JPH07124156A - 超音波診断装置並びに超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像表示方法 - Google Patents
超音波診断装置並びに超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像表示方法Info
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- JPH07124156A JPH07124156A JP27842293A JP27842293A JPH07124156A JP H07124156 A JPH07124156 A JP H07124156A JP 27842293 A JP27842293 A JP 27842293A JP 27842293 A JP27842293 A JP 27842293A JP H07124156 A JPH07124156 A JP H07124156A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波プローブの回転に応じて表示画像を自
動的に回転することが出来る超音波診断装置を提供す
る。 【構成】 超音波プローブ１のスキャン面ｇに平行に且
つスキャン面ｇの中心軸ｅに直交する方向ａ，ｂの加速
度を検出する２個の加速度センサ２ａ，２ｂを、スキャ
ン面ｇの中心軸ｅの方向に所定距離だけ離して、超音波
プローブ１に一体に取り付ける。ＣＰＵ１２は、前記加
速度センサ２ａ，２ｂで検出された加速度Ａ，Ｂの大き
さ及び符号の違いにより、超音波プローブ１の回転角θ
を検出する。その回転角θに応じて、表示画像回転機能
付きＤＳＣ５は、ＣＲＴ７上の表示画像を回転する。 【効果】 超音波プローブを回転させると、表示画像が
回転し、臓器イメージが回転しないため、臓器やその位
置の認識が容易となる。
動的に回転することが出来る超音波診断装置を提供す
る。 【構成】 超音波プローブ１のスキャン面ｇに平行に且
つスキャン面ｇの中心軸ｅに直交する方向ａ，ｂの加速
度を検出する２個の加速度センサ２ａ，２ｂを、スキャ
ン面ｇの中心軸ｅの方向に所定距離だけ離して、超音波
プローブ１に一体に取り付ける。ＣＰＵ１２は、前記加
速度センサ２ａ，２ｂで検出された加速度Ａ，Ｂの大き
さ及び符号の違いにより、超音波プローブ１の回転角θ
を検出する。その回転角θに応じて、表示画像回転機能
付きＤＳＣ５は、ＣＲＴ７上の表示画像を回転する。 【効果】 超音波プローブを回転させると、表示画像が
回転し、臓器イメージが回転しないため、臓器やその位
置の認識が容易となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置並び
に超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像
表示方法に関し、さらに詳しくは、超音波プローブの回
転角に応じて表示画像を自動的に回転する超音波診断装
置および加速度センサを利用して超音波プローブの回転
角を検出する超音波プローブの回転角検出方法に関す
る。
に超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像
表示方法に関し、さらに詳しくは、超音波プローブの回
転角に応じて表示画像を自動的に回転する超音波診断装
置および加速度センサを利用して超音波プローブの回転
角を検出する超音波プローブの回転角検出方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来の超音波診断装置の一例
の要部ブロック図である。この超音波診断装置５００で
は、超音波プローブ５１は、送受信回路３に制御されて
超音波を送受する。受信信号は、送受信回路３を介し
て、画像信号処理回路４へ送られ、増幅，検波，対数圧
縮などの処理を施される。画像信号処理回路４で処理さ
れた受信信号は、ＤＳＣ５５で、ディジタル信号に変換
された上で音響スキャンからＣＲＴ７での表示用スキャ
ンに変換され、さらにアナログ信号に変換されて出力さ
れる。このアナログ信号は、ビデオ信号処理回路６で、
ＣＲＴ用同期信号を付加するなどの処理を施され、ビデ
オ信号としてＣＲＴ７に送られる。このビデオ信号に基
づき、ＣＲＴ７は、超音波断層画像を表示する。
の要部ブロック図である。この超音波診断装置５００で
は、超音波プローブ５１は、送受信回路３に制御されて
超音波を送受する。受信信号は、送受信回路３を介し
て、画像信号処理回路４へ送られ、増幅，検波，対数圧
縮などの処理を施される。画像信号処理回路４で処理さ
れた受信信号は、ＤＳＣ５５で、ディジタル信号に変換
された上で音響スキャンからＣＲＴ７での表示用スキャ
ンに変換され、さらにアナログ信号に変換されて出力さ
れる。このアナログ信号は、ビデオ信号処理回路６で、
ＣＲＴ用同期信号を付加するなどの処理を施され、ビデ
オ信号としてＣＲＴ７に送られる。このビデオ信号に基
づき、ＣＲＴ７は、超音波断層画像を表示する。
【０００３】図１１は、超音波プローブ５１を垂直に立
てた場合のスキャン面ｇ１と、ＣＲＴ７での表示画像Ｇ
１の関係を示す説明図である。ＤＳＣ５５は、超音波プ
ローブ５１を垂直に立てた状態を前提にしてスキャン変
換を行っているため、スキャン面ｇ１と表示画像Ｇ１の
方向は一致しており、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの
方向も一致している。
てた場合のスキャン面ｇ１と、ＣＲＴ７での表示画像Ｇ
１の関係を示す説明図である。ＤＳＣ５５は、超音波プ
ローブ５１を垂直に立てた状態を前提にしてスキャン変
換を行っているため、スキャン面ｇ１と表示画像Ｇ１の
方向は一致しており、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの
方向も一致している。
【０００４】図１２は、超音波プローブ５１を回転角θ
だけ倒した場合のスキャン面ｇ２と、ＣＲＴ７での表示
画像Ｇ２の関係を示す説明図である。この場合には、ス
キャン面ｇ２が回転しているのに、表示画像Ｇ２は回転
しないため、臓器イメージＨが“−θ”だけ回転して見
えることとなる。
だけ倒した場合のスキャン面ｇ２と、ＣＲＴ７での表示
画像Ｇ２の関係を示す説明図である。この場合には、ス
キャン面ｇ２が回転しているのに、表示画像Ｇ２は回転
しないため、臓器イメージＨが“−θ”だけ回転して見
えることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波診断
装置５００では、超音波プローブ５１を回転させても、
表示画像は回転せず、臓器イメージが逆回転するため、
臓器やその位置の認識に熟練を要し、医師に余分の負担
をかける問題点がある。このため、表示画像を手動で回
転させる機能を付加することが提案されているが、医師
が余分の操作を行わねばならない問題点がある。そこ
で、この発明の第１の目的は、超音波プローブの回転に
応じて、表示画像を自動的に回転することが出来る超音
波診断装置を提供することにある。また、この発明の第
２の目的は、加速度センサを利用して超音波プローブの
回転角を検出する超音波プローブの回転角検出方法を提
供することにある。
装置５００では、超音波プローブ５１を回転させても、
表示画像は回転せず、臓器イメージが逆回転するため、
臓器やその位置の認識に熟練を要し、医師に余分の負担
をかける問題点がある。このため、表示画像を手動で回
転させる機能を付加することが提案されているが、医師
が余分の操作を行わねばならない問題点がある。そこ
で、この発明の第１の目的は、超音波プローブの回転に
応じて、表示画像を自動的に回転することが出来る超音
波診断装置を提供することにある。また、この発明の第
２の目的は、加速度センサを利用して超音波プローブの
回転角を検出する超音波プローブの回転角検出方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の超音波診断装
置は、超音波プローブのスキャン面に平行な面内での超
音波プローブの回転角を検出する回転角検出手段と、そ
の回転角検出手段で検出した回転角に応じてディスプレ
イ上の表示画像を回転する表示画像回転手段とを具備し
たことを構成上の特徴とするものである。特に、前記回
転角検出手段は、超音波プローブのスキャン面に平行に
且つスキャン面の中心軸に直交する方向に超音波プロー
ブを移動した場合の加速度を検出する少なくとも２個の
加速度センサを、スキャン面の中心軸方向に所定距離だ
け離して、超音波プローブに一体に取り付けると共に、
前記少なくとも２個の加速度センサで検出した加速度に
基づいて回転角を検出することを構成上の特徴とする。
置は、超音波プローブのスキャン面に平行な面内での超
音波プローブの回転角を検出する回転角検出手段と、そ
の回転角検出手段で検出した回転角に応じてディスプレ
イ上の表示画像を回転する表示画像回転手段とを具備し
たことを構成上の特徴とするものである。特に、前記回
転角検出手段は、超音波プローブのスキャン面に平行に
且つスキャン面の中心軸に直交する方向に超音波プロー
ブを移動した場合の加速度を検出する少なくとも２個の
加速度センサを、スキャン面の中心軸方向に所定距離だ
け離して、超音波プローブに一体に取り付けると共に、
前記少なくとも２個の加速度センサで検出した加速度に
基づいて回転角を検出することを構成上の特徴とする。
【０００７】この発明の超音波プローブの回転角検出方
法は、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキャ
ン面の中心軸に直交する方向に超音波プローブを移動し
た場合の加速度を検出する２個の加速度センサを、スキ
ャン面の中心軸方向に所定距離だけ離して、超音波プロ
ーブに一体に取り付けると共に、超音波プローブのエレ
メント部から遠い側に取り付けられた加速度センサで検
出した加速度をＡとし、超音波プローブのエレメント部
に近い側に取り付けられた加速度センサで検出した加速
度をＢとし、前記２個の加速度センサのスキャン面の中
心軸方向の距離をｄとするとき、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブの回転角θを算出することを構
成上の特徴とするものである。
法は、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキャ
ン面の中心軸に直交する方向に超音波プローブを移動し
た場合の加速度を検出する２個の加速度センサを、スキ
ャン面の中心軸方向に所定距離だけ離して、超音波プロ
ーブに一体に取り付けると共に、超音波プローブのエレ
メント部から遠い側に取り付けられた加速度センサで検
出した加速度をＡとし、超音波プローブのエレメント部
に近い側に取り付けられた加速度センサで検出した加速
度をＢとし、前記２個の加速度センサのスキャン面の中
心軸方向の距離をｄとするとき、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブの回転角θを算出することを構
成上の特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明の超音波診断装置では、少なくとも２
個の加速度センサを、スキャン面の中心軸方向に所定距
離だけ離して、超音波プローブに一体に取り付けてい
る。超音波プローブを平行移動させた場合、前記複数の
加速度センサで検出される加速度は、大きさ及び符号の
両方が等しくなる。一方、超音波プローブを回転させた
場合、前記複数の加速度センサで検出される加速度は、
大きさ又は符号の少なくとも一方が異なるようになる。
つまり、前記複数の加速度センサで検出される加速度の
大きさ及び符号の違いにより、超音波プローブの回転角
だけを検出することが可能となる。この原理に基づき、
回転角算出手段は超音波プローブの回転角を算出し、そ
の回転角に応じて表示画像回転手段はディスプレイ上の
表示画像を回転する。すなわち、超音波プローブの回転
に応じて、表示画像を自動的に回転することが出来る。
個の加速度センサを、スキャン面の中心軸方向に所定距
離だけ離して、超音波プローブに一体に取り付けてい
る。超音波プローブを平行移動させた場合、前記複数の
加速度センサで検出される加速度は、大きさ及び符号の
両方が等しくなる。一方、超音波プローブを回転させた
場合、前記複数の加速度センサで検出される加速度は、
大きさ又は符号の少なくとも一方が異なるようになる。
つまり、前記複数の加速度センサで検出される加速度の
大きさ及び符号の違いにより、超音波プローブの回転角
だけを検出することが可能となる。この原理に基づき、
回転角算出手段は超音波プローブの回転角を算出し、そ
の回転角に応じて表示画像回転手段はディスプレイ上の
表示画像を回転する。すなわち、超音波プローブの回転
に応じて、表示画像を自動的に回転することが出来る。
【０００９】この発明の超音波プローブの回転角検出方
法では、少なくとも２個の加速度センサを、スキャン面
の中心軸方向に所定距離だけ離して、超音波プローブに
一体に取り付ける。そして、超音波プローブのエレメン
ト部から遠い側に取り付けた加速度センサで検出した加
速度をＡとするとき、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) により、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキ
ャン面の中心軸に直交する方向に当該加速度センサが移
動した移動量および移動方向を算出する。また、超音波
プローブのエレメント部に近い側に取り付けた加速度セ
ンサで検出した加速度をＢとするとき、 Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) により、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキ
ャン面の中心軸に直交する方向に当該加速度センサが移
動した移動量および移動方向を算出する。そして、前記
２個の加速度センサのスキャン面の中心軸方向の距離を
ｄとするとき、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブの回転角θを算出する。上記
（３）式によれば、超音波プローブを平行移動させた場
合、前記Ｌ１とＬ２は、移動量および移動方向の両方が
等しくなるので、回転角θ＝０となる。一方、超音波プ
ローブを回転させた場合、前記Ｌ１とＬ２は、移動量ま
たは移動方向の少なくとも一方が異なるようになるの
で、回転角θ≠０となる。つまり、上記（３）式によ
り、超音波プローブの回転角θだけを検出することが可
能となる。
法では、少なくとも２個の加速度センサを、スキャン面
の中心軸方向に所定距離だけ離して、超音波プローブに
一体に取り付ける。そして、超音波プローブのエレメン
ト部から遠い側に取り付けた加速度センサで検出した加
速度をＡとするとき、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) により、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキ
ャン面の中心軸に直交する方向に当該加速度センサが移
動した移動量および移動方向を算出する。また、超音波
プローブのエレメント部に近い側に取り付けた加速度セ
ンサで検出した加速度をＢとするとき、 Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) により、超音波プローブのスキャン面に平行に且つスキ
ャン面の中心軸に直交する方向に当該加速度センサが移
動した移動量および移動方向を算出する。そして、前記
２個の加速度センサのスキャン面の中心軸方向の距離を
ｄとするとき、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブの回転角θを算出する。上記
（３）式によれば、超音波プローブを平行移動させた場
合、前記Ｌ１とＬ２は、移動量および移動方向の両方が
等しくなるので、回転角θ＝０となる。一方、超音波プ
ローブを回転させた場合、前記Ｌ１とＬ２は、移動量ま
たは移動方向の少なくとも一方が異なるようになるの
で、回転角θ≠０となる。つまり、上記（３）式によ
り、超音波プローブの回転角θだけを検出することが可
能となる。
【００１０】
【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の超音波診断装置
の一実施例の要部ブロック図である。この超音波診断装
置１００では、超音波プローブ１は、送受信回路３に制
御されて超音波を送受する。受信信号は、送受信回路３
を介して、画像信号処理回路４へ送られ、増幅，検波，
対数圧縮などの処理を施される。画像信号処理回路４で
処理された受信信号は、表示画像回転機能付きＤＳＣ５
で、ディジタル信号に変換された上で音響スキャンから
ＣＲＴ７での表示用スキャンに変換され、さらにアナロ
グ信号に変換されて出力される。このアナログ信号は、
ビデオ信号処理回路６で、ＣＲＴ用同期信号を付加する
などの処理を施され、ビデオ信号としてＣＲＴ７に送ら
れる。このビデオ信号に基づき、ＣＲＴ７は、超音波断
層画像を表示する。
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の超音波診断装置
の一実施例の要部ブロック図である。この超音波診断装
置１００では、超音波プローブ１は、送受信回路３に制
御されて超音波を送受する。受信信号は、送受信回路３
を介して、画像信号処理回路４へ送られ、増幅，検波，
対数圧縮などの処理を施される。画像信号処理回路４で
処理された受信信号は、表示画像回転機能付きＤＳＣ５
で、ディジタル信号に変換された上で音響スキャンから
ＣＲＴ７での表示用スキャンに変換され、さらにアナロ
グ信号に変換されて出力される。このアナログ信号は、
ビデオ信号処理回路６で、ＣＲＴ用同期信号を付加する
などの処理を施され、ビデオ信号としてＣＲＴ７に送ら
れる。このビデオ信号に基づき、ＣＲＴ７は、超音波断
層画像を表示する。
【００１１】前記超音波プローブ１は、そのスキャン面
ｇに平行に且つスキャン面ｇの中心軸ｅに直交する方向
ａ，ｂの加速度Ａ，Ｂを検出する２個の加速度センサ２
ａ，２ｂを、スキャン面ｇの中心軸ｅ方向に所定距離ｄ
だけ離して内蔵している。なお、加速度センサ２ａ，２
ｂを、超音波プローブ１の外部に取り付けてもかまわな
い。前記加速度センサ２ａ，２ｂの加速度検出信号は、
センサ信号処理回路８内に含まれる増幅器，Ａ／Ｄ変換
器，ＣＰＵインターフェイスを通り、ＣＰＵ１２に入力
される。なお、センサ信号処理回路８を、超音波プロー
ブ１に取り付けてもかまわない。
ｇに平行に且つスキャン面ｇの中心軸ｅに直交する方向
ａ，ｂの加速度Ａ，Ｂを検出する２個の加速度センサ２
ａ，２ｂを、スキャン面ｇの中心軸ｅ方向に所定距離ｄ
だけ離して内蔵している。なお、加速度センサ２ａ，２
ｂを、超音波プローブ１の外部に取り付けてもかまわな
い。前記加速度センサ２ａ，２ｂの加速度検出信号は、
センサ信号処理回路８内に含まれる増幅器，Ａ／Ｄ変換
器，ＣＰＵインターフェイスを通り、ＣＰＵ１２に入力
される。なお、センサ信号処理回路８を、超音波プロー
ブ１に取り付けてもかまわない。
【００１２】表示画像角度初期設定装置９は、ユーザが
設定した表示画像の初期角度θｏをＣＰＵ１２に入力す
る。これにより、表示画像の初期表示角度が決まる。表
示画像角度回転操作装置１０は、ユーザが入力した表示
画像の相対回転角度θｍをＣＰＵ１２に入力する。これ
により、ユーザは任意に表示画像を回転できる。表示画
像角度回転／固定選択装置１１は、前記加速度センサ２
ａ，２ｂからの加速度検出信号を、ＣＰＵ１２に入力す
るか否かを切り換える。これにより、超音波プローブ１
の回転と連動して表示画像を回転させるか否かを選択で
きる。
設定した表示画像の初期角度θｏをＣＰＵ１２に入力す
る。これにより、表示画像の初期表示角度が決まる。表
示画像角度回転操作装置１０は、ユーザが入力した表示
画像の相対回転角度θｍをＣＰＵ１２に入力する。これ
により、ユーザは任意に表示画像を回転できる。表示画
像角度回転／固定選択装置１１は、前記加速度センサ２
ａ，２ｂからの加速度検出信号を、ＣＰＵ１２に入力す
るか否かを切り換える。これにより、超音波プローブ１
の回転と連動して表示画像を回転させるか否かを選択で
きる。
【００１３】ＣＰＵ１２は、前記加速度センサ２ａ，２
ｂからの加速度検出信号に基づいて、加速度センサ２
ａ，２ｂで検出された加速度Ａ，Ｂを算出する。そし
て、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) により、加速度センサ２ａ，２ｂの移動距離（移動量お
よび移動方向）Ｌ１，Ｌ２を算出する。さらに、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブ１の回転角θを算出する。そし
て、前記初期角度θｏと回転角θと相対回転角度θｍの
和（θｏ＋θ＋θｍ）を、表示角度として、前記表示画
像回転機能付きＤＳＣ５に入力する。
ｂからの加速度検出信号に基づいて、加速度センサ２
ａ，２ｂで検出された加速度Ａ，Ｂを算出する。そし
て、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) により、加速度センサ２ａ，２ｂの移動距離（移動量お
よび移動方向）Ｌ１，Ｌ２を算出する。さらに、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) により、超音波プローブ１の回転角θを算出する。そし
て、前記初期角度θｏと回転角θと相対回転角度θｍの
和（θｏ＋θ＋θｍ）を、表示角度として、前記表示画
像回転機能付きＤＳＣ５に入力する。
【００１４】表示画像回転機能付きＤＳＣ５は、前述の
ように超音波プローブ１を垂直に立てた状態を前提にし
て音響スキャンから表示用スキャンに変換しているが、
前記表示角度（θｏ＋θ＋θｍ）をＣＰＵ１２から入力
されると、その表示角度（θｏ＋θ＋θｍ）だけバイア
スを加えてスキャンの変換を行う。この結果、θｏ＝
０，θｍ＝０とし、図２に示すように、超音波プローブ
１を垂直に立てた状態にすると、θ＝０であるから、バ
イアスは事実上加えられず、スキャン面ｇ１と表示画像
Ｇ１の方向は一致し、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの
方向も一致する。一方、図３に示すように、超音波プロ
ーブ１を回転させると、θ≠０となり、回転角θのバイ
アスを加えてスキャンの変換が行われ、スキャン面ｇ２
と表示画像Ｇ２の方向が一致し、臓器ｈの方向と臓器イ
メージＨの方向も一致することとなる。なお、図３で、
ｃは、超音波プローブ１の回転中心である。また、Ｃ
は、表示画像Ｇ２の回転中心であり、これは表示画像Ｇ
２の中心軸の中点である。
ように超音波プローブ１を垂直に立てた状態を前提にし
て音響スキャンから表示用スキャンに変換しているが、
前記表示角度（θｏ＋θ＋θｍ）をＣＰＵ１２から入力
されると、その表示角度（θｏ＋θ＋θｍ）だけバイア
スを加えてスキャンの変換を行う。この結果、θｏ＝
０，θｍ＝０とし、図２に示すように、超音波プローブ
１を垂直に立てた状態にすると、θ＝０であるから、バ
イアスは事実上加えられず、スキャン面ｇ１と表示画像
Ｇ１の方向は一致し、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの
方向も一致する。一方、図３に示すように、超音波プロ
ーブ１を回転させると、θ≠０となり、回転角θのバイ
アスを加えてスキャンの変換が行われ、スキャン面ｇ２
と表示画像Ｇ２の方向が一致し、臓器ｈの方向と臓器イ
メージＨの方向も一致することとなる。なお、図３で、
ｃは、超音波プローブ１の回転中心である。また、Ｃ
は、表示画像Ｇ２の回転中心であり、これは表示画像Ｇ
２の中心軸の中点である。
【００１５】なお、表示画像回転機能付きＤＳＣ５は、
超音波プローブ１の回転角θをＣＲＴ７に表示画像と共
に表示するためのグラフィックデータを付加する機能も
有している。
超音波プローブ１の回転角θをＣＲＴ７に表示画像と共
に表示するためのグラフィックデータを付加する機能も
有している。
【００１６】図４は、超音波プローブ１の回転中心ｃが
図３のように超音波プローブ１のエレメント部より先に
在る場合の回転角θの説明図である。加速度センサ２
ａ，２ｂは、それぞれ２ａ’，２ｂ’の位置まで移動す
る。移動軌跡は円弧になり、それぞれ∫Ａ・ｔ・ｄｔ，
∫Ｂ・ｔ・ｄｔで移動距離Ｌ１，Ｌ２を計算できる。す
なわち、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) が成立する。なお、図４において加速度センサ２ａ，２
ｂが左から右に移動した場合の加速度Ａ，Ｂの符号を
“正”とする。また、図４において回転中心ｃの周りに
時計方向に回転した場合の回転角θの符号を“正”とす
る。ここで、前記（１）（２）式における積分時間を十
分短くとると、回転角θが十分小さな角度となり、移動
軌跡は、２ａと２ａ’を結ぶ直線，２ｂと２ｂ’を結ぶ
直線で近似できる。従って、図４に示すように、移動距
離Ｌ１，Ｌ２を、２ａと２ａ’を結ぶ直線，２ｂと２
ｂ’を結ぶ直線と考えてよい。すると、直角三角形（２
ａ’，２ｂ’，Ｗ）において、 sin（θ／２）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／２｝／ｄ …(４) が成立する。この（４）式を変形すれば、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) となる。図４では、Ｌ１＞Ｌ２＞０であるから、θ＞０
となる。もし、回転中心ｃの周りに反時計方向に回転し
た場合は、Ｌ１＜Ｌ２＜０となるから、θ＜０となる。
図３のように超音波プローブ１のエレメント部より先に
在る場合の回転角θの説明図である。加速度センサ２
ａ，２ｂは、それぞれ２ａ’，２ｂ’の位置まで移動す
る。移動軌跡は円弧になり、それぞれ∫Ａ・ｔ・ｄｔ，
∫Ｂ・ｔ・ｄｔで移動距離Ｌ１，Ｌ２を計算できる。す
なわち、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ …(１) Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ …(２) が成立する。なお、図４において加速度センサ２ａ，２
ｂが左から右に移動した場合の加速度Ａ，Ｂの符号を
“正”とする。また、図４において回転中心ｃの周りに
時計方向に回転した場合の回転角θの符号を“正”とす
る。ここで、前記（１）（２）式における積分時間を十
分短くとると、回転角θが十分小さな角度となり、移動
軌跡は、２ａと２ａ’を結ぶ直線，２ｂと２ｂ’を結ぶ
直線で近似できる。従って、図４に示すように、移動距
離Ｌ１，Ｌ２を、２ａと２ａ’を結ぶ直線，２ｂと２
ｂ’を結ぶ直線と考えてよい。すると、直角三角形（２
ａ’，２ｂ’，Ｗ）において、 sin（θ／２）＝｛（Ｌ１−Ｌ２）／２｝／ｄ …(４) が成立する。この（４）式を変形すれば、 θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ …(３) となる。図４では、Ｌ１＞Ｌ２＞０であるから、θ＞０
となる。もし、回転中心ｃの周りに反時計方向に回転し
た場合は、Ｌ１＜Ｌ２＜０となるから、θ＜０となる。
【００１７】図５は、超音波プローブ１の反エレメント
部より先に回転中心ｃが在り、その周りに反時計方向に
超音波プローブ１が回転した場合の説明図である。この
場合も、スキャン面ｇ２と表示画像Ｇ２の方向が一致
し、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの方向も一致する。
図６は、超音波プローブ１の回転中心ｃが図５のように
超音波プローブ１の反エレメント部より先に在る場合の
回転角θの説明図である。図６でも、図４の場合と同様
に（１）（２）（３）式が成立する。図６では、Ｌ２＞
Ｌ１＞０であるから、θ＜０となる。もし、回転中心ｃ
の周りに時計方向に回転した場合は、Ｌ２＜Ｌ１＜０と
なるから、θ＞０となる。
部より先に回転中心ｃが在り、その周りに反時計方向に
超音波プローブ１が回転した場合の説明図である。この
場合も、スキャン面ｇ２と表示画像Ｇ２の方向が一致
し、臓器ｈの方向と臓器イメージＨの方向も一致する。
図６は、超音波プローブ１の回転中心ｃが図５のように
超音波プローブ１の反エレメント部より先に在る場合の
回転角θの説明図である。図６でも、図４の場合と同様
に（１）（２）（３）式が成立する。図６では、Ｌ２＞
Ｌ１＞０であるから、θ＜０となる。もし、回転中心ｃ
の周りに時計方向に回転した場合は、Ｌ２＜Ｌ１＜０と
なるから、θ＞０となる。
【００１８】図７は、加速度センサ２ａと２ｂの間に回
転中心ｃが在り、その周りに時計方向に超音波プローブ
１が回転した場合の説明図である。この場合も、スキャ
ン面ｇ２と表示画像Ｇ２の方向が一致し、臓器ｈの方向
と臓器イメージＨの方向も一致する。図８は、超音波プ
ローブ１の回転中心ｃが図７のように加速度センサ２ａ
と２ｂの間に在る場合の回転角θの説明図である。図８
では、図４の場合と同様に（１）（２）式が成立する。
また、直角三角形（ｃ，２ｂ，Ｗ）において、 sin（θ／２）＝（−Ｌ２／２）／ｄ’ …(５) が成立し、且つ、 Ｌ１／（−Ｌ２）＝（ｄ−ｄ’）／ｄ’ …(６) が成立するから、（５）（６）式よりｄ’を消去し、
（３）式が成立する。図８では、Ｌ１＞０，Ｌ２＜０で
あるから、θ＞０となる。もし、回転中心ｃの周りに反
時計方向に回転した場合は、Ｌ１＜０，Ｌ２＞０となる
から、θ＜０となる。
転中心ｃが在り、その周りに時計方向に超音波プローブ
１が回転した場合の説明図である。この場合も、スキャ
ン面ｇ２と表示画像Ｇ２の方向が一致し、臓器ｈの方向
と臓器イメージＨの方向も一致する。図８は、超音波プ
ローブ１の回転中心ｃが図７のように加速度センサ２ａ
と２ｂの間に在る場合の回転角θの説明図である。図８
では、図４の場合と同様に（１）（２）式が成立する。
また、直角三角形（ｃ，２ｂ，Ｗ）において、 sin（θ／２）＝（−Ｌ２／２）／ｄ’ …(５) が成立し、且つ、 Ｌ１／（−Ｌ２）＝（ｄ−ｄ’）／ｄ’ …(６) が成立するから、（５）（６）式よりｄ’を消去し、
（３）式が成立する。図８では、Ｌ１＞０，Ｌ２＜０で
あるから、θ＞０となる。もし、回転中心ｃの周りに反
時計方向に回転した場合は、Ｌ１＜０，Ｌ２＞０となる
から、θ＜０となる。
【００１９】以上の超音波診断装置１００では、超音波
プローブ１の回転角θを検出し、それに合わせて自動的
に表示画像を回転させることが出来る。そこで、超音波
プローブ１を回転させても、臓器イメージが回転しない
ため、臓器やその位置の認識が容易となり、医師の負担
が軽減される。
プローブ１の回転角θを検出し、それに合わせて自動的
に表示画像を回転させることが出来る。そこで、超音波
プローブ１を回転させても、臓器イメージが回転しない
ため、臓器やその位置の認識が容易となり、医師の負担
が軽減される。
【００２０】図９の（ａ）は、３個の加速度センサ２
ａ，２ｂ，２ｃを、スキャン面の中心軸方向に所定距離
だけ離して、超音波プローブ１’に一体に取り付けると
共に、回転角を算出するのに用いる２個の加速度センサ
を、前記３個以上の加速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃのう
ちから選択する選択部１３を設けた実施例の説明図であ
る。ユーザの癖や所望の加速度検出精度を考慮して、ど
の加速度センサを選択するかを決定することが出来るよ
うになる。
ａ，２ｂ，２ｃを、スキャン面の中心軸方向に所定距離
だけ離して、超音波プローブ１’に一体に取り付けると
共に、回転角を算出するのに用いる２個の加速度センサ
を、前記３個以上の加速度センサ２ａ，２ｂ，２ｃのう
ちから選択する選択部１３を設けた実施例の説明図であ
る。ユーザの癖や所望の加速度検出精度を考慮して、ど
の加速度センサを選択するかを決定することが出来るよ
うになる。
【００２１】また、回転角の検出精度を向上させるた
め、図９の（ｂ）に示すように、３個の加速度センサ２
ａ，２ｂ，２ｃを、スキャン面の中心軸方向に所定距離
だけ離して、超音波プローブ１’に一体に取り付け、３
個の加速度センサから移動距離を算出し、そのうち移動
距離の絶対値が大きい２個の加速度センサを選択し、そ
の２個の加速度センサによって得られる回転角をプロー
ブの回転角とするセンサ信号処理回路８’を設けてもよ
い。また、３個の加速度センサを２組の２個の加速度セ
ンサとみなして、それぞれ回転角を算出し、それら２個
の回転角の平均をとって、プローブ回転角としてもよ
い。
め、図９の（ｂ）に示すように、３個の加速度センサ２
ａ，２ｂ，２ｃを、スキャン面の中心軸方向に所定距離
だけ離して、超音波プローブ１’に一体に取り付け、３
個の加速度センサから移動距離を算出し、そのうち移動
距離の絶対値が大きい２個の加速度センサを選択し、そ
の２個の加速度センサによって得られる回転角をプロー
ブの回転角とするセンサ信号処理回路８’を設けてもよ
い。また、３個の加速度センサを２組の２個の加速度セ
ンサとみなして、それぞれ回転角を算出し、それら２個
の回転角の平均をとって、プローブ回転角としてもよ
い。
【００２２】
【発明の効果】この発明の超音波診断装置及び超音波診
断画像表示方法にによれば、超音波プローブを傾けた回
転角に応じて自動的に表示画像が回転し、臓器イメージ
は回転しないため、臓器やその位置の認識が容易とな
り、医師の負担を軽減することが出来る。また、この発
明の超音波プローブの回転角検出方法によれば、加速度
センサを利用して超音波プローブの回転角を好適に検出
することが出来る。
断画像表示方法にによれば、超音波プローブを傾けた回
転角に応じて自動的に表示画像が回転し、臓器イメージ
は回転しないため、臓器やその位置の認識が容易とな
り、医師の負担を軽減することが出来る。また、この発
明の超音波プローブの回転角検出方法によれば、加速度
センサを利用して超音波プローブの回転角を好適に検出
することが出来る。
【００２３】
【図１】この発明の超音波診断装置の一実施例のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】超音波プローブを垂直に立てた状態でのスキャ
ン面と表示画像の方向の説明図である。
ン面と表示画像の方向の説明図である。
【図３】超音波プローブのエレメント部より先に在る回
転中心の周りに時計方向に超音波プローブが回転した場
合のスキャン面と表示画像の方向の説明図である。
転中心の周りに時計方向に超音波プローブが回転した場
合のスキャン面と表示画像の方向の説明図である。
【図４】図３に示す状態での回転角θの説明図である。
【図５】超音波プローブの反エレメント部より先に在る
回転中心の周りに反時計方向に超音波プローブが回転し
た場合の説明図である。
回転中心の周りに反時計方向に超音波プローブが回転し
た場合の説明図である。
【図６】図５に示す状態での回転角θの説明図である。
【図７】加速度センサの間に在る回転中心の周りに時計
方向に超音波プローブが回転した場合の説明図である。
方向に超音波プローブが回転した場合の説明図である。
【図８】図７に示す状態での回転角θの説明図である。
【図９】この発明の超音波診断装置の他の実施例の要部
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１０】従来の超音波診断装置の一例のブロック図で
ある。
ある。
【図１１】超音波プローブを垂直に立てた状態でのスキ
ャン面と表示画像の方向の説明図である。
ャン面と表示画像の方向の説明図である。
【図１２】超音波プローブを時計方向に回転した場合の
スキャン面と表示画像の方向の説明図である。
スキャン面と表示画像の方向の説明図である。
１００ 超音波診断装置 １ 超音波プローブ ２ａ，２ｂ，２ｃ 加速度センサ ３ 送受信回路 ４ 画像信号処理回路 ５ 表示画像回転機能付きＤＳＣ ６ ビデオ信号処理回路 ７ ＣＲＴ ８ センサ信号処理回路 ９ 表示画像角度初期設定装置 １０ 表示画像角度回転操作装置 １１ 表示画像角度回転／固定選択装置 １２ ＣＰＵ １３ 選択部 ｇ スキャン面 ｅ スキャン面の中心軸 ｃ 回転中心
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波プローブのスキャン面に平行な面
内での超音波プローブの回転角を検出する回転角検出手
段と、その回転角検出手段で検出した回転角に応じてデ
ィスプレイ上の表示画像を回転する表示画像回転手段と
を具備したことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】 超音波プローブのスキャン面に平行に且
つスキャン面の中心軸に直交する方向に超音波プローブ
を移動した場合の加速度を検出する少なくとも２個の加
速度センサを、スキャン面の中心軸方向に所定距離だけ
離して、超音波プローブに一体に取り付けると共に、前
記少なくとも２個の加速度センサで検出した加速度に基
づいて超音波プローブのスキャン面に平行な面内での超
音波プローブの回転角を算出する回転角算出手段と、そ
の回転角算出手段で算出した回転角に応じてディスプレ
イ上の表示画像を回転する表示画像回転手段とを具備し
たことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の超音波診断装置におい
て、回転角算出手段は、超音波プローブのエレメント部
から遠い側に取り付けられた加速度センサで検出した加
速度をＡとし、超音波プローブのエレメント部に近い側
に取り付けられた加速度センサで検出した加速度をＢと
し、前記２個の加速度センサのスキャン面の中心軸方向
の距離をｄとするとき、回転角θを、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ により算出することを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項４】 超音波プローブのスキャン面に平行に且
つスキャン面の中心軸に直交する方向に超音波プローブ
を移動した場合の加速度を検出する２個の加速度センサ
を、スキャン面の中心軸方向に所定距離だけ離して、超
音波プローブに一体に取り付けると共に、超音波プロー
ブのエレメント部から遠い側に取り付けられた加速度セ
ンサで検出した加速度をＡとし、超音波プローブのエレ
メント部に近い側に取り付けられた加速度センサで検出
した加速度をＢとし、前記２個の加速度センサの音波送
受信方向の距離をｄとするとき、 Ｌ１＝∫Ａ・ｔ・ｄｔ Ｌ２＝∫Ｂ・ｔ・ｄｔ θ＝２・arcsin｛（Ｌ１−Ｌ２）／（２・ｄ）｝ により、超音波プローブの回転角θを算出することを特
徴とする超音波プローブの回転角検出方法。 - 【請求項５】 超音波プローブのスキャン面に平行な面
内での超音波プローブの回転角を検出し、該検出した回
転角に応じてディスプレイ上の表示画像を回転すること
を特徴とする超音波診断画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27842293A JPH07124156A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 超音波診断装置並びに超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27842293A JPH07124156A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 超音波診断装置並びに超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124156A true JPH07124156A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17597125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27842293A Pending JPH07124156A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 超音波診断装置並びに超音波プローブの回転角検出方法及び超音波診断画像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07124156A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005118161A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Olympus Corp | 超音波診断装置および画像処理プログラム |
| JP2005279096A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 探触システム、探触装置及び探触子並びに探触システム制御方法 |
| JP2007075589A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Medison Co Ltd | 超音波映像を回転させる超音波診断システム及び方法 |
| JP2008237787A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波プローブおよび超音波撮像装置 |
| JP2009000148A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Toshiba Corp | 超音波画像診断装置 |
| JP2010000355A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Medison Co Ltd | 衝撃パターン認識超音波システム及び方法 |
| US7661825B2 (en) | 2005-06-23 | 2010-02-16 | Nec Viewtechnology, Ltd. | Projector having horizontal displacement sensors for correcting distortion |
| JP2010166972A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および画像撮影プログラム |
| JP2010207343A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置及びプローブ |
| JP2011031071A (ja) * | 2010-11-15 | 2011-02-17 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2011240085A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波診断装置及びその制御プログラム |
| WO2013080871A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム |
| JP2014008314A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Panasonic Corp | 超音波診断装置および超音波診断装置の制御方法 |
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| WO2017176065A1 (ko) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | (주)엠큐브테크놀로지 | 독립형 초음파 스캐너 |
| US11039815B2 (en) | 2011-07-21 | 2021-06-22 | Sony Corporation | Signal processing apparatus, control method, signal processing system, and signal processing method for reduction of power consumption of a wireless medical device |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP27842293A patent/JPH07124156A/ja active Pending
Cited By (19)
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| KR100805774B1 (ko) * | 2005-09-14 | 2008-02-21 | 주식회사 메디슨 | 초음파 영상을 회전시키는 초음파 진단 시스템 및 방법 |
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| JP2009000148A (ja) * | 2007-06-19 | 2009-01-08 | Toshiba Corp | 超音波画像診断装置 |
| JP2010000355A (ja) * | 2008-06-18 | 2010-01-07 | Medison Co Ltd | 衝撃パターン認識超音波システム及び方法 |
| JP2010166972A (ja) * | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および画像撮影プログラム |
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| US11039815B2 (en) | 2011-07-21 | 2021-06-22 | Sony Corporation | Signal processing apparatus, control method, signal processing system, and signal processing method for reduction of power consumption of a wireless medical device |
| WO2013080871A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム |
| CN103957810A (zh) * | 2011-12-01 | 2014-07-30 | 索尼公司 | 图像处理装置、图像处理方法和程序 |
| US10145946B2 (en) | 2011-12-01 | 2018-12-04 | Sony Corporation | Generating a tomographic image based on sensor information |
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