JP7446139B2 - 超音波診断装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置及びプログラムに関する。

従来、超音波診断装置では、例えばストレスエコーの負荷後や穿刺下アブレーション等の治療を行った後の経過観察時において、状態が変わる前に得られた超音波画像（参照画像）を参照しながら、新たに得られる超音波画像（ライブ画像）を表示することが行われている。

例えば、従来、参照画像とライブ画像との明るさを一致させる技術が提案されている。また、参照画像に対して設定されたＲＯＩやマーカ等の表示情報に基づいてライブ画像の撮影位置を設定することで、ライブ画像を参照画像と同一の撮影位置とする技術が提案されている。

特許４８０７８２４号公報 特許５０９５１８６号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、参照画像とライブ画像との明るさや撮影位置を一致させることができるが、画像自体の種別や画像が表示されるレイアウトの種別等の画像種の同一性については考慮されておらず、利便性の上で更なる改善の余地がある。

本発明が解決しようとする課題は、ライブ画像の画像種に対応した参照画像を表示することができる超音波診断装置及びプログラムを提供することである。

実施形態に係る超音波診断装置は、第１の表示部と、画像種認識部と、抽出部と、第２の表示部とを備える。第１の表示部は、超音波プローブから出力されたデータが表す画像をライブ画像として表示させる。画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種を認識する。抽出部は、前記ライブ画像の前に収集された過去のデータの中から、前記画像種認識部で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通するデータを抽出する。第２の表示部は、前記抽出部が抽出したデータが表す画像を、前記ライブ画像と同一の画面に表示させる。また、画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を少なくとも認識し、抽出部は、認識された表示レイアウトが複数の画像で構成される場合、前記過去のデータの中から、認識された表示レイアウトを有するデータを抽出する。

図１は、実施形態に係る超音波診断システムの構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、実施形態の第１の表示機能により表示されるライブ画像の一例を示す図である。 図４は、実施形態の第１の表示機能により表示されるライブ画像の一例を示す図である。 図５は、実施形態の第２の表示機能により表示される参照画像の一例を示す図である。 図６は、実施形態の第２の表示機能により表示される参照画像の一例を示す図である。 図７は、実施形態の第２の表示機能により表示される参照画像の一例を示す図である。 図８は、実施形態の超音波診断装置が実行する第１の動作の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態の超音波診断装置が実行する第２の動作の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、超音波診断装置及びプログラムの実施形態について説明する。

図１は、本実施形態に係る超音波診断システムの構成例を示す図である。図１に示すように、超音波診断システム１は、超音波診断装置１００と、画像保管装置２００とを有する。超音波診断装置１００と、画像保管装置２００とは、例えば、病院内に設置された院内ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークＮＷより通信可能な状態となっている。例えば、超音波診断システム１にＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）が導入されている場合、各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格に則って、医用データ等を相互に送受信する。

超音波診断装置１００は、超音波プローブを用いて身体に超音波を送信することで、任意の断面の超音波画像を表すことが可能なデータを取得する。そして、超音波診断装置１００は、取得したデータを画像保管装置２００に送信する。

画像保管装置２００は、医用データを保管するデータベースである。画像保管装置２００は、超音波診断装置１００から送信されたデータを記憶回路に保存する。記憶回路は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク又は光ディスクによって実現される。

ここで、画像保管装置２００に保存されるデータは、後述するＲＡＷデータであってもよいし、当該ＲＡＷデータから生成された超音波画像であってもよい。また、データは、被検体のＩＤ（Identifier）である被検体ＩＤ、被検体に対して実施された検査のＩＤである検査ＩＤ、及び、検査の際に用いられた装置のＩＤである装置ＩＤや後述する画像種等を含む付帯情報と対応付けて保管される。

図２は、超音波診断装置１００の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、超音波診断装置１００は、超音波プローブ１０１、入力インタフェース１０２、ディスプレイ１０３、心電計１０４、及び装置本体１０５を有する。超音波プローブ１０１、入力インタフェース１０２、ディスプレイ１０３、及び心電計１０４は、装置本体１０５と通信可能に接続される。

超音波プローブ１０１は、複数の振動子を有し、これら複数の振動子は、装置本体１０５が有する送受信回路１１０から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。なお、超音波プローブ１０１は、装置本体１０５と着脱自在に接続される。

超音波プローブ１０１から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ１０１が有する複数の振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

なお、超音波プローブ１０１の形態は特に問わず、如何なる形態の超音波プローブが用いられてもよい。例えば、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐを２次元で走査する１Ｄアレイプローブであってもよい。また、超音波プローブ１０１は、被検体Ｐを３次元で走査するメカニカル４Ｄプローブや２Ｄアレイプローブであってもよい。

入力インタフェース１０２は、操作者から各種の指示及び情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース１０２は、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換して装置本体１０５の処理回路１７０に出力する。例えば、入力インタフェース１０２は、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うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。なお、入力インタフェース１０２は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース１０２の例に含まれる。

ディスプレイ１０３は、各種の情報及び画像を表示する。具体的には、ディスプレイ１０３は、処理回路１７０から送られる情報及び画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１０３は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。なお、超音波診断装置１００が備える出力装置としては、ディスプレイ１０３に限らず、例えば、スピーカーを備えていても良い。例えば、スピーカーは、装置本体１０５の処理状況を操作者に通知するために、ビープ音等の所定の音声を出力する。

心電計１０４は、被検体Ｐの生体信号として、被検体Ｐの心電波形（Electrocardiogram：ＥＣＧ）を取得する。心電計１０４は、取得した心電波形を装置本体１０５に送信する。

装置本体１０５は、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。例えば、装置本体１０５は、超音波プローブ１０１が受信した２次元の反射波データに基づいて２次元の超音波画像を生成する。また、装置本体１０５は、超音波プローブ１０１が受信した３次元の反射波データに基づいて３次元の超音波画像を生成する。

装置本体１０５は、図２に示すように、送受信回路１１０、信号処理回路１２０、画像生成回路１３０、画像メモリ１４０、記憶回路１５０、ネットワーク（network：ＮＷ）インタフェース１６０、及び処理回路１７０を有する。送受信回路１１０、信号処理回路１２０、画像生成回路１３０、画像メモリ１４０、記憶回路１５０、ＮＷインタフェース１６０、及び処理回路１７０は、互いに通信可能に接続される。

送受信回路１１０は、パルス発生器、送信遅延部、パルサ等を有し、超音波プローブ１０１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。また、送信遅延部は、超音波プローブ１０１から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な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、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ１０１に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延部は、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、振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。

また、送受信回路１１０は、プリアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延部、加算器等を有し、超音波プローブ１０１が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延部は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延部によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波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。

ここで、送受信回路１１０からの出力信号の形態は、ＲＦ（Radio Frequency）信号と呼ばれる位相情報が含まれる信号である場合や、包絡線検波処理後の振幅情報である場合等、種々の形態が選択可能である。

信号処理回路１２０は、送受信回路１１０から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、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。また、信号処理回路１２０は、送受信回路１１０から受信した反射波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、速度、分散、パワー等の移動体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。

また、信号処理回路１２０は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、信号処理回路１２０は、２次元の反射波データから２次元のＢモードデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成する。また、信号処理回路１２０は、２次元の反射波データから２次元のドプラデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成する。

画像生成回路１３０は、信号処理回路１２０が生成したデータから超音波画像を生成する。例えば、画像生成回路１３０は、信号処理回路１２０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で表した２次元のＢモード画像を生成する。

また、例えば、画像生成回路１３０は、信号処理回路１２０が生成した２次元のドプラデータから、血流情報が映像化された２次元のドプラ画像を生成する。２次元のドプラ画像は、血流の平均速度を表す速度画像データ、血流の分散値を表す分散画像データ、血流のパワーを表すパワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。また、画像生成回路１３０は、ドプラ画像として、血流の平均速度、分散値、パワー等の血流情報がカラーで表示されるカラードプラ画像を生成したり、１つの血流情報がグレースケールで表示されるドプラ画像を生成したりする。

また、例えば、画像生成回路１３０は、信号処理回路１２０が生成した１走査線上のＢモードデータの時系列データから、Ｍモード画像を生成することも可能である。また、画像生成回路１３０は、信号処理回路１２０が生成したドプラデータから、血流や組織の速度情報を時系列に沿ってプロットしたドプラ波形を生成することも可能である。

ここで、画像生成回路１３０は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像を生成する。具体的には、画像生成回路１３０は、超音波プローブ１０１による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像を生成する。また、画像生成回路１３０は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成回路１３０は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。

すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前のデータであり、画像生成回路１３０が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の画像データである。以下、スキャンコンバート処理前のデータ（Ｂモードデータ及びドプラデータ）を、「ＲＡＷデータ」ともいう。

画像生成回路１３０は、ＲＡＷデータである２次元のＢモードデータや２次元のドプラデータから、２次元の超音波画像である、２次元のＢモード画像や２次元のドプラ画像を生成する。また、画像生成回路１３０は、例えば２次元のＢモード画像上にカラードプラ画像を重畳させた重畳画像も生成することができる。

画像メモリ１４０は、記憶部の一例である。画像メモリ１４０は、画像生成回路１３０が生成した超音波画像を記憶するメモリである。また、画像メモリ１４０は、信号処理回路１２０が生成したＲＡＷデータを記憶することも可能である。画像メモリ１４０が記憶するＲＡＷデータは、例えば、診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、画像生成回路１３０を経由することで超音波画像として表示させることもできる。また、画像生成回路１３０は、超音波画像と、当該超音波画像を生成するために行なわれた超音波走査（スキャン）の時間とを、心電計１０４から送信された心電波形に対応付けて画像メモリ１４０に格納する。

記憶回路１５０は、各種のデータを記憶する。例えば、記憶回路１５０は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。また、記憶回路１５０は、必要に応じて、画像メモリ１４０が記憶する超音波画像やＲＡＷデータの保管等にも使用される。例えば、記憶回路１５０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）、光ディスク等によって実現される。

また、記憶回路１５０が記憶するデータは、ＮＷインタフェース１６０を経由して、外部装置へ転送することができる。なお、外部装置は、例えば、画像診断を行う医師が使用するＰＣ（Personal Computer）やタブレット端末、画像を保管する画像保管装置２００、プリンター等である。

ＮＷインタフェース１６０は、装置本体１０５と外部装置との間で行われる通信を制御する。具体的には、ＮＷインタフェース１６０は、外部装置から各種の情報を受信し、受信した情報を処理回路１７０に出力する。例えば、ＮＷインタフェース１６０は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、ＮＩＣ（Network Interface Controller）等によって実現される。

なお、本実施形態では、超音波診断装置１００がネットワークＮＷを介して外部装置（画像保管装置２００等）と通信可能に接続される場合を説明するが、これに限定されるものではない。例えば、超音波診断装置１００は、ネットワークＮＷを介さずとも、記憶媒体、又は、取り外し可能な記憶装置（外付けＨＤＤ装置等）等を介して外部装置と情報の受け渡しを行うことが可能である。

処理回路１７０は、超音波診断装置１００の処理全体を制御する。具体的には、処理回路１７０は、入力インタフェース１０２を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路１５０から読み込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路１１０、信号処理回路１２０、及び画像生成回路１３０の処理を制御する。また、処理回路１７０は、超音波画像の表示を制御する。

また、処理回路１７０は、取得機能１７１、第１の表示機能１７２、画像種認識機能１７３、抽出機能１７４、及び第２の表示機能１７５を実行する。ここで、取得機能１７１は、取得部の一例である。第１の表示機能１７２は、第１の表示部の一例である。画像種認識機能１７３は、画像種認識部の一例である。抽出機能１７４は、抽出部の一例である。第２の表示機能１７５は、第２の表示部の一例である。

例えば、図１に示す処理回路１７０の構成要素である取得機能１７１、第１の表示機能１７２、画像種認識機能１７３、抽出機能１７４、及び第２の表示機能１７５が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路１５０に記録されている。処理回路１７０は、各プログラムを記憶回路１５０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路１７０は、図２の処理回路１７０内に示された各機能を有することとなる。

なお、本実施形態においては、単一の処理回路１７０にて、以下に説明する各処理機能が実現されるものとして説明するが、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、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

取得機能１７１は、超音波プローブ１０１から出力されるデータを取得する。例えば、超音波診断装置１００は、被検体Ｐの特定部位に対して超音波走査を行うことで、反射波データを収集する。超音波診断装置１００（画像生成回路１３０）は、収集した反射波データに基づいて、時系列に並ぶ複数の表示用の超音波画像（超音波画像群）を生成する。生成された複数の超音波画像は表示用として画像メモリ１４０に記憶される。取得機能１７１は、画像メモリ１４０に記憶された超音波画像を時系列順に読み出す。

第１の表示機能１７２は、取得機能１７１が取得した超音波画像を、リアルタイムのライブ画像としてディスプレイ１０３に表示させる。具体的には、第１の表示機能１７２は、予め設定された表示レイアウトに基づき、ライブ画像をディスプレイ１０３に表示させる。

ここで、表示レイアウトは、表示の対象となる超音波画像の画面上でのレイアウトを定めたものであり、記憶回路１５０等に設定情報として予め記憶される。表示レイアウトは、例えば、超音波診断の種別毎や、画像生成回路１３０で生成される超音波画像の種別毎に用意される。

なお、ライブ画像の表示に使用される表示レイアウトは、入力インタフェース１０２を介した操作や、画像生成回路１３０で生成される超音波画像の種別等に応じて自動で決定される構成としてもよいし、第１の表示機能１７２によって決定される構成としてもよい。

図３は、第１の表示機能１７２により表示されるライブ画像の一例を示す図である。図３に示す表示画面は、表示レイアウトとして二つの表示領域Ａ１１、Ａ１２を有する。ここで、例えば、画面右の表示領域Ａ１１が、ライブ画像を表示するための表示領域であり、画面左の表示領域Ａ１２が、後述する参照画像を表示するための表示領域であるとすると、第１の表示機能１７２は、画像生成回路１３０で生成されたライブ画像を表示領域Ａ１１に表示させる。

図３では、２次元のＢモード画像上にカラードプラ画像を重畳した重畳画像を、ライブ画像として表示領域Ａ１１に表示した例を示している。また、表示領域Ａ１１の下方には、心電計１０４で採取された心電波形を表示している。

また、図４は、第１の表示機能１７２により表示されるライブ画像の一例を示す図である。図４に示す表示画面は、表示レイアウトとして、三つの表示領域Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３を有する。ここで、例えば、画面右上の表示領域Ａ２１及び画面下の表示領域Ａ２２が、ライブ画像を表示するための表示領域であり、画面左上の表示領域Ａ２３が、後述する参照画像を表示するための表示領域であるとすると、第１の表示機能１７２は、画像生成回路１３０で生成されたライブ画像を表示領域Ａ２１及び表示領域Ａ２２に表示させる。

図４では、図３と同様のライブ画像（重畳画像）を表示領域Ａ２１に表示させるとともに、２次元のパルスドプラ画像をライブ画像として表示領域Ａ２２に表示させたトリプレット表示の一例を示している。また、表示領域Ａ２２の下方に、心電計１０４で採取された心電波形を表示させている。

なお、表示レイアウトは、図３や図４の例に限定されないものとする。また、各表示領域に表示するライブ画像の種別についても、任意に設定することが可能である。

図２に戻り、画像種認識機能１７３は、第１の表示機能１７２によって表示されるライブ画像の画像種を認識する。ここで、画像種は、ライブ画像自体の種別に関わらず、当該ライブ画像の表示に係る種別を含む概念である。

具体的には、画像種認識機能１７３は、信号処理回路１２０や画像生成回路１３０等と協働することで、ライブ画像のモード種別（例えば、Ｂモード、Ｍモード、カラードプラ、パルスドプラ等）を画像種として認識する。また、画像種認識機能１７３は、信号処理回路１２０や画像生成回路１３０等と協働することで、ライブ画像として表された超音波画像の次元数（例えば、２次元、３次元等）を画像種として認識する。また、画像種認識機能１７３は、第１の表示機能１７２等と協働することで、ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を画像種として認識する。また、スキャン対象が心臓の場合、画像種認識機能１７３は、ライブ画像に表された構造物の形状を認識等することで、被検体断面の断面種（例えば、短軸断面（short axis view）、４腔断面（4 chamber view）等）を画像種として認識する。

例えば、図３に示したライブ画像の場合、画像種認識機能１７３は、当該ライブ画像の画像種として、２次元のＢモード画像であること、２次元のカラードプラ画像であること、これらの画像を重畳した重畳画像であること等を認識する。また、画像種認識機能１７３は、ライブ画像の画像種として、重畳画像を単独表示する表示レイアウトであること等を認識する。

また、例えば、図４に示したライブ画像の場合、画像種認識機能１７３は、当該ライブ画像の画像種として、２次元のＢモード画像であること、２次元のカラードプラ画像であること、２次元のパルスドプラ画像であること等を認識する。また、画像種認識機能１７３は、ライブ画像の画像種として、Ｂモード画像及びカラードプラ画像の重畳画像と、パルスドプラ画像とを上下に配置した表示レイアウトであること等を認識する。

抽出機能１７４は、画像種認識機能１７３で認識されたライブ画像の画像種に基づき、当該画像種の少なくとも一部を有する超音波データを画像保管装置２００から抽出する。

具体的には、抽出機能１７４は、スキャン対象となる被検体Ｐの被検体ＩＤに対応付けて画像保管装置２００に保管されたデータ（以下、過去データともいう）のうち、ライブ画像と同じスキャン部位を撮影した過去データを絞り込む。そして、抽出機能１７４は、画像種認識機能１７３で認識された画像種の条件のうち、少なくとも一部の条件を充足する過去データを、絞り込んだ過去データの中から抽出する。なお、抽出対象の過去データは、超音波画像に限らずＲＡＷデータも含めるとする。例えば、ライブ画像の画像種が２次元のＢモード画像である場合、抽出機能１７４は、当該画像種の条件を満たすＲＡＷデータとして、２次元のＢモードデータを抽出する。

ここで、過去データの画像種は、例えば以下の方法により判別することができる。具体的には、抽出機能１７４は、付帯情報に含まれた情報（例えば、ＤＩＣＯＭのタグ情報に保存されるＶｉｅｗモード等）に基づき、スキャンモードや次元数、断面種等を判別する。また、抽出機能１７４は、過去データが超音波画像の場合、その超音波画像の内容から表示レイアウトの種別を判別する。

なお、複数の画像種のうち、何れの画像種を必須の条件とするか等の条件設定については任意に設定することが可能である。例えば、モード種別、次元数、表示レイアウト及び断面種のうち、モード種別及び次元数がライブ画像と一致することを必須の条件としてもよい。かかる条件設定は、例えば、設定情報として記憶回路１５０に記憶される。

また、抽出機能１７４が超音波画像データの抽出を開始するタイミングは特に問わず、任意のタイミングで抽出を開始させることが可能である。例えば、抽出機能１７４は、ストレスエコー検査の実行が指示された場合において、ストレス（運動又はドブタミン）負荷後のスキャン時に、ストレス負荷前に取得されたデータの中から抽出を開始する形態としてもよい。また、例えば、抽出機能１７４は、穿刺下アブレーション等の治療が行われた後のスキャン時において、治療前に取得されたデータの中から抽出を開始する形態としてもよい。

第２の表示機能１７５は、抽出機能１７４が抽出した過去データに基づく超音波画像を、参照画像としてライブ画像と同一の画面に表示させる。具体的には、第２の表示機能１７５は、ライブ画像が表示された表示レイアウト内に参照画像を表示させる。ここで、第２の表示機能１７５は、抽出機能１７４で抽出された過去データが超音波画像かＲＡＷデータかに応じて、参照画像の表示方法を切り替える。

例えば、抽出された過去データがライブ画像と同じ画像種の超音波画像である場合、第２の表示機能１７５は、その超音波画像をそのままの状態で参照画像として表示させる。この場合、表示される参照画像は、ライブ画像と同じ画像種を表すものとなる。また、例えば、抽出された過去データがライブ画像の画像種の一部の条件のみを満たす超音波画像である場合、第２の表示機能１７５は、その超音波画像をそのままの状態で参照画像として表示させる。

また、例えば、抽出された過去データがＲＡＷデータである場合、第２の表示機能１７５は、画像生成回路１３０等と協働することで、そのＲＡＷデータからライブ画像と同様の画像種の超音波画像を生成する。そして、第２の表示機能１７５は、ＲＡＷデータから生成した超音波画像を参照画像としてディスプレイ１０３に表示させる。一例として、ライブ画像が２次元のＢモード画像及びカラードプラ画像の重畳画像である場合、ＲＡＷデータとして抽出された２次元のＢモードデータ及びドプラデータから、ライブ画像と同様の重畳画像を生成することができる。

ここで、図５～図７は、第２の表示機能１７５により表示される参照画像の一例を示す図である。図５及び図７は、図３の表示画面に対応し、図６は、図４の表示画面に対応するものである。

例えば、図３に示したライブ画像と同じ画像種の超音波画像が過去データとして抽出された場合、第２の表示機能１７５は、図５に示すように、抽出された超音波画像を参照画像として表示領域Ａ１２に表示させる。この場合、表示される参照画像は、ライブ画像と同じ画像種を表すものとなる。

また、例えば、図４に示したライブ画像と一部の画像種（モード種）が共通するＲＡＷデータが過去データとして抽出された場合、第２の表示機能１７５は、図６に示すように、抽出されたＲＡＷデータから生成したライブ画像と同じ画像種の超音波画像を、参照画像として第３の表示領域Ａ２３に表示させる。この場合、表示される参照画像は、ライブ画像と同じ画像種を表すものとなる。

また、例えば、図３に示したライブ画像と一部の画像種（モード種）が共通する超音波画像が過去データとして抽出された場合、第２の表示機能１７５は、図７に示すように、抽出された過去データをそのままの状態で、参照画像として表示領域Ａ１２に表示させる。この場合、表示される参照画像は、ライブ画像とは一部の画像種が異なるものとなる。

このように、超音波診断装置１００では、ライブ画像とともに、当該ライブ画像の画像種と一部又は全ての画像種が共通する参照画像を表示させる。これにより、超音波診断装置１００では、ライブ画像の画像種に対応した参照画像を表示することができるため、ライブ画像と参照画像との比較の容易性を向上させることができる。また、図５及び図６で説明した表示形態では、ライブ画像と参照画像とを同じ表示レイアウトで表示させることができるため、同じ種類の超音波画像が表示された位置を表示レイアウトの位置関係から直観的に把握することができ、利便性の向上を図ることができる。

なお、上述した例では、第１の表示機能１７２によってライブ画像が表示された後に、第２の表示機能１７５が参照画像を表示する例を説明したが、表示の順序はこれに限定されない。例えば、ライブ画像が表示される前に当該ライブ画像の画像種を得ることができる場合には、ライブ画像の表示に先駆けて参照画像を表示する形態としてもよい。

次に、図８及び図９を参照して、上述した超音波診断装置１００の動作例について説明する。以下では、超音波診断装置１００の動作を、第１の動作と第２の動作との二つに分けて説明する。第１の動作は、例えば、ストレスを負荷する前や、穿刺下アブレーション等の治療を行う前に、被検体Ｐの体内画像を収集する際の動作に対応する。また、第２の動作は、例えば、ストレスを負荷した後や、穿刺下アブレーション等の治療後に行う経過観察時において、被検体Ｐの体内画像を収集する際の動作に対応する。

図８は、超音波診断装置１００が実行する第１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、超音波プローブ１０１を用いて被検体Ｐの撮影が行われると、画像生成回路１３０は、超音波プローブ１０１から出力されるデータに基づき超音波画像を生成する。

取得機能１７１は、画像生成回路１３０で生成された超音波画像を取得する（ステップＳ１１）。次いで、第１の表示機能１７２は、取得機能１７１が取得した超音波画像をライブ画像としてディスプレイ１０３に表示させる（ステップＳ１２）。また、画像種認識機能１７３は、表示されたライブ画像の画像種を認識する（ステップＳ１３）。

そして、超音波画像又は当該超音波画像の生成に係るＲＡＷデータを保存するような場合、処理回路１７０は、今回の撮影で収集された超音波画像又はＲＡＷデータを、ステップＳ１３で認識された画像種を示す情報と対応付けて画像保管装置２００に保存する（ステップＳ１４）。

ここで、保存の対象となる画像種は特に問わず、被検体Ｐの撮像に直接関係する画像種（モード種、次元数、断面種）の他、表示レイアウトを含めて保存する形態としてもよい。収集された診断結果データをその診断結果データの画像種と対応付けて保存することで、画像保管装置２００から参照データを抽出する際の処理を効率的に行うことができる。

また、処理回路１７０は、被検体Ｐの被検体ＩＤ、検査ＩＤ及び装置ＩＤ、撮影対象部位を表す情報等も参照画像に対応付けて保存を行うものとする。また、第１の動作の途中で画像種が変更された場合、例えばスキャンモードの変更や表示レイアウトの変更が行われた場合には、変更前後の参照画像を別データとして保存を行うものとする。

図９は、超音波診断装置１００が実行する第２の動作の一例を示すフローチャートである。ここで、第２の動作は、第１の動作と同一の被検体Ｐ及び撮影部位を撮影する際に行われるものである。なお、ステップＳ２１～Ｓ２３は、第１の動作のステップＳ１１～Ｓ１３と同様であるため説明を省略する。

抽出機能１７４は、ステップＳ２３でライブ画像の画像種が認識されると、その画像種と少なくとも一部が共通する過去データを画像保管装置２００から検索する（ステップＳ２４）。ここで、該当する過去データが存在しない場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、第２の表示機能１７５は参照画像を表示させることなく、本処理を終了する。

一方、条件を充足する過去データが存在する場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、抽出機能１７４は、該当する超音波データを画像保管装置２００から抽出する（ステップＳ２６）。次いで、第２の表示機能１７５は、抽出された過去データが、ライブ画像と同じ画像種の超音波画像か否かを判定する（ステップＳ２７）。抽出された過去データが、ライブ画像と同じ画像種の超音波画像である場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、第２の表示機能１７５は、抽出された過去データを参照画像として表示させ（ステップＳ２８）、本処理を終了する。

また、抽出された過去データがＲＡＷデータであった場合（ステップＳ２７；Ｎｏ→ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、第２の表示機能１７５は、ＲＡＷデータから生成したライブ画像と同じ画像種の超音波画像を参照画像として表示させ（ステップＳ３０）、本処理を終了する。

また、抽出された過去データが、ライブ画像と一部の画像種が共通する超音波画像である場合（ステップＳ２７；Ｎｏ→ステップＳ２９；Ｎｏ）、第２の表示機能１７５は、抽出された超音波データを保存時の状態で参照画像として表示させ（ステップＳ３１）、本処理を終了する。

なお、第２の動作で収集されたライブ画像を画像保管装置２００に保存する場合には、第１の動作で説明したステップＳ１４と同様の処理を処理回路１７０が実行する。

上述してきたように、本実施形態に係る超音波診断装置１００は、ライブ画像に係る各種の画像種を認識し、当該画像種と少なくとも一部が共通する過去データを参照画像として、ライブ画像とともに表示させる。このため、超音波診断装置１００は、ライブ画像と参照画像との比較を容易にすることができる。また、ライブ画像と参照画像とを同じ表示レイアウトで表示させることもできるため、ライブ画像と参照画像との比較を容易にすることができる。これにより、例えば、超音波診断装置１００は、ストレスエコーの負荷後や穿刺下アブレーション等の治療後の経過観察時において、状態が変わる前に得られた参照画像を参照しながら、新たに得られるライブ画像を表示する際に、利便性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態は、超音波診断装置１００が有する構成又は機能の一部を変更することで、適宜に変形して実施することも可能である。そこで、以下では、上述した実施形態に係るいくつかの変形例を他の実施形態として説明する。なお、以下では、上述した実施形態と異なる点を主に説明することとし、既に説明した内容と共通する点については詳細な説明を省略する。また、以下で説明する変形例は、個別に実施されてもよいし、適宜組み合わせて実施されてもよい。

（変形例１）
上述の実施形態では、過去データとして、ライブ画像の画像種と一部の画像種が共通する超音波画像が抽出された場合、参照画像として保存時の状態で表示させる形態を説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、過去データとして抽出された超音波画像の一部が、ライブ画像の画像種を表す場合、第２の表示機能１７５は、その超音波画像の一部を参照画像として表示させてもよい。例えば、ライブ画像及び過去データが、図７の表示領域Ａ１１、Ａ１２に表示された超音波画像である場合、第２の表示機能１７５は、過去データに含まれたライブ画像と同一の画像種を表す部分、つまり２次元のＢモード画像及びカラードプラ画像の重畳画像の部分を切り出しや拡大等することで、当該部分を表す部分画像を抽出する。そして、第２の表示機能１７５は、抽出した部分画像を参照画像として表示領域Ａ１２に表示させてもよい。

これにより、ライブ画像と参照画像とを同一の画像種とすることができるため、ライブ画像と参照画像との比較を容易に行うことができ、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
上述の実施形態では、ライブ画像の画像種に基づき、当該画像種と少なくとも一部が共通する参照画像を表示する形態を説明した。しかしながら、参照画像の表示方法はこれに限らず、更なる絞り込み条件や画像処理を施してもよい。

例えば、ライブ画像と参照画像との明るさが相違するような場合、第２の表示機能１７５は、ライブ画像に合わせて参照画像の明るさを変更し、変更後の参照画像を表示させてもよい。ここで、参照画像に対応する過去データがＲＡＷデータの場合には、第２の表示機能１７５は、ＲＡＷデータのゲインを調整することで、ライブ画像の明るさに合わせた参照画像を表示させることができる。

これにより、ライブ画像と参照画像との見え方を同様とすることができるため、ライブ画像と参照画像との比較に係る利便性を向上させることができる。

（変形例３）
上述の実施形態では、画像保管装置２００に保存されたデータを対象に、過去データを抽出する形態と説明した。しかしながら、過去データの抽出先は、画像保管装置２００に限らず、超音波診断装置１００の記憶回路１５０等であってもよい。

（変形例４）
上述の実施形態では、ライブ画像の画像種としてモード種別、次元数、レイアウト、断面種を認識し、一部の画像種が共通する超音波画像を過去データとして抽出する形態を説明した。但し、抽出機能が抽出する過去データの条件は上記の画像種に限らず、ライブ画像に表された時相を更なる抽出条件としてもよい。

例えば、造影剤を用いた超音波診断の場合、造影剤を注入してからの経過時間に応じた動脈相、門脈相、遅延相の３つに時相に画像を区分することができる。この場合、抽出機能１７４は、ライブ画像に表された時相が、動脈相、門脈相及び遅延相の何れかを判別し、同一種類の時相が表された過去データを抽出する。また、例えば、例えば、心臓を超音波診断する場合、抽出機能１７４は、ライブ画像に表された収縮期や拡張末期等の心拍時相と同一種類の時相が表された過去データを抽出する。

なお、抽出機能１７４は、心電図や脈圧測定器等のセンシング結果を基にライブ画像に表された時相（心拍時相等）を判別してもよい。また、第２の表示機能１７５は、ライブ画像に表された時相に同期して、抽出機能１７４が抽出した過去データに基づく超音波画像を表示させるものとする。

これにより、超音波診断装置１００は、ライブ画像と同一種類の時相が表された参照画像を表示させることができるため、ライブ画像と参照画像との比較の容易性を向上させることができる。また、調音波診断装置１００は、ライブ画像と参照画像とを時相を同期させた状態で表示させることができるため、両画像を比較する際の利便性の向上を図ることができる。

（変形例５）
上述した実施形態では、取得機能１７１取得した超音波画像をリアルタイムのライブ画像として参照画像とともに表示する形態を説明した。しかしながら、超音波診断装置１００が使用される環境によっては、被検体Ｐの超音波走査中はリアルタイムのライブ画像のみを表示しておき、超音波走査が終了した後に、確認のため先のライブ画像と参照画像とをあわせて表示するような使用方法も想定される。

そこで、例えば、抽出機能１７４及び第２の表示機能１７５は、超音波プローブ１０１により超音波走査が行われている間は、過去データの抽出や参照画像の表示を抑制する形態としてもよい。この場合、取得機能１７１は、記憶機能としても機能し、超音波走査により取得されるライブ画像のデータを、画像メモリ１４０に記憶する。また、取得機能１７１は、超音波走査の終了後、自動で又は操作者の操作に応じて、先の超音波走査で取得したライブ画像のデータを、超音波画像として画像メモリ１４０から取得する。また、第１の表示機能１７２は、取得機能１７１が取得した超音波画像をディスプレイ１０３に表示させる。そして、抽出機能１７４や第２の表示機能１７５は、第１の表示機能１７２による超音波画像の表示にあわせて過去データの抽出や参照画像の表示を行う。

これにより、超音波診断装置１００は、被検体Ｐの超音波走査が行われている間はリアルタイムの超音波画像（ライブ画像）を表示し、超音波走査が終了した後に、その超音波走査で取得されたライブ画像を参照画像とともに表示させることができる。したがって、超音波診断装置１００は、超音波走査が行われている間、参照画像の表示を抑制できるため、参照画像の表示が超音波走査の妨げになるような場合に対応することができる。また、超音波診断装置１００は、超音波走査後の確認時等において、超音波走査で生成された超音波画像と参照画像との比較を容易にすることができるため、利便性の向上を図ることができる。

なお、超音波走査時における参照画像の表示の有無は、例えば、入力インタフェース１０２を介した操作により切替可能な構成としてもよい。抽出機能１７４や第２の表示機能１７５は、参照画像の表示が有効化された場合、超音波走査が行われている間も過去データの抽出や参照画像の表示を行う。また、抽出機能１７４や第２の表示機能１７５は、参照画像の表示が無効化された場合には、超音波走査が行われている間は過去データの抽出や参照画像の表示を抑制する。また、例えば、超音波走査が行われている間に切替操作が行われた場合、抽出機能１７４や第２の表示機能１７５は、切替操作が行われたタイミングで切替後の設定に応じた動作を行う。

なお、上述した実施形態では、本明細書における取得部、第１の表示部、画像種認識部、抽出部、及び第２の表示部を、それぞれ、処理回路１７０の取得機能１７１、第１の表示機能１７２、画像種認識機能１７３、抽出機能１７４、及び第２の表示機能１７５によって実現する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、ハードウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。

また、上述した説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、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））等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路１５０に保存されたプログラムを読み出して実行することで、機能を実現する。なお、記憶回路１５０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合は、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。また、本実施形態のプロセッサは、単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。

ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ライブ画像の画像種に対応した参照画像を表示することができる。

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。これらの実施形態は、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。これらの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。

１ 超音波診断システム
１００ 超音波診断装置
２００ 画像保管装置
１７１ 取得機能
１７２ 第１の表示機能
１７３ 画像種認識機能
１７４ 抽出機能
１７５ 第２の表示機能

Claims (11)

1. 超音波プローブから出力されたデータが表す画像をライブ画像として表示させる第１の表示部と、
   前記ライブ画像の画像種を認識する画像種認識部と、
   前記ライブ画像の前に収集された過去のデータの中から、前記画像種認識部で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通するデータを抽出する抽出部と、
   前記抽出部が抽出したデータが表す画像を、前記ライブ画像と同一の画面に表示させる第２の表示部と、
   を備え、
   前記画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を少なくとも認識し、
   前記抽出部は、認識された表示レイアウトが複数の画像で構成される場合、前記過去のデータの中から、認識された表示レイアウトを有するデータを抽出する、超音波診断装置。
2. 前記画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像のモード種別を認識する請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の次元数を認識する請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
4. 前記画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像が表す被検体断面の断面種を認識する請求項１～３の何れか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記抽出部は、前記画像種認識部で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通し、且つ前記ライブ画像に表された時相と同一の時相が表されたデータを抽出する請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記第２の表示部は、前記データとして超音波画像が抽出された場合、当該超音波画像を前記ライブ画像と同一の画面に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 前記第２の表示部は、前記データとして、前記ライブ画像の画像種と同一の超音波画像を生成することが可能なＲＡＷデータが抽出された場合、当該ＲＡＷデータに基づく超音波画像を前記ライブ画像と同一の画面に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
8. 前記第２の表示部は、前記データとして抽出された超音波画像の一部が前記ライブ画像の画像種を表す場合、当該超音波画像の一部を前記ライブ画像と同一の画面に表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。
9. 超音波プローブから出力されたデータが表す画像をライブ画像として表示させる第１の表示部と、
   前記ライブ画像を記憶する記憶部と、
   前記ライブ画像の画像種を認識する画像種認識部と、
   前記ライブ画像の前に収集された過去のデータの中から、前記画像種認識部で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通するデータを抽出する抽出部と、
   前記記憶部に記憶された前記ライブ画像の表示にあわせて、前記抽出部が抽出したデータが表す画像を前記ライブ画像と同一の画面に表示させる第２の表示部と、
   を備え、
   前記画像種認識部は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を少なくとも認識し、
   前記抽出部は、認識された表示レイアウトが複数の画像で構成される場合、前記過去のデータの中から、認識された表示レイアウトを有するデータを抽出する、超音波診断装置。
10. 超音波診断装置のコンピュータを、
    超音波プローブから出力されたデータが表す画像をライブ画像として表示させる第１の表示機能と、
    前記ライブ画像の画像種を認識する画像種認識機能と、
    前記ライブ画像の前に収集された過去のデータの中から、前記画像種認識機能で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通するデータを抽出する抽出機能と、
    前記抽出機能で抽出されたデータが表す画像を、前記ライブ画像と同一の画面に表示させる第２の表示機能と、
    して機能させ、
    前記画像種認識機能は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を少なくとも認識し、
    前記抽出機能は、認識された表示レイアウトが複数の画像で構成される場合、前記過去のデータの中から、認識された表示レイアウトを有するデータを抽出する、プログラム。
11. 超音波診断装置のコンピュータを、
    超音波プローブから出力されたデータが表す画像をライブ画像として表示させる第１の表示機能と、
    前記ライブ画像を記憶部に記憶する記憶機能と、
    前記ライブ画像の画像種を認識する画像種認識機能と、
    前記ライブ画像の前に収集された過去のデータの中から、前記画像種認識機能で認識された画像種と少なくとも一部の画像種が共通するデータを抽出する抽出機能と、
    前記記憶部に記憶された前記ライブ画像の表示にあわせて、前記抽出機能で抽出されたデータが表す画像を前記ライブ画像と同一の画面に表示させる第２の表示機能と、
    して機能させ、
    前記画像種認識機能は、前記ライブ画像の画像種として、当該ライブ画像の表示に係る表示レイアウトの種別を少なくとも認識し、
    前記抽出機能は、認識された表示レイアウトが複数の画像で構成される場合、前記過去のデータの中から、認識された表示レイアウトを有するデータを抽出する、プログラム。

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