JP2010088584A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指定した画像データの関心領域の把握が容易な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】被検体Ｐに超音波の送受波を行う超音波プローブ１と、超音波プローブ１を駆動して被検体Ｐに超音波走査を行う送受信部２と、送受信部２からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成部５１と、画像データ生成部５１で生成された画像データの関心領域を指定する操作部８と、画像データ生成部５１で生成された画像データに対応する超音波プローブ１の位置及び角度データを生成する位置検出部３と、位置検出部３で生成された位置及び角度データに基づいて、指定された関心領域の関心領域データを生成する関心領域データ生成部６１と、超音波プローブ１及び指定された関心領域の位置情報を作成する位置情報作成部６３とを備え、表示部７に位置情報作成部６３で作成された位置情報を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、被検体に対して超音波を放射し、被検体内の組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を受信して表示部に表示するものである。この超音波による診断方法は、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作で、リアルタイムに表示部に表示される二次元画像データの観察が可能なため、生体内の心臓、血管、腹部、泌尿器などの各種器官の診断や治療に広く用いられている。

近年、超音波診断装置においては超音波の三次元走査により三次元画像データの表示が可能になってきており、その画像による診断も普及してきている。そして、三次元画像データを得るための三次元走査方法には、被検体に接触させた超音波プローブの位置及び角度を検出する位置センサを装着して、複数の位置或いは角度から得られる各二次元画像データ及びこの画像データの位置データの情報を用いることにより、三次元画像データを得ることができる。

ところで、超音波診断装置による診断が例えば腹部の場合、腫瘍等の患部が複数箇所に散在することがある。この場合、表示部に患部を含む二次元画像データや三次元画像データの画像データが表示されたときに、その画像データに含まれる患部の位置及び形態を把握し、更に超音波プローブを移動させて残りの患部を探索することになる。

しかしながら、複数の患部の形態が類似しているとそれらの患部を区別するのが困難なことがある。この問題を解決するために、表示部に表示された画像データの関心領域にマーカを指定し、その後に表示される画像データにマーカを指定した関心領域が含まれるとき、その関心領域に指定したマーカを表示させて、各関心領域を区別して把握する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−１０７１８５号公報

しかしながら、特許文献１のように画像データにマーカを指定した関心領域が含まれるときにマーカを表示させる方法では、一度マーカを指定した関心領域を再度観察しようとすると、表示部に表示された画像データを見ながら超音波プローブを移動させて関心領域を探索する必要があり、手間がかかる問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、指定した画像データの関心領域の把握が容易な超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波走査を行う送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段により生成された画像データの関心領域を指定する指定手段と、前記画像データ生成手段により生成された画像データに対応する前記超音波プローブの位置及び角度を検出して位置データ及び角度データを生成する位置検出手段と、前記位置検出手段により生成された位置データ及び角度データに基づいて、前記指定手段により指定された関心領域の関心領域データを生成する関心領域データ生成手段と、前記位置データ生成手段により生成された位置データ及び角度データ、及び前記関心領域データ生成手段により生成された関心領域データに基づいて、前記超音波プローブ及び前記指定手段により指定された関心領域の位置情報を作成する位置情報作成手段と、前記位置情報作成手段により作成された位置情報を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の超音波診断装置によれば、表示部に表示された画像データの関心領域を指定することにより、指定された関心領域及び超音波プローブの位置情報を表示部に表示することができる。これにより、超音波プローブを所望の関心領域に容易に移動できるので、超音波による画像診断及び治療を迅速に行うことができる。

本発明の実施例を説明する。

以下、本発明による超音波診断装置の実施例を図１乃至図１５を参照して説明する。
図１は、本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置１０は、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行なう超音波プローブ１と、超音波プローブ１への超音波駆動信号の送信及び超音波プローブ１からの超音波反射信号の受信を行なう送受信部２と、超音波プローブ１の位置及び角度を検出する位置検出部３とを備えている。

また、送受信部２からの受信信号を処理してＢモードデータやドプラモードデータを生成するデータ生成部４と、データ生成部４で生成されたＢモードデータから二次元のＢモード画像データやドプラモード画像データの生成、生成した複数のＢモード画像データから三次元画像データの生成などを行う画像データ処理部５と、超音波プローブ１の位置などを表示するための位置情報を作成する表示用位置情報作成部６とを備えている。

更に、画像データ処理部５で生成された二次元画像データや三次元画像データなどの画像データ、表示用位置情報作成部６で作成された位置情報などを表示する表示部７と、表示部７に表示された画像データの患部などの関心領域の指定、表示用位置情報作成部６で作成された位置情報を表示するための位置情報表示モードの設定、超音波の走査方向や視野深度等の走査情報を含む撮影条件の設定、各種コマンド信号の入力などを行なう操作部８と、前述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部９とを備えている。

超音波プローブ１は、被検体Ｐの体表面にその先端部を接触させて超音波の送受波を行なうものであり、一次元に配列した複数個（Ｎ個）の圧電振動子を有している。この圧電振動子は電気音響変換素子であり、送波時には電気パルス（超音波駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、また受波時には被検体Ｐからの超音波反射波（受信超音波）を電気信号（超音波受信信号）に変換する機能を有している。

送受信部２は、超音波プローブ１から送信超音波を発生させるための超音波駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ１の圧電振動子から得られる複数チャンネル（Ｎチャンネル）の超音波受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備えている。

送信部２１は、被検体に放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルス発生させ、送信において所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と走査方向（θ１乃至θＫ）に超音波を送信するための偏向用遅延時間とを前記レートパルスに与えた後、超音波プローブ１に内蔵されたＮ個の圧電振動子を駆動し、被検体Ｐに対して送信超音波を放射するための超音波駆動パルスを生成する。

受信部２２は、超音波プローブ１からの微小な超音波受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、この超音波受信信号に対して所定の深さからの受信超音波を集束して細い受信ビーム幅を得るための集束用遅延時間と走査方向（θ１乃至θＫ）に超音波の受信指向性を設定するための偏向用遅延時間とを与えた後、圧電振動子からのＮチャンネルの超音波受信信号を整相加算して１つに纏める。

位置検出部３は、磁場を発生するトランスミッタ３１、トランスミッタ３１が発生した磁場を検出するレシーバ３２、及び超音波プローブ１の位置データ及び角度データを生成する位置信号処理部３３を備えている。

図２は、トランスミッタ３１を床に配置したときに、床上方の空間に分布する磁場の鉛直断面を示した図である。トランスミッタ３１は、被検体Ｐの近傍に配置され、磁場中心部から外側に向かって磁場を形成する。被検体Ｐの超音波による検査は、レシーバ３２がトランスミッタ３１の磁場を正確に検出可能な斜線で示した磁場エリア３４内で行われる。

レシーバ３２は、超音波プローブ１に装着され、トランスミッタ３１が発生する３次元方向の磁場を検出して位置信号処理部３３に出力する。

位置信号処理部３３は、レシーバ３２の検出信号に基づいてトランスミッタ３１を基準として、磁場エリア３４内の超音波プローブ１の空間における位置データ及び角度データ生成する。そして、生成した位置データ及び角度データをシステム制御部９に出力する。

図１に戻り、データ生成部４は、送受信部２の受信部２２から出力された超音波受信信号からＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部４１と、ドプラモードデータを生成するドプラモードデータ生成部４２と、Ｂモードデータ生成部４１で生成されたＢモードデータやドプラモードデータ生成部４２で生成されたドプラモードデータなどを保存するデータ記憶部４３とを備えている。

Ｂモードデータ生成部４１は、受信部２２からの整相加算された超音波受信信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。そして、対数変換した信号をデジタル信号に変換してＢモードデータを生成し、生成したＢモードデータをデータ記憶部４３に出力する。

ドプラモードデータ生成部４２は、受信部２２からの整相加算された超音波受信信号に対してドプラ偏移周波数を検出してデジタル信号に変換した後、血流情報のみを抽出し、その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行う。そして、この自己相関処理結果に基づいて血流の平均流速値、分散値などを算出してドプラモードデータを生成し、生成したドプラモードデータをデータ記憶部４３に出力する。

データ記憶部４３は、Ｂモードデータ生成部４１から出力されたＢモードデータや、ドプラデータ生成部４２から出力されたドプラモードデータなどの各データに、各データに対応するシステム制御部９から供給される超音波の走査方向や視野深度等の走査情報、位置検出部３で生成された位置データ及び角度データなどを付加して順次保存する。

図３は、データ記憶部４３に保存されたＢモードデータの構成の例を示したものであり、縦軸は走査方向θ１乃至θＫに対応し、横軸は超音波送受波方向に対応している。ここでは、走査方向θ１乃至θＫへの超音波走査、及び各走査方向θ１乃至θＫにおける所定の視野深度への超音波送受波により形成される撮影領域に対応する、例えば１フレーム分のＢモード画像データの生成に必要なＫ個のＢモードデータＡ１乃至ＡＫが保存されている例を示す。

ＢモードデータＡ１には第１の走査方向（θ１）への超音波送受波により生成された画素ａ１１乃至ａ１Ｌが保存され、その先頭部分には第１の走査方向に関する時刻の情報を含む走査情報ａ１０ａ、及び位置検出部３からの第１の走査方向における超音波プローブ１の位置データ及び角度データａ１０ｂが保存されている。

同様にＢモードデータＡ２乃至ＡＫには、第２の走査方向（θ２）乃至第Ｋの走査方向（θＫ）に対する走査情報ａ２０ａ乃至ａＫ０ａ、位置データ及び角度データａ２０ｂ乃至ａＫ０ｂ、及び画素ａ２１乃至ａＫＬが保存されている。

なお、データ記憶部４３の第Ｋの走査方向（θＫ）のＢモードデータＡＫに後続して、次フレーム以降のＢモード画像データの生成に必要なＢモードデータＢ１乃至ＢＫ等が保存されている。

図１に戻り、画像データ処理部５は、データ生成部４のデータ記憶部４３から各データを読み出して画像データを生成する画像データ生成部５１と、画像データ生成部５１で生成された画像データに表示用位置情報作成部６で作成された位置情報を合成する合成部５２とを備えている。

画像データ生成部５１は、データ記憶部４３から１フレーム分の例えば第１乃至第Ｋの走査方向θ１乃至θＫに対応するＢモードデータの画素、走査情報、位置データ、及び角度データを読み出し、各走査方向を横軸に表し、各走査方向における各画素を縦軸に表すことにより、被検体Ｐの断層像を表すＢモード画像データを生成する。そして、生成したＢモード画像データを合成部５２に出力すると共に、そのＢモード画像データの走査情報、位置データ、及び角度データを表示用位置情報作成部６に出力する。

また、データ記憶部４３からドプラモードデータを読み出し、時間を横軸に表し、ドプラモードデータを縦軸に表すことにより、被検体Ｐの断面の指定した位置における血流速度が経時的に表されるドプラモード画像データを生成する。そして、生成したドプラモード画像データを合成部５２に出力すると共に、そのドプラモード画像データの走査情報、位置データ、及び角度データを表示用位置情報作成部６に出力する。

更に、生成した複数のＢモード画像データから各Ｂモード画像データの走査情報、位置データ、及び角度データを用いて三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを合成部５２に出力すると共に、その三次元画像データの走査情報、位置データ、及び角度データを表示用位置情報作成部６に出力する。

合成部５２は、画像データ生成部５１から出力されたＢモード画像データ、ドプラモード画像データ、三次元画像データなどの画像データを表示部７に出力する。また、画像データ生成部５１から出力された画像データに、表示用位置情報作成部６から出力されたその画像データに対応する超音波プローブ１などの位置を表した位置情報を合成して表示部７に出力する。

表示用位置情報作成部６は、画像データ処理部５の画像データ生成部５１から出力された走査情報、位置データ、及び角度データに基づいて関心領域のデータを生成する関心領域データ生成部６１と、関心領域データ生成部６１で生成された関心領域データを保存する関心領域データ記憶部６２と、関心領域データ記憶部６２から被検体Ｐの検査中に保存された関心領域データを読み出して位置情報を作成する位置情報作成部６３とを備えている。

関心領域データ生成部６１は、画像データ生成部５１から出力された画像データの走査情報、位置データ、及び角度データに基づいて、その画像データの空間における撮影領域の位置を表す撮影領域データを生成する。そして、生成した撮影領域データ及び位置データを位置情報作成部６３に出力する。また、生成した撮影領域データに基づいて、画像データ生成部５１から出力され、表示部７に表示された画像データ上に操作部８から点又は領域で指定された関心領域の空間における位置を表す関心領域データを生成する。そして、生成した関心領域データを関心領域データ記憶部６２に保存する。関心領域データ記憶部６２は、関心領域データ生成部６１から出力された関心領域データを検査別に保存する。

位置情報作成部６３は、被検体Ｐの検査により関心領域データ記憶部６２に保存された関心領域データを読み出す。次いで、読み出した関心領域データ、及び関心領域データ生成部６１から出力された撮影領域データ及び位置データに基づいて、操作部８から設定された位置情報表示モード（水平面モード、垂直面モード、第１の三面モード、第２の三面モード）に応じた、関心領域及び超音波プローブ１の位置などを表す位置情報（第１の位置情報，第２の位置情報，第３の位置情報，第４の位置情報）を作成する。そして、作成した位置情報を画像データ処理部５の合成部５２に出力する。

ここで、位置情報表示モードが水平面モードである場合、指定された関心領域、超音波プローブ１、及び撮影領域の位置を水平面上に投影した第１の位置情報を作成する。

また、位置情報表示モードが垂直面モードである場合、指定された関心領域及び超音波プローブ１の位置を、超音波プローブ１の中心軸に対して垂直である第１の平面上に投影した第２の位置情報を作成する。

更に、位置情報表示モードが第１の三面モードである場合、指定された関心領域及び超音波プローブ１の位置を、水平面上、この水平面に対して垂直である第２の平面上、及び水平面及び第２の平面に対して垂直である第３の平面上に投影した第３の位置情報を作成する。

更にまた、位置情報表示モードが第２の三面モードである場合、指定された関心領域及び超音波プローブ１の位置を、第１の平面上、この第１の平面に対して垂直である第４の平面上、及び第１及び第２の平面に対して垂直である第５の平面上に投影した第４の位置情報を作成する。

表示部７は、ＣＲＴや液晶パネルなどを備え、画像データ処理部５の合成部５２から出力された画像データをＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換により映像信号に変換して表示する。

操作部８は、スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス、タッチスクリーン等の入力デバイスを備えている。そして、これらを用いて検査開始及び検査終了操作、関心領域の指定操作、位置情報表示モードの設定操作を行う。また、被検体Ｐの被検体情報、視野深度、走査線密度等の撮像条件、画像データ表示モード等の設定操作を行う。

システム制御部９は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部８から供給される各種の入力情報や選択情報等を前記記憶回路に保存する。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて送受信部２、位置検出部３、データ生成部４、画像データ処理部５、表示用位置情報作成部６等の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。

以下、図１乃至図１５を参照して、超音波診断装置１０の動作の一例を説明する。
図４は、被検体Ｐの検査における超音波診断装置１０の動作を示したフローチャートである。超音波診断装置１０の操作者は、位置検出部３のトランスミッタ３１を、被検体Ｐが仰臥位で載置された寝台の下方の近傍に配置する。そして、操作部８から撮像条件、被検体Ｐの被検体情報、画像データ表示モードとして例えばＢモード、位置情報表示モードとして水平面モード等を設定し、検査開始操作を行うことにより、超音波診断装置１０は、超音波による被検体Ｐの検査を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部９は、操作部８から供給される被検体情報、撮像条件、Ｂモード、水平面モード等の入力情報に基づいて、送受信部２、位置検出部３、データ生成部４、画像データ処理部５、及び表示用位置情報作成部６の各ユニットに対し制御を行う。

そして、被検体Ｐの体表面に超音波プローブ１を当てることにより、データ生成部４のＢモードデータ生成部４１は、送受信部２の受信部２２から受信した受信信号からＢモードデータを生成して、データ記憶部４３に出力する。

一方、位置検出部３のレシーバ３２は、トランスミッタ３１が発生した磁場を検出して、その検出信号を位置信号処理部３３に出力する。位置信号処理部３３は、レシーバ３２から出力された検出信号に基づいて位置データ及び角度データを生成し、システム制御部９に出力する。

データ記憶部４３は、Ｂモードデータ生成部４１から出力されたＢモードデータ、システム制御部９から供給されるそのＢモードデータに対応する走査情報、位置データ、及び角度データを順次保存する。

画像データ処理部５の画像データ生成部５１は、データ記憶部４３からＢモードデータの画素、走査情報、位置データ、及び角度データを読み出してＢモード画像データを生成する。そして、生成したＢモード画像データを合成部５２に出力すると共に走査情報、位置データ、及び角度データを表示用位置情報作成部６の関心領域データ生成部６１に出力する。

関心領域データ生成部６１は、画像データ生成部５１から出力された走査情報、位置データ、及び角度データから撮影領域データを生成し、生成した撮影領域データ及び位置データを位置情報作成部６３に出力する。

位置情報作成部６３は、関心領域データ記憶部６２には被検体Ｐの検査における関心領域データが保存されていないので、関心領域データ生成部６１から出力された撮影領域データ及び位置データに基づいて、関心領域の位置を含まない第１の位置情報を作成して合成部５２に出力する。合成部５２は、位置情報作成部６３から出力された第１の位置情報、及び画像データ生成部５１から出力されたＢモード画像データを合成して表示部７にリアルタイムに表示する（ステップＳ２）。

操作者は、診断に必要な腫瘍等の患部を探索するために、超音波プローブ１を例えば水平面に垂直に設定し、被検体Ｐの体表面に当てた状態で移動する。そして、表示部７に患部のデータを含むＢモード画像データが表示されたときに、操作部８から患部のデータの位置を指定する関心領域の指定操作が行われると、関心領域データ生成部６１は、画像データ生成部５１から出力された患部のデータを含むＢモード画像データの走査情報、位置データ、及び角度データに基づいて撮影領域データを生成し、生成した撮影領域データ及び位置データを位置情報作成部６３に出力する。また、生成した撮影領域データに基づいて指定された関心領域の関心領域データを生成して関心領域データ記憶部６２に保存する（ステップＳ３）。

位置情報作成部６３は、関心領域の指定操作が行われた後に関心領域データ記憶部６２から関心領域データを読み出す。次いで、読み出した関心領域データ、及び関心領域データ生成部６１から出力された撮影領域データ及び位置データに基づいて、第１の位置情報を作成する。そして、作成した第１の位置情報を合成部５２に出力する。合成部５２は、位置情報作成部６３から出力された第１の位置情報、及び画像データ生成部５１から出力されたその第１の位置情報に対応するＢモード画像データを合成して表示部７に表示する（ステップＳ４）。

更に、患部を探索するために被検体Ｐの体表面に当てた状態で超音波プローブ１を移動する操作が行われる。そして、表示部７に患部のデータを含むＢモード画像データが表示されない場合（ステップＳ５のいいえ）、ステップＳ６に移行する。また、患部のデータを含むＢモード画像データが表示された場合（ステップＳ５のはい）、ステップＳ３に戻る。

ステップＳ５の「いいえ」の後に、被検体Ｐから例えば患部Ａ、患部Ｂ、及び患部Ｃが発見され、表示部７に患部Ｃのデータを含むＢモード画像データと共に第１の位置情報が表示される。

図５は、表示部７に表示された患部Ｃのデータを含むＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１には、被検体Ｐの患部Ｃである患部Ｃデータ７３を含むＢモード画像データ７２、及びこのＢモード画像データ７２を生成したときの第１の位置情報５３が表示されている。

第１の位置情報５３には、図６に示すように、Ｂモード画像データ７２を生成したときの超音波プローブ１が投影された水平面上の位置を表すプローブマーカ５７、及びＢモード画像データ７２の撮影領域が投影された水平面上の位置を表す撮影領域マーカ５８が表示されている。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された水平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４，５５，５６が表示されている。

なお、超音波プローブ１の中心軸を水平面に垂直に設定することにより、撮影領域が水平面に垂直に設定されるので、プローブマーカ５７が撮影領域マーカ５８に重畳して表示されている。また、プローブマーカ５７と患部Ｃの関心領域マーカ５６は図６の水平面では同じ位置にあるので、関心領域マーカ５６がプローブマーカ５７に重畳して表示されている。

ここで、操作部８から距離表示操作を行うことにより、位置情報作成部６３は、水平面におけるプローブマーカ５７と各関心領域マーカ５４，５５，５６の間の矢印で示した各距離を求める。そして、求めたプローブマーカ５７と患部Ａの関心領域マーカ５４の間の距離である「Ｈａ」、プローブマーカ５７と患部Ｂの関心領域マーカ５５の間の距離である「Ｈｂ」、及びプローブマーカ５７と関心領域マーカ５６の間の距離である「Ｈｃ」が第１の位置情報５３の各関心領域マーカ５４，５５，５６の近傍に表示される。ここでは、「Ｈｃ」は０である。

なお、関心領域マーカ５４，５５，５６は、図7に示すように、超音波プローブ１の先端部と各患部Ａ，Ｂ，Ｃの間の各距離Ｈ１，Ｈ２、Ｈ３に応じて、例えば色分けして識別表示されている。

このように、Ｂモード画像データ７２と共に、この画像データに対応する超音波プローブ１、前記画像データに対応する撮影領域、及び指定された関心領域の位置を水平面に投影した第１の位置情報を表示部７に表示することができる。また、超音波プローブ１の位置と各関心領域の位置の間の各距離を表示することができる。更に、各距離に応じて各関心領域の位置を夫々識別して表示することができる。これにより、指定したすべての関心領域と超音波プローブ１の位置関係を容易に把握することができる。

ここで、超音波プローブ１を水平面に垂直にした状態で、図５に示した位置から被検体Ｐの体表面上を矢印Ｌ１方向に移動し、表示部７の画面７１の第１の位置情報５３に表示された各関心領域マーカ５４，５５，５６から離間した位置まで移動させると、表示部７には移動した位置におけるＢモード画像データ及び第１の位置情報が表示される。

図８は、超音波プローブ１を移動した後に表示部７に表示されるＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ａには、超音波プローブ１が移動した位置における患部Ａ，Ｂ，Ｃのデータを含まないＢモード画像データ７２ａ及び第１の位置情報５３ａが表示される。

第１の位置情報５３ａには、移動した超音波プローブ１に対応するプローブマーカ５７ａ、及びＢモード画像データ７２ａの撮影領域に対応する撮影領域マーカ５８ａが表示される。また、関心領域マーカ５４，５５，５６が表示される。更に、水平面におけるプローブマーカ５７ａと各関心領域マーカ５４，５５，５６の間の矢印で示した距離である「Ｈａ１」、「Ｈｂ１」、「Ｈｃ１」が、各関心領域マーカ５４，５５，５６の近傍に表示される。

このように、第１の位置情報５３を表示部７に表示させることにより、指定した関心領域の位置と超音波プローブ１の位置を把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域に容易に移動することができる。特に、超音波プローブ１を当てて移動する被検体Ｐの体表面が水平である場合に有効である。

また、図５の超音波プローブ１を水平面に垂直にした状態から傾斜させると、表示部７には傾斜した角度におけるＢモード画像データ及び第１の位置情報が表示される。

図９は、超音波プローブ１を傾斜したときに表示部７に表示されるＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ｂには、超音波プローブ１を例えば矢印Ｒ１方向に傾斜した角度における患部Ｃのデータを含まないＢモード画像データ７２ｂ、及びこのＢモード画像データ７２ｂに対応する第１の位置情報５３ｂが表示される。

第１の位置情報５３ｂには、Ｒ１方向に傾斜してもほぼ同じ位置を維持している超音波プローブ１に対応するプローブマーカ５７、及びＲＩ方向に傾斜した角度におけるＢモード画像データ７２ｂの撮影領域に対応する撮影領域マーカ５８ｂが表示される。また、各関心領域マーカ５４，５５，５６、「Ｈａ」、「Ｈｂ」、「Ｈｃ」が表示される。

このように、第１の位置情報５３を表示部７に表示させることにより、指定した関心領域の位置と超音波プローブ１の位置、及びこの位置における撮影領域の位置を把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域の方向に容易に傾斜させることができる。

更に、超音波プローブ１を水平面に垂直にした状態で、図５の画面７１の第１の位置情報５３に表示されたプローブマーカ５７を中心に設定する操作を操作部８から行うと、表示部７にはＢモード画像データ７２及びプローブマーカ５７が中心部に設定された第１の位置情報が表示される。

図１０は、表示部７に表示されるＢモード画像データ７２及びプローブマーカ５７が中心に設定された第１の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ｃには、Ｂモード画像データ７２、及びプローブマーカ５７が中心に設定された第１の位置情報５３ｃが表示される。

第１の位置情報５３ｃには、中心部にプローブマーカ５７が矢印Ｌ２方向に例えば距離Ｈを移動したプローブマーカ５７ｃが表示される。また、第１の位置情報５３の撮影領域マーカ５８がＬ２方向に距離Ｈを移動した撮影領域マーカ５８ｃ、及び各関心領域マーカ５４，５５，５６がＬ２方向に距離Ｈを移動した各関心領域マーカ５４ｃ，５５ｃ，５６ｃが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｃ，５５ｃ，５６ｃの近傍に「Ｈａ」、「Ｈｂ」、「Ｈｃ」が表示される。

以上のようにして、表示部７の画面７１に表示された第１の位置情報５３を参照して、超音波プローブ１を指定した各関心領域に移動することにより、Ｂモード画像データに含まれる各患部Ａ，Ｂ，Ｃのデータを表示部７に表示させて詳細に観察が行われる。そして、被検体Ｐの検査を終えて操作部８から検査終了操作が行われると、システム制御部９は、送受信部２、位置検出部３、データ生成部４、画像データ処理部５、及び表示用位置情報作成部６の各ユニットの動作を停止させる。そして、超音波診断装置１０による被検体Ｐの検査が終了する（図４のステップＳ６）。

次に、図５乃至図１５を参照して、位置情報表示モードが垂直面モード、第１の三面モード、及び第２の三面モードである場合の第２乃至第４の位置情報の例を説明する。

まず、第２の位置情報について説明する。表示部７の例えば図９に示した画面７１ｂにＢモード画像データ７２ｂ及び第１の位置情報５３ｂが表示されているときに、操作部８から位置情報表示モードを垂直面モードに設定する操作を行うと、表示部７にＢモード画像データ７２ｂ及び第２の位置情報が表示される。

図１１は、表示部７に表示されるＢモード画像データ７２ｂ及び第２の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ｄは、Ｂモード画像データ７２ｂ及びこのＢモード画像データ７２ｂを生成したときの第２の位置情報５９が表示される。

第２の位置情報５９には、Ｂモード画像データ７２ｂを生成したときの超音波プローブ１が投影された第１の平面上の位置を表すプローブマーカ５７ｄが表示される。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された第１の平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４ｄ，５５ｄ，５６ｄが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｄ，５５ｄ，５６ｄの近傍に、プローブマーカ５７ｄと関心領域マーカ５４ｄの間の距離である「Ｈａ２」、プローブマーカ５７ｄと関心領域マーカ５５ｄの間の距離である「Ｈｂ２」、及びプローブマーカ５７ｄと関心領域マーカ５６ｄの間の距離である「Ｈｃ２」が表示される。そして、関心領域マーカ５４ｄ，５５ｄ，５６ｄは、超音波プローブ１の先端部と各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域の間の各距離Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応じて識別表示される。

このように、第２の位置情報５９を表示部７に表示させることにより、指定した関心領域の位置と超音波プローブ１の位置を把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域に容易に移動することができる。特に、超音波プローブ１を当てて移動する被検体Ｐの体表面が水平以外である場合に有効である。

次に、第３の位置情報について説明する。表示部７の例えば図９に示した画面７１ｂにＢモード画像データ７２ｂ及び第１の位置情報５３ｂが表示されているときに、操作部８から位置情報表示モードを第１の三面モードに設定する操作を行うと、表示部７にＢモード画像データ７２ｂ及び第３の位置情報が表示される。

図１２は、表示部７に表示されるＢモード画像データ７２ｂ及び第３の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ｅは、Ｂモード画像データ７２ｂ及びこのＢモード画像データ７２ｂを生成したときの第３の位置情報６０が表示される。第３の位置情報６０は、水平面位置情報７４、第２の平面位置情報７５、及び第３の平面位置情報７６により構成される。

水平面位置情報７４には、図１３に示すように、第１の位置情報５３ｂから撮影領域マーカ５８ｂを除いたプローブマーカ５７、各関心領域マーカ５４，５５，５６、「Ｈａ」、「Ｈｂ」、「Ｈｃ」が表示される。

第２の平面位置情報７５には、Ｂモード画像データ７２ｂを生成したときの超音波プローブ１が投影された第２の平面上の位置を表すプローブマーカ５７ｅが表示される。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された第２の平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４ｅ，５５ｅ，５６ｅが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｅ，５５ｅ，５６ｅの近傍に、プローブマーカ５７ｅと各関心領域マーカ５４ｅ，５５ｅ，５６ｅの間の矢印で示した各距離である「Ｈａ３」、「Ｈｂ３」、「Ｈｃ３」が表示される。

第３の平面位置情報７６には、Ｂモード画像データ７２ｂを生成したときの超音波プローブ１が投影された第３の平面上の位置を表すプローブマーカ５７ｆが表示される。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された第３の平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４ｆ，５５ｆ，５６ｆが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｆ，５５ｆ，５６ｆの近傍に、プローブマーカ５７ｆと各関心領域マーカ５４ｆ，５５ｆ，５６ｆの間の矢印で示した各距離である「Ｈａ４」、「Ｈｂ４」、「Ｈｃ４」が、表示される。

そして、水平面位置情報７４及び第２及び第３の平面位置情報７５，７６の関心領域マーカ５４，５４ｅ，５４ｆ、関心領域マーカ５５，５５ｅ，５５ｆ、及び関心領域マーカ５６，５６ｅ，５６ｆは、超音波プローブ１の先端部と各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域の間の各距離Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応じて夫々識別表示される。

次に、第４の位置情報について説明する。表示部７の例えば図１１に示した画面７１ｄにＢモード画像データ７２ｂ及び第２の位置情報５９が表示されているときに、操作部８から位置情報表示モードを第２の三面モードに設定する操作を行うと、表示部７にＢモード画像データ７２ｂ及び第４の位置情報が表示される。

図１４は、表示部７に表示されるＢモード画像データ７２ｂ及び第４の位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ｆは、Ｂモード画像データ７２ｂ及びこのＢモード画像データ７２ｂを生成した位置における第４の位置情報６０ａが表示される。第４の位置情報６０ａは、第２の位置情報５９、第４の平面位置情報７５ａ、及び第５の平面位置情報７６ａにより構成される。

第４の平面位置情報７５ａには、Ｂモード画像データ７２ｂを生成したときの超音波プローブ１が投影された第４の平面上の位置を表すプローブマーカ５７ｇが表示される。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された第４の平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４ｇ，５５ｇ，５６ｇが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｇ，５５ｇ，５６ｇの近傍に、プローブマーカ５７ｇと各関心領域マーカ５４ｇ，５５ｇ，５６ｇの間の矢印で示した各距離である「Ｈａ５」、「Ｈｂ５」、「Ｈｃ５」が表示される。

第５の平面位置情報７６ａには、Ｂモード画像データ７２ｂを生成したときの超音波プローブ１が投影された第５の平面上の位置を表すプローブマーカ５７ｈが表示される。また、各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域が投影された第５の平面上の位置を表す各関心領域マーカ５４ｈ，５５ｈ，５６ｈが表示される。更に、各関心領域マーカ５４ｈ，５５ｈ，５６ｈの近傍に、プローブマーカ５７ｈと各関心領域マーカ５４ｈ，５５ｈ，５６ｈの間の矢印で示した各距離である「Ｈａ６」、「Ｈｂ６」、「Ｈｃ６」が表示される。

そして、第２の位置情報５９及び第４及び第５の平面位置情報７５ａ，７６ａの関心領域マーカ５４ｄ，５４ｇ，５４ｈ、関心領域マーカ５５ｄ，５５ｇ，５５ｈ、及び関心領域マーカ５６ｄ，５６ｇ，５６ｈは、超音波プローブ１の先端部と各患部Ａ，Ｂ，Ｃの関心領域の間の各距離Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３に応じて夫々識別表示される。

このように、各第３及び第４の位置情報６０，６０ａを表示させることにより、指定した関心領域及び超音波プローブ１の位置を互いに直交する三方向から表示することができる。また、超音波プローブ１と各関心領域の間の距離を表示することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域に容易に移動することができる。

なお、上記実施例に限定されるものではなく、表示部７にドプラモード画像データや三次元画像データと共に各第１乃至第４の位置情報を表示させて実施するようにしてもよい。

以上述べた本発明の実施例によれば、表示部７に表示された画像データの関心領域を操作部８から指定することにより、画像データと共に、この画像データに対応する超音波プローブ１、前記画像データに対応する撮影領域、及び指定された関心領域の位置を水平面上に投影した第１の位置情報を表示部７に表示することができる。また、投影された超音波プローブ１の位置と各関心領域の間の距離を表示すると共に、超音波プローブ１と各関心領域の間の距離に応じて各関心領域の位置を夫々識別して表示することができる。

これにより、指定した関心領域、超音波プローブ１、及び撮影領域の位置を容易に把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域への移動や傾斜を容易に行うことができる。

また、画像データと共に、この画像データに対応する超音波プローブ１及び指定された関心領域の位置を第１の平面上に投影した第２の位置情報を表示部７に表示することができる。また、投影された超音波プローブ１の位置と各関心領域の間の距離を表示すると共に、超音波プローブ１と各関心領域の間の距離に応じて関心領域の位置を夫々識別して表示することができる。

これにより、指定したすべての関心領域及び超音波プローブ１の位置を容易に把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域への移動を容易に行うことができる。

更に、画像データと共に、この画像データに対応する超音波プローブ１及び指定された関心領域の位置を、水平面上、第２の平面上、及び第３の平面上に投影した第３の位置情報を表示部７に表示することができる。また、各平面に投影された超音波プローブ１の位置と各関心領域の間の距離を表示すると共に、超音波プローブ１と各関心領域の間の距離に応じて関心領域の位置を夫々識別して表示することができる。

更にまた、画像データと共に、この画像データに対応する超音波プローブ１及び指定された関心領域の位置を、第１の平面上、第４の平面上、及び第５の平面上に投影した第４の位置情報を表示部７に表示することができる。また、各平面上に投影された超音波プローブ１の位置と各関心領域の間の距離を表示すると共に、超音波プローブ１と各関心領域の間の距離に応じて関心領域の位置を夫々識別して表示することができる。

これにより、指定した関心領域及び超音波プローブ１の位置を容易に把握することができるので、超音波プローブ１を所望の関心領域への移動を容易に行うことができる。

以上により、超音波の画像診断及び治療を迅速に行うことができる。

本発明に係る超音波診断装置の実施例の構成を示すブロック図。 本発明の実施例に係るトランスミッタを床に配置したときに、床上方の空間に分布する磁場の鉛直断面を示す図。 本発明の実施例に係るデータ記憶部に保存されたＢモードデータの構成の例を示す図。 本発明の実施例に係る被検体の検査における超音波診断装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例に係る表示部に表示される患部のデータを含むＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る患部の関心領域及び超音波プローブの位置が投影される水平面を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブの先端部と各患部の関心領域の間の各距離を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブを水平面に垂直にした状態で、被検体の体表面上を水平移動させたときに、表示部に表示されるＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る超音波プローブを水平面に垂直にした状態から傾斜させたときに、表示部に表示されるＢモード画像データ及び第１の位置情報の画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示されるＢモード画像データ及びプローブマーカが中心に設定された第１の位置情報の画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示されるＢモード画像データ及び第２の位置情報の画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示されるＢモード画像データ及び第３の位置情報の画面の一例を示す図。 図１２の画面に表示される第３の位置情報の詳細を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示されるＢモード画像データ及び第４の位置情報の画面の一例を示す図。 図１４の画面に表示される第４の位置情報の詳細を示す図。

符号の説明

Ｐ 被検体
１ 超音波プローブ
２ 送受信部
３ 位置検出部
４ データ生成部
５ 画像データ処理部
６ 表示用位置情報作成部
７ 表示部
８ 操作部
９ システム制御部
１０ 超音波診断装置
３１ トランスミッタ
３２ レシーバ
３３ 位置信号処理部
４１ Ｂモードデータ生成部
４２ ドプラモードデータ生成部
４３ データ記憶部
５１ 画像データ生成部
５２ 合成部
６１ 関心領域データ生成部
６２ 関心領域データ記憶部
６３ 位置情報作成部

Claims (8)

1. 被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
   前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波走査を行う送受信手段と、
   前記送受信手段からの受信信号に基づき画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データ生成手段により生成された画像データの関心領域を指定する指定手段と、
   前記画像データ生成手段により生成された画像データに対応する前記超音波プローブの位置及び角度を検出して位置データ及び角度データを生成する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により生成された位置データ及び角度データに基づいて、前記指定手段により指定された関心領域の関心領域データを生成する関心領域データ生成手段と、
   前記位置データ生成手段により生成された位置データ及び角度データ、及び前記関心領域データ生成手段により生成された関心領域データに基づいて、前記超音波プローブ及び前記指定手段により指定された関心領域の位置情報を作成する位置情報作成手段と、
   前記位置情報作成手段により作成された位置情報を表示する表示手段とを
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記位置情報作成手段は、前記指定手段により指定された関心領域、前記超音波プローブ、及びこの超音波プローブの位置から撮影された撮影領域の位置を水平面上に投影した第１の位置情報を作成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記位置情報作成手段は、前記指定手段により指定された関心領域及び前記超音波プローブの位置を、この超音波プローブの中心軸に対して垂直である第１の平面上に投影した第２の位置情報を作成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記位置情報作成手段は、前記指定手段により指定された関心領域及び前記超音波プローブの位置を、水平面上、この水平面に垂直である第２の平面上、及び前記水平面及び前記第２の平面に対して垂直である第３の平面上に投影した第３の位置情報を作成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記位置情報作成手段は、前記指定手段により指定された関心領域及び前記超音波プローブの位置を、この超音波プローブの中心軸に対して垂直である第１の平面上、この第１の平面に対して垂直である第４の平面上、及び前記第１及び第４の平面に対して垂直である第５の平面上に投影した第４の位置情報を作成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記表示手段に、投影された前記超音波プローブの位置と前記関心領域の位置の間の距離を表示するようにしたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
7. 前記表示手段に、前記超音波プローブの位置と前記指定手段により指定された複数の関心領域の間の距離に応じて、前記関心領域の位置を夫々識別して表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
8. 前記表示手段に、前記位置情報作成手段により作成された位置情報と共に前記画像データ生成手段により生成された画像データを表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

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