JP5535596B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、心臓などの検査に使用されるペンシルプローブによって連続波からなる超音波を送受信し、得られたエコー信号に基づくドプラ画像を表示させる超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、被検体に対する超音波の送信を行なってそのエコー信号を取得し、エコー信号に基づく超音波画像を表示させるものである。このような超音波診断装置として、連続波（ＣＷ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）ドプラモードによるドプラ画像を表示させ、血流の速度を観察することができるものがある。

連続波ドプラモードでは、連続波からなる超音波を送受信し、得られたエコー信号の周波数解析を行なって周波数スペクトラムを求める。そして、この周波数スペクトラムに基づくドプラ画像を表示する。

連続波からなる超音波の送受信は、振動子が超音波の送受信面にアレイ状に配列されたアレイ型の超音波プローブを用いて行なうことができる。このアレイ型の超音波プローブは、Ｂモード画像を作成するためのパルス波からなる超音波の送受信を行なうこともできるが、連続波ドプラモード時には、アレイ状に配列された振動子を送信用と受信用とに分けて連続波からなる超音波の送受信を行なう。

また、このようなアレイ型の超音波プローブの他にも、連続波からなる超音波の送受信を行なう超音波プローブとして、一対の送信用と受信用の振動子を有するペンシルプローブが知られている（例えば、特許文献1参照）。

特開２００５−３０４８４１号公報

ところで、前記アレイ型の超音波プローブを用いて連続波ドプラモードの撮影を行なう場合、先ずＢモード用の超音波の送受信を行なってＢモード画像を表示させ、このＢモード画像上の観察対象にカーソル（ｃｕｒｓｏｒ）を設定する。そして、Ｂモード用の送受信時と超音波プローブの位置を変えずに、前記カーソルを通る音線上において連続波ドプラモードの超音波の送受信を行ない、ドプラデータを取得する。これにより、所望の位置におけるドプラデータの取得が可能である。

しかし、前記ペンシルプローブは、一対の送信用と受信用の振動子しか有さないため、このペンシルプローブで得られたエコー信号から通常のＢモード画像を作成してこれを表示することはできない。従って、ペンシルプローブを用いて連続波ドプラモードの送受信を行なう場合には、Ｂモード画像上において走査位置を特定して送受信を行なうことができない。このようなことから、従来前記ペンシルプローブを用いる場合には、アレイ型の超音波プローブとは異なり、操作者の経験と勘から走査位置を定めて送受信を行なう必要があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ペンシルプローブを用いてドプラデータを取得する場合に、所望の位置においてドプラデータを取得できているかを容易に確認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。

この発明は、前記課題を解決するためになされたもので、第１の観点の発明は、取得位置情報を有する医用画像データを記憶する記憶部と、前記医用画像データに基づく医用画像を表示する表示部と、一対の送信用と受信用の振動子を有し、連続波からなる超音波の送受信を行なってドプラデータを取得するペンシルプローブと、該ペンシルプローブによってドプラデータを取得する連続波ドプラモードにおける観察対象を指示する指示表示を、前記表示部に表示された医用画像に設定する指示表示設定部と、前記ペンシルプローブの位置を検出する位置検出部と、該位置検出部の位置情報に基づいて特定される前記ペンシルプローブの走査位置と、前記指示表示によって指示された観察対象の位置であって前記取得位置情報に基づいて特定される位置との位置関係を示す位置関係表示を前記表示部に表示させる位置関係表示設定部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

第２の観点の発明によれば、第１の観点の発明において、前記医用画像データは、前記位置検出部で検出される位置情報と同一座標系の位置情報を有する超音波画像データであることを特徴とする超音波診断装置である。

第３の観点の発明は、第１の観点の発明において、前記医用画像データは、超音波画像以外の医用画像のデータであって、前記位置検出部で検出される位置情報とは別の座標系の位置情報を有する医用画像データであり、前記位置関係表示設定部は、前記医用画像データの座標系と前記位置検出部で検出される位置情報の座標系との位置合わせ処理を行なった上で前記ペンシルプローブの走査位置と前記観察対象の位置との位置関係を特定し、前記位置関係表示の表示を行なうことを特徴とする超音波診断装置である。

第４の観点の発明は、第３の観点の発明において、前記ペンシルプローブによってパルス波からなる超音波の送受信を行ないながら被検体の体表面を移動させて得られた所定断面のエコーデータに基づく超音波画像と、前記医用画像データに基づく医用画像であって前記超音波画像と同一断面の医用画像とが前記表示部に表示されて、前記位置合わせ処理が行なわれることを特徴とする超音波診断装置である。

第５の観点の発明によれば、第１〜４のいずれか一の観点の発明において、前記位置関係表示は、前記指示表示が設定された医用画像上に表示されることを特徴とする超音波診断装置である。

第６の観点の発明は、第１〜４のいずれか一の観点の発明において、前記ペンシルプローブによる走査音線を含む断面の走査音線面医用画像を、前記医用画像データに基づいて表示させる表示画像作成部を備え、前記位置関係表示は、前記走査音線面医用画像上に表示されることを特徴とする超音波診断装置である。

第７の観点の発明によれば、第６の観点の発明において、前記位置検出部は、前記ペンシルプローブに取り付けられた位置センサを含んで構成され、前記ペンシルプローブによる走査音線を含む断面は、前記位置センサと前記走査音線を含む断面であることを特徴とする超音波診断装置である。

第８の観点の発明は、第１〜７のいずれか一の観点の発明において、前記医用画像データは、三次元領域の走査で得られた超音波画像データであることを特徴とする超音波診断装置である。

第９の観点の発明は、第８の観点の発明において、前記表示部に表示された医用画像は、前記三次元領域の超音波画像データに基づく任意断面の超音波画像であることを特徴とする超音波診断装置である。

本発明によれば、前記ペンシルプローブの走査位置と前記連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との位置関係を示す位置関係表示が表示されるので、所望の位置においてドプラデータを取得できているかを容易に確認することができる。

本発明に係る超音波診断装置の実施形態の概略構成の一例を示すブロック図である。 超音波プローブの外観構成を示す図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。 図１に示す超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。 第一実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 所望断面のＢモード画像が表示された表示部を示す図である。 所望断面のＢモード画像に指示表示が設定された表示部を示す図である。 位置関係表示が表示された所望断面のＢモード画像とドプラ画像とが表示された表示部を示す図であり、（Ａ）はペンシルプローブの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離が大きい状態を示す図、（Ｂ）はペンシルプローブの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離が小さい状態を示す図である。 ペンシルプローブによる超音波の走査によって形成される音線が、連続波ドプラモードにおける観察対象を通る場合における位置関係表示を示す図である。 第一実施形態の第一変形例における表示部の表示の一例を示す図であり、（Ａ）はペンシルプローブによる超音波の走査によって形成される音線が、連続波ドプラモードにおける観察対象を通っていない状態を示す図、（Ｂ）はペンシルプローブによる超音波の走査によって形成される音線が、連続波ドプラモードにおける観察対象を通っている状態を示す図である。 第一実施形態の第二変形例における表示部の表示の一例を示す図であり、（Ａ）はペンシルプローブの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離が大きい状態を示す図、（Ｂ）はペンシルプローブの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離が小さい状態を示す図である。 第一実施形態の第二変形例において、ペンシルプローブによる超音波の走査によって形成される音線が、連続波ドプラモードにおける観察対象を通る場合における位置関係表示を示す図である。 第一実施形態の第三変形例において、ペンシルプローブによる超音波の走査によって形成される音線を含む所定断面のＢモード画像が表示された表示部を示す図である。 第二実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 パルス波からなる超音波の送受信を行なうペンシルプローブの移動と超音波の走査断面を示す説明図である。 ペンシルプローブで取得されたエコーデータに基づくＢモード画像が表示された表示部を示す図である。 図１５で示されたＢモード画像とＸ線ＣＴ画像とが並んで表示された表示部を示す図である。 連続波ドプラモードにおける観察対象を含む断面のＸ線ＣＴ画像が表示された表示部を示す図である。 図１７に示すＸ線ＣＴ画像に指示表示が表示された表示部を示す図である。 位置関係表示が表示された所望断面のＸ線ＣＴ画像とドプラ画像とが表示された表示部を示す図である。 パルス波からなる超音波の送受信を行なうペンシルプローブの移動と超音波の走査断面の他例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図８に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、Ｂモード処理部４、ドプラ処理部５、表示制御部６、表示部７、制御部８、操作部９及び磁気発生部１０を備える。

前記超音波プローブ２は、生体組織に対して超音波を送信しそのエコーを受信する。この超音波プローブ２としては、アレイ型の超音波プローブ２Ａとペンシルプローブ２Ｐとが使用される。前記アレイ型の超音波プローブ２Ａは、後述するようにＢモードの送受信を行なう。このアレイ型の超音波プローブ２Ａとしては、例えばリニア型、セクタ型、コンベックス型などの超音波プローブが挙げられる。一方、前記ペンシルプローブ２Ｐは、本例では連続波ドプラモードの送受信を行なう。

前記超音波プローブ２には、磁気受信部１１ａ，１１ｂが取り付けられている。この磁気受信部１１ａ，１１ｂは、前記磁気発生部１０からの磁気を検出する。前記磁気受信部１１ａ，１１ｂの検出信号は、前記表示制御部６の後述する位置算出部６１へ入力されるようになっている。

前記磁気受信部１１ａ，１１ｂは、取付け用のアタッチメント（図示省略）を介して前記超音波プローブ２に取り付けられるようになっている。そして、これら磁気受信部１１ａ，１１ｂは、図２に示すように、前記ペンシルプローブ２Ｐに取り付けられた状態においては、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線Ｌの位置を挟んで互いに対向するようにして取り付けられている。なお、図２において、前記超音波プローブ２のプローブケーブルは図示省略されている。

前記送受信部３は、前記超音波プローブ２を所定の走査条件で駆動させて音線毎の超音波の走査を行なう。前記送受信部３は、前記超音波プローブ２としてアレイ型の超音波プローブ２Ａを駆動させる場合、三次元領域においてＢモード用の走査が行なわれるように前記超音波プローブ２を駆動させる。すなわち、Ｂモード用の走査では、複数の走査面における走査を行なうことにより、三次元領域におけるエコーデータが取得される。

一方、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２がペンシルプローブ２Ｐである場合、連続波ドプラモードの走査が行なわれるように前記超音波プローブ２を駆動させる。ちなみに、前記ペンシルプローブ２Ｐを用いた連続波ドプラモードでは、特定の一音線分の走査で得られたドプラデータに基づくドプラ画像が表示される。

また、送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコーについて、整相加算処理等の信号処理を行なう。前記送受信部３で信号処理されたエコーデータは、前記Ｂモード処理部４及び前記ドプラ処理部５に出力される。

前記Ｂモード処理部４は、Ｂモード時において、前記送受信部３から出力されたエコーデータに対し、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ない、Ｂモードデータを作成する。

前記ドプラ処理部５は、連続波ドプラモード時に、前記送受信部３から出力されたエコーデータについて、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によって周波数解析を行ない、そのスペクトル成分を流速値に変換して流速スペクトルのデータからなるドプラデータを作成する。

前記表示制御部６は、図３に示すように、位置算出部６１、メモリ６２、表示画像作成部６３、指示表示設定部６４、位置関係表示設定部６５を有している。前記位置算出部６１は、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂのいずれかの検出信号に基づいて、前記磁気発生部１０を基準点とする前記超音波プローブ２の位置及び角度を算出する。前記磁気発生部１０、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂ及び位置算出部６１は、本発明における位置検出部の実施の形態の一例である。

また、前記位置算出部６１は、前記超音波プローブ２の位置及び角度の情報に基づいて、前記超音波プローブ２による走査位置を算出する。ここで、前記超音波プローブ２による走査位置とは、前記音線Ｌの位置を云うものとする。ちなみに、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂの位置を基準にした前記音線Ｌの位置が予め設定されているものとする。

このように前記位置算出部６１によって走査位置の算出を行なうことにより、前記超音波プローブ２がアレイ型の超音波プローブ２Ａである場合、三次元の走査領域におけるＢモードデータの位置情報が得られる。この位置情報は、本発明における取得位置情報の実施の形態の一例である。また、前記超音波プローブ２がペンシルプローブ２Ｐである場合にも、このペンシルプローブ２Ｐによる走査位置情報が得られる。

前記メモリ６２には、三次元の走査領域における音線毎のＢモードデータが、その位置情報とともに記憶される。前記メモリ６２は、本発明における記憶部の実施の形態の一例であり、前記Ｂモードデータは、本発明における記憶部に記憶される医用画像データ及び超音波画像データの実施の形態の一例である。

ここで、前記超音波プローブ２で得られたエコーデータであって、後述のＢモード画像データに変換される前のデータをローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）と云うものとする。前記メモリ６２に格納されるＢモードデータは、ローデータである。そして、本発明において記憶部に記憶される医用画像データには、このローデータも含まれるものとする。

前記表示画像作成部６３は、前記Ｂモードデータに基づいて、エコーの信号強度に応じた輝度情報を有するＢモード画像データを作成する。また、前記ドプラデータに基づいて、流速スペクトルを示すドプラ画像データを作成する。そして、前記表示画像作成部６３は、前記Ｂモード画像データに基づくＢモード画像を前記表示部７に表示させる。また、前記表示画像作成部６３は、前記ドプラ画像データに基づくドプラ画像を前記表示部７に表示させる。

前記表示画像作成部６３は、Ｂモード画像として、三次元の走査領域の中から選択された任意の断面の断層像を表示させる。この任意の断面のＢモード画像は、本発明において表示部に表示される医用画像の実施の形態の一例であり、また前記表示部７は、本発明における表示部の実施の形態の一例である。

前記指示表示設定部６４は、前記表示部７に表示された任意の断面のＢモード画像に、前記ペンシルプローブ２Ｐによってドプラデータを取得する連続波ドプラモードにおける観察対象を指示する指示表示Ｉを設定する。この指示表示Ｉは、十字形のカーソルで構成されている（図６〜図８参照）。前記指示表示設定部６４は、前記操作部９からの入力により、指定された位置に前記指示表示Ｉを設定する。このようにして前記指示表示Ｉが設定されると、前記Ｂモードデータが有する位置情報に基づいて、連続波ドプラモードにおける観察対象の位置が特定される。前記指示表示設定部６４及び前記操作部１０は、本発明における指示表示設定部の実施の形態の一例である。

連続波ドプラモードにおける観察対象は、例えば連続波ドプラモードにおいて血流速度を測定したい部分などである。ただし、連続波ドプラモードにおいては、特定の部位のドプラ成分の検出ではなく、超音波の走査によって形成される音線上の全てのドプラ成分の検出が行なわれるので、実際に得られるドプラデータは観察対象そのもののデータではなく、観察対象を含むデータとなる。

前記位置関係表示設定部６５は、前記位置算出部６１で得られたペンシルプローブ２Ｐの走査位置と、前記指示表示Ｉによって指示された前記観察対象の位置との位置関係を示す位置関係表示Ｊを前記表示部７に表示させる（図７、図８参照）。この位置関係表示Ｊは、四角形ｊ１の輪郭線からなる表示であり、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離に応じて四角形ｊ１の面積が変わる表示である。前記位置関係表示設定部６５は、本発明における位置関係表示設定部の実施の形態の一例である。連続波ドプラモードにおいて、操作者は、後述の位置関係表示Ｊを見ながら、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線が前記観察対象を通るように、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置や角度などを調節する。

ここで、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離とは、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線上における特定の点と前記観察対象の位置との距離を云う。前記特定の点は、前記音線上において、前記超音波プローブ２における超音波の送受信面からの距離が、体表面から前記観察対象までの距離と等しい点である。

前記制御部８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、図示しない記憶部に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。また、前記操作部９は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図４のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、前記超音波プローブ２としてアレイ型の超音波プローブ２Ａを用いて三次元の走査領域における超音波の送受信を行ない、エコーデータを取得する。前記Ｂモード処理部４は、エコーデータに基づいてＢモードデータを作成する。そして、このＢモードデータは、その位置情報とともに前記メモリ６２に記憶される。

次に、ステップＳ２では、前記表示画像作成部６３が三次元の走査領域の中から任意の断面のＢモード画像を前記表示部７に表示させる。前記表示画像作成部６３は、前記操作部９における指示入力に基づいてＢモード画像を表示させる。そして、操作者は、前記操作部９を操作して、図５に示すように、連続波ドプラモードにおける観察対象を含む断面、すなわち所望断面Ｘ１のＢモード画像ＢＧ１を前記表示部７に表示させる。

ステップＳ２において、前記所望断面Ｘ１のＢモード画像ＢＧ１が表示されると、ステップＳ３では、前記指示表示設定部６４は、前記操作部９の指示入力によって前記Ｂモード画像ＢＧ１上に指示表示Ｉを表示させる。そして、操作者は、前記操作部９のポインティングデバイス等を用いて前記指示表示Ｉを移動させ、図６に示すように、連続波ドプラモードにおける観察対象に指示表示Ｉを設定する。

次に、ステップＳ４では、前記所望断面Ｘ１のＢモード画像ＢＧ１が前記表示部７に表示された状態で、前記ペンシルプローブ２Ｐが連続波ドプラからなる超音波の送受信を行なってエコーデータを取得する。そして、前記ドプラ処理部５は、得られたエコーデータに基づいてドプラデータを作成し、前記表示画像作成部６３は、図７に示すようにドプラ画像ＤＧを前記表示部７に表示させる。ドプラ画像ＤＧは、横軸が時間、縦軸が速度を表しており、前記Ｂモード画像ＢＧ１と並ぶようにして前記表示部７に表示される。

また、ステップＳ４では、前記ドプラ画像ＤＧが表示されるとともに、前記位置関係表示設定部６５が、前記Ｂモード画像ＢＧ１に位置関係表示Ｊを表示させる。前記位置関係表示設定部６５は、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置情報と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置情報とに基づいて、前記位置関係表示Ｊを表示させる。前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置は、上述のように、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報に基づいて特定される。また、前記連続波ドプラモードにおける観察対象の位置は、上述のように、前記Ｂモードデータの位置情報に基づいて特定される。

ここで、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報も、前記Ｂモードデータの位置情報も、前記磁気発生部１０で発生する磁気を前記磁気受信部１１ａ，１１ｂで検出して得られるものであり、ともに同一座標系の位置情報である。ただし、Ｂモードデータを取得するためのアレイ型の超音波プローブ２Ａによる送受信時と、前記ペンシルプローブ２Ｐによる送受信時とにおいて、被検体が移動していないことが前提となる。従って、前記位置関係表示設定部６５は、同一座標系に属する前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報と前記Ｂモードデータの位置情報とに基づいて前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置とを特定して、前記位置関係表示Ｊを表示させることができる。

ちなみに、前記Ｂモードデータは、前記磁気発生部１０、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂ及び位置算出部６１で検出される位置情報と同一座標系の位置情報を有するデータと云える。前記Ｂモードデータは、本発明において位置検出部で検出される位置情報と同一座標系の位置情報を有する超音波画像データの実施の形態の一例である。

前記位置関係表示Ｊは、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離が大きくなるほど面積が大きくなり（図７（Ａ））、また前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離が小さくなるほど面積が小さくなる（図７（Ｂ））。そして、前記位置関係表示Ｊは、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線Ｌが、前記観察対象の位置を通る場合、図８に示すように、点ｊ２で表示される。従って、操作者は、前記位置関係表示Ｊが点ｊ２で表示されるように、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置や角度などを調節する。

以上説明した本例の超音波診断装置１によれば、前記位置関係表示Ｊが表示されるので、所望の位置においてドプラデータを取得できているかを容易に確認することができる。

次に、第一実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について図９に基づいて説明する。この第一変形例では、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線Ｌを含む所定断面Ｘ２が、前記所望断面Ｘ１と一致する場合、すなわち前記音線Ｌが前記所望断面Ｘ１上に存在する場合、前記位置関係表示設定部６５は、図９に示すように、前記所望断面Ｘ１のＢモード画像ＢＧ１上に前記音線Ｌの位置を示す線分ｊ３からなる位置関係表示Ｊを表示させてもよい。図９（Ａ）に示すように、前記線分ｊ３が前記指示表示Ｉ上を通っていなければ、所望の位置のドプラデータが得られていないことが分かり、また図９（Ｂ）に示すように、前記線分ｊ３が前記指示表示Ｉ上を通っていれば、所望の位置のドプラデータが得られていることが分かる。従って、操作者は、図９（Ｂ）の状態になるように、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置や角度などを調節する。

ここで、前記音線Ｌを含む所定断面Ｘ２について説明する。前記ペンシルプローブ２Ｐに対して、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂは、前記音線Ｌを挟んで互いに対向するようにして取り付けられている。従って、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂを通り、なおかつ前記音線Ｌを含む断面を前記所定断面Ｘ２とする。

前記位置算出部６１は、磁気受信部１１ａ，１１ｂを通る断面を特定するため、これら磁気受信部１１ａ，１１ｂの検出信号に基づいて、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂの位置を算出する。そして、前記位置関係表示設定部６５は、前記位置算出部６１で得られた前記磁気受信部１１ａ，１１ｂの位置情報と音線Ｌの位置とに基づいて、前記所定断面Ｘ２を特定する。前記位置関係表示設定部６５は、このようにして特定された所定断面Ｘ２が前記所望断面Ｘ１と一致している場合には、前記Ｂモード画像ＢＧ１に、前記線分ｊ３からなる前記位置関係表示Ｊを表示させる。

次に、第二変形例について説明する。この第二変形例では、図１０に示すように、二本の破線ｊ４からなる位置関係表示Ｊが表示される。この第二変形例の位置関係表示Ｊは、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置との距離に応じて二本の破線ｊ４の間隔が変わる表示である。具体的には、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離が大きくなるほど、二本の破線ｊ４の間隔が広くなり（図１０（Ａ））、また前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離が小さくなるほど、二本の破線ｊ４の間隔が狭くなる（図１０（Ｂ））。そして、前記位置関係表示Ｊは、前記ペンシルプローブ２Ｐによる超音波の走査によって形成される音線Ｌが、前記観察対象の位置を通る場合、図１１に示すように、線分ｊ３で表示される。従って、操作者は、前記位置関係表示Ｊが線分ｊ３で表示されるように、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置や角度などを調節する。

なお、この第二変形例においても、前記音線Ｌが前記所望断面Ｘ１に存在する場合、第一変形例と同様に、所望断面Ｘ１のＢモード画像ＢＧ１上に線分ｊ３を表示するようにしてもよい（図９参照）。

次に、第三変形例について説明する。この第三変形例では、図４に示すフローチャートのステップＳ４において、前記ペンシルプローブ２Ｐが連続波からなる超音波の送受信を開始すると、図１２に示すように、前記表示画像作成部６３が、前記音線Ｌを含む前記所定断面Ｘ２のＢモード画像ＢＧ２を前記表示部７に表示させる。前記Ｂモード画像ＢＧ２は、前記指示表示Ｉが設定されたＢモード画像ＢＧ１に代わって表示される。そして、前記位置関係表示設定部６５が、前記Ｂモード画像ＢＧ２に前記位置関係表示Ｊを表示させる。ここでは、前記破線ｊ４からなる位置関係表示Ｊが表示されている。前記所定断面Ｘ２は、本発明におけるペンシルプローブによる走査音線を含む断面の実施の形態の一例であり、また前記Ｂモード画像ＢＧ２は、本発明における走査音線面医用画像の実施の形態の一例である。

ここで、前記ペンシルプローブ２Ｐを移動させることにより、前記所定断面Ｘ２の位置が変わる。前記表示画像作成部６３は、前記ペンシルプローブ２Ｐが移動しても、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂの位置情報と音線Ｌの位置とに基づいて前記所定断面Ｘ２をその都度特定し、Ｂモード画像ＢＧ２を表示させる。また、前記位置関係表示設定部６５は、前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置と前記観察対象の位置との距離に応じた前記位置関係表示Ｊを表示させる。

前記ステップＳ２において表示された前記所望断面Ｘ１と前記所定断面Ｘ２とが一致した場合、すなわち超音波画像ＢＧ１が表示された場合、前記位置関係表示設定部６５は、第一変形例と同様に、超音波画像ＢＧ１上に線分ｊ３からなる位置関係表示Ｊを表示させるようにしてもよい（図９）。この場合、前記指示表示設定部６４は、前記超音波画像ＢＧ１上に前記指示表示Ｉを再び表示させる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。本例の超音波診断装置の基本構成は、第一実施形態と同一であるが、前記メモリ６２には、超音波診断装置による撮影を行なう被検体について、図示しないＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置で得られたＸ線ＣＴ画像データ又はＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置で得られたＭＲＩ画像データが記憶される。

本例の作用について、図１３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１１では、前記ペンシルプローブ２Ｐによってパルス波からなる超音波の送受信を行ない、そのエコーデータを取得する。この時、操作者は図１４に示すように前記ペンシルプローブ２Ｐを被検体（図示省略）に沿って直線状に移動させながら超音波の送受信を行なう。これにより、被検体におけるある断面Ｘ３についての音線毎のエコーデータが得られる。そして、前記Ｂモード処理部４は、得られたエコーデータについてＢモード処理を行ない、音線毎のＢモードデータを作成する。そして、この音線毎のＢモードデータは前記メモリ６２に記憶される。

前記ペンシルプローブ２Ｐによるパルス波の送受信時においても、前記位置算出部６１は、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報に基づいて、このペンシルプローブ２Ｐによる走査位置を算出する。そして、この位置情報は、前記Ｂモードデータとともに前記メモリ６２に記憶される。

次に、ステップＳ１２では、前記表示画像作成部６３は、図１５に示すように、ステップＳ１１において前記メモリ６２に記憶されたＢモードデータに基づくＢモード画像ＢＧ３を前記表示部７に表示させる。

次に、ステップＳ１３では、前記表示画像作成部６３は、前記メモリ６２に記憶されたＸ線ＣＴ画像データに基づくＸ線ＣＴ画像又はＭＲＩ画像データに基づくＭＲＩ画像データに基づくＭＲＩ画像を前記表示部７に表示させる。ここでは、図１６に示すように、Ｘ線ＣＴ画像ＣＧが前記Ｂモード画像ＢＧ３と並んで表示されるものとする。

次に、ステップＳ１４では、操作者は、表示部７を見ながら、前記超音波画像ＢＧ３の断面Ｘ３と同一の断面Ｘ３′のＸ線ＣＴ画像ＣＧを表示させ、前記操作部９の位置合わせボタン（図示省略）を押す。前記位置関係表示設定部６５は、前記位置合わせボタンが押された時に表示されているＸ線ＣＴ画像ＣＧの断面Ｘ３′のＸ線ＣＴ画像データの座標系における位置を、超音波画像ＢＧ３の断面Ｘ３に対応する位置として特定する。これにより、Ｘ線ＣＴ画像データの座標系における前記ペンシルプローブ２Ｐで得られたＢモードデータの位置が特定されることになる。以上により、前記Ｘ線ＣＴ画像データの座標系と前記ペンシルプローブ２Ｐで得られたＢモードデータの座標系との位置合わせ処理が完了する。これにより、前記磁気発生部１０、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂ及び前記位置算出部６１で検出される位置情報の座標系と前記Ｘ線ＣＴデータの座標系との位置合わせが完了する。

次に、ステップＳ１５では、操作者は、前記操作部９を走査して、図１７に示すように、連続波ドプラモードにおける観察対象を含む断面、すなわち所望断面Ｘ１のＸ線ＣＴ画像ＣＧ１を前記表示部７に表示させる。

次に、ステップＳ１６では、前記指示表示設定部６４は、前記操作部９の指示入力によって、前記Ｘ線ＣＴ画像ＣＧ１上に指示表示Ｉを表示させる。操作者は、前記操作部９のポインティングデバイス等を用いて前記指示表示Ｉを移動させ、図１８に示すように、連続波ドプラモードにおける観察対象に指示表示Ｉを設定する。

次に、ステップＳ１７では、前記所望断面Ｘ１のＸ線ＣＴ画像ＣＧ１が前記表示部７に表示された状態で、前記ペンシルプローブ２Ｐが連続波ドプラからなる超音波の送受信を行なってエコーデータを取得する。そして、前記ドプラ処理部５は、得られたエコーデータに基づいてドプラデータを作成し、前記表示画像作成部６３は、図１９に示すようにドプラ画像ＤＧを前記表示部７に表示させる。ドプラ画像ＤＧは、前記Ｘ線ＣＴ画像ＣＧ１と並ぶようにして前記表示部７に表示される。

また、ステップＳ１７では、前記ドプラ画像ＤＧの表示とともに、前記Ｘ線ＣＴ画像ＣＧ１に前記位置関係表示Ｊが表示される。ここでは、四角形ｊ１からなる位置関係表示Ｊが表示されている。ただし、位置関係表示Ｊはこのような形態に限られないことはもちろんであり、例えば前記において説明した形態で表示されるようになっていてもよい。

前記位置関係表示設定部６５は、第一実施形態と同様に、ペンシルプローブ２Ｐの走査位置情報と連続波ドプラモードにおける観察対象の位置情報とに基づいて、前記位置関係表示Ｊを表示させる。前記ペンシルプローブ２Ｐの走査位置は、第一実施形態と同様に前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報に基づいて特定される。一方、前記連続波ドプラモードにおける観察対象の位置は、前記Ｘ線ＣＴ画像データの位置情報に基づいて特定される。

ここで、前記Ｘ線ＣＴ画像データの位置情報と、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置情報は、互いに異なる座標系の位置情報である。しかし、前記ステップＳ１４における位置合わせ処理によって、前記磁気発生部１０、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂ及び前記位置算出部６１で検出される位置情報の座標系、すなわち前記ペンシルプローブ２Ｐの位置情報の座標系と前記Ｘ線ＣＴ画像データの位置情報の座標系との位置合わせがされる。従って、前記位置関係表示設定部６５は、前記ペンシルプローブ２Ｐの位置及び角度の情報に基づいて、このペンシルプローブ２Ｐの走査位置に対応する位置を前記Ｘ線ＣＴ画像データの座標系において特定し、この位置と前記観察対象の位置との位置関係を特定して前記位置関係表示Ｊを表示させる。

ただし、前記ペンシルプローブ２ＰによるＢモードデータを取得するためのパルス波の送受信時と、前記ペンシルプローブ２Ｐによるドプラデータを取得するための連続波の送受信時とで、被検体が移動していないことが前提となる。

ちなみに、前記Ｘ線ＣＴ画像データは、本発明において、超音波画像以外の医用画像のデータであって、位置検出部で検出される位置情報とは別の座標系の位置情報を有する医用画像データの実施の形態の一例である。

本例によれば、Ｘ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像に前記位置関係表示Ｊを表示させることにより、所望の位置においてドプラデータを取得できているかを容易に確認することができる。

ここで、この第二実施形態のステップＳ１１において、前記ペンシルプローブ２Ｐの移動速度が速すぎると、前記Ｂモードデータに基づくＢモード画像の画質が低下するおそれがある。Ｂモード画像の画質が低下すると、前記位置合わせ処理において、断面Ｘ３と同一の断面Ｘ３′のＸ線ＣＴ画像を表示させることが困難となる。従って、超音波診断装置１は、前記ペンシルプローブ２Ｐの移動速度が適切か否かを報知する報知手段を備えていてもよい。例えば、この報知手段としては、前記磁気発生部１０、前記磁気受信部１１ａ，１１ｂ及び位置算出部６１によって前記ペンシルプローブ２Ｐの速度を検出する速度検出手段と、検出された速度と予め設定された適正速度とが比較できるような表示を前記表示部７に表示させる比較表示設定手段とを備えて構成されてもよい。あるいは、前記報知手段として、前記速度検出手段と、この速度検出手段によって検出された速度が予め設定された適正速度を超えた場合に、表示や音声などによって警告を行なう警告手段とを備えて構成されていてもよい。

また、前記ペンシルプローブ２Ｐを適切な速度で移動させて得られたＢモード画像であるか否かを判定するための基準となるＢモード画像を得るために、予め前記アレイ型の超音波プローブ２Ａによって、ある断面Ｘ３についてのＢモード画像データを取得しておいてもよい。この場合、前記アレイ型の超音波プローブ２Ａによって得られたＢモード画像と、前記ペンシルプローブ２Ｐによって得られたＢモード画像とを前記表示部７に表示させる。そして、操作者が、前記ペンシルプローブ２Ｐによって得られたＢモード画像の画質と、前記アレイ型の超音波プローブ２Ａによって得られたＢモード画像の画質とを比較して、前記ペンシルプローブ２Ｐの移動速度が適切であったか否かを判断する。仮に、前記ペンシルプローブ２Ｐによって得られたＢモード画像の画質が、前記アレイ型の超音波プローブ２Ａによって得られたＢモード画像の画質よりも悪い場合、もう一度前記ペンシルプローブ２Ｐによるパルス波の送受信を行なう。

なお、この第二実施形態において、ステップＳ１１において前記ペンシルプローブ２Ｐが直線状に移動できなかったことなどが原因で、Ｂモード画像ＢＧ３の断面Ｘ３と同一断面のＸ線ＣＴ画像が存在しない場合、ステップＳ１４では、前記断面Ｘ３に最も近い断面のＸ線ＣＴ画像を表示させる。

以上、本発明を前記各実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、前記メモリ６２には、被検体の心電波形データととともに、前記アレイ型の超音波プローブ２Ａによって取得された前記Ｂモードデータ、前記Ｘ線ＣＴ画像データ又は前記ＭＲＩ画像データが記憶されていてもよい。この場合、前記ペンシルプローブ２Ｐによって連続波ドプラからなる超音波の送受信を行なう時に、被検体の心電波形データを取り込み、このリアルタイムの心電波形データと同期させて、前記位置関係表示Ｊが表示されたＢモード画像、Ｘ線ＣＴ画像又はＭＲＩ画像を動画で表示させてもよい。

また、第二実施形態において、前記ペンシルプローブ２Ｐによってパルス波からなる超音波の送受信を行なう場合に、図２０に示すように、前記ペンシルプローブ２Ｐを同一平面内で回動させながら超音波の送受信を行なってもよい。このようにして超音波の送受信を行なって得られるエコーデータは、略扇形の断面Ｘ３についてのデータとなる。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
２Ｐ ペンシルプローブ
７ 表示部
１０ 磁気発生部（位置検出部）
１１ａ，１１ｂ 磁気受信部（位置検出部）
６１ 位置算出部（位置検出部）
６２ メモリ
６３ 表示画像作成部
６４ 指示表示設定部
６５ 位置関係表示設定部
Ｉ 指示表示
Ｊ 位置関係表示

Claims (9)

1. 被検体の取得位置情報を有する医用画像データを記憶する記憶部と、
   前記医用画像データに基づく二次元医用画像を表示する表示部と、
   一対の送信用と受信用の振動子を有し、連続波からなる超音波の送受信を行なってドプラデータを取得するペンシルプローブと、
   前記表示部に表示された二次元医用画像上に、該ペンシルプローブによってドプラデータを取得する連続波ドプラモードの観察対象に対応する点領域を指示する指示表示を設定する指示表示設定部と、
   前記ペンシルプローブの位置及び向きを検出する位置検出部と、
   該位置検出部が検出した情報に基づいて特定される前記ペンシルプローブによる走査音線の位置と、前記指示表示によって指示された点領域の位置であって前記取得位置情報に基づいて特定される位置との位置関係を示す位置関係表示を前記表示部に表示させる位置関係表示設定部とを備え、
   前記表示部に前記ペンシルプローブの連続波からなる超音波の送受信によるドプラデータに基づくドプラ画像を表示することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記位置関係表示は、前記指示表示が設定された二次元医用画像上に表示さ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. 前記位置関係表示は、前記ペンシルプローブによる走査音線と前記指示表示によって指示された点領域に対応する位置との距離を示すものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記位置関係表示設定部は、前記ペンシルプローブによる走査音線が前記二次元医用画像上にあるときに、前記走査音線を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記位置検出部は、前記ペンシルプローブに取り付けられた位置センサを含んで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記位置関係表示設定部は、前記医用画像データの位置情報と前記位置検出部で検出される位置情報との位置合わせ処理を行なった上で前記ペンシルプローブによる走査音線の位置と前記点領域の位置との位置関係を特定し、前記位置関係表示の表示を行なうことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
7. 前記医用画像データは、二次元領域の走査で得られた医用画像データであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. 前記医用画像データは、三次元領域の走査で得られた医用画像データであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. 前記表示部に表示された二次元医用画像は、前記三次元領域の医用画像データに基づく任意断面の医用画像であることを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。

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