JP4776383B2

JP4776383B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP4776383B2
Application number: JP2006020219A
Authority: JP
Inventors: 直之村山
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: JP2007195854A

Description

本発明は、被検体の診断画像として超音波像を撮像する超音波診断装置に関する。詳細には、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）波形等の血流情報を取得する超音波診断装置に関する。

従来、超音波診断装置は、超音波探触子を用いて超音波を被検体の血流に照射し、血流からの反射信号をＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）解析してＦＦＴ波形等の血流情報を取得して表示する。
ＦＦＴ解析による出力は、血流速の超音波送受信方向への投影成分となる。そこで、超音波診断装置は、血流方向と超音波送受方向とのなす角度に基づいて、ＦＦＴ解析結果を補正して本来の血流速を推定して表示する。

血流情報取得のための位置合わせに関しては、断層画像上に表示されるサンプルゲート等により任意に選択することができる。血流方向と超音波送受信方向とのなす角度に関しては、断層画像上に表示される角度補正バー等により補正角度を入力することができる。
具体的には、白黒断層画像やカラー血流画像を見ながらサンプルゲートを目的の部位に合わせ、角度補正バーにより補正角度を設定する。通常、補正角度設定は、血流方向（血管走行方向）と角度補正バーとが平行となるように調整される。尚、回転つまみ等の入力手段により補正角度入力が行われる。

また、本来の血流速をＶとし、超音波送受信により得られた流速をｘとし、血流方向と超音波送受信方向とのなす角度をθとすると、Ｖ＝ｘ／ｃｏｓθ、となる。従って、誤差を抑制するためには、一般に、血流方向と超音波送受信方向とのなす角度を６０°以内とすることが望まれる。そして、このような角度補正による誤差を考慮して補正角度設定が行われる。

また、角度補正の自動化を図る超音波診断装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。

特開２０００−１３９９２１号公報

しかしながら、従来の超音波診断装置では、補正角度は画面の下隅等に表示される。角度補正操作を行いつつ角度確認するためには、操作者は目線を大きく移動する必要があり、視覚的要因により操作効率が悪化するという問題点がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、血流情報取得時の補正角度設定における視認性及び操作性を向上させることを可能とする超音波診断装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために本発明は、被検体との間で超音波の送受信を行う超音波探触子と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて断層画像を作成する画像処理手段と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて血流情報を作成する血流情報作成手段と、前記断層画像と前記血流情報とを表示する表示手段と、前記断層画像側に表示される角度補正用線図により、血流方向と超音波送受信方向とのなす角に関する補正角度を入力する補正角度入力手段と、を備える超音波診断装置において、前記補正角度入力手段により入力される補正角度の数値を随時前記角度補正用線図と隣接する領域に表示する角度表示手段を具備することを特徴とする超音波診断装置である。

本発明の超音波診断装置は、断層画像側に表示される角度補正バー等の角度補正用線図により、血流方向と超音波送受信方向とのなす角に関する補正角度が入力されると、補正角度の数値を角度補正用線図と隣接する領域に表示する。
これにより、操作者の目線の移動を抑制し、補正角度入力操作における視認性及び操作性を向上させることができる。

また、補正角度入力手段への入力が所定時間ない場合、角度補正用線図の近傍に表示された補正角度の表示を消去するようにしてもよい。
これにより、補正角度表示と白黒断層画像やカラー血流画像とが常時重畳することがなく、補正角度表示により検査や観察あるいは診断自体に影響が及ぶことを防止することができる。

また、補正角度入力手段により入力される補正角度と所定角度との差に応じて段階的に警告処理を行うようにしてもよい。警告処理は、角度補正用線図や血流情報の取得位置を示すサンプルゲートの表示形態を変更することにより行うことができる。
これにより、補正角度と所定角度との差から予想される誤差の大きさや信頼性を考慮した上で診断や検査等を行うことができる。

本発明によれば、血流情報取得時の補正角度設定における視認性及び操作性を向上させることを可能とする超音波診断装置を提供することができる。

以下添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成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ことにする。

（１．超音波診断装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係る超音波診断装置１について説明する。
図１は、超音波診断装置１の構成図である。

超音波診断装置１は、制御部３、超音波探触子５、超音波送受信部７、画像作成部８、信号処理部９、画像合成部１１、画像表示装置１３、補正角度入力部１５、補正角度取得部１７、表示情報作成部１９により構成される。

制御部３は、超音波診断装置１の各構成要素（超音波送受信部７、画像作成部８、信号処理部９、画像合成部１１、画像表示装置１３、補正角度入力部１５、補正角度取得部１７、表示情報作成部１９等）の動作を制御する装置である。図１の細線部は、制御部３による制御を示す。制御部３は、中央処理装置（ＣＰＵ）を有するマイクロプロセッサを備える。また、制御部３は、各種の制御データや制御用のソフトウェアが格納される記憶装置（メモリやハードディスク等）を備え、これらの制御データやソフトウェアによって演算や設定を行う。

超音波探触子５は、機械的あるいは電子的にビーム走査を行って被検体内に超音波を送受信する装置である。超音波探触子５は、超音波の発生源であると共に生体内からの反射エコーを受信する少なくとも１つの振動子を内部に備える。
超音波送受信部７は、超音波探触子５を駆動して超音波を発生させると共に受信した反射エコーの信号を処理する装置である。
画像作成部８は、超音波送受信部７からの信号に基づいて断層画像等の画像データを作成する装置である。
信号処理部９は、超音波送受信部７からの信号に基づいてＦＦＴ波形等の血流情報を算出する装置である。

補正角度入力部１５は、血流方向と超音波送受信方向とのなす角度に関して、補正角度を入力する装置である。補正角度入力部１５は、例えば、回転式の操作つまみ（ロータリーエンコーダ）である。キーボードやマウス等の操作デバイスを用いることもできる。
補正角度取得部１７は、補正角度入力部１５から入力された情報に基づいて補正角度を演算する装置である。
表示情報作成部１９は、補正角度に基づいて表示情報を作成する装置である。表示情報は、キャラクタ情報や表示位置及び表示色等に関する情報である。

画像合成部１１は、画像作成部８、信号処理部９、表示情報作成部１９の出力を合成して画像表示装置１３に送る装置である。
画像表示装置１３は、画像合成部１１から送られる情報に基づいて表示を行う装置であり、例えば、モニタ装置である。

（２．超音波診断装置１の動作）
次に、図２を参照しながら、超音波診断装置１の動作について説明する。
図２は、超音波診断装置１が画像表示装置１３に表示する表示画面２１を示す図である。

表示画面２１の左側には、白黒断層画像２３やカラー血流画像２４が表示される。また、これらの画像と共に、血流情報の取得位置を設定するサンプルゲート２５や補正角度を設定する補正角度バー２７が表示される。表示画面２１の右側には、血流情報としてのＦＦＴ波形３１が表示される。

角度補正バー２７が血流方向と平行となるように調整することにより、補正角度入力操作が行われる。また、表示画面２１の右側のＦＦＴ波形３１ではなく、表示画面２１の左側の白黒断層画像２３あるいはカラー血流画像２４を見ながら、補正角度入力操作が行われる。

従来の超音波診断装置では、白黒断層画像２３やカラー血流画像２４とは別に、表示画面２１の片隅に補正角度３５が表示される。この場合、操作者は角度補正バー２７から目線を離して表示画面２１の片隅まで目線を移動しなければ補正角度を確認することができない。

本発明の実施の形態に係る超音波診断装置１は、角度補正バー２７の近傍に、随時、補正角度２９を表示する。操作者は、白黒断層画像２３や血流画像２４と角度補正バー２７と補正角度２９とを同時に確認しつつ補正角度の入力操作を行う。

このように、図１及び図２を用いて説明したように、超音波診断装置１は、角度補正入力手段の近傍に補正角度を表示するので、操作者の目線の移動を抑制し、補正角度入力操作における視認性及び操作性を向上させることができる。

（３．補正角度表示の消去処理）
次に、図３を参照しながら、補正角度表示の消去処理について説明する。
図３は、補正角度表示の消去処理を示すフローチャートである。

超音波診断装置１は、補正角度入力部１５により角度補正バー２７が調整されると（ステップ１０１）、補正角度取得部１７により角度補正バー２７から入力された補正角度を取得し、表示情報作成部１９により表示情報を作成し、画像表示装置１３において角度補正バー２７の近傍に補正角度２９を表示する（ステップ１０２）。
超音波診断装置１は、所定時間内（例えば、３秒間）に角度補正バー２７による入力がない場合（ステップ１０３のＮｏ）、表示情報作成部１９により補正角度２９の表示を消去した表示情報を作成し、画像表示装置１３における補正角度２９の表示を消去する（ステップ１０４）。尚、所定時間は、例えば、３秒等の固定の時間間隔でもよいし、任意に設定するようにしてもよい。

このように、図３を用いて説明したように、超音波診断装置１は、補正角度の入力操作があると補正角度を表示し、その後、所定時間内に入力操作がある場合にはそのまま補正角度表示を継続し、所定時間以上入力操作がない場合には補正角度表示を消去する。従って、補正角度表示と白黒断層画像やカラー血流画像とが常時重畳することがなく、補正角度表示により検査や観察あるいは診断自体に影響が及ぶことを防止することができる。

（４．警告処理）
次に、図４及び図５を参照しながら、警告処理について説明する。

図４は、警告処理を示すフローチャートである。
超音波診断装置１は、補正角度入力部１５により角度補正バー２７が調整されると（ステップ２０１）、補正角度取得部により角度補正バー２７から入力された補正角度を取得し、表示情報作成部１９により表示情報を作成し、画像表示装置１３において角度補正バー２７の近傍に補正角度２９を表示する（ステップ２０２）。
超音波診断装置１は、補正角度が所定角度（例えば、６０°）より大きい場合（ステップ２０３のＹｅｓ）、誤差が大きくなっているものとして、補正角度と所定角度との差に応じて段階的に警告処理を行う（ステップ２０４）。尚、所定角度は、例えば、固定の角度でもよいし、任意に設定するようにしてもよい。

警告処理に関しては、表示形態の変更や音声等により行うことができる。また、補正角度と所定角度との差（予想される誤差の大きさや信頼性）に応じて段階的に警告処理を行うことが望ましい。例えば、誤差が大きいあるいは信頼性が寡少である場合には（例えば、補正角度が８０°以上の場合）、重度警告あるいは操作不能として操作者の注意を喚起し、誤差が小さいあるいは信頼性がある程度保証される場合には（例えば、補正角度が４０°〜６０°の場合）、軽度警告としてもよい。

図５は、警告処理における表示形態を示す図である。
図５（ａ）は、通常時の角度補正バー３７及びサンプルゲート３９を示す図である。
図５（ｂ）〜図５（ｇ）は、警告時の角度補正バー３７−１〜３７−３及びサンプルゲート３９−１〜３９−３を示す。

警告処理における表示形態に関しては種々の形態を採ることができ、例えば、色や輝度を変えてもよいし縁取りや抜き表示や点線等を用いることができる。尚、表示変更の色や形態は固定でもよいし、任意に設定するようにしてもよい。
図５（ｂ）及び図５（ｅ）は、色や輝度を変更したものである。
図５（ｃ）及び図５（ｆ）は、縁取りや抜き表示としたものである。
図５（ｄ）及び図５（ｇ）は、点線を用いて表示したものである。

また、警告処理における表示形態の変更を角度補正バーのみに行ってもよいし、サンプルゲートも一緒に変更してもよい。
図５（ｂ）及び図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、角度補正バー３７にのみ表示形態を変更させたものである。
図５（ｅ）及び図５（ｆ）及び図５（ｇ）は、角度補正バー３７とサンプルゲート３９の双方において表示形態を変更させたものである。

このように、図４及び図５を用いて説明したように、超音波診断装置１は、補正角度と所定角度との差から予想される誤差の大きさや信頼性に応じて、段階的に警告処理を行うので、補正角度設定操作を効率的に行うことができる。また、取得した血流情報の信頼性や誤差を考慮した上で診断や検査等を行うことができる。また、角度補正バーやサンプルゲートの表示形態を変更して警告処理を行うので目線の移動を抑制して操作性を向上させることができる。

（５．その他）
以上、詳細に説明したように、本発明の超音波診断装置では、目線の移動を最小限に抑えて、補正角度の入力操作誤差及び信頼性の確認を行うことができる。また、取得した血流情報の信頼性や誤差を考慮した上で診断等を行うことができる。尚、上述した補正角度表示の消去処理や警告処理の両方の処理機能を同時に実装可能であることはいうまでもない。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

超音波診断装置１の構成図超音波診断装置１が画像表示装置１３に表示する表示画面２１を示す図補正角度表示の消去処理を示すフローチャート警告処理を示すフローチャート警告処理における表示形態を示す図

符号の説明

１………超音波診断装置
３………制御部
５………補正角度入力部
７………超音波送受信部
８………画像作成部
９………信号処理部
１１………画像合成部
１３………画像表示装置
１５………補正角度入力部
１７………補正角度取得部
１９………表示情報作成部
２１………表示画面
２３………白黒断層画像
２４………カラー血流画像
２５、３９………サンプルゲート
２７、３７………角度補正バー
２９、３５………補正角度
３１………ＦＦＴ波形

Claims

被検体との間で超音波の送受信を行う超音波探触子と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて断層画像を作成する画像処理手段と、前記超音波探触子からの出力信号に基づいて血流情報を作成する血流情報作成手段と、前記断層画像と前記血流情報とを表示する表示手段と、前記断層画像側に表示される角度補正用線図により、血流方向と超音波送受信方向とのなす角に関する補正角度を入力する補正角度入力手段と、を備える超音波診断装置において、
前記補正角度入力手段により入力される補正角度の数値を随時前記角度補正用線図と隣接する領域に表示する角度表示手段を具備することを特徴とする超音波診断装置。
前記補正角度入力手段への入力が所定時間ない場合、前記角度表示手段により表示された補正角度の数値の表示を消去する角度表示消去手段を具備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。
前記補正角度入力手段により入力される補正角度の数値と所定角度との差に応じて段階的に警告処理を行う警告手段を具備し、
前記警告手段は、前記角度補正用線図または前記血流情報の取得位置を示すサンプルゲートの少なくともいずれかの表示形態を変更することにより前記警告処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
前記表示手段は、更に、血流画像を前記断層画像側に表示し、前記角度補正用線図を前記血流画像内の領域に表示し、
前記角度表示手段における前記角度補正用線図と隣接する領域は、前記血流画像内の領域であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。