JP2002085407A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一過性で時間管理を必要とする造影エコー法
等において、複数の診断或いは解析プロトコルを効率よ
く実行することが可能な超音波診断装置。 【解決手段】 時間情報或いは動作情報の少なくとも一
方に基づいて所望のアクティビティを構成する各機能を
実行可能な順番に配列し、診断作業手順を定義するテク
ニカルフロープロトコルを作成する。スキャンにおける
動作及び解析処理における動作はテクニカルフロープロ
トコルに従って制御実行される。複数のアクティビティ
を混在させたテクニカルフロープロトコルを再編する場
合には、時間情報或いは動作情報の少なくとも一方に基
づいて各アクティビティを構成する各機能が一回の造影
剤投与或いは薬物投与で実行可能か否かを判別し、実行
可能と判別した場合には、テクニカルフロープロトコル
を再編し、それに従った制御を行う。実行不可能と判別
した場合には、不可能である旨を通知する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】主に一過性の診断である造影
エコー法、またはストレスエコーにおいて、操作者ヘの
操作支援機能を有する超音波診断装置
【０００２】
【従来の技術】超音波診断は、超音波プローブを体表か
ら当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの
様子がリアルタイム表示で得らる。また、安全性が高い
ため繰り返して検査が行えるほか、システムの規模がＸ
線、ＣＴ、ＭＲＩなど他の診断機器に比べて小さく、ベ
ッドサイドヘ移動していっての検査も容易に行えるなど
簡便である。超音波診断装置の大きさは、それが具備す
る機能の種類によって様々に異なるが、小型なものは片
手で持ち運べる程度の装置が開発されている。超音波診
断はＸ線などのように被曝の影響がないので、比較的安
心して使用でき、将来的には患者が自分で操作できる可
能性がある。
【０００３】近年、静脈投与型の超音波造影剤が製品化
され、造影エコー法が行われるようになった。たとえ
ば、心臓および腹部臓器などの検査において、静脈から
超音波造影剤を注入して血流信号を増強し、血流動態の
評価を行うのが目的である。造影剤の多くは微小気泡
（マイクロバブル）が反射源となり、その注入量・濃度
が高ければ造影効果は大きくなるが、気泡というデリケ
ートな基材の性質上、超音波照射によって気泡は壊れ、
造影効果時間の短縮などが起こることも解っている。
【０００４】この造影エコー法に関して、血流の動態評
価を行うための定量解析手法も多数研究されている。最
も基本的なものは、造影剤投与後に関心領域にてエコー
信号が増強される過程を追跡し、その輝度の経時変化に
ついてグラフ化などを行う、いわゆるＴｉｍｅ Ｉｎｔ
ｅｎｓｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ（ＴＩＣ）の計測である。
【０００５】また、定量解析手法は、ストレスエコー法
に関しても適用される。このストレスエコー法は、被検
体の心臓に薬剤投与あるいは運動させることにより負荷
をかけ、静的状態では観察不可能だった心筋虚血の診断
もしくは予後の推定を行うものである。薬剤負荷の場
合、薬剤の投与量を徐々に上げてゆくことで、虚血の突
発的な誘発を避けるように配慮される、運動負荷の運動
量も同様の理由により徐々に上げてゆく。このような場
合、負荷をかけられた心臓は、時間と共に静的な状態に
回復するため、負荷後は迅速に適切な診断データを取得
する必要がある。
【０００６】上記造影エコー或いはストレスエコーに関
する定量解析を行うためには、まず解析の素材として適
合するデータを取得する必要がある。超音波診断は１秒
間に数十枚といった動画像を扱うため、例えば約３０分
間の検査の画像を精細なデジタルデータとして記録する
ことは膨大な記憶容量を必要とする。また、仮に大容量
の記憶が可能であっても、膨大な枚数となる記録データ
から解析に使用するデータを抽出する煩雑さは避けられ
ない。従って、現実的には、解析に必要なデータを検査
者が取り込んでゆくという形態がとられる。例えば、造
影剤の関心領域ヘの流入が最大に達する付近の数秒間動
画像が記録される、後期相の代表的な画像が数枚、スナ
ップ写真の要領で取得される、等の形態が採られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、造影
エコー等は薬剤投与という一過性の診断である。従っ
て、従来の検査のように所望の診断画像が得られるまで
長時間観察することはできない。また、投与回数も通常
１〜２回と限られるため、多くの解析を行うためには１
回の投与時に数種類の解析に必要なデータ取得ができる
ことが理想ではある。しかし従来装置では１投与に２つ
以上のプロトコルを実行することは煩雑になり困難を伴
う。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記事情に鑑み
てなされたものであり、一過性で時間管理を必要とする
造影エコー法等において、複数の診断或いは解析プロト
コルを効率よく実行することが可能な超音波診断装置を
提供することである。
【０００９】本発明の第１の視点は、超音波診断装置の
機能からなり、超音波診断において当該機能が実行可能
な時間に関する第１の情報及び当該機能の目的に関する
第２の情報が付加された複数のアクティビティを記憶す
る記憶手段と、前記複数のアクティビティからアクティ
ビティを選択するための選択手段と、前記第１の情報或
いは第２の情報の少なくとも一方に基づいて、前記選択
されたアクティビティを構成する各機能を実行可能な順
番に配列することで、超音波診断における作業手順を定
義する作業手順プロトコルを作成するプロトコル作成手
段と、前記作成された作業手順プロトコルに基づいて超
音波診断装置の制御を実行する制御手段と、前記作業手
順プロトコルが定義する作業手順をシンボル表示する表
示手段とを具備することを特徴とする超音波診断装置で
ある。
【００１０】本発明の第２の視点は、超音波診断装置の
機能からなり、超音波診断において当該機能が実行可能
な時間に関する第１の情報及び当該機能の目的に関する
第２の情報が付加された複数のアクティビティを記憶す
る記憶手段と、前記複数のアクティビティから少なくと
も一つのアクティビティを選択するための選択手段と、
前記第１の情報或いは第２の情報の少なくとも一方に基
づいて、前記選択された各アクティビティを構成する各
機能が実行可能か否かを判別する判別手段と、前記判別
手段が実行可能と判別した場合には、前記選択された各
アクティビティを構成する各機能を実行可能な順番に配
列することで、超音波診断における作業手順を定義する
作業手順プロトコルを作成するプロトコル作成手段と、
前記作成された作業手順プロトコルに基づいて超音波診
断装置の制御を実行する制御手段と、前記作業手順プロ
トコルが定義する作業手順をシンボル表示する表示手段
とを具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】本発明の第３の視点は、造影剤を投与した
被検体に対して超音波を送受信し、得られた超音波エコ
ーに基づいて超音波画像を表示する超音波診断装置にお
いて、造影剤を用いる複数種類の処理プロトコルを記憶
する記憶手段と、前記処理プロトコルの中から複数の処
理プロトコルを選択する選択手段と、前記選択手段によ
り選択された一つの処理プロトコルに対応するスキャン
シーケンスに、選択された他の処理プロトコルに対応す
るスキャンシーケンスを組み入れた複合スキャンシーケ
ンスを求める手段と、前記複合スキャンシーケンスに基
づいて、超音波の送受信条件を順次変更して超音波の送
受信を行う送受信手段と、前記複合スキャンシーケンス
を実行することにより得られた超音波エコー信号に基づ
いて、前記処理プロトコルのそれぞれに対応する超音波
画像又は計測値を求める手段とを具備することを特徴と
する超音波診断装置である。
【００１２】本発明の第４の視点は、造影剤を投与した
被検体に対して超音波を送受信し、得られた超音波エコ
ーに基づいて超音波画像を表示する超音波診断装置にお
いて、造影剤を用いる複数種類の処理プロトコルを記憶
する記憶手段と、前記処理プロトコルの中から複数の処
理プロトコルを選択する選択手段と、前記選択手段によ
り選択された複数の処理プロトコルが同時に実行可能か
否かを判別する判別手段と、前記選択手段により選択さ
れた処理プロトコルに応じたスキャンシーケンスに基づ
いて、超音波の送受信条件を順次変更して超音波の送受
信を行う送受信手段と、前記スキャンシーケンスを実行
することにより得られた超音波エコー信号に基づいて、
前記処理プロトコルのそれぞれに対応する超音波画像又
は計測値を求める手段とを具備することを特徴とする超
音波診断装置である。
【００１３】以上述べた構成によれば、一過性で時間管
理を必要とする造影エコー法等において、複数の診断或
いは解析プロトコルを効率よく実行することが可能とな
るような、プロトコルの自動プログラム機能と、複雑な
診断フローをナビゲーションする機能により検査者のミ
スを軽減する超音波診断装置を実現することである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に従って説明する。なお、本発明に係る超音波
診断装置は、計測を目的とした診断プロトコルを実行す
る場合、例えば造影剤を使用した定量解析（ＴＩＣ）、
血管や心臓における血流速度・血流量の測定等、或い
は、ストレスエコーにおける診断プロトコルを実行する
場合等に利用可能な支援機能等を有するものである。以
下の説明では、説明の便宜上造影剤を使用した定量解析
（ＴＩＣ）に関する診断プロトコルを実行する場合を例
として説明を行う。また、以下の説明において、略同一
の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号
を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１５】図１は、本実施形態に係る超音波診断装置
１０の概略構成を示したブロック図である。まず、同図
を基に超音波診断装置１０の構成と信号の流れを説明す
る。
【００１６】超音波診断装置１０は、被験者との間で超
音波信号の送受信を担う超音波プローブ１２と、この超
音波プローブを駆動しかつ超音波プローブの受信信号を
処理する装置本体１１と、この装置本体に接続されかつ
オペレータからの指示情報を装置本体に入力可能な入力
部１３と、心電波形を計測するＥＣＧ１４とを具備して
いる。入力部１３には、診断装置の制御や様々な画質条
件設定を行うことが可能な、ボタン、キーボード、トラ
ックボールなどが含まれる。
【００１７】装置本体１１は、超音波送信ユニット２
１、超音波受診ユニット２２、Ｂモード処理回路２３、
ドプラ処理回路２４、画像処理回路２５、イメージメモ
リ回路２６、表示部２８、心拍検出ユニット２９、記憶
媒体３０、ネットワーク回路３１、コントローラ３２、
を具備している。
【００１８】超音波送信ユニット２１は、図示しない
が、トリガ発生器、遅延回路およびパルサ回路からな
り、パルス状の超音波を生成してプローブ１２の振動素
子に送ることで収束超音波パルスを生成する。被検体内
の組織で散乱したエコー信号は再びプローブ１２で受信
される。
【００１９】プローブ１２から素子毎に出力されるエコ
ー信号は、超音波受信ユニット２２に取り込まれる。こ
こでエコー信号は、図示しないが、チャンネル毎にプリ
アンプで増幅され、Ａ／Ｄ変換後に受信遅延回路により
受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与えられ、
加算器で加算される。この加算により受信指向性に応じ
た方向からの反射成分が強調される。この送信指向性と
受信指向性とにより送受信の総合的な超音波ビームが形
成される。
【００２０】超音波受信ユニット２２からの出力は、Ｂ
モード処理回路２３に送られる。ここでエコー信号対数
増幅、包絡線検波処理などが施され、信号強度が輝度の
明るさで表現されるデータとなる。ドプラ処理回路２４
は、エコー信号から速度情報を周波数解析し、解析結果
を画像処理回路２５に送る。
【００２１】画像処理回路２５では、超音波スキャンの
走査線信号列から、テレビなどに代表される一般的なビ
デオフォーマットの走査線信号列に変換される、また種
々の設定パラメータの文字情報や目盛、または後述する
本発明のガイダンス画像などと共に合成され、ビデオ信
号として表示部２８に出力する。かくして被検体組織形
状を表す断層像が表示される。また表示部２８は、後述
するワークフローをステイタスウィンドウとして表示す
る他、種々の解析プログラムを実行する際のコンソール
ウィンドウとしても機能する。
【００２２】また、画像処理回路２５は、入力した画像
信号に基づいて、関心領域における輝度の経時変化につ
いてグラフ化を実行する。このグラフは、ＴＩＣ（Ｔｉ
ｍｅＩｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｃｕｒｖｅ）と呼称され、関
心領域におけるエコー信号が増強される過程を定量的に
把握するために使用される。
【００２３】イメージメモリ回路２６は、画像データを
格納する記憶メモリから成る。この情報は、例えば診断
の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、複数
枚を使っての動画再生が可能となる。
【００２４】記憶媒体３０は、後述の診断解析プログラ
ムやワークフロー等に使用する種々のソフトウェアプロ
グラム、音声・画像などのライブラリが保管されてい
る。またイメージメモリ回路２６中の画像の保管などに
も使用される。なお、記憶媒体３０のデータは、ネット
ワーク回路３１を経由して外部周辺装置ヘ有線あるいは
無線ネットワーク転送することも可能となっている。
【００２５】ＥＣＧ（心電計）１４で得られた心電図な
どの生体信号情報は、心拍検出ユニット２９でデジタル
信号に変換され、画像処理回路２５で診断画像に合成さ
れ、表示部に表示されるかあるいはイメージメモリに記
録される。さらに後述のテクニカルフローの解析に必要
な場合は、記憶媒体３０に保管もしくはネットワーク回
路を経由して外部に転送される。
【００２６】コントローラ３２は、情報処理装置（計算
機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作
を制御する制御手段である。またコントローラ３２で
は、後述するが、本発明の主要部であるワークフローシ
ステムが実行される。
【００２７】次に、コントローラ３２において実行され
るワークフローシステムについて説明する。なお、ワー
クフローに関する内容は、特願平１１−２１２１５７に
詳しい。ここではまずワークフローの一般的概念を説明
し、その後、本発明の特徴を説明する。
【００２８】ワークフローシステムは、コントローラ３
２において、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、メモリカ
ード等の記録媒体、あるいはネットワーク等の通信媒体
により供給される専用のワークフローシステムソフトウ
ェア（ワークフローシステムプログラム）を実行するこ
とより実現されるものである。
【００２９】ワークフローとは、所定の診断に必要な作
業の手順を示す流れ図である。ここで、超音波診断装置
の一機能を基本アクティビティと定義し、複数の基本ア
クティビティによって定義される複合的な一連の機能を
複合アクティビティと定義する。アクティビティの組み
合わせによって、所定の診断及び解析に必要な作業の手
順を定義したものを、ワークフロープロトコルと呼ぶ。
また、ワークフローを使用した超音波診断装置の制御シ
ステムを「ワークフローシステム」と呼ぶ。
【００３０】図２は、コントローラ３２において実行さ
れるワークフローシステムの概略構成図である。同図に
おいて、ワークフローエンジン３２０はワークフローに
かかれた各アクティビティを指定された順序で超音波診
断装置に実行させる駆動手段である。ワークフローデー
タベース３２２は、ワークフローシステムの駆動に必要
なワークフローテンプレートを格納するテンプレートデ
ータベース３２２ａ、ワークフローに関するステータス
情報およびアクティビティ情報を格納したステータスデ
ータベース３２２ｂ、ワークフローを定義するワークフ
ロープロトコルを格納したプロトコルデータベース３２
２ｃを有する。ここで、ワークフローテンプレートと
は、アクティビティの実行制御に関するプログラムであ
る。また、ワークフロー等に関するステータス情報と
は、ワークフローの内容や進行状況をユーザに知らせる
ための情報あるいは開始・終了時刻などの情報である。
【００３１】アクティビティ群格納部３２４は、各種ア
クティビティを起動するプログラムを格納する格納手段
である。各アクティビティプログラムは、ワークフロー
の順番に従ってワークフローエンジンによって読み出さ
れ起動される。
【００３２】ワークフロー管理部３２６は、表示部にワ
ークフローのステータスをウィンドウ表示したり、外部
からの入力に応じて、実行中のワークフローに対し停止
や再開などの制御を行う。
【００３３】再編ワークフロー判別部３２８は、本発明
の特徴的な部分であり、ワークフローで実施される各処
理に関する時間情報（例えば、早期時相における画像取
得等）、動作情報（例えば、動画或いは静止画による画
像収集等）に基づいて、シーケンスの編集を行う。すな
わち、再編ワークフロー判別部３２８は、各アクティビ
ティプログラムに付された時間情報或いは動作情報に基
づいて、一回の超音波診断作業として各処理が矛盾せず
に共存しうるか否かの判別を行う。再編ワークフロー判
別部３２８は、各処理が矛盾せずに成立する場合には、
各情報に基づいて各処理が整合するように配列し、診断
作業プロトコルを作成する。一方、各処理の成立に矛盾
が生じる場合には、診断作業プロトコルを作成せず、実
行不可能である旨を音声情報、表示部２８からの文字情
報等で操作者に通知する。
【００３４】なお、一般的なワークフローシステムに
は、患者データの登録、診断結果を電子カルテに添付す
るなど、いわゆる患者情報マネージメントも含まれる。
【００３５】また、本ワークフローシステムは、ユーザ
が次に何を行うべきかを適切に判断し、表示部２８にそ
の要求メッセージを表示させることが可能となってい
る。
【００３６】（テクニカルフロー）一般に、造影エコー
法には次のような留意点がある。超音波造影剤の主成分
であるマイクロバブルは超音波照射により容易に消失す
る。造影エコー法の中には、このマイクロバブルの消滅
現象を積極的に利用した映像手法も考案されている。例
えば、超音波送信を４秒間停止した後、再び超音波送信
を開始すれば、この４秒間に流入した血液に対応した造
影剤エコー信号が得られる。さらに、この停止間隔を変
化させてゆくと、血流動態の時間変化を得ることができ
る。これらの内容は、例えば特願平９−３２４７７２に
詳しい。
【００３７】造影エコー法を利用した解析は、検査時の
スキャン手続き（プロトコル）に大きく関係する。従っ
て、診断時に標準的に得られる画像データを用いるよう
な解析を除けば、解析を検査後にオフラインで行う場合
であっても、事前にスキャンプロトコルを決め、診断時
に必要なプロトコルの実行とデータ取得を的確に行う必
要がある。
【００３８】本発明の重要な点は、ワークフロープロト
コルを構成する解析プロトコルの決定と、それに関する
スキャンプロトコルの選定である。この解析プロトコル
の決定及びスキャンプロトコルの選定は、ワークフロー
の中でイメージングと解析という画像診断の本質的な作
業に対応する部分である。以下の実施形態では、解析プ
ロトコルの決定及びスキャンプロトコルによって定義さ
れる作業を「テクニカルフロープロトコル」と呼び、当
該「テクニカルフロープロトコル」によって定義された
作業の手順を示す流れ図を「テクニカルフロー」と呼
ぶ。当然ながら一般的な診断を想定した場合、テクニカ
ルフローに関係しないアクティビティ（患者登録、レポ
ート作成など）も融合することは可能である。
【００３９】図３は、テクニカルフローの比較的単純な
例を説明するための図である。図３に示す様に、一つの
テクニカルフローのプロトコルは、通常、スキャン前
（準備）、造影剤投与前、投与後（早期、中期、後
期）、スキャン終了後（解析）といった時間の経過のあ
らゆる部分に関与する複合アクティビティを形成する。
同図のテクニカルフローのプロトコルは、複数のサブア
クティビティＳＡＣＴ（以下、単にＳＡＣＴ）によって
構成される複合アクティビティＡＣＴ−Ａ（以下、単に
ＡＣＴ−Ａ）であり、「造影剤投与前後の画像を比べ
る」という機能を実現する。各ＳＡＣＴは、次の様な機
能を実現する。
【００４０】サブアクティビティＳＡＣＴ−１（以下、
単にＳＡＣＴ−１）は、まず解析に最適な映像モードヘ
の遷移や、記録データ枚数などの条件設定などを行う機
能、サブアクティビティＳＡＣＴ−２（以下、単にＳＡ
ＣＴ−２）は、造影剤を投与する前の画像を取得する機
能、サブアクティビティＳＡＣＴ−３（以下、単にＳＡ
ＣＴ−３）は、造影剤投与後の画像を取得する機能、そ
して、サブアクティビティＳＡＣＴ−４（以下、単にＳ
ＡＣＴ−４）は、取得した画像を再表示し比較・解析プ
ログラムを実行させる機能をそれぞれ実現する。なお、
ＡＣＴ−Ａと同一の機能を実現するＳＡＣＴの構成は、
一意的ではない。例えば、ＳＡＣＴ−４を更にサブアク
ティビティに分割した構成としても、同一のＡＣＴ−Ａ
を定義し、同一の目的を達成することも可能である。
【００４１】各ＳＡＣＴ１〜４は、図３に示す時間経過
に沿って図４に示す様に実行される。
【００４２】図４は、図３の例に対応した、システムの
動作（ユーザヘのナビゲーション、ユーザとの対話）に
関するフローを示している。
【００４３】図４において、ＳＡＣＴ−１によって診断
前の準備（例えば、患者ＩＤ等の入力）が終了すると、
本システムはＳＡＣＴ−２を起動して、次に投与前の超
音波画像を取得する旨のメッセージを表示すると共に、
画像を記録するためのボタンが点滅するなどしてｒｅａ
ｄｙ状態になっていることを示す。そして、操作者によ
ってボタンが押されたタイミングで、所望の時間（枚
数）だけ「投与前の画像データ」である事を示す識別子
と共に画像データを記録する。なお、このときに必要に
応じて、取得画像に関する超音波送受信条件（映像モー
ドの種類、送受信周波数、パルス繰り返し周波数、フレ
ームレート、送信音圧等）、及び後述する生体に関する
付加情報（ＥＣＧ波形及び時相、呼吸同時情報、血圧等
の患者パラメータ情報等）も画像データ付加され、表示
或いは記憶される構成であることが好ましい。
【００４４】次にシステムは、ＳＡＣＴ−３を立ち上げ
て「投与開始合図」の入力を要求する。これは、一般に
投与された造影剤が関心領域に到達するには約１０〜２
０秒程度の時間を要するため、投与タイミングの瞬間は
画像は何も変化がなく、システムが投与開始のタイミン
グを自動的に察知するのは困難であるからである。本例
のようにユーザに「投与開始合図」の入力を要求する構
成であれば、システムは極めて簡単にこのタイミングを
判断することができる。
【００４５】続いて本システムは、次の様にしてタイミ
ングを決定し画像を取得する。例えば、原則として中期
相に画像データを取得するプロトコルである場合、「投
与開始合図」の入力がなければ、当該プロトコルに従っ
て画像が取得される。一方、上述の様に「投与開始合
図」の入力があった場合には、例えば投与から充分に循
環するまで経験的に６０秒要するとされる造影剤であれ
ば、当該入力があった時点を基準として「６０秒後」に
画像取得が実行される。すなわち、本システムは、随時
経時的に一番新しい情報に基づいて各アクティビティの
起動タイミングを修正する機能を有する。なお、「投与
開始合図」の入力から画像取得を開始するまでの時間
（すなわち、上記「６０秒後」等）は、事前の設定にて
自由に変更することが可能である。また、ＳＡＣＴ−１
において使用する造影剤の情報を入力したときに、画像
取得タイミングを決定するプログラムが自動的に選択さ
れる構成であってもよい。システムは、画像取得タイミ
ングが来た時点で、表示部２８に画像取得中のメッセー
ジを表示すると共に、画像データを記録する。
【００４６】なお、別の構成例として、ユーザが所望す
るタイミングでマニュアル操作により記録を始めること
も可能である。その場合、システムは、ＳＡＣＴ−３の
起動前に、「記録開始合図」の入力を要求する。
【００４７】画像取得すなわちスキャンが終了すれば、
プローブをホルダーに戻す、あるいは送信フリーズボタ
ンが押される等の手続きを関知して、システムは「スキ
ャン後（スキャン終了）」であると判断し、ＳＡＣＴ−
４を起動する。そして、取得した画像を再表示し比較・
解析プログラムが実行される。
【００４８】以上述べた本ワークフローシステムは、自
動進行が困難な場合などはユーザと対話的に処理を進
め、アクティビティを完遂することが可能となってい
る。ユーザとしては、現在のプロトコルにおいて次に何
をすべきか判断が容易であり、比較的煩雑なプロトコル
であってもミスなく進行することが可能である。
【００４９】また、本超音波診断装置では、造影剤は、
図５に示すように予め造影剤注入器４１に設置されてい
る。注入器４１による造影剤の注入速度などは、コント
ローラ３２によって制御される。操作者によって投与開
始ボタン（注入器、システム上の入力部いずれであって
も良い）から入力があると、コントローラ３２は、当該
入力に基づいて造影剤注入器４１を制御し、所定の速度
にて投与を行う。さらに、解析アプリケーションを担う
アクティビティによっても、造影剤注入器３２の投与タ
イミング、注入量および注入速度の制御は可能となって
いる。
【００５０】さらに、本超音波診断装置には、図５に示
すように呼吸センサー４２、血圧センサー４３を接続す
ることが可能である。これら種々の周辺機器によって取
得される生体に関する情報は、超音波診断に有効なもの
であるから、本装置によって実行されるシステムでは、
当該生体に関する付加情報（ＥＣＧ波形及び時相、呼吸
同時情報、血圧等の患者パラメータ情報等）も画像デー
タ付加され、表示或いは記憶される構成となっている。
【００５１】なお、通常は図１のコントローラ３２には
実行可能なテクニカルフローが複数格納されており、ユ
ーザが所望の解析名（もしくは所望の診断法）を選択す
るだけで、この診断／解析に必要な一連のプロトコルが
準備される。
【００５２】（第２の実施家形態）第２の実施形態は、
複数のテクニカルフローを並行に起動する例である。す
なわち、本実施形態に係るワークフローシステムは、ユ
ーザによる複数のテクニカルフローアクティビティの実
行要求に対して、それが可能となるようにスキャンシー
ケンスを再構成し、新しいワークフロープロトコルを生
成する機能を有している。従って、本ワークフローシス
テムによれば、複数のテクニカルフローを実行するプロ
トコルを計画しても、診断時のスキャンシーケンスは１
通りである。このシーケンスは、後述するように各アク
ティビティに付された時間情報或いは動作情報に基づい
て、例えば画像データ取得が重複なく時分割で存在する
ようにの作成（再編）される。従って、一回の実行で複
数の種類の診断／解析が可能となる。なお、同一の効果
を実現するシーケンスが複数通り定義できる場合には、
操作者が任意に選択可能とする。
【００５３】まず、本ワークフローシステムが有する編
集機能を介し、操作者によってＡＣＴ−Ａ、ＡＣＴ−
Ｂ、ＡＣＴ−Ｃの３種を並行に実行するワークフロープ
ロトコルが設定されたとする。すると、再編ワークフロ
ー判別部３２８は、各テクニカルフローで実施される各
処理の時間情報（例えば、早期時相における画像取得
等）、動作情報（例えば、動画或いは静止画による画像
収集等）に基づいて、シーケンスの編集を行う。
【００５４】図６は、ＡＣＴ−Ａ、ＡＣＴ−Ｂ、ＡＣＴ
−Ｃの３種のテクニカルフローを混在させた場合のシー
ケンス例を説明するための図である。同図において、Ａ
ＣＴ−Ａは、投与前の数フレーム分の静止画（ａ）と、
投与後中期相の数フレーム分の静止画（ｃ）を必要とす
る解析を実行する。ＡＣＴ−Ｂは、投与後中期相に、送
信間歇間隔を変化させながら取得する静止画群（ｄ）を
必要とする解析を実行する。ＡＣＴ−Ｃは、投与前の数
フレーム分の静止画（ａ）と投与後早期相での動画像デ
ータを必要とする解析を実行する。
【００５５】再編ワークフロー判別部３２８は、ＡＣＴ
−ＡとＡＣＴ−Ｃとは同一時相で実行可能であること、
３種を同時に実行しても、動作形態に矛盾が生じないこ
と等を判別しながら、同図の様にシーケンスを決定して
いる。
【００５６】当然ではあるが、共存が不可能なテクニカ
ルフローも存在する。例えば早期相とは、造影剤が関心
領域に到達後約８秒程度であるため、早期相を観察する
ために異なるスキャンシーケンスを実行することは困難
であろう。この場合、診察前にテクニカルフローを選択
する段階で、選択できないことをシステムはユーザに警
告する。ただし、上述した様にＡＣＴ−ＡとＡＣＴ−Ｃ
で全く同じデータを利用できる場合は共存できる場合が
ある。
【００５７】また、本ワークフローシステムは、上述し
た内容とは逆に、検査プロトコルの構成（言い換えれば
制限）から選択可能なテクニカルフローを明示する機能
を有する。
【００５８】図７は、検査プロトコルの構成（言い換え
れば制限）から選択可能なテクニカルフローを明示する
機能を説明するための図である。
【００５９】例えば、造影剤の投与法には、注射器内の
薬剤を短時間で一括投与するＢｏｌｕｓ法と、主に専用
の注入器などで微量を長時間に渡り持続的に注入する、
ｉｎｆｕｓｉｏｎ法がある。診断／解析プロトコルによ
っては、投与法が限定されるものもある。本ワークフロ
ーシステムでは、まずユーザが今回実行する投与法を入
力すると、図７に示すように、選択可能な診断／解析プ
ロトコルと不可能なものが明示される。
【００６０】この様な構成によれば、所望する複数のテ
クニカルフローを実行する１つのスキャンシーケンス
と、それをサポートするためのワークフロープロトコル
とを容易に作成することができる。
【００６１】なお、これらを実行する基本的な作業は、
第１の実施形態で示した通りである。図６に示したシー
ケンスに従って実行される動作のフローチャートを図８
に示した。システムが自動的に制御できない部分はユー
ザに対する入力要求などを利用して、診断のタイミング
を関知しながら、解析に必要なデータを取得し、記録し
てゆく。この時、記録されるデータは、一般的なワーク
フロープロトコルに必要な患者情報などはもちろんのこ
と、どのテクニカルフローに必要なデータであるかの識
別子も付記される。
【００６２】次に、スキャンが終了し、診断／解析を実
行する部分の説明を図９を基に行う。
【００６３】図９は、図６に示した３種類のテクニカル
フローに基づく診断／解析のためのプログラムを起動し
た場合の表示部２８の画面を示している。図６の例では
３種類のテクニカルフローが設定されたので、ここでは
それらに対応する３種類にウィンドウが開かれている。
【００６４】なお、ウィンドウの数、形状などは解析ア
プリケーションの種類によって任意に設定可能である。
記録された診断データは、識別子より認識され、所定の
アプリケーション上に配置される。
【００６５】また、この画面は、診断装置上に現れても
良いし、外部のＰＣであってもよい。後者の場合は、必
要な診断データおよび解析アプリケーションプログラム
はネットワーク回路を介して外部機器ヘ転送される。さ
らに、画像データの転送を行わず、ネットワークを介し
た外部ＰＣ等によるリモート操作にて、診断システム内
のアプリケーションを起動することも可能である。
【００６６】次に、スキャンが終了し、診断／解析を実
行する段階で、ＡＣＴ−Ａ、ＡＣＴ−Ｂ、ＡＣＴ−Ｃと
は全く別のアクティビティを実行する場合を説明する。
これは、テクニカルフローの割り込み処理であり、診断
／解析を実行する段階において単一の解析アプリケーシ
ョンのごとく機能する。
【００６７】図１０は、検査後の診断／解析の段階でア
クティビティ「ＡＣＴ−Ｄ」が起動された場合の表示部
２８の画面を示している。
【００６８】図１０に示すように、ＡＣＴ−Ｄは図９に
示した画像（すなわち、ＡＣＴ−Ａ、ＡＣＴ−Ｂ、ＡＣ
Ｔ−Ｃによって取得された画像）を用いて行われる診断
／解析のアクティビティである。従って、ＡＣＴ−Ｄの
解析に必要なデータは、事前の図６に従うスキャンによ
って取得されているから、ＡＣＴ−Ｄは検査後に問題な
く起動することが可能である。特に、長さ、面積の計測
等簡単な解析であれば、単に画像が存在すれば問題なく
実行することが可能である。
【００６９】一方、解析に必要なデータが不備な場合
（すなわち、例えばＡＣＴ−Ａ、ＡＣＴ−Ｂ、ＡＣＴ−
Ｃによって取得できない画像を必要とする解析の場合）
は、システムはユーザに対して解析不能である旨等を示
す警告を出す。
【００７０】なお、図１０に示すように、ＡＣＴ−Ｄは
過去に取得されたデータ（ｅ）を呼び出すことも可能で
ある。さらに、ＡＣＴ−Ｄは、テクニカルフローの種類
によっては、内外部の記憶媒体に保管されている過去デ
ータを使用するような機能も有している。
【００７１】本実施形態は、造影エコーを例とした。し
かし、ストレスエコーにおいても同様な手法が効果的に
使用される。この場合、ストレスの負荷前後の画像取
得、異なる断面のスキャン手順、などをナビゲーション
できる。また言うまでもなく、造影エコーとストレスエ
コーを組み合わせた際も、本発明の手法は効果を発揮す
る。
【００７２】以上述べた構成によれば、次の効果を得る
ことができる。
【００７３】造影エコー診断あるいはストレスエコー診
断のような一過性の診断において、比較的複雑なプロト
コルを行う際に、システムの対話的なナビゲーション機
能によってミスを軽減できる。特に、専用の送受信プロ
トコルによって必要な診断データを得る必要がある時
に、ユーザの煩雑な操作とそれに伴うミスを飛躍的に軽
減できる。
【００７４】複数の診断／解析に必要なデータを、複数
のテクニカルフローを１つのシーケンスに再構成するこ
とによって、一度の造影エコープロトコルでこれらを取
得できるため、診断時間の短縮、造影剤使用量の軽減が
可能となり、その結果として医療コストが削減できる。
【００７５】以上、本発明を実施形態に基づき説明した
が、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各
種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら
変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するもの
と了解される。例えば以下に示す（１）、（２）のよう
に、その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００７６】（１）第２の実施形態において、シーケン
スを再編成した後に、診断システムは本シーケンスによ
るおおよその検査所要時間を計算し、操作者にしらせる
構成であってもよい。これに基づき、操作者は検査スケ
ジュールの調整や、造影剤の投与量を計算し、準備する
ことが可能となる。さらに、上記所要時間と診断プロト
コルを参考に、システム本体によっても必要な造影剤の
投与量、あるいは投与速度などを計算し、操作者ヘ提示
することも可能である。
【００７７】（２）第２の実施形態において、再編成さ
れたシーケンスのうち、一部のアクティビティを省略し
て実行することも可能である。これにより、例えば実際
に患者に造影剤を投与する前に手技の練習として行うこ
とを便利にした、いわゆるリハーサル機能が実現でき
る。省略するアクティビティとは、具体的には造影剤注
入器ヘの指示、画像の記録などであるが、これらはいう
までもなく操作者によって任意に選択可能である。
【００７８】なお、本願発明は上記実施形態に限定され
るものではなく、実施段階ではその趣旨を逸脱しない範
囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形
態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その
場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態
には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数
の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が
抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件
から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しよ
うとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果
の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる
場合には、この構成要件が削除された構成が発明として
抽出され得る。
【００７９】
【発明の効果】本発明によれば、一過性で時間管理を必
要とする造影エコー法等において、複数の診断或いは解
析プロトコルを効率よく実行することが可能な超音波診
断装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波診断装置の一実施例を示すブロ
ック構成図。
【図２】コントローラ３２において実行されるワークフ
ローシステムの概略構成図。
【図３】複数のサブアクティビティによって構成され
る、ひとつの複合アクティビティの概念図、およびサブ
アクティビティの診断フロー中の時間経過との関係を示
す図。
【図４】図３のフローにおける具体的な手続きを示すフ
ローチャート。
【図５】本発明の超音波診断装置の別な実施例を示すブ
ロック構成図。
【図６】複数のテクニカルフロー・アクティビティとそ
れに対応するスキャンシーケンスの概念図。図６は、３
種のテクニカルフローを混在させる場合の一例である。
【図７】プリセットの選択項目と、そこから使用限定を
うけるアクティビティの対応を示す図。
【図８】図６のフローにおける具体的な手続きを示すフ
ローチャート。
【図９】テクニカルフロー・アクティビティの一部であ
る、診断／解析を実行中のメニュー表示の例。
【図１０】検査終了後に単一に起動される診断／解析ア
クティビティの概念図。
【符号の説明】
１０…超音波診断装置 １１…装置本体 １２…超音波プローブ １３…入力部 １４…ＥＣＧ（心電図装置） ２１…超音波送信ユニット ２２…超音波受信ユニット ２３…Ｂモード処理回路 ２４…ドプラ処理回路 ２５…画像処理回路 ２６…イメージメモリ回路 ２８…表示部 ２９…心拍検出ユニット ３０…記憶媒体 ３１…ネットワーク回路 ３２…コントローラ ４１…造影剤注入器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB23 CC02 DD01 DD04 EE13 FF28 GB02 HH24 HH37 HH38 HH52 JB03 JB11 JB29 JC15 JC16 KK27 KK30 KK31 KK32 KK33 KK34 KK40 LL03 LL05 LL20 5B057 AA07 BA05 CE08 DB02 DC01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】超音波診断装置の機能からなり、超音波診
    断において当該機能が実行可能な時間に関する第１の情
    報及び当該機能の目的に関する第２の情報が付加された
    複数のアクティビティを記憶する記憶手段と、 前記複数のアクティビティからアクティビティを選択す
    るための選択手段と、 前記第１の情報或いは第２の情報の少なくとも一方に基
    づいて、前記選択されたアクティビティを構成する各機
    能を実行可能な順番に配列することで、超音波診断にお
    ける作業手順を定義する作業手順プロトコルを作成する
    プロトコル作成手段と、 前記作成された作業手順プロトコルに基づいて超音波診
    断装置の制御を実行する制御手段と、 前記作業手順プロトコルが定義する作業手順をシンボル
    表示する表示手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項２】超音波診断装置の機能からなり、超音波診
    断において当該機能が実行可能な時間に関する第１の情
    報及び当該機能の目的に関する第２の情報が付加された
    複数のアクティビティを記憶する記憶手段と、 前記複数のアクティビティから少なくとも一つのアクテ
    ィビティを選択するための選択手段と、 前記第１の情報或いは第２の情報の少なくとも一方に基
    づいて、前記選択された各アクティビティを構成する各
    機能が実行可能か否かを判別する判別手段と、 前記判別手段が実行可能と判別した場合には、前記選択
    された各アクティビティを構成する各機能を実行可能な
    順番に配列することで、超音波診断における作業手順を
    定義する作業手順プロトコルを作成するプロトコル作成
    手段と、 前記作成された作業手順プロトコルに基づいて超音波診
    断装置の制御を実行する制御手段と、 前記作業手順プロトコルが定義する作業手順をシンボル
    表示する表示手段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
  3. 【請求項３】前記プロトコル作成手段は、前記選択され
    たアクティビティが前記超音波診断装置が備える一機能
    の組み合わせによる複合的機能から成る前記複合アクテ
    ィビティを含む場合には、当該複合アクティビティを構
    成する各機能を前記第１の情報或いは第２の情報の少な
    くとも一方に基づいて実行可能な順番に配列することで
    作業手順プロトコルを作成することを特徴とする請求項
    １又は２記載の超音波診断装置。
  4. 【請求項４】前記判別手段が実行不可能と判別した場合
    には、実行不可能であることを知らせる通知手段をさら
    に具備することを特徴とする請求項１又は２記載の超音
    波診断装置。
  5. 【請求項５】前記通知手段は、実行不可能である機能或
    いは実行可能である機能を通知することを特徴とする請
    求項４記載の超音波診断装置。
  6. 【請求項６】前記表示手段は、前記作成された作業手順
    プロトコルに従って診断が実行された場合、診断データ
    に、当該診断データが何れのアクティビティに基づいて
    取得されたかを判断可能な情報、当該診断データに関す
    る超音波送受信条件、前記被検体に関する付加情報のう
    ち少なくとも一つを付加して表示することを特徴とする
    請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  7. 【請求項７】前記作成された作業手順プロトコルに従っ
    て診断が実行された場合、診断データに、当該診断デー
    タが何れのアクティビティに基づいて取得されたかを判
    断可能な情報、当該診断データに関する超音波送受信条
    件、前記被検体に関する付加情報のうち少なくとも一つ
    を付加して記録する手段をさらに具備することを特徴と
    する請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  8. 【請求項８】前記判別手段は、前記作業手順プロトコル
    に従った前記超音波診断装置の動作中に前記選択手段に
    よって新たなアクティビティが選択された場合には、第
    １の情報或いは第２の情報に基づいて当該新たなアクテ
    ィビティが実行可能か否かを判別し、 前記プロトコル作成手段は、前記判別手段が実行可能と
    判別した場合には、前記新たなアクティビティを構成す
    る各機能を実行可能な順番に配列することで、超音波診
    断における作業手順を定義する新たな作業手順プロトコ
    ルを作成し、 前記制御手段は、前記新たな作業手順プロトコルに基づ
    いて超音波診断装置の制御を実行し、 前記表示手段は、前記新たな作業手順プロトコルが定義
    する作業手順をシンボル表示すること、 を特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  9. 【請求項９】前記作業手順プロトコルの実行中に、操作
    者による作業が必要な場合には当該操作者に実行すべき
    作業を通知する手段をさらに具備することを特徴とする
    請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  10. 【請求項１０】前記制御手段は、前記通知に対応した操
    作者からの入力があった場合には、当該入力を基準にし
    たタイミングにて各機能を実行することを特徴とする請
    求項９記載の超音波診断装置。
  11. 【請求項１１】取得されたデータに基づく解析アプリケ
    ーションを実行する手段をさらに具備することを特徴と
    する請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  12. 【請求項１２】取得された診断データおよび当該診断デ
    ータに関する解析アプリケーションを、外部の解析装置
    に転送する転送手段を具備する請求項１又は２記載の超
    音波診断装置。
  13. 【請求項１３】前記作業手順プロトコルが定義する作業
    手順のうちの所望の作業を指定するための指定手段をさ
    らに具備し、 前記制御手段は、前記指定された作業を省略した作業手
    順プロトコル或いは前記指定された作業のみ実行する作
    業手順プロトコルに基づいて超音波診断装置の制御を実
    行すること、 を特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  14. 【請求項１４】前記作成された作業手順プロトコルの完
    遂に必要な所要時間を通知する手段を具備することを特
    徴とする請求項１又は２記載の超音波診断装置。
  15. 【請求項１５】前記いずれかの所要時間に基づいて、当
    該超音波診断に必要な造影剤の投与量、投与速度の少な
    くとも一方を判別する第２の判別手段と、 前記造影剤の投与量或いは前記造影剤の投与速度を操作
    者ヘ通知する手段と、 をさらに具備することを特徴とする請求項１４記載の超
    音波診断装置。
  16. 【請求項１６】造影剤を投与した被検体に対して超音波
    を送受信し、得られた超音波エコーに基づいて超音波画
    像を表示する超音波診断装置において、 造影剤を用いる複数種類の処理プロトコルを記憶する記
    憶手段と、 前記処理プロトコルの中から複数の処理プロトコルを選
    択する選択手段と、 前記選択手段により選択された一つの処理プロトコルに
    対応するスキャンシーケンスに、選択された他の処理プ
    ロトコルに対応するスキャンシーケンスを組み入れた複
    合スキャンシーケンスを求める手段と、 前記複合スキャンシーケンスに基づいて、超音波の送受
    信条件を順次変更して超音波の送受信を行う送受信手段
    と、 前記複合スキャンシーケンスを実行することにより得ら
    れた超音波エコー信号に基づいて、前記処理プロトコル
    のそれぞれに対応する超音波画像又は計測値を求める手
    段と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
  17. 【請求項１７】前記複合スキャンシーケンスは、選択さ
    れた処理シーケンスを個々に実行する場合より、スキャ
    ンシーケンスの時間が短くなるように構成されたことを
    特徴とする請求項１６記載の超音波診断装置。
  18. 【請求項１８】前記複合スキャンシーケンスは、選択さ
    れた処理シーケンスを個々に実行する場合より、造影剤
    の投与量が少なくなるように構成されたことを特徴とす
    る請求項１６記載の超音波診断装置。
  19. 【請求項１９】造影剤を投与した被検体に対して超音波
    を送受信し、得られた超音波エコーに基づいて超音波画
    像を表示する超音波診断装置において、 造影剤を用いる複数種類の処理プロトコルを記憶する記
    憶手段と、 前記処理プロトコルの中から複数の処理プロトコルを選
    択する選択手段と、 前記選択手段により選択された複数の処理プロトコルが
    同時に実行可能か否かを判別する判別手段と、 前記選択手段により選択された処理プロトコルに応じた
    スキャンシーケンスに基づいて、超音波の送受信条件を
    順次変更して超音波の送受信を行う送受信手段と、 前記スキャンシーケンスを実行することにより得られた
    超音波エコー信号に基づいて、前記処理プロトコルのそ
    れぞれに対応する超音波画像又は計測値を求める手段
    と、 を具備することを特徴とする超音波診断装置。
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