JP6786675B2 - 医用画像診断装置及び医用画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び医用画像処理装置に関する。

医用画像診断装置は、種々の手法によって被検体内部を映像化するものであり、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、Ｘ線診断装置、超音波診断装置等、種々のモダリティがある。例えば、超音波診断装置は、超音波プローブに設けられた振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記振動素子により受信して生体情報を収集するものである。超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で、動画像のリアルタイム表示が可能である。

超音波診断装置によって取得された超音波画像は、静止画像或いは動画像として保存することができる。また、動画像中のある特定時相における画像に関心がある場合には、「しおり」として当該特定時相を特定する情報を画像と共に表示することも可能である。保存された静止画像或いは動画像は、当該超音波診断装置、超音波画像処理装置（医用ワークステーション）等において、事後的に再生することができる。

超音波画像に代表される医用画像の従来の保存方法、再生方法においては、以下の問題がある。

すなわち、例えば超音波画像が一定期間に亘る動画像として保存された場合、実際の画像診断において関心があるのは、上記一定期間中の所定の時相（フレーム）に対応する画像である。しかしながら、従来の超音波診断装置では、動画保存範囲が検査全体を対象としている。従って、動画像を事後再生した場合、関心のある時相が特定しづらいという問題がある。近年では、モード遷移等、検査項目の変化点にしおりを自動挿入したり、検査中の注目時相（フレーム）にしおりを手動挿入する装置も提案されている。しかしながら、動画保存範囲は依然として大きいままであり、所望の画像に辿り着くまでに、多くの時間と労力を要することに変わりはない。さらに、動画保存範囲を時間又は心拍数で個別に指定可能な装置も提案されている。しかしながら、フリーズ操作した特定時相の画像が設定された動画保存範囲に常に含まれるとは限らない。従って、フリーズ操作した特定時相の画像を常に動画像に含めて保存するためには、保存範囲を個別明示的に指定する操作が別途必要となる。従って、操作者にとっては煩雑であり、十分な使い勝手を実現するものではない。

上記事情を鑑みてなされたもので、時間的に関心のある画像を常に保存の対象とすることができ、事後再生において時間的に関心のある画像を簡単且つ直感的に把握することができる医用画像診断装置及び医用画像処理装置を提供することを目的としている。

本実施形態に係る医用画像診断装置は、第1の期間に亘る第１の動画像を収集する画像収集系と、前記第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路と、を具備し、前記表示制御回路は、前記第１の動画像の再生を停止すると、前記第１の所定時相に対応する静止画を前記モニターに表示する。

図１は、実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。 図２は、本実施形態に係る動画像データの保存処理の流れを示したフローチャートである。 図３は、本実施形態に係る動画像データの保存処理の保存範囲を説明するための図である。 図４は、従来の超音波診断装置に係る動画像データの保存処理の保存範囲を説明するための図である。 図５は、本実施形態に係る動画像データの再生処理の流れを示したフローチャートである。 図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態に係る動画像データの再生処理において生成・表示される関心画像明示情報の例（スライドバー）を示した図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る動画像データの再生処理において生成・表示される関心画像明示情報の他の例（スライドバーの他の例）を示した図である。 図８は、本実施形態に係る動画像データの再生処理において生成・表示される関心画像明示情報の例（カウントダウン情報）を示した図である。 図９は、同期再生形態例１を説明するための図である。 図１０は、同期再生形態例１を説明するための図である。 図１１は、同期再生形態例２を説明するための図である。 図１２は、同期再生形態例３を説明するための図である。 図１３は、同期再生形態例３を説明するための図である。 図１４は、同期再生形態例４を説明するための図である。 図１５は、同期再生形態例４を説明するための図である。 図１６は、本実施形態に係る動画像データ再生制御処理の流れを示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る超音波診断装置について説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１のブロック構成図を示している。同図に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４、超音波送信回路２１、超音波受信回路２２、Ｂモード処理回路２３、血流検出回路２４、ＲＡＷデータメモリ２５、ボリュームデータ生成ユニット２６、保存・再生制御ユニット２７、画像処理ユニット２８、表示処理ユニット３０、制御プロセッサ（ＣＰＵ）３１、記憶ユニット３２、インターフェースユニット３３、特定情報等生成ユニット３５を具備している。

超音波プローブ１２は、生体を典型例とする被検体に対して超音波を送信し、当該送信した超音波に基づく被検体からの反射波を受信するデバイス（探触子）であり、その先端に複数に配列された圧電振動子（超音波トランスデューサ）、整合層、バッキング材等を有している。圧電振動子は、超音波送信回路２１からの駆動信号に基づきスキャン領域内の所望の方向に超音波を送信し、当該被検体からの反射波を電気信号に変換する。整合層は、当該圧電振動子に設けられ、超音波エネルギーを効率良く伝播させるための中間層である。バッキング材は、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止する。当該超音波プローブ１２から被検体に超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送受信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。本実施形態においては、超音波プローブ１２は、複数の超音波振動子が所定の方向に沿って配列された一次元アレイプローブであるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、超音波プローブ１２は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ（複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ）、又はメカニカル４Ｄプローブ（超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ）であってもよい。

入力装置１３は、装置本体１１に接続され、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１１にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、キーボード等を有している。

モニター１４は、表示処理ユニット３０からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。また、モニター１４は、後述する動画像データ再生制御機能によって再生される超音波画像を、所定の形態で所定の情報と共に表示する。

超音波送信回路２１は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。トリガ発生回路では、所定のレート周波数ｆｒ Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのトリガパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に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が、各トリガパルスに与えられる。パルサ回路は、このトリガパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。

超音波受信回路２２は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、遅延回路、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたアナログのエコー信号をデジタルエコー信号に変換する。遅延回路では、デジタル変換されたたエコー信号に対し受信指向性を決定し、受信ダイナミックフォーカスを行うのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。

Ｂモード処理回路２３は、受信ユニット２２からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。

血流検出回路２４は、受信ユニット２２から受け取ったエコー信号から血流信号を抽出し、血流データを生成する。血流の抽出は、通常ＣＦＭ（Color Flow Mapping）で行われる。この場合、血流信号を解析し、血流データとして平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。

ＲＡＷデータメモリ２５は、Ｂモード処理回路２３から受け取った複数のＢモードデータを用いて、三次元的な超音波走査線上のＢモードデータであるＢモードＲＡＷデータを生成する。また、ＲＡＷデータメモリ２５は、血流検出回路２４から受け取った複数の血流データを用いて、三次元的な超音波走査線上の血流データである血流ＲＡＷデータを生成する。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、ＲＡＷデータメモリ２５の後に三次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。

ボリュームデータ生成ユニット２６は、例えばメモリと所定のプロセッサによって実現され、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むＲＡＷ−ボクセル変換を実行することにより、Ｂモードボリュームデータ、血流ボリュームデータを生成する。

保存・再生制御ユニット２７は、例えばメモリと所定のプロセッサによって実現され、時間的に関心のあるフレームを基準として、動画像保存範囲を決定する（以下、時間的に関心のあるフレームを「関心フレーム」、当該関心フレームに対応する画像を「関心画像」と呼ぶ）。また、保存・再生制御ユニット２７は、超音波画像の事後再生において、関心フレーム（及び当該フレーム中の関心領域）が観察者に明示されるように、動画像再生を制御する。この保存・再生制御ユニット２７が実現する動画像データ保存制御機能、動画像データ再生制御機能については、後で詳しく説明する。

画像処理ユニット２８は、例えばメモリと所定のプロセッサによって実現され、ボリュームデータ生成ユニット２６から受け取るボリュームデータ、ボリュームレンダリング、多断面変換表示（ＭＰＲ：Multi Planar Reconstruction）、最大値投影表示（ＭＩＰ：Maximum Intensity Projection）等の所定の画像処理を行う。なお、ノイズ低減や画像の繋がりを良くすることを目的として、画像処理ユニット２８の後に二次元的なフィルタを挿入し、空間的なスムージングを行うようにしてもよい。

表示処理ユニット３０は、画像処理ユニット２８において生成・処理された各種画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、γカーブ補正、ＲＧＢ変換等の各種を実行する。

制御プロセッサ３１は、例えばメモリと所定のプロセッサによって実現され、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、各構成要素の動作を制御する。また、制御プロセッサ３１は、後述す動画像データ保存制御機能、動画像データ再生制御機能能に従う処理を実行する。

記憶ユニット３２は、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等によって構成され、後述する画像データ保存・再生制御機能を実現するためのプログラム、診断プロトコル、送受信条件、その他のデータ群が保管されている。また、必要に応じて、図示しない画像メモリ中の画像の保管などにも使用される。記憶ユニット３２のデータは、インターフェースユニット３３を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。

インターフェースユニット３３は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインターフェースである。インターフェースユニット３３を介して、他の装置を本超音波診断装置本体１１に接続することも可能である。また、当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インターフェースユニット３３よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。

特定情報等生成ユニット３５は、動画像データ保存制御機能、動画像データ再生制御機能に従う各処理を行う場合において、保存期間における所定時相（或いは当該所定時相に対応する画像）を特定するための情報、保存期間における所定時相（或いは当該所定時相に対応する画像）を明示するための情報等を生成する。

次に、本超音波診断装置１が有する動画像データ保存制御機能、動画像データ再生制御機能について説明する。なお、本動画像データ保存制御機能及び本動画像データ再生制御機能は、例えば超音波診断装置のライブ像を撮像・表示して保存する場合、或いは既に取得され記憶された所定期間に亘る動画像データを再度保存・再生する場合等において利用される。また、本実施形態においては、超音波診断装置によって取得された動画像データを保存、再生する場合を例とする。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴イメージング装置、Ｘ線診断装置等の他のモダリティ（医用画像診断装置）によって取得された動画像データを保存、再生する場合についても、適用可能である。また、医用画像処理装置において本画像データ保存制御機能或いは本動画像データ再生制御機能を実現する場合には、係る医用画像処理装置は、例えば図１の破線内の構成を具備するものとなる。

（動画像データ保存制御機能）
この機能は、所定期間に亘る動画像データを保存する場合に、全ての動画像データを保存の対象とするのではなく、関心画像（関心フレーム）を基準として保存範囲を決定し、関心画像を特定する情報と共に、決定された保存範囲に対応する動画像データをクリップ保存するものである。

図２は、本画像データ保存制御機能に従う処理（画像データ保存制御処理）において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。以下、各ステップにおける処理の内容について説明する。説明を具体的にするため、整形外科分野において、腕の中枢神経走行を画像診断する場合を想定する。係る場合、腕の診断したい領域に超音波プローブ１２を配置し長手方向に沿って移動させながら、各移動位置毎の断面像を撮像する。観察者は、超音波プローブ１２の移動に伴ってリアルタイムに動画表示される各移動位置毎の画像を観察しながら、中枢神経の走行状態を把握する。

所定の操作指示に応答して、制御プロセッサ３１は、診断対象（今の場合、腕）に関する撮像処理を実行して時系列画像データ（動画データ）を取得し、ライブ像としてモニター１４に所定の形態にて表示する（ステップＳ１）。操作者は、ライブ像として表示される超音波画像を観察しながら、所定のタイミングで画像をフリーズ表示し（ステップＳ２）、その後シネ再生しなから所望の画像を選択する画像選択処理を実行し（ステップＳ３）、関心画像が決定される（ステップＳ４）。腕の中枢神経走行を画像診断する場合であれば、例えば動画像中で腕の中枢神経走行が不連続と視認される部分を含む画像、中枢神経走行を途中で見失った時相に対応する画像、疾患が映像化されている時相に対応する画像等が、関心画像として決定される。

その後、操作者によって保存指示が入力されると（ステップＳ５）、保存・再生制御ユニット２７は、関心画像に対応する時相を基準として、保存範囲を決定する（ステップＳ６）。この保存範囲の決定は、予め設定された複数の保存条件の中からの事前選択、或いは初期設定された条件等に基づいて決定される。

図３は、事前設定される保存条件の一例を示した図である。同図に示す様に、例えば保存範囲を２秒間の動画像データに対応する範囲とした場合、関心画像に対応する時相を基準として、関心画像に対応する時相前を７０％の１．４秒間、関心画像に対応する時相後を３０％の０．６秒間と保存条件を定義する。なお、この様に関心画像に対応する時相後の保存範囲を狭くするのは、関心画像（関心フレーム）以降に取得された画像の重要度は、一般的に低いと考えられるからである。また、関心画像に対応する時相後を３０％の０．６秒間としたが、現実には関心画像に対応する時相後の画像は例えば０．３秒しか残っていない場合（すなわち、保存対象とされる画像データが、保存範囲未満である場合）には、保存範囲内に含まれる全ての画像データを自動的に保存するものとする。

保存・再生制御ユニット２７は、保存範囲が決定されると、時系列画像データの中から、決定された保存範囲に含まれる画像データ（フレーム）を特定し（ステップＳ７）、当該保存範囲に含まれる画像データ、関心画像の静止画像データ、当該保存範囲において関心画像を特定するための関心画像特定情報（例えば保存範囲内或いは再生期間内の関心フレームの位置、すなわち保存されている画像データ（フレーム）のうち、関心画像（関心フレーム）が何番目の画像であるかを示す情報）を、保存対象とされる画像データの付帯情報として、或いは保存対象とされる画像データに対応付けて、記憶ユニット３２に保存する。また、保存・再生制御ユニット２７は、保存範囲に含まれる画像データ等に加えて、アノテーション等の付帯情報を、画像と対応付けて保存する（ステップＳ８）。さらに、保存・再生制御ユニット２７は、保存対象とされる画像データの総フレーム数、再生速度或いは再生時間、ＥＣＧ同期によって取得された画像である場合にはフレーム毎の心時相を、保存対象とされる画像データの付帯情報として、或いは保存対象とされる画像データに対応付けて、記憶ユニット３２に保存する。

上記ステップＳ４においては、操作者がシネ再生された画像を観察し、入力装置１３からのマニュアル操作により、保存範囲の基準となる関心画像を決定する構成とした。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば診断対象が心臓等の循環器系である場合には、ＥＣＧ波形を用いて特定される時相（例えば、拡張末期時相、収縮末期時相等）に対応する画像を、関心画像として自動的に決定するようにしてもよい。また、保存範囲の長さについても、ＥＣＧ波形と用いて、例えば一心拍期間等といった具合に決定することも可能である。

図４は、従来の超音波診断装置における動画像保存を説明するための図である。同図に示す様に、例えば「時系列画像データの最後のフレームから遡って２秒間」として保存範囲を事前設定した場合において、関心画像が上記最後のフレームから遡って２．４秒の位置にあるときには、当該関心画像は、保存範囲内に含まれず、動画像データとして保存されないことになる。

これに対し、本超音波診断装置によれば、所定期間に亘る動画像データのうち、時間的に関心のある時相に対応する関心画像を基準として、当該関心画像が必ず含まれる様に保存範囲を設定することができる。従って、保存した動画像データに関心画像が含まれていないという事態を確実に回避することができる。

また、関心領域を基準として、画像診断上意義のある範囲に限って動画像を保存することができる。従って、事後的に動画像を再生する場合、関心画像まで効率よく辿り着くことができる。さらに、装置の記憶領域を無駄なく有効に使うことができる。

（動画像データ再生制御処理）
この機能は、所定期間に亘る動画像データを再生する場合に、所定期間内における関心画像（関心フレーム）の時相を明示する時間情報を生成し、これを用いて、所定期間における関心フレームの時相と、現在表示されている画像の所定期間における時相との関係、或いは、再生対象となる所定期間に対応する複数フレームの画像データうち、関心画像（関心フレーム）が何番目の画像であるかを示す時間情報を、少なくとも関心フレームから遡った所定期間において動画と同時に表示するものである。これにより、関心フレームが表示される寸前であること（例えばあと数秒で表示されること）、再生時間において関心フレームが表示されるタイミング等を知らせることができ、関心フレームの観察タイミングを逃さないように、観察者の注意を喚起できる。

図５は、本動画像データ再生制御機能に従う処理（画像データ再生制御処理）において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。以下、各ステップにおける処理の内容について説明する。説明を具体的にするため、動画像データ保存制御処理と同様に、整形外科分野において、腕の中枢神経走行を画像診断する場合を想定する。

所定の操作指示に応答して、制御プロセッサ３１は、診断対象（腕）に関する時系列画像データを記憶ユニット３２から読み出し、モニター１４に所定の形態にて表示する（ステップＳ１１）。操作者は、読み出された時系列画像データをシネ再生しなから所望の画像を選択する画像選択処理を実行し（ステップＳ１２）、関心画像が決定される（ステップＳ１３）。

保存・再生制御ユニット２７は、関心画像が決定されると、関心画像明示情報を用いた動画再生を実行する（ステップＳ１４）。関心画像明示情報を用いた動画再生には、種々の形態がある。以下、各実施例として説明する。

（実施例１）
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施例１に係る関心画像明示情報を用いた動画再生を説明するための図である。本実施例１では、関心画像明示情報として、開始時相５０ａと終了時相５０ｂとを両端とする保存範囲を示すスライドバー５０と、保存範囲内（バー５０上）における関心画像の時相（関心フレーム）を示す関心フレームマーカ５２と、動画像再生において現在表示されている画像のフレームを示す表示画像フレームマーカ５４とを用いる。なお、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の例では、関心フレームは、全保存範囲（１５０フレーム分）の６０番目のフレームとして設定されているものとする。

動画像再生前においては、表示画像フレームマーカ５４は、開始時相５０ａに位置している。動画像再生が始まると、表示される画像のフレーム番号に従って、表示画像フレームマーカ５４は、図６（ａ）に示す様にスライドバー５０の上辺に沿ってスライドする。操作者は、図６（ｂ）に示す様に、移動する表示画像フレームマーカ５４と所定位置にある関心フレームマーカ５２とがあとどれくらいで重なるかを予測することで、あと何秒で関心画像が表示されるのか等を直感的に把握することができる。なお、表示画像フレームマーカ５４と関心フレームマーカ５２とが重なるタイミングに合わせて、別途、関心画像であることを明示する情報を瞬間的に表示することが好ましい。関心画像が表示された後は、残りのフレームに対応する画像が動画表示され、最後のフレームが表示されると、表示画像フレームマーカ５４は、スライドバー５０の終了時相５０ｂ（右端）に位置することになる。

なお、保存範囲内における関心フレームが複数設定される場合がある。係る場合には、各関心フレームに対応する関心フレームマーカ５２が、スライドバー５０の対応する位置に表示されることになる。

（実施例２）
図７（ａ）、（ｂ）は、実施例２に係る関心画像明示情報を用いた動画再生を説明するための画面の図である。本実施例２では、関心画像明示情報として、画面の一端或いは両端（図７（ａ）、（ｂ）の例では両端）に縦方向に設けられ保存範囲（再生範囲或いは再生時間）を示すスライドバー６０と、保存範囲内（バー６０上）における関心画像の時相（関心フレーム）を示す関心フレームマーカ６２と、動画像再生において現在表示されている画像のフレームを示す表示画像フレームマーカ６４とを用いる。なお、図７（ａ）、（ｂ）の例では、関心フレームマーカ６２、表示画像フレームマーカ６４は、画面の左右両端に亘る水平方向の直線として例示してある。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、画面水平方向の線分としても良い。また、関心フレームマーカ６２は、常に画像中央に表示することが好ましく、関心フレームマーカ６２と表示画像フレームマーカ６４とで色彩、透明度を変更することが好ましい。また、スライドバー６０は、設定により非表示とすることも可能である。

動画像再生前においては、表示画像フレームマーカ６４は、スライドバー６０の上端に位置している。動画像再生が始まると、表示される画像のフレーム番号に従って、表示画像フレームマーカ６４は、スライドバー６０に沿って上方から下方に向けて（図７（ａ）の矢印６８に示す方向に沿って）平行移動する。操作者は、図７（ｂ）に示す様に、移動する表示画像フレームマーカ６４と画面中央に位置する関心フレームマーカ６２とがあとどれくらいで重なるかを予測することで、あと何秒で関心画像が表示されるのか等を直感的に把握することができる。なお、実施例１と同じく表示画像フレームマーカ６４と関心フレームマーカ６２とが重なるタイミングに合わせて、別途、関心画像であることを明示する情報を瞬間的に表示することが好ましい。関心画像が表示された後は、残りのフレームに対応する画像が動画表示され、最後のフレームが表示されると、表示画像フレームマーカ６４は、スライドバー６０の下端に位置することになる。

なお、保存範囲内における関心フレームが複数設定される場合には、各関心フレームに対応する関心フレームマーカ６２が、スライドバー６０の対応する位置に表示されることになる。

なお、上記実施例は、動画像再生が完了したら表示画像フレームマーカ６４はスライドバー６０の上端に位置しそのフレームに対応する画像から動画再生を始めるものであるが、この動画再生の態様に限定されない。他の動画再生の態様として、動画像再生が完了したら表示画像フレームマーカ６４を関心フレーム位置に位置させ、動画再生を関心フレームから開始してもよい。この動画再生の態様によれば、関心画像を迅速且つ簡単に何度も再生することにより、或いは関心画像を確認して内容を意識した上で動画再生を行う事により、関心画像前後の動き状況を簡便に確認するが可能となる。

（実施例３）
図８は、実施例３に係る関心画像明示情報を用いた動画再生を説明するための図である。本実施例３では、関心画像明示情報として、動画像再生中において関心画像の表示が間近になると、関心画像が表示されるまの残り時間に基づいてカウントダウンマーカ７０を表示するものである。図８の例では、関心画像の表示３秒前からカウントダウンマーカ７０を表示し、「（３）、（２）、（１）」のカウントダウン表示の後、関心画像がハイライトして表示される。これにより、操作者は、例えば「あと３秒で関心画像が表示されること」を直感的に把握することができる。

なお、実施例１〜３に示した関心画像明示情報は、任意に組み合わせることができる。例えば、実施例１と実施例３、或いは実施例２と実施例３とを組み合わせることにより、表示画像フレームマーカと関心フレームマーカとが重なるタイミングに向けてカウントダウンマーカを出現させ、操作者の注意をさらに促すことも可能である。

また、実施例１〜３に示した関心画像明示情報は、種々変形可能である。例えば、実施例３では、カウントダウン完了のタイミングで、カウントダウンマーカ７０が画面上から消え、関心画像がハイライト表示される構成とした。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、カウントダウン完了のタイミングで、関心画像を明示するマーカ等を出現させるようにしてもよい。また、実施例１又は実施例２において、動画像再生が完了した場合には、表示画像フレームマーカは、スライドバーの開始時相の位置に戻るのではなく、関心フレームマーカの位置に戻るようにしてもよい。係る構成によれば、関心画像を迅速且つ簡単に何度も再生することが可能となる。

再生動画像と共に、関心画像を同時に表示するようにしてもよい。この場合、各画像の表示サイズに特に限定はないが、例えば、同一サイズでＤｕａｌ表示してもよいし、静止画像のサイズを小さくし、動画像に重畳表示するようにしてもよい。

以上述べた動画像データ再生制御機能によれば、所定期間に亘る動画像データを再生する場合に、所定期間における前記所定時相と、現在表示されている画像の前記所定期間における時相との関係を、動画とに同時に明示することができる。従って、操作者は、画像診断において意義のある関心画像が表示されるタイミングを直感的に予測することができる。その結果、関心画像を効率よく観察できると共に、必要な情報を見逃すといった事態を避けることができる。

（実施例４）
実施例４に係る動画像データ保存制御処理は、動画像データと関心画像特定情報とを保存する場合において、所定のＧＵＩを用いて、一度設定した動画保存範囲、関心フレームの位置（時相）を調整するものである。

すなわち、本実施例４に係る動画像データ保存制御処理においては、事前設定される保存条件を示すＧＵＩ（例えば、図３に示したもの）を、モニター１４に表示する。操作者は、モニター１４に表示されたＧＵＩに対して、保存範囲、関心フレームの位置等の最終調整を行う。例えば、図３に示したように２．０秒間に対応する複数の画像（フレーム）であるとし、関心フレームが保存範囲の１．４秒時点でのフレームである事前設定を、保存範囲３．０秒、関心フレームを保存範囲の２．０秒時点と変更する場合を想定する。操作者は、表示されたＧＵＩの保存範囲の境界や関心フレーム位置を対応する位置に変更することで、保存範囲及び関心フレームを変更することができる。当該変更後、「保存確定」のボタンを押すことで、変更後の保存条件に対応する関心画像特定情報が生成され、保存範囲に対応する動画像データと共に保存されることになる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る超音波診断装置が具備する動画像データ再生制御処理について説明する。本実施形態に係る動画像データ再生制御処理は、再生速度を所定のタイミングで制御することにより、さらに好適な関心フレームの観察を実現するものである。

保存・再生制御ユニット２７は、関心フレームの再生タイミングが近くなった場合には、再生速度（フレーム／sec）を低くし、少なくとも関心フレームより前の所定数フレームについてスロー再生されるように、動画像再生を制御する。例えば、保存・再生制御ユニット２７は、再生速度が３０フレーム／秒で設定され再生されている動画について、関心フレームから遡って所定期間前になったタイミングで、再生速度を１０フレーム／秒に下げ、少なくとも関心フレームまでスロー再生を行う。

なお、スロー再生となるタイミング或いは期間は、関心フレームを基準として、所定数のフレーム或いは所定期間等を入力装置１０から入力すること、或いはプリセットされた値を選択することで、設定することが可能である。この様な再生速度の調整は、動きのある部位を観察する場合（例えば心臓弁の動きの詳細を観察する場合等）で有用である。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る超音波診断装置が具備する動画像データ再生制御処理について説明する。本実施形態に係る動画像データ再生制御処理は、同期表示モードによって複数の動画像を所定の形態にて同期再生することにより、複数の動画における関心フレームの好適な同時観察を実現するものである。

なお、以下の説明においては、それぞれ一つの関心フレームが設定された所定期間の二つの動画像を並べて再生する場合を例とする。しかしながら、当該例に拘泥されず、本実施例６に係る動画像データ再生制御処理は、三つ以上の動画像を並べて再生する場合にも、適用可能である。

保存・再生制御ユニット２７は、同期表示モードが選択され、複数の動画像データが読み出された場合には、各動画像データに対応する付帯情報を読み出し、再生パラメータを取得或いは計算する。ここで、再生パラメータとは、再生対象となる総フレーム数、再生速度或いは再生時間、関心画像の時相（関心フレーム）、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間、関心フレーム再生時刻から最初のフレーム再生時刻までの時間、ＥＣＧ同期によって取得された画像である場合にはフレーム毎の心時相等である。保存・再生制御ユニット２７は、計算された動画像データ毎の再生パラメータに従って、読み出した複数の動画像の再生形態を判定し、同期再生する。

なお、以下においては、説明をわかりやすくするため、複数の動画像の同期再生形態の例を先に説明することとし、同期再生形態の判定を含む保存・再生制御ユニット２７の動作については後述する。

（同期再生形態例１）
図９、図１０は、同期再生形態例１を説明するための図である。同図の例は、再生対象となる二つの動画像の再生パラメータにおいて、再生時間、再生時間における関心画像の時相（関心フレーム）が一致する場合（従って、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間、関心フレーム再生時刻から最初のフレーム再生時刻までの時間が一致する場合）である。係る場合、保存・再生制御ユニット２７は、図９或いは図１０に示す様に、二つの動画像につき、（再生範囲或いは再生時間）を示すスライドバー６０（スライドバー５０）の長さ及び高さ、関心フレームマーカ６２（関心フレームマーカ５２）の高さ、表示画像フレームマーカ６４（表示画像フレームマーカ５４）の移動速度を一致させて、同期表示する。

なお、二つの動画像間において総フレーム数或いは再生速度が異なる場合（例えば図９の左側の動画の再生速度が２０フレーム／秒であり、図９の右側の動画の再生速度が３０フレーム／秒である場合等）には、左右でフレームの更新速度が異なるが、再生時間、関心フレームが同期した動画像が再生されることになる（後述する各同期再生形態例についても、同様である）。

（同期再生形態例２）
図１１は、同期再生形態例２を説明するための図である。同図の例は、再生対象となる二つの動画像の再生パラメータにおいて、再生時間は異なるが、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間が一致する場合である。係る場合、保存・再生制御ユニット２７は、図１１に示す様に、二つの動画像の間において、再生時間を示すスライドバー６０の上端（開始時刻）の高さ、関心フレームマーカ６２の高さ、表示画像フレームマーカ６４の移動速度を一致させて、期間Ｔ１においては左側の動画と右側の動画とが同期再生され、期間Ｔ２においては、左側の動画のみが再生される。

（同期再生形態例３）
図１２は、同期再生形態例３を説明するための図である。同図の例は、再生対象となる二つの動画像の再生パラメータにおいて、再生時間、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間が共に異なる場合である。係る場合、保存・再生制御ユニット２７は、図１２に示す様に、二つの動画像につき、期間Ｔ２においては、関心フレームマーカ６２の高さ、表示画像フレームマーカ６４の移動速度を一致させて左側の動画と右側の動画とが同期再生される。一方、期間Ｔ１においては左側の動画のみが再生され、期間Ｔ３においては右側の動画のみが再生される。

図１３は、他の同期再生形態例３を説明するための図である。同図の例では、二つの動画像につき、関心フレームマーカ６２の高さ、表示画像フレームマーカ６４の移動速度を一致させて、期間Ｔ２においては左側の動画と右側の動画とが同期再生される。一方、期間Ｔ１、Ｔ３においては左側の動画のみが再生される。

（同期再生形態例４）
再生時間、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間が共に異なる場合において、図６に示したフレーム基準でのスライドバー５０を用いて二つの動画像を同期表示するケースを想定する。係るケースでは、例えば図１４に示す様に、関心フレームマーカ５２の位置を対応させて再生する形態を採用することができる。その一方で、係る表示形態では、例えば再生速度が異なる場合には、二つの動画像の間で表示画像フレームマーカ５４の移動速度が異なり、時間的な対応を把握し辛い面もある。

例えば、図１４において、上段のスライドバー５０は１５０フレーム分を再生速度３０フレーム／秒として再生する場合を、下段のスライドバー５０は９０フレーム分を再生速度２０フレーム／秒で再生する場合を、それぞれ示す場合を想定する。係る場合、上段では表示画像フレームマーカ５４はスライドバー５０の左端から右端まで５秒で移動し、下段では表示画像フレームマーカ５４はスライドバー５０の左端から右端まで４．５秒で移動することになる。このため、二つの動画像再生において関心フレームの表示タイミングも同期しておらず、時間的な対応を把握し辛い。

そこで、本同期再生形態例４では、各動画データの再生範囲（再生すべき画像フレーム数）を再生時間によって規格化し、これに応じて、再生時間によって表示画像フレームマーカ５４の移動速度を規格化する。その結果、規格化された再生制御全体は、規格化されたスライドバーによって可視化される。すなわち、図１４の上段のスライドバー５０の長さは、フレーム数を示すものでなく、再生時間５秒に対応するものと定義する。当該定義に従って、保存・再生制御ユニット２７は、図１４の下段のスライドバー５０の長さは、再生時間４．５秒を示すものとして修正（規格化）する。さらに、保存・再生制御ユニット２７は、図１５に示す様に、関心フレームマーカ５２の位置と、表示画像フレームマーカ５４の移動速度とが対応し規格化された各スライドバー５０を表示しつつ、二つの動画像を同期再生する。

なお、図１５の例では、期間Ｔ２においては上段の動画と下段の動画とが同期再生される。一方、期間Ｔ１においては下段の動画のみが再生され、期間Ｔ３においては上段の動画のみが再生される。

（同期再生形態例５）
再生対象となる二つの動画像の再生時間が、倍以上異なる場合がある。係る場合、再生時間が短い動画像の再生が完了した後の期間は、再生時間が長い動画像のみ再生されることとなり、同期再生のメリットが少ない。そこで、本同期再生形態例５は、再生対象となる二つの動画像の再生時間が倍以上異なる場合には、再生時間が短い動画像を繰り返し再生（ループ再生）する。係る形態は、例えば循環器に関する動画像、或いはＥＣＧに同期して取得された二つの動画像であって両者の間で心拍数が異なる場合等に、実益がある。

（動作）
図１６は、本実施形態に係る動画像データ再生制御処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、保存・再生制御ユニット２７は、入力装置１３からの入力に応答して、同期表示モードに移行すると共に同期表示する複数の動画データ、及び各動画データに対応する付帯情報を記憶ユニット３２から読み出す（ステップＳ１０）。

保存・再生制御ユニット２７は、付帯情報に基づいて、各動画データについての再生パラメータを取得・算出する（ステップＳ１１）。また、保存・再生制御ユニット２７は、得られた再生パラメータに基づいて、複数の動画データのうち、関心フレーム前方の再生期間（すなわち、最初のフレーム再生時刻から関心フレーム再生時刻までの時間）が最も長い動画データ、及び関心フレーム後方の再生期間（すなわち、関心フレーム再生時刻から最初のフレーム再生時刻までの時間）が最も長い動画データを判定する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。

保存・再生制御ユニット２７は、動画データ毎の再生パラメータ、ステップＳ１２、Ｓ１３の判定結果に基づいて、いずれの同期再生形態を適用するかを判定する（ステップＳ１４）。例えば、保存・再生制御ユニット２７は、同じ再生期間の第１の動画データと第２の動画データとを同期再生する場合に、ステップＳ１２において第２の動画データよりも第１の動画データの方が長いと判定し、ステップＳ１３において第１の動画データよりも第２の動画データの方が長いと判定したときは、保存・再生制御ユニット２７は、図１２に示した同期再生形態例２を適用すると判定する。

保存・再生制御ユニット２７は、ステップＳ１４において判定された同期表示形態を用いて、二つの動画像を同期再生する（ステップＳ１５）。

以上述べた構成によれば、関心フレームが登録された動画像を同時に並べて表示する場合において、動画像の間で再生時間や再生速度が異なる場合であっても、少なくとも関心フレームの表示タイミングを自動的に同期させることができる。従って、観察者は、複雑な表示操作を行うことなく、複数の動画像中の関心フレームを同時に観察することができる。特に、怪我の予後観察の場合等において、有用な再生方法である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。

（１）例えば、本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。

（２）上記実施形態においては、時系列画像データから保存範囲に含まれるフレームの画像データを切り出して保存する構成とした。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、時系列画像データ中に開始フレーム及び終了フレームを特定するしおり情報を付加し、当該開始フレームから終了フレームまでの範囲に限定して、再生或いはループ再生させることも可能である。係る構成によれば、元の時系列画像データを抑えたデータを発生させることも可能であり、装置の記憶領域を有効に利用することができる。一方、使い勝手の観点から、しおり情報によって定義された開始フレームから終了フレームまでの範囲のデータを、別途保存するようにしてもよい。なお、当該構成による再生においては、開始フレームから終了フレームまでの範囲において関心フレームを特定するしおり情報を付加し、既述の関心画像明示情報を用いた表示をすることも可能である。

（３）上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のprocessor, circuit(circuitry), processing circuit(circuitry), operation circuit(circuitry), arithmetic circuit(circuitry)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等を意味する。また、本実施形態の各構成要素（各処理部）は、単一のプロセッサに限らず、複数のプロセッサによって実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素（複数の処理部）を、単一のプロセッサによって実現するようにしてもよい。

また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

Claims (14)

1. 第1の期間に亘る第１の動画像を収集する画像収集系と、
   前記第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路と、
   を具備し、
   前記表示制御回路は、前記第１の所定時相に対応する画像が表示されるまでの時間を示す情報をさらに表示し、前記第１の動画像の再生を停止すると、前記第１の所定時相に対応する静止画を前記モニターに表示する、
   医用画像診断装置。
2. 第1の期間に亘る第１の動画像を収集する画像収集系と、
   前記第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路と、
   を具備し、
   前記表示制御回路は、前記第１の動画像の再生を停止すると、前記第１の所定時相に対応する静止画を前記モニターに表示する、
   医用画像診断装置。
3. 前記表示制御回路は、前記第１の所定時相を含む所定期間においては、前記第１の動画像を他の期間よりも低い再生速度で表示する請求項１または請求項２記載の医用画像診断装置。
4. 第1の期間に亘る第１の動画像を収集する画像収集系と、
   前記第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第１の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路と、
   を具備し、
   前記表示制御回路は、第２の期間に亘る第２の動画像と、前記第２の期間内の第２の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の所定時相に対応する画像の表示タイミングと、前記第２の所定時相に対応する画像の表示タイミングとが少なくとも同期するように、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において、前記第１の動画像と前記第２の動画像とを同時にモニターに表示する医用画像診断装置。
5. 前記表示制御回路は、前記第１の期間に対応するスライドバーと、前記スライドバー上の前記第１の所定時相に対応する位置に示されたマーカと、前記スライドバー上の現在表示されている画像の時相に対応する位置に示されたマーカとを表示する請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の医用画像診断装置。
6. 前記表示制御回路は、第２の期間に亘る第２の動画像と、前記第２の期間内の第２の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の所定時相に対応する画像の表示タイミングと、前記第２の所定時相に対応する画像の表示タイミングとが少なくとも同期するように、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において、前記第１の動画像と前記第２の動画像とを同時にモニターに表示する場合には、前記第１の期間に対応するスライドバー及び前記第２の期間に対応するスライドバーを、再生時間によって規格化する請求項４の医用画像診断装置。
7. 前記第１の所定時相に対応する画像データが表示されるまでの時間を示す情報は、カウントダウンを示す数字、画面の色彩変更、画面の透明度変更のうちの少なくともいずれかを含む請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の医用画像診断装置。
8. 第1の期間に亘る第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路を具備し、
   前記表示制御回路は、前記第１の所定時相に対応する画像が表示されるまでの時間を示す情報をさらに表示し、前記第１の動画像の再生を停止すると、前記第１の所定時相に対応する静止画を前記モニターに表示する、
   医用画像表示装置。
9. 第1の期間に亘る第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路を具備し、
   前記表示制御回路は、前記第１の動画像の再生を停止すると、前記第１の所定時相に対応する静止画を前記モニターに表示する、
   医用画像表示装置。
10. 前記表示制御回路は、前記第１の所定時相を含む所定期間においては、前記第１の動画像を他の期間よりも低い再生速度で表示する請求項８または請求項９記載の医用画像表示装置。
11. 第1の期間に亘る第１の動画像と、前記第１の期間内の第１の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の動画像と、前記第１の所定時相と、現在表示されている画像の前記第1の期間における時相との関係とを、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において同時にモニターに表示する表示制御回路を具備し、
    前記表示制御回路は、第２の期間に亘る第２の動画像と、前記第２の期間内の第２の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の所定時相に対応する画像の表示タイミングと、前記第２の所定時相に対応する画像の表示タイミングとが少なくとも同期するように、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において、前記第１の動画像と前記第２の動画像とを同時にモニターに表示する医用画像表示装置。
12. 前記表示制御回路は、前記第１の期間に対応するスライドバーと、前記スライドバー上の前記第１の所定時相に対応する位置に示されたマーカと、前記スライドバー上の現在表示されている画像の時相に対応する位置に示されたマーカとを表示する請求項８乃至１１のうちいずれか一項記載の医用画像表示装置。
13. 前記表示制御回路は、第２の期間に亘る第２の動画像と、前記第２の期間内の第２の所定時相に対応する画像に係る時間情報と、を用いて、前記第１の所定時相に対応する画像の表示タイミングと、前記第２の所定時相に対応する画像の表示タイミングとが少なくとも同期するように、少なくとも前記第１の所定時相から遡った所定期間において、前記第１の動画像と前記第２の動画像とを同時にモニターに表示する場合には、前記第１の期間に対応するスライドバー及び前記第２の期間に対応するスライドバーを、再生時間によって規格化する請求項１１記載の医用画像表示装置。
14. 前記第１の所定時相に対応する画像データが表示されるまでの時間を示す情報は、カウントダウンを示す数字、画面の色彩変更、画面の透明度変更のうちの少なくともいずれかを含む請求項８乃至１３のうちいずれか一項記載の医用画像表示装置。