JP2008245790A - 超音波観測システム - Google Patents

Abstract

【課題】装置に接続される観察モニタ上に表示される、超音波観察が容易な超音波画像を有する観測結果画像を生成する。
【解決手段】出力信号変換部７は、超音波信号処理部にて生成された超音波画像の表示領域のサイズを変換するスケール変換部４１と、CPUの制御下の基に前記スケール変換部４１のスケール変換をスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいて制御するコントローラ４０と、スケール変換部４１にて変換された画像データを所定の画像信号（SVGA,RGB,コンポジット,DV）に変換する信号変換部４２とから構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、超音波観測システム、詳しくは超音波断層像とドップラ像との超音波観測画像により患部を観測する超音波観測システムに関するものである。

例えば特開平１１−３３０２９号公報に示すように、近年、生体内に超音波を放射し、その反射超音波を受信して超音波画像を得る超音波診断装置は生体内の情報を切開することなく行えるので、患部等の観察、診断或いは必要に応じて穿刺針による組織採取などに広く用いられるようになった。

また、ドップラ現象により、生体内の血流部分などの動きのある部分からの反射超音波の周波数は送信超音波の周波数から変化（ドップラシフト）する。このドップラ現象を利用して受信した超音波における送信超音波の周波数からの遷移を解析し、生体内の血流部分などの動きのある部分を擬似的にカラーで表示するカラードップライメージング機能を設けた超音波診断装置も利用されるようになった。
特開平１１−３３０２９号公報

しかしながら、従来の超音波観測装置においては、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと記載）をベースとした装置のものがあり、この場合、パソコンの画像出力を利用して表示画像である、観測結果画像を生成する。

パソコンベースの超音波観測装置は、この観測結果画像を、図１０に示すように、規定領域をマクスした規定の画像サイズの中から選択する必要があり、この規定サイズから選択され、表示モニタに表示される観測結果画像の超音波画像のサイズはさらに小さくなる。

また、超音波観測装置に接続される表示モニタは、パソコン用モニタとは異なり、通常の家庭用モニタであるNTSC用モニタが使用される場合がある。

超音波観測装置から出力される規定サイズの観測結果画像を、このNTSC用モニタに表示する場合、表示変換が必要なため、NTSC用の観察モニタの画角内の所定の表示領域に観測結果画像が表示されることになる。

このため、観察モニタの画角内にて実質的に小さな領域の表示サイズでしか超音波画像を表示できず、術者は小さな画像で診断することになり、診断しづらいといった問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置に接続される観察モニタ上に表示される、超音波観察が容易な超音波画像を有する観測結果画像を生成することのできる超音波観測システムを提供することを目的としている。

本発明の超音波観測システムは、
超音波を送受する超音波振動子を備えた超音波プローブと、
前記超音波振動子を駆動し、前記超音波を送波させると共に超音波エコー信号を受信する超音波駆動手段と、前記超音波駆動手段からの前記超音波エコー信号に基づいた少なくとも超音波画像を有する超音波観測画像データを生成する超音波観測画像データ生成手段とを備えた超音波観測装置と
を有し、
前記超音波観測装置は、
前記超音波観測画像データを第１の映像規格の映像データとして生成する第１映像信号出力手段と、
前記第１の映像規格と異なる第２の映像規格の映像データに基づき、前記超音波観測画像データの表示スケールを変換する表示スケール変換手段と、
前記表示スケール変換手段にて表示スケール変換した前記超音波観測画像データを前記第２の映像規格の映像データとして生成する第2映像信号生成手段と、
を備えて構成される。

本発明によれば、装置に接続される観察モニタ上に表示される、超音波観察が容易な超音波画像を有する観測結果画像を生成することができるという効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。

図１ないし図９は本発明の実施例１に係わり、図１は超音波内視鏡システムの構成を示す構成図、図２は図１の出力信号変換部の構成を示すブロック図、図３は図１の超音波観測装置の作用を説明するフローチャート、図４は図２の処理を説明する第１の図、図５は図２の処理を説明する第２の図、図６は図２の処理を説明する第３の図、図７は図２の処理を説明する第４の図、図８は図２の処理を説明する第５の図、図９は図２の処理を説明する第６の図である。

図１に示すように、超音波観測システムとしての超音波内視鏡システム１は、体腔内に挿入され超音波信号を送受する超音波プローブとしての超音波内視鏡２と、この超音波内視鏡２の超音波素子（図示せず）を駆動し超音波エコー信号を信号処理して超音波画像を生成する超音波観測装置３と、超音波観測装置３に対して各種指示信号を入力するキーボード５とを備えて構成される。

超音波観測装置３は、送受信部３０、超音波信号処理部３１、CPU３２、メインメモリ３３、２つのコンパクトフラッシュメモリ（CFメモリ：登録商標）３４．３５、映像信号出力部３６、出力信号変換部４、機器I/F部３８及び情報格納部３７を備えて構成される。

送受信部３０は、超音波内視鏡２の超音波素子に対して駆動信号を送信し、超音波素子からの超音波エコー信号を受信するものである。

超音波信号処理部３１は、前記駆動信号を生成するとともに、超音波エコー信号より各種超音波画像（Bモード画像、ドップラ画像等）を生成する処理部である。詳細に関しては公知技術であるので省略する。

なお、超音波信号処理部３１は、図示はしないが、生成した各種超音波画像をPC画像としてPCモニタに出力することができ、出力先としてはタッチパネル機能を有する制御パネルであり、表示画像は図１０に示した従来のPC画像である。

CPU３２は、超音波観測装置３の全体を制御する制御部であり、メインメモリ３３に格納されているシステムプログラムにより動作する。

CFメモリ３４はCPU３２により起動されるアプリケーションプログラムを格納する記憶部であり、CFメモリ３５は超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像を格納する記憶部である。

出力信号変換部７は、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示サイズを変換して映像信号出力部３６に出力するものである。詳細は後述する、
映像信号出力部３６は、出力信号変換部７を介して、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像を観察モニタ４に出力するものである。

機器I/F部３８は、超音波観測装置３に接続される、プリンタ装置（ビデオプリンタ）や情報記録装置（画像ファイル装置）等の各種の周辺機器６とのデータを送受するインターフェイスである。

キーボードI/F部３７は、キーマトリックス５０及びキーボードコントローラ５１からなる前記キーボード５とのインターフェイスである。

キーマトリックス５０は、データを入力するための複数のスイッチから構成されたスイッチ群により構成される。

キーボードコントローラ５１は、キーマトリックス５０の複数のスイッチの操作状態の管理及び前記キーボード５の全体を制御する制御部である。

前記出力信号変換部７は、図２に示すように、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示領域のサイズを変換するスケール変換部４１と、CPU３２の制御下の基に前記スケール変換部４１のスケール変換をスケールデータ格納部４２に格納されている格納データに基づいて制御するコントローラ４０と、スケール変換部４１にて変換された画像データを所定の画像信号（SVGA,RGB,コンポジット,DV,ハイビジョン出力）に変換する信号変換部４２とから構成されている。

このように構成された本実施例の超音波内視鏡システム１の作用を、図３のフローチャートを用い、図４ないし図６を参照して説明する。

超音波観測装置３は、超音波内視鏡２及びキーボード５が接続され、図３に示すように、ステップS１にてシステムが起動されると、CPU３２はステップS２にて、BIOS（ベーシック インプット アウトプット システム）及びOS（オペレーティング システム）の起動後のアプリケーションソフトウエア（以下、アプリと記載）の起動が可能かどうか判断する。

CPU３２の起動時、BIOSより出力される画像データを出力信号変換部７では、デフォルトの設定フォーマットで出力されるように、コントローラ４０が、図４に示すように、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示領域を、ステップS３にてスケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいて設定（ハードドラフト設定）して信号変換部４２に出力し、信号変換部４２より所定の画像信号を出力し観察モニタ４の表示画面４aに超音波観察結果画像１００を表示させ、ステップS１に戻る。

なお、この超音波観察結果画像１００は、超音波情報１０１と超音波画像情報１０２とからなり、その超音波観察結果画像１００のサイズは、スケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいたハード的に設定されたハードデフォルトサイズ１００hとして表示画面４aに表示される。

一方、アプリの起動後ならば、CPU３２はステップS４にて、アプリの表示アプリによるソフトベースにて出力信号変換部７のコントローラ４０を制御する。そして、コントローラ４０が、図４に示すように、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示領域を、スケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいて設定（ソフトドラフト設定）して信号変換部４２に出力し、信号変換部４２より所定の画像信号を出力し観察モニタ４の表示画面４aに超音波観察結果画像１００を表示させ、ステップS５に進む。

このとき（ステップS４）、超音波観察結果画像１００のサイズは、スケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいたソフト的に設定されたソフトデフォルトサイズ１００s(>ハードデフォルトサイズ１００h)として表示画面４aに表示される。

ステップS５では、CPU３２はキーボード５の切り替えキーがONされたかどうか判断し、切り替えキーがONされたと判断すると、CPU３２はステップS６にてキーボード５からの表示範囲設定を待つ。

そして、CPU３２はステップS７にて、図５に示すように、例えば超音波画像の表示領域を示す２点のポインタ１０５の座標（x、y）を対角頂点とする長方形域とした表示範囲データを切り出し領域１１０としてコントローラ４２に出力する。CPU３２はOSレベルにて切り出し領域に基づいてコントローラ４２を制御する。

そして、コントローラ４０が、図６に示すように、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示領域を切り出し領域１１０として、スケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいて設定（ポインタ設定）して信号変換部４２に出力し、信号変換部４２より所定の画像信号を出力し観察モニタ４の表示画面４aに超音波観察結果画像１１０を表示させ、ステップS８に進む。

そして、CPU３２はステップS９にて、システム設定が完了するまでステップS５〜ステップS８までの処理を繰り返す。

このように、本実施例では、システム起動直後にモニタに出力する画像のスケールの最適化がなされるために、システムを起動すると、超音波画像が観察に最適な状態でモニタに表示できるという効果を有している。

なお、超音波観察結果画像１００が図７のような構成の超音波情報１０１及び超音波画像情報１０２の場合は、超音波情報１０１と超音波画像情報１０２に応じてポインタ１０５により任意に座標（x、y）が設定される。

そして、図８に示すように、超音波信号処理部３１にて生成された超音波画像の表示領域を切り出し領域１１０として、スケール変換部４１においてスケールデータ格納部４３に格納されている格納データに基づいて設定（ポインタ設定）して信号変換部４２に出力し、信号変換部４２より所定の画像信号を出力し観察モニタ４の表示画面４aに超音波観察結果画像１１０を表示する。この場合、図６よりも大きな超音波画像にて超音波診断が可能となる。

なお、本実施例では、システムのメンテナンス時においては超音波観察結果画像１００の上下にメンテナンスのための専用の領域（メンテナンス領域）２００が画面上に生成されるため、スケール変換部４１では、このメンテナンス領域２００を予め避けた状態で、スケール変換を行う。

また、メンテナンス時には、メンテナンス領域２００を観察モニタ４上に表示するように、このメンテナンス領域２００を含めた状態で超音波観察結果画像１１０のスケール変換するようにしてもよい。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

本発明の実施例１に係る超音波内視鏡システムの構成を示す構成図 図１の出力信号変換部の構成を示すブロック図 図１の超音波観測装置の作用を説明するフローチャート 図２の処理を説明する第１の図 図２の処理を説明する第２の図 図２の処理を説明する第３の図 図２の処理を説明する第４の図 図２の処理を説明する第５の図 図２の処理を説明する第６の図 従来の超音波内視鏡システムを説明する図

符号の説明

１…超音波内視鏡システム
２…超音波内視鏡
３…超音波観測装置
４…出力信号変換部
５…キーボード
３０…送受信部
３１…超音波信号処理部
３２…CPU
３３…メインメモリ
３４．３５…CFメモリ
３６…機器I/F部
３７…情報格納部
４０…コントローラ
４１…スケール変換部
４２…信号変換部
４３…スケールデータ格納部

Claims (2)

1. 超音波を送受する超音波振動子を備えた超音波プローブと、
   前記超音波振動子を駆動し、前記超音波を送波させると共に超音波エコー信号を受信する超音波駆動手段と、前記超音波駆動手段からの前記超音波エコー信号に基づいた少なくとも超音波画像を有する超音波観測画像データを生成する超音波観測画像データ生成手段とを備えた超音波観測装置と
   を有し、
   前記超音波観測装置は、
   前記超音波観測画像データを第１の映像規格の映像データとして生成する第１映像信号出力手段と、
   前記第１の映像規格と異なる第２の映像規格の映像データに基づき、前記超音波観測画像データの表示スケールを変換する表示スケール変換手段と、
   前記表示スケール変換手段にて表示スケール変換した前記超音波観測画像データを前記第２の映像規格の映像データとして生成する第2映像信号生成手段と、
   を備えたことを特徴とする超音波観測システム。
2. 前記第２の映像規格の映像データを前記第２の映像規格の電気信号として出力する信号出力手段をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波観測システム。

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