JP2009153979A - 超音波診断装置及び超音波映像ディスプレイ方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、プレビュー映像を用いて容易に映像フレームをディスプレイすることができる超音波診断装置に関する。
【解決手段】本発明による超音波診断装置は、対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて信号処理を通じて複数の連続的なフレームを構成するデータを格納する格納部と、前記格納されたデータに基づいて前記複数のフレームのプレビュー映像を形成するように作動し、前記プレビュー映像を前記格納部に格納する映像処理部と、前記複数のプレビュー映像の中からいずれか一つのプレビュー映像を選択するための選択命令の入力を受けるためのユーザ入力部とを備え、前記映像処理部は、前記選択されたプレビュー映像に対応するフレームを読み出すようにさらに作動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特にプレビュー映像を用いて容易に映像フレームをディスプレイすることができる超音波診断装置及びそのための方法に関する。

超音波診断装置は、無侵襲及び非破壊特性において対象体内部の情報を得るための医療分野などに広く用いられている。超音波診断装置は、直接切開して観察する外科手術の必要なく、高解像度の人体内部組織の映像をリアルタイムで医者に提供することができるので、医療分野に非常に重要なものとして用いられている。近来の高特性の超音波診断装置は、対象体の内部形状（例えば、患者の内臓器官）の２次元または３次元診断映像だけでなく、心臓または血管内に流れる血流のドップラースペクトル映像を提供している。

一般に、超音波診断装置で映像ディスプレイモード（ｄｉｓｐｌａｙ ｍｏｄｅ）にはリアルタイムディスプレイモード、フリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）モード、シネ再生（ｃｉｎｅ ｒｅｐｌａｙ）モードなどがある。リアルタイムディスプレイモードが選択されると、対象体に超音波信号を送受信して対象体の超音波映像をリアルタイムでディスプレイする。この時超音波信号の送受信を通じて得られた超音波映像データはシネメモリなどのような格納部に格納される。従来技術によって格納部に格納される超音波映像データはフレーム映像別にインデックス、例えば、数字がフレーム映像が得られる順に付与されて格納部に共に格納される。

特開２００７−１８１７０６号公報 特開２００７−３１３３１１号公報

フリーズモードが選択されると、対象体に対する超音波信号の送受信は中止されて格納部に格納された各フレーム映像のインデックスが提供される。ユーザはマウス、キーボードまたはトラックボールのような入力装置を用いて任意のインデックスを選択し、選択したインデックスに該当するフレーム映像が読み出されてディスプレイされる。従来技術によるフリーズモードではユーザが所望のフレーム映像をディスプレイするために全てのインデックスを一つずつ選択してフレーム映像を確認しなければならないため所望のフレーム映像を見出すのに煩わしいところがある。

シネ再生モードが選択されると、格納部に格納されたフレーム映像が得られた時間順（逆順）に連続的に読み出されて再生される。また、シネ再生モードでは再生する映像の最初のフレームに該当するインデックスと最後のフレームに該当するインデックスを選択して所望の区間のシネ映像をディスプレイすることができる。従来技術によるシネ再生モードでは前述したように最初のフレームと最後のフレームの位置のみを移動して再生区間を設定及び再生するため、一つの再生区間のみシネ映像の再生が可能である。

前述した問題を解決するために、シネメモリ（ｃｉｎｅ ｍｅｍｏｒｙ）に格納された映像フレームのプレビュー映像をディスプレイして直観的にユーザが所望のフレーム映像を選択することができ、複数の映像フレームを表示するための複数のブックマークを設定して容易にフレーム映像をディスプレイすることができる超音波診断装置及び方法を提供する。

前記目的を達成するために、本発明による超音波診断装置は、対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて信号処理を通じて複数の連続的なフレームを構成するデータを格納する格納部と、前記格納されたデータに基づいて前記複数のフレームのプレビュー映像を形成するように作動し、前記プレビュー映像を前記格納部に格納する映像処理部と、前記複数のプレビュー映像の中から、いずれか一つのプレビュー映像を選択するための選択命令の入力を受けるためのユーザ入力部とを備え、前記映像処理部は、前記選択されたプレビュー映像に対応するフレームを読み出すようにさらに作動する。

本発明による超音波映像ディスプレイ方法は、ａ）対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて信号処理を通じて複数の連続的なフレームを構成するデータを格納する段階と、ｂ）前記格納されたデータに基づいて前記複数のフレームのプレビュー映像を形成する段階と、ｃ）前記複数のプレビュー映像の中から、いずれか一つのプレビュー映像を選択するための選択命令の入力を受ける段階と、ｄ）前記選択命令に応答して前記選択されたプレビュー映像に対応するフレームを読み出してディスプレイする段階とを備える。

本発明による超音波診断装置でシネメモリに格納されたフレーム映像のプレビュー映像を提供し、ユーザが所望のフレーム映像を容易に選択してディスプレイすることができるので、超音波診断装置の操作時間を減らすことができる。また、シネメモリに格納されたフレーム映像に複数のブックマークを設定することによって、複数の区間に対してシネ映像を再生することができる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態による超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本発明による超音波診断装置１００はプローブ１１０、ビーム形成部１２０、信号処理部１３０、格納部１４０、ユーザ入力部１５０、映像処理部１６０及びディスプレイ部１７０を備える。

プローブ１１０は、少なくとも一つの変換素子を備え、送信パルサ（図示せず）で生成された送信パルス信号に応答して超音波信号を生成し対象体に送信する。また、プローブ１１０の変換素子は対象体から反射された超音波エコー信号を受信し、これを電気的信号に変換する。

ビーム形成部１２０は、プローブから送信される超音波信号が対象体に設定されたスキャンラインに沿って送信ビームが集束できるように送信パルサで生成される送信パルス信号に遅延を加えて送信パルス信号の送信パターンを形成する。また、ビーム形成部１２０はプローブ１１０から出力された電気的信号を受信した後、適切に遅延させて合算し受信集束ビームを形成する。

信号処理部１３０は、受信集束ビームを信号処理してシネデータ（ｃｉｎｅ ｄａｔａ）を形成する。シネデータは複数のフレームデータで構成できる。格納部１４０は、信号処理部１３０で形成されたシネデータを格納することができる。

ユーザ入力部１５０は、ユーザから超音波診断装置の動作モード選択命令の入力を受ける。超音波診断装置の動作モードはリアルタイムディスプレイモード、フリーズ（ｆｒｅｅｚｅ）モード、シネ再生（ｃｉｎｅ ｒｅｐｌａｙ）モードなどを備えることができる。また、ユーザ入力部１５０は、格納部１４０に格納されたシネデータで複数のフレームにブックマークを設定することができるブックマーク設定命令の入力を受けることができる。

映像処理部１６０は、信号処理部１３０で形成されたシネデータを映像処理して超音波映像信号を形成する。より詳細に説明すると、映像処理部１６０は、シネデータをスキャン変換し、レンダリングしてディスプレイできる超音波映像を形成する。映像処理部１６０は、シネデータの各フレームに該当するプレビュー映像を形成することができる。プレビュー映像は該当フレーム映像より相対的に小さい映像で形成できる。このように形成されたプレビュー映像は各フレームデータと対応して格納部１４０に格納される。

本発明の実施形態による映像処理部１６０はフレームデータの中から急激に変化するフレームにマークを設定することができる。例えば、映像処理部１６０はフレームデータの平均偏差などを計算し、所定のしきい値以上に急激に平均偏差が変化するフレームにマークを設定することができる。また、映像処理部１６０は、フレーム映像のビューモードが変化するフレームにマークを設定することができる。マークが設定されたフレームの情報は該当プレビュー映像と関連して格納部１４０に格納されることができる。

本発明の実施形態によって、映像処理部１６０はユーザ入力部１５０から入力されたブックマーク設定命令に応答して、該当フレームにブックマークを設定することができる。

映像処理部１６０はユーザ入力部１５０を介して入力されるブックマークを再生しようとするシネ映像の最初のフレームと最後のフレームにそれぞれ設定することができ、複数のブックマーク設定を通じて複数の再生区間を設定することができる。本発明の実施形態によって設定されるブックマークの設定情報は再生するフレームの情報を含み、ブックマーク設定情報はプレビュー映像に表示されることができる。ユーザ入力部１５０からブックマーク設定命令が入力されない場合、映像処理部１６０は一定フレーム間隔でブックマークを設定することができる。

ディスプレイ部１７０は、映像処理部１６０から映像信号を受信して対象体の超音波映像をディスプレイする。

リアルタイムディスプレイモードが設定されると、映像処理部１６０は、信号処理部１３０からシネデータを受信し、これを映像処理して対象体の超音波映像信号を形成し、ディスプレイ部１７０は超音波映像信号に基づいてリアルタイムで対象体の超音波映像をディスプレイする。

リアルタイムディスプレイモードからフリーズモードに設定されると、信号処理部１３０からシネデータの受信を中止し、映像処理部１６０は格納部１４０に格納されたプレビュー映像を読み出してディスプレイ部１７０に転送し、格納部１４０に格納されたフレームに該当する複数のプレビュー映像２１０が図２に示したようにディスプレイ部１７０の画面の所定位置にディスプレイする。また、映像処理部１６０はユーザ入力部１５０に入力される命令に従って格納部１４０に格納された複数のプレビュー映像の中からマークが設定されたプレビュー映像のみを読み出した後、ディスプレイ部１７０にディスプレイすることができる。

以後、ディスプレイされた複数のプレビュー映像の中からいずれか一つを選択する選択命令をユーザ入力部１５０から受信すると、映像処理部１６０は選択されたプレビュー映像に該当するフレームデータを格納部１４０から読み出す。以後、映像処理部１６０は読み出したフレームデータを映像処理してフレーム映像信号を形成し、これをディスプレイ部１７０を介して選択されたプレビュー映像に対応するフレーム映像２２０をディスプレイする。この時、複数のプレビュー映像２１０と選択されたフレーム映像２２０は同時にディスプレイすることができる。このように、本発明の実施形態によってユーザがプレビュー映像２１０を通じて所望のフレーム映像を容易に選択することができるので、超音波診断装置の操作時間を短縮することができる。

一方、ユーザ入力部１５０に入力された命令によってシネ再生モードが設定されると、映像処理部１６０は図３に示したように格納部１４０に格納されたプレビュー映像の中からブックマークが表示されたプレビュー映像３１０を読み出してディスプレイ部１７０を介してディスプレイする。続いて、ユーザがディスプレイされたブックマークが表示されたプレビュー映像の中から一つの映像を選択すると、映像処理部１６０はブックマークと共に格納されたフレーム情報に基づいて格納部１４０から該当フレームデータを順次読み出す。以後、映像処理部１６０は読み出されたフレームデータを映像処理してシネフレーム映像を形成し、ディスプレイ部１７０は画面上にシネ映像３２０を再生する。

前述したように、本発明の一実施形態による超音波映像診断装置１００は、リアルタイムディスプレイモードで形成されるフレーム映像に対してプレビュー映像を形成し、シネデータと共に格納部１４０に格納する例を説明したが、本発明の他の実施形態ではフレーム映像に対してプレビュー映像を予め形成して格納せず、フリーズモードまたはシネ再生モードなどが設定された時、格納部に格納されたフレームデータに基づいて各フレーム映像に該当するプレビュー映像を形成してディスプレイすることができる。

本発明の他の実施形態による映像処理部１６０は、フリーズモードで格納部１４０に格納された全てのフレームに対応するプレビュー映像を形成したり、マーク設定に基づいてマークが設定されたフレームに対応するプレビュー映像を形成することができる。

また、本発明の他の実施形態による波映像処理部１６０は、シネ再生モードが設定されると、格納部１４０に格納された複数のフレームデータの中からブックマークが設定されたフレームデータに基づいてプレビュー映像を形成する。また、映像処理部１６０はブックマーク設定情報を格納部１４０から読み出してプレビュー映像と共にディスプレイ部１７０に転送し、プレビュー映像にブックマーク情報を表示するようにすることができる。

本発明を望ましい実施形態を通じて説明し例示したが、当業者であれば添付した特許請求の範囲の事項及び範疇を逸脱せず、様々な変形及び変更がなされることが分かる。

本発明の実施形態による超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によって、複数のプレビュー映像と、プレビュー映像を通じて選択されたフレーム映像をディスプレイした例を示す例示図である。 本発明の実施形態によって、ブックマークが設定されたプレビュー映像と、プレビュー映像を通じて選択されたフレーム映像をディスプレイした例を示す例示図である。

符号の説明

１１０：プローブ
１２０：ビーム形成部
１３０：信号処理部
１４０：格納部
１５０：ユーザ入力部
１６０：映像処理部
１７０：ディスプレイ部

Claims (13)

1. 対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて信号処理を通じて複数の連続的なフレームを構成するデータを格納する格納部と、
   前記格納されたデータに基づいて前記複数のフレームのプレビュー映像を形成するように作動し、前記プレビュー映像を前記格納部に格納する映像処理部と、
   前記複数のプレビュー映像の中から、いずれか一つのプレビュー映像を選択するための選択命令の入力を受けるためのユーザ入力部とを備え、
   前記映像処理部は、前記選択されたプレビュー映像に対応するフレームを読み出すようにさらに作動することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記格納部は、前記連続的なフレームの中から隣接したフレームの間に映像特性値がしきい値以上であれば該当フレームにマークを設定して格納し、
   前記映像処理部は、前記マークが設定されたフレームに該当するプレビュー映像のみを形成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。
3. 前記映像特性値は、各フレームの平均偏差であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記ユーザ入力部は、少なくとも一つのフレームに再生するフレームの情報を含むブックマークを設定するためのブックマーク設定命令の入力をさらに受け、
   前記格納部は、前記ブックマーク設定命令に応答してブックマークが設定されたフレームの情報及びブックマーク設定情報を格納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。
5. 前記映像処理部は、前記連続的なフレームに一定間隔でブックマークを設定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。
6. 前記映像処理部は、前記格納部に格納された複数のフレームの中から前記ブックマークが設定されたフレームと前記ブックマーク設定情報に基づいて前記再生するフレーム情報が表示されたプレビュー映像を形成することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
7. 前記映像処理部は、前記ブックマーク設定命令に応答して複数のブックマークを用いて複数の区間を再生することを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
8. ａ）対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて信号処理を通じて複数の連続的なフレームを構成するデータを格納する段階と、
   ｂ）前記格納されたデータに基づいて前記複数のフレームのプレビュー映像を形成する段階と、
   ｃ）前記複数のプレビュー映像の中から、いずれか一つのプレビュー映像を選択するための選択命令の入力を受ける段階と、
   ｄ）前記選択命令に応答して前記選択されたプレビュー映像に対応するフレームを読み出してディスプレイする段階と
   を備えることを特徴とする超音波映像ディスプレイ方法。
9. 前記ａ）段階で、前記 連続的なフレームの中から隣接したフレームの間に映像特性値がしきい値以上ならば該当フレームにマークを設定して格納し、
   前記ｂ）段階で、前記マークが設定されたフレームに該当するプレビュー映像を形成してディスプレイすることを特徴とする請求項８に記載の超音波映像ディスプレイ方法。
10. 前記映像特性値は、各フレームの平均偏差であることを特徴とする請求項９に記載の超音波映像ディスプレイ方法。
11. 前記ｃ）段階は、少なくとも一つのフレームに再生するフレームの情報を含むブックマークを設定するためのブックマーク設定命令の入力をさらに受け、前記ブックマーク設定命令に応答してブックマークが設定されたフレームの情報及びブックマーク設定情報を格納する段階をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の映像ディスプレイ方法。
12. ｅ）前記格納された複数のフレームの中から前記ブックマークが設定されたフレームと前記ブックマーク設定情報に基づいて、前記再生するフレーム情報が表示されたプレビュー映像を形成してディスプレイする段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の超音波映像ディスプレイ方法。
13. ｆ）前記ブックマークが設定されたプレビュー映像の中から、いずれか一つを選択するための選択命令の入力を受け、前記選択命令に応答して選択されたプレビュー映像に表示されたブックマーク設定情報に基づいてフレームを読み出す段階
    をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載の超音波映像ディスプレイ方法。

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