JP2011087841A - Ultrasonic diagnosis device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体内に超音波を送受波して生体内組織に関する情報を取得する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits and receives ultrasonic waves into a living body to acquire information related to the tissue in the living body.
生体内に超音波を送受波して生体内組織に関する情報を取得する超音波診断装置が広く普及している。超音波診断装置は生体内に超音波を送受波する超音波探触子と装置本体とから構成され、使用者は、超音波探触子を手で把持し、被検体の測定箇所に当接させながら超音波診断を行う。 2. Description of the Related Art Ultrasonic diagnostic apparatuses that acquire and receive information related to in vivo tissues by transmitting and receiving ultrasonic waves into the living body are widely used. The ultrasonic diagnostic device is composed of an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves into the living body and the main body of the device, and the user holds the ultrasonic probe by hand and makes contact with the measurement location of the subject. Ultrasound diagnosis is performed.
かかる超音波探触子のハンドリング性を向上させる目的で、超音波探触子と装置本体とを分離し、無線で通信接続する技術が提案されている。 In order to improve the handleability of such an ultrasonic probe, a technique has been proposed in which the ultrasonic probe and the apparatus main body are separated and wirelessly connected for communication.
従来使用されていたケーブルによって伝達される電気信号を、そのまま無線の電波信号に置き換えられている形態となっている。無線による通信接続を採用することで、超音波探触子のハンドリング性が向上する。 An electric signal transmitted by a conventionally used cable is replaced with a wireless radio signal as it is. By adopting wireless communication connection, the handling property of the ultrasonic probe is improved.
しかし、このように、超音波探触子と装置本体とを分離すると、所望の超音波探触子の所在が分かりにくい場合がある。そこで、所望の超音波探触子が、光や音を発して使用者に所在を知らせる技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。 However, when the ultrasonic probe and the apparatus main body are separated as described above, the location of the desired ultrasonic probe may be difficult to understand. Thus, a technique has been proposed in which a desired ultrasonic probe emits light or sound to notify the user of the location (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示された技術の場合、超音波探触子が装置本体とかなり離れた位置に存在する場合は音や光は使用者が認知できず、その存在位置を知ることはできないという欠点がある。
In the case of the technique disclosed in
さらに、発光装置のみで存在位置を示す場合には超音波探触子が物陰に隠れたり、箱に収納された場合に存在位置が全く特定できないという欠点があった。 Furthermore, when the presence position is indicated only by the light emitting device, there is a disadvantage that the existence position cannot be specified at all when the ultrasonic probe is hidden behind the object or stored in a box.
本発明は、装置本体に無線で通信接続されている超音波探触子の位置を容易に知ることができる超音波診断装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can easily know the position of an ultrasonic probe that is wirelessly connected to the apparatus body.
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
1.少なくとも一つの超音波探触子と装置本体とを有する超音波診断装置であって、
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、
前記装置本体と無線通信する受波無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子が送信する電波を検出して前記超音波探触子の位置を検出する位置検出手段と、
前記超音波探触子の位置を表示する表示手段と、
前記超音波探触子と無線通信する送波無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられていることを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus having at least one ultrasonic probe and an apparatus body,
In the ultrasonic probe,
A vibration unit that transmits an ultrasonic wave to the subject, receives a reflected wave from the subject, and outputs a received signal;
A receiving wireless communication means for wirelessly communicating with the apparatus body;
Is provided,
In the device body,
A signal processing unit that executes predetermined signal processing according to an operation mode for the received signal;
Position detection means for detecting a radio wave transmitted by the ultrasonic probe and detecting a position of the ultrasonic probe;
Display means for displaying the position of the ultrasonic probe;
A transmitting wireless communication means for wirelessly communicating with the ultrasonic probe;
Is provided,
Either of the ultrasonic probe and the apparatus main body,
An ultrasonic transmission unit that outputs a vibration unit drive signal for driving the vibration unit;
An ultrasonic receiver for processing the received signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
2.位置検出手段は、
前記超音波探触子が送信する電波を受信する指向性アンテナと、
前記指向性アンテナの方向をスキャンするスキャン手段と、
前記指向性アンテナの出力に基づいて前記超音波探触子が位置する方向を算出する方向算出手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記超音波探触子が位置する方向を表示する
ことを特徴とする前記1に記載の超音波診断装置。
2. The position detection means
A directional antenna for receiving radio waves transmitted by the ultrasonic probe;
Scanning means for scanning the direction of the directional antenna;
Direction calculating means for calculating the direction in which the ultrasonic probe is located based on the output of the directional antenna;
With
The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1, wherein the display unit displays a direction in which the ultrasonic probe is located.
3.前記超音波探触子には、
超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する記憶部と、
前記装置本体から送信された送信データから前記識別データを抽出する信号抽出部と、
使用者に向けて位置を知らせる位置信号送信処理を行う位置信号送信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記識別データを少なくとも一つ使用者が選択できる選択手段と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記識別データと、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データとが一致するか判断し、一致した場合に前記位置信号送信手段に位置信号送信処理を行わせることを特徴とする前記1または2に記載の超音波診断装置。
3. In the ultrasonic probe,
A storage unit for storing identification data assigned to each ultrasound probe;
A signal extraction unit for extracting the identification data from transmission data transmitted from the apparatus body;
Position signal transmission means for performing position signal transmission processing for informing the user of the position;
Is provided,
In the device body,
A selection means by which at least one user can select the identification data;
Is provided,
The signal extraction unit determines whether the identification data selected by the user using the selection unit matches the identification data assigned to each ultrasound probe. 3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to 1 or 2, wherein the transmission unit performs position signal transmission processing.
4.前記装置本体には、最初に送信される同期信号と、該同期信号に連続して送信される識別データとを少なくとも有する信号を一単位として複数単位備えた識別送信信号を生成する信号生成部、が備えられ、
前記記憶部には前記同期信号が記憶され、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第1信号を前記識別送信信号から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第1信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記第1信号の直後から所定のデータ長分の第2信号を抽出し、前記第2信号を構成するデータが、前記識別データと一致した場合に、前記位置信号送信手段に位置信号送信処理を行わせることを特徴とする前記1から3の何れか一項に記載の超音波診断装置。
4). In the apparatus main body, a signal generation unit that generates an identification transmission signal including a plurality of units each including a synchronization signal transmitted first and identification data transmitted continuously to the synchronization signal as a unit; Is provided,
The synchronization signal is stored in the storage unit,
The signal extraction unit
A first signal, which is data having the same data length as that of the synchronization signal, is extracted from the identification transmission signal a plurality of times for each unit of data length, and the first signal is continuously stored a predetermined number of times in the storage unit. A second signal corresponding to a predetermined data length is extracted immediately after the first signal when the synchronization signal matches the identification signal, and the data constituting the second signal matches the identification data. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of
容易に超音波探触子の位置を知ることができる超音波診断装置を提供できる。 An ultrasonic diagnostic apparatus that can easily know the position of the ultrasonic probe can be provided.
以下に本発明の実施形態を図面により説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限られるものではない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted.
図1は、実施形態にかかる超音波診断装置10の外観構成を示す図である。超音波診断装置10は、図1に示すように、装置本体14と超音波探触子12とから構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of an ultrasonic
超音波探触子12は、被検体Hに対して超音波を送信するとともに、被検体Hで反射した反射波を受波して受波信号を出力する。
The
装置本体14は、超音波探触子12と無線を介して通信接続され、受波信号に対応する受波無線信号を受信し、動作モードに応じた超音波画像を表示する表示部40と、使用者が操作する操作入力部11と、平面アンテナ51と、超音波探触子ホルダ5等を備えて構成される。
The apparatus
図2は、実施形態にかかる超音波診断装置10の全体構成を示すブロック図である。超音波探触子12と装置本体14との間における無線による通信接続は、電波信号、特に2.4GH帯の電波信号により行う。周波数が大きくことから通信帯域が広いので、通信容量を大きくとれる特長を有し好ましい。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the overall configuration of the ultrasonic
装置本体14は、送信ビームフォーマ制御部30、送波無線信号送信部32、受波無線信号受信部34、信号生成部35、信号処理部36、表示処理部38、表示部40、電源42、記憶部43、操作入力部11、位置検出手段50、及び、これら各部を制御する本体制御部44で構成されている。
The apparatus
操作入力部11は、使用者が超音波診断装置10への各種の操作を入力できるとともに、使用する少なくとも一つの超音波探触子12毎に割り当てられた識別データを使用者が選択できる選択手段の機能を有する。具体的には、液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイ上の各超音波探触子の識別データが表示され、使用者はキーボードやマウスを使用して所望の超音波探触子の識別データを選択できるような構成を採用することができる。
The
電源42は、装置本体14の各部へ給電する。
The
送信ビームフォーマ制御部30は、送波制御部として機能し、送波無線信号送信部32を介して送波制御信号を出力することで超音波探触子12における送信ビームフォーマ18を制御し、振動部20から送波する超音波28の送波制御を行う。
The transmission
送波無線信号送信部32は、送信ビームフォーマ制御部30が出力する送波制御信号に対応する送波制御無線信号を超音波探触子12に向けて送信する。
The transmission radio
受波無線信号受信部34は、超音波探触子12から送信される受波無線信号を受信し、電波信号を電気信号に変換する処理を施し、得られた受波電気信号を信号処理部36に出力する。
The received
送波無線信号送信部32と受波無線信号受信部34とは、超音波探触子12と無線通信する送波無線通信手段を構成する。
The transmission radio
記憶部43には、装置本体14で動作するプログラムが記憶されている。
The
本体制御部44は図示しないCPU(セントラルプロセッシングユニット)を有し、記憶部43から操作に用いる一連の動作を実施するプログラムを呼び出し、本体制御部44内の図示しないRAM上に展開し、該プログラムに従って各部を制御する。
The main
信号生成部35は、超音波探触子12を識別する際に必要な識別データ等を生成する機能を有する。詳細は後述する。
The
信号処理部36は、受波無線信号受信部34から出力される受波電気信号に基づいて、各種モードに対応する信号処理、例えば、Bモード用信号処理あるいはドップラモード用信号処理を行う。
The
信号検出手段50は、平面アンテナ51、スキャン手段52、方向算出手段53からなる。
The signal detection unit 50 includes a
平面アンテナ51は、受信する電波を電気信号に変換する変換効率が、受信する角度に依存する指向性アンテナである。指向性アンテナであればアンテナの方式は問わない。例えば、パラボラアンテナを採用してもよい。平面アンテナは受信面が平面であるので、取り付け場所を選ばないという長所を有し、パラボラアンテナは低コストであるという長所を有する。
The
図3は、平面アンテナ51の外観の概要を表す斜視図である。平面アンテナ51には電波信号を受信する受信面511が備えられている。
FIG. 3 is a perspective view illustrating an outline of the appearance of the
図4は、平面アンテナ51の受信特性の指向性を表すグラフである。x座標とy座標が0の方向において、電波を受信して電気信号に変換する効率(受信感度)が最も高いという指向性を有する。受信特性を受信面511からの方向(θ方向、φ方向)で表すことも可能である。受信面511の法線方向からの電波信号の受信感度が最も高いので、平面アンテナ51は、受信面511の法線方向に超音波探触子12が存在するときに、最も大きな電気信号を出力することとなる。
FIG. 4 is a graph showing the directivity of the reception characteristics of the
スキャン手段52は、平面アンテナ51の受信面511の受信方向(θ方向とφ方向)をスキャンする機能を有する。図5は、平面アンテナ51の受信面511の方向をスキャン手段52がスキャンする概要を表す概要図である。スキャン手段52には、例えばモータを用いて回転する機構を採用することができる。
The
方向算出手段53は、平面アンテナ51の位置に対して超音波探触子12がどの位置に存在するかを検出する機能を有する。スキャン手段52が平面アンテナ51をスキャンするに従い、平面アンテナ51から出力される方向毎の出力から、どの方向における電波信号の大きさが最大となるかを判断する電気回路である。
The direction calculation means 53 has a function of detecting at which position the
図6は、方向毎の受信特性を表すグラフである。スキャン手段52が平面アンテナ51をスキャンするに従い、図6に示すような出力を得る。出力とθ方向との関係を計測する際には、φ方向は一定の角度(例えば0度)にしておき、同じく出力とφ方向との関係を計測する際には、θ方向は一定の角度(例えば0度)にしておく。方向算出手段53には、θに対応する出力を記憶できる記憶手段(例えばRAM)を設け、θ方向に平面アンテナ51を一通りスキャンした後に、最も出力が大きなθの値を計測し、超音波探触子12がどのθ方向に存在するかを判断する。φ方向についても、同様の方法で、超音波探触子12が存在する方向を検出することができる。
FIG. 6 is a graph showing reception characteristics for each direction. As the
このようにして超音波探触子12の位置する方向を検出し、表示部40にθとφの値を表示する。図7は、超音波探触子12の位置する方向を表示する表示例である。
In this way, the direction in which the
図7では、θとφの値を表示するとともに、θ座標とφ座標の座標系の中に、超音波探触子12の位置する方向を表示する例を示す。現在、使用している超音波探触子12を用いて撮影したBモードの超音波画像79(82は臓器)を表示させたまま、新たに用いる超音波探触子12の位置を探す場合に、Bモードの超音波画像79の上に表示させる。超音波診断を実施しつつ、超音波探触子12を探すことができる。
FIG. 7 shows an example in which the values of θ and φ are displayed, and the direction in which the
表示処理部38は、信号処理部36の出力に対して画像表示処理を施した画像データを形成して表示部40に出力する。
The
表示部40は、表示処理部38が形成した画像データを基に超音波画像を表示する。表示部40には液晶ディスプレイ等の高解像のディスプレイを採用することが望ましい。
The
電源42は、装置本体14の各部へ給電する。
The
次いで、超音波探触子12について説明する。図8は、超音波探触子12の外観構成斜視図である。図8(a)は、斜め上方から見た図であり、図8(b)は、斜め下方から見た図である。図8(c)は、超音波探触子12を超音波探触子ホルダ5に装填する状態を示す図である。
Next, the
90は、被検体Hに当接して超音波を送信する窓である。92は、受波無線信号を送信する窓である。超音波探触子12は、装置本体14と電気的に接触して充電される充電端子93を備えている。超音波探触子ホルダ5には超音波探触子12のバッテリ26を充電するための接触端子96が設けられている。使用者が超音波探触子12を超音波探触子ホルダ5に装填すると、超音波探触子12には装置本体から充電端子93を介して電力が供給され、供給された電力がバッテリ26に蓄えられる。超音波探触子12と装置本体との間にケーブルが無いため、診断の際のケーブルの煩わしさを解消できる。
超音波探触子12は、信号抽出部15、送波無線信号受信部16、送信ビームフォーマ18、振動部20、受信ビームフォーマ22、受波無線信号送信部24、バッテリ26、及び位置検出用信号生成部48から構成されている。
The
送波無線信号受信部16は、装置本体14から送信される送波無線信号を受信し、電気変換処理を施した送波制御電気信号を信号抽出部15に出力する。
The transmission radio
送波無線信号受信部16は、受信素子81と受信素子81を駆動する受信回路83とを有している。無線信号は、例えば、ハイレベル・ローレベルのそれぞれに対応して2値強度変調された電波信号である。
The transmission radio
送波無線信号受信部16は、後述する受波無線信号送信部24とともに、前記装置本体と無線通信する受波無線通信手段を構成する。
The transmission radio
本発明の信号抽出部15は、信号生成部35が生成した識別データ等を抽出等する機能を有する。詳しくは後述する。
The
送信ビームフォーマ18は、送波制御電気信号に基づいて振動部駆動信号を生成する超音波送信部として機能する。 The transmission beam former 18 functions as an ultrasonic transmission unit that generates a vibration unit drive signal based on the transmission control electric signal.
図9は、超音波探触子12における送信ビームフォーマ18等の内部構成を示す図である。送信ビームフォーマ18は、遅延テーブル選択部60、メモリ62、及び遅延パルス発生回路64で構成されており、遅延テーブルに基づいて複数の振動素子66の各々に対してアンプ68を介して振動部駆動信号を出力する。遅延テーブルとは、振動素子66毎の超音波28の送波タイミングを規定した遅延テーブル(各振動素子毎の遅延調整量)を規定するテーブルであり、複数の遅延テーブルが予めメモリ62に登録されている。遅延テーブル選択部60は、送波無線信号受信部16から出力される電気信号に変換された送波制御信号により特定される遅延テーブルをメモリ62から選択する。
FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of the transmission beam former 18 and the like in the
位置検出用信号生成部48は、超音波探触子12が自己の位置を装置本体14に検出させるための位置検出用電波信号を、受波無線信号送信部24に発生させるための電気信号であり、位置検出用信号を生成する機能を有する電気回路である。
The position detection
位置検出用信号は、例えば、超音波探触子12毎に所定の時間プロファイルを有していてもよい。具体的には、超音波探触子12毎に異なる発生時間を有するようなプロファイルにしてもよい。装置本体14において、超音波探触子12側から送信される無線信号の継続時間を計測することで、どの超音波探触子12からの無線信号であるかを判別できる。
For example, the position detection signal may have a predetermined time profile for each
なお、受波無線信号送信部24が、位置検出用信号生成部48の機能をあわせもっていてもよい。
The received
振動部20は、振動部駆動信号に基づいて被検体である患者の生体内に超音波28を送波するとともに生体内からの反射波を受波して受波信号を出力する。
The
受信ビームフォーマ22は、振動部20から出力される受波信号に対して整相加算処理等の受信処理を実行する超音波受信部として機能する。
The reception beamformer 22 functions as an ultrasonic reception unit that performs reception processing such as phasing addition processing on the reception signal output from the
図10は、超音波探触子12における受信ビームフォーマ22、受波無線信号送信部24等の内部構成を示す図である。受信ビームフォーマ22は、アンプ76、整相加算部72及びアナログデジタルコンバータ74で構成されている。各振動素子66は被検体Hの生体内から反射される超音波を受波して受波信号を出力する。受波信号は各振動素子66毎に設けられたアンプ76で出力を増幅され、アナログデジタルコンバータ74でデジタル信号へ変換され、受信ビームフォーマ22に出力される。受信ビームフォーマ22は各振動素子66が出力する受波信号毎に遅延調整を行い、遅延調整後の受波信号を加算処理するといういわゆる整相加算処理を行う。
FIG. 10 is a diagram showing the internal configuration of the reception beam former 22, the received radio
整相加算部72から出力される整相加算後の受波信号は受波無線信号送信部24に出力される。
The received signal after the phasing addition output from the
受波無線信号送信部24は、送信素子80と、送信素子80を駆動する送信回路82を有している。整相加算後の受波信号は送信素子80により受波無線信号に変換される。受波無線信号は、例えば2値強度変調された電波信号である。送信素子80の出力は装置本体14に送信される。
The received radio
バッテリ26は、超音波探触子12内の各部に電力を供給する。バッテリ26は超音波探触子12から取り付け及び取り外し可能な構成でもよい。
The
次いで、本発明の信号生成部35について詳細に説明する。図11は、信号生成部35が生成する、超音波探触子12を探知するための1単位の送信データからなる識別送信信号の一例を示す模式図である。
Next, the
図12は、2単位の送信データが連なった識別送信信号の模式図である。 FIG. 12 is a schematic diagram of an identification transmission signal in which two units of transmission data are connected.
信号生成部35は超音波探触子12を探知するため送信データを含んだ識別送信信号を生成する。
The
識別送信信号は、フレーム同期信号A、識別データB、データ群Cからなる。フレーム同期信号は、送信データの同期をとるための信号である。 The identification transmission signal includes a frame synchronization signal A, identification data B, and a data group C. The frame synchronization signal is a signal for synchronizing transmission data.
識別データBは、超音波探触子12毎に定められ、超音波探触子12を識別するための番号である。
The identification data B is a number that is determined for each
データ群Cは、装置本体14から超音波探触子12を制御する上で必要なデータ、例えば誤り訂正符号などからなる。
The data group C includes data necessary for controlling the
フレーム同期信号Aが8bitの場合、例えば11011010などと規定する。 When the frame synchronization signal A is 8 bits, it is defined as 11011010, for example.
例えば、フレーム同期信号AはNビットのデータを有し、識別データBはMビットのデータを有し、データ群CはLビットのデータを有し、全てのデータを加算するKビットのデータからなるものとする。 For example, the frame synchronization signal A has N-bit data, the identification data B has M-bit data, the data group C has L-bit data, and all data is added from K-bit data. Shall be.
フレーム同期信号A、識別データB、データ群Cを合わせて1単位の送信データを構成し、装置本体14の送波無線信号送信部32からは複数単位の識別送信信号が送信される。例えば、2単位の送信データの場合、図12で示すように1単位の送信データを2個連続して送信する。
The frame synchronization signal A, the identification data B, and the data group C constitute one unit of transmission data, and a plurality of units of identification transmission signals are transmitted from the transmission radio
次いで、本発明の信号抽出部15について説明する。図13は、信号抽出部15の電気的ブロック図である。
Next, the
信号抽出部15は、同期信号検出装置151、データカウンタ152、同期信号連続検出装置153、識別データ抽出装置154、識別データ記憶装置155、比較装置156、探知モードフラグ検出識別装置157とから構成される。
The
同期信号検出装置151は、識別送信信号の中から、フレーム同期信号Aを抽出する機能を有する電気回路である。
The synchronization
データカウンタ152は、フレーム同期信号より時間的に後に送信される送信データのビット数をカウントする機能を有する電気回路である。 The data counter 152 is an electric circuit having a function of counting the number of bits of transmission data transmitted after the frame synchronization signal.
同期信号連続検出装置153は、最初にフレーム同期信号を検出した後に連続して送信されるフレーム同期信号を検出する機能を有する電気回路である。
The synchronization signal
識別データ抽出装置154は、フレーム同期信号の後に連続して送信される識別データBを抽出する電気回路である。
The identification
識別データ記憶装置155は、超音波探触子12毎に定められた識別データBを記憶させておくEPROMなどの不揮発性の記憶装置であり、電気回路等を採用することができる。
The identification
比較装置156は、識別データ抽出装置154が抽出した識別データBと、識別データ記憶装置155に記憶されている超音波探触子12に個別に割り当てられた識別データBとを比較する電気回路である。
The
探知モードフラグ検出識別装置157は、データ群の中に格納されたモード設定データDの中から探知モードフラグを検出し識別する回路である。探知モードフラグとは、この識別送信信号が、超音波探触子12を探すデータであるのか、異なるデータであるのかを判別するためのフラグである。例えば、探知モードフラグが1の場合、この識別送信信号が、超音波探触子12を探すデータあることを示し、探知モードフラグが0の場合、この識別送信信号が、超音波探触子12を探すデータではなく、別の目的のデータであることを示す、というように規則を定めておく。
The detection mode flag detection and
次に、超音波診断装置10を用いた位置信号送信処理の具体的なフローについて図14を用いて説明する。
Next, a specific flow of position signal transmission processing using the ultrasonic
図14は、位置信号送信処理を表すフローチャート図である。ステップS1にて、使用者は、操作入力部11を用いて探したい超音波探触子12の識別データBを選択する。信号生成部35は、超音波探触子12を識別する際に必要なフレーム同期信号、識別データBを生成し、超音波探触子12に向けて送信する。なお、本体制御部44は、信号抽出部15と信号生成部35とを制御する信号制御手段としても機能する。
FIG. 14 is a flowchart showing the position signal transmission process. In step S <b> 1, the user selects identification data B of the
ステップS2にて、超音波探触子12における同期信号検出装置151は装置本体14から送信される送信データにおいて、フレーム同期信号Aを常に探査する。
In step S <b> 2, the synchronization
なお、同期信号検出装置151は識別データ記憶装置155等に記憶させたフレーム同期信号Aを基に、送信データにおいて、フレーム同期信号Aを常に探査する。
The synchronization
具体的には、Kビットの送信データの中から1ビットおきに予め決めおいたデータ長である8ビット(Nビット)の信号(第1信号)を検出し、検出した第1信号が予め定めておいた所定のデータ、例えば11011010と同一か否かを比較し、同一であれば、フレーム同期信号であると判断する。第1信号が11011010と同一か否かを比較し、同一でなければ1ビット分のデータをずらせて同様に第1信号が11011010と同一か否かを比較する。 Specifically, an 8-bit (N-bit) signal (first signal) having a data length determined in advance every other bit is detected from K-bit transmission data, and the detected first signal is determined in advance. It is compared whether or not it is the same as predetermined data, for example, 11011010, and if it is the same, it is determined that it is a frame synchronization signal. Whether or not the first signal is the same as 11011010 is compared. If it is not the same, the data for one bit is shifted, and similarly whether or not the first signal is the same as 11011010 is compared.
なお、フレーム同期信号としてデータが予め定めておいた所定のデータは図示しないROMなどの記憶装置に記憶させておき、同期信号検出装置は、当該記憶装置から定めておいたフレーム同期信号の値を読み取って、送信データから検出した第1信号と比較する。 Note that the predetermined data whose data is determined in advance as the frame synchronization signal is stored in a storage device such as a ROM (not shown), and the synchronization signal detection device uses the value of the frame synchronization signal determined from the storage device. Read and compare with the first signal detected from the transmission data.
このように所定の8ビットのデータを見つけることができても、そのデータが、他のデータと同じである可能性がある。そこで、1単位の送信データ毎に同様に、第1信号を検出し、同じく所定の8ビットのデータであるかを判断し、フレーム同期信号検出の精度を上げる。 Even if predetermined 8-bit data can be found in this way, the data may be the same as other data. Therefore, the first signal is similarly detected for each unit of transmission data to determine whether the data is similarly predetermined 8-bit data, thereby improving the accuracy of frame synchronization signal detection.
具体的には、ステップS3にて、データカウンタ152は、識別データBのデータ数であるMビットと、データ群Cのデータ数であるLビットを加算したデータ数M+Lビットのデータ数をカウントし、その後に、ステップS4にて、同期信号連続検出装置は、次の1単位の送信データの最初のデータから始めて8ビットのデータを抽出し、フレーム同期信号を検出する。 Specifically, in step S3, the data counter 152 counts the number of data M + L bits obtained by adding M bits, which is the number of data of the identification data B, and L bits, which is the number of data in the data group C. Thereafter, in step S4, the synchronization signal continuation detecting apparatus extracts 8-bit data starting from the first data of the next one unit of transmission data, and detects the frame synchronization signal.
検出したフレーム同期信号が、同様に、検出した8ビットのデータが11011010と同一か否かを比較し、一致しておれば、フレーム同期信号であると判断する。 Similarly, the detected frame synchronization signal is compared to determine whether the detected 8-bit data is the same as 11011010.
このように、2回のフレーム同期信号の検出結果が、供に予め定めていた値と同じ値であれば、検出したフレーム同期は真性なものと判断し、ステップS5にて、識別データ抽出装置が送信データの中でフレーム同期信号の直後に続くMビット分の信号(第2信号)からデータを識別データBとして抽出する。なお、フレーム同期信号の検出は2回より多く実施すれば、より正確にフレーム同期信号であると判断できることは言うまでもない。フレーム同期信号の検出は所定回数実施すると予め決めておく。 In this way, if the detection result of the two frame synchronization signals is the same value as the predetermined value, it is determined that the detected frame synchronization is genuine, and in step S5, the identification data extracting device In the transmission data, data is extracted as identification data B from an M-bit signal (second signal) immediately following the frame synchronization signal. Needless to say, if the frame synchronization signal is detected more than twice, the frame synchronization signal can be determined more accurately. It is predetermined that the frame synchronization signal is detected a predetermined number of times.
識別データBは、装置本体14に接続可能な複数の超音波探触子12の識別データBのうちのいずれかである。そこで、ステップS6にて、各超音波探触子12は、自己に割り当てられた識別データBと同じか否かを判断するために、比較装置156は、識別データ記憶装置155に記憶された識別データBを呼び出し、識別データ抽出装置154で得られた識別データBと比較する。
The identification data B is any one of the identification data B of the plurality of
比較の結果、自己の識別データBと異なっておれば、自己の超音波探触子12が探されているのではないので、ステップS1に戻り、次に自己の超音波探触子12を探すためにフレーム同期信号を検出する動作に入る。
As a result of comparison, if it is different from the self identification data B, the self
比較の結果、自己の識別データBと同じであれば、ステップS7にて、データ群Cに格納された探知モードフラグを検出する。 If it is the same as the identification data B as a result of the comparison, the detection mode flag stored in the data group C is detected in step S7.
探知モードフラグが0の場合、この送信データが、超音波探触子12を探すデータではなく、別の目的のデータであることを示すので、その目的が例えば、誤り符合等のデータの送信であった場合には、当該データを図示しない記憶装置に記憶させるなどの予め定めた動作を行う。探知モードフラグが1の場合、この送信データが、超音波探触子12を探すデータあることを示すので、ステップS8にて、位置検出信号生成部48は位置信号送信処理を行う。以上でフローは終了する。
When the detection mode flag is 0, it indicates that this transmission data is not data for searching for the
次に、超音波探触子12の位置する方向を検出する具体的なフローについて図15を用いて説明する。最初に、ステップS11にて、本体制御部44は、送波無線信号送信部32に送波無線信号受信部に向けて電波信号を送信する。この電波信号は、位置検出用信号生成部48を稼働させるための信号である。
Next, a specific flow for detecting the direction in which the
稼働しはじめた位置検出用信号生成部48は、各超音波探触子12毎に設定された位置検出用信号を生成し、受波無線信号送信部24は、位置検出用電波信号を送信する(ステップS12)。
The position
本体制御部44は、送波無線信号送信部32に送波無線信号受信部に向けて電波信号を送信した後、スキャン手段52を稼働させ、平面アンテナ51を駆動する(ステップS13)。
The main
本体制御部44は、方向算出手段53を稼働させ、平面アンテナ51の方向を計測する(ステップS14)。
The main
本体制御部44は、表示部40に、超音波探触子12の位置する方向を、θとφの値の情報とともに、θ座標とφ座標の座標系の中に、超音波探触子12の位置する方向を表示する。
The main
以上のように、超音波探触子12の位置を検出する位置検出手段を設けることで、超音波探触子12と装置本体14とが有線で接続されない無線接続の場合においても、使用者は、容易に超音波探触子12の位置を知ることができる。
As described above, by providing the position detection means for detecting the position of the
5 超音波探触子ホルダ
10 超音波診断装置
11 操作入力部
12 超音波探触子
14 装置本体
15 信号抽出部
16 送波無線信号受信部
18 送信ビームフォーマ
20 振動部
22 受信ビームフォーマ
24 受波無線信号送信部
26 バッテリ
28 超音波
30 送信ビームフォーマ制御部
32 送波無線信号送信部
34 受波無線信号受信部
35 信号生成部
36 信号処理部
38 表示処理部
40 表示部
42 電源
43 記憶部
44 本体制御部
48 位置検出用信号生成部
50 位置検出手段
51 平面アンテナ
52 スキャン手段
53 方向算出手段
60 遅延テーブル選択部
62 メモリ
64 遅延パルス発生回路
66 振動素子
68 アンプ
72 整相加算部
74 アナログデジタルコンバータ
76 アンプ
79 超音波画像
80 送信素子
81 受信素子
82 送信回路
83 受信回路
93 充電端子
96 接触端子
151 同期信号検出装置
152 データカウンタ
153 同期信号連続検出装置
154 識別データ抽出装置
155 識別データ記憶装置
156 比較装置
157 探知モードフラグ検出識別装置
511 受信面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記超音波探触子には、
被検体に超音波を送波し被検体からの反射波を受波して受波信号を出力する振動部と、
前記装置本体と無線通信する受波無線通信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記受波信号に対して動作モードに応じた所定の信号処理を実行する信号処理部と、
前記超音波探触子が送信する電波を検出して前記超音波探触子の位置を検出する位置検出手段と、
前記超音波探触子の位置を表示する表示手段と、
前記超音波探触子と無線通信する送波無線通信手段と、
が備えられ、
前記超音波探触子と前記装置本体のいずれかに、
前記振動部を駆動させる振動部駆動信号を出力する超音波送信部と、
前記受波信号を処理する超音波受信部と、
が備えられていることを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasonic diagnostic apparatus having at least one ultrasonic probe and an apparatus body,
In the ultrasonic probe,
A vibration unit that transmits an ultrasonic wave to the subject, receives a reflected wave from the subject, and outputs a received signal;
A receiving wireless communication means for wirelessly communicating with the apparatus body;
Is provided,
In the device body,
A signal processing unit that executes predetermined signal processing according to an operation mode for the received signal;
Position detection means for detecting a radio wave transmitted by the ultrasonic probe and detecting a position of the ultrasonic probe;
Display means for displaying the position of the ultrasonic probe;
A transmitting wireless communication means for wirelessly communicating with the ultrasonic probe;
Is provided,
Either of the ultrasonic probe and the apparatus main body,
An ultrasonic transmission unit that outputs a vibration unit drive signal for driving the vibration unit;
An ultrasonic receiver for processing the received signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記超音波探触子が送信する電波を受信する指向性アンテナと、
前記指向性アンテナの方向をスキャンするスキャン手段と、
前記指向性アンテナの出力に基づいて前記超音波探触子が位置する方向を算出する方向算出手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記超音波探触子が位置する方向を表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。 The position detection means
A directional antenna for receiving radio waves transmitted by the ultrasonic probe;
Scanning means for scanning the direction of the directional antenna;
Direction calculating means for calculating the direction in which the ultrasonic probe is located based on the output of the directional antenna;
With
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a direction in which the ultrasonic probe is located.
超音波探触子毎に割り当てられた識別データを記憶する記憶部と、
前記装置本体から送信された送信データから前記識別データを抽出する信号抽出部と、
使用者に向けて位置を知らせる位置信号送信処理を行う位置信号送信手段と、
が備えられ、
前記装置本体には、
前記識別データを少なくとも一つ使用者が選択できる選択手段と、
が備えられ、
前記信号抽出部は、前記選択手段を用いて使用者が選択した前記識別データと、前記超音波探触子毎に割り当てられた識別データとが一致するか判断し、一致した場合に前記位置信号送信手段に位置信号送信処理を行わせることを特徴とする請求項1または2に記載の超音波診断装置。 In the ultrasonic probe,
A storage unit for storing identification data assigned to each ultrasound probe;
A signal extraction unit for extracting the identification data from transmission data transmitted from the apparatus body;
Position signal transmission means for performing position signal transmission processing for informing the user of the position;
Is provided,
In the device body,
A selection means by which at least one user can select the identification data;
Is provided,
The signal extraction unit determines whether the identification data selected by the user using the selection unit matches the identification data assigned to each ultrasound probe. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit performs position signal transmission processing.
前記記憶部には前記同期信号が記憶され、
前記信号抽出部は、
前記同期信号と同じデータ長分のデータである第1信号を前記識別送信信号から前記一単位のデータ長毎に複数回抽出し、前記第1信号が連続して所定回数、前記記憶部に記憶されている前記同期信号と一致した場合に、前記第1信号の直後から所定のデータ長分の第2信号を抽出し、前記第2信号を構成するデータが、前記識別データと一致した場合に、前記位置信号送信手段に位置信号送信処理を行わせることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の超音波診断装置。 In the apparatus main body, a signal generation unit that generates an identification transmission signal including a plurality of units each including a synchronization signal transmitted first and identification data transmitted continuously to the synchronization signal as a unit; Is provided,
The synchronization signal is stored in the storage unit,
The signal extraction unit
A first signal, which is data having the same data length as that of the synchronization signal, is extracted from the identification transmission signal a plurality of times for each unit of data length, and the first signal is continuously stored a predetermined number of times in the storage unit. A second signal corresponding to a predetermined data length is extracted immediately after the first signal when the synchronization signal matches the identification signal, and the data constituting the second signal matches the identification data. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the position signal transmitting unit performs position signal transmission processing.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009245230A JP2011087841A (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | Ultrasonic diagnosis device |
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JP2014057631A (en) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Toshiba Corp | Ultrasound diagnostic device and control program |
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-
2009
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