WO2019150791A1 - 音響波装置および音響波装置の制御方法 - Google Patents

音響波装置および音響波装置の制御方法 Download PDF

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山本　勝也
井上　知己
圭司 坪田
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an acoustic wave device and a method for controlling the acoustic wave device, and more particularly to an acoustic wave device including an insert such as a puncture needle and a method for controlling the acoustic wave device.
  • an ultrasonic apparatus that obtains a tomographic image of a subject using ultrasonic waves generally transmits an ultrasonic beam from an array transducer in which a plurality of elements are arranged into the subject, The ultrasonic echoes are received by the array transducer to obtain element data. Furthermore, the ultrasonic apparatus can electrically process the acquired element data to generate an ultrasonic image showing a portion of the subject.
  • a photoacoustic apparatus that obtains a tomographic image of a subject using photoacoustic waves generally irradiates the subject with laser light emitted from a laser light source, and hemoglobin contained in the tissue of the subject The photoacoustic wave emitted from the in-vivo substance is received by the array transducer to obtain element data.
  • the photoacoustic apparatus can electrically process this element data to generate a photoacoustic image showing a portion of the subject.
  • Patent Literature 1 includes a puncture needle having a photoacoustic wave generation unit at a tip portion, irradiates the photoacoustic wave generation unit with laser light, and receives the generated photoacoustic wave, thereby providing a puncture needle.
  • An ultrasonic apparatus capable of generating an image of the distal end portion of the head is disclosed.
  • the ultrasonic apparatus disclosed in Patent Literature 1 displays a composite image in which an image of the tip of a puncture needle is superimposed on a tomographic image of a subject generated using ultrasonic waves on a display unit.
  • the present invention is made in order to solve such a conventional problem, and an acoustic wave device that can prevent the tissue of the subject included in the acoustic wave image from being easily recognized by the user due to the presence of the artifact. It is another object of the present invention to provide a method for controlling an acoustic wave device.
  • an acoustic wave device is a beam irradiation for a subject that emits an acoustic wave from a tissue of the subject by irradiating the subject with an ultrasonic beam or laser light.
  • a reception signal generation unit that generates a reception signal for image generation, a tomographic image signal generation unit that generates a tomographic image signal that represents a tomographic image of the subject from the reception signal for tomographic image generation, and an insertion from the reception signal for generation of an insert image Display the image of the tip of the object
  • the first position is centered on the peak position where the signal intensity of the insert image signal is a peak value from the insert image signal.
  • the second signal width is centered on the peak position from the insert image signal.
  • the insert display image signal generation unit inserts the insert image signal from the center to the second signal width with the peak position at the center when the first signal width is larger than the second signal width.
  • An object display image signal can be generated.
  • the insert display image signal generation unit inserts a portion of the insert image signal centered at the peak position and from the center to the first signal width when the first signal width is smaller than the second signal width.
  • An object display image signal can also be generated.
  • the insert display image signal generation unit is centered on the peak position and corresponds to the third signal width when the first signal width is smaller than the third signal width determined to be smaller than the second signal width. It is also possible to generate an insert display image signal having a maximum width. Further, the insert display image signal generation unit generates an enlarged image signal obtained by enlarging the insert image signal until the signal width having the signal intensity at a ratio determined with respect to the peak value becomes larger than the third signal width. Of the enlarged image signal, the portion centered on the peak position and extending from the center to the third signal width can be generated as the insert display image signal.
  • the enlarged image signal is an image signal obtained by increasing the signal intensity of a portion from the center to the third signal width at a predetermined enlargement ratio at least at the peak position in the insert image signal. Further, the enlarged image signal is an image signal obtained by enlarging a signal width of a portion including a signal intensity larger than a signal intensity of a ratio determined with respect to at least a peak value of the insert image signal at a predetermined enlargement ratio. There may be.
  • the enlarged image signal may be an image signal obtained by increasing the signal intensity of a part from the center to the third signal width at least at the peak position in the insert image signal by a predetermined offset amount.
  • the enlarged image signal is a signal having a predetermined signal intensity at a portion smaller than a predetermined signal intensity at least in the portion from the center to the third signal width in the insert image signal.
  • the image signal may be increased to an intensity.
  • the enlarged image signal may be an image signal in which the signal intensity of at least the peak position in the insert image signal and the portion from the center to the third signal width is increased to the peak value.
  • the image display unit may further include an image emphasizing unit that displays an image of the tip of the insert on the display unit.
  • the image enhancement unit can display the contour line of the region centered on the peak position and having the first signal width on the display unit so as to be superimposed on the image of the tip of the insert.
  • the image enhancement unit has a tip of the insert when the maximum width of the insert display image signal is larger than the first signal width and when the maximum width of the insert display image signal is smaller than the first signal width.
  • the outer peripheral part of the image of the part can be displayed on the display part with different colors.
  • the image enhancement unit has a tip portion of the insert when the maximum width of the insert display image signal is the first signal width and when the maximum width of the insert display image signal is different from the first signal width.
  • the images can be displayed on the display unit with different colors.
  • the image enhancement unit has a tip of the insert when the maximum width of the insert display image signal is larger than the first signal width and when the maximum width of the insert display image signal is smaller than the first signal width.
  • the image of the part can be displayed on the display part with different colors.
  • the second signal width setting unit for setting the second signal width and the tip diameter reading unit for reading the diameter of the tip of the insert are further included.
  • the second signal width setting unit is provided in the tip diameter reading unit. It is also possible to calculate a converted value by multiplying a coefficient determined for the diameter of the tip of the read insert, and set the converted value as the second signal width.
  • the second signal width setting unit further sets a second signal width, and the second signal width setting unit sets the second signal width based on the first signal width detected in the calibration medium. You can also
  • the subject beam irradiating unit emits an ultrasonic echo from the tissue of the subject by irradiating the subject with the ultrasonic beam, and the reception signal generating unit receives the ultrasonic echo from the tissue of the subject.
  • a tomographic image generation signal can be generated.
  • the subject beam irradiation unit emits a photoacoustic wave from the tissue of the subject by irradiating the subject with laser light, and the reception signal generation unit receives the photoacoustic wave from the tissue of the subject.
  • a reception signal for generating a tomographic image can also be generated.
  • a method for controlling an acoustic wave device receives an acoustic wave emitted from a tissue of a subject by irradiating the subject with an ultrasonic beam or laser light, and receives a tomographic image generation reception signal.
  • the photoacoustic wave generation unit irradiates the photoacoustic wave generation unit with laser light to an insert that can be inserted into the subject and has a photoacoustic wave generation unit at the tip, and the photoacoustic wave generated by the photoacoustic wave generation unit
  • To generate an insert image generation reception signal to generate an insert image signal representing an image of the tip of the insert from the insert image generation reception signal, and from the tomographic image generation reception signal
  • Generating a tomographic image signal representing a tomographic image detecting a first signal width of an insert image signal having a signal intensity at a ratio determined with respect to a peak value of the signal intensity in the insert image signal; Is larger than the specified second signal width
  • an insert display image signal having a maximum width corresponding to the second signal width is generated from the insert image signal with the peak position where the signal intensity of the insert image signal is a peak value as a center, and the first signal width is generated.
  • an insert display image signal centered on the peak position and having a maximum width smaller than the second signal width is generated from the insert image signal, and the tomographic image signal and the insert display are generated. Based on the image signal, the tomographic image of the subject and the image of the tip of the insert are superimposed and displayed on the display unit.
  • the first signal width detection unit that detects the first signal width of the insert image signal having a signal intensity of a ratio determined with respect to the peak value of the signal intensity in the insert image signal; When the signal width is larger than the determined second signal width, a maximum width corresponding to the second signal width is determined from the insert image signal with the peak position where the signal intensity of the insert image signal is a peak value as the center.
  • Embodiment 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. It is a block diagram which shows the internal structure of the beam irradiation part for subjects and the received signal generation part in Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows an example of the insert in Embodiment 1 of this invention. It is a block diagram which shows the internal structure of the laser light source for inserts in Embodiment 1 of this invention. It is a block diagram which shows the internal structure of the receiving part in Embodiment 1 of this invention. It is a block diagram which shows the internal structure of the tomographic image signal generation part in Embodiment 1 of this invention.
  • Embodiment 3 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • Embodiment 1 of this invention it is a conceptual diagram showing the insert display image signal in case the 1st signal width of an insert image signal is larger than a 2nd signal width.
  • Embodiment 1 of this invention it is a conceptual diagram showing the insert display image signal in case the 1st signal width of an insert image signal is smaller than a 2nd signal width.
  • Embodiment 2 of this invention it is a conceptual diagram showing the insert display image signal in case the 1st signal width of an insert image signal is smaller than a 3rd signal width.
  • Embodiment 2 of this invention it is a conceptual diagram showing the insert display image signal in case the 1st signal width of an insert image signal is smaller than a 2nd signal width and larger than a 3rd signal width. It is a block diagram which shows the internal structure of the insert display image signal generation part in Embodiment 3 of this invention. It is a conceptual diagram showing the enlarged image signal and insert display image signal in Embodiment 3 of this invention. It is a conceptual diagram showing the enlarged image signal and insert display image signal in the modification of Embodiment 3 of this invention. It is a conceptual diagram showing the enlarged image signal and insert display image signal in the other modification of Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 1 shows a configuration of an ultrasonic device 1 that is an acoustic wave device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the ultrasonic apparatus 1 includes an array transducer 2, and a transmission unit 3 and a reception unit 4 are connected to the array transducer 2.
  • a data separation unit 5, a tomographic image signal generation unit 6, an image superimposition unit 7, a display control unit 8, and a display unit 9 are sequentially connected to the reception unit 4.
  • An insert image signal generator 10 is connected to the data separator 5.
  • a first signal width detector 11 and an insert display image signal generator 12 are sequentially connected to the insert image signal generator 10.
  • the insert display image signal generation unit 12 is connected to the image superimposing unit 7.
  • the ultrasonic apparatus 1 includes an insert 13, and the insert 13 is connected to the insert laser light source 14.
  • the device control unit 15 and the storage unit 17 are connected to each other so that bidirectional information can be exchanged.
  • the array transducer 2 is included in the probe 18, and includes a transmission unit 3, a reception unit 4, a data separation unit 5, a tomographic image signal generation unit 6, an image superposition unit 7, a display control unit 8, and an insert image signal generation.
  • the processor 19 includes the unit 10, the first signal width detection unit 11, the insert display image signal generation unit 12, and the device control unit 15.
  • the array transducer 2 and the transmission unit 3 constitute a subject beam irradiation unit B1
  • the array transducer 2 and the reception unit 4 constitute a reception signal generation unit B2.
  • the insert 13 shown in FIG. 1 is inserted into a subject at the time of ultrasonic diagnosis, and is used for sample collection, chemical solution injection, and the like.
  • a puncture needle, a catheter, forceps, or the like can be used.
  • a puncture needle as shown in FIG. 3 can be used.
  • the light guide member 20 such as an optical fiber is provided in the insert 13 shown in FIG. 3 so as to reach from the laser light source 14 for the insert disposed outside to the vicinity of the distal end portion FE of the insert 13. .
  • the photoacoustic wave generation unit 21 is disposed in the vicinity of the tip FE of the insert 13, and the tip A of the light guide member 20 is embedded in the photoacoustic wave generation unit 21. ing.
  • This photoacoustic wave generating unit 21 is made of a material that absorbs light, for example, a synthetic resin such as an epoxy resin mixed with a black pigment, a fluorine resin, or a polyurethane resin, and contracts and expands when irradiated with light. , Generate photoacoustic waves.
  • a synthetic resin such as an epoxy resin mixed with a black pigment, a fluorine resin, or a polyurethane resin, and contracts and expands when irradiated with light.
  • Generate photoacoustic waves Generate photoacoustic waves.
  • the light emitted from the laser light source 14 for the insert is irradiated to the photoacoustic wave generation unit 21 through the light guide member 20, so that the photoacoustic wave generation unit 21 performs photoacoustics. A wave is generated.
  • the insert laser light source 14 includes a laser rod 22, an excitation light source 23, a mirror 24, a mirror 25, and a Q switch 26.
  • the laser rod 22 is a laser medium, and for example, an alexandrite crystal can be used as the laser rod 22.
  • the excitation light source 23 is a light source that irradiates the laser rod 22 with excitation light.
  • a light source such as a flash lamp and a laser diode can be used as the excitation light source 23.
  • the mirrors 24 and 25 are opposed to each other with the laser rod 22 in between, and the mirrors 24 and 25 constitute an optical resonator.
  • the mirror 25 is on the output side.
  • a Q switch 26 is inserted in the optical resonator, and the Q switch 26 rapidly changes the state of the insertion loss in the optical resonator from the state where the insertion loss is small to the state where the insertion loss is small. Can be obtained.
  • the pulsed laser light emitted from the output side mirror 25 of the laser light source for insert 14 is guided to the insert 13 through the light guide member 20.
  • the array transducer 2 of the probe 18 shown in FIG. 1 has a plurality of transducers arranged one-dimensionally or two-dimensionally. Each of these transducers transmits an ultrasonic wave in accordance with a drive signal supplied from the transmission unit 3, receives an ultrasonic echo from the subject, and outputs a reception signal for generating a tomographic image. Furthermore, these elements receive photoacoustic waves generated by irradiating the photoacoustic wave generation unit 21 of the insert 13 with light from the laser light source 14 for inserts, and receive a reception signal for generating an insert image. Output.
  • Each vibrator is, for example, a piezoelectric ceramic represented by PZT (Lead Zirconate Titanate), a polymer piezoelectric element represented by PVDF (Poly Vinylidene Di Fluoride) and PMN-PT (Polyvinylidene Fluoride).
  • PZT Lead Zirconate Titanate
  • PVDF Poly Vinylidene Di Fluoride
  • PMN-PT Polyvinylidene Fluoride
  • Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate (lead magnesium niobate-lead titanate solid solution) is formed by forming electrodes on both ends of a piezoelectric body made of a piezoelectric single crystal or the like typified by lead magnesium titanate.
  • the transmission unit 3 of the processor 19 includes, for example, a plurality of pulse generators. From the plurality of transducers of the array transducer 2 based on the transmission delay pattern selected according to the control signal from the device control unit 15. Each drive signal is supplied to a plurality of transducers by adjusting the delay amount so that the transmitted ultrasonic waves form an ultrasonic beam.
  • a pulsed or continuous wave voltage is applied to the electrodes of the transducers of the array transducer 2
  • the piezoelectric body expands and contracts, and pulsed or continuous wave ultrasonic waves are generated from the respective transducers.
  • An ultrasonic beam is formed from the synthesized wave of the ultrasonic waves.
  • the transmitted ultrasonic beam is reflected by a target such as a part of the subject and propagates toward the array transducer 2 of the probe 18.
  • the ultrasonic echo propagating toward the array transducer 2 in this way is received by each transducer constituting the array transducer 2.
  • each transducer constituting the array transducer 2 generates an electric signal by expanding and contracting by receiving a propagating ultrasonic echo, and the receiving unit 4 uses these electric signals as reception signals for tomographic image generation. Output to.
  • each transducer constituting the array transducer 2 is expanded and contracted by receiving a photoacoustic wave to generate an electric signal, as in the case of receiving an ultrasonic wave, and these electric signals are inserted into the insert. It outputs to the receiving part 4 as a received signal for image generation.
  • the reception unit 4 of the processor 19 performs processing of the tomographic image generation reception signal output from the array transducer 2 and processing of the insert image generation reception signal in accordance with the control signal from the device control unit 15.
  • the reception unit 4 has a configuration in which an amplification unit 29 and an AD (Analog Digital) conversion unit 30 are connected in series.
  • the amplifying unit 29 amplifies the tomographic image generation reception signal and the insert image generation reception signal input from each element constituting the array transducer 2 and transmits the amplified reception signal to the AD conversion unit 30.
  • the AD conversion unit 30 converts the tomographic image generation reception signal and the insert image generation reception signal transmitted from the amplification unit 29 into digitized data, and converts these data into a data separation unit of the processor 19. Send to 5.
  • the data separation unit 5 of the processor 19 separates the tomographic image generation reception signal data and the insert image generation reception signal data output from the reception unit 4 and converts the tomographic image generation reception signal data into the tomographic image data.
  • the data is output to the signal generation unit 6, and the data of the reception signal for insert image generation is output to the insert image signal generation unit 10.
  • the tomographic image signal generation unit 6 of the processor 19 has a configuration in which a signal processing unit 31, a DSC (Digital Scan Converter) 32, and an image processing unit 33 are connected in series. .
  • the signal processing unit 31 Based on the reception delay pattern selected in accordance with the control signal from the device control unit 15, the signal processing unit 31 gives each data of the reception signal for tomographic image generation and performs addition (phased addition).
  • Receive focus processing By this reception focus processing, a sound ray signal in which the focal point of the ultrasonic echo is narrowed down to one scanning line is generated.
  • the signal processing unit 31 performs an envelope detection process on the generated sound ray signal after correcting the attenuation caused by the propagation distance according to the depth of the position where the ultrasonic wave is reflected, A B-mode image signal that is tomographic image information related to the tissue in the subject is generated.
  • the B-mode image signal generated in this way is output to the DSC 32.
  • the DSC 32 of the tomographic image signal generation unit 6 raster-converts the B-mode image signal into an image signal in accordance with a normal television signal scanning method.
  • the image processing unit 33 of the tomographic image signal generation unit 6 performs various necessary image processing such as brightness correction, tone correction, sharpness correction, and color correction on the image data obtained in the DSC 32, and then performs B
  • the mode image signal is output to the image superimposing unit 7.
  • the insert image signal generation unit 10 of the processor 19 generates an insert image signal representing an image of the distal end portion FE of the insert 13 from the insert image generation reception signal.
  • the insert image signal generation unit 10 has the same internal configuration as the tomographic image signal generation unit 6.
  • the insert image signal generation unit 10 inserts processing similar to that performed by the tomographic image signal generation unit 6.
  • An insert image signal representing the image of the tip FE of the insert 13 is generated by applying to the reception signal for generating the object image.
  • the first signal width detection unit 11 of the processor 19 is configured to detect an insert image signal having a signal strength of a ratio determined with respect to the peak value of the signal strength in the insert image signal generated by the insert image signal generation unit 10.
  • the first signal width is detected.
  • the first signal width refers to the width of a signal group having a signal strength at a ratio determined with respect to the peak value of the signal strength in the insert image signal generated by the insert image signal generation unit 10. For example, when the predetermined ratio is 20%, the first signal width detection unit 11 determines the signal width of the insert image signal having a value of 20% of the peak value of the signal strength of the insert part image signal. It is detected as the first signal width.
  • the tip FE of the insert 13 when the tip FE of the insert 13 is inserted into a blood vessel, the photoacoustic wave propagating around the tip FE of the insert 13 may be difficult to attenuate. Therefore, when the tip FE of the insert 13 is inserted into a blood vessel, the peak value is compared with a typical insert image signal such as when the tip FE of the insert 13 is not inserted into a blood vessel. In some cases, an insert image signal having a high signal intensity in a wide range centering on the image can be obtained. When such an insert image signal is displayed on the display unit 9, a so-called artifact is generated in which an image of the distal end portion FE of the insert 13 is expanded and displayed.
  • the insert display image signal generation unit 12 of the processor 19 adjusts the signal width of the insert image signal to be equal to or smaller than the predetermined second signal width in order not to display such an artifact on the display unit 9. An insert display image signal is generated.
  • the insert display image signal generation unit 12 inserts the insert image based on the first signal width of the insert image signal detected by the first signal width detection unit 11 and the determined second signal width. Adjust the signal width.
  • the second signal width is a signal width set as an upper limit value with respect to the maximum width of the image of the distal end portion FE of the insert 13, and the tomogram of the subject on which the image of the distal end portion FE of the insert 13 is superimposed. It is desirable that the setting is made so that the image is not easily viewed.
  • the image superimposing unit 7 of the processor 19 is based on the tomographic image signal generated by the tomographic image signal generating unit 6 and the insert display image signal generated by the insert display image signal generating unit 12. And the image of the tip FE of the insert 13 are superimposed and output to the display controller 8.
  • “superimpose the tomographic image of the subject and the image of the tip FE of the insert 13” is generated based on the tomographic image of the subject generated based on the tomographic image signal and the insert display image signal.
  • the tomographic image of the subject and the distal end portion of the insert 13 are simply formed by superimposing the images of the tip FE of the inserted insert 13 or by forming a composite signal obtained by synthesizing the tomographic image signal and the insert display image signal. This refers to generating one image on which an FE image is superimposed.
  • the apparatus control unit 15 of the processor 19 controls each unit of the ultrasonic apparatus 1 based on a program stored in advance in the storage unit 17 and the user's operation via the operation unit 16.
  • the display control unit 8 of the processor 19 performs a predetermined process on the image output from the image superimposing unit 7 under the control of the device control unit 15 to generate an image that can be displayed on the display unit 9.
  • the display unit 9 of the ultrasonic apparatus 1 displays an image generated by the display control unit 8 and includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the operation unit 16 of the ultrasonic apparatus 1 is for a user to perform an input operation, and can be configured to include a keyboard, a mouse, a trackball, a touch pad, a touch panel, and the like.
  • the storage unit 17 stores an operation program or the like of the ultrasonic apparatus 1 and includes an HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), FD (Flexible Disk), MO. Disc (Magneto-Optical disc), MT (Magnetic Tape), RAM (Random Access Memory), CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc) ), An SD card (Secure Digital card), a USB memory (Universal Serial Bus memory), a server connected to a network, or the like can be used.
  • HDD Hard Disk Drive
  • SSD Solid State Drive
  • FD Fexible Disk
  • Disc Magnetic-Optical disc
  • MT Magnetic Tape
  • RAM Random Access Memory
  • CD Compact Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • An SD card Secure Digital card
  • USB memory Universal Serial Bus memory
  • the processor 19 having the display image signal generation unit 12 and the device control unit 15 includes a CPU (Central Processing Unit) and a control program for causing the CPU to perform various processes. May be used.
  • the insert display image signal generation unit 12 and the device control unit 15 may be partly or wholly integrated into one CPU.
  • step S1 a tomographic image signal representing a tomographic image of a subject is generated.
  • an ultrasonic beam is emitted from the tissue of the subject by irradiating the ultrasonic beam into the subject from the array transducer 2, and the ultrasonic echo is received by the array transducer 2.
  • a generation reception signal is generated.
  • a tomographic image signal is generated by the tomographic image signal generation unit 6 based on the reception signal for generating a tomographic image thus obtained.
  • step S ⁇ b> 2 laser light is irradiated from the laser light source 14 for inserts to the photoacoustic wave generation unit 21 of the insert 13. As a result, a photoacoustic wave is generated from the photoacoustic wave generator 21.
  • the array transducer 2 receives the photoacoustic wave from the photoacoustic wave generation unit 21 and generates an insertion image generation reception signal.
  • the insert image generation reception signal is output to the insert image signal generation unit 10 via the data separation unit 5, and the insert image signal generation unit 10 generates an insert image signal.
  • the first signal width detector 11 detects the first signal width of the insert image signal generated in step S4. At this time, the first signal width detector 11 detects the signal width of the insert image signal having the signal intensity at a ratio determined with respect to the peak value of the insert image signal as the first signal width. For example, when the signal intensity of the ratio determined with respect to the peak value of the insert image signal is 20% of the signal intensity with respect to the peak value of the insert image signal, the first signal width detection unit 11 As shown in FIG. 8, the signal width W1 of the insert image signal SA having 0.2 as the signal intensity is 20% of 1.0 which is the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA. It is detected as one signal width W1.
  • the insert image signal SA shown in FIG. 8 is standardized so that the peak value of the signal intensity E is 1.0, and the peak value is also shown when the insert image signal SA is shown later. A signal normalized to be 1.0 is shown.
  • step S6 the insert display image signal generation unit 12 determines whether or not the first signal width W1 detected in step S5 is larger than the determined second signal width W2.
  • the insert display image signal generation unit 12 outputs an insert display image signal having a maximum width corresponding to the second signal width W2 in step S7. Generate.
  • the insert display image signal generation unit 12 centers the peak position P0 where the signal intensity E is 1.0, which is the peak value, in the insert image signal SA.
  • a portion from the center to the determined second signal width W2 is defined as an insert display image signal SB.
  • the insert display image signal SB shown in FIG. 8 has a large signal strength E with little attenuation of the signal strength E in a wide range centered on the peak position P0.
  • the image superimposing unit 7 in step S8 determines the tomographic image of the subject based on the insert display image signal SB and the tomographic image signal generated in step S1.
  • the image of the tip FE of the insert 13 is superimposed on the display unit 9 and displayed.
  • Step S6 when it is determined that the first signal width W1 is smaller than the determined second signal width W2, the insert display image signal generation unit 12 proceeds to Step S9, and the second signal width W2 An insert display image signal having a smaller maximum width is generated.
  • the insert display image signal generation unit 12 is centered on a peak position P0 where the signal intensity E is 1.0, which is the peak value, in the insert image signal SA.
  • a portion from this center to the first signal width W1 smaller than the second signal width W2 is defined as an insert display image signal SB.
  • the three thin lines FL in FIG. 9 represent isointensity lines of signal intensity E with signal intensity E of 0.8, 0.6, and 0.4, respectively. It can be seen that the signal intensity E of the insert display image signal SB shown in FIG.
  • the first signal width W1 is the maximum width of the insert display image signal SB. Therefore, in order to clearly display the image of the tip FE of the insert 13 on the display unit 9, the first signal width W1 is the background noise of the received signal for generating the insert image in the insert image signal SA. It is desirable that the signal width be a portion having a larger signal strength. That is, the determined ratio is such that the signal intensity of the determined ratio with respect to the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA has a signal intensity larger than the background noise of the received signal for generating the insert image. It is desirable that it is set.
  • step S9 When the insert display image signal SB is generated in step S9, the tomographic image of the subject and the image of the distal end portion FE of the insert 13 are superimposed and displayed on the display unit 9 in step S8. The operation of the ultrasonic apparatus 1 ends.
  • an acoustic wave device such as a conventional ultrasonic device that includes an insert having a photoacoustic wave generation unit at a distal end and generates a tomographic image of a subject
  • the distal end of the insert is inserted into a blood vessel.
  • the larger the maximum signal strength PE of the received signal for generating the insert image corresponding to the photoacoustic wave from the photoacoustic wave generating unit is, The photoacoustic wave in the vicinity of the tip is less likely to attenuate.
  • the display width DW of the display area DR1 corresponding to the tip of the insert is increased.
  • the image T1 of the distal end portion of the insert in which the artifact is generated is superimposed on the tomographic image U of the subject and displayed on the display unit. This makes it difficult for the user to visually recognize the tissue or the like of the subject included in the tomographic image U, and makes it difficult for the user to confirm the precise position of the distal end portion of the insert.
  • the ultrasonic device 1 when the first signal width W1 is larger than the determined second signal width W2, the maximum width corresponding to the second signal width W2 is obtained. Is generated, and when the first signal width W1 is smaller than the second signal width W2, an insert display image signal SB having a maximum width smaller than the second signal width W2 is generated. Is done. Accordingly, as shown in the display region DR2 of FIG.
  • the insert The display width DW corresponding to the display area DR2 of the 13 tip portions FE can be made equal to or smaller than the second signal width W2. Therefore, according to the ultrasonic device 1, for example, as shown in FIG. 12, the image T2 of the distal end portion FE of the insert 13 in which the influence of the artifact is suppressed is superimposed on the tomographic image U of the subject on the display unit 9. indicate.
  • the insert display image signal SB having the maximum width corresponding to the second signal width W2 may be generated.
  • the insert image signal SA is generated in steps S2 to S4.
  • the tomographic image signal is generated after the insert image signal SA is generated. It may be generated.
  • the insert display image signal generation unit 12 determines whether or not the insert display image signal 12 is greater than the determined second signal width W2 of the insert image signal SA. Although the maximum width of the signal SB is adjusted, when the first signal width W1 is equal to the second signal width W2, the portion up to the second signal width W2 with the peak position P0 of the insert image signal SA as the center. May be processed as the insert display image signal SB, or the portion from the peak position P0 to the first signal width W1 may be processed as the insert display image signal SB.
  • the insert display image signal generation unit 12 corresponds to the first signal width W1 when the first signal width W1 of the insert image signal SA is smaller than the determined second signal width W2.
  • the insert display image signal SB having the maximum width is generated, in order to prevent the image of the distal end portion FE of the insert 13 from becoming difficult to be visually recognized, the insert display image signal SB is compared with the maximum width of the insert display image signal SB.
  • a lower limit can also be set.
  • An ultrasonic device 1 that is an acoustic wave device according to the second embodiment has the same configuration as the ultrasonic device 1 according to the first embodiment illustrated in FIG. 1, and the ultrasonic device according to the second embodiment. Detailed description of the configuration of 1 will be omitted.
  • Steps S1 to S8 in the flowchart shown in FIG. 13 are the same as steps S1 to S8 in the first embodiment shown in FIG. That is, a tomographic image of the subject is generated in step S1, and when laser light is irradiated from the laser light source 14 for inserts to the photoacoustic wave generation unit 21 of the insert 13 in step S2, the array transducer 2 is moved in step S3. The photoacoustic wave generated from the photoacoustic wave generation unit 21 is received to generate an insert image generation reception signal, and an insert image signal SA is generated from the insert image generation reception signal in step S4.
  • the insert display image signal generation unit 12 determines whether or not the first signal width W1 is larger than the determined second signal width W2. Determine whether.
  • the insert display image signal generation unit 12 centers the peak position P0 of the insert image signal SA in the insert image signal SA.
  • the portion having the maximum width corresponding to the second signal width W2 is defined as the insert display image signal SB.
  • the image superimposing unit 7 determines the tomographic image of the subject and the tip of the insert 13 based on the tomographic image signal generated in step S1 and the insert display image signal SB generated in step S7. The FE image is superimposed and displayed on the display unit 9.
  • the insert display image signal generation unit 12 performs the first operation as step S10. It is determined whether or not the signal width W1 is smaller than the determined third signal width W3.
  • the third signal width W3 is a signal width that is smaller than the second signal width W2 and is defined as a lower limit value of the maximum width for the image of the distal end portion FE of the insert 13.
  • the size of the third signal width W3 is not particularly limited as long as the user can easily visually recognize the image of the distal end portion FE of the insert 13.
  • the third signal width W3 can be set to the size of the minimum pixel of the display unit 9 and the size of the wavelength of the acoustic wave propagating in the subject. More specifically, for example, 0.3 mm Can be set to a degree.
  • the insert display image signal generation unit 12 When the first signal width W1 is smaller than the third signal width W3, the insert display image signal generation unit 12 outputs the insert display image signal SB having the maximum width corresponding to the third signal width W3 in step S11. Generate. At this time, for example, as shown in FIG. 14, the insert display image signal generation unit 12 centered on the peak position P0 where the signal intensity E is 1.0 which is the peak value in the insert image signal SA. A portion from the center to the determined third signal width W3 is defined as an insert display image signal SB.
  • step S11 When the insert display image signal SB is generated in step S11, the image superimposing unit 7 in step S8, the tomographic image signal of the subject generated in step S1, and the insert display image signal SB generated in step S11. Based on the above, the tomographic image of the subject and the image of the tip FE of the insert 13 are superimposed and displayed on the display unit 9.
  • step S10 when the insert display image signal generation unit 12 determines that the first signal width W1 is larger than the third signal width W3, in step S12, the insert display image signal generation unit 12 corresponds to the first signal width W1.
  • An insert display image signal SB having a large amount is generated.
  • the insert display image signal generation unit 12 inserts a portion from the center to the first signal width W1 from the peak position P0 in the insert image signal SA.
  • the object display image signal SB is assumed.
  • step S12 When the insert display image signal SB is generated in step S12, the tomographic image of the subject and the image of the tip FE of the insert 13 are superimposed on each other and displayed on the display unit 9 in step S8.
  • the operation of the ultrasonic apparatus 1 ends.
  • the first signal width W1 of the insert image signal SA is equal to the second signal width W2 in step S6, the process proceeds to step S7, and the maximum corresponding to the second signal width W2 of the insert image signal SA.
  • a portion having a large portion may be used as the insert display image signal SB, or the process may proceed to step S10 to determine whether or not the first signal width W1 is smaller than the third signal width W3.
  • step S10 when the process proceeds to step S10, the first signal width W1 is equal to the second signal width W2 and is larger than the third signal width W3. Therefore, the process proceeds to step S12 and corresponds to the first signal width W1. Therefore, the insert display image signal SB having the maximum width is generated. If the first signal width W1 is equal to the third signal width W3 in step S10, the process proceeds to step S11 to generate an insert display image signal SB having a maximum width corresponding to the third signal width W3. Alternatively, the process may proceed to step S12 to generate the insert display image signal SB having the maximum width corresponding to the first signal width W1.
  • the ultrasonic device 1 when the first signal width W1 of the insert image signal SA is smaller than the third signal width W3 smaller than the determined second signal width W2. Since the maximum width of the insert display image signal SB can be greater than or equal to the third signal width, the image width of the tip portion FE of the insert 13 is displayed small, so that the tip portion FE of the insert 13 is displayed. It is possible to prevent the image from being easily viewed by the user.
  • the insert display image signal generation unit 12 has the first signal width W1 when the first signal width W1 of the insert image signal SA is smaller than the determined second signal width W2.
  • the maximum width of the insert display image signal SB is adjusted depending on whether or not it is smaller than the third signal width W3, when the first signal width W1 is equal to the third signal width W3, the insert image signal
  • the insert display image signal SB may be generated based on the portion from the peak position P0 to the third signal width W3 with the SA peak position P0 as the center, and from the peak position P0 to the first signal width W1. This processing may be performed to make the part of the display image signal SB.
  • Embodiment 3 In the second embodiment, when the first signal width W1 of the insert image signal SA is smaller than the third signal width W3, the insert display image signal SB having the maximum width equal to the third signal width W3 is generated. However, at this time, by generating the insert display image signal SB based on the image signal obtained by enlarging the insert image signal SA, the image of the tip FE of the insert 13 is more easily visible to the user. Can be.
  • the ultrasonic device that is an acoustic wave device according to Embodiment 3 is the same as that shown in FIG. 1 except that the insert display image signal generation unit 34 shown in FIG. 16 is used instead of the insert display image signal generation unit 12.
  • the configuration is the same as that of the ultrasonic device 1 of the first embodiment.
  • the insert display image signal generation unit 34 in Embodiment 3 has a configuration in which an insert image signal enlargement unit 35 and an insert display image signal identification unit 36 are connected in series.
  • the insert image signal enlarging unit 35 of the insert display image signal generating unit 34 is a signal having a ratio determined with respect to the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA generated by the insert image signal generating unit 10.
  • An enlarged image signal is generated by enlarging the insert image signal SA until the signal width having the intensity is larger than the third signal width W3.
  • the insert image signal enlargement unit 35 can determine the signal intensity of at least the portion of the insert image signal SA from the center to the third signal width W3 with the peak position P0 of the insert image signal SA as the center. It can be increased at a higher magnification.
  • the signal intensity at a ratio determined with respect to the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA is 20% of the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA.
  • the insert image signal enlargement unit 35 has a signal width having a signal strength of 20% with respect to the peak value of the signal strength E of the insert image signal SA as shown in FIG.
  • the enlarged image signal SC can be generated by increasing the overall signal intensity E of the insert image signal SA at a predetermined enlargement rate until the signal width W3 is reached.
  • the insert display image signal specifying unit 36 of the insert display image signal generating unit 34 specifies a portion to be used as the insert display image signal SB in the enlarged image signal SC generated by the insert image signal expanding unit 35. .
  • the insert display image signal specifying unit 36 performs the same process as the process performed by the insert display image signal generation unit 12 in the first and second embodiments on the enlarged image signal SC.
  • the insert display image signal specifying unit 36 has a portion from the center to the third signal width W3 with the peak position P0 of the enlarged image signal SC as the center in the enlarged image signal SC. It is assumed that the insert display image signal SB.
  • the signal intensity E of the insert image signal SA by increasing the overall signal intensity E of the insert image signal SA at a predetermined enlargement ratio, a portion of the enlarged image signal SC where the signal intensity E exceeds 1.0 is saturated.
  • the signal intensity E is represented as 1.0.
  • the insert image signal SA when the first signal width W1 of the insert image signal SA is smaller than the third signal width W3, the insert image signal SA is enlarged. Since the image signal SC is generated and the insert display image signal SB is generated from the enlarged image signal SC, the image of the distal end portion FE of the insert 13 can be made more easily visible to the user.
  • the enlarged image signal SC generated by the insert image signal enlargement unit 35 As an example of the enlarged image signal SC generated by the insert image signal enlargement unit 35, as shown in FIG. 17, it is generated by increasing the signal intensity E of the insert image signal SA at a predetermined enlargement ratio.
  • the enlarged image signal SC is shown. However, if the insert image signal SA is expanded until the signal width having a signal intensity at a predetermined ratio with respect to the peak value of the insert image signal SA is larger than the third signal width W3, the enlarged image signal SC is expanded. Is not limited to this.
  • the insert image signal enlarging unit 35 increases the signal intensity of the portion from the center to the third signal width W3 by a predetermined offset amount with respect to at least the peak position P0 in the insert image signal SA. Accordingly, the enlarged image signal SC can be generated.
  • the insert image signal enlargement unit 35 has a signal intensity greater than a signal intensity of a ratio determined with respect to at least the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA in the insert image signal SA.
  • the enlarged image signal SC can also be generated by enlarging the signal width of the included portion at a predetermined enlargement ratio. As a specific example, for example, as shown in FIG. 19, the signal intensity at a ratio determined with respect to the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA becomes the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA.
  • the insert image signal enlargement unit 35 has a signal width of a portion having a signal intensity of 20% with respect to the peak value of the signal intensity E of the insert image signal SA.
  • the insert image signal enlargement unit 35 has a signal intensity higher than the signal intensity determined at least in the portion from the center to the third signal width W3 with the peak position P0 as the center in the insert image signal SA.
  • the enlarged image signal SC can also be generated by uniformly increasing the signal intensity of the small portion to the predetermined signal intensity.
  • the insert image signal expansion unit 35 has a third signal width W3 centered on the peak position P0.
  • the enlarged image signal SC can be generated by uniformly increasing the signal strength of the portion where the signal strength is smaller than 0.8 to 0.8.
  • the insert image signal enlargement unit 35 calculates the signal intensity of the portion from the center to the third signal width W3 with respect to at least the peak position P0 in the insert image signal SA.
  • the enlarged image signal SC can be generated by increasing to the peak value of.
  • the insert image signal enlargement unit 35 sets the signal intensity to a peak value of 1.0 at a portion up to the third signal width W3 centered on the peak position P0.
  • the enlarged image signal SC can be generated by increasing up to.
  • the insert display image signal SB whose maximum width is adjusted according to the size of the first signal width W1 of the insert image signal SA is generated.
  • the maximum width of the display image signal SB may be enlarged or reduced with respect to the first signal width W1 of the insert image signal SA. Therefore, by causing the user to recognize whether the maximum width of the insert display image signal SB corresponding to the image of the distal end portion FE of the insert 13 is expanded or reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA. The user can be alerted about the positional relationship of the tip FE of the insert 13 in the subject.
  • the ultrasonic device which is an acoustic wave device according to the fourth embodiment is the same as that shown in FIG. 1 except that the insert display image signal generation unit 37 shown in FIG. 22 is used instead of the insert display image signal generation unit 12.
  • the configuration is the same as that of the ultrasonic device 1 of the first embodiment.
  • the insert display image signal generation unit 37 according to the fourth embodiment has a configuration in which an insert display image signal specifying unit 36 and an image enhancement unit 38 are connected in series.
  • the insert display image signal specifying unit 36 in the fourth embodiment is the same as the insert display image signal specifying unit 36 in the third embodiment, and the insert image generated by the insert image signal generating unit 10.
  • the signal SA a portion to be used as the insert display image signal SB is specified.
  • the image emphasizing unit 38 of the insert display image signal generating unit 37 is the case where the maximum width of the insert display image signal SB is different from the first signal width W1 of the insert image signal SA, that is, the maximum of the insert display image signal SB.
  • the image is greatly enlarged or reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA, the image of the tip FE of the insert 13 is highlighted on the display unit 9.
  • the image emphasizing unit 38 superimposes the contour line of the region having the first signal width W1 on the display unit 9 with the peak position P0 of the insert image signal SA as the center on the image of the tip FE of the insert 13. Can be displayed.
  • the image enhancement unit 38 inserts the peak position P0 as the center as shown in FIG.
  • a contour image signal C corresponding to the contour line of the first signal width W1 surrounding the object display image signal SB is generated, and this contour image signal C is given to the insert display image signal SB.
  • the user recognizes the image of the contour line positioned so as to surround the image of the distal end portion FE of the insert 13, whereby the maximum width of the insert display image signal SB is the first signal width W1 of the insert image signal SA. It can be grasped that this is a reduced version.
  • the image emphasizing unit 38 is centered on the peak position P0 as shown in FIG.
  • a contour image signal C corresponding to the contour of the region having the first signal width W1 as included in the insert display image signal SB is generated, and this contour image signal C is used as the insert display image signal SB.
  • the user recognizes the image of the contour line positioned so as to surround the image of the distal end portion FE of the insert 13, whereby the maximum width of the insert display image signal SB is the first signal width W1 of the insert image signal SA. It can be grasped that it was expanded from.
  • the ultrasonic device is the maximum width of the insert display image signal SB enlarged or reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA? Accordingly, the maximum width of the image of the front end portion FE of the insert 13 is enlarged from the first signal width W1 of the insert image signal SA. It is possible to make the user recognize whether or not the image has been reduced, and call the user's attention about the positional relationship of the distal end portion FE of the insert 13 in the subject.
  • the image enhancement unit 38 of the insert display image signal generation unit 37 enhances the image of the tip FE of the insert 13 by adding a contour line image signal C representing a contour line to the insert display image signal SB.
  • the contour lines corresponding to the contour image signal C are mutually displayed. It can be displayed on the display unit 9 by different display modes.
  • the image emphasizing unit 38 applies the contour lines corresponding to the contour image signal C to each other when the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 and when it is enlarged. Different colors can be displayed.
  • the image emphasizing unit 38 has a contour line corresponding to the contour image signal C when the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 and when it is enlarged.
  • the highlighted display of the image of the distal end portion FE of the insert 13 indicates whether the maximum width of the insert display image signal SB is enlarged or reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA. If it can be made to recognize, it will not be limited to providing the outline image signal C to the insert display image signal SB.
  • the image enhancement unit 38 is enlarged when the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA.
  • the outer peripheral portions CT1 and CT2 of the insert display image signal SB can be made different from each other.
  • FIG. 25 shows a case where the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 to the second signal width W2 of the insert image signal SA
  • FIG. The case where the maximum width of the object display image signal SB is expanded from the first signal width W1 to the third signal width W3 of the insert image signal SA is shown.
  • the outer peripheral portion CT1 of the insert display image signal SB can be constituted by different types of lines such as a solid line and a broken line.
  • the image enhancement unit 38 enlarges the case where the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 of the insert image signal SA.
  • the insert display image signal SB having different colors can be obtained.
  • FIG. 27 shows a case where the maximum width of the insert display image signal SB is reduced from the first signal width W1 to the second signal width W2 of the insert image signal SA. It shows that SB has the first display color DC1.
  • FIG. 28 shows a case where the maximum width of the insert display image signal SB is expanded from the first signal width W1 to the third signal width W3 of the insert image signal SA, and the insert display image signal SB. Indicates that it has the second display color DC2.
  • the insert display image signal generation unit 37 according to the fourth embodiment can further include the insert image signal enlargement unit 35 according to the third embodiment.
  • Embodiment 3 and Embodiment 4 of the present invention can be used in combination with each other.
  • Embodiment 5 when the insert display image signal SB is generated, the first signal width W1 of the insert image signal SA is compared with the determined second signal width W2.
  • the second signal width W2 can be set by the user.
  • FIG. 29 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic device 41 that is an acoustic wave device according to the fifth embodiment.
  • the ultrasonic device 41 of the fifth embodiment further includes a second signal width setting unit 42 connected to the insert display image signal generation unit 12 in the ultrasonic device 1 of the first embodiment shown in FIG.
  • the device control unit 15 is connected to the second signal width setting unit 42.
  • the signal generator 12, the device controller 15, and the second signal width setting unit 42 constitute a processor 43.
  • the second signal width setting unit 42 of the processor 43 is compared with the first signal width W1 of the insert image signal SA when the insert display image signal generation unit 12 generates the insert display image signal SB.
  • a signal width W2 is set.
  • the second signal width setting unit 42 can set a value input from the user via the operation unit 16 as the second signal width W2.
  • the ultrasonic device 41 since the user sets the second signal width W2 in advance, the tissue or the like included in the tomographic image of the subject is more easily visible.
  • the size of the image of the tip FE of the insert 13 can be adjusted.
  • the second signal width setting unit 42 may be configured such as water and ultrasonic jelly different from the subject.
  • the second signal width W2 can be set based on the first signal width W1 detected in the calibration medium.
  • the photoacoustic wave generation unit 21 of the insert 13 is irradiated with laser light from the insert laser light source 14 while the tip FE of the insert 13 is positioned in the calibration medium.
  • the second signal width setting unit 42 converts the signal width having the signal strength of a predetermined ratio to the signal strength E of the insert image signal SA to the second signal width. It can be set as W2.
  • FIG. 30 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic device 44 according to a modification of the fifth embodiment.
  • This ultrasonic device 44 includes the processor 43A having the second signal width setting unit 42A instead of the processor 43 having the second signal width setting unit 42 in the ultrasonic device 41 of the fifth embodiment shown in FIG.
  • a tip diameter reading unit 45 connected to the device control unit 15 is further added.
  • the diameter of the tip portion FE of the insert 13 is connected to the root portion of the insert 13, the cable 13A connected to the insert 13, a connector 13B for connecting one end of the cable 13A to the laser light source 14 for insert, and the like.
  • a tip diameter recording unit made up of an IC (Integrated Circuit) tag and a bar code recorded with the tip diameter reading unit 45 is automatically attached from the tip diameter recording unit. Read the diameter of the part FE.
  • the second signal width setting unit 42A calculates a converted value by multiplying a value determined by the diameter value read by the tip diameter reading unit 45, and sets the converted value as the second signal width W2. Therefore, according to the ultrasonic device 44 according to the modification of the fifth embodiment, the distal end portion FE of the insert 13 displayed on the display unit 9 while saving the user from inputting the value of the second signal width W2. The actual size of the tip FE of the insert 13 can be more accurately reflected on the image of.
  • Embodiment 6 In the first to fifth embodiments, it is shown that the present invention is applied to an ultrasonic apparatus provided with the insert 13 having the photoacoustic wave generation unit 21.
  • the present invention can also be applied to a photoacoustic apparatus that includes an insert 13 having an acoustic wave generator 21 and generates a tomographic image of a subject based on photoacoustic waves emitted from a tissue or the like in the subject. .
  • FIG. 31 is a block diagram showing a configuration of a photoacoustic apparatus 46 that is an acoustic wave apparatus according to the sixth embodiment.
  • the photoacoustic apparatus 46 includes a probe 47 instead of the probe 18 in the ultrasonic apparatus 1 of the first embodiment illustrated in FIG. 1, and a subject laser light source 48 connected to the probe 47 instead of the transmitter 3.
  • a processor 50 instead of the processor 19.
  • the processor 50 includes a tomographic image signal generation unit 49 instead of the tomographic image signal generation unit 6 in the processor 19 of the first embodiment shown in FIG. Other than that, it has the same configuration as the ultrasonic device 1 of the first embodiment.
  • the probe 47 includes an array transducer 47A and a subject laser beam irradiation unit 47B disposed adjacent to both ends of the array transducer 47A.
  • the receiving unit 4 is connected to the array transducer 47 ⁇ / b> A of the probe 47, and the subject laser light source 48 is connected to the two subject laser light irradiation units 47 ⁇ / b> B of the probe 47.
  • the apparatus controller 15 is connected to the subject laser light source 48.
  • the tomographic image signal generator 49 constitutes a processor 50.
  • a subject beam irradiation unit 47B of the probe 47 and a subject laser light source 48 constitute a subject beam irradiation unit, and the array transducer 47A of the probe 47 and the reception unit 4 receive signals.
  • a generation unit is configured.
  • the subject laser light source 48 shown in FIG. 31 has the same internal configuration as the insert laser light source 14, and emits pulsed laser light under the control of the apparatus control unit 15.
  • the two subject laser light irradiation sections 47B of the probe 47 are connected to the subject laser light source 48 by a light guide member (not shown) such as an optical fiber, and the pulse laser light from the subject laser light source 48 is received. Irradiate the subject.
  • the array transducer 47A of the probe 47 has the same configuration as the array transducer 2 in the first embodiment shown in FIG. 1, and receives a tomographic image generation reception signal based on the photoacoustic wave emitted from the tissue of the subject. And an insert image generation reception signal is generated based on the photoacoustic wave emitted from the photoacoustic wave generation unit 21 of the insert 13.
  • the tomographic image generation reception signal generated by the array transducer 47A is output to the tomographic image signal generation unit 49 via the data separation unit 5.
  • the tomographic image signal generation unit 49 has the same configuration as the tomographic image signal generation unit 6 in the first embodiment shown in FIG. 1, and from the received signal for generating the tomographic image based on the photoacoustic wave, A tomographic image signal representing a tomographic image of the subject is generated.
  • the image superimposing unit 7 Based on the tomographic image signal and the insert display image signal SB generated by the insert display image signal generating unit 12, the image superimposing unit 7 obtains the tomographic image of the subject and the image of the distal end portion FE of the insert 13. Superimposed and displayed on the display unit 9.
  • the insert image signal generation unit 10 and the first signal width detection unit 11 are the same as the ultrasonic apparatus 1 of the first embodiment shown in FIG.
  • the insert display image signal generation unit 12 the maximum signal intensity PE of the reception signal for insert image generation corresponding to the photoacoustic wave from the photoacoustic wave generation unit 21, as shown in FIG. 10.
  • the display width DW corresponding to the display area DR2 of the distal end portion FE of the insert 13 can be made equal to or smaller than the second signal width W2.
  • the photoacoustic apparatus 46 it is prevented that the structure
  • a probe A processor for irradiating an ultrasonic beam or laser light into the subject from the probe;
  • An insert that can be inserted into the subject and has a photoacoustic wave generator at the tip;
  • a laser light source for an insert that generates a photoacoustic wave from the photoacoustic wave generation unit by irradiating the photoacoustic wave generation unit of the insert with a laser beam;
  • the processor is The acoustic wave emitted from the tissue of the subject is irradiated by irradiating the ultrasonic beam or the laser beam into the subject from the probe to generate a reception signal for generating a tomographic image, and the photoacoustic wave generation Receiving a photoacoustic wave by the unit to generate a reception signal for generating an insert image, Generate a tomographic image signal representing a tomographic
  • An insert display image signal having a maximum width corresponding to a width is generated, and when the first signal width is smaller than the second signal width, the peak position is centered on the insert image signal and the first signal width is smaller than the second signal width.
  • An acoustic wave device that superimposes a tomographic image of the subject and an image of a distal end portion of the insert on the display unit based on the tomographic image signal and the insert display image signal.

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Abstract

アーチファクトの存在により音響波画像に含まれる被検体の組織等がユーザに視認されにくくなることを防止する音響波装置および音響波装置の制御方法を提供する。音響波装置（１）は、光音響波発生部（２１）を有する挿入物（１３）と、光音響波発生部（２１）による光音響波の受信信号から挿入物画像信号（ＳＡ）を生成する挿入物画像信号生成部（１０）と、挿入物画像信号（ＳＡ）のうち定められた信号強度の部分の第１信号幅（Ｗ１）を検出する第１信号幅検出部（１１）と、第１信号幅（Ｗ１）が第２信号幅（Ｗ２）よりも大きい場合に挿入物画像信号（ＳＡ）のピーク位置（Ｐ０）を中心とし且つ第２信号幅（Ｗ２）に相当する幅の挿入物表示画像信号（ＳＢ）を生成し、第１信号幅（Ｗ１）が第２信号幅（Ｗ２）より小さい場合に第２信号幅（Ｗ２）より小さい幅の挿入物表示画像信号（ＳＢ）を生成する挿入物表示画像信号生成部（１２）とを備える。

Description

音響波装置および音響波装置の制御方法
　本発明は、音響波装置および音響波装置の制御方法に係り、特に、穿刺針等の挿入物を備える音響波装置および音響波装置の制御方法に関する。
　従来から、超音波および光音響波等の音響波を用いて被検体の断層画像を得る技術が知られている。例えば、超音波を用いて被検体の断層画像を得る超音波装置は、一般的に、複数の素子が配列されたアレイトランスデューサから被検体内に向けて超音波ビームを送信し、被検体からの超音波エコーをアレイトランスデューサにより受信して素子データを取得する。さらに、超音波装置は、取得した素子データを電気的に処理して、被検体の部位が写る超音波画像を生成することができる。また、例えば、光音響波を用いて被検体の断層画像を得る光音響装置は、一般的に、レーザ光源から発せられたレーザ光を被検体内に照射し、被検体の組織に含まれるヘモグロビン等の生体内物質から出射される光音響波をアレイトランスデューサにより受信して素子データを取得する。光音響装置は、この素子データを電気的に処理して、被検体の部位が写る光音響画像を生成することができる。
　また、従来、被検体に穿刺針等の挿入物を挿入することにより、試料採取および薬液注入等の処置が行われている。このように、挿入物を使用して試料採取および薬液注入等の処置を行う際に、被検体の安全のため、挿入物の先端部の位置が確認できるように種々の工夫がなされている。
　例えば、特許文献１には、先端部に光音響波発生部を有する穿刺針を備え、この光音響波発生部にレーザ光を照射して、発生した光音響波を受信することにより、穿刺針の先端部の画像を生成することができる超音波装置が開示されている。特許文献１に開示されている超音波装置は、超音波を用いて生成した被検体の断層画像に穿刺針の先端部の画像を重畳した合成画像を、表示部に表示する。
特開２０１６－６４０１１号公報
　しかしながら、本発明者らは、特許文献１に開示されているような、先端部に光音響波発生部を有する穿刺針等の挿入物が血管内に挿入された場合等に、挿入物の先端部の画像が膨張して表示される、いわゆるアーチファクトが発生するおそれがあることを発見した。このような場合には、アーチファクトの存在により、被検体の断層画像に含まれる組織等がユーザに視認されにくくなり、ユーザが挿入物の先端部の精確な位置を確認することが困難になるという問題がある。
　本発明は、このような従来の問題点を解消するためになされ、アーチファクトの存在により音響波画像に含まれる被検体の組織等がユーザに視認されにくくなることを防止することができる音響波装置および音響波装置の制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る音響波装置は、被検体内に超音波ビームまたはレーザ光を照射することにより被検体の組織から音響波を出射させる被検体用ビーム照射部と、被検体内に挿入可能であり且つ先端部に光音響波発生部を有する挿入物と、挿入物の光音響波発生部にレーザ光を照射することにより光音響波発生部から光音響波を発生させる挿入物用レーザ光源と、被検体の組織から出射される音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成し且つ光音響波発生部による光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成する受信信号生成部と、断層画像生成用受信信号から被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成する断層画像信号生成部と、挿入物画像生成用受信信号から挿入物の先端部の画像を表す挿入物画像信号を生成する挿入物画像信号生成部と、挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する挿入物画像信号の第１信号幅を検出する第１信号幅検出部と、第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、挿入物画像信号から、挿入物画像信号の信号強度がピーク値となるピーク位置を中心とし且つ第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、第１信号幅が第２信号幅よりも小さい場合に、挿入物画像信号から、ピーク位置を中心とし且つ第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成する挿入物表示画像信号生成部と、表示部とを備え、断層画像信号と挿入物表示画像信号に基づいて被検体の断層画像と挿入物の先端部の画像とを重畳させて表示部に表示させることを特徴とする。
　また、挿入物表示画像信号生成部は、第１信号幅が第２信号幅よりも大きい場合に、挿入物画像信号のうちピーク位置を中心とし且つ中心から第２信号幅までの部分からなる挿入物表示画像信号を生成することができる。
　また、挿入物表示画像信号生成部は、第１信号幅が第２信号幅よりも小さい場合に、挿入物画像信号のうちピーク位置を中心とし且つ中心から第１信号幅までの部分からなる挿入物表示画像信号を生成することもできる。
　また、挿入物表示画像信号生成部は、第１信号幅が第２信号幅よりも小さい値に定められた第３信号幅よりも小さい場合に、ピーク位置を中心とし且つ第３信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成することもできる。
　さらに、挿入物表示画像信号生成部は、ピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する信号幅が第３信号幅よりも大きくなるまで挿入物画像信号を拡大した拡大画像信号を生成し、拡大画像信号のうち、ピーク位置を中心とし且つ中心から第３信号幅までの部分を、挿入物表示画像信号として生成することができる。
　さらに、拡大画像信号は、挿入物画像信号のうち少なくともピーク位置を中心とし且つ中心から第３信号幅までの部分の信号強度を定められた拡大率で増大させた画像信号であることが好ましい。
　また、拡大画像信号は、挿入物画像信号のうち、少なくともピーク値に対して定められた割合の信号強度よりも大きい信号強度を含む部分の信号幅を定められた拡大率で拡大した画像信号であってもよい。
　また、拡大画像信号は、挿入物画像信号のうち、少なくともピーク位置を中心とし且つ中心から第３信号幅までの部分の信号強度を定められたオフセット量だけ増大させた画像信号であってもよい。
　また、拡大画像信号は、挿入物画像信号のうち、少なくともピーク位置を中心とし且つ中心から第３信号幅までの部分において、定められた信号強度よりも小さい部分の信号強度を、定められた信号強度にまで増大させた画像信号であってもよい。
　また、拡大画像信号は、挿入物画像信号のうち、少なくともピーク位置を中心とし且つ中心から第３信号幅までの部分の信号強度を、ピーク値にまで増大させた画像信号であってもよい。
　挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅とは異なる場合に、挿入物の先端部の画像を表示部に強調して表示させる画像強調部をさらに有することができる。
　画像強調部は、ピーク位置を中心とし且つ第１信号幅を有する領域の輪郭線を、挿入物の先端部の画像に重畳して表示部に表示させることができる。
　さらに、画像強調部は、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅よりも大きい場合と、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅よりも小さい場合とにおいて、挿入物の先端部の画像の外周部を互いに異なる色により表示部に表示させることができる。
　また、画像強調部は、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅である場合と、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅とは異なる場合とにおいて、挿入物の先端部の画像を互いに異なる色により表示部に表示させることができる。
　さらに、画像強調部は、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅よりも大きい場合と、挿入物表示画像信号の最大幅が第１信号幅よりも小さい場合とにおいて、挿入物の先端部の画像を互いに異なる色により表示部に表示させることができる。
　ユーザが入力操作を行うための操作部と、第２信号幅を設定するための第２信号幅設定部をさらに有し、第２信号幅設定部は、操作部を介してユーザにより設定された値を第２信号幅として設定することができる。
　また、第２信号幅を設定する第２信号幅設定部と、挿入物の先端部の直径を読み取るための先端径読取部をさらに有し、第２信号幅設定部は、先端径読取部に読み取られた挿入物の先端部の直径に対して定められた係数を乗じて換算値を算出し、換算値を第２信号幅として設定することもできる。
　また、第２信号幅を設定する第２信号幅設定部をさらに有し、第２信号幅設定部は、校正用の媒質中において検出された第１信号幅に基づいて第２信号幅を設定することもできる。
　また、被検体用ビーム照射部は、被検体内に超音波ビームを照射することにより被検体の組織から超音波エコーを出射させ、受信信号生成部は、被検体の組織による超音波エコーを受信して断層画像生成用信号を生成することができる。
　もしくは、被検体用ビーム照射部は、被検体内にレーザ光を照射することにより被検体の組織から光音響波を出射させ、受信信号生成部は、被検体の組織による光音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成することもできる。
　本発明の一態様に係る音響波装置の制御方法は、被検体内に超音波ビームまたはレーザ光を照射することにより被検体の組織から出射される音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成し、被検体内に挿入可能であり且つ先端部に光音響波発生部を有する挿入物に対して、光音響波発生部にレーザ光を照射し、光音響波発生部による光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成し、挿入物画像生成用受信信号から挿入物の先端部の画像を表す挿入物画像信号を生成し、断層画像生成用受信信号から被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成し、挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する挿入物画像信号の第１信号幅を検出し、第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、挿入物画像信号から、挿入物画像信号の信号強度がピーク値となるピーク位置を中心とし且つ第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、第１信号幅が第２信号幅よりも小さい場合に、挿入物画像信号から、ピーク位置を中心とし且つ第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、断層画像信号と挿入物表示画像信号に基づいて被検体の断層画像と挿入物の先端部の画像を重畳させて表示部に表示させることを特徴とする。
　本発明によれば、挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する挿入物画像信号の第１信号幅を検出する第１信号幅検出部と、第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、挿入物画像信号から、挿入物画像信号の信号強度がピーク値となるピーク位置を中心とし且つ第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、第１信号幅が第２信号幅よりも小さい場合に、挿入物画像信号から、ピーク位置を中心とし且つ第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成する挿入物表示画像信号生成部を備えているため、アーチファクトの存在により音響波画像が視認しにくくなることを防止することができる。
本発明の実施の形態１に係る超音波装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における被検体用ビーム照射部と受信信号生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における挿入物の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１における挿入物用レーザ光源の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における受信部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１における断層画像信号生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る超音波装置の動作を表すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、挿入物画像信号の第１信号幅が第２信号幅よりも大きい場合の挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態１において、挿入物画像信号の第１信号幅が第２信号幅よりも小さい場合の挿入物表示画像信号を表す概念図である。 従来の音響波装置において表示される挿入物の先端部の画像の大きさと本発明の実施の形態１において表示される挿入物の先端部の画像の大きさとを概念的に示す図である。 従来の音響波装置において表示される挿入物の先端部の画像の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１の超音波装置において表示される挿入物の先端部の画像の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２の超音波装置の動作を表すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、挿入物画像信号の第１信号幅が第３信号幅よりも小さい場合の挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態２において、挿入物画像信号の第１信号幅が第２信号幅よりも小さく且つ第３信号幅よりも大きい場合の挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態３における挿入物表示画像信号生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３における拡大画像信号および挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態３の変形例にける拡大画像信号および挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態３の他の変形例にける拡大画像信号および挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態３のさらに他の変形例にける拡大画像信号および挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態３のさらに他の変形例にける拡大画像信号および挿入物表示画像信号を表す概念図である。 本発明の実施の形態４における挿入物表示画像信号生成部の内部構成を示す図である。 本発明の実施の形態４における、第２信号幅よりも大きい第１信号幅を有する領域の輪郭線を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４における、第３信号幅よりも小さい第１信号幅を有する領域の輪郭線を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４の変形例において第１信号幅が第２信号幅よりも大きい場合の、挿入物の先端部の画像の外周部を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４の変形例において第１信号幅が第３信号幅よりも小さい場合の、挿入物の先端部の画像の外周部を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４の他の変形例において第１信号幅が第２信号幅よりも大きい場合の、挿入物の先端部の画像を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態４の他の変形例において第１信号幅が第３信号幅よりも小さい場合の、挿入物の先端部の画像を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態５に係る超音波装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態５の変形例に係る超音波装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態６に係る光音響装置の構成を示すブロック図である。
　以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
　図１に、本発明の実施の形態１に係る音響波装置である超音波装置１の構成を示す。図１に示すように、超音波装置１は、アレイトランスデューサ２を備えており、アレイトランスデューサ２に、送信部３および受信部４がそれぞれ接続されている。受信部４には、データ分離部５、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８および表示部９が順次接続されている。また、データ分離部５に、挿入物画像信号生成部１０が接続されている。また、挿入物画像信号生成部１０に、第１信号幅検出部１１および挿入物表示画像信号生成部１２が順次接続されている。また、挿入物表示画像信号生成部１２は、画像重畳部７に接続されている。また、超音波装置１は、挿入物１３を備えており、挿入物１３は、挿入物用レーザ光源１４に接続されている。
　さらに、送信部３、受信部４、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２、挿入物用レーザ光源１４に、装置制御部１５が接続されており、装置制御部１５に、操作部１６および格納部１７が接続されている。装置制御部１５と格納部１７とは、互いに、双方向の情報の受け渡しが可能に接続されている。
　また、アレイトランスデューサ２は、プローブ１８に含まれており、送信部３、受信部４、データ分離部５、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２および装置制御部１５により、プロセッサ１９が構成されている。
　また、図２に示すように、アレイトランスデューサ２および送信部３により被検体用ビーム照射部Ｂ１が構成され、アレイトランスデューサ２および受信部４により受信信号生成部Ｂ２が構成されている。
　図１に示す挿入物１３は、超音波診断の際に被検体内に挿入されて、試料採取および薬液注入等の処置をするために使用される。挿入物１３としては、例えば、穿刺針、カテーテル、鉗子等を用いることができるが、例えば、図３に示すような穿刺針を用いることができる。図３に示す挿入物１３は、その内部において、外部に配置される挿入物用レーザ光源１４から挿入物１３の先端部ＦＥ近傍まで至るように、光ファイバー等の導光部材２０が設けられている。また、挿入物１３の内部において、挿入物１３の先端部ＦＥ近傍に、光音響波発生部２１が配置されており、光音響波発生部２１に、導光部材２０の先端部Ａが埋設されている。
　この光音響波発生部２１は、光を吸収する材料、例えば、黒色顔料が混合されたエポキシ樹脂、フッ素樹脂またはポリウレタン樹脂等の合成樹脂からなり、光が照射されることにより、収縮および膨張し、光音響波を発生する。図３に示す挿入物１３では、挿入物用レーザ光源１４から出射された光が導光部材２０を介して光音響波発生部２１に照射されることにより、光音響波発生部２１から光音響波が発生する。
　挿入物用レーザ光源１４は、図４に示すように、レーザロッド２２、励起光源２３、ミラー２４、ミラー２５、およびＱスイッチ２６を有している。レーザロッド２２は、レーザ媒質であり、レーザロッド２２として、例えば、アレキサンドライト結晶を用いることができる。励起光源２３は、レーザロッド２２に励起光を照射する光源であり、例えば、励起光源２３として、フラッシュランプおよびレーザダイオード等の光源を用いることができる。
　ミラー２４および２５は、レーザロッド２２を挟んで互いに対向しており、ミラー２４および２５により光共振器が構成されている。この光共振器においては、ミラー２５が出力側である。光共振器内には、Ｑスイッチ２６が挿入されており、Ｑスイッチ２６により、光共振器内の挿入損失が大きい状態から挿入損失が小さい状態へと急速に変化させることにより、パルスレーザ光を得ることができる。挿入物用レーザ光源１４の出力側のミラー２５から出射されたパルスレーザ光は、導光部材２０を介して挿入物１３に導光される。
　図１に示すプローブ１８のアレイトランスデューサ２は、１次元または２次元に配列された複数の振動子を有している。これらの振動子は、それぞれ送信部３から供給される駆動信号に従って超音波を送信し、且つ、被検体からの超音波エコーを受信して断層画像生成用受信信号を出力する。さらに、これらの素子は、挿入物用レーザ光源１４から挿入物１３の光音響波発生部２１に光が照射されることにより発生する光音響波を受信して、挿入物画像生成用受信信号を出力する。
　各振動子は、例えば、ＰＺＴ（Lead Zirconate Titanate：チタン酸ジルコン酸鉛）に代表される圧電セラミック、ＰＶＤＦ（Poly Vinylidene Di Fluoride：ポリフッ化ビニリデン）に代表される高分子圧電素子およびＰＭＮ－ＰＴ（Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate：マグネシウムニオブ酸鉛－チタン酸鉛固溶体）に代表される圧電単結晶等からなる圧電体の両端に電極を形成することにより構成される。
　プロセッサ１９の送信部３は、例えば、複数のパルス発生器を含んでおり、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された送信遅延パターンに基づいて、アレイトランスデューサ２の複数の振動子から送信される超音波が超音波ビームを形成するように、それぞれの駆動信号を、遅延量を調節して複数の振動子に供給する。このように、アレイトランスデューサ２の振動子の電極にパルス状または連続波状の電圧が印加されると、圧電体が伸縮し、それぞれの振動子からパルス状または連続波状の超音波が発生して、それらの超音波の合成波から、超音波ビームが形成される。
　送信された超音波ビームは、例えば、被検体の部位等の対象において反射され、プローブ１８のアレイトランスデューサ２に向かって伝搬する。このようにアレイトランスデューサ２に向かって伝搬する超音波エコーは、アレイトランスデューサ２を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、アレイトランスデューサ２を構成するそれぞれの振動子は、伝搬する超音波エコーを受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を断層画像生成用受信信号として受信部４に出力する。
　また、挿入物用レーザ光源１４から出射された光が挿入物１３の光音響波発生部２１に照射されることにより発生した光音響波も、アレイトランスデューサ２を構成するそれぞれの振動子により受信される。この際に、アレイトランスデューサ２を構成するそれぞれの振動子は、超音波を受信した場合と同様に、光音響波を受信することにより伸縮して電気信号を発生させ、これらの電気信号を挿入物画像生成用受信信号として受信部４に出力する。
　プロセッサ１９の受信部４は、装置制御部１５からの制御信号に従って、アレイトランスデューサ２から出力される断層画像生成用受信信号の処理および挿入物画像生成用受信信号の処理を行う。図５に示すように、受信部４は、増幅部２９およびＡＤ（Analog Digital）変換部３０が直列接続された構成を有している。増幅部２９は、アレイトランスデューサ２を構成するそれぞれの素子から入力された断層画像生成用受信信号および挿入物画像生成用受信信号を増幅し、増幅した受信信号をＡＤ変換部３０に送信する。ＡＤ変換部３０は、増幅部２９から送信された断層画像生成用受信信号および挿入物画像生成用受信信号を、それぞれ、デジタル化されたデータに変換し、これらのデータをプロセッサ１９のデータ分離部５に送出する。
　プロセッサ１９のデータ分離部５は、受信部４から出力された断層画像生成用受信信号のデータと挿入物画像生成用受信信号のデータとを分離し、断層画像生成用受信信号のデータを断層画像信号生成部６に出力し、挿入物画像生成用受信信号のデータを挿入物画像信号生成部１０に出力する。
　プロセッサ１９の断層画像信号生成部６は、図６に示すように、信号処理部３１、ＤＳＣ（Digital Scan Converter：デジタルスキャンコンバータ）３２および画像処理部３３が直列接続された構成を有している。信号処理部３１は、装置制御部１５からの制御信号に応じて選択された受信遅延パターンに基づき、断層画像生成用受信信号の各データにそれぞれの遅延を与えて加算（整相加算）を施す、受信フォーカス処理を行う。この受信フォーカス処理により、超音波エコーの焦点が１つの走査ラインに絞り込まれた音線信号が生成される。また、信号処理部３１は、生成された音線信号に対して、超音波が反射した位置の深度に応じて伝搬距離に起因する減衰の補正を施した後、包絡線検波処理を施して、被検体内の組織に関する断層画像情報であるＢモード画像信号を生成する。このように生成されたＢモード画像信号は、ＤＳＣ３２に出力される。
　断層画像信号生成部６のＤＳＣ３２は、Ｂモード画像信号を通常のテレビジョン信号の走査方式に従う画像信号にラスター変換する。断層画像信号生成部６の画像処理部３３は、ＤＳＣ３２において得られた画像データに対して、明るさ補正、諧調補正、シャープネス補正および色補正等の各種の必要な画像処理を施した後、Ｂモード画像信号を画像重畳部７に出力する。
　プロセッサ１９の挿入物画像信号生成部１０は、挿入物画像生成用受信信号から挿入物１３の先端部ＦＥの画像を表す挿入物画像信号を生成する。挿入物画像信号生成部１０は、図示しないが、断層画像信号生成部６と同様の内部構成を有している。データ分離部５から挿入物画像信号生成部１０に挿入物画像生成用受信信号が入力されると、挿入物画像信号生成部１０は、断層画像信号生成部６が行う処理と同様の処理を挿入物画像生成用受信信号に対して施して、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を表す挿入物画像信号を生成する。
　プロセッサ１９の第１信号幅検出部１１は、挿入物画像信号生成部１０により生成された挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する挿入物画像信号の第１信号幅を検出する。第１信号幅とは、挿入物画像信号生成部１０により生成された挿入物画像信号における、信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する信号群の幅をいう。例えば、定められた割合を２０％とした場合に、第１信号幅検出部１１は、挿入部物画像信号の信号強度のピーク値の２０％の値を有する挿入物画像信号の信号幅を、第１信号幅として検出する。
　ところで、挿入物１３の先端部ＦＥが血管に挿入された場合等に、挿入物１３の先端部ＦＥ周辺を伝搬する光音響波が減衰しにくくなることがある。そのため、挿入物１３の先端部ＦＥが血管に挿入された場合等に、挿入物１３の先端部ＦＥが血管に挿入されていない場合等の典型的な挿入物画像信号と比較して、ピーク値を中心とした広い範囲において高い信号強度を有する挿入物画像信号が得られることがある。このような挿入物画像信号が表示部９に表示された場合には、挿入物１３の先端部ＦＥの画像が膨張して表示される、いわゆるアーチファクトが発生する。プロセッサ１９の挿入物表示画像信号生成部１２は、このようなアーチファクトを表示部９に表示させないために、挿入物画像信号の信号幅を、定められた第２信号幅以下となるように調節した挿入物表示画像信号を生成する。
　この際に、挿入物表示画像信号生成部１２は、第１信号幅検出部１１により検出された挿入物画像信号の第１信号幅と、定められた第２信号幅に基づいて、挿入物画像信号の信号幅を調節する。
　ここで、第２信号幅は、挿入物１３の先端部ＦＥの画像の最大幅に対する上限値として設定される信号幅であり、挿入物１３の先端部ＦＥの画像が重畳される被検体の断層画像が視認しにくくならないように設定されることが望ましい。
　プロセッサ１９の画像重畳部７は、断層画像信号生成部６により生成された断層画像信号と、挿入物表示画像信号生成部１２により生成された挿入物表示画像信号に基づいて、被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させて表示制御部８に出力する。ここで、「被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させる」とは、断層画像信号に基づいて生成された被検体の断層画像と挿入物表示画像信号に基づいて生成された挿入物１３の先端部ＦＥの画像を単に重ね合わせること、または、断層画像信号と挿入物表示画像信号を合成した合成信号を形成することにより被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像が重畳された１枚の画像を生成することをいう。
　プロセッサ１９の装置制御部１５は、格納部１７等に予め記憶されているプログラムおよび操作部１６を介したユーザの操作に基づいて、超音波装置１の各部の制御を行う。
　プロセッサ１９の表示制御部８は、装置制御部１５の制御の下、画像重畳部７から出力された画像に所定の処理を施して、表示部９に表示可能な画像を生成する。
　超音波装置１の表示部９は、表示制御部８により生成された画像を表示し、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）等のディスプレイ装置を含む。
　超音波装置１の操作部１６は、ユーザが入力操作を行うためのものであり、キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッドおよびタッチパネル等を備えて構成することができる。
　格納部１７は、超音波装置１の動作プログラム等を格納するもので、ＨＤＤ（Hard Disc Drive：ハードディスクドライブ）、ＳＳＤ（Solid State Drive：ソリッドステートドライブ）、ＦＤ（Flexible Disc：フレキシブルディスク）、ＭＯディスク（Magneto-Optical disc：光磁気ディスク）、ＭＴ（Magnetic Tape：磁気テープ）、ＲＡＭ（Random Access Memory：ランダムアクセスメモリ）、ＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc：デジタルバーサタイルディスク）、ＳＤカード（Secure Digital card：セキュアデジタルカード）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory：ユニバーサルシリアルバスメモリ）等の記録メディア、またはネットワークに接続されたサーバ等を用いることができる。
　なお、送信部３、受信部４、データ分離部５、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２および装置制御部１５を有するプロセッサ１９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、および、ＣＰＵに各種の処理を行わせるための制御プログラムから構成されるが、デジタル回路を用いて構成されてもよい。また、これらの送信部３、受信部４、データ分離部５、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２および装置制御部１５を部分的にあるいは全体的に１つのＣＰＵに統合させて構成することもできる。
　次に、図７に示すフローチャートを用いて、実施の形態１における超音波装置１の動作について詳細に説明する。
　まず、ステップＳ１において、被検体の断層画像を表す断層画像信号が生成される。この際に、まず、アレイトランスデューサ２から被検体内に超音波ビームを照射することにより被検体の組織から超音波エコーを出射させ、超音波エコーがアレイトランスデューサ２により受信されることにより、断層画像生成用受信信号が生成される。このようにして得られた断層画像生成用受信信号に基づいて、断層画像信号生成部６により、断層画像信号が生成される。
　次に、ステップＳ２において、挿入物用レーザ光源１４から挿入物１３の光音響波発生部２１にレーザ光が照射される。これにより、光音響波発生部２１から光音響波が発生する。
　続くステップＳ３において、アレイトランスデューサ２は、光音響波発生部２１から光音響波を受信して、挿入物画像生成用受信信号を生成する。
　ステップＳ４では、挿入物画像生成用受信信号がデータ分離部５を介して挿入物画像信号生成部１０に出力されて、挿入物画像信号生成部１０により挿入物画像信号が生成される。
　続くステップＳ５において、第１信号幅検出部１１は、ステップＳ４で生成された挿入物画像信号の第１信号幅を検出する。この際に、第１信号幅検出部１１は、挿入物画像信号のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する挿入物画像信号の信号幅を、第１信号幅として検出する。例えば、挿入物画像信号のピーク値に対して定められた割合の信号強度が、挿入物画像信号のピーク値に対して２０％の信号強度である場合には、第１信号幅検出部１１は、図８に示すように、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値である１．０の２０％である０．２を信号強度として有する挿入物画像信号ＳＡの信号幅Ｗ１を、第１信号幅Ｗ１として検出する。ここで、図８に示される挿入物画像信号ＳＡは、信号強度Ｅのピーク値が１．０となるように規格化されており、以降において挿入物画像信号ＳＡを示す際も、ピーク値が１．０となるように規格化した信号を示すこととする。
　ステップＳ６において、挿入物表示画像信号生成部１２は、ステップＳ５で検出された第１信号幅Ｗ１が、定められた第２信号幅Ｗ２よりも大きいか否かを判定する。第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２よりも大きい場合には、挿入物表示画像信号生成部１２は、ステップＳ７において、第２信号幅Ｗ２に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成する。
　この際に、挿入物表示画像信号生成部１２は、例えば図８に示すように、挿入物画像信号ＳＡのうち、信号強度Ｅがピーク値である１．０となるピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から定められた第２信号幅Ｗ２までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。ここで、図８における細線ＦＬは、信号強度Ｅが一定の値、例えば０．８である信号強度の等強度線を表している。図８に示される挿入物表示画像信号ＳＢは、ピーク位置Ｐ０を中心とした広い範囲において、信号強度Ｅの減衰が少なく、大きい信号強度Ｅを有していることがわかる。
　ステップＳ７において挿入物表示画像信号ＳＢが生成されると、ステップＳ８において画像重畳部７は、挿入物表示画像信号ＳＢとステップＳ１において生成された断層画像信号に基づいて、被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させて表示部９に表示させる。被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像が重畳されて表示部９に表示されると、実施の形態１に係る超音波装置１の動作は終了する。
　また、ステップＳ６において、第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さいと判定した場合には、挿入物表示画像信号生成部１２は、ステップＳ９に進み、第２信号幅Ｗ２よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成する。
　この際に、挿入物表示画像信号生成部１２は、例えば図９に示すように、挿入物画像信号ＳＡのうち、信号強度Ｅがピーク値である１．０となるピーク位置Ｐ０を中心とし、この中心から第２信号幅Ｗ２よりも小さい第１信号幅Ｗ１までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。ここで、図９における３本の細線ＦＬは、それぞれ信号強度Ｅが０．８、０．６、および０．４である信号強度Ｅの等強度線を表している。図９に示される挿入物表示画像信号ＳＢは、ピーク位置Ｐ０から離れるに従って信号強度Ｅが急激に減衰していることがわかる。
　図９に示されるように、第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さい場合には、第１信号幅Ｗ１が、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅である。このため、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を表示部９に明確に表示させるために、第１信号幅Ｗ１は、挿入物画像信号ＳＡのうち、挿入物画像生成用受信信号のバックグラウンドノイズよりも大きい信号強度を有する部分の信号幅であることが望ましい。すなわち、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対する定められた割合の信号強度が、挿入物画像生成用受信信号のバックグラウンドノイズよりも大きい信号強度を有するように、定められた割合が設定されていることが望ましい。
　ステップＳ９において挿入物表示画像信号ＳＢが生成されると、ステップＳ８において被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像が重畳されて表示部９に表示され、実施の形態１に係る超音波装置１の動作は終了する。
　ここで、先端部に光音響波発生部を有する挿入物を備え、被検体の断層画像を生成する従来の超音波装置等の音響波装置において、例えば挿入物の先端部が血管内に挿入されている場合等には、図１０の表示領域ＤＲ１に示すように、光音響波発生部からの光音響波に対応する挿入物画像生成用受信信号の最大の信号強度ＰＥが大きいほど挿入物の先端部近傍における光音響波が減衰しにくくなる。これにより、挿入物の先端部に対応する表示領域ＤＲ１の表示幅ＤＷが大きくなる。そのため、従来の音響波装置では、例えば、図１１に示すように、アーチファクトが発生した挿入物の先端部の画像Ｔ１が被検体の断層画像Ｕに重畳されて表示部に表示される。これにより、断層画像Ｕに含まれる被検体の組織等がユーザに視認されにくくなり、ユーザが挿入物の先端部の精確な位置を確認することが困難になることがあった。
　一方、本発明の実施の形態１に係る超音波装置１によれば、第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも大きい場合には、第２信号幅Ｗ２に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢが生成され、第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２よりも小さい場合には、第２信号幅Ｗ２よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢが生成される。これにより、図１０の表示領域ＤＲ２に示すように、光音響波発生部２１からの光音響波に対応する挿入物画像生成用受信信号の最大の信号強度ＰＥが大きくなったとしても、挿入物１３の先端部ＦＥの表示領域ＤＲ２に対応する表示幅ＤＷを、第２信号幅Ｗ２以下とすることができる。そのため、超音波装置１によれば、例えば、図１２に示すように、アーチファクトの影響を抑制した挿入物１３の先端部ＦＥの画像Ｔ２を被検体の断層画像Ｕに重畳して表示部９に表示する。これにより、断層画像Ｕに含まれる被検体の組織がユーザに視認されにくくなることを防止し、ユーザが挿入物１３の先端部ＦＥの位置をより精確に確認することができる。
　なお、第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２に等しい場合には、第２信号幅Ｗ２に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成すればよい。
　なお、実施の形態１において、ステップＳ１において断層画像信号を生成した後に、ステップＳ２～ステップＳ４において挿入物画像信号ＳＡを生成しているが、挿入物画像信号ＳＡを生成した後に断層画像信号を生成してもよい。
　また、実施の形態１において、挿入物表示画像信号生成部１２は、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも大きいか否かにより、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅を調節しているが、第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２に等しい場合には、挿入物画像信号ＳＡのピーク位置Ｐ０を中心として、第２信号幅Ｗ２までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする処理を行ってもよく、ピーク位置Ｐ０から第１信号幅Ｗ１までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする処理を行ってもよい。
実施の形態２
　実施の形態１では、挿入物表示画像信号生成部１２は、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さい場合に、第１信号幅Ｗ１に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成しているが、挿入物１３の先端部ＦＥの画像が視認されにくくなることを防止するために、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅に対して下限値を設定することもできる。
　実施の形態２に係る音響波装置である超音波装置１は、図１に示す実施の形態１に係る超音波装置１と同一の構成を有しており、実施の形態２に係る超音波装置１の構成についての詳細な説明は省略する。
ここで、図１３に示すフローチャートを用いて、実施の形態２に係る超音波装置１の動作を説明する。図１３に示すフローチャートにおけるステップＳ１～ステップＳ８は、図７に示す実施の形態１におけるステップＳ１～ステップＳ８と同一である。すなわち、ステップＳ１において被検体の断層画像が生成され、ステップＳ２において挿入物用レーザ光源１４から挿入物１３の光音響波発生部２１にレーザ光が照射されると、ステップＳ３においてアレイトランスデューサ２が光音響波発生部２１から発生した光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成し、ステップＳ４において挿入物画像生成用受信信号から挿入物画像信号ＳＡが生成される。
　続くステップＳ５において挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が検出されると、挿入物表示画像信号生成部１２は、第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも大きいか否かを判定する。第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２よりも大きい場合には、ステップＳ７において挿入物表示画像信号生成部１２は、挿入物画像信号ＳＡのうち、挿入物画像信号ＳＡのピーク位置Ｐ０を中心とし、第２信号幅Ｗ２に相当する最大幅を有する部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。続くステップＳ８において画像重畳部７は、ステップＳ１において生成された断層画像信号と、ステップＳ７において生成された挿入物表示画像信号ＳＢとに基づいて、被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させて表示部９に表示させる。
　ステップＳ６において挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さいと判定された場合には、ステップＳ１０として、挿入物表示画像信号生成部１２は、第１信号幅Ｗ１が定められた第３信号幅Ｗ３よりも小さいか否かを判定する。ここで、第３信号幅Ｗ３とは、第２信号幅Ｗ２よりも小さく、挿入物１３の先端部ＦＥの画像に対する最大幅の下限値として定められた信号幅である。挿入物１３の先端部ＦＥの画像をユーザが容易に視認することができれば、第３信号幅Ｗ３のサイズは特に限定されない。例えば、第３信号幅Ｗ３は、表示部９の最小ピクセルのサイズおよび被検体内を伝搬する音響波の波長程度のサイズに設定されることができ、より具体的には、例えば、０．３ｍｍ程度に設定されることができる。
　第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも小さい場合には、挿入物表示画像信号生成部１２はステップＳ１１において、第３信号幅Ｗ３に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成する。
　この際に、挿入物表示画像信号生成部１２は、例えば図１４に示すように、挿入物画像信号ＳＡのうち、信号強度Ｅがピーク値である１．０となるピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から定められた第３信号幅Ｗ３までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。
　ステップＳ１１において挿入物表示画像信号ＳＢが生成されると、ステップＳ８において画像重畳部７は、ステップＳ１で生成された被検体の断層画像信号と、ステップＳ１１で生成された挿入物表示画像信号ＳＢとに基づいて、被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させて表示部９に表示させる。
　また、ステップＳ１０において、挿入物表示画像信号生成部１２は、第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ１２において、第１信号幅Ｗ１に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成する。
　この際に、挿入物表示画像信号生成部１２は、例えば図１５に示すように、挿入物画像信号ＳＡのうち、ピーク位置Ｐ０を中心とし、この中心から第１信号幅Ｗ１までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。
　ステップＳ１２において挿入物表示画像信号ＳＢが生成されると、ステップＳ８において被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像が重畳されて表示部９に表示され、実施の形態２に係る超音波装置１の動作は終了する。
　なお、ステップＳ６において挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２に等しい場合には、ステップＳ７に進んで、挿入物画像信号ＳＡのうち第２信号幅Ｗ２に相当する最大幅を有する部分を挿入物表示画像信号ＳＢとしてもよく、あるいは、ステップＳ１０に進んで、第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも小さいか否かを判定してもよい。ただし、ステップＳ１０に進んだ場合には、第１信号幅Ｗ１が第２信号幅Ｗ２に等しくて第３信号幅Ｗ３よりも大きいため、さらに、ステップＳ１２に進んで、第１信号幅Ｗ１に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成することとなる。
　また、ステップＳ１０において第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３に等しい場合には、ステップＳ１１に進んで、第３信号幅Ｗ３に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成してもよく、あるいは、ステップＳ１２に進んで、第１信号幅Ｗ１に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号ＳＢを生成してもよい。
　以上により、実施の形態２に係る超音波装置１によれば、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さい第３信号幅Ｗ３よりも小さい場合に、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅を第３信号幅以上にすることができるため、挿入物１３の先端部ＦＥの画像の幅が小さく表示されることにより、挿入物１３の先端部ＦＥの画像がユーザにより視認されにくくなることを防止することができる。
　なお、実施の形態２において、挿入物表示画像信号生成部１２は、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも小さい場合に、第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも小さいか否かにより、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅を調節しているが、第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３に等しい場合には、挿入物画像信号ＳＡのピーク位置Ｐ０を中心として、ピーク位置Ｐ０から第３信号幅Ｗ３までの部分に基づいて挿入物表示画像信号ＳＢを生成する処理を行ってもよく、ピーク位置Ｐ０から第１信号幅Ｗ１までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする処理を行ってもよい。
実施の形態３
　実施の形態２においては、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも小さい場合に、最大幅が第３信号幅Ｗ３となるような挿入物表示画像信号ＳＢが生成されるが、この際に、挿入物画像信号ＳＡを拡大した画像信号に基づいて挿入物表示画像信号ＳＢを生成することにより、挿入物１３の先端部ＦＥの画像をユーザにさらに視認されやすい状態にすることができる。
　実施の形態３に係る音響波装置である超音波装置は、挿入物表示画像信号生成部１２の代わりに図１６に示す挿入物表示画像信号生成部３４を用いる他は、図１に示す実施の形態１の超音波装置１と同一の構成を有している。実施の形態３における挿入物表示画像信号生成部３４は、挿入物画像信号拡大部３５と挿入物表示画像信号特定部３６が直列接続された構成を有している。
　挿入物表示画像信号生成部３４の挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号生成部１０により生成された挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する信号幅が、第３信号幅Ｗ３よりも大きくなるまで挿入物画像信号ＳＡを拡大した拡大画像信号を生成する。例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡのうち少なくとも、挿入物画像信号ＳＡのピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から第３信号幅Ｗ３までの部分の信号強度を定められた拡大率で増大させることができる。具体的な例として、例えば、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して定められた割合の信号強度が、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して２０％の信号強度である場合に、挿入物画像信号拡大部３５は、図１７に示すように、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して２０％の信号強度を有する信号幅が第３信号幅Ｗ３になるまで、挿入物画像信号ＳＡの全体の信号強度Ｅを定められた拡大率で増大させることにより、拡大画像信号ＳＣを生成することができる。
　挿入物表示画像信号生成部３４の挿入物表示画像信号特定部３６は、挿入物画像信号拡大部３５により生成された拡大画像信号ＳＣのうち、挿入物表示画像信号ＳＢとして使用する部分を特定する。挿入物表示画像信号特定部３６は、実施の形態１および２における挿入物表示画像信号生成部１２が行う処理と同様の処理を拡大画像信号ＳＣに対して施す。例えば、挿入物表示画像信号特定部３６は、図１７に示すように、拡大画像信号ＳＣのうち、拡大画像信号ＳＣのピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から第３信号幅Ｗ３までの部分を挿入物表示画像信号ＳＢとする。
　なお、挿入物画像信号ＳＡの全体の信号強度Ｅを定められた拡大率で増大させることにより、拡大画像信号ＳＣのうち、信号強度Ｅが１．０を超えた部分は、飽和しており、挿入物表示画像信号ＳＢでは、信号強度Ｅ＝１．０として表されている。
　以上のように、実施の形態３に係る超音波装置によれば、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が第３信号幅Ｗ３よりも小さい場合に、挿入物画像信号ＳＡを拡大した拡大画像信号ＳＣを生成し、拡大画像信号ＳＣから挿入物表示画像信号ＳＢを生成するため、挿入物１３の先端部ＦＥの画像をユーザにさらに視認されやすい状態にすることができる。
　なお、挿入物画像信号拡大部３５により生成される拡大画像信号ＳＣの一例として、図１７に示すように、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅを定められた拡大率で増大させて生成された拡大画像信号ＳＣを示している。しかしながら、挿入物画像信号ＳＡのピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する信号幅が第３信号幅Ｗ３よりも大きくなるまで挿入物画像信号ＳＡが拡大されれば、拡大画像信号ＳＣは、これに限定されない。
　例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡのうち、少なくともピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から第３信号幅Ｗ３までの部分の信号強度を定められたオフセット量だけ増大させることにより拡大画像信号ＳＣを生成することもできる。具体的な例として例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、図１８に示すように、挿入物画像信号ＳＡの全体を定められたオフセット量である０．２だけ増大させることにより、拡大画像信号ＳＣを生成することができる。
　この場合も、挿入物画像信号ＳＡの全体を定められたオフセット量だけ増大させることにより、拡大画像信号ＳＣのうち、信号強度Ｅが１．０を超えた部分は、飽和しており、挿入物表示画像信号ＳＢでは、信号強度Ｅ＝１．０として表示されている。
　また、例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡのうち、少なくとも挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して定められた割合の信号強度よりも大きい信号強度を含む部分の信号幅を、定められた拡大率で拡大することにより、拡大画像信号ＳＣを生成することもできる。具体的な例として例えば、図１９に示すように、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して定められた割合の信号強度が挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して２０％の信号強度である場合に、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して２０％の信号強度を有する部分の信号幅が第３信号幅Ｗ３と等しくなるように、挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅのピーク値に対して２０％～１００％の信号強度を有する部分の信号幅を定められた拡大率で拡大することにより、拡大画像信号ＳＣを生成することができる。
　また、例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡのうち、少なくともピーク位置Ｐ０を中心として中心から第３信号幅Ｗ３までの部分において、信号強度が定められた信号強度よりも小さい部分の信号強度を、この定められた信号強度にまで一律に増大させることにより、拡大画像信号ＳＣを生成することもできる。具体的な例として、例えば、図２０に示すように、定められた信号強度が０．８である場合に、挿入物画像信号拡大部３５は、ピーク位置Ｐ０を中心とする第３信号幅Ｗ３までの部分において、信号強度が０．８よりも小さい部分の信号強度を０．８にまで一律に増大させることにより拡大画像信号ＳＣを生成することができる。
　また、例えば、挿入物画像信号拡大部３５は、挿入物画像信号ＳＡのうち、少なくともピーク位置Ｐ０を中心として、この中心から第３信号幅Ｗ３までの部分の信号強度を、挿入物画像信号ＳＡのピーク値にまで増大させることにより拡大画像信号ＳＣを生成することができる。具体的な例として例えば、図２１に示すように、挿入物画像信号拡大部３５は、ピーク位置Ｐ０を中心とする第３信号幅Ｗ３までの部分において、信号強度をピーク値である１．０にまで増大させることにより拡大画像信号ＳＣを生成することができる。
実施の形態４
　実施の形態１～３によれば、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１のサイズに応じて最大幅が調節された挿入物表示画像信号ＳＢが生成されるため、結果的に、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅は、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１に対して拡大または縮小されることがある。そこで、挿入物１３の先端部ＦＥの画像に対応する挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されたか縮小されたかをユーザに認識させることにより、被検体内における挿入物１３の先端部ＦＥの位置関係についてユーザの注意を促すことができる。
　実施の形態４に係る音響波装置である超音波装置は、挿入物表示画像信号生成部１２の代わりに図２２に示す挿入物表示画像信号生成部３７を用いる他は、図１に示す実施の形態１の超音波装置１と同一の構成を有している。実施の形態４における挿入物表示画像信号生成部３７は、挿入物表示画像信号特定部３６と画像強調部３８が直列接続された構成を有している。ここで、実施の形態４における挿入物表示画像信号特定部３６は、実施の形態３における挿入物表示画像信号特定部３６と同一であり、挿入物画像信号生成部１０により生成された挿入物画像信号ＳＡのうち、挿入物表示画像信号ＳＢとして使用する部分を特定する。
　挿入物表示画像信号生成部３７の画像強調部３８は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１とは異なる場合、すなわち挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されたものまたは縮小されたものである場合に、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を表示部９に強調して表示させる。
　例えば、画像強調部３８は、挿入物画像信号ＳＡのピーク位置Ｐ０を中心として、第１信号幅Ｗ１を有する領域の輪郭線を挿入物１３の先端部ＦＥの画像に重畳して表示部９に表示させることができる。例えば、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２よりも大きい場合には、画像強調部３８は、図２３に示すように、ピーク位置Ｐ０を中心として、挿入物表示画像信号ＳＢを囲むような、第１信号幅Ｗ１の領域の輪郭線に対応する輪郭線画像信号Ｃを生成し、この輪郭線画像信号Ｃを、挿入物表示画像信号ＳＢに対して付与する。ユーザは、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を囲むように位置する輪郭線の画像を認識することにより、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から縮小されたものであることを把握することができる。
　また、例えば、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が、定められた第３信号幅Ｗ３よりも小さい場合には、画像強調部３８は、図２４に示すように、ピーク位置Ｐ０を中心として、挿入物表示画像信号ＳＢに含まれるような、第１信号幅Ｗ１の領域の輪郭線に対応する輪郭線画像信号Ｃを生成し、この輪郭線画像信号Ｃを、挿入物表示画像信号ＳＢに対して付与する。ユーザは、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を囲むように位置する輪郭線の画像を認識することにより、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されたものであることを把握することができる。
　以上のように、実施の形態４に係る超音波装置によれば、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されているか、または縮小されているかに対応して、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を強調して表示するため、挿入物１３の先端部ＦＥの画像の最大幅が、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されたか縮小されたかをユーザに認識させ、被検体内における挿入物１３の先端部ＦＥの位置関係についてユーザの注意を促すことができる。
　なお、挿入物表示画像信号生成部３７の画像強調部３８は、挿入物表示画像信号ＳＢに輪郭線を表す輪郭線画像信号Ｃを付与することにより、挿入物１３の先端部ＦＥの画像を強調して表示しているが、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と拡大されている場合とで、輪郭線画像信号Ｃに対応する輪郭線を互いに異なる表示態様により表示部９に表示させることができる。例えば、画像強調部３８は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と拡大されている場合とで、輪郭線画像信号Ｃに対応する輪郭線を互いに異なる色により表示することができる。また、例えば、画像強調部３８は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と拡大されている場合とで、輪郭線画像信号Ｃに対応する輪郭線を、実線および破線等の異なる種類の線により構成することもできる。これにより、ユーザは、挿入物１３の先端部ＦＥの画像の最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されたか縮小されたかを、より明確に認識することができる。
　また、挿入物１３の先端部ＦＥの画像の強調表示は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から拡大されているか、または縮小されているかをユーザに認識させることができれば、挿入物表示画像信号ＳＢに輪郭線画像信号Ｃを付与することに限定されない。
　例えば、画像強調部３８は、図２５および図２６に示すように、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と、拡大されている場合とで、挿入物表示画像信号ＳＢの外周部ＣＴ１およびＣＴ２を互いに異なる色とすることができる。ここで、図２５は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から第２信号幅Ｗ２に縮小されている場合を示しており、図２６は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から第３信号幅Ｗ３に拡大されている場合を示している。また、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と、拡大されている場合とで、挿入物表示画像信号ＳＢの外周部ＣＴ１およびＣＴ２の色を互いに異なる色にする代わりに、挿入物表示画像信号ＳＢの外周部ＣＴ１およびＣＴ２を実線および破線等の互いに異なる種類の線により構成することもできる。
　また、例えば、画像強調部３８は、図２７および図２８に示すように、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から縮小されている場合と、拡大されている場合とで、互いに異なる色を有する挿入物表示画像信号ＳＢにすることができる。ここで、図２７は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から第２信号幅Ｗ２に縮小されている場合を示しており、挿入物表示画像信号ＳＢが第１の表示色ＤＣ１を有することを示している。また、図２８は、挿入物表示画像信号ＳＢの最大幅が挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１から第３信号幅Ｗ３に拡大されている場合を示しており、挿入物表示画像信号ＳＢが第２の表示色ＤＣ２を有することを示している。
　また、実施の形態４における挿入物表示画像信号生成部３７は、実施の形態３における挿入物画像信号拡大部３５をさらに備えることもできる。このようにして、本発明の実施の形態３と実施の形態４とを互いに組み合わせて用いることができる。
実施の形態５
　実施の形態１～実施の形態４において、挿入物表示画像信号ＳＢが生成される際に、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１が定められた第２信号幅Ｗ２と比較されるが、この第２信号幅Ｗ２は、ユーザにより設定されることができる。
　図２９に、実施の形態５に係る音響波装置である超音波装置４１の構成を表すブロック図を示す。実施の形態５の超音波装置４１は、図１に示した実施の形態１の超音波装置１において、挿入物表示画像信号生成部１２に接続された第２信号幅設定部４２をさらに備え、第２信号幅設定部４２に、装置制御部１５を接続している。送信部３、受信部４、データ分離部５、断層画像信号生成部６、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２、装置制御部１５および第２信号幅設定部４２により、プロセッサ４３が構成されている。
　プロセッサ４３の第２信号幅設定部４２は、挿入物表示画像信号生成部１２が挿入物表示画像信号ＳＢを生成する際に、挿入物画像信号ＳＡの第１信号幅Ｗ１と比較される第２信号幅Ｗ２を設定する。例えば、第２信号幅設定部４２は、操作部１６を介してユーザから入力された値を第２信号幅Ｗ２として設定することができる。
　このようにして、実施の形態５に係る超音波装置４１によれば、ユーザが予め第２信号幅Ｗ２を設定するため、被検体の断層画像に含まれる組織等がより視認されやすくなるように挿入物１３の先端部ＦＥの画像のサイズを調節することができる。
　なお、図示しないが、例えば、第１信号幅検出部１１を第２信号幅設定部４２に接続させることにより、第２信号幅設定部４２は、被検体とは異なる水および超音波ゼリー等の校正用の媒質中において検出された第１信号幅Ｗ１に基づいて第２信号幅Ｗ２を設定することができる。例えば、より具体的には、挿入物１３の先端部ＦＥを校正用の媒質中に位置させたまま挿入物用レーザ光源１４から挿入物１３の光音響波発生部２１にレーザ光を照射して挿入物画像信号ＳＡを生成することにより、第２信号幅設定部４２は、この挿入物画像信号ＳＡの信号強度Ｅに対して定められた割合の信号強度を有する信号幅を、第２信号幅Ｗ２として設定することができる。
　また、実施の形態５において、第２信号幅設定部４２は、ユーザにより設定された値を第２信号幅Ｗ２として設定しているが、挿入物１３の情報を自動的に読み込むことにより第２信号幅Ｗ２を設定することもできる。図３０に、実施の形態５の変形例に係る超音波装置４４の構成を表すブロック図を示す。この超音波装置４４は、図２９に示す実施の形態５の超音波装置４１において、第２信号幅設定部４２を有するプロセッサ４３の代わりに第２信号幅設定部４２Ａを有するプロセッサ４３Ａを備え、装置制御部１５に接続された先端径読取部４５をさらに追加したものである。
　例えば、挿入物１３の根本部分、挿入物１３に接続されているケーブル１３Ａ、ケーブル１３Ａの一端を挿入物用レーザ光源１４に接続するためのコネクタ１３Ｂ等に、挿入物１３の先端部ＦＥの直径が記録されたＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）タグおよびバーコード等からなる先端径記録部が付随されており、先端径読取部４５は、この先端径記録部から自動的に挿入物１３の先端部ＦＥの直径を読み取る。
　第２信号幅設定部４２Ａは、先端径読取部４５により読み取られた直径の値に対して定められた係数を乗じて換算値を算出し、この換算値を第２信号幅Ｗ２として設定する。
　そのため、実施の形態５の変形例に係る超音波装置４４によれば、ユーザが第２信号幅Ｗ２の値を入力する手間を省きながら、表示部９に表示される挿入物１３の先端部ＦＥの画像に対して挿入物１３の先端部ＦＥの実際のサイズをより精確に反映させることができる。
実施の形態６
　実施の形態１～実施の形態５においては、光音響波発生部２１を有する挿入物１３を備えた超音波装置に対して本発明が適用されることを示しているが、本発明は、光音響波発生部２１を有する挿入物１３を備え、被検体内の組織等から出射される光音響波に基づいて被検体の断層画像を生成する光音響装置に対しても適用されることができる。
　図３１に、実施の形態６に係る音響波装置である光音響装置４６の構成を表すブロック図を示す。光音響装置４６は、図１に示した実施の形態１の超音波装置１において、プローブ１８の代わりにプローブ４７を備え、送信部３の代わりにプローブ４７に接続された被検体用レーザ光源４８を備え、プロセッサ１９の代わりにプロセッサ５０を備える。プロセッサ５０は、図１に示した実施の形態１のプロセッサ１９において、断層画像信号生成部６の代わりに断層画像信号生成部４９を備える。それ以外は、実施の形態１の超音波装置１と同一の構成を有している。プローブ４７は、アレイトランスデューサ４７Ａと、アレイトランスデューサ４７Ａの両端に隣接して配置された被検体用レーザ光照射部４７Ｂを有して構成されている。プローブ４７のアレイトランスデューサ４７Ａには、受信部４が接続されており、プローブ４７の２つの被検体用レーザ光照射部４７Ｂには、被検体用レーザ光源４８が接続されている。また、被検体用レーザ光源４８に、装置制御部１５が接続されている。
　また、受信部４、データ分離部５、画像重畳部７、表示制御部８、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１、挿入物表示画像信号生成部１２、装置制御部１５および断層画像信号生成部４９により、プロセッサ５０が構成されている。
　また、図示しないが、プローブ４７の被検体用レーザ光照射部４７Ｂと被検体用レーザ光源４８により被検体用ビーム照射部が構成されており、プローブ４７のアレイトランスデューサ４７Ａと受信部４により受信信号生成部が構成されている。
　図３１に示す被検体用レーザ光源４８は、挿入物用レーザ光源１４と同様の内部構成を有しており、装置制御部１５の制御の下、パルスレーザ光を発する。
　プローブ４７の２つの被検体用レーザ光照射部４７Ｂは、光ファイバー等の図示しない導光部材により、それぞれ被検体用レーザ光源４８に接続されており、被検体用レーザ光源４８からのパルスレーザ光を被検体内に照射する。
　被検体用レーザ光照射部４７Ｂから被検体の組織にパルスレーザ光が照射されると、被検体の組織に含まれるグルコースおよびヘモグロビン等の生体内物質は、パルスレーザ光を吸収して膨張および収縮を行い、いわゆる光音響波と呼ばれる音響波を発する。
　プローブ４７のアレイトランスデューサ４７Ａは、図１に示す実施の形態１におけるアレイトランスデューサ２と同一の構成を有しており、被検体の組織から出射された光音響波に基づいて断層画像生成用受信信号を生成し、且つ、挿入物１３の光音響波発生部２１から発せられた光音響波に基づいて挿入物画像生成用受信信号を生成する。
　アレイトランスデューサ４７Ａにより生成された断層画像生成用受信信号は、データ分離部５を介して断層画像信号生成部４９に出力される。断層画像信号生成部４９は、図１に示す実施の形態１における断層画像信号生成部６と同一の構成を有しており、光音響波に基づいて生成された断層画像生成用受信信号から、被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成する。
　この断層画像信号と、挿入物表示画像信号生成部１２により生成された挿入物表示画像信号ＳＢに基づいて、画像重畳部７は、被検体の断層画像と挿入物１３の先端部ＦＥの画像を重畳させて表示部９に表示させる。
　以上のように、実施の形態６の光音響装置４６によれば、図１に示す実施の形態１の超音波装置１と同様に、挿入物画像信号生成部１０、第１信号幅検出部１１および挿入物表示画像信号生成部１２を備えているため、図１０に示したように、光音響波発生部２１からの光音響波に対応する挿入物画像生成用受信信号の最大の信号強度ＰＥが大きくなったとしても、挿入物１３の先端部ＦＥの表示領域ＤＲ２に対応する表示幅ＤＷを、第２信号幅Ｗ２以下することができる。これにより、光音響装置４６によれば、断層画像Ｕに含まれる被検体の組織がユーザに視認されにくくなることを防止し、ユーザが挿入物１３の先端部ＦＥの位置をより精確に確認することができる。
　なお、実施の形態６の光音響装置４６に対しても、実施の形態２～実施の形態５に示した各種の態様を、同様にして適宜、適用することができる。
　上記記載から、以下の付記項１に記載の音響波装置を把握することができる。
　［付記項１］
　プローブと、
　被検体内に超音波ビームまたはレーザ光を前記プローブから照射させるプロセッサと、
　前記被検体内に挿入可能であり且つ先端部に光音響波発生部を有する挿入物と、
　前記挿入物の前記光音響波発生部にレーザ光を照射することにより前記光音響波発生部から光音響波を発生させる挿入物用レーザ光源と、
　表示部と
　を備え、
　前記プロセッサは、
　前記プローブから前記被検体内に前記超音波ビームまたは前記レーザ光を照射することにより被検体の組織から出射される音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成し且つ前記光音響波発生部による光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成し、
　前記断層画像生成用受信信号から前記被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成し、
　前記挿入物画像生成用受信信号から前記挿入物の先端部の画像を表す挿入物画像信号を生成し、
　前記挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する前記挿入物画像信号の第１信号幅を検出し、
　前記第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、前記挿入物画像信号から、前記挿入物画像信号の信号強度が前記ピーク値となるピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも小さい場合に、前記挿入物画像信号から、前記ピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、
　前記断層画像信号と前記挿入物表示画像信号に基づいて前記被検体の断層画像と前記挿入物の先端部の画像とを重畳させて前記表示部に表示させる音響波装置。
１，４１，４４　超音波装置、２，４７Ａ　アレイトランスデューサ、３　送信部、４　受信部、５　データ分離部、６，４９　断層画像信号生成部、７　画像重畳部、８　表示制御部、９　表示部、１０　挿入物画像信号生成部、１１　第１信号幅検出部、１２，３４，３７　挿入物表示画像信号生成部、１３　挿入物、１３Ａ　ケーブル、１３Ｂ　コネクタ、１４　挿入物用レーザ光源、１５　装置制御部、１６　操作部、１７　格納部、１８　プローブ、１９，４３，４３Ａ，５０　プロセッサ、２０　導光部材、２１　光音響波発生部、２２　レーザロッド、２３　励起光源、２４，２５　ミラー、２６　Ｑスイッチ、２９　増幅部、３０　ＡＤ変換部、３１　信号処理部、３２　ＤＳＣ、３３　画像処理部、３５　挿入物画像信号拡大部、３６　挿入物表示画像信号特定部、３８　画像強調部、４２，４２Ａ　第２信号幅設定部、４５　先端径読取部、４６　光音響装置、４７　プローブ、４７Ｂ　被検体用レーザ光照射部、４８　被検体用レーザ光源、Ａ，ＦＥ　先端部、Ｂ１　被検体用ビーム照射部、Ｂ２　受信信号生成部、Ｃ　輪郭線画像信号、ＣＴ１，ＣＴ２　外周部、ＤＣ１，ＤＣ２　表示色、ＤＲ１，ＤＲ２　表示領域、ＤＷ　表示幅、Ｅ，ＰＥ　信号強度、ＦＬ　細線、Ｐ０　ピーク位置、ＳＡ　挿入物画像信号、ＳＢ　挿入物表示画像信号、ＳＣ　拡大画像信号、Ｔ１，Ｔ２　挿入物の先端部の画像、Ｕ　断層画像、Ｗ１　第１信号幅、Ｗ２　第２信号幅、Ｗ３　第３信号幅。

Claims (21)

  1. 　被検体内に超音波ビームまたはレーザ光を照射することにより前記被検体の組織から音響波を出射させる被検体用ビーム照射部と、
    　前記被検体内に挿入可能であり且つ先端部に光音響波発生部を有する挿入物と、
    　前記挿入物の前記光音響波発生部にレーザ光を照射することにより前記光音響波発生部から光音響波を発生させる挿入物用レーザ光源と、
    　前記被検体の組織から出射される音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成し且つ前記光音響波発生部による光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成する受信信号生成部と、
    　前記断層画像生成用受信信号から前記被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成する断層画像信号生成部と、
    　前記挿入物画像生成用受信信号から前記挿入物の先端部の画像を表す挿入物画像信号を生成する挿入物画像信号生成部と、
    　前記挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する前記挿入物画像信号の第１信号幅を検出する第１信号幅検出部と、
    　前記第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、前記挿入物画像信号から、前記挿入物画像信号の信号強度が前記ピーク値となるピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも小さい場合に、前記挿入物画像信号から、前記ピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成する挿入物表示画像信号生成部と、
    　表示部と
    　を備え、
    　前記断層画像信号と前記挿入物表示画像信号に基づいて前記被検体の断層画像と前記挿入物の先端部の画像とを重畳させて前記表示部に表示させる音響波装置。
  2. 　前記挿入物表示画像信号生成部は、前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも大きい場合に、前記挿入物画像信号のうち前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第２信号幅までの部分からなる前記挿入物表示画像信号を生成する請求項１に記載の音響波装置。
  3. 　前記挿入物表示画像信号生成部は、前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも小さい場合に、前記挿入物画像信号のうち前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第１信号幅までの部分からなる前記挿入物表示画像信号を生成する請求項１に記載の音響波装置。
  4. 　前記挿入物表示画像信号生成部は、前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも小さい値に定められた第３信号幅よりも小さい場合に、前記ピーク位置を中心とし且つ前記第３信号幅に相当する最大幅を有する前記挿入物表示画像信号を生成する請求項１に記載の音響波装置。
  5. 　前記挿入物表示画像信号生成部は、前記ピーク値に対して前記定められた割合の信号強度を有する信号幅が前記第３信号幅よりも大きくなるまで前記挿入物画像信号を拡大した拡大画像信号を生成し、前記拡大画像信号のうち、前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第３信号幅までの部分を、前記挿入物表示画像信号として生成する請求項４に記載の音響波装置。
  6. 　前記拡大画像信号は、前記挿入物画像信号のうち少なくとも前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第３信号幅までの部分の信号強度を定められた拡大率で増大させた画像信号である請求項５に記載の音響波装置。
  7. 　前記拡大画像信号は、前記挿入物画像信号のうち、少なくとも前記ピーク値に対して前記定められた割合の信号強度よりも大きい信号強度を含む部分の信号幅を定められた拡大率で拡大した画像信号である請求項５に記載の音響波装置。
  8. 　前記拡大画像信号は、前記挿入物画像信号のうち、少なくとも前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第３信号幅までの部分の信号強度を定められたオフセット量だけ増大させた画像信号である請求項５に記載の音響波装置。
  9. 　前記拡大画像信号は、前記挿入物画像信号のうち、少なくとも前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第３信号幅までの部分において、定められた信号強度よりも小さい部分の信号強度を、前記定められた信号強度にまで増大させた画像信号である請求項５に記載の音響波装置。
  10. 　前記拡大画像信号は、前記挿入物画像信号のうち、少なくとも前記ピーク位置を中心とし且つ前記中心から前記第３信号幅までの部分の信号強度を、前記ピーク値にまで増大させた画像信号である請求項５に記載の音響波装置。
  11. 　前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅とは異なる場合に、前記挿入物の先端部の画像を前記表示部に強調して表示させる画像強調部をさらに有する請求項１～１０のいずれか一項に記載の音響波装置。
  12. 　前記画像強調部は、前記ピーク位置を中心とし且つ前記第１信号幅を有する領域の輪郭線を、前記挿入物の先端部の画像に重畳して前記表示部に表示させる請求項１１に記載の音響波装置。
  13. 　前記画像強調部は、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅よりも大きい場合と、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅よりも小さい場合とにおいて、前記挿入物の先端部の画像の外周部を互いに異なる色により前記表示部に表示させる請求項１１または１２に記載の音響波装置。
  14. 　前記画像強調部は、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅である場合と、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅とは異なる場合とにおいて、前記挿入物の先端部の画像を互いに異なる色により前記表示部に表示させる請求項１１～１３のいずれか一項に記載の音響波装置。
  15. 　前記画像強調部は、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅よりも大きい場合と、前記挿入物表示画像信号の最大幅が前記第１信号幅よりも小さい場合とにおいて、前記挿入物の先端部の画像を互いに異なる色により前記表示部に表示させる請求項１４に記載の音響波装置。
  16. 　ユーザが入力操作を行うための操作部と、
    　前記第２信号幅を設定するための第２信号幅設定部をさらに有し、
    　前記第２信号幅設定部は、前記操作部を介してユーザにより設定された値を前記第２信号幅として設定する請求項１～１５のいずれか一項に記載の音響波装置。
  17. 　前記第２信号幅を設定する第２信号幅設定部と、
    　前記挿入物の先端部の直径を読み取るための先端径読取部をさらに有し、
    　前記第２信号幅設定部は、前記先端径読取部に読み取られた前記挿入物の先端部の直径に対して定められた係数を乗じて換算値を算出し、前記換算値を前記第２信号幅として設定する請求項１～１５のいずれか一項に記載の音響波装置。
  18. 　前記第２信号幅を設定する第２信号幅設定部をさらに有し、
    　前記第２信号幅設定部は、校正用の媒質中において検出された前記第１信号幅に基づいて前記第２信号幅を設定する請求項１～１５のいずれか一項に記載の音響波装置。
  19. 　前記被検体用ビーム照射部は、前記被検体内に超音波ビームを照射することにより前記被検体の組織から超音波エコーを出射させ、
    　前記受信信号生成部は、前記被検体の組織による超音波エコーを受信して前記断層画像生成用信号を生成する請求項１～１８のいずれか一項に記載の音響波装置。
  20. 　前記被検体用ビーム照射部は、前記被検体内にレーザ光を照射することにより前記被検体の組織から光音響波を出射させ、
    　前記受信信号生成部は、前記被検体の組織による光音響波を受信して前記断層画像生成用受信信号を生成する請求項１～１８のいずれか一項に記載の音響波装置。
  21. 　被検体内に超音波ビームまたはレーザ光を照射することにより前記被検体の組織から出射される音響波を受信して断層画像生成用受信信号を生成し、
    　前記被検体内に挿入可能であり且つ先端部に光音響波発生部を有する挿入物に対して、前記光音響波発生部にレーザ光を照射し、
    　前記光音響波発生部による光音響波を受信して挿入物画像生成用受信信号を生成し、
    　前記挿入物画像生成用受信信号から前記挿入物の先端部の画像を表す挿入物画像信号を生成し、
    　前記断層画像生成用受信信号から前記被検体の断層画像を表す断層画像信号を生成し、
    　前記挿入物画像信号における信号強度のピーク値に対して定められた割合の信号強度を有する前記挿入物画像信号の第１信号幅を検出し、
    　前記第１信号幅が定められた第２信号幅よりも大きい場合に、前記挿入物画像信号から、前記挿入物画像信号の信号強度が前記ピーク値となるピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅に相当する最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、
    　前記第１信号幅が前記第２信号幅よりも小さい場合に、前記挿入物画像信号から、前記ピーク位置を中心とし且つ前記第２信号幅よりも小さい最大幅を有する挿入物表示画像信号を生成し、
    　前記断層画像信号と前記挿入物表示画像信号に基づいて前記被検体の断層画像と前記挿入物の先端部の画像を重畳させて表示部に表示させる音響波装置の制御方法。
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