JP6841741B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波画像のデータを取得する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置を用いた検査において、複数の画像取得工程を経て複数の超音波画像を取得する場合がある（例えば、特許文献１参照）。複数の画像取得工程の順番が決まっている場合、複数の画像取得工程の各々において、超音波画像を取得するために用いる条件を超音波診断装置に予め設定した状態で検査を行なう場合がある。

特許第６１７２７３３号公報

ところで、超音波画像を取得するために用いる条件は多数あり、それらを複数の画像取得工程の各々について操作者が入力して設定するのは、非常に煩雑である。また、超音波画像を取得するために用いる条件は数値等であり、操作者は数値等だけでどのような画質の超音波画像を得ることができるのかを把握することが困難であり、どのような数値を設定してよいか不明な場合がある。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、被検体に対する超音波のスキャンによって得られた超音波画像のデータと、該超音波画像のデータを取得するために用いた条件が記憶された記憶デバイスであって、前記条件として、異なる条件を用いて取得された複数の超音波画像のデータが記憶された記憶デバイスと、この記憶デバイスに記憶された複数の超音波画像のデータに基づく複数の超音波画像を表示する表示デバイスと、この表示デバイスに表示された複数の超音波画像の中から、複数の超音波画像を選択する入力を受け付ける操作デバイスと、制御デバイスと、を備え、前記制御デバイスは、前記操作デバイスによって選択された前記複数の超音波画像の各々について記憶された条件を読み出して、該条件を用いた複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する作成機能を実行する、超音波診断装置である。

上記観点の発明によれば、表示デバイスに表示された複数の超音波画像の中から、複数の超音波画像を選択する入力を操作デバイスが受け付けると、前記制御デバイスが、前記操作デバイスによって選択された前記複数の超音波画像の各々について記憶された条件を読み出して、条件を用いた複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する作成機能を実行する。これにより、操作者は、超音波画像を取得するために用いる条件を入力することなく、操作デバイスによって所望の画像を選択するだけで、プロトコルを容易に作成することができる。

本発明の実施の形態の一例である超音波診断装置の概略を示すブロック図である。 制御デバイスによって機能的に実行される作成部を示すブロック図である。 複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルの作成を示すフローチャートである。 複数のサムネイル画像が表示された表示デバイスを示す図である。 サムネイル画像が選択された状態の表示デバイスを示す図である。 プロトコルの一例を示す図である。 編集画像が表示された表示デバイスを示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示処理部５、表示デバイス（ｄｅｖｉｃｅ）６、操作デバイス７、制御デバイス８、記憶デバイス９を備える。前記超音波診断装置１は、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）としての構成を備えている。

超音波プローブ２は、被検体の生体組織に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。超音波プローブ２においては、特に図示しないが複数の超音波トランスデューサ（ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ）がアジマス（ａｚｉｍｕｔｈ）方向に配列されている。

送受信ビームフォーマ３は、制御デバイス８からの制御信号に基づいて、超音波プローブ２を駆動させて所定の送信条件を有する超音波を送信させる。また、送受信ビームフォーマ３は、超音波のエコー信号について、整相加算処理等の信号処理を行なう。送受信ビームフォーマ３の一部は、制御デバイス８がプログラムを読み出して実行することにより、機能的に実現される。

エコーデータ処理部４は、送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。エコーデータ処理部４による処理は、例えば制御デバイス８がプログラムを読み出して実行することにより機能的に実現される。

例えば、エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。また、エコーデータ処理部４は、送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、他の処理を行ってもよい。例えば、エコーデータ処理部４は、カラードプラ処理等のドプラ処理を行なってドプラデータを作成したり、被検体に投与された造影剤が強調された造影画像を作成するための処理を行なって造影データを作成したりしてもよい。

ちなみに、後述のスキャンコンバータ（ｓｃａｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換されて超音波画像データとなる前のデータを、ローデータ（ｒａｗ ｄａｔａ）というものとする。Ｂモードデータ、カラードプラデータ及び造影データは、ローデータである。

表示処理部５は、表示デバイス６に超音波画像を表示させる。表示処理部５による処理は、例えば制御デバイス８がプログラムを読み出して実行することにより機能的に実現される。

例えば、表示処理部５は、エコーデータ処理部４において得られたデータをスキャンコンバータによって走査変換して超音波画像データを作成し、この超音波画像データに基づく超音波画像を表示デバイス６に表示させる。超音波画像データは、例えばＢモードデータに基づいて作成されたＢモード画像データ、カラードプラデータに基づいて作成されたカラードプラ画像データ及び造影データに基づいて作成された造影画像データである。また、超音波画像は、Ｂモード画像、カラードプラ画像及び造影画像などである。

また、表示処理部５は、後述するように複数のサムネイル画像ＳＩを表示デバイス６に表示させる。さらに、表示処理部５は、後述するように超音波画像のデータを取得するために用いる条件を編集する編集画像ＥＩを表示デバイス６に表示させる。

ここで、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５が行なう処理において用いられる条件は、本発明における超音波画像のデータを取得するために用いた条件の実施の形態の一例である。前記条件は、超音波の送受信の条件及び超音波画像の作成条件を含む。例えば、前記条件には、超音波画像の表示深さ（ｄｅｐｔｈ）、送信周波数、送信フォーカス及び受信フォーカス、ゲイン、ダイナミックレンジ、フィルタ等が含まれる。前記条件は、数値や関数である。また、前記条件は、後述のローデータ及び超音波画像データを取得するために用いた条件である。

表示デバイス６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどである。表示デバイス６は、本発明における表示デバイスの実施の形態の一例である。

操作デバイス７は、操作者による指示の入力や情報の入力などの操作を受け付けるデバイスである。操作デバイス７は、操作者からの指示や情報の入力を受け付けるボタン及びキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）などを含み、さらにトラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。ちなみに、ボタンには、ハードキーのほか、表示デバイス６に表示されるソフトキーも含まれる。また、操作デバイス７は、タッチパネルを含んでいてもよい。この場合、ボタンには、タッチパネルに表示されるソフトキーが含まれる。操作デバイス７は、本発明における操作デバイスの実施の形態の一例である。

制御デバイス８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサーである。この制御デバイス８は、記憶デバイス９に記憶されたプログラムを読み出し、超音波診断装置１の各部を制御して、超音波診断装置１の動作を制御する。制御デバイス８は、本発明における制御デバイスの実施の形態の一例である。

例えば、制御デバイス８は、記憶デバイス９に記憶されたプログラムを読み出し、読み出されたプログラムにより、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５の機能を実行させる。

制御デバイス８は、送受信ビームフォーマ３の機能のうちの全て、エコーデータ処理部４の機能のうちの全て及び表示処理部５の機能のうちの全ての機能をプログラムによって実行してもよいし、一部の機能のみをプログラムによって実行してもよい。制御デバイス８が一部の機能のみを実行する場合、残りの機能は回路等のハードウェアによって実行されてもよい。

なお、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５の機能は、回路等のハードウェアによって実現されてもよい。

また、制御デバイス８は、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４及び表示処理部５の機能のほか、記憶デバイスに記憶されたプログラムによって、図２に示す作成部８１の機能を実行する。作成部８１は、複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する。詳細は後述する。作成部８１の機能は、本発明における作成機能の実施の形態の一例である。

記憶デバイス９は、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。

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。

制御デバイス８によって実行されるプログラムは、記憶デバイス９を構成するＨＤＤやＲＯＭなどの非一過性の記憶媒体に記憶されている。また、プログラムは、記憶デバイス９を構成するＣＤやＤＶＤなどの可搬性を有し非一過性の記憶媒体に記憶されていてもよい。

記憶デバイス９には、被検体に対する超音波のスキャンによって得られたローデータ及び超音波画像データの少なくとも一方が記憶されている。ローデータは、例えばＢモードデータ、カラードプラデータ又は造影データである。また、超音波画像データは、Ｂモード画像データ、カラードプラ画像データ又は造影画像データである。また、記憶デバイス９には、ローデータ及び超音波画像データを取得するために用いた条件が記憶されている。この条件は、どのローデータ及び超音波画像を取得するために用いた条件であるかが特定できるように記憶されている。

記憶デバイス９にローデータが記憶されている場合、前記条件はローデータの一部として記憶される。また、記憶デバイス９に超音波画像データが記憶されている場合、前記条件は超音波画像データとリンクさせたファイルデータとして記憶されてもよいし、超音波画像データのメタデータとして記憶されてもよい。

記憶デバイス９には、異なる条件を用いて取得された複数のローデータ及び複数の超音波画像データの少なくとも一方が記憶されている。異なる条件とは、同じ項目の条件において、数値や関数が異なるという意味である。例えば、異なる送信周波数、送信フォーカス、受信フォーカスなどを用いて取得された複数のローデータ及び複数の超音波画像データの少なくとも一方が、記憶デバイス９に記憶されている。記憶デバイス９は、本発明における記憶デバイスの実施の形態の一例である。また、ローデータ及び超音波画像データは、本発明における超音波画像のデータの実施の形態の一例である。

記憶デバイス９に記憶されたローデータ及び超音波画像データは、静止画のデータであってもよいし、動画のデータであってもよい。

また、記憶デバイス９には、作成部８１によって作成されたプロトコルが記憶される。

次に、本例の超音波診断装置１の動作について説明する。ここでは、複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルの作成について、図３のフローチャートに基づいて作成する。先ず、ステップＳ１では、表示処理部５は、図４に示すように複数のサムネイル画像ＳＩを表示デバイス６に表示させる。例えば、表示処理部５は、サムネイル画像の表示を指示する操作者の入力を操作デバイス７が受け付けると、複数のサムネイル画像ＳＩを表示させる。

表示処理部５は、記憶デバイス９に記憶されたローデータ又は超音波画像データに基づいて、複数のサムネイル画像ＳＩを表示させる。複数のサムネイル画像ＳＩの各々は、取得の条件が異なっている。ただし、全ての取得の条件が異なっていてもよいし、一部の取得条件が異なっていてもよい。

次に、ステップＳ２では、表示デバイス６に表示された複数のサムネイル画像ＳＩの中から複数のサムネイル画像ＳＩを選択する操作者の入力を操作デバイス７が受け付ける。例えば、操作者は、操作デバイス７を用いて、図５に示すようにカーソルＣにより所望のサムネイル画像ＳＩを選択する。表示処理部５は、選択されたサムネイル画像ＳＩに、サムネイル画像を囲むように矩形の枠Ｆを表示させる。サムネイル画像ＳＩは、本発明における超音波画像の実施の形態の一例である。

記憶デバイス９に記憶されたローデータ又は超音波画像データに、操作者によるコメントが付されている場合、サムネイル画像ＳＩにこのコメントが表示されてもよい。例えば、コメントは、画像を取得した部位などを示す文字情報であり、操作者は、コメントを参照することにより、サムネイル画像ＳＩを容易に選択することができる。

次に、ステップＳ３では、作成部８１は、ステップＳ２において選択されたサムネイル画像ＳＩについて記憶デバイス９に記憶された条件を読み出し、この条件を用いた複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する。作成部８１によって作成されるプロトコルは、ステップＳ２において選択されたサムネイル画像ＳＩが取得された条件と同じ条件で超音波画像を取得する複数の取得工程を含む。この複数の取得工程の順序は、ステップＳ２においてサムネイル画像が選択された順序である。

図６に、作成部８１によって作成されるプロトコルＰの一例を示す。プロトコルＰは、第１の取得工程、第２の取得工程、第３の取得工程、第４の取得工程、・・・、第Ｎ（Ｎ：任意の自然数、Ｎ≧５）の取得工程をこの順番で含んでいる。第１の取得工程では第１の条件で第１の超音波画像が取得され、第２の取得工程では第２の条件で第２の超音波画像が取得され、第３の取得工程では第３の条件で第３の超音波画像が取得され、第４の取得工程では第４の条件で第４の超音波画像が取得され、第Ｎの取得工程では第Ｎの条件で第Ｎの超音波画像が取得される。ちなみに、第１〜第Ｎの条件の各々は、複数の条件を含んでいることはいうまでもない。

ちなみに、上述の「サムネイル画像ＳＩについて記憶デバイス９に記憶された条件」及び「サムネイル画像ＳＩが取得された条件」とは、サムネイル画像が作成される元のローデータ又は超音波画像データを取得するために用いた条件である。

作成部８１は、記憶デバイス９から読み出された条件の情報及び取得工程の順序の情報を含むデータファイルを生成することにより、プロトコルを作成する。データファイルには、選択されたサムネイル画像ＳＩのデータが含まれていてもよい。サムネイル画像ＳＩのデータではなく、サムネイル画像ＳＩが作成された元となるローデータ又は画像データが、データファイルに含まれていてもよい。サムネイル画像ＳＩが作成された元となるローデータ又は画像データが、動画である場合、データファイルに含める画像を、後述のステップＳ４において、操作者が選択できるようになっていてもよい。

ちなみに、選択されたサムネイル画像ＳＩの元となるデータが動画であり、この動画の取得途中で、動画を取得するための条件が変更された場合、操作者が選択したフレームの画像が取得された条件が、プロトコルにおける条件とされてもよい。

次に、ステップＳ４では、作成部８１は、ステップＳ３において作成されたプロトコルにおける条件の編集を行なうか否かを判定する。条件の編集とは、条件の内容、すなわち値や関数等を変更することである。例えば、条件を編集する意思を示す入力を操作デバイス７が受け付けた場合、作成部８１は、プロトコルにおける条件の編集を行なうと判定する。ステップＳ４において条件の編集を行なうと判定された場合（ステップＳ４において「ＹＥＳ」）、ステップＳ５へ移行する。一方、ステップＳ４において条件の編集を行なわないと判定された場合（ステップＳ４において「ＮＯ」）、ステップＳ６へ移行する。

ステップＳ５では、表示処理部５は、図７に示すように条件の編集を行なうための編集画像ＥＩを表示デバイス６に表示させる。また、操作デバイス７は、編集画像ＥＩにおいて条件を編集する操作者の入力を受け付ける。

編集画像ＥＩは、プロトコルにおける超音波画像の取得工程を示す情報が表示される第一の欄ＣＯ１、条件を示す情報が表示される第二の欄ＣＯ２及び編集が行われる条件を用いて取得された超音波画像が表示される第三の欄ＣＯ３を含む。

第一の欄ＣＯ１には、プロトコルにおける超音波画像の取得工程を示す情報として、「第１の取得工程」、「第２の取得工程」、「第３の取得工程」、「第４の取得工程」、・・・「第Ｎの取得工程」からなる文字情報が表示される。第１の取得工程〜第Ｎの取得工程の文字情報の各々は、縦方向に並ぶ複数の欄の各々に表示される。操作者は、条件を編集したい取得工程を、操作デバイス７を用いて選択する入力をおこなう。選択された取得工程の欄は、色が表示されるなど、他の取得工程の欄と識別可能な状態となっている。図７では、第２の取得工程の欄に、色を表わすドット（ｄｏｔ）が表示されている。

第二の欄ＣＯ２には、操作者によって選択され編集が行われる取得工程における条件が表示される（図７では図示省略）。ここでは、第２の取得工程の条件が表示される。操作者は、第二の欄ＣＯ２に表示された条件のうち、変更したい条件について例えば所望の値等を入力する。操作者は、他の取得工程についても条件を変更したい場合、変更したい取得工程を選択して、条件を変更する。

第三の欄ＣＯ３には、第２の取得工程における条件で過去に取得された超音波画像ＵＩが表示される。この超音波画像ＵＩは、ステップＳ３で作成されたデータファイルに含まれるデータに基づいて表示される。

ステップＳ５における編集が完了した場合及びステップＳ４において条件の編集を行なわないと判定された場合、ステップＳ６へ移行する。このステップＳ６では、プロトコルを確定し保存する操作者の入力を操作デバイス７が受け付ける。これにより、プロトコル、すなわちデータファイルが記憶デバイス９に記憶される。操作者が、作成されたプロトコルの名称を操作デバイス７を用いて入力し、その名称がプロトコルととともに記憶されてもよい。

ステップＳ６における操作者の入力を操作デバイス７が受け付けると、プロトコルの記憶が行われるとともに、そのプロトコルが起動されて超音波の送受信が開始されてもよい。超音波の送受信は、プロトコルで定められた条件に従って、なおかつプロトコルで定められた取得工程の順番で行われる。

以上説明した本例によれば、操作者がサムネイル画像を選択するだけで、プロトコルを容易に作成することができる。

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、図５のサムネイル画像の選択画面や、図７の編集画像ＥＩは、一例に過ぎない。

１ 超音波診断装置
６ 表示デバイス
７ 操作デバイス
８ 制御デバイス
９ 記憶デバイス

Claims (12)

1. 被検体に対する超音波のスキャンによって得られた超音波画像のデータと、該超音波画像のデータを取得するために用いた条件が記憶された記憶デバイスであって、前記条件として、異なる条件を用いて取得された複数の超音波画像のデータが記憶された記憶デバイスと、
   該記憶デバイスに記憶された複数の超音波画像のデータに基づく複数の超音波画像を表示する表示デバイスと、
   該表示デバイスに表示された複数の超音波画像の中から、複数の超音波画像を選択する入力を受け付ける操作デバイスと、
   制御デバイスと、
   を備え、
   前記制御デバイスは、前記操作デバイスによって選択された前記複数の超音波画像の各々について記憶された条件を読み出して、該条件を用いた複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する作成機能を実行し、前記プロトコルが起動されると、前記複数の超音波画像の取得工程の各々において、前記プロトコルに含まれる前記条件に従って前記超音波画像のデータが取得される、
   超音波診断装置。
2. 前記作成機能は、前記複数の超音波画像の取得工程の順序を、前記操作デバイスによって前記超音波画像が選択された順序とする、請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記作成機能は、前記記憶デバイスから読み出された条件の情報及び前記複数の超音波画像の取得工程の順番の情報を含むデータファイルを生成することにより、前記プロトコルの作成を行なう、請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記データファイルには、前記操作デバイスによって選択された超音波画像のデータが含まれる、請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記操作デバイスは、前記作成機能によって作成された前記プロトコルにおける前記条件を編集する入力をさらに受け付ける、請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記表示デバイスには、前記条件を編集するための編集画像が表示され、該編集画像は、前記条件を示す情報、前記複数の超音波画像の取得工程を示す情報及び編集が行われる前記条件を用いて取得された超音波画像を含む、請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記表示デバイスには、前記複数の超音波画像として、複数のサムネイル画像が表示され、
   前記操作デバイスは、複数のサムネイル画像の中から、複数のサムネイル画像を選択する入力を受け付ける、請求項１〜６のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
8. 前記条件は、超音波の送受信の条件及び超音波画像の作成条件を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. 前記超音波画像のデータは、ローデータ又は該ローデータをスキャンコンバータによって走査変換して得られた画像データである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
10. 前記記憶デバイスに記憶された前記超音波画像のデータは、静止画又は動画のデータである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
11. 前記条件は、数値及び関数である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
12. 被検体に対する超音波のスキャンによって得られた超音波画像のデータと、該超音波画像のデータを取得するために用いた条件が記憶された記憶デバイスであって、前記条件として、異なる条件を用いて取得された複数の超音波画像のデータが記憶された記憶デバイスと、
    該記憶デバイスに記憶された複数の超音波画像のデータに基づく複数の超音波画像を表示する表示デバイスと、
    該表示デバイスに表示された複数の超音波画像の中から、複数の超音波画像を選択する入力を受け付ける操作デバイスと、
    制御デバイスと、
    を備える超音波診断装置の制御プログラムであって、
    前記制御デバイスに、前記操作デバイスによって選択された前記複数の超音波画像の各々について記憶された条件を読み出して、該条件を用いた複数の超音波画像の取得工程を含むプロトコルを作成する作成機能を実行させ、前記プロトコルが起動されると、前記複数の超音波画像の取得工程の各々において、前記プロトコルに含まれる前記条件に従って前記超音波画像のデータが取得される、 超音波診断装置の制御プログラム。