JP4152015B2

JP4152015B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP4152015B2
Application number: JP15452298A
Authority: JP
Inventors: 誠反保; 明佐々木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1998-06-03
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2018-06-03
Also published as: JPH11342131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モニタ画面に表示されている超音波画像の確認，理解をより簡単に行える超音波診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波診断装置では、モニタ画面に表示される画像は超音波の走査方式に基づく長方形、扇形、台形状等の超音波画像と超音波の走査方向を示す矢印のみであった。
【０００３】
図４（ａ），（ｂ）はその例を示す図である。
各図において、４１はモニタ画面、４２は超音波画像、ここでは台形状の超音波画像、４３は超音波走査方向を示す矢印像（以下走査方向矢印像という。）、４４はバイオプシガイドライン像である。
図４（ａ）に示す例では、生体より得られた信号で構成された超音波画像４２及び走査方向矢印像４３がモニタ画面４１に表示されている。
超音波画像４２を得ている部位に穿刺を行う際にはバイオプシガイドライン像４４もモニタ画面４１に表示される。このバイオプシガイドライン像４４は探触子近傍から刺し入れられた穿刺針（図示せず）の方向を示すものである。
【０００４】
図４（ａ），（ｂ）からも分かるように、従来装置では、モニタ画面４１に表示される画像は超音波画像４２と走査方向矢印像４３又はそれらとバイオプシガイドライン像４４であり、実際に使用している探触子（図示せず）とモニタ画面４１に表示されている超音波画像４２との位置関係が明確に分かるようにはなっていない。
したがって操作者は、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２と操作中の探触子（図示せず）との対応が分からず超音波画像４２の確認，理解が困難であった。特に、探触子を生体内に挿入し、生体内からの超音波画像４２を得る場合、探触子と超音波画像４２との確認が操作者の視覚によってできないため、得られた超音波画像４２と探触子との位置関係が得にくかった。
このため、探触子と超音波画像４２との位置関係の把握は推測の域をでるものではなく、不正確となった。
【０００５】
また、図４（ａ）に示すモニタ画面４１を写真等により記録し、後日確認等をしたい場合において、探触子と超音波画像４１との位置関係は操作者の記憶に頼らざる得ず、不正確となった。
更に、超音波画像４２を見ながら生体内に穿刺を行う際、超音波画像４２とバイオプシガイドライン像４４とは表示されるが探触子は表示されないため、操作中の探触子，穿刺針（図示せず）と超音波画像４２との対応が分からず、それらの位置関係の把握は推測の域をでるものではなく不正確となった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来技術では、探触子と超音波画像４１との位置関係の把握が不正確になるという問題点があった。また、超音波画像４２を見ながら生体内に穿刺を行う場合、穿刺針と超音波画像４１との位置関係の把握が不正確になるという問題点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、探触子や穿刺針とモニタ画面に表示されている超音波画像との位置関係が容易，正確に把握できて超音波画像の確認，理解が容易かつ正確に行い得、またより安全に穿刺を行い得る超音波診断装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、次の（１）〜（６）によって達成される。
（１）生体に対して超音波の送受波を行う探触子と、前記探触子によって受波された信号を処理して超音波画像を生成すると共に、該生成された超音波画像と前記超音波画像を得るための超音波を送受波する探触子の少なくとも超音波送受波部分に対応した形状を示す模式像を合成する制御部と、前記合成された超音波画像と模式画像を表示する表示部と、を備えた超音波診断装置において、前記制御部は、前記探触子の先端部分又は全体部分の形状を模式する探触子模式像を前記模式像として生成することを特徴とする超音波診断装置。
（２）前記制御部は、前記超音波画像に対して、大きさ、位置、向きが合わされた前記探触子模式像と、前記超音波画像とを合成することを特徴とする（１）に記載の超音波診断装置。
（３）前記探触子模式像を切り替え表示する探触子は、生体に挿入してその周囲の超音波画像を得るための超音波内視鏡を含む体腔内超音波探触子であることを特徴とする（２）に記載の超音波診断装置。
（４）前記制御部は、前記探触子模式像に加えて超音波の操作方向を示す画像と前記超音波画像とを合成することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
（５）前記探触子模式像は、前記超音波画像の表示倍率の切り替えに応じて、同一倍率で拡大、縮小表示されることを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の超音波診断装置。
（６）穿刺針が取り付けられた探触子を用いた場合に、前記探触子模式像に対して位置、向きが合わされた前記穿刺針についてのバイオプシガイドライン像を超音波画像及び前記模式像と共にモニタ画面に表示することを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の超音波診断装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明による超音波診断装置の一実施形態を示す斜視図、図２は同じくブロック図である。
図１において、１１は超音波の送受波を行い超音波画像（断層像）を構成すると共に詳細を後述する探触子模式像やバイオプシガイドライン像等を出力する超音波診断装置本体、１２は超音波画像を得るための超音波を送受波する探触子である。１３は生体に対して超音波を送受波する、探触子１２の超音波送受波部分、通常は探触子先端部分である。１４は超音波受波信号により装置本体１１で構成された超音波画像及び詳細を後述する探触子模式像やバイオプシガイドライン像を表示するＴＶモニタである。
【００１２】
探触子としては、生体に挿入してその周囲の超音波画像を得るための超音波内視鏡１５もあり、１６はその超音波送受波部分（先端部分）である。なお、１７は超音波の走査方向を表わすために探触子１２の先端部分１３近傍に設けられた突起である。ここでは、探触子１２の突起１７の存在しない図中左側から突起１７の存在する図中右側に向けて超音波が走査されることを表わしている。
【００１３】
また図２において、２１は高圧パルスを発生する高圧パルス発生回路、２２は超音波の送波／受波を切り換える送受信切換え回路、２３は受波された超音波（反射波）を増幅する増幅回路、２４は増幅回路２３からの信号を検波する検波回路である。２５はモニタ画面（ＴＶモニタ１４の表示画面）のフォーマットに従い、検波回路２５からの信号をテレビ信号に変換するデジタルスキャンコンバータ、２６はこれら各構成部（２１〜２５）を制御する制御回路で、以上は前記装置本体１１を構成する。
２７は送受信切換え回路２２からの高圧パルスを超音波に変換して送波し、又は受波した超音波（反射波）を電気信号に変換して送受信切換え回路２２に与える振動子群で、多数の圧電素子からなる。この振動子群２７は、前記探触子１２、探触子（超音波内視鏡）１５の先端部分１３，１６に内蔵，配列されている。なお、１４は図１と同様にＴＶモニタを示すもので、デジタルスキャンコンバータ２５からのＴＶ信号を受けて画像表示する。
【００１４】
ここで制御回路２６は、上述したように各構成部（２１〜２５）を制御するもので、通常の超音波診断装置に備わるものと同様の機能をもつものであるが、本発明ではそれに加えて、次の機能も合わせもつ。すなわち、超音波画像を得るための超音波を送受波する探触子１２，１５の少なくとも超音波送受波部分である探触子先端部分１３，１６に対応した形状を有し、超音波画像に対してその部分１３，１６の大きさ（縮尺），位置，向きが合わされた探触子模式像を超音波画像と共にモニタ表示させる機能をもつ。また、その模式像をそれと共にモニタ表示されている超音波画像の表示倍率の切替えに応じて同一倍率で拡大，縮小表示させる機能をもつ。
【００１５】
次に上述本発明装置の動作について説明する。
まず、制御回路２６は送受信切換え回路２２を送信側に切り換えた後、高圧パルス発生回路２１に高圧パルス発生を指令する。発生された高圧パルスは送受信切換え回路２２を介して振動子群２２に与えられ、振動子群２２は高圧パルスを超音波に変換して被検体（生体）に送波する。
所定時間後、制御回路２６が送受信切換え回路２２を受信側に切り換えると、被検体からの生体情報をもつ超音波反射波は振動子群２２で受波され、電気信号に変換され後、送受信切換え回路２３を介して増幅回路２４に与えられる。この増幅回路２４で増幅された信号は検波回路２５で検波され、デジタルスキャンコンバータ２５に送られる。
【００１６】
デジタルスキャンコンバータ２５はモニタ画面のフォーマットに従い、検波回路２５からの信号をテレビ信号に変換してＴＶモニタ１４に送る。これによりＴＶモニタ１４は、被検体からの生体情報に基づく画像（超音波画像）及び所定の記号，数字を表示する。本発明装置では、ＴＶモニタ１４はそれら超音波画像及び記号，数字に合成して、前記探触子１２，１５の少なくとも先端部分１３，１６に対応した形状、ここでは探触子１２についてその全体形状、探触子１５についてその先端部分１６の形状を有し、上記超音波画像に対してそれら探触子１２，１５の大きさ（縮尺），位置，向きが合わされた探触子模式像（探触子全体形状模式像，探触子先端部分形状模式像）を表示する。
基本的には、上記模式像は使用されている探触子１２，１５の全体形状に極力近いものとされる。例えば探触子１５のように長尺で、探触子全体形状の模式像を表示できない場合はその先端部分形状の模式像とする。模式像のモニタ画面上の表示位置は、上述したように表示されている超音波画像の位置に合わされた上部、下部、側部のいずれかの位置とされる。模式像に加えて、超音波の走査方向が理解できるような情報、ここでは上記突起１７に相当する像を表示するようにしてもよい。
【００１７】
穿刺針が取り付けられた探触子（図示せず）を用いた場合には、所望時に、その探触子の超音波送受波部分（探触子先端部分）の模式像に対して位置，向きが合わされた上記穿刺針についてのバイオプシガイドライン像を超音波画像及び上記模式像と共にモニタ画面に表示してもよい。
【００１８】
図３は本発明装置における種々のモニタ画面表示画像を例示するもので、各図において、３１は探触子１２（図１参照。以下同じ。）の全体形状模式像、３２は突起１７（図１参照。以下同じ。）に相当する像（突起像）、３３は探触子１５（図１参照。以下同じ。）の先端部分形状模式像、３４は探触子１２の先端部分形状模式像、３５は探触子１２の先端部分形状模式像、３６は穿刺針支持具に相当する像（穿刺針支持具像）である。４１、４２及び４４は図４と同様にモニタ画面、超音波画像及びバイオプシガイドライン像を示す。
【００１９】
すなわち、
図３（ａ）は、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２の位置に合わされた上部位置に、操作中の探触子模式像、ここでは探触子１２の全体形状模式像３１を合成表示したものである。この全体形状模式像３１には、超音波走査方向を表わす突起像３２も表示されている。
同（ｂ）は、探触子１５により得られた超音波画像４２をモニタ画面４１に表示する場合、探触子１５の先端部分形状模式像３３をその超音波画像４２の位置に合わされた上部位置に合成表示したものである。
同（ｃ）は、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２の位置に合わされた上部位置に操作中の探触子１２の先端部分形状模式像３４を合成表示したものである。この際、超音波走査方向を表わす突起像３２も合成表示している。
同（ｄ）は、超音波画像４２に合わせた位置のみでなく、モニタ画面４１上の任意の位置へ探触子１２の全体形状模式像３１を表示した例である。
同（ｅ）は、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２を観察しつつ穿刺を行う場合、穿刺針支持具像３６及びバイオプシガイドライン像４４を、探触子１２の先端部分形状模式像３５と共に超音波画像４２に合成表示したものである。バイオプシガイドライン像４４は探触子１２に取り付けられた穿刺針支持具（穿刺針支持具像３６）から延出しており、ここでは点線で示されている。
【００２０】
同（ｆ）は、穿刺針支持具なしで穿刺針が取り付けられる長尺の探触子１５を用いた場合であって、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２を観察しつつ穿刺を行うときの表示例である。この場合は、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２の位置に合わされた上部位置に、操作中の探触子１５の先端部分形状模式像３３を合成表示すると共にバイオプシガイドライン像４４もそれらと合成表示する。
同（ｇ）は、同（ｆ）の例において、超音波画像４２を回転させた場合に、先端部分形状模式像３３及びバイオプシガイドライン像４４もそれに合わせて回転した場合を例示する。
以上の図３（ａ）〜（ｇ）において、モニタ画面４１に表示されている各像３１〜３６は、同じモニタ画面４１に表示されている超音波画像４２の表示倍率の切替えに応じて同一倍率で拡大，縮小表示される。
【００２１】
上述本発明装置では、モニタ画面４１に表示されている超音波画像４２と共に、その際操作中の探触子１２，１６の模式像（探触子全体形状模式像３１，探触子先端部分形状模式像３３〜３５）やバイオプシガイドライン像４４等を超音波画像４２とその大きさ，位置，向きを合わせて同時表示している。したがって、操作者は実際の探触子１２や穿刺針（図示せず）と超音波画像４２との位置関係をモニタ画面４２上で容易，正確に把握することができる。この効果は、それら各像３１，３３〜３５，４２の同時表示画面の写真等による記録後においても同様に得られるもので、探触子１２，１６等と超音波画像４１との位置関係を操作者の記憶に頼る必要がなくなる。
【００２２】
なお、探触子１２，１６の模式像（探触子全体形状模式像３１，探触子先端部分形状模式像３３〜３５）以外の突起像３２、穿刺針支持具像３６及びバイオプシガイドライン像４４は、超音波画像４２との同時表示を選択的に可能とするようにしてもよい。また、探触子１２，１６の模式像の超音波画像４２との同時表示についても、所望時にＯＮ，ＯＦＦ（表示，非表示）できるようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、探触子や穿刺針とモニタ画面に表示されている超音波画像との位置関係が容易，正確に把握できて超音波画像の確認，理解が容易かつ正確に行い得、またより安全に穿刺を行い得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】同じくブロック図である。
【図３】本発明装置におけるモニタ画面表示画像を例示する図である。
【図４】従来装置におけるモニタ画面表示画像を示す図である。
【符号の説明】
１１…超音波診断装置本体、１２…探触子、１３，１６…探触子先端部分（超音波送受波部分）、１４…ＴＶモニタ、１５…超音波内視鏡（探触子）、２１…高圧パルス発生回路、２２…送受信切換え回路、２３…増幅回路、２４…検波回路、２５…デジタルスキャンコンバータ、２６…制御回路、２７…振動子群、３１…探触子模式像（探触子全体模式像）、３２…突起像、３３〜３５…探触子模式像（探触子先端部分模式像）、３６…穿刺針支持具像、４１…モニタ画面、４２…超音波画像、４３…超音波走査方向矢印像、４４…バイオプシガイドライン像。

Claims

生体に対して超音波の送受波を行う探触子と、
前記探触子によって受波された信号を処理して超音波画像を生成すると共に、該生成された超音波画像と前記超音波画像を得るための超音波を送受波する探触子の少なくとも超音波送受波部分に対応した形状を示す模式像を合成する制御部と、
前記合成された超音波画像と模式画像を表示する表示部と、を備えた超音波診断装置において、
前記制御部は、前記探触子の先端部分又は全体部分の形状を模式する探触子模式像を前記模式像として生成することを特徴とする超音波診断装置。
前記制御部は、前記超音波画像に対して、大きさ、位置、向きが合わされた前記探触子模式像と、前記超音波画像とを合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。
前記探触子模式像を切り替え表示する探触子は、生体に挿入してその周囲の超音波画像を得るための超音波内視鏡を含む体腔内超音波探触子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。
前記制御部は、前記探触子模式像に加えて超音波の操作方向を示す画像と前記超音波画像とを合成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波診断装置。
前記探触子模式像は、前記超音波画像の表示倍率の切り替えに応じて、同一倍率で拡大、縮小表示されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の超音波診断装置。
穿刺針が取り付けられた探触子を用いた場合に、前記探触子模式像に対して位置、向きが合わされた前記穿刺針についてのバイオプシガイドライン像を超音波画像及び前記模式像と共にモニタ画面に表示することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の超音波診断装置。