JP5199640B2

JP5199640B2 - 超音波診断装置及び超音波診断プログラム

Info

Publication number: JP5199640B2
Application number: JP2007270398A
Authority: JP
Inventors: 文雄大島
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2007-10-17
Filing date: 2007-10-17
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2027-10-17
Also published as: JP2009095487A

Description

本発明は、被検者の検査部位における内部画像を記録して、その画像を再生可能な超音波診断装置及び超音波診断プログラムに関する。

超音波を利用して検査部位に関する超音波画像を生成し、その超音波画像を表示する超音波診断装置が知られている。超音波診断装置は、生体内情報の画像を表示する装置であり、Ｘ線診断装置やＸ線コンピュータ断層撮影装置等の他の画像診断装置に比べ、安価で被曝がなく、非侵襲性に実時間で観測するための有用な装置である。係る特性から、その適用範囲は広く、心臓等の循環器から肝臓、腎臓などの腹部、抹消血管、産婦人科及び脳血管等の診断に利用されている。

従来の超音波診断装置を用いて超音波画像を録画再生する場合は、ＶＣＲ（ｖｉｄｅｏｃａｓｓｅｔｅｒｅｃｏｒｄｅｒ）等の通常外部機器を用いるのが一般的である。しかしながら、近年は、超音波画像を、超音波診断装置の外部出力することなく内部のＨＤＤ（ｈａｒｄｄｉｓｋｄｒｉｖｅ）等の記録媒体に動画データとして記録する機能が備わっている。このＨＤＤ記録機能を、画像クリップ機能と呼ぶ。

超音波画像は、超音波プローブからの送受信データによりエコー画像データを生成する。このエコー画像データの１秒間あたりの表示枚数、すなわち、エコーフレームレートは、エコー画像データを表示するためのモード設定条件により異なる。

一方、超音波診断装置は、エコーフレームレートによって取得されるエコー画像データを、ビデオフレームレートによって取得されるビデオ画像データに同期させて表示画像データとして生成・記録し、最終的にビデオフレームレートと呼ばれるフレーム数で表示画像データ群を再生する仕組みをもっている。ビデオフレームレートによって取得されるビデオ画像データは、一般的には、患者ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報、装置条件及び時間情報等を含んでいる。

なお、本発明に関する従来技術として、以下の文献が開示されている。
特開平１１−７６２４３号公報

しかしながら、本来、エコーフレームレートとビデオフレームレートは独立したものであるので、多くの場合、記録時にエコーフレームレートとビデオフレームレートとが異なる。ビデオフレームレートよりエコーフレームレートの方が大きい条件で記録された表示画像データ群を再生する場合、その表示画像データ群は本来超音波診断装置が表示可能なエコー画像データが録画時に間引きされて記録されているので、全てのエコー画像データを再生することができなくなる。

一方、エコーフレームレートよりビデオフレームレートの方が大きい条件で記録された表示画像データ群を再生する場合、ビデオフレームレートで再生するときは特に問題はない。しかし、静止画像のコマ送り操作を行なったときに、表示画像データを１つコマ送り操作をしたにも関わらず、同一のエコー画像データが再生されてしまう。また、操作上不自然であると同時に所望のエコー画像データまで表示画像データをコマ送りするための時間もかかる。そこで、エコーフレームレートよりビデオフレームレートの方が大きい場合にエコーフレームレートで記録しようとすると、ビデオフレームレートで再生される時間情報が不連続に表示される不自然な動きをしてしまう。なお、超音波診断装置がエコーフレームレートでエコー画像データを録画するもモードを備えている場合もあるが、この場合も同様の問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、表示画像データ群の録画・再生を最適化することができる超音波診断装置及び超音波診断プログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置において、前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較部と、前記フレームレート比較部による比較の結果前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成部と、前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録部と、前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生制御部と、を有する。

本発明に係る超音波診断装置は、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置において、前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較部と、前記フレームレート比較部による比較の結果前記ビデオフレームレートの方が大きい場合に、前記ビデオ画像データに前記エコー画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する一方、前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成部と、前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録部と、前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生制御部と、を有する。

本発明に係る超音波診断プログラムは、上述した課題を解決するために、請求項４に記載したように、ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置のコンピュータに、前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較機能と、前記フレームレート比較機能による比較の結果前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成機能と、前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録機能と、前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生機能と、を実現させる。

本発明に係る超音波診断プログラムは、上述した課題を解決するために、請求項５に記載したように、ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置のコンピュータに、前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較機能と、前記フレームレート比較機能による比較の結果前記ビデオフレームレートの方が大きい場合に、前記ビデオ画像データに前記エコー画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する一方、前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像データ生成機能と、前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録機能と、前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生機能と、を実現させる。

本発明に係る超音波診断装置及び超音波診断プログラムによると、表示画像データ群の録画・再生を最適化することができる。

本発明に係る超音波診断装置及び超音波診断プログラムの実施形態について、付加図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る超音波診断装置の実施形態を示す概略図である。

図１には、本実施形態の超音波診断装置１０を示す。超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１、装置本体１２、表示装置１３及び入力装置１４を備える。

超音波プローブ１１は、複数個の超音波振動子を先端部分に配置し、被検者の検査部位（被検体）Ｅの表面に先端部分を接触させて超音波の送受信を行なう。また、超音波振動子は電気音響変換超音波振動子であり、超音波送信時には電気パルスを超音波パルスに変換し、また超音波受信時には超音波信号を電気信号に変換する機能を有する。ここで、超音波振動子が２Ｄ配列された超音波プローブである場合、走査が電子的に行なわれることになる。一方、超音波振動子が１Ｄ配列された超音波プローブである場合、走査が機械的に行なわれることになる。

装置本体１２は、送受信回路２１、エコー処理回路２２、画像生成回路２３、画像メモリ２４、付帯情報関連付け回路２５、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）２６、内部記憶装置２７、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２８及び外部記憶装置２９を備える。

送受信回路２１は、図示しないが、送信部及び受信部を有する。送信部には、検査部位Ｅの内部に放射する超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパルスを発生するレートパルス発生回路と、超音波送信時における超音波ビームの収束時間や偏向角度を決定するための遅延回路であり、Ｎ個の超音波振動子を駆動するタイミングを決定する送信遅延回路と、超音波振動子を駆動するための高圧パルスを生成するパルサ回路とが具備される。

送受信回路２１の送信部に具備するレートパルス発生回路は、検査部位Ｅ内に放射する超音波パルスの繰り返し周期を決定するレートパルスを送信遅延回路に供給する。送信遅延回路は、超音波送信に使用される超音波振動子の２倍（２Ｎ）の独立な遅延回路から構成されており、超音波送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに超音波を収束するための遅延時間と、所定の方向に超音波を送信するための遅延時間とをレートパルスに与え、パルサ回路に供給する。

パルサ回路は、送信遅延回路と同数の２Ｎの独立な駆動回路を有しており、超音波プローブ１１に内蔵された超音波振動子を駆動し、検査部位Ｅ内に超音波を放射するための駆動パルスを形成する。

検査部位Ｅ内に放射された超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる検査部位Ｅ内の臓器間の境界面、又は組織にて反射する。また、この超音波が心臓へ気や血球等の運動体で反射する場合は、その超音波周波数はドプラ偏移を受ける。さらに、これらの超音波は、検査部位Ｅ内の組織の非線型特性により、中心周波数が２ｆ_０の超音波パルスが新たに発生する。よって、非検体組織内で反射して超音波プローブ１１に戻る超音波は、超音波送信時の中心周波数ｆ_０の超音波パルス（基本波成分）と、中心周波数が２ｆ_０の超音波パルス（高調波成分）が混在したものとなる。送受信回路２１に有する受信部は、受信信号の基本波成分又は高調波成分を取得するＢＰＦ（ｂａｎｄｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ）と、超音波振動子によって電気信号に変換された微小信号を増幅するプリアンプ回路と、このプリアンプ回路の受信信号をデジタル変換するＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇｔｏｄｉｇｉｔａｌ）変換回路と、ビームフォーマ回路及び加算回路を備えた整相加算回路とが具備される。

ビームフォーマ回路は、細い受信ビーム幅を得るために、所定の深さから超音波を収束するための収束用遅延時間を超音波ビームの受信指向性を順次変更し、検査部位Ｅ内を走査するための遅延時間を、デジタル信号に変換された受信信号に与える。加算回路は、ビームフォーマからの出力を加算する。

エコー処理回路２２は、送受信回路２１からのデジタル入力信号を基に、信号強度が輝度の明るさで表現される超音波スキャンの走査線信号列のエコー画像データをＲＡＷデータとして生成する。具体的には、図示しないが、エコー処理回路２２には、送受信回路２１からのデジタル入力信号の振幅を対数変換し、弱い信号を相対的に強調する対数変換回路と、この対数変換回路で対数変換されたデジタル信号に対して包絡線検波の演算を行ない、振幅の包絡線を検波する包絡線検波回路とが具備される。

画像生成回路２３は、信号処理回路２３ａ及びスキャンコンバート回路２３ｂを具備する。

画像生成回路２３の信号処理回路２３ａは、画像生成回路２３から出力される超音波スキャンの走査線信号列のエコー画像データに対して、超音波スキャンの走査線信号列のレベルで画質を決定するようなフィルタリングを行なう。信号処理回路２３ａは、フィルタリング後のエコー画像データをスキャンコンバート回路２３ｂに出力すると共に画像メモリ２４に保存する。

スキャンコンバート回路２３ｂは、信号処理回路２３ａ又は画像メモリ２４から出力される超音波スキャンの走査線信号列のエコー画像データを、テレビ等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のエコー画像データに変換する。

画像メモリ２４は、半導体記憶装置によって構成され、信号処理回路２３ａから出力されるフィルタリング後のエコー画像データを記憶する。

付帯情報関連付け回路２５は、スキャンコンバート回路２３ｂから出力されるエコー画像データと、フレームの連続性を識別できるフレームインデックスのデータ（Ｉｎｄｅｘ［ｍ］）とを関連付ける。具体例としては、スキャンコンバート後のエコー画像データに、フレーム毎に、４ｂｉｔのフレームインデックスのデータを付加させ、エコー画像データにフレームインデックスのデータを関連付ける（フレームの先頭のエコー画像データから順次「Ｉｎｄｅｘ［１］，Ｉｎｄｅｘ［２］，Ｉｎｄｅｘ［３］，…，Ｉｎｄｅｘ［Ｍ］」というように関連付ける）。なお、図２に示すように、エコー画像データのフレーム毎に、フレームインデックスのデータを直接付加させてエコー画像データとフレームインデックスのデータとの一対のデータを生成してもよいし、また、図３に示すように、エコー画像データとは別に、エコー画像データを識別可能なデータとフレームインデックスのデータとの関連付けデータを生成してもよい。

なお、付帯情報関連付け回路２５は、スキャンコンバート回路２３ｂから出力されるエコー画像データに、フレーム毎に、付帯情報としてのアドレス番地やデータサイズ等のデータをさらに関連付けてもよい。

ＣＰＵ２６は、内部記憶装置２７や外部記憶装置２９に記憶されるプログラムや、入力装置１４による入力に従って、送受信回路２１、エコー処理回路２２、画像生成回路２３、画像メモリ２４及び付帯情報関連付け回路２５の動作を制御する。

内部記憶装置２７は、不揮発性の半導体メモリ等によって構成される。内部記憶装置２７は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌｐｒｏｇｒａｍｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍ）や、超音波診断に係る各種アプリケーションプログラムを記憶する記憶装置である。また、内部記憶装置２７は、ＣＰＵ２６のワークメモリとしても機能する。

ＩＦ２８は、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ２８によって、超音波診断装置１０のプロセッサを、外部記憶装置２９やネットワークＮ網に接続することができる。

外部記憶装置２９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄｄｉｓｋｄｒｉｖｅ）によって、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクへのデータの読み書きが可能な構成となっている。外部記憶装置２９は、ＩＦ２８を介して画像メモリ２４に記憶されるエコー画像データや、内部記憶装置２７の代替として超音波診断に係る各種アプリケーションプログラムを記録することもできる。

また、表示装置１３は、Ｄ／Ａ（ｄｉｇｉｔａｌｔｏａｎａｌｏｇ）変換回路及びモニタ等を含み、付帯情報関連付け回路２５から出力されるエコー画像データをモニタ上に表示する。また、表示装置１３は、後述する動画再生時、ＣＰＵ２６によって生成される表示画像データ群を基に動画再生の表示を行なう。さらに、表示装置１３は、後述するコマ送り再生時、ＣＰＵ２６によって生成される表示画像データ群を基にコマ送り再生の表示を行なう。

入力装置１４は、装置本体１２のＩＦ２８に接続され、オペレータ（操作者）からの各種指示、関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１２に取り込むためのトラックボール、各種スイッチ、ボタン、マウス及びキーボード等を有している。入力装置１４を介してオペレータは、超音波プローブ１１から送信される超音波パルスの送信周波数、送信駆動電圧（音圧）、送信パルスレート、スキャン領域及びフラッシュ回数や、受信条件等を装置本体１２に入力することができる。

図４は、本実施形態の超音波診断装置１０における録画機能を示すブロック図である。

超音波診断装置１０のＣＰＵ２６がプログラムを実行することによって、超音波診断装置１０は、ビデオフレームレート設定部３１、エコーフレームレート設定部３２、フレームレート比較部３３、表示画像生成部３４及び表示画像記録部３５として機能する。なお、本実施形態では、超音波診断装置１０がビデオフレームレート設定部３１、エコーフレームレート設定部３２、フレームレート比較部３３、表示画像生成部３４及び表示画像記録部３５としてソフトウェア的に機能する例を用いて説明するが、ビデオフレームレート設定部３１、エコーフレームレート設定部３２、フレームレート比較部３３、表示画像生成部３４及び表示画像記録部３５の一部又は全部が超音波診断装置１０にハードウェア的に備えられている場合であってもよい。

ビデオフレームレート設定部３１は、患者ＩＤ情報、装置条件及び時間情報等を含むビデオ画像（オーバーレイ画像）を動画として適切に表示するためのビデオフレームレートを設定する機能を有する。

エコーフレームレート設定部３２は、オペレータが入力装置１４を介して入力される画像の深度（ｄｅｐｔｈ）設定、画角の設定及びカラーモードのＯＮ／ＯＦＦ条件等を操作することによって、エコー画像データの収集のためのエコーフレームレートを設定する機能を有する。

フレームレート比較部３３は、ビデオフレームレート設定部３１によって設定されるビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、エコーフレームレート設定部３２によって設定されるエコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較する機能を有する。

表示画像生成部３４は、フレームレート比較部３３による比較の結果ビデオフレームレートの方が大きい場合には、ビデオ画像データに、付帯情報関連付け回路２５から出力されるエコー画像データを補間しながら組み合わせて表示画像データを生成する機能を有する。一方、表示画像生成部３４は、フレームレート比較部３３による比較の結果エコーフレームレートの方が大きい場合には、付帯情報関連付け回路２５から出力されるエコー画像データに、ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて表示画像データを生成する機能を有する。

図５は、ビデオフレームレートの方が大きい場合の表示画像データの生成を説明するための図である。一方、図６は、エコーフレームレートの方が大きい場合の表示画像データの生成を説明するための図である。なお、図５及び図６において、ビデオフレームレートによって生成されるビデオ画像データの１フレーム目と、エコーフレームレートによって生成されるエコー画像データの１フレーム目とを組み合わせ、２フレーム目以降は１フレームから同時刻に生成される画像データ同士を順次組み合わせるものとする。

図５に示すように、ビデオフレームレートの方が大きい場合、例えば、ビデオフレームレートがエコーフレームレートの３倍である場合、１フレーム目から同時刻に生成される画像データ同士を組み合わせると、ビデオ画像データの一部（図５中の２，３，５フレーム目のビデオ画像データｄＶ−２，ｄＶ−３，ｄＶ−５）には、組み合わせるべきエコー画像データが存在しないことになる。そこで、組み合わせるべきエコー画像データが存在しないビデオ画像データには、前のタイミングで生成されているエコー画像データを組み合わせる。例えば、図５を用いて説明すると、組み合わせるべきエコー画像データが存在しない３フレーム目のビデオ画像データｄＶ−３には、前のタイミングで生成されている１フレーム目のエコー画像データｄＥ−１を組み合わせる。

一方、図６に示すように、エコーフレームレートの方が大きい場合、例えば、エコーフレームレートがビデオフレームレートの３倍である場合、１フレーム目から同時刻に生成される画像データ同士を組み合わせると、エコー画像データの一部（図６中の２，３，５フレーム目のエコー画像データｄＥ−２，ｄＥ−３，ｄＥ−５）には、組み合わせるべきビデオ画像データが存在しないことになる。そこで、組み合わせるべきビデオ画像データが存在しないエコー画像データには、前のタイミングで生成されているビデオ画像データを組み合わせる。例えば、図６を用いて説明すると、組み合わせるべきビデオ画像データが存在しない５フレーム目のエコー画像データｄＥ−５には、前のタイミングで生成されている２フレーム目のビデオ画像データｄＶ−２を組み合わせる。

また、図４に示す表示画像記録部３５は、表示画像生成部３４によって生成される表示画像データを外部記憶装置２９に記録（録画）する機能を有する。これにより、外部記憶装置２９には、被検者の検査部位Ｅに関する複数の表示画像データによって構成される表示画像データ群が記憶されることになる。

続いて、本実施形態の超音波診断装置１０における録画時の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、患者ＩＤ情報、装置条件及び時間情報等を含むビデオ画像データを動画として適切に表示するためのビデオフレームレートを設定する（ステップＳ１）。一方、入力装置１４を介して入力される画像の深度設定、画角の設定及びカラーモードのＯＮ／ＯＦＦ条件等によって、エコー画像データの収集のためのエコーフレームレートを設定する（ステップＳ２）。

次いで、被検者の検査部位Ｅの表面に超音波プローブ１１の先端部分を接触させて、１フレーム目のエコー画像データを含む表示画像データを生成・記録するために超音波の送受信を行なう（ステップＳ３）。所要フレームについて、スキャンコンバート後のエコー画像データに付帯情報としてのフレームインデックスのデータを関連付ける（ステップＳ４）。スキャンコンバート回路２３ｂは、信号処理回路２３ａ又は画像メモリ２４から出力される超音波スキャンの走査線信号列を一般的な標準ＴＶ信号列に変換する。表示装置１３のモニタは、所要フレームのエコー画像データを略リアルタイムでモニタ上に表示する。

次いで、ステップＳ１によって設定されるビデオ画像データのビデオフレームレートと、ステップＳ２によって設定されるエコー画像データのエコーフレームレートとの大きさを比較して、ビデオフレームレートの方が大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５の判断にてＹＥＳ、すなわち、ビデオフレームレートの方が大きいと判断される場合、図５に示すように、ビデオ画像データに、付帯情報関連付け回路２５から出力されるエコー画像データを補間しながら組み合わせて表示画像データを生成する（ステップＳ６）。

一方、ステップＳ５の判断にてＮＯ、すなわち、エコーフレームレートの方が大きいと判断される場合、図６に示すように、付帯情報関連付け回路２５から出力されるエコー画像データに、ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて表示画像データを生成する（ステップＳ７）。

次いで、ステップＳ６又はＳ７によって生成される表示画像データを外部記憶装置２９に記録する（ステップＳ８）。

次いで、次のフレームについて超音波の送受信を行なうか否かを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９の判断にてＹＥＳ、すなわち、次のフレームについて超音波の送受信を行なうと判断される場合、超音波の送受信を行なって（ステップＳ１０）、ステップＳ４の動作に戻る。

一方、ステップＳ９の判断にてＮＯ、すなわち、次のフレームについて超音波の送受信を行なわないと判断される場合、当該フレームをもって動作を終了する。

ステップＳ４乃至Ｓ１０を繰り返し行なうことで、超音波診断装置１０は、複数フレームについての表示画像データを生成・記録することができる。

図８は、本実施形態の超音波診断装置１０における動画再生機能を示すブロック図である。

超音波診断装置１０のＣＰＵ２６がプログラムを実行することによって、超音波診断装置１０は、ビデオフレームレート認識部４１及び動画再生制御部４２として機能する。なお、本実施形態では、超音波診断装置１０がビデオフレームレート認識部４１及び動画再生制御部４２としてソフトウェア的に機能する例を用いて説明するが、ビデオフレームレート認識部４１及び動画再生制御部４２が超音波診断装置１０にハードウェア的に備えられている場合であってもよい。

ビデオフレームレート認識部４１は、外部記憶装置２９に記憶される表示画像データ群のビデオフレームレートを認識する機能を有する。

動画再生制御部４２は、外部記憶装置２９に記憶される表示画像データ群を、ビデオフレームレート認識部４１によって認識されるビデオフレームレートに従って動画再生する機能を有する。具体的には、オペレータによる入力装置１４の操作によって、動画再生制御部４２は、表示画像データに含まれるビデオ画像データの序列及びビデオフレームレートに従って、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力する。これにより、表示装置１３のモニタ上で、被検者の検査部位Ｅに関する表示画像データ群がビデオ画像データの時系列に従って動画再生される。

例えば、外部記憶装置２９に図５に示すような表示画像データ群として記憶されている場合、動画再生制御部４２は、「ビデオ画像データｄＶ−１を含む表示画像データＤ１、ビデオ画像データｄＶ−２を含む表示画像データＤ２、…」の順にビデオフレームレートに従って、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力することになる。又は、例えば、外部記憶装置２９に図６に示すような表示画像データ群として記憶されている場合、動画再生制御部４２は、「ビデオ画像データｄＶ−１を含む表示画像データＤ１、ビデオ画像データｄＶ−２を含む表示画像データＤ４、…」の順にビデオフレームレートに従って、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力することになる。

続いて、本実施形態の超音波診断装置１０における動画再生時の動作について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、オペレータによる入力装置１４の操作によって、外部記憶装置２９から、所望の被検者の検査部位Ｅに関する表示画像データ群を選択する。次いで、選択された表示画像データ群のビデオフレームレートを認識する（ステップＳ１１）。

次いで、選択された表示画像データ群を構成し、１フレーム目のビデオ画像データを含む表示画像データを表示装置１３のモニタ上に表示する（ステップＳ１２）。表示画像データ群に、ステップＳ１２又はＳ１４によって表示される表示画像データに含まれるビデオ画像データの次のフレームのビデオ画像データが存在するか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の判断によってＹＥＳ、すなわち、表示画像データ群に、ステップＳ１２又はＳ１４によって表示される表示画像データに含まれるビデオ画像データの次のフレームのビデオ画像データが存在すると判断される場合、ステップＳ１１によって認識されるビデオフレームレートに従って次のフレームのビデオ画像データを含む表示画像データを、ステップＳ１２又はＳ１４によって表示される表示画像データ上に重ねて表示して（ステップＳ１４）、ステップＳ１３の動作に戻る。

一方、ステップＳ１３の判断にてＮＯ、すなわち、表示画像データ群に、ステップＳ１２又はＳ１４によって表示される表示画像データに含まれるビデオ画像データの次のフレームのビデオ示画像データが存在しないと判断される場合、当該フレームの表示画像データの表示をもって動作を終了する。

ステップＳ１３及びＳ１４を繰り返し行なうことで、超音波診断装置１０は、複数フレームについての表示画像データ群を、ビデオフレームレートに従って動画再生することができる。

なお、図９に示すフローチャートでは、表示画像データ群を構成する１フレーム目のビデオ画像データを含む表示画像データからの表示について説明したが、その場合に限られない。例えば、入力装置１４を介したオペレータの操作による任意の表示画像データからの表示であってもよい。さらに、図９に示すフローチャートでは、表示画像データ群を構成する最終フレーム目のビデオ画像データを含む表示画像データまでの表示について説明したが、その場合に限られない。例えば、入力装置１４を介したオペレータの操作による任意の表示画像データまでの表示であってもよい。

図１０は、本実施形態の超音波診断装置１０におけるコマ送り再生機能を示すブロック図である。

超音波診断装置１０のＣＰＵ２６がプログラムを実行することによって、超音波診断装置１０は、コマ送り再生制御部５１として機能する。なお、本実施形態では、超音波診断装置１０がコマ送り再生制御部５１としてソフトウェア的に機能する例を用いて説明するが、コマ送り再生制御部５１が超音波診断装置１０にハードウェア的に備えられている場合であってもよい。

コマ送り再生制御部５１は、外部記憶装置２９に記憶される表示画像データ群を基にコマ送り再生する機能を有する。具体的には、オペレータによる入力装置１４の操作によって、コマ送り再生制御部５１は、表示画像データのエコー画像データに付帯される付帯情報としてのフレームインデックスのデータの序列に従って、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力する。又は、オペレータによる入力装置１４の操作によって、コマ送り再生制御部５１は、付帯情報関連付け回路２５によって生成される関連付けデータがもつフレームインデックスのデータの序列に従って、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力する。これにより、表示装置１３のモニタ上で、被検者の検査部位Ｅに関するエコー画像データを含む表示画像データ群がエコー画像データの時系列に従ってコマ送り再生される。

例えば、外部記憶装置２９に図５に示すような表示画像データ群として記憶されている場合、コマ送り再生制御部５１は、「エコー画像データｄＥ−１を含む表示画像データＤ１、エコー画像データｄＥ−２を含む表示画像データＤ４、…」の順に、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力することになる。又は、例えば、外部記憶装置２９に図６に示すような表示画像データ群として記憶されている場合、コマ送り再生制御部５１は、「エコー画像データｄＥ−１を含む表示画像データＤ１、エコー画像データｄＥ−２を含む表示画像データＤ２、エコー画像データｄＥ−３を含む表示画像データＤ３、…」の順に、表示画像データ群を構成する各表示画像データを表示装置１３に順次出力することになる。

続いて、本実施形態の超音波診断装置１０におけるコマ送り再生時の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、オペレータによる入力装置１４の操作によって、外部記憶装置２９から、所望の被検者の検査部位Ｅに関する表示画像データ群を選択する。

次いで、選択された表示画像データ群を構成し、１フレーム目のエコー画像データを含む表示画像データを表示装置１３のモニタ上に表示する（ステップＳ２１）。表示画像データ群に、ステップＳ２１又はＳ２３によって表示される表示画像データに含まれるエコー画像データの次のフレームのエコー画像データが存在するか否かをフレームインデックスのデータを基に判断する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２の判断によってＹＥＳ、すなわち、表示画像データ群に、ステップＳ２１又はＳ２３によって表示される表示画像データに含まれるエコー画像データの次のフレームのエコー画像データが存在すると判断される場合、次のフレームのエコー画像データを含む表示画像データを、ステップＳ２１又はＳ２３によって表示される表示画像データ上に重ねて表示して（ステップＳ２３）、ステップＳ２２の動作に戻る。

一方、ステップＳ２２の判断にてＮＯ、すなわち、表示画像データ群に、ステップＳ２１又はＳ２３によって表示される表示画像データに含まれるエコー画像データの次のフレームのエコー画像データが存在しないと判断される場合、当該フレームの表示画像データの表示をもって動作を終了する。

ステップＳ２２及びＳ２３を繰り返し行なうことで、超音波診断装置１０は、複数フレームについての表示画像データ群を、全てのエコー画像データを表示するようにコマ送り再生することができる。

なお、図１１に示すフローチャートでは、表示画像データ群を構成する１フレーム目のエコー画像データを含む表示画像データからの表示について説明したが、その場合に限られない。例えば、入力装置１４を介したオペレータの操作による任意の表示画像データからの表示であってもよい。さらに、図１１に示すフローチャートでは、表示画像データ群を構成する最終フレーム目のエコー画像データを含む表示画像データまでの表示について説明したが、その場合に限られない。例えば、入力装置１４を介したオペレータの操作による任意の表示画像データまでの表示であってもよい。

また、外部記憶装置２９に記憶された表示画像データがエコー画像データを補間しながら組み合わせて生成されたものなのか、ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて生成されたものなのかの判断は、記録時のデータファイルの属性情報としていずれかを判別する情報をもたせればよい。

本実施形態の超音波診断装置１０によると、超音波診断のクリップ録画機能において、エコーフレームレート及びビデオフレームレートに応じた最適な録画・再生を可能にする。つまり、エコーフレームレートとビデオフレームレートの異なる画像データにおいて、エコーフレームレート、ビデオフレームレート録画の如何に関わらず、録画時にエコーのフレームレートを落とさずに、しかも画像再生時にコマ送り再生のダブりをなくし、さらに時計表示等の等間隔再生を可能にする。

以上のように、本実施形態の超音波診断装置１０によると、ビデオフレームレートとエコーフレームレートが違う場合であっても表示画像データ群の録画・再生を最適化することができる。

本実施形態の超音波診断装置を示す概略図。エコー画像データとフレームインデックスのデータとの一対のデータを生成する場合を示す図。エコー画像データとは別に、エコー画像データを識別可能なデータとフレームインデックスのデータとの関連付けデータを生成する場合を示す図。本実施形態の超音波診断装置における録画機能を示すブロック図。ビデオフレームレートの方が大きい場合の表示画像データの生成を説明するための図。エコーフレームレートの方が大きい場合の表示画像データの生成を説明するための図。本実施形態の超音波診断装置における録画時の動作を示すフローチャート。本実施形態の超音波診断装置における動画再生機能を示すブロック図。本実施形態の超音波診断装置における動画再生時の動作を示すフローチャート。本実施形態の超音波診断装置におけるコマ送り再生機能を示すブロック図。本実施形態の超音波診断装置におけるコマ送り再生時の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０超音波診断装置
１１超音波プローブ
１２装置本体
１３表示装置
１４入力装置
２５付加情報関連付け回路
２９外部記憶装置
３１ビデオフレームレート設定部
３２エコーフレームレート設定部
３３フレームレート比較部
３４表示画像生成部
３５表示画像記録部
４１ビデオフレームレート認識部
４２動画再生制御部
５１コマ送り再生制御部

Claims

ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置において、
前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較部と、
前記フレームレート比較部による比較の結果前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成部と、
前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録部と、
前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生制御部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置において、
前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較部と、
前記フレームレート比較部による比較の結果前記ビデオフレームレートの方が大きい場合に、前記ビデオ画像データに前記エコー画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する一方、前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成部と、
前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録部と、
前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生制御部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
前記エコー画像データにフレームの連続性を識別できるフレームインデックスのデータを関連付ける付帯情報関連付け回路をさらに有し、
前記再生制御部は、前記表示画像データを基にコマ送り再生する際、前記フレームインデックスのデータの序列の順に、前記表示画像データ群を順次出力することを特徴とする請求項１及び２のうちいずれか一方に記載の超音波診断装置。
ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置のコンピュータに、
前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較機能と、
前記フレームレート比較機能による比較の結果前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像生成機能と、
前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録機能と、
前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生機能と、
を実現させることを特徴とする超音波診断プログラム。
ビデオ画像データ及びエコー画像データを組み合わせて表示画像データを生成・記録して、前記表示画像データの集合体である表示画像データ群を再生可能な超音波診断装置のコンピュータに、
前記ビデオ画像データの取得用のビデオフレームレートと、前記エコー画像データの取得用のエコーフレームレートとの大きさを比較するフレームレート比較機能と、
前記フレームレート比較機能による比較の結果前記ビデオフレームレートの方が大きい場合に、前記ビデオ画像データに前記エコー画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する一方、前記エコーフレームレートの方が大きい場合に、前記エコー画像データに前記ビデオ画像データを補間しながら組み合わせて前記表示画像データを生成する表示画像データ生成機能と、
前記表示画像データを記憶装置に記録する表示画像記録機能と、
前記記録された表示画像データを読み出して、読み出された表示画像データに基づいて、前記ビデオフレームレートに従って動画再生するか、又は、前記エコー画像データの序列に従ってコマ送り再生する再生機能と、
を実現させることを特徴とする超音波診断プログラム。
前記再生機能は、前記表示画像データを基にコマ送り再生する際、前記エコー画像データに関連付けられるフレームインデックスのデータの序列の順に、前記表示画像データ群を順次出力することを特徴とする請求項４及び５のうちいずれか一方に記載の超音波診断プログラム。