JP7154041B2 - Ultrasound diagnostic equipment and status display program - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、超音波診断装置および状態表示プログラムに関する。 An embodiment of the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a status display program.
最近、超音波診断装置の超音波プローブのユーザの利便性を高めるよう、ユーザの両手が塞がった状態でも超音波プローブを保持する手で入力操作を行うための技術が開発されている。この種の技術によれば、超音波プローブ自体の動きの条件に応じてあらかじめ操作を割り当てておくことにより、ユーザは超音波プローブを動かすだけで様々な操作を入力することができる。 Recently, in order to improve the user's convenience of the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus, a technique has been developed for performing an input operation with the hand holding the ultrasonic probe even when the user's hands are occupied. According to this type of technology, by assigning operations in advance according to the movement conditions of the ultrasonic probe itself, the user can input various operations simply by moving the ultrasonic probe.
しかし、ユーザは、超音波プローブ自体の動きが装置にどのように認識されているのかを把握することが難しい。たとえば、超音波プローブが静止して所定時間経過するとあらかじめ所定の動作が実行されるよう設定されている場合であって、当該動作を入力したいと考える場合、ユーザは超音波プローブを静止させようと試みる。しかし、超音波プローブが静止していると実際に装置が判定してくれているのか否か、あるいは、そもそも静止判定を行っているのか否かなどの装置の状態は、ユーザが把握することが難しい。このため、ユーザは手探り状態での作業を強いられてしまい、非常に利便性が悪い。 However, it is difficult for the user to grasp how the movement of the ultrasonic probe itself is recognized by the device. For example, in a case where a predetermined operation is set to be performed in advance when the ultrasonic probe is stationary for a predetermined period of time, and the user wishes to input the operation, the user attempts to make the ultrasonic probe stationary. try. However, it is difficult for the user to grasp the state of the device, such as whether the device actually determines that the ultrasonic probe is stationary, or whether or not it is actually determining that the ultrasonic probe is stationary. difficult. For this reason, the user is forced to work in a fumbling state, which is very inconvenient.
本発明が解決しようとする課題は、超音波プローブが静止して所定時間経過すると所定の動作が実行されるよう設定されている場合に、装置の処理状態を示す画像を表示することである。 The problem to be solved by the present invention is to display an image showing the processing state of the apparatus when the ultrasound probe is set to perform a predetermined operation after a predetermined period of time has elapsed since the probe remains stationary.
実施形態に係る超音波診断装置は、動き解析部と、画像生成部と、静止時動作制御部と、状態表示部と、を備える。動き解析部は、被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブが、静止した状態か否かの動き解析をする。画像生成部は、超音波プローブの受信信号にもとづいて画像データを生成する。静止時動作制御部は、超音波プローブが静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作を実行する。状態表示部は、超音波プローブが静止した状態にあると、動作の実行までの時間を示す画像を画像データにもとづく画像とともにディスプレイに表示させる一方、超音波プローブが動いていると、静止した状態への移行を検知するために動き解析が実行中であることを示す画像を前記画像データにもとづく画像とともにディスプレイに表示させる。 An ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment includes a motion analysis section, an image generation section, a stationary motion control section, and a state display section. The motion analysis unit performs motion analysis to determine whether an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is in a stationary state. The image generator generates image data based on the signal received by the ultrasound probe. The stationary operation control unit executes a preset operation when a predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary. When the ultrasonic probe is in a stationary state, the state display unit causes the display to display an image showing the time until the operation is executed together with an image based on the image data. An image is displayed on the display together with an image based on the image data to indicate that motion analysis is being performed to detect a transition to.
以下、図面を参照しながら、超音波診断装置および状態表示プログラムの実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an ultrasonic diagnostic apparatus and a state display program will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブが静止して所定時間経過すると所定の動作を実行する機能を備えたものである。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment has a function of executing a predetermined operation after a predetermined period of time has passed since the ultrasonic probe remains stationary.
図1は、一実施形態に係る超音波診断装置10および超音波プローブ30の一構成例を示すブロック図である。以下の説明では、超音波診断装置10と超音波プローブ30とが互いにデータ送受信可能に無線接続される場合の例を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing one configuration example of an ultrasonic
超音波診断装置10は、ディスプレイ21、入力インターフェース22、位置情報取得装置23、および超音波プローブ30と接続されて用いることができる。なお、超音波診断装置10は、図1に示すようにディスプレイ21および入力インターフェース22を備えてもよいし、超音波プローブ30を備えてもよいし、位置情報取得装置23を備えてもよい。超音波診断装置10は、タブレット型やスマートフォン型であってもよい。
The ultrasonic
超音波診断装置10は、図1に示すように、送受信回路11、Bモード処理回路12、ドプラ処理回路13、画像生成回路14、画像メモリ15、記憶回路16、通信回路17、および処理回路19を有する。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic
送受信回路11は、送信回路および受信回路を有する。送受信回路11は、処理回路19に制御されて、超音波の送受信における送信指向性と受信指向性とを制御する。なお、図1には送受信回路11が超音波診断装置10に設けられる場合の例について示したが、送受信回路11は超音波プローブ30に設けられてもよいし、超音波診断装置10と超音波プローブ30の両方に設けられてもよい。
The transmission/
送信回路は、パルス発生器、送信遅延回路およびパルサ回路などを有し、超音波振動子に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。送信遅延回路は、超音波振動子から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサ回路は、レートパルスにもとづくタイミングで、超音波振動子に駆動パルスを印加する。送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波ビームの送信方向を任意に調整する。 The transmission circuit has a pulse generator, a transmission delay circuit, a pulser circuit, and the like, and supplies drive signals to the ultrasonic transducers. A pulse generator repeatedly generates rate pulses at a predetermined rate frequency to form a transmitted ultrasound wave. The transmission delay circuit adjusts the delay time for each piezoelectric transducer necessary to focus the ultrasonic waves generated from the ultrasonic transducers into a beam and determine the transmission directivity by adjusting each rate pulse generated by the pulse generator. give to Also, the pulsar circuit applies a drive pulse to the ultrasonic transducer at a timing based on the rate pulse. The transmission delay circuit arbitrarily adjusts the transmission direction of the ultrasonic beam transmitted from the piezoelectric transducer surface by changing the delay time given to each rate pulse.
受信回路は、アンプ回路、A/D変換器、加算器などを有し、超音波振動子が受信したエコー信号を受け、このエコー信号に対して各種処理を行なってエコーデータを生成する。アンプ回路は、エコー信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正されたエコー信号をA/D変換し、デジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、A/D変換器によって処理されたエコー信号の加算処理を行なってエコーデータを生成する。加算器の加算処理により、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る。 The receiving circuit has an amplifier circuit, an A/D converter, an adder, etc., receives echo signals received by the ultrasonic transducers, and performs various processes on the echo signals to generate echo data. The amplifier circuit amplifies the echo signal for each channel and performs gain correction processing. The A/D converter A/D-converts the gain-corrected echo signal and gives the digital data a delay time necessary to determine the reception directivity. The adder adds the echo signals processed by the A/D converter to generate echo data. The addition processing of the adder emphasizes the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity of the echo signal.
Bモード処理回路12は、受信回路からエコーデータを受信し、対数増幅、包絡線検波処理などを行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。ドプラ処理回路13は、受信回路から受信したエコーデータから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワーなどの移動態情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。
The B-
画像生成回路14は、超音波プローブ30が受信したエコー信号にもとづいて超音波画像データを生成する。たとえば、画像生成回路14は、Bモード処理回路12が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度にて表した2次元Bモード画像データを生成する。また、画像生成回路14は、ドプラ処理回路13が生成した2次元のドプラデータから移動態情報を表す平均速度画像、分散画像、パワー画像、または、これらの組み合わせ画像としての2次元のカラードプラ画像の画像データを生成する。
The
画像メモリ15は、処理回路19が生成した2次元超音波画像を記憶する記憶回路である。
The image memory 15 is a storage circuit that stores the two-dimensional ultrasound image generated by the
記憶回路16は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。記憶回路16の記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされてもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶回路16に与えられてもよい。なお、記憶回路16に記憶される情報の一部または全部は、外部の記憶回路や超音波プローブ30の図示しない記憶回路などの記憶媒体の少なくとも1つに分散されて記憶され、あるいは複製されて記憶されてもよい。
The
通信回路17は、近距離無線通信用の種々のプロトコルを実装し、超音波プローブ30の通信回路31とネットワークを介さずに直接にデータ送受信することができる。
The
タイマ18は、処理回路19により制御され、所定時間をセットされて起動されると、所定時間に応じたカウント値をカウンタにセットする。タイマ18は、計時を開始すると、クロックパルスの数に応じてカウンタを減算し、所定時間が経過すると、処理回路19に対してタイムアウト信号を出力し計時を停止する。また、タイマ18は、処理回路19からリセットすべき旨の指示を受けると、所定時間に応じたカウント値にカウンタをリセットする。
The
処理回路19は、超音波診断装置10を統括制御する機能を実現する。また、処理回路19は、記憶回路16に記憶された状態表示プログラムを読み出して実行することにより、超音波プローブ30が静止して所定時間経過すると所定の動作が実行されるよう設定されている場合に、処理回路19の処理状態を示す画像を表示するための処理を実行するプロセッサである。
The
ディスプレイ21は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路19の制御に従って各種情報を表示する。なお、超音波診断装置10は、ディスプレイ21および入力インターフェース22の少なくとも一方を備えずともよい。
The
入力インターフェース22は、たとえばトラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、光学センサを用いた非接触入力回路、および音声入力回路等などの一般的な入力装置により実現され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路19に出力する。
The
また、超音波診断装置10がタブレット型やスマートフォン型の超音波診断装置10である場合は、ディスプレイ21と入力インターフェース22は一体としてタッチパネルを構成してもよい。
Further, when the ultrasonic
超音波診断装置10は、図1に示すように、位置情報取得装置23の出力信号を取得してもよい。位置情報取得装置23は、たとえば磁気センサ、赤外線センサ、光学センサ、または加速度センサなどを用いて構成することができる。また、位置情報取得装置23は、超音波プローブ30の筐体にマーカが設けられている場合、このマーカを複数のカメラにより撮像した複数方向からの画像にもとづいて、超音波プローブ30の位置情報を求めてもよい。この場合、あらかじめ、マーカと振動子配列面または超音波プローブ30の筐体の所定位置との距離がオフセット情報として記憶回路16に記憶されているとよい。
The ultrasonic
たとえば、位置情報取得装置23がトランスミッタ、位置センサとしての磁気センサ、および制御装置を有する場合、トランスミッタは、基準信号を送信する。具体的には、トランスミッタは、任意の位置に配置され、トランスミッタを中心として外側に向かって磁場を形成する。位置センサとしての磁気センサは、基準信号を受信することにより、3次元空間上の位置情報を取得する。具体的には、位置センサとしての磁気センサは、超音波プローブ30の表面に装着され、トランスミッタによって形成された3次元の磁場を検出して、検出した磁場の情報を信号に変換して、制御装置に出力する。
For example, if the position
また、この場合、制御装置は、磁気センサから受信した信号にもとづいて、トランスミッタを原点とする3次元座標における磁気センサの座標および向きを算出し、算出した座標および向きを超音波プローブ30の位置情報として処理回路19に出力する。
In this case, the control device calculates the coordinates and orientation of the magnetic sensor in three-dimensional coordinates with the transmitter as the origin based on the signal received from the magnetic sensor, and uses the calculated coordinates and orientation as the position of the
超音波プローブ30は、音響レンズ、整合層、複数の超音波振動子(圧電振動子)により構成される振動子群、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材、およびこれらを内包するケースなどを有する。
The
超音波プローブ30としては、スキャン方向(アジマス方向)に複数の超音波振動子が配列されるとともにレンズ方向(エレベーション方向)にも複数の素子が配列された2次元アレイプローブを用いることができる。この種の2次元アレイプローブとしては、たとえば1.5Dアレイプローブ、1.75Dアレイプローブや、2Dアレイプローブなどを用いることができる。
As the
なお、超音波プローブ30は、ボリュームデータを取得可能に構成されてもよい。この場合、2次元アレイプローブである超音波プローブ30により被検体を3次元でスキャンしてもよいし、複数の圧電振動子が一列で配置された1次元超音波プローブである超音波プローブ30により被検体を2次元でスキャンするまたはこれら複数の超音波振動子を回転させることで被検体を3次元でスキャンしてもよいし、1次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動してもよい。
Note that the
超音波プローブ30がボリュームデータを取得可能な場合、ユーザは、複数の2次元超音波画像のいずれかをリアルタイムな動画としてまたは静止画として表示させる2次元表示モード(2Dモード)と、リアルタイムに取得されている3次元超音波画像を動画として表示させる4次元表示モード(4Dモード)とのいずれかのモードを選択可能である。
When the
また、超音波プローブ30は、図1に示すように通信回路31を有する。超音波プローブ30の通信回路31の構成および作用は、超音波診断装置10の通信回路17の構成および作用と実質的に異ならないため、説明を省略する。
The
また、超音波プローブ30は、処理回路および記憶回路を有してもよい。この場合、超音波診断装置10の処理回路19の機能の一部または全部は、超音波プローブ30の処理回路が超音波プローブ30の記憶回路に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実行されてもよい。
The
また、図1には超音波診断装置10と超音波プローブ30が無線接続される場合の例を示したが、この無線接続は、超音波プローブ30にケーブルを介して接続された無線通信機能を備えた通信アダプタにより実現されてもよい。この場合、通信アダプタは超音波プローブ30の筐体とプラグ等により接続されてもよく、この場合ケーブルは不要である。また、超音波診断装置10と超音波プローブ30は有線接続されてもよい。有線接続される場合、超音波プローブ30は、ケーブルおよび接続コネクタを介して、超音波診断装置10と着脱自在に接続される。なお、接続コネクタが超音波プローブ30の筐体に一体的に設けられている場合は、ケーブルは不要である。
Further, FIG. 1 shows an example in which the ultrasonic
続いて、本実施形態に係る処理回路19のプロセッサによる実現機能例について説明する。図1に示すように、処理回路19のプロセッサは、静止時動作設定機能41、動き解析機能42、状態表示機能43、および静止時動作制御機能44を実現する。これらの各機能41-44は、それぞれプログラムの形態で記憶回路16に記憶されている。
Next, an example of functions realized by the processor of the
図2は、超音波プローブ30が静止した状態か否かの解析を行う様子の一例を示す説明図である。なお、図2にはBモード画像が扇形で表示される場合の例を示したが、Bモード画像は四角形や台形で表示されてもよい。本実施形態に係る超音波プローブ30は超音波プローブ30を移動させながら所定のフレームレートで撮影可能なものであればよく、コンベックス型やリニア型などの型式および圧電振動子の配置形状に制限はない。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a state of analyzing whether or not the
超音波画像にもとづいて超音波プローブ30が静止した状態か否かの解析(以下、動き解析という)を行なう場合、たとえば、超音波画像データの所定領域を動き解析の対象領域(以下、動き解析領域という)51に設定し、現在より前のフレーム(たとえば1つ前のフレーム)の超音波画像データと現在のフレームの超音波画像データとの間で、動き解析領域51の各画素の動きベクトルを求めるとよい。
When analyzing whether or not the
一般に、ユーザは、被検体の関心領域(ROI)がBモード画像データの中心付近に位置するように超音波プローブ30を操作する。ROIは、心臓等の動く部位である場合があり、この場合、動き解析領域51にROIが含まれてしまうと、動き解析領域51の動きベクトルは超音波プローブ30の移動量および移動方向を示すものとはならない。
In general, the user manipulates the
このため、動き解析領域51にROIが含まれないように、動き解析領域51は、画像データのうち少なくともROIが含まれると予想される中央領域(以下、ROI予想領域という)を避けるように、画像データの各角部近傍に設けることが好ましい。また、画像データの角部のうち、画像データの上部近傍の領域は、輝度が高いことが多いため、動き解析領域51としてより好ましい。さらに、画像データの上部の動き解析領域51のうち、特に輝度値が高い高輝度領域52を解析対象として動きベクトルを求めることで、超音波プローブ30の移動量および移動方向を安定して求めることができると考えられる(図2参照)。また、動き解析領域51を複数箇所設定することにより、超音波プローブ30の移動量および移動方向をより正確に求めることができる。
For this reason, the
静止時動作設定機能41は、超音波プローブ30が静止して所定時間経過したときに実行すべき所定の動作を設定する。
The stationary
図3は、超音波プローブ30が静止して所定時間経過したときに実行すべき所定の動作を設定するための画面(静止時動作設定画面)60の一例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a screen (operation setting screen at rest) 60 for setting a predetermined operation to be executed when the
図3に示すように、静止時動作設定画面60は、超音波プローブ30が静止して所定時間経過したときに実行すべき所定の動作(以下、静止時動作という)の選択画像61と、所定の動作が実行されるまでに超音波プローブ30が静止する所定時間の選択画像62と、を含むとよい。
As shown in FIG. 3, the stationary
図3の静止時動作の選択画像61において、「自動画像保存」とは、超音波プローブ30が静止して所定時間経過すると、所定時間の経過時に画像生成回路14により生成された画像データを記憶回路16に保存させる動作をいう。「自動画像保存」によれば、ユーザは、保存したい画像が表示された状態で超音波プローブ30を所定時間静止させるだけで、他の操作を一切必要とせずに、自動的に当該画像を記憶回路16に保存させることができる。また、入力インターフェース22を用いて保存指示する場合に生じうる超音波プローブ30のずれを未然に防ぐことができ、確実に所望の画像を保存することができる。
In the stationary
また、「2Dモード→4Dモード」とは、超音波プローブ30がボリュームデータを取得可能な場合に、2Dモードで超音波画像を表示中に超音波プローブ30が静止して所定時間経過すると、自動的に4Dモードに移行させる動作をいう。一般に、2Dモードのほうが、4Dモードよりもフレームレートが高く解像度も高いため、関心領域を探すのに適している。「2Dモード→4Dモード」を選択した場合、ユーザは、まず2Dモードで注目したい断面を探してから、超音波プローブ30を所定時間静止させるだけで、他の操作を一切必要とせずに、自動的に当該断面を含む4Dモード表示に移行することができる。
Further, "2D mode → 4D mode" means that when the
入力インターフェース22を用いてモード移行指示する場合、この指示操作によって超音波プローブ30がずれてしまうことがある。この点、本実施形態に係る「2Dモード→4Dモード」によれば、ユーザは、所望の断面が表示された位置で超音波プローブ30を静止させておくだけで、超音波プローブ30がずれることなく正確な位置で4Dモードに移行することができる。
When the
動き解析機能42は、上述の通り、超音波画像データの所定領域を動き解析領域51に設定し、現在より前のフレーム(たとえば1つ前のフレーム)の超音波画像データと現在のフレームの超音波画像データとの間で、動き解析領域51のうちの高輝度領域52の各画素の動きベクトルを求める。また、動き解析機能42は、求めた動きベクトルにもとづいて超音波プローブ30が静止しているか否かを解析する。
As described above, the
また、超音波診断装置10が位置情報取得装置23を備えるなどして位置情報取得装置23の出力信号を取得可能に構成される場合は、動き解析機能42は、位置センサの出力にもとづいて動き解析を行ってもよい。また、動き解析機能42は、動き解析領域51を用いた解析と、位置センサを用いた解析とを組み合わせてもよい。この場合、動き解析機能42は、たとえば両者が一致した結果になった場合に、動き解析結果を最終出力してもよい。
In addition, when the ultrasonic
ところで、静止時動作が設定され、当該静止時動作の実行を所望する場合、ユーザは、超音波プローブ30を静止しようと試みる。しかし、超音波プローブ30が静止していると実際に処理回路19が判定してくれているのか否か、あるいは、そもそも静止判定を行っているのか否かなどの処理回路19の処理状態は、ユーザが把握することが難しい。
By the way, if a resting action is set and the user wishes to perform the resting action, the user attempts to rest the
そこで、状態表示機能43は、超音波プローブ30が静止した状態にあると、Bモード画像とともに、ディスプレイ21の状態表示領域70に処理回路19の処理状態を示す画像を表示する。静止時動作制御機能44は、超音波プローブ30が静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作(静止時動作)を実行する。
Therefore, the
図4は、状態表示機能43により、ディスプレイ21の状態表示領域70に静止時動作の実行までの時間を示す画像71が表示される場合の一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a case where the
超音波プローブ30が静止した状態にあると動き解析機能42が解析している場合は、図4に示すように、静止時動作の実行までの時間を示す画像(以下、残り時間画像という)71を表示させる。ユーザは、残り時間画像71が表示されていることにより、静止時動作が実行されるまで、あとどのくらい超音波プローブ30を静止させておけばよいのかの情報のみならず、超音波プローブ30が静止していると装置が認識してくれていることを明確に把握することができる。
When the
残り時間画像71は、静止時動作が実行されるまでの残り時間をユーザが直感的に理解しやすい画像であるとよく、たとえば残り時間が減るに応じて延びるインジケータや残り時間を示す文字情報などを用いることができる。また、インジケータは残り時間に応じて長さだけでなく色を変化させてもよい。また、インジケータは図4に示すような棒状に限られず、たとえば円グラフなどであってもよい。また、残り時間表示ではなく経過時間を表示させてもよい。
The remaining
図5は、ディスプレイ21の状態表示領域70に表示される処理回路19の処理状態を示す画像の遷移の一例を示す説明図である。図5には、静止時動作が「自動画像保存」である場合の一例を示した。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of transition of an image showing the processing state of the
残り時間画像71が表示されているときに、超音波プローブ30が動いていると動き解析機能42が解析し、静止時動作制御機能44によるタイマ18のカウンタ減算がリセットされると、状態表示機能43は、静止した状態への再度の移行を検知するために動き解析を実行中であることを示す画像(以下、動き解析中画像という)72を、状態表示領域70に表示させる(図5の「detecting」参照)。
When the
動き解析中画像72は、超音波プローブ30が静止するのを装置が待っている状態を示す画像である。動き解析中画像72は、動き解析機能42が、動き解析領域51で求めた動きベクトルにもとづいて超音波プローブ30が静止しているか否かを解析している状態であることをユーザが直感的に理解しやすい画像とするとよい。図5には、動き解析中画像72として、文字「detecting」とともに、残り時間画像71のインジケータに対応する画像を白抜きで表示する場合の例を示した。
The motion-analyzing
反対に、動き解析中画像72が表示されているときに、超音波プローブ30が静止していると動き解析機能42が解析し、静止時動作制御機能44がタイマ18のカウンタを減算しはじめると、状態表示機能43は、状態表示領域70の表示画像を、動き解析中画像72から残り時間画像71に遷移させる。
Conversely, when the
残り時間画像71と動き解析中画像72により、ユーザは、超音波プローブ30が静止していると装置が認識しているのか、動いていると装置が認識しているのか、を容易に理解することができる。また、残り時間画像71から動き解析中画像72に遷移した場合、ユーザは、静止時動作がキャンセルされたことを容易に把握することができる。また、動き解析中画像72から残り時間画像71に遷移した場合、ユーザは、静止時動作へのカウントダウンが始まったことを容易に把握することができるとともに、静止時動作の実行までの残り時間を容易に把握することができる。
From the remaining
また、スキャン開始直後など、Bモード画像に被検体の構造物が含まれていない場合や、ゲインを低く設定しており画像が非常に暗い場合などは、当該画像は、そもそも重要な画像とは考えられず超音波プローブ30の動き解析をするに値しない画像であるといえる。このため、動き解析機能42は、画像データの所定領域の平均輝度値が閾値以下であると、動き解析してよい画像ではないと判断して動き解析を中断する。所定領域としては、たとえば図2に示した動き解析領域51の上部領域を用いてもよいし、画像全体を用いてもよいし、ROIを含む領域を用いてもよい。
In addition, when the B-mode image does not include the structure of the subject, such as immediately after the start of scanning, or when the gain is set low and the image is very dark, the image is not an important image in the first place. It can be said that the image is unthinkable and not worthy of motion analysis of the
この場合、状態表示機能43は、動き解析の実行中ではないことを示す画像(以下、解析中断画像という)73を状態表示領域70に表示させるとよい。図5には、解析中断画像73として、文字「waiting」とともに、残り時間画像71のインジケータに対応する画像を灰色で表示する場合の例を示した。解析中断画像73の表示中は、動き解析が実行されないため、ユーザが超音波プローブ30を動かしても静止させても、動き解析機能42は無視する。
In this case, the
また、残り時間画像71が表示されているときに、残り時間がゼロとなって静止時動作が実行されると、静止時動作が実行されたことを示す画像(以下、動作実行画像という)74を表示するとよい(図5の「stored」参照)。動作実行画像74を表示することにより、ユーザは静止時動作が確かに実行されたことを視認することができる。
Further, when the remaining time becomes zero when the remaining
また、図5に示した自動画像保存の例では、画像を1枚または所定枚数保存した後は、カウンタをリセットするとともに動き解析を所定の待ち時間だけ中断させてもよい。この場合は、残り時間画像71から直接、または残り時間画像71から動作実行画像74を経て、解析中断画像73を所定の待ち時間だけ表示するとよい。この場合、自動画像保存の実行後にユーザが超音波プローブ30を静止させ続けた場合に、同じ超音波画像が連続して保存され続けてしまうことを確実に防ぐことができる。
In the example of automatic image storage shown in FIG. 5, after one image or a predetermined number of images are stored, the counter may be reset and motion analysis may be interrupted for a predetermined waiting time. In this case, the
また、画像を1枚または所定枚数保存した後、カウンタをリセットして、残り時間画像71から直接に動き解析中画像72に移行してもよい。この場合、ユーザは、静止時動作設定画面60で設定した所定時間ごとに連続して画像を自動保存させることができる。なお、状態表示領域70に表示される処理回路19の処理状態を示す画像71-74は、超音波画像とともにディスプレイ21に表示されると両画像をユーザが同時に視認しやすく好ましいが(図4参照)、超音波画像を伴わずにディスプレイ21に表示されてもよいし、超音波画像とは異なる表示装置に表示されてもよい。この種の表示装置としては、たとえば超音波プローブ30の筐体に設けられたディスプレイ(図示せず)を用いてもよい。
Alternatively, after saving one image or a predetermined number of images, the counter may be reset and the remaining
次に、本実施形態に係る超音波診断装置10および状態表示プログラムの動作の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the ultrasonic
図6は、図1に示す処理回路19のプロセッサにより、超音波プローブ30が静止して所定時間経過すると所定の動作が実行されるよう設定されている場合に、処理回路19の処理状態を示す画像を表示する際の手順の一例を示すフローチャートである。図6において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。
FIG. 6 shows the processing state of the
まず、ステップS1において、静止時動作設定機能41は、たとえば静止時動作設定画面60を介してユーザにより指示されて、超音波プローブ30が静止して所定時間経過したときに実行すべき所定の動作(静止時動作)を設定する(図3参照)。
First, in step S1, the resting state
次に、ステップS2において、動き解析機能42は、Bモード画像を取得する。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、動き解析機能42は、取得したBモード画像が動き解析してよい画像であるか(動き解析するに値する画像であるか)否かを判定する。具体的には、動き解析機能42は、画像データの所定領域の平均輝度値が閾値以下であるか否かを判定する。動き解析するに値する画像ではないと判断すると、動き解析機能42は動き解析を中断する(ステップS3のNO)。そして、状態表示機能43が状態表示領域70に解析中断画像73を表示し(ステップS4)、ステップS2に戻る。たとえばスキャン開始直後など、Bモード画像に被検体の構造物が含まれていない場合には、動き解析機能42は動き解析を中断する。
Next, in step S3, the
一方、動き解析するに値する画像であると判断すると、ステップS5において、状態表示機能43は、残り時間画像71を表示中か否かを判定する。残り時間画像71を表示中ではない場合は(ステップS5のNO)、状態表示機能43は動き解析中画像72を表示する(ステップS6)。一方、残り時間画像71を表示中である場合は(ステップS5のYES)、ステップS7において、動き解析機能42は、超音波画像データの所定領域を動き解析領域51に設定し、現在より前のフレーム(たとえば1つ前のフレーム)の超音波画像データと現在のフレームの超音波画像データとの間で、動き解析領域51のうちの高輝度領域52の各画素の動きベクトルを求める。
On the other hand, if it is determined that the image is worthy of motion analysis, in step S5, the
次に、ステップS8において、動き解析機能42は、求めた動きベクトルにもとづいて超音波プローブ30が静止しているか否かを解析する。超音波プローブ30が動いている場合は、ステップS9に進み、タイマ18を制御して静止時動作までのカウンタをリセットして、ステップS2に戻る。一方、超音波プローブ30が静止している場合は、ステップS10に進む。
Next, in step S8, the
なお、超音波診断装置10が位置情報取得装置23の出力信号を取得可能に構成される場合は、ステップS7およびS8において、動き解析機能42は、位置センサの出力にもとづいて動き解析(超音波プローブ30が静止しているか否かの解析)を行ってもよい。
When the ultrasonic
次に、ステップS10において、静止時動作制御機能44は、タイマ18を制御して静止時動作までの所定時間に応じたカウント値をカウンタにセットして計時を開始させ、状態表示機能43は残り時間画像71を状態表示領域70に表示させる。ステップS10を実行するのが2度目以降の場合は、静止時動作制御機能44は、経過時間に応じてカウンタを減算し、状態表示機能43は残り時間画像71を残り時間に応じて更新する。
Next, in step S10, the stationary state
次に、ステップS11において、静止時動作制御機能44は、カウンタがゼロか否かを判定する。カウンタがゼロと判定された場合は(ステップS11のYES)、静止時動作制御機能44が静止時動作を実行し、状態表示機能43が動作実行画像74を表示して、一連の手順は終了となる。一方、カウンタがゼロではないと判定された場合は(ステップS11のNO)、ステップS2に戻る。
Next, in step S11, the stationary
なお、静止時動作が自動画像保存である場合は、ステップS12の実行後、カウンタをリセットするとともに、ステップS4に戻って動き解析を所定の待ち時間だけ中断させるとよい。この場合は、残り時間画像71から直接、または残り時間画像71から動作実行画像74を経て、解析中断画像73を所定の待ち時間表示するとよい。この場合、同じ超音波画像が連続して保存され続けてしまうことを確実に防ぐことができる。
If the motion at rest is automatic image saving, after step S12 is executed, the counter may be reset, and the process may return to step S4 to interrupt the motion analysis for a predetermined waiting time. In this case, the
以上の手順により、静止時動作が設定されている場合に、処理回路19の処理状態を示す画像を表示することができる。
With the above procedure, an image showing the processing state of the
本実施形態に係る超音波診断装置10は、静止時動作に係る処理状態を示す画像71-74を状態表示領域70に表示することができる。このため、ユーザは、処理回路19の処理状態を容易に把握することができる。したがって、本実施形態に係る超音波診断装置10によれば、ユーザは静止時動作を不安なく最大限に活用することができるため、検査のスループットを大幅に向上させることができる。
The ultrasonic
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、超音波プローブ30が静止して所定時間経過すると所定の動作が実行されるよう設定されている場合に、処理回路19の処理状態を示す画像を表示することができる。
According to at least one embodiment described above, an image showing the processing state of the
なお、本実施形態における処理回路19の動き解析機能42、状態表示機能43および静止時動作制御機能44は、それぞれ特許請求の範囲における動き解析部、状態表示部および静止時動作制御部の一例である。また、本実施形態における画像生成回路14は、特許請求の範囲における画像生成部の一例である。
Note that the
なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、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(たとえば、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)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the word "processor" is, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), Circuits such as programmable logic devices (eg, Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and FPGAs) shall be meant. The processor implements various functions by reading and executing programs stored in the storage medium.
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiments, an example of a case where a single processor of the processing circuit realizes each function is shown, but a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. good too. Further, when a plurality of processors are provided, a storage medium for storing programs may be provided individually for each processor, or a single storage medium may collectively store programs corresponding to the functions of all processors. good too.
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 It should be noted that although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
10 超音波診断装置
14 画像生成回路
19 処理回路
21 ディスプレイ
23 位置情報取得装置
30 超音波プローブ
42 動き解析機能
43 状態表示機能
44 静止時動作制御機能
51 動き解析領域
60 静止時動作設定画面
70 状態表示領域
71 残り時間画像
72 動き解析中画像
73 解析中断画像
74 動作実行画像
10 Ultrasound
Claims (9)
前記超音波プローブの受信信号にもとづいて画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波プローブが静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作を実行する静止時動作制御部と、
前記超音波プローブが静止した状態にあると、前記動作の実行までの時間を示す画像を前記画像データにもとづく画像とともにディスプレイに表示させる一方、前記超音波プローブが動いていると、静止した状態への移行を検知するために前記動き解析が実行中であることを示す画像を前記画像データにもとづく画像とともに前記ディスプレイに表示させる状態表示部と、
を備え、
前記静止時動作制御部は、
前記超音波プローブが静止した状態で前記所定時間が経過すると、前記所定時間の経過時に前記画像生成部により生成された前記画像データを記憶部に保存させる自動保存動作を行い、
前記動き解析部は、
前記自動保存動作が実行されると、所定の待ち時間だけ前記動き解析を中断し、
前記状態表示部は、
前記自動保存動作が実行され、前記動き解析が中断されると、前記画像データにもとづく画像とともに、前記動き解析の実行中ではないことを示す画像を前記ディスプレイに表示させる、
超音波診断装置。 a motion analysis unit that performs motion analysis to determine whether an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is in a stationary state;
an image generation unit that generates image data based on a signal received by the ultrasonic probe;
a stationary operation control unit that executes a preset operation when a predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary;
When the ultrasonic probe is in a stationary state, an image showing the time until the execution of the operation is displayed on the display together with an image based on the image data, and when the ultrasonic probe is moving, it is in a stationary state. a state display unit for displaying on the display an image indicating that the motion analysis is being performed in order to detect a transition of the movement along with an image based on the image data;
with
The motion control unit at rest,
when the predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary, performing an automatic saving operation for saving the image data generated by the image generating unit when the predetermined time elapses in a storage unit;
The motion analysis unit
interrupting the motion analysis for a predetermined waiting time when the automatic save operation is performed;
The state display unit
When the automatic save operation is executed and the motion analysis is interrupted, an image based on the image data and an image indicating that the motion analysis is not being performed are displayed on the display.
Ultrasound diagnostic equipment.
前記超音波プローブの受信信号にもとづいて画像データを生成する画像生成部と、
前記超音波プローブが静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作を実行する静止時動作制御部と、
前記超音波プローブが静止した状態にあると、前記動作の実行までの時間を示す画像を前記画像データにもとづく画像とともにディスプレイに表示させる一方、前記超音波プローブが動いていると、静止した状態への移行を検知するために前記動き解析が実行中であることを示す画像を前記画像データにもとづく画像とともに前記ディスプレイに表示させる状態表示部と、
を備え、
前記静止時動作制御部は、
前記超音波プローブが静止した状態で前記所定時間が経過すると、複数の2次元超音波画像をリアルタイムな動画としてまたは静止画として表示させる2次元表示モードから、リアルタイムに取得されている3次元超音波画像を動画として表示させる4次元表示モードに移行させる、
超音波診断装置。 a motion analysis unit that performs motion analysis to determine whether an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is in a stationary state;
an image generation unit that generates image data based on a signal received by the ultrasonic probe;
a stationary operation control unit that executes a preset operation when a predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary;
When the ultrasonic probe is in a stationary state, an image showing the time until the execution of the operation is displayed on the display together with an image based on the image data, and when the ultrasonic probe is moving, it is in a stationary state. a state display unit for displaying on the display an image indicating that the motion analysis is being performed in order to detect a transition of the movement along with an image based on the image data;
with
The motion control unit at rest,
Three-dimensional ultrasound that is acquired in real time from a two-dimensional display mode that displays a plurality of two-dimensional ultrasound images as real-time moving images or still images when the predetermined time elapses while the ultrasound probe is stationary. Shift to a 4D display mode that displays images as moving images,
Ultrasound diagnostic equipment.
前記超音波プローブが静止した状態のとき、前記動作までの前記所定時間に対応するカウンタを減算し、前記カウンタがゼロになると前記動作を実行する一方、前記超音波プローブが静止した状態から動いている状態に遷移すると、前記カウンタをリセットし、
前記状態表示部は、
前記超音波プローブが静止した状態から動いている状態に遷移すると、前記動き解析の実行中であることを示す画像を前記ディスプレイに表示させる、
請求項1または2に記載の超音波診断装置。 The motion control unit at rest,
When the ultrasonic probe is stationary, the counter corresponding to the predetermined time until the operation is subtracted, and when the counter reaches zero, the operation is performed, while the ultrasonic probe is moving from the stationary state. resetting the counter when transitioning to a state where
The state display unit
causing the display to display an image indicating that the motion analysis is being performed when the ultrasonic probe transitions from a stationary state to a moving state;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2 .
前記超音波プローブが静止した状態で前記所定時間が経過し前記静止時動作制御部により前記動作が実行されると、前記動作が実行されたことを示す画像を前記ディスプレイに表示させる、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 The state display unit
causing the display to display an image indicating that the operation has been performed when the predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary and the operation is performed by the stationary operation control unit;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記画像データの所定領域の平均輝度値が閾値以下であると、前記動き解析を中断し、
前記状態表示部は、
前記動き解析が中断されると、前記動き解析の実行中ではないことを示す画像を前記ディスプレイに表示させる、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 The motion analysis unit
interrupting the motion analysis when the average luminance value of a predetermined region of the image data is equal to or less than a threshold;
The state display unit
causing the display to display an image indicating that the motion analysis is not being performed when the motion analysis is interrupted;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
前記画像データの上部近傍の領域を動き解析領域に設定し、現在より前のフレームと現在のフレームの前記画像データとの間で前記動き解析領域の各画素の動きベクトルを求め、求めた動きベクトルにもとづいて前記動き解析を行う、
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 The motion analysis unit
setting an area near the top of the image data as a motion analysis area, determining a motion vector of each pixel in the motion analysis area between the image data of the previous frame and the current frame, and obtaining the obtained motion vector; performing the motion analysis based on
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5 .
をさらに備え、
前記動き解析部は、
前記位置センサの出力にもとづいて前記動き解析を行う、
をさらに備えた請求項1ないし6のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 a position sensor provided in the ultrasonic probe and outputting a signal corresponding to the position of the ultrasonic probe in a three-dimensional space;
further comprising
The motion analysis unit
performing the motion analysis based on the output of the position sensor;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 6 , further comprising:
被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブが、静止した状態か否かの動き解析をするステップと、
前記超音波プローブの受信信号にもとづいて画像データを生成するステップと、
前記超音波プローブが静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作を実行するステップと、
前記超音波プローブが静止した状態にあると、前記動作の実行までの時間を示す画像を前記画像データにもとづく画像とともにディスプレイに表示させるステップと、
前記超音波プローブが動いていると、静止した状態への移行を検知するために前記動き解析が実行中であることを示す画像を前記画像データにもとづく画像とともに前記ディスプレイに表示させるステップと、
を実行させるための状態表示プログラムであって、
前記あらかじめ設定された前記動作を実行するステップは、
前記超音波プローブが静止した状態で前記所定時間が経過すると、前記所定時間の経過時に生成された前記画像データを記憶部に保存させる自動保存動作を行うステップを含み、
前記静止した状態か否かの前記動き解析をするステップは、
前記自動保存動作が実行されると、所定の待ち時間だけ前記動き解析を中断するステップを含み、
前記自動保存動作が実行され、前記動き解析が中断されると、前記画像データにもとづく画像とともに、前記動き解析の実行中ではないことを示す画像を前記ディスプレイに表示させるステップをさらに有する、
状態表示プログラム。 to the computer,
A step of performing motion analysis to determine whether an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is in a stationary state;
generating image data based on the received signal of the ultrasonic probe;
a step of executing a preset operation when a predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary;
displaying, when the ultrasonic probe is in a stationary state, an image showing the time until the action is performed on a display together with an image based on the image data ;
causing the display to display an image indicating that the motion analysis is being performed to detect a transition to a stationary state when the ultrasound probe is moving, along with an image based on the image data ;
A status display program for executing
The step of performing the preset action includes:
performing an automatic saving operation of saving the image data generated when the predetermined time elapses in a storage unit when the predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary;
The step of performing the motion analysis of whether the state is stationary includes:
suspending the motion analysis for a predetermined waiting time when the auto-save operation is performed;
further comprising causing the display to display an image based on the image data and an image indicating that the motion analysis is not being performed when the automatic save operation is performed and the motion analysis is interrupted;
Status display program.
被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブが、静止した状態か否かの動き解析をするステップと、
前記超音波プローブが静止した状態で所定時間が経過すると、あらかじめ設定された動作を実行するステップと、
前記超音波プローブが静止した状態にあると、前記動作の実行までの時間を示す画像をディスプレイに表示させるステップと、
前記超音波プローブが動いていると、静止した状態への移行を検知するために前記動き解析が実行中であることを示す画像を前記ディスプレイに表示させるステップと、
を実行させるための状態表示プログラムであって、
前記あらかじめ設定された前記動作を実行するステップは、
前記超音波プローブが静止した状態で前記所定時間が経過すると、複数の2次元超音波画像をリアルタイムな動画としてまたは静止画として表示させる2次元表示モードから、リアルタイムに取得されている3次元超音波画像を動画として表示させる4次元表示モードに移行させるステップを含む、
状態表示プログラム。 to the computer,
A step of performing motion analysis to determine whether an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject is in a stationary state;
a step of executing a preset operation when a predetermined time elapses while the ultrasonic probe is stationary;
displaying, on a display, an image showing the time to perform the action when the ultrasonic probe is stationary;
if the ultrasound probe is moving, causing the display to display an image indicating that the motion analysis is being performed to detect a transition to a stationary state;
A status display program for executing
The step of performing the preset action includes:
Three-dimensional ultrasound that is acquired in real time from a two-dimensional display mode that displays a plurality of two-dimensional ultrasound images as real-time moving images or still images when the predetermined time elapses while the ultrasound probe is stationary. including the step of transitioning to a four-dimensional display mode in which the image is displayed as a moving image;
Status display program.
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