JPS58116347A - 超音波診断装置の画像表示補正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）１発明の技術分野 本発明は、スタンド・アームに支持され、もしくは手に
よｐ把持して任意に移動、傾斜で自る超音波ス中ヤナか
らの信号を画像表示する超音波診断装置の画像表示補正
方式に関する。

（２）、技術の背景 辺部、Ｘ線では発見できない軟部組織の異常も発見でき
、かつＸ＠のように人体に障害を与えないなどの観点か
ら、超音波を利用した診断装置が種々医療部門に利用さ
れるようになってきているが、これは超音波スキャナか
ら発信される超音波を被検査体に加え、被検査体内の正
常及び異常組織からの反射波を受信し、この受信波をス
キャン信号と同期してＣＲＴなどの表示装置に加えるこ
と核よシー＊＊示させるようになっている。

しかし、鮮明で最適な画像を０１７画面上に表示させる
には、被検査体に対する超音波スキャナの位置、姿勢を
微妙にコントロールしなければならず、その操作には高
度の技術と経験が必要となｐ、高度なチク二ッタを要し
なくとも正確な診断ができる超音波診断装置が要望され
ている。

（３）、従来技術ｅ間龜点 第１図（＆）　、　（ｂ）は従来における超音波診断方
式の例を示すもので、１は超音波スキャナ、２は被検査
体、３は診断しようとする臓器の一部であシ、超音波ス
キャナ１を手４によシ把持して、その先端を普検査体２
の診断個所に押し当て、そして超音波スキャナ１の先端
から超音波を扇状にスキャンさせながら発信し、診断個
所の臓器３岬から反射されてくる受信波を上記スキャン
信号と同期してＣＲＴに加えることにより、ＣＲＴの画
面５上に第１図（ｂ）の如く画像を表示させるようにし
ている。

この場合、検査技師等は、鮮明な最適画像となるように
スキャナ１を手によシ微妙に操作するが、Ｃ１７画面上
に表われる表示剛健はスキャナ１の位置及び傾斜に関係
なく一定となシ、患部の正確な診断が望めない。

また、上記の問題を解決したものとして、従来は第２図
に示す方式のものが提案されている。

かかる方式は１対の超音波スキャナ１ｍ、１ｂをリンク
構成のアーム６　ａ　ｓ　６　ｂの一端に支持し、アー
ム６ｍ　、６ｂの他端を固定部７に回動可能に取付け、
さらにアーム６ｍ、６ｂＯ関節部分、回動支持部及びス
キャナｌａ、ｌｂとの連結部にそれぞれボテンシ画メー
タなどからなる角度検出器８を組込み、そして各スキャ
ナ１１．１ｂを被診断患部３に向けてセットしたときの
各スキャナ１ｍ、１ｂの位置、傾斜姿勢を上記角度検出
器８によシ検出し、この各検出値をもって画ｇＩＩ表示
位置をスキャナの姿勢に応じて計算し補正するようにし
ている。

しかし、このような方式は図面からも容易に類推できる
ように、スキャナｌ凰、１ｂの先端の位置、傾斜角度を
正確に検出するには、各検出器に非常な精度が要求され
、かつ補正演算も内、（２）の計算が含まれるため、演
算が複雑となシ、シかもスキャナ１＆＃１ｂを支持する
アーム６ｍ、６ｂＫも機械的な精度を要するため、その
構造も自ずと堅固なものとなル、がり高価となる上、医
師尋によるスキャナの微妙な操作を防げる欠点があった
。

（４）１発明の目的 本発明鉱上記従来の欠点を解決したもので、スキャナの
操作性を損うことなく、スキャナの位置、傾斜角度の検
出を精度よくでき、正確な診断を可能にした超音波診断
装置の画像表示補正方式を提供することを目的とする。

（５）６発明の構成 このために本発明は、スタンド・アームに支持され、も
しくは手によシ把持されて任意に移動、傾斜できる超音
波スキャナからの信号を画像表示する超音波診断装置に
おいて、上記超音波スキャナに複数個の互いにｖ別でき
る点光源を設け、かつ上記超音波スキャナに対向してイ
メージセンサカメラを設置し、このイメージセンサカメ
ラによ）上記各点光源の座標位置を認識計算し、この計
算籠に応じて上記超音波スキャナに対する表示俟置上の
画像表示の相対位置及び傾斜を補正するようにしたもの
である。

（６）０発明の実施例 以下、本発明Ｏｓｊ！施例を一面につい−て説明する。

第３図は本発明による表示ｉ！ｌｉｇＩ補正方式を適用
した超音波診断装置の全体図を示す屯ので、１０は超音
波スキャナであシ、この超音波スキャナｌＯの先端から
は第４図に示す如く超音波が扇状にスキャンされながら
発信するようになっておシ、そして被検査体（被論者）
１１の内部組織で反射された反射波はスキャナ１０内蔵
の受信部（図示せず）で受波され電気信号に変換され、
その変換信号はコントロール装置１２に内蔵したＣＲＴ
岬の表示装置１１３にスキャン信号と同期して入力され
るようになっている。

また、このようにした超音波スキャナ１０（２）外側面
には、１Ｍ４図に示すように発光ダイオード醇からなる
点光源１４．１５が所望間隔離して装着され、これら点
光源１４．１５は両者が互いに区別できるように、例え
ば異なる周期で点滅される。

１６は上記被検査体１１に対する超音波スキャナ１０の
位置及び姿勢を検知するイメージセンすカメラで、該イ
メージセンサカメラ１６は超音波スキャナ１０に所定距
離離して対向設置され、そしてイメージセンサカメラ１
６の視界１７に超音波スキャナ１０が位置されるように
なっていると共に、超音波スキャナ１００点元源１４．
１５をイメージセンサカメｒ）１６に写すことによシ各
点党源１４．Ｉｓの位置座標を検出し、この２点の位置
座標から被検査体１１に対する位置及び傾斜方向、角度
を算出し、この算出出力を表示装置１３に加えることに
よシ超音波スキャナ１０の姿勢に対するｉｉｒ＊表示の
相対位置、傾斜をスキャナ１０の位置、傾斜に合わせて
補正し、正確なスキャン個所の画像表示を行うようにな
っている。

上記イメージセンサカメラ１６は真光源１４．１５に対
し２次元的に１／４０００程度の位置分解能があシ、シ
たがって、イメージセンサカメラ１６の視界１７を１メ
ートル四方に設定しても０．２５ｍ０分解能となり、実
用上の点光源の位置検出精度は十分である。

また、イメージセンサカメラ１６は通常１つの光点しか
検出できないが、上述する如く各点光源１４．１５を時
分割に発光させておけば、その光点検出を同期検波する
ことにより、ａ数の光点でも区別でき、さらに同期検波
にょシ部屋の照明のような直流的雑音を除去できる。着
た、イメージセンナカメラ１６の設定位置にょ肱位置感
度が肇わるが、これは、例えば点光ｆＪ？、１４と１５
間の距離が既知であるから計算により簡単に補正できる
。

上記構成のシステムにおいて、被検査体、即ち患者１１
の内部組織倉超音波診断する場合は、患者１１を診察台
１８上に仰臥させ、医師１９が把持した超音波スキャナ
１ｏが患者１１の診断部分にセットされたとき、当該超
音波スキャナ１０がイメージセンナカメラ１６の視界１
７内に位置するようにイメージセンサカメラ１６と超音
波スキャナ１０との位置関係を所望に設定すム次に超音
波スキャナ１０１思者１１の診断個所に押し当てて発信
始動すれば、その先端から超音波が扇状にスキャンされ
ながら発信し、そして患者１１の内部組織で反射された
反射波はスキャナ内蔵の受信部で受波され電気信号に変
換された後、スキャン信号と同期して表示装［１３に加
えることによシスキャン部の画像を表示装置１３の画面
上に表示する。このとき超音波スキャナ１００点光源１
４．１！Ｓ紘相対向するイメージセンサカメラ１６にょ
）写し取らｔ５これによシ視界１７内における点光源１
４．１５の位置座標を検出し、この位置座標から超音波
スキャナ１０の位置及び姿勢：傾斜方向、その角度を所
定の演算処理回路を用いて算出し、この算出結果の信号
を画像表示の相対位置及び傾斜の補正信号として表示装
置１３に加え、こｔによシスキャナ１０の位置、姿勢に
対する画像表示の相対位置、傾斜を補正し、正確なスキ
ャン部位の画像を表示させると同時に、正確麦診断を可
能にする。

第５図は本発明方式における超音波スキャナ１０の他の
実施例を示すものである。この実施例においては、第４
図と同様に超音波スキャナ１０の一側面１０ｍに点光源
１４．１５を配設するとともに、この−側面１０ｍと９
０の角度で連接する他側面１０ｂＫは他の一対の点光源
２０．２１を所望間隔離して配設し、そしてこの点光源
２０．２１Ｆｉ互いに、かつ他の点光源１４．１５とも
識別できるように異なる周期で点滅される構成になって
いる。

このような構成のスキャナでは、これを軸線を中心に回
転することにょシ、第３図に示す如く診察台上に仰臥し
次人体に対しその胴部を輪切りにする方向の断面及び縦
割りにする方向の断面の画像を表示するとき、点光源１
４．１５又は２０．２１をイメージセンサカメラ１６で
検出しｌ！繊することにょシ、上記方向の区別り勿論の
こと、その方向の画像表示も区別できる効果がある。

たお、上記各実施例では、超音波スキャナを医師尋の手
により把持して操作する場合について述べたが、超音波
スキャナ１ｏをスタンドーアームに連結して操作するよ
うにして上記実施例と同様に適用できる。この場合、ア
ームはスキャナを単に支持するだけで良いので、従来の
ような精度は全て必要としない。

（７）０発明の効果 以上のように本発明によれば、超音波スキャナに互いに
区別できる複数個の点光源を設け、この各麿光源の位普
座標をイメージセンサカメラにより認識計算し、この計
算値に応じてスキャナに対するｉｉｉｇＩＩ表示の相対
位置及び傾斜を補正するようにした本のであるから、ス
キャナの被検査体に対する姿勢、位置補正を精度良くで
き、正確な診断が可能になるとと本に、スキャナの姿勢
１位置はイメージセンナカメラで監視するため、スキャ
ナをアームで支持したとしても、そのアームは単にスキ
ャナを保持するだけでの構造で良く、シたがってアーム
構造に何醇精度を要しないほか、アーム支持されたスキ
ャナの操作性も良好となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び！２図は従来における超廿波診断方式の例を
示す説明図、第３図は本発明にががる画ｇＩＩ表示方式
を適用した超音波診断装激の概略駁明図、１４図は第３
図における超音波スキャナの外観図、＠５図は本発明に
おける超音波スキャナの他の実施例を示す外観図である
。 図面において、１ｏは超音波スキャナ、１１Ｆｉ被検奮
体、１２はコントロール装置、１３は表示装置、１４，
１５．２０．２１１ｊ点光源、１６ｉｉイメージセンサ
カメラ、１７は視界をそれぞね示す。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スタンド−アームに支持され、もしく祉手により把持さ
   れて任意に移動、傾斜できる超音波スキャナからの信号
   を画像表示する超音波診断装置において、上記超音波ス
   キャナに互いに区別できる複数個の点党源を設け、かつ
   上記超音波スキャナに対向してイメージセンサカメラを
   設置し、このイメージセンサカメラによシ上記各点党源
   の位を座標を認識計算し、この計算値に応じて上記超音
   波スキャナに対する一＊＊示の相対位置、傾斜を補正す
   るようＫしたことを４！徴とする超音波診断装置の画＊
   ＊示補正方式。