JP2022178120A - 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法、及び、超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーに対して、より直感的に理解することが可能な形で、プローブ素子チェックのチェック結果に係る情報提供を行う超音波診断装置を提供すること。【解決手段】超音波診断装置は、超音波プローブ２０が有する複数の圧電素子２１それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる素子チェック実行部１７ａと、プローブ素子チェック時に複数の圧電素子２１それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報に変換する変換部１７ｂと、変換部１７ｂにおける変換結果に基づいて、複数の圧電素子２１それぞれの劣化度合いを示す画像を、超音波プローブ２０内における複数の圧電素子２１の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する表示制御部１７ｃと、を備える。【選択図】図８

Description

本開示は、超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法、及び、超音波診断装置の制御プログラムに関する。

超音波診断装置は、非侵襲で体内の画像情報を取得する手段として、広く用いられている。この種の超音波診断装置においては、超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体内の各位置における超音波の反射特性を検出し、これにより被検体の断層像を生成する。尚、超音波プローブは、一般に、複数の圧電素子からなるアレイ振動子によって構成され、複数の圧電素子それぞれが各別に超音波の送受信を行う機能を備えている。

超音波プローブは、落下等の衝撃でいずれかの圧電素子が破損してしまう可能性があり得る。通常使用においても経年劣化により各圧電素子の感度が低下する。そのため、この種の超音波診断装置においては、一般に、超音波プローブのプローブ素子チェックを実施する機能が搭載され、プローブ性能が実使用上適切に担保されているか否かを検査することが可能となっている（例えば、特許文献１を参照）。

図１は、超音波プローブの圧電素子が劣化した状態で撮影された空中放射画像の一例を示す図である。図１の診断画像では、Ａ１領域、及び、Ａ２領域が、劣化状態の圧電素子を用いて撮影された結果、不鮮明な画像となっている。特に、Ａ２領域は、隣接する複数の圧電素子が劣化した状態となっているため、大きく画質劣化が生じている。

尚、圧電素子が劣化したことによる診断画像への影響は、その劣化度合いにも依拠し、一般に、ユーザーは、プローブ素子チェックのチェック結果や、診断画像を視認した際の直感から、超音波プローブの補修や交換の時期の判断を行っている。

米国特許出願公開第２０１６／０１３１７４６号明細書

ところで、この種の超音波診断装置においては、プローブ素子チェック（以下、「素子チェック」とも称する）を日常的に実施することを可能とするため、そのチェック結果を、熟練した技術者に限らず、広く一般的なユーザーにとって直感的に理解できるようにする要請がある。

しかしながら、特許文献１等の従来技術に係る超音波診断装置においては、プローブ素子チェックのチェック結果を、超音波プローブの各圧電素子の感度レベルを、一覧表として表示したり、信号波形として表示したりするものとなっており、熟練した技術者でなければ、超音波プローブにどのような異常が発生しているのか、また、その異常が、修理などを必要とする障害であるか、あるいは許容される劣化程度であるのかを判断することができないものとなっている。

一方、実際の超音波診断装置の使用態様を考慮すると、プローブ素子チェックのチェック結果として、超音波プローブの補修の必要性の有無に係る情報を提供するだけでは実用性に欠けるものとなってしまう。換言すると、かかるチェック結果は、ユーザー自身が超音波プローブの圧電素子の劣化度合いまで認識できるものである必要がある。

本開示は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ユーザーに対して、より直感的に理解することが可能な形で、プローブ素子チェックのチェック結果に係る情報提供を行う超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法、及び、超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本開示は、
超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置であって、
前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる素子チェック実行部と、
前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する変換部と、
前記変換部における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する表示制御部と、
を備える超音波診断装置である。

又、他の局面では、
超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置の制御方法であって、
前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる第１処理と、
前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する第２処理と、
前記第２処理における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する第３処理と、
を備える制御方法である。

又、他の局面では、
超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置の制御プログラムであって、
前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる第１処理と、
前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する第２処理と、
前記第２処理における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する第３処理と、
を備える制御プログラムである。

本開示に係る超音波診断装置によれば、ユーザーに対して、より直感的に理解することが可能な形で、プローブ素子チェックのチェック結果に係る情報提供を行うことができる。

超音波プローブの圧電素子が劣化した状態で撮影された診断画像（ここでは、空気中放射を用いたプローブ素子チェックで撮影された診断画像）の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の外観の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の制御系の主要部の構成例を示すブロック図 本発明の一実施形態に係る制御部の詳細構成の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置において、プローブ素子チェックで得られる受信信号の信号特徴（ここでは、受信レベル）の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る受信レベル／画像情報変換テーブルの構成の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置において、プローブ素子チェックの対象とする超音波プローブの種類を受け付ける表示画面の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置において、プローブ素子チェックのチェック結果に係る表示画面の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置において、プローブ素子チェックの詳細チェック結果に係る表示画面の一例を示す図 本発明の一実施形態に係る超音波診断装置において、プローブ素子チェックを実行する際の表示画面の画面遷移の一例を示す図

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

［超音波診断装置の全体構成］
以下、図２～図３を参照して、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置（以下、「超音波診断装置１」と称する）の全体構成について説明する。

図２は、超音波診断装置１の外観の一例を示す図である。図３は、超音波診断装置１の制御系の主要部の構成例を示すブロック図である。

超音波診断装置１は、被検者内の形状、性状又は動態を超音波画像として可視化する装置である。超音波診断装置１は、図２に示すように、超音波診断装置本体１０と超音波プローブ２０を備え、超音波診断装置本体１０と超音波プローブ２０とがケーブル３０を介して接続された構成となっている。

超音波プローブ２０は、超音波ビーム（例えば、１～３０ＭＨｚ程度）を被検者（例えば、人体）内に対して送信するとともに、送信した超音波ビームのうち被検者内で反射された超音波エコーを受信して電気信号に変換する音響センサーとして機能する。

超音波プローブ２０としては、コンベックスプローブ、リニアプローブ、セクタプローブ、又は三次元プローブ等の任意のものを適用することができる。尚、図２、図３には、説明の便宜として、１個の超音波プローブ２０のみを図示しているが、超音波診断装置１は、典型的には、複数種類の超音波プローブ２０を有している。

超音波プローブ２０は、超音波と電気信号との相互変換を行う複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２（ここでは、１９２個の圧電素子）、及び、複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの駆動状態のオンオフを個別に又はブロック単位（チャンネルとも称される）で切替制御するためのチャンネル切替部（例えば、マルチプレクサ）（図示せず）を含んで構成される。尚、以下では、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２のうちのいずれかについて区別しない場合には、「圧電素子２１」と称する。

超音波プローブ２０の各圧電素子２１は、個別に、超音波診断装置本体１０（送信部１２）で発生された電圧パルスを超音波ビームに変換して被検体内へ送信すると共に、当該超音波ビームが被検体内で反射して発生する反射波ビームを受信して電気信号（以下、「受信信号」と称する）に変換して超音波診断装置本体１０（受信部１３）へ出力する。

複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２は、例えば、走査方向に沿って、アレー状に配設されている。尚、複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの駆動状態のオンオフは、制御部１７により、個別に又はブロック単位で、走査方向に沿って順番に切り替え制御される。これによって、超音波プローブ２０において、被検体内を走査するように、超音波の送受信が実行される。

超音波診断装置本体１０は、操作入力部１１、送信部１２、受信部１３、超音波画像生成部１４、表示画像生成部１５、表示部１６、及び、制御部１７を備える。

送信部１２、受信部１３、超音波画像生成部１４及び表示画像生成部１５は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の、各処理に応じた専用もしくは汎用のハードウェア（電子回路）で構成され、制御部１７と協働して各機能を実現する。

操作入力部１１は、例えば、診断開始等を指示するコマンド又は被検者に関する情報の入力を受け付ける。操作入力部１１は、例えば、複数の入力スイッチを有する操作パネル、キーボード、及びマウス等を有する。尚、操作入力部１１は、表示部１６と一体的に設けられるタッチパネルで構成されてもよい。

送信部１２は、制御部１７の指示に従って、超音波プローブ２０に対して駆動信号たる電圧パルスを送出する送信器である。送信部１２は、例えば、高周波パルス発振器、及びパルス設定部等を含んで構成される。送信部１２は、高周波パルス発振器で生成した電圧パルスを、パルス設定部で設定した電圧振幅、パルス幅及び送出タイミングに調整して、超音波プローブ２０のチャンネルごとに送出する。

送信部１２は、超音波プローブ２０の複数のチャンネルそれぞれにパルス設定部を有しており、複数のチャンネルごとに電圧パルスの電圧振幅、パルス幅及び送出タイミングを設定可能になっている。例えば、送信部１２は、複数のチャンネルに対して適切な遅延時間を設定することによって目標とする深度を変更したり、異なるパルス波形を発生させる。

受信部１３は、制御部１７の指示に従って、超音波プローブ２０で生成された超音波エコーに係る受信信号を受信処理する受信器である。受信部１３は、プリアンプ、ＡＤ変換部、及び受信ビームフォーマー等を含んで構成される。

受信部１３は、プリアンプにて、チャンネルごとに微弱な超音波エコーに係る受信信号を増幅し、ＡＤ変換部にて、受信信号を、デジタル信号に変換する。そして、受信部１３は、受信ビームフォーマーにて、各チャンネルの受信信号を整相加算することで複数チャンネルの受信信号を１つにまとめて、音響線データとする。

超音波画像生成部１４は、受信部１３から受信信号（音響線データ）を取得して、被検者の内部の超音波画像（即ち、断層画像）を生成する。

超音波画像生成部１４は、例えば、超音波プローブ２０が深度方向に向けてパルス状の超音波ビームを送信した際に、その後に検出される超音波エコーの信号強度（Intensity）を時間的に連続してラインメモリに蓄積する。そして、超音波画像生成部１４は、超音波プローブ２０からの超音波ビームが被検者内を走査するに応じて、各走査位置での超音波エコーの信号強度をラインメモリに順次蓄積し、フレーム単位となる二次元データを生成する。そして、超音波画像生成部１４は、当該二次元データの信号強度を輝度値に変換することによって、超音波の送信方向と超音波の走査方向とを含む断面内の二次元構造を表す超音波画像を生成する。

尚、超音波画像生成部１４は、受信部１３から取得する受信信号に対して補正処理を施すため、例えば、受信部１３から取得する受信信号を包絡線検波する包絡線検波回路、包絡線検波回路で検出された受信信号の信号強度に対して対数圧縮を行う対数圧縮回路、及び、深度に応じて周波数特性を変化させたバンドパスフィルターで、受信信号に含まれるノイズ成分を除去するダイナミックフィルター等を有していてもよい。

表示画像生成部１５は、超音波画像生成部１４から超音波画像のデータを取得すると共に、超音波画像の表示領域を含む表示画像を生成する。そして、表示画像生成部１５は、生成した表示画像のデータを表示部１６に送出する。表示画像生成部１５は、超音波画像生成部１４から新たな超音波画像を取得する毎に表示画像を順次更新し、動画形式で、表示画像を表示部１６に表示させる。

又、表示画像生成部１５は、超音波プローブ２０のプローブ素子チェックが実行された際には、制御部１７の指示に従って、プローブ素子チェックのチェック結果を示す表示画像を生成する（図８、図９、図１０を参照して後述）。

表示部１６は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、又は、ＣＲＴディスプレイ等のＨＭＩデバイスで構成される。表示部１６は、制御部１７の指示に従って、表示画像生成部１５から表示画像のデータを取得し、当該表示画像を表示する。

制御部１７は、操作入力部１１、送信部１２、受信部１３、超音波画像生成部１４、表示画像生成部１５及び表示部１６を、それぞれの機能に応じて制御することによって、超音波診断装置１の全体制御を行う。

制御部１７は、演算／制御装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１７１、主記憶装置としてのＲＯＭ（Read Only Memory）１７２及びＲＡＭ（Random Access Memory）１７３等を有する。ＲＯＭ１７２には、基本プログラムや基本的な設定データが記憶される。ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１７３に展開し、展開したプログラムを実行することにより、超音波診断装置本体１０の各機能ブロック（操作入力部１１、送信部１２、受信部１３、超音波画像生成部１４、表示画像生成部１５、及び表示部１６）の動作を集中制御する。

［制御部１７の詳細構成］
次に、図４～図１０を参照して、制御部１７の詳細構成について、説明する。尚、ここでは、プローブ素子チェックの際に機能する制御部１７の構成についてのみ説明する。

図４は、制御部１７の詳細構成の一例を示す図である。図５は、プローブ素子チェックで得られる受信信号の信号特徴（ここでは、受信レベル［ｄＢ］）の一例を示す図である。図６は、変換部１７ｂが参照する受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１の構成の一例を示す図である。

図７は、プローブ素子チェックの対象とする超音波プローブ２０の種類を受け付ける表示画面の一例を示す図である。図８は、プローブ素子チェックのチェック結果に係る表示画面の一例を示す図である。図９は、プローブ素子チェックの詳細チェック結果に係る表示画面の一例を示す図である。図１０は、プローブ素子チェックを実行する際の表示画面の画面遷移の一例を示す図である。尚、図７～図９の表示画面は、制御部１７（表示制御部１７ｃ）からの指令に従って、表示画像生成部１５が生成する表示用画像である。

制御部１７は、素子チェック実行部１７ａ、変換部１７ｂ、表示制御部１７ｃ、及び、設定部１７ｄを備えている。又、制御部１７は、記憶部（例えば、ＲＯＭ１７２）には、変換部１７ｂを機能させる際に参照する受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１を有している。

＜素子チェック実行部１７ａ＞
素子チェック実行部１７ａは、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる。

素子チェック実行部１７ａは、例えば、ユーザーから、プローブ素子チェックの対象となる超音波プローブ２０の種類（例えば、コンベックスプローブ、リニアプローブ、セクタプローブ、又は三次元プローブ）、及び／又はプローブ素子チェックの対象となる超音波プローブ２０が接続された超音波診断装置本体１０のポート番号の選定を受け付けた後、ユーザーからのプローブ素子チェックの実行指令が入力されたことを契機として、プローブ素子チェックを実行する。

素子チェック実行部１７ａは、例えば、図７に示す表示画面において、ユーザーから、プローブ素子チェックの対象となる超音波プローブ２０が接続された超音波診断装置本体１０のポート番号を受け付ける。

尚、図７に示す表示画面で、Ｒａ１、Ｒａ２、及びＲａ３は、それぞれ、ユーザーから、プローブ素子チェックの対象の超音波診断装置本体１０のポート番号を受け付けるアイコンを表している。又、Ｒａ４は、ユーザーから、プローブ素子チェックの実行指令の入力を受け付けるアイコンを表している。尚、図７に示す表示画面は、例えば、図１０のメンテナンストップ画面で、プローブ素子チェックの項目が選択された際に表示される。

素子チェック実行部１７ａは、例えば、超音波プローブ２０のチャンネル切替部（図示せず）を制御して、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２のうち、チェック対象の圧電素子２１を、走査方向に沿って一個単位又はブロック単位（即ち、チャンネル単位）で順に切り替える。そして、素子チェック実行部１７ａは、送信部１２及び受信部１３それぞれを制御して、チェック対象の圧電素子２１に対して超音波の送信及び受信を実行させる。これによって、超音波プローブ２０が有するすべての圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２に対してプローブ素子チェックを実行する。

プローブ素子チェックの手法は、公知の任意の態様であってよい。本実施形態に係る超音波診断装置１においては、空気中放射によって、超音波プローブ２０のプローブ素子チェックを実行している。この手法では、超音波プローブ２０の超音波送受信面を、空気中に曝した状態で、圧電素子２１に対して超音波の送信及び受信を実行させ、その際に、超音波プローブ２０の音響レンズから反射してくる超音波エコーの信号強度（以下、「受信レベル」とも称する）に基づいて、圧電素子２１の劣化度合いを判定する。即ち、この手法では、劣化が進んだ圧電素子２１を、受信レベルが小さい圧電素子として検出する。

一般に、圧電素子２１の劣化度合いは、圧電素子２１に対して送信部１２から駆動信号を供給した際に適切な音圧強度の超音波を送出できるか、及び、圧電素子２１に対して被検体内からの超音波エコーが到達した際に圧電素子２１が適切な信号強度の受信信号を生成できるかに基づいて判定することが可能であり、空気中放射によるプローブ素子チェックで得られる受信レベルは、その総合値となっている。

素子チェック実行部１７ａは、例えば、空気中放射によって、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれにおいて得られた受信レベルを、チェック結果として出力する（図５を参照）。

尚、プローブ素子チェックにおいては、受信レベルの他、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの受信信号の周波数特性（例えば、中心周波数及び周波数帯域）、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の間での受信信号の信号強度のばらつき、及び、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の間での受信信号の周波数特性のばらつき等の信号特徴についてもチェック対象とされてもよい。

＜変換部１７ｂ＞
変換部１７ｂは、プローブ素子チェック時に、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれにおいて得られた受信信号の信号特徴（本実施形態では、受信レベル）を、各別に、圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報に変換する。

ここで、「圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報」とは、例えば、圧電素子２１の劣化度合いに応じた画像色を規定する情報である。「圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報」が、図８のプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１においてマッピングされる各圧電素子２１の画像色を指定することになる。

本実施形態に係る変換部１７ｂは、受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１（図６を参照）を用いて、素子チェックで得られた各圧電素子２１の受信レベル（図５を参照）から、各圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報を決定する。

図６の受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１では、素子チェックで得られた受信レベルを、青色から赤色までを２５６階調の色情報にレベル分けして、劣化度合いのレベルを画像色の階調で表現している。即ち、素子チェックで得られた受信レベルが大きいほど（即ち、劣化が未進行）、青色濃度が大きくなるように表現し、素子チェックで得られた受信レベルが小さくなるにつれて（即ち、劣化が進行するにつれて）、青色濃度を小さくして赤色濃度に近づけるように表現している。これによって、ユーザーに対して、画像色から、圧電素子２１の劣化度合いの詳細を直感的に把握できるプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１を提供することが可能である。

受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１に記憶された受信レベルと画像色との対応関係は、予め、実験やシミュレーションによって特定された受信レベルと圧電素子２１の劣化度合いとの対応関係に基づいて設定されるのが好ましい。これによって、受信レベル／画像情報変換テーブルＤ１にて変換された各圧電素子２１の画像色を、当該圧電素子２１の劣化度合いの客観的指標とすることができる。

但し、変換部１７ｂは、圧電素子２１の劣化度合いを、画像色に代えて、画像の模様等によって表現してもよい。又、変換部１７ｂは、圧電素子２１の劣化度合いを、画像情報に変換する際に、素子チェックで得られた受信レベルのローデータを用いる代わりに、当該ローデータに対して正規化処理を施した正規化データを用いてもよい。又、変換部１７ｂは、素子チェックにおいて、受信レベルの他、周波数特性等の信号特徴についても評価が行われている場合、それらの総合的な評価結果から圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報を決定してもよい。

又、変換部１７ｂは、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１用の画像情報を生成する機能に加えて、超音波プローブ２０の補修の必要性に係る警告情報（例えば、図８の警告情報表示画像Ｒｂ３）を生成する機能を有しているのが好ましい。これによって、ユーザーに対して、超音波プローブ２０の補修の必要性に関する総合判定結果を提供することが可能である。

かかる機能は、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１用の画像情報を生成する機能と同様に、プローブ素子チェック時に得られた超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の受信レベルに係る情報を用いることで、実現可能である。具体的には、変換部１７ｂは、例えば、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２のうち劣化度合いが閾値以上進行していると判断される圧電素子２１の個数や、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの劣化度合いの平均値等に基づいて、かかる警告情報を生成する構成とすればよい。

＜表示制御部１７ｃ＞
表示制御部１７ｃは、素子チェック実行部１７ａにてプローブ素子チェックが実行された際に、表示画像生成部１５を制御して、チェック結果に係る表示画像（図８及び図９を参照）を表示する。

本実施形態に係る表示制御部１７ｃは、広く一般的なユーザーに対して、プローブ素子チェックのチェック結果をより直感的に理解することが可能な表示画面を提供するべく、素子チェック実行部１７ａにてプローブ素子チェックが実行された際に、まず、図８に示す概略結果に係る表示画面を表示する構成となっている。そして、表示制御部１７ｃは、この概略結果に係る表示画面にて、ユーザーからの詳細内容閲覧操作があった場合、図９に示す詳細結果に係る表示画面を表示する。

表示制御部１７ｃは、概略結果に係る表示画面（図８を参照）には、例えば、素子チェックの概略結果を示すプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１に関するガイド画像Ｒｂ２、警告情報表示画像Ｒｂ３、及び、詳細結果閲覧アイコンＲｂ４等を表示する。

ここで、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１は、変換部１７ｂにおける変換結果（即ち、変換部１７ｂが生成した各圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報）を用いて生成される画像であり、超音波プローブ２０が有する全圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの劣化度合いを示す画像を、超音波プローブ２０内における圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現した画像である。

プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１においては、１個の圧電素子２１の劣化度合いを示す画像は、例えば、変換部１７ｂで決定された画像色の縦方向に延びる一本の線状画像として表現されている。そして、１９２個の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の劣化度合いを示す画像が表示画面内で横方向に配列されて、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１が構成されている。尚、図８のプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１では、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２のうちの劣化なしの圧電素子２１については、青色画像で表現され、劣化が進行した圧電素子２１については、その劣化度合いに応じて青色画像から赤色画像に近づくように表現されている。又、図８のプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１では、右端側が超音波プローブ２０の１チャンネル側の圧電素子２１－Ｔ１に対応し、左端側が超音波プローブ２０の１９２チャンネル側の圧電素子２１－Ｔ１９２に対応する。

つまり、表示制御部１７ｃは、このプローブ状態マッピング画像Ｒｂ１により、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２中で劣化が進行した圧電素子２１が存在する場合、ユーザーが、どの位置の圧電素子２１がどの程度に劣化しているかを、直感的に理解し得るようにしている。又、これによって、隣り合う圧電素子２１の劣化度合い等、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２中で、劣化が進行した圧電素子２１をひとまとまりに把握することを可能としている。

ガイド画像Ｒｂ２は、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１の近傍に表示され、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１内における圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列方向と、実際の超音波プローブ２０内における圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列方向との対応関係を示す画像である。図８では、ガイド画像Ｒｂ２の一例として、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１の右側に隣接する位置に表示した「Ｋ」のマークを示しており、この「Ｋ」のマークが、実際の超音波プローブ２０の圧電素子２１－Ｔ１側を示す。一般に、超音波画像を生成する際のスキャン方向（右→左、又は、左→右）は、ユーザーの設定によって変更可能となっており、これに伴って、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１における圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列方向は反転することになる。本実施形態に係る表示制御部１７ｃは、かかる反転に伴う圧電素子２１の位置に係る誤解を抑制する観点から、ＲＡＭ１７２に記憶されたスキャン方向に係る設定内容を参照して、ガイド画像Ｒｂ２を表示する。

警告情報表示画像Ｒｂ３は、超音波プローブ２０の補修の必要性に関する警告情報である。図８では、かかる警告情報表示画像Ｒｂ３の一例として、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２中で劣化が所定閾値まで進行した圧電素子２１が１個でも存在する場合、超音波プローブ２０の補修の必要性を示唆する内容が表示される態様を示している。表示制御部１７ｃは、変換部１７ｂによって生成された警告情報に基づいて、警告情報表示画像Ｒｂ３を表示する。

詳細結果閲覧アイコンＲｂ４は、ユーザーからのプローブ素子チェックの詳細結果閲覧要求を受け付けるアイコンである。表示制御部１７ｃは、例えば、詳細結果閲覧アイコンＲｂ４に対する入力操作がなされた場合、図８に示す概略結果に係る表示画面から、図９に示す詳細結果に係る表示画面に画面遷移する。

表示制御部１７ｃは、詳細結果に係る表示画面（図９を参照）には、例えば、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれで得られた受信レベルを個別に表示するリスト画像Ｒｃ１、及び、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれで得られた受信レベルをグラフ表示したグラフ画像Ｒｃ２を表示する。尚、図９では、表示制御部１７ｃは、グラフ画像Ｒｃ２には、例えば、補修の必要性に関する参考情報として、受信レベルの閾値（即ち、補修が強く推奨される受信レベル）Ｒｃ２ａを表示している。

尚、通常、一画面内に、超音波プローブ２０が有する全ての圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの受信レベルを一覧表示するのは、困難であるため、リスト画像Ｒｃ１は、典型的には、表示制御部１７ｃは、ユーザーのスクロール操作や選択操作を介して表示対象の圧電素子２１を切り替えられるように、表示制御する。換言すると、リスト画像Ｒｃ１は、ユーザーが、圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２のいずれかの劣化度合いについて、個別に確認したい場合の補助的な画像である。

＜設定部１７ｄ＞
設定部１７ｄは、ユーザーの入力操作を受け付け、プローブ素子チェックの結果表示の表示画面の表示態様を、ユーザーの嗜好に応じてカスタマイズすることを可能とする。設定部１７ｄは、ユーザーの入力操作によって設定変更された表示画像の表示態様を、表示制御部１７ｃに通知し、表示制御部１７ｃは、当該設定内容を反映させるように、表示画像生成部１５を制御する。

設定部１７ｄが設定変更可能とする対象としては、例えば、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１で使用する圧電素子２１の劣化度合いを表現するための画像色（即ち、ＲＧＢ値）が挙げられる。設定部１７ｄは、例えば、圧電素子２１の劣化度合いを、グレースケールで表現して、圧電素子２１が劣化なしの場合には、白色として、圧電素子２１の劣化が進行するにつれて、黒色に近づける態様等に変更可能としてもよい。

又、設定部１７ｄが設定変更可能とする他の対象としては、例えば、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１における圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列方向を示すガイド画像Ｒｂ２の画像パターンが挙げられる。設定部１７ｄは、例えば、ガイド画像Ｒｂ２の画像パターンを、Ｋマーク画像から、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１中のどの位置がどのチャンネルに該当するかを視認させるためのチャンネル番号を示す画像に変更したり、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１において１チャンネル側が左右いずれであるかを認識できる矢印の画像に変更可能としてもよい。

又、設定部１７ｄは、ガイド画像Ｒｂ２の表示位置についても、変更可能としてもよい。設定部１７ｄは、例えば、ガイド画像Ｒｂ２の表示位置を、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１の右側の隣接位置から、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１の左側の隣接位置や、プローブ状態マッピング画像Ｒｂ１の下側の隣接位置等に変更可能としてもよい。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る超音波診断装置１は、
超音波プローブ２０が有する複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる素子チェック実行部１７ａと、
プローブ素子チェック時に複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子２１の劣化度合いを示す画像情報に変換する変換部１７ｂと、
変換部１７ｂにおける変換結果に基づいて、複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２それぞれの劣化度合いを示す画像を、超音波プローブ２０内における複数の圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する表示制御部１７ｃと、
を備える。

このように、本実施形態に係る超音波診断装置１によれば、ユーザーは、超音波プローブ２０が有する圧電素子２１－Ｔ１～２１－Ｔ１９２全体の劣化状態を、どの位置の圧電素子２１がどの程度に劣化しているかまで、詳細に且つ直感的に、把握することが可能となる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本開示に係る超音波診断装置によれば、ユーザーに対して、より直感的に理解することが可能な形で、プローブ素子チェックのチェック結果に係る情報提供を行うことができる。

１ 超音波診断装置
１０ 超音波診断装置本体
１１ 操作入力部
１２ 送信部
１３ 受信部
１４ 超音波画像生成部
１５ 表示画像生成部
１６ 表示部
１７ 制御部
１７ａ 素子チェック実行部
１７ｂ 変換部
１７ｃ 表示制御部
１７ｄ 設定部
２０ 超音波プローブ
２１ 圧電素子
３０ ケーブル
Ｄ１ 受信レベル／画像情報変換テーブル
Ｒｂ１ プローブ状態マッピング画像
Ｒｂ２ ガイド画像
Ｒｂ３ 警告情報表示画像
Ｒｂ４ 詳細結果閲覧アイコン

Claims (13)

1. 超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置であって、
   前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる素子チェック実行部と、
   前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する変換部と、
   前記変換部における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する表示制御部と、
   を備える超音波診断装置。
2. 前記変換部は、前記劣化度合いを示す前記画像を、前記劣化度合いに応じた画像色で表現する、
   請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記変換部は、前記劣化度合いを少なくとも３段階にレベル分けして、前記劣化度合いのレベルを前記画像色の階調で表現する、
   請求項２に記載の超音波診断装置。
4. ユーザーの入力操作により、前記劣化度合いに対応する前記画像色を変更可能とする第１設定部を有する、
   請求項２又は３に記載の超音波診断装置。
5. 前記表示制御部は、前記プローブ状態マッピング画像の近傍に、前記プローブ状態マッピング画像内における前記複数の圧電素子の配列方向と前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列方向との対応関係を示すガイド画像を表示する、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. ユーザーの入力操作により、前記ガイド画像の表示位置を変更可能とする第２設定部を有する、
   請求項５に記載の超音波診断装置。
7. ユーザーの入力操作により、前記ガイド画像の画像パターンを変更可能とする第３設定部を有する、
   請求項５又は６に記載の超音波診断装置。
8. 前記表示制御部は、前記プローブ状態マッピング画像を表示する画面において、前記ユーザーからの詳細内容閲覧操作を受け付けた場合、前記複数の圧電素子それぞれで得られた前記受信信号の前記信号特徴を個別に表示するリスト画像を表示する、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. 前記受信信号の前記信号特徴は、前記受信信号の信号強度に係る情報を含む、
   請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 前記変換部は、前記複数の圧電素子それぞれで得られた前記受信信号の前記信号特徴に基づいて、前記超音波プローブの補修の必要性に係る警告情報を生成し、
    前記表示制御部は、前記変換部に生成された前記警告情報を表示する、
    請求項１乃至９のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
11. 前記素子チェック実行部は、ユーザーから、プローブ素子チェック実行指令が入力されたことを契機として、前記プローブ素子チェックを実行する、
    請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
12. 超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置の制御方法であって、
    前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる第１処理と、
    前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する第２処理と、
    前記第２処理における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する第３処理と、
    を備える制御方法。
13. 超音波プローブを用いた超音波の送受信により、被検体の断層像を得る超音波診断装置の制御プログラムであって、
    前記超音波プローブが有する複数の圧電素子それぞれに対して、プローブ素子チェックのための超音波の送受信を実行させる第１処理と、
    前記プローブ素子チェック時に前記複数の圧電素子それぞれで得られた受信信号の信号特徴を、各別に、圧電素子の劣化度合いを示す画像情報に変換する第２処理と、
    前記第２処理における変換結果に基づいて、前記複数の圧電素子それぞれの前記劣化度合いを示す画像を、前記超音波プローブ内における前記複数の圧電素子の配列に従って一列にマッピングしてバー状に表現したプローブ状態マッピング画像を表示する第３処理と、
    を備える制御プログラム。

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