JP5159041B2 - 超音波診断装置およびその画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は超音波診断装置およびその画像処理プログラムに係り、特に、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得し、取得された視線位置データに基づいて、予め設定された設定条件を変更することができるようにし、これにより、超音波診断装置の操作性を向上させることができるようにした超音波診断装置およびその画像処理プログラムに関する。

超音波診断装置は生体内情報の画像を表示する診断装置であり、X線診断装置やCT診断装置などの他の診断装置に比べ、安価で、患者（以下、「被検体」という。）が被爆することがなく、さらに、非侵襲性を有し、リアルタイムで観測できるため、有用な診断装置として利用されている。超音波診断装置の適用範囲は広く、心臓などの循環器、肝臓や腎臓などの腹部、抹消血管、および脳血管などに適用されている。

ところで、超音波診断装置を用いて被検体の対象部位をスキャンしながら装置のパネルを操作する場合、ユーザ（例えば、医師や技師。以下、同様）は、診断に適切なスキャン断面の画像が表示されるように、自らの手を固定しつつ、体をひねったり、傾倒させたりしなければならなかった。その結果、ユーザの多くが、肩こりや腰の痛みを訴えるようになってきている。ヨーロッパでは、超音波診断装置を用いた検査に従事するユーザの８割が何らかの体の痛みを訴え、そのうち２割のユーザが体の故障を理由に退職するという報告がなされている。このような報告は多数なされており、それらの報告の中には、超音波診断装置の設計自体が主原因であり、その設計は人間工学的に問題があると結論付ける報告もなされている。

この超音波診断装置の設計における問題点の１つとして、特に、ユーザが超音波診断装置を操作する際、作業中にユーザの両手がふさがってしまうという問題点があった。そこで、このような問題点を解消すべく、フットスイッチを用いてユーザが足により入力を行う方法が提案されている。

また、人間工学の観点から、音声入力により超音波診断装置の画像モードや画質条件の設定を行う方法が提案されている。

さらに、リモートコントロールシステムを用いて、超音波診断装置による検査の複雑な手順にマクロ的な制御を組み合わせて、簡単な操作で複合的に超音波診断装置の操作を行う方法が提案されている。

また、一般の手術用として、ユーザが手術用顕微鏡（光学機器）を用いて視線により入力を行う方法も提案されており、特に、ユーザの視線と観察対象部位との位置ずれに対し、ユーザが操作することなく、観察部位を注視している視線に光学機器を自動追従させ、所望の観察対象部位を視野中心部に位置させる視線自動追従方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭６１−１７２５５２号公報

しかしながら、フットスイッチを用いて足により入力を行う方法によれば、作業中に両手がふさがった状態であっても、ユーザはフットスイッチを用いて足により入力を行うことはできるが、そもそも、足による入力であるため、依然として操作性が悪いという課題があった。

また、フットスイッチを用いて足により入力を行う方法においては、ユーザが足により入力を行うことや、ユーザの足が作業中比較的見えにくいところにあるなどの理由から、複雑な操作を設けることはできず、フットスイッチに設けられる操作は、スキャンのフリーズのON/OFFの制御や画面の画像を出力するなどの簡単な操作に限定されてしまうという課題があった。

さらに、音声入力により超音波診断装置の画像モードや画質条件の設定を行う方法では、音声入力における音声認識率はまだ完全なものではなく、また、音声入力を用いてしまうと、ユーザは、超音波診断装置の画像モードや画質条件の設定と被検体とのコミュニケーションのいずれか一方しか行うことができないという課題があった。

また、リモートコントロールシステムを用いて、超音波診断装置による検査の複雑な手順にマクロ的な制御を組み合わせて、簡単な操作で複合的に超音波診断装置の操作を行う方法によれば、ユーザは、簡単な操作で複合的に超音波診断装置の操作を行うことが可能となっているが、リモートコントローラへの入力は、依然として、ユーザ自身の手によらなければならないという課題があった。

さらに、特許文献１に提案されている方法によれば、ユーザの視線と観察対象部位との位置ずれに対し、ユーザが操作することなく、観察部位を注視している視線に光学機器を自動追従させ、所望の観察対象部位を視野中心部に位置させることはできるが、観察対象部位の位置を移動させることしかできないため、ユーザが種々の入力を行う必要がある超音波診断装置には、そのまま用いることはできないという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされてものであり、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得し、取得された視線位置データに基づいて、予め設定された設定条件を変更することができるようにし、これにより、超音波診断装置の操作性を向上させることができる超音波診断装置およびその画像処理プログラムを提供することを目的としている。

本発明の超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データに基づいて表示部に表示される超音波画像を複数の分割領域に分割する分割手段と、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得する視線位置データ取得手段と、前記分割された複数の分割領域のうち、前記視線位置データが対応する分割領域を判定する制御部と、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記視線位置データが対応する前記分割領域に応じて変更する手段であって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記視線位置データが対応する前記分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更手段とを備えることを特徴とする。

設定条件変更手段により変更される設定条件には、少なくとも、送信された超音波の焦点位置が含まれるようにすることができる。

設定条件変更手段により変更される設定条件には、少なくとも、超音波の送信波形、送信周波数、送信波数、受信周波数、および音響レベルが含まれるようにすることができる。

この超音波診断装置は、視線位置データ取得手段により取得された視線位置データに基づいて、ユーザの視線位置が同一の領域に所定の時間属するか否かを判定する時間判定手段をさらに備え、時間判定手段によりユーザの視線位置が同一の領域に所定の時間属すると判定された場合、設定条件変更手段は、ユーザの現在の視線位置が属する領域を、予め設定されている所定の領域から、時間判定手段により所定の時間属すると判定された領域に変更し、変更された領域に基づいて設定条件を変更するようにすることができる。

この超音波診断装置は、視線入力を開始する旨の指示がなされたか否かを判定する視線入力開始指示判定手段と、視線入力を終了する旨の指示がなされたか否かを判定する視線入力終了指示判定手段とをさらに備え、視線位置データ取得手段は、視線入力開始指示判定手段により視線入力を開始する旨の指示がなされたと判定されたとき、視線位置データの取得を開始し、視線入力終了指示判定手段により視線入力を終了する旨の指示がなされたと判定されるまで、視線位置データの取得を繰り返すようにすることができる。

この超音波診断装置は、設定条件変更手段により設定条件が変更されたとき、設定条件が変更された旨のダイアログを表示する変更ダイアログ表示制御手段をさらに備えるようにすることができる。

この超音波診断装置は、設定条件変更手段により設定条件を変更するとき、設定条件のうち、変更する設定条件であるか否かを判定する設定条件変更判定手段をさらに備え、設定条件変更手段は、設定条件変更判定手段により変更する設定条件であると判定された設定条件を変更し、設定条件変更判定手段により変更する設定条件ではないと判定された設定条件を変更しないようにすることができる。

本発明の超音波診断装置の画像処理プログラムは、上述した課題を解決するために、被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段を有する超音波診断装置の画像処理プログラムであって、前記画像データに基づいて表示部に表示される超音波画像を複数の分割領域に分割する領域分割ステップと、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得する視線位置データ取得ステップと、前記分割された複数の分割領域のうち、前記視線位置データが対応する分割領域を判定する注目領域判定ステップと、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記視線位置データが対応する前記分割領域に応じて変更するステップであって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記視線位置データが対応する前記分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段と、ユーザの頭部位置に関するデータである頭部位置データを取得する頭部位置データ取得手段と、前記頭部位置データに応じて、前記画像データに基づいて表示部に表示された超音波画像の複数の分割領域のうちユーザが現在注目している分割領域を判定する制御部と、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記ユーザが現在注目している分割領域に応じて変更するであって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記ユーザが現在注目している分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明の超音波診断装置の画像処理プログラムは、上述した課題を解決するために、被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段を有する超音波診断装置の画像処理プログラムであって、ユーザの頭部位置に関するデータである頭部位置データを取得する頭部位置データ取得ステップと、前記頭部位置データに応じて、前記画像データに基づいて表示部に表示された超音波画像の複数の分割領域のうちユーザが現在注目している分割領域を判定する注目領域判定ステップと、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記ユーザが現在注目している分割領域に応じて変更するであって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記ユーザが現在注目している分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の超音波診断装置およびその画像処理プログラムにおいては、被検体に超音波ビームを走査することで画像データが取得され、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データが取得され、取得された視線位置データに基づいて、被検体に超音波ビームを走査することで画像データが取得される際の設定条件が変更される。

本発明の超音波診断装置およびその画像処理プログラムにおいては、被検体に超音波ビームを走査することで画像データが取得され、ユーザの頭部位置に関するデータである頭部位置データが取得され、取得された頭部位置データに基づいて、被検体に超音波ビームを走査することで画像データが取得される際の設定条件が変更される。

本発明によれば、ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得することができる。また、取得された視線位置データに基づいて、予め設定された焦点位置を移動することができる。さらに、取得された視線位置データに基づいて、予め設定された設定条件を変更することができる。これにより、超音波診断装置の操作性を向上させることができる。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明を適用した超音波診断装置１の内部の構成を表している。

図１に示されるように、超音波診断装置１は、本体１１、超音波プローブ１２、入力部１３、視線位置入力部１４、および表示部１５により構成されている。

図１に示されるように、本体１１は、主制御部２１、送信部２２、受信部２３、画像処理取得部２４、記憶部２５、設定条件変更部２６、視線位置データ取得部２７、およびDSC（Digital Scan Converter）２８が入出力インタフェース２９を介して接続されて構成されている。

主制御部２１は、CPU(Central Processing Unit)からなり、種々の制御信号を生成し、供給することにより超音波診断装置１を総括的に制御する。また、主制御部２１は、画像処理取得部２４のBモード処理取得部３０から供給されたBモード画像データと、画像処理取得部２４のドプラモード処理取得部３１から供給されたドプラモード画像データを取得し、取得されたBモード画像データとドプラモード画像データに種々の演算を施し、その結果得られたBモード画像データとドプラ画像データを記憶部２５に供給する。

送信部２２は、レートパルス発生器、送信遅延回路、およびパルサ（いずれも図示せず）からなり、レートパルス発生器は被検体の内部に放射する超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパルスを発生し、送信遅延回路に供給する。また、送信遅延回路は、主制御部２１から供給される制御信号に基づいて、送信時における超音波ビームの焦点位置と偏向角度が所定の焦点位置と偏向角度となるように、レートパルス発生器から供給されたレートパルスに遅延時間を与え、パルサに供給する。さらに、パルサは、送信遅延回路から供給されたレートパルスに基づいて、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成し、生成された高圧パルスを超音波プローブ１２に供給する。

受信部２３は、プリアンプ、受信遅延回路、および加算器（いずれも図示せず）からなり、プリアンプは、超音波プローブ１２から被検体に供給された超音波パルスのエコー信号（超音波反信号）を取得し、取得されたエコー信号を所定のレベルまで増幅し、増幅されたエコー信号を受信遅延回路に供給する。

受信遅延回路は、主制御部２１から供給される制御信号に基づいて、プリアンプから供給された増幅後のエコー信号に送信部２２の送信遅延回路で与えられた遅延時間を元に戻すような遅延時間を与え、加算器に供給する。加算器は、受信遅延回路から供給された各超音波振動子からのエコー信号を加算し、加算されたエコー信号を画像処理取得部２４のBモード処理取得部３０とドプラモード処理取得部３１にそれぞれ供給する。

画像処理取得部２４は、Bモード処理取得部３０とドプラモード処理取得部３１により構成されている。Bモード処理取得部３０は、対数増幅器、包絡線検波回路、およびA/D変換器（いずれも図示せず）からなり、主制御部２１から供給された制御信号に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、対数増幅器は、受信部２３から供給されたエコー信号を対数増幅し、対数増幅されたエコー信号を包絡線検波回路に供給する。包絡線検波回路は、対数増幅器から供給されたエコー信号について包絡線を検波し、検波されたエコー信号をA/D変換器に供給する。A/D変換器は、包絡線検波回路殻供給されたエコー信号をディジタル信号に変換し、Bモード画像データとして主制御部２１に供給する。

ドプラモード処理取得部３１は、基準信号発生器、π/２位相器、ミキサ、LPF（Low Pass Filter）、A/D変換器、ドプラ信号記憶回路、FFT（Fast Fourier Transform）分析器、および演算器（いずれも図示せず）からなり、主に直交位相検波とFFT分析が行われる。すなわち、ドプラモード処理取得部３１は、受信部２３から供給されたエコー信号を取得し、取得されたエコー信号をミキサの第１の入力端子に入力する。一方、基準信号発生器は、入力信号の中心周波数とほぼ等しい周波数をもった基準信号を発生し、ミキサの第１の入力端子とπ/２位相器に供給する。π/２位相器は、基準信号発生器から供給された基準信号の位相を９０度シフトし、ミキサの第２の入力端子に供給する。

ミキサは、エコー信号をLPFに供給し、LPFは、ミキサから供給されたエコー信号の高周波成分を除去し、A/D変換器に供給する。A/D変換器は、LPFから供給されたエコー信号をディジタル信号に変換し、FFT分析器に供給する。FFT分析器は、ディジタル化されたエコー信号の直交成分を一旦ドプラ信号記憶回路に記憶した後、FFT分析を行い、演算器に供給する。演算器は、FFT分析器から供給されたドプラ信号の周波数スペクトルに対して、その中心周波数や分散を計算し、主制御部２１に供給する。

記憶部２５は、データ記憶部３２、焦点位置設定条件データベース３３、および画質設定条件データベース３４により構成されている。データ記憶部３２は、主制御部２１により種々の演算が施されたBモード画像データとドプラモード画像データを主制御部２１から取得し、取得されたBモード画像データとドプラモード画像データを記憶する。また、データ記憶部３２は、種々のデータ（例えば、ユーザの現在の視線位置のデータである視線位置データや、送信時における超音波ビームの現在の焦点位置のデータである焦点位置データなど）を記憶しており、主制御部２１からの指示に従い、適宜、記憶されているデータを本体１１の各部に供給する。

焦点位置設定条件データベース３３は、ユーザの視線位置が属する領域と送信時における超音波ビームの焦点位置が対応付けて登録されており、主制御部２１からの指示に従い、適宜、設定条件変更部２６に供給する。画質設定条件データベース３４は、ユーザの視線位置が属する複数の領域と種々の画質に関する設定条件（例えば、超音波の送信波形、送信周波数、送信波数など）が対応付けて登録されており、主制御部２１からの指示に従い、適宜、設定条件変更部２６に供給する。

設定条件変更部２６は、記憶部２５の焦点位置設定条件データベース３３と画質設定条件データベース３４に管理されているデータベースを参照して、視線位置データ取得部２７から供給されたユーザの現在の視線位置データと記憶部２５のデータ記憶部３２から供給された種々のデータに基づいて、ユーザの現在の視線位置が属する領域を変更し、焦点位置を変更し、あるいは、画質設定条件を変更する。また、設定条件変更部２６は、変更されたユーザの現在の視線位置が属する領域のデータである領域データ、変更された焦点位置のデータである焦点位置データ、および変更された画質設定条件データを記憶部２５に供給する。

視線位置データ取得部２７は、視線位置入力部１４から供給されたユーザの視線位置データを取得し、取得された視線位置データを主制御部２１と記憶部２５に供給する。

DSC２８は、記憶部２５から供給されたBモード画像データとドプラモード画像データを取得し、取得されたBモード画像データとドプラモード画像データを、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、表示部１５に供給する。

超音波プローブ１２は、本体１１とケーブルを介して接続されており、被検体の表面に対してその前面を接触させ超音波の送受信を行う超音波トランスジューサであり、１次元にアレイ配列された複数個の微小な超音波振動子をその先端部分に有している。この超音波振動子は電気音響変換素子である。超音波プローブ１２は、送信時には本体１１の送信部２２から供給された電気パルスを超音波パルス（送信超音波）に変換し、また受信時には被検体により反射された超音波（エコー信号）を電気信号に変換し、本体１１の受信部２３に供給する。また、超音波プローブ１２は、ケーブルを介して本体１１の送信部２２と受信部２３と接続されている。

視線位置入力部１４は、本体１１の主制御部２１の指示に従い、適宜、ユーザの視線位置のデータである視線位置データを本体１１の視線位置データ取得部２７に供給する。なお、視線位置入力部１４は、本体１１と赤外線やBluetooth（登録商標）などの無線信号などによりデータのやり取りを行うようにしてもよい。

入力部１３は、ケーブルを介して本体１１の入出力インタフェース２９と接続され、ユーザの種々の指示を入力するための種々のキーボード（図示せず）やマウス（図示せず）を有しており、ユーザの操作により入力された指示を主制御部２１に通知する。

表示部１５は、図示せぬLCD(Liquid Crystal Display)や図示せぬCRT(CathodeRay Tube)が設けられており、超音波スキャンの走査線信号列からビデオフォーマットの走査線信号列に変換されたBモード画像データとドプラモード画像データをDSC２８から取得し、取得されたBモード画像データとドプラモード画像データを図示せぬLCDや図示せぬCRTに表示する。また、表示部１５は、主制御部２１の指示に従い、種々のダイアログ（図９、図１５、図１７、または図２０を用いて後述する視線入力開始ダイアログ５４、焦点位置移動ダイアログ６１、画質設定条件変更ダイアログ６３、または画質設定条件変更ダイアログ６５）を表示する。

図２は、図１の視線位置入力部１４の内部の構成を表している。

図２に示されるように、視線位置入力部１４は、視線位置入力制御部４１、視線位置入力記憶部４２、カメラ４３、および眼球カメラ４４により構成されている。なお、この視線位置入力部１４は、ユーザの頭部に装着できるように予め設計されており、カメラ４３が表示部１５に表示されている画像を撮像することができ、かつ、眼球カメラ４４がユーザの眼球の画像を撮像することができるようにユーザの頭部に装着される。

視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から供給されたキャリブレーション開始制御信号を取得し、取得されたキャリブレーション開始制御信号に基づいてキャリブレーション処理（図５のフローチャートを参照して後述する）を開始する。視線位置入力制御部４１は、キャリブレーション処理が終了すると、キャリブレーション終了制御信号を生成し、本体１１に供給する。

また、視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から供給された視線位置データ供給開始制御信号を取得し、取得された視線位置データ供給開始制御信号に基づいて、本体１１への視線位置データ供給処理（図１０のフローチャートを参照して後述する）を開始する。視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から供給された視線位置データ終了制御信号を取得し、取得された視線位置データ終了制御信号に基づいて、本体１１への視線位置データ供給処理を終了する。すなわち、視線位入力制御部４１は、視線位置データ供給開始制御信号を本体１１の主制御部２１から取得してから、視線位置データ供給終了制御信号を本体１１の主制御部２１から取得するまで、本体１１への視線位置データの供給を常時行う。

さらに、視線位置入力制御部４１は、眼球カメラ４４から供給された視線信号（すなわち、眼球カメラ４４により撮像されたユーザの眼球の画像データ。以下、同様に用いる）に基づいてユーザの視線位置を算出するための視線位置座標（以下、「視線位置座標」という。）を視線位置入力記憶部４２から読み出し、読み出された視線位置座標と取得された視線信号に基づいて、ユーザの現在の視線位置を算出し、算出されたユーザの現在の視線位置のデータである視線位置データを本体１１と視線位置入力記憶部４２に供給する。

視線位置入力記憶部４２は、眼球カメラ４４から供給された視線信号に基づいてユーザの視線位置を算出するための視線位置座標を予め記憶し、視線位置入力制御部４１の指示に従い、適宜、視線位置入力制御部４１に視線位置座標を供給する。また、視線位置入力記憶部４２は、視線位置入力制御部４１から供給された視線位置データを取得し、取得された視線位置データを記憶する。

カメラ４３は、ユーザが視線位置入力部１４を頭部に装着したとき、表示部１５の画面を撮像することができるように予め所定の位置に設けられており、視線位置入力制御部４１の指示に従い、適宜、カメラ４３により撮像された本体１１の表示部１５の画面の画像データである画面画像データ（以下、「画面画像データ」という。）を視線位置入力制御部４１に供給する。

眼球カメラ４４は、ユーザが視線位置入力部１４を装着したとき、ユーザの眼球の画像を撮像することができるように予め所定の位置に設けられており、適宜、眼球カメラ４４により撮像されたユーザの眼球の画像データである視線信号を視線入力制御部４１に供給する。

図３および図４のフローチャートを参照して、本体１１の視線入力処理について説明する。なお、この処理は、表示部１５にBモード画像が表示された後、ユーザの頭部に視線位置入力部１４が装着されることにより開始される。

ステップＳ１において、主制御部２１は、ユーザが入力部（入力手段）１３のキーボード（図示せず）やマウス（図示せず）を操作することにより、視線入力処理を開始するとの指示がなされたか否かを判定し、視線入力処理を開始するとの指示がなされたと判定するまで待機する。

ステップＳ１において視線入力処理を開始するとの指示がなされたと判定された場合、主制御部２１はステップＳ２で、視線位置入力部１４にキャリブレーション処理を開始させるための制御信号であるキャリブレーション開始制御信号を生成し、視線位置入力部１４に供給する。

次に、図５のフローチャートを参照して、図３のステップＳ２の処理に対応する、図１の視線位置入力部１４のキャリブレーション処理について説明する。

ステップＳ４１において、視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から供給されるキャリブレーション開始制御信号を取得したか否かを判定し、キャリブレーション開始制御信号を取得したと判定されるまで待機する。

ステップＳ４１においてキャリブレーション開始制御信号を取得したと判定された場合、視線位置入力制御部４１はステップＳ４２で、眼球カメラ４４により撮像されたユーザの眼球の画像データである視線信号を眼球カメラ４４から取得する。

ステップＳ４３において、視線位置入力制御部４１は、視線位置入力記憶部４２に予め記憶されている視線位置座標を読み出す。ステップＳ４４において、視線位置入力制御部４１は、取得された視線信号と読み出された視線位置座標に基づいて、ユーザの現在の視線位置を算出する。

図６を参照して、ユーザの現在の視線位置を算出する方法を説明する。

図６に示されるように、点５１は、眼球カメラ４４により撮像されたユーザの眼球の画像データである視線信号におけるユーザの現在の視線位置を示しており、横軸は視線位置座標のx軸、縦軸は視線位置座標のy軸をそれぞれ示している。図６の場合、ユーザの現在の視線位置は、視線位置座標（x軸とy軸）に基づいて、x軸の値がx_１であり、y軸の値がy_１であると算出される。このとき、ユーザの現在の視線位置（x_１、y_１）と表記する。

ステップＳ４５において、視線位置入力制御部４１は、算出されたユーザの現在の視線位置のデータであるキャリブレーション用視線位置データ（以下、「キャリブレーション用視線位置データ」という。）を本体１１に供給する。視線位置入力制御部４１は、算出されたキャリブレーション用視線位置データを視線位置入力記憶部４２に供給する。ステップＳ４６において、視線位置入力記憶部４２は、視線位置入力制御部４１から供給されたキャリブレーション用視線位置データを取得し、取得されたキャリブレーション用視線位置データを記憶する。

ここで、図３に戻り、視線位置入力部１４における図５のステップＳ４５の処理に対応して行われる本体１１の処理（図３のステップＳ３乃至Ｓ５の処理）について説明する。

ステップＳ３において、視線位置データ取得部２７は、視線位置入力部１４から供給されたキャリブレーション用視線位置データを取得するとともに、取得されたキャリブレーション用視線位置データを主制御部２１に供給する。ステップＳ４において、主制御部２１は、取得されたキャリブレーション用視線位置データに基づいて、表示部１５にポインタを表示させるためのポインタ表示制御信号を生成し、表示部１５に供給する。ステップＳ５において、表示部１５は、主制御部２１から供給されたポインタ表示制御信号に基づいて、図７に示されるようにポインタ５２を表示する。

図５に戻り、ステップＳ４７において、視線位置入力制御部４１は、カメラ４３により撮像された画面画像データをカメラ４３から取得する。すなわち、カメラ４３により撮像された図７に示されるような画面画像データがカメラ４３から取得される。ステップＳ４８において、視線位置入力制御部４１は、取得された画面画像データに基づいて、本体１１の表示部１５におけるポインタの位置を算出するための画面位置座標を生成する。ステップＳ４９において、視線位置入力制御部４１は、生成された画面位置座標に基づいて、本体１１の表示部１５に表示されているポインタ５２の表示位置を算出する。

図８を参照して、本体１１の表示部１５に表示されるポインタ５２の位置を算出する方法を説明する。

図８に示されるように、点５３は、本体１１の表示部１５に表示されるポインタ５２の中心の位置を示しており、横軸は視線位置座標のX軸、縦軸は視線位置座標のY軸をそれぞれ示している。図８の場合、ポインタ５２の中心の位置がユーザの現在の視線位置として算出され、ユーザの現在の視線位置は、視線位置座標（X軸とY軸）に基づいて、X軸の値がX_１であり、Y軸の値がY_１であると算出される。このとき、本体１１の表示部１５に表示されるポインタ５２の位置（X_１、Y_１）と表記する。

視線位置入力制御部４１は、算出されたポインタ５２の表示位置のデータであるポインタ表示位置データを視線位置入力記憶部４２に供給する。

ステップＳ５０において、視線位置入力記憶部４２は、視線位置入力制御部４１から供給されたポインタ表示位置データを取得し、取得されたポインタ表示位置データを記憶する。

ステップＳ５１において、視線位置入力制御部４１は、視線位置入力記憶部４２に記憶されているキャリブレーション用視線位置データとポインタ表示位置データを読み出す。ステップＳ５２において、視線位置入力制御部４１は、読み出されたキャリブレーション用視線位置データとポインタ表示位置データに基づいて、キャリブレーション用の視線位置とポインタ５２の表示位置が一致するか否かを判定する。すなわち、図６と図７の場合、キャリブレーション用の視線位置（x_１、y_１）とポインタ５２の表示位置（X_１、Y_１）が一致するか否かが判定される。

ステップＳ５２においてキャリブレーション用の視線位置とポインタの表示位置が一致しないと判定された場合、視線位置入力制御部４１はステップＳ５３で、キャリブレーション用の視線位置とポインタ５２の表示位置が一致するように、視線位置座標を調整する。具体的には、キャリブレーション用の視線位置とポインタ５２の表示位置が一致するように、視線位置座標（x軸とy軸）を所定の値で平行移動する。視線位置入力制御部４１は、調整された視線位置座標を視線位置入力記憶部４２に供給する。

ステップＳ５４において、視線位置入力記憶部４２は、視線位置入力制御部４１から供給された、調整された視線位置座標を記憶する。

ステップＳ５２においてキャリブレーション用の視線位置とポインタの表示位置が一致すると判定された場合、ステップＳ５３とステップＳ５４の処理はスキップされる。すなわち、この場合、視線位置座標の調整処理は行われない。

ステップＳ５５において、視線位置入力制御部４１は、キャリブレーション終了制御信号を生成し、本体１１に供給する。

このように、視線位置入力部１４においてキャリブレーション処理を行うようにしたので、ユーザの視線位置データを供給する場合、視線位置入力部１４は、ユーザの現在の正確な視線位置データを本体１１に供給することができる。

図３に戻り、ステップＳ６において、主制御部２１は、視線位置入力部１４からキャリブレーション終了制御信号を取得したか否かを判定し、キャリブレーション終了制御信号を取得したと判定されるまで待機する。

ステップＳ６においてキャリブレーション終了制御信号を取得したと判定された場合、主制御部２１はステップＳ７で、視線入力が開始される旨のダイアログを表示させるための視線入力開始ダイアログ表示制御信号を生成し、表示部１５に供給する。ステップＳ８において、表示部１５は、主制御部２１から供給された視線入力開始ダイアログ表示制御信号に基づいて、図９に示されるような視線入力開始ダイアログ５４を表示する。

図９の視線入力開始ダイアログ５４は、メッセージ表示欄５５を有している。

図９の例の場合、メッセージ表示欄５５には、メッセージとして「視線入力を開始します」が表示される、これにより、ユーザは、これ以降、視線入力を行うことができることが分かる。

ステップＳ９において、主制御部２１は、内蔵した図示せぬタイマにより、予め設定された所定の時間が経過したか否かを判定し、所定の時間が経過したと判定されるまで待機する。すなわち、予め設定された所定の時間が経過するまで、視線入力が開始される旨の視線入力開始ダイアログ５４が表示される。これにより、ユーザは、予め設定された所定の時間、視線入力を行うことができるか否かを確認することができる。

ステップＳ９において所定の時間が経過したと判定された場合、主制御部２１はステップＳ１０で、ユーザの現在の視線位置データの供給を視線位置入力部１４に開始させるための視線位置データ供給開始制御信号を生成し、視線位置入力部１４に供給する。

次に、図１０のフローチャートを参照して、図３のステップＳ１０の処理に対応する、図１の視線位置入力部１４の視線位置データ供給処理について説明する。

ステップＳ６１において、視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から視線位置データ供給開始制御信号を取得したか否かを判定し、本体１１の主制御部２１から視線位置データ供給開始制御信号を取得したと判定されるまで待機する。

ステップＳ６１において本体１１の主制御部２１から視線位置データ供給開始制御信号を取得したと判定された場合、視線位置入力制御部４１はステップＳ６２で、眼球カメラ４４により撮像されたユーザの眼球の画像データである視線信号を眼球カメラ４４から取得する。

ステップＳ６３において、視線位置入力制御部４１は、視線位置入力記憶部４２に記憶されている調整後の視線位置座標を読み出す。ステップＳ６４において、視線位置入力制御部４１は、取得された視線信号と読み出された調整後の視線位置座標に基づいて、ユーザの現在の視線位置を算出する。

ステップＳ６５において、視線位置入力制御部４１は、算出されたユーザの現在の視線位置のデータである視線位置データを本体１１と視線位置入力記憶部４２に供給する。

ステップＳ６６において、視線位置入力記憶部４２は、視線位置入力制御部４１から供給されたユーザの現在の視線位置データを取得し、取得されたユーザの現在の視線位置データを記憶する。

ステップＳ６７において、視線位置入力制御部４１は、本体１１の主制御部２１から、視線位置データの供給を終了させるための視線位置データ供給終了制御信号（図４のフローチャートを用いて後述するステップＳ３３の処理により本体１１から供給された制御信号）を取得したか否かを判定する。ステップＳ６７において本体１１の主制御部２１から、視線位置データの供給を終了させるための視線位置データ供給終了制御信号を取得していないと判定された場合、処理はステップＳ６２に進み、ステップＳ６２以降の処理が繰り返される。すなわち、本体１１の主制御部２１から視線位置データ供給終了制御信号を取得したと判定されるまで、視線位置入力部１４は、ユーザの現在の視線位置データを供給し続ける。

これにより、本体１１は、視線位置入力部１４に視線位置データ供給終了制御信号を供給するまで、ユーザの現在の視線位置データを取得し続けることができ、取得されたユーザの現在の視線位置データに基づいてポインタ５２を表示することができる。

ステップＳ６７において本体１１の主制御部２１から、視線位置データの供給を終了させるための視線位置データ供給終了制御信号を取得したと判定された場合、視線位置入力制御部４１はステップＳ６８で、ユーザの現在の視線位置データの本体１１への供給を終了する。

図４に戻り、ステップＳ１１において、視線位置データ取得部２７は、ユーザの現在の視線位置データを視線位置入力部１４から取得するとともに、取得されたユーザの現在の視線位置データを主制御部２１に供給する。ステップＳ１２において、主制御部２１は、視線位置データ取得部２７から供給された視線位置データに基づいて、表示部１５にポインタ５２を表示させるためのポインタ表示制御信号を生成し、表示部１５に供給する。ステップＳ１３において、表示部１５は、主制御部２１から供給されたポインタ表示制御信号に基づいてポインタ５２を表示する。これにより、ユーザは、表示部１５の画面のどこに自分の視線位置があるのかを知ることができる。

図１１は、Bモード画像とともに表示部１５に表示されるポインタ５２の表示例である。

ここで、表示部１５に表示される画面は、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて、予め領域１乃至５の５つの領域に分けられており、図１１に示されるようにポインタ５２は、表示部１５に表示される画面の領域１の所定の位置に表示されている。これは、ユーザの現在の視線位置が表示部１５に表示される画面の領域１の所定の位置であることを示している。

また、図１１に示される三角斜線部分（以下、「焦点位置ポインタ５６」という。）は、送信時における超音波ビームの現在の焦点位置を示しており、図１１の場合、送信時における超音波ビームの現在の焦点位置は、表示部１５に表示される画面の領域２の所定の位置になるように設定されている。なお、本体１１の視線入力処理を開始する前から、送信時における超音波ビームの最初の焦点位置が表示部１５に表示される画面の領域２の所定の位置になるように予め設定されている。勿論、送信時における超音波ビームの最初の焦点位置が表示部１５に表示される画面の他の領域になるように予め設定してもよい。

ステップＳ１４において、主制御部２１は、視線位置データ取得部２７から供給された視線位置データに基づいて、ユーザの現在の視線位置が表示部１５の画面の外であるか否かを判定する。ステップＳ１４においてユーザの現在の視線位置が表示部１５の画面の外であると判定された場合、主制御部２１はステップＳ１５で、エラー処理を実行し、その後、処理はステップＳ１１に進み、ステップＳ１１以降の処理が繰り返される。

ステップＳ１４においてユーザの現在の視線位置が表示部１５の画面の外ではないと判定された場合、主制御部２１はステップＳ１６で、視線位置データ取得部２７から供給された視線位置データに基づいて、ユーザの現在の視線位置が、設定された送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域の外であるか否かを判定する。

図１１の場合、ユーザの現在の視線位置は、表示部１５に表示される画面の領域１の所定の位置であり、送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域として領域２が設定されていることから、設定された送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域の外であると判定される。

ステップＳ１６においてユーザの現在の視線位置が、設定された送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域の外ではないと判定された場合（すなわち予め設定された送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域の中であると判定された場合）、処理はステップＳ１１に進み、ステップＳ１１以降の処理が繰り返される。

ステップＳ１６においてユーザの現在の視線位置が、設定された送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域の外であると判定された場合、主制御部２１はステップＳ１７で、視線位置データに基づいて、ユーザの現在の視線位置が同一の領域で所定の時間が経過したか否かを判定する。

ステップＳ１７においてユーザの現在の視線位置が同一の領域で所定の時間が経過したと判定された場合、主制御部２１はステップＳ１８で、ユーザの視線位置が属する領域を変更するための領域変更制御信号を生成し、設定条件変更部２６に供給する。設定条件変更部２６は、主制御部２１から供給された領域変更制御信号に基づいて、設定されている送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域を、所定の時間が経過したと判定されたユーザの現在の視線位置が属する領域に変更し、変更された領域のデータである領域データをデータ記憶部３２に供給する。

図１２の場合、ユーザの現在の視線位置が属する領域は領域３であり、その領域で所定の時間が経過した場合、送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域が領域２から領域３に変更される。

このように、視線位置入力部１４から供給されたユーザの現在の視線位置データに基づいて、設定されている送信時における超音波ビームの焦点位置を含む所定の領域を、ユーザが所望する領域に変更することができる。

なお、本体の視線入力処理により本体の視線入力処理前に予め設定された領域がすでに新たな領域に変更されている場合、この視線入力処理により変更され、現在設定されている領域に基づいて、視線入力処理がなされる。後述する焦点位置と画質設定条件の変更についても、同様である。

ステップＳ１９において、データ記憶部３２は、設定条件変更部２６から供給された領域データを取得し、取得された領域データを記憶する。ステップＳ２０において、主制御部２１は、データ記憶部３２に記憶されている領域データを読み出すとともに、焦点位置設定条件データベース３３に管理されている焦点位置設定条件データベースを読み出し、設定条件変更２６に供給する。

図１３は、焦点位置設定条件データベース３３に管理されている焦点位置設置条件データベースの例を表している。

図１３の第１列目と第２列目には、「領域」と「焦点位置」が対応付けられて記述されており、それぞれ、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域と、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置を示している。

図１３の第１行目の場合、「領域」は「領域１」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域１」であることを示しており、また、「焦点位置」は「D_１」であり、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置が「D_１」であることを示している。なお、送信時における超音波ビームの焦点位置は、対応する領域に含まれる範囲内の焦点位置の代表値、例えば、対応する領域に含まれる範囲内の焦点位置の中間値となるように予め設定されている。勿論、対応する領域に含まれる範囲内の焦点位置であれば、どの焦点位置でもあってもよい。以下、図１３の第２行目乃至第５行目についても同様である。

図１３の第２行目の場合、「領域」は「領域２」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域２」であることを示しており、また、「焦点位置」は「D_２」であり、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置が「D_２」であることを示している。

図１３の第３行目の場合、「領域」は「領域３」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域３」であることを示しており、また、「焦点位置」は「D_３」であり、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置が「D_３」であることを示している。

図１３の第４行目の場合、「領域」は「領域４」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域４」であることを示しており、また、「焦点位置」は「D_４」であり、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置が「D_４」であることを示している。

図１３の第５行目の場合、「領域」は「領域５」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域５」であることを示しており、また、「焦点位置」は「D_５」であり、対応する領域にユーザの視線位置があるとされた場合の送信時における超音波ビームの焦点の位置が「D_５」であることを示している。

ステップＳ２１において、設定条件変更部２６は、主制御部２１を介して焦点位置設定条件データベース３３から供給された焦点位置設定条件データベースを参照して、主制御部２１を介してデータ記憶部３２から供給された領域データに基づいて、設定されている焦点位置を変更する。設定条件変更部２６は、変更された焦点位置のデータである焦点位置データをデータ記憶部３２に供給する。

図１２の例の場合、ユーザの現在の視線位置が含まれる領域は領域３であり、送信時における超音波ビームの焦点位置が「D_２」から「D_３」に変更される。

ステップＳ２２において、データ記憶部３２は、設定条件変更部２６から供給された焦点位置データを取得し、取得された焦点位置データを記憶する。ステップＳ２３において、主制御部２１は、データ記憶部３２に記憶されている焦点位置データを読み出す。

ステップＳ２４において、主制御部２１は、読み出された焦点位置データに基づいて、変更された所定の焦点位置に変更するための焦点位置移動制御信号を生成し、送信部２２と受信部２３に供給する。ステップＳ２５において、送信部２２は、主制御部２１から供給された焦点位置移動制御信号に基づいて、変更された所定の焦点位置に移動するようにレートパルスに遅延時間を与え、送信部２２の図示せぬパルサに供給する。また、受信遅延回路は、主制御部２１から供給される焦点位置移動制御信号に基づいて、プリアンプから供給された増幅後のエコー信号に送信部２２の送信遅延回路で与えられた遅延時間を元に戻すような遅延時間を与え、加算器に供給する。

図１２の場合、設定されている焦点位置は「D_２」であり、ユーザの視線位置が領域３で所定の時間経過した場合、図１４に示されるように、焦点位置ポインタ５６が図１４の矢印の方向に移動する。すなわち、送信時における超音波ビームの焦点位置が「D_２」から「D_３」に移動する。このように、視線位置入力部１４から供給されたユーザの現在の視線位置データに基づいて、設定されている焦点位置を、ユーザが所望する焦点位置に変更し、移動することができる。

ここで、送信時における超音波ビームの焦点位置近傍では、超音波ビームが収束することで、そのビームが細くなり、かつ、超音波ビームの音響パワーレベルが上がるため、表示部１５に表示する際に対象とする領域で、より空間分解能が高く、かつ、よりコントラストの高い画質のよい画像を表示することができる。

従って、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、視線位置入力部１４から供給されたユーザの現在の視線位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に変更、移動するようにしたので、ユーザが所望する焦点位置近傍において空間分解能が高く、かつ、コントラストの高い画質のよい画像を表示することができる。

ステップＳ２６において、主制御部２１は、焦点位置が移動した旨のダイアログを表示させるための焦点位置移動ダイアログ表示制御信号を生成し、表示部１５に供給する。ステップＳ２７において、表示部１５は、主制御部２１から供給された焦点位置移動ダイアログ表示制御信号に基づいて、図１５に示されるような焦点位置移動ダイアログ６１を表示する。

図１５の焦点位置移動ダイアログ６１は、メッセージ表示欄６２を有している。

図１５の例の場合、メッセージ表示欄６２には、メッセージとして「焦点位置を移動しました」が表示される、これにより、ユーザは、本体１１の視線入力処理により焦点位置が移動したことが分かる。なお、予め設定された所定の時間が経過すると、焦点位置移動ダイアログ６１は非表示となる。また、本発明の実施形態においては、文字表記によるメッセージを表示する例を示しているが、アイコンなどのマークや図を用いて表示するようにしてもよい。

ステップＳ２８において、主制御部２１は、データ記憶部３２に記憶されている領域データと画質設定条件データベース３４に管理されている画質設定条件データベースを読み出し、設定条件変更部２６に供給する。

図１６は、画質設定条件データベース３４に管理されている画質設定条件データベースの例を表している。

図１６の第１列目乃至第５列目には、「領域」、「超音波の送信波形」、「送信周波数」、「送信波数」、「受信周波数」、および「超音波の音響パワーレベル」が対応付けて記述されており、それぞれ、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類、超音波プローブ１２から送信される超音波の単位時間における繰り返し回数、送信周波数によって決められた波で放射される波の数、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数、および超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値を示している。なお、図１６の第２列目乃至第５列目の「超音波の送信波形」、「送信周波数」、「送信波数」、「受信周波数」、および「超音波の音響パワーレベル」は、図１６の第１列目の「領域」ごとに最適な条件が対応付けられて登録されている。すなわち、図１６の第１列目の「領域」ごとに予め設定されている所定の焦点位置において最適な条件が対応付けられて登録されている。

図１６の第１行目の場合、「領域」は「領域１」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域１」であることを示している。「超音波の送信波形」は「b_１」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類が「b_１」であることを示している。「送信周波数」は「c_１」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の周波数が「c_１」であることを示している。「送信波数」は「d_１」であり、送信周波数によって決められた波で放射される波の数が「d_１」であることを示している。「受信周波数」は「e_１」であり、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数が「e_１」であることを示している。「超音波の音響パワーレベル」は「f_１」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値が「f_１」であることを示している。

図１６の第２行目の場合、「領域」は「領域２」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域２」であることを示している。「超音波の送信波形」は「b_２」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類が「b_２」であることを示している。「送信周波数」は「c_２」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の周波数が「c_２」であることを示している。「送信波数」は「d_２」であり、送信周波数によって決められた波で放射される波の数が「d_２」であることを示している。「受信周波数」は「e_２」であり、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数が「e_２」であることを示している。「超音波の音響パワーレベル」は「f_２」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値が「f_２」であることを示している。

図１６の第３行目の場合、「領域」は「領域３」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域３」であることを示している。「超音波の送信波形」は「b_３」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類が「b_３」であることを示している。「送信周波数」は「c_３」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の周波数が「c_３」であることを示している。「送信波数」は「d_３」であり、送信周波数によって決められた波で放射される波の数が「d_３」であることを示している。「受信周波数」は「e_３」であり、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数が「e_３」であることを示している。「超音波の音響パワーレベル」は「f_３」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値が「f_３」であることを示している。

図１６の第４行目の場合、「領域」は「領域４」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域４」であることを示している。「超音波の送信波形」は「b_４」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類が「b_４」であることを示している。「送信周波数」は「c_４」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の周波数が「c_４」であることを示している。「送信波数」は「d_４」であり、送信周波数によって決められた波で放射される波の数が「d_４」であることを示している。「受信周波数」は「e_４」であり、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数が「e_４」であることを示している。「超音波の音響パワーレベル」は「f_４」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値が「f_４」であることを示している。

図１６の第５行目の場合、「領域」は「領域５」であり、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め分けられた領域が「領域５」であることを示している。「超音波の送信波形」は「b_５」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の時間的な変化を表す曲線の形の種類が「b_５」であることを示している。「送信周波数」は「c_５」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の周波数が「c_５」であることを示している。「送信波数」は「d_５」であり、送信周波数によって決められた波で放射される波の数が「d_５」であることを示している。「受信周波数」は「e_５」であり、生体内から反射されて受信された超音波受信信号に対して映像化するために利用する周波数帯域のおよそ中心に当たる周波数が「e_５」であることを示している。「超音波の音響パワーレベル」は「f_５」であり、超音波プローブ１２から送信される超音波の１秒間に所定の面を通過する超音波のエネルギーのデシベル表示した値が「f_５」であることを示している。

ステップＳ２９において、設定条件変更部２６は、主制御部２１を介して画質設定条件データベース３４から供給された画質設定条件データベースを参照して、主制御部２１を介してデータ記憶部３２から供給された領域データに基づいて、設定されている画質設定条件を変更する。

図１４の場合、ユーザの現在の視線位置が属する「領域」が「領域３」であることから、設定されている焦点位置に対応する画質設定条件が、「領域２」に対応する画質設定条件（「超音波の送信波形」が「b_２」であり、「送信周波数」が「c_２」であり、「送信波数」が「d_２」であり、「受信周波数」が「e_２」であり、「超音波の音響パワーレベル」が「f_２」である画質設定条件）から、「領域３」に対応する画質設定条件（「超音波の送信波形」が「b_３」であり、「送信周波数」が「c_３」であり、「送信波数」が「d_３」であり、「受信周波数」が「e_３」であり、「超音波の音響パワーレベル」が「f_３」である画質設定条件）に変更される。

設定条件変更部２６は、変更された画質設定条件（「超音波の送信波形」が「b_３」であり、「送信周波数」が「c_３」であり、「送信波数」が「d_３」であり、「受信周波数」が「e_３」であり、「超音波の音響パワーレベル」が「f_３」である画質設定条件）に関するデータである画質設定条件データを主制御部２１に供給する。主制御部２１は、設定条件変更部２６から供給された画質設定条件データに基づいて画質設定条件変更制御信号を生成し、送信部２２と受信部２３に供給する。送信部２２と受信部２３は、主制御部２１から供給された画質設定条件変更制御信号に基づいて、それぞれ、予め設定されている画質設定条件を新たな画質設定条件に変更する。

このように、ユーザの現在の視線位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に変更、移動するとともに、その焦点位置に最適な画質設定条件に変更することができる。これにより、ユーザは、自ら視線を移動させるだけで、ユーザが所望する焦点位置に自動的に変更、移動させることができるとともに、その焦点位置に最適な画質設定条件に自動的に変更させることが可能となる。従って、超音波診断装置１の操作性を向上させることができる。

ステップＳ３０において、主制御部２１は、画質設定条件が変更された旨のダイアログを表示させるための画質設定条件変更制御信号を生成し、表示部１５に供給する。

ステップＳ３１において、表示部１５は、主制御部２１から供給された画質設定条件変更制御信号に基づいて、図１７に示されるような画質設定条件変更ダイアログ６３を表示する。

図１７の画質設定条件変更ダイアログ６３は、メッセージ表示欄６４を有している。

図１７の例の場合、メッセージ表示欄６４には、メッセージとして「画質設定条件が変更されました」が表示される、これにより、ユーザは、本体１１の視線入力処理により画質設定条件が変更されたことが分かる。なお、画質設定条件変更ダイアログ６３は、予め設定された所定の時間が経過すると、非表示となる。また、本発明の実施形態においては、文字表記によるメッセージを表示する例を示しているが、アイコンなどのマークや図を用いて表示するようにしてもよい。

ステップＳ３２において、主制御部２１は、ユーザが入力部１３のキーボード（図示せず）やマウス（図示せず）を操作することにより、視線入力処理を終了するとの指示がなされたか否かを判定する。

ステップＳ３２において視線入力処理を終了するとの指示がなされていないと判定された場合、処理はステップＳ１１に進み、ステップＳ１１の処理が繰り返される。これにより、ユーザが視線入力処理を終了するとの指示をするまで、何回でも、ユーザの現在の視線位置データを取得し、取得されたユーザの現在の視線位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に変更、移動するとともに、その焦点位置に最適な画質条件に変更することができる。

ステップＳ３２において視線入力処理を終了するとの指示がなされたと判定された場合、主制御部２１はステップＳ３３で、視線位置データの供給を視線位置入力部１４に終了させるための視線位置データ供給終了制御信号を生成し、視線位置入力部１４に供給する。その後、本体１１の視線入力処理は終了する。

ステップＳ１７において同一の領域で所定の時間が経過していないと判定された場合、処理はステップＳ１１に進み、ステップＳ１１以降の処理が繰り返される。具体的には、予め設定された所定の領域の外にユーザの視線位置が移動した場合において、同一の領域で所定の時間経過せずに予め設定された所定の領域の外の他の領域に移動してしまったときや、同一の領域で所定の時間経過せずに予め設定された所定の領域に戻ってしまったときに、このような処理がなされる。

これにより、例えば、すでにユーザが所望する焦点位置に移動するとともに、その焦点位置に最適な画質設定条件に変更した場合において、ユーザが間違って視線を所望の領域ではない領域に移してしまった場合であっても、予め設定された所定の時間内に所望の領域ではない領域から所望の領域に視線を移動すれば、ユーザは、現時点での焦点位置と画質設定条件で操作を続けることが可能となる。従って、超音波診断装置の操作性を向上させることができる。

なお、図３および図４のフローチャートを参照して説明した本体１１の視線入力処理においては、取得されたユーザの視線位置データに基づいて、送信時における超音波ビームの焦点位置を移動した後、予め設定された画質設定条件を、移動した焦点位置に対応する画質設定条件に変更するようにしているが、例えば、送信時における超音波ビームの焦点位置を移動した後、予め設定された画質設定条件を、移動した焦点位置に対応する画質設定条件に変更するか否かをユーザに選択させるようにしてもよい。この場合における本体１１の視線入力処理は、図１８および図１９に示されている。

図１８および図１９のフローチャートを参照して、本体１１の他の視線入力処理について説明する。なお、図１８および図１９のステップＳ７１乃至Ｓ９７、およびステップＳ１０１乃至Ｓ１０６の処理は、図３および図４のステップＳ１乃至Ｓ２７、およびステップＳ２８乃至Ｓ３３処理と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。

ステップＳ９８において、主制御部２１は、画質設定条件を変更するか否かをユーザに選択させる旨を表示させるための画質設定条件変更選択ダイアログ表示制御信号を生成し、表示部１５に供給する。

ステップＳ９９において、表示部１５は、主制御部２１から供給された画質設定条件変更選択ダイアログ表示制御信号に基づいて、図２０に示されるような画質設定条件変更選択ダイアログ６５を表示する。

図２０の画質設定条件変更選択ダイアログ６５は、メッセージ表示欄６６の他、コマンドを表示するコマンド表示欄６７とコマンド表示欄６８を有する。

図２０の例の場合、メッセージ表示欄６６には、メッセージとして「画質設定条件を変更しますか？」が表示される。これにより、ユーザは、これ以降の処理により、画質設定条件を変更することができることが分かる。

コマンド表示欄６７とコマンド表示欄６８は、それぞれ、「Yes」と「No」というコマンドのアイコンを表示している。ユーザは、視線位置を移動することで「Yes」というコマンドのアイコンが表示されているコマンド表示欄６７に、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ、所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６７の「Yes」のアイコンを選択し、画質設定条件変更処理の開始を指令することができる。

また、ユーザは、視線位置を移動することで「No」というコマンドのアイコンが表示されているコマンド表示欄６８に、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ、所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６８の「No」のアイコンを選択し、画質設定条件変更処理をキャンセルすることができる。

ステップＳ１００において、主制御部２１は、図２０の画質設定条件変更選択ダイアログ６５に基づいて、ユーザが視線位置を移動し、表示部１５に表示されているポインタ４２を移動させ所定の時間経過させることにより、「Yes」のアイコンが選択されたか否かを判定する。

すなわち、ユーザが視線位置を移動し、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６８の「No」のアイコンを選択した場合、ステップＳ１００において主制御部２１は、ユーザが視線位置を移動し、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６７の「Yes」のアイコンが選択されていないと判定する。その後、ステップＳ１０１乃至Ｓ１０４の処理はスキップされ、処理はステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０５以降の処理が繰り返される。

一方、ユーザが視線位置を移動し、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６７の「Yes」のアイコンを選択した場合、ステップＳ１００において主制御部２１は、ユーザが視線位置を移動し、表示部１５に表示されているポインタ５２を移動させ所定の時間経過させることにより、コマンド表示欄６７の「Yes」のアイコンが選択されたと判定する。その後、処理はステップＳ１０１に進む。

このように、画質設定条件変更選択ダイアログ６５を表示し、移動した焦点位置に対応する画質設定条件に変更するか否かを視線位置によりユーザに選択させるようにしたので、ユーザは、好みに応じて画質設定条件を変更するか否かを選択することができる。

なお、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、視線位置入力部１４をユーザの頭部に装着させるようにしたが、例えば、ユーザの画像が撮像できるように表示部１５の画面上部の一部に視線位置入力部１４を配置し、ユーザの視線位置データを取得するようにしてもよい。この場合の視線位置入力部１４においては、カメラ３３と眼球カメラ３４は１つでもよく、例えば、CCD（Charge Coupled Device）カメラを備えるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、ユーザの視線位置データを取得し、取得されたユーザの視線位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に変更し、その焦点位置に最適な画質設定条件に変更するようにしているが、例えば、ユーザの頭部の位置や角度を検出できるような磁気センサを用いて、ユーザの頭部の位置のデータである頭部位置データを取得し、取得されたユーザの頭部位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に移動し、その焦点位置に最適な画質設定条件に変更するようにしてもよい。勿論、ユーザの視線や頭部に限られず、位置データとして取得可能な部位であればよい。

さらに、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、画質設定条件として、「超音波の送信波形」、「送信周波数」、「送信波数」、「受信周波数」、および「超音波の音響パワーレベル」を用いるようにしているが、焦点位置設定条件データベースに登録されている「焦点位置」を画質設定条件として用いるようにしてもよいし、その他、例えば、送受信フィルタ、走査線数、エッジエンハンス処理、ダイナミックレンジ、フレーム相関処理などの条件を画質設定条件として用いるようにしてもよい。勿論、画質設定条件として、これらの条件のうちのいくつかの条件を目的に合わせて組み合わせることも可能である。

また、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、ユーザの現在の視線位置データに基づいて、ユーザが所望する焦点位置に変更し、その焦点位置に最適な画質設定条件に変更するようにしているが、例えば、画質設定条件以外の設定条件（例えば、画面をズームする処理を行う設定条件など）を予めユーザの視線位置やその動きなどと対応付けてデータベースに登録しておき、ユーザの現在の視線位置データに基づいてその設定条件を変更するようにしてもよい。例えば、表示部に２つの画像が表示されている場合、ユーザが視線を所定の位置に移動したとき、いずれか一方の画像に関するフレームレートを相対的に多くなるようにしてもよい。これにより、操作におけるユーザの好みをより反映させることができる。従って、超音波診断装置の操作性をより向上させることができる。もちろん、設定条件を予めユーザの視線位置やその動きなどと対応付けてデータベースに登録しておき、ユーザの現在の視線位置データに基づいてその設定条件を変更するだけでなく、表示部１５に予め設定条件や操作などを表示させるようにして、ユーザの視線位置データを用いてユーザが指令を出すことができるようにしてもよい。

さらに、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、２次元断層像について用いているようにしているが、例えば、３次元断層像について用いるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、表示部１５に表示されるポインタ５２の形状は、十字型のマーカを用いるようにしているが、例えば、種々の形状や色のマーカをポインタとして用いるようにしてもよい。また、本体１１の視点入力処理を開始する前に、ユーザにより複数のマーカのうちから所望のマーカを予め選択させるようにしてもよい。また、表示部１５に表示されるポインタ５２を表示するか非表示にするかをユーザに予め選択させるようにしてもよい。

なお、本発明の実施形態に示された超音波診断装置１においては、送信時における超音波ビームの焦点位置に応じて予め５つの領域に分けるようにしたが、領域の数をより多く分けるようにしてもよく、領域の数をより多くすることで、ユーザが所望する焦点位置をより多く設けることができるようになる。但し、領域の数があまりにも多いと、不必要に焦点位置が移動してしまうため、不必要に焦点位置が移動しないように、領域の数を適度に分けることが必要である。これにより、不必要に焦点位置が移動することなく、ユーザが所望する焦点位置において、より空間分解能が高く、かつ、コントラストの高い画質のよい画像を表示することができる。

本発明は、超音波診断装置などに適用することができる。

本発明を適用した超音波診断装置の実施形態を示す内部の構成を表すブロック図。 図１の視線位置入力部の内部の構成を表すブロック図。 図１の本体の視線入力処理を説明するフローチャート。 図１の本体の視線入力処理を説明するフローチャート。 図１の視線位置入力部のキャリブレーション処理を説明するフローチャート。 図１の視線位置入力部におけるユーザの現在の視線位置を算出する方法を説明する図。 図１の表示部に表示されるポインタの表示例を示す図。 図１の視線位置入力部における本体の表示部に表示されるポインタの位置を算出する方法を説明する図。 図１の表示部に表示される視線入力開始ダイアログの表示例を示す図。 図１の視線位置入力部の視線位置データ供給処理を説明するフローチャート。 図１の表示部に表示される表示例を示す図。 図１の表示部に表示される表示例を示す図。 図１の本体の記憶部に記憶されている焦点位置設定条件データベースの例を示す図。 図１の表示部に表示される表示例を示す図。 図１の表示部に表示される焦点位置移動ダイアログの表示例を示す図。 図１の本体の記憶部に記憶されている画質設定条件データベースの例を示す図。 図１の表示部に表示される画質設定条件変更ダイアログの表示例を示す図。 図１の本体の他の視線入力処理を説明するフローチャート。 図１の本体の他の視線入力処理を説明するフローチャート。 図１の表示部に表示される画質設定条件変更選択ダイアログの表示例を示す図。

符号の説明

１ 超音波診断装置
１１ 本体
１２ 超音波プローブ
１３ 入力部
１４ 視線位置入力部
２１ 制御部
２２ 送信部
２３ 受信部
２４ 画像処理取得部
２５ 記憶部
２６ 設定条件変更部
２７ 視線位置データ取得部
２８ DSC
２９ 入出力インタフェース
３０ Bモード処理取得部
３１ ドプラモード処理取得部
３２ データ記憶部
３３ 焦点位置設定条件データベース
３４ 画質設定条件データベース
４１ 視線位置入力制御部
４２ 視線位置入力記憶部
４３ カメラ
４４ 眼球カメラ

Claims (9)

1. 被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記画像データに基づいて表示部に表示される超音波画像を複数の分割領域に分割する分割手段と、
   ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得する視線位置データ取得手段と、
   前記分割された複数の分割領域のうち、前記視線位置データが対応する分割領域を判定する制御部と、
   前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記視線位置データが対応する前記分割領域に応じて変更する手段であって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記視線位置データが対応する前記分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更手段と
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記設定条件変更手段により変更される前記設定条件には、前記超音波ビームの送信時の焦点位置に加えて、少なくとも、超音波の送信波形、送信周波数、送信波数、受信周波数、および音響レベルが含まれる
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記視線位置データ取得手段により取得された前記視線位置データに基づいて、ユーザの視線位置が同一の分割領域に所定の時間属するか否かを判定する時間判定手段をさらに備え、
   前記時間判定手段によりユーザの視線位置が同一の分割領域に所定の時間属すると判定された場合、前記設定条件変更手段は、ユーザの現在の視線位置が属する分割領域を、予め設定されている所定の分割領域から、前記時間判定手段により前記所定の時間属すると判定された分割領域に変更し、変更された分割領域に応じて、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記設定条件を変更する
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 視線入力を開始する旨の指示がなされたか否かを判定する視線入力開始指示判定手段と、
   視線入力を終了する旨の指示がなされたか否かを判定する視線入力終了指示判定手段と
   をさらに備え、
   前記視線位置データ取得手段は、前記視線入力開始指示判定手段により前記視線入力を開始する旨の指示がなされたと判定されたとき、前記視線位置データの取得を開始し、前記視線入力終了指示判定手段により前記視線入力を終了する旨の指示がなされたと判定されるまで、前記視線位置データの取得を繰り返す
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前設定条件変更手段により前記設定条件が変更されたとき、前記設定条件が変更された旨のアイコンに代表される図や文字あるいはダイアログを表示する変更実施に関する表示制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記設定条件変更手段により前記設定条件を変更するとき、前記設定条件のうち、変更する設定条件であるか否かを判定する設定条件変更判定手段をさらに備え、
   前記設定条件変更手段は、前記設定条件変更判定手段により変更する設定条件であると判定された設定条件を変更し、前記設定条件変更判定手段により変更する設定条件ではないと判定された設定条件を変更しない
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段を有する超音波診断装置の画像処理プログラムであって、
   前記画像データに基づいて表示部に表示される超音波画像を複数の分割領域に分割する領域分割ステップと、
   ユーザの視線位置に関するデータである視線位置データを取得する視線位置データ取得ステップと、
   前記分割された複数の分割領域のうち、前記視線位置データが対応する分割領域を判定する注目領域判定ステップと、
   前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記視線位置データが対応する前記分割領域に応じて変更するステップであって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記視線位置データが対応する前記分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とする超音波診断装置の画像処理プログラム。
8. 被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段と、
   ユーザの頭部位置に関するデータである頭部位置データを取得する頭部位置データ取得手段と、
   前記頭部位置データに応じて、前記画像データに基づいて表示部に表示された超音波画像の複数の分割領域のうちユーザが現在注目している分割領域を判定する制御部と、
   前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記ユーザが現在注目している分割領域に応じて変更する手段であって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記ユーザが現在注目している分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更手段と
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
9. 被検体に超音波ビームを走査することで画像データを取得する画像データ取得手段を有する超音波診断装置の画像処理プログラムであって、
   ユーザの頭部位置に関するデータである頭部位置データを取得する頭部位置データ取得ステップと、
   前記頭部位置データに応じて、前記画像データに基づいて表示部に表示された超音波画像の複数の分割領域のうちユーザが現在注目している分割領域を判定する注目領域判定ステップと、
   前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の設定条件を、前記ユーザが現在注目している分割領域に応じて変更するステップであって、前記超音波ビームの送信時の焦点位置が、前記ユーザが現在注目している分割領域に対応する前記被検体の領域内となるよう、前記画像データ取得手段により前記画像データが取得される際の前記超音波ビームの送信時の焦点位置の設定条件を変更する設定条件変更ステップと
   をコンピュータに実行させることを特徴とする超音波診断装置の画像処理プログラム。

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