JP2024033403A - 超音波診断装置及び超音波診断支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波診断装置の使用において画像にノイズが表示されないようにユーザを支援すること。【解決手段】実施形態に係る超音波診断装置は、算出部と、表示制御部とを備える。算出部は、超音波プローブの受信信号に混入したノイズの周波数を算出する。表示制御部は、前記算出部が算出した前記周波数に基づいて、ユーザが前記超音波走査を行う際の前記ノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部に表示する。【選択図】図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置及び超音波診断支援方法に関する。

超音波診断装置は、微小な信号を検出している為、外来ノイズに対しては、非常に敏感である。外来ノイズの例としては、電源から混入する伝導ノイズ、空間から混入する放射ノイズ等が挙げられる。

しかしながら、ノイズが、超音波で映像化している周波数帯に含まれる場合、ノイズを含んだ受信信号をノイズ処理により除去しようとしても、映像化に必要な信号も除去されてしまう場合がある。また、ノイズの混入経路は様々であることから、そのすべてに対して事前に対応することは難しい場合もある。

実公平１－０４０４９０号公報

本明細書及び図面の開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、超音波診断装置の使用において画像にノイズが表示されないようにユーザを支援することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態に係る超音波診断装置は、算出部と、表示制御部とを備える。算出部は、超音波プローブの受信信号に混入したノイズの周波数を算出する。表示制御部は、前記算出部が算出した前記周波数に基づいて、ユーザが前記超音波走査を行う際の前記ノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部に表示する。

図１は、実施形態に係る超音波診断装置１０の構成の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０が行う処理の一例を示した図である。 図３は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０が表示部に表示させる画面の一例である。 図４は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０が表示部に表示させる画面の一例である。 図５は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１０が行う処理の一例を示した図である。

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置及び超音波診断支援方法の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る医用画像処理装置及び超音波診断装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置及び超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図１に例示するように、第１の実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ５と、超音波診断装置１０とを有する。超音波診断装置１０は、送信回路９と、受信回路１１と、医用画像処理装置１００とを有する。

超音波プローブ５は、複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、後述する超音波診断装置１０が有する送信回路９から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ５が有する複数の圧電振動子は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号（反射波信号）に変換する。また、超音波プローブ５は、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ５は、超音波診断装置１０と着脱自在に接続される。

超音波プローブ５から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波として超音波プローブ５が有する複数の圧電振動子にて受信され、反射波信号に変換される。反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合、反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

なお、実施形態は、超音波プローブ５が、被検体Ｐを２次元で走査する１Ｄアレイプローブであっても、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブであっても適用可能である。

超音波診断装置１０は、超音波プローブ５から受信した反射波信号に基づいて超音波画像データを生成する装置である。図１に示す超音波診断装置１０は、２次元の反射波信号に基づいて２次元の超音波画像データを生成可能であり、３次元の反射波信号に基づいて３次元の超音波画像データを生成可能な装置である。ただし、実施形態は、超音波診断装置１０が、２次元データ専用の装置である場合であっても適用可能である。

超音波診断装置１０は、図１に例示するように、送信回路９と、受信回路１１と、医用画像処理装置１００とを備える。

送信回路９及び受信回路１１は、後述する制御機能１１０ｆを有する処理回路１１０の指示に基づいて、超音波プローブ５が行う超音波送受信を制御する。送信回路９は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ５に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Pulse Repetition Frequency）で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延部は、超音波プローブ５から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ５に駆動信号（駆動パルス）を印加する。

すなわち、送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。また、送信遅延部は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、超音波送信の深さ方向における集束点（送信フォーカス）の位置を制御する。

なお、送信回路９は、後述する処理回路１１０の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。

また、受信回路１１は、アンプ回路、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延回路、加算器、直交検波回路等を有し、超音波プローブ５から受信した反射波信号に対して各種処理を行って受信信号（反射波データ）を生成する。アンプ回路は、反射波信号をチャンネル毎に増幅してゲイン補正処理を行う。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な受信遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路により受信遅延時間が与えられた反射波信号の加算処理を行う。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。そして、直交検波回路は、加算器の出力信号をベースバンド帯域の同相信号（Ｉ信号、Ｉ：In-phase）と直交信号（Ｑ信号、Ｑ：Quadrature-phase）とに変換する。そして、直交検波回路は、Ｉ信号及びＱ信号（以下、ＩＱ信号と記載する）を受信信号（反射波データ）として処理回路１１０に送信する。なお、直交検波回路は、加算器の出力信号を、ＲＦ（Radio Frequency）信号に変換した上で、処理回路１１０に送信しても良い。ＩＱ信号及びＲＦ信号は、位相情報を有する受信信号となる。

送信回路９は、被検体Ｐ内の２次元領域を走査する場合、超音波プローブ５から２次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。そして、受信回路１１は、超音波プローブ５から受信した２次元の反射波信号から２次元の受信信号を生成する。また、送信回路９は、被検体Ｐ内の３次元領域を走査する場合、超音波プローブ５から３次元領域を走査するための超音波ビームを送信させる。そして、受信回路１１は、超音波プローブ５から受信した３次元の反射波信号から３次元の受信信号を生成する。受信回路１１は、反射波信号を基に、受信信号を生成し、生成した受信信号を、処理回路１１０に送信する。

送信回路９は、超音波プローブ５に、所定の送信位置（送信走査線）から、超音波ビームを送信させる。受信回路１１は、超音波プローブ５から、所定の受信位置（受信走査線）において、送信回路９が送信した超音波ビームの反射波による信号を受信する。並列同時受信を行わない場合、送信走査線と受信走査線は同一の走査線になる。一方、並列同時受信を行う場合には、送信回路９が１回の超音波ビームを１つの送信走査線で超音波プローブ５に送信させると、受信回路１１は、送信回路９が超音波プローブ１に送信させた超音波ビームに由来する反射波による信号を、複数本の受信ビームとして複数の所定の受信位置（受信走査線）で超音波プローブ５を通じて同時に受信する。

医用画像処理装置１００は、送信回路９及び受信回路１１に接続され、受信回路１１から受信した信号の処理、送信回路９の制御を実行する。医用画像処理装置１００は、処理回路１１０と、メモリ１３２と、入力装置１３４と、ディスプレイ１３５とを備える。処理回路１１０は、Ｂモード処理機能１１０ａ、ドプラ処理機能１１０ｂ、算出機能１１０ｃ、表示制御機能１１０ｄ、受付機能１１０ｅ、制御機能１１０ｆ、生成機能１１０ｇ及び特定機能１１０ｈを備える。

実施形態では、Ｂモード処理機能１１０ａ、ドプラ処理機能１１０ｂ、算出機能１１０ｃ、表示制御機能１１０ｄ、受付機能１１０ｅ、制御機能１１０ｆ、生成機能１１０ｇ、特定機能１１０ｈにて行われる各処理機能及び学習済モデルは、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ１３２へ記憶されている。処理回路１１０はプログラムをメモリ１３２から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１１０は、図１の処理回路１１０内に示された各機能を有することになる。なお、図１においては処理回路１１０の機能が単一の処理回路により実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１１０を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよい。また、単一の処理回路により、処理回路１１０、の有する機能のうち２以上の機能が実現されてもよい。別の例として、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

なお、図１において、処理回路１１０、Ｂモード処理機能１１０ａ、ドプラ処理機能１１０ｂ、算出機能１１０ｃ、表示制御機能１１０ｄ、受付機能１１０ｅ、制御機能１１０ｆ、生成機能１１０ｇ、特定機能１１０ｈは、それぞれＢモード処理部、ドプラ処理部、算出部、表示制御部、受付部、制御部、生成部、特定部の一例である。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサはメモリ１３２に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。

また、メモリ１３２にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、超音波診断装置１０に内蔵される送信回路９、受信回路１１等は、集積回路等のハードウェアで構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたプログラムである場合もある。

処理回路１１０は、受信回路１１から受信した受信信号に対して、各種の信号処理を行なう処理部である。処理回路１１０は、Ｂモード処理機能１１０ａ、ドプラ処理機能１１０ｂ、算出機能１１０ｃ、表示制御機能１１０ｄ、受付機能１１０ｅ、制御機能１１０ｆを有する。

処理回路１１０は、Ｂモード処理機能１１０ａにより、受信回路１１からデータを受信し、対数増幅処理、包絡線検波処理、対数圧縮処理等を行なって、信号強度が輝度（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。

また、処理回路１１０は、ドプラ処理機能１１０ｂにより、受信回路１１から受信した受信信号（反射波データ）から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。

なお、図１に例示するＢモード処理機能１１０ａ及びドプラ処理機能１１０ｂにおいては、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。

処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズの周波数を算出する。算出機能１１０ｃの詳細については後述する。

処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、メモリ１３２が記憶する表示用の超音波画像データをディスプレイ１３５にて表示するように制御する。

処理回路１１０は、受付機能１１０ｅにより、入力装置１３４を通じてユーザから各種操作を受け付ける。

処理回路１１０は、制御機能１１０ｆにより、超音波診断装置の処理全体を制御する。具体的には、処理回路１１０は、制御機能１１０ｆにより、入力装置１３４を介して操作者から入力された各種設定要求や、メモリ１３２から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送信回路９、受信回路１１、処理回路１１０の処理を制御する。

処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、Ｂモード処理機能１１０ａ及びドプラ処理機能１１０ｂにより生成されたデータから超音波画像データを生成する。処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、Ｂモード処理機能１１０ａにより生成された２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度で表した２次元Ｂモード画像データを生成する。また、処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、ドプラ処理機能１１０ｂにより生成された２次元のドプラデータから移動体情報を表す２次元ドプラ画像データを生成する。２次元ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。

また、処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。また、処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、スキャンコンバート以外に、種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、処理回路１１０は、生成機能１１０ｇにより、ボリュームデータをディスプレイ１３５にて表示するための２次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対して各種レンダリング処理を行なう。

また、処理回路１１０は、特定機能１１０ｈにより、ノイズの影響を受ける超音波プローブまたは走査条件を特定する。

メモリ１３２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等で構成される。メモリ１３２は、処理回路１１０が生成した表示用の画像データ、等のデータを記憶するメモリである。また、メモリ１３２は、Ｂモード処理機能１１０ａやドプラ処理機能１１０ｂにおいて生成されたデータを記憶することも可能である。メモリ１３２が記憶するＢモードデータやドプラデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、処理回路１１０を経由して表示用の超音波画像データとなる。また、メモリ１３２は、受信回路１１が出力した受信信号（反射波データ）を記憶することも可能である。

加えて、メモリ１３２は、必要に応じて、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。

入力装置１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。

ディスプレイ１３５は、制御機能１１０ｆ等による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、生成機能１１０ｇ等によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。ディスプレイ１３５は、表示部の一例である。ディスプレイ１３５は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有する。

続いて、実施形態に係る背景について説明する。

超音波診断装置は、微小な信号を検出している為、外来ノイズに対しては、非常に敏感である。外来ノイズの例としては、電源から混入する伝導ノイズ、空間から混入する放射ノイズ等が挙げられる。

しかしながら、ノイズが、超音波で映像化している周波数帯に含まれる場合、ノイズを含んだ受信信号をノイズ処理により除去しようとしても、映像化に必要な信号も除去されてしまう場合がある。また、ノイズの混入経路は様々であることから、そのすべてに対して事前に対応することは難しい場合もある。

実施形態に係る超音波診断装置１０は、かかる背景に基づくものであって、超音波診断装置１０は、ユーザが超音波走査を行う際のノイズを軽減するためのガイダンスを行う。具体的には、超音波診断装置１０は、超音波走査を行う超音波プローブ５と、算出機能１１０ｃにより実現される、超音波走査の際に混入したノイズの周波数を算出する算出部と、表示制御機能１１０ｄにより実現される、算出部が算出した周波数に基づいて、ユーザが前記超音波走査を行う際のノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部としてのディスプレイ１３５に表示する表示制御部とを備える。

また、実施形態に係る超音波診断支援方法は、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズの周波数を算出し、算出された周波数に基づいて、ユーザが超音波走査を行う際のノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部に表示する。

以下、図２～図４を用いて、第１の実施形態に係る処理について詳細に説明する。

図２は、実施形態に係る超音波診断装置１０が行う処理の流れについて説明したフローチャートである。また、図３は、実施形態に係る超音波診断装置１０がディスプレイ１３５に表示させる画面の一例である。以下、図３を適宜参照しながら、図２に示されるフローチャートに示された処理について説明する。

はじめに、ステップＳ１００において、超音波プローブ５は、超音波走査を開始する。具体的には、図３に示されるように、超音波プローブ５が患者に当接された状況で、ユーザが超音波走査を開始する旨のボタンであるボタン２２をクリックすると、超音波プローブ５は、超音波走査を開始する。送信回路９は、超音波プローブ５に超音波ビームを送信させる。超音波プローブ５は、反射波信号を受信し、受信回路１１に送信する。受信回路１１は、受信した反射波信号を、受信信号として、処理回路１１０に送信する。処理回路１１０は、Ｂモード処理機能１１０ａやドプラ処理機能１１０ｂなどにより、受信回路１１から受信した受信信号を基に、Ｂモードデータやドプラデータなどの超音波画像データを生成する。

続いて、ステップＳ１１０において、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズに関する情報（画像ノイズに関する情報）を、表示部としてのディスプレイ１３５に表示させる。ここでいうノイズとは、例えば電源の不安定性に起因するノイズ、電波環境によるノイズ、周辺機器の影響によるノイズ、または周囲に存在する人に起因するノイズ等が挙げられる。

ステップＳ１１０の処理の一例として、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、受信回路１１から受信した受信信号を基に生成された超音波画像データより生成された超音波画像２１を、表示部としてのディスプレイ１３５の画面２０上に表示させる。これにより、画面２０を確認したユーザは、超音波走査環境にノイズが多く含まれているか否かを確認することができる。

また、別の例として、処理回路１１０は、受信回路１１から受信した受信信号に対して信号解析処理を行い、表示制御機能１１０ｄにより、解析結果を画面２０に表示させてもよい。

続いて、ステップＳ１２０において、処理回路１１０は、受付機能１１０ｅにより、ディスプレイ１３５に表示された、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズに関する情報を参照したユーザから、ユーザが超音波走査を行う際のノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを生成するための処理を行う旨の指示を受け付ける。具体的には、処理回路１１０は、受付機能１１０ｅにより、ユーザによりノイズ回避ガイダンスボタンが押されたか否かを判定する。ここで、処理回路１１０が受付機能１１０ｅによりガイダンス用のメッセージを生成するための処理を行う旨の指示を受け付けた場合、例えば、ノイズ回避ガイダンスボタンであるボタン２３が押された場合（ステップＳ１２０ Ｙｅｓ）処理はステップＳ１３０に進み、ステップＳ１３０～ステップＳ１５０の処理が行われる。一方で、ノイズ回避ガイダンスボタンであるボタン２３が押されない場合（ステップＳ１２０ Ｎｏ）、ノイズ回避ガイダンスは表示されずに処理は終了する。

続いて、ステップＳ１３０において、処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズの周波数を算出する。一例として、処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、受信回路１１から受信した受信信号に対して周波数解析を行い、超音波プローブ５の受信信号の混入したノイズの周波数を算出する。例えば、処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、送信回路９から送信された超音波の中心周波数をｆ_０として、中心周波数ｆ_０及び高次高調波の周波数（２ｆ_０、３ｆ_０、…）以外の周波数成分を、超音波プローブ５の受信信号に混入したノイズの周波数として算出する。

なお、処理回路１１０が周波数解析を行う対象となる信号は、ビームフォーミング処理を行ったあとの信号であってもよいし、ビームフォーミング処理を行う前の信号であってもよい。また、処理回路１１０は、周波数解析を行う際、受信信号のすべてに対して周波数解析を行う必要はなく、受信信号のうち一部のチャンネルのデータのみに対して周波数解析を行ってもよい。なお、特定機能１１０ｈは、例えばＢモード処理機能１１０ａ、ドプラ処理機能１１０ｂ等、既存の超音波診断装置の回路構成を組み合わせることにより実現可能である。

続いて、ステップＳ１４０において、処理回路１１０は、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数に基づいて、特定機能１１０ｈにより、影響を受ける超音波プローブまたは走査条件の特定を行う。

すなわち、超音波プローブ５の種類によってプローブの受信帯域や受信特性が異なることから、処理回路１１０は、特定機能１１０ｈにより、ノイズの周波数と、超音波プローブ５の受信帯域や受信特性とを考慮して、超音波画像の画質がノイズにより影響を受けるプローブの特定を行う。一例として、処理回路１５０は、特定機能１１０ｈにより、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数が、超音波プローブ５の受信帯域に及んでいる場合、処理回路１１０は、特定機能１１０ｈにより、当該超音波プローブ５を、影響を受ける超音波プローブとして特定する。

なお、ここでいう走査条件の例として、例えば、Ｂモード（基本波、高次高調波等）、ドプラモードの撮影モードが挙げられる。一例として、処理回路１５０は、特定機能１１０ｈにより、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数を考慮して、Ｂモードの場合、ノイズの影響を受けるがドプラモードの場合ノイズの影響を受けない場合、Ｂモードを、影響を受ける走査条件として特定する。

また、走査条件の別の例として、例えば画質モードの違い等が挙げられる。一例として、高画質モードでは、送信周波数がＴ１であり、受信周波数がＲ１であり、中画質モードでは、送信周波数Ｔ２であり、受信周波数がＲ２であり、低画質モードでは、送信周波数Ｔ３であり、受信周波数がＲ３である場合を考える。この場合、処理回路１５０は、特定機能１１０ｈにより、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数が、受信周波数の周波数帯域に含まれる画質モードを、影響を受ける走査条件として特定する。

続いて、ステップＳ１５０において、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ノイズ回避ガイダンスを、表示部としてのディスプレイ１３５に表示する。具体的には、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ステップＳ１４０で特定した、ノイズの影響を受ける超音波プローブ５または走査条件を、表示部としてのディスプレイ１３５に表示する。

図４に、処理回路１１０が表示制御機能１１０ｄにより表示部としてのディスプレイ１３５に表示させるメッセージの一例が示されている。一例として、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ディスプレイ１３５に、現在の環境で超音波診断装置１０を使うと、画像にノイズが表示される可能性がある旨の注意を喚起し、さらに、ノイズが診断に影響を及ぼす場合に推奨される解決策をユーザに提示する旨のメッセージ３０をディスプレイ１３５に表示させる。

このように、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数に基づいて、ユーザが超音波走査を行う際のノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージをディスプレイ１３５に表示する。

なお、実施形態は、上述の例に限られず、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ノイズの影響を受けない超音波プローブ５または走査条件を、更にディスプレイ１３５に表示させてもよい。

以上のように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０は、ノイズにより影響を受ける超音波プローブや走査モード等の走査条件を開示するガイダンスをユーザに提供する。これにより、様々なノイズ環境においても、ノイズが表示されない超音波診断装置１０を、ユーザに提供することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ユーザがボタン２３を押すことをトリガーとして、超音波診断装置１０がユーザにノイズ回避ガイダンスを行う場合について説明した。第２の実施形態では、ユーザの入力の有無に関わらず、超音波診断装置１０は、超音波走査開始時点で、ノイズ周波数算出の処理を行い、ユーザにノイズ回避ガイダンスを提供する。

初めに、ステップＳ１００Ｂにおいて、処理回路１１０は、受信回路１１から、被検体に超音波プローブ５を当てる前の受信信号を取得する。すなわち、超音波診断装置１０は、被検体に超音波プローブ５を当てない状態でのスキャン（空気スキャン）を行い、処理回路１１０は、受信回路１１から、被検体に超音波プローブ５を当てない状態でのスキャンの受信信号を取得する。ステップＳ１００Ｂの処理は、例えば超音波診断装置１０の電源が立ち上がって、患者情報の読み込みが行われた段階であって、被検体の走査を行う前の段階で行われる。

続いて、ステップＳ１３０において、処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、被検体に超音波走査を行った場合に混入すると考えられるノイズの周波数を、ステップＳ１００Ｂで行われた被検体に超音波プローブ５を当てない状態でのスキャンの結果に基づいて算出する。すなわち、外部環境からのノイズがない場合、受信信号に含まれるノイズは、受信回路１１及び超音波プローブ５の回路に存在するホワイトノイズのみであると考えられるから、処理回路１１０は、算出機能１１０ｃにより、被検体に超音波プローブ５を当てない状態でのスキャンにより得られた受信信号に含まれるノイズであって、ホワイトノイズ以外のノイズの周波数を、超音波走査の際に混入するノイズの周波数として算出する。

続いて、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１４０において、処理回路１１０は、ステップＳ１３０で算出されたノイズの周波数に基づいて、特定機能１１０ｈにより、影響を受ける超音波プローブまたは走査条件の特定を行う。

続いて、ステップＳ１５０において、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ノイズ回避ガイダンスを、表示部としてのディスプレイ１３５に表示する。具体的には、処理回路１１０は、表示制御機能１１０ｄにより、ステップＳ１４０で特定した、ノイズの影響を受ける超音波プローブ５または走査条件を、表示部としてのディスプレイ１３５に表示する。

なお、実施形態では、被検体に超音波プローブ５を当てない状態でのスキャンを行った結果を基に、ノイズ回避ガイダンスを表示する場合について説明したが、実施形態はこれに限られず、被検体を超音波走査した結果に基づいて、影響を受けるプローブまたは走査条件の特定を行ってもよい。すなわち、第２の実施形態は、図２に示す第１の実施形態において、ユーザからの入力を受け付けるステップＳ１２０の処理を省略するものであってもよい。

以上のように、第２の実施形態では、ユーザがノイズ回避ガイダンスを表示させるためのボタンを押さなくても、超音波走査開始時点で常にノイズ周波数算出の処理が行われる。これにより、ノイズ回避ガイダンスをユーザに提供し、ユーザを支援することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、超音波診断装置の使用において画像にノイズが表示されないようにユーザを支援することができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

５ 超音波プローブ
９ 送信回路
１１ 受信回路
１１０ 処理回路
１１０ｃ 算出機能
１１０ｄ 表示制御機能
１１０ｅ 受付機能
１１０ｆ 制御機能
１１０ｇ 生成機能

Claims (9)

1. 超音波プローブの受信信号に混入したノイズの周波数を算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記周波数に基づいて、ユーザが超音波走査を行う際の前記ノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部に表示する表示制御部と
   を備える超音波診断装置。
2. 前記ユーザから前記メッセージを生成するための処理を行う旨の指示を受け付ける受付部を更に備え、
   前記受付部が前記指示を受け付けた場合、前記算出部は、前記周波数を算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記表示制御部は、前記ノイズに関する情報を前記表示部に表示させ、
   前記受付部は、前記表示部に表示された前記情報を参照した前記ユーザから前記指示を受け付ける、請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 算出した前記周波数に基づいて、ノイズの影響を受ける超音波プローブまたは走査条件を特定する特定部を備え、
   前記表示制御部は、前記超音波プローブまたは前記走査条件を、前記表示部に表示する、請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記表示制御部は、ノイズの影響を受けない超音波プローブまたは走査条件を、更に前記表示部に表示する、請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 前記算出部は、送信された超音波の中心周波数及び高次高調波の周波数以外の周波数を、前記ノイズの周波数として算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 前記算出部は、被検体に前記超音波プローブを当てない状態でのスキャン空気スキャンにより得られた受信信号に含まれるノイズであって、ホワイトノイズ以外のノイズの周波数を、前記ノイズの周波数として算出する、請求項１に記載の超音波診断装置。
8. 前記ノイズは、電源の不安定性に起因するノイズ、電波環境によるノイズ、周辺機器の影響によるノイズ、または周囲に存在する人に起因するノイズである、請求項１に記載の超音波診断装置。
9. 超音波プローブの受信信号に混入したノイズの周波数を算出し、
   算出された前記周波数に基づいて、ユーザが超音波走査を行う際の前記ノイズを軽減するためのガイダンス用のメッセージを表示部に表示する、超音波診断支援方法。

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