JP2008173174A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マルチプルビュー方向性ディスプレイを備えている超音波診断装置において、
ほぼ全部の画素数を使用して１つの画像を表示する場合と、画素数を２分して２つの画像
を表示させる場合とに切替え可能とする。
【解決手段】 超音波画像を表示する表示部５０としてマルチプルビュー方向性ディスプ
レイを備え、このマルチプルビュー方向性ディスプレイに、視線の角度が変化しても同じ
超音波画像が視認されるように表示する場合と、左右方向など視線の角度に依存して異な
る超音波画像が視認されるように表示する場合とに切替えるデュアルオートモードＯＮ／
ＯＦＦスイッチ２１を操作部２０に設けた。
これにより、正面側からは最良の画質で画像を観察することができるとともに、左右方
向などから医師と患者が双方に邪魔されることなく画像を視認できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、異なった方向から異なった画像などを視認することが可能なように、マルチ
プルビュー方向性ディスプレイを備えた超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、生体の軟部組織の断層像を表示するものであり、Ｘ線診断装置、Ｘ
線ＣＴ装置、ＭＲＩおよび核医学診断装置など、各種の医療用診断装置に比べて、装置が
小型で取り扱いも容易、リアルタイム表示が可能、Ｘ線などの被曝がなく安全性が高い、
超音波ドップラ法によって血流イメージングが可能などの特徴を有している。

そのため、心臓、腹部、乳腺、泌尿器、産婦人科領域など、その活用範囲は広い。特に
、超音波プローブを被検者（患者）の体表から当てるだけの簡単な操作で、心臓の拍動や
胎児の動きの様子などがリアルタイムで観察することが可能であり、安全性が高いので繰
り返して検査に使用することができるほか、ベッドサイドへ移動させていっての検査も容
易に行えるなどの利便性も備えている。

超音波診断装置は大別すると、超音波診断装置本体と超音波プローブとで構成されるが
、従来の超音波診断装置における超音波診断装置本体の主要部の外観図を図４に例示して
ある。この図４に示されているように、超音波診断装置本体１００には、上部に超音波画
像などを表示するための表示器１０１が搭載されているとともに、前面には略水平に第１
操作パネル１０３が配置され、さらに傾斜した第２操作パネル１０２などが設けられてい
る。

このような超音波診断装置本体１００の表示器１０１の表示画面１０１Ａには、Ｍモー
ド像、Ｂモード像、ドップラモード像など各種モードの超音波画像が表示されるとともに
、必要な文字やデータが表示されるようになっている。また、第１操作パネル１０３には
表示器１０１に表示すべき画像の設定や切換えを行う表示切換用パドルスイッチ１０３Ａ
やゲインダイヤル１０３Ｂ等の比較的操作頻度の高い操作スイッチが設けられている。

さらに、第２操作パネル１０２には、タッチコマンドスクリーンとしての表示画面１０
２Ａを有するとともに、操作頻度がそれほど高くないスイッチ類１０２Ｂを有している。
この表示画面１０２Ａには、Ｂモード像を２次元表示するためのタッチパネルと、カラー
ドップラモードを表示するためのタッチパネルとの内容が夫々切換表示できるようになっ
ており、表示器１０１に表示される各モードの超音波画像に応じて、種々の機能スイッチ
やボタンなどが配列されるもので、オペレータがパネル表面をタッチすることによって、
それらを適宜選択操作できるようになっている。

超音波診断装置は、超音波画像を表示するための表示器１０１を、通常１つだけ備えて
おり、各種モードの画像を表示する場合は、画面を切換えて表示させる必要があった。し
かし、２つの画像を比較検討したい場合もあり、そのようなときは、１つの画面内に２つ
の画像を表示することになっていた。

図５はこの様子を示したものであり、図５（ａ）は、表示器１０１の画面に１つの超音
波画像を表示した場合を示し、図５（ｂ）には、表示器１０１の画面に２つの超音波画像
を並べて表示した場合を示している。この図から明らかなように、１つの画面内に２つの
画像を表示すると、必然的に表示される画像が小さくなったり、表示部分が制限されてし
まったりするので、診断がし難くなるという問題があった。

ところで近時、２つ以上の画像をそれぞれ異なった方向から観察できるように表示する
マルチプルビュー方向性ディスプレイが提案され（例えば、特許文献１参照。）、このよ
うなマルチプルビュー方向性ディスプレイが、例えばカーナビゲーション用の表示器とし
て実用に供されている。すなわち、運転者側から視認する画面として例えば道案内（ロー
ドナビゲーション）画像を表示するとともに、助手席の同乗者側から視認する画面として
例えばテレビ映像を表示するものである。
特開２００５−７８０９４号公報

上記のようなマルチプルビュー方向性ディスプレイを超音波診断装置に適用すると、例
えば、表示サイズを小さくすることなく現在の画像と過去の画像との２つの画像を、１つ
のマルチプルビュー方向性ディスプレイに表示させることができ、観察者はマルチプルビ
ュー方向性ディスプレイの向きを所定の角度だけ変えることによって、２つの画像を交互
に観察しながら比較検討することが可能となる。

しかしこの場合、マルチプルビュー方向性ディスプレイの備えている画素数を、左方か
ら視認するための画像用と、右方から視認するための画像用とに２分することになるため
、何れの画像とも粗い画像として表示されてしまうことになるという難点があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としてなされたものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検者に超音波を送波し、その
反射波に基づいて超音波画像を得、得られた超音波画像をマルチプルビュー方向性ディス
プレイに表示する超音波診断装置において、前記マルチプルビュー方向性ディスプレイを
、視線の角度が変化しても同じ超音波画像が視認されるように表示する場合と、視線の角
度に依存して、異なる超音波画像が視認されるように表示する場合とに切替える表示切替
手段を具備することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置において、前記表示
切替手段は、前記マルチプルビュー方向性ディスプレイを所定角度回転または傾斜させた
ことを検知するセンサを具備することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の超音波診断装置において、前記表示
切替手段は、前記センサからの検知信号に基づき、前記マルチプルビュー方向性ディスプ
レイを、視線の角度が変化しても同じ超音波画像が視認されるように表示する場合と、視
線の角度に依存して、異なる超音波画像が視認されるように表示する場合とに切替えるよ
うに動作するものであることを特徴とする。

上記課題を解決するための手段の項にも示したとおり、本発明の特許請求の範囲に記載
する各請求項の発明によれば、次のような効果を奏する。

請求項１に記載の発明によれば、例えば正面から視認するのに適したように１つの超音
波画像を表示する場合、すなわち、視線の角度が変化しても同じ超音波画像が視認される
ように、マルチプルビュー方向性ディスプレイの持つほとんど全ての画素を使用して画像
を表示するので、最良の画質で画像を観察することができるとともに、左右または上下方
向のように、視線の角度に依存して異なる超音波画像が視認されるように表示することも
可能となる。よって、医師などのオペレータが患者に診断結果を説明するような場合に、
互いに相手に邪魔されることなく画像を視認できるので、患者に対しては診断結果の理解
を深めてもらうことができるし、オペレータにとっては、患者に見易いように表示部を動
かしたり体や手などが邪魔になったりしないように気遣いするようなストレスから開放さ
れることになる。

請求項２および請求項３に記載の発明によれば、通常正面側から１つの画像を視認しな
がら診断行為を行なっているオペレータが、患者への説明など必要が生じた際に、表示部
としてのマルチプルビュー方向性ディスプレイを少しだけ回転または傾斜させるだけで、
例えば左右または上下方向のように、視線の角度に依存して異なる超音波画像が視認され
るように、複数画面の表示に容易に切替えることができ、取り扱い操作が極めて簡単であ
る。

以下、本発明に係る超音波診断装置の一実施例について、図１ないし図３を参照して詳
細に説明する。

図１は、本発明に係る超音波診断装置の一実施例の概略構造を示した正面図であり、図
中符号１０は超音波診断装置本体を示し、符号５０は超音波診断装置本体１０上に支持部
５１によって例えば左右方向に所定範囲にわたり回転可能に支持されている表示部を示し
ている。なお、表示部５０はマルチプルビュー方向性ディスプレイと呼ばれる液晶表示装
置で構成されている。また、超音波診断装置本体１０には、オペレータからの指示を入力
するための各種の操作スイッチを備えた操作部２０が設けられており、その操作スイッチ
の中に後述するデュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１が含まれている。

そして、このような超音波診断装置の概略構成を図２に系統図で示してある。超音波診
断装置本体１０は、送信部１１、受信部１２、Bモード部１３、ドプラユニット１４、Ｄ
ＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）部１５、イメージメモリ１６、表示選択制御部１８
などとともに、これら各構成要素を有機的に制御する演算装置（ＣＰＵ）やメモリを有す
るシステム制御部１９とタッチパネルを含む操作部２０を備えている。そして、超音波診
断装置本体１０には、被検者（患者）との間で超音波信号の送受信を担う超音波プローブ
３０が接続される。

超音波プローブ３０は、超音波診断装置本体１０の送信部１１によって駆動される。す
なわち、送信部１１は遅延回路とパルサを有し、システム制御部１９によって制御された
レートパルスに従って、一定の送信間隔でパルス信号を発生し超音波プローブ３０へ供給
する。このパルス信号によって超音波プローブ３０の先端に設けられている多数の圧電素
子が順次駆動され、所定の指向性をもつようにパルス状の超音波を被検者へ送出する。送
出された超音波は、被検者の音響インピーダンスの不連続面で反射し、その反射波は超音
波プローブ３０で受信される。超音波プローブ３０で受信された反射波は、チャンネル毎
にエコー信号として受信部１２に取り込まれ、受信部１２内のプリアンプで増幅され、受
信遅延回路によって受信指向性を決定するのに必要な遅延時間が与えられ、加算回路で加
算される。

次に、受信部１２の出力はＢモード部１３へ導入される。Ｂモード部１３には検波回路
、対数増幅器、Ａ／Ｄ変換器が設けられており、エコー信号を検波して包絡線を得、これ
を対数増幅した後デジタル信号に変換する。このデジタル信号は組織断層イメージのラス
タ信号列であり、ＤＳＣ部１５へ送られる。

一方、受信部１２の出力はドプラユニット１４にも導入される。ドプラユニット１４は
、ミキサー、ローパスフィルタ、Ａ／Ｄ変換器、ＭＴＩフィルタ、自己相関器、演算器な
どを有し、エコー信号からドップラ信号を取り出し、その中から、主に血球などの速い移
動体での反射によって周波数偏移を受けた高周波成分を抽出するとともに、主に心臓壁な
どの遅い移動体での反射によって周波数偏移を受けた低周波成分（クラッタ成分）を除去
する。そして、血球成分だけになったドプラ信号を周波数解析して、血球による偏移周波
数を求め、これに基づき血流速度や血流量など血流イメージの信号を得、この信号をイメ
ージメモリ１６に保存する。

Ｂモード部１３からの組織断層イメージのラスタ信号列は、ＤＳＣ部１５のデジタルス
キャンコンバータ回路によって補間などの処理を受けるとともに、ビデオフォーマットの
ラスタ信号列すなわちＴＶ走査方式に変換され、さらにＤ／Ａ変換器によってアナログの
ビデオ信号に変換して、Ｂモード画像を作成する。同様に、イメージメモリ１６に保存さ
れている血流イメージの信号もＤＳＣ部１５によってＴＶ走査方式の信号に変換してカラ
ーフロー画像を作成する。また両画像は必要に応じて重ね合わされ、あるいは文字情報な
ども重ねてビデオ信号とすることができる。

なお、イメージメモリ１６には、ＤＳＣ部１５で作成されたＢモード画像やカラーフロ
ー画像なども保存され、必要に応じて過去画像として読み出すことができる。

これらＤＳＣ部１５、イメージメモリ１６は、表示選択制御部１８に接続されている。
この表示選択制御部１８は、操作部２０によって入力されるオペレータからの指示情報に
基づくシステム制御装置１９の制御下で、表示部５０に表示すべきＤＳＣ部１５、イメー
ジメモリ１６からの画像データなどを選択し、表示部５０へ分配する。さらに表示選択制
御部１８は、後述するように、表示部５０を通常どおりの画像を表示させるか、或いは、
例えば左右からの視差角によって異なる２つの画像を表示させるかの切り替を制御する。
なおこの切替制御は、操作部２０に設けられているデュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦス
イッチの操作に基づき行われる。またこのデュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦスイッチは
、操作部２０に備えられているタッチコマンドスクリーンに設けられているものであって
も良い。

次に、表示部５０について説明する。

本発明に係る超音波診断装置の表示部５０は、マルチプルビュー方向性ディスプレイに
よって構成されている。

マルチプルビュー方向性ディスプレイについては特許文献１に開示されており、その応
用例が例えば特開２００５−２８４５９２号公報に開示されているが、マルチプルビュー
方向性ディスプレイは、例えば所定の視差角を隔てて左右方向から、それぞれ異なった画
像などを観察することを可能にした液晶表示装置である。このようなマルチプルビュー方
向性ディスプレイを超音波診断装置の表示部５０に適用することによって、超音波診断装
置の診断機能を飛躍的に向上させることが可能となった。

すなわち、通常は、操作部２０に設けられているデュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦス
イッチ２１をＯＦＦにしておく。これによって、表示選択制御部１８はマルチプルビュー
方向性ディスプレイが備えている全ての画素を使って１つの画像を表示させるように制御
する。従って、表示部（マルチプルビュー方向性ディスプレイ）５０には、表示選択制御
部１８によって選択されたＤＳＣ部１５からのライブ画像或いはイメージメモリ１６から
得られる過去画像など、オペレータによって指示された所望の１つの超音波画像が表示さ
れる。よって、医師などのオペレータは、従来と同様の画素数で表示される超音波画像を
、表示部５０の正面方向から観察しながら所定の診断をおこなうことができる。勿論、視
線の角度が変化しても同じ超音波画像を観察することができる。

一方、患者に診断結果を説明しようとするようなときには、オペレータは操作部２０に
設けられているデュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦスイッチ２１をＯＮにする。これによ
って表示部５０を支えている支持部５１に設けられているセンサ５２の動作が有効となる
。そこで、表示部５０を左右方向へ若干回転させると、その動きをセンサ５２が感知して
、感知信号を表示選択制御部１８へ供給する。

そして、この感知信号を受けた表示選択制御部１８は、マルチプルビュー方向性ディス
プレイの画素を例えば２分して所定の画素配分となるように制御する。すなわち、マルチ
プルビュー方向性ディスプレイの隣り合う画素を、左斜め方向（以下、単に左方と称する
）から視認する画像Ａと、右斜め方向（以下、単に右方と称する）から視認する画像Ｂの
データに応じて駆動させる。言い換えれば、隣り合う画素を互いに異なる方向用の画像デ
ータに応じて駆動させるものであり、表示部５０を左方と右方とから見た場合に２つの画
像を視認できるように、表示すべき画像を選択して、ひとつの画像データとして処理して
マルチプルビュー方向性ディスプレイへ供給することになる。

ここで表示部５０に向かってオペレータ（医師）が左側に座り、患者が右側に座ってい
るものとすれば、例えば図３に示すように、２つの画像としてイメージメモリ１６から読
み出した同じ超音波画像を表示することにより、オペレータ（医師）が左側から視認する
画像（画像Ａ）を見ながら診断内容を説明すれば、患者は同一画像を右側の画像（画像Ｂ
）として視認しながらその説明を聞くことが出来る。このとき、オペレータ（医師）の体
や手などが邪魔になって患者が画面を良く見ることができないという不都合はなくなり、
右側から画像Ｂの全てを視認することができて、診断結果を確実に理解することに繋がる
という効果が得られる。

なお、同じ画像を左右方向から別々に視認できるようにするだけではなく、異なった２
つの画像を表示することも可能である。例えば、右側から視認する患者用の画像（画像Ｂ
）としては、ＤＳＣ部１５から得られる患者名や撮影時刻などの付帯情報を含むフルスペ
ックのライブ画像を表示し、左側から視認するオペレータ（医師）用の画像（画像Ａ）と
しては、ライブ画像の他に、マーカー、画面生成、撮影、保存等の設定画面や作業画面な
どを含めて表示する。このようにすれば、オペレータは、超音波プローブ３０を操作しな
がら患者のライブ画像を得、その画像を患者に示しながら診断状況の説明が可能であると
ともに、必要な画面操作も可能となり、患者とオペレータの双方にとって有益な画像情報
を提供することができる。

なお、表示部（マルチプルビュー方向性ディスプレイ）５０が、左右方向から別々に視
認できるように２画面表示となっている場合に、デュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦスイ
ッチ２１をＯＦＦにすれば、元のように全ての画素を使って１つの画像を表示させること
になる。

以上詳述したように、本発明の実施の形態によれば、１つの表示部に、例えば正面方向
から視認するのに適するように、視線の角度が変化しても同じ超音波画像を観察できるよ
うに、通常どおりの１つの画像を表示したり、或いは、例えば左右方向など視線の角度に
依存して視認できるように、異なる超音波画像を表示したりすることができる。そして、
２つの画像を表示する場合は、表示部５０を若干回転させることによって、表示形式が変
更されるので操作が簡単であり、表示サイズを異ならせることなく２つの画像を表示させ
ることができる。よって、診断目的など必要に応じて種々の使用法を選択することができ
、小型化も可能であるなど大きな特徴を有する超音波診断装置が提供される。

なお、本発明は、上述の一実施例に限定されることなく、要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の形態で実施できることは言うまでもない。また使用法としても、左右方向から視
認できるように２つの異なった画像を表示させるようにすれば、医師などのオペレータは
視差をずらすだけで２つの画像を比較して観察できるので、例えば今回と前回の画像を対
比しながら病変部の変化状況を観察しての診断が容易となり、医師などのオペレータの負
担を軽減させながら診断精度の向上が期待される。

また、表示部５０としてのマルチプルビュー方向性ディスプレイに、視線の角度をずら
して左右方向から視認できるように２つの画像を表示する場合について説明したが、必要
に応じて上下方向から視認できるように異なる画像を表示するようにしても良いことは言
うまでもない。この場合センサ５２は、表示部５０が縦方向に傾斜したことを検出するこ
とになる。

本発明に係る超音波診断装置の一実施例の概略構造を示した正面図である。 本発明に係る超音波診断装置の一実施例の概略構成を示した系統図である。 本発明に係る超音波診断装置の使用例を説明した説明図である。 従来の超音波診断装置における超音波診断装置本体の主要部の外観図である。 従来の超音波診断装置の問題点を説明した説明図である。

符号の説明

１０ 超音波診断装置本体
１１ 送信部
１２ 受信部
１３ Bモード部
１４ ドプラユニット
１５ ＤＳＣ部
１６ イメージメモリ
１８ 表示選択制御部
１９ システム制御部
２０ 操作部
２１ デュアルオートモードＯＮ／ＯＦＦスイッチ
３０ 超音波プローブ
５０ 表示部
５１ 支持部
５２ センサ

Claims (3)

1. 被検者に超音波を送波し、その反射波に基づいて超音波画像を得、得られた超音波画像を
   マルチプルビュー方向性ディスプレイに表示する超音波診断装置において、
   前記マルチプルビュー方向性ディスプレイを、視線の角度が変化しても同じ超音波画像が
   視認されるように表示する場合と、視線の角度に依存して、異なる超音波画像が視認され
   るように表示する場合とに切替える表示切替手段を具備することを特徴とする超音波診断
   装置。
2. 前記表示切替手段は、前記マルチプルビュー方向性ディスプレイを所定角度回転または傾
   斜させたことを検知するセンサを具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断
   装置。
3. 前記表示切替手段は、前記センサからの検知信号に基づき、前記マルチプルビュー方向性
   ディスプレイを、視線の角度が変化しても同じ超音波画像が視認されるように表示する場
   合と、視線の角度に依存して、異なる超音波画像が視認されるように表示する場合とに切
   替えるように動作するものであることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。