JP2008000486A - 超音波診断装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作を容易にし、操作効率を向上させる。
【解決手段】被検体の撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示した後に、画面に表示されたボディマークの座標位置を入力する。そして、その入力されたボディマークの座標位置に基づいて、超音波診断装置１の動作を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、超音波診断装置およびその制御方法に関し、特に、超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、その撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて撮像領域についての超音波診断画像を生成する超音波診断装置およびその制御方法に関する。

超音波診断装置は、スキャンの実施に対してリアルタイムに超音波診断画像を表示できるために、胎児検診や心臓検診など広く医療分野において利用されている。

この超音波診断装置を用いて超音波診断画像を表示する場合には、まず、超音波ビームを被検体の撮像領域に送信し、その撮像領域において反射される超音波エコーを受信するスキャンを実施ことによってエコー信号を得る。たとえば、セクタスキャン方式、リニアスキャン方式、コンベックススキャン方式、ラジアルスキャン方式などのスキャン方式にて、スキャンが実施される。

そして、スキャンの実施によって得られたエコー信号に基づいて、その撮像領域についての超音波診断画像を生成し、表示画面に表示する。超音波診断装置においては、表示モードとして、Ａモード，Ｂモード、Ｃモード、ＣＦＭ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｌｏｗ Ｍａｐｐｉｎｇ，カラーフローマッピング）モードなど様々なモードがあり、各モードに対応した超音波診断画像が表示画面に表示される。

この場合には、超音波診断画像と共に、その被検体の撮像領域の形状を示すボディマークが表示画面に表示される（たとえば、特許文献１，特許文献２参照）。

特開２００５−１１８１４２号公報 特開２００４−５７３７９号公報

超音波診断装置において、画質設定、計測設定、コメント設定などの設定を実施する場合には、アプリケーションを選択することによって、各設定に対応したパラメータが選択されるようになっている。このアプリケーションの選択は、画質設定、計測設定、コメント設定などの各設定にて、それぞれが独立している。このため、操作が煩雑であり、操作効率を向上させることが困難である。

特に、同一の被検体において複数の撮像領域について撮像する場合には、この不具合が顕在化する場合がある。

したがって、本発明の目的は、操作効率を向上させることが可能な超音波診断装置およびその制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置は、超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、前記撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて前記撮像領域についての超音波診断画像を生成する超音波診断装置であって、前記撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示する表示部と、前記表示部によって画面に表示された前記ボディマークの座標位置を入力する入力部と、前記入力部によって入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、当該超音波診断装置の動作を制御する制御部とを有する。

上記目的を達成するために、本発明の超音波診断装置の制御方法は、超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、前記撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて前記撮像領域についての超音波診断画像を生成する超音波診断装置の制御方法であって、前記撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示する表示ステップと、前記表示ステップによって画面に表示された前記ボディマークの座標位置を入力する入力ステップと、前記入力ステップによって入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、当該超音波診断装置の動作を制御する制御ステップとを有する。

本発明によれば、操作効率を向上させることが可能な超音波診断装置およびその制御方法を提供することができる。

＜第１の実施形態＞
（装置）
本発明にかかる第１の実施形態の超音波診断装置１について説明する。

図１は、本発明にかかる第１の実施形態において、超音波診断装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の超音波診断装置１は、超音波プローブ３１と、操作コンソール３２と、表示部４１とを有しており、超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、その撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて撮像領域についての超音波診断画像を生成する。各部について、順次、説明する。

超音波プローブ３１は、たとえば、コンベックス型であり、複数の超音波振動子（図示なし）が均等に配列されている。超音波プローブ３１において超音波振動子は、たとえば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）セラミックスなどの圧電材料を含むように構成されており、電気信号を超音波に変換して送信すると共に、受信した超音波を電気信号に変換し、エコー信号として出力する。ここでは、超音波プローブ３１は、超音波振動子が設けられた面が被検体の表面に当接されて使用される。そして、超音波プローブ３１は、操作コンソール３２において制御部３２４が出力した制御信号に基づく送受信部３２１からの駆動信号に対応するように、超音波ビームを被検体内に送信し、その超音波ビームが送信された被検体内から反射される超音波エコーを受信するスキャンを実施することによってエコー信号をローデータとして得る。そして、そのエコー信号を送受信部３２１へ出力する。

操作コンソール３２は、図１に示すように、送受信部３２１と、画像生成部３２２と、制御部３２４と、操作部３２５と、記憶部３２６とを有する。操作コンソール３２は、各部がデータ処理装置を含み、各種データの処理を実施する。

送受信部３２１は、超音波プローブ３１に超音波を送受信させる送受信回路を含み、制御部３２４からの制御信号に基づいて、超音波プローブ３１に超音波振動子から被検体へ超音波ビームを送信させ、その被検体から反射される超音波エコーを超音波振動子で受信させることによりエコー信号を生成させる。たとえば、送受信部３２１は、電子コンベックス走査方式で被検体についてのスキャンを実施してエコー信号を取得し、その取得したエコー信号を音線データとして画像生成部３２２に出力する。具体的には、送受信部３２１は、被検体に対して超音波ビームを移動させてスキャンするように、超音波プローブ３１における複数の超音波振動子の位置を切り替えて駆動することによって、エコー信号を取得し、そのエコー信号に増幅、遅延、加算などの処理を実施して、画像生成部３２２に音線データとして出力する。

画像生成部３２２は、送受信部３２１により出力される音線データに基づいて、被検体の撮像領域について超音波診断画像を生成する。画像生成部３２２は、操作部３２５に入力された指令に対応するように制御部３２４により制御され、超音波診断画像として、Ｂモード画像、ＣＦＭ画像などを生成する。そして、その生成した超音波診断画像を、たとえば、シネメモリ（図示なし）で一時的に記憶した後に、ＨＤＤ（図示なし）に出力して記憶させる。

制御部３２４は、たとえば、コンピュータと、そのコンピュータに所定のデータ処理を実行させるプログラムを記憶するメモリとを含み、操作部３２５からの操作信号に基づいて、各部にそれぞれに制御信号を与え、各部の動作を制御する。詳細については後述するが、本実施形態においては、制御部３２４は、操作部３２５によって入力されるボディマークの座標位置に基づいて、当該超音波診断装置１の動作を制御する。ここでは、制御部３２４は、ボディマークの座標位置のそれぞれと、当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとが互いに関連付けて記憶部３２６によって記憶されたデータベースから、操作部３２５によって入力されるボディマークの座標位置に対応するパラメータを抽出し、その抽出したパラメータに対応するように当該超音波診断装置の動作を制御する。

操作部３２５は、たとえば、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）（図示なし）、トラックボール（ｔｒａｃｋ ｂａｌｌ）（図示なし）を含む。操作部３２５は、オペレータによって操作情報が入力され、その操作情報に基づいて制御部３２４に操作信号を出力する。詳細については後述するが、本実施形態においては、操作部３２５は、表示部４１によって画面に表示されたボディマークの座標位置を入力する。なお、操作部３２５は、タッチパネル（ｔｏｕｃｈ ｐａｎｅｌ）、フットスイッチ（ｆｏｏｔ ｓｗｉｃｈ）、音声入力装置などの入力装置にて構成されていても良い。

記憶部３２６は、たとえば、メモリを含み、各種データを記憶する。本実施形態においては、記憶部３２６は、ボディマークの座標位置のそれぞれと、当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとが互いに関連付けられたデータベースを記憶する。具体的には、記憶部３２６は、このパラメータとして超音波診断画像の画質を設定するための画質設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している。また、記憶部３２６は、このパラメータとして超音波診断画像の計測を設定するための計測設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している。また、記憶部３２６は、パラメータとして超音波診断画像のコメントを設定するためのコメント設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している。

表示部４１は、たとえば、平面な表示画面を有するＬＣＤ装置（図示なし）と、ＤＳＣ（Ｄｉｄｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（図示なし）とを含み、画像生成部３２２により生成された超音波診断画像を表示する。詳細については後述するが、本実施形態においては、表示部４１は、被検体において撮像される撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示する。

（動作）
以下より、本発明にかかる実施形態の超音波診断装置１において、画質設定、計測設定、コメント設定などの設定を実施する場合の動作について説明する。

図２は、本発明にかかる第１の実施形態において、画質設定、計測設定、コメント設定などの設定を実施する場合の動作を示すフロー図である。

まず、図２に示すように、ボディマークを表示画面に表示する（Ｓ１１）。

ここでは、被検体において撮像される撮像領域の形状を示すボディマークを表示部４１が表示画面に表示する。

図３は、本発明にかかる第１の実施形態において表示されるボディマークを示す図である。

本実施形態においては、患者である被検体の情報を登録する画面や、スキャン画面において、まず、図３（ａ）に示すように、人体において肩部から腹部までに対応する部位の形状を示す第１のボディマークＢＭ１を表示部４１が表示画面に表示する。そして、この第１のボディマークＢＭ１に対応する撮像領域以外について撮像する場合には、図３（ｂ）に示すように、第１のボディマークＢＭ１を含む複数のボディマークＢＭ１，ＢＭ２，・・・，ＢＭｎのうちから、操作部３２５のキーボードにおいてキーごとに割当てられたボディマークを、オペレータがキー操作で選択する。たとえば、図３（ｂ）に示すように、妊婦において下腹部に対応する部位の形状を示す第２のボディマークＢＭ２が選択され、図３（ｃ）に示すように、表示部４１が、その第２のボディマークＢＭ２のみを表示画面に表示する。

つぎに、図２に示すように、ボディマークの座標位置を入力する（Ｓ２１）。

ここでは、表示部４１によって画面に表示されたボディマークの座標位置を、オペレータが選択し、操作部３２５へ入力する。

図４は、本発明にかかる第１の実施形態において、ボディマークの座標位置を入力する様子を示す図である。

本実施形態においては、図４に示すように、妊婦において下腹部に対応する部位の形状を示す第２のボディマークＢＭ２が表示されている表示画面において、たとえば、オペレータが操作することによりカーソルＣを移動させる。そして、オペレータが、その第２のボディマークＢＭ２における座標位置を、たとえば、トラックボールの操作やボタンの操作を実施することで特定して入力する。たとえば、図４に示すように、第２のボディマークＢＭ２において胎児が存在する下腹部に対応する座標位置を入力する。

つぎに、図２に示すように、画質設定などの設定を実施した後に、その設定に対応するように超音波診断装置の動作を制御する（Ｓ３１）。

ここでは、操作部３２５によって入力されるボディマークの座標位置に基づいて、制御部３２４が各設定を実施する。その後、その設定に対応するように超音波診断装置の動作を制御する。具体的には、ボディマークの座標位置のそれぞれと、当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとを互いに関連付けて記憶部３２６が記憶しているデータベースを用いる。まず、ボディマークの座標位置のそれぞれと、当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとを互いに関連付けて記憶部３２６が記憶しているデータベースから、操作部３２５によって入力されるボディマークの座標位置に対応するパラメータを制御部３２４が抽出する。そして、その抽出したパラメータに対応するように、当該超音波診断装置の動作を制御部３２４が自動制御する。

本実施形態においては、前述したように、第２のボディマークＢＭ２において胎児が存在する下腹部に対応する座標位置が入力されたため、胎児を撮像する際の画質設定をデータベースから抽出し、その抽出したパラメータに対応するように設定を自動的に実施する。つまり、パラメータとして、超音波診断画像の画質を設定するための画質設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いて、画質設定パラメータを自動設定する。そして、各設定に対応するように制御部３２４が超音波診断装置１の動作を自動的に制御する。

図５は、本発明にかかる第１の実施形態において設定された動作によって表示される超音波診断画像を示す図である。

胎児を含む超音波診断画像を得た際には、第２のボディマークＢＭ２において胎児が存在する下腹部に対応する座標位置が入力されることによって抽出された各パラメータに対応するように、図５に示すように、Ｂモード画像Ｂ１の表示などの動作が実施される。ここでは、たとえば、画質設定として、周波数、Ｆｒａｍｅ Ａｖｅｒａｇｉｎｇ，Ｇｒａｙ Ｓｃａｌｅ Ｍａｐ，Ｗｉｄｔｈ，Ｄｅｐｔｈ，Ｆｏｃｕｓなどのようなパラメータを自動設定した後に、その自動設定したパラメータに対応するように動作が自動的に実行される。そして、撮影されたＢモード画像Ｂ１を表示する。

以上のように、本実施形態は、被検体の撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示した後に、画面に表示されたボディマークの座標位置を入力する。そして、その入力されたボディマークの座標位置に基づいて、超音波診断装置１の動作が自動的に制御される。ここでは、ボディマークの座標位置のそれぞれと当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとが互いに関連付けられたデータベースから、その入力されたボディマークの座標位置に対応するパラメータを抽出し、その抽出したパラメータに対応するように当該超音波診断装置の動作を制御する。たとえば、パラメータとして超音波診断画像の画質設定のための各設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いて、各設定パラメータを自動設定する。したがって、本実施形態は、画質設定などの設定がボディマークの座標位置を選択することで自動的に設定された後に、自動的に動作が制御され実行されるため、操作が容易になり、操作効率を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
以下より、本発明にかかる第２の実施形態について説明する。

本実施形態は、ボディマークの座標位置が入力された（Ｓ２１）後に、自動設定されたパラメータに対応して超音波診断装置が動作する際（Ｓ３１）の動作内容が、第１の実施形態と異なる。本実施形態は、この点を除き、第１の実施形態と同様である。このため、重複する内容については、説明を省略する。

図６は、本発明にかかる第２の実施形態において計測設定がされた際に表示される超音波診断画像を示す図である。

第１の実施形態と同様にして、ボディマークの座標位置の入力（Ｓ２１）が実施された後には、図６（ａ）に示すように、まず、胎児の頭部についてＢモード画像Ｂ２を取得する。その後、そのＢモード画像Ｂ２において、その胎児の頭部の大横径（ＢＴＰ：Ｂｉｐａｒｉｅｔａｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）を、計測項目として計測を実施するように制御部３２４が自動設定する。ここでは、超音波診断画像の計測を設定するための計測設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いて、計測設定パラメータを自動設定する。なお、この他に、パラメータとして、超音波診断画像のコメントを設定するためのコメント設定パラメータがボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いて、コメント設定パラメータを自動設定してもよい。

そして、たとえば、第１計測点Ｃ１と第２計測点Ｃ２とを制御部３２４が表示部４１の画面に表示する。その後、図６（ｂ）に示すように、たとえば、トラックボールなどの入力デバイスを用いてオペレータが第１計測点Ｃ１と第２計測点Ｃ２との位置をＢモード画像Ｂ２において規定する。そして、その第１計測点Ｃ１と第２計測点Ｃ２によって規定される領域を計測部位として制御部３２４が自動設定後、その設定された領域間の距離を計測して計測結果を自動的に取得し、図６（ｃ）に示すように、その計測結果を示す計測結果画像ＫＩを制御部３２４が表示部４１の表示画面に表示する。

以上のように、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、被検体の撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示した後に、画面に表示されたボディマークにおける座標位置を入力し、その入力された座標位置に基づいて、超音波診断装置１の動作が自動的に制御される。したがって、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、計測設定などの設定がボディマークの座標位置を選択することで自動的に設定された後に、自動的に動作が制御され実行されるため、操作が容易になり、操作効率を向上させることができる。

なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、胎児を撮像する際の画質設定、計測設定、コメント設定を実施する場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、腹部、心臓部など、その他の部位についてのボディマークを表示し、そのボディマークにおいて指定された座標位置に応じて各種設定を実施する場合においても適用可能である。

また、たとえば、上記の実施形態においては、ＢＰＤを計測項目にした場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、計測設定としては、胎児の頭頂から尾骨先端までの距離（ＣＲＬ：Ｃｒｏｗｎ Ｒｕｍｐ Ｌｅｎｇｔｈ），胎児大腿骨長（ＦＦＬ：Ｆｅｔａｌ Ｆｅｍｕｒ Ｌｅｎｇｔｈ），胎児胸郭径（ＦＴＤ：Ｆｅｔａｌ Ｔｈｏｒａｘ Ｄｉａｍｅｔｅｒ），ＬＶＩＤｄ（Ｌｅｆｔ Ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｄｉａｓｔｏｌｅ），ＩＶＳｄ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｃｔｉｃｕｌａｒ Ｓｅｐｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｄｉａｓｔｏｌｅ），ＬＶＰＷｄ（Ｌｅｆｔ Ｖｅｎｃｔｒｉｃｕｌａｒ Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ Ｗａｌｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｄｉａｓｔｔｏｌｅ）などの計測項目に応じたパラメータを設定し、その設定したパラメータに対応するように動作を実行する場合にも適用可能である。また、コメント設定としては、たとえば、Ａｏｌｉｃ Ａｒｃｈ、Ａｘｉｌｌ Ｖ、ＰＶ、ＴＶ、Ａｐｃｉａｌ、ｋｉｄｎｅｙｓ、Ｆｅｍａｌｅ、Ｓｔｏｍａｃｈ、Ａｏｎｔａなどに示すようなパラメータを設定し、その設定したパラメータに対応するように動作を実行する場合にも適用可能である。

図１は、本発明にかかる第１の実施形態において、超音波診断装置１の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明にかかる第１の実施形態において、画質設定、計測設定、コメント設定などの設定を実施する場合の動作を示すフロー図である。 図３は、本発明にかかる第１の実施形態において、画質設定、計測設定、コメント設定などの設定を実施する場合の動作を説明するための図である。 図４は、本発明にかかる第１の実施形態において、ボディマークの座標位置を入力する様子を示す図である。 図５は、本発明にかかる第１の実施形態において設定された動作によって表示される超音波診断画像を示す図である。 図６は、本発明にかかる第２の実施形態において計測設定がされた際に表示される超音波診断画像を示す図である。

符号の説明

３１…超音波プローブ、
３２…操作コンソール、
４１…表示部、
３２１…送受信部、
３２２…画像生成部、
３２４…制御部、
３２５…操作部
３２６…記憶部

Claims (10)

1. 超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、前記撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて前記撮像領域についての超音波診断画像を生成する超音波診断装置であって、
   前記撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示する表示部と、
   前記表示部によって画面に表示された前記ボディマークの座標位置を入力する入力部と、
   前記入力部によって入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、当該超音波診断装置の動作を制御する制御部と
   を有する
   超音波診断装置。
2. 前記ボディマークの座標位置のそれぞれと、当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとが互いに関連付けられたデータベースを記憶する記憶部
   を有し、
   前記制御部は、前記入力部によって入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、前記記憶部により記憶されている前記データベースから、当該座標位置に対応する前記パラメータを抽出し、当該抽出したパラメータに対応するように当該超音波診断装置の動作を制御する
   請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記記憶部は、前記パラメータとして前記超音波診断画像の画質を設定するための画質設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している
   請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記記憶部は、前記パラメータとして前記超音波診断画像の計測を設定するための計測設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している
   請求項２または３に記載の超音波診断装置。
5. 前記記憶部は、前記パラメータとして前記超音波診断画像のコメントを設定するためのコメント設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを記憶している
   請求項２から４のいずれかに記載の超音波診断装置。
6. 超音波ビームを被検体の撮像領域へ送信し、前記撮像領域において反射する超音波エコーを受信するスキャンを実施することによって得られたエコー信号に基づいて前記撮像領域についての超音波診断画像を生成する超音波診断装置の制御方法であって、
   前記撮像領域の形状を示すボディマークを画面に表示する表示ステップと、
   前記表示ステップによって画面に表示された前記ボディマークの座標位置を入力する入力ステップと、
   前記入力ステップによって入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、当該超音波診断装置の動作を制御する制御ステップと
   を有する
   超音波診断装置の制御方法。
7. 前記制御ステップにおいては、前記入力ステップにて入力される前記ボディマークの座標位置に基づいて、前記ボディマークの座標位置のそれぞれと当該超音波診断装置の動作を設定するパラメータのそれぞれとが互いに関連付けられたデータベースから、当該座標位置に対応する前記パラメータを抽出し、当該抽出したパラメータに対応するように当該超音波診断装置の動作を制御する
   請求項６に記載の超音波診断装置の制御方法。
8. 前記制御ステップにおいては、前記パラメータとして前記超音波診断画像の画質を設定するための画質設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いる
   請求項７に記載の超音波診断装置の制御方法。
9. 前記制御ステップにおいては、前記パラメータとして前記超音波診断画像の計測を設定するための計測設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いる
   請求項７または８に記載の超音波診断装置の制御方法。
10. 前記制御ステップにおいては、前記パラメータとして前記超音波診断画像のコメントを設定するためのコメント設定パラメータが前記ボディマークの座標位置に関連付けられたデータベースを用いる
    請求項７から９のいずれかに記載の超音波診断装置の制御方法。
    

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