JP6875541B2 - 音響波診断装置および音響波診断装置の制御方法 - Google Patents
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Description
さらに、特許文献1に開示されている超音波診断装置では、複数フレームにおける複数の計測値に基づいて最終計測値を算出する際に、複数フレームのそれぞれについて、ユーザが計測対象に応じた計測方法を判断すると共に計測の操作を行うことがあり、ユーザの負担がさらに増加するという問題があった。
本発明の他の態様に係る音響波診断装置において、第2の計測フレームは、操作部を介してユーザから指定され、フレーム指定受付部が受け付けたものとすることができる。
さらに、本発明の他の態様に係る音響波診断装置において、第2計測フレーム設定部は、第1の計測フレームにおける計測値が最大値および最小値のうちの一方を計測したものである場合に、複数フレームにおける複数の計測値から最大値および最小値のうちの他方であるフレームを第2の計測フレームとして設定することができる。
また、本発明の他の態様に係る音響波診断装置は、複数フレームのうち、計測部により計測対象の検出および計測を行う一部のフレームを選択する計測フレーム選択部をさらに備えることができる。
実施の形態1
図1に、本発明の実施の形態1に係る超音波診断装置1の構成を示す。図1に示すように、超音波診断装置1は、振動子アレイ2を備えており、振動子アレイ2に、それぞれ送信部3および受信部4が接続されている。受信部4には、AD(Analog Digital:アナログデジタル)変換部5、画像生成部6、表示制御部7および表示部8が順次接続されている。また、画像生成部6に、画像メモリ9が接続され、画像メモリ9に計測位置設定部10が接続されている。また、画像メモリ9および計測位置設定部10に、計測部11が接続され、計測部11に、検出計測アルゴリズム設定部12および最終計測値算出部13がそれぞれ接続されている。
なお、画像メモリ9と計測部11、および、装置制御部14と格納部19とは、互いに、双方向に情報を受け渡し可能に接続されている。
プロセッサ22のフレーム指定受付部17は、操作部18を介してユーザから、画像メモリ9に保存された複数フレームのうち計測に使用する計測フレームの指定を受け付ける。
超音波診断装置1の表示部8は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)等のディスプレイ装置を含んでおり、表示制御部7から出力された超音波画像等のデータを表示する。
超音波診断装置1の操作部18は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
まず、ステップS1において、計測項目指定受付部15は、操作部18を介してユーザから指定された計測項目を受け付ける。例えば、図示しないが、計測項目の一覧を表示部8に表示させ、一覧に表示されている複数の計測項目のうち1つを、操作部18を介してユーザに選択させることができる。このように、計測項目の指定が受け付けられると、検出計測アルゴリズム設定部12により、指定された計測項目に応じた検出計測アルゴリズムが設定される。
ステップS3では、操作部18を介してユーザから、取得されている超音波画像の保存を開始する入力が受け付けられる。例えば、図4に示すように、表示部8において保存開始ボタンB1を表示させ、ユーザが保存開始ボタンB1を操作することにより、超音波診断装置1において順次取得されている超音波画像の保存を開始する入力が受け付けられる。なお、図4に示す例では、一覧Nとして表示された複数の計測項目からユーザにより下大静脈径が選択されており、ユーザが保存開始ボタンB1を操作することにより、下大静脈を表す超音波画像Uの保存を開始することが受け付けられる。
続くステップS5では、操作部18を介してユーザから、取得されている超音波画像の保存を終了することが受け付けられたか否かが判定される。操作部18を介してユーザから、超音波画像の保存を終了することが受け付けられるまで、ステップS4における超音波画像の保存が続行される。また、操作部18を介してユーザから、超音波画像の保存を終了することが受け付けられた場合に、ステップS6に進み、超音波画像の保存が停止される。
まず、計測部11は、検出計測アルゴリズムとユーザから指定された計測対象の位置とに基づいて、画像処理に基づく認識により計測対象を検出する。例えば、ステップS1においてユーザから指定された計測項目が下大静脈径である場合に、計測部11は、ステップS8においてユーザから指定された位置と検出計測アルゴリズムとに基づいて、第1の計測フレームに対して検出範囲を設定し、設定した検出範囲に基づいて下大静脈の画像を検出する。
最後に、計測部11は、決定された計測線に基づいて計測値を算出する。この際に、計測部11は、算出した計測値を図示しないデータメモリ等に保存することができる。
なお、追従関心領域R1の形状は、特に限定されないが、以下では説明のため、追従関心領域R1の形状が正方形であるとする。
なお、探索関心領域R2の形状も追従関心領域R1の形状と同様に特に限定されないが、以下では説明のため、探索関心領域R2の形状が正方形であるとする。
次フレームF2において追従関心領域R1が検出されると、計測位置設定部10は、現フレームすなわち第1の計測フレームF1に設定した追従関心領域R1に対する、次フレームF2において検出された追従関心領域R1の移動量、すなわち、第1の計測フレームF1および次フレームF2間における超音波画像の移動量を算出する。
続くステップS19において、最終計測値算出部13は、算出した最終計測値を表示部8に表示する。このようにして、実施の形態1における超音波診断装置1の動作が終了する。
また、計測部11は、算出した全ての計測値を計測値グラフA1として表示部8に表示するため、ユーザが計測値を視覚的に把握しやすく、第2の計測フレームを選択する負担を軽減することができる。
また、追従関心領域R1の大きさは、予め定められた大きさに固定することもでき、操作部18を介してユーザにより設定することもできる。
また、探索関心領域R2の大きさは、予め定められた大きさに固定することもでき、操作部18を介してユーザにより設定することもできる。
実施の形態1の超音波診断装置1では、計測部11により算出された複数フレームにおける計測値をユーザに参照させることにより第2の計測フレームが設定されるが、実施の形態2に係る超音波診断装置1Aは、複数フレームにおける計測値に対する信頼度をさらに算出し、算出した信頼度をユーザにさらに参照させることができる。
ここで、実施の形態2の超音波診断装置1Aは、信頼度算出部26を備えていることを除いて、図1に示す実施の形態1の超音波診断装置1と同一の構成を有している。
また、信頼度算出部26は、計測値に対する信頼度を算出した際に、算出した信頼度を図示しないデータメモリ等に保存することができる。
図13に示すフローチャートにおけるステップS1〜ステップS9は、図3に示す実施の形態1のステップS1〜ステップS9と同一である。すなわち、まず、操作部18を介してユーザから指定された計測項目が受け付けられると、超音波画像の取得が開始される。次に、操作部18を介してユーザにより超音波画像の保存を開始する指示がなされてから、超音波画像の保存を終了する指示がなされるまでに取得された超音波画像が画像メモリ9に保存される。複数フレームの超音波画像が画像メモリ9に保存されると、保存された複数フレームのうち1つのフレームが操作部18を介してユーザにより第1の計測フレームF1として選択される。この第1の計測フレームF1に対して、ユーザにより計測対象の大まかな位置が指定されると、計測部11により、第1の計測フレームF1における計測対象の自動計測がなされる。
このように、ステップS9、ステップS20およびステップS10〜ステップS15の処理が繰り返された結果、ステップS3〜ステップS6において画像メモリ9に保存された全てのフレームにおいて計測値および信頼度の算出が完了したとステップS10において判定された場合に、ステップS21に進む。
実施の形態1の超音波診断装置1および実施の形態2の超音波診断装置1Aでは、最終計測値の算出に使用する第2の計測フレームをユーザが選択するが、実施の形態3に係る超音波診断装置1Bは、第2の計測フレームを自動的に設定することができる。
ここで、実施の形態3の超音波診断装置1Bは、第2計測フレーム設定部27を備えていることを除いて図12に示す実施の形態2の超音波診断装置1Aと同一の構成を有している。
また、例えば、図示しないが、第2計測フレーム設定部27は、第1の計測フレームF1における計測値MV1が最小値MV1minである場合に、複数フレームにおける複数の計測値MV1のうち最大値MV1maxを有するフレームを第2の計測フレームF3として設定することができる。
また、信頼度が一定の値以下となる範囲のフレームを第2の計測フレームF3として選択する対象から除外することにより、より信頼度の高い計測値V1を参照して第2の計測フレームF3を自動的に設定することができるため、最終計測値を算出する際の精度を向上させることができる。
実施の形態1〜実施の形態3では、画像メモリ9に保存された全てのフレームについて計測値の算出が行われるが、実施の形態4に係る超音波診断装置1Cは、計測値の算出を行うフレームを限定することができる。
図18に実施の形態4に係る超音波診断装置1Cの構成を示す。超音波診断装置1Cにおいて、画像メモリ9に、計測フレーム選択部28が接続されており、計測フレーム選択部28に、計測部11および装置制御部14がそれぞれ接続されている。
ここで、実施の形態4における超音波診断装置1Cは、計測フレーム選択部28を備えていることを除いて、図15に示す実施の形態3の超音波診断装置1Bと同一である。
例えば、画像メモリ9に保存されている複数フレームの超音波画像のうち、時系列上において複数フレームの前半に位置するフレームが操作部18を介してユーザにより第1の計測フレームF1として設定された場合に、計測フレーム選択部28は、第1の計測フレームF1から複数のフレームのうち最も新しいフレームまでのフレーム群を、計測値MVおよび信頼度DRを算出するフレーム群として選択する。図19は、このようにして選択されたフレーム群を示す概念図である。図19では、時系列に並んだフレームの順にそれぞれのフレームに対応する計測値MVおよび信頼度DRがプロットされている。この場合には、方向D1に沿った時系列順に、計測フレーム選択部28により選択されたフレーム群の各フレームに対する自動計測が行われる。
このように、複数フレームに対して自動計測が行われていく過程において第2の計測フレームF3が設定されることにより、自動計測を行うフレームを省略することができるため、超音波診断装置1Cにおける負担がさらに軽減され、より迅速に最終計測値を得ることができる。
実施の形態1〜実施の形態4では、最終計測値の算出に複数の計測値V1が必要な計測項目に対して計測対象の計測を行っているが、実施の形態5の超音波診断装置は、計測項目によっては、単一フレームにおける計測値を最終計測値とすることができる。そのため、実施の形態5の超音波診断装置は、単一フレームに対してのみ計測値V1を算出するのか、複数フレームに対して計測値V1を算出するのかを、計測項目に応じて設定することもできる。
ここで、実施の形態5の超音波診断装置は、図12に示す実施の形態2の超音波診断装置1Aと同一の構成を有している。そのため、図12に示す超音波診断装置1Aにおける参照番号と同一の参照番号を用いて実施の形態5を説明する。
図23におけるステップS1〜ステップS9は、図13に示す実施の形態2におけるステップS1〜ステップS9と同一である。すなわち、まず、操作部18を介してユーザから指定された計測項目が受け付けられると、超音波画像の取得が開始される。次に、操作部18を介してユーザにより超音波画像の保存を開始する指示がなされてから、超音波画像の保存を終了する指示がなされるまでに取得された超音波画像が画像メモリ9に保存される。複数フレームの超音波画像が画像メモリ9に保存されると、保存された複数フレームのうち1つのフレームが操作部18を介してユーザにより第1の計測フレームF1として選択される。この第1の計測フレームF1に対して、ユーザにより計測対象の大まかな位置が指定されると、計測部11により、第1の計測フレームF1における計測対象の自動計測がなされる。
ステップS19では、ステップS9において算出された計測値V1が最終計測値として表示される。このようにして、実施の形態5における超音波診断装置1Aの動作が終了する。
画像生成部、7 表示制御部、8 表示部8 画像メモリ、10 計測位置設定部、11 計測部、12 検出計測アルゴリズム設定部、13 最終計測値算出部、14 装置制御部、15 計測項目指定受付部、16 計測位置指定受付部、17 フレーム指定受付部、18 操作部、19 格納部、21 超音波プローブ、22 プロセッサ、23 信号処理部、24 DSC、25 画像処理部、26 信頼度算出部、27 第2計測フレーム設定部、28 計測フレーム選択部、A1 計測値グラフ、A2 信頼度グラフ、B1 保存開始ボタン、B2 保存終了ボタン、B3,B4 設定ボタン、D1,D2 方向、DR 信頼度、DRth 一定の値、E 指、F1 第1の計測フレーム、F2 フレーム、F3 第2の計測フレーム、F4 計測終了フレーム、N 一覧、N1,N2,N3 計測項目、MV1max,MV2max 最大値、MV1min,MV2min
最小値、R1 追従関心領域、R2 探索関心領域、S 範囲、SB スクロールバー、U,U1,U2,U3,U4,U101,U102,U103,U104 超音波画像。
Claims (11)
- 時系列に連続する複数フレームの音響波画像を保存する画像メモリと、
前記音響波画像を表示する表示部と、
ユーザが入力操作を行うための操作部と、
前記操作部を介してユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付ける計測項目指定受付部と、
前記計測項目指定受付部が受け付けた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定する検出計測アルゴリズム設定部と、
前記操作部を介してユーザから前記画像メモリに保存された前記複数フレームのうち計測に使用する計測フレームの指定を受け付けるフレーム指定受付部と、
前記フレーム指定受付部により受け付けられ且つ前記表示部に表示された第1の計測フレームの音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付ける計測位置指定受付部と、
前記複数フレーム間の音響波画像の移動量を算出し、前記移動量と前記計測位置指定受付部により受け付けられた前記計測対象の位置とに基づいて前記複数フレームのうち前記第1の計測フレーム以外のフレームにおける前記計測対象の位置を設定する計測位置設定部と、
前記計測位置指定受付部により受け付けられた前記計測対象の位置、前記計測位置設定部により設定された前記計測対象の位置および前記検出計測アルゴリズム設定部により設定された前記検出計測アルゴリズムに基づいて、前記複数フレームのそれぞれに対して、音響波画像から前記計測対象を検出し、且つ、検出した前記計測対象の計測を行って前記複数フレームにおける複数の計測値を前記表示部に表示する計測部と、
前記複数の計測値のうち、前記第1の計測フレームに対して前記計測部により算出された第1の計測値と、前記複数フレームに対する複数の計測値に基づいて設定された第2の計測フレームにおける第2の計測値とから最終計測値を算出する最終計測値算出部と、
前記複数フレームのうち、前記計測部により前記計測対象の検出および計測を行う一部のフレームを選択する計測フレーム選択部と
を備え、
前記計測フレーム選択部は、前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの前半に位置する場合に、前記第1の計測フレームから前記複数フレームのうち最も新しいフレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択し、前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの後半に位置する場合に、前記複数フレームのうち最も古いフレームから前記第1の計測フレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択する音響波診断装置。 - 前記複数フレームのそれぞれにおける計測値の信頼度を算出し且つ算出された信頼度を前記表示部に表示する信頼度算出部をさらに備える請求項1に記載の音響波診断装置。
- 前記第2の計測フレームは、前記操作部を介してユーザから指定され、前記フレーム指定受付部が受け付けたものである請求項1または2に記載の音響波診断装置。
- 前記計測部により取得された計測値および前記信頼度算出部により算出された信頼度に基づいて前記複数フレームの中から前記第2の計測フレームを自動的に設定する第2計測フレーム設定部をさらに備える請求項2に記載の音響波診断装置。
- 前記第2計測フレーム設定部は、前記第1の計測フレームにおける計測値が最大値および最小値のうちの一方を計測したものである場合に、前記複数フレームにおける複数の計測値から最大値および最小値のうちの他方であるフレームを第2の計測フレームとして設定する請求項4に記載の音響波診断装置。
- 前記計測位置設定部は、前記音響波画像上に設定された追従関心領域の位置を、隣接するフレームに対して順次検出することにより、前記複数フレーム間の音響波画像の移動量を算出する請求項1〜5のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
- 前記複数フレームのうち、前記計測部により前記計測対象の検出および計測を行う一部のフレームを選択する計測フレーム選択部をさらに備える請求項1〜6のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
- 前記計測フレーム選択部は、前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの前半に位置する場合に、前記第1の計測フレームから前記複数フレームのうち最も新しいフレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択し、前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの後半に位置する場合に、前記複数フレームのうち最も古いフレームから前記第1の計測フレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択する請求項7に記載の音響波診断装置。
- 前記計測位置設定部は、前記計測フレーム選択部により選択された前記一部のフレームに対してのみ前記計測対象の位置の設定を行う請求項7または8に記載の音響波診断装置。
- 前記検出計測アルゴリズム設定部は、前記計測項目指定受付部が受け付けた計測項目が、単一フレームにおける計測のみを要求するものか、複数フレームにおける計測を要求するものかを判断し、単一フレームにおける計測のみを要求する場合に、前記計測部に、前記第1の計測フレームにおける計測値を前記表示部に表示させた後、前記計測対象の検出および計測を終了させる請求項1〜9のいずれか一項に記載の音響波診断装置。
- 時系列に連続する複数フレームの音響波画像を保存し、
前記音響波画像を表示し、
操作部を介してユーザから計測対象に関連する計測項目の指定を受け付け、
受け付けた前記計測項目に基づいて検出計測アルゴリズムを設定し、
前記操作部を介してユーザから保存された前記複数フレームのうち計測に使用する第1の計測フレームの指定を受け付け、
表示された前記第1の計測フレームの音響波画像上の計測対象の位置の指定を受け付け、
前記複数フレーム間の音響波画像の移動量を算出し、受け付けられた前記第1の計測フレームにおける前記計測対象の位置と前記移動量とに基づいて前記計測フレームのうち前記第1計測フレーム以外のフレームにおける前記計測対象の位置を設定し、
受け付けられた前記第1の計測フレームにおける前記計測対象の位置、設定された前記第1計測フレーム以外のフレームにおける前記計測対象の位置および設定された検出計測アルゴリズムに基づいて、前記複数フレームのそれぞれに対して、音響波画像から前記計測対象を検出し、
検出した前記計測対象の計測を行って前記複数フレームにおける複数の計測値を表示し、
前記複数フレームに対する複数の計測値に基づいて第2の計測フレームを設定し、
前記複数の計測値のうち、前記第1の計測フレームにおける第1の計測値と前記第2の計測フレームにおける第2の計測値とから最終計測値を算出し、
前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの前半に位置する場合に、前記第1の計測フレームから前記複数フレームのうち最も新しいフレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択し、前記第1の計測フレームが時系列上において前記複数フレームの後半に位置する場合に、前記複数フレームのうち最も古いフレームから前記第1の計測フレームまでのフレーム群を前記一部のフレームとして選択する音響波診断装置の制御方法。
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