JP6814264B1 - 超音波装置及びその制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】手技者が３次元方向への超音波の走査を行なうことなく、被検体に注入された液体が漏れ出ている可能性を知ることができる超音波装置を提供する。【解決手段】超音波装置は、被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、プロセッサと、被検体に注入された液体の体積についての入力を受け付けるインタフェースと、を備え、プロセッサは、超音波プローブで受信した超音波のエコー信号に基づいてＢモード画像ＢＩを作成し、Ｂモード画像ＢＩにおいて、被検体に注入された液体の輪郭を抽出して、輪郭で囲まれた２次元領域Ｒ２Ｄの面積を算出し、２次元領域Ｒ２Ｄの面積と、被検体に注入された液体の体積とに基づいて、２次元領域Ｒ２Ｄと交差する方向における液体の広がりに関する情報である第１の３次元領域の奥行を示す数値ＶＤを表示するよう構成される。【選択図】図１１

Description

本発明は、被検体の超音波画像を作成する超音波装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置など、被検体の超音波画像を表示する超音波装置は、リアルタイムで被検体の断面を観察できるという特性を生かした様々な用途に用いられる。例えば、整形超音波領域などにおいて、被検体に薬液を注入するペインクリニックやｆａｓｃｉａリリース注射（ｆａｓｃｉａ ｒｅｌｅａｓｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）などにおいても、超音波装置を用いた手技が行なわれている。

上述のｆａｓｃｉａリリース注射は近年注目されている手法であり、筋肉など運動器の痛みに対して、筋膜（ｆａｓｃｉａ）などの隙間に注射針を穿刺し、そこから生理食塩水などの薬液を注入することで、帯状の構造物を剥がし（＝リリース）、筋膜を介した組織の滑動性や伸張性を改善することで痛みを除去するという手法である（例えば、非特許文献１参照）。この手法は、超音波ガイド下で行われる。具体的に説明すると、超音波画像であるＢモード画像において、注入した薬液は、周囲より輝度が低い低エコー領域となる。従って、一般的には、手技者は、ターゲットとなる筋膜の隙間に、薬液が均一に入っていくよう針先を移動させながら少しずつ注入を行ない、Ｂモード画像において、間隙に液体の層があるか確認する。

柏口新二、「無刀流整形外科 メスのいらない運動器治療」、日本医事新報社、２０１７年５月３１日発行、ｐ．３８，３９

上述のペインクリニックやｆａｓｃｉａリリース注射などの薬液を注入した手技を行なう場合、薬液の３次元的な広がりを確認したい場合がある。例えば、ｆａｓｃｉａリリース注射の場合、筋膜などに薬液を注入するとき、理想的には液体は一様に広がって筋膜を全体的にリリースすることが望ましい。しかし、実際には、薬液は抵抗が小さい隙間（剥がれやすい隙間）に入っていく。例えば、超音波断面上では５ｍｍ程度の広がりであっても、断面から外れた方向に抵抗の小さな間隙があれば、薬液はどんどんその間隙に漏れ入ってしまう。したがって、このようなことが生じることなく薬液が３次元的に一様に広がっているかどうかを確認することが必要になることがある。

しかし、２次元の超音波画像を観察するだけでは、断面上の薬液の広がりを把握することしかできない。そこで、断面と交差する方向への広がりを、断面を変えて３次元的に観察することが必要である。しかしながら、上述した手技においては、手技者は針および針先を注意深く追跡することが重要であり、超音波プローブを３次元的に動かしている余裕はない。同様な理由で、３次元プローブなどを利用して３Ｄ画像を再構成することも、ワークフローに即したものとは言えない。そこで、本願発明者は、手技者が３次元方向への超音波の走査を行なうことなく、被検体に注入された液体が漏れ出ている可能性を知るという課題を解決すべく、本願発明に至った。

上記課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、プロセッサと、前記被検体に注入された液体の体積についての入力を受け付けるインタフェースと、を備え、前記プロセッサは、前記超音波プローブで受信した超音波のエコー信号に基づいて２次元の超音波画像を作成し、前記２次元の超音波画像において、前記被検体に注入された液体の輪郭を抽出し、前記輪郭で囲まれた２次元領域の面積を算出し、この２次元領域の面積と、前記被検体に注入された液体の体積とに基づいて、前記２次元領域と交差する方向における前記液体の広がりに関する情報を得て報知するための処理を行なう、よう構成される超音波装置である。

上記観点の発明によれば、前記被検体に注入された液体の輪郭で囲まれた２次元領域の面積と、前記被検体に注入された液体の体積とに基づいて、前記２次元領域と交差する方向における前記液体の広がりに関する情報が報知される。これにより、手技者は、３次元の超音波走査を行なうことなく、被検体に注入された液体が漏れ出ている可能性を知ることができる。

本発明の超音波装置の一例である超音波診断装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。 被検体の体表面に超音波プローブが当接した状態で、注入器具の針が被検体に刺入された状態を示す説明図である。 超音波の走査面であるＸＹ平面において、筋膜の間に刺入された注入器具の針を示す説明図である。 ＸＹ平面において、針から液体が注入された状態を示す説明図である。 ＸＹ平面と直交するＸＺ平面において、針から液体が注入された状態を示す説明図である。 図５に示す状態から針を移動させながら液体を注入することを説明する図である。 針から注入された液体が漏れ出ている状態の説明図である。 第１実施形態において、被検体に注入された液体が漏れ出ているかどうかを確認することを可能にするための処理を示すフローチャートである。 ディスプレイに表示されたＢモード画像における低輝度の液体の領域を示す図である。 第１の３次元領域を示す説明図である。 第１の３次元領域の奥行を示す数値が表示されたディスプレイを示す図である。 超音波の走査面であるＸＹ平面と直交するＸＺ平面における平面視の滞留部を示し、液体が一様に広がっている状態の説明図である。 第１の３次元領域の一例を示す斜視図である。 図１３に示す第１の３次元領域の平面図である。 第１の３次元領域の他例を示す斜視図である。 図１５に示す第１の３次元領域の平面図である。 第１実施形態の第１変形例におけるフローチャートである。 第１変形例においてカラー画像が表示されたディスプレイを示す図である。 第１実施形態の第２変形例におけるフローチャートである。 第２変形例において図形が表示されたディスプレイを示す図である。 第１実施形態の第３変形例の超音波診断装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。 第２実施形態において、被検体に注入された液体が漏れ出ているかどうかを確認することを可能にするための処理を示すフローチャートである。 ２次元領域の一例を示す図である。 第２の３次元領域の説明図である。 第２の３次元領域の説明図である。 比が表示されたディスプレイを示す図である。 第２実施形態の第１変形例におけるフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明に係る超音波装置の一例として、診断等を目的として被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置について説明する。

（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。図１に示すシステム１００は、超音波診断装置１及び注入器具５０を含む。超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、受信ビームフォーマ６、プロセッサ７、ディスプレイ８、メモリ９、ユーザインタフェース１０及び通信インタフェース１１を有している。

超音波プローブ２は、被検体に対して超音波を送受信する。より詳細に説明すると、送信ビームフォーマ３および送信機４は、超音波プローブ２内に配列された複数の振動素子２ａをドライブしてパルス超音波信号を被検体（図示せず）に放射するよう構成されている。パルス超音波信号は、被検体内において反射して振動素子２ａに戻るエコーを生成する。エコーは、振動素子２ａによって電気信号に変換され、電気信号は、受信機５によって受信される。受信されたエコーを表す電気信号、すなわちエコー信号は、受信ビームフォーマ６に入力され、この受信ビームフォーマ６において受信ビームフォーミングが行われる。受信ビームフォーマ６は、受信ビームフォーミング後の超音波データを出力する。

受信ビームフォーマ６は、ハードウェアビームフォーマであってもソフトウェアビームフォーマであってもよい。受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、受信ビームフォーマ６は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または論理演算を実行することができる他の種類のプロセッサのうちの任意の１つまたは複数を含む１つまたは複数のプロセッサを備えることができる。受信ビームフォーマ６を構成するプロセッサは、プロセッサ７とは別のプロセッサで構成されていてもよいし、プロセッサ７で構成されていてもよい。

超音波プローブ２は、送信ビームフォーミングおよび／または受信ビームフォーミングの全部または一部を行うための電気回路を含むことができる。例えば、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６の全部または一部は、超音波プローブ２内に設けられていてもよい。

プロセッサ７は、送信ビームフォーマ３、送信機４、受信機５、および受信ビームフォーマ６を制御する。プロセッサ７は、超音波プローブ２と電子通信している。プロセッサ７は、超音波プローブ２を制御して超音波データを取得することができる。プロセッサ７は、振動素子２ａのどれがアクティブであるか、および超音波プローブ２から送信される超音波ビームの形状を制御する。プロセッサ７はまた、ディスプレイ８とも電子通信しており、プロセッサ７は、超音波データを処理してディスプレイ８上に表示するための超音波画像にすることができる。「電子通信」という用語は、有線通信と無線通信の両方を含むように定義することができる。プロセッサ７は、一実施形態によれば中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、グラフィックスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、または他のタイプのプロセッサなど、処理機能を実行することができる他の電子構成要素を含むことができる。他の実施形態によれば、プロセッサ７は、処理機能を実行することができる複数の電子構成要素を含むことができる。例えばプロセッサ７は、中央処理装置、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、およびグラフィックスプロセッシングユニットを含む電子構成要素のリストから選択された２つ以上の電子構成要素を含むことができる。

プロセッサ７は、ＲＦデータを復調する複合復調器（図示せず）を含むこともできる。別の実施形態では、処理チェーンの早いうちに復調を実行することができる。

プロセッサ７は、複数の選択可能な超音波モダリティに従った１つまたは複数の処理動作をデータに行うように構成されている。エコー信号が受信されるとき、データは走査セッション中にリアルタイムで処理することができる。この開示のために、「リアルタイム」という用語は、いかなる意図的な遅延もなく行われる手順を含むように定義される。

また、データは、超音波の走査中に一時的にバッファ（図示せず）に格納し、ライブ操作またはオフライン操作でリアルタイムではなく処理することができる。この開示において、「データ」という用語は、本開示においては、超音波装置を用いて取得される１つまたは複数のデータセットを指すように使用することができる。

超音波データ（ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ））は、プロセッサ７によって他のまたは異なるモード関連モジュール（例えば、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、など）で処理して超音波画像のデータを作ることができる。例えば、１つまたは複数のモジュールが、Ｂモード、カラードップラ、Ｍモード、カラーＭモード、スペクトルドップラ、エラストグラフィ、ＴＶＩ、歪み、歪み速度、およびそれらの組合せ、などの超音波画像を生成することができる。画像ビームおよび／または画像フレームは保存され、データがメモリに取得された時を示すタイミング情報を記録することができる。前記モジュールは、例えば、画像フレームを座標ビーム空間から表示空間座標に変換するために走査変換演算を実行する走査変換モジュールを含むことができる。被検体に処置が実施されている間にメモリから画像フレームを読み取り、その画像フレームをリアルタイムで表示する映像プロセッサモジュールが設けられてもよい。映像プロセッサモジュールは画像フレームを画像メモリに保存することができ、超音波画像は画像メモリから読み取られディスプレイ８に表示される。

プロセッサ７が複数のプロセッサを含む場合、プロセッサ７が担当する上述の処理タスクを、複数のプロセッサが担当してもよい。例えば、第１のプロセッサを使用して、ＲＦ信号を復調および間引きすることができ、第２のプロセッサを使用して、データをさらに処理した後、画像を表示することができる。

また、例えば受信ビームフォーマ６がソフトウェアビームフォーマである場合、その処理機能は、単一のプロセッサで実行されてもよいし、複数のプロセッサで実行されてもよい。

ディスプレイ８は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。

メモリ９は、任意の既知のデータ記憶媒体であり、非一過性の記憶媒体及び一過性の記憶媒体を含む。非一過性の記憶媒体は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性の記憶媒体である。非一過性の記憶媒体は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）などの可搬性の記憶媒体を含んでいてもよい。プロセッサ７によって実行されるプログラムは、非一過性の記憶媒体に記憶されている。

一過性の記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性の記憶媒体である。

ユーザインタフェース１０は、操作者の入力を受け付けることができる。例えば、ユーザインタフェース１０は、ユーザーからの指示や情報の入力を受け付ける。ユーザインタフェース１０は、キーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）、ハードキー（ｈａｒｄ ｋｅｙ）、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）、ロータリーコントロール（ｒｏｔａｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ）及びソフトキー等を含んで構成されている。ユーザインタフェース１０は、ソフトキー等を表示するタッチスクリーンを含んでいてもよい。

通信インタフェース１１は、注入器具５０との間で有線又は無線での通信を行なう。本例では、通信インタフェース１１は、注入器具５０との間で無線での通信を行なう。例えば、通信インタフェース１１は、注入器具５０から、被検体に注入された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌについてのデータを受信することにより、かかるデータの入力を受け付けるようになっている。通信インタフェース１１は、本発明におけるインタフェースの実施の形態の一例である。

次に、注入器具５０について説明する。注入器具５０は、針５１を備えており、針５１によって、被検体に薬液等の液体を注入するよう構成されている。また、注入器具５０は、通信インタフェース１１との間で有線又は無線での通信を行なうよう構成されている。本例では、注入器具５０は、無線での通信を行なう。

次に、本例の作用について説明する。本例では、超音波ガイド下において、ｆａｓｃｉａリリース注射が行なわれるものとする。ただし、本発明は、これに限られるものではない。

手技者は、図２に示すように、被検体Ｐの体表面に超音波プローブ２を当接した状態で超音波の送受信を行なう。プロセッサ７は、超音波プローブ２で受信した超音波のエコー信号に基づいて２次元の超音波画像を作成する。ここでは、２次元の超音波画像は、２次元のＢモード画像である。プロセッサ７は、Ｂモード画像をディスプレイ８に表示する。

次に、手技者は、注入器具５０の針５１を被検体に刺入する。手技者は、Ｂモード画像において針５１を確認できるよう、超音波の送受信面に沿って針５１を刺入する。手技者は、Ｂモード画像において針５１の位置を確認しながら、図３に示すように、被検体Ｐにおける筋膜Ｆ１と筋膜Ｆ２の間に針５１を刺入する。針５１が挿入される前においては、筋膜Ｆ１と筋膜Ｆ２の間には隙間がない状態である。

針５１が目標の位置に到達すると、図４に示すように手技者は針５１から生理食塩水などの液体Ｌを注入する。注入された液体Ｌにより、筋膜Ｆ１と筋膜Ｆ２とが剥がれた状態になる。液体Ｌは、筋膜Ｆ１と筋膜Ｆ２の間に滞留し、滞留部Ｃを形成する。この滞留部Ｃは、後述するようにＢモード画像において、周囲より輝度が低くなる。

図３、４は、超音波の走査面であるＸＹ平面における針５１及び筋膜Ｆ１、Ｆ２を示している。図５は、ＸＹ平面と直交するＸＺ平面（体表側から見た平面）における筋膜Ｆ２上における針５１及び滞留部Ｃを示している。Ｘ軸の方向は、振動素子２ａの配列方向（アジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向）、Ｙ軸及びＺ軸はＸ軸と直交する方向である。Ｚ軸方向は、エレベーション（ｅｌｅｖａｔｉｏｎ）方向である。図５等において二点鎖線は超音波の走査面Ｓを示す。手技者は、滞留部Ｃが形成されると、図６に示すように、刺入方向とは逆方向に針５１を移動させながら液体Ｌを注入して滞留部Ｃを大きくし、筋膜Ｆ１と筋膜Ｆ２をリリースしていく。

理想的には、注入された液体Ｌは一様に広がって筋膜Ｆ１、Ｆ２を全体的にリリースすることが望ましい。しかし、実際には、液体Ｌは抵抗が小さい隙間（剥がれやすい隙間）に入っていく。例えば、図７に示すように、液体Ｌが、超音波の走査面Ｓから外れた方向に漏れ出て、漏れ部ＬＬが形成される場合がある。この場合、針５１から注入された液体Ｌは、漏れ部ＬＬから漏れ出てしまい、３次元的に一様に広がらないおそれがある。

そこで、手技者が３次元方向への超音波の走査を行なうことなく、被検体に注入された液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認することを可能にすべく、図８に示すフローチャートの処理が行なわれる。

図８に示すフローチャートでは、針５１から注入された液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認するためのきっかけを、手技者に知らせることができる。具体的に、先ずステップＳ１では、通信インタフェース１１は、注入器具５０から、被検体に注入された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌについてのデータを受信する。受信されたデータは、メモリ９に格納される。

次に、ステップＳ２では、プロセッサ７は、液体Ｌの輪郭をＢモード画像において抽出する。液体Ｌは、例えば図９に示されるように、Ｂモード画像ＢＩにおいて周囲より低輝度で表示されるので、プロセッサ７は、Ｂモード画像に対して公知の画像処理を行なうことにより、周囲より輝度が低い領域を検出し液体Ｌの輪郭を抽出する。図９において、符号Ｒ_２Ｄは、抽出された輪郭で囲まれた２次元領域を示している。

次に、ステップＳ３では、プロセッサ７は、ステップＳ２において抽出された輪郭で囲まれた２次元領域Ｒ_２Ｄの面積Ｓ_Ｌを算出してメモリに格納する。次に、ステップＳ４では、プロセッサ７は、図１０に示すように、２次元領域Ｒ_２Ｄを一断面とし、被検体に注入された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌを有する第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄの奥行Ｄを算出する。この図１０に示すように、奥行Ｄは、２次元領域Ｒ_２Ｄと交差する方向、より具体的には直交する方向における奥行である。第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄは、２次元領域Ｒ_２Ｄと直交する方向に延びており、なおかつ２次元領域Ｒ_２Ｄと平行な断面が、どの位置においても２次元領域Ｒ_２Ｄと同一形状になっている立体である。

プロセッサ７は、ステップＳ３で算出された２次元領域Ｒ_２Ｄの面積Ｓ_Ｌのデータと、ステップＳ２で受信された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌのデータをメモリから読み出し、奥行Ｄを算出する。具体的には、プロセッサ７は、下記（式１）に基づいて奥行Ｄを算出する。
Ｄ＝Ｖ_Ｌ／Ｓ_Ｌ ・・・（式１）

次に、ステップＳ５では、プロセッサ７は、第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄの奥行Ｄに関する情報を報知する処理を行なう。ここでは、プロセッサ７は、ステップＳ４において算出された奥行Ｄを示す数値ＶＤを、ディスプレイ８に表示する処理を行なう。これにより、図１１に示すように数値ＶＤがディスプレイ８に表示される。プロセッサ７は、Ｂモード画像ＢＩとともに数値ＶＤを表示する。数値ＶＤは、本発明における第１の３次元領域の奥行に関する情報及び液体の広がりに関する情報の実施の形態の一例である。

奥行Ｄを示す数値ＶＤの意義について説明する。上述のように、針５１から注入された液体Ｌは、３次元的に一様に広がる滞留部Ｃを形成することが望ましい。ここに、３次元的に一様に広がるとは、ある位置に針５１を停止した状態で液体を注入してその位置に滞留部Ｃを形成した場合、図１２に示すように、少なくとも、超音波の走査方向における滞留部Ｃの長さＣＬ１と、超音波の走査面に直交する方向における長さＣＬ２とが、所要の範囲内にあることを意味する。例えば、長さＣＬ１は、超音波の走査方向における滞留部Ｃの最大の長さであり、長さＣＬ２は、超音波の走査面に直交する方向における最大の長さである。図１２では、長さＣＬ１、ＣＬ２は同じになっており、滞留部Ｃは平面視において円であって、長さＣＬ１、ＣＬ２は、円の直径である。ただし、液体Ｌが一様に広がっている状態は、図１２に示された滞留部Ｃのような円に限られるものではない。

図１３〜図１６は、第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄの例を示している。第１の３次元領域Ｒ１_３ＤはステップＳ５で得られた領域であり、ＸＹ平面において２次元領域Ｒ_２Ｄの断面を有するものの、実際に液体Ｌが滞留している領域である滞留部Ｃとは異なる形状であることがありうる。しかし、例えば第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄが、図１３及び図１４に示すように、超音波の走査方向における２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌが奥行Ｄと等しくなっている立体であれば、滞留部Ｃは３次元的に一様に広がっていると推定できる。ここで、長さＲ１Ｌは、例えば超音波の走査方向における２次元領域Ｒ_２Ｄの最大の長さである。

一方、漏れ部ＬＬが発生して、走査面Ｓと交差する方向に液体Ｌが漏れ出ている場合、注入した液体Ｌの量の割に、走査方向に滞留部Ｃが広がらない。この場合、図１５及び図１６に示すように、２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌよりも、奥行Ｄが所要の範囲を超えて大きい立体となる。従って、奥行Ｄが長さＲ１Ｌよりも所要の範囲を超えて大きければ、滞留部Ｃは３次元的に一様に広がっていないと推定できる。

また、漏れ部ＬＬが発生して、走査面Ｓにおいて走査方向に液体Ｌが漏れ出ている場合、注入した液体Ｌの量の割に、走査方向において広範囲に滞留部Ｃが広がる。この場合、特に図示しないが２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌよりも、奥行Ｄが所要の範囲を超えて小さい立体となる。従って、奥行Ｄが長さＲ１Ｌよりも所要の範囲を超えて小さければ、滞留部Ｃは３次元的に一様に広がっていないと推定できる。

手技者は、ディスプレイ８に表示された奥行Ｄの数値ＶＤが、Ｄｔｈ１≦ＶＤ≦Ｄｔｈ２である場合、針５１を後退させながら液体Ｌの注入を継続する。ただし、Ｄｔｈ１＝Ｒ１Ｌ−Ｘ、Ｄｔｈ２＝Ｒ１Ｌ＋Ｘである。Ｘは、Ｄｔｈ１≦ＶＤ≦Ｄｔｈ２である場合に、経験的あるいは実験的に滞留部Ｃが一様に広がっていると推定できる値に設定される。一方、ディスプレイ８に表示された奥行Ｄの数値ＶＤが、Ｄｔｈ１≦ＶＤ≦Ｄｔｈ２ではない場合、液体Ｌが漏れ出ている可能性がある。この場合、手技者は液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認するため、例えば超音波プローブ２を走査面と交差する方向に移動することによって他の断面のＢモード画像を表示させる。そして、この他の断面のＢモード画像において確認を行なう。従って、奥行Ｄの数値ＶＤは、針５１から注入された液体Ｌが３次元的に一様に広がっているかどうかを確認するためのきっかけになるということができる。

奥行Ｄとの比較のため、プロセッサ７は、Ｂモード画像において２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌを検出してその数値をディスプレイ８に表示させてもよい。

本例によれば、奥行Ｄの数値ＶＤが表示されることにより、手技者は３次元の超音波走査を行なうことなく、被検体に注入された液体Ｌが漏れ出ている可能性を知ることができる。

次に、第１実施形態の変形例について説明する。先ず、第１変形例について説明する。図１７は、第１変形例において、被検体に注入された液体が漏れ出ているかどうかを確認することを可能にするための処理を示すフローチャートである。図１７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１〜Ｓ１４は上述のステップＳ１〜Ｓ４と同一の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ１５では、プロセッサ７は、第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄの奥行Ｄを閾値Ｄｔｈと比較し、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２であるか否かを判定する。上述の通り、Ｄｔｈ１＝Ｒ１Ｌ−Ｘ、Ｄｔｈ２＝Ｒ１Ｌ＋Ｘである。Ｘは、メモリ９に記憶されていてもよい。例えば、プロセッサ７が、メモリ９から読み出したＸを２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌに対して加算及び減算して閾値Ｄｔｈ１、Ｄｔｈ２を求めるようになっていてもよい。

ステップＳ１５において、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２ではないと判定されると（ステップＳ１５において「ＮＯ」）、ステップＳ１６へ移行する。このステップＳ１６では、プロセッサ７は、図１８に示すようにＢモード画像ＢＩにおける２次元領域Ｒ_２Ｄを色で表示させることにより、カラー画像ＣＩを表示させる。カラー画像ＣＩは、本発明における比較結果の実施の形態の一例である。また、Ｄｔｈ１及びＤｔｈ２は、それぞれ本発明における第一の閾値及び第二の閾値の実施の形態の一例であり、カラー画像ＣＩは、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２ではないことを示すので、本発明における第１の３次元領域の奥行に関する情報の実施の形態の一例である。

カラー画像ＣＩが表示された場合、手技者は液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認するため、例えば超音波プローブ２を走査面と交差する方向に移動することによって他の断面のＢモード画像を表示させる。

一方、ステップＳ１５において、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２であると判定されると（ステップＳ１５において「ＹＥＳ」）、処理を終了する。或いは、ステップＳ１５において、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２であると判定されると、ステップＳ１２の処理へ戻ってもよい。

次に、第２変形例について説明する。図１９は、第２変形例において、被検体に注入された液体が漏れ出ているかどうかを確認することを可能にするための処理を示すフローチャートである。図１９に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２１〜Ｓ２４は上述のステップＳ１〜Ｓ４及びステップＳ１１〜Ｓ１４と同一の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ２４において第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄの奥行Ｄが算出されると、ステップＳ２５では、プロセッサ７は、図２０に示すように、図形ＧをＢモード画像ＢＩとともにディスプレイ８に表示させる。図形Ｇは、第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄを示す第１の図形Ｇ１、２次元領域Ｒ_２Ｄを示す第２の図形Ｇ２、超音波の走査面を示す直線Ｇ３を含んでいる。第１の図形Ｇ１は、超音波の走査面と直交するＸＺ平面における第１の３次元領域Ｒ１_３Ｄを示している。第１の図形Ｇ１における縦方向の長さＧ１Ｌａが奥行Ｄであり、横方向の長さＧ１Ｌｂが２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌである。なお、図２０において長さＧ１Ｌａ、Ｇ１Ｌｂを示す矢印は、ディスプレイ８に表示されなくてもよい。第１の図形Ｇ１は、本発明における第１の３次元領域の奥行に関する情報の実施の形態の一例である。

第１の図形Ｇ１において、長さＧ１Ｌａが長さＧ１Ｌｂよりも所要の範囲を超えて大きい場合、または長さＧ１Ｌａが長さＧ１Ｌｂよりも所要の範囲を超えて小さい場合、手技者は液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認するため、例えば超音波プローブ２を走査面と交差する方向に移動することによって他の断面のＢモード画像を表示させる。

次に、第３変形例について説明する。第３変形例の超音波診断装置１は、図２１に示すようにスピーカー１２を有している。プロセッサ７は、２次元領域Ｒ_２Ｄと交差する方向における液体の広がりに関する情報を、スピーカー１２から音で出力させる。

例えば、プロセッサ７は、図８に示すフローチャートのステップＳ５において、奥行Ｄを示す数値ＶＤをディスプレイ８に表示する代わりに、数値ＶＤを音声でスピーカー１２から出力するための信号処理を行なって、スピーカー１２から音声を出力させてもよい。また、プロセッサ７は、数値ＶＤをディスプレイ８に表示するとともに、数値ＶＤを音声でスピーカー１２から出力させてもよい。この場合、プロセッサ７は、数値ＶＤに応じた音量で数値ＶＤの音声をスピーカー１２から出力させてもよい。また、プロセッサ７は、数値ＶＤに応じた音量の音をスピーカー１２から出力させてもよい。

また、プロセッサ７は、図１７に示すフローチャートのステップＳ１６において、カラー画像ＣＩを表示する代わりに、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２ではないことを示す音声やアラーム音などを、スピーカー１２から出力させてもよい。また、プロセッサ７は、カラー画像ＣＩを表示するとともに、Ｄｔｈ１≦Ｄ≦Ｄｔｈ２ではないことを示す音声やアラーム音などを、スピーカー１２から出力させてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本例の超音波診断装置も、図１に示す超音波診断装置１であり、その構成については、図１及び第１実施形態の説明を援用する。

本例の超音波診断装置１において、手技者が３次元方向への超音波の走査を行なうことなく、被検体に注入された液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認することを可能にすべく、図２２に示すフローチャートの処理が行なわれる。

図２２において、ステップＳ３１〜Ｓ３３については、第１実施形態で説明したステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ１１〜Ｓ１３、Ｓ２１〜Ｓ２３と同一の処理であり、説明を省略する。ステップＳ３４では、プロセッサ７は、２次元領域Ｒ_２Ｄの面積Ｓ_Ｌに基づいて、２次元領域Ｒ_２Ｄを断面として含み、なおかつ２次元領域Ｒ_２Ｄと直交する方向における奥行が超音波の走査方向における２次元領域Ｒ_２Ｄの長さと同じである第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄの体積Ｖ_Ｒ２を算出する。

第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄについてより詳細に説明する。図２３は、２次元領域Ｒ_２Ｄの一例であり、図中の一点鎖線は、超音波の走査方向（Ｘ軸方向）における２次元領域Ｒ_２Ｄの長さＲ１Ｌの中心であって、超音波の走査面と直交する方向（Ｚ軸方向）及び超音波の走査方向（Ｘ軸方向）の両方と直交する方向、すなわちＹ軸方向に延びる軸Ａを示している。第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄは、図２４及び図２５に示すように軸Ａを中心として、２次元領域Ｒ_２Ｄを回転させて得られる立体である。ただし、図２４及び図２５は平面図である。

液体Ｌが一様に広がっていると仮定した場合、滞留部Ｃは、軸Ａを中心として２次元領域Ｒ_２Ｄを回転させて得られる立体に近い場合があると考えられる。第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄは、液体Ｌが一様に広がっていると仮定した場合の滞留部Ｃの理想的な形状の一例である。

ステップＳ３４において第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄの体積Ｖ_Ｒ２が算出されると、ステップＳ３５では、プロセッサ７は、第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄの体積Ｖ_Ｒ２と被検体に注入された液体の体積Ｖ_Ｌの比を算出する。本例では、プロセッサ７は、比として下記（式２）に基づいて比の値Ｒｖを算出する。
Ｒｖ＝Ｖ_Ｌ／Ｖ_Ｒ２ ・・・（式２）
比の値Ｒｖは、本発明における比の実施の形態の一例であり、本発明において比は比の値を含む。

次に、ステップＳ３６では、プロセッサ７は、図２６に示すように、Ｂモード画像ＢＩとともに、比の値Ｒｖをディスプレイ８に表示させる。比の値Ｒｖは、本発明において、第２の３次元領域の体積と被検体に注入された液体の体積との比較結果に関する情報及び液体の広がりに関する情報の実施の形態の一例である。

比の値Ｒｖが１に近い値であるほど、第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄの体積Ｖ_Ｒ２と被検体に注入された液体の体積Ｖ_Ｌの差が小さくなることを意味する。上述のように、第２の３次元領域Ｒ２_３Ｄは、液体Ｌが一様に広がっていると仮定した場合の滞留部Ｃの理想的な形状の一例である。従って、比の値Ｒｖが１に近い値であるほど、注入された液体Ｌが漏れ出ている可能性が小さくなる。逆に、比の値Ｒｖが１から離れた値になるほど、注入された液体Ｌが漏れ出ている可能性が高くなる。従って、比の値Ｒｖが表示されることにより、手技者は３次元の超音波走査を行なうことなく、被検体に注入された液体Ｌが漏れ出ている可能性を知ることができる。

次に、第２実施形態の変形例について説明する。先ず、第１変形例について説明する。図２７は、第１変形例において、被検体に注入された液体が漏れ出ているかどうかを確認することを可能にするための処理を示すフローチャートである。図２７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ４１〜Ｓ４５は上述のステップＳ３１〜Ｓ３５と同一の処理であり、説明を省略する。

ステップＳ４６では、プロセッサ７は、ステップＳ４５において算出された比の値Ｒｖと、閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２とを比較し、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２であるか否かを判定する。閾値Ｒｔｈ１は１よりも小さい値に設定され、閾値Ｒｔｈ２は１よりも大きい値に設定される。なおかつ、閾値Ｒｔｈ１、Ｔｔｈ２は、経験的あるいは実験的に液体Ｌが漏れ出ていないと推定される数値に設定される。閾値Ｒｔｈ１、Ｒｔｈ２は、メモリ９に記憶されている。

ステップＳ４６において、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないと判定されると（ステップＳ４６において「ＮＯ」）、ステップＳ４７へ移行する。このステップＳ４７では、プロセッサ７は、第１実施形態の第１変形例におけるステップＳ１６と同様に、カラー画像ＣＩを表示させる。本例におけるカラー画像ＣＩは、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないことを示すので、本発明において、第２の３次元領域の体積及び被検体に注入された液体の体積の比と、閾値との比較結果の実施の形態の一例である。また、本例におけるカラー画像ＣＩは、本発明において、第２の３次元領域の体積と、被検体に注入された液体の体積とを比較した比較結果に関する情報の一例である。

本例においても、カラー画像ＣＩが表示された場合、手技者は液体Ｌが漏れ出ているかどうかを確認するため、例えば超音波プローブ２を走査面と交差する方向に移動することによって他の断面のＢモード画像を表示させる。

一方、ステップＳ４６において、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないと判定されると（ステップＳ４６において「ＹＥＳ」）、処理を終了する。或いは、ステップＳ４６において、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないと判定されると、ステップＳ４２の処理へ戻ってもよい。

次に、第２変形例について説明する。第２変形例の超音波診断装置１は、第１実施形態の第３変形例と同様、図２１に示すようにスピーカー１２を有している。プロセッサ７は、図２２に示すフローチャートのステップＳ３６において、比Ｒｖをディスプレイ８に表示する代わりに、比の値Ｒｖを音声でスピーカー１２から出力させてもよい。また、プロセッサ７は、比の値Ｒｖをディスプレイ８に表示するとともに、比の値Ｒｖを音声でスピーカー１２から出力させてもよい。

また、プロセッサ７は、図２７に示すフローチャートのステップＳ４７において、カラー画像ＣＩを表示する代わりに、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないことを知らせる音声やアラーム音などを、スピーカー１２から出力させてもよい。また、プロセッサ７は、カラー画像ＣＩを表示するとともに、Ｒｔｈ１≦Ｒｖ≦Ｒｔｈ２ではないことを知らせる音声やアラーム音などをスピーカー１２から出力させてもよい。

以上、本発明を前記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、上記各実施形態において説明したフローチャートは一例であり、本発明の趣旨を損なわない限りにおいて変形可能である。

また、上記各実施形態において、注入器具５０から、被検体に注入された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌについてのデータを受信することに代えて、被検体に注入された液体Ｌの体積Ｖ_Ｌの手技者等のユーザーによる入力をユーザインタフェース１０が受け付けるようになっていてもよい。

また、上記実施形態は、
被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
プロセッサと、
前記被検体に注入された液体の体積についての入力を受け付けるインタフェースと、
を備えた超音波装置の制御方法であって、
前記プロセッサが、
前記超音波プローブで受信した超音波のエコー信号に基づいて２次元の超音波画像を作成し、
前記２次元の超音波画像において、前記被検体に注入された液体の輪郭を抽出し、
前記輪郭で囲まれた２次元領域の面積を算出し、
該２次元領域の面積と、前記被検体に注入された液体の体積とに基づいて、前記２次元領域と交差する方向における前記液体の広がりに関する情報を得て報知する、
超音波装置の制御方法としてもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ プロセッサ
８ ディスプレイ
１１ 通信インタフェース
１２ スピーカー
５０ 注入器具

Claims (17)

1. 被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
   プロセッサと、
   前記被検体に注入された液体の体積についての入力を受け付けるインタフェースと、
   を備え、
   前記プロセッサは、
   前記超音波プローブで受信した超音波のエコー信号に基づいて２次元の超音波画像を作成し、
   前記２次元の超音波画像において、前記被検体に注入された液体の輪郭を抽出し、
   前記輪郭で囲まれた２次元領域の面積を算出し、
   該２次元領域の面積と、前記被検体に注入された液体の体積とに基づいて、前記２次元領域と交差する方向における前記液体の広がりに関する情報を得て報知するための処理を行なう、
   よう構成される超音波装置。
2. さらに、ディスプレイを備えており、
   前記プロセッサは、前記液体の広がりに関する情報を前記ディスプレイに表示するための処理を行なう、請求項１に記載の超音波装置。
3. さらに、スピーカーを備えており、
   前記プロセッサは、前記液体の広がりに関する情報を前記スピーカーから音で出力するための処理を行なう、請求項１に記載の超音波装置。
4. 前記プロセッサは、
   前記２次元領域を一断面とし、前記被検体に注入された液体の体積を有する第１の３次元領域の奥行であって、前記２次元領域と交差する方向における奥行を、前記２次元領域の面積と前記被検体に注入された液体の体積に基づいて算出し、
   前記第１の３次元領域の奥行に関する情報を、前記液体の広がりに関する情報として報知する、
   よう構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波装置。
5. 前記プロセッサは、前記第１の３次元領域の奥行を示す数値を、前記第１の３次元領域の奥行に関する情報として報知する、請求項４に記載の超音波装置。
6. 前記プロセッサは、前記第１の３次元領域の奥行を閾値と比較し、比較結果を前記第１の３次元領域の奥行に関する情報として報知する、請求項４に記載の超音波装置。
7. 前記閾値は、第一の閾値及び該第一の閾値よりも大きい第二の閾値を含み、
   前記プロセッサは、前記第１の３次元領域の奥行が前記第一の閾値と前記第二の閾値の間にないことを、前記比較結果として報知する、請求項６に記載の超音波装置。
8. 前記第１の３次元領域の奥行に関する情報は、該第１の３次元領域を示す図形である、請求項４に記載の超音波装置。
9. 前記プロセッサは、
   前記２次元領域の面積に基づいて、該２次元領域を断面として含み、なおかつ該２次元領域と直交する方向における奥行が前記超音波の走査方向における前記２次元領域の長さと同じである第２の３次元領域の体積を算出し、
   該第２の３次元領域の体積と、前記被検体に注入された液体の体積とを比較し、比較結果に関する情報を前記液体の広がりに関する情報として報知する、
   よう構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波装置。
10. 前記第２の３次元領域は、前記超音波の走査方向における前記２次元領域の長さの中心を通り、前記超音波の走査面と直交する方向及び前記超音波の走査方向の両方と直交する方向に延びる軸を中心として、前記２次元領域を回転させて得られる立体である、請求項９に記載の超音波装置。
11. 前記比較結果に関する情報は、前記第２の３次元領域の体積及び前記被検体に注入された液体の体積の比である、請求項９又は１０に記載の超音波装置。
12. 前記比較結果に関する情報は、前記第２の３次元領域の体積及び前記被検体に注入された液体の体積の比と、閾値との比較結果である、請求項９又は１０に記載の超音波装置。
13. 前記閾値は、第一の閾値及び該第一の閾値よりも大きい第二の閾値であり、
    前記プロセッサは、前記比が前記第一の閾値と前記第二の閾値の間にないことを、前記比較結果として報知する、請求項１２に記載の超音波装置。
14. 前記プロセッサは、
    前記２次元の超音波画像としてＢモード画像を作成し、
    該Ｂモード画像において、周囲より輝度が低い領域の輪郭を前記被検体に注入された液体の輪郭として抽出する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の超音波装置。
15. 前記インタフェースは、前記被検体に対して液体を注入する注入器具から、前記被検体に注入された液体の体積についてのデータを受信する通信インタフェースで構成される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超音波装置。
16. 前記インタフェースは、前記被検体に注入された液体の体積の入力を受け付けるユーザインタフェースで構成される、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の超音波装置。
17. 被検体に対して超音波を送受信する超音波プローブと、
    プロセッサと、
    前記被検体に注入された液体の体積についての入力を受け付けるインタフェースと、
    を備えた超音波装置の制御プロブラムであって、
    前記プロセッサが、
    前記超音波プローブで受信した超音波のエコー信号に基づいて２次元の超音波画像を作成し、
    前記２次元の超音波画像において、前記被検体に注入された液体の輪郭を抽出し、
    前記輪郭で囲まれた２次元領域の面積を算出し、
    該２次元領域の面積と、前記被検体に注入された液体の体積とに基づいて、前記２次元領域と交差する方向における前記液体の広がりに関する情報を得て報知する、
    超音波装置の制御プログラム。