JPWO2016113990A1 - 超音波観測システム - Google Patents

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Abstract

本発明にかかる超音波観測システムは、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像処理部と、画像処理部が生成した超音波画像を表示する表示部と、表示部に表示された超音波画像上で複数の位置における入力を同時に受付可能なマルチ入力受付部と、マルチ入力受付部が受け付けた入力の数および各入力の位置を判別する入力情報判別部と、入力情報判別部の判別結果をもとに、超音波画像に関する動作モードを設定する動作モード設定部と、入力情報判別部が判別した入力の位置をもとに、動作モード設定部が設定した動作モードに応じた処理の対象領域を設定する対象領域設定部と、を備えた。

Description

本発明は、超音波を用いて観測対象を観測する超音波観測システムに関する。
観測対象である生体組織または材料の特性を観測するために、超音波を適用することがある。具体的には、観測対象に超音波を送信し、その観測対象によって反射された超音波エコーに対して所定の信号処理を施すことにより、観測対象の特性に関する情報を取得する。
超音波を適用した体内の生体組織などの診断には、挿入部の先端に超音波振動子が設けられた超音波内視鏡が用いられる。医師などの術者は、挿入部を体内に挿入後、手元の操作部を操作することにより、超音波振動子によって超音波エコーを取得し、該超音波エコーに基づく情報（超音波画像）をもとに診断を行う。
診断時、取得した複数の超音波画像が時系列に沿ってモニタに表示される。この際、術者は、観察領域の設定処理や計測処理などの指示入力を行って、超音波画像の診断を行う。このような診断を行う診断システムとして、タッチパネルを用いて超音波画像に対して直接的に指示入力を行うことができる技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１では、タッチパネルの操作位置により、例えば領域設定モードなどの動作モードの設定を行い、該領域設定モードに変更後にタッチパネルの操作により、該操作位置に応じた領域設定処理を行う。
特開２０１４−８３３９号公報
しかしながら、特許文献１が開示する技術では、超音波画像の動作モードの設定、および設定された動作モードにおける処理を行うため複数回の入力操作が必要であった。このような状況の下、操作性の向上のため、術者が超音波内視鏡から手を離す時間を短くする必要があり、動作モードの設定から該モードの操作までにかかる入力操作を簡略化する技術が求められていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波画像の動作モードの設定およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる超音波観測システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる超音波観測システムは、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像処理部と、前記画像処理部が生成した超音波画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記超音波画像上で複数の位置における入力を同時に受付可能なマルチ入力受付部と、前記マルチ入力受付部が受け付けた入力の数および各入力の位置を判別する入力情報判別部と、前記入力情報判別部の判別結果をもとに、前記超音波画像に関する動作モードを設定する動作モード設定部と、前記入力情報判別部が判別した前記入力の位置をもとに、前記動作モード設定部が設定した動作モードに応じた処理の対象領域を設定する対象領域設定部と、を備えたことを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測システムは、上記発明において、前記動作モード設定部は、前記判別結果と、前記表示部が表示する前記超音波画像の表示設定モードとに基づいて前記動作モードを設定することを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測システムは、上記発明において、前記マルチ入力受付部は、前記表示部の表示画面上に設けられるタッチパネルであることを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測システムは、上記発明において、前記動作モード設定部は、前記入力の数と、各入力の位置関係とに応じて前記動作モードを設定することを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測システムは、上記発明において、前記入力情報判別部の判別結果をもとに、所定時間内の検出回数、および同一の入力位置における検出継続時間の少なくとも一方を検出する制御部をさらに備え、前記動作モード設定部は、前記制御部による検出結果に応じて前記動作モードを設定することを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測システムは、上記発明において、前記入力情報判別部は、入力位置における圧力をさらに検出し、前記動作モード設定部は、前記入力の数および各入力の位置と、前記圧力とに応じて前記動作モードを設定することを特徴とする。
本発明によれば、超音波画像の動作モードの設定およびモードに応じた入力操作を簡略化することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図４は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図８は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図９は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置により設定された動作モードに応じた表示画像を説明する模式図である。 図１０は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置により設定された動作モードに応じた表示画像を説明する模式図である。 図１１は、本発明の実施の形態２にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。 図１２は、本発明の実施の形態２にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図１３は、本発明の実施の形態２にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図１４は、本発明の実施の形態３にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。 図１５は、本発明の実施の形態３にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図１６は、本発明の実施の形態３にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。 図１７は、本発明の実施の形態４にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。 図１８は、本発明の実施の形態５にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。 図１９は、本発明の実施の形態６にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明するフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。また、以下の説明において、超音波エコーに基づく超音波画像を生成する超音波観測システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの構成を示すブロック図である。同図に示す超音波観測システム１は、超音波を用いて観測対象を観測するための装置である。超音波観測システム１は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡２と、超音波内視鏡２が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置３と、複数の入力指示情報を同時に受付可能であり、受け付けた情報を超音波観測装置３へ出力して該超音波観測装置３を操作する操作装置４と、超音波観測装置３が生成した超音波画像を表示する表示装置５と、を備える。
超音波内視鏡２は、その先端部に、超音波観測装置３から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス（音響パルス）に変換して被検体へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号（超音波信号）に変換して出力する超音波振動子２１を有する。超音波振動子２１は、コンベックス振動子、リニア振動子およびラジアル振動子のいずれでも構わない。超音波内視鏡２は、超音波振動子２１をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子２１として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
超音波内視鏡２は、通常は撮像光学系および撮像素子を有しており、被検体の消化管（食道、胃、十二指腸、大腸）、または呼吸器（気管・気管支）へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器（膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等）を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡２は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡２の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。
超音波観測装置３は、送受信部３１と、信号処理部３２と、画像処理部３３と、演算部３４と、入力部３５と、制御部３６と、記憶部３７と、を備える。
送受信部３１は、超音波内視鏡２と電気的に接続され、所定の波形および送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号（パルス信号）を超音波振動子２１へ送信するとともに、超音波振動子２１から電気的な受信信号であるエコー信号を受信してデジタルの高周波（ＲＦ：Radio Frequency）信号のデータ（以下、ＲＦデータという）を生成、出力する。
送受信部３１が送信するパルス信号の周波数帯域は、超音波振動子２１におけるパルス信号の超音波パルスへの電気音響変換の線型応答周波数帯域をほぼカバーする広帯域にするとよい。
送受信部３１は、制御部３６が出力する各種制御信号を超音波内視鏡２に対して送信するとともに、超音波内視鏡２から識別用のＩＤを含む各種情報を受信して制御部３６へ送信する機能も有する。
信号処理部３２は、送受信部３１から受信したＲＦデータをもとにデジタルのＢモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部３２は、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換など公知の処理を施し、デジタルのＢモード用受信データを生成する。対数変換では、ＲＦデータを基準電圧Ｖcで除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。信号処理部３２は、生成したＢモード用受信データを、画像処理部３３へ出力する。信号処理部３２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種演算回路等を用いて実現される。
画像処理部３３は、送受信部３１から受信したＲＦデータに基づいて画像データを生成する。画像処理部３３は、ＲＦデータに対してゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置５における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってＢモード画像データを生成する。Ｂモード画像は、色空間としてＲＧＢ表色系を採用した場合の変数であるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の値を一致させたグレースケール画像である。
画像処理部３３は、信号処理部３２からのＢモード用受信データに走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Ｂモード用受信データ間の補間処理を施すことによってＢモード用受信データ間の空隙を埋め、Ｂモード画像データを生成する。
演算部３４は、後述する動作モードに応じた演算処理を行う。演算部３４は、例えば、ＲＦデータに基づいて、血液の流れに関する血流情報を取得し、グラフの生成や、Ｂモード画像に重畳する付加情報の生成を行う。
入力部３５は、電源のオンオフなどの各種情報の入力を受け付ける入力ボタンを用いて実現される。
制御部３６は、超音波観測システム１全体を制御する。制御部３６は、演算および制御機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種演算回路等を用いて実現される。制御部３６は、記憶部３７が記憶、格納する情報を記憶部３７から読み出し、超音波観測装置３の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置３を統括して制御する。なお、制御部３６を信号処理部３２と共通のＣＰＵ等を用いて構成することも可能である。
記憶部３７は、超音波観測システム１を動作させるための各種プログラム、および超音波観測システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。
また、記憶部３７は、超音波観測システム１の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
以上の構成を有する記憶部３７は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read Only Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を用いて実現される。
操作装置４は、表示部４１と、タッチパネル４２（マルチ入力受付部）と、ポイント状態判別部４３（入力情報判別部）と、動作モード設定部４４と、対象領域設定部４５と、表示制御部４６と、制御部４７と、を備える。
表示部４１は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部４１は、例えば、制御部３６，４７を介して入力されるＢモード画像データに対応する超音波画像や、操作にかかる各種情報を表示する。
タッチパネル４２は、表示部４１の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付ける。具体的には、タッチパネル４２は、ユーザが表示部４１に表示される操作アイコンに従ってタッチ（接触）した位置を検出し、この検出したタッチ位置に応じた位置信号を含む操作信号を制御部４７へ出力する。タッチパネル４２は、表示部４１が超音波画像や各種情報を表示することで、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）として機能する。タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式および光学方式等があり、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。
ポイント状態判別部４３は、タッチパネル４２が出力した操作信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。
動作モード設定部４４は、ポイント状態判別部４３により検出された入力の個数、およびＢモード画像における入力位置の位置関係に基づいて、動作モードを設定する。具体的には、動作モード設定部４４は、パルスドプラモード、フローモードおよびエラストグラフィモードのうちのいずれかのモードに設定する。
パルスドプラモードとは、設定された領域（以下、サンプルボリュームともいう）におけるドプラシフトを解析し、血流の方向などの血流情報を取得するモードである。フローモードは、設定された領域（以下、フロー関心領域（ＲＯＩ）ともいう）におけるドプラシフトを解析して血液の流れに関する血流情報を取得し、Ｂモード画像上に血流の方向に応じた色情報を重畳するモードである。エラストグラフィモードは、超音波内視鏡２を観測対象に押し当てた際に得られる信号と、超音波内視鏡２を観測対象に押し当てていない場合に得られる信号との差分（変化量）に基づき、設定された領域（以下、エラスト関心領域（ＲＯＩ）ともいう）における観測対象の硬さに関する情報を取得し、Ｂモード画像上に硬さに応じた色情報を重畳するモードである。
対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。対象領域設定部４５は、一次元の領域または二次元の領域の設定を行う。例えば、対象領域設定部４５は、設定された動作モードがパルスドプラモードであれば、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。対象領域設定部４５は、設定された動作モードがフローモードであれば、入力位置をもとにフローＲＯＩの領域設定を行う。対象領域設定部４５は、設定された動作モードがエラストグラフィモードであれば、入力位置をもとにエラストＲＯＩの領域設定を行う。
表示制御部４６は、画像処理部３３が生成したＢモード画像データを取得して表示部４１に表示させる制御を行うとともに、タッチパネルによる入力操作の案内画像や、動作モードに応じた表示画像を表示部４１に表示させる制御を行う。
制御部４７は、操作装置４全体を制御する。制御部４７は、演算および制御機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種演算回路等を用いて実現される。
続いて、以上の構成を有する超音波観測システム１の超音波観測装置３が行う動作モード設定処理について、図面を参照して説明する。図２は、本実施の形態１にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。
まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号を含む操作信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ１０２では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０３に移行する。なお、検出点数が１点である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、通常の入力ボタン操作やポインタ操作等の動作モード設定とは異なる処理フローに移行するものであってもよい。
ステップＳ１０３では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。
図３は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、二つの位置信号が入力された場合を示す図である。ステップＳ１０４において、動作モード設定部４４は、図３に示すような２点の位置信号（検出点Ｐ１，Ｐ２）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードをパルスドプラモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ１０５に移行する。
ステップＳ１０５では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードがパルスドプラモードであるため、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。図４は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、二つの位置信号に基づき設定されたサンプルボリュームＳｖを示す図である。対象領域設定部４５は、図３に示す検出点Ｐ１，Ｐ２の位置情報をもとに、検出点Ｐ１，Ｐ２を両端とするサンプルボリュームＳｖを設定する。その後、例えば、演算部３４によって、設定されたサンプルボリュームＳｖの所定の領域（深さ方向）における血流情報（例えばグラフ）が生成される。なお、検出点が複数の点（画素）を含む場合は、該複数の点が形成する領域の重心位置とする。
一方、制御部４７は、ステップＳ１０３において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１０６では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。
図５は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、三つの位置信号が入力された場合を示す図である。ステップＳ１０７において、動作モード設定部４４は、図５に示すような３点の位置信号（検出点Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードをフローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０８では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードがフローモードであるため、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。図６は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、三つの位置信号に基づき設定されたフロー関心領域Ｒ１（フローＲＯＩ）を示す図である。対象領域設定部４５は、図５に示す検出点Ｐ１１〜Ｐ１３の位置情報をもとに、検出点Ｐ１１〜Ｐ１３を頂点とする三角形が内接する台形状の領域であるフロー関心領域Ｒ１を設定する。本実施の形態１では、例えば、深度方向の浅い方の底辺の長さが、深い方の底辺の長さ以下となる台形状のフロー関心領域Ｒ１を設定する。その後、例えば、演算部３４によって、フロー関心領域Ｒ１内の血管位置における血流の方向に応じて、赤色と青色とが配色された色情報を生成する。なお、台形状のフロー関心領域Ｒ１は、台形の底辺と直交する直線が、Ｂモード画像において超音波振動子の中心、または中心近傍を通過することが好ましい。
また、制御部４７は、ステップＳ１０６において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、処理を終了する。
図７は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、四つの位置信号が入力された場合を示す図である。ステップＳ１１０において、動作モード設定部４４は、図７に示すような４点の位置信号（検出点Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードをエラストグラフィモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ１１１に移行する。
ステップＳ１１１では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードがエラストグラフィモードであるため、入力位置をもとにエラスト関心領域の領域設定を行う。図８は、本実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、四つの位置信号に基づき設定されたエラスト関心領域Ｒ２（エラストＲＯＩ）を示す図である。対象領域設定部４５は、図７に示す検出点Ｐ２１〜Ｐ２４の位置情報をもとに、検出点Ｐ２１〜Ｐ２４を頂点とする四角形の少なくとも三点が内接する領域であるエラスト関心領域Ｒ２を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定されたエラスト関心領域Ｒ２内における観測対象の硬度に応じた色情報が生成される。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。また、観察領域の設定を行うことで、演算部３４が各モードに応じた演算処理を行う。例えば、パルスドプラモードでは、血液の流れ（ドプラシフト）を波形表示するための演算処理を行う。また、フローモードでは、フロー関心領域Ｒ１内の血管位置、および血液の速度を演算する。エラストグラフィモードでは、エラスト関心領域Ｒ２内の観測対象の硬さを演算処理する。
図９は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置により設定された動作モードに応じた表示画像を説明する模式図であって、フローモードにおける表示画像を示す図である。図１０は、本発明の実施の形態１にかかる超音波観測システムの操作装置により設定された動作モードに応じた表示画像を説明する模式図であって、エラストグラフィモードにおける表示画像を示す図である。
図９に示すように、フローモードでは、フロー関心領域Ｒ１内の血管位置、および血液の速度に応じて異なる色情報がＢモード画像上に重畳された表示画像が表示部４１や表示装置５に表示される。この際、フロー関心領域Ｒ１や、検出点Ｐ１１〜Ｐ１３は、表示してもよいし、非表示としてもよい。
また、図１０に示すように、エラストグラフィモードでは、エラスト関心領域Ｒ２内の観測対象の硬さに応じて異なる色情報がＢモード画像上に重畳された表示画像が表示部４１や表示装置５に表示される。この際、エラスト関心領域Ｒ２や、検出点Ｐ２１〜Ｐ２４は、表示してもよいし、非表示としてもよい。
以上説明した本実施の形態１によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、該判別結果に基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。さらに、操作にかかる時間を短縮することができる。
また、上述した本実施の形態１によれば、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２により操作入力を受け付けるようにしたので、表示されているＢモード画像に対して、直感的に操作を行うことができる。
また、上述した本実施の形態１によれば、複数の検出点により動作モードを設定するようにしたので、一つの検出点に基づいて動作モードを設定する場合と比して、意図しない接触による誤設定を抑制することができる。
ここで、例えば手術室では、術者が手袋を着用していることが多く、手袋越しにタッチパネル４２を操作する場合において、動作モードの設定および各動作モードに応じた領域設定を一回のタッチのみで行うことは、入力操作の簡略化の点において特に有効である。
また、上述した実施の形態１では、検出点が２つ〜４つの場合で説明したが、検出点を５つ検出した際に、処理を行うように設定してもよい。例えば、検出点を５つ検出した場合に、設定されている動作モードを解除するように設定してもよい。また、動作モード設定後にタッチ操作があった際に、動作モードを変更するものであってもよい。例えば、フローモードが設定されている状態でタッチ操作を検出した場合に、距離計測モードに移行するものであってもよい（距離計測モードの具体的な処理は後述する）。また、タッチ操作（検出点）の検出がエラーとなった場合、術者に再度タッチ操作を行う旨を報知する構成としてもよい。報知方法としては、表示部による表示処理や、光、音を出力する処理が挙げられる。
また、上述した実施の形態１において、対象領域設定部４５が設定したサンプルボリューム、フロー関心領域およびエラスト関心領域は、Ｂモード画像１００上に表示するものであってもよいし、非表示としてもよい。また、対象領域設定部４５が設定した領域の表示／非表示の設定を、タッチパネル４２へのタッチ操作により行うようにしてもよい。対象領域設定部４５が設定した領域のほか、設定されている動作モード名を表示するようにしてもよい。
また、上述した実施の形態１では、動作モードとしてパルスドプラモード、フローモードおよびエラストグラフィモードが設定されるものとして説明したが、これに限らず、例えば、コントラストハーモニックモードや、ティッシュハーモニックモードなどであってもよい。また、術者により、検出点数に対して任意の動作モードを割り付け設定可能な構成としてもよい。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、表示部４１に表示されているＢモード画像の表示モードによらず、検出点数に応じて動作モードを設定するものとして説明したが、本実施の形態２では、表示部４１に表示されているＢモード画像の表示設定モードと、検出点数とに応じて動作モードを設定する。
図１１は、本実施の形態２にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、ステップＳ２０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ２０２では、制御部４７が、表示部４１に表示されるＢモード画像の表示モードが、ライブモードであるか否かを判断する。具体的には、制御部４７は、表示部４１に表示されるＢモード画像の表示設定モードが、時系列に取得されるＢモード画像を順次表示部４１に表示するライブモードであるか、または生成されたＢモード画像のうちのいずれかのＢモード画像を表示部４１にフリーズ表示するフリーズモードであるかを判断する。制御部４７は、Ｂモード画像の表示設定モードがライブモードである場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０３に移行する。
なお、上述した表示設定モードは、タッチパネル４２へのタッチ入力などによってモードを切り替えるものであってもよいし、超音波観測装置３の入力部３５を介して入力される信号によって切り替えるものであってもよい。表示制御部４６は、これらの入力手段により入力された指示信号に応じて表示部４１のＢモード画像の表示態様を切り替える。制御部４７は、表示制御部４６が行う表示制御の情報を参照して、表示設定モードがいずれであるかを判断する。
ステップＳ２０３以下では、上述した図２のステップＳ１０２〜Ｓ１１１と同様に、検出点数に応じた動作モード設定および領域設定を行う（ステップＳ２０３〜Ｓ２１２）。
一方、制御部４７は、Ｂモード画像の表示モードがライブモードではない、すなわちフリーズモードである場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ステップＳ２１３に移行する。ステップＳ２１３では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ２１３：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ２１３：Ｎｏ）、ステップＳ２１４に移行する。
ステップＳ２１４では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ２１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１５に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。ステップＳ２１５において、動作モード設定部４４は、例えば図３に示すような２点の位置信号（検出点Ｐ１，Ｐ２）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードを第１距離計測モードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１６では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードが第１距離計測モードであるため、入力位置をもとに距離計測線分の領域設定を行う。図１２は、本実施の形態２にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、Ｂモード画像１００上において、二つの位置信号に基づき設定された距離計測線分Ｌ１を示す図である。対象領域設定部４５は、例えば図３に示す検出点Ｐ１，Ｐ２の位置情報をもとに、検出点Ｐ１，Ｐ２の中心Ｑ１，Ｑ２（図１２参照）同士を結ぶ線分である距離計測線分Ｌ１を設定する。その後、例えば、演算部３４によって、設定された距離計測線分Ｌ１の長さが計測され、Ｂモード画像の倍率などをもとに実際の観測対象における距離を算出する。
一方、制御部４７は、ステップＳ２１４において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ２１４：Ｎｏ）、ステップＳ２１７に移行する。ステップＳ２１７では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ２１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１８に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。
ステップＳ２１８において、動作モード設定部４４は、例えば図５に示すような３点の位置信号（検出点Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードを面積計測モードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ２１９に移行する。
ステップＳ２１９では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードが面積計測モードであるため、入力位置をもとに面積計測関心領域（ＲＯＩ）の領域設定を行う。対象領域設定部４５は、図５に示す検出点Ｐ１１〜Ｐ１３の位置情報をもとに、検出点Ｐ１１〜Ｐ１３を頂点とする三角形が内接する円である面積計測関心領域を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定された円の面積を計測し、Ｂモード画像の倍率などをもとに実際の観測対象における面積を算出する。
また、制御部４７は、ステップＳ２１７において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ２１７：Ｎｏ）、ステップＳ２２０に移行する。ステップＳ２２０では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２１に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ２２１において、動作モード設定部４４は、例えば図７に示すような４点の位置信号（検出点Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４）が検出された旨の情報を取得すると、動作モードを第２距離計測モードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ２２２に移行する。
ステップＳ２２２では、対象領域設定部４５は、動作モード設定部４４により設定された動作モードに応じて、ポイント状態判別部４３により検出された入力位置に基づく領域設定処理を行う。ここでは、対象領域設定部４５は、設定された動作モードが第２距離計測モードであるため、入力位置をもとに距離計測線分の領域設定を行う。図１３は、本実施の形態２にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図である。対象領域設定部４５は、図７に示す検出点Ｐ２１〜Ｐ２４の位置情報をもとに、対向する検出点（例えば、対角に位置する検出点Ｐ２１およびＰ２３、Ｐ２２およびＰ２４）の中心同士（中心Ｑ３および中心Ｑ５、中心Ｑ４および中心Ｑ６）をそれぞれ結ぶ二つの線分である二つの距離計測線分Ｌ２，Ｌ３を設定する。その後、例えば、演算部３４によって、設定された二つの距離計測線分Ｌ２，Ｌ３の長さが計測され、Ｂモード画像の倍率などをもとに実際の観測対象における距離を算出する。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。さらに、本実施の形態２では、表示部４１の表示設定モードが、いずれのモードであるかを判断して、表示モードに応じて動作モードを設定するようにした。このため、観察している表示態様に応じた動作モードを、一回のタッチ操作で選択、設定することができる。また、各動作モードに応じて生成された画像情報や、計測情報を表示部４１や表示装置５に表示させることで、一回のタッチ操作で、動作モードの設定から各動作モードによる処理結果の表示までを行うことができる。
以上説明した本実施の形態２によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、該判別結果と、表示部４１の表示設定モードとに基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。
なお、上述した実施の形態２では、図１１に示すフローチャートのステップＳ２０２において判断した表示設定モードにより分岐するものとして説明したが、現在設定されている動作モードを判断して分岐するようにしてもよい。例えば、動作モードが、Ｂモード画像を表示させる動作モードであればステップＳ２０３に移行し、コントラストハーモニックモードであればステップＳ２１３に移行するようにしてもよい。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、検出点数が２点である場合にパルスドプラモードを設定するものとして説明したが、本実施の形態３では、検出点数が２点である場合であっても、検出点を結ぶ線分の方向に応じて異なる動作モードを設定する。
図１４は、本実施の形態３にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、ステップＳ３０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ３０２では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、ステップＳ３０３に移行する。
ステップＳ３０３では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０４に移行する。
ステップＳ３０４では、制御部４７が、検出点を結ぶ線分の方向が、観測対象の深さ方向（超音波振動子２１の素子の配列方向と直交する方向（音線方向））と平行であるか否かを判断する。図１５は、本実施の形態３にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、検出した二つの点を結ぶ線分が、深さ方向と平行である場合の一例を示す図である。図１５に示すように、検出した二つの検出点（検出点Ｐ１，Ｐ２）の中心を結ぶ線分Ｌ４が深さ方向ＤＤと平行である場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、制御部４７は、ステップＳ３０５に移行する。本ステップＳ３０４において、制御部４７は、例えば、二つの点が深度方向の直線のうち、同じ直線上にあるか否か、又は、二つの点を結ぶ線分に沿って延びる直線が、振動子の中心位置を通過するか否かを判断することで、深さ方向と平行であるか否かを判断する。
ステップＳ３０５では、動作モード設定部４４が、動作モードをパルスドプラモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ３０６に移行する。ステップＳ３０６では、上述したように、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。
これに対し、制御部４７は、検出点を結ぶ線分の方向が、観測対象の深さ方向と平行でないと判断した場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０７に移行する。図１６は、本実施の形態３にかかる超音波観測システムの操作装置が行う処理を説明する模式図であって、検出した二つの点を結ぶ線分が、深さ方向と平行でない場合の一例を示す図である。図１６に示すように、検出した二つの検出点（検出点Ｐ３，Ｐ４）の中心を結ぶ線分Ｌ５が深さ方向ＤＤと平行でない（例えば交差している）場合、制御部４７は、ステップＳ３０７に移行する。
ステップＳ３０７では、動作モード設定部４４が、動作モードを第１距離計測モードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０８では、対象領域設定部４５が、検出点Ｐ３，Ｐ４を結ぶ線分である距離計測線分Ｌ５を設定する。
一方、制御部４７は、ステップＳ３０３において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、ステップＳ３０９に移行する。ステップＳ３０９では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１０に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。
ステップＳ３１０では、動作モード設定部４４が、動作モードをフローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ３１１に移行する。ステップＳ３１１では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
また、制御部４７は、ステップＳ３０９において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ３０９：Ｎｏ）、ステップＳ３１２に移行する。ステップＳ３１２では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１３に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ３１３では、動作モード設定部４４が、動作モードをエラストグラフィモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ３１４に移行する。ステップＳ３１４では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにエラスト関心領域の領域設定を行う。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。本実施の形態３では、検出点数が二点の場合に、検出点の位置関係によりパルスドプラモードまたは第１距離計測モードのいずれかに設定するようにして、一回のタッチ操作による動作モードの設定を、さらに細かく設定することを可能とした。
以上説明した本実施の形態３によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力（検出点）の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、検出点の位置関係を含む判別結果と、表示部４１の表示設定モードに基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。
なお、上述した本実施の形態３では、検出点数が２点の場合で説明したが、これに限らず、４点の場合に、指定した二点を結ぶ線分と深さ方向とを比較してエラストグラフィモードまたは第２距離計測モードを設定するものであってもよい。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態１では、検出点数が３点である場合にフローモードを設定するものとして説明したが、本実施の形態４では、検出点数が３点である場合であっても、所定の期間内に複数回タッチ操作を検出すると、色情報の設定が異なるフローモードに切り替える。
図１７は、本実施の形態４にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ４０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）、ステップＳ４０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ４０２では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、ステップＳ４０３に移行する。
ステップＳ４０３では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４に移行する。
ステップＳ４０４では、動作モード設定部４４が、動作モードをパルスドプラモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ４０５に移行する。ステップＳ４０５では、上述したように、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。
一方、制御部４７は、ステップＳ４０３において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、ステップＳ４０６に移行する。ステップＳ４０６では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０７に移行する。
ステップＳ４０７では、制御部４７が、所定の期間内の３点の操作信号の入力（所定の期間内の検出回数）が１回であるか否かを判断する。制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が１回であると判断すると（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ４０８に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。ステップＳ４０８では、動作モード設定部４４が、動作モードを第１フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ４０９に移行する。ステップＳ４０９では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
ステップＳ４０９では、例えば、対象領域設定部４５が、図６に示すようなフロー関心領域Ｒ１を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定されたフロー関心領域Ｒ１内における血液の速度に応じた色情報が生成される。第１フローモードでは、例えば、血流の方向に応じて赤色と青色とが配色された色情報を生成する。
また、ステップＳ４０７において、制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が１回ではないと判断すると（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、ステップＳ４１０に移行する。ステップＳ４１０では、制御部４７が、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が２回であるか否かを判断する。制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が２回であると判断すると（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１１に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。
ステップＳ４１１では、動作モード設定部４４が、動作モードを第２フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ４１２に移行する。ステップＳ４１２では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
ステップＳ４１２では、例えば、対象領域設定部４５が、図６に示すようなフロー関心領域Ｒ１を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定されたフロー関心領域Ｒ１内における血液の速度に応じた色情報が生成される。第２フローモードでは、例えば、血流の方向に応じて緑色と橙色とが配色された色情報を生成する。
また、ステップＳ４１０において、制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が２回ではないと判断すると（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、ステップＳ４１３に移行する。ステップＳ４１３では、制御部４７が、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が３回であるか否かを判断する。制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が３回であると判断すると（ステップＳ４１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１４に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、所定の期間内に該３点の操作信号の入力が３回でない、すなわち４回以上であると判断すると（ステップＳ４１３：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ４１４では、動作モード設定部４４が、動作モードを第３フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ４１５に移行する。ステップＳ４１５では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
ステップＳ４１５では、例えば、対象領域設定部４５が、図６に示すようなフロー関心領域Ｒ１を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定されたフロー関心領域Ｒ１内における血液の速度に応じた色情報が生成される。第３フローモードでは、例えば、血流の有無に応じて、橙色の濃淡を変化させた色情報を生成する。第３フローモードのように、血流の有無を色情報で表示するモードをパワーフローモードともいう。
一方、制御部４７は、ステップＳ４０６において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ステップＳ４１６に移行する。ステップＳ４１６では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ４１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１７に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ４１６：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ４１７では、動作モード設定部４４が、動作モードをエラストグラフィモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ４１８に移行する。ステップＳ４１８では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにエラスト関心領域の領域設定を行う。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。本実施の形態４では、検出点数が３点の場合に、検出点のタッチ回数により異なるフローモードに設定するようにして、一回のタッチ操作による動作モードの設定を、さらに細かく設定することを可能とした。
以上説明した本実施の形態４によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、検出点のタッチ回数を含む判別結果に基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態１では、検出点数が３点である場合にフローモードを設定するものとして説明したが、本実施の形態５では、検出点数が３点である場合であっても、接触状態の維持期間に応じて、色情報の設定が異なるフローモードに切り替える。
図１８は、本実施の形態５にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ５０１：Ｎｏ）、ステップＳ５０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ５０２では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、ステップＳ５０３に移行する。
ステップＳ５０３では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０４に移行する。
ステップＳ５０４では、動作モード設定部４４が、動作モードをパルスドプラモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ５０５に移行する。ステップＳ５０５では、上述したように、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。
一方、制御部４７は、ステップＳ５０３において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、ステップＳ５０６に移行する。ステップＳ５０６では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ５０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０７に移行する。
ステップＳ５０７では、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。ステップＳ５０７では、動作モード設定部４４が、動作モードを第１フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ５０８に移行する。ステップＳ５０８では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
ステップＳ５０８では、上述したように、例えば、対象領域設定部４５が、図６に示すようなフロー関心領域Ｒ１を設定する。その後、例えば、演算部３４により設定されたフロー関心領域Ｒ１内における血流の方向に応じた色情報が生成される。第１フローモードでは、例えば、血流の方向に応じて赤色と青色とが配色された色情報を生成する。演算部３４により生成された色情報は、Ｂモード画像に重畳され、表示部４１または表示装置５で表示される。
その後、制御部４７は、操作信号の入力があってから所定時間（例えば０．５秒）経過したか否かを判断する（ステップＳ５０９）。ここで、制御部４７は、所定時間経過していないと判断すると（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、ステップＳ５０９に戻り、経過時間の判断を繰り返す。これに対し、制御部４７は、所定時間経過したと判断すると（ステップＳ５０９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１０に移行する。ステップＳ５１０では、制御部４７が、入力された操作信号に応じたタッチパネル４２への接触が継続されているか、換言すればタッチパネル４２への接触状態が維持されているか否かを判断する。制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていると判断すると（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１１に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていないと判断すると（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ５１１では、動作モード設定部４４が、動作モードを第２フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ５１２に移行する。ステップＳ５１２では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
その後、制御部４７は、操作信号の入力があってから所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ５１３）。ここで、制御部４７は、所定時間経過していないと判断すると（ステップＳ５１３：Ｎｏ）、ステップＳ５１３に戻り、経過時間の判断を繰り返す。これに対し、制御部４７は、所定時間経過したと判断すると（ステップＳ５１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１４に移行する。ステップＳ５１４では、制御部４７が、タッチパネル４２への接触状態が維持されているか否かを判断する。制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていると判断すると（ステップＳ５１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１５に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていないと判断すると（ステップＳ５１４：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ５１５では、動作モード設定部４４が、動作モードを第３フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ５１６に移行する。ステップＳ５１６では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
その後、制御部４７は、操作信号の入力があってから所定時間経過したか否かを判断する（ステップＳ５１７）。ここで、制御部４７は、所定時間経過していないと判断すると（ステップＳ５１７：Ｎｏ）、ステップＳ５１７に戻り、経過時間の判断を繰り返す。これに対し、制御部４７は、所定時間経過したと判断すると（ステップＳ５１７：Ｙｅｓ）、ステップＳ５１８に移行する。ステップＳ５１８では、制御部４７が、タッチパネル４２への接触状態が維持されているか否かを判断する。制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていると判断すると（ステップＳ５１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０７に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、タッチパネル４２への接触状態が維持されていないと判断すると（ステップＳ５１８：Ｎｏ）、処理を終了する。
一方、制御部４７は、ステップＳ５０６において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ５０６：Ｎｏ）、ステップＳ５１９に移行する。ステップＳ５１９では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ５１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ５２０に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ５１９：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ５２０では、動作モード設定部４４が、動作モードをエラストグラフィモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ５２１に移行する。ステップＳ５２１では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにエラスト関心領域の領域設定を行う。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。本実施の形態５では、接触の維持状態に応じて異なるフローモードに設定するようにして、一回のタッチ操作による動作モードの設定を、さらに細かく設定することを可能とした。
以上説明した本実施の形態５によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、接触の維持状態を含む判別結果に基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。
また、上述した本実施の形態５によれば、術者は、接触状態を維持するのみで動作モードを切り替えられるので、タッチパネル４２の操作による術者の体勢変動を極力抑えて動作モードを設定することができる。
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。上述した実施の形態１では、検出点数が３点である場合にフローモードを設定するものとして説明したが、本実施の形態６では、検出点数が３点である場合であっても、検出位置における接触圧をもとに色情報の設定が異なるフローモードに切り替える。なお、本実施の形態６では、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した抵抗値などから入力位置における接触圧を検出するものとして説明する。ポイント状態判別部４３は、検出点が複数の場合は平均値、最頻値、最大値または最小値のいずれかを検出圧力として出力する。
図１９は、本実施の形態６にかかる超音波観測システム１の操作装置４が行う処理を説明するフローチャートである。まず、制御部４７は、タッチパネル４２が受け付けた位置信号の入力があるか否かを判断する（ステップＳ６０１）。制御部４７は、操作信号の入力がある場合（ステップＳ６０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０２に移行する。これに対し、制御部４７は、操作信号の入力がない場合（ステップＳ６０１：Ｎｏ）、ステップＳ６０１に戻り、操作信号の入力の確認を繰り返す。
ステップＳ６０２では、まず、ポイント状態判別部４３が、タッチパネル４２が検出した位置信号に基づいて、入力の個数や、Ｂモード画像における入力位置の位置関係を検出する。制御部４７は、ポイント状態判別部４３が検出した入力の個数を取得し、該個数が１個、換言すれば、検出点数が１点であるか否かを判断する。
制御部４７は、検出点数が１点であると判断すると（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、動作モード設定対象ではないと判断し、処理を終了する。これに対し、制御部４７は、検出点数が１点ではない、すなわち複数点であると判断すると（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０３に移行する。
ステップＳ６０３では、制御部４７が、検出点数が２点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が２点であると判断すると（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０４に移行する。
ステップＳ６０４では、動作モード設定部４４が、動作モードをパルスドプラモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ６０５に移行する。ステップＳ６０５では、上述したように、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにサンプルボリュームの領域設定を行う。
一方、制御部４７は、ステップＳ６０３において、検出点数が２点ではないと判断すると（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、ステップＳ６０６に移行する。ステップＳ６０６では、制御部４７が、検出点数が３点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が３点であると判断すると（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０７に移行する。
ステップＳ６０７では、制御部４７が、３点の入力位置における検出圧力が第１の閾値以下であるか否かを判断する。制御部４７は、検出圧力が第１の閾値以下であると判断すると（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ６０８に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。ステップＳ６０８では、動作モード設定部４４が、動作モードを第１フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ６０９に移行する。ステップＳ６０９では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
また、ステップＳ６０７において、制御部４７は、検出圧力が第１の閾値以下ではないと判断すると（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、ステップＳ６１０に移行する。ステップＳ６１０では、制御部４７が、検出圧力が第２の閾値（＞第１の閾値）以下であるか否かを判断する。制御部４７は、検出圧力が第２の閾値以下であると判断すると（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ６１１に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。ステップＳ６１１では、動作モード設定部４４が、動作モードを第２フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ６１２に移行する。ステップＳ６１２では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
また、ステップＳ６１０において、制御部４７は、検出圧力が第２の閾値以下ではないと判断すると（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、ステップＳ６１３に移行する。ステップＳ６１３では、動作モード設定部４４が、動作モードを第３フローモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ６１４に移行する。ステップＳ６１４では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにフロー関心領域の領域設定を行う。
一方、制御部４７は、ステップＳ６０６において、検出点数が３点ではないと判断すると（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、ステップＳ６１５に移行する。ステップＳ６１５では、制御部４７が、検出点数が４点であるか否かを判断する。ここで、制御部４７は、検出点数が４点であると判断すると（ステップＳ６１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６１６に移行して、動作モード設定部４４による動作モード設定を行う。一方、制御部４７は、検出点数が４点でないと判断すると（ステップＳ６１５：Ｎｏ）、処理を終了する。
ステップＳ６１６では、動作モード設定部４４が、動作モードをエラストグラフィモードに設定する。制御部４７は、動作モード設定部４４による動作モード設定後、ステップＳ６１７に移行する。ステップＳ６１７では、対象領域設定部４５が、入力位置をもとにエラスト関心領域の領域設定を行う。
以上のように説明した処理によって、術者が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００において観察対象とする領域に応じた複数の点をタッチ（接触）するのみで、動作モードの設定、および観察領域の設定を同時に行うことができる。本実施の形態６では、検出点数が３点の場合に、検出圧力により異なるフローモードに設定するようにして、一回のタッチ操作による動作モードの設定を、さらに細かく設定することを可能とした。
以上説明した本実施の形態６によれば、ポイント状態判別部４３が、表示部４１に表示されたＢモード画像１００上で複数の位置における入力を同時に受付可能なタッチパネル４２が受け付けた各入力の数および位置を判別し、動作モード設定部４４が、検出圧力を含む判別結果に基づいて、Ｂモード画像１００に関する動作モードを設定し、対象領域設定部４５が、入力の位置をもとに、設定された動作モードに応じた処理の対象領域を設定するようにしたので、超音波画像の動作モードの設定、およびモードに応じた入力操作を簡略化することができる。
なお、上述した実施の形態１〜６では、表示部４１の表示画面上に設けられたタッチパネル４２を用いて入力操作を行うものとして説明したが、術者が操作可能であれば、表示装置５にタッチパネルを設けて入力操作を行うものであってもよい。
また、上述した実施の形態１〜６では、動作モードとして、パルスドプラモード、フローモード、エラストグラフィモード、距離計測モード、面積計測モードを例に説明したが、これに限らず、コントラストハーモニックモードや、ティッシュハーモニックモードであってもよいし、入力位置に応じてコメント入力モードやメニュー表示モードを設定するものであってもよい。
また、上述した実施の形態１〜６では、超音波観測装置３に設けられた画像処理部３３がＢモード画像などの表示用の画像を生成し、演算部３４が付加情報を演算するものとして説明したが、これに限らず、操作装置４に画像処理部を設けて、表示部４１が表示する画像を生成してもよい。
また、上述した実施の形態１〜６では、超音波観測装置３、操作装置４および表示装置５が別体として設けられているものとして説明したが、超音波観測装置３、操作装置４および表示装置５が一体的なものであってもよい。
また、上述した実施の形態１〜６では、観測対象が生体組織であることを例に説明したが、材料の特性を観測する工業用の内視鏡であっても適用できる。本発明にかかる超音波観測装置は、体内、体外を問わず適用可能である。また、超音波のほか、赤外線などを照射して観測対象の信号を送受信するものであってもよい。
このように、本発明は、請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。
以上のように、本発明にかかる超音波観測システムは、超音波画像の動作モードの設定およびモードに応じた入力操作を簡略化するのに有用である。
１ 超音波観測システム
２ 超音波内視鏡
３ 超音波観測装置
４ 操作装置
５ 表示装置
２１ 超音波振動子
３１ 送受信部
３２ 信号処理部
３３ 画像処理部
３４ 演算部
３５ 入力部
３６ 制御部
３７ 記憶部
４１ 表示部
４２ タッチパネル
４３ ポイント状態判別部
４４ 動作モード設定部
４５ 対象領域設定部
４６ 表示制御部

Claims (6)

  1. 観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像処理部と、
    前記画像処理部が生成した超音波画像を表示する表示部と、
    前記表示部に表示された前記超音波画像上で複数の位置における入力を同時に受付可能なマルチ入力受付部と、
    前記マルチ入力受付部が受け付けた入力の数および各入力の位置を判別する入力情報判別部と、
    前記入力情報判別部の判別結果をもとに、前記超音波画像に関する動作モードを設定する動作モード設定部と、
    前記入力情報判別部が判別した前記入力の位置をもとに、前記動作モード設定部が設定した動作モードに応じた処理の対象領域を設定する対象領域設定部と、
    を備えたことを特徴とする超音波観測システム。
  2. 前記動作モード設定部は、前記判別結果と、前記表示部が表示する前記超音波画像の表示設定モードとに基づいて前記動作モードを設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測システム。
  3. 前記マルチ入力受付部は、前記表示部の表示画面上に設けられるタッチパネルであることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波観測システム。
  4. 前記動作モード設定部は、前記入力の数と、各入力の位置関係とに応じて前記動作モードを設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測システム。
  5. 前記入力情報判別部の判別結果をもとに、所定時間内の検出回数、および同一の入力位置における検出継続時間の少なくとも一方を検出する制御部をさらに備え、
    前記動作モード設定部は、前記制御部による検出結果に応じて前記動作モードを設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測システム。
  6. 前記入力情報判別部は、入力位置における圧力をさらに検出し、
    前記動作モード設定部は、前記入力の数および各入力の位置と、前記圧力とに応じて前記動作モードを設定することを特徴とする請求項１に記載の超音波観測システム。
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