JP4567844B2

JP4567844B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP4567844B2
Application number: JP2000120298A
Authority: JP
Inventors: 信康井上
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-04-21
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2020-04-21
Also published as: JP2001299763A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に超音波診断の好適な条件設定を容易に実現することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
超音波診断装置を用いて精度のよい診断を実現するためには、例えば被検体の音響的性質や診断部位等に応じて、各種のパラメータを調整して好適な条件に設定することが求められる。例えば、Ｂモード画像を作成するために、ゲイン、コントラスト、アコースティックパワー、ＡＧＣ等、１０項目程度の画質調整機能が装置上に用意されている場合がある。ユーザはこれら様々な機能をコントロールして良質なＢモード画像の作成を図る。
【０００３】
例えば、被検者が痩せている場合には、超音波が通りやすいため、ゲインを低めに設定したり、アコースティックパワーを下げるといった調整が行われる。また反対に被検者が太っている場合には、超音波が通りにくいため、ゲインやコントラストを上げるといった調整が行われる。
【０００４】
従来は、これら各種のパラメータの個々に対応してそれぞれ用意されたダイヤルや切り換えスイッチ等をユーザが操作することによって画質の調整が行われていた。
【０００５】
また、パラメータのプリセット機能を提供する超音波診断装置もあった。このプリセット機能では、あらかじめ典型的な幾通りかの使用条件についてパラメータのセットがプリセットとして用意される。例えば、プリセットは、被検者が痩せている場合、太っている場合、その他、心臓用、腹部用等の診断部位ごとに対応したものが用意される。ユーザが例えば操作パネル上にて自分の使用条件に応じたプリセットを選択すると、プリセットとして記憶装置に格納されていた各パラメータが装置に設定される。これによりユーザは直ちに診断を開始することができ、また選択したプリセットをベースに各パラメータを修正することによりパラメータ調整作業の負荷軽減が図られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
超音波診断装置において調整可能なパラメータが多いため、被検体に応じた好適な使用条件を実現する調整作業が煩雑であり時間がかかるという問題があった。
【０００７】
プリセット機能はこの問題をある程度緩和しうるが、依然として調整作業の負荷は高い。すなわち、プリセットは多くの場合、１０セット程度の比較的少数しか用意されないため、プリセットにより実現される画質等の使用条件が調整不要なほどに十分に好適であることは比較的まれであるからである。一方、使用条件を細かく分類してそれぞれにプリセットを用意すれば、好適な使用条件が得られることになるであろう。しかし、その場合、プリセットの数が増加するため、ユーザが所望の使用条件を判断し、それに適合したプリセットを装置上で選択するという作業が煩雑となる。
【０００８】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、診断のための好適な条件設定が容易に行われる超音波診断装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波診断に関する複数種類の調整パラメータをそれぞれ含んだ複数のパラメータセットを記憶する記憶手段と、前記パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の前記調整パラメータに基づいて、前記各パラメータセットごとにインデックスを生成して付与するインデックス付与手段と、前記インデックスを指定するインデックス指定手段と、指定された前記インデックスに対応する前記パラメータセットを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、前記記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断を実行する制御手段とを有するものである。
【００１０】
パラメータセットは複数の調整パラメータから構成され、それら調整パラメータの組み合わせ自体に基づいていずれのパラメータセットがこれから行う超音波診断に好適であるかの判断は一般には難しい。本発明によれば、記憶手段に蓄積される複数のパラメータセットにそれぞれインデックスが付与される。インデックスはパラメータセット相互間の一次元的な序列を定めるものであるので、インデックスを判断指標として用いることにより、好適な診断を実現するパラメータセットの選択が容易となりうる。
【００１１】
他の本発明に係る超音波診断装置においては、前記インデックスが少なくとも２種類の前記調整パラメータを引数とする関数により表されるものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、２種類以上の調整パラメータからなる組に対し、演算式や対応表を用いて１つのインデックスが対応づけられる。複数の調整パラメータを組み合わせて、パラメータセット選択の判断指標として一層好適なインデックスを定めることができる。
【００１３】
また他の本発明に係る超音波診断装置においては、前記インデックスが検査対象の性状を指標するものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、インデックスは検査対象の性状と相関を有するように定義される。検査対象の性状は、例えば、被検者がどの程度太っているかといった物理的性質・状態である。インデックスを検査対象の性状を指標するように定義することにより、インデックスに基づいたパラメータセットの序列の意味をユーザが理解しやすくなり、検査対象に応じた好適なパラメータセットの選択が容易となる。
【００１５】
さらに他の本発明に係る超音波診断装置においては、前記インデックス指定手段が、ユーザ操作に基づいて前記インデックスをその順序に従って変更することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、ユーザがインデックスを変更するための操作を行うと、インデックスがその一次元的な序列に沿って次々と指定される。そして、読み出し手段は、その順次指定されるインデックスに対応するパラメータセットを記憶手段から読み出し、制御手段がそれらパラメータセットに基づく超音波診断を次々と実行する。本発明によるインデックス指定手段の一例はダイヤルであり、これを例に説明すれば、ダイヤルを左に回すとその回転量に応じてインデックスがその先頭側へ移動し、反対にダイヤルを右に回すとその回転量に応じてインデックスがその末尾側へ移動する。
【００１７】
別の本発明に係る超音波診断装置においては、前記記憶手段が、前記複数のパラメータセットを前記インデックスに従って順序づけて記憶することを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、インデックスを指定され、当該インデックスに対応づけられるパラメータセットが読み出される。ここで、パラメータセットをインデックスに従って順序づけて記憶しておくことにより、指定されたインデックスに対応するパラメータセットを読み出す処理が容易となる。
【００１９】
本発明の好適な態様である超音波診断装置は、前記パラメータセットが、超音波診断画像の画質に影響を与える調整パラメータを含み、前記制御手段が、記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断画像の表示を行うものである。
【００２０】
また別の本発明に係る超音波診断装置は、検査対象に応じた調整の結果に基づく新たなパラメータセットを前記記憶手段に登録する登録手段を有するものである。
【００２１】
本発明によれば、ユーザが検査対象に応じて調整を行った結果、好適な超音波診断が実現された場合、そのときの調整パラメータに基づいて新たなパラメータセットが生成され、これが記憶手段に登録される。登録される新たなパラメータセットは、例えば、好適な超音波診断が実現されたときの調整パラメータからなるパラメータセットである。また、例えば、そのような調整結果のパラメータセットと類似する既登録のパラメータセットを考慮に入れて新たに生成されたものを登録することもできる。
【００２２】
また本発明に係る超音波診断装置は、ユーザにより超音波診断画像がフリーズされた時に設定されている新たなパラメータセットを前記記憶手段に登録する登録手段を有するものである。
【００２３】
ユーザが超音波診断画像をフリーズするときは基本的に好適な画質が達成されたときであることに基づいて、本発明によればフリーズを新規のパラメータセット登録のタイミングとする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施形態である超音波診断装置の概略のブロック図である。この超音波診断装置は、被検者体内へ送波した超音波のエコーに基づいて断層画像を生成して表示する機能を有している。
【００２６】
図１において、プローブ２は、超音波パルスの送波及びエコーの受波を行う超音波探触子である。このプローブ２はアレイ振動子を有しており、そのアレイ振動子の電子走査によって超音波ビームが電子的に走査される。送受信回路４はプローブ２に対して送信信号を供給する送信回路と、プローブ２からの受信信号に対して増幅や整相加算などの処理を行う受信回路とを含んでいる。送受信回路４は制御部６の制御を受け、その制御によって送信ビームの形成及び受信ビームの形成が行われる。
【００２７】
画像形成部８は、断層画像すなわちＢモード画像を形成する回路である。断層画像は制御部６の制御を受けて形成され、形成された断層画像は表示部１０に出力される。
【００２８】
送受信回路４、画像形成部８は各種パラメータを設定され、それらに基づいて動作する。本装置では、各種パラメータについて画質調整により得られた値のセット（パラメータセット）が制御部６から記憶部１２に記録される。記憶部１２はパラメータセットを複数蓄積することができる。
【００２９】
入力部１４は、本装置に対し各種パラメータ値等を入力するためのものであり、例えば、キーボード、マウスや、装置の操作パネル上に設けられるボタン、ダイヤルなどである。ユーザは入力部１４を操作してパラメータの値を制御部６に入力することができ、制御部６は入力されたパラメータの値を送受信回路４、画像形成部８に設定する。また、ユーザは入力部１４を操作して制御部６に対し指示を与えることにより、記憶部１２に記憶されているパラメータセットを選択することができる。選択されたパラメータセットは記憶部１２から読み出され、送受信回路４、画像形成部８に設定される。
【００３０】
画質調整に用いられる画質調整パラメータには、例えば、ゲイン、コントラスト、アコースティックパワー、ＡＧＣ、レリーフ、ＦＴＣ、フレーム相関、ライン相関、周波数といったものがあり、これらについての値の組がパラメータセットを構成する。ちなみに、ここでＡＧＣパラメータはＡＧＣ回路に入力される信号の強弱によって応じて増幅度を変化させるためのものであり、強い反射波に対しては増幅度を抑制し、弱い反射波に対しては増幅度を向上させる。このパラメータを調節することにより、飽和してしまうような大信号が一定以下のレベルに低下され、境界が明瞭な画像が得られる。またＦＴＣパラメータは信号の変化分のみを検出し、エコーの境界を強調するためのものである。レリーフパラメータはパルス信号を縁取りする処理に関するものであり、これにより画像のシャープさを調節することができる。
【００３１】
次に本装置の機能、動作について説明する。本装置の大きな特徴の一つは、制御部６が、記憶部１２に蓄積される各パラメータセットごとに、当該パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の画質調整パラメータの値に基づいてインデックスを生成して付与する点にある。例えば、インデックスは被検者の性状に応じたものに定義される。具体的には、被検者が太っている場合は痩せている場合より受信信号の減衰量が大きいため、太っている場合には、ゲインやコントラストを上げることにより良好な画質が得られ、一方、痩せている場合にはゲインやアコースティックパワーを下げることにより良好な画質が得られる。よって、これら画質調整パラメータを用いて、被検者の太っている程度に応じたインデックスを定義することが可能である。例えば、インデックス（Index）はアコースティックパワー（Ｐ）、ゲイン（Ｇ）、コントラスト（Ｃ）及び周波数（Ｆ）に基づいて次式によって定義される。
【００３２】
【数１】
Index ＝Ｐ＋５・Ｇ＋１６・Ｃ−５０・Ｆ ………（１）
ユーザが被検体に応じて画質を良好とする調整を行った場合、その調整結果のパラメータセットが、制御部６によりインデックスを付与された上で記憶部１２に格納される。パラメータセットの格納のタイミングは、ユーザが操作パネルから直接的に指示を与えることができる。また、例えば、ユーザが動画像をフリーズする操作に連動してパラメータセットを記憶部１２に格納することもできる。
これは、フリーズするタイミングは、静止画像に基づいて診断部位を精査したり、写真撮影等によりデータの記録を行おうとするときであり、この時点では通常、画質調整が終了しているからである。
【００３３】
図２は、記憶部１２に蓄積されたパラメータセット群の一例を示す説明図である。この図では、アコースティックパワーＰ（ＴＸパワー）、ゲインＧ、コントラストＣ、及び周波数Ｆから構成されるパラメータセットと、そのそれぞれに対応し（１）式により計算されるインデックスIndexとが示されている。上述したように入力部１４を介してユーザがインデックスを指定すると、対応するパラメータセットが記憶部１２から読み出されて各部に設定される。
【００３４】
入力部１４におけるインデックス指定の手段は、例えばダイヤルを用いることができる。この場合、ユーザがダイヤルを回すとその回転量に応じたインデックスの値が指定される。例えば、ユーザがダイヤルを一方に回すと、指定されるインデックスの値が増加し、他方に回すと、指定されるインデックスの値が減少するように構成される。そして、ダイヤルの回転に応じて、表示部１０に表示される断層画像は、各インデックスに対応するパラメータセットに応じたものに次々と切り替わる。このようなインデックスを連続的に変化させることが容易な手段を用いることにより、ユーザは表示部１０に次々と示される断層画像の比較観察に集中することができ、現在検査対象となっている被検者に対して良好な画質となるような設定を迅速・容易に実現することができる。
【００３５】
上述のように、ユーザにとって意味が理解しやすいインデックスを用いることにより、ユーザがダイヤル操作により検査対象に応じた好適なパラメータセットを選択することが容易となることが期待される。
【００３６】
なお、ダイヤルの操作に応じてインデックスが昇順又は降順に変化するため、パラメータセットをインデックスに従って順序づけて記憶部１２に格納しておくと、インデックスの変更に連動した記憶部１２からのパラメータセットの読み出し動作が迅速化される。順序づけの一例としては、記憶部１２上でのパラメータセット自体の格納位置をインデックスに従って並べ替えることが挙げられる。また別の例としては、インデックスとパラメータセットの格納位置との関係を管理するテーブルを設けるという構成も可能である。
【００３７】
図３は、記憶部１２におけるパラメータセットの格納状態を示す説明図であり、図２に示すパラメータセット群をインデックスに従って並べ替えた様子が示されている。さらに、図３に示す例では、２次的なインデックスIndexβが定義され、各パラメータセットに付与される。このIndexβは、Indexの所定範囲を範囲０〜１００に換算したものである。例えば、（１）式で表されるIndexについては例えば２５０〜５５０の値に対しIndexβの０〜１００が割り付けられる。またIndexβは、採取されるデータの分布を考慮して定めることができ、具体的にはIndexからIndexβを生成する際に、分布を考慮した重み付け補正係数が掛けられる。これにより、データの分布に応じてバランス良くIndexβを割り振ることができ、このIndexβが入力部１４のダイヤル操作に連動して変化するように構成される。
【００３８】
以上のように本装置は、ユーザが調整して好適な画質を得た際のパラメータセットを様々な被検者について記憶部１２に蓄積し、これらに一次元的なインデックスを付与する。蓄積が進むにつれ、新たな被検者について診断を行う場合でもダイヤルを回してインデックスを変更するだけの容易な操作で、記憶部１２から良好な画質が得られるパラメータセットを見つけ出せるようになる。そしてこの記憶部１２に蓄積されたパラメータセットを再利用することにより、画質調整パラメータの調整作業が軽減される。
【００３９】
次に、パラメータセットを追加・更新する処理を説明する。好適な画質の断層画像が得られると、そのときのパラメータセットを新たに記憶部１２に登録・蓄積することが可能であり、これにより既登録のパラメータセットを用いて様々な被検者に対して容易に良好な画質の断層画像を得ることが可能となる。しかし、蓄積されるパラメータセットが過度に多数となると、インデックスに基づくパラメータセットの検索処理に時間を要する場合が生じうる。また、類似するパラメータセットについては記憶部１２に保持する必要性が乏しい。よって、一例としては、インデックスが同値となる類似パラメータセットが得られた場合に、これを記憶部１２に格納せずに廃棄し、パラメータセットの総数を一定の上限以下に抑えることが可能である。また他の方法としては、新たに得られたパラメータセットと既に存在する同値インデックスのパラメータセットとの間で、それらに含まれる各画質調整パラメータの平均値を求め、その平均値で構成されるパラメータセットで既に存在するパラメータセットを置換・更新する処理によりパラメータセットの総数を抑制することもできる。
【００４０】
また類似パラメータセットが多く発生する場合には、Indexβに割り当てられるIndexの上限値／下限値を調整して、適正化を図ることができる。Indexβが負の値となる場合や１００を超える場合が多い場合も、上限値／下限値を調整して適正化を図ることができる。これらの調整は制御部６により自動的に行うように構成することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の超音波診断装置によれば、好適な診断が実現された際のパラメータセットを様々な検査対象について記憶手段に蓄積し、それを再利用することにより超音波診断装置の診断時の調整作業の負荷軽減が図られる。蓄積される各パラメータセットに一次元的な序列を定めるインデックスを付与し、これを判断指標として用いることにより、好適な診断を実現するパラメータセットを記憶手段から選択することが容易となり、蓄積されたパラメータセットの再利用が効率的に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である超音波診断装置の概略のブロック図である。
【図２】記憶部に蓄積されたパラメータセット群の一例を示す説明図である。
【図３】記憶部におけるパラメータセットの格納状態であって、パラメータセットがインデックスに従って並べ替えられた状態の説明図である。
【符号の説明】
２プローブ、４送受信回路、６制御部、８画像形成部、１０表示部、１２記憶部、１４入力部。

Claims

超音波診断に関する複数種類の調整パラメータをそれぞれ含んだ複数のパラメータセットを記憶する記憶手段と、
前記パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の前記調整パラメータに基づいて、前記各パラメータセットごとにインデックスを生成して付与するインデックス付与手段と、
前記インデックスを指定するインデックス指定手段と、
指定された前記インデックスに対応する前記パラメータセットを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断を実行する制御手段と、
を有し、
前記インデックスは、少なくとも２種類の前記調整パラメータを引数とする関数により表されるものである、
ことを特徴とする超音波診断装置。
超音波診断に関する複数種類の調整パラメータをそれぞれ含んだ複数のパラメータセットを記憶する記憶手段と、
前記パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の前記調整パラメータに基づいて、前記各パラメータセットごとにインデックスを生成して付与するインデックス付与手段と、
前記インデックスを指定するインデックス指定手段と、
指定された前記インデックスに対応する前記パラメータセットを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断を実行する制御手段と、
を有し、
前記インデックス指定手段は、ユーザ操作に基づいて前記インデックスをその順序に従って変更する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記インデックスは、検査対象の性状を指標するものであることを特徴とする超音波診断装置。
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記インデックス指定手段は、ユーザ操作に基づいて前記インデックスをその順序に従って変更することを特徴とする超音波診断装置。
超音波診断に関する複数種類の調整パラメータをそれぞれ含んだ複数のパラメータセットを記憶する記憶手段と、
前記パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の前記調整パラメータに基づいて、前記各パラメータセットごとにインデックスを生成して付与するインデックス付与手段と、
前記インデックスを指定するインデックス指定手段と、
指定された前記インデックスに対応する前記パラメータセットを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断を実行する制御手段と、
を有し、
前記記憶手段は、前記複数のパラメータセットを前記インデックスに従って順序づけて記憶することを特徴とする超音波診断装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置において、
前記パラメータセットは、超音波診断画像の画質に影響を与える調整パラメータを含み、
前記制御手段は、記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断画像の表示を行うこと、
を特徴とする超音波診断装置。
請求項１から請求項６のいずれかに記載の超音波診断装置において、
検査対象に応じた調整の結果に基づく新たなパラメータセットを前記記憶手段に登録する登録手段を有することを特徴とする超音波診断装置。
超音波診断に関する複数種類の調整パラメータをそれぞれ含んだ複数のパラメータセットを記憶する記憶手段と、
前記パラメータセットに含まれる少なくとも１種類の前記調整パラメータに基づいて、前記各パラメータセットごとにインデックスを生成して付与するインデックス付与手段と、
前記インデックスを指定するインデックス指定手段と、
指定された前記インデックスに対応する前記パラメータセットを前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
前記記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断を実行する制御手段と、
を有し、
前記パラメータセットは、超音波診断画像の画質に影響を与える調整パラメータを含み、
前記制御手段は、記憶手段から読み出された前記パラメータセットに基づいて前記超音波診断画像の表示を行い、
ユーザにより超音波診断画像がフリーズされた時に設定されている新たなパラメータセットを前記記憶手段に登録する登録手段をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。