホルダ９から脱落させずにそのまま保持することができる。また、超音波プローブ１はプローブホルダ９と保持部材１２との間で挟持することで保持されるため、超音波プローブ１の形状が異なる場合でもその形状に応じて両者の幅が適宜調整されるため、様々な形状の超音波プローブ１を保持することができる。
また、超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持させていない状態でオペレータが把持部８を把持した際には、保持部材１２の回動が止まらずに進んでいくため、オペレータが把持した把持レバー１１が所定量以上に移動される。このように、超音波プローブ１を置き忘れたまま超音波診断システムを持ち運ぶような場合には、把持部８を把持した際の違和感によりオペレータに超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持させていないことを感知させることもできる。
【００３５】
一方、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持のロックを解除する際には、ハンドル手段７の開口部２１に指などを挿入し、ロック部材１３の解除手段２０を押圧する。解除手段２０の押圧によりロック部材１３が図２において時計回りに回動され、ラチェット構造による保持部材１２の歯１８とロック部材１３の凹部１９との係合が外される。これにより、保持部材１２は図２において時計回りに回動可能となり、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持のロックが解除される。
【００３６】
この実施形態によれば、超音波診断システムを持ち運ぶ際には必ず超音波プローブ１のロック動作を伴うため、超音波プローブ１の紛失を防止すると共に超音波診断システムを収納する際にオペレータに超音波プローブ１に対する意識付けを行うことができる。
【００３７】
なお、診断装置本体２は、電源部５４の代わりにバッテリを用いてもよい。これにより、超音波診断システムを持ち運んでいる時でもプローブホルダ９に保持された超音波プローブ１のバッテリを充電することができる。
【００３８】
実施形態２
図４（Ａ）および（Ｂ）に、実施形態２に係る超音波診断システムの構成を示す。この超音波診断システムでは、図１に示した実施形態１のシステムを搭載して移動するためのカート６１をさらに有する。カート６１は、超音波診断システムを搭載するための搭載台６２と、超音波診断システムの搭載位置において診断装置本体２と接続するための接続部６３とを有する。接続部６３は商用電源と接続されており、接続部６３と診断装置本体２が接続されると診断装置本体２の電源部に電力が供給される。また、接続部６３はハンドル手段７の開口部２１より径の小さい解除凸部６４を有し、診断装置本体２が接続部６３に接続されるのに伴い解除凸部６４が開口部２１の内側に挿入され、解除手段２０が押圧される。これにより、プローブホルダ９により保持された超音波プローブ１のロックが、カート６１に超音波診断システムを搭載すると同時に解除される。
また、実施形態２で用いられる診断装置本体２の内部構成を図５に示す。図３に示した実施形態１のプローブホルダ９にプローブ検出部６５がさらに配設されると共にプローブ検出部６５が本体制御部５０に接続されている。プローブ検出部６５は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を検出するためのもので、例えば光センサなどが利用できる。
【００３９】
ここで、図６のフローチャートを参照して、実施形態２で用いられる診断装置本体２の給電制御部５３の動作について説明する。
まず、ステップＳ１で、プローブ検出部６５による検出結果に基づいてプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無が判定される。超音波プローブ１がプローブホルダ９に存在すると判定されると、ステップＳ２に進み、診断装置本体２とカート６１の接続部６３との接続状態から診断装置本体２がカート６１にセットされているか否かが判定される。
【００４０】
ステップＳ２で、カート６１にセットされていると判定されると、商用電源を用いて超音波プローブ１のバッテリ４１に充電可能であると判断され、ステップＳ３で、プローブホルダ９の給電部５５からプローブホルダ９に保持されている超音波プローブ１の受電部４２に電磁誘導等により非接触で電力が供給され、バッテリ４１の充電動作が実行される。この充電動作は、次のステップＳ４で、バッテリ４１の充電が完了したと判断されるまで続行される。これにより、プローブホルダ９に保持された超音波プローブ１の充電が完了する。
【００４１】
なお、ステップＳ１で超音波プローブ１がプローブホルダ９に存在しないと判定された場合およびステップＳ２で診断装置本体２がカート６１にセットされていないと判定された場合には、超音波プローブ１の充電を実行すべきでないと判断され、充電は実行されずに一連の処理を終了する。
【００４２】
この実施形態２によれば、超音波診断システムをカート６１に搭載して超音波診断を行うため、超音波診断システムの操作性を向上させることができる。また、超音波診断システムをカート６１に搭載すると同時にプローブホルダ９による超音波プローブ１のロックが解除されるため、ロック解除時の煩わしさを解消させることができる。
また、診断装置本体２は電源部５４の代わりにバッテリを用いてもよい。この場合には、診断装置本体２の給電制御部５２が商用電源など外部から給電可能であることを確認して超音波プローブ１の充電を行うため、診断装置本体２のバッテリの電力を消費せずに効果的に超音波プローブ１の充電を行うことができる。
【００４３】
なお、カート６１には、超音波診断に必要なプリンターなどの外部機器を搭載してもよく、接続部６３を介して外部機器と超音波診断システムとを接続させることができる。
【００４４】
実施形態３
図７に、実施形態３に係る超音波診断システムの構成を示す。この超音波診断システムは、超音波プローブ１の管理をさらに確実に行うためのもので、図１に示した実施形態１のシステムにおけるプローブホルダ９にプローブ検出部７１をさらに配設すると共にロック機構１０にロック検出部７２をさらに配設したものである。プローブ検出部７１は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を検出するためのもので、例えば光センサなどが利用できる。また、ロック検出部７２は、ハンドル手段７の把持部８がオペレータにより把持されたか否かを検出するためのもので、例えば把持動作に連動した保持部材１２の回動を検出するための回転検出器などが利用できる。
この実施形態３で用いられる診断装置本体２の内部構成を、図８に示す。プローブホルダ９のプローブ検出部７１とロック機構１０のロック検出部７２とがそれぞれ本体制御部５０に接続されている。また、本体制御部５０には通知部７３が接続されている。通知部７３は、プローブホルダ９における超音波プローブ１の保持の状態を外部に通知するためのものであり、例えば光や音などで通知するものが利用できる。
【００４５】
実施形態１と同様にして、超音波診断が終了すると、診断装置本体２の筐体６が閉じられると共に超音波プローブ１がハンドル手段７のプローブホルダ９に挿入される。続いて、オペレータによりハンドル手段２の把持部８が把持されると、把持レバー１１が回動されて保持部材１２が押圧される。この押圧により、保持部材１２は、図７において反時計回りに回動してプローブホルダ９の内側面との間で超音波プローブ１を挟持する。また、保持部材１２はその挟持を緩める方向に回動しないようにロック部材１３とラチェット構造をなすことで、プローブホルダ９による超音波プローブ１の保持がロックされる。
この時、オペレータの把持動作に連動して保持部材１２が回動したことをロック検出部７２が検出すると、本体制御部５０はプローブ検出部７１の検出結果に基づいてプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を判断する。その結果、本体制御部５０はプローブホルダ９に超音波プローブ１が保持されていないと判定すると、その結果をオペレータが感知できるように通知部７３により外部に通知する。一方、本体制御部５０は超音波プローブ１がプローブホルダ９に保持されていると判定した時には、通知部７３からの通知は行わない。
【００４６】
この実施形態３によれば、オペレータが把持部８を把持した際にプローブホルダ９における超音波プローブ１の有無を確認して通知するため、超音波プローブ１の管理をさらに確実に行うことができる。
【００４７】
実施形態４
診断装置本体２の筐体６に設置されるハンドル手段７の位置は、超音波診断システムの操作環境または持ち運び易さ等の使用環境に応じて変えることができる。
例えば、図９に示すように、ハンドル手段７は、筐体６において開閉軸５が設けられた背面側に設置してもよい。このような超音波診断システムを実施形態２で用いられたカート６１に搭載する場合、カート６１の接続部６３と診断装置本体２との接続を容易に行うことができる。また、超音波診断が終了して診断装置本体２を接続部６３から外す際にも、ハンドル手段７の把持部８を把持しながら診断装置本体２をカート６１から引き抜くことができ、容易に診断装置本体２を取り外すことができ、診断装置本体２の取り外しに伴いロック機構１０を作動させて超音波プローブ１をプローブホルダ９に保持することが可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 超音波プローブ、２ 診断装置本体、３ 当接部、４ 握り部、５ 開閉軸、６ 筐体、７ ハンドル手段、８ 把持部、８ａ 開口部、９ プローブホルダ、１０ ロック機構、１１ 把持レバー、１２ 保持部材、１３ ロック部材、１４，１７，２２ 回動軸、１５ 凸部、１６ 把持面、１７ 接触面、１８ 歯、１９ 凹部、２０ 解除手段、２１ 開口部、３１ トランスデューサ、３２ 受信信号処理部、３３ パラレル／シリアル変換部、３４ 無線通信部、３５ 送信駆動部、３６ 送信制御部、３７ 受信制御部、３８ 通信制御部、３９ プローブ制御部、４０ バッテリ制御部、４１ バッテリ、４２ 受電部、４３ 無線通信部、４４ シリアル／パラレル変換部、４５ データ格納部、４６ 画像生成部、４７ 表示制御部、４８ 表示部、４９ 通信制御部、５０ 本体制御部、５１ 操作部、５２ 格納部、５３ 給電制御部、５４ 電源部、５５ 給電部、５６ 整相加算部、５７ 画像処理部、６１ カート、６２ 搭載台、６３ 接続部、６４ 解除凸部、６５，７１ プローブ検出部、７２ ロック検出部、７３ 通知部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して超音波エコーに基づく受信信号を無線伝送する超音波プローブと、
前記超音波プローブと無線接続され、前記超音波プローブからの前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する診断装置本体と、
前記診断装置本体に設置され、前記超音波プローブと前記診断装置本体を一体として持ち運びするためのハンドル手段と
を有し、
前記ハンドル手段は、
把持部と、
前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダと、
前記把持部の把持動作に連動して前記プローブホルダによる前記超音波プローブの保持をロックするロック機構と
を備えたことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項２】
前記ロック機構は、ラチェット構造により前記超音波プローブが前記プローブホルダから脱落しないようにロックする請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項３】
前記プローブホルダは、保持した前記超音波プローブが内蔵するバッテリに対して給電を行う給電部を有する請求項１または２に記載の超音波診断システム。
【請求項４】
前記ハンドル手段は、前記把持部が把持された際に前記プローブホルダにおける前記超音波プローブの有無を検出するプローブ検出部を有する請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断システム。
【請求項５】
前記診断装置本体は、前記プローブ検出部による前記超音波プローブの検出結果をオペレータに通知する通知部を有する請求項４に記載の超音波診断システム。
【請求項６】
前記診断装置本体を接続して移動する移動式カートをさらに備えた請求項１〜５のいずれかに記載の超音波診断システム。
【請求項７】
前記移動式カートは、前記診断装置本体との接続に伴って、前記ロック機構による前記超音波プローブのロックを解除するロック解除手段を有する請求項６に記載の超音波診断システム。
【請求項１】
超音波ビームを被検体に向けて送信すると共に被検体からの超音波エコーを受信して超音波エコーに基づく受信信号を無線伝送する超音波プローブと、
前記超音波プローブと無線接続され、前記超音波プローブからの前記受信信号に基づいて超音波画像を生成する診断装置本体と、
前記診断装置本体に設置され、前記超音波プローブと前記診断装置本体を一体として持ち運びするためのハンドル手段と
を有し、
前記ハンドル手段は、
把持部と、
前記超音波プローブを保持するためのプローブホルダと、
前記把持部の把持動作に連動して前記プローブホルダによる前記超音波プローブの保持をロックするロック機構と
を備えたことを特徴とする超音波診断システム。
【請求項２】
前記ロック機構は、ラチェット構造により前記超音波プローブが前記プローブホルダから脱落しないようにロックする請求項１に記載の超音波診断システム。
【請求項３】
前記プローブホルダは、保持した前記超音波プローブが内蔵するバッテリに対して給電を行う給電部を有する請求項１または２に記載の超音波診断システム。
【請求項４】
前記ハンドル手段は、前記把持部が把持された際に前記プローブホルダにおける前記超音波プローブの有無を検出するプローブ検出部を有する請求項１〜３のいずれかに記載の超音波診断システム。
【請求項５】
前記診断装置本体は、前記プローブ検出部による前記超音波プローブの検出結果をオペレータに通知する通知部を有する請求項４に記載の超音波診断システム。
【請求項６】
前記診断装置本体を接続して移動する移動式カートをさらに備えた請求項１〜５のいずれかに記載の超音波診断システム。
【請求項７】
前記移動式カートは、前記診断装置本体との接続に伴って、前記ロック機構による前記超音波プローブのロックを解除するロック解除手段を有する請求項６に記載の超音波診断システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−６１１２６（Ｐ２０１２−６１１２６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０７５６２（Ｐ２０１０−２０７５６２）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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