JP3641010B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、表示する超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置には、Ｘ線のような被曝の問題が無く、またリアルタイムで断層像を観察できるという他のモダリティにはない優位性を備えており、胎児検診等の特異な用途で重用されている。
【０００３】
ところで、超音波診断装置では、表示の明るさの上昇／低下、拡大／縮小、録画開始／終了、スケール（目盛り）の表示位置の移動等の各種機能をリアルタイムで断層像を生成表示しながら並行して実行可能になっている。これら各種機能の選択及び実行は、コンソールパネル上に機能別に装備されている複数のスイッチの選択的な操作により行われる。しかし、このような方式では、スイッチの数が膨大になるという問題の他に、オペレータでもある医師に、プローブを保持しながら、視線をモニタからコンソールに移し、膨大なスイッチの中から目的のスイッチを選択し、それを操作するという繁雑な動作を要求する問題や、視線をモニタからコンソールに移すため一時的に画像診断が中断してしまうという問題もある。
【０００４】
膨大な数のスイッチを減少させるために次のような改良がなされた装置がある。この装置では必要な機能数よりも少数のスイッチがコンソール上に装備されいる。この複数の必要な機能は階層的に分類される。いすれかのスイッチが押されると、各スイッチの意味する機能が、次の階層の機能に変化する。このような方式によれば、確かにスイッチの数を減少させることは可能になったが、操作の繁雑さや画像診断の中断という他の問題は残存している。
【０００５】
なお、スイッチの代わりに、音声認識技術を使ったものも検討されているが、不特定話者の音声を認識可能にするには、比較的大規模なハードウエアが必要になり現実的ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するべくなされたもので、その目的は、モニタを注視したままで、複数の機能の選択及び実行指示をプッシュスイッチの操作のみで実現することができる超音波診断装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがＯＮ操作された時に前記機能名の表示を開始し、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記機能名の切換え表示を進行し、前記プッシュスイッチがＯＮからＯＦＦに復帰された時に前記表示されている機能名の機能を実行すると共に前記機能名の切換え表示を終了する制御手段とを具備する。
本発明の第２局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記表示されている機能名の機能を実行する制御手段とを具備する。
本発明の第３局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記表示されている機能名の機能を繰り返し実行する制御手段とを具備する。
【０００８】
【作用】
本発明では、複数の機能の機能名が順序に切換え表示され、プッシュスイッチがオペレータにより操作された時に表示されている機能名の機能が制御手段により実行される。したがって、機能選択と当該機能の実行指示とを、モニタを注視したままで、プッシュスイッチのタイミングを見計らった１回の操作で達成できる。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明による超音波診断装置の一実施例について説明する。図１は本実施例に係る超音波診断装置の主要部の構成を示す。本図には、画像生成系が除外されいるが、この画像生成系についてまず簡単に説明する。
【００１０】
プローブの先端には圧電セラミック等の音響／電気可逆的変換素子としての圧電振動子が並列される。プローブには送信系と受信回路とが接続される。送信系は、パルス発生器、送信回路とからなる。パルス発生器からは例えば５ＫＨｚのレート周波数でパルスがチャンネル数に応じて分配されて送信回路に送られる。送信回路は遅延回路とパルスドライバから構成される。遅延回路は、超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を各レートパルスに与える。パルスドライバは、遅延回路からレートパルスを受けたタイミングで駆動パルス（電圧パルス）をプローブの圧電振動子にチャンネル毎に印加する。これによりビーム状の超音波パルスが送信指向性に応じた方向に送信される。被検体内の音響インピーダンスの不連続面で反射したエコーはプローブを介して受信回路でチャンネル毎に受信される。受信回路はプリアンプ、遅延回路、加算器から構成される。遅延回路は受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を各受信信号に与える。加算器は、遅延時間を与えられた受信信号を加算する。これにより受信指向性に応じた方向からのエコーを受信できる。この送信指向性と受信指向性とにより超音波送受信の総合的な指向性が決定される。一般的には送信指向性と受信指向性は一致される。このような送受信を総合的指向性を変化させながら繰り返すことで１フレーム分の走査が終了する。受信回路から出力される受信信号は、Ｂモード処理系に送られる。Ｂモード処理系は受信信号の包絡線を検波する。この検波信号はディジタルスキャンコンバータを介してモニタ６に輝度変調信号として供給され、Ｂモード画像（組織断層像）としてビジュアルに濃淡表示される。
【００１１】
システムコントローラとしてのマイクロコンピュータ１には、フットスイッチ２、プログラマブルタイマ３、メモリ４、コンソール５、モニタ６、制御対象ユニット７が接続される。
【００１２】
フットスイッチ２は、オペレータが足で操作するための自動復帰型のプッシュスイッチである。フットスイッチ２は、押された状態でＯＮ状態を示し、離されて自動復帰した状態でＯＦＦ状態を示す。画像診断医を兼ねるオペレータがフットスイッチ２を１アクションで押し、そして離すと、フットスイッチ２はＯＦＦ状態からＯＮ状態に一時的に変化する。オペレータがフットスイッチ２を比較的長い時間継続して押し続けると、その押している間だけフットスイッチ２はＯＮ状態を継続する。フットスイッチ２のＯＮ／ＯＦＦの状態変化は、マイクロコンピュータ１により認識される。
【００１３】
プログラマブルタイマ３は、計測時間を自由に変えることの可能なタイマであり、マイクロコンピュータ１により計測時間を設定され、この計測時間が経過したときに、このことを固有の信号でマイクロコンピュータ１に返答する。
【００１４】
メモリ４には、図２に示すようなテーブルが記憶される。このテーブルには、画像診断上必要とされる複数の機能の表示順序、機能ネーム、表示時間の各情報が書き込まれる。このテーブルは２種類用意される。図２（ａ）は第１のテーブル、図２（ｂ）は第２のテーブルを示している。第１のテーブルと、第２のテーブルとは、表示状態によって使い分けられる。表示状態には、超音波画像を実時間で動画像として表示するいわゆるフリーズＯＦＦ状態と、特定の１枚の画像を表示を固定的に継続するいわゆるフリーズＯＮ状態との２つの状態が存在する。第１のテーブルはフリーズＯＦＦ状態に、第２のテーブルはフリーズＯＮ状態にそれぞれ対応する。
【００１５】
第１のテーブルの機能１は、検波信号（電圧）を増幅して輝度信号として制御格子に供給する増幅器のゲインをアップさせることで、輝度（明るさ）をアップするための機能である。第１のテーブルの機能２は、機能１と逆に、この増幅器のゲインをダウンさせることで、輝度をダウンするための機能である。第１のテーブルの機能３は、ディジタルスキャンコンバータ内で行われる画像の拡大処理の拡大率をアップさせて、画像を拡大表示するための機能である。第１のテーブルの機能４は、機能３と逆に、ディジタルスキャンコンバータ内で行われる画像の拡大処理の拡大率をダウンさせて、画像を縮小表示するための機能である。第１のテーブルの機能５は、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）に画像を録画するための機能である。第１のテーブルの機能６は、ディジタルスキャンコンバータ内で画像に合成される、モニタ６上で距離把握に活用されるスケール（目盛り）の位置を変更するための機能である。
【００１６】
第２のテーブルの機能１は、特定の画像をプリンターで印刷し出力するための機能である。第２のテーブルの機能２は、第１のテーブルの機能６と同様に、ディジタルスキャンコンバータ内で画像に合成される、モニタ６上で距離把握に活用されるスケール（目盛り）の位置を変更するための機能である。
【００１７】
メモリ４の第１、第２のテーブルに記述された表示順序、機能ネーム、表示時間の各データは、コンソール５のキーボード等を介してオペレータにより修正可能である。
【００１８】
制御対象ユニット７はマイクロコンピュータ１に制御されて上記機能各々を実現する例えば増幅器であり、ディジタルスキャンコンバータ内の拡大処理回路であり、画像データ出力系及びビデオカセットレコーダであり、ディジタルスキャンコンバータ内のスケール合成処理回路であり、画像データ出力系及びプリンターである。
【００１９】
次に本実施例の動作について説明する。本実施例による動作の概略は、図３（ａ）に示すようにモニタ６の一部に、複数の機能の機能ネームでメモリ２の表示順序にしたがって図３（ａ），（ｂ）に示すように切換え表示され、オペレータによりフットスイッチ２が操作された時に表示されている機能ネームの機能がマイクロコンピュータ６の制御により実行されるというものである。
【００２０】
マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２の操作手順の相違につながる第１乃至第３の３種のモードを備えている。第１乃至第３のモードのいずれかが、画像診断を開始する以前に、コンソール５を介してオペレータにより選択される。以下に、第１乃至第３のモード各々のついて順番に説明する。
【００２１】
図４は第１モードにおけるマイクロコンピュータ１の処理手順を示すフローチャートであり、図７（ａ）は第１モードの動作を説明するためのタイムチャートである。オペレータがフットスイッチ２を踏むことにより、フットスイッチ２がＯＦＦ状態からＯＮ状態に転移する時点で、機能ネームの切換え表示が開始される（ステップＳ１）。なお、このＯＮ状態は、オペレータがフットスイッチ２を、後述する時点まで踏み続けることにより継続される。
【００２２】
次にマイクロコンピュータ１により表示状態が認識される（ステップＳ２）。フリーズＯＮ状態であれば第１のテーブルが、フリーズＯＦＦ状態であれば第２のテーブルがそれぞれ選択的にメモリ４からマイクロコンピュータ１の内部メモリに装填される。
【００２３】
次にマイクロコンピュータ１では変数ｎが１に初期設定される（ステップＳ３）。そして、マイクロコンピュータ１によりプログラマブルタイマ３のカウンタがゼロリセットされ、第１のテーブルの機能ｎ（この段階では機能１）に対応する表示時間Ｔｎ（この段階ではＴ1 ）がセッティングされ、表示時間Ｔ1 の計数が開始される（ステップＳ４）。これと同時に機能１の機能ネームがモニタ６の一部に表示される（ステップＳ５）。この機能ネームの表示は、最大で表示時間Ｔ1 、継続される。
【００２４】
次にマイクロコンピュータ１はステップＳ６及びステップＳ７のループにより、ステップＳ１から押し続けられているフットスイッチ２が初めて離されることによるフットスイッチ２がＯＮ状態からＯＦＦ状態へ転移することを待機する。
【００２５】
フットスイッチ２が離されることなく、機能１の機能ネームの表示が表示時間Ｔ1 を経過したとき、プログラマブルタイマ３からタイマ割込が発生する（ステップＳ７）。このタイマ割込を受けてマイクロコンピュータ１は次順の機能の有無を判断し（ステップＳ８）、無ければ当該機能ネームの切換え表示及び機能実行の動作を終了し、次順の機能が有れば、変数ｎをｎ＋１にインクリメントして（ステップＳ９）、ステップＳ４に戻る。
【００２６】
ステップＳ４からステップＳ９までの処理は、ステップＳ１から押し続けられているフットスイッチ２が離されることによってフットスイッチ２のＯＮ状態からＯＦＦ状態へ転移するまで繰り返され、複数の機能の機能ネームが図３（ａ），（ｂ）に示すようにメモリ６に記憶された表示順序で切換え表示される。勿論、各機能ネームの表示は、メモリ６に記憶された各々固有の表示時間ずつ継続される。
【００２７】
ステップＳ１から押し続けられているフットスイッチ２が離されることによってフットスイッチ２のＯＮ状態からＯＦＦ状態へ転移した時、マイクロコンピュータ１はステップＳ６を経由してステップＳ１０を実行する。つまり、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２のＯＮ状態からＯＦＦ状態へ転移した時に表示されている機能ネームの機能ｎを実行するために当該機能ｎを該当する制御対象ユニット７を制御して当該機能ｎを実行する。また、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２のＯＮ状態からＯＦＦ状態へ転移したとき、当該機能ネームの切換え表示及び機能実行の動作を終了する。
【００２８】
このように第１のモードでは、フットスイッチ２を押し、所望する機能ネームが表示されている期間に当該フットスイッチ２を離すという簡単な動作で所望の機能の選択及びその機能を実行させることができる。また、機能ネームは画像が表示されているモニタ６の一部に表示されるので、この操作をモニタ６を注視したままで行うことができる。
【００２９】
図５は第２モードにおけるマイクロコンピュータ１の処理手順を示すフローチャートであり、図７（ｂ）は第２モードの動作を説明するためのタイムチャートである。図５において図４と同じステップは同符号を付し、説明は省略する。
【００３０】
オペレータによりフットスイッチ２が押され且つ直後に離されるという１アクションの操作が行われた時点で、マイクロコンピュータ１の制御により機能ネームの切換え表示が開始される（ステップＳ１´）。
【００３１】
そして、オペレータによりフットスイッチ２が押され且つ直後に離されるという１アクションの操作が再度、行われた時、マイクロコンピュータ１はステップＳ６´を経由してステップＳ１０を実行する。つまり、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２が再度、操作された時に表示されている機能ネームの機能ｎを実行するために当該機能ｎを該当する制御対象ユニット７を制御して当該機能ｎを実行する。
【００３２】
そして、この制御後、マイクロコンピュータ１はステップＳ４に戻る。つまり、マイクロコンピュータ１によりプログラマブルタイマ３のカウンタがゼロリセットされ、ステップＳ１０で実行した機能ｎに対応する表示時間Ｔｎが再セッティングされ、表示時間Ｔn の計数が再度開始される（ステップＳ４）。そして、ステップＳ５以降の処理が新たに実行される。
【００３３】
このような処理手順は、一度実行した機能を繰り返し実行するような、例えば明るさを数段階アップ／ダウンさせたい場合、第１モードのようにステップＳ１から何度もやり直すことなく、フットスイッチ２を連続的に必要回数操作することにより迅速に対処できることを意味する。
【００３４】
図６は第３モードにおけるマイクロコンピュータ１の処理手順を示すフローチャートであり、図７（ｃ）は第３モードの動作を説明するためのタイムチャートである。図６において図４、図５と同じステップは同符号を付し、説明は省略する。
【００３５】
ステップＳ５を介して機能ｎの機能ネームが表示されている期間中に、フットスイッチ２が押されてＯＦＦ状態からＯＮ状態に転移した時（ステップＳ６´）、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２が再度、操作された時に表示されている機能ネームの機能ｎを実行するために当該機能ｎを該当する制御対象ユニット７を制御して当該機能ｎを実行する（ステップＳ１０）。
【００３６】
そして、マイクロコンピュータ１は、当該機能ｎを実行後、フットスイッチ２が未だＯＮ状態を継続されているとき（ステップＳ１１）、当該機能ｎを再度、実行する（ステップＳ１０）。さらに、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２が押され続けてＯＮ状態を継続している期間、当該機能ｎを繰り返し実行する。
【００３７】
そして、マイクロコンピュータ１は、フットスイッチ２が離されてＯＮ状態の継続が打ち切られ、ＯＦＦ状態に転移されたとき（ステップＳ１１）、ステップＳ４に戻り、ステップＳ１０で実行した機能ｎに対応する表示時間Ｔｎをプログラマブルタイマ３に再セッティングし、表示時間Ｔn の計数が再度開始させる。そして、ステップＳ５以降の処理が新たに実行される。
【００３８】
このような処理手順は、一度実行した機能を繰り返し実行するような、例えば明るさを数段階アップさせたい場合、第１モードのようにステップＳ１から何度もやり直すことなく、また第２モードのようにフットスイッチ２を連続的に必要回数操作することなく、必要回数所望の機能を実行したいとき当該機能の機能ネームが表示されている期間中にフットスイッチ２を押し、当該機能が必要回数実行されるまでそのまま押し続けるという簡易な操作で対処できることを意味する。
【００３９】
このように本実施例によれば、複数の機能の機能ネームが順序に切換え表示され、フットスイッチ２がオペレータにより操作された時に表示されている機能ネームの機能が実行される。したがって、機能選択と当該機能の実行指示とを、モニタを注視したままで、自動復帰型のプッシュスイッチとしてのフットスイッチ２を所望の機能の機能ネームが表示されるタイミングを見計らった簡単な押すという単一操作で達成できる。
本発明は上述した実施例に限定されることなくその要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の第１局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがＯＮ操作された時に前記機能名の表示を開始し、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記機能名の切換え表示を進行し、前記プッシュスイッチがＯＮからＯＦＦに復帰された時に前記表示されている機能名の機能を実行すると共に前記機能名の切換え表示を終了する制御手段とを具備する。
本発明の第２局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記表示されている機能名の機能を実行する制御手段とを具備する。
本発明の第３局面は、被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記表示されている機能名の機能を繰り返し実行する制御手段とを具備する。
【００４１】
本発明によれば、複数の機能の機能名が順序に切換え表示され、プッシュスイッチがオペレータにより操作された時に表示されている機能名の機能が制御手段により実行される。したがって、機能選択と当該機能の実行指示とを、モニタを注視したままで、プッシュスイッチのタイミングを見計らった１回の操作で達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る超音波診断装置の主要部の構成図。
【図２】図１のメモリに記憶されているテーブルを示す図。
【図３】機能メニューの画面表示の説明図。
【図４】第１モードのフローチャート。
【図５】第２モードのフローチャート。
【図６】第３モードのフローチャート。
【図７】各モードの動作説明図。
【符号の説明】
１…マイクロコンピュータ ２…フットスイッチ、
３…プログラマブルタイマ、 ４…メモリ、
５…コンソール、 ６…モニタ、
７…制御対象ユニット。

Claims (6)

1. 被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、
   複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、
   オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、
   前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがＯＮ操作された時に前記機能名の表示を開始し、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記機能名の切換え表示を進行し、前記プッシュスイッチがＯＮからＯＦＦに復帰された時に前記表示されている機能名の機能を実行すると共に前記機能名の切換え表示を終了する制御手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
2. 被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、
   複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、
   オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、
   前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記表示されている機能名の機能を実行する制御手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
3. 被検体を超音波により２次元走査することにより超音波画像を生成し、モニタに表示する超音波診断装置において、
   複数の機能の表示順序を記憶する記憶手段と、
   オペレータにより操作されるプッシュスイッチと、
   前記複数の機能の機能名を前記表示順序にしたがって前記モニタの一部に切換え表示し、前記プッシュスイッチが操作された時に表示されている機能名の機能を実行するものであって、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作された時に前記機能名の切換え表示を開始し、表示開始後、前記プッシュスイッチがＯＮ状態を継続されている期間、前記表示されている機能名の機能を繰り返し実行する制御手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
4. 前記プッシュスイッチはフットスイッチであることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
5. 前記記憶手段に記憶されている前記表示順序の変更、機能追加及び削除を行う手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
6. 前記制御手段は、前記表示開始後、前記プッシュスイッチがワンプッシュ操作される毎に前記表示されている機能名の機能を繰り返し実行することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。

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