JP6213472B2 - 超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器 - Google Patents

Description

本願は、超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器に関する。

超音波診断装置は、超音波探触子を介して被検体に超音波を送信し、その被検体によって反射された超音波（以下、本願明細書において「反射超音波」と呼ぶ。）を受信し、その反射超音波に基づき被検体内部の情報を超音波画像として表示する。この超音波画像として、Ｂモード画像と、Ｄモード画像という２種類の画像が知られている。Ｂモード画像は、反射超音波をその振幅の大きさに基づき輝度信号へと変換して得られた画像である。輝度信号に変換することより、被検体の臓器の形状などを２次元画像として得ることができる。Ｄモード画像は、Ｂモード画像上の特定位置に設定したサンプルゲートにおける反射超音波をパルスドプラ法により血流速度などの血流情報に変換して得られた画像である。

Ｄモード画像の表示は、例えば、Ｂモード画像の表示（以下、この表示を「Ｂモード画像表示」という。）が行われた後に、操作者の操作によって実現される。つまり、超音波診断装置は、Ｂモード画像表示後の操作者の操作によって、Ｄモード画像の表示処理に移行する。Ｄモード画像の表示処理に移行した際、Ｂモード画像とＤモード画像との対応の理解およびその後の操作を容易にするため、Ｂモード画像とＤモード画像を表示画面に同時に表示させることがある（以下、この表示を「Ｂ／Ｄモード画像同時表示」という）。

操作者がＢモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示へと遷移させると、２種類の画像が表示画面に同時に表示されるため、Ｂ／Ｄモード画像同時表示におけるＢモード画像は、遷移前のＢモード画像表示よりも小さく表示されてしまう。そのため、特に、タッチパネル式などの小型の超音波診断装置を利用してＢモード画像上にサンプルゲートを設定する際には、操作者にとってＢモード画像の視認性が悪くなる。このような問題を回避するため、従来は、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移後に表示されたＢモード画像をズーム処理してサンプルゲートを設定している。

このズーム処理では、ズームイン（拡大）あるいはズームアウト（縮小）をする基準位置を設定する必要があるなど、煩雑なズーム条件を設定しなければならない。そこで、例えば特許文献１は、サンプルゲートを基準として、ズーム処理を行う超音波診断装置を提案している。

特開２００４−０３４４５６４号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、さらなる操作性の向上が求められていた。

本願の限定的ではない例示的な実施形態は、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合のサンプルゲートを設定するためのＢモード画像のズーム操作を簡便にすることができる超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本願の一態様に係る超音波診断装置は、表示器と接続可能に構成された超音波診断装置であって、第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成するＤモード画像データ生成部と、前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出すＢモード画像切出処理部と、前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる表示画面構築部と、を備え、前記表示画面構築部は、前記サンプルゲートを移動させる指示があったとき、前記第２のＢモード画像における移動先の画素を特定し、前記指示の移動方向および／または移動量の変化に追従させて、前記特定した画素および他の画素を平行移動させる。

本願の一実施形態に係る超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器によれば、上記構成とすることで、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合のサンプルゲートを設定するためのＢモード画像のズーム操作の設定操作を簡便に行うことができる。

本願の実施の形態１による超音波診断装置のブロック図の一例である。 本願の実施の形態１による超音波診断装置の表示処理部の詳細ブロック図の一例である。 本願の実施の形態１による超音波診断装置のハードウエアの構成図の一例である。 本願の実施の形態１による超音波診断装置の動作フローチャートの一例である。 本願の実施形態１において、Ｂモード画像を表示した表示画面の一例を示す図である。 本願の実施形態１によるＢモード画像上に設定したサンプルゲート画像を表示した表示画面の一例を示す図である。 本願の実施形態１によるＢモード画像の切り出し範囲を説明する図の一例である。 本願の実施形態１によるＢモード画像およびＤモード画像を同時に表示した表示画面の一例を示す図である。 本願の実施の形態１による超音波診断装置のサンプルゲートの変更処理に関する動作フローチャートの一例である。 本願の実施の形態１によるサンプルゲート位置を変更した場合の表示画面の一例を示す図である。 本願の実施の形態２による超音波診断装置の表示処理部の詳細ブロック図の一例である。 本願の実施の形態２による超音波診断装置の動作フローチャートの一例である。 本願の実施形態２によるサンプルゲートを変更する場合の表示画面の一例を示す図の一例である。 本願の実施形態２によるサンプルゲートを変更した後の表示画面の一例を示す図の一例である。

本願発明者らは、従来の文献に記載された技術を詳細に検討した。その結果、従来の超音波診断装置では、操作者がズーム処理の設定を行わなければならないため、操作者にとっては、サンプルゲートの設定操作が煩雑であるという課題を有していた。

すなわち、操作者が、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移後に表示されたＢモード画像上にＤモード画像を表示させたい関心領域が複数あって、その関心領域それぞれについてサンプルゲートを設定してＤモード画像を表示させようとする場合、それぞれの関心領域に対し、ズームインとズームアウトの操作を繰り返し行わなければならない場合があった。

本発明者は、上記のような場合でも、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合のサンプルゲートを設定するためのＢモード画像のズーム操作を簡便にすることができる超音波診断装置を想到するに至った。本願の一態様の概要は以下の通りである。

本願の一態様に係る超音波診断装置は、表示器と接続可能に構成された超音波診断装置であって、第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成するＤモード画像データ生成部と、前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出すＢモード画像切出処理部と、前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる表示画面構築部とを備えている。

ある実施形態において、前記表示画面構築部は、前記第１のＢモード画像を前記超音波画像表示領域に表示する処理を行い、前記超音波画像表示領域の前記第１のＢモード画像の表示を、Ｂモード画像およびＤモード画像の同時表示に遷移させる指示があったとき、前記表示画面構築部は、前記第１の表示領域に前記第２のＢモード画像および第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる。

ある実施形態において、前記表示画面構築部は、前記第２のＢモード画像を前記第２の表示領域内において前記第１のＢモード画像と同一の表示スケール、或いは予め設定された所定の拡大率で表示させる。

ある実施形態において、前記第２のＢモード画像上で前記サンプルゲートが前記所望の位置から別の位置に設定された場合、前記Ｄモード画像データ生成部は、前記別の位置で設定されたサンプルゲートにおけるＤモード画像を生成し、前記表示画面構築部は、前記第２の表示領域に前記別の位置で設定されたサンプルゲートにおけるＤモード画像を割り当て、前記表示器に表示させる。

ある実施形態において、前記第２のＢモード画像上で前記サンプルゲートを前記所望の位置から別の位置に設定された場合、前記Ｂモード画像切出処理部は、前記第１のＢモード画像のうち前記別の位置で設定されたサンプルゲートの位置を基準に前記所定の範囲の超音波画像を第３のＢモード画像として切り出し直し、前記表示画面構築部は、前記第３のＢモード画像を前記第１の表示領域に割り当て、前記表示器に表示させる。

ある実施形態において、上述のいずれかの超音波診断装置は、圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成されており、前記超音波探触子から超音波を送信するための送信処理を行い、前記超音波探触子が受信した反射超音波に基づき受信信号を生成する受信処理を行う送受信部と、前記受信信号に基づき前記第１のＢモード画像に対応するＢモード画像データを生成するＢモード画像表示処理部とをさらに備えている。

本願の一態様に係る方法は、表示器と接続可能に構成された超音波診断装置の制御方法であって、第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成する工程Ａと、前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出す工程Ｂと、前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる工程Ｃとを包含する。

本願の一態様に係る制御器は、表示器と接続可能に構成された超音波診断装置の制御器であって、第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成するＤモード画像データ生成部と、前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出すＢモード画像切出処理部と、前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる表示画面構築部とを備えている。

以下に、本願の実施の形態の一態様に係る超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器について、図面とともに詳細に説明する。

（実施の形態１）
以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態１による超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器を説明する。

図１Ａは、本願の実施の形態１による超音波診断装置の構成を示すブロック図である。

実施の形態１の超音波診断装置１００は、超音波探触子１０１および表示器１０２と接続可能に構成されている。図１Ａに示す超音波診断装置１００は、超音波探触子１０１と表示器１０２と接続した状態を示している。

超音波探触子２は、複数の圧電変換素子を有し、この圧電変換素子それぞれが後述する送受信部３からの送信電気信号を超音波へと変換し、超音波ビームを生成する。したがって、被検体表面に超音波探触子１０１を配置することで、被検体内部に超音波ビームを照射することができる。そして、被検体内部からの反射超音波を超音波探触子１０１で受信し、複数の圧電変換素子でその反射超音波を受信電気信号へと変換して送受信部３に供給する。

なお、実施の形態１においては、超音波探触子１０１は、複数の圧電素子が一次元方向に配列された超音波探触子１０１を例に説明するが、本発明はこれに限定されない。例えば、複数の圧電変換素子が２次元に配列された超音波探触子１０１を用いることも可能である。また、超音波探触子１０１は、制御部１２が使用する圧電変換素子の選択、圧電変換素子に電圧を与えるタイミングや電圧の値を個々に変化させることによって、送信する超音波ビームの照射位置や照射方向を制御することができる。

また、超音波探触子１０１は、後述する送受信部３の一部の機能を含んでいてもよい。例えば、送受信部３から出力された送信電気信号を生成するための制御信号（以下、「送信制御信号」とする。）に基づき、超音波探触子１０１内で送信電気信号を生成し、この送信電気信号を超音波に変換するとともに、受信した反射超音波を受信電気信号に変換し、超音波探触子１０１内で受信電気信号に基づき後述する受信信号を生成する構成が挙げられる。

超音波診断装置１００は、制御器１および操作者が各種設定を行う入力部２を備える。超音波診断装置１００がタッチパネル式の場合、表示器１０２および入力部２が一体的に構成される。操作者は、表示器１０２に表示された入力キー（入力部２のことを指す。）をタッチ操作することで、超音波診断装置１００の各種設定を行うことになる。なお、本実施の形態および後述の実施の形態２では、タッチパネル式の超音波診断装置を想定して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

制御器１は、送受信部３、画像生成部４、表示処理部５および制御器６を含む。

なお、図１Ａに示す各構成要素は、必ずしも独立したハードウエアによって構成される必要はなく、各ブロックを必要に応じて一体としたＣＰＵおよびソフトウエアによって各ブロックの機能を実現する構成であってもよい。後に図２を参照しながら、ハードウエアの構成例を説明する。

また、制御器１の各機能ブロックについて、各々の機能ブロックの一部又は全部の機能を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現することもできる。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー（ＲｅＣｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を利用してもよい。

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。

送受信部３は、超音波探触子１０１から超音波ビームを送信させるための送信制御信号を生成し、この送信制御信号に基づき圧電変換素子を有する超音波探触子１０１に対し、所定のタイミングで発生する高圧の送信電気信号たる送信信号を供給することで、超音波探触子１０１の圧電変換素子を駆動させる送信処理を行う。この送信処理により、超音波探触子１０１は、送信電気信号を超音波へと変換することで、被計測物である被検体に超音波を照射することができる。

また、送受信部３は、超音波探触子１０１が被検体からの反射超音波に対して変換した受信電気信号を受信し、増幅してＡ／Ｄ変換を行うことで受信信号の生成処理を行う（以下、この処理を受信処理という。）。そして、この受信信号は、画像生成部４へ供給される。

画像生成部４は、Ｂモード画像データ生成部４１とＤモード画像データ生成部４２とを有する。送受信部３からの受信信号に基づき、Ｂモード画像データおよびＤモード画像データを構築する。

Ｂモード画像データ生成部４１は、たとえば、各種フィルタ、検波器、対数増幅器、走査変換器、およびその他の信号／画像処理器などを用いて構成される。Ｂモード画像データ生成部４１は、主に受信信号の振幅を解析して受信信号の信号強度（すなわち、反射超音波の振幅の大きさ）を輝度信号へと変換する。そして、Ｂモードデータ生成部４１は、各々の受信信号から変換された１つのフレームＢモード画像の輝度信号を直交座標系に対応するように座標変換することで、Ｂモード画像データを構築する。そしてＢモード画像データ生成部４１は、構築したＢモード画像データを表示処理部５へ供給する。

Ｄモード画像データ生成部４２は、操作者がＢモード画像上の所望の位置に設定したサンプルゲートにおける受信信号に対し、圧電変換素子の共振周波数と略同一の周波数の基準信号を用いて直交検波し、得られたドプラ信号をＦＦＴにより周波数分析することによってドプラスペクトラムデータを構築する。そして、Ｄモード画像データ生成部４２は、構築したドプラスペクトラムデータを例えば、縦軸に周波数に対応する流速（Ｖ）、横軸に時間（ｔ）、各流速（周波数）成分のパワー（強さ）を輝度（階調）としたスペクトル表示を行い、時間的に連続したＤモード画像データを生成する。

なお、上述したＢモード画像およびＤモード画像の画像データの生成方法は一例である。他の方法を用いてもよい。

図１Ｂは、表示処理部５の構成を示すブロック図である。

表示処理部５は、Ｂモード画像表示処理部５１、サンプルゲート表示処理部５２、Ｂモード画像切り出し処理部５３、Ｄモード画像表示処理部５４および表示画面構築部５５から構成される。この表示処理部５は、Ｂモード画像データおよびＤモード画像データを表示器１０２の表示画面中に表示させる処理を行う。

なお、表示器１０２に表示されるＤモード画像には、ドプラスペクトラムデータに基づき生成されたトレース波形やそのトレース波形に基づき各種診断パラメータの計測結果を表示した画像が含まれる画像であってもよい。このトレース波形は、例えば、ドプラスペクトラムデータの時間毎の最高流速点や平均流速点を繋いでいくことにより生成される。また、各種診断パラメータとは、ＰＳＶ（Ｐｅａｋ Ｓｙｓｔｏｌｉｃ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、ＥＤＶ（Ｅｎｄ Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、ＴＡＭＶ（Ｔｉｍｅ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、ＲＩ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ）、ＰＩ（Ｐｕｌｓａｔｉｌｉｔｙ Ｉｎｄｅｘ）といったものであり、これらは生成したトレース波形に基づき計測される。

Ｂモード画像表示処理部５１は、Ｂモード画像データに基づき、Ｂモード画像を構築し、表示画面構築部５５に出力する。

サンプルゲート表示処理部５２は、予め所定のサンプルゲートを示す画像（以下、サンプルゲート画像とする。）を保持し、操作者がＤモード画像を表示させるための入力部２の操作に応じて、サンプルゲート画像を表示画面構築部５５に出力する。

Ｂモード画像切出処理部５３は、操作者が入力部２でＢモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる操作を行った場合、Ｂモード画像表示処理部５１で構築したＢモード画像のうち、設定されたサンプルゲートの位置を基準に所定の範囲のＢモード画像を切り出し、表示画面構築部５５に出力する。

Ｄモード画像表示処理部５４は、操作者が入力部２でＢモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる操作を行った場合、Ｄモード画像データに基づき構築したＤモード画像を表示画面構築部５５に出力する。

表示画面構築部５５は、Ｂモード画像やＤモード画像を表示する表示画面を構築するものであって、予め表示画面構築のための各種グラフィクス画像、表示フォーマットを備えている。

Ｂモード画像表示の場合、表示画面構築部５５は、Ｂモード画像表示に対応した表示フォーマット、各種グラフィクス画像を準備する。そして表示画面構築部５５は、表示画面中の超音波画像表示領域にＢモード画像表示処理部５１からのＢモード画像を割り当て、構築した表示画面を表示器１０２に表示させる処理を行う。また、操作者が、入力部２でＤモード画像を構築させるためにサンプルゲートを設定するための操作を行った場合、表示画面構築部５５は、Ｂモード画像表示で表示されたＢモード画像上にサンプルゲート表示処理部５２からのサンプルゲート画像を重畳して表示する処理を行う。

一方、操作者が入力部２でＢモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させた場合、表示画面構築部５５は、例えば、表示画面中の超音波画像表示領域を第１の表示領域および第２の表示領域といったように上下（ないし左右）２分割する。そして表示画面構築部５５は、上側の第１の表示領域にはＢモード画像切出処理部５２で切り出したＢモード画像を準備し、下側の第２の表示領域にはＤモード画像を表示させる表示フォーマットと各種グラフィクス画像を準備する。Ｂモード画像を超音波画像表示領域の上側の第１の表示領域に、Ｄモード画像を超音波画像表示領域の下側の第２の表示領域に割り当てる。また、表示画面構築部５５は、設定したサンプルゲート画像をＢモード画像に重畳して表示させる処理を行う。なお、サンプルゲート画像は、例えば、タッチしてドラッグするなどの操作者の入力部２の操作により移動可能である。後述する制御部６の制御より、移動させて設定したサンプルゲート画像のＢモード画像上の位置に対応する受信信号に基づき、Ｄモード画像データ処理部４２がＤモード画像データを構築する。

制御部６は、入力部２からの指令に基づき、制御器１内の各ブロックの動作を制御する。

図２は超音波診断装置１００のハードウエア構成の一例を示す。ハードウエアの観点では、超音波診断装置１００は、例えば、パルサー１５３、増幅器１５４、ＡＤコンバーター１５５、送信ビームフォーマ１５６、受信ビームフォーマ１５７、画像処理器１５８、演算処理器１５９およびメモリ１６０を含んでいる。

複数の圧電変換素子１５１は、超音波を送受信する。複数の圧電変換素子１５１は、超音波探触子１０１（図１Ａ）の一部に対応する。圧電変換素子１５１の数に対応して、後述するパルサー１５３、増幅器１５４、およびＡＤコンバーター１５５は複数用意される。

なお本明細書では、超音波探触子１０１は超音波診断装置１００の構成要素ではなく、超音波診断装置１００と接続可能な外部の要素としているが、これは一例である。超音波探触子１０１は超音波診断装置１００の構成要素であってもよい。

送信ビームフォーマ１５６は、適正な位相を有する送信制御信号を生成し、適正なタイミングでパルサー１５３に送信する。これにより、所望の方向に超音波のメインビームを形成することが可能となる。パルサー１５３は、送信ビームフォーマ１５６から受信した送信制御信号に基づいて高周波の電圧パルス（送信信号）を出力する。電圧パルスは複数の圧電変換素子１５１に印加され、電圧パルスに応じた超音波が圧電変換素子１５１から送信される。送信ビームフォーマ１５６は、およびパルサー１５３は、送受信部３（図１Ａ）の送信機能に対応するハードウエアである。

増幅器１５４は、圧電変換素子１５１によって受信された反射超音波を増幅する。ＡＤコンバーター１５５は、増幅器１５４によって増幅された、アナログ形式の反射超音波をデジタル形式の受信信号に変換する。受信ビームフォーマ１５７は、ＡＤコンバーター１５５によって生成された、各圧電変換素子１５１によって受信された反射超音波の受信信号の位相をそれぞれ変化させて積算する。この変化のさせ方に応じて、体内のある点からの信号を強め合うことが可能になる。これにより受信ビームフォーマ１５７は、所望の位置にフォーカシングを行うことを可能にする。増幅器１５４、ＡＤコンバーター１５５および受信ビームフォーマ１５７は、送受信部３（図１Ａ）の受信機能に対応するハードウエアである。

画像処理器１５８は、たとえばグラフィックス・プロセッシング・ユニット（ＧＰＵ）である。画像処理器１５８は、たとえば受信ビームフォーマ５７によって生成された画像信号の信号強度を輝度信号に変換して、Ｂモード画像データを生成する。また画像処理器５８は、Ｂモード画像上の特定位置に設定したサンプルゲートにおける反射超音波を所定の処理によって血流情報に変換して、Ｄモード画像を生成する。

演算処理器５９は、たとえばＣＰＵとして知られるコンピュータである。演算処理器５９は、後述のコンピュータプログラムを実行することにより、超音波診断装置１００全体の動作を制御する。

メモリ１６０は、図１Ａおよび図１Ｂに示す各構成要素の機能を実現するため手順を規定したコンピュータプログラムを記憶する。またメモリ１６０は、各構成要素を所定の手順で動作させることにより、超音波診断装置１００、超音波探触子１０１および表示器１０２を制御し、Ｂモード画像および／またはＤモード画像を生成するための手順を規定したコンピュータプログラムを記憶している。これらのプログラムはメモリ１６０から逐次読み出され、演算処理器１５９によって実行される。

上述したハードウエアの構成は一例であって種々の改変が可能である。たとえば、画像処理器１５８を省略することが可能である。画像処理器１５８の機能は、その機能に対応する処理が記述されたコンピュータプログラムを演算処理器１５９に実行させることによって実現してもよい。また、送信ビームフォーマ１５６および受信ビームフォーマ１５７の機能をソフトウエアにより実現してもよい。上述のハードウエアの代わりに、画像処理器１５８、演算処理器１５９、およびメモリ１６０を含むＰＣを用いてもよい。

以上の構成からなる超音波診断装置１００の制御方法の一例について、操作者の操作も踏まえて、図３の動作フローチャートを用いて説明する。ここでは、Ｂモード画像データに基づき表示器１０２にＢモード画像を表示させるＢモード画像表示から、操作者が入力部２でＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる操作を行った処理について説明する。

また、個々で説明する超音波診断装置１００の制御方法の例は、リアルタイムに生成した超音波画像を用いた例で説明しているが、本発明はこれに限定されない。超音波診断装置１００の制御方法は、予め記録しておいた受信信号に基づくＢモード画像およびＤモード画像を利用する場合にも適用可能である。その場合には、たとえば図２の例では、画像処理器１５８、演算処理器１５９およびメモリ１６０が存在していればよい。画像処理器１５８は、受信信号のデジタルデータ、または、予め記録しておいた受信信号に基づくＢモード画像およびＤモード画像のデータを、メモリ１６０または二次記憶装置（図示せず）から取得して図３に示す処理を行うことが可能である。この構成は後述の実施の形態２にも適用され得る。

ステップＳ１は、Ｂモード画像表示を行う処理である。Ｂモード画像表示処理部５１は、Ｂモード画像データ生成部４１で構築したＢモード画像データに基づき、Ｂモード画像を構築し、表示画面構築部５５に出力する。そして、表示画面構築部５５は、予め保持した表示フォーマットおよび各種グラフィクス画像に基づき、構築したＢモード画像を、表示器１０２に表示させる処理を行う。

図４は、表示器１０２の表示画面２０１の例を示す。表示画面構築部５５は、Ｂモード画像を、超音波画像表示領域２０２に割り当てて表示する。なお図４に示すＢモード画像は、頚動脈の血管の伸長方向における断面の一例を示している。

ステップＳ２は、サンプルゲートの設定処理である。操作者は、表示画面２０１中（超音波画像表示領域２０２）に表示されたＢモード画像に基づき、入力部２の操作を介して、Ｂモード画像の所望の位置にサンプルゲートを設定する。この際、例えば、入力部２の「サンプルゲート設定」の入力キー（図示せず）を押すことで、表示画面構築部５５は、サンプルゲート表示処理部５２からの出力を受けて、Ｂモード画像上の所定のデフォルトの位置にサンプルゲート画像を重畳して表示する。そして、例えば、操作者が、Ｂモード画像上のデフォルトの位置に表示されたサンプルゲート画像をタッチし、ドラッグ操作などで移動させることで図５に示すように所望の位置にサンプルゲート２０４を設定する。

ステップＳ３は、Ｄモード画像データ生成部４２が、ステップＳ２で設定したＢモード画像に対するサンプルゲート位置に対応する受信信号に基づきＤモード画像を構築する処理である。Ｄモード画像データ生成部４２は、Ｂモード画像の各ドットの位置が、被検体のどの位置から得られた反射超音波に基づいて構築されているかを特定することができる。Ｄモード画像データ生成部４２は、サンプルゲート位置が指定されると、その位置に対応する反射超音波（受信信号）からＤモード画像を構築する。なお、後にサンプルゲート位置の変更に伴ってＤモード画像の表示位置を変更する処理を説明している。このような処理もまた、上述したサンプルゲート位置と、被検体の位置との対応関係に基づいて実現される。

ステップＳ４は、操作者が、入力部２を操作することにより、Ｂモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる設定に切替える処理である。

ステップＳ５は、ステップＳ４のＢ／Ｄモード画像同時表示へ遷移させる切替え設定を受けて、Ｂモード画像切出処理部５３が、Ｂモード画像表示処理部５１で構築したＢモード画像のうち、所定の範囲のＢモード画像を切り出し、表示画面構築部５５に出力する処理を行う処理である。具体的には、Ｂモード画像切出処理部５３が、Ｂモード画像上に設定されたサンプルゲートを基準として所定の範囲を切り出す処理を行う。例えば、切り出すＢモードの画像が所定の大きさの長方形である場合、Ｂモード画像切出処理部５３は、設定したサンプルゲートが、切り出すＢモード画像の縦方向および横方向において中心となるように、所定の範囲のＢモード画像を切り出す。

図６は、Ｂモード画像切出処理部５３によって切り出されるサンプルゲート周辺の画像を示す。切り出される範囲２０５が長破線で示されている。本明細書では、長破線で示される範囲２０５の画像を切り出しＢモード画像２０５と呼ぶ。

ステップＳ６は、表示画面構築部５５が、切り出しＢモード画像とＤモード画像とを表示画面に表示させる処理を行う処理である。

具体的には、表示画面構築部５５が、切り出しＢモード画像とＤモード画像とを同時に表示させるために、予め備えた表示フォーマットおよび各種グラフィクス画像を準備する。そして、表示画面構築部５５は、例えば超音波画像表示領域２０２を上下に２分割する。そして表示画面構築部５５は、分割した上側を第１の表示領域として切り出しＢモード画像２０５の表示のために割り当て、下側を第２の表示領域としてＤモード画像２０６の表示のために割り当て、各画像を表示器１０２に表示させる。この際、切り出したＢモード画像２０５の表示スケールは、ステップＳ１で表示されたＢモード画像と同一の表示スケール、或いは、予め設定された所定の拡大率で表示される。

図６は、上段の第１の表示領域に割り当てられた切り出しＢモード画像２０５、および下段の第２の表示領域に割り当てられたＤモード画像２０６を示す。図６では、ステップＳ１のＢモード画像表示の際に表示されたＢモード画像と同一の表示スケールで表示した例を示している。

以上のステップＳ１〜Ｓ６の処理を行うことで、操作者は、Ｂモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合、Ｂモード画像のズーム操作を行うことなくサンプルゲートを設定することができる。

次に、図８を参照しながら、サンプルゲートの設定を変更する処理を説明する。図８は、サンプルゲートの設定変更処理の手順を示す。ステップＳ７〜Ｓ９の処理は、図３のステップＳ２で設定したサンプルゲートを別の位置にサンプルゲートを設定する場合の処理である。

ステップＳ７は、ステップＳ２（図３）で設定したサンプルゲート位置を変更する処理である。操作者は、既に設定しているサンプルゲート画像２０４を所望の切り出しＢモード画像上の位置にタッチおよびドラッグなどにより操作する。図９は、既に設定しているサンプルゲート画像２０４と、所望の位置に移動されたサンプルゲート画像２０７とを示す。移動の際、表示画面構築部５５は、切り出しＢモード画像２０５上に現在表示されているサンプルゲート画像２０４が、タッチおよびドラッグなどにより操作した所望の切り出しＢモード画像位置（図９中のサンプルゲート画像２０７の位置）まで、その操作に追随して移動させて表示させる処理を行う。

ステップＳ８は、ステップＳ３同様、Ｄモード画像データ生成部４１が、設定し直したサンプルゲートにおけるＤモード画像を構築する処理である。

そして、ステップＳ９において、Ｄモード画像表示処理部４２および表示画面構築部５５において、既に表示しているＤモード画像（サンプルゲート画像２０４に対応するＤモード画像）を新たに構築したＤモード画像（サンプルゲート画像２０７に対応するＤモード画像）に置き換え、表示器１０２に表示させる。

以上の構成により、Ｂモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合、操作者がＢモード画像をズーム処理することなく、サンプルゲートの設定が可能となるため、操作性を向上させることが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、Ｂモード画像表示からＢ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合の操作をより簡便に行うことができる構成について説明する。具体的には、実施の形態１の図８におけるステップＳ７で示したように、サンプルゲートの設定を変更する場合、より簡便な操作を行うことができる構成である。

実施の形態１のステップＳ７では、切り出しＢモード画像２０５内でサンプルゲートの設定が変更される。この場合、切り出しＢモード画像２０５外の位置にサンプルゲートを設定したい場合や、切り出しＢモード画像２０５内であってもＢモード画像周縁にサンプルゲートを設定したい場合には、操作が煩雑となる。すなわち、このような場合、再度Ｂモード画像表示の設定に変更し直した上でサンプルゲートを設定し、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる設定にしなければならない。本実施の形態では、このような場合であっても、簡便な操作でサンプルゲートを設定できる構成を説明する。

本実施の形態にかかる超音波診断装置と実施の形態１にかかる超音波診断装置との相違点は、図１０に示すように表示処理部５の構成である。具体的には、実施の形態１のステップＳ７のサンプルゲートの設定変更があった場合の処理が相違している。すなわち本実施の形態においては、表示画面構成部５５において、変更したサンプルゲート位置をＢモード画像表示処理部５１に出力し、Ｂモード画像表示処理部５１が、その変更したサンプルゲート位置に基づき、所定の範囲のＢモード画像を切り出し直す。

実施の形態２に係る超音波診断装置全体の構成は図１Ａおよび図２に示す構成と同じである。そのため実施の形態２に係る超音波診断装置は、実施の形態１に関連して説明した図３の処理を行うことが可能である。以下では、図１Ａ、図２および図３の説明は実施の形態１の説明を援用する。

本実施の形態では、実施の形態１における図１Ｂの構成が、図１０に示される構成に変更されている。以下、図１１の動作フローチャートを参照しながら、実施の形態２に係る超音波診断装置の制御方法の一例を、操作者の操作も踏まえて説明する。

ステップＳ２１は、操作者の操作に起因するサンプルゲートの設定変更処理である。たとえば操作者は、図１２に示すように、既に設定しているサンプルゲート画像２０４にタッチし、所望の切り出しＢモード画像上の位置にサンプルゲート画像２０４をそのままドラッグする。表示画面構築部５５は、切り出しＢモード画像２０５上に現在表示されているサンプルゲート画像２０４が、タッチおよびドラッグなどにより操作した所望の切り出しＢモード画像位置（図９中のサンプルゲート画像２０７の位置）まで、その操作に追随して移動させて表示させる処理を行う。より具体的には、表示画面構築部５５は、タッチ位置に対応する画面上の位置の情報を取得し、その位置に現在表示されている切り出しＢモード画像の画素を特定する。表示画面構築部５５は、ドラッグ方向およびドラッグ量の情報を併せて取得し、その方向および量に応じて、特定した画素および他の画素を平行移動させて画像の表示位置を変更する。視認性を向上させるため、画像の表示を、ドラッグの方向および量の変化に追従させて変化させてもよい。あるいは、タッチが終了したタイミングで画像の表示を変化させてもよい。

ステップＳ２２は、ステップＳ２１のサンプルゲート画像の所望の位置への移動に伴い、表示画面構築部５５が、Ｂモード画像上の変更後のサンプルゲートの位置をＢモード画像表示処理部５１に出力する。そして、Ｂモード画像切出処理部５３は、Ｂモード画像表示処理部５１に出力された変更後のサンプルゲートの位置に基づき、所定の範囲のＢモード画像を切り出し直す。表示画面構築部５５は、図１３に示すように、切り出し直したＢモード画像２０８を既に表示されている切り出しＢモード画像２０４と置き換え、表示器１０２に表示させる処理を行う。

ステップＳ２３は、ステップＳ２２にて表示されたＢモード画像が、操作者がサンプルゲートを設定したい所望の位置が表示されており、その位置にサンプルゲートが設定されていた場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、ステップＳ８に移行する。一方、操作者がサンプルゲートを設定したい所望の位置が表示されていない場合（ステップＳ２３のＮＯ）、ステップＳ２１に戻り、所望のＢモード画像が表示されるまで、サンプルゲートをタッチおよびドラッグなどの操作により移動させて同様のステップを繰り返す。

ステップＳ８およびＳ９は、図３に関連して実施の形態１において既に説明したので、再度の説明は省略する。

以上の構成により、操作者は、サンプルゲートの設定を変更する場合、変更後にサンプルゲートを設定したいＢモード画像上の位置が、現在表示されている切り出しＢモード画像外であったり、切り出しＢモード画像内であってもＢモード画像周縁であったりした場合であっても、簡便な操作で、サンプルゲートの設定が可能となるため、より操作性を向上させることが可能となる。

本願の超音波診断装置、超音波診断装置の制御方法および超音波診断装置の制御器によれば、上記構成とすることで、Ｂ／Ｄモード画像同時表示に遷移させる場合のサンプルゲートの設定操作を簡便に行うことができる。その結果、操作簡便な超音波診断装置を提供することが可能となる。

１ 制御器
２ 入力部
３ 送受信部
４ 画像生成理部
５ 表示処理部
６ 制御部
４１ Ｂモード画像データ生成部
４２ Ｄモード画像データ生成部
５１ Ｂモード画像表示処理部
５２ サンプルゲート表示処理部
５３ Ｂモード画像切出処理部
５４ Ｄモード画像表示処理部
５５ 表示画面構築部
１００ 超音波診断装置
１０１ 超音波探触子
１０２ 表示器
２０１ 表示画面
２０２ 超音波画像表示領域
２０３ 頚動脈の血管の伸長方向における断面のＢモード画像
２０４、２０７ サンプルゲート画像
２０５ 切り出しＢモード画像
２０６ Ｄモード画像
２０８ 切り出し直したＢモード画像

Claims (8)

1. 表示器と接続可能に構成された超音波診断装置であって、
   第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成するＤモード画像データ生成部と、
   前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出すＢモード画像切出処理部と、
   前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる表示画面構築部と、
   を備え、
   前記表示画面構築部は、前記サンプルゲートを移動させる指示があったとき、前記第２のＢモード画像における移動先の画素を特定し、前記指示の移動方向および／または移動量の変化に追従させて、前記特定した画素および他の画素を平行移動させる、
   超音波診断装置。
2. 前記表示画面構築部は、前記第１のＢモード画像を前記超音波画像表示領域に表示する処理を行い、
   前記超音波画像表示領域の前記第１のＢモード画像の表示を、Ｂモード画像およびＤモード画像の同時表示に遷移させる指示があったとき、前記表示画面構築部は、前記第１の表示領域に前記第２のＢモード画像および第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる、
   請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記表示画面構築部は、前記第２のＢモード画像を前記第２の表示領域内において前記第１のＢモード画像と同一の表示スケール、或いは予め設定された所定の拡大率で表示させる、
   請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記第２のＢモード画像上で前記サンプルゲートが前記所望の位置から別の位置に設定された場合、前記Ｄモード画像データ生成部は、前記別の位置で設定されたサンプルゲートにおけるＤモード画像を生成し、前記表示画面構築部は、前記第２の表示領域に前記別の位置で設定されたサンプルゲートにおけるＤモード画像を割り当て、前記表示器に表示させる、
   請求項１〜３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
5. 前記第２のＢモード画像上で前記サンプルゲートが前記所望の位置から別の位置に設定された場合、前記Ｂモード画像切出処理部は、前記第１のＢモード画像のうち前記別の位置で設定されたサンプルゲートの位置を基準に前記所定の範囲の超音波画像を第３のＢモード画像として切り出し直し、前記表示画面構築部は、前記第３のＢモード画像を前記第１の表示領域に割り当て、前記表示器に表示させる、
   請求項４に記載の超音波診断装置。
6. 圧電変換素子を有する超音波探触子と接続可能に構成された超音波診断装置であって、
   前記超音波探触子から超音波を送信するための送信処理を行い、前記超音波探触子が受信した反射超音波に基づき受信信号を生成する受信処理を行う送受信部と、
   前記受信信号に基づき前記第１のＢモード画像に対応するＢモード画像データを生成するＢモード画像表示処理部と
   をさらに備えた、請求項１〜５のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
7. 表示器と接続可能に構成された超音波診断装置の制御方法であって、
   第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成する工程Ａと、
   前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出す工程Ｂと、
   前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる工程Ｃと、
   を包含し、
   前記工程Ｃは、前記サンプルゲートを移動させる指示があったとき、前記第２のＢモード画像における移動先の画素を特定し、前記指示の移動方向および／または移動量の変化に追従させて、前記特定した画素および他の画素を平行移動させる工程Ｄをさらに含む、
   超音波診断装置の制御方法。
8. 表示器と接続可能に構成された超音波診断装置の制御器であって、
   第１のＢモード画像の所望の位置に設定されたサンプルゲートにおける受信信号に基づきＤモード画像の画像データを生成するＤモード画像データ生成部と、
   前記第１のＢモード画像のうち前記サンプルゲートの位置を基準に所定の範囲の超音波画像を第２のＢモード画像として切り出すＢモード画像切出処理部と、
   前記表示器の超音波画像を表示する表示領域のうち、第１の表示領域に前記第２のＢモード画像を割り当て、第２の表示領域に前記Ｄモード画像を割り当て、前記第２のＢモード画像および前記Ｄモード画像を前記表示器に同時に表示させる表示画面構築部と、
   を備え、
   前記表示画面構築部は、前記サンプルゲートを移動させる指示があったとき、前記第２のＢモード画像における移動先の画素を特定し、前記指示の移動方向および／または移動量の変化に追従させて、前記特定した画素および他の画素を平行移動させる、
   超音波診断装置の制御器。

Images