超音波診断装置
【課題】超音波プローブを被検体に装着可能にすること。
【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、処理装置とを備える。超音波プローブは、被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成される。例えば、超音波プローブは、被検体の突起部である骨の間に嵌合可能な形状に形成される。処理装置は、前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する。
【解決手段】実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、処理装置とを備える。超音波プローブは、被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成される。例えば、超音波プローブは、被検体の突起部である骨の間に嵌合可能な形状に形成される。処理装置は、前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の医用画像診断装置に比べ、簡便な操作性、被爆のおそれがない非侵襲性などの利点を備えた装置として、今日の医療において、心臓、肝臓、腎臓、乳腺など、様々な生体組織の検査や診断に利用されている。例えば、超音波診断装置は、医師等の操作者によって超音波プローブを被検体に押し当てた場合に、かかる超音波プローブから送信した超音波が被検体の内部組織で反射された反射波信号を受信することによって、被検体内の組織構造の画像である超音波画像を生成する。このため、超音波診断装置は、操作者によって超音波プローブが押し当てられる部位に応じて、異なる組織の超音波画像を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、被検体に装着可能な超音波プローブを有する超音波診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、処理装置とを備える。超音波プローブは、被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成される。処理装置は、前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る診断システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る診断装置の外観を模式的に示す図である。
【図３】図３は、被検体Ｐに装着された第１の実施形態に係る超音波プローブの外観を模式的に示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ１矢視による超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図５】図５は、図３のＡ２矢視による超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図６】図６は、図５のＩ１−Ｉ１線における超音波プローブを示す断面図である。
【図７】図７は、肋間に固定される超音波プローブの状態を模式的に示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る２次元超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る装置本体の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る診断装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、変形例１に係る超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図１２】図１２は、図１１のＩ２−Ｉ２線における超音波プローブを示す断面図である。
【図１３】図１３は、被検体に固定された変形例１に係る超音波プローブを示す外観図である。
【図１４】図１４は、変形例２に係る超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図１５】図１５は、図１４のＩ３−Ｉ３線における超音波プローブを示す断面図である。
【図１６】図１６は、変形例３に係る超音波プローブを示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る診断装置によって実施される運動負荷心エコー検査の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係る診断システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係る診断システムの構成例を示す図である。図１に例示するように、第１の実施形態に係る診断システムには、一つの態様として、個人宅にいる被検体Ｐに装着される診断装置１と、被検体Ｐの個人宅に設置される無線ルータ等のアクセスポイント１１と、病院に設置されるサーバ装置１２とが含まれる。アクセスポイント１１とサーバ装置１２とは、ネットワーク１０を介して通信可能である。例えば、アクセスポイント１１とサーバ装置１２とは、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等のセキュリティが確保された回線を介して相互に通信を行う。
【０００８】
診断装置１は、被検体Ｐによって携帯されるホルター心電計と一体化された携帯可能な超音波診断装置であり、アクセスポイント１１と無線通信を行う。具体的には、診断装置１は、装置本体１００と、被検体Ｐに固定可能な薄型の超音波プローブ１０１とを有する。装置本体１００は、被検体Ｐが日常生活を送っている中で定期的に心電図（ＥＣＧ：Electrocardiogram）の記録を行うとともに、超音波プローブ１０１から被検体Ｐに送信された超音波の反射波信号から超音波画像を生成する。さらに、装置本体１００は、これらの心電図や超音波画像を定期的にアクセスポイント１１に送信することで、ネットワーク１０を介してサーバ装置１２に心電図や超音波画像を送信する。
【０００９】
サーバ装置１２は、患者である被検体毎に、被検体に関する個人情報、被検体から得られた心電図や超音波画像等の各種医用データを記憶する。第１の実施形態におけるサーバ装置１２は、装置本体１００から定期的に送信される心電図や超音波画像を受け付けることにより、日常生活を送っている被検体Ｐから得られた心電図や超音波画像を蓄積する。これにより、病院内の医師等は、携帯端末やパーソナルコンピュータを用いてサーバ装置１２にアクセスすることにより、個人宅にいる被検体Ｐから得られた心電図や超音波画像を確認することが可能となる。
【００１０】
ここで、第１の実施形態における装置本体１００は、被検体Ｐから定期的に測定する心電図を解析する。そして、装置本体１００は、心電図解析の結果、被検体Ｐの異常を検知した場合に、超音波プローブ１０１に超音波を送信させることで被検体Ｐの超音波画像を生成する。すなわち、装置本体１００は、心電図を用いた解析により被検体Ｐに異常のおそれがある場合に、即座に超音波プローブ１０１により被検体Ｐをスキャンすることで超音波画像を生成する。そして、装置本体１００は、超音波画像を生成するたびに、異常検知時の心電図とともに超音波画像をサーバ装置１２に送信する。これにより、第１の実施形態に係る診断装置１は、被検体Ｐに異常のおそれがある場合に、心電図だけでなく超音波画像を用いた診察を可能にする。一般に、心電図は、被検体Ｐ内に流れる微小電気信号から得られるので、被検体Ｐの体位変化に伴って心電図の波形が変化したり、体動により心電図の波形にノイズが発生する場合がある。第１の実施形態における診断装置１は、心電図及び超音波画像を用いた複合的な診察を可能にするので、被検体Ｐの体位変化や体動に伴って心電図の波形が乱れる場合であっても、医師による診断精度を向上させることができる。
【００１１】
以下に、上述した診断装置１についてより詳細に説明する。以下では、まず、上記の複合的な診察を可能にする超音波プローブ１０１について説明し、次に、装置本体１００の構成及び処理手順について説明する。なお、第１の実施形態では、診断装置１が、被検体Ｐの心電図を定期的に記録するとともに、異常検知時に被検体Ｐの胸部（例えば、心臓）の超音波画像を生成する例について説明する。ただし、診断装置１は、胸部以外の他の部位（例えば、腹部等）の超音波画像を生成してもよい。
【００１２】
図２は、第１の実施形態に係る診断装置１の外観を模式的に示す図である。図２に示すように、第１の実施形態に係る診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１と、ホルター心電計プローブ１１１とを有する。
【００１３】
装置本体１００と超音波プローブ１０１とはケーブル１０２によって電気通信可能に接続され、装置本体１００とホルター心電計プローブ１１１とはケーブル１１２によって電気通信可能に接続される。ケーブル１０２及びケーブル１１２は、折り曲げることが可能な部材であり、例えば、ゴム等の絶縁体により覆われた金属線である。
【００１４】
ホルター心電計プローブ１１１は、粘着パッド等により被検体Ｐの体表に固定されており、被検体Ｐ内から微小電気信号を検出することにより心電図データを取得する。超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに接着することを目的として接触する接触面が被検体Ｐの突起部（肋骨等）と嵌合可能な形状に形成される。この超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに超音波を送信し、かかる超音波が被検体Ｐ内で反射された反射波信号を受信する。装置本体１００は、被検体Ｐに装着された超音波プローブ１０１から被検体Ｐに対して送信された超音波の反射波信号を処理する処理装置である。具体的には、装置本体１００は、ホルター心電計プローブ１１１によって取得された心電図データを受け付けるとともに、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号を用いて超音波画像を生成する。
【００１５】
このような診断装置１は、被検体Ｐに装着可能に形成されることで、日常生活を送っている被検体Ｐから心電図データや超音波画像を得ることができる。特に、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、厚さの薄い平板状に形成されることで、被検体Ｐに固定されることを可能にする。
【００１６】
図３〜図５を用いて、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の形状について説明する。図３は、被検体Ｐに装着された第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の外観を模式的に示す図である。なお、図３では、超音波プローブ１０１が装着された被検体Ｐの側面を見た例を示す。
【００１７】
図３に示した例では、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの胸部近傍の体表に装着され、被検体Ｐの腰部近傍に装着された装置本体１００とケーブル１０２を介して接続される。かかる超音波プローブ１０１は、固定用ベルトや粘着パッド等によって被検体Ｐに固定される。例えば、図１に例示した被検体Ｐのように、超音波プローブ１０１は、体表に密着する弾性体である固定用ベルトにより被検体Ｐに固定される。また、例えば、超音波プローブ１０１は、粘着性を有する粘着パッドが塗布されることで、かかる粘着パッドを介して被検体Ｐに固定される。このような超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに固定された状態であっても被検体Ｐの動きを妨害しにくい形状となるように、医師等が超音波プローブ１０１を保持するための凸状のグリップを有しない。この点について図４及び図５を用いて説明する。
【００１８】
図４及び図５は、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。図４は、図３のＡ１矢視による超音波プローブ１０１を示す外観拡大図であり、図５は、図３のＡ２矢視による超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。
【００１９】
図４及び図５に示すように、超音波プローブ１０１は、平板状の中空である外装ケース１０３を有する。図４及び図５に示した例では、外装ケース１０３は、略直方体の形状をなしており、例えば合成樹脂等により形成される。具体的には、外装ケース１０３は、図４に示した状態において、上下の面が一定の面積を有するのに対して、高さ方向の大きさである厚さが薄く形成される。なお、外装ケース１０３は、直方体における１２個の辺が丸みを帯びた形状に形成される。
【００２０】
また、図５に示すように、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐと接触させられる外装ケース１０３の面である接触面１０４に開口部が形成され、かかる開口部に音響レンズ１０５が設けられる。音響レンズ１０５は、後述する圧電素子１０７から発生する超音波を収束させる。この点について図６を用いて説明する。
【００２１】
図６は、図５のＩ１−Ｉ１線における超音波プローブ１０１を示す断面図である。図６に示すように、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の外装ケース１０３は、接触面１０４に音響レンズ１０５の下面と略同一の形状の孔である開口部１０４ａが形成される。そして、音響レンズ１０５は、かかる開口部１０４ａに固定される。言い換えれば、音響レンズ１０５は、被検体Ｐの突起部である骨等の間に嵌合可能な凸形状に形成された湾曲部が外装ケース１０３上に配置されることとなる。
【００２２】
また、超音波プローブ１０１は、外装ケース１０３の接触面１０４を上面とした場合に、音響レンズ１０５から外装ケース１０３の下面方向に、音響整合層１０６、圧電素子１０７、バッキング材１０８が積層される。音響レンズ１０５は、上記の通り超音波を収束させる。音響整合層１０６は、圧電素子１０７と被検体Ｐとの間との音響インピーダンスの不整合を緩和する。
【００２３】
圧電素子１０７は、フレキシブルケーブル等の電極１０９によりケーブル１０２と接続され、かかる電極１０９を介して装置本体１００との間で電気信号を送受信する。かかる圧電素子１０７は、装置本体１００から供給される送信信号に基づき超音波を発生し、被検体Ｐからの反射波信号を受信する。具体的には、第１の実施形態における圧電素子１０７は、外装ケース１０３の略厚み方向Ｆ１に超音波を発生する。なお、ここでは図示していないが、圧電素子１０７は、複数の圧電素子から構成されており、圧電素子それぞれが、超音波を発生し、反射波信号を受信する。図６に示した例では、複数の圧電振動子が一列で配置されているものとする。したがって、上述してきた超音波プローブ１０１は、１次元超音波プローブに該当する。バッキング材１０８は、圧電素子１０７から後方（外装ケース１０３の下面方向）への超音波の伝播を防止する。
【００２４】
例えば、超音波プローブ１０１から被検体に超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体の体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する圧電素子１０７にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。そして、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号は、ケーブル１０２を介して装置本体１００に送信される。装置本体１００は、超音波プローブ１０１から受け付けた反射波信号を用いて、被検体Ｐの超音波画像を生成する。
【００２５】
このように、第１の実施形態における超音波プローブ１０１は、図３〜図６に示した例のように、平板状の外装ケース１０３を有し、さらに、被検体Ｐと接触させられる外装ケース１０３の接触面１０４に音響レンズ１０５が設けられ、かかる音響レンズ１０５を介して外装ケース１０３の略厚み方向Ｆ１に発射される超音波を発生する圧電素子１０７を外装ケース１０３の内部に有する。かかる超音波プローブ１０１は、厚さが薄く、かつ、平板形状であるので、被検体Ｐに固定されやすく、また、被検体Ｐに固定された状態であっても被検体Ｐの動きを妨害しにくい。
【００２６】
なお、上述した超音波プローブ１０１から発射される超音波は、被検体Ｐ内の骨等で略全反射される。このため、心臓の超音波画像を生成することを望む場合であっても、超音波プローブ１０１と撮影対象の心臓との間に骨が位置すると、超音波画像に描出されない可能性がある。したがって、上記の実施形態のように被検体Ｐの胸部の超音波画像を生成する場合には、超音波プローブ１０１から発射される超音波が被検体Ｐの肋骨を避けて心臓等に到達することが望ましい。そこで、上述した超音波プローブ１０１の音響レンズ１０５は、被検体Ｐの肋間に沿った凸形状であることが望ましい。この点について図７を用いて説明する。
【００２７】
図７は、肋間に固定される超音波プローブ１０１の状態を模式的に示す図である。なお、図７では、音響レンズ１０５の形状を明示するために、音響レンズ１０５が被検体Ｐの肋間に直接嵌合されているようにみえる状態を示したが、実際には、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの体表に接着されており、肋骨に直接接触しない。図６に示した例のように、音響レンズ１０５は、外装ケース１０３の接触面１０４から離れる方向に湾曲した凸状に形成される。ここで、音響レンズ１０５は、図７に示した例のように、かかる湾曲部が被検体Ｐの肋間に嵌合可能な形状に形成される。これにより、音響レンズ１０５が肋間に位置するように超音波プローブ１０１が被検体Ｐに固定されることにより、超音波プローブ１０１から発射される超音波は、肋骨を避けて進行することができる。この結果、装置本体１００は、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号を用いて、肋骨に囲まれた心臓等が描出された超音波画像を生成することができる。また、肋間に沿った凸形状である音響レンズ１０５は、かかる肋間に嵌まりやすいので、超音波プローブ１０１を被検体Ｐに固定しやすくできる。
【００２８】
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブ１０１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである例を示した。しかし、超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブであってもよい。図８は、第１の実施形態に係る２次元超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。なお、図８は、図５に対応する図である。２次元超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置されるので、図８に示した例のように縦方向と横方向との長さが略同一の音響レンズ１０５ａが設けられる。かかる音響レンズ１０５ａについても、被検体Ｐの肋間に沿った凸形状であることが望ましい。
【００２９】
次に、図９を用いて、第１の実施形態に係る装置本体１００について説明する。図９は、第１の実施形態に係る装置本体１００の構成例を示す図である。図９に例示した装置本体１００は、図示しないバッテリー等が搭載されており、かかるバッテリーにより動作する。図９に例示したように、第１の実施形態に係る装置本体１００は、超音波プローブ１０１と、ホルター心電計プローブ１１１と、入力装置２１とが接続される。
【００３０】
入力装置２１は、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、トラックボール、ボタン等の入力デバイスである。これらの入力デバイスは、装置本体１００の側面等に設けられる。装置本体１００は、入力装置２１を介して、ユーザ（例えば、被検体Ｐ）からの操作指示を受け付ける。
【００３１】
また、装置本体１００は、ネットワーク１０や外部記憶装置２２と接続される。第１の実施形態においては、装置本体１００は、ネットワーク１０や外部記憶装置２２と無線接続されるものとする。外部記憶装置２２は、例えば、図１に例示した病院内に配置されるサーバ装置１２や、かかるサーバ装置１２と接続されるストレージサーバ等である。
【００３２】
また、装置本体１００は、図９に例示するように、ホルター心電計システム１２１と、解析回路１２２と、ブックマーク回路１２３と、システムコントローラ１２４と、スキャンコントローラ１２５と、送受信ユニット１２６と、Ｂモード処理ユニット１２７と、ドプラモード処理ユニット１２８と、座標変換回路１２９と、画像合成回路１３０と、内部記憶装置１３１と、外部インタフェース部１３２とを有する。
【００３３】
ホルター心電計プローブ１１１は、粘着パッド等により被検体Ｐの体表に固定された状態において、被検体Ｐ内から微小電気信号を検出することで心電図データを取得する。ホルター心電計システム１２１は、ホルター心電計プローブ１１１によって取得された心電図データを受け付ける。そして、ホルター心電計システム１２１は、かかる心電図データを内部記憶装置１３１に格納する。なお、第１の実施形態におけるホルター心電計システム１２１は、ホルター心電計プローブ１１１から心電図データを定常的に受け付けて、受け付けた心電図データを内部記憶装置１３１に蓄積していく。
【００３４】
解析回路１２２は、ホルター心電計プローブ１１１から心電図データを受け付け、受け付けた心電図データをリアルタイムに解析することで、被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する。そして、解析回路１２２は、このような解析の結果、被検体Ｐに異常が発生しているおそれがあると判定した場合には、異常発生通知をブックマーク回路１２３やシステムコントローラ１２４に送信する。
【００３５】
なお、解析回路１２２による解析処理について説明すると、解析回路１２２は、例えば、心電図データから、心周期の波形を表すＰ波、ＱＲＳ波（Ｑ波、Ｒ波およびＳ波）、Ｔ波を取得し、これらの各波を用いて被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する。例えば、Ｑ波からＳ波までの期間が心室の収縮期間を示し、Ｓ波からＴ波までの期間が心室の拡張期間を示すので、解析回路１２２は、Ｓ−Ｔ間（Ｓ波からＴ波までの期間）における心臓の動きを解析することで、虚血性心疾患や心筋梗塞の疑いがあるか否かを判定する。また、例えば、Ｓ−Ｔ間では０ｍｖで波形が水平となる区間がみられるが、この水平部分が狭心症では正常な状態よりも低下し、心筋梗塞では上昇するので、解析回路１２２は、Ｓ−Ｔ間を解析することで、狭心症の疑いがあるか否かを判定する。
【００３６】
ブックマーク回路１２３は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けた場合に、かかる異常発生通知を受信した時刻である異常発生時刻を保持する。例えば、ブックマーク回路１２３は、異常発生時刻を所定の記憶メモリにログとして格納する。また、例えば、ブックマーク回路１２３は、解析回路１２２によって異常が検出された心電図データに対して、異常発生時刻をデータとして付加する。
【００３７】
システムコントローラ１２４は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、装置本体１００による処理を全体制御する。図９では制御線を図示することを省略したが、システムコントローラ１２４は、装置本体１００内の各部に対して制御信号を送信し、各部による処理を制御する。
【００３８】
第１の実施形態におけるシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けた場合に、異常発生通知を受けた時刻から所定時間（例えば、１秒や２秒や５秒等）が経過するまで超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行うようにスキャンコントローラ１２５を制御する。
【００３９】
スキャンコントローラ１２５は、送受信ユニット１２６を制御することにより、超音波プローブ１０１にスキャンを開始させる。このとき、スキャンコントローラ１２５は、システムコントローラ１２４によって指定された時刻の範囲だけスキャンを行うように送受信ユニット１２６を制御する。
【００４０】
送受信ユニット１２６は、超音波の送受信処理を行う。具体的には、送受信ユニット１２６は、超音波を送信する場合に、内部のパルサにおいて高電圧パルスを所定の遅延時間毎に順次発生させる。かかる高電圧パルスが超音波プローブ１０１に内蔵される圧電素子１０７の各振動子セルに順次印加されることで、各振動子セルにおいて超音波が発生する。
【００４１】
また、超音波の受信時には、超音波プローブ１０１内部の圧電素子１０７の各振動子セルにおいて、超音波ビームの反射波が受信され、その複数チャンネルの受信信号が送受信ユニット１２６に入力される。送受信ユニット１２６は、プリアンプによって受信信号をゲイン補正した後に、Ａ／Ｄ変換する。そして、送受信ユニット１２６は、Ａ／Ｄ変換後の信号を受信フォーカス位置に応じて各チャンネルに遅延制御と加算処理（整相加算）を行った後、直交検波と帯域制限フィルタによって信号帯域を制御することで反射波データを生成し、生成した反射波データをＢモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８に送信する。
【００４２】
Ｂモード処理ユニット１２７は、送受信ユニット１２６から反射波データを受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００４３】
ドプラモード処理ユニット１２８は、送受信ユニット１２６から受け取った反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００４４】
Ｂモード処理ユニット１２７によって生成されたＢモードデータや、ドプラモード処理ユニット１２８によって生成されたドプラデータは、生データ（Rawデータ）とも呼ばれ、内部記憶装置１３１に格納される。また、かかる生データは、座標変換回路１２９に送信される。
【００４５】
座標変換回路１２９は、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８から受け付けた生データを、受信ビーム時の座標系から画像表示のための直交座標系へ変換する。
【００４６】
画像合成回路１３０は、座標変換回路１２９によって直交座標系に変換されたＢモード画像やドプラモード・カラーモード画像を内部記憶装置１３１に格納し、画像収集条件などの文字情報と併せて画像合成を行った後に、ＲＧＢのマップ値を割り当てる。このようにして、画像合成回路１３０は、超音波画像として合成画像を生成する。
【００４７】
内部記憶装置１３１は、ＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ（Flash Memory）、フラッシュＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶デバイスである。かかる内部記憶装置１３１は、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８によって生成された生データや、画像合成回路１３０によって生成された超音波画像等を記憶する。
【００４８】
外部インタフェース部１３２は、無線通信により外部装置との間で各種データを送受する。具体的には、システムコントローラ１２４は、無線通信機能を有し、内部記憶装置１３１に記憶されている生データや超音波画像等を外部記憶装置２２に格納したりすることができる。
【００４９】
ここで、第１の実施形態におけるシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けて、所定時間だけスキャン処理を行うようにスキャンコントローラ１２５を制御した場合に、ブックマーク回路１２３によって記録された異常発生時刻と、解析回路１２２によって異常が検出された心電図データと、スキャンコントローラ１２５を制御することで生成された超音波画像とを対応付けて内部記憶装置１３１に格納する。そして、システムコントローラ１２４は、内部記憶装置１３１に格納した異常発生時刻と心電図データと超音波画像とを対応付けたデータ群をサーバ装置１２に送信する。なお、システムコントローラ１２４は、かかるデータ群を定期的に内部記憶装置１３１から取得してサーバ装置１２に送信してもよいし、解析回路１２２によって異常が検出されるたびに、かかるデータ群をサーバ装置１２に送信してもよい。
【００５０】
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係る診断装置１による処理手順について説明する。図１０は、第１の実施形態に係る診断装置１による処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図１０に示すように、診断装置１の装置本体１００は、ホルター心電計プローブ１１１を介して被検体Ｐの心電図データを順次取得する（ステップＳ１０１）。そして、装置本体１００の解析回路１２２は、順次取得される心電図データを解析することで、被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、装置本体１００は、解析回路１２２によって被検体Ｐの異常が検出されない間は（ステップＳ１０２否定）、ホルター心電計プローブ１１１を介して被検体Ｐの心電図データを順次取得する（ステップＳ１０１）。
【００５２】
一方、解析回路１２２によって被検体Ｐの異常が検出された場合には（ステップＳ１０２肯定）、装置本体１００のシステムコントローラ１２４は、スキャンコントローラ１２５を制御することにより、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を開始する（ステップＳ１０３）。この結果、超音波プローブ１０１、送受信ユニット１２６、Ｂモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９、画像合成回路１３０等が処理を行うことにより、装置本体１００は、超音波画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００５３】
そして、システムコントローラ１２４は、ステップＳ１０２において異常が検出された心電図データと、ステップＳ１０４において生成された超音波画像とを対応付けて内部記憶装置１３１に格納する（ステップＳ１０５）。そして、システムコントローラ１２４は、内部記憶装置１３１に格納した心電図データと超音波画像との組合せをサーバ装置１２に送信する（ステップＳ１０６）。
【００５４】
上述したように、第１の実施形態によれば、超音波プローブ１０１は被検体Ｐに装着することができる。
【００５５】
また、第１の実施形態によれば、心電図及び超音波画像を用いた複合的な診察を可能にするので、被検体Ｐの体位変化や体動に伴って心電図の波形が乱れる場合であっても、医師による診断精度を向上させることができる。
【００５６】
なお、上記第１の実施形態では、診断装置１が、心電図の解析により異常を検出した場合に、超音波画像を生成する例を示した。しかし、診断装置１は、心電図の解析結果で異常を検出しない場合であっても、超音波画像を生成してもよい。例えば、診断装置１は、所定の時間が経過するたびに、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を開始させて超音波画像を生成してもよい。
【００５７】
また、例えば、診断装置１は、特定の時刻になった場合に、超音波画像を生成してもよい。例えば、一般的に、不整脈と冠動脈が痙攣する冠攣縮性狭心症は、労作と無関係に夜や早朝に多く発生することが知られており、病院内における心電図検査や負荷心電図検査では診断がつかない場合もある。そこで、診断装置１は、超音波プローブ１０１にスキャン処理を開始させる処理を夜や早朝に集中して行ってもよい。これにより、診断装置１は、被検体Ｐの冠攣縮性狭心症等の診断が可能となる超音波画像を生成できる場合がある。
【００５８】
また、上記例のように、診断装置１が、定期的に超音波画像を生成する用途や、特定の時間帯に超音波画像を生成する用途に用いられる場合には、診断装置１は、心電計システムを有しなくてもよい。具体的には、診断装置１は、図９に例示したホルター心電計プローブ１１１、ホルター心電計システム１２１、解析回路１２２及びブックマーク回路１２３を有しなくてもよい。
【００５９】
また、上記第１の実施形態では、診断装置１が、心電図の解析により異常発生を検出した場合に、異常発生時刻から所定時間が経過するまでの間、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行う例を示した。しかし、診断装置１は、異常発生を検出した場合に、所定数の超音波画像が生成されるまで超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行ってもよい。
【００６０】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、心電図を解析することで心時相を特定し、特定の心時相のタイミングで間欠的に超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行ってもよい。そして、診断装置１は、間欠的に生成した超音波画像と、かかる超音波画像を生成したときに得られた心電図とをサーバ装置１２に送信してもよい。このとき、サーバ装置１２は、診断装置１から送信される超音波画像や心電図をリアルタイムに解析して、心臓壁の変動異常等を検出した場合には、異常発生時刻を所定の記憶メモリにログとして格納してもよい。
【００６１】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、超音波プローブ１０１が図８に例示したように２次元超音波プローブである場合には、３次元の医用画像データであるボリュームデータを取得してもよい。
【００６２】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１のシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２による異常検出の回数が所定回数を超えた場合や、解析回路１２２による異常検出が所定時間連続した場合には、医師等が保持する携帯端末等にメール等により警告を通知してもよい。
【００６３】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、ホルター心電計プローブ１１１の代わりに、被検体Ｐの脈拍を取得可能な腕時計型の脈計測装置を有してもよい。かかる場合に、解析回路１２２は、例えば脈拍が所定の閾値範囲内でない場合には、被検体Ｐに異常が発生したと判定する。
【００６４】
また、上記第１の実施形態において、図９に例示した送受信ユニット１２６、Ｂモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９、画像合成回路１３０等は、省電力モード（スタンバイ状態）で動作し、解析回路１２２によって異常が検出された場合に、システムコントローラ１２４による制御に従って、省電力モード（スタンバイ状態）から通常の電力供給モードにて動作してもよい。
【００６５】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、超音波画像を生成せずに、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号をサーバ装置１２に送信してもよい。かかる場合には、超音波プローブ１０１は、図９に例示したＢモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０を有しなくてもよい。これにより、超音波プローブ１０１は、より小型化することが可能となる。また、この場合には、サーバ装置１２は、図９に例示したＢモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０と同等の機能を有し、診断装置１から受信した反射波信号を用いて、超音波画像を生成する。
【００６６】
また、上記例において、診断装置１は、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号から生データまで生成し、生成した生データをサーバ装置１２に送信してもよい。かかる場合には、超音波プローブ１０１は、図９に例示した座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０を有しなくてもよい。また、この場合には、サーバ装置１２は、図９に例示した座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０と同等の機能を有し、診断装置１から受信した生データを用いて、超音波画像を生成する。この例の場合、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８によって生成される生データは、反射波信号と比較してデータサイズが小さいので、診断装置１とアクセスポイント１１との間における通信帯域の圧迫を防止することができ、同様に、アクセスポイント１１とサーバ装置１２との間における通信帯域の圧迫を防止することができる。
【００６７】
また、上記例において、診断装置１は、医師や看護婦等が使用するデスクトップ型のパーソナルコンピュータや、ノート型のパーソナルコンピュータや、タブレット型のパーソナルコンピュータや、携帯端末等に送信してもよい。また、診断装置１は、心電図と超音波画像との組合せを送るのではなく、サーバ装置１２や医師等が使用するパーソナルコンピュータ等に、心電図だけを送信してもよいし、超音波画像だけを送信してもよい。また、診断装置１は、解析回路１２２によって異常が検出された時刻の前後において得られた心電図と超音波画像との組合せを送信してもよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、図３〜図８を用いて、薄型かつ平板状の超音波プローブ１０１の形状について説明した。しかし、診断装置１と接続される超音波プローブの形状は上記第１の実施形態に示した形状に限られない。そこで、第２の実施形態では、超音波プローブの他の形状例について説明する。
【００６９】
［傾斜面］
上記第１の実施形態では、超音波プローブが、上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、双方の面が平行に形成されていない外装ケースを有してもよい。この点について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、変形例１に係る超音波プローブ２０１を示す外観拡大図である。また、図１２は、図１１のＩ２−Ｉ２線における超音波プローブ２０１を示す断面図である。
【００７０】
図１１に示すように、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、被検体Ｐと接触させられる接触面２０４が傾斜面として形成される。具体的には、図１２に示した例において、超音波プローブ２０１の外装ケース２０３は、ケーブル１０２が接続される側面部２０３ａの厚さＦ１１よりも側面部２０３ａの反対側に位置する側面部２０３ｂの厚さＦ１２の方が大きく、側面部２０３ａから側面部２０３ｂに向かうほど厚くなる形状に形成される。すなわち、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、図１１に示した例において、下面に対して平行でない傾斜面である接触面２０４の一部に、下面と略平行な底面１０５ｂを有する開口部２０５ａが形成され、かかる開口部２０５ａの底面２０５ｂに音響レンズ１０５が固定される。
【００７１】
図１３は、被検体Ｐに固定された変形例１に係る超音波プローブ２０１を示す外観図である。図１３に示すように、変形例１に係る超音波プローブ２０１が被検体Ｐに固定された場合、接触面２０４の傾斜に応じて音響レンズ１０５から発射される超音波の方向が傾く。これにより、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、揺動可能でない圧電素子を有する場合であっても、外装ケース２０３の上面と下面とのなす角度に応じて、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。なお、図１３に示すように、被検体Ｐと超音波プローブ２０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００７２】
［窪み］
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブが、平面状の上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、上面及び下面のうち音響レンズ１０５が設けられる接触面に、被検体Ｐの突起部（骨等）と係り合う凹部が形成された外装ケースを有してもよい。この点について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、変形例２に係る超音波プローブ３０１を示す外観拡大図である。また、図１５は、図１４のＩ３−Ｉ３線における超音波プローブ３０１を示す断面図である。
【００７３】
図１４及び図１５に示すように、変形例２に係る超音波プローブ３０１は、被検体Ｐと接触させられる接触面３０４上に略直線状の窪みである凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成される外装ケース３０３を有する。図１４及び図１５に示した例では、外装ケース３０３は、音響レンズ１０５を挟む位置に凹部３０４ａと凹部３０４ｂが形成される。より具体的に説明すると、図１５に示した例において、超音波プローブ３０１の外装ケース３０３は、ケーブル１０２が接続される側面部３０３ａと音響レンズ１０５の位置との間に凹部３０４ａが形成され、側面部３０３ａの反対側に位置する側面部３０３ｂと音響レンズ１０５の位置との間に凹部３０４ｂが形成される。凹部３０４ａ及び３０４ｂは、接触面３０４から下面（底面）方向に湾曲した窪みであり、被検体Ｐの突起部と係り合う。
【００７４】
このような超音波プローブ３０１は、凹部３０４ａ及び３０４ｂが肋間に嵌まりやすい形状であるので、被検体Ｐに固定されやすい。具体的には、超音波プローブ３０１は、音響レンズ１０５の両端に凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成された外装ケース３０３を有するので、図７に示した例において、凹部３０４ａ及び３０４ｂが被検体Ｐの肋骨に位置する。このため、超音波プローブ３０１は、被検体Ｐに固定されやすく、この結果、被検体Ｐ内の固定の部位（例えば、心臓）を定常的に撮影することを可能にする。
【００７５】
［アダプタ］
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブが、平面状の上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、接触面から離れる方向に延伸自在な延伸部材（すなわち、少なくとも１以上に積み重ねられた複数の平板状の接着部材）が設けられた外装ケースを有してもよい。この点について図１６を用いて説明する。図１６は、変形例４に係る超音波プローブ４０１を示す断面図である。
【００７６】
図１６に示すように、変形例３に係る超音波プローブ４０１は、外装ケース４０３の接触面４０４のうち少なくとも中央部以外の面上に、接触面４０４から離れる方向に延伸自在な延伸部材としてアダプタ４０４ａ及び４０４ｂが設けられる。図１６に示した例では、外装ケース４０３の接触面４０４のうち音響レンズ１０５を挟む位置にアダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂとが設けられる。より具体的に説明すると、図１６に示した例において、アダプタ４０４ａは、外装ケース４０３の接触面４０４のうち、ケーブル１０２が接続される外装ケース４０３の側面部４０３ａと音響レンズ１０５の位置との間に設けられる。また、アダプタ４０４ｂは、外装ケース４０３の接触面４０４のうち、側面部４０３ａの反対側に位置する側面部４０３ｂと音響レンズ１０５の位置との間に設けられる。
【００７７】
かかるアダプタ４０４ａ及び４０４ｂは、外装ケース４０３の厚さ方向に伸縮自在な部材である。例えば、アダプタ４０４ａ及び４０４ｂは、図１６に示した例のように、直径が異なる複数の円柱部材が伸縮自在に連結される。図１６に示した例では、円柱部材同士が最小の重なり範囲で重なっている伸状態のアダプタ４０４ａ及び４０４ｂを示している。
【００７８】
このような変形例３に係る超音波プローブ４０１は、揺動可能でない圧電素子を有する場合であっても、アダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂの伸縮状態に応じて、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。さらに、超音波プローブ４０１は、アダプタ４０４ａ及び４０４ｂの伸縮状態を変動させることで、超音波の発射方向が調整することができる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００７９】
なお、ここでは図示することを省略するが、上記変形例３に係る超音波プローブ４０１は、アダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂの代わりに、伸縮部材や弾性部材が設けられてもよい。これにより、固定バンド等によって超音波プローブ４０１が被検体Ｐの体表に圧着された場合に、伸縮部材等の形状変化により接触面４０４と体表との角度を調整することが可能になる。このため、図１３の例と同様に、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。この場合、角度調整には弾性部材の固さ、すなわち形状変化率の異なる部材を併用することで傾斜角度を修正し、図１６の例と同様に、略垂直以外の所望の方向に超音波を送信できるように微調整が可能になる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００８０】
また、ここでは図示することを省略するが、上記第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、接触面１０４上に厚さの異なる粘着パッドを貼り付けてもよい。この場合であっても、図１３の例と同様に、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。加えて、粘着パッドの厚さを変更することで傾斜角度も容易に修正できるので、図１６の例と同様に、略垂直以外の所望の方向に超音波を送信できるように微調整が可能になる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００８１】
また、上述してきた超音波プローブ１０１、２０１、３０１又は４０１の形状は、上記例に限られない。例えば、上記例では、外装ケースの面（接触面等）が略四角形である例を示したが、外装ケースの面は、円形や楕円形や台形等の任意の形状でもよい。また、例えば、上記例では、音響レンズ１０５が接触面の中央近傍に設けられる例を示したが、音響レンズ１０５は、接触面の中央近傍以外の領域に設けられてもよい。
【００８２】
また、例えば、上記図１１に示した例では、外装ケース２０３の接触面２０４と底面とが所定の角度をなす例を示したが、超音波プローブ２０１において、接触面２０４と底面とは略平行であってもよい。かかる場合には、図１２に示した開口部２０５ａの底面２０５ｂと、外装ケース２０３の接触面２０４とが所定の角度をなす関係であればよい。かかる場合であっても、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。
【００８３】
また、例えば、上記図１４に示した例では、外装ケース３０３の接触面３０４上に略直線状の凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成される例を示した。しかし、凹部３０４ａ及び３０４ｂは略直線状でなくてもよく、被検体Ｐの突起部（骨等）と係り合うことが可能であればいかなる形状であってもよい。
【００８４】
また、上記図１１〜図１３や図１６等に示した超音波の送信方向が制御可能な超音波プローブは、１次元超音波プローブに適用することが有効である。すなわち、１次元超音波プローブは、超音波の送信方向が固定されるが、図１１〜図１３や図１６等に示した構成とすることで、超音波の送信方向を制御することができる。
【００８５】
［据え置き型］
また、上記の図１〜図１６を用いて説明した実施形態では、診断装置１が被検体Ｐに携帯されることを前提とする例を示した。しかし、診断装置１は、被検体Ｐに携帯されない据え置き型であってもよい。具体的には、上述してきた診断装置１のうち、超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１は、被検体Ｐに携帯されてもよいが、装置本体１００については、被検体Ｐに携帯されずに医療室等に据え置きされてもよい。
【００８６】
以下、据え置き型の診断装置１における実施形態について、ストレスエコーを例に挙げて説明する。近年、虚血性心疾患等の心臓疾患の検査を目的として、ストレスエコーと呼ばれる検査が行われる場合がある。ストレスエコーは、心臓に負荷をかけて、安静時には確認できない心筋の動きや血液の流れの変化を調べるための超音波検査で、運動負荷心エコーと薬剤負荷心エコーがある。前者は患者に何段階かの異なる負荷の運動をしてもらうことで、後者は薬剤（例えばドブタミン）の量を何段階かに変えながら、心拍数と血圧をあげる。運動ができない状態の患者では薬剤負荷が行われるが、薬剤を使用しない安全性の高い運動負荷が実施されることが多い。かかる運動負荷心エコー検査では、前述したように被検体Ｐに運動を行わせた後、超音波プローブを被検体Ｐに押し当てることで超音波画像を動画または静止画群として少なくとも１心拍以上記録し、心電計プローブを被検体Ｐに取り付けることで心電図を記録することが行われる。ここで、運動負荷心エコーにおいては、被検体Ｐが運動を行ってから所定時間（例えば、９０秒など）が経過するまでに超音波画像や心電図を記録することが求められる。すなわち、医師等の操作者は、運動後の被検体Ｐに対して、即座に超音波プローブを被検体Ｐに押し当てたり、心電計プローブを被検体Ｐに取り付けたりすることを要する。そして、超音波画像を記録するためには、観察対象の部位（心臓等）に超音波が照射されるように超音波プローブを被検体Ｐに押し当てることを要するので、ストレスエコーを行う操作者には高い技術が求められることとなる。
【００８７】
しかし、上述した実施形態に係る据え置き型の診断装置１を用いた場合、操作者は、高い技術が求められることなく、超音波画像や心電図を容易に記録することができる。具体的には、実施形態に係る超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１を被検体Ｐに取り付けた状態で、かかる被検体Ｐに運動をさせる。そして、操作者は、被検体Ｐが運動を行った後に、装置本体１００を操作することで、運動後の被検体Ｐにおける超音波画像や心電図を即座に記録することができる。また、上記の通り、実施形態に係る超音波プローブ１０１は、肋間等と嵌合することで被検体Ｐに固定されるので、被検体Ｐが運動した場合であっても位置ずれが発生することを防止できる。このため、操作者は、観察対象の部位（心臓等）に超音波が照射されるように、時間をかけて超音波プローブ１０１を運動前の被検体Ｐに取り付けることができる。そして、操作者は、被検体Ｐが運動した場合であっても超音波プローブ１０１の取り付け位置を調整することなく、観察対象の超音波画像を記録することができる。
【００８８】
このように、上述した診断装置１は、装置本体１００が据え置き型であっても、超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１が被検体Ｐに固定されるので、ストレスエコー等において高精度で効率的な検査を実現することができる。また、超音波プローブ１０１を被検体Ｐの同一の場所に取り付けることで、同じ観察対象の超音波画像を何度も記録することができるので、上述してきた診断装置１は、再現性の高い超音波診断装置として利用することができる。
【００８９】
なお、上述した診断装置１は、複数の超音波プローブ１０１を有してもよい。この場合、操作者は、複数の観察対象が存在する場合に、各観察対象に超音波が照射されるように各超音波プローブ１０１を被検体Ｐに取り付けることで、１度に複数の超音波画像を記録することができる。例えば、運動負荷心エコーにおいて、心臓用音響ウィンドウと呼ばれる心尖ウィンドウ（Apical Window）や胸骨傍ウィンドウ（Parasternal Window）といった肋間の複数の観察位置から観察可能な心臓の特定断面の超音波画像を記録する場合、運動後の所定時間内に超音波プローブを各観察位置に適切な角度で押し当てることは技術が必要であるので、場合によって被検体Ｐに何度も運動を行わせることを要するおそれがある。しかし、実施形態に係る診断装置１では、１度に複数の超音波画像を記録することができるので、被検体Ｐに何度も運動を行わせることなくストレスエコーを実現することができる。なお、それぞれのプローブからの超音波反射波が干渉するような場合は、それぞれを順次切り替えて送受信する時間差制御を行う。
【００９０】
［自動運動負荷心エコー］
上記では、被検体Ｐが運動を行った後に、操作者が装置本体１００を操作することで、運動負荷心エコーを行う例を示した。しかし、装置本体１００は、被検体Ｐによる運動が終了した時点を検知することで、運動直後の超音波画像及び心電図を自動的に記録してもよい。この点について図１７を用いて具体的に説明する。図１７は、実施形態に係る診断装置１によって実施される運動負荷心エコー検査の一例を示す図である。
【００９１】
図１７に示した例では、ホルター心電計プローブ１１１によって心電図波形Ｗ１０が記録されたものとする。また、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３及びＧ２１〜Ｇ２３は、心電図波形Ｗ１０においてＲ波が検出された時刻に生成されたものとする。装置本体１００のシステムコントローラ１２４は、心電図波形Ｗ１０においてＲ波が検出される時刻についてのみ、スキャンコントローラ１２５を制御することで超音波画像を間欠的に生成する。なお、ここでは、Ｒ波が検出されるたびに超音波画像を順次生成する例を示したが、装置本体１００は、所定時間（例えば、１分）が経過し、かつ、Ｒ波が検出されるタイミングにおいて超音波画像を間欠的に生成してもよい。
【００９２】
そして、装置本体１００は、このような超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３及びＧ２１〜Ｇ２３を解析することにより、被検体Ｐが運動中であるか否かを判定する。具体的には、心臓は伸縮運動を行うので、被検体Ｐが運動をしていない場合であっても心臓の形状や位置は変化する。しかし、各Ｒ波が検出されるタイミングにおいては、被検体Ｐが運動をしていない限りは、心臓の形状や位置は略同一となることが考えられる。そこで、装置本体１００は、各Ｒ波が検出されるタイミングにおいて生成された超音波画像間の動きベクトル等を解析する（例えば相互相関処理などを利用する）ことにより、心臓の形状や位置が変化しているか否かを検出する。そして、装置本体１００は、動きベクトルの大きさが所定値よりも小さい場合には、被検体Ｐが運動していないと判定し、動きベクトルの大きさが所定値以上である場合には、被検体Ｐが運動していると判定する。
【００９３】
例えば、図１７に示した例において、各Ｒ波に対応する超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３が連続して生成されたものとする。この例の場合、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３に描出されている心臓の位置は略同一である。このため、装置本体１００は、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３が生成された時点では、心臓の位置が動いていないので、被検体Ｐが運動していないと判定することができる。
【００９４】
また、例えば、図１７に示した例において、各Ｒ波に対応する超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３が連続して生成されたものとする。この例の場合、超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３に描出されている心臓の位置はそれぞれ異なる。このため、装置本体１００は、超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３が生成された時点では、心臓の位置が動いているので、被検体Ｐが運動していると判定することができる。
【００９５】
このようにして、装置本体１００は、心電図波形Ｗ１０における各Ｒ波に対応する超音波画像を解析することにより、被検体Ｐが運動中であるか否かを判定する。そして、１００は、被検体Ｐが運動している状態から運動していない状態となった際に、超音波画像を連続して生成する。すなわち、装置本体１００は、Ｒ波が検出されるタイミングにおいて超音波画像を間欠的に生成する状態から、Ｒ波が検出されるタイミングに関係なく超音波画像を連続して生成する状態となる。この場合、少なくとも１心拍以上の動画または静止画群を収集し、保存する。前記収集時間あるいは心拍数は事前にユーザが指定可能とする。また、必要に応じて、収集期間中に被検体Ｐが運動しているかも並行して判定し、収集期間中に被検体Ｐの運動を検知した場合は、その動画または静止画群を破棄あるいは動きがあったことを示す情報を付加すると同時に、ユーザに画面上で知らせる。
【００９６】
これにより、装置本体１００は、運動している被検体Ｐが停止した場合に、自動的に超音波画像を連続して生成するので、操作者が装置本体１００を操作することなく、自動的にストレスエコーの検査を実施することができる。
【００９７】
なお、上述した被検体Ｐの運動有無を判定する処理は、装置本体１００のシステムコントローラ１２４によって行われてもよいし、装置本体１００が備える専用チップや専用プログラムによって行われてもよい。また、上記例では、Ｒ波が検出されるタイミングで超音波画像を生成する例を示したが、装置本体１００は、Ｐ波、Ｑ波、Ｓ波、Ｔ波、Ｕ波等の他の波が検出されるタイミング、あるいは検出しやすい波からの任意の遅延時間のタイミングで超音波画像を生成してもよい。
【００９８】
以上説明したとおり、第１及び第２の実施形態によれば、超音波プローブを被検体に装着することができる。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１００】
１ 診断装置
１００ 装置本体
１０１ 超音波プローブ
１０３ 外装ケース
１０４ 接触面
１０５ 音響レンズ
１０７ 圧電素子
１１１ ホルター心電計プローブ
１２１ ホルター心電計システム
１２２ 解析回路
１２３ ブックマーク回路
１２４ システムコントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波診断装置は、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置などの他の医用画像診断装置に比べ、簡便な操作性、被爆のおそれがない非侵襲性などの利点を備えた装置として、今日の医療において、心臓、肝臓、腎臓、乳腺など、様々な生体組織の検査や診断に利用されている。例えば、超音波診断装置は、医師等の操作者によって超音波プローブを被検体に押し当てた場合に、かかる超音波プローブから送信した超音波が被検体の内部組織で反射された反射波信号を受信することによって、被検体内の組織構造の画像である超音波画像を生成する。このため、超音波診断装置は、操作者によって超音波プローブが押し当てられる部位に応じて、異なる組織の超音波画像を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３２６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、被検体に装着可能な超音波プローブを有する超音波診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブと、処理装置とを備える。超音波プローブは、被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成される。処理装置は、前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る診断システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る診断装置の外観を模式的に示す図である。
【図３】図３は、被検体Ｐに装着された第１の実施形態に係る超音波プローブの外観を模式的に示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ１矢視による超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図５】図５は、図３のＡ２矢視による超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図６】図６は、図５のＩ１−Ｉ１線における超音波プローブを示す断面図である。
【図７】図７は、肋間に固定される超音波プローブの状態を模式的に示す図である。
【図８】図８は、第１の実施形態に係る２次元超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係る装置本体の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の実施形態に係る診断装置による処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、変形例１に係る超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図１２】図１２は、図１１のＩ２−Ｉ２線における超音波プローブを示す断面図である。
【図１３】図１３は、被検体に固定された変形例１に係る超音波プローブを示す外観図である。
【図１４】図１４は、変形例２に係る超音波プローブを示す外観拡大図である。
【図１５】図１５は、図１４のＩ３−Ｉ３線における超音波プローブを示す断面図である。
【図１６】図１６は、変形例３に係る超音波プローブを示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態に係る診断装置によって実施される運動負荷心エコー検査の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係る診断システムについて説明する。図１は、第１の実施形態に係る診断システムの構成例を示す図である。図１に例示するように、第１の実施形態に係る診断システムには、一つの態様として、個人宅にいる被検体Ｐに装着される診断装置１と、被検体Ｐの個人宅に設置される無線ルータ等のアクセスポイント１１と、病院に設置されるサーバ装置１２とが含まれる。アクセスポイント１１とサーバ装置１２とは、ネットワーク１０を介して通信可能である。例えば、アクセスポイント１１とサーバ装置１２とは、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等のセキュリティが確保された回線を介して相互に通信を行う。
【０００８】
診断装置１は、被検体Ｐによって携帯されるホルター心電計と一体化された携帯可能な超音波診断装置であり、アクセスポイント１１と無線通信を行う。具体的には、診断装置１は、装置本体１００と、被検体Ｐに固定可能な薄型の超音波プローブ１０１とを有する。装置本体１００は、被検体Ｐが日常生活を送っている中で定期的に心電図（ＥＣＧ：Electrocardiogram）の記録を行うとともに、超音波プローブ１０１から被検体Ｐに送信された超音波の反射波信号から超音波画像を生成する。さらに、装置本体１００は、これらの心電図や超音波画像を定期的にアクセスポイント１１に送信することで、ネットワーク１０を介してサーバ装置１２に心電図や超音波画像を送信する。
【０００９】
サーバ装置１２は、患者である被検体毎に、被検体に関する個人情報、被検体から得られた心電図や超音波画像等の各種医用データを記憶する。第１の実施形態におけるサーバ装置１２は、装置本体１００から定期的に送信される心電図や超音波画像を受け付けることにより、日常生活を送っている被検体Ｐから得られた心電図や超音波画像を蓄積する。これにより、病院内の医師等は、携帯端末やパーソナルコンピュータを用いてサーバ装置１２にアクセスすることにより、個人宅にいる被検体Ｐから得られた心電図や超音波画像を確認することが可能となる。
【００１０】
ここで、第１の実施形態における装置本体１００は、被検体Ｐから定期的に測定する心電図を解析する。そして、装置本体１００は、心電図解析の結果、被検体Ｐの異常を検知した場合に、超音波プローブ１０１に超音波を送信させることで被検体Ｐの超音波画像を生成する。すなわち、装置本体１００は、心電図を用いた解析により被検体Ｐに異常のおそれがある場合に、即座に超音波プローブ１０１により被検体Ｐをスキャンすることで超音波画像を生成する。そして、装置本体１００は、超音波画像を生成するたびに、異常検知時の心電図とともに超音波画像をサーバ装置１２に送信する。これにより、第１の実施形態に係る診断装置１は、被検体Ｐに異常のおそれがある場合に、心電図だけでなく超音波画像を用いた診察を可能にする。一般に、心電図は、被検体Ｐ内に流れる微小電気信号から得られるので、被検体Ｐの体位変化に伴って心電図の波形が変化したり、体動により心電図の波形にノイズが発生する場合がある。第１の実施形態における診断装置１は、心電図及び超音波画像を用いた複合的な診察を可能にするので、被検体Ｐの体位変化や体動に伴って心電図の波形が乱れる場合であっても、医師による診断精度を向上させることができる。
【００１１】
以下に、上述した診断装置１についてより詳細に説明する。以下では、まず、上記の複合的な診察を可能にする超音波プローブ１０１について説明し、次に、装置本体１００の構成及び処理手順について説明する。なお、第１の実施形態では、診断装置１が、被検体Ｐの心電図を定期的に記録するとともに、異常検知時に被検体Ｐの胸部（例えば、心臓）の超音波画像を生成する例について説明する。ただし、診断装置１は、胸部以外の他の部位（例えば、腹部等）の超音波画像を生成してもよい。
【００１２】
図２は、第１の実施形態に係る診断装置１の外観を模式的に示す図である。図２に示すように、第１の実施形態に係る診断装置１は、装置本体１００と、超音波プローブ１０１と、ホルター心電計プローブ１１１とを有する。
【００１３】
装置本体１００と超音波プローブ１０１とはケーブル１０２によって電気通信可能に接続され、装置本体１００とホルター心電計プローブ１１１とはケーブル１１２によって電気通信可能に接続される。ケーブル１０２及びケーブル１１２は、折り曲げることが可能な部材であり、例えば、ゴム等の絶縁体により覆われた金属線である。
【００１４】
ホルター心電計プローブ１１１は、粘着パッド等により被検体Ｐの体表に固定されており、被検体Ｐ内から微小電気信号を検出することにより心電図データを取得する。超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに接着することを目的として接触する接触面が被検体Ｐの突起部（肋骨等）と嵌合可能な形状に形成される。この超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに超音波を送信し、かかる超音波が被検体Ｐ内で反射された反射波信号を受信する。装置本体１００は、被検体Ｐに装着された超音波プローブ１０１から被検体Ｐに対して送信された超音波の反射波信号を処理する処理装置である。具体的には、装置本体１００は、ホルター心電計プローブ１１１によって取得された心電図データを受け付けるとともに、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号を用いて超音波画像を生成する。
【００１５】
このような診断装置１は、被検体Ｐに装着可能に形成されることで、日常生活を送っている被検体Ｐから心電図データや超音波画像を得ることができる。特に、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、厚さの薄い平板状に形成されることで、被検体Ｐに固定されることを可能にする。
【００１６】
図３〜図５を用いて、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の形状について説明する。図３は、被検体Ｐに装着された第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の外観を模式的に示す図である。なお、図３では、超音波プローブ１０１が装着された被検体Ｐの側面を見た例を示す。
【００１７】
図３に示した例では、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの胸部近傍の体表に装着され、被検体Ｐの腰部近傍に装着された装置本体１００とケーブル１０２を介して接続される。かかる超音波プローブ１０１は、固定用ベルトや粘着パッド等によって被検体Ｐに固定される。例えば、図１に例示した被検体Ｐのように、超音波プローブ１０１は、体表に密着する弾性体である固定用ベルトにより被検体Ｐに固定される。また、例えば、超音波プローブ１０１は、粘着性を有する粘着パッドが塗布されることで、かかる粘着パッドを介して被検体Ｐに固定される。このような超音波プローブ１０１は、被検体Ｐに固定された状態であっても被検体Ｐの動きを妨害しにくい形状となるように、医師等が超音波プローブ１０１を保持するための凸状のグリップを有しない。この点について図４及び図５を用いて説明する。
【００１８】
図４及び図５は、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。図４は、図３のＡ１矢視による超音波プローブ１０１を示す外観拡大図であり、図５は、図３のＡ２矢視による超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。
【００１９】
図４及び図５に示すように、超音波プローブ１０１は、平板状の中空である外装ケース１０３を有する。図４及び図５に示した例では、外装ケース１０３は、略直方体の形状をなしており、例えば合成樹脂等により形成される。具体的には、外装ケース１０３は、図４に示した状態において、上下の面が一定の面積を有するのに対して、高さ方向の大きさである厚さが薄く形成される。なお、外装ケース１０３は、直方体における１２個の辺が丸みを帯びた形状に形成される。
【００２０】
また、図５に示すように、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐと接触させられる外装ケース１０３の面である接触面１０４に開口部が形成され、かかる開口部に音響レンズ１０５が設けられる。音響レンズ１０５は、後述する圧電素子１０７から発生する超音波を収束させる。この点について図６を用いて説明する。
【００２１】
図６は、図５のＩ１−Ｉ１線における超音波プローブ１０１を示す断面図である。図６に示すように、第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１の外装ケース１０３は、接触面１０４に音響レンズ１０５の下面と略同一の形状の孔である開口部１０４ａが形成される。そして、音響レンズ１０５は、かかる開口部１０４ａに固定される。言い換えれば、音響レンズ１０５は、被検体Ｐの突起部である骨等の間に嵌合可能な凸形状に形成された湾曲部が外装ケース１０３上に配置されることとなる。
【００２２】
また、超音波プローブ１０１は、外装ケース１０３の接触面１０４を上面とした場合に、音響レンズ１０５から外装ケース１０３の下面方向に、音響整合層１０６、圧電素子１０７、バッキング材１０８が積層される。音響レンズ１０５は、上記の通り超音波を収束させる。音響整合層１０６は、圧電素子１０７と被検体Ｐとの間との音響インピーダンスの不整合を緩和する。
【００２３】
圧電素子１０７は、フレキシブルケーブル等の電極１０９によりケーブル１０２と接続され、かかる電極１０９を介して装置本体１００との間で電気信号を送受信する。かかる圧電素子１０７は、装置本体１００から供給される送信信号に基づき超音波を発生し、被検体Ｐからの反射波信号を受信する。具体的には、第１の実施形態における圧電素子１０７は、外装ケース１０３の略厚み方向Ｆ１に超音波を発生する。なお、ここでは図示していないが、圧電素子１０７は、複数の圧電素子から構成されており、圧電素子それぞれが、超音波を発生し、反射波信号を受信する。図６に示した例では、複数の圧電振動子が一列で配置されているものとする。したがって、上述してきた超音波プローブ１０１は、１次元超音波プローブに該当する。バッキング材１０８は、圧電素子１０７から後方（外装ケース１０３の下面方向）への超音波の伝播を防止する。
【００２４】
例えば、超音波プローブ１０１から被検体に超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体の体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する圧電素子１０７にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。そして、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号は、ケーブル１０２を介して装置本体１００に送信される。装置本体１００は、超音波プローブ１０１から受け付けた反射波信号を用いて、被検体Ｐの超音波画像を生成する。
【００２５】
このように、第１の実施形態における超音波プローブ１０１は、図３〜図６に示した例のように、平板状の外装ケース１０３を有し、さらに、被検体Ｐと接触させられる外装ケース１０３の接触面１０４に音響レンズ１０５が設けられ、かかる音響レンズ１０５を介して外装ケース１０３の略厚み方向Ｆ１に発射される超音波を発生する圧電素子１０７を外装ケース１０３の内部に有する。かかる超音波プローブ１０１は、厚さが薄く、かつ、平板形状であるので、被検体Ｐに固定されやすく、また、被検体Ｐに固定された状態であっても被検体Ｐの動きを妨害しにくい。
【００２６】
なお、上述した超音波プローブ１０１から発射される超音波は、被検体Ｐ内の骨等で略全反射される。このため、心臓の超音波画像を生成することを望む場合であっても、超音波プローブ１０１と撮影対象の心臓との間に骨が位置すると、超音波画像に描出されない可能性がある。したがって、上記の実施形態のように被検体Ｐの胸部の超音波画像を生成する場合には、超音波プローブ１０１から発射される超音波が被検体Ｐの肋骨を避けて心臓等に到達することが望ましい。そこで、上述した超音波プローブ１０１の音響レンズ１０５は、被検体Ｐの肋間に沿った凸形状であることが望ましい。この点について図７を用いて説明する。
【００２７】
図７は、肋間に固定される超音波プローブ１０１の状態を模式的に示す図である。なお、図７では、音響レンズ１０５の形状を明示するために、音響レンズ１０５が被検体Ｐの肋間に直接嵌合されているようにみえる状態を示したが、実際には、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐの体表に接着されており、肋骨に直接接触しない。図６に示した例のように、音響レンズ１０５は、外装ケース１０３の接触面１０４から離れる方向に湾曲した凸状に形成される。ここで、音響レンズ１０５は、図７に示した例のように、かかる湾曲部が被検体Ｐの肋間に嵌合可能な形状に形成される。これにより、音響レンズ１０５が肋間に位置するように超音波プローブ１０１が被検体Ｐに固定されることにより、超音波プローブ１０１から発射される超音波は、肋骨を避けて進行することができる。この結果、装置本体１００は、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号を用いて、肋骨に囲まれた心臓等が描出された超音波画像を生成することができる。また、肋間に沿った凸形状である音響レンズ１０５は、かかる肋間に嵌まりやすいので、超音波プローブ１０１を被検体Ｐに固定しやすくできる。
【００２８】
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブ１０１が、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである例を示した。しかし、超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブであってもよい。図８は、第１の実施形態に係る２次元超音波プローブ１０１を示す外観拡大図である。なお、図８は、図５に対応する図である。２次元超音波プローブ１０１は、複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置されるので、図８に示した例のように縦方向と横方向との長さが略同一の音響レンズ１０５ａが設けられる。かかる音響レンズ１０５ａについても、被検体Ｐの肋間に沿った凸形状であることが望ましい。
【００２９】
次に、図９を用いて、第１の実施形態に係る装置本体１００について説明する。図９は、第１の実施形態に係る装置本体１００の構成例を示す図である。図９に例示した装置本体１００は、図示しないバッテリー等が搭載されており、かかるバッテリーにより動作する。図９に例示したように、第１の実施形態に係る装置本体１００は、超音波プローブ１０１と、ホルター心電計プローブ１１１と、入力装置２１とが接続される。
【００３０】
入力装置２１は、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、トラックボール、ボタン等の入力デバイスである。これらの入力デバイスは、装置本体１００の側面等に設けられる。装置本体１００は、入力装置２１を介して、ユーザ（例えば、被検体Ｐ）からの操作指示を受け付ける。
【００３１】
また、装置本体１００は、ネットワーク１０や外部記憶装置２２と接続される。第１の実施形態においては、装置本体１００は、ネットワーク１０や外部記憶装置２２と無線接続されるものとする。外部記憶装置２２は、例えば、図１に例示した病院内に配置されるサーバ装置１２や、かかるサーバ装置１２と接続されるストレージサーバ等である。
【００３２】
また、装置本体１００は、図９に例示するように、ホルター心電計システム１２１と、解析回路１２２と、ブックマーク回路１２３と、システムコントローラ１２４と、スキャンコントローラ１２５と、送受信ユニット１２６と、Ｂモード処理ユニット１２７と、ドプラモード処理ユニット１２８と、座標変換回路１２９と、画像合成回路１３０と、内部記憶装置１３１と、外部インタフェース部１３２とを有する。
【００３３】
ホルター心電計プローブ１１１は、粘着パッド等により被検体Ｐの体表に固定された状態において、被検体Ｐ内から微小電気信号を検出することで心電図データを取得する。ホルター心電計システム１２１は、ホルター心電計プローブ１１１によって取得された心電図データを受け付ける。そして、ホルター心電計システム１２１は、かかる心電図データを内部記憶装置１３１に格納する。なお、第１の実施形態におけるホルター心電計システム１２１は、ホルター心電計プローブ１１１から心電図データを定常的に受け付けて、受け付けた心電図データを内部記憶装置１３１に蓄積していく。
【００３４】
解析回路１２２は、ホルター心電計プローブ１１１から心電図データを受け付け、受け付けた心電図データをリアルタイムに解析することで、被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する。そして、解析回路１２２は、このような解析の結果、被検体Ｐに異常が発生しているおそれがあると判定した場合には、異常発生通知をブックマーク回路１２３やシステムコントローラ１２４に送信する。
【００３５】
なお、解析回路１２２による解析処理について説明すると、解析回路１２２は、例えば、心電図データから、心周期の波形を表すＰ波、ＱＲＳ波（Ｑ波、Ｒ波およびＳ波）、Ｔ波を取得し、これらの各波を用いて被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する。例えば、Ｑ波からＳ波までの期間が心室の収縮期間を示し、Ｓ波からＴ波までの期間が心室の拡張期間を示すので、解析回路１２２は、Ｓ−Ｔ間（Ｓ波からＴ波までの期間）における心臓の動きを解析することで、虚血性心疾患や心筋梗塞の疑いがあるか否かを判定する。また、例えば、Ｓ−Ｔ間では０ｍｖで波形が水平となる区間がみられるが、この水平部分が狭心症では正常な状態よりも低下し、心筋梗塞では上昇するので、解析回路１２２は、Ｓ−Ｔ間を解析することで、狭心症の疑いがあるか否かを判定する。
【００３６】
ブックマーク回路１２３は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けた場合に、かかる異常発生通知を受信した時刻である異常発生時刻を保持する。例えば、ブックマーク回路１２３は、異常発生時刻を所定の記憶メモリにログとして格納する。また、例えば、ブックマーク回路１２３は、解析回路１２２によって異常が検出された心電図データに対して、異常発生時刻をデータとして付加する。
【００３７】
システムコントローラ１２４は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路であり、装置本体１００による処理を全体制御する。図９では制御線を図示することを省略したが、システムコントローラ１２４は、装置本体１００内の各部に対して制御信号を送信し、各部による処理を制御する。
【００３８】
第１の実施形態におけるシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けた場合に、異常発生通知を受けた時刻から所定時間（例えば、１秒や２秒や５秒等）が経過するまで超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行うようにスキャンコントローラ１２５を制御する。
【００３９】
スキャンコントローラ１２５は、送受信ユニット１２６を制御することにより、超音波プローブ１０１にスキャンを開始させる。このとき、スキャンコントローラ１２５は、システムコントローラ１２４によって指定された時刻の範囲だけスキャンを行うように送受信ユニット１２６を制御する。
【００４０】
送受信ユニット１２６は、超音波の送受信処理を行う。具体的には、送受信ユニット１２６は、超音波を送信する場合に、内部のパルサにおいて高電圧パルスを所定の遅延時間毎に順次発生させる。かかる高電圧パルスが超音波プローブ１０１に内蔵される圧電素子１０７の各振動子セルに順次印加されることで、各振動子セルにおいて超音波が発生する。
【００４１】
また、超音波の受信時には、超音波プローブ１０１内部の圧電素子１０７の各振動子セルにおいて、超音波ビームの反射波が受信され、その複数チャンネルの受信信号が送受信ユニット１２６に入力される。送受信ユニット１２６は、プリアンプによって受信信号をゲイン補正した後に、Ａ／Ｄ変換する。そして、送受信ユニット１２６は、Ａ／Ｄ変換後の信号を受信フォーカス位置に応じて各チャンネルに遅延制御と加算処理（整相加算）を行った後、直交検波と帯域制限フィルタによって信号帯域を制御することで反射波データを生成し、生成した反射波データをＢモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８に送信する。
【００４２】
Ｂモード処理ユニット１２７は、送受信ユニット１２６から反射波データを受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【００４３】
ドプラモード処理ユニット１２８は、送受信ユニット１２６から受け取った反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。
【００４４】
Ｂモード処理ユニット１２７によって生成されたＢモードデータや、ドプラモード処理ユニット１２８によって生成されたドプラデータは、生データ（Rawデータ）とも呼ばれ、内部記憶装置１３１に格納される。また、かかる生データは、座標変換回路１２９に送信される。
【００４５】
座標変換回路１２９は、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８から受け付けた生データを、受信ビーム時の座標系から画像表示のための直交座標系へ変換する。
【００４６】
画像合成回路１３０は、座標変換回路１２９によって直交座標系に変換されたＢモード画像やドプラモード・カラーモード画像を内部記憶装置１３１に格納し、画像収集条件などの文字情報と併せて画像合成を行った後に、ＲＧＢのマップ値を割り当てる。このようにして、画像合成回路１３０は、超音波画像として合成画像を生成する。
【００４７】
内部記憶装置１３１は、ＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ（Flash Memory）、フラッシュＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶デバイスである。かかる内部記憶装置１３１は、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８によって生成された生データや、画像合成回路１３０によって生成された超音波画像等を記憶する。
【００４８】
外部インタフェース部１３２は、無線通信により外部装置との間で各種データを送受する。具体的には、システムコントローラ１２４は、無線通信機能を有し、内部記憶装置１３１に記憶されている生データや超音波画像等を外部記憶装置２２に格納したりすることができる。
【００４９】
ここで、第１の実施形態におけるシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２から異常発生通知を受け付けて、所定時間だけスキャン処理を行うようにスキャンコントローラ１２５を制御した場合に、ブックマーク回路１２３によって記録された異常発生時刻と、解析回路１２２によって異常が検出された心電図データと、スキャンコントローラ１２５を制御することで生成された超音波画像とを対応付けて内部記憶装置１３１に格納する。そして、システムコントローラ１２４は、内部記憶装置１３１に格納した異常発生時刻と心電図データと超音波画像とを対応付けたデータ群をサーバ装置１２に送信する。なお、システムコントローラ１２４は、かかるデータ群を定期的に内部記憶装置１３１から取得してサーバ装置１２に送信してもよいし、解析回路１２２によって異常が検出されるたびに、かかるデータ群をサーバ装置１２に送信してもよい。
【００５０】
次に、図１０を用いて、第１の実施形態に係る診断装置１による処理手順について説明する。図１０は、第１の実施形態に係る診断装置１による処理手順を示すフローチャートである。
【００５１】
図１０に示すように、診断装置１の装置本体１００は、ホルター心電計プローブ１１１を介して被検体Ｐの心電図データを順次取得する（ステップＳ１０１）。そして、装置本体１００の解析回路１２２は、順次取得される心電図データを解析することで、被検体Ｐに異常が発生しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。そして、装置本体１００は、解析回路１２２によって被検体Ｐの異常が検出されない間は（ステップＳ１０２否定）、ホルター心電計プローブ１１１を介して被検体Ｐの心電図データを順次取得する（ステップＳ１０１）。
【００５２】
一方、解析回路１２２によって被検体Ｐの異常が検出された場合には（ステップＳ１０２肯定）、装置本体１００のシステムコントローラ１２４は、スキャンコントローラ１２５を制御することにより、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を開始する（ステップＳ１０３）。この結果、超音波プローブ１０１、送受信ユニット１２６、Ｂモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９、画像合成回路１３０等が処理を行うことにより、装置本体１００は、超音波画像を生成する（ステップＳ１０４）。
【００５３】
そして、システムコントローラ１２４は、ステップＳ１０２において異常が検出された心電図データと、ステップＳ１０４において生成された超音波画像とを対応付けて内部記憶装置１３１に格納する（ステップＳ１０５）。そして、システムコントローラ１２４は、内部記憶装置１３１に格納した心電図データと超音波画像との組合せをサーバ装置１２に送信する（ステップＳ１０６）。
【００５４】
上述したように、第１の実施形態によれば、超音波プローブ１０１は被検体Ｐに装着することができる。
【００５５】
また、第１の実施形態によれば、心電図及び超音波画像を用いた複合的な診察を可能にするので、被検体Ｐの体位変化や体動に伴って心電図の波形が乱れる場合であっても、医師による診断精度を向上させることができる。
【００５６】
なお、上記第１の実施形態では、診断装置１が、心電図の解析により異常を検出した場合に、超音波画像を生成する例を示した。しかし、診断装置１は、心電図の解析結果で異常を検出しない場合であっても、超音波画像を生成してもよい。例えば、診断装置１は、所定の時間が経過するたびに、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を開始させて超音波画像を生成してもよい。
【００５７】
また、例えば、診断装置１は、特定の時刻になった場合に、超音波画像を生成してもよい。例えば、一般的に、不整脈と冠動脈が痙攣する冠攣縮性狭心症は、労作と無関係に夜や早朝に多く発生することが知られており、病院内における心電図検査や負荷心電図検査では診断がつかない場合もある。そこで、診断装置１は、超音波プローブ１０１にスキャン処理を開始させる処理を夜や早朝に集中して行ってもよい。これにより、診断装置１は、被検体Ｐの冠攣縮性狭心症等の診断が可能となる超音波画像を生成できる場合がある。
【００５８】
また、上記例のように、診断装置１が、定期的に超音波画像を生成する用途や、特定の時間帯に超音波画像を生成する用途に用いられる場合には、診断装置１は、心電計システムを有しなくてもよい。具体的には、診断装置１は、図９に例示したホルター心電計プローブ１１１、ホルター心電計システム１２１、解析回路１２２及びブックマーク回路１２３を有しなくてもよい。
【００５９】
また、上記第１の実施形態では、診断装置１が、心電図の解析により異常発生を検出した場合に、異常発生時刻から所定時間が経過するまでの間、超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行う例を示した。しかし、診断装置１は、異常発生を検出した場合に、所定数の超音波画像が生成されるまで超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行ってもよい。
【００６０】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、心電図を解析することで心時相を特定し、特定の心時相のタイミングで間欠的に超音波プローブ１０１によるスキャン処理を行ってもよい。そして、診断装置１は、間欠的に生成した超音波画像と、かかる超音波画像を生成したときに得られた心電図とをサーバ装置１２に送信してもよい。このとき、サーバ装置１２は、診断装置１から送信される超音波画像や心電図をリアルタイムに解析して、心臓壁の変動異常等を検出した場合には、異常発生時刻を所定の記憶メモリにログとして格納してもよい。
【００６１】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、超音波プローブ１０１が図８に例示したように２次元超音波プローブである場合には、３次元の医用画像データであるボリュームデータを取得してもよい。
【００６２】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１のシステムコントローラ１２４は、解析回路１２２による異常検出の回数が所定回数を超えた場合や、解析回路１２２による異常検出が所定時間連続した場合には、医師等が保持する携帯端末等にメール等により警告を通知してもよい。
【００６３】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、ホルター心電計プローブ１１１の代わりに、被検体Ｐの脈拍を取得可能な腕時計型の脈計測装置を有してもよい。かかる場合に、解析回路１２２は、例えば脈拍が所定の閾値範囲内でない場合には、被検体Ｐに異常が発生したと判定する。
【００６４】
また、上記第１の実施形態において、図９に例示した送受信ユニット１２６、Ｂモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９、画像合成回路１３０等は、省電力モード（スタンバイ状態）で動作し、解析回路１２２によって異常が検出された場合に、システムコントローラ１２４による制御に従って、省電力モード（スタンバイ状態）から通常の電力供給モードにて動作してもよい。
【００６５】
また、上記第１の実施形態において、診断装置１は、超音波画像を生成せずに、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号をサーバ装置１２に送信してもよい。かかる場合には、超音波プローブ１０１は、図９に例示したＢモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０を有しなくてもよい。これにより、超音波プローブ１０１は、より小型化することが可能となる。また、この場合には、サーバ装置１２は、図９に例示したＢモード処理ユニット１２７、ドプラモード処理ユニット１２８、座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０と同等の機能を有し、診断装置１から受信した反射波信号を用いて、超音波画像を生成する。
【００６６】
また、上記例において、診断装置１は、超音波プローブ１０１によって受信された反射波信号から生データまで生成し、生成した生データをサーバ装置１２に送信してもよい。かかる場合には、超音波プローブ１０１は、図９に例示した座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０を有しなくてもよい。また、この場合には、サーバ装置１２は、図９に例示した座標変換回路１２９及び画像合成回路１３０と同等の機能を有し、診断装置１から受信した生データを用いて、超音波画像を生成する。この例の場合、Ｂモード処理ユニット１２７やドプラモード処理ユニット１２８によって生成される生データは、反射波信号と比較してデータサイズが小さいので、診断装置１とアクセスポイント１１との間における通信帯域の圧迫を防止することができ、同様に、アクセスポイント１１とサーバ装置１２との間における通信帯域の圧迫を防止することができる。
【００６７】
また、上記例において、診断装置１は、医師や看護婦等が使用するデスクトップ型のパーソナルコンピュータや、ノート型のパーソナルコンピュータや、タブレット型のパーソナルコンピュータや、携帯端末等に送信してもよい。また、診断装置１は、心電図と超音波画像との組合せを送るのではなく、サーバ装置１２や医師等が使用するパーソナルコンピュータ等に、心電図だけを送信してもよいし、超音波画像だけを送信してもよい。また、診断装置１は、解析回路１２２によって異常が検出された時刻の前後において得られた心電図と超音波画像との組合せを送信してもよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、図３〜図８を用いて、薄型かつ平板状の超音波プローブ１０１の形状について説明した。しかし、診断装置１と接続される超音波プローブの形状は上記第１の実施形態に示した形状に限られない。そこで、第２の実施形態では、超音波プローブの他の形状例について説明する。
【００６９】
［傾斜面］
上記第１の実施形態では、超音波プローブが、上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、双方の面が平行に形成されていない外装ケースを有してもよい。この点について図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、変形例１に係る超音波プローブ２０１を示す外観拡大図である。また、図１２は、図１１のＩ２−Ｉ２線における超音波プローブ２０１を示す断面図である。
【００７０】
図１１に示すように、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、被検体Ｐと接触させられる接触面２０４が傾斜面として形成される。具体的には、図１２に示した例において、超音波プローブ２０１の外装ケース２０３は、ケーブル１０２が接続される側面部２０３ａの厚さＦ１１よりも側面部２０３ａの反対側に位置する側面部２０３ｂの厚さＦ１２の方が大きく、側面部２０３ａから側面部２０３ｂに向かうほど厚くなる形状に形成される。すなわち、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、図１１に示した例において、下面に対して平行でない傾斜面である接触面２０４の一部に、下面と略平行な底面１０５ｂを有する開口部２０５ａが形成され、かかる開口部２０５ａの底面２０５ｂに音響レンズ１０５が固定される。
【００７１】
図１３は、被検体Ｐに固定された変形例１に係る超音波プローブ２０１を示す外観図である。図１３に示すように、変形例１に係る超音波プローブ２０１が被検体Ｐに固定された場合、接触面２０４の傾斜に応じて音響レンズ１０５から発射される超音波の方向が傾く。これにより、変形例１に係る超音波プローブ２０１は、揺動可能でない圧電素子を有する場合であっても、外装ケース２０３の上面と下面とのなす角度に応じて、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。なお、図１３に示すように、被検体Ｐと超音波プローブ２０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００７２】
［窪み］
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブが、平面状の上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、上面及び下面のうち音響レンズ１０５が設けられる接触面に、被検体Ｐの突起部（骨等）と係り合う凹部が形成された外装ケースを有してもよい。この点について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、変形例２に係る超音波プローブ３０１を示す外観拡大図である。また、図１５は、図１４のＩ３−Ｉ３線における超音波プローブ３０１を示す断面図である。
【００７３】
図１４及び図１５に示すように、変形例２に係る超音波プローブ３０１は、被検体Ｐと接触させられる接触面３０４上に略直線状の窪みである凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成される外装ケース３０３を有する。図１４及び図１５に示した例では、外装ケース３０３は、音響レンズ１０５を挟む位置に凹部３０４ａと凹部３０４ｂが形成される。より具体的に説明すると、図１５に示した例において、超音波プローブ３０１の外装ケース３０３は、ケーブル１０２が接続される側面部３０３ａと音響レンズ１０５の位置との間に凹部３０４ａが形成され、側面部３０３ａの反対側に位置する側面部３０３ｂと音響レンズ１０５の位置との間に凹部３０４ｂが形成される。凹部３０４ａ及び３０４ｂは、接触面３０４から下面（底面）方向に湾曲した窪みであり、被検体Ｐの突起部と係り合う。
【００７４】
このような超音波プローブ３０１は、凹部３０４ａ及び３０４ｂが肋間に嵌まりやすい形状であるので、被検体Ｐに固定されやすい。具体的には、超音波プローブ３０１は、音響レンズ１０５の両端に凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成された外装ケース３０３を有するので、図７に示した例において、凹部３０４ａ及び３０４ｂが被検体Ｐの肋骨に位置する。このため、超音波プローブ３０１は、被検体Ｐに固定されやすく、この結果、被検体Ｐ内の固定の部位（例えば、心臓）を定常的に撮影することを可能にする。
【００７５】
［アダプタ］
また、上記第１の実施形態では、超音波プローブが、平面状の上面及び下面が略平行に形成された略直方体の外装ケース１０３を有する例を示した。しかし、超音波プローブは、接触面から離れる方向に延伸自在な延伸部材（すなわち、少なくとも１以上に積み重ねられた複数の平板状の接着部材）が設けられた外装ケースを有してもよい。この点について図１６を用いて説明する。図１６は、変形例４に係る超音波プローブ４０１を示す断面図である。
【００７６】
図１６に示すように、変形例３に係る超音波プローブ４０１は、外装ケース４０３の接触面４０４のうち少なくとも中央部以外の面上に、接触面４０４から離れる方向に延伸自在な延伸部材としてアダプタ４０４ａ及び４０４ｂが設けられる。図１６に示した例では、外装ケース４０３の接触面４０４のうち音響レンズ１０５を挟む位置にアダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂとが設けられる。より具体的に説明すると、図１６に示した例において、アダプタ４０４ａは、外装ケース４０３の接触面４０４のうち、ケーブル１０２が接続される外装ケース４０３の側面部４０３ａと音響レンズ１０５の位置との間に設けられる。また、アダプタ４０４ｂは、外装ケース４０３の接触面４０４のうち、側面部４０３ａの反対側に位置する側面部４０３ｂと音響レンズ１０５の位置との間に設けられる。
【００７７】
かかるアダプタ４０４ａ及び４０４ｂは、外装ケース４０３の厚さ方向に伸縮自在な部材である。例えば、アダプタ４０４ａ及び４０４ｂは、図１６に示した例のように、直径が異なる複数の円柱部材が伸縮自在に連結される。図１６に示した例では、円柱部材同士が最小の重なり範囲で重なっている伸状態のアダプタ４０４ａ及び４０４ｂを示している。
【００７８】
このような変形例３に係る超音波プローブ４０１は、揺動可能でない圧電素子を有する場合であっても、アダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂの伸縮状態に応じて、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。さらに、超音波プローブ４０１は、アダプタ４０４ａ及び４０４ｂの伸縮状態を変動させることで、超音波の発射方向が調整することができる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００７９】
なお、ここでは図示することを省略するが、上記変形例３に係る超音波プローブ４０１は、アダプタ４０４ａとアダプタ４０４ｂの代わりに、伸縮部材や弾性部材が設けられてもよい。これにより、固定バンド等によって超音波プローブ４０１が被検体Ｐの体表に圧着された場合に、伸縮部材等の形状変化により接触面４０４と体表との角度を調整することが可能になる。このため、図１３の例と同様に、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。この場合、角度調整には弾性部材の固さ、すなわち形状変化率の異なる部材を併用することで傾斜角度を修正し、図１６の例と同様に、略垂直以外の所望の方向に超音波を送信できるように微調整が可能になる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００８０】
また、ここでは図示することを省略するが、上記第１の実施形態に係る超音波プローブ１０１は、接触面１０４上に厚さの異なる粘着パッドを貼り付けてもよい。この場合であっても、図１３の例と同様に、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。加えて、粘着パッドの厚さを変更することで傾斜角度も容易に修正できるので、図１６の例と同様に、略垂直以外の所望の方向に超音波を送信できるように微調整が可能になる。なお、図１３の例と同様に、被検体Ｐと超音波プローブ４０１の音響レンズ１０５との間には超音波用ゼリーが埋まるように塗布される。
【００８１】
また、上述してきた超音波プローブ１０１、２０１、３０１又は４０１の形状は、上記例に限られない。例えば、上記例では、外装ケースの面（接触面等）が略四角形である例を示したが、外装ケースの面は、円形や楕円形や台形等の任意の形状でもよい。また、例えば、上記例では、音響レンズ１０５が接触面の中央近傍に設けられる例を示したが、音響レンズ１０５は、接触面の中央近傍以外の領域に設けられてもよい。
【００８２】
また、例えば、上記図１１に示した例では、外装ケース２０３の接触面２０４と底面とが所定の角度をなす例を示したが、超音波プローブ２０１において、接触面２０４と底面とは略平行であってもよい。かかる場合には、図１２に示した開口部２０５ａの底面２０５ｂと、外装ケース２０３の接触面２０４とが所定の角度をなす関係であればよい。かかる場合であっても、超音波を体表に対して略垂直以外の方向に送信することができる。
【００８３】
また、例えば、上記図１４に示した例では、外装ケース３０３の接触面３０４上に略直線状の凹部３０４ａ及び３０４ｂが形成される例を示した。しかし、凹部３０４ａ及び３０４ｂは略直線状でなくてもよく、被検体Ｐの突起部（骨等）と係り合うことが可能であればいかなる形状であってもよい。
【００８４】
また、上記図１１〜図１３や図１６等に示した超音波の送信方向が制御可能な超音波プローブは、１次元超音波プローブに適用することが有効である。すなわち、１次元超音波プローブは、超音波の送信方向が固定されるが、図１１〜図１３や図１６等に示した構成とすることで、超音波の送信方向を制御することができる。
【００８５】
［据え置き型］
また、上記の図１〜図１６を用いて説明した実施形態では、診断装置１が被検体Ｐに携帯されることを前提とする例を示した。しかし、診断装置１は、被検体Ｐに携帯されない据え置き型であってもよい。具体的には、上述してきた診断装置１のうち、超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１は、被検体Ｐに携帯されてもよいが、装置本体１００については、被検体Ｐに携帯されずに医療室等に据え置きされてもよい。
【００８６】
以下、据え置き型の診断装置１における実施形態について、ストレスエコーを例に挙げて説明する。近年、虚血性心疾患等の心臓疾患の検査を目的として、ストレスエコーと呼ばれる検査が行われる場合がある。ストレスエコーは、心臓に負荷をかけて、安静時には確認できない心筋の動きや血液の流れの変化を調べるための超音波検査で、運動負荷心エコーと薬剤負荷心エコーがある。前者は患者に何段階かの異なる負荷の運動をしてもらうことで、後者は薬剤（例えばドブタミン）の量を何段階かに変えながら、心拍数と血圧をあげる。運動ができない状態の患者では薬剤負荷が行われるが、薬剤を使用しない安全性の高い運動負荷が実施されることが多い。かかる運動負荷心エコー検査では、前述したように被検体Ｐに運動を行わせた後、超音波プローブを被検体Ｐに押し当てることで超音波画像を動画または静止画群として少なくとも１心拍以上記録し、心電計プローブを被検体Ｐに取り付けることで心電図を記録することが行われる。ここで、運動負荷心エコーにおいては、被検体Ｐが運動を行ってから所定時間（例えば、９０秒など）が経過するまでに超音波画像や心電図を記録することが求められる。すなわち、医師等の操作者は、運動後の被検体Ｐに対して、即座に超音波プローブを被検体Ｐに押し当てたり、心電計プローブを被検体Ｐに取り付けたりすることを要する。そして、超音波画像を記録するためには、観察対象の部位（心臓等）に超音波が照射されるように超音波プローブを被検体Ｐに押し当てることを要するので、ストレスエコーを行う操作者には高い技術が求められることとなる。
【００８７】
しかし、上述した実施形態に係る据え置き型の診断装置１を用いた場合、操作者は、高い技術が求められることなく、超音波画像や心電図を容易に記録することができる。具体的には、実施形態に係る超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１を被検体Ｐに取り付けた状態で、かかる被検体Ｐに運動をさせる。そして、操作者は、被検体Ｐが運動を行った後に、装置本体１００を操作することで、運動後の被検体Ｐにおける超音波画像や心電図を即座に記録することができる。また、上記の通り、実施形態に係る超音波プローブ１０１は、肋間等と嵌合することで被検体Ｐに固定されるので、被検体Ｐが運動した場合であっても位置ずれが発生することを防止できる。このため、操作者は、観察対象の部位（心臓等）に超音波が照射されるように、時間をかけて超音波プローブ１０１を運動前の被検体Ｐに取り付けることができる。そして、操作者は、被検体Ｐが運動した場合であっても超音波プローブ１０１の取り付け位置を調整することなく、観察対象の超音波画像を記録することができる。
【００８８】
このように、上述した診断装置１は、装置本体１００が据え置き型であっても、超音波プローブ１０１及びホルター心電計プローブ１１１が被検体Ｐに固定されるので、ストレスエコー等において高精度で効率的な検査を実現することができる。また、超音波プローブ１０１を被検体Ｐの同一の場所に取り付けることで、同じ観察対象の超音波画像を何度も記録することができるので、上述してきた診断装置１は、再現性の高い超音波診断装置として利用することができる。
【００８９】
なお、上述した診断装置１は、複数の超音波プローブ１０１を有してもよい。この場合、操作者は、複数の観察対象が存在する場合に、各観察対象に超音波が照射されるように各超音波プローブ１０１を被検体Ｐに取り付けることで、１度に複数の超音波画像を記録することができる。例えば、運動負荷心エコーにおいて、心臓用音響ウィンドウと呼ばれる心尖ウィンドウ（Apical Window）や胸骨傍ウィンドウ（Parasternal Window）といった肋間の複数の観察位置から観察可能な心臓の特定断面の超音波画像を記録する場合、運動後の所定時間内に超音波プローブを各観察位置に適切な角度で押し当てることは技術が必要であるので、場合によって被検体Ｐに何度も運動を行わせることを要するおそれがある。しかし、実施形態に係る診断装置１では、１度に複数の超音波画像を記録することができるので、被検体Ｐに何度も運動を行わせることなくストレスエコーを実現することができる。なお、それぞれのプローブからの超音波反射波が干渉するような場合は、それぞれを順次切り替えて送受信する時間差制御を行う。
【００９０】
［自動運動負荷心エコー］
上記では、被検体Ｐが運動を行った後に、操作者が装置本体１００を操作することで、運動負荷心エコーを行う例を示した。しかし、装置本体１００は、被検体Ｐによる運動が終了した時点を検知することで、運動直後の超音波画像及び心電図を自動的に記録してもよい。この点について図１７を用いて具体的に説明する。図１７は、実施形態に係る診断装置１によって実施される運動負荷心エコー検査の一例を示す図である。
【００９１】
図１７に示した例では、ホルター心電計プローブ１１１によって心電図波形Ｗ１０が記録されたものとする。また、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３及びＧ２１〜Ｇ２３は、心電図波形Ｗ１０においてＲ波が検出された時刻に生成されたものとする。装置本体１００のシステムコントローラ１２４は、心電図波形Ｗ１０においてＲ波が検出される時刻についてのみ、スキャンコントローラ１２５を制御することで超音波画像を間欠的に生成する。なお、ここでは、Ｒ波が検出されるたびに超音波画像を順次生成する例を示したが、装置本体１００は、所定時間（例えば、１分）が経過し、かつ、Ｒ波が検出されるタイミングにおいて超音波画像を間欠的に生成してもよい。
【００９２】
そして、装置本体１００は、このような超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３及びＧ２１〜Ｇ２３を解析することにより、被検体Ｐが運動中であるか否かを判定する。具体的には、心臓は伸縮運動を行うので、被検体Ｐが運動をしていない場合であっても心臓の形状や位置は変化する。しかし、各Ｒ波が検出されるタイミングにおいては、被検体Ｐが運動をしていない限りは、心臓の形状や位置は略同一となることが考えられる。そこで、装置本体１００は、各Ｒ波が検出されるタイミングにおいて生成された超音波画像間の動きベクトル等を解析する（例えば相互相関処理などを利用する）ことにより、心臓の形状や位置が変化しているか否かを検出する。そして、装置本体１００は、動きベクトルの大きさが所定値よりも小さい場合には、被検体Ｐが運動していないと判定し、動きベクトルの大きさが所定値以上である場合には、被検体Ｐが運動していると判定する。
【００９３】
例えば、図１７に示した例において、各Ｒ波に対応する超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３が連続して生成されたものとする。この例の場合、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３に描出されている心臓の位置は略同一である。このため、装置本体１００は、超音波画像Ｇ１１〜Ｇ１３が生成された時点では、心臓の位置が動いていないので、被検体Ｐが運動していないと判定することができる。
【００９４】
また、例えば、図１７に示した例において、各Ｒ波に対応する超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３が連続して生成されたものとする。この例の場合、超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３に描出されている心臓の位置はそれぞれ異なる。このため、装置本体１００は、超音波画像Ｇ２１〜Ｇ２３が生成された時点では、心臓の位置が動いているので、被検体Ｐが運動していると判定することができる。
【００９５】
このようにして、装置本体１００は、心電図波形Ｗ１０における各Ｒ波に対応する超音波画像を解析することにより、被検体Ｐが運動中であるか否かを判定する。そして、１００は、被検体Ｐが運動している状態から運動していない状態となった際に、超音波画像を連続して生成する。すなわち、装置本体１００は、Ｒ波が検出されるタイミングにおいて超音波画像を間欠的に生成する状態から、Ｒ波が検出されるタイミングに関係なく超音波画像を連続して生成する状態となる。この場合、少なくとも１心拍以上の動画または静止画群を収集し、保存する。前記収集時間あるいは心拍数は事前にユーザが指定可能とする。また、必要に応じて、収集期間中に被検体Ｐが運動しているかも並行して判定し、収集期間中に被検体Ｐの運動を検知した場合は、その動画または静止画群を破棄あるいは動きがあったことを示す情報を付加すると同時に、ユーザに画面上で知らせる。
【００９６】
これにより、装置本体１００は、運動している被検体Ｐが停止した場合に、自動的に超音波画像を連続して生成するので、操作者が装置本体１００を操作することなく、自動的にストレスエコーの検査を実施することができる。
【００９７】
なお、上述した被検体Ｐの運動有無を判定する処理は、装置本体１００のシステムコントローラ１２４によって行われてもよいし、装置本体１００が備える専用チップや専用プログラムによって行われてもよい。また、上記例では、Ｒ波が検出されるタイミングで超音波画像を生成する例を示したが、装置本体１００は、Ｐ波、Ｑ波、Ｓ波、Ｔ波、Ｕ波等の他の波が検出されるタイミング、あるいは検出しやすい波からの任意の遅延時間のタイミングで超音波画像を生成してもよい。
【００９８】
以上説明したとおり、第１及び第２の実施形態によれば、超音波プローブを被検体に装着することができる。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１００】
１ 診断装置
１００ 装置本体
１０１ 超音波プローブ
１０３ 外装ケース
１０４ 接触面
１０５ 音響レンズ
１０７ 圧電素子
１１１ ホルター心電計プローブ
１２１ ホルター心電計システム
１２２ 解析回路
１２３ ブックマーク回路
１２４ システムコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成された超音波プローブと、
前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する処理装置と、
を備える、超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブは、
前記接触面を有する平板状の外装ケースと、
前記被検体の突起部である骨の間に嵌合可能な凸形状に形成された湾曲部が前記外装ケース上に配置されるレンズと、
前記レンズを介して前記外装ケースの略厚み方向に送信される超音波を発生させる圧電素子と、
を備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記超音波プローブは、
前記接触面を有し、前記被検体の突起部である骨と係り合う凹部が当該接触面に形成された外装ケースと、
前記外装ケースに設けられたレンズと、
前記レンズを介して前記外装ケースの略厚み方向に送信される超音波を発生させる圧電素子と、
を備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波プローブは、
伸縮部材、又は、少なくとも１以上に積み重ねられた複数の平板状の接着部材が前記接触面に形成されることにより、超音波の送信角度が変更可能である、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記処理装置は、
事前に設定された少なくとも１以上の時刻において、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を実行するように制御する制御部を備える、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記被検体に携帯されるとともに当該被検体の脈波又は脈拍を計測する脈計測装置をさらに備え、
前記処理装置は、
前記脈計測装置により計測された脈波又は脈拍に基づいて、前記被検体の異常有無を検出する検出部と、
前記検出部により異常が検出された場合に、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を開始するように制御するとともに、前記検出部により異常が検出されてから所定の時刻が経過するまで前記送信処理及び前記受信処理を行うように前記超音波プローブを制御する制御部と
をさらに備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記被検体の心電図を取得する心電計をさらに備え、
前記処理装置は、
前記心電図において所定の波形が検出されるタイミングにおいて生成された各超音波画像を解析することにより前記被検体が停止しているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、
前記判定部による判定の結果、前記被検体が動いている状態から停止している状態に変化した場合に、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を行うように制御する、
請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項１】
被検体に接着することを目的として接触する接触面が前記被検体の突起部と嵌合可能な形状に形成された超音波プローブと、
前記被検体に装着された前記超音波プローブから当該被検体に対して送信された超音波の反射波信号を処理する処理装置と、
を備える、超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブは、
前記接触面を有する平板状の外装ケースと、
前記被検体の突起部である骨の間に嵌合可能な凸形状に形成された湾曲部が前記外装ケース上に配置されるレンズと、
前記レンズを介して前記外装ケースの略厚み方向に送信される超音波を発生させる圧電素子と、
を備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記超音波プローブは、
前記接触面を有し、前記被検体の突起部である骨と係り合う凹部が当該接触面に形成された外装ケースと、
前記外装ケースに設けられたレンズと、
前記レンズを介して前記外装ケースの略厚み方向に送信される超音波を発生させる圧電素子と、
を備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記超音波プローブは、
伸縮部材、又は、少なくとも１以上に積み重ねられた複数の平板状の接着部材が前記接触面に形成されることにより、超音波の送信角度が変更可能である、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記処理装置は、
事前に設定された少なくとも１以上の時刻において、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を実行するように制御する制御部を備える、
請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記被検体に携帯されるとともに当該被検体の脈波又は脈拍を計測する脈計測装置をさらに備え、
前記処理装置は、
前記脈計測装置により計測された脈波又は脈拍に基づいて、前記被検体の異常有無を検出する検出部と、
前記検出部により異常が検出された場合に、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を開始するように制御するとともに、前記検出部により異常が検出されてから所定の時刻が経過するまで前記送信処理及び前記受信処理を行うように前記超音波プローブを制御する制御部と
をさらに備える、請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記被検体の心電図を取得する心電計をさらに備え、
前記処理装置は、
前記心電図において所定の波形が検出されるタイミングにおいて生成された各超音波画像を解析することにより前記被検体が停止しているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、
前記判定部による判定の結果、前記被検体が動いている状態から停止している状態に変化した場合に、前記超音波プローブに対して超音波の送信処理及び反射波信号の受信処理を行うように制御する、
請求項６に記載の超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−７８５７０（Ｐ２０１３−７８５７０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２０８０８６（Ｐ２０１２−２０８０８６）
【出願日】平成２４年９月２１日（２０１２．９．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月２１日（２０１２．９．２１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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