JP2005058577A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波動画像データを圧縮・符号化して保存したりネットワーク配信するとき、データ量が増大しないようにかつ時相の不一致が生じないようにしつつ、プローブの位置などを写したビデオ画像データを超音波動画像データとともに圧縮・符号化する。
【解決手段】外部ビデオインターフェイス部２２を介してビデオカメラ２４からのビデオ画像データを取り込み、画像合成処理部２１において、このビデオ画像データを超音波画像撮影部１１からの超音波動画像データに合成し、その合成画像データをＭＰＥＧエンコーダ１４で圧縮・符号化する。この画像合成処理部２１は、操作パネル１３の操作に対応して動作する画像合成制御部２３によって制御されており、ビデオ画像が不必要なときはその画像合成をオフにして超音波動画像データのみをＭＰＥＧエンコーダ１４に送るようにしたり、合成されるビデオ画像のサイズや位置を調整することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、医学的な診断に用いられる超音波診断装置に関し、とくに撮影した超音波動画像をデジタルストレージデバイスへ保存する場合やネットワークを介して伝送する場合などに超音波動画像を圧縮・符号化する超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、超音波ビームをプローブ（超音波振動子）を介して被検体（被診察者の身体）内に入射し、その反射波をプローブで受波し、その受波信号を処理することによって身体内の断層像を得たり、ドプラ現象を利用して血流などの速度を表す画像を描出したりするものであり、医学的な診断用途に広く普及している。

撮影した画像（超音波動画像）をデジタルストレージデバイスに記録・保存したり、ネットワークを介して伝送したりする際に、データ量を圧縮して記憶容量を低減したり、ネットワークの帯域に対応するためにデータ圧縮することが行われている。この超音波診断装置で撮影する超音波画像は動画像であることが多いため、圧縮方式としては動画像圧縮のためのＭＰＥＧなどが用いられている。

また、一般に、超音波診断装置では、画像を撮影した部位（被検者の身体上でプローブをあてた位置）を示すボディマークと呼ばれるアイコンを超音波動画像とともに表示したり、あるいは静止画を保存する際にこのボディマークを重畳させた状態で保存する機能を有している。

そのため、超音波動画像の圧縮処理後の記録やネットワーク配信の場合にも、このようなボディマークを超音波画像に重畳させた状態で圧縮することも可能である。しかし、この種のボディマークのみでは、実際にどの部位の画像がどの方向から撮影されているのかが分かりづらいという問題がある。つまり、実際には、撮影する部位を移動させながら順次撮影していくことが多く、このような場合に対応できない。また、ネットワークを介し、リモート側で観察・診断しているとき、撮影位置の変更を指示しようとしても、どのように変更させるのかを的確に指示できない。

そこで、別途ビデオカメラを用い、プローブの位置・様子が写っているビデオ画像を撮影することも考えられる。ところが、このビデオデータと超音波画像データという２系統の動画像データを並行して圧縮し保存したりネットワーク配信すると、データ量が増大し、伝送系の容量や帯域によってはデータの欠落が生じる可能性もあるし、保存したデータを再生・復号する際、両動画像データの時相を一致させることも困難である。

この発明は、超音波動画像データとともに、その画像を撮影したプローブの位置や様子を写したビデオ画像データを圧縮し保存したりネットワーク配信する場合に、データ量が増大する問題や両動画像データの時相の不一致の問題が生じないように改善した超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、この発明による超音波診断装置においては、超音波動画像撮影部と、外部ビデオデータを入力するためのビデオインターフェイス部と、該ビデオインターフェイス部を介して入力された外部ビデオデータと上記超音波動画像撮影部からの超音波動画像データとが入力され外部ビデオの画像を超音波画像に合成する画像合成処理部と、合成された画像データを圧縮処理するエンコーダとが備えられることが特徴となっている。

ビデオインターフェイス部を介して外部のビデオカメラ等からのビデオデータを取り込むことができ、この取り込んだビデオデータを、超音波動画像データに合成した上で、この合成画像データを圧縮処理する。そのため、２系統の動画像データを圧縮処理するのではなく、１系統の動画像データを圧縮処理するので、データ量が増大することはないし、両動画像データは一体となっているので両者の時相の不一致ということもなくなる。プローブを被検者の身体にあてて超音波動画像を撮影しているときに、そのプローブの位置などをビデオカメラ等で映写し、そのビデオデータをビデオインターフェイス部を介して取り込むこととすれば、データ量が増大して伝送帯域を越えデータの欠落が生じるなどの事態や、保存した圧縮・符号化データを後に再生し復号する場合に超音波動画像とビデオ画像との時相は完全に一致しており、これらの時相を一致させることの困難性とは無縁である。

さらに、上記画像合成処理部を制御して外部ビデオ画像の超音波画像への合成のオン・オフ制御を含む画像合成制御を行う画像合成制御部を備えるようにすれば、不必要なときはビデオ画像の合成をオフにして超音波動画像のみとすることができるため、超音波動画像部分の情報量を増やすことができる。

超音波動画像にビデオ画像が合成されているため、ビデオ画像にプローブの位置などを写しておけば、表示されている超音波動画像がどのようなプローブ位置で撮影されたかが直ちに分かり、リモート側で撮影位置・方向の変更を指示することも容易になる。また、圧縮・符号化データを保存し、後に再生して復号し、表示して観察する際に、両動画像の時相は完全に一致しているため、今表示されている超音波動画像がどのプローブ位置・方向で撮影されたものかが分からないという不都合は解消される。

画像合成制御部を備えているので、超音波動画像に対するビデオ画像の合成をオフにすることができる。プローブの位置が変わらないような場合に、このようにオフにすれば、超音波動画像部分の情報量が多くなって、解像度の高い状態で診断を行うことが可能となる。

つぎに、この発明を実施した超音波診断装置について図面を参照して説明する。

図１に示す実施例では、超音波診断装置は本体側１０のほかにリモート側３０を備えており、これらがネットワークを介して接続されている。

本体側１０には、超音波画像撮影部１１が備えられており、これに超音波プローブ１２が接続される。超音波プローブ１２は超音波振動子アレイからなり、被検体（被検者の腹部などの身体）にあてられ、超音波ビームを身体内へ送信し、および身体内部からの反射波を受信する。超音波画像撮影部１１は、超音波プローブ１２を介した超音波の送受信の制御を行うとともに、得られた超音波データを処理して画像を作成する。たとえば扇型のＢモード画像を得る場合、電子的な制御で送信および受信超音波の指向角度を制御して超音波ビームのセクタスキャン（扇形スキャン）を行い、受信データを処理してセクタ画像を作成する。こうして撮影された超音波動画像は図示しない画像表示装置などに表示されるとともに、画像合成処理部１４に送られる。

操作パネル１３は撮影モードの設定や深さ・感度の設定などを行なうもので、操作パネル１３から入力された信号が超音波画像撮影部１１に送られてモード設定などがなされる。また、この操作パネル１３には、後述の画像合成のオン・オフを切り換えたり、合成サイズや合成位置を調整する操作ボタンなどが備えられている。

一方、この超音波診断装置には外部ビデオインターフェイス部２２が備えられており、これに外部のビデオカメラ２４が接続されてビデオ信号が入力されるようになっている。このビデオ信号は外部ビデオインターフェイス部２２においてデジタルビデオデータに変換された後、画像合成処理部２１に送られる。この画像合成処理部２１は画像合成制御部２３によって制御されており、この画像合成制御部２３は、上記の操作パネル１３での操作に応じて制御信号を画像合成処理部２１に送る。

超音波プローブ１２を被検者の身体にあてて超音波動画像を撮影するとき、そのプローブ１２の身体に対する位置・方向などが写るようにビデオカメラ２４をセットしておく。このプローブ１２が写ったビデオ画像が超音波動画像に対して画像合成処理部２１により合成される。この超音波動画像のどの部分にどのようなサイズでビデオ画像を重畳するかは、操作パネル１３での操作によって調整可能である。そのため、超音波動画像の比較的重要度の低い部分などに、プローブ１２の位置や方向が分かる程度の小さなサイズで、ビデオ画像を重畳させることができ、超音波動画像の観察を妨げないようにできる。

合成処理されて得られた画像データは、ＭＰＥＧ（ないしＭＰＥＧ２）エンコーダ１４で圧縮・符号化され、ネットワークアダプタ１５を介してネットワークに送られ、あるいはストレージデバイス１６に送られて記録される。リモート側３０では、ネットワークを介してネットワークアダプタ３１に送られてきたＭＰＥＧ符号化データがＭＰＥＧデコーダ３２に送られて圧縮復号され、図示しない画像表示装置などで超音波動画像が表示される。

したがって、リモート側３０で超音波動画像を観察しながら診断を下すとき、今観察している超音波動画像がどのようなプローブ１２の位置・方向で撮影したものであるかが、その超音波動画像に重畳されたビデオ画像で一目瞭然に分かるので、的確な診断がし易くなるとともに、本体側１０の操作者にプローブ位置・方向の変更を指示する際にも的確な指示を出すことが容易になる。

また、ストレージデバイス１６に保存された圧縮・符号化データを後に再生し、図示しないＭＰＥＧデコーダで復号し、表示装置で表示して観察する場合も、再生された超音波動画像と再生されたビデオ画像とは同一画像のそれぞれ一部となっていて合体しているため、それら両画像の時相は完全に一致し、それらの不一致が問題になることはない。

さらに、操作パネル１３には、上記のように、超音波動画像に対するビデオ画像の合成のオン・オフを切り換える操作ボタンなどが備えられているため、これを操作してオフに切り換えれば、画像合成制御部２３から画像合成処理部２１に合成処理をオフする制御信号が出され、画像合成処理部２１は画像合成処理を停止して超音波動画像データのみをＭＰＥＧエンコーダ１４に出力する。そのため、プローブ１２の位置が変化しない場合など、プローブ１２の位置を表わす必要がないときには、任意に画像合成処理をオフにできる。このとき、圧縮・符号化された画像データには、ビデオ画像データは含まれないため、超音波動画像データ部分のデータ量を増大させることができ、リモート側３０においてあるいはストレージデバイス１６からの再生時に、データ量の多い状態で超音波動画像を観察してより的確な診断を行うことができる。

上記の実施例についての説明では、各部はハードウェア的に表現しているが、ソフトウェアで実現することもできる。その他、具体的な構成などは種々に変更可能である。

データ量を増大させず、および時相の不一致の問題も生じさせることなく、超音波動画像とともに外部ビデオ画像を圧縮処理して保存したりネットワーク配信したりすることができる超音波診断装置を実現できる。また、不要なときには外部ビデオ画像の超音波動画像への合成をオフすることができ、これにより超音波動画像部分の情報量を増大させることができる超音波診断装置を実現することも可能である。超音波動画像とプローブ位置を表わすビデオ画像とが同期して表示されるため、教育目的での使用に適用するなら、効果が大である。

この発明の一実施例を示すブロック図。

符号の説明

１０ 超音波診断装置の本体側
１１ 超音波画像撮影部
１２ 超音波プローブ
１３ 操作パネル
１４ ＭＰＥＧエンコーダ
１５、３１ ネットワークアダプタ
１６ ストレージデバイス
２１ 画像合成処理部
２２ 外部ビデオインターフェイス部
２３ 画像合成制御部
３０ 超音波診断装置のリモート側
３２ ＭＰＥＧデコーダ

Claims (2)

1. 超音波動画像撮影部と、外部ビデオデータを入力するためのビデオインターフェイス部と、該ビデオインターフェイス部を介して入力された外部ビデオデータと上記超音波動画像撮影部からの超音波動画像データとが入力され外部ビデオの画像を超音波画像に合成する画像合成処理部と、合成された画像データを圧縮処理するエンコーダとを備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 上記画像合成処理部を制御して外部ビデオ画像の超音波画像への合成のオン・オフ制御を含む画像合成制御を行う画像合成制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。

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