JP7655974B2 - 超音波システムおよび超音波システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、超音波システムおよび超音波システムの制御方法に係り、特に、ヘッドマウントディスプレイに超音波画像を表示する超音波システムおよび超音波システムの制御方法に関する。

従来から、医療分野において、超音波画像を利用した超音波診断装置が実用化されている。一般に、この種の超音波診断装置は、振動子アレイを内蔵した超音波プローブと、この超音波プローブに接続された装置本体とを有しており、超音波プローブから被検体に向けて超音波を送信し、被検体からの超音波エコーを超音波プローブで受信し、その受信信号を装置本体で電気的に処理することにより超音波画像が生成される。

このような超音波診断装置において、超音波画像が表示されるモニタは、通常、ベッドサイド等、超音波プローブから離れた位置に配置されることが多いため、操作者は、手元の超音波プローブとモニタとの間で交互に視線を移動する必要がある。そこで、操作者の視線の移動を軽減させるために、例えば、特許文献１に開示されているような、いわゆるヘッドマウントディスプレイを備えた超音波診断装置が開発されている。

特開２０１１－１８３０５６号公報

一般的に、特許文献１に開示されるような超音波診断装置を用いた超音波診断において、超音波画像を確認することにより超音波画像に描出されている被検体内の部位を正確に把握するためには、一定以上の熟練度が必要であることが知られている。また、生成される超音波画像の画質は、操作者の手技に大きく左右されることが知られている。

ここで、例えば、在宅看護等、病院外の遠隔地において超音波画像が撮影される場合には、超音波プローブを操作して超音波画像を撮影する操作者と、撮影された超音波画像を観察して診断を行う医師等の観察者が異なることがある。
この際に、操作者は、通常、得られた超音波画像を自分で確認しながら超音波プローブを操作して、目的とする被検体内の部位の超音波画像を撮影する必要があるため、特に、操作者の熟練度が低い場合には、操作者は、目的とする被検体の部位を正確に観察できているか否かを判断することが困難なことがあった。また、熟練度の低い操作者は、適切な手技を用いて超音波プローブを操作できない場合があり、画質の低い超音波画像が得られてしまうことがあった。また、観察者は、超音波診断装置の操作者が撮影した超音波画像を確認して診断を行うことになるが、操作者が超音波画像を撮影する様子を把握できないため、特に、熟練度の低い操作者により超音波画像が撮影された場合に、撮影された超音波画像が適切な手技により撮影されたものであるか否かを正確に判断することが困難なことがあった。

本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたものであり、遠隔地において超音波画像が撮影される場合であっても、適切な超音波画像が得られ且つ超音波診断の精度を向上することができる超音波システムおよび超音波システムの制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る第１の超音波システムは、超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムであって、超音波プローブは、振動子アレイと、振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信回路と、送受信回路により生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、超音波画像を無線送信するプローブ側無線通信部とを含み、ヘッドマウントディスプレイは、被検体における超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得するカメラ部と、超音波プローブから無線送信された超音波画像のタイムスタンプおよびカメラ部により取得された視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された超音波画像と視野画像とを互いに同期する画像同期部と、画像同期部により互いに同期された超音波画像と視野画像を無線送信するヘッドマウントディスプレイ側無線通信部とを含み、外部装置は、少なくともヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線接続された外部無線通信部と、外部モニタと、画像同期部により互いに同期され且つヘッドマウントディスプレイから無線送信された超音波画像と視野画像とを外部モニタに表示する表示制御部とを含むことを特徴とする。

ヘッドマウントディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイ側モニタを含み、超音波画像がヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示されてもよい。

外部装置は、入力装置を含み、外部無線通信部は、入力装置を介して入力された外部入力情報をヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線送信し、外部入力情報がヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示されてもよい。

第１の超音波システムは、ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と外部無線通信部との間において音声データを双方向に無線通信することができる。

本発明に係る第１の超音波システムの制御方法は、超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムの制御方法であって、超音波プローブにおいて、超音波プローブの振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成し、生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成し、超音波画像を無線送信し、ヘッドマウントディスプレイにおいて、被検体における超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得し、超音波プローブから無線送信された超音波画像のタイムスタンプおよび取得された視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された超音波画像と視野画像とを互いに同期し、取得された視野画像を無線送信し、外部装置において、互いに同期され且つヘッドマウントディスプレイから無線送信された超音波画像と視野画像とを外部モニタに表示することを特徴とする。

本発明に係る第２の超音波システムは、超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムであって、超音波プローブは、振動子アレイと、振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信回路と、送受信回路により生成された音線信号に信号処理を施すことにより画像化前の受信データを生成する受信データ生成部と、受信データを無線送信するプローブ側無線通信部とを含み、ヘッドマウントディスプレイは、被検体における超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得するカメラ部と、超音波プローブから無線送信された受信データに基づいて生成された超音波画像のタイムスタンプおよびカメラ部により取得された視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された超音波画像と視野画像とを互いに同期する画像同期部と、カメラ部により取得された視野画像を無線送信するヘッドマウントディスプレイ側無線通信部とを含み、外部装置は、少なくともヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線接続された外部無線通信部と、外部モニタと、画像同期部により互いに同期され且つヘッドマウントディスプレイから無線送信された超音波画像と視野画像とを外部モニタに表示する表示制御部とを含むことを特徴とする。

ヘッドマウントディスプレイは、プローブ側無線通信部から無線送信された受信データに基づいて超音波画像を生成する画像処理部を含むことができる。

ヘッドマウントディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイ側モニタを含み、超音波画像がヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示されてもよい。

外部装置は、入力装置を含み、外部無線通信部は、入力装置を介して入力された外部入力情報をヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線送信し、外部入力情報がヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示されてもよい。

第２の超音波システムは、ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と外部無線通信部との間において音声データを双方向に無線通信することができる。

本発明に係る第２の超音波システムの制御方法は、超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムの制御方法であって、超音波プローブにおいて、超音波プローブの振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成し、生成された音線信号に信号処理を施すことにより画像化前の受信データを生成し、受信データを無線送信し、ヘッドマウントディスプレイにおいて、被検体における超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得し、超音波プローブから無線送信された受信データに基づいて生成された超音波画像のタイムスタンプおよび取得された視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された超音波画像と視野画像とを互いに同期し、取得された視野画像を無線送信し、外部装置において、互いに同期され且つヘッドマウントディスプレイから無線送信された超音波画像と視野画像とを外部モニタに表示することを特徴とする。

本発明によれば、超音波プローブが、振動子アレイと、振動子アレイから超音波を送信し且つ振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信回路と、送受信回路により生成された音線信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、超音波画像を無線送信するプローブ側無線通信部とを含み、ヘッドマウントディスプレイが、被検体における超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得するカメラ部と、超音波プローブから無線送信された超音波画像のタイムスタンプおよびカメラ部により取得された視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された超音波画像と視野画像とを互いに同期する画像同期部と、画像同期部により互いに同期された超音波画像と視野画像を無線送信するヘッドマウントディスプレイ側無線通信部とを含み、外部装置が、少なくともヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線接続された外部無線通信部と、外部モニタと、画像同期部により互いに同期され且つヘッドマウントディスプレイから無線送信された超音波画像と視野画像とを外部モニタに表示する表示制御部とを含むため、遠隔地において超音波画像が撮影される場合であっても、適切な超音波画像が得られ且つ超音波診断の精度を向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における送受信回路の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるＨＭＤの例を示す図である。 本発明の実施の形態１におけるＨＭＤのＨＭＤ側モニタに表示される超音波画像を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１における外部装置の例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例における外部モニタにおいて視野画像上に表示されたカーソルの例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１の変形例におけるＨＭＤ側モニタにおいて表示されたカーソルの例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態１の他の変形例におけるＨＭＤの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１の他の変形例における外部装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態５に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態５における外部装置に表示される超音波画像と視野画像の例を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態６に係る超音波システムの構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「同一」、「同じ」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。

実施の形態１
図１に、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１の構成を示す。超音波システム１は、超音波プローブ２とＨＭＤ（Head Mounted Display：ヘッドマウントディスプレイ）３と外部装置４とを備えている。超音波プローブ２に、ＨＭＤ３および外部装置４が無線通信により接続されており、ＨＭＤ３と外部装置４は、無線通信により互いに接続されている。

超音波プローブ２は、振動子アレイ２１を備えており、振動子アレイ２１に送受信回路２２、信号処理部２３およびプローブ側無線通信部２４が順次接続されている。プローブ側無線通信部２４は、ＨＭＤ３および外部装置４に無線通信により接続されている。また、図示しないが、信号処理部２３により、受信データ生成部が構成されている。
また、送受信回路２２、信号処理部２３およびプローブ側無線通信部２４に、プローブ制御部２６が接続されている。また、信号処理部２３、プローブ側無線通信部２４およびプローブ制御部２６により、プローブ側プロセッサ２７が構成されている。

ＨＭＤ３は、超音波プローブ２および外部装置４に無線通信により接続されるＨＭＤ側無線通信部３１を備えており、ＨＭＤ側無線通信部（ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部）３１に、画像処理部３２、表示制御部３５、ＨＭＤ側モニタ（ヘッドマウントディスプレイ側モニタ）３６が順次接続されている。また、ＨＭＤ３は、カメラ部３３を備えており、カメラ部３３は、ＨＭＤ側無線通信部３１に接続されている。
また、ＨＭＤ側無線通信部３１、画像処理部３２、カメラ部３３、表示制御部３５に、ＨＭＤ制御部（ヘッドマウントディスプレイ制御部）３７が接続されている。また、ＨＭＤ側無線通信部３１、画像処理部３２、表示制御部３５およびＨＭＤ制御部３７により、ＨＭＤ側プロセッサ（ヘッドマウントディスプレイ側プロセッサ）３９が構成されている。

外部装置４は、超音波プローブ２およびＨＭＤ３に無線通信により接続される外部無線通信部４１を備えており、外部無線通信部４１に、画像処理部４２および画像同期部４３が接続されている。また、画像処理部４２は、画像同期部４３に接続されている。また、画像同期部４３に、表示制御部４４と外部モニタ４５が順次接続されている。
また、外部無線通信部４１、画像処理部４２、画像同期部４３および表示制御部４４に、外部制御部４６が接続されている。また、外部制御部４６に、入力装置４７が接続されている。また、外部無線通信部４１、画像処理部４２、画像同期部４３、表示制御部４４および外部制御部４６により、外部装置側プロセッサ４８が構成されている。

超音波プローブ２の振動子アレイ２１は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送受信回路２２から供給される駆動信号に従って超音波を送信すると共に、被検体からの超音波エコーを受信して、超音波エコーに基づく受信信号を出力する。各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。

送受信回路２２は、プローブ制御部２６による制御の下で、振動子アレイ２１から超音波を送信し且つ振動子アレイ２１により取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する。送受信回路２２は、図２に示すように、振動子アレイ２１に接続されるパルサ５１と、振動子アレイ２１から順次直列に接続される増幅部５２、ＡＤ（Analog Digital）変換部５３、ビームフォーマ５４を有している。

パルサ５１は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、プローブ制御部２６からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、振動子アレイ２１の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するようにそれぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、振動子アレイ２１の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。

送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、超音波プローブ２の振動子アレイ２１に向かって伝搬する。このように振動子アレイ２１に向かって伝搬する超音波エコーは、振動子アレイ２１を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して、電気信号である受信信号を発生させ、これらの受信信号を増幅部５２に出力する。

増幅部５２は、振動子アレイ２１を構成するそれぞれの振動子から入力された信号を増幅し、増幅した信号をＡＤ変換部５３に送信する。ＡＤ変換部５３は、増幅部５２から送信された信号をデジタルの受信データに変換し、これらの受信データをビームフォーマ５４に送信する。ビームフォーマ５４は、プローブ制御部２６からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づいて設定される音速または音速の分布に従い、ＡＤ変換部５３により変換された各受信データに対してそれぞれの遅延を与えて加算することにより、いわゆる受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、ＡＤ変換部５３で変換された各受信データが整相加算され且つ超音波エコーの焦点が絞り込まれた音線信号が取得される。

信号処理部２３は、送受信回路２２のビームフォーマ５４により生成された音線信号に信号処理を施すことにより、画像化前の受信データを生成する。より具体的には、信号処理部２３は、送受信回路２２のビームフォーマ５４により生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、画像化前の受信データとして、被検体内の組織に関する断層画像情報を表す信号を生成する。

プローブ側無線通信部２４は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、信号処理部２３により生成された画像化前の受信データに基づいてキャリアを変調して、画像化前の受信データを表す伝送信号を生成する。プローブ側無線通信部２４は、このようにして生成された伝送信号をアンテナに供給してアンテナから電波を送信することにより、画像化前の受信データをＨＭＤ３のＨＭＤ側無線通信部３１および外部装置４の外部無線通信部４１に対して順次無線送信する。キャリアの変調方式としては、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying：振幅偏移変調）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：四位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation：１６直角位相振幅変調）等が用いられる。

また、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部２４、ＨＭＤ３のＨＭＤ側無線通信部３１および外部装置４の外部無線通信部４１の間の無線通信は、５Ｇ（5th Generation：第５世代移動通信システム）、４Ｇ（4th Generation：第４世代移動通信システム）等の移動体通信に関する通信規格、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band：超広帯域無線システム）等の近距離無線通信に関する通信規格に従ってなされることができる。

超音波プローブ２とＨＭＤ３とは、互いに近傍に位置することが想定されるため、超音波プローブ２とＨＭＤ３との間の無線通信として、移動体通信および近距離無線通信のいずれの無線通信方式が採用されることもできる。
また、外部装置４は、超音波プローブ２およびＨＭＤ３に対して遠隔地に位置することが想定されるため、外部装置４と超音波プローブ２との間の無線通信および外部装置４とＨＭＤ３との間の無線通信として、移動体通信がなされることが好ましい。特に、外部装置４と超音波プローブ２およびＨＭＤ３との間のデータの伝送におけるタイムラグを低減する観点から、外部装置４と超音波プローブ２との間の無線通信および外部装置４とＨＭＤ３との間の無線通信として、５Ｇに従う移動体通信がなされることが好ましい。

プローブ制御部２６は、予め記憶している制御プログラム等に基づいて、超音波プローブ２の各部の制御を行う。
また、図示しないが、プローブ制御部２６に、プローブ側格納部が接続されている。プローブ側格納部は、超音波プローブ２の制御プログラム等を記憶している。また、プローブ側格納部としては、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）等を用いることができる。
また、図示しないが、超音波プローブ２には、バッテリが内蔵されており、このバッテリから超音波プローブ２の各回路に電力が供給される。

なお、信号処理部２３、プローブ側無線通信部２４およびプローブ制御部２６を有するプローブ側プロセッサ２７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：フィードプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor：デジタルシグナルプロセッサ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：アプリケーションスペシフィックインテグレイテッドサーキット）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit：グラフィックスプロセッシングユニット）、その他のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）を用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。

また、プローブ側プロセッサ２７の信号処理部２３、プローブ側無線通信部２４およびプローブ制御部２６は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

ＨＭＤ３は、操作者の頭部に装着され且つ装着された操作者に視認される表示装置であり、図３に示すように、いわゆる眼鏡状の形状を有している。ＨＭＤ３は、ＨＭＤ側モニタ３６として２つのモニタ３６Ａ、３６Ｂを備えている。２つのモニタ３６Ａ、３６Ｂは、橋部Ｂにより互いに連結され、２つのモニタ３６Ａ、３６Ｂの端部に、それぞれ蔓部Ｔが連結されている。例えば、橋部Ｂが操作者の鼻に、２つの蔓部Ｔが操作者の両耳に引っ掛かることにより、ＨＭＤ３が操作者の頭部に固定される。この際に、２つのモニタ３６Ａ、３６Ｂは、操作者の右眼および左眼と対面する。

また、操作者がＨＭＤ３を装着した状態において操作者から見て左側のモニタ３６Ｂと蔓部Ｔとの連結部分には、撮影レンズＦが前面に配置されたカメラ部３３が取り付けられている。また、右側のモニタ３６Ａに連結された蔓部Ｔに、ＨＭＤ３の動作に必要な各種の回路等が収納された収納部Ｄが配置されている。

ここで、図１に示すＨＭＤ側無線通信部３１は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、ＨＭＤ制御部３７の制御の下で、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部２４により送信された画像化前の受信データを表す伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより画像化前の受信データを出力する。さらに、ＨＭＤ側無線通信部３１は、画像化前の受信データを画像処理部３２に送出する。

画像処理部３２は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された画像化前の受信データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、ＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことによりＢモード（Brightness mode：輝度モード）画像信号を生成する。このようにして生成されたＢモード画像信号を、単に、超音波画像Ｕと呼ぶ。また、画像処理部３２は、生成された超音波画像Ｕを表示制御部３５に送出する。

ＨＭＤ側モニタ３６は、表示制御部３５の制御の下、超音波画像Ｕ等を表示するものであり、さらに、操作者がＨＭＤ３を装着した状態において操作者の視野を確保するために透光性を有している。そのため、操作者は、ＨＭＤ側モニタ３６を通して前方の視野を確認しながら、ＨＭＤ側モニタ３６に表示される超音波画像Ｕ等を確認することができる。

表示制御部３５は、ＨＭＤ制御部３７の制御の下、画像処理部３２から送出された超音波画像Ｕに所定の処理を施して、図４に示すように、ＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６に超音波画像Ｕを表示する。図４には、操作者により、その前方に位置する被検体ＰがＨＭＤ側モニタ３６を通して確認され、且つ、超音波画像Ｕが操作者の前方の視野の一部に重畳するようにＨＭＤ側モニタ３６に表示される例が示されている。

カメラ部３３は、被検体Ｐにおける超音波プローブ２の走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得する。カメラ部３３は、撮影レンズＦと、撮影レンズＦを通して超音波プローブ２の走査箇所を撮影して、アナログ信号である視野画像信号を取得する図示しないイメージセンサと、そのイメージセンサにより取得された視野画像信号を増幅し且つデジタル信号に変換する図示しないアナログ信号処理回路と、変換されたデジタル信号に対してゲイン等の各種の補正を行って視野画像Ｃを生成する図示しないデジタル信号処理回路が内蔵されている。アナログ信号処理回路およびデジタル信号処理回路は、ＨＭＤ側プロセッサ３９に内蔵されることもできる。カメラ部３３は、生成された視野画像Ｃを、ＨＭＤ側無線通信部３１に送出する。ＨＭＤ側無線通信部３１に送出された視野画像Ｃは、ＨＭＤ側無線通信部３１により、外部装置４に無線送信される。

ＨＭＤ制御部３７は、予め記憶している制御プログラム等に基づいて、ＨＭＤ３の各部の制御を行う。
また、図示しないが、ＨＭＤ制御部３７に、ＨＭＤ側格納部が接続されている。ＨＭＤ側格納部は、ＨＭＤ３の制御プログラム等を記憶している。また、ＨＭＤ側格納部としては、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＳＤカード、ＳＳＤ等を用いることができる。
また、図示しないが、ＨＭＤ３には、バッテリが内蔵されており、このバッテリからＨＭＤ３の各回路に電力が供給される。

なお、ＨＭＤ側無線通信部３１、画像処理部３２、表示制御部３５およびＨＭＤ制御部３７を有するＨＭＤ側プロセッサ３９は、ＣＰＵ、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵ、その他のＩＣを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
また、ＨＭＤ側プロセッサ３９のＨＭＤ側無線通信部３１、画像処理部３２、表示制御部３５およびＨＭＤ制御部３７は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

外部装置４の外部無線通信部４１は、電波の送信および受信を行うためのアンテナを含んでおり、外部制御部４６の制御の下で、超音波プローブ２のプローブ側無線通信部２４により送信された画像化前の受信データを表す伝送信号およびＨＭＤ３のＨＭＤ側無線通信部３１により送信された視野画像Ｃを表す伝送信号を、アンテナを介して受信し、受信した伝送信号を復調することにより画像化前の受信データおよび視野画像Ｃを出力する。さらに、外部無線通信部４１は、画像化前の受信データを画像処理部４２に送出し、視野画像Ｃを画像同期部４３に送出する。

画像処理部４２は、外部無線通信部４１から送出された画像化前の受信データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、外部モニタ４５用の表示フォーマットに従う明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像Ｕを生成する。画像処理部４２は、生成された超音波画像Ｕを画像同期部４３に送出する。

外部装置４の画像同期部４３は、画像処理部４２から送出された超音波画像Ｕと外部無線通信部４１から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させて、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて合成画像Ｍを生成する。ここで、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期させるとは、同一のタイミングで撮影された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに関連付けることである。例えば、外部装置４の画像処理部４２により、超音波画像Ｕが生成された時刻を表すタイムスタンプが超音波画像Ｕに対して付与され、ＨＭＤ３のカメラ部３３により、視野画像Ｃが生成された時刻を表すタイムスタンプが視野画像Ｃに対して付与された場合に、画像同期部４３は、超音波画像Ｕのタイムスタンプを超音波画像Ｕが撮影された時刻を表すものとみなし、視野画像Ｃのタイムスタンプを視野画像Ｃが撮影された時刻を表すものとみなして、超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃのタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングで撮影された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期することができる。

また、画像同期部４３は、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを関連付ける際に、例えば、超音波画像Ｕのタイムスタンプと視野画像Ｃのタイムスタンプを参照して、超音波画像Ｕが撮影された時刻と視野画像Ｃが撮影された時刻との差が、一定の範囲内、例えば０．１秒以内であれば、超音波画像Ｕと視野画像Ｃが同一のタイミングで撮影されたものとみなして、関連付けを行うことができる。また、画像同期部３４は、例えば、超音波画像Ｕのタイムスタンプと視野画像Ｃのタイムスタンプを参照し、関連付けの対象となる超音波画像Ｕが撮影された時刻に対して最も近い時刻に撮影された視野画像Ｃを選択して、選択された視野画像Ｃと超音波画像Ｕとを関連付けることもできる。また、画像同期部３４は、例えば、関連付けの対象となる視野画像Ｃが撮影された時刻に対して最も近い時刻に撮影された超音波画像Ｕを選択して、選択された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを関連付けることもできる。
画像同期部４３は、このようにして同期した超音波画像Ｕと視野画像Ｃを、表示制御部４４に送出する。

表示制御部４４は、外部制御部４６の制御の下、画像同期部４３から送出された合成画像Ｍに所定の処理を施して、図５に示すように、外部装置４の外部モニタ４５に、同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを一緒に表示する。
外部モニタ４５は、表示制御部４４の制御の下、超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃ等を表示するものであり、例えば、（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display）等のディスプレイ装置を含む。
外部装置４の入力装置４７は、操作者が入力操作を行うためのものであり、外部モニタ４５に重ねて配置されたタッチセンサを含んでいる。

外部制御部４６は、予め記憶している制御プログラム等に基づいて、外部装置４の各部の制御を行う。
また、図示しないが、外部装置４に、外部装置側格納部が接続されている。外部装置側格納部は、外部装置４の制御プログラム等を記憶している。また、外部装置側格納部としては、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＳＤカード、ＳＳＤ等を用いることができる。
また、図示しないが、外部装置４には、バッテリが内蔵されており、このバッテリから外部装置４の各回路に電力が供給される。

なお、外部無線通信部４１、画像処理部４２、画像同期部４３、表示制御部４４および外部制御部４６を有する外部装置側プロセッサ４８は、ＣＰＵ、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＧＰＵ、その他のＩＣを用いて構成されてもよく、もしくはそれらを組み合わせて構成されてもよい。
また、外部装置側プロセッサ４８の外部無線通信部４１、画像処理部４２、画像同期部４３、表示制御部４４および外部制御部４６は、部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵ等に統合させて構成することもできる。

次に、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１の動作について説明する。
まず、操作者により、被検体Ｐの体表面上に超音波プローブ２が接触されて、プローブ制御部２６の制御の下で、送受信回路２２のパルサ５１からの駆動信号に従って振動子アレイ２１の複数の振動子から被検体Ｐ内に超音波ビームが送信される。送信された超音波ビームに基づく超音波エコーは、各振動子により受信され、アナログ信号である受信信号が増幅部５２に出力されて増幅され、ＡＤ変換部５３でＡＤ変換されて受信データが取得される。この受信データに対してビームフォーマ５４により受信フォーカス処理が施されることにより、音線信号が生成される。

生成された音線信号は、信号処理部２３により、被検体Ｐ内の組織に関する断層画像情報を表す信号である画像化前の受信データに変換される。この際に、信号処理部２３は、音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施す。
プローブ側無線通信部２４は、生成された音線信号をＨＭＤ３および外部装置４に対して無線送信する。

ＨＭＤ３のＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２から無線送信された画像化前の受信データを受信して、受信された画像化前の受信データを画像処理部３２に送出する。画像処理部３２は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された画像化前の受信データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、ＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像Ｕを生成する。このようにして生成された超音波画像Ｕは、表示制御部３５に送出される。

表示制御部３５は、超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に送出し、図４に示すように、超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示させる。超音波画像Ｕは、操作者の前方の視野の一部に重畳するようにＨＭＤ側モニタ３６に表示されるため、操作者は、前方の視野と超音波画像Ｕを同時に確認して、被検体Ｐにおける超音波プローブ２の走査箇所と、それによって観察される被検体Ｐ内の組織を容易に対応付けて把握することができる。図４の例において、操作者の前方の視野として、被検体Ｐの腹部に超音波プローブ２が接触されている様子が示されており、超音波画像Ｕには、被検体Ｐの腹部の内部組織が描出されている。

また、ＨＭＤ３のカメラ部３３は、ＨＭＤ制御部３７の制御の下で、被検体Ｐにおける超音波プローブ２の走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得する。例えば図４に示すように、操作者が前方の視野を被検体Ｐに向けることで、カメラ部３３により、被検体Ｐにおける超音波プローブ２の走査箇所を撮像した視野画像Ｃが取得される。このようにして取得された視野画像Ｃは、ＨＭＤ側無線通信部３１に送出される。

ＨＭＤ側無線通信部３１は、カメラ部３３から送出された視野画像Ｃを外部装置４に無線送信する。
外部装置４の外部無線通信部４１は、超音波プローブ２から無線送信された画像化前の受信データとＨＭＤ３から無線送信された視野画像Ｃを受信して、受信した画像化前の受信データを画像処理部４２に送出し、受信した視野画像Ｃを画像同期部４３に送出する。

画像処理部４２は、外部無線通信部４１から送出された画像化前の受信データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、外部モニタ４５用の表示フォーマットに従う明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより超音波画像Ｕを生成する。画像処理部４２は、生成された超音波画像Ｕを画像同期部４３に送出する。

画像同期部４３は、画像処理部４２から送出された超音波画像Ｕと外部無線通信部４１から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させて、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃが１つにまとめられた合成画像Ｍを生成する。例えば、外部装置４の画像処理部４２により、超音波画像Ｕが生成された時刻を表すタイムスタンプが超音波画像Ｕに対して付与され、ＨＭＤ３のカメラ部３３により、視野画像Ｃが生成された時刻を表すタイムスタンプが視野画像Ｃに対して付与された場合に、画像同期部４３は、超音波画像Ｕのタイムスタンプを超音波画像Ｕが撮影された時刻を表すものとみなし、視野画像Ｃのタイムスタンプを視野画像Ｃが撮影された時刻を表すものとみなして、超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃのタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングで撮影された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期することができる。この際に、ＨＭＤ３における時刻と外部装置４における時刻とは、互いに共有されることができる。

なお、ＨＭＤ３における時刻と外部装置４における時刻は、互いに共有されることができるが、具体的には、例えば、ＨＭＤ３と外部装置４のいずれかを基準として、時刻が共有されることができる。また、例えば、ＨＭＤ３と外部装置４のいずれか一方がインターネットに接続されている場合には、ＮＴＰ（Network Time Protocol）、ＮＩＴＺ（Network Identity and Time Zone）等の通信プロトコルを用いて内蔵時計の時刻が設定されてもよい。

画像同期部４３により互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃは、合成画像Ｍとして表示制御部４４に送出される。表示制御部４４は、合成画像Ｍに対して所定の処理を施した後、合成画像Ｍを外部モニタ４５に送出し、図５に示すように、外部モニタ４５において、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを一緒に表示させる。図５の例では、外部装置４がいわゆるスマートフォンまたはタブレットと呼ばれる携帯型の薄型コンピュータであることが示されており、外部装置４のＨＭＤ側モニタ３６の上下に視野画像Ｃと超音波画像Ｕのそれぞれが表示されている。また、この例では、視野画像Ｃに、被検体Ｐの腹部に超音波プローブ２が接触されている様子が描出され、超音波画像Ｕに、被検体Ｐの腹部の内部組織が描出されている。

ここで、ＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６には、超音波画像Ｕが表示され、外部装置４の外部モニタ４５には、互いに同期された視野画像Ｃと超音波画像Ｕが表示されるが、ＨＭＤ側モニタ３６と外部モニタ４５には、ほぼ同時に同一の超音波画像Ｕが表示される。また、外部モニタ４５には、操作者がＨＭＤ側モニタ３６を通して観察している前方の視野に対応する視野画像Ｃがほぼリアルタイムに表示される。そのため、例えば、外部装置４がＨＭＤ３に対して遠隔地に位置している場合でも、外部モニタ４５を観察している観察者は、被検体Ｐと操作者が位置している検査の現場において撮影された超音波画像Ｕと、操作者の前方の視野に対応する視野画像Ｃをほぼリアルタイムに観察することができる。

ところで、一般的に、超音波画像を確認することにより超音波画像に描出されている被検体Ｐ内の部位を正確に把握するためには、一定以上の熟練度が必要であることが知られている。また、超音波診断装置において生成される超音波画像の画質は、操作者の手技に大きく左右されることが知られている。

例えば、在宅看護等、病院外の遠隔地において超音波画像が撮影される場合には、超音波プローブを操作して超音波画像を撮影する操作者と、撮影された超音波画像を観察して診断を行う医師等の観察者が互いに異なることがある。この際に、操作者は、通常、得られた超音波画像を自分で確認しながら超音波プローブを操作して、目的とする被検体Ｐ内の部位の超音波画像を撮影する必要があるため、特に、操作者の熟練度が低い場合には、操作者は、目的とする被検体Ｐの部位を正確に観察できているか否かを判断することが困難なことがあった。また、熟練度の低い操作者は、適切な手技を用いて超音波プローブを操作できない場合があり、画質の低い超音波画像が得られてしまうことがあった。

また、被検体Ｐおよび操作者に対して遠隔地に位置する観察者は、超音波診断装置の操作者が撮影した超音波画像を確認して診断を行うことになるが、操作者が超音波画像を撮影する様子を把握できないため、特に、熟練度の低い操作者により超音波画像が撮影された場合に、撮影された超音波画像が適切な手技により撮影されたものであるか否かを正確に判断することが困難なことがあった。

本発明の実施の形態１に係る超音波システム１によれば、ＨＭＤ側モニタ３６と外部モニタ４５には、ほぼ同時に同一の超音波画像Ｕが表示され、さらに、外部モニタ４５には、操作者の前方の視野に対応する視野画像Ｃがほぼリアルタイムに表示されるため、例えば、外部装置４がＨＭＤ３に対して遠隔地に位置している場合でも、外部モニタ４５を観察している観察者は、被検体Ｐと操作者が位置している検査の現場において撮影された視野画像Ｃと超音波画像Ｕをほぼリアルタイムに観察することができる。これにより、例えば、熟練度の高い観察者が操作者に対してリアルタイムに助言を与えることができるため、観察者に対して遠隔地に位置する操作者の熟練度が低い場合であっても、適切な超音波画像Ｕが得られ、且つ、超音波診断の精度を向上することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１によれば、例えば、熟練度の高い操作者が超音波プローブ２を操作する様子を表す視野画像Ｃと、その視野画像Ｃに対応する適切な超音波画像Ｕを、操作者に対して遠隔地に位置し且つ熟練度の低い観察者に確認させることもできる。このように、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１は、教育の観点においても非常に有用である。

また、本発明の実施の形態１に係る超音波システム１では、ＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６に超音波画像Ｕが表示されるため、操作者は、前方の視野を確認しながら超音波画像Ｕを確認することができる。さらに、ＨＭＤ３のカメラ部３３により視野画像Ｃが撮影されるため、操作者は、視野画像Ｃを撮影するために、手を使用する必要がない。
そのため、操作者は、例えば、被検体Ｐから視線を離すことなく、一方の手を用いて超音波プローブ２を操作しながら他方の手を用いて被検体Ｐにいわゆる穿刺針を挿入する手技を行う等、多様な検査を行うことが可能である。

なお、ＨＭＤ３の画像処理部３２および外部装置４の画像処理部４２において、それぞれ、生成された超音波画像Ｕに対してタイムスタンプが付与されることが説明されているが、ＨＭＤ３の画像処理部３２および外部装置４の画像処理部４２が超音波画像Ｕに対してタイムスタンプを付与する代わりに、超音波プローブ２の信号処理部２３が、包絡線検波処理を施した信号に対してタイムスタンプを付与することもできる。この場合に、例えば、超音波プローブ２における時刻とＨＭＤ３における時刻とが互いに共有されることにより、タイムスタンプが付与された信号に基づいてＨＭＤ３の画像処理部３２により生成された超音波画像Ｕとカメラ部３３により生成された視野画像Ｃとを互いに同期し、且つ、外部装置４の画像処理部４２により生成された超音波画像Ｕとカメラ部３３により生成された視野画像Ｃとを互いに同期することができる。

ここで、超音波プローブ２における時刻とＨＭＤ３における時刻とは、例えば、超音波プローブ２とＨＭＤ３のいずれかを基準として、共有されることができる。また、例えば、超音波プローブ２とＨＭＤ３のいずれか一方がインターネットに接続されている場合には、ＮＴＰ、ＮＩＴＺ等の通信プロトコルを用いて内蔵時計の時刻が設定されてもよい。

また、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期する方法は、上述したタイムスタンプを用いる方法に限定されない。例えば、特開２０１１－１８３０５６号公報に開示されているように、超音波プローブ２による超音波画像Ｕの撮影タイミングとＨＭＤ３のカメラ部３３による視野画像Ｃの撮影タイミングとを同期させ、さらに、超音波画像Ｕが撮影された時点と視野画像Ｃが撮影された時点との時間差が一定の範囲内、例えば０．１秒以内である場合に、外部装置４の画像同期部４３は、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとが同一のタイミングで撮影されたとみなし、超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期することができる。

また、外部装置４の画像同期部４３は、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃが１つにまとめられた合成画像Ｍを生成し、生成された合成画像Ｍを表示制御部４４に送出しているが、合成画像Ｍを生成する代わりに、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃをそれぞれ表示制御部４４に送出することもできる。この場合に、表示制御部４４は、画像同期部４３から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに対してそれぞれ所定の処理を施し、外部モニタ４５において、例えば図５に示すように、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを一緒に表示させる。そのため、外部モニタ４５を見ている観察者は、被検体Ｐと操作者が位置している検査の現場において撮影された視野画像Ｃと超音波画像Ｕをほぼリアルタイムに観察することができる。

また、図示しないが、例えば、ＨＭＤ３に操作者の眼を撮影するための眼カメラ部と、眼カメラ部により撮影された操作者の眼を表す眼画像を解析して操作者のまばたきおよび視線等を検出する眼動作検出部を備えることができる。検出された操作者のまばたきおよび視線の動きは、例えば、操作者の入力操作として使用されることができる。例えば、眼動作検出部により検出された操作者のまばたきの回数、視線の位置等を、カメラ部３３による視野画像Ｃの撮影開始および撮影停止のトリガ等として用いることができる。このように、操作者のまばたきおよび視線の動き等を入力操作として使用することにより、操作者は、被検体Ｐの検査中に両手が塞がっている場合でも、手を使わずに入力操作をすることができる。

また、超音波プローブ２とＨＭＤ３とは、互いに無線通信により接続されているが、例えば、無線通信による接続の代わりに、有線通信により互いに接続されることもできる。
また、図４において、外部装置４が、いわゆるスマートフォンまたはタブレットと呼ばれる携帯型の薄型コンピュータであることが例示されているが、外部装置４は、これに限定されない。例えば、外部装置４として、いわゆるノート型のパーソナルコンピュータおよび据え置き型のパーソナルコンピュータ等を用いることもできる。

また、図２に示すように、送受信回路２２が増幅部５２およびＡＤ変換部５３と一緒にビームフォーマ５４を有しているが、ビームフォーマ５４は、送受信回路２２の内部ではなく、送受信回路２２と信号処理部２３との間に配置されていてもよい。この場合に、プローブ側プロセッサ２７によりビームフォーマ５４を構成することもできる。

また、例えば、図６および図７に示すように、外部装置４の入力装置４７を介した観察者の入力操作により移動可能なカーソルＡ等の外部入力情報を、外部装置４の外部モニタ４５とＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６に同時に表示することができる。この場合に、例えば、外部装置４の外部モニタ４５に表示されたカーソルＡが外部装置４の入力装置４７を介した観察者の入力操作により移動されると、ＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６に表示されているカーソルＡも同様に移動される。これにより、例えば、超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの操作者と外部装置４Ａの近傍に位置する観察者との間において、より詳細な情報共有を行うことができる。例えば、外部装置４Ａの外部モニタ４５で超音波画像Ｕと視野画像Ｃを観察している熟練度の高い観察者が超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの熟練度の低い操作者に対して、超音波プローブ２を走査させるべき位置を、カーソルＡを用いて示す等、操作者が行う検査を容易に支援することができる。

また、例えば、操作者の視線の動き等によりＨＭＤ３を介して入力操作が可能な場合には、操作者の入力操作により移動可能なカーソルＡを、ＨＭＤ３のＨＭＤ側モニタ３６と外部装置４の外部モニタ４５に同時に表示することもできる。この場合には、例えば、熟練度の高い操作者が、外部装置４Ａの近傍に位置する熟練度の低い観察者に対して、より容易に且つ詳細に超音波診断についての教育を行うことができる。
なお、カーソルＡの形状は、矢印形状には限定されず、円形状、多角形状等の任意の形状を有することができる。

また、例えば、ＨＭＤ３と外部装置４との間で音声データを双方向に無線通信することもできる。図８に、本発明の実施の形態１の変形例におけるＨＭＤ３Ａの構成を示す。ＨＭＤ３Ａは、図１に示すＨＭＤ３において、マイク６１とスピーカ６２が追加され、ＨＭＤ制御部３７の代わりにＨＭＤ制御部３７Ａが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９の代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ａが備えられたものである。ＨＭＤ３Ａにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１に、マイク６１とスピーカ６２が接続されている。

また、図９に、本発明の実施の形態１の変形例における外部装置４Ａの構成を示す。外部装置４Ａは、図１に示す外部装置４において、マイク６３とスピーカ６４が追加され、外部制御部４６の代わりに外部制御部４６Ａが備えられ、外部装置側プロセッサ４８の代わりに外部装置側プロセッサ４８Ａが備えられたものである。外部装置４Ａにおいて、外部無線通信部４１に、マイク６３とスピーカ６４が接続されている。

本発明の実施の形態１の変形例では、ＨＭＤ３Ａと外部装置４Ａの間で音声データが双方向に送受信される。例えば、ＨＭＤ３Ａに向かって超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの操作者が音声を発すると、発せられた音声は、ＨＭＤ３Ａのマイク６１に入力され、マイク６１により音声データが生成される。生成された音声データは、ＨＭＤ側無線通信部３１から外部装置４Ａに無線送信される。外部装置４Ａの外部無線通信部４１は、ＨＭＤ３Ａから無線送信された音声データを受信して、受信した音声データをスピーカ６４に送出する。スピーカ６４は、外部無線通信部４１から受け取った音声データに基づいて、超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの操作者が発した音声を再生する。

また、例えば、外部装置４Ａの外部モニタ４５で超音波画像Ｕと視野画像Ｃを観察している観察者が、外部装置４Ａに向かって音声を発すると、発せられた音声は、外部装置４Ａのマイク６３に入力され、マイク６３により音声データが生成される。生成された音声データは、外部無線通信部４１からＨＭＤ３Ａに無線送信される。ＨＭＤ３ＡのＨＭＤ側無線通信部３１は、外部装置４Ａから無線送信された音声データを受信して、受信した音声データをスピーカ６２に送出する。スピーカ６２は、ＨＭＤ側無線通信部３１から受け取った音声データに基づいて、外部装置４の近傍に位置する観察者が発した音声を再生する。

このようにして、ＨＭＤ３Ａと外部装置４Ａの間で音声データが双方向に送受信されることにより、超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの操作者と外部装置４Ａの近傍に位置する観察者との間において、より詳細な情報共有を行うことができる。例えば、外部装置４Ａの外部モニタ４５で超音波画像Ｕと視野画像Ｃを観察している熟練度の高い観察者が超音波プローブ２およびＨＭＤ３Ａの熟練度の低い操作者に対して、より容易に且つ詳細に助言を行うことが可能となる。また、例えば、熟練度の高い操作者が、外部装置４Ａの近傍に位置する熟練度の低い観察者に対して、より容易に且つ詳細に超音波診断についての教育を行うことも可能である。

また、ＨＭＤ３Ａのマイク６１に入力された操作者の音声を操作者の入力操作として使用することもできる。例えば、ＨＭＤ制御部３７Ａが、マイク６１により操作者の音声に基づいて生成された音声データを解析することにより指示情報を取得し、取得された指示情報に従って、カメラ部３３による視野画像Ｃの撮影開始および撮影停止等、ＨＭＤ３Ａの各部の制御を行うことができる。さらに、ＨＭＤ制御部３７Ａにより解析された音声データに基づいて超音波プローブ２の制御が行われることもできる。この場合に、例えば、ＨＭＤ制御部３７Ａにより解析された音声データが、操作者からの入力情報としてＨＭＤ側無線通信部３１から超音波プローブ２に無線送信され、プローブ側無線通信部２４を経由してプローブ制御部２６に入力される。プローブ制御部２６は、入力情報に基づいて、例えば振動子アレイ２１による超音波の送信開始および送信停止、カメラ部３３による視野画像Ｃの撮影開始および撮影停止等、超音波プローブ２の各部を制御することができる。

また、外部装置４Ａのマイク６３に入力された観察者の音声を、観察者の入力操作として使用することもできる。例えば、外部制御部４６Ａが、マイク６３により観察者の音声に基づいて生成された音声データを解析することにより指示情報を取得し、取得された指示情報に従って、ヘッドマウントディスプレイ３Ａのカメラ部３３による視野画像Ｃの撮影開始および撮影停止等のヘッドマウントディスプレイ３Ａの各部の制御および超音波プローブ２の振動子アレイ２１による超音波の送信開始および送信停止等の、超音波プローブ２の各部の制御を行うこともできる。

実施の形態２
実施の形態１では、超音波プローブ２において、音線信号に対して包絡線検波処理がなされた画像化前の受信データが生成され、生成された画像化前の受信データがＨＭＤ３および外部装置４に無線送信されているが、超音波プローブ２において超音波画像Ｕが生成され、生成された超音波画像ＵがＨＭＤ３および外部装置４に無線送信されることもできる。

図１０に、本発明の実施の形態２に係る超音波システム１Ｂの構成を示す。超音波システム１は、図１に示す実施の形態１の超音波システム１において、超音波プローブ２の代わりに超音波プローブ２Ａが備えられ、ＨＭＤ３の代わりにＨＭＤ３Ｂが備えられ、外部装置４の代わりに外部装置４Ｂが備えられたものである。

超音波プローブ２Ｂは、実施の形態１における超音波プローブ２において、画像処理部７１が追加され、プローブ制御部２６の代わりにプローブ制御部２６Ｂが備えられ、プローブ側プロセッサ２７の代わりにプローブ側プロセッサ２７Ｂが備えられたものである。超音波プローブ２Ｂにおいて、信号処理部２３に、画像処理部７１が接続されている。また、画像処理部７１に、プローブ側無線通信部２４およびプローブ制御部２６Ｂが接続されている。図示しないが、信号処理部２３と画像処理部７１により、超音波画像生成部が構成されている。

ＨＭＤ３Ｂは、実施の形態１におけるＨＭＤ３において、画像処理部３２が取り除かれ、ＨＭＤ制御部３７の代わりにＨＭＤ制御部３７Ｂが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９の代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ｂが備えられたものである。ＨＭＤ３Ｂにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１に表示制御部３５およびカメラ部３３が接続されている。
外部装置４Ｂは、実施の形態１における外部装置４において、画像処理部４２が取り除かれ、外部制御部４６の代わりに外部制御部４６Ｂが備えられ、外部装置側プロセッサ４８の代わりに外部装置側プロセッサ４８Ｂが備えられたものである。

超音波プローブ２Ｂの画像処理部７１は、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより、ＨＭＤ３ＢのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕと外部装置４Ｂの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを生成する。さらに、画像処理部７１は、ＨＭＤ３ＢのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕをプローブ側無線通信部２４からＨＭＤ３Ｂに無線送信し、外部装置４Ｂの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕをプローブ側無線通信部２４から外部装置４Ｂに無線送信する。

ＨＭＤ３ＢのＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２Ｂから無線送信された超音波画像Ｕを受信し、受信した超音波画像Ｕを表示制御部３５に送出する。
表示制御部３５は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に送出し、図４に示すように、超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示させる。

外部装置４Ｂの外部無線通信部４１は、超音波プローブ２Ｂから無線送信された超音波画像ＵとＨＭＤ３Ｂから無線送信された視野画像Ｃを受信し、受信した超音波画像Ｕと視野画像Ｃを画像同期部４３に送出する。
画像同期部４３は、外部無線通信部４１から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃとを互いに同期させて、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて合成画像Ｍを生成する。
表示制御部４４は、画像同期部４３により生成された合成画像Ｍに対して所定の処理を施した後、合成画像Ｍを外部モニタ４５に送出し、図５に示すように、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを一緒に表示させる。

以上のように、本発明の実施の形態２に係る超音波システム１Ｂによれば、超音波プローブ２Ｂが画像処理部７１を備えている場合であっても、ＨＭＤ３が画像処理部３２を備え且つ外部装置４が画像処理部４２を備える実施の形態１の超音波システム１と同様に、ＨＭＤ側モニタ３６と外部モニタ４５にほぼ同時に同一の超音波画像Ｕが表示され、さらに、外部モニタ４５に、超音波プローブ２ＢおよびＨＭＤ３Ｂの操作者の前方の視野に対応する視野画像Ｃがほぼリアルタイムに表示される。そのため、例えば、超音波プローブ２ＢおよびＨＭＤ３Ｂの操作者に対して、遠隔地に配置された外部装置４Ｂにより視野画像Ｃと超音波画像Ｕを観察する観察者が助言を与えることができるため、適切な超音波画像Ｕが得られ、且つ、超音波診断の精度を向上することができる。

また、図１に示す実施の形態１の超音波システム１では、ＨＭＤ３に画像処理部３２が備えられ且つ外部装置４に画像処理部４２が備えられているが、実施の形態２に係る超音波システム１Ｂでは、超音波プローブ２Ｂに画像処理部７１が備えられているため、ＨＭＤ３Ｂおよび外部装置４Ｂがそれぞれ画像処理部３２、４２を有する必要がなく、ＨＭＤ３Ｂおよび外部装置４Ｂの内部構成は、実施の形態１の超音波システム１におけるＨＭＤ３および外部装置４の内部構成と比較して簡略化されている。そのため、実施の形態２に係る超音波システム１Ｂによれば、実施の形態１の超音波システム１と比べて、ＨＭＤ３Ｂおよび外部装置４Ｂの消費電力および計算負荷等を軽減することが可能である。

実施の形態３
実施の形態１では、外部装置４において超音波画像Ｕと視野画像Ｃを同期しているが、例えば、ＨＭＤ３において超音波画像Ｕと視野画像Ｃを同期することもできる。

図１１に、本発明の実施の形態３に係る超音波システム１Ｃの構成を示す。超音波システム１は、図１に示す実施の形態１の超音波システム１において、超音波プローブ２と同一の内部構成を有する超音波プローブ２Ｃが備えられ、ＨＭＤ３の代わりにＨＭＤ３Ｃが備えられ、外部装置４の代わりに外部装置４Ｃが備えられたものである。超音波プローブ２Ｃは、ＨＭＤ３Ｃにのみ無線通信により接続され、外部装置４Ｃは、ＨＭＤ３Ｃにのみ無線通信により接続される。

ＨＭＤ３Ｃは、実施の形態１におけるＨＭＤ３において、画像同期部３４が追加され、ＨＭＤ制御部３７の代わりにＨＭＤ制御部３７Ｃが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９の代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ｃが備えられたものである。ＨＭＤ３Ｃにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１および画像処理部３２およびカメラ部３３に、画像同期部３４が接続されている。また、画像同期部３４に、表示制御部３５が接続されている。

外部装置４Ｃは、実施の形態１における外部装置４において、画像処理部４２と画像同期部４３が取り除かれ、外部制御部４６の代わりに外部制御部４６Ｃが備えられ、外部装置側プロセッサ４８の代わりに外部装置側プロセッサ４８Ｃが備えられている。外部装置４Ｃにおいて、外部無線通信部４１に、表示制御部４４が接続されている。

超音波プローブ２Ｃのプローブ側無線通信部２４は、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた画像化前の受信データをＨＭＤ３Ｃのみに無線送信する。
ＨＭＤ３ＣのＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２Ｃから無線送信された画像化前の受信データを受信して、受信した画像化前の受信データを画像処理部３２に送出する。

画像処理部３２は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された画像化前の受信データを、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより、ＨＭＤ３ＢのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕと外部装置４Ｂの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを生成する。さらに、画像処理部３２は、ＨＭＤ３ＢのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕを、画像同期部３４を経由して表示制御部３５に送出し、外部装置４Ｂの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを画像同期部３４に送出する。

表示制御部３５は、画像同期部３４を経由して画像処理部３２から送出された、ＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、図４に示すように、その超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示させる。

また、カメラ部３３は、被検体Ｐにおける超音波プローブ２Ｃの走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得し、取得された視野画像Ｃを画像同期部３４に送出する。
画像同期部３４は、画像処理部３２から送出された超音波画像Ｕとカメラ部３３から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させて、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて合成画像Ｍを生成する。
また、画像同期部３４は、外部装置４Ｃの外部モニタ４５用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて生成された合成画像Ｍを、ＨＭＤ側無線通信部３１に送出する。

ＨＭＤ側無線通信部３１は、画像同期部３４から送出された合成画像Ｍを外部装置４Ｃに無線送信する。
外部装置４Ｃの外部無線通信部４１は、ＨＭＤ３Ｃから無線送信された合成画像Ｍを受信し、受信した合成画像Ｍを表示制御部４４に送出する。表示制御部４４は、外部無線通信部４１から送出された合成画像Ｍに対して所定の処理を施した後、合成画像Ｍを外部モニタ４５に送出し、図５に示すように、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを一緒に表示させる。

以上から、本発明の実施の形態３に係る超音波システム１Ｃによれば、画像処理部３２と画像同期部３４がＨＭＤ３Ｃにのみ備えられている場合であっても、ＨＭＤ３が画像処理部３２を備え且つ外部装置４が画像処理部４２と画像同期部４３を備える実施の形態１の超音波システム１と同様に、ＨＭＤ側モニタ３６と外部モニタ４５にほぼ同時に同一の超音波画像Ｕが表示され、さらに、外部モニタ４５に、超音波プローブ２ＣおよびＨＭＤ３Ｃの操作者の前方の視野に対応する視野画像Ｃがほぼリアルタイムに表示される。そのため、例えば、超音波プローブ２ＣおよびＨＭＤ３Ｃの操作者に対して、遠隔地に配置された外部装置４Ｃにより視野画像Ｃと超音波画像Ｕを観察する観察者が助言を与えることができるため、適切な超音波画像Ｕが得られ、且つ、超音波診断の精度を向上することができる。

また、図１に示す実施の形態１の超音波システム１では、外部装置４に画像処理部４２および画像同期部４３が備えられているが、実施の形態３に係る超音波システム１Ｃでは、ＨＭＤ３Ｃから超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて生成された合成画像Ｍが外部装置４Ｃに無線送信されるため、外部装置４Ｃが画像処理部４２と画像同期部４３を有する必要がなく、外部装置４Ｃの内部構成は、実施の形態１における外部装置４の内部構成よりも簡略化されている。そのため、実施の形態３に係る超音波システム１Ｃによれば、外部装置４Ｃの消費電力および計算負荷等を軽減することが可能である。

実施の形態４
実施の形態３では、超音波プローブ２の信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた画像化前の受信データがＨＭＤ３と外部装置４に無線送信されているが、超音波プローブ２において超音波画像Ｕが生成されることもできる。

図１２に、本発明の実施の形態４に係る超音波システム１Ｄの構成を示す。超音波システム１Ｄは、図１１に示す実施の形態３の超音波システム１Ｃにおいて、超音波プローブ２Ｃの代わりに超音波プローブ２Ｄが備えられ、ＨＭＤ３Ｃの代わりにＨＭＤ３Ｄが備えられ、外部装置４Ｃの代わりに外部装置４Ｄが備えられたものである。超音波プローブ２Ｄは、ＨＭＤ３Ｄにのみ無線通信により接続され、外部装置４Ｄは、ＨＭＤ３Ｄにのみ無線通信により接続される。

超音波プローブ２Ｄは、実施の形態３における超音波プローブ２Ｃにおいて、画像処理部８１が追加され、プローブ制御部２６の代わりにプローブ制御部２６Ｄが備えられ、プローブ側プロセッサ２７の代わりにプローブ側プロセッサ２７Ｄが備えられたものである。超音波プローブ２Ｄにおいて、信号処理部２３に画像処理部８１が接続されており、画像処理部８１に、プローブ側無線通信部２４とプローブ制御部２６Ｄが接続されている。図示しないが、信号処理部２３と画像処理部８１により、超音波画像生成部が構成されている。

ＨＭＤ３Ｄは、実施の形態３におけるＨＭＤ３Ｃにおいて、画像処理部３２が取り除かれ、ＨＭＤ制御部３７Ｃの代わりにＨＭＤ制御部３７Ｄが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９Ｃの代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ｄが備えられたものである。ＨＭＤ３Ｄにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１に画像同期部３４が接続されている。また、カメラ部３３は、画像同期部３４に接続している。

外部装置４Ｄは、実施の形態３における外部装置４Ｃにおいて、外部制御部４６Ｃの代わりに外部制御部４６Ｄが備えられ、外部装置側プロセッサ４８Ｃの代わりに外部装置側プロセッサ４８Ｄが備えられたものである。

超音波プローブ２Ｄの画像処理部８１は、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより、ＨＭＤ３ＤのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕと外部装置４Ｄの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを生成する。また、画像処理部８１は、生成されたこれらの超音波画像Ｕをプローブ側無線通信部２４に送出する。

プローブ側無線通信部２４は、画像処理部８１から送出された超音波画像ＵをＨＭＤ３Ｄに無線送信する。
ＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２Ｄから無線送信された超音波画像Ｕを受信する。また、ＨＭＤ側無線通信部３１は、ＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕを、画像同期部３４を経由して表示制御部３５に送出し、外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを画像同期部３４に送出する。

表示制御部３５は、画像同期部３４を経由してＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、図４に示すように、その超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示させる。

カメラ部３３は、被検体Ｐにおける超音波プローブ２Ｄの走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得し、取得された視野画像Ｃを画像同期部３４に送出する。
画像同期部３４は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕとカメラ部３３から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させ、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて合成画像Ｍを生成する。

画像同期部３４は、互いに同期された外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて生成された合成画像ＭをＨＭＤ側無線通信部３１に送出する。
ＨＭＤ側無線通信部３１は、画像同期部３４から送出された合成画像Ｍを外部装置４Ｄに無線送信する。

外部装置４Ｄの外部無線通信部４１は、ＨＭＤ３Ｄから無線送信された合成画像Ｍを受信し、受信した合成画像Ｍを表示制御部４４に送出する。
表示制御部４４は、外部無線通信部４１から送出された合成画像Ｍに対して所定の処理を施した後、合成画像Ｍを外部モニタ４５に送出し、図５に示すように、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを一緒に表示する。

以上から、実施の形態４に係る超音波システム１Ｄによれば、画像処理部８１が超音波プローブ２Ｄのみに備えられ、画像同期部３４がＨＭＤ３Ｄにのみ備えられている場合であっても、ＨＭＤ３Ｃが画像処理部３２を備え且つ外部装置４が画像処理部４２と画像同期部４３を備える実施の形態１の超音波システム１と同様に、ＨＭＤ側モニタ３６と外部モニタ４５にほぼ同時に同一の超音波画像Ｕが表示され、さらに、外部モニタ４５に、超音波プローブ２ＣおよびＨＭＤ３Ｃの操作者の前方の視野に対応する視野画像Ｃがほぼリアルタイムに表示される。そのため、例えば、超音波プローブ２ＤおよびＨＭＤ３Ｄの操作者に対して、遠隔地に配置された外部装置４Ｄにより視野画像Ｃと超音波画像Ｕを観察する観察者が助言を与えることができるため、適切な超音波画像Ｕが得られ、且つ、超音波診断の精度を向上することができる。

実施の形態５
実施の形態３において、外部装置４Ｃは、ＨＭＤ３Ｃから合成画像Ｍを受信し、受信した合成画像Ｍを外部モニタ４５に表示しているため、外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃの配置および大きさを外部装置４Ｃ側で自由に変更することができなかったが、図１３に示す実施の形態５の超音波診断装置１Ｅによれば、外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃの配置および大きさを、外部装置４Ｅ側で任意に変更可能にすることができる。

図１３に、本発明の実施の形態５に係る超音波システム１Ｅの構成を示す。超音波システム１Ｅは、実施の形態３の超音波システム１Ｃにおいて、超音波プローブ２Ｃと同一の内部構成を有する超音波プローブ２Ｅが備えられ、ＨＭＤ３Ｃの代わりにＨＭＤ３Ｅが備えられ、外部装置４Ｃの代わりに外部装置４Ｅが備えられたものである。超音波プローブ２Ｅは、ＨＭＤ３Ｅとのみ無線通信により接続され、外部装置４Ｅは、ＨＭＤ３Ｅとのみ無線通信により接続されている。

ＨＭＤ３Ｅは、実施の形態３におけるＨＭＤ３Ｃにおいて、ＨＭＤ制御部３７の代わりにＨＭＤ制御部３７Ｅが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９の代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ｅが備えられたものである。ＨＭＤ３Ｅにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１、画像処理部３２およびカメラ部３３に画像同期部３４が接続され、画像同期部３４に表示制御部３５が接続されている。

外部装置４Ｅは、実施の形態３における外部装置４Ｃにおいて、外部制御部４６の代わりに外部制御部４６Ｅが備えられ、外部装置側プロセッサ４８の代わりに外部装置側プロセッサ４８Ｅが備えられたものである。

超音波プローブ２Ｅのプローブ側無線通信部２４は、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた画像化前の受信データをＨＭＤ３Ｅに無線送信する。
ＨＭＤ３ＥのＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２Ｅから無線送信された画像化前の受信データを受信し、受信した画像化前の受信データを画像処理部３２に送出する。

画像処理部３２は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された画像化前の受信データに基づいて、ＨＭＤ３ＥのＨＭＤ側モニタ３６用のフォーマットに従う超音波画像Ｕと外部装置４Ｅの外部モニタ４５用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕを生成する。また、画像処理部３２は、ＨＭＤ側モニタ３６用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを、画像同期部３４を経由して表示制御部３５に送出し、ＨＭＤ側モニタ３６用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを画像同期部３４に送出する。

表示制御部３５は、画像同期部３４を経由して画像処理部３２から送出された超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、図４に示すように、その超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示する。

また、カメラ部３３は、被検体Ｐにおける超音波プローブ２Ｅの走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得し、取得された視野画像Ｃを画像同期部３４に送出する。
画像同期部３４は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕとカメラ部３３から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させる。

また、画像同期部３４は、互いに同期された外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて１つの合成画像Ｍを生成することなく、超音波画像Ｕと視野画像Ｃを、それぞれ、ＨＭＤ側無線通信部３１に送出する。
ＨＭＤ側無線通信部３１は、画像同期部３４から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを外部装置４Ｅに無線送信する。
外部装置４Ｅの外部無線通信部４１は、ＨＭＤ３Ｅから無線送信された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを受信し、受信した超音波画像Ｕと視野画像Ｃをそれぞれ表示制御部４４に送出する。

表示制御部４４は、外部無線通信部４１から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに対して所定の処理を施し、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを一緒に表示する。
ここで、外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃの配置および大きさは、入力装置４７を介した観察者の入力操作により、調整されることができる。例えば、観察者が入力装置４７を介して超音波画像Ｕと視野画像Ｃの外部モニタ４５における配置および大きさを調整する旨の指示情報を入力すると、入力された指示情報は、外部制御部４６Ｅを経由して表示制御部４４に入力される。表示制御部４４は、入力された指示情報に基づいて、例えば、図１４に示すような配置および大きさにより、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを表示する。図１４に示す例では、図５に示す例と比較して外部装置４Ｅ、超音波画像Ｕおよび視野画像Ｃが９０度回転しており、超音波画像Ｕの一部に視野画像Ｃが重畳されるように、超音波画像Ｕと視野画像Ｃが外部モニタ４５に表示されている。

以上から、本発明の実施の形態５に係る超音波システム１Ｅによれば、外部装置４Ｅの外部モニタ４５において表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃの配置および大きさを調整できるため、外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃを観察する観察者は、その好みに合わせて、より明確に超音波画像Ｕと視野画像Ｃを確認することができる。

実施の形態６
実施の形態５では、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた画像化前の受信データが、プローブ側無線通信部２４により、ＨＭＤ３Ｅに無線送信されているが、超音波プローブ２において超音波画像Ｕが生成されることもできる。

図１５に、本発明の実施の形態６に係る超音波システム１Ｆの構成を示す。超音波システム１Ｆは、図１３に示す実施の形態５に係る超音波システム１Ｅにおいて、超音波プローブ２Ｅの代わりに超音波プローブ２Ｆが備えられ、ＨＭＤ３Ｅの代わりにＨＭＤ３Ｆが備えられ、外部装置４Ｅの代わりに外部装置４Ｆが備えられたものである。超音波プローブ２Ｆは、ＨＭＤ３Ｆにのみ無線通信により接続され、外部装置４Ｆは、ＨＭＤ３Ｆにのみ無線通信により接続される。

超音波プローブ２Ｆは、実施の形態５における超音波プローブ２Ｅにおいて、画像処理部９１が追加され、プローブ制御部２６の代わりにプローブ制御部２６Ｅが備えられ、プローブ側プロセッサ２７の代わりにプローブ側プロセッサ２７Ｅが備えられたものである。超音波プローブ２Ｆにおいて、信号処理部２３に画像処理部９１が接続されており、画像処理部９１に、プローブ側無線通信部２４とプローブ制御部２６Ｆが接続されている。図示しないが、信号処理部２３と画像処理部９１により、超音波画像生成部が構成されている。

ＨＭＤ３Ｆは、実施の形態５におけるＨＭＤ３Ｅにおいて、画像処理部３２が取り除かれ、ＨＭＤ制御部３７Ｅの代わりにＨＭＤ制御部３７Ｆが備えられ、ＨＭＤ側プロセッサ３９Ｅの代わりにＨＭＤ側プロセッサ３９Ｆが備えられたものである。ＨＭＤ３Ｆにおいて、ＨＭＤ側無線通信部３１に画像同期部３４が接続されている。また、カメラ部３３は、画像同期部３４に接続している。

外部装置４Ｆは、実施の形態５における外部装置４Ｅにおいて、外部制御部４６Ｅの代わりに外部制御部４６Ｆが備えられ、外部装置側プロセッサ４８Ｅの代わりに外部装置側プロセッサ４８Ｆが備えられたものである。

超音波プローブ２Ｆの画像処理部９１は、信号処理部２３により包絡線検波処理がなされた信号を、通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換し、変換された画像信号に対して、明るさ補正、階調補正、シャープネス補正、画像サイズ補正、リフレッシュレート補正、走査周波数補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施すことにより、ＨＭＤ３ＦのＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕと外部装置４Ｆの外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを生成する。また、画像処理部９１は、生成されたこれらの超音波画像Ｕをプローブ側無線通信部２４に送出する。

ＨＭＤ側無線通信部３１は、超音波プローブ２Ｆから無線送信された超音波画像Ｕを受信する。また、ＨＭＤ側無線通信部３１は、ＨＭＤ側モニタ３６用の表示フォーマットに従う超音波画像Ｕを、画像同期部３４を経由して表示制御部３５に送出し、外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕを画像同期部３４に送出する。
表示制御部３５は、画像同期部３４を経由してＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕに対して所定の処理を施した後、図４に示すように、その超音波画像ＵをＨＭＤ側モニタ３６に表示させる。

また、カメラ部３３は、被検体Ｐにおける超音波プローブ２Ｆの走査箇所を撮像した視野画像Ｃを取得し、取得された視野画像Ｃを画像同期部３４に送出する。
画像同期部３４は、ＨＭＤ側無線通信部３１から送出された超音波画像Ｕとカメラ部３３から送出された視野画像Ｃとを互いに同期させる。

また、画像同期部３４は、互いに同期された外部モニタ４５用のフォーマットに従う超音波画像Ｕと視野画像Ｃに基づいて１つの合成画像Ｍを生成することなく、超音波画像Ｕと視野画像Ｃを、それぞれ、ＨＭＤ側無線通信部３１に送出する。
ＨＭＤ側無線通信部３１は、画像同期部３４から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを外部装置４Ｆに無線送信する。

外部装置４Ｆの外部無線通信部４１は、ＨＭＤ３Ｆから無線送信された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを受信し、受信した超音波画像Ｕと視野画像Ｃをそれぞれ表示制御部４４に送出する。
表示制御部４４は、外部無線通信部４１から送出された超音波画像Ｕと視野画像Ｃに対して所定の処理を施して、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃを一緒に表示する。

この際に、表示制御部４４は、入力装置４７を介した観察者の入力操作に従って外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃの配置および大きさを調整することができる。これにより、例えば、図１４に示すように、外部モニタ４５において、互いに同期された超音波画像Ｕと視野画像Ｃが一緒に表示される。

以上から、本発明の実施の形態６に係る超音波システム１Ｆによれば、超音波プローブ２Ｆが画像処理部９１を備えている場合であっても、外部装置４Ｆの外部モニタ４５において表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃの配置および大きさを調整できるため、外部モニタ４５に表示される超音波画像Ｕと視野画像Ｃを観察する観察者は、その好みに合わせて、より明確に超音波画像Ｕと視野画像Ｃを確認することができる。

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 超音波システム、２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ，２Ｆ 超音波プローブ、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ ＨＭＤ、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ 外部装置、２１ 振動子アレイ、２２ 送受信回路、２３ 信号処理部、２４ プローブ側無線通信部、２６，２６Ｂ，２６Ｄ，２６Ｆ プローブ制御部、２７，２７Ｂ，２７Ｄ，２７Ｆ プローブ側プロセッサ、３１ ＨＭＤ側無線通信部、３２，４２，７１，８１，９１ 画像処理部、３３ カメラ部、３４，４３ 画像同期部、３５，４４ 表示制御部、３６ ＨＭＤ側モニタ、３６Ａ，３６Ｂ モニタ、３７，３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ，３７Ｅ，３７Ｆ ＨＭＤ制御部、３９，３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃ，３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆ ＨＭＤ側プロセッサ、４１ 外部無線通信部、４５ 外部モニタ、４６，４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ，４Ｅ６，４６Ｆ 外部制御部、４７ 入力装置、４８，４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ，４８Ｄ，４８Ｅ，４８Ｆ 外部装置側プロセッサ、５１ パルサ、５２ 増幅部、５３ ＡＤ変換部、５４ ビームフォーマ、６１，６３ マイク、６２，６４ スピーカ、Ａ カーソル、Ｂ 橋部、Ｃ 視野画像、Ｄ 収納部、Ｆ 撮影レンズ、Ｐ 被検体、Ｔ 蔓部、Ｕ 超音波画像。

Claims (11)

1. 超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムであって、
   前記超音波プローブは、
   振動子アレイと、
   前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信回路と、
   前記送受信回路により生成された前記音線信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、
   前記超音波画像を無線送信するプローブ側無線通信部と
   を含み、
   前記ヘッドマウントディスプレイは、
   被検体における前記超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得するカメラ部と、
   前記超音波プローブから無線送信された前記超音波画像のタイムスタンプおよび前記カメラ部により取得された前記視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された前記超音波画像と前記視野画像とを互いに同期する画像同期部と、
   前記画像同期部により互いに同期された前記超音波画像と前記視野画像を無線送信するヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と
   を含み、
   前記外部装置は、
   少なくとも前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線接続された外部無線通信部と、
   外部モニタと、
   前記画像同期部により互いに同期され且つ前記ヘッドマウントディスプレイから無線送信された前記超音波画像と前記視野画像とを前記外部モニタに表示する表示制御部と
   を含む超音波システム。
2. 前記ヘッドマウントディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイ側モニタを含み、
   前記超音波画像が前記ヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示される請求項１に記載の超音波システム。
3. 前記外部装置は、入力装置を含み、
   前記外部無線通信部は、前記入力装置を介して入力された外部入力情報を前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線送信し、
   前記外部入力情報が前記ヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示される請求項２に記載の超音波システム。
4. 前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と前記外部無線通信部との間において音声データを双方向に無線通信する請求項１～３のいずれか一項に記載の超音波システム。
5. 超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
   前記超音波プローブにおいて、
   前記超音波プローブの振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成し、
   生成された前記音線信号に基づいて超音波画像を生成し、
   前記超音波画像を無線送信し、
   前記ヘッドマウントディスプレイにおいて、
   被検体における前記超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得し、
   前記超音波プローブから無線送信された前記超音波画像のタイムスタンプおよび取得された前記視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された前記超音波画像と前記視野画像とを互いに同期し、
   取得された前記視野画像を無線送信し、
   前記外部装置において、
   互いに同期され且つ前記ヘッドマウントディスプレイから無線送信された前記超音波画像と前記視野画像とを外部モニタに表示する
   超音波システムの制御方法。
6. 超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムであって、
   前記超音波プローブは、
   振動子アレイと、
   前記振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成する送受信回路と、
   前記送受信回路により生成された前記音線信号に信号処理を施すことにより画像化前の受信データを生成する受信データ生成部と、
   前記受信データを無線送信するプローブ側無線通信部と
   を含み、
   前記ヘッドマウントディスプレイは、
   被検体における前記超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得するカメラ部と、
   前記超音波プローブから無線送信された前記受信データに基づいて生成された超音波画像のタイムスタンプおよび前記カメラ部により取得された前記視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された前記超音波画像と前記視野画像とを互いに同期する画像同期部と、
   前記カメラ部により取得された前記視野画像を無線送信するヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と
   を含み、
   前記外部装置は、
   少なくとも前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線接続された外部無線通信部と、
   外部モニタと、
   前記画像同期部により互いに同期され且つ前記ヘッドマウントディスプレイから無線送信された前記超音波画像と前記視野画像とを前記外部モニタに表示する表示制御部と
   を含む超音波システム。
7. 前記ヘッドマウントディスプレイは、前記プローブ側無線通信部から無線送信された前記受信データに基づいて超音波画像を生成する画像処理部を含む
   請求項６に記載の超音波システム。
8. 前記ヘッドマウントディスプレイは、ヘッドマウントディスプレイ側モニタを含み、
   前記超音波画像が前記ヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示される請求項７に記載の超音波システム。
9. 前記外部装置は、入力装置を含み、
   前記外部無線通信部は、前記入力装置を介して入力された外部入力情報を前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部に無線送信し、
   前記外部入力情報が前記ヘッドマウントディスプレイ側モニタに表示される請求項８に記載の超音波システム。
10. 前記ヘッドマウントディスプレイ側無線通信部と前記外部無線通信部との間において音声データを双方向に無線通信する請求項６～９のいずれか一項に記載の超音波システム。
11. 超音波プローブとヘッドマウントディスプレイと外部装置とを備える超音波システムの制御方法であって、
    前記超音波プローブにおいて、
    前記超音波プローブの振動子アレイから超音波を送信し且つ前記振動子アレイにより取得された受信信号に基づいて音線信号を生成し、
    生成された前記音線信号に信号処理を施すことにより画像化前の受信データを生成し、
    前記受信データを無線送信し、
    前記ヘッドマウントディスプレイにおいて、
    被検体における前記超音波プローブの走査箇所を撮像した視野画像を取得し、
    前記超音波プローブから無線送信された前記受信データに基づいて生成された超音波画像のタイムスタンプおよび取得された前記視野画像のタイムスタンプを参照することにより、同一のタイミングにより撮影された前記超音波画像と前記視野画像とを互いに同期し、
    取得された前記視野画像を無線送信し、
    前記外部装置において、
    互いに同期され且つ前記ヘッドマウントディスプレイから無線送信された前記超音波画像と前記視野画像とを外部モニタに表示する
    超音波システムの制御方法。