JP2010094275A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両手が塞がった状態で容易に入力操作を行うことができる超音波診断装置を提供する。
【解決手段】被検体の検査を行うための操作情報の入力が可能な操作部８と、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブ１と、操作部８から入力された操作情報に基づいて、超音波プローブ１を駆動して被検体Ｐに超音波を走査する送受信部２及び送受信部２からの受信信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部４と、画像データ処理部４で生成された画像データを解析して、超音波プローブ１の移動情報を求める画像データ解析部５と、画像データ解析部５で求められた移動情報を操作情報に変換する操作変換部９とを備え、システム制御部１０は、操作部８又は操作変換部９から入力された操作情報に基づいて、各ユニットを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、被検体に接触させた超音波プローブにより被検体内に超音波を送波し、被検体内の組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を電気信号に変換して画像データを生成する。そして、生成した画像データをリアルタイムにモニタに表示することができるため、心臓、血管、腹部、泌尿器、産婦人科等の検査で広く用いられている。

ところで、超音波診断装置では、操作部に設けた各種スイッチ、タッチパネル、マウス、トラックボール等の入力デバイスやネットワークに接続された端末装置の仮想パネルを、操作者の手で操作して検査を行うための入力がなされる。そして、右手又は左手の一方の手で超音波プローブを被検体に当てて操作し、他方の手で操作部から入力操作して検査を行う。しかしながら、例えば抹消血管系等の撮像部位の検査では、一方の手で超音波プローブを操作すると共に他方の手で被検体の撮像部位近傍を押さえる必要があるため、両手が塞がり、操作部から入力操作できない問題がある。

この問題に対する解決手段として、フットスイッチを足で操作して入力を行うことができる装置がある。また、音声認識による入力操作が可能な装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５―１８５４２０号公報

しかしながら、微妙なカーソルの位置を合わせる入力操作や複数のステップに亘る煩雑な入力操作を音声でコントロールしようとすると、様々な音声を発する必要があるため操作が困難であり、また音声による操作を被検体に対する指示として誤解させて混乱させてしまう問題がある。また、フットスイッチでは微妙な操作が困難であり、操作が両手に集中している状態では入力ミスを犯さないように細心の注意を必要とするため、煩雑な操作も困難である。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、両手が塞がった状態で容易に入力操作を行うことができる超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体の検査を行うための操作情報の入力が可能な操作手段と、前記被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記操作手段から入力された操作情報に基づいて、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段及びこの送受信手段からの受信信号を処理して画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段により生成された画像データを解析して、前記超音波プローブの移動情報を求める画像データ解析手段と、前記画像データ解析手段により求められた前記超音波プローブの移動情報を前記操作情報に変換する操作変換手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、超音波プローブの操作に応じて生成された画像データを解析して超音波プローブの移動情報を求め、求めた移動情報に基づいて操作部からの入力操作と同様の操作を行うことができる。これにより、被検体を混乱させることなく両手が塞がった状態でも超音波プローブを保持する手で容易に入力操作を行うことができる。

本発明の実施例を説明する。

以下に、本発明による超音波診断装置の実施例を、図１乃至図１０を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例による超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置１００は、検査対象の被検体Ｐに対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ１と、超音波プローブ１を駆動して被検体Ｐに超音波を走査する送受信部２と、送受信部２からの受信信号を処理してＢモードデータやカラードプラデータ等を生成するデータ生成部３と、データ生成部３で生成されたＢモードデータやカラードプラデータを処理してＢモード画像データやＣＤＩ画像データ等の画像データを生成する画像データ処理部４とを備えている。

また、画像データ処理部４で生成された画像データを解析して、超音波プローブ１の移動情報を求める画像データ解析部５と、画像データ処理部４で生成された画像データを保存する画像データ記憶部６と、画像データ処理部４で生成された画像データを表示する表示部７と、被検体Ｐの検査を行うための操作情報の入力が可能な操作部８と、画像データ解析部５で求められた超音波プローブ１の移動情報を操作部８から入力される操作情報に変換する操作変換部９と、操作部８及び操作変換部９からの操作情報により上述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部１０とを備えている。

超音波プローブ１は、この一端面を被検体Ｐの体表面に接触させて超音波の送受波を行なうものであり、例えば一次元に配列された複数個（Ｎ個）の圧電振動子を有している。この圧電振動子はケーブルを介して送受信部２に接続され、送受信部２から出力される駆動信号である電気パルスを超音波パルス（送信超音波）に変換して被検体Ｐに送波する。また、被検体Ｐからの反射超音波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する。そして、その変換した受信信号を送受信部２に出力する。

送受信部２は、超音波プローブ１から送信超音波を発生するための駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ１から出力される複数チャンネル（Ｎチャンネル）の受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備えている。

送信部２１は、レートパルス発生器、並びに超音波プローブ１の送信に使用される圧電振動子と同数の送信遅延回路及びパルサを備えている。そして、レートパルス発生器は、被検体Ｐに放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルスを送信遅延回路に出力する。また、送信遅延回路は、被検体Ｐ内の矢印で示した各深さ方向θ１乃至θＫの所定の深さで超音波ビームを集束させるための集束用遅延時間と各深さ方向θ１乃至θＫへの送受波により超音波を走査するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与えてパルサに出力する。更に、パルサは、送信遅延回路により出力されたレートパルスから駆動パルスを生成する。

受信部２２は、超音波プローブ１の送信に使用される圧電振動子と同数のプリアンプ及び受信遅延回路、並びに加算器を備えている。そして、プリアンプは、超音波プローブ１からの微小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保する。また、受信遅延回路は、被検体Ｐ内における各深さ方向θ１乃至θＫの所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と深さ方向θ１乃至θＫに超音波ビームの受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をプリアンプからの増幅された受信信号に与える。更に、加算器は、受信遅延回路からの受信信号を加算して１つに纏めてデータ生成部３に出力する。

データ生成部３は、送受信部２の受信部２２により出力された受信信号からＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部３１と、前記受信信号に対して直交検波を行なってドプラ信号の検出を行なうドプラ信号検出部３２と、ドプラ信号検出部３２で検出されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部３３と、ドプラ信号検出部３２で検出されたドプラ信号に基づいてドプラスペクトラムデータを生成するドプラデータ生成部３４とを備えている。

Ｂモードデータ生成部３１は、対数変換器、包絡線検波器、及びＡ／Ｄ変換器５３を備えている。そして、受信部２２から出力された信号に対して包絡線検波を行った後に対数変換し、その対数変換した信号をデジタル信号に変換してＢモードデータを生成する。そして、生成したＢモードデータを画像データ処理部４に出力する。

ドプラ信号検出部３２は、π／２移相器、ミキサ、及びＬＰＦ（低域通過フィルタ）を備えている。そして、受信部２２から出力された受信信号に対して直交位相検波を行なってドプラ信号を検出する。

カラードプラデータ生成部３３は、Ａ／Ｄ変換器、ＭＴＩフィルタ、及び自己相関演算器を備えている。そして、Ａ／Ｄ変換器は、ドプラ信号検出部３２から出力されたドプラ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号に対して臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分（クラッタ成分）を除去する。この除去により血流情報のみが抽出された信号に対して自己相関値を算出し、更に血流の平均速度、速度分布の分散値、パワー等の血流情報を算出する。そして、算出した血流情報をカラードプラデータとして画像データ処理部４に出力する。

ドプラデータ生成部３４は、サンプルホールド回路、ＨＰＦ（高域通過フィルタ）、Ａ／Ｄ変換器、及びＦＦＴ（高速フーリエ変換）器を備えている。そして、システム制御部１０から供給されるサンプリングパルスによってドプラ信号検出部３２から出力されたドプラ信号をサンプルホールドしてノイズ成分を除去した後、デジタル信号に変換してドプラスペクトラムデータを生成する。そして、生成したドプラスペクトラムデータをドプラデータとして画像データ処理部４に出力する。

画像データ処理部４は、データ生成部３のＢモードデータ生成部３１から出力されたＢモードデータ、カラードプラデータ生成部３３から出力されたカラードプラデータ、及びドプラデータ生成部３４から出力されたドプラスペクトラムデータを保存するデータ記憶部４１と、データ記憶部４１に保存されたＢモードデータ、カラードプラデータ、及びドプラスペクトラムデータを読み出してＢモード画像データ、ＣＤＩ画像データ、及びＰＷＤ画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部４２とを備えている。

データ記憶部４１は、Ｂモードデータ生成部３１から出力されたＢモードデータ、カラードプラデータ生成部３３から出力されたカラードプラデータ、及びドプラデータ生成部３４から出力されたドプラデータを順次保存する。

画像データ生成部４２は、データ記憶部４１に保存されたＢモードデータを読み出し、この読み出したＢモードデータに対して座標変換を行って、被検体Ｐ内の各深さ方向θ１乃至θＫにおける反射超音波の強度に応じた輝度を有する画素により構成されるＢモード画像データを生成する。そして、生成したＢモード画像データを画像データ解析部５及び表示部７に出力する。

また、データ記憶部４１に保存されたカラードプラデータを読み出し、この読み出したカラードドプラデータに対して座標変換を行って、被検体Ｐの血流の方向や速度をカラーで示したＣＤＩ画像データを生成する。そして、生成したＣＤＩ画像データを生成したＢモード画像データ上の関心領域（ＲＯＩ）に重畳した（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データを表示部７に出力する。

更に、データ記憶部４１に保存されたドプラスペクトラムデータを読み出し、この読み出したドプラスペクトラムデータに基づいて血流の速度の経時変化を表すＰＷＤ画像データを生成する。そして、生成したＰＷＤ画像データを生成したＢモード画像データに重畳した（Ｂ＋ＰＷＤ）画像データを表示部７に出力する。また、生成したＰＷＤ画像データを（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データに重畳した（Ｂ＋ＣＤＩ＋ＰＷＤ）画像データを表示部７に出力する。

画像データ解析部５は、画像データ処理部４の画像データ生成部４２で時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データ、又は予め設定された間引き率の間隔で間引いた後の互いに隣接するＢモード画像データを解析して、その画像データが生成されたときの超音波プローブ１の移動情報を求める停止検出部５１及び移動検出部５２を備えている。

停止検出部５１は、画像データ生成部４２で時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データ、又は予め設定された間引き率の間隔で間引いた後の互いに隣接するＢモード画像データにおける全領域の画素の輝度値に基づいて、被検体Ｐに接触している超音波プローブ１が停止しているときの移動情報である停止情報を求める。

ここで、互いに隣り合うＢモード画像データを例えば所定の閾値で二値化する二値化処理及び形状マッチング処理し、所定の閾値以上の画素数を求める。次いで、形状がほぼ一致し、且つ求めた画素数が一定以上の割合である場合に超音波プローブ１が停止していると判断して、その停止情報を操作変換部９に出力する。

移動検出部５２は、画像データ生成部４２で時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データ、又は予め設定された間引き率の間隔で間引いた後の互いに隣接するＢモード画像データの輝度値の変化に基づいて超音波プローブ１の移動情報を求め、求めた移動情報を操作変換部９に出力する。

ここで、互いに隣接するＢモード画像データの一方の画像データにおける全領域の画素が低輝度値未満であり、他方の画像データが低輝度値以上の画素を含んでいる場合、一方の画像データを生成したときの超音波プローブ１が超音波の送受波が不可能な空気中に位置し、他方の画像データを生成したときの超音波プローブ１が被検体Ｐに接触していると判断する。そして、図２に示すように、超音波プローブ１の被検体Ｐに接触している位置から被検体Ｐから離れた位置へ移動する方向（矢印Ｌ１方向）、又は被検体Ｐから離れた位置から被検体Ｐに接触する位置へ移動する方向（矢印Ｌ２方向）を求める。

また、互いに隣接するＢモード画像データが共に低輝度値以上の画素を含んでいる場合、図３に示すように、そのＢモード画像データの輪郭が例えば扇形や四角形で表される各角部近傍の領域（解析領域）の輝度値の変化に基づいて、例えば勾配法又はブロックマッチング法により被検体Ｐに接触した状態で移動する超音波プローブ１の移動方向を求める。次いで、各角部の解析領域から求めた移動方向が全て同じ方向である場合の超音波プローブ１の移動情報を求める。そして、図４に示すように、送受信部２による超音波の走査により形成される走査面に対して平行に被検体Ｐの体表に沿って移動する方向である矢印Ｌ３方向及びこの方向への移動距離、又はＬ３方向とは反対方向の矢印Ｌ４方向及びこの方向への移動距離を求める。また、図５に示すように、走査面に対して平行に移動して被検体Ｐの体表を加圧する方向（矢印Ｌ５方向）、又はＬ５方向とは反対方向の加圧した体表を減圧する方向（矢印Ｌ６方向）を求める。

なお、被検体Ｐの撮像部位のデータがＢモード画像データの中心付近に位置するように超音波プローブ１が操作される。撮影部位が心臓等の動く部位である場合、その部位のデータが解析領域に含まれていると、超音波プローブ１の移動方向を求めることができないため、各角部近傍に解析領域を設けるようにする。

画像データ記憶部６は、磁気ディスクなどのメモリデバイスを備え、操作部８又は操作変換部９から出力された操作情報に基づいて、画像データ処理部４の画像データ生成部４２で生成された画像データを保存する。

表示部７は、液晶パネル又はＣＲＴなどを備え、画像データ処理部４の画像データ生成部４２から出力されたＢモード画像データ、（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ、（Ｂ＋ＰＷＤ）画像データ、及び（Ｂ＋ＣＤＩ＋ＰＷＤ）画像データ等の画像データを表示する。また、操作部８及び操作変換部９から操作情報の入力を行うための操作キーを有する操作メニューを表示する。

操作部８は、複数のスイッチ、テンキー、タッチパネル、ポインティングデバイス（マウス、トラックボール）等の入力デバイスを備えている。そして、各入力デバイスから入力された被検体Ｐを識別するＩＤ及び氏名等の被検体情報、撮像条件（ゲイン、送受信周波数、集束位置、パルス繰り返し周波数、視野深度、フレームレート、画像データの生成モード等）を設定するための操作情報、画像データ処理部４の画像データ生成部４２で生成された画像データを保存するための操作情報、操作メニューを起動して表示部７に表示させる操作情報、表示部７に表示された操作メニュー内の各操作キー上にカーソルを移動させるための操作情報、表示部７に表示された操作メニュー内のカーソル位置の各操作キーを押下して撮像条件の設定等を行うための操作情報等をシステム制御部１０に出力する。

操作変換部９は、超音波プローブ１の操作に応じて画像データ解析部５の停止検出部５１から出力される停止情報、移動検出部５２から出力される移動方向、及び移動検出部５２から出力される移動方向及び移動距離の各移動情報を操作部８から入力される操作情報と同じ操作情報に変換し、変換した操作情報をシステム制御部１０に出力する。

ここで、超音波プローブ１の操作に応じて操作変換部９で操作情報に変換される例を説明する。
超音波プローブ１を例えば被検体Ｐに接触させた状態で停止する停止操作に応じて停止検出部５１から出力される停止情報を、超音波プローブ１の停止時間を表示させるための時間操作情報に変換する。そして、変換した時間操作情報をシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０では、操作変換部９から出力された時間操作情報に基づいて、超音波プローブ１の停止時間を算出し、算出した停止時間の情報を画像データ生成部４２に供給する。また、超音波プローブ１を被検体Ｐに接触させた状態で例えば５秒の所定時間停止した保存停止操作に応じて移動検出部５２から出力される停止情報を、その所定時間停止したときに画像データ生成部４２で生成された画像データを画像データ記憶部６に保存させるための保存操作情報に変換する。

また、Ｌ１方向又はＬ２方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する往復移動を例えば２秒間の所定時間内に３回繰り返す超音波プローブ１の第１の移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向の情報を、操作メニューを起動して表示部７に表示させる、又は表示部７に表示された操作メニューを非表示させる第１の操作情報に変換する。

また、図６に示すように、Ｌ３方向又はＬ４方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する両方向への移動距離が所定範囲内に入る往復移動を例えば１秒間の所定時間内に複数回繰り返す小刻みな移動を行った後に、一方向又は他方向へ所定範囲から外れる距離移動する超音波プローブ１の第２の移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向及び移動距離の情報を、表示部７に表示された操作メニュー内のカーソルを一方向又は他方向に位置する操作キー上に移動させる第２の操作情報に変換する。

また、Ｌ５方向又はＬ６方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する往復移動を例えば１秒間の所定時間内に２回以上繰り返す超音波プローブ１の第３の移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向の情報を、表示部７に表示された操作メニュー内のカーソル位置の操作キーを押下してその操作キーに対応する撮像条件の設定等を行うための第３の操作情報に変換する。

また、例えば（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データのＲＯＩのＸＹ座標を設定する場合、Ｌ３方向又はＬ４方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する両方向への移動距離が所定範囲内に入る往復移動を小刻みに行った後に、一方向又は他方向へ所定範囲から外れる距離移動する超音波プローブ１の第４の移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向及び移動距離の情報を、ＲＯＩ座標のＸ軸方向の一方向又はこの方向とは反対方向である他方向に移動させる第４の操作情報に変換する。また、Ｌ５方向又はＬ６方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する両方向への移動距離が所定範囲内に入る往復移動を小刻に行った後、一方向又は他方向へ移動する超音波プローブ１の第５の移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向及び移動距離の情報を、ＲＯＩ座標のＸ軸に直交するＹ軸方向の一方向又はこの方向とは反対方向である他方向に移動させる第５の操作情報に変換する。

なお、超音波プローブ１の移動方向及び移動距離の軌跡を表示部７に表示させ、表示された超音波プローブ１の移動軌跡に基づいて、操作者の操作に合わせて移動距離に係数を掛けて調整することができる。また、撮像条件のフレームレートが高く設定されている場合や、超音波プローブ１の移動操作を行う手の動きが遅い操作者に対して間引き率を設定できるようになっている。

システム制御部１０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部８から出力される被検体情報及び操作情報や、操作変換部９から出力される操作情報を前記記憶回路に保存する。そして、保存した操作情報に基づいて、送受信部２、データ生成部３、画像データ処理部４、画像データ解析部５、及び表示部７の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。

以下、図１乃至図１０を参照して、超音波診断装置１００の動作の一例を説明する。図７は、超音波診断装置１００の動作を示すフローチャートである。図８は、表示部７の画面に表示されたＢモード画像データ及び停止時間の一例を示す図である。図９は、表示部７の画面に表示されたＢモード画像データ及び操作メニューの一例を示す図である。図１０は、表示部７の画面に表示された（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ及び操作メニューの一例を示す図である。

図７において、システム制御部１０の記憶回路に、操作部８から入力された被検体Ｐの検査を行うための被検体情報、例えばＢモード画像データを生成させるための生成モードの操作情報、間引き率０％の情報等が保存されている。

一方の手で超音波プローブ１を保持した超音波診断装置１００の操作者により、他方の手で操作して操作部８から被検体Ｐの検査開始の操作が行われると、超音波診断装置１００は検査を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部１０は、送受信部２、データ生成部３、画像データ処理部４、画像データ解析部５、及び表示部７を制御する。データ生成部３のＢモードデータ生成部３１は、超音波プローブ１の一端面が被検体Ｐに接触された状態で送受信部２の受信部２２から出力される受信信号を処理してＢモードデータを生成し、生成したＢモード画像データを画像データ処理部４のデータ記憶部４１に順次保存する。画像データ生成部４２は、データ記憶部４１に保存されたＢモードデータを読み出してＢモード画像データを生成し、生成したＢモード画像データを表示部７及び画像データ解析部５に出力する。

表示部７は、画像データ生成部４２から出力されたＢモード画像データをリアルタイムに表示する。

画像データ解析部５の停止検出部５１及び移動検出部５２は、画像データ生成部４２で時系列的に生成されたＢモード画像データを解析して、超音波プローブ１の移動情報を求める。

そして、表示部７に所望のＢモード画像データが表示されたときに、被検体Ｐの撮像部位の近傍を他方の手で押さえた状態で、一方の手で被検体Ｐに接触した超音波プローブ１を停止すると、停止検出部５１は、画像データ生成部４２で時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データを解析して停止情報を求め、求めた停止情報を操作変換部９に出力する。

操作変換部９は、停止検出部５１から出力された停止情報を時間操作情報に変換し、変換した時間操作情報をシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された時間操作情報に基づいて超音波プローブ１の停止時間を算出し、算出した停止時間の情報を画像データ生成部４２に供給する。画像データ生成部４２はＢモード画像データを生成し、生成したＢモード画像データと共にシステム制御部１０から供給された停止時間の情報を表示部７に出力する。表示部７は、画像データ生成部４２から出力されたＢモード画像データ及び停止時間を表示する（ステップＳ２）。

図８は、表示部７の画面に表示されたＢモード画像データ及び停止時間の情報の一例を示した図である。この画面７１は、第１乃至第３の表示エリア７２乃至７４により構成される。第１の表示エリア７２には、Ｂモード画像データ７５がリアルタイムに表示されている。また、第２の表示エリア７３には、超音波プローブ１の停止時間である例えば「２」がリアルタイムに表示されている。これは、超音波プローブ１が停止を開始したときに「５」を表示した後にカウントダウンし、超音波プローブ１が停止してから３秒経過したことを示している。

なお、この停止時間から更に２秒間超音波プローブ１を停止する保存停止操作が行われると、第２の表示エリア７３には「０」が表示される。操作変換部９は、保存停止操作に応じて停止検出部５１から出力された停止情報を保存操作情報に変換してシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された保存停止情報に基づいて、第２の表示エリア７３に「０」が表示されたときに画像データ生成部４２で生成されたＢモード画像データを画像データ記憶部６に保存させる。

このように、超音波プローブ１の停止操作に応じて停止情報を求め、求めた停止情報を時間操作情報に変換することにより、画面７１の第１の表示エリア７２にＢモード画像データ７５をリアルタイムに表示すると共に、第２の表示エリア７３に超音波プローブ１の停止時間をリアルタイムに表示することができる。

また、超音波プローブ１の保存停止操作に応じて保存停止情報を求め、求めた保存停止情報を保存操作情報に変換することにより、画像データ生成部４２で生成された画像データを画像データ記憶部６に保存することができる。

これにより、両手が塞がった状態であっても超音波プローブ１を保持する手で操作部８からの入力操作と同様の操作を容易に行うことができる。

次に、表示部７に操作メニューを表示させるために、超音波プローブ１の第１の移動操作が行われると、操作変換部９は第１の移動操作に応じて移動検出部５２から出力された移動方向の情報を、操作メニューを起動して表示部７に表示させるための第１の操作情報に変換してシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は操作変換部９から出力された第１の操作情報に基づいて、表示部７に画像データ生成部４２で生成されたＢモード画像データ及び操作メニューを表示させる（図７のステップＳ３）。

図９は、表示部７の画面に表示されたＢモード画像データ及び操作メニューの一例を示した図である。この画面７１ａの第１の表示エリア７２には、Ｂモード画像データ７５ａがリアルタイムに表示されている。また、第３の表示エリア７４には、「Ｂ」、「Ｂ＋ＣＤＩ」、「Ｂ＋ＰＷＤ」、「Ｂ＋ＣＤＩ＋ＰＷＤ」、「ＲＯＩの座標」、及び「Ｄｅｐｔｈ」等の操作キーを有する操作メニュー７６が表示されている。

ここで、「Ｂ」は、Ｂモード画像データを生成するための生成モードに対応する操作キーであり、「Ｂ＋ＣＤＩ」は（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データを生成するための生成モードに対応する操作キーである。

また、「Ｂ＋ＰＷＤ」は（Ｂ＋ＰＷＤ）画像データを生成するための生成モードに対応する操作キーであり、「Ｂ＋ＣＤＩ＋ＰＷＤ」は（Ｂ＋ＣＤＩ＋ＰＷＤ）画像データを生成するための生成モードに対応する操作キーである。そして、第１の表示エリア７２に表示されたＢモード画像データ７５ａの生成モードに対応する「Ｂ」上にカーソル７７が識別表示されている。

更に、「ＲＯＩの座標」は、第１の表示エリア７２に表示される（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データのＲＯＩの座標の設定を可能とするための操作キーである。更にまた、「Ｄｅｐｔｈ」は、Ｂモード画像データの深さ方向に対する視野深度の設定を可能とするための操作キーである。

このように、超音波プローブ１の第１の移動操作に応じて移動方向を求め、求めた移動方向の情報を第１の操作情報に変換することにより、画面７１ａの第３の表示エリア７４に操作メニュー７６を表示することができる。これにより、両手が塞がった状態であっても超音波プローブ１を保持する手で操作部８からの入力操作と同様の操作を容易に行うことができる。

次に、画像データの生成モードを変更するために、超音波プローブ１の第２の移動操作が行われると、操作変換部９は第２の移動操作に応じて移動検出部５２から出力された移動方向及び移動距離の情報を、図９に示した画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６内のカーソル７７を例えば一方向に移動させる第２の操作情報に変換してシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された第２の操作情報に基づいて、画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示されたカーソル７７を一方向に位置する例えば「Ｂ＋ＣＤＩ」上に移動させる。

このように、超音波プローブ１の第２の移動操作に応じて移動方向及び移動距離を求め、求めた移動方向及び移動距離の情報を第２の操作情報に変換することにより、画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６内のカーソル７７を移動することができる。これにより、両手が塞がった状態であっても超音波プローブ１を保持する手で操作部８からの入力操作と同様の操作を容易に行うことができる。

次いで、超音波プローブ１の第３の移動操作が行われると、操作変換部９は第３の移動操作に応じて移動検出部５２から出力された移動方向の情報を、画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６内を移動したカーソル７７位置の操作キーである「Ｂ＋ＣＤＩ」に対応する生成モードの画像データを生成するための第３の操作情報に変換する。そして、変換した第３の操作情報をシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された第３の操作情報に基づいて各ユニットを制御する。

データ生成部３のカラードプラデータ生成部３３はカラードプラデータを生成してデータ記憶部４１に順次保存する。画像データ生成部４２は、データ記憶部４１に保存されたカラードプラデータを読み出してＣＤＩ画像データを生成する。そして、生成したＣＤＩ画像データを生成したＢモード画像データのＲＯＩに重畳した（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データを表示部７に出力する。表示部７は、画像データ生成部４２から出力された（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ及び操作メニュー７６内のカーソル７７を「Ｂ＋ＣＤＩ」上に移動した操作メニューを表示する（図７のステップＳ４）。

図１０は、表示部７の画面に表示された（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ及び操作メニューの一例を示した図である。この画面７１ｂの第１の表示エリア７２には、（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ７８がリアルタイムに表示されている。また、第３の表示エリア７４には、操作メニュー７６ａが表示されている。

第１の表示エリア７２に表示された（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ７８は、Ｂモード画像データ７５ｂ、及びこのＢモード画像データ７５ｂ上のＲＯＩ７８ａに重畳されたＣＤＩ画像データ７８ｂにより構成される。また、第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６ａが、図９に示した操作メニュー７６と異なる点は、カーソル７７が「Ｂ＋ＣＤＩ」上に位置している点である。

このように、超音波プローブ１の第３の移動操作に応じて移動方向を求め、求めた移動方向の情報を画面７１ｂの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６ａ内のカーソル７７位置の「Ｂ＋ＣＤＩ」に対応する生成モードの画像データを生成するための第３の操作情報に変換することにより、（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ７８を画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示することができる。これにより、両手が塞がった状態であっても超音波プローブ１を保持する一方の手で操作部８からの入力操作と同様の操作を容易に行うことができる。

ここで、画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示されたＲＯＩ７８ａの座標を変更するために、超音波プローブ１の第２の移動操作が行われると、操作変換部９は第２の移動操作に応じて移動検出部５２から出力された移動方向及び移動距離の情報を、操作メニュー７６ａ内のカーソル７７を一方向に移動させる第２の操作情報に変換してシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された第２の操作情報に基づいて、画面７１ｂの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６ａ内のカーソル７７を一方向に位置する「ＲＯＩの座標」上に移動させる。

次いで、超音波プローブ１の第３の移動操作が行われると、操作変換部９は第３の移動操作に応じて移動検出部５２から出力された移動方向の情報を、画面７１ｂの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６ａ内のカーソル７７が移動した位置の「ＲＯＩの座標」に対応する画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示されたＲＯＩ７８ａの座標の変更設定を可能とする第３の操作情報に変換する。そして、変換した第３の操作情報をシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された第３の操作情報に基づいて、画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示されたＲＯＩ７８ａの座標の変更設定を可能にさせる。

更に、例えば超音波プローブ１の第４又は第５の移動操作が行われると、操作変換部９はその移動操作に応じて移動検出部５２から出力される移動方向及び移動距離の情報を、第４又は第５の操作情報に変換してシステム制御部１０に出力する。システム制御部１０は、操作変換部９から出力された第４又は第５の操作情報に基づいて、画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示されたＲＯＩ７８ａの座標を変更設定させると共に、設定したＲＯＩのＣＤＩ画像データを表示させる。

このように、超音波プローブ１の第４又は第５の移動操作に応じて移動方向及び移動距離を求め、求めた移動方向及び移動距離の情報を第４又は第５の操作情報に変換することにより、画面７１ｂに表示されたＲＯＩ７８ａの座標を変更設定すると共に、設定したＲＯＩのＣＤＩ画像データを表示させることができる。これにより、両手が塞がった状態であっても超音波プローブ１を保持する手で操作部８からの入力操作と同様の操作を容易に行うことができる。

そして、操作部８から被検体Ｐの検査終了の操作が行われると、システム制御部１０が送受信部２、データ生成部３、画像データ処理部４、画像データ解析部５、及び表示部７に検査を停止させることにより、超音波診断装置１００は検査を終了する（図７のステップＳ５）。

以上述べた本発明の実施例によれば、超音波プローブ１の操作に応じて画像データ生成部４２で時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データ、又は予め設定された間引き率により所定の間隔で間引いた後の互いに隣接するＢモード画像データを解析して、超音波プローブ１の移動情報を求め、求めた移動情報を操作部８から入力される操作情報に変換することにより、操作部８からの入力操作と同様の操作を行うことができる。

そして、超音波プローブ１の停止操作に応じて画面７１の第２の表示エリア７３に超音波プローブ１の停止時間をリアルタイムに表示することができる。また、保存停止操作に応じて画像データ生成部４２で生成された画像データを画像データ記憶部６に保存することができる。また、第１の移動操作に応じて画面７１ａの第３の表示エリア７４に操作メニュー７６を表示することができる。また、第２の移動操作に応じて画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６内のカーソル７７を移動することができる。また、第３の移動操作に応じて画面７１ａの第３の表示エリア７４に表示された操作メニュー７６内のカーソル７７を移動した位置の「Ｂ＋ＣＤＩ」に対応する生成モードの（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ７８を画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示することができる。また、第４又は第５の移動操作に応じて画面７１ｂの第１の表示エリア７２に表示されたＲＯＩ７８ａの座標を変更設定すると共に、設定したＲＯＩのＣＤＩ画像データを表示することができる。

これにより、被検体を混乱させることなく両手が塞がった状態でも超音波プローブ１を保持する手で容易に入力操作を行うことが可能となり、検査を効率よく行うことができる。

本発明の実施例による超音波診断装置の構成を示すブロック図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの被検体に接触している位置から被検体から離れた位置へ移動する方向及び被検体から離れた位置から被検体に接触する位置へ移動する方向を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの移動方向、又は移動方向及び移動距離を求めるＢモード画像データの解析領域を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの走査面に対して平行に被検体の体表に沿って移動する方向を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの走査面に対して平行に移動して被検体の体表を加圧する方向及びこの方向とは反対方向の加圧した体表を減圧する方向を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの第２の移動操作に応じて移動検出部から出力される移動方向及び移動距離の情報の一例を示す図。 本発明の実施例に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例に係る表示部の画面に表示されたＢモード画像データ及び停止時間の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部の画面に表示されたＢモード画像データ及び操作メニューの一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部の画面に表示された（Ｂ＋ＣＤＩ）画像データ及び操作メニューの一例を示す図。

符号の説明

Ｐ 被検体
１ 超音波プローブ
２ 送受信部
３ データ生成部
４ 画像データ処理部
５ 画像データ解析部
６ 画像データ記憶部
７ 表示部
８ 操作部
９ 操作変換部
１０ システム制御部
２１ 送信部
２２ 受信部
３１ Ｂモードデータ生成部
３２ ドプラ信号検出部
３３ カラードプラデータ生成部
３４ ドプラデータ生成部
４１ データ記憶部
４２ 画像データ生成部
５１ 停止検出部
５２ 移動検出部
１００ 超音波診断装置

Claims (11)

1. 被検体の検査を行うための操作情報の入力が可能な操作手段と、
   前記被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
   前記操作手段から入力された操作情報に基づいて、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段及びこの送受信手段からの受信信号を処理して画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データ生成手段により生成された画像データを解析して、前記超音波プローブの移動情報を求める画像データ解析手段と、
   前記画像データ解析手段により求められた前記超音波プローブの移動情報を前記操作情報に変換する操作変換手段とを
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記画像データ解析手段は、前記画像データ生成手段により時系列的に生成された互いに隣接するＢモード画像データ、又は予め設定された間引き率の間隔で間引いた後の互いに隣接するＢモード画像データを解析して、その画像データが生成されたときの前記超音波プローブの移動情報を求めるように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。
3. 前記画像データ解析手段は、前記Ｂモード画像データの一方の画像データにおける全領域の画素が低輝度値未満であり、他方の画像データが前記低輝度値以上の画素を含んでいる場合、前記超音波プローブの前記被検体に接触した位置から前記被検体から離れた位置へ移動する第１の方向、及び前記被検体から離れた位置から前記被検体に接触する位置へ移動する第２の方向を求めるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記画像データ解析手段は、前記Ｂモード画像データが共に前記低輝度値以上の画素を含んでいる場合、前記Ｂモード画像データ角部近傍の領域の輝度値の変化に基づいて、前記被検体に接触した状態で移動する前記超音波プローブの移動情報を求めるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
5. 前記画像データ解析手段は、前記領域から前記超音波プローブの移動方向を求め、求めた移動方向が全て同じである場合の前記送受信手段による超音波の走査により形成される走査面に対して平行に移動して前記被検体の体表を加圧する第１の方向、及びこの第１の方向とは反対方向の加圧した前記体表を減圧する第２の方向を求めるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記画像データ解析手段は、前記領域から前記超音波プローブの移動方向を求め、求めた移動方向が全て同じである場合の前記送受信手段による超音波の走査により形成される走査面に対して平行に前記被検体の体表に沿って移動する第１の方向及びこの方向への移動距離、並びに前記第１の方向とは反対方向の第２の方向及びこの方向への移動距離を求めるようにしたことを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
7. 前記操作変換手段は、前記第１の方向又は前記第２の方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する往復移動を所定時間内に複数回繰り返す前記超音波プローブの移動に応じて前記画像データ解析手段により求められる移動方向の情報を、前記操作情報に変換するようにしたことを特徴とする請求項３又は請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
8. 前記操作変換手段は、前記第１の方向又は前記第２の方向の一方向へ移動した後に他方向へ移動する両方向への移動距離が所定範囲内に入る往復移動を所定時間内に複数回繰り返す移動を行った後に、前記一方向又は前記他方向へ所定範囲から外れる距離移動する前記超音波プローブの移動に応じて前記画像データ解析手段により求められた移動方向及び移動距離の情報を、前記操作情報に変換するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
9. 前記画像データ解析手段は、前記Ｂモード画像データが共に前記低輝度値以上の画素を含んでいる場合、前記Ｂモード画像データにおける全領域の画素の輝度値に基づいて、前記被検体に接触している前記超音波プローブが停止しているときの移動情報である停止情報を求めるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
10. 前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示する表示手段を有し、
    前記操作変換手段は、前記超音波プローブの停止に応じて前記画像データ解析手段により求められた停止情報を時間操作情報に変換し、
    前記表示手段は、前記画像データ生成手段により生成された画像データと共に、前記操作変換手段により変換された時間操作情報に基づいて算出される前記超音波プローブの停止時間を表示するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
11. 前記画像データ生成手段により生成された画像データを保存する画像データ記憶手段を有し、
    前記操作変換手段は、前記超音波プローブの所定時間の停止に応じて前記画像データ解析手段により求められた停止情報を、前記超音波プローブが前記所定時間停止したときに前記画像データ生成手段により生成された画像データを前記画像データ記憶手段に保存させるための保存操作情報に変換するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。

Images