JPH05161641A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPH05161641A
JPH05161641A JP3330265A JP33026591A JPH05161641A JP H05161641 A JPH05161641 A JP H05161641A JP 3330265 A JP3330265 A JP 3330265A JP 33026591 A JP33026591 A JP 33026591A JP H05161641 A JPH05161641 A JP H05161641A
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JP3330265A
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Ryuichi Shinomura
隆一 篠村
Kazuo Takasugi
和夫 高杉
Yoshikuni Matsunaga
良国 松永
Kageyoshi Katakura
景義 片倉
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】検者が聴診器がわりに持ち運びのできる超音波
診断装置を提供する。 【構成】本装置は、超音波を送受信する超音波振動子群
からなる超音波探触子1Aと、この超音波探触子1Aと
ケーブルで接続された本体装置2Aと、メモリカード4
Aと、電源を供給するバッテリパック10Aと、これら
とは別に設けられるデータ処理装置11と表示モニタ部
12より構成される。超音波探触子と本体装置は超音波
の走査方式毎に用意される。メモリカード4Aに記憶さ
れた受波信号データは、データ処理装置11により本体
装置2Aでは実行できない高度のデータ処理を行い処理
結果を表示モニタ部12に表示する。 【効果】ベッドサイド、あるいは、往診等の診断時に疑
いのもたれた画像を、データ処理装置により処理して、
精密に診断できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は医用超音波診断装置に係
り、とくに聴診器がわりに医師が持ち運ぶハンディータ
イプの超音波診断装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来の超音波診断装置は、大型であり、
小さいものでもベッドサイドに運ぶのが限界であった。
これらの装置は、複数の種々の走査方式の超音波探触子
を接続することができるもので、例えば、リニア電子走
査型超音波探触子、コンベックス電子走査型超音波探触
子、セクタ電子走査型超音波探触子、メカニカルセクタ
走査型超音波探触子などがあげられる。従来の装置は、
これらの接続可能な種々の超音波探触子の最良の画像を
出すべく装置を構成していた。
【0003】特開昭55ー151952号公報には、従
来技術として、複数の電気音響変換素子が整列配置され
た電子走査型超音波送受波器と、この送受波器の送受波
作用を制御する電子制御部と、CRTからなる表示器
と、各部に作動電圧を供給する電源部とからなる一体化
された携帯用小型超音波診断装置が記載されている。ま
た、超音波送受波器とこれを制御する電子回路と画像信
号を無線送信する送信部と送信アンテナと電源部とが組
み込まれた超音波探触子と、超音波探触子とは別体に設
けられ、超音波探触子から送信された信号を受信して画
像表示する表示部とを含む超音波診断装置が開示されて
いる。
【0004】特開昭57ー170230号公報には、超
音波探触子と、超音波探触子から得られる反射エコー信
号を、標準テレビ方式の実像機で画像表示するために一
時的に記憶するメモリ部とを含む超音波診断装置におい
て、診断者が超音波探触子の手元にて超音波動画像とフ
リ−ズ画像を選択することができ、かつ、フリ−ズ画像
選択信号用の特別な伝送路を必要とすることのない改良
された超音波診断装置が開示されている。
【0005】特開昭62ー227326号公報には、ポ
ケットに入れ携行できる程度の小型の超音波診断装置に
おいて、比較的広い表示画面で診断情報を見やすくする
こと、携行を容易にするために、小型化、軽量化を図る
こと等を目的とし、超音波診断情報を表示するフラット
型ディスプレイを設け、携行時にはこれを超音波診断装
置本体内に収納し、使用時にはこれを本体内から引き出
して観察するフラット型ディスプレイ収納機構を設けた
超音波診断装置、さらに超音波診断装置の携行時に超音
波レンズを内側にして超音波診断装置本体内に着脱自在
に取り付ける探触子取付機構を設けた超音波診断装置が
開示されている。
【0006】特開平3ー23853号公報には、図9、
図10及び図11に示すように、超音波探触子30aか
ら入力された超音波画像信号をデジタル信号に変換する
A/D変換器75a、着脱可能な外部記憶媒体100a
を備え、さらに、A/D変換器75aからデジタル信号
を読み取り、外部記憶媒体100aに記憶させ、あるい
は記憶したデータの読みだし制御を行う制御部80a
と、制御部80aからのデジタル信号を表示する表示部
20aとからなることを特徴とする超音波診断装置が開
示されている。さらに、着脱可能な外部記憶媒体100
aに記憶されたデータを読み込んで表示、又はデータを
出力する記録装置200aを備えた超音波診断装置が開
示されている。本装置ではエコー信号を取り込み、画像
処理して被検査部の画像を表示し、鮮明な画像が得られ
たときの画像データを直接、又は一旦バッファメモリに
記憶させ本体に着脱可能な外部記憶媒体100aに記憶
させ、必要に応じて画像表示し、また、外部記憶媒体1
00aを記録装置200aにセットして画像データをプ
リントアウトするようにしている。これにより、装置の
小型化を図り、記録装置200aと本体10aを同時に
携帯する必要なしに検査結果を保存するようにしてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による装
置では、診断能力向上のため、高画質を得ようとすると
回路規模が大きくなり、また、回路規模を抑えて装置の
サイズを小さくすると良い画質が得られないという欠点
があった。特開昭55ー151952号公報では、超音
波探触子から画像信号を無線送信し、別体に設けられた
表示部で信号を受信して画像表示することが記載されて
いるが、受波信号データを外部記憶媒体に記憶保管し、
超音波撮像手段とは別に設けられたデータ処理装置で高
画質を得ることには言及していない。特開昭57ー17
0230号公報では、超音波探触子側で所望時期にフリ
ーズ画像の選択切替ができるという記載はあるが、受波
信号データを外部記憶媒体に記憶保管し、超音波撮像手
段とは別に設けられたデータ処理装置で高画質を得るこ
とには言及していない。特開昭62ー227326号公
報では、フラット型ディスプレイ、超音波探触子の超音
波診断装置本体内の収納に関する記載はあるが、画像デ
ータ、受波信号データの取扱いに関する記載はない。
【0008】特開平3ー23853号公報では、超音波
探触子は例えばメカニカル・セクタ式のものが望まし
く、1台の記録装置で複数の診断装置に対応できると記
載されている。しかし、本体装置が複数の種類の超音波
の走査方式に適合することにはふれておらず、また、超
音波の走査方式の識別や、外部記憶媒体内に記憶された
画像データを被検者別に識別することについてもふれて
いない。さらに、記録装置は外部記憶媒体内に記憶され
た画像データを読み出し画像として出力するものであ
り、外部記憶媒体内に記憶されたデータに種々の画像処
理を施し画質を向上させることにはふれていない。ま
た、外部記憶媒体には、本体装置で鮮明な画像が得られ
たときの画像データが記憶され、この画像は記録装置で
出力される。本体装置と記録装置で同じ画像を出力する
ので、高画質を得ようとすると、本体装置の規模が大き
くなるという問題があった。また、本体装置の規模を小
さく抑えようとすると、画像が劣化するという問題があ
った。
【0009】本発明の目的は、本体装置の回路構成を小
規模にすることにより、検者が聴診器がわりに持ち運び
のできる、ハンディータイプ本体装置装置を含む超音波
診断装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
本体装置で得られた受波信号データを外部記憶媒体に記
憶しておき、本体装置とは別のデータ処理装置により、
外部記憶媒体に記憶されている受波信号データを使用
し、より高画質の画像を得て、さらに測長、体積、面
積、減衰、音速、血流速度等の種々の計測処理を可能と
することにある。本発明のさらなる目的は、検者が外部
記憶媒体の所望のセグメントに記憶したデータに対して
出力、入力、消去等の任意の操作を加えることができ、
かつ、持ち運びのできる本体装置と、本体装置とは別に
設けられた高画質を得るデータ処理装置との間でデータ
を媒介する外部記憶媒体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】超音波診断装置を、超音
波探触子の受波信号データを処理し画像をうるための信
号処理部、得られた画像を表示する画像表示部、受波信
号データを記憶する外部記憶媒体に受波信号データを送
るデータ入出力部、バッテリパックより電源供給を受け
必要な電位に変換する電源変換部、及び本体装置の各部
を制御するコントロール部からなる本体装置と、超音波
を送受波する超音波探触子と、本体装置に電源を供給す
るバッテリパックと、本体装置からの受波信号データを
記憶するメモリカード等の外部記憶媒体と、外部記憶媒
体からデータを読み取り高度なデータ処理を行なう少な
くとも一台のデータ処理装置と、データ処理結果を表示
する表示モニタ部とから構成する。データ処理装置、表
示モニタ部は種々の超音波の走査方式の超音波探触子の
受波信号データを処理する機能を有する。
【0011】超音波の種々の走査方式の超音波探触子か
らの信号に適用され、画像表示及び信号処理を可能とす
る本体装置が、それぞれ走査方式毎に別個に用意され、
本体装置での画像表示及び信号処理は、特定の超音波の
走査方式の超音波探触子のみに対して実行される。
【0012】また、超音波の走査方式によらず共通に適
用可能な画像表示部、電源変換部、データ入出力部等の
ユニットを共通本体装置ケースに固定して設け、共通本
体装置ケースに設けられた各ユニットと連結しうるよう
に、別体のカートリッヂ形式で形成された、超音波の走
査方式により異なる超音波探触子の接続部、信号処理部
等のユニットから構成された走査モード用カートリッヂ
を共通本体装置ケースに挿入連結して、超音波の走査方
式に対応する本体装置を形成する。
【0013】外部記憶媒体には、1画像データ、あるは
1画像を作り出すために必要なRF信号データ又は検波
信号データのうち少なくとも1つを記憶するためのデー
タ部、及び本体装置の識別コード(例えば、リニア電子
走査型超音波診断装置等)、患者情報データ(例えば、
診断日時、検者氏名、患者氏名に準じたID、カルテの
番号、病歴等)等の情報を記憶するための情報データ部
が設けられている。外部記憶媒体は、上記のデータ部
と、情報データ部と、データの記憶の有無を記憶するフ
ラグ格納部とからなる所定のメモリサイズを有するセグ
メントを複数個有し、各セグメントが記憶済みあるいは
未記憶セグメントかを表示する表示部を具備している。
表示部はデータを記憶、又は消去するセグメントを指定
することができるように構成する。
【0014】
【作用】超音波探触子内に振動子アレーの他に、必要に
応じて送受波回路、受波増幅回路、受波整相回路、制御
回路等の電子回路を集積し、それぞれの診断目的に対応
した超音波探触子の超音波の走査方式の種類にたいし専
用の本体装置を設けるので、超音波探触子及びこれに対
応する専用の本体装置の回路規模が小さくなり、ハンデ
ィータイプの超音波診断装置を達成できる。
【0015】画像データ、あるいは画像を作り出すため
に必要なRF信号データ又は検波信号データが、超音波
の種々の走査方式に対応する本体装置において外部記憶
媒体に記憶され、外部記憶媒体に記憶されたデータを読
み取り、種々の高度なデータ処理を行なうデータ処理装
置及び表示装置を本体装置とは別に設けることにより、
高画質を得ることができる。例えば、測長、面積計算、
体積計算、減衰測定、音速測定、血流測定等の種々の計
測処理が実行ができる。
【0016】また、外部記憶媒体、例えばメモリカード
の記憶メモリは複数のセグメントに分割されており、セ
グメント内の記憶状態表示をするので、検者は、所望の
データを呼び出すことができると共に、メモリカード内
のデータの整理や、メモリーが不足のメモリカードで診
療をしても指定の画像を消去、あるいは新しいメモリカ
ードを使用してデータを入力でき、自由な利用、運用が
可能となる。
【0017】
【実施例】以下本発明の実施例を図1から図8を用いて
詳細に説明する。
【0018】図1により本発明による超音波診断装置の
全体概念を説明する。本発明による超音波診断装置は、
超音波を送受波する一個の超音波振動子又は超音波振動
子群からなる超音波探触子1A、1B〜と、超音波探触
子とケーブルで接続され超音波探触子からの受波信号デ
ータを取り込み信号処理を行ない画像を表示しさらに画
像データあるいは受波信号データ(RF信号データ又は
検波信号データ)を外部記憶媒体4A、4B〜に出力す
る本体装置2A、2B〜と、画像データあるいは受波信
号データ、本体装置(例えば、リニア電子走査型超音波
診断装置等)の識別コード、患者情報データ(例えば、
診断日時、検者氏名、氏名に準じたID、カルテの番
号、病歴等)等を記憶する外部記憶媒体であるメモリカ
ード4A、4B〜と、本体装置に電源を供給するバッテ
リパック10A、10B〜と、外部記憶媒体であるメモ
リカードから受波信号データ、本体装置の識別コード、
患者情報データを読み取り、本体装置の識別コードによ
って超音波の走査方式を判読して、本体装置では達成で
きない高度なデータ処理を行なうデータ処理装置11
と、データ処理の結果を表示する表示モニタ部12とか
ら構成される。データ処理の結果を出力するビデオプリ
ンタ14等は必要に応じて使用する。本体装置は超音波
の走査方式毎に独立して用意されており、超音波探触子
と一対で使用される。例えば、リニア電子走査、コンベ
ックス電子走査、セクタ電子走査、メカニカルセクタ走
査等の各走査に対して、それぞれ超音波探触子と本体装
置が用意され、診断時には一対で使用される。これらの
超音波探触子と本体装置は別体として製作され、ケーブ
ル、コネクタで結合できるようにしてもよいし、超音波
探触子と本体装置がケーブルで連結され一体に形成され
ていてもよい。さらにケーブルを使用せずに超音波探触
子と本体装置が同一の外筐に一体形成されていてもよ
い。
【0019】図1には、リニア電子走査、メカニカルセ
クタ走査に関する超音波探触子と本体装置を例にとって
示してある。本体装置2Aはリニア電子走査専用機で、
本体装置2Bはメカニカルセクタ走査専用機である。メ
モリカード4A、4B〜、及びバッテリパック10A、
10B〜は、それぞれ独立に本体装置2A、2B〜に対
して使用してもよいし、本体装置2A、2B〜に対して
共用してもよい。データ処理装置11、表示モニタ部1
2、ビデオプリンタ14はメモリカード4A、4B〜に
対し共用することができる。
【0020】ある検者はリニア電子走査型超音波探触子
1Aとリニア電子走査専用機である本体装置2Aを用い
て診断し、メモリカード4Aに画像データあるいは受波
信号を記憶し、別の検者は、別の場所で、メカニカルセ
クタ走査型超音波探触子1Bとメカニカルセクタ走査専
用機である本体装置2Bを用いて診断し、メモリカード
4Aと同様の記録形式を有するメモリカード4Bに画像
データあるいは受波信号を記憶することができる。メモ
リカード4Aを、本体装置2A、2Bとは別に設けられ
ているデータ処理装置11にセットし、本体装置2Aに
よって記憶されたメモリカード4Aのセグメトを指定す
ると、指定された領域に記憶されている本体装置2Aの
識別コードにより超音波の走査方式をリニア電子走査と
自動的に識別し、リニア電子走査のデータ処理を自動
的、あるいは検者が設定する条件に従って実行する。ま
た、同様に、メモリカード4Bをデータ処理装置11に
セットし、本体装置2Bで記憶されたメモリカード4B
のセグメントを指定すると、指定された領域に記憶され
ている本体装置2Bの識別コードによりメカニカルセク
タ走査と自動的に識別して、これに適合したデータ処理
を自動的、あるいは検者が設定する条件に従って実行す
る。
【0021】基本的に図1に示す構成からなる超音波診
断装置においては、データ処理装置11より本体装置の
数が多くなる。検者は、必要に応じて、超音波探触子と
この超音波探触子の走査方式による受波信号データのみ
を信号処理する本体装置を選定し、診断を行なう。異な
る走査方式の複数の超音波探触子を使用して診断を行な
うときには、バッテリパック1個とそれぞれの走査方式
に対応する本体装置を準備する。
【0022】メモリカード4Aに記憶されたデータは、
本体装置2Aとは別に設けられたデータ処理装置11に
おいて読み取られ、本体装置2Aで行った信号処理以外
に、より高度のデータ処理を行い表示モニタ部12に画
像等を表示し、必要に応じてビデオプリンタ14に出力
する。あるいは、必要に応じて各種の記憶装置へ出力す
る。検者は、この処理装置11により、例えば、高度な
補間処理、エッジ強調、γ補正、ゲインーカーブの最適
化、相関処理等、高機能超音波診断装置と同等以上の処
理を行い高精細でより高い診断情報を含む被検者に関す
る画像を得ることができる。したがって、ベッドサイ
ド、あるいは、往診等の診断時に注目しておいた画像
を、本データ処理装置11により、メモリカードに記憶
されたデータをもとに、より精密な診断画像とすること
が可能となる。また、バッテリパックのかわりに、別途
設けた直流電源供給手段を使用することもできる。
【0023】図2により、実施例をより詳細に明する。
図2では図1と同様に超音波探触子としてリニア電子走
査型超音波探触子1Aとこれに対する本体装置2A、メ
カニカルセクタ走査型超音波探触子1Bとこれに対する
本体装置2Bを例にとって、超音波探触子と本体装置の
構成を示している。リニア電子走査型超音波探触子1A
では、超音波探触子1Aは、振動子の配列である振動子
アレー21と、超音波の送受を行なう送受波回路22A
と、受波された超音波を増幅する受波増幅器24Aと、
送受波回路22A、受波増幅器24A、を制御するコン
トロール部A、23Aとを内蔵している。この結果、受
波増幅器24Aの出力を本体装置2Aに伝達する信号線
は、同時に送受波した超音波振動子の数だけ必要とな
る。この信号線の他に必要なライン(線)は、超音波探
触子1Aを動作させるために、本体装置2Aの電源変換
部29から電源の供給を受けるための電源線、本体装置
23Aと超音波探触子1Aとの間で制御信号を授受する
ための制御線のみとなり、フレキシブルで軽量のケーブ
ルにより本体装置2Aと超音波探触子1Aとを接続する
ことができる。
【0024】送受波回路22A、受波増幅器24A、を
本体装置2Aに設けて、超音波探触子1Aには、送受波
回路22A、受波増幅器24A、等の電子回路を内蔵せ
ず、超音波探触子1Aを振動子アレー21のみを内蔵す
るように構成してもよいが、この場合、超音波探触子1
Aは小型となるが、超音波の送受波を行なうための信号
線の数が増え超音波探触子1Aと本体装置2Aを接続す
るケーブルは太く、重くなる。このような場合には、各
種信号を光信号に変換し光ファイバにより接続してケー
ブルを細くできる。このように、各種信号の伝送は電気
信号はもちろんであるが、光、無線を使用してもよい。
メカニカルセクタ走査型超音波探触子1Bの例では、超
音波探触子1Bは振動子46と、振動子46を機械的に
走査するための走査機構部47と、送受波回路22B
と、受波増幅器24Bと、走査機構部47、送受波回路
22B、受波増幅器24Bを制御するコントロール部
A、23Bとを内蔵している。
【0025】本体装置2Aはリニア電子走査型超音波探
触子1Aからの受波信号データのみを信号処理するもの
であり、本体装置2Aは、送波や受波の超音波ビームを
形成する受波整相回路25と、受波信号データを処理す
る信号処理部27Aと、信号処理部27Aにおいて処理
された被検者の画像を表示する画像表示部28と、画像
データあるいは受波信号データ及び、患者情報データ、
本体装置識別コード等の情報をメモリカード4Aに転送
するデータ入出力部30と、バッテリパック10Aより
電源の供給をうけ必要な電圧に変換する電源変換部29
と、受波整相回路25、信号処理部27A、画像表示部
28、データ入出力部30、電源変換部29を制御する
コントロール部B、26Aとから構成される。
【0026】受波増幅回路24Aからの信号は、以下に
示す4通りの方法で信号処理される。第1の信号処理で
は、受波増幅回路24AからのA/D変換された信号を
そのままデータ入出力30部で、メモリカード4Aに記
憶するものである。第2の信号処理では、受波増幅回路
24Aからの信号は受波整相回路25で信号処理され、
途中の処理結果あるいは、信号処理結果をディジタルデ
ータの形でデータ入出力部30で、メモリカード4Aに
記憶するものである。第3の信号処理では、受波増幅回
路24Aからの信号は受波整相回路25で信号処理され
て、さらに信号処理部27Aで信号処理されて画像デー
タを得て、画像表示部28に表示するとともに、ディジ
タル化された画像データをデータ入出力部30で、メモ
リカード4Aに記憶するものである。第4の信号処理で
は、以上で説明した第1から第3の信号処理のうちの複
数を含むものである。メモリカードへのデータの記憶
は、目的画像をフリーズ(一時保存)した、1画像のデ
ータ毎に行なうが、連続して目的画像をメモリカードへ
記憶することもできる。
【0027】本体装置2Bはメカニカルセクタ走査型超
音波探触子1Bからの受波信号データのみを処理、制御
するもので、リニア電子走査型超音波探触子1Aに対す
る本体装置2Aとは受波整相回路の有無の点で異なって
いる。受波増幅回路24Bからの信号は、以下に示す3
通りの方法で信号処理される。第1の信号処理では、受
波増幅回路24BからのA/D変換された信号をそのま
まデータ入出力部30で、メモリカード4Bに記憶する
ものである。第2の信号処理では、受波増幅回路24B
からの信号は信号処理部27Bで信号処理されて、画像
データを得て、画像表示部28に表示するとともに、デ
ィジタル化された画像データをデータ入出力部30で、
メモリカード4Aに記憶するものである。第3の信号処
理では、以上で説明した第1及び第2の信号処理を含む
ものである。
【0028】以上の例で説明したように、信号処理部2
7A、27B等に取り込まれた受波信号は、RF信号あ
るいは検波信号のままディジタル変換され、データ入出
力部30で外部記憶媒体であるメモリカード4Aに記憶
することができる。本体装置における信号処理部27
A、27B〜、及びコントロール部B、26A、26B
〜の具体的構成は、超音波の走査方式毎に異なる。本体
装置における、画像表示部28、データ入出力部30、
電源変換部29、は本質的に超音波の走査方式により大
幅に異なるものではなく、何れの走査方式においても、
ほぼ同等なものである。
【0029】信号処理部27A、27B〜はリニア電子
走査、コンベックス電子走査、セクタ電子走査、メカニ
カルセクタ走査等の多種の超音波の走査方式に適用が可
能なようにしてもよいが、回路規模が大きくなるので、
本発明では特定の超音波の走査方式にのみ適用可能なよ
うにする。このため本体装置2A、2B〜の回路規模は
簡略化でき、装置のサイズも小型、軽量化が可能とな
り、さらに本体装置を安価で製作することができる。
【0030】また、信号処理部27A、27B〜は、距
離や面積の計測等の処理を行なわず、単純な機能のみ例
えば、被検者の診断に必要な最小限の超音波画像のみを
処理する機能を有する。基本的に、メモリカード4A、
4B〜に記憶される受波信号データは、本体装置2A、
2B〜の画像表示部28で表示された画像の情報量以上
の情報量を有しており、メモリカード4A、4B〜に記
憶されたRF信号データ又は検波信号を使用して、デー
タ処理装置11により、より高度のデータ処理を行ない
種々の情報を得ることができる。
【0031】図3に携帯容易な超音波診断装置の一例を
示す。基本的にこの超音波診断装置は、超音波探触子1
と、本体装置2と、バッテリパック10とメモリカード
4からなる。本体装置2は、表示部3を備え、表示部3
には液晶パネル等の軽量、低電力タイプのフラットパネ
ルが適している。本体装置2は、ゲインコントロールス
イッチ5、信号処理モードスイッチ6a、画像フリーズ
スイッチ6b、データ転送スイッチ6c、本体装置主ス
イッチ7、等を備えている。メモリカード4は本体装置
2のメモリカード接続端子9に装着され、バッテリパッ
ク10は本体装置2の電源入力端子8に接続され電源を
供給する。本体装置主スイッチ7がオンの状態で、電源
が供給され本体装置2は作動可能となる。
【0032】信号処理モードスイッチ6aは図2の説明
の中で述べた第1から第4又は第3のような信号処理の
方法を指定するためのスイッチである。画像フリーズス
イッチ6bは目的画像を一時保持(フリーズ)して静止
画表示するためのスイッチである。データ転送スイッチ
6cをオンにすることにより画像データあるいは受波信
号データがメモリカードに転送される。ゲインコントロ
ールスイッチ5により信号ゲインを制御する。データ転
送中はデータ転送インジケータ13が点灯して、データ
転送中であることを表示しデータの転送記憶の確認がで
きる。画像フリーズスイッチ6bとデータ転送スイッチ
6cとを同時にオンにすることにより、連続して画像の
フリーズ、画像データのメモリカードへの転送を繰り返
すことができ、画像フリーズスイッチ6bとデータ転送
スイッチ6cとを同時にオフにすることにより、画像の
フリーズ、画像データのメモリカードへの転送を停止す
る。
【0033】これらのスイッチは、片手での操作が容易
となるように配置する。図3は左手の上に本体装置を乗
せ親指で各種スイッチを操作する配置例である。図3の
反対側に各種スイッチを配置し、残りの指で操作するタ
イプとしてもよい。検者は、右手で超音波探触子1を患
者に当てて操作し、左手で本体装置2を操作する構成で
ある。逆の操作でももちろん支障はない。図4は、RF
信号あるいは検波信号を直接メモリカードに出力するリ
ニア電子走査型超音波探触子1の構成例である。受波整
相回路25の出力を直接画像データ入出力部30に導く
ことで実現している。メモリカードとしてディジタルメ
モリカードを使用する場合、RF信号あるいは検波信号
はデジタル変換されていることは言うまでもない。アナ
ログメモリカードを使用する場合には、RF信号あるい
は検波信号はデジタル変換せずそのまま記憶する。
【0034】リニア電子走査型超音波探触子1におい
て、超音波探触子1は、振動子の配列である振動子アレ
ー21と、超音波の送受を行なう送受波回路22と、受
波された超音波を増幅する受波増幅器24と、送波や受
波の超音波ビームを形成する受波整相回路25と、送受
波回路22、受波増幅器24、受波整相回路25を制御
するコントロール部A、23とを内蔵している。この結
果、受波整相回路25の出力を本体装置2に伝達する信
号線は1本となる。この信号線の他に必要なライン
(線)は、超音波探触子1を動作させるために本体装置
2の電源変換部29から電源の供給を受けるための電源
線、本体装置2と超音波探触子1との間で制御信号を授
受するための制御線のみとなり、フレキシブルで軽量の
ケーブルにより本体装置2と超音波探触子1とを接続す
ることができる。
【0035】本体装置2はリニア電子走査型超音波探触
子1のみを制御することができ、リニア電子走査型超音
波探触子1のみからの受波信号データを信号処理するも
のであり、本体装置2は、受波信号データを処理する信
号処理部27と、被検者の超音波画像を表示する画像表
示部28と、画像データ、あるいは画像を作り出すため
に必要なRF信号データ又は検波信号データ、及び患者
情報データ、本体装置識別コード等の情報をメモリカー
ド4に転送するデータ入出力部30と、バッテリパック
10より電源供給をうけ必要な電圧に変換する電源変換
部29と、信号処理部27、画像表示部28、データ入
出力部30、電源変換部29を制御するコントロール部
B、26とから構成される。
【0036】受波整相回路25からの信号は、以下に示
す3通りの方法で信号処理される。第1の信号処理で
は、受波整相回路25からのA/Dされた信号をそのま
まデータ入出力部30で、メモリカード4に記憶するも
のである。第2の信号処理では、受波整相回路25から
の信号は信号処理部27で信号処理されて画像データを
得て、画像表示部28に表示するとともに、ディジタル
化された画像データをデータ入出力30で、メモリカー
ド4に記憶するものである。第3の信号処理では、以上
で説明した第1及び第2の信号処理を含むものである。
【0037】以上に説明したように、信号処理部27に
取り込まれた受波信号は、RF信号あるいは検波信号の
ままディジタル変換され、データ入出力部30で外部記
憶媒体であるメモリカード4に記憶することができる。
信号処理部27はリニア電子走査、コンベックス電子走
査、セクタ電子走査、メカニカルセクタ走査等の多種の
超音波の走査方式に適用が可能なようにしてもよいが、
回路規模が大きくなるので、本発明では特定の超音波の
走査方式にのみ適用可能なようにする。このため本体装
置2の回路規模は簡略化でき、装置のサイズも小型が可
能となり、さらに本体装置を安価で製作することができ
る。ある走査方式に対する本体装置の一部の回路機能を
利用して他の走査方式の超音波探触子を走査制御でき、
探触子と本体装置の接続が着脱可能なときは本体装置を
共用できることはいうまでもない。また、信号処理部2
7は、距離や面積の計測等の処理を行なわず、単純な機
能のみ例えば、被検者の診断に必要な最小限の超音波画
像のみを処理する機能を有する。
【0038】図5に本体装置とは別に設けられるデータ
処理装置11における信号処理部の基本構成を示す。デ
ータ処理装置11のデータ入出力部31にセットされた
メモリカードから画像データ、あるいは受波信号データ
(RF信号データ又は検波信号データ)及び、本体装置
の識別コード、患者情報データ等の各種の情報を読み取
り、データ処理部32において、前記情報、特に超音波
の走査方式を識別して処理を行う。メモリカードから画
像データを読み取り、表示モニタ部12へ表示出力でき
ることはいうまでもない。本体装置で記憶されたメモリ
カードのセグメントを指定すると、指定された領域に記
憶されている本体装置の識別コードにより超音波の走査
方式を自動的に識別して、これに適合したデータ処理を
自動的、あるいは検者が設定する条件に従って実行す
る。
【0039】メモリ33に格納した受波信号データを演
算部34において補間等の演算を行ない、結果をメモリ
35に格納し、さらにD/A変換器36によりアナログ
信号に変換して表示モニタ部12へ出力する。演算部3
4において表示モニタ部12の表示器への走査変換も行
なう。走査変換や、補間演算処理、面積あるいは長さ等
の計測に係る各種演算、受波信号データを処理する演算
部34におけるデータ処理は、パーソナルコンピュータ
37を使用して実行することもできる。データ処理装置
11は、画像メモリ付走査変換装置(スキャンコンバー
タ)、表示モニタ、メモリカード用の読み取り装置等と
コンピュータを組み合わせて実現することも可能であ
る。あるいは、メモリカード用の読み取り装置等を備え
た超音波診断装置を利用することも可能である。
【0040】メモリカードに記憶された受波信号データ
は、データ処理装置11のデータ処理部32により本体
装置で行った信号処理以外に、より高度のデータ処理を
行い表示モニタ部12に画像等を表示する。あるいは、
各種記憶装置へ出力する。例えば、高精細画像出力装置
に高画質の画像を表示することも可能であある。検者
は、このデータ処理装置11により、例えば高度な補間
処理、エッジ強調、γ補正、ゲインーカーブの最適化、
相関処理等、高機能超音波診断装置と同等以上の処理を
行うことができ、高精細でより高い診断情報を含む画像
を得ることができる。
【0041】したがって、ベッドサイド、あるいは、往
診等の診断時に注目しておいた画像を、データ処理装置
11により、測長、面積計算、体積計算、減衰測定、音
速測定、血流測定等の種々の計測処理や、例えば高度な
補間処理、エッジ強調、γ補正、ゲインーカーブの最適
化等により精密な診断画像とすることが可能となる。デ
ータ処理装置11により得られたデータ処理の結果はデ
ータ入出力部31を介しメモリカードに記憶し、保管し
ておくことができる。
【0042】図6を用いて、本発明において使用するメ
モリカードについて説明する。メモリカード4はカード
入出力部39を介して本体装置、データ処理装置11と
受波信号データ、各種の情報の授受を行なう。メモリカ
ード4には、1画像データ、あるいは画像を作り出すた
めに必要な受波信号データ(RF信号データ又は検波信
号データ)のうち少なくとも1つを記憶するためのデー
タ部40A、及び各種の情報、例えば、本体装置の識別
コード(超音波の走査方式を識別する)、患者情報デー
タ(診断日時、検者氏名、患者氏名に準じたID、病歴
等)等の情報を記憶するための情報データ部40Bが設
けられている。メモリカードは、上記のデータ部40A
と、情報データ部40Bと、データの記憶の有無を記憶
するフラグ格納部41とからなる所定のメモリサイズを
有するセグメント(記憶領域)を複数個有し、複数のセ
グメント(記憶領域)に分割されたメモリを具備してい
る。各セグメントが記憶済みか否かを表示するととも
に、データを記憶又は消去するセグメントを指定できる
セグメント表示部43からなる。
【0043】例えば、簡単に説明するために、メモリカ
ードのメモリが6分割され、6セグメントから構成され
ており、最大6つの画像データ、あるいは6つの画像を
作り出すための受波信号データを記憶できるものとす
る。セグメント表示部43は、スイッチと発光ダイオー
ド等の発光素子から構成される。メモリカード4にデー
タ入力がされるとメモリの最初のセグメントに記憶さ
れ、フラグ格納部41にデータが記憶されたことを示す
フラグがフラグが格納される。このフラグにより表示素
子ドライバ42が駆動され、メモリの最初のセグメント
に対応するセグメント表示部43の発光ダイオードが光
る。セグメント表示部43は本体装置2のデータ入出力
部30、又はデータ処理装置11のデータ入出力部31
に接続され動作する。また、検者はセグメント表示部4
3にあるスイッチで、データを格納するセグメントを指
定することができる。セグメントが指定されると、アド
レス設定部A、44により指定されたセグメントのスタ
ートアドレスが設定され、アドレス設定部B、45によ
りデータが指定セグメントに格納される。また消去スイ
ッチを設けることで消去するセグメントも指定できる。
また、メモリカードに、セグメント表示部43を動作さ
せるためのスイッチを別に設け、このスイッチをオンに
して、メモリカード単独でセグメントの記憶状況を知る
ことができる。メモリカードにはその各部の作動に必要
な電源が設けられていることはいうまでもない。
【0044】またセグメント表示部43は、液晶パネル
とタッチパネルの組合せであってもよい。また上記のよ
うなセグメントを指定する操作は、本体装置2、あるい
はデータ処理装置11でその一部又は全部を代行しても
よく、このような場合にはセグメント表示部43は必ず
しもメモリカード自体に持たなくてもよい。さらに、メ
モリへの記憶形式は上述のように、画像データあるいは
受波信号データを記憶するデータ部と、本体装置の識別
コード、患者情報データ等を記憶する情報データ部と、
セグメントの記憶の有無を記憶するフラグ部とからなる
形式であるが、他の記憶形式であってももちろん問題な
い。また記憶に先立って、適当な情報圧縮手段(図示せ
ず)を通し、記憶情報量を低減することも可能である。
【0045】図7に、図3とは異なるコンパクトな本体
装置2の形状の他の例を示す。図7(a)は側面図、図
7(b)は平面図である。表示部3は図7(a)に示す
方向に可動であり、使用時に立てて、未使用時は元の位
置に戻すことによって、本体装置2の外形は均一な面と
なる。また、図3の説明において、本体装置の画像表示
部は、フラットパネルを用いることを述べたが、フラッ
トパネルは本体装置に回転自在となるように取り付ける
こともできる。また、本体装置2の一部に格納スペース
を設け、超音波探触子1を格納し、保護カバー15を取
り付け、超音波探触子1を保護すると共に可搬性を良く
する。メモリカード4は本体装置2に収納したまま運搬
する。
【0046】カードリーダ16は、患者の氏名、ID番
号、カルテの番号、病歴等が記憶されたIDカード、あ
るいは電子カルテカードを読み取るもので、IDカー
ド、あるいは電子カルテカードのデータのうち所定の必
要なデータだけが、メモリカードの未記憶のセグメント
の先頭のセグメント、あるいは指定されたセグメントの
情報データ部40Bの領域に記憶される。図7(c)は
セクタ走査型超音波探触子1’(メカニカル、あるいは
アニュラアレーメカニカルセクタ走査型超音波探触子)
の収納例を示す本体装置2’の平面図である。この例に
おいても本体装置2’の一部に格納スペースを設け、超
音波探触子1’を格納し、保護カバー15’を取り付
け、超音波探触子1’を保護すると共に可搬性を良くす
る。なお、図7では本体装置の外形を中心として説明す
るために、図3に示したような各種のスイッチ等は簡略
のために図示していない。
【0047】図8に超音波の走査方式によらず共通して
使用しうるユニットを有する共通本体装置ケースを利用
して本体装置を構成する実施例を示す。図8(a)に示
すように、共通本体装置ケース50の外観は図2に示す
本体装置に類似し、共通本体装置ケース50は、検者が
操作するスイッチ5、6a、6b、6c、7と、画像表
示部3と、電源変換部と、データ入出力部と、電源入力
端子8等とから構成され、以下に説明するいずれの超音
波の走査方式の走査モード用カートリッヂにも共通して
使用できる。図8(b)に示すように、超音波の走査方
式により異なる超音波探触子1が接続され、信号処理部
と、受波整相回路と、コントロール部B等とから構成さ
れる走査モード用カートリッヂ51が、共通本体装置ケ
ース50の走査モード用カートリッヂ挿入口52に挿入
してコネクタにより接続するように、共通本体装置ケー
ス50とは別体で製作しておく。走査モード用カートリ
ッヂ51は超音波の走査方式毎に製作される。走査モー
ド用カートリッヂ51には超音波探触子を収納する超音
波探触子収納スペース53が設けられている。超音波探
触子を収納した後に、図7に示すように保護カバーをす
ることができるのはいうまでもない。超音波探触子と走
査モード用カートリッヂはコネクタ、ケーブルを介して
接続される。あるいは、コネクタを使用せずケーブルで
直接接続され一体になっていてもよい。超音波の走査方
式に対応して、走査モード用カートリッヂを選定し、こ
れを共通本体装置ケースに挿入接続して、超音波の走査
方式に対応する本体装置を形成することができる。この
ように、走査モード用カートリッヂと共通本体装置ケー
スの組合せにより、本体装置を形成することができるの
で、複数の異なる超音波の走査方式で診断を行なう場合
でも、最小限の必要なユニットだけを準備し、診断する
場所で、容易に異なる超音波の走査方式に切替ることが
でき、さらに、より可搬性に優れたものとなる。
【0048】以上の実施例でデータ処理装置11、及び
表示モニタ部12は従来の超音波診断装置そのものを使
用してもよい。その際、本体装置2は前記超音波診断装
置の一部分として装着されていて、必要なときに本体装
置を取り外して持ち運ぶようにしてもよい。
【0049】以上の説明では、外部記憶媒体は、メモリ
カードを例にとって説明したが、より具体的には、IC
カード、レーザ光等で情報を記憶あるいは読みだしがで
きる光カード、磁気カード、フロッピディスク等のいず
れでもかまわない。また、ICカ−ドの容量としては、
整相加算後のRF信号を記憶する場合、1画面あたり5
12kワ−ド程度必要となる。1ワ−ド/8ビットとす
ると、4MバイトのICカ−ドを使用する場合、7画面
のデータを記憶できることになるが、患者情報等の記憶
を考慮するとそれ以下となる。画像デ−タを記憶する場
合は、画像の表示を256×512×8ビットとする
と、1画像あたり1Mビット程度必要となりカードあた
り20画像以上を記憶できる。もちろん整相加算前では
整相加算後の容量の口径数倍あるいは、対称ビ−ムでは
その半分の容量が必要となる。したがって、走査方式に
よって異なるが、多量の記憶容量を必要とする超音波の
走査モ−ドで1枚のカ−ドに記憶できない場合は、複数
枚のカ−ドに分割して記憶する機能を本体装置に設け
る。あるいは、本体装置に外部記憶媒体をセットしてデ
ータの入出力を行うデータ入出力部を2個設け、2個の
ICカードを本体装置にセットしてデータの記憶を行
い、1個のICカードにデータが記憶できなくなった場
合には、データ入出力部を切り替えてもう一方のICカ
ードに記憶するようにしてもよい。通常は外部記憶媒体
の容量として、1Mバイト以上の記憶容量が望ましい。
【0050】また、携帯容易な装置の形態としては、片
手で持ち片手で各種のスイッチの操作ができるものであ
り、たとえば図3に示すような形状で、重さ1kg以
下、縦方向の長さ25cm以下、横方向の長さ12cm
以下、高さ5cm以下、ケ−ブルは1m程度であること
が望ましい。さらに別の形態としては、ラップトップパ
ソコンと同様の形態で9インチ程度のパネル画面や、パ
ネルキ−ボ−ド等を設け、膝あるいはベッド、机等にお
いて操作するものでもよい。
【0051】
【発明の効果】以上、説明したごとく本発明によれば、
本体装置とは別に、高度な信号処理を行うデータ処理装
置、及び出力表示装置を設け、各超音波の各走査方式に
対して、本体装置及びこれに接続する超音波探触子を専
用化することで、本体装置を小型にでき、容易に運搬が
可能な、ハンディータイプの超音波診断装置を実現で
き、検者は、超音波診断装置を聴診器がわりに使用でき
る。
【0052】さらに、超音波の走査方式によらず共通に
使用しうる共通本体装置ケースと、超音波の走査方式に
より異なる走査モード用カートリッヂとの組合せによ
り、本体装置を形成することができるので、複数の異な
る超音波の走査方式で診断を行なう場合でも、最小限の
必要なユニットだけを準備し、診断する場所で、容易に
異なる超音波の走査方式に切替ることができ、より可搬
性に優れたものとなる。また、本発明の装置構成、及び
本発明のメモリカードにより、本体装置を小型にし、受
波信号データ、画像データを記憶し、本体装置と別に設
けられた高度なデータ処理を行うデータ処理装置により
高画質の画像を得て、高精細画像出力装置に出力できる
ため、高精細でより高い診断情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による超音波診断装置の構成を示す図。
【図2】本発明による超音波探触子、及び本体装置の一
実施例の回路構成を示すブロック図。
【図3】本発明による本体装置の一実施例を示す斜視
図。
【図4】本発明による超音波探触子、及び本体装置の他
の実施例を示すブロック図。
【図5】本発明によるデータ処理装置の一実施例。
【図6】本発明によるメモリカードの一実施例。
【図7】本発明による本体装置の他の実施例。
【図8】本発明による(a)超音波の走査方式によらず
共通して使用しうる共通本体装置ケース、(b)走査方式
により異なる走査モード用カートリッヂを示す斜視図。
【図9】従来の超音波診断装置の構成を示す図
【図10】従来の超音波診断装置の装置本体の構成を示
す斜視図。
【図11】従来の超音波診断装置の装置本体の回路構成
を示す図。
【符号の説明】
1、1’…超音波探触子、1A、1B〜…超音波探触
子、2、2’…本体装置、2A、2B〜…本体装置、3
…画像表示部、4…メモリカード、4A、4B〜…メモ
リカード、5…ゲインコントロールスイッチ、6a…信
号処理モードスイッチ、6b…画像フリーズスイッチ、
6c…データ転送スイッチ、7…本体装置主スイッチ、
8…電源入力端子、9…メモリカード接続端子、10…
バッテリパック、10A、10B〜…バッテリパック、
11…データ処理装置、12…表示モニタ部、13…デ
ータ転送インジケータ、14…ビデオプリンタ、15、
15’…保護カバー、16…IDカードリーダ、21…
振動子アレー、22、22A、22B〜…送受波回路、
23、23A、23B…コントロール部A、24、24
A、24B〜…受波信増幅器、25…受波整相回路、2
6、26A、26B〜…コントロール部B、27、27
A、27B〜…信号処理部、28…画像表示部、29…
電源変換部、30…データ入出力部、31…データ入出
力部、32…データ処理部、33…メモリ、34…演算
部、35…メモリ、36…D/Aコンバータ、37…パ
ーソナルコンピュータ、39…カード入出力部、40A
…データ部、40B…情報データ部、41…フラグ格納
部、42…表示素子ドライバ、43…セグメント表示
部、44…アドレス設定部A、45…アドレス設定部
B、46…振動子、47…走査機構部、50…共通本体
装置ケース、51…走査モード用カートリッヂ、52…
走査モード用カートリッヂ挿入口、53…超音波探触子
収納スペース、10a…本体、20a…表示部、30a
…超音波探触子、75a…A/D変換器、80a…制御
部、100a…メモリカード、200a…記録装置。
フロントページの続き (72)発明者 片倉 景義 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波を送受波し被検体の断層像を表示す
    る超音波診断装置において、受波信号データを処理し画
    像を得るための信号処理部、得られた画像を表示する画
    像表示部、外部記憶媒体に上記受波信号データを記録す
    るデータ入出力部を含む本体装置と、この本体装置に連
    結され超音波を送受波する超音波振動子を有する超音波
    探触子と、前記本体装置とは別に設けられ前記外部記憶
    媒体から上記受波信号データを読み取り種々のデータ処
    理を実行し診断情報をうるためのデータ処理装置と、デ
    ータ処理結果を表示する表示モニタ部とから構成される
    ことを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】前記本体装置の前記信号処理部と前記画像
    表示部が、前記本体装置に連結された前記超音波探触子
    の走査方式のみに適用されることを特徴とする請求項1
    に記載の超音波診断装置。
  3. 【請求項3】超音波の走査方式によらず共通して適用し
    うる前記画像表示部、前記データ入出力部を含む共通本
    体装置ケースに、この共通本体装置ケースと接続するよ
    うに別体で形成された、特定の走査方式にたいする前記
    信号処理部を含む回路ユニットからなる走査モード用カ
    ートリッヂを挿入接続して、特定の走査方式の超音波探
    触子にのみ適用される本体装置を構成したことを特徴と
    する請求項1に記載の超音波診断装置。
  4. 【請求項4】前記超音波探触子と前記本体装置が一体に
    形成されたことを特徴とする請求項1に記載の超音波診
    断装置。
  5. 【請求項5】前記本体装置とは別に設けられた直流電源
    供給手段より、電源を得ることを特徴とする請求項1に
    記載の超音波診断装置。
  6. 【請求項6】少なくとも前記信号処理部で処理した画像
    データもしくはこれを得る以前までのデータが前記外部
    記憶媒体に記憶されることを特徴とする請求項1に記載
    の超音波診断装置。
  7. 【請求項7】前記信号処理部で処理した時間的に連続す
    る複数の画像データを前記外部記憶媒体に記憶すること
    を特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
  8. 【請求項8】前記外部記憶媒体に記憶されるデータは、
    前記本体装置で表示される画像の情報より多い情報を含
    むことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
  9. 【請求項9】前記外部記憶媒体は、少なくとも前記信号
    処理部で処理した画像データもしくはこれを得る以前ま
    でのデータ、前記本体装置の識別コードを記憶する所定
    のメモリサイズからなるセグメントを複数個具備し、こ
    れらセグメントが記憶済みあるいは未記憶かを表示する
    表示部を具備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。
  10. 【請求項10】前記外部記憶媒体は、少なくとも前記信
    号処理部で処理した画像データもしくはこれを得る以前
    までのデータ、前記本体装置の識別コードを記憶、又は
    消去するセグメントを指定する手段を有することを特徴
    とする請求項1に記載の超音波診断装置。
  11. 【請求項11】前記外部記憶媒体がICカード、光カー
    ド、磁気カード、フロッピディスクのいずれかであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
  12. 【請求項12】超音波を送受波し被検体の断層像を表示
    する超音波診断装置において、受波信号データを処理し
    画像を得るための信号処理部、得られた画像を表示する
    画像表示部、外部記憶媒体に少なくとも前記信号処理部
    で処理した画像データもしくはこれを得る以前までのデ
    ータ及び超音波の走査方式を識別するための識別コード
    を記録するデータ入出力部を含む本体装置と、この本体
    装置に連結され超音波を送受波する超音波振動子を有す
    る超音波探触子と、前記本体装置とは別に設けられ前記
    外部記憶媒体から少なくとも前記信号処理部で処理した
    画像データもしくはこれを得る以前までのデータ及び前
    記識別コードを読み取り、前記識別コードから走査方式
    を判読しそれに従って種々のデータ処理を実行し診断情
    報をうるためのデータ処理装置と、データ処理結果を表
    示する表示モニタ部とから構成されることを特徴とする
    超音波診断装置。
  13. 【請求項13】超音波を送受波する超音波振動子からの
    受波信号データを、この受波信号データを処理をする信
    号処理部、画像を表示する画像表示部、外部記憶媒体に
    上記受波信号データを記録するデータ入出力部を含む本
    体装置により、前記受波信号データを前記外部記憶媒体
    に記憶したのち、前記本体装置とは別に設けられたデー
    タ処理装置により、前記外部記憶媒体からデータを読み
    取りデータ処理を実行し、診断情報を得ることを特徴と
    する超音波撮像方法。
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