WO2017073331A1 - 処理装置、超音波観測装置、処理装置の作動方法および処理装置の作動プログラム - Google Patents
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
- A61B8/14—Echo-tomography
Definitions
- the present invention relates to a processing apparatus for observing an observation target using ultrasonic waves, an ultrasonic observation apparatus, an operating method for the processing apparatus, and an operating program for the processing apparatus.
- Ultrasound may be applied to observe the characteristics of the biological tissue or material that is the object of observation. Specifically, ultrasonic waves are transmitted to the observation target, and predetermined signal processing is performed on the ultrasonic echoes reflected by the observation target, thereby acquiring information related to the characteristics of the observation target.
- An ultrasonic diagnostic apparatus in which an ultrasonic transducer is provided at the distal end of an insertion portion is used for diagnosis of a living tissue or the like in the body to which ultrasonic waves are applied.
- an ultrasonic echo is acquired by an ultrasonic transducer, and a plurality of acquired ultrasonic images are displayed on a monitor in time series.
- An operator such as a doctor makes a diagnosis based on information (ultrasonic image) based on ultrasonic echoes by operating the operation unit at hand after inserting the insertion unit into the body.
- the surgeon performs an instruction input such as an observation region setting process and a measurement process to diagnose an ultrasonic image.
- an instruction input such as an observation region setting process and a measurement process to diagnose an ultrasonic image.
- two measurement points for measuring the distance are instructed and input on the ultrasonic image, and the distance between the measurement points is measured.
- a diagnostic system for performing such a diagnosis a technique that can directly input an instruction to an ultrasonic image using a touch panel has been disclosed (for example, see Patent Document 1).
- Patent Document 1 an enlarged image is displayed to enable fine adjustment of a measurement point by an operator's touch.
- Patent Document 1 when finely adjusting a measurement point, since an enlarged image is displayed, the number of operations such as an instruction for displaying an enlarged image is large, and by displaying an enlarged image, The whole image could not be grasped.
- the present invention has been made in view of the above, and is a processing apparatus, an ultrasonic observation apparatus, a method for operating the processing apparatus, and a processing apparatus capable of improving operability related to instruction input of a designated point on an ultrasonic image, and It is an object to provide an operation program for a processing apparatus.
- a processing apparatus transmits an ultrasonic wave to a subject to be observed and receives an ultrasonic wave reflected by the subject.
- An ultrasonic image generation unit that generates an ultrasonic image based on the ultrasonic signal acquired by the user, a character image generation unit that generates a character image indicating a target portion of processing to be performed on the ultrasonic image, and the ultrasonic wave
- An image composition unit that synthesizes an image and the character image to generate a composite image, and display of the character image with respect to the ultrasonic image according to an operation input by changing an instruction position with respect to the ultrasonic image
- a calculation unit that controls a position change amount according to the indicated position change amount and calculates a position of the display position of the character image.
- the processing device acquires input signals of the two indicated positions, and the arithmetic unit changes according to an operation input by changing the indicated position with respect to the ultrasonic image. Based on the change amount of the distance between the designated positions that is the distance between the two designated positions, a distance between the character images that is the distance between the two character images is calculated, and according to the calculated distance between the character images The position of the display position of the character image is calculated.
- the calculation unit is configured to determine the distance between the two character images based on the distance between the first designated positions calculated according to the input first designated position.
- the second designated position When the distance between the second designated positions calculated according to the second designated position input in the subsequent operation is smaller than the distance between the first designated positions, the second designated position The distance between the character images corresponding to the above is made smaller than the distance between the second designated positions.
- the calculation unit is configured to determine the distance between the two character images based on the distance between the first designated positions calculated according to the input first designated position. And when the distance between the second designated positions calculated according to the second designated position input in the subsequent operation is larger than the distance between the first designated positions, the second designated position The distance between the character images corresponding to the above is made larger than the distance between the second designated positions.
- the calculation unit controls a change amount of the display position of the character image in accordance with a change amount of the indicated position per time, so that the display position of the character image is determined. The calculation is performed.
- the calculation unit calculates the display position of the first character image calculated in accordance with the input first designated position, and the first operation in the subsequent operation.
- the display position of the second character image is calculated using the display position of the first character image as a base point.
- the calculation unit when the instruction position is input discontinuously, the calculation unit reduces the change amount of the display position of the character image according to the change amount of the instruction position. In this case, the display position of the character image is calculated.
- the processing device is characterized in that, in the above-described invention, the calculation unit calculates a position different from the input designated position as a display position of the character image.
- An ultrasonic observation apparatus transmits an ultrasonic wave to a subject to be observed and receives an ultrasonic image acquired by an ultrasonic probe that receives the ultrasonic wave reflected by the subject.
- An ultrasonic image generation unit that generates a character image, a character image generation unit that generates a character image indicating a target portion of processing to be performed on the ultrasonic image, and a composite image obtained by combining the ultrasonic image and the character image
- a display unit capable of displaying the composite image generated by the image composition unit, a display surface provided on the display surface of the display unit, and a contact surface with which the operator's fingers come into contact,
- a touch panel that accepts an input corresponding to the contact position of the finger as an indication position of the target location, and the ultrasonic image according to an operation input by changing the indication position with respect to the ultrasonic image
- the amount of change in the display position of the character image by controlling in accordance with the change amount of the pointing position, characterized in that and a calculation unit
- an ultrasonic image is acquired by an ultrasonic probe in which an ultrasonic image generation unit transmits ultrasonic waves to a subject to be observed and receives ultrasonic waves reflected by the subject.
- An ultrasonic image generation step for generating an ultrasonic image based on the sound wave signal, a character image generation step for generating a character image indicating a target portion of processing performed on the ultrasonic image by the character image generation unit, and an image
- An image combining step in which a combining unit generates the combined image by combining the ultrasonic image and the character image, and a calculation unit according to an operation input by changing a designated position with respect to the ultrasonic image. , Calculating the position of the display position of the character image by controlling the change amount of the display position of the character image with respect to the ultrasonic image according to the change amount of the indicated position Characterized in that it comprises a calculating step of performing, the.
- the operation program of the processing apparatus is the ultrasonic probe in which the ultrasonic image generation unit transmits ultrasonic waves to the subject to be observed and receives the ultrasonic waves reflected by the subject in the above invention.
- An ultrasonic image generation procedure for generating an ultrasonic image based on an ultrasonic signal acquired by the character, and a character image generation for generating a character image indicating a target portion of processing performed on the ultrasonic image by the character image generation unit The procedure, the image composition unit that combines the ultrasonic image and the character image to generate a composite image, and the calculation unit are input by changing the indicated position with respect to the ultrasonic image.
- the display position of the character image is controlled by controlling the change amount of the display position of the character image with respect to the ultrasonic image according to the change amount of the designated position.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic system according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram for explaining a display image displayed on the display unit of the operating device according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the operator's finger, the indicated position, and the position of the measurement point in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a flowchart for explaining measurement processing performed by the ultrasonic diagnostic system according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a diagram for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a diagram for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a diagram for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a diagram for explaining the operator's finger, the indicated position, and the position of the measurement point in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a diagram for explaining the operator's finger, the indicated position, and the position of the measurement point in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a diagram for explaining the indicated position and the position of the measurement point in the measurement process according to the modification of the first embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a diagram for explaining the indicated position and the position of the measurement point in the measurement process according to the second embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a diagram for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the third embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is a diagram for explaining a graph showing the relationship between the distance between designated positions and the distance between measurement points in the measurement process according to the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is a flowchart for explaining a measurement process performed by the ultrasonic diagnostic system according to the modification of the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic system according to the first embodiment of the present invention.
- An ultrasonic diagnostic system 1 shown in the figure is an apparatus for observing an observation target using ultrasonic waves, and includes a processing apparatus according to the present invention.
- the ultrasonic diagnostic system 1 includes an ultrasonic probe 2 that outputs ultrasonic waves and receives reflected ultrasonic echoes, a processing device 3 that generates images based on the ultrasonic echoes acquired by the ultrasonic probe 2, Input instruction information can be received at the same time, the received information is output to the processing device 3 to operate the processing device 3, and various types of images including images based on ultrasonic echoes generated by the processing device 3 And a display device 5 for displaying information.
- the display device 5 is realized using a display panel made of liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence).
- the ultrasonic observation apparatus 10 is configured by the processing apparatus 3 and the operation apparatus 4.
- the ultrasonic probe 2 has an ultrasonic transducer 21 at the tip that outputs an ultrasonic pulse to the observation target and receives an ultrasonic echo reflected by the observation target.
- the ultrasonic transducer 21 is in the form of an external probe that irradiates ultrasonic waves from the body surface of the living body, in a lumen such as a digestive tract, a bile pancreatic duct, or a blood vessel.
- a form of a miniature ultrasonic probe provided with a long-axis insertion part to be inserted or an form of an ultrasonic endoscope further provided with an optical system in an intraluminal ultrasonic probe may be used.
- an ultrasonic transducer 21 is provided at the distal end side of the insertion portion of the intraluminal ultrasonic probe, and the intraluminal ultrasonic probe is located at the proximal end side. Removably connected to the processing device.
- the ultrasonic transducer 21 converts an electrical pulse signal received from the processing device 3 into an ultrasonic pulse (acoustic pulse signal), and converts an ultrasonic echo reflected from an external specimen into an electrical echo signal. To do.
- the ultrasonic transducer 21 may mechanically scan the ultrasonic transducer, or may electronically scan a plurality of ultrasonic transducers.
- the processing device 3 includes a transmission / reception unit 30, a signal processing unit 31, an ultrasonic image generation unit 32, a character image generation unit 33, an image synthesis unit 34, a calculation unit 35, a mode setting unit 36, an input unit 37, a control unit 38, and a storage. Part 39.
- the transmission / reception unit 30 transmits and receives electrical signals to and from the ultrasonic transducer 21.
- the transmitting / receiving unit 30 is electrically connected to the ultrasonic transducer 21, transmits an electrical pulse signal to the ultrasonic transducer 21, and receives an echo signal that is an electrical reception signal from the ultrasonic transducer 21.
- the transmission / reception unit 30 generates an electrical pulse signal based on a preset waveform and transmission timing, and transmits the generated pulse signal to the ultrasonic transducer 21.
- the transmission / reception unit 30 amplifies the echo signal.
- the transmission / reception unit 30 performs STC (Sensitivity Time Control) correction that amplifies an echo signal having a larger reception depth with a higher amplification factor.
- the transmission / reception unit 30 performs processing such as filtering on the amplified echo signal, and then performs A / D conversion to generate a time-domain digital high frequency (RF) signal (hereinafter also referred to as RF data). Generate and output.
- the transmission / reception unit 30 performs processing such as filtering on the amplified echo signal, and then performs A / D conversion to generate a time-domain digital high frequency (RF) signal (hereinafter also referred to as RF data). Generate and output.
- RF time-domain digital high frequency
- the signal processing unit 31 generates digital B-mode reception data based on the RF data received from the transmission / reception unit 30. Specifically, the signal processing unit 31 performs known processing such as bandpass filter, envelope detection, logarithmic conversion, and the like on the RF data to generate digital B-mode reception data. In logarithmic conversion, a common logarithm of an amount obtained by dividing RF data by a reference voltage is taken and expressed as a decibel value. The signal processing unit 31 outputs the generated B-mode reception data to the ultrasonic image generation unit 32.
- the signal processing unit 31 is realized using a CPU (Central Processing Unit), various arithmetic circuits, and the like.
- the ultrasonic image generation unit 32 generates ultrasonic image data based on the B-mode reception data received from the signal processing unit 31.
- the ultrasonic image generation unit 32 performs image processing using known techniques such as gain processing and contrast processing on the B-mode reception data, and a data step width determined according to the display range of the image on the display device 5.
- B-mode image data which is ultrasonic image data, is generated by thinning out data according to the above.
- the B-mode image is a grayscale image in which values of R (red), G (green), and B (blue), which are variables when the RGB color system is adopted as a color space, are matched.
- the ultrasonic image generation unit 32 performs coordinate conversion on the B-mode reception data from the signal processing unit 31 so that the scan range can be spatially represented correctly, and then performs interpolation processing between the B-mode reception data. To fill the gap between the B-mode received data and generate B-mode image data.
- the ultrasonic image generation unit 32 outputs the generated B-mode image data to the image synthesis unit 34.
- the character image generation unit 33 sets a character corresponding to the instruction input, for example, two measurement points for distance measurement, to the instruction input position (coordinates). Character image data including a character image arranged accordingly is generated. The character image generation unit 33 outputs the generated character image data to the image composition unit 34.
- the image composition unit 34 synthesizes a B-mode image and a character image using image data (B-mode image data and character image data) generated by the ultrasonic image generation unit 32 and the character image generation unit 33, respectively. Is generated.
- the calculation unit 35 When the input unit 37 receives an instruction input from the operation device 4, the calculation unit 35 performs a calculation process according to the instruction input. Specifically, the calculation unit 35 changes the display position change amount of the character image (for example, a measurement point) with respect to the ultrasonic image in accordance with an operation input by changing the indicated position with respect to the ultrasonic image. The position of the display position of the character image is calculated under control according to the amount.
- the calculation unit 35 includes an indicated position coordinate calculation unit 351, an indicated position distance calculation unit 352, a graph generation unit 353, a measurement point distance calculation unit 354, a measurement point position calculation unit 355, and a determination unit 356.
- the designated position coordinate calculation unit 351 calculates the coordinates of the designated position on the B-mode image displayed on the display unit 41 from the two contact positions on the touch panel 42 based on the operation signal.
- the inter-instructed position distance calculating unit 352 calculates a distance between the instructed input positions (the coordinates calculated by the instructed position coordinate calculating unit 351).
- the graph generation unit 353 has a relationship between the distance between the indicated positions calculated by the distance calculation unit 352 between the indicated positions and the distance between two measurement points that indicate one end and the other end for performing distance measurement in the B-mode image. Is generated.
- the measurement point distance calculation unit 354 calculates the distance between the measurement points on the ultrasonic image based on the indicated position (the coordinates calculated by the specified position coordinate calculation unit 351) and the graph generated by the graph generation unit 353. To do. Further, the measurement point distance calculation unit 354 calculates the actual distance based on the calculated measurement point distance.
- the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the display position of the measurement point on the B-mode image based on the designated position (coordinates calculated by the designated position coordinate calculation unit 351), or the measurement point distance calculation unit 354 The position (coordinates) of the measurement point is calculated from the obtained distance between the measurement points.
- the determination unit 356 compares the latest designated position (coordinates calculated by the designated position coordinate calculation unit 351) with the previously calculated designated position (coordinates calculated by the designated position coordinate calculation unit 351), and sets the designated position. Determine if there is a change.
- the mode setting unit 36 sets an operation mode according to the instruction input. Specifically, the mode setting unit 36 performs a processing mode for processing a B-mode image, such as a measurement mode, a comment input mode, an enlargement / reduction mode, a pulse Doppler mode, a flow mode, and a contrast harmonic according to an instruction input.
- a processing mode for processing a B-mode image such as a measurement mode, a comment input mode, an enlargement / reduction mode, a pulse Doppler mode, a flow mode, and a contrast harmonic according to an instruction input.
- One of the observation modes such as the mode and the elastography mode is set as the operation mode.
- the pulse Doppler mode is a mode in which Doppler shift in a set region (sample volume) is analyzed, and temporal change information (pulse Doppler waveform) of blood flow in the sample volume is acquired.
- the flow mode is a mode in which Doppler shift in a set region is analyzed to acquire blood flow information related to blood flow, and color information corresponding to the direction of blood flow is superimposed on the B-mode image.
- the contrast harmonic mode is a mode for imaging a harmonic component from the ultrasonic contrast agent.
- the elastography mode is a mode in which information regarding the hardness of the observation target in a set region is acquired and color information corresponding to the hardness is superimposed on the B-mode image.
- the input unit 37 is realized using an input button for receiving input of various information such as power on / off.
- the control unit 38 controls the entire ultrasound diagnostic system 1.
- the control unit 38 is realized using a CPU (Central Processing Unit) having various calculation and control functions, various arithmetic circuits, and the like.
- the control unit 38 reads out information stored and stored in the storage unit 39 from the storage unit 39 and executes various arithmetic processes related to the operation method of the ultrasonic observation device 10 to control the ultrasonic observation device 10 in an integrated manner. To do.
- the control unit 38 may be configured using a CPU or the like common to the signal processing unit 31.
- the storage unit 39 stores various programs for operating the ultrasonic diagnostic system 1, data including various parameters necessary for the operation of the ultrasonic diagnostic system 1, and the like. Further, the storage unit 39 stores the maximum value of the distance between measurement points corresponding to the maximum value of the distance between the designated positions and the minimum value of the distance between measurement points corresponding to the minimum value of the distance between the designated positions. A distance information storage unit 391 is provided.
- the storage unit 39 stores various programs including an operation program for executing the operation method of the ultrasonic observation system 1.
- the operation program can be recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flash memory, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a flexible disk and widely distributed.
- the various programs described above can also be obtained by downloading via a communication network.
- the communication network here is realized by, for example, an existing public line network, LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc., and may be wired or wireless.
- the storage unit 39 having the above configuration is realized using a ROM (Read Only Memory) in which various programs are installed in advance, and a RAM (Random Access Memory) that stores calculation parameters and data of each process. .
- ROM Read Only Memory
- RAM Random Access Memory
- the operating device 4 includes a display unit 41, a touch panel 42 (multi-input receiving unit), a display control unit 43, and a control unit 44.
- the display unit 41 is configured using a display panel made of liquid crystal, organic EL (Electro Luminescence), or the like.
- the display unit 41 displays, for example, an ultrasonic image corresponding to the B-mode image data input via the control units 38 and 44 and various types of information related to the operation.
- the touch panel 42 is provided on the display screen of the display unit 41 and accepts an input according to the contact position of an object from the outside. Specifically, the touch panel 42 detects a position where the surgeon touches (contacts) according to an operation icon displayed on the display unit 41, and controls an operation signal including a position (coordinates) corresponding to the detected touch position. To the unit 44.
- the touch panel 42 functions as a graphical user interface (GUI) when the display unit 41 displays ultrasonic images and various types of information. Examples of the touch panel include a resistive film method, a capacitance method, an optical method, and the like, and any type of touch panel is applicable.
- the display control unit 43 performs control for acquiring the composite image data generated by the image composition unit 34 and displaying the composite image data on the display unit 41, and displays a guide image for an input operation using the touch panel 42 and a display image corresponding to the operation mode. Control to be displayed on the unit 41 is performed.
- the control unit 44 controls the entire operation device 4.
- the control unit 44 is realized using a CPU (Central Processing Unit) having various calculation and control functions, various arithmetic circuits, and the like.
- CPU Central Processing Unit
- FIG. 2 is a diagram for explaining a display image displayed on the display unit of the controller device according to the first embodiment.
- FIG. 3 is a diagram for explaining the operator's finger, the designated position, and the position of the measurement point in the measurement process according to the first embodiment.
- the display image W1 displayed by the display unit 41 includes a composite image, a display region R 1 for displaying a measurement result, a measurement button image B 1 for inputting a measurement instruction, a measurement result, and the like.
- a freeze button image B 4 for freezing the image is provided.
- two measurement points M 1 and M 2 are displayed in the display region R 1, and the inter-measurement point distance calculation unit 354 A distance D m-1 between the measurement points M 1 and M 2 is measured.
- Two measurement points M 1, M 2, in the touch panel 42 is displayed based on the contact point P 1, P 2 the operator's finger is in contact, is a position different from the contact points P 1, P 2, It is displayed at a position separated by a predetermined distance.
- the contact points P 1 and P 2 are illustrated, but may be displayed in the display region R 1 or may not be displayed.
- the contact point P 1, P 2 the operator's finger has touched the touch panel 42 in a predetermined direction (e.g., upward direction of the display screen) to a predetermined distance D 2
- Measurement points M 1 and M 2 are displayed at distant positions. That is, the measurement points M 1 and M 2 are displayed at positions different from the contact points P 1 and P 2 . Thereby, the position of the measurement point can be determined while visually recognizing the measurement point without the position determined as the measurement point being hidden by the operator's finger.
- the contact points P 1 and P 2 are the positions where the pressure is most applied and the positions of the centers of gravity of the areas where the pressure is applied on the touch panel 42.
- the distance D 2 is set to a distance that is close to the contact points P 1 and P 2 and is not hidden by the operator's fingers.
- the distance D 2 is the radius of the area where the operator's finger pressure is applied on the touch panel 42.
- the length is set to be larger than the radius of the tip region of the finger that comes into contact with the touch panel 42 by pressing and not more than three times the radius.
- FIG. 4 is a flowchart for explaining a measurement process performed by the ultrasonic diagnostic system according to the first embodiment. In the following description, it is assumed that each unit operates under the control of the control unit 38.
- the control unit 38 When the transmission / reception unit 30 acquires an echo signal from the ultrasonic transducer 21 (step S101), the control unit 38 performs control to generate an ultrasonic image (here, a B-mode image) based on the echo signal.
- the signal processing unit 31 and the ultrasonic image generation unit 32 generate B-mode image data including a B-mode image based on the acquired echo signal (step S102: ultrasonic image generation step).
- the control unit 38 outputs a control signal together with the B-mode image data to the controller device 4 so that the generated B-mode image is displayed on at least the display unit 41.
- a B mode image is displayed on the display part 41 under control of the display control part 43 (step S103).
- the freeze image is displayed in the display region R 1 , but it may be displayed live.
- control unit 38 determines whether or not there is an operation signal input (touch input) from the control unit 44 (touch panel 42) (step S104).
- step S104 Yes
- the control unit 38 proceeds to step S105.
- the control part 38 repeats confirmation of the input of an operation signal, when there is no input of an operation signal (step S104: No).
- step S105 When the control unit 38 receives the operation signal from the controller device 4, the control unit 38 checks the setting mode set by the mode setting unit 36 (step S105). When the setting mode set by the mode setting unit 36 is the measurement mode (step S105: Yes), the control unit 38 proceeds to step S106. On the other hand, when the setting mode is not the measurement mode (step S105: No), the control unit 38 ends the measurement process and performs a process according to the set mode on the input operation signal.
- step S106 the designated position coordinate calculation unit 351 determines the coordinates of the designated position on the B-mode image displayed on the display unit 41 from the two contact positions on the touch panel 42 based on the operation signal, and the designated position. The distance between them is calculated (step S106).
- the designated position coordinate calculation unit 351 uses the calculated coordinates as the coordinates of the designated positions (contact points P 1 and P 2 ).
- the indication position distance calculating portion 352, an instruction position indicated position coordinate calculation unit 351 has calculated (the contact point P 1, P 2) the distance between (e.g., a distance D f-1 shown in FIG. 3) Is calculated.
- the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the measurement points (display positions) and the distances between the measurement points based on the coordinates of the designated positions (contact points P 1 and P 2 ) (step S107).
- the measurement point position calculation unit 355 calculates, as the coordinates of the measurement point, the coordinates of the position shifted by a predetermined amount in the predetermined direction according to the distance D 2 described above with respect to the coordinates of the designated position. For example, the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the measurement points M 1 and M 2 based on the coordinates of the contact points P 1 and P 2 .
- the distance calculation unit 354 between the measurement points calculates the distance between the measurement points M 1 and M 2 (for example, the distance D m-1 ).
- the inter-measurement distance before the graph generation is the same as the distance between the indicated positions (contact points P 1 and P 2 ) calculated by the indicated position distance calculation unit 352. That is, in step S107, a value equivalent to the distance between the instruction positions calculated by the instruction position distance calculation unit 352 is calculated as the distance between the measurement points.
- the character image generation unit 33 When the coordinates of the two measurement points (measurement points M 1 and M 2 ) are calculated, the character image generation unit 33 generates character image data in which the character image is arranged on the calculated coordinates (step S108: character Image generation step).
- the image composition unit 34 synthesizes the B-mode image data and the character image data to display the B-mode image, the measurement points M 1 and M 2, and the measured values in the display region R 1 .
- the composite image data is generated, and the display unit 41 displays a composite image based on the generated composite image data (step S109: image composition step).
- the display unit 41 of the controller device 4 displays the generated composite image data under the control of the display control unit 43.
- the display control unit 43 is, for example, a B-mode image that includes measurement points M 1 and M 2 as shown in FIG. 2 and a distance between measurement points that is an actual value of the measured distance (Dist: 12 mm). The image is displayed on the display unit 41.
- the graph generation unit 353 calculates the distance between the indicated positions (contact points P 1 and P 2 ) calculated in step S106 and the distance between the measurement points (measurement points M 1 and M 2 ) calculated in step S107. Based on the above, a graph showing the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points is generated (step S110).
- steps S110 to S116 described below the change amount of the display position of the measurement point with respect to the ultrasonic image is controlled according to the change amount of the indicated position in accordance with an operation input by changing the indicated position with respect to the ultrasonic image. Then, the position of the display position of the measurement point is calculated (calculation step).
- FIGS. 5 to 7 are diagrams for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- the maximum value D m-max of the distance between the measurement points corresponding to the maximum value D f-max of the distance between the indicated positions and the minimum value of the distance between the indicated positions The minimum value D f-th of the distance between the measurement points corresponding to is stored (see FIG. 5).
- the maximum value D m-max is the maximum value of the angle of view of the ultrasonic image
- the minimum value D f-th is zero.
- it is a graph showing the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points, and the position Q 10 corresponding to the maximum value D f-max and the maximum value D m-max .
- a description will be given assuming that a graph in which the minimum value (zero) of the distance between the indicated positions and the position Q 11 corresponding to the minimum value D f-th are plotted in advance is stored in the distance information storage unit 391.
- Graph generation unit 353 first, the distance D f-1 between the contact points P 1, P 2, and a distance between the measurement point M 1, M 2, the distance D f-1 equivalent distance D m plot the position Q 1 corresponding to -1 (see FIG. 6). Thereafter, the graph generation unit 353 generates a straight line L 1 connecting the position Q 1 and the position Q 10 and a straight line L 2 connecting the position Q 1 and the position Q 11 . Thereby, the change amount of the display position of the character image with respect to the ultrasonic image, and the change amount from the position of the measurement point determined according to the first input is the change amount of the designated position, and the first input A graph is generated that is controlled according to the amount of change from the indicated position determined according to the above. In this measurement process, when there is a change in the designated position on the touch panel 42, the distance calculation unit 354 between the measurement points uses this graph to calculate the distance between the measurement points from the designated position, and the coordinates of the two measurement points are obtained. Calculate each.
- step S111 the control unit 38 determines whether or not there is a new operation signal input (touch input) from the control unit 44 (touch panel 42) (step S111).
- step S111: Yes the control unit 38 proceeds to step S112.
- step S118 the control part 38 transfers to step S118, when there is no input of a new operation signal (step S111: No).
- the “new operation signal” refers to a signal that is input in a state where the operator's fingers are kept in contact without leaving the touch panel 42.
- step S112 as described in step S106, for example, the instruction position coordinate calculation unit 351 calculates the coordinates of the instruction position from the contact position of the touch panel 42, and the determination unit 356 uses the previously calculated coordinates and By comparing, it is determined whether or not the touch position is changed. If the determination unit 356 determines that the touch position (instructed position) is changed due to the operator pinching in or out (step S112: Yes), the control unit 38 proceeds to step S113. On the other hand, when the determination unit 356 determines that there is no change in the touch position (instructed position) (step S112: No), the control unit 38 proceeds to step S118.
- step S113 the designated position coordinate calculation unit 351 calculates the coordinates of the two designated positions on the B-mode image displayed on the display unit 41 from the two contact positions on the touch panel 42 based on the operation signal.
- the distance calculation unit 352 between the pointing positions calculates the distance between the pointing positions.
- the measurement point distance calculation unit 354 calculates the distance between the measurement points corresponding to the distance between the designated positions based on the graph generated in step S110 (step S114).
- 8 and 9 are diagrams for explaining the operator's finger, the indicated position, and the position of the measurement point in the measurement process according to the first embodiment of the present invention.
- the inter-measurement-point distance calculation unit 354 calculates the inter-measurement-point distance based on the straight line L 1 when the distance between the indicated positions becomes larger than the distance D f ⁇ 1 due to the pinch out. For example, as shown in FIG. 8, if the distance D f-2 between the contact points P 11 and P 12 is larger than the distance D m-2 , the measurement point is calculated based on the straight line L 1 of the graph shown in FIG. Calculate the distance.
- the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the two measurement points based on the calculated distance between the measurement points (step S115). For example, the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the measurement points while maintaining the center positions of the measurement points M 1 and M 2 . When the distance between measurement points (for example, distance D m ⁇ 2 ) is larger than the distance D f ⁇ 1, the measurement point position calculation unit 355 determines that the distance between each measurement point and the center position is (D m ⁇ 2 ⁇ D f-1 ) / 2 is used as a measurement point (measurement points M 11 and M 12 shown in FIG. 8), and the coordinates of the measurement points M 11 and M 12 are calculated.
- the distance between measurement points for example, distance D m ⁇ 2
- D f-1 the measurement point position calculation unit 355 determines that the distance between each measurement point and the center position is (D m ⁇ 2 ⁇ D f-1 ) / 2 is used as a measurement point (measurement points M 11 and M 12 shown in FIG
- the measurement point position calculation unit 355 determines that the distance between each measurement point and the center position is (D f ⁇ The position of 1 ⁇ D m ⁇ 3 ) / 2 is taken as a measurement point (measurement points M 13 and M 14 shown in FIG. 9), and the coordinates of the measurement points M 13 and M 14 are calculated. In the case the distance between the measurement points is zero, as shown in FIG. 9, the measurement points M 13, M 14 is disposed in overlapping positions.
- the character image generation unit 33 When the coordinates of the two measurement points (measurement points M 1 and M 2 ) are calculated, the character image generation unit 33 generates character image data in which the character image is arranged on the calculated coordinates (step S116: character). Image generation step).
- the image composition unit 34 synthesizes the B-mode image data and the character image data to display the B-mode image, the measurement points M 1 and M 2, and the measured values in the display region R 1 .
- Composite image data is generated.
- the display unit 41 of the controller device 4 displays composite image data including the measurement points M 1 and M 2 and the distance between the measurement points (step S117: image synthesis step).
- step S111 If it is determined in step S111 that a new operation signal is input (step S111: Yes), the processes in steps S112 to S117 described above are repeated. On the other hand, the control part 38 transfers to step S118, when there is no input of a new operation signal (step S111: No).
- step S118 the control unit 38 determines whether or not there is an input of a measurement end instruction for the main measurement process.
- the control unit 38 determines whether or not the input unit 37 or the operation device 4 has received an input of a measurement end instruction, and if the input unit 37 or the operation device 4 has received an input of a measurement end instruction (step S118: Yes), this measurement process is terminated. On the other hand, if the input unit 37 and the controller device 4 do not accept the input of the measurement end instruction (step S118: No), the process returns to step S111 and the above-described processing is repeated.
- the measurement end instruction includes, for example, a case where a measurement point determination instruction is input, a measurement mode end instruction input, or a case where no operation is performed for a predetermined time.
- the composite image is displayed on the display unit 41 of the controller device 4.
- a similar image may be displayed on the display device 5, and the display device 5 performs the measurement process. Only the B-mode image may be displayed during the interval.
- the distance between the first input designated positions (contact points P 1 and P 2 ) and the measurement point corresponding to the maximum value D f-max of the distance between the designated positions The distance between the indicated positions and the distance between the measured points based on the maximum value D m-max of the distance between them and the minimum value D f-th of the distance between the measured points corresponding to the minimum value of the distance between the indicated positions.
- a graph showing the relationship between the measurement points and when there is a change in the indicated position calculate the distance between the measured points based on the distance between the indicated positions after the change and the graph to obtain two measurement points Therefore, even when the maximum value of the distance between the measurement points is larger than the maximum value of the distance between the designated positions and / or when the minimum value of the distance between measurement points is smaller than the minimum value of the distance between the designated positions.
- two pointing positions may be input by simultaneously touching two fingers on the touch panel 42, or after touching one finger, the other finger is touched.
- Two pointing positions may be input at different timings by touching in time series.
- each distance is calculated after the respective designated positions (contact points) and measurement points are calculated.
- the minimum value of the distance between the measurement points corresponding to the minimum value of the distance between the indicated positions (here, zero) is stored as the minimum value D f-th in the distance information storage unit 391.
- the diameter of the finger is calculated based on the operation signal from the touch panel 42, and the calculated diameter is set to the minimum value of the distance between measurement points. It may be set.
- FIG. 10 is a diagram for explaining the indicated position and the position of the measurement point in the measurement process according to the modification of the first embodiment of the present invention.
- the measurement points are calculated as described above.
- FIG. 10B when only one designated position (contact point P 2 ) is changed, corresponding measurement is performed according to the changed designated position (contact point P 31 ).
- a point (measurement point M 31 ) is calculated. Accordingly, two measurement points (measurement points M 1 and M 31 ) in which only one measurement point is changed with respect to two indication positions (contact points P 1 and P 31 ) in which only one indication position is changed. Is calculated.
- FIG. 11 is a diagram for explaining the indicated position and the position of the measurement point in the measurement process according to the second embodiment.
- a single contact that is, a series of flows from when the operator's finger touches the touch panel 42 until it leaves, has been described.
- the finger once touches the touch panel 42.
- a case will be described in which the touch panel 42 is contacted again after being separated from the touch panel.
- the extending direction of the line segment connecting the measurement points is the line segment connecting the indicated positions. Constant regardless of the angle. That is, the measurement points that are input and calculated after generating the graph are located on a straight line that passes through the two measurement points that are input and determined first.
- the distance calculation unit 354 calculates the distance between the measurement points according to the distance between the contact points P 23 and P 24 .
- the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the two measurement points based on the calculated distance between the measurement points. At this time, the measurement points calculated on the straight line passing through the contact points P 1 and P 2 are calculated. Two new measurement points (measurement points M 21 and M 22 ) are arranged so that the distance is between them, and the respective coordinates are calculated.
- the effects of the first embodiment described above can be obtained, and the designated position (contact point P 1) that is inputted first regardless of the change in the inputted designated position. , P 2 ), a new measurement point is arranged on a straight line passing through the measurement point, and the measurement point is adjusted while maintaining the relationship of the first designated position input intuitively. Is possible.
- the other designated position in combination with the modification of the first embodiment described above, when one designated position is maintained (fixed) and the other designated position is changed, the other designated position is changed.
- the position of the measurement point may be changed according to the above.
- FIG. 12 is a diagram for explaining generation of a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points in the measurement process according to the third embodiment of the present invention.
- the graph is generated based on the position Q 1 where the distance between the designated positions and the distance between the measurement points are the same.
- the third embodiment for example, between the measurement points A graph is generated in consideration of the minimum value D f-th of the distance.
- the contact point P 1, P 2 and the measurement points M 1, M 2 is calculated by the indication position coordinate calculating unit 351 and the measuring point position calculation unit 355, the indication position distance calculating portion 352 A distance D f-1 between the contact points P 1 and P 2 is calculated, and a distance calculation unit 354 between the measurement points calculates a distance D m-1 ′ obtained by subtracting the minimum value D f-th from the distance D f-1.
- the distance D m ⁇ 1 ′ is a value obtained by subtracting the minimum value D f-th from the above-described distance D m ⁇ 1 .
- the graph generation unit 353 plots the position Q 1 ′ corresponding to the distance D f ⁇ 1 and the distance D m ⁇ 1 ′ (see FIG. 12). Thereafter, the graph generation unit 353 generates a straight line L 11 connecting the position Q 1 ′ and the position Q 10 and a straight line L 21 connecting the position Q 1 ′ and the position Q 11 .
- the distance calculation unit 354 between the measurement points calculates the distance between the measurement points from the distance between the designated positions using this graph, and the measurement is performed.
- the point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the two measurement points.
- the effect of the first embodiment described above can be obtained, and the graph is generated in consideration of the minimum distance D f-th between the measurement points. Therefore, the inclination of the line segment L 21 connecting the position Q 1 ′ and the position Q 11 is smaller than the inclination of the line segment L 2 connecting the position Q 1 and the position Q 11 described above. in the adjustment in the region of the line segment L 21, it is possible to facilitate fine adjustment.
- the distance D has been described f-1 the minimum distance obtained by subtracting the D f-th from as generating graphs based on the distance D f-1 to the minimum value D f
- a graph may be generated based on the distance obtained by adding -th .
- the slope of the generated line segment is smaller than the slope of the line segment L 1 formed by connecting the position Q 1 and the position Q 10 described above, this line segment range (between the input designated positions) Fine adjustment can be facilitated in the adjustment in the range of the distance between the indicated positions larger than the distance.
- FIG. 13 is a diagram for explaining a graph showing the relationship between the distance between designated positions and the distance between measurement points in the measurement process according to the fourth embodiment of the present invention.
- the graph is generated based on the distance between the designated positions based on the instruction input and the distance between the measurement points.
- the graph is generated in advance, and the distance is It is stored in the information storage unit 391.
- the distance information storage unit 391 stores in advance a graph showing the relationship between the distance between the indicated positions and the distance between the measurement points as shown in FIG.
- the measurement point distance calculation unit 354 calculates the distance between the measurement points from the indicated position distance using this graph, and the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the two measurement points, respectively. To do.
- the graph according to the fourth embodiment has a curve L 3 connecting the maximum value D m-max and the minimum value D f-th of the distance between measurement points.
- the curve L 3 has a vicinity of the maximum value D m-max of the interval measurement point distance, the straight line portion L 30 connecting the vicinity of the minimum value D f-th between the measurement point distance, the straight line portions L 30
- the maximum value D m-max is connected to the straight line portion L 30 and the minimum value D f-th by curves.
- the slope of the straight line portion L 30 is such that the distance between substantially equal measurement point for the indicated position distance inputted is outputted, it is preferably 1.
- the measurement point moves so that the distance between the measurement points is almost equal to the distance between the indicated positions, and the maximum value of the distance between the measurement points In the vicinity of D m-max and in the vicinity of the minimum value D f-th of the distance between measurement points, the change in the distance between measurement points becomes larger than the distance between the indicated positions.
- the distance between the first input designated positions (contact points P 1 and P 2 ) and the measurement point corresponding to the maximum value D f-max of the distance between the designated positions The distance between the indicated positions and the measurement generated in advance based on the maximum value D m-max of the distance between them and the minimum value D f-th of the distance between the measurement points corresponding to the minimum value of the distance between the indicated positions It is a graph showing the relationship between the point distance, since to obtain the two measuring points to calculate the distance between the measurement points on the basis of the curve L 3 having a straight portion L 30, the maximum value between the measurement point distance Even if the distance between the designated positions is larger than the maximum value and / or the minimum value between the measured points is smaller than the minimum value between the designated positions, the designated point is indicated on the ultrasonic image.
- the straight line portion L 30 has straight lines L 1 , L 1 , A fine adjustment as compared to the L 2 can be facilitated.
- graph May be configured to include a graph generation unit 353.
- FIG. 14 is a flowchart for explaining a measurement process performed by the ultrasonic diagnostic system according to the modification of the fourth embodiment of the present invention.
- the operator's finger to each of the spaced and contact to the touch panel will be described flow of a measurement process in which the slope of the straight line portion L 30 is changed.
- step S201 when the transmission / reception unit 30 acquires an echo signal from the ultrasonic transducer 21 (step S201), the acquired echo signal is acquired.
- B-mode image data including a B-mode image based on is generated (step S202: ultrasonic image generation step), and the B-mode image is displayed on the display unit 41 (step S203).
- control unit 38 determines whether or not there is an operation signal input (touch input) from the control unit 44 (touch panel 42) (step S204).
- step S204: Yes the control unit 38 proceeds to step S205.
- the control part 38 repeats confirmation of the input of an operation signal, when there is no input of an operation signal (step S204: No).
- step S205 When the control unit 38 receives the operation signal from the controller device 4, the control unit 38 checks the setting mode set by the mode setting unit 36 (step S205). When the setting mode set by the mode setting unit 36 is the measurement mode (step S205: Yes), the control unit 38 proceeds to step S206. On the other hand, when the setting mode is not the measurement mode (step S205: No), the control unit 38 ends the measurement process and performs a process according to the set mode on the input operation signal.
- the designated position coordinate calculation unit 351 determines the coordinates of the designated position on the B-mode image displayed on the display unit 41 from the two contact positions on the touch panel 42 based on the operation signal, and the designated position. Calculate the distance between them.
- Indication position coordinate calculating unit 351 the coordinates of the designated position above the calculated coordinate (the contact point P 1, P 2).
- the distance calculation unit 352 between the indicated positions calculates a distance (for example, a distance D f-1 ) between the indicated positions (contact points P 1 , P 2 ) calculated by the indicated position coordinate calculation unit 351.
- the measuring point distance calculation unit 354 calculates the distance between the measuring points M 1, M 2 (step S207).
- steps S207 to S219 to be described below the change amount of the display position of the measurement point with respect to the ultrasonic image is controlled according to the change amount of the designated position in accordance with an operation input by changing the designated position with respect to the ultrasonic image. Then, the position of the display position of the measurement point is calculated (calculation step).
- the measurement point position calculation unit 355 determines the coordinates (display position) of the measurement points based on the distance between the measurement points (measurement points M 1 and M 2 ). ) Is calculated (step S208).
- the character image generation unit 33 When the coordinates of the two measurement points (measurement points M 1 and M 2 ) are calculated, the character image generation unit 33 generates character image data in which the character image is arranged on the calculated coordinates (step S209: character Image generation step).
- the image composition unit 34 synthesizes the B-mode image data and the character image data to display the B-mode image, the measurement points M 1 and M 2, and the measured values in the display region R 1 .
- the composite image data is generated, and the display unit 41 displays a composite image including the measurement points M 1 and M 2 and the distance between the measurement points based on the generated composite image data (step S210: image composition step). .
- the control unit 38 determines whether or not there is a new operation signal input (touch input) from the control unit 44 (touch panel 42) (step S211).
- the control unit 38 determines that there is a new operation signal input (touch input) (step S211: Yes)
- the control unit 38 proceeds to step S212.
- the control part 38 transfers to step S218, when there is no input of a new operation signal (step S211: No).
- the “new operation signal” refers to a signal that is input in a state where the operator's fingers are kept in contact without leaving the touch panel 42.
- step S212 the instruction position coordinate calculation unit 351 calculates the coordinates of the instruction position from the contact position of the touch panel 42 as described in step S206, and the determination unit 356 By comparing, it is determined whether or not the touch position is changed. If the determination unit 356 determines that the touch position (instructed position) is changed due to the operator pinching in or out (step S212: Yes), the control unit 38 proceeds to step S213. On the other hand, when the determination unit 356 determines that there is no change in the touch position (instructed position) (step S212: No), the control unit 38 proceeds to step S220.
- step S213 the designated position coordinate calculation unit 351 calculates the coordinates of the two designated positions on the B-mode image displayed on the display unit 41 from the two contact positions on the touch panel 42 based on the new operation signal.
- the distance calculation unit 352 between the designated positions calculates the distance between the designated positions.
- the measurement point distance calculation unit 354 calculates the distance between the measurement points corresponding to the distance between the designated positions based on the graph stored in the distance information storage unit 391 (step S214). .
- the measurement point position calculation unit 355 calculates the coordinates of the two measurement points based on the calculated distance between the measurement points (step S215).
- a character image generating unit 33 When the coordinates of the two measuring points (measuring points M 1, M 2) is calculated, a character image generating unit 33 generates character image data obtained by arranging the character image on the calculated coordinates (step S216: Character Image generation step).
- the image synthesis unit 34 synthesizes the B-mode image data and the character image data to synthesize the B-mode image, the measurement points M 1 and M 2, and the measured values in the display region R 1. Generate image data.
- the display unit 41 of the controller device 4 causes the display unit 41 to display composite image data including the measurement points M 1 and M 2 and the distance between the measurement points (Step S217: Image). Synthesis step).
- the determination unit 356 determines whether or not the touch operation on the touch panel 42 by the operator is ongoing (step S218). For example, based on a signal from the control unit 44, the determination unit 356 does not continue the touch operation when no operation signal is input within a predetermined period, that is, the operator's finger is not touched from the touch panel 42. It is determined that they are separated (step S218: No), and the process proceeds to step S219. On the other hand, if there is an operation signal input within a predetermined period, determination unit 356 determines that the touch operation is continued (step S218: Yes), and returns to step S211.
- the graph generation unit 353 regenerates a graph indicating the relationship between the distance between the designated positions and the distance between the measurement points. Specifically, the graph generation unit 353 reduces the slope of the straight line portion L 30 at a predetermined rate. For example, when the slope before regeneration is 1, it is reduced by a set ratio such as 10% lowering to 0.9. Thus, the amount of movement is small in the linear portion L 30 of the graph to be used in subsequent measurement position calculated next, it is easy to more finely adjusted.
- the control unit 38 returns to step S211.
- step S211: Yes the processes of steps S212 to S219 described above are repeated.
- step S211: No the control part 38 transfers to step S218.
- step S220 the control unit 38 determines whether there is an input of a measurement end instruction for the main measurement process.
- the control unit 38 determines whether or not the input unit 37 or the operation device 4 has received an input of a measurement end instruction, and if the input unit 37 or the operation device 4 has received an input of a measurement end instruction (step S220: Yes), this measurement process is terminated. On the other hand, if the input unit 37 and the operation device 4 have not received the input of the measurement end instruction (step S220: No), the process returns to step S211 and the above-described processing is repeated.
- the inclination of the graph is reduced based on the touch operation on the touch panel 42 with respect to the graph indicating the relationship between the distance between the indication positions and the distance between the measurement points.
- the touch operation is performed once, the inclination of the graph gradually decreases.
- the straight line L 1 formed by connecting the position Q 1 and the position Q 10 as shown in FIG. 7 a graph having a straight line L 2 formed by connecting the position Q 11 and the position Q 1
- the respective inclinations are reduced with the position Q 1 as a base point according to the number of touches.
- the maximum value and the minimum value may be reduced according to the change of the inclination, and as shown in FIG. 13, the position after the inclination change is near the positions Q 10 and Q 11 .
- the straight line and the positions Q 10 and Q 11 may be connected by a curve.
- the inclination of the graph is gradually reduced when a touch operation is performed a plurality of times.
- the inclination of the graph may be changed according to the movement speed (movement amount per hour) of the finger. For example, when the finger movement speed is faster than the reference, the inclination is increased, and when the finger movement speed is slower than the reference, the inclination is decreased.
- indication positions can be controlled according to a motion of a finger
- the present invention can also be applied to an industrial endoscope that observes material characteristics.
- the ultrasonic observation apparatus according to the present invention can be applied to both inside and outside the body. In addition to ultrasonic waves, infrared signals or the like may be irradiated to transmit / receive signals to be observed.
- the distance between the two measurement points is measured.
- the measurement point is set to the circle.
- the diameter of a circle to be measured may be set by operating the touch panel as a diameter.
- one of a short axis and a long axis calculated at a predetermined ratio may be input from the touch panel 42.
- the operation target position may be determined based on an input of one point or three or more points, without being limited to measuring the distance between two measurement points.
- the processing device, the ultrasonic observation device, the processing method of the processing device, and the processing program of the processing device according to the present invention improve the operability related to the instruction input of the designated point on the ultrasonic image. Useful.
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Abstract
本発明にかかる処理装置は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像(R1)を生成する超音波画像生成部と、超音波画像(R1)に対して行う処理(B1、B2、B3、B4)の対象箇所を示すキャラクタ画像(M1、M2)を生成するキャラクタ画像生成部と、超音波画像(R1)とキャラクタ画像(M1、M2)とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、超音波画像(R1)に対する指示位置(P1、P2)を変化させることにより入力される操作に応じて、超音波画像(R1)に対するキャラクタ画像(M1、M2)の表示位置の変化量を指示位置(P1、P2)の変化量に応じて制御して、キャラクタ画像(M1、M2)の表示位置の位置算出を行う演算部と、を備えた。
Description
本発明は、超音波を用いて観測対象を観測する処理装置、超音波観測装置、処理装置の作動方法および処理装置の作動プログラムに関する。
観測対象である生体組織または材料の特性を観測するために、超音波を適用することがある。具体的には、観測対象に超音波を送信し、その観測対象によって反射された超音波エコーに対して所定の信号処理を施すことにより、観測対象の特性に関する情報を取得する。
超音波を適用した体内の生体組織等の診断には、挿入部の先端に超音波振動子が設けられた超音波診断装置が用いられる。超音波診断装置では、超音波振動子により超音波エコーを取得し、取得した複数の超音波画像を時系列に沿ってモニタに表示する。
医師等の術者は、挿入部を体内に挿入後、手元の操作部を操作して、超音波エコーに基づく情報(超音波画像)をもとに診断を行う。この際、術者は、観察領域の設定処理や計測処理等の指示入力を行って、超音波画像の診断を行う。例えば、超音波画像上において、距離を計測するための二つの計測点を指示入力して、該計測点間の距離を計測する。このような診断を行う診断システムとして、タッチパネルを用いて超音波画像に対して直接的に指示入力を行うことができる技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1では、拡大画像を表示して、術者のタッチによる計測点の微調整を可能にしている。
しかしながら、特許文献1が開示する技術では、計測点を微調整する場合、拡大画像を表示して行うため、拡大画像表示の指示等の操作回数が多く、また、拡大画像を表示することで、全体画像を把握することができなかった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、超音波画像上への指定点の指示入力にかかる操作性を向上することができる処理装置、超音波観測装置、処理装置の作動方法および処理装置の作動プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる処理装置は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成部と、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算部と、を備えたことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、二つの前記指示位置の入力信号を取得し、前記演算部は、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて変化する前記二つの指示位置間の距離である指示位置間距離の変化量をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離であるキャラクタ画像間距離を算出し、該算出したキャラクタ画像間距離に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行うことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、入力された第1の指示位置に応じて算出した第1の指示位置間距離をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離を算出するとともに、その後の操作において入力された第2の指示位置に応じて算出した第2の指示位置間距離が、前記第1の指示位置間距離よりも小さい場合、該第2の指示位置に応じたキャラクタ画像間の距離を、前記第2の指示位置間距離よりも小さくすることを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、入力された第1の指示位置に応じて算出した第1の指示位置間距離をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離を算出するとともに、その後の操作において入力された第2の指示位置に応じて算出した第2の指示位置間距離が、前記第1の指示位置間距離よりも大きい場合、該第2の指示位置に応じたキャラクタ画像間の距離を、前記第2の指示位置間距離よりも大きくすることを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、前記指示位置の時間当たりの変化量に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の算出を行うことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、入力された第1の指示位置に応じて算出した第1のキャラクタ画像の表示位置を算出するとともに、その後の操作において前記第1の指示位置に対して非連続的な第2の指示位置が入力された際に、前記第1のキャラクタ画像の表示位置を基点として、第2のキャラクタ画像の表示位置の算出を行うことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、前記非連続的に指示位置が入力された場合、前記指示位置の変化量に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を小さくする制御を行って、前記キャラクタ画像の表示位置の算出を行うことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置は、上記発明において、前記演算部は、入力された指示位置とは異なる位置を前記キャラクタ画像の表示位置として算出することを特徴とする。
本発明にかかる超音波観測装置は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成部と、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示可能な表示部と、前記表示部の表示面上に設けられ、術者の手指が接触する接触面を有し、該手指の接触位置に応じた入力を前記対象箇所の指示位置として受け付けるタッチパネルと、前記超音波画像に対する前記指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算部と、を備えたことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置の作動方法は、超音波画像生成部が、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成ステップと、キャラクタ画像生成部が、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成ステップと、画像合成部が、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成ステップと、演算部が、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明にかかる処理装置の作動プログラムは、上記発明において、超音波画像生成部が、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手順と、キャラクタ画像生成部が、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成手順と、画像合成部が、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成手順と、演算部が、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、超音波画像上への指定点の指示入力にかかる操作性を向上することができるという効果を奏する。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。また、以下の説明において、超音波エコーに基づく超音波画像を生成する処理装置を含む超音波診断システムや超音波内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1にかかる超音波診断システムの構成を示すブロック図である。同図に示す超音波診断システム1は、超音波を用いて観測対象を観測するための装置であり、本発明にかかる処理装置を含んでいる。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる超音波診断システムの構成を示すブロック図である。同図に示す超音波診断システム1は、超音波を用いて観測対象を観測するための装置であり、本発明にかかる処理装置を含んでいる。
超音波診断システム1は、超音波を出力して反射した超音波エコーを受信する超音波プローブ2と、超音波プローブ2が取得した超音波エコーに基づく画像をそれぞれ生成する処理装置3と、複数の入力指示情報を同時に受付可能であり、受け付けた情報を処理装置3へ出力して該処理装置3を操作する操作装置4と、処理装置3により生成された超音波エコーに基づく画像を含む各種情報を表示する表示装置5と、を備える。表示装置5は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて実現される。本実施の形態では、処理装置3および操作装置4により、超音波観測装置10を構成する。
超音波プローブ2は、観測対象へ超音波パルスを出力するとともに、観測対象によって反射された超音波エコーを受信する超音波振動子21を先端に有する。
ここで、観測対象が生体組織である場合、超音波振動子21は、生体の体表から超音波を照射する体外式探触子の形態、消化管、胆膵管、血管等の管腔内に挿入する長軸の挿入部を備えたミニチュア超音波プローブの形態、管腔内超音波プローブに光学系をさらに備えた超音波内視鏡の形態、のいずれの形態であってもよい。このうち、超音波内視鏡の形態をとった場合には、管腔内超音波プローブの挿入部の先端側に超音波振動子21が設けられ、管腔内超音波プローブは基端側で処理装置と着脱可能に接続する。
超音波振動子21は、処理装置3から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス(音響パルス信号)に変換するとともに、外部の検体で反射された超音波エコーを電気的なエコー信号に変換する。超音波振動子21は、超音波振動子をメカ的に走査させるものであってもよいし、複数の超音波振動子を電子的に走査させるものであってもよい。
処理装置3は、送受信部30、信号処理部31、超音波画像生成部32、キャラクタ画像生成部33、画像合成部34、演算部35、モード設定部36、入力部37、制御部38および記憶部39を有する。
送受信部30は、超音波振動子21との間で電気信号の送受信を行う。送受信部30は、超音波振動子21と電気的に接続され、電気的なパルス信号を超音波振動子21へ送信するとともに、超音波振動子21から電気的な受信信号であるエコー信号を受信する。具体的には、送受信部30は、予め設定された波形および送信タイミングに基づいて電気的なパルス信号を生成し、この生成したパルス信号を超音波振動子21へ送信する。
送受信部30は、エコー信号を増幅する。送受信部30は、受信深度が大きいエコー信号ほど高い増幅率で増幅するSTC(Sensitivity Time Control)補正を行う。送受信部30は、増幅後のエコー信号に対してフィルタリング等の処理を施した後、A/D変換することによって時間ドメインのデジタル高周波(RF:Radio Frequency)信号(以下、RFデータともいう)を生成して出力する。
信号処理部31は、送受信部30から受信したRFデータをもとにデジタルのBモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部31は、RFデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換等公知の処理を施し、デジタルのBモード用受信データを生成する。対数変換では、RFデータを基準電圧で除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。信号処理部31は、生成したBモード用受信データを、超音波画像生成部32へ出力する。信号処理部31は、CPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。
超音波画像生成部32は、信号処理部31から受信したBモード用受信データに基づいて超音波画像データを生成する。超音波画像生成部32は、Bモード用受信データに対してゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた画像処理を行うとともに、表示装置5における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによって超音波画像データであるBモード画像データを生成する。Bモード画像は、色空間としてRGB表色系を採用した場合の変数であるR(赤)、G(緑)、B(青)の値を一致させたグレースケール画像である。
超音波画像生成部32は、信号処理部31からのBモード用受信データに対して走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Bモード用受信データ間の補間処理を施すことによってBモード用受信データ間の空隙を埋め、Bモード画像データを生成する。超音波画像生成部32は、生成したBモード画像データを画像合成部34に出力する。
キャラクタ画像生成部33は、操作装置4からの指示入力を入力部37が受け付けると、該指示入力に応じたキャラクタ、例えば、距離計測のための二つの計測点を、指示入力位置(座標)に応じて配置したキャラクタ画像を含むキャラクタ画像データを生成する。キャラクタ画像生成部33は、生成したキャラクタ画像データを画像合成部34に出力する。
画像合成部34は、超音波画像生成部32およびキャラクタ画像生成部33がそれぞれ生成した画像データ(Bモード画像データおよびキャラクタ画像データ)を用いて、Bモード画像とキャラクタ画像とを合成した合成画像を含む合成画像データを生成する。
演算部35は、操作装置4からの指示入力を入力部37が受け付けると、該指示入力に応じた演算処理を行う。具体的に、演算部35は、超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、超音波画像に対するキャラクタ画像(例えば計測点)の表示位置の変化量を指示位置の変化量に応じて制御して、キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う。演算部35は、指示位置座標演算部351、指示位置間距離演算部352、グラフ生成部353、計測点間距離演算部354、計測点位置演算部355および判断部356を有する。
指示位置座標演算部351は、操作信号をもとに、タッチパネル42における二つの接触位置から、表示部41で表示されているBモード画像上における指示位置の座標を算出する。指示位置間距離演算部352は、指示入力された指示位置(指示位置座標演算部351が算出した座標)間の距離を算出する。
グラフ生成部353は、指示位置間距離演算部352が算出した指示位置間の距離と、Bモード画像において距離計測を行うための一端および他端を指示する二つの計測点間の距離との関係を示すグラフの生成を行う。
計測点間距離演算部354は、指示位置(指示位置座標演算部351が算出した座標)と、グラフ生成部353が生成したグラフとに基づいて、超音波画像上における計測点間の距離を算出する。また、計測点間距離演算部354は、算出した計測点間距離をもとに、実際の距離を算出する。
計測点位置演算部355は、指示位置(指示位置座標演算部351が算出した座標)に基づいてBモード画像上の計測点の表示位置の座標を算出したり、計測点間距離演算部354が求めた計測点間距離から計測点の位置(座標)を算出したりする。
判断部356は、最新の指示位置(指示位置座標演算部351が算出した座標)と、前回算出された指示位置(指示位置座標演算部351が算出した座標)とを比較して、指示位置に変更があるか否かを判断する。
モード設定部36は、操作装置4からの指示入力を入力部37が受け付けると、該指示入力に応じた動作モードを設定する。具体的には、モード設定部36は、指示入力に応じて、計測モード、コメント入力モード、拡大縮小モード等、Bモード画像に対して処理を施す処理モードや、パルスドプラモード、フローモード、コントラストハーモニックモードおよびエラストグラフィモード等の観察モードのうちのいずれかのモードを動作モードとして設定する。
パルスドプラモードとは、設定された領域(サンプルボリューム)におけるドプラシフトを解析し、サンプルボリュームにおける血流の時間的変化情報(パルスドプラ波形)を取得するモードである。フローモードは、設定された領域におけるドプラシフトを解析して血液の流れに関する血流情報を取得し、Bモード画像上に血流の方向に応じた色情報を重畳するモードである。コントラストハーモニックモードは、超音波造影剤からの高調波成分を画像化するモードである。エラストグラフィモードは、設定された領域における観測対象の硬さに関する情報を取得し、Bモード画像上に硬さに応じた色情報を重畳するモードである。
入力部37は、電源のオンオフ等の各種情報の入力を受け付ける入力ボタンを用いて実現される。
制御部38は、超音波診断システム1全体を制御する。制御部38は、演算および制御機能を有するCPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。制御部38は、記憶部39が記憶、格納する情報を記憶部39から読み出し、超音波観測装置10の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置10を統括して制御する。なお、制御部38を信号処理部31と共通のCPU等を用いて構成することも可能である。
記憶部39は、超音波診断システム1を動作させるための各種プログラム、および超音波診断システム1の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータ等を記憶する。また、記憶部39は、指示位置間の距離の最大値に対応する計測点間の距離の最大値や、指示位置間の距離の最小値に対応する計測点間の距離の最小値を記憶する距離情報記憶部391を有する。
また、記憶部39は、超音波観測システム1の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD-ROM、DVD-ROM、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等によって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
以上の構成を有する記憶部39は、各種プログラム等が予めインストールされたROM(Read Only Memory)、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)等を用いて実現される。
操作装置4は、表示部41と、タッチパネル42(マルチ入力受付部)と、表示制御部43と、制御部44と、を備える。
表示部41は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等からなる表示パネルを用いて構成される。表示部41は、例えば、制御部38,44を介して入力されるBモード画像データに対応する超音波画像や、操作にかかる各種情報を表示する。
タッチパネル42は、表示部41の表示画面上に設けられ、外部からの物体の接触位置に応じた入力を受け付ける。具体的には、タッチパネル42は、術者が表示部41に表示される操作アイコンに従ってタッチ(接触)した位置を検出し、この検出したタッチ位置に応じた位置(座標)を含む操作信号を制御部44へ出力する。タッチパネル42は、表示部41が超音波画像や各種情報を表示することで、グラフィカルユーザインターフェース(GUI)として機能する。タッチパネルとしては、抵抗膜方式、静電容量方式および光学方式等があり、いずれの方式のタッチパネルであっても適用可能である。
表示制御部43は、画像合成部34が生成した合成画像データを取得して表示部41に表示させる制御を行うとともに、タッチパネル42による入力操作の案内画像や、動作モードに応じた表示画像を表示部41に表示させる制御を行う。
制御部44は、操作装置4全体を制御する。制御部44は、演算および制御機能を有するCPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。
図2は、本実施の形態1にかかる操作装置の表示部が表示する表示画像を説明する図である。図3は、本実施の形態1にかかる計測処理における術者の指、指示位置および計測点の位置を説明する図である。図2に示すように、表示部41が表示する表示画像W1は、合成画像や、計測結果等を表示する表示領域R1、計測指示を入力させるための計測ボタン画像B1、計測結果等の記録を指示させるための記録ボタン画像B2、表示領域R1において表示する合成画像(Bモード画像)の表示レンジを変更させるためのレンジボタン画像B3、および動画表示されている状態において、表示画像をフリーズさせるためのフリーズボタン画像B4が設けられている。
モード設定部36により計測モードに設定されると、図2に示すように、表示領域R1には、二つの計測点M1,M2が表示され、計測点間距離演算部354が、該計測点M1,M2間の距離Dm-1を計測する。二つの計測点M1,M2は、タッチパネル42において、術者の指が接触した接触点P1,P2に基づき表示され、該接触点P1,P2とは異なる位置であって、所定の距離離れた位置に表示される。なお、図2では、接触点P1,P2を図示しているが、表示領域R1に表示してもよいし、表示しなくてもよい。
具体的には、図3に示すように、タッチパネル42において術者の指が接触した接触点P1,P2から、所定の方向(例えば、表示画面の上方向)に所定の距離D2だけ離れた位置に計測点M1,M2が表示される。すなわち、計測点M1,M2は、接触点P1,P2とは異なる位置に表示される。これにより、計測点として決定する位置が術者の指によって隠れることなく、計測点を視認しながら、計測点の位置を決定することができる。なお、接触点P1,P2は、圧力が最も加わった位置や、タッチパネル42において圧力が加わった領域の重心の位置である。また、距離D2としては、接触点P1,P2から近く、かつ術者の手指によって隠れない程度の距離に設定され、例えば、タッチパネル42において術者の指の圧力が加わる領域の半径であって、押圧によってタッチパネル42に接触する指の先端領域の半径より大きく、該半径の3倍以下の長さに設定される。
続いて、以上の構成を有する超音波観測システム1の超音波観測装置10が行う計測処理について、図面を参照して説明する。図4は、本実施の形態1にかかる超音波診断システムが行う計測処理を説明するフローチャートである。なお、以下では、制御部38の制御のもと、各部が動作するものとして説明する。
制御部38は、送受信部30が超音波振動子21からエコー信号を取得すると(ステップS101)、当該エコー信号に基づく超音波画像(ここではBモード画像)を生成する制御を行う。信号処理部31および超音波画像生成部32は、取得したエコー信号に基づくBモード画像を含むBモード画像データを生成する(ステップS102:超音波画像生成ステップ)。その後、制御部38は、生成されたBモード画像を、少なくとも表示部41に表示させるよう、操作装置4に対し、当該Bモード画像データとともに、制御信号を出力する。これにより、表示制御部43の制御のもと、表示部41にBモード画像が表示される(ステップS103)。以下では、表示領域R1においてフリーズ画像が表示されているものとして説明するが、ライブ表示されているものであってもよい。
その後、制御部38は、制御部44(タッチパネル42)から操作信号の入力(タッチ入力)があるか否かを判断する(ステップS104)。制御部38は、操作信号の入力がある場合(ステップS104:Yes)、ステップS105に移行する。これに対し、制御部38は、操作信号の入力がない場合(ステップS104:No)、操作信号の入力の確認を繰り返す。
制御部38は、操作装置4から操作信号を受信すると、モード設定部36によって設定されている設定モードを確認する(ステップS105)。制御部38は、モード設定部36により設定された設定モードが計測モードである場合(ステップS105:Yes)、ステップS106に移行する。これに対し、制御部38は、設定モードが計測モードではない場合(ステップS105:No)、計測処理を終了し、入力された操作信号に対し、設定されているモードに応じた処理を行う。
ステップS106では、指示位置座標演算部351が、操作信号をもとに、タッチパネル42における二つの接触位置から、表示部41で表示されているBモード画像上における指示位置の座標、および該指示位置間の距離を算出する(ステップS106)。指示位置座標演算部351は、この算出した座標を上述した指示位置(接触点P1,P2)の座標とする。また、この際、指示位置間距離演算部352が、指示位置座標演算部351が算出した指示位置(接触点P1,P2)間の距離(例えば、図3に示す距離Df-1)を算出する。
その後、計測点位置演算部355が、指示位置(接触点P1,P2)の座標に基づき、計測点の座標(表示位置)、および該計測点間の距離を算出する(ステップS107)。計測点位置演算部355は、指示位置の座標に対し、上述した距離D2に応じて所定の方向に所定量シフトさせた位置の座標を、計測点の座標として算出する。計測点位置演算部355は、例えば、接触点P1,P2の座標に基づき、計測点M1,M2の座標を算出する。
二つの計測点(計測点M1,M2)の座標を算出後、計測点間距離演算部354が、計測点M1,M2間の距離(例えば距離Dm-1)を算出する。グラフ生成前における計測間距離は、指示位置間距離演算部352が算出する指示位置(接触点P1,P2)間の距離と同じである。すなわち、ステップS107では、指示位置間距離演算部352が算出した指示位置間距離と同等の値が計測点間距離として算出される。
二つの計測点(計測点M1,M2)の座標が算出されると、キャラクタ画像生成部33は、算出された座標上にキャラクタ画像を配置したキャラクタ画像データを生成する(ステップS108:キャラクタ画像生成ステップ)。
その後、画像合成部34が、Bモード画像データとキャラクタ画像データとを合成して、Bモード画像と、計測点M1,M2と、計測した値とを表示領域R1に表示させるための合成画像データを生成し、表示部41が、生成された合成画像データに基づく合成画像を表示する(ステップS109:画像合成ステップ)。操作装置4の表示部41は、表示制御部43の制御のもと、生成された合成画像データを表示する。表示制御部43は、例えば、図2に示すような計測点M1,M2と、計測した距離の実際の値(Dist:12mm)である計測点間距離とを含むBモード画像である合成画像を表示部41に表示させる。
グラフ生成部353は、ステップS106で算出された指示位置(接触点P1,P2)間の距離と、ステップS107で算出された計測点(計測点M1,M2)間の距離とをもとに、指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフを生成する(ステップS110)。以下説明するステップS110~S116では、超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、超音波画像に対する計測点の表示位置の変化量を指示位置の変化量に応じて制御して、計測点の表示位置の位置算出を行う(演算ステップ)。
図5~7は、本発明の実施の形態1にかかる計測処理における指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフの生成について説明する図である。距離情報記憶部391には、上述したように、指示位置間の距離の最大値Df-maxに対応する計測点間の距離の最大値Dm-maxと、指示位置間の距離の最小値に対応する計測点間の距離の最小値Df-thとが記憶されている(図5参照)。なお、本実施の形態では、最大値Dm-maxは超音波画像の画角の最大値であり、最小値Df-thはゼロであるものとして説明する。また、本実施の形態では、指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフであって、最大値Df-maxおよび最大値Dm-maxに対応する位置Q10と、指示位置間の距離の最小値(ゼロ)および最小値Df-thに対応する位置Q11とが予めプロットされたグラフが距離情報記憶部391に記憶されているものとして説明する。
グラフ生成部353は、まず、接触点P1,P2間の距離Df-1、および、計測点M1,M2間の距離であって、距離Df-1と同等の距離Dm-1に対応する位置Q1をプロットする(図6参照)。その後、グラフ生成部353は、位置Q1と位置Q10とを結んでなる直線L1と、位置Q1と位置Q11とを結んでなる直線L2とを生成する。これにより、超音波画像に対するキャラクタ画像の表示位置の変化量であって、最初の入力に応じて決定された計測点の位置からの変化量を、指示位置の変化量であって、最初の入力に応じて決定された指示位置からの変化量に応じて制御するグラフが生成される。本計測処理では、タッチパネル42において指示位置に変更がある場合、計測点間距離演算部354は、このグラフを用いて、指示位置から計測点間の距離を算出し、二つの計測点の座標をそれぞれ算出する。
ステップS110においてグラフを生成後、制御部38は、制御部44(タッチパネル42)から新たな操作信号の入力(タッチ入力)があるか否かを判断する(ステップS111)。制御部38は、新たな操作信号の入力(タッチ入力)があると判断すると(ステップS111:Yes)、ステップS112に移行する。これに対し、制御部38は、新たな操作信号の入力がない場合(ステップS111:No)、ステップS118に移行する。なお、ここでいう「新たな操作信号」とは、術者の手指がタッチパネル42から離れずに接触を維持した状態において入力される信号を指す。
ステップS112では、指示位置座標演算部351が、例えば、ステップS106で説明したように、演算部35がタッチパネル42の接触位置から指示位置の座標を算出し、判断部356が、前回算出した座標と比較することによって、タッチ位置の変更の有無を判断する。制御部38は、術者がピンチイン、ピンチアウトする等してタッチ位置(指示位置)に変更があると判断部356が判断した場合(ステップS112:Yes)、ステップS113に移行する。これに対し、制御部38は、タッチ位置(指示位置)に変更がないと判断部356が判断した場合(ステップS112:No)、ステップS118に移行する。
ステップS113では、指示位置座標演算部351が、操作信号をもとに、タッチパネル42における二つの接触位置から、表示部41で表示されているBモード画像上における二つの指示位置の座標を算出し、指示位置間距離演算部352が、指示位置間の距離を算出する。
指示位置間の距離を算出後、計測点間距離演算部354が、ステップS110で生成されたグラフに基づき、指示位置間距離に対応する計測点間距離を算出する(ステップS114)。図8,9は、本発明の実施の形態1にかかる計測処理における術者の指、指示位置および計測点の位置を説明する図である。
計測点間距離演算部354は、ピンチアウトにより指示位置間距離が距離Df-1よりも大きくなれば、直線L1に基づいて計測点間距離を算出する。例えば、図8に示すように、接触点P11,P12間の距離Df-2が、距離Dm-2よりも大きければ、図7に示すグラフの直線L1に基づいて、計測点間距離を算出する。
これに対し、計測点間距離演算部354は、ピンチインにより指示位置間距離が距離Df-1よりも小さくなれば(図9参照)、直線L2に基づいて計測点間距離を算出する。例えば、接触点P13,P14間の距離Df-3が、距離Df-1よりも小さければ、図7に示すグラフの直線L2に基づいて、計測点間距離を算出する。Df-3=Df-thの場合、図9に示すように、計測点間距離は、ゼロとなる。
計測点間距離を算出後、計測点位置演算部355が、算出された計測点間距離に基づいて、二つの計測点の座標を算出する(ステップS115)。計測点位置演算部355は、例えば、計測点M1,M2の中央位置を維持した状態で、計測点の座標を算出する。計測点位置演算部355は、計測点間距離(例えば距離Dm-2)が距離Df-1よりも大きい場合、各計測点と中央位置との間の距離が、(Dm-2-Df-1)/2となる位置を計測点(図8に示す計測点M11,M12)として、この計測点M11,M12の座標を算出する。また、計測点位置演算部355は、計測点間距離(例えば距離Dm-3)が距離Df-1よりも小さい場合、各計測点と中央位置との間の距離が、(Df-1-Dm-3)/2となる位置を計測点(図9に示す計測点M13,M14)として、この計測点M13,M14の座標を算出する。なお、計測点間距離がゼロの場合は、図9に示すように、計測点M13,M14が重なった位置に配置される。
二つの計測点(計測点M1,M2)の座標が算出されると、キャラクタ画像生成部33は、算出された座標上にキャラクタ画像を配置したキャラクタ画像データを生成する(ステップS116:キャラクタ画像生成ステップ)。
その後、画像合成部34が、Bモード画像データとキャラクタ画像データとを合成して、Bモード画像と、計測点M1,M2と、計測した値とを表示領域R1に表示させるための合成画像データを生成する。操作装置4の表示部41は、表示制御部43の制御のもと、計測点M1,M2と、計測点間距離とを含む合成画像データを表示する(ステップS117:画像合成ステップ)。
その後、制御部38は、再びステップS111に戻る。ステップS111において、新たな操作信号の入力があると判断した場合(ステップS111:Yes)、上述したステップS112~S117の処理を繰り返す。これに対し、制御部38は、新たな操作信号の入力がない場合(ステップS111:No)、ステップS118に移行する。
ステップS118では、制御部38が、本計測処理の計測終了指示の入力があるか否かを判断する。制御部38は、入力部37や操作装置4において、計測終了指示の入力を受け付けたか否かを判断し、入力部37や操作装置4が計測終了指示の入力を受け付けていれば(ステップS118:Yes)、本計測処理を終了する。これに対し、入力部37や操作装置4が計測終了指示の入力を受け付けていなければ(ステップS118:No)、ステップS111に戻り、上述した処理を繰り返す。計測終了指示としては、例えば、計測点の確定の指示入力があった場合や、計測モード終了の指示入力があった場合、所定の時間操作がない場合等である。
なお、上述したフローでは、操作装置4の表示部41に合成画像を表示するものとして説明したが、表示装置5に同様の画像を表示してもよいし、表示装置5が、この計測処理の間はBモード画像のみを表示するようにしてもよい。
以上説明した本実施の形態1によれば、最初に入力された指示位置(接触点P1,P2)間の距離と、指示位置間の距離の最大値Df-maxに対応する計測点間の距離の最大値Dm-maxと、指示位置間の距離の最小値に対応する計測点間の距離の最小値Df-thとをもとに、指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフを生成し、指示位置に変更があった場合に、変更後の指示位置間の距離と、グラフとに基づいて計測点間距離を算出して二つの計測点を求めるようにしたので、計測点間距離の最大値が指示位置間距離の最大値よりも大きい場合、および/または計測点間距離の最小値が指示位置間距離の最小値よりも小さい場合であっても、超音波画像上への指定点の指示入力にかかる操作性を向上することができる。
なお、上述した実施の形態1において、タッチパネル42に対して二つの指を同時にタッチして二つの指示位置が入力されるものであってもよいし、一方の指をタッチ後、他方の指をタッチして時系列的に異なるタイミングで二つの指示位置が入力されるものであってもよい。異なるタイミングで二つの指示位置が入力される場合は、それぞれの指示位置(接触点)および計測点が算出された後、各距離が算出される。
また、上述した実施の形態1では、指示位置間の距離の最小値(ここではゼロ)に対応する計測点間の距離の最小値が、距離情報記憶部391に最小値Df-thとして記憶されているものとして説明したが、タッチパネル42からの操作信号に基づき、指の径を算出して、該算出された径を計測点間の距離の最小値とする等、術者に合わせて都度設定するものであってもよい。
(実施の形態1の変形例)
図10は、本発明の実施の形態1の変形例にかかる計測処理における指示位置および計測点の位置を説明する図である。上述した実施の形態1において、二つの指示位置のうち、一方が変更され、他方が固定されている際は、この他方の指示位置のみを移動する。例えば、図10の(a)に示すように、指示位置(接触点P1,P2)が入力されると、上述したように、計測点(計測点M1,M2)が算出される。これに対し、図10の(b)に示すように、一方の指示位置(接触点P2)のみが変更されると、変更後の指示位置(接触点P31)に応じて、対応する計測点(計測点M31)が算出される。これにより、一方の指示位置のみが変更された二つの指示位置(接触点P1,P31)に対し、一方の計測点のみが変更された二つの計測点(計測点M1,M31)が算出される。
図10は、本発明の実施の形態1の変形例にかかる計測処理における指示位置および計測点の位置を説明する図である。上述した実施の形態1において、二つの指示位置のうち、一方が変更され、他方が固定されている際は、この他方の指示位置のみを移動する。例えば、図10の(a)に示すように、指示位置(接触点P1,P2)が入力されると、上述したように、計測点(計測点M1,M2)が算出される。これに対し、図10の(b)に示すように、一方の指示位置(接触点P2)のみが変更されると、変更後の指示位置(接触点P31)に応じて、対応する計測点(計測点M31)が算出される。これにより、一方の指示位置のみが変更された二つの指示位置(接触点P1,P31)に対し、一方の計測点のみが変更された二つの計測点(計測点M1,M31)が算出される。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について図面を参照して説明する。図11は、本実施の形態2にかかる計測処理における指示位置および計測点の位置を説明する図である。上述した実施の形態1では、一回の接触、すなわち術者の指がタッチパネル42に触れてから離れるまでの一連の流れについて説明したが、本実施の形態2では、例えば、一度指がタッチパネル42から離間して再びタッチパネル42に接触した場合について説明する。
次に、本発明の実施の形態2について図面を参照して説明する。図11は、本実施の形態2にかかる計測処理における指示位置および計測点の位置を説明する図である。上述した実施の形態1では、一回の接触、すなわち術者の指がタッチパネル42に触れてから離れるまでの一連の流れについて説明したが、本実施の形態2では、例えば、一度指がタッチパネル42から離間して再びタッチパネル42に接触した場合について説明する。
本実施の形態2では、上述した図4のステップS110においてグラフを生成後、ステップS118において計測終了指示があるまでは、計測点間を結ぶ線分の延伸方向を、指示位置間を結ぶ線分の角度によらず一定とする。すなわち、グラフ生成後に入力されて算出される計測点は、最初に入力されて決定した二つの計測点を通過する直線上に位置する。
具体的には、図11の(a)に示すように、指示位置(接触点P1,P2)が入力されると、上述したように、計測点(計測点M1,M2)が算出される。これに対し、一度指がタッチパネル42から離間して再びタッチパネル42に接触する等して、図11の(b)に示すように、前回の指示位置(接触点P1,P2)間を結ぶ線分に対して、今回の指示位置(接触点P21,P22)間を結ぶ線分の角度が変化しても、変更後の指示位置(接触点P21,P22)に対する計測点は、計測点M1,M2を結ぶ線分と平行となるように計測点を維持する。この際、グラフに基づき、接触点P21,P22間の距離に応じて、計測点M1,M2間の距離が変更されることが好ましい。
図11の(b)に示す状態において、例えばピンチアウトによって指示位置が接触点P21,P22から、図11の(c)に示すように接触点P23,P24に変化すると、計測点間距離演算部354が、該接触点P23,P24間の距離に応じて、計測点間距離を算出する。計測点位置演算部355は、算出された計測点間距離に基づいて二つの計測点の座標を算出するが、この際、接触点P1,P2を通過する直線上で算出された計測点間距離となるように新たな二つの計測点(計測点M21,M22)を配置し、それぞれの座標を算出する。
以上説明した本実施の形態2によれば、上述した実施の形態1の効果を得ることができるとともに、入力された指示位置の変化によらず、最初に入力された指示位置(接触点P1,P2)に基づく計測点を通過する直線上に新たな計測点を配置するようにしたので、直感的に入力された最初の指示位置の関係を維持しながら、計測点の調整を行うことが可能である。
なお、上述した実施の形態2において、上述した実施の形態1の変形例と組み合わせて、一方の指示位置が維持(固定)され、他方の指示位置が変更された場合に、該他方の指示位置に応じて計測点の位置を変化させるようにしてもよい。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について図面を参照して説明する。図12は、本発明の実施の形態3にかかる計測処理における指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフの生成について説明する図である。上述した実施の形態1では、指示位置間距離と計測点間距離とが同じとなる位置Q1に基づいてグラフを生成するものとして説明したが、本実施の形態3では、例えば、計測点間の距離の最小値Df-thを加味してグラフを生成する。
次に、本発明の実施の形態3について図面を参照して説明する。図12は、本発明の実施の形態3にかかる計測処理における指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフの生成について説明する図である。上述した実施の形態1では、指示位置間距離と計測点間距離とが同じとなる位置Q1に基づいてグラフを生成するものとして説明したが、本実施の形態3では、例えば、計測点間の距離の最小値Df-thを加味してグラフを生成する。
本実施の形態3では、指示位置座標演算部351および計測点位置演算部355によって接触点P1,P2および計測点M1,M2が算出されると、指示位置間距離演算部352が接触点P1,P2間の距離Df-1を算出し、計測点間距離演算部354がこの距離Df-1から最小値Df-thを減算した距離Dm-1’を算出する。すなわち、距離Dm-1’は、上述した距離Dm-1から最小値Df-thを減算した値である。
グラフ生成部353は、距離Df-1と距離Dm-1’とに対応する位置Q1’をプロットする(図12参照)。その後、グラフ生成部353は、位置Q1’と位置Q10とを結んでなる直線L11と、位置Q1’と位置Q11とを結んでなる直線L21とを生成する。本実施の形態3にかかる計測処理では、タッチパネル42において指示位置に変更がある場合、計測点間距離演算部354が、このグラフを用いて指示位置間距離から計測点間距離を算出し、計測点位置演算部355が二つの計測点の座標をそれぞれ算出する。
以上説明した本実施の形態3によれば、上述した実施の形態1の効果を得ることができるとともに、計測点間の距離の最小値Df-thを加味してグラフを生成するようにしたので、位置Q1’と位置Q11とを結んでなる線分L21の傾きが、上述した位置Q1と位置Q11とを結んでなる線分L2の傾きよりも小さくなるため、この線分L21の範囲における調整において、微調整を容易にすることができる。
なお、上述した実施の形態3では、距離Df-1から最小値Df-thを減算した距離をもとにグラフを生成するものとして説明したが、距離Df-1に最小値Df-thを加算した距離をもとにグラフを生成するものであってもよい。この場合、生成された線分の傾きが、上述した位置Q1と位置Q10とを結んでなる線分L1の傾きよりも小さくなるため、この線分の範囲(入力された指示位置間距離より大きい指示位置間距離の範囲)における調整において、微調整を容易にすることができる。
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について図面を参照して説明する。図13は、本発明の実施の形態4にかかる計測処理における指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフについて説明する図である。上述した実施の形態1では、指示入力に基づく指示位置間距離と計測点間距離とをもとにグラフを生成するものとして説明したが、本実施の形態4では、グラフが予め生成され、距離情報記憶部391に記憶されている。
次に、本発明の実施の形態4について図面を参照して説明する。図13は、本発明の実施の形態4にかかる計測処理における指示位置間の距離と計測点間の距離との関係を示すグラフについて説明する図である。上述した実施の形態1では、指示入力に基づく指示位置間距離と計測点間距離とをもとにグラフを生成するものとして説明したが、本実施の形態4では、グラフが予め生成され、距離情報記憶部391に記憶されている。
距離情報記憶部391には、図13に示すような、指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフが予め記憶されている。本実施の形態4では、計測点間距離演算部354が、このグラフを用いて指示位置間距離から計測点間距離を算出し、計測点位置演算部355が二つの計測点の座標をそれぞれ算出する。
本実施の形態4にかかるグラフは、図13に示すように、計測点間距離の最大値Dm-maxおよび最小値Df-thを結ぶ曲線L3を有する。この曲線L3は、計測点間距離の最大値Dm-maxの近傍と、計測点間距離の最小値Df-thの近傍とを結ぶ直線部L30を有し、該直線部L30および最大値Dm-maxと、直線部L30および最小値Df-thとが、それぞれ曲線で結ばれてなる。直線部L30の傾きは、入力される指示位置間距離に対してほぼ同等の計測点間距離が出力されるよう、1であることが好ましい。これにより、最大値Dm-maxおよび最小値Df-thを除く領域では、指示位置間距離とほぼ同等の計測点間距離となるように計測点が移動し、計測点間距離の最大値Dm-maxの近傍、および計測点間距離の最小値Df-thの近傍では、指示位置間距離に対して計測点間距離の変化が大きくなる。
以上説明した本実施の形態4によれば、最初に入力された指示位置(接触点P1,P2)間の距離と、指示位置間の距離の最大値Df-maxに対応する計測点間の距離の最大値Dm-maxと、指示位置間の距離の最小値に対応する計測点間の距離の最小値Df-thとをもとに予め生成された指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフであり、直線部L30を有する曲線L3に基づいて計測点間距離を算出して二つの計測点を求めるようにしたので、計測点間距離の最大値が指示位置間距離の最大値よりも大きい場合、および/または計測点間距離の最小値が指示位置間距離の最小値よりも小さい場合であっても、超音波画像上への指定点の指示入力にかかる操作性を向上するとともに、直線部L30では、上述した実施の形態1にかかる直線L1,L2と比して微調整を容易とすることができる。
なお、上述した実施の形態4では、図1に示すグラフ生成部353を有しない構成であってもよいし、入力部37を介して直線部L30の傾きの入力があった場合に、グラフを生成するためにグラフ生成部353を有する構成であってもよい。
(実施の形態4の変形例)
次に、本発明の実施の形態4の変形例について図面を参照して説明する。図14は、本発明の実施の形態4の変形例にかかる超音波診断システムが行う計測処理を説明するフローチャートである。本変形例では、上述した実施の形態4において、術者の指がタッチパネルへの離間および接触をするごとに、直線部L30の傾きが変化する計測処理の一連の流れについて説明する。
次に、本発明の実施の形態4の変形例について図面を参照して説明する。図14は、本発明の実施の形態4の変形例にかかる超音波診断システムが行う計測処理を説明するフローチャートである。本変形例では、上述した実施の形態4において、術者の指がタッチパネルへの離間および接触をするごとに、直線部L30の傾きが変化する計測処理の一連の流れについて説明する。
本変形例にかかる計測処理では、上述した図4に示す計測処理と同様に、制御部38は、送受信部30が超音波振動子21からエコー信号を取得すると(ステップS201)、取得したエコー信号に基づくBモード画像を含むBモード画像データが生成され(ステップS202:超音波画像生成ステップ)、表示部41にBモード画像が表示される(ステップS203)。
その後、制御部38は、制御部44(タッチパネル42)から操作信号の入力(タッチ入力)があるか否かを判断する(ステップS204)。制御部38は、操作信号の入力がある場合(ステップS204:Yes)、ステップS205に移行する。これに対し、制御部38は、操作信号の入力がない場合(ステップS204:No)、操作信号の入力の確認を繰り返す。
制御部38は、操作装置4から操作信号を受信すると、モード設定部36によって設定されている設定モードを確認する(ステップS205)。制御部38は、モード設定部36により設定された設定モードが計測モードである場合(ステップS205:Yes)、ステップS206に移行する。これに対し、制御部38は、設定モードが計測モードではない場合(ステップS205:No)、計測処理を終了し、入力された操作信号に対し、設定されているモードに応じた処理を行う。
ステップS206では、指示位置座標演算部351が、操作信号をもとに、タッチパネル42における二つの接触位置から、表示部41で表示されているBモード画像上における指示位置の座標、および該指示位置間の距離を算出する。指示位置座標演算部351は、この算出した座標を上述した指示位置(接触点P1,P2)の座標とする。また、この際、指示位置間距離演算部352が、指示位置座標演算部351が算出した指示位置(接触点P1,P2)間の距離(例えば距離Df-1)を算出する。
その後、計測点間距離演算部354が、距離情報記憶部391に記憶されているグラフ(図13参照)に基づいて、計測点M1,M2間の距離を算出する(ステップS207)。以下説明するステップS207~S219では、超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、超音波画像に対する計測点の表示位置の変化量を指示位置の変化量に応じて制御して、計測点の表示位置の位置算出を行う(演算ステップ)。
二つの計測点(計測点M1,M2)の距離を算出後、計測点位置演算部355が、計測点(計測点M1,M2)の距離に基づき、計測点の座標(表示位置)を算出する(ステップS208)。
二つの計測点(計測点M1,M2)の座標が算出されると、キャラクタ画像生成部33は、算出された座標上にキャラクタ画像を配置したキャラクタ画像データを生成する(ステップS209:キャラクタ画像生成ステップ)。
その後、画像合成部34が、Bモード画像データとキャラクタ画像データとを合成して、Bモード画像と、計測点M1,M2と、計測した値とを表示領域R1に表示させるための合成画像データを生成し、表示部41が、生成された合成画像データに基づく、計測点M1,M2と、計測点間距離とを含む合成画像を表示する(ステップS210:画像合成ステップ)。
合成画像を表示後、制御部38は、制御部44(タッチパネル42)から新たな操作信号の入力(タッチ入力)があるか否かを判断する(ステップS211)。制御部38は、新たな操作信号の入力(タッチ入力)があると判断すると(ステップS211:Yes)、ステップS212に移行する。これに対し、制御部38は、新たな操作信号の入力がない場合(ステップS211:No)、ステップS218に移行する。なお、ここでいう「新たな操作信号」とは、術者の手指がタッチパネル42から離れずに接触を維持した状態において入力される信号を指す。
ステップS212では、指示位置座標演算部351が、例えば、ステップS206で説明したように、演算部35がタッチパネル42の接触位置から指示位置の座標を算出し、判断部356が、前回算出した座標と比較することによって、タッチ位置の変更の有無を判断する。制御部38は、術者がピンチイン、ピンチアウトする等してタッチ位置(指示位置)に変更があると判断部356が判断した場合(ステップS212:Yes)、ステップS213に移行する。これに対し、制御部38は、タッチ位置(指示位置)に変更がないと判断部356が判断した場合(ステップS212:No)、ステップS220に移行する。
ステップS213では、指示位置座標演算部351が、新たな操作信号をもとに、タッチパネル42における二つの接触位置から、表示部41で表示されているBモード画像上における二つの指示位置の座標を算出し、指示位置間距離演算部352が、指示位置間の距離を算出する。
指示位置間の距離を算出後、計測点間距離演算部354が、距離情報記憶部391に記憶されているグラフに基づき、指示位置間距離に対応する計測点間距離を算出する(ステップS214)。
計測点間距離を算出後、計測点位置演算部355が、算出された計測点間距離に基づいて、二つの計測点の座標を算出する(ステップS215)。
二つの計測点(計測点M1,M2)の座標が算出されると、キャラクタ画像生成部33は、算出された座標上にキャラクタ画像を配置したキャラクタ画像データを生成する(ステップS216:キャラクタ画像生成ステップ)。
その後、画像合成部34が、Bモード画像データとキャラクタ画像データを合成して、Bモード画像と、計測点M1,M2と、計測した値とを表示領域R1に表示させるための合成画像データを生成する。操作装置4の表示部41は、表示制御部43の制御のもと、計測点M1,M2と、計測点間距離とを含む合成画像データを表示部41で表示させる(ステップS217:画像合成ステップ)。
その後、判断部356が、術者によるタッチパネル42へのタッチ操作が継続中であるか否かを判断する(ステップS218)。判断部356は、例えば、制御部44からの信号をもとに、所定の期間内に操作信号の入力がなかった場合、タッチ操作が継続されていない、すなわち、術者の指がタッチパネル42から離れたと判断し(ステップS218:No)、ステップS219に移行する。一方、判断部356は、所定の期間内に操作信号の入力があれば、タッチ操作が継続されていると判断し(ステップS218:Yes)、ステップS211に戻る。
ステップS219では、グラフ生成部353が、指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフを再生成する。具体的には、グラフ生成部353が、直線部L30の傾きを所定の割合で小さくする。例えば、再生成前の傾きが1である場合は、1割小さくして0.9にする等、設定された割合で小さくする。これにより、次回以降の計測位置算出で用いられるグラフの直線部L30における移動量が小さくなり、より微調整が容易となる。グラフ生成部353によるグラフ生成後、制御部38は、ステップS211に戻る。
制御部38は、再びステップS211に戻り、新たな操作信号の入力があると判断した場合(ステップS211:Yes)、上述したステップS212~S219の処理を繰り返す。これに対し、新たな操作信号の入力がない場合(ステップS211:No)、制御部38は、ステップS218に移行する。
ステップS220では、制御部38が、本計測処理の計測終了指示の入力があるか否かを判断する。制御部38は、入力部37や操作装置4において、計測終了指示の入力を受け付けたか否かを判断し、入力部37や操作装置4が計測終了指示の入力を受け付けていれば(ステップS220:Yes)、本計測処理を終了する。これに対し、入力部37や操作装置4が計測終了指示の入力を受け付けていなければ(ステップS220:No)、ステップS211に戻り、上述した処理を繰り返す。
以上説明した本変形例によれば、指示位置間距離と計測点間距離との関係を示すグラフに対し、タッチパネル42へのタッチ操作に基づきグラフの傾きを小さくするようにしたので、例えば、複数回タッチ操作がなされた場合に、段階的にグラフの傾きが小さくなる。これにより、術者がタッチパネル42から手を離して再びタッチ操作を行った際に、術者は、前回のタッチ操作と比して一層容易に微調整を行うことができる。
なお、本変形例において、図7に示すような位置Q1と位置Q10とを結んでなる直線L1と、位置Q1と位置Q11とを結んでなる直線L2とを有するグラフを用いる場合は、タッチ回数に応じて、位置Q1を基点としてそれぞれの傾きを小さくする。この場合、位置Q10,Q11側では、傾きの変更に応じて最大値および最小値を小さくしてもよいし、図13のように、位置Q10,Q11の近傍において傾き変更後の直線と位置Q10,Q11とを曲線で結ぶようにしてもよい。
また、上述した変形例では、複数回タッチ操作がなされた場合に、段階的にグラフの傾きが小さくなるものとして説明したが、例えば、術者のタッチ操作の速度、例えば、ピンチインまたはピンチアウト操作の指の動作速度(時間当たりの移動量)に応じて、グラフの傾きを変化させるものであってもよい。例えば、指の動作速度が基準に対して速い場合は、傾きを大きくし、指の動作速度が基準に対して遅い場合は、傾きを小さくする。これにより、指示位置間距離に対する計測点間距離の変化量を、指の動きに応じて制御することができる。
また、上述した実施の形態1~4および変形例では、観測対象が生体組織であることを例に説明したが、材料の特性を観測する工業用の内視鏡であっても適用できる。本発明にかかる超音波観測装置は、体内、体外を問わず適用可能である。また、超音波のほか、赤外線等を照射して観測対象の信号を送受信するものであってもよい。
また、上述した実施の形態1~4および変形例では、術者(操作者)によらずグラフが生成されることを前提に説明したが、例えば、操作者ごとに最大値および最小値を距離情報記憶部391等に登録しておけば、各操作者に応じたグラフの生成を行うことができる。
また、上述した実施の形態1~4および変形例では、二つの計測点間の距離を計測するものとして説明したが、計測対象が円等、面積を計測する場合は、計測点を該円の直径とみなして、タッチパネルの操作によって計測対象の円の直径を設定するものであってもよい。また、円のほか、楕円を設定する場合は、所定の割合で算出される短軸または長軸のうちの一方をタッチパネル42により入力すればよい。二つの計測点間の距離を計測するものに限らず、例えば、一点や三点以上の入力に基づいて操作対象位置を決定するものであってもよい。
このように、本発明は、請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な実施の形態を含みうるものである。
以上のように、本発明にかかる処理装置、超音波観測装置、処理装置の作動方法および処理装置の作動プログラムは、超音波画像上への指定点の指示入力にかかる操作性を向上するのに有用である。
1 超音波診断システム
2 超音波プローブ
3 処理装置
4 操作装置
5 表示装置
10 超音波観測装置
21 超音波振動子
30 送受信部
31 信号処理部
32 超音波画像生成部
33 キャラクタ画像生成部
34 画像合成部
35 演算部
36 モード設定部
37 入力部
38 制御部
39 記憶部
41 表示部
42 タッチパネル
43 表示制御部
44 制御部
351 指示位置座標演算部
352 指示位置間距離演算部
353 グラフ生成部
354 計測点間距離演算部
355 計測点位置演算部
356 判断部
391 距離情報記憶部
2 超音波プローブ
3 処理装置
4 操作装置
5 表示装置
10 超音波観測装置
21 超音波振動子
30 送受信部
31 信号処理部
32 超音波画像生成部
33 キャラクタ画像生成部
34 画像合成部
35 演算部
36 モード設定部
37 入力部
38 制御部
39 記憶部
41 表示部
42 タッチパネル
43 表示制御部
44 制御部
351 指示位置座標演算部
352 指示位置間距離演算部
353 グラフ生成部
354 計測点間距離演算部
355 計測点位置演算部
356 判断部
391 距離情報記憶部
Claims (13)
- 観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、
前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成部と、
前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、
前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算部と、
を備えたことを特徴とする処理装置。 - 二つの前記指示位置の入力信号を取得し、
前記演算部は、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて変化する前記二つの指示位置間の距離である指示位置間距離の変化量をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離であるキャラクタ画像間距離を算出し、該算出したキャラクタ画像間距離に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行うことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。 - 前記演算部は、
入力された第1の指示位置に応じて算出した第1の指示位置間距離をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離を算出するとともに、
その後の操作において入力された第2の指示位置に応じて算出した第2の指示位置間距離が、前記第1の指示位置間距離よりも小さい場合、該第2の指示位置に応じたキャラクタ画像間の距離を、前記第2の指示位置間距離よりも小さくする
ことを特徴とする請求項2に記載の処理装置。 - 前記演算部は、
入力された第1の指示位置に応じて算出した第1の指示位置間距離をもとに、二つの前記キャラクタ画像間の距離を算出するとともに、
その後の操作において入力された第2の指示位置に応じて算出した第2の指示位置間距離が、前記第1の指示位置間距離よりも大きい場合、該第2の指示位置に応じたキャラクタ画像間の距離を、前記第2の指示位置間距離よりも大きくする
ことを特徴とする請求項2に記載の処理装置。 - 前記演算部は、前記指示位置の時間当たりの変化量に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の算出を行うことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。
- 前記演算部は、
入力された第1の指示位置に応じて算出した第1のキャラクタ画像の表示位置を算出するとともに、
その後の操作において前記第1の指示位置に対して非連続的な第2の指示位置が入力された際に、前記第1のキャラクタ画像の表示位置を基点として、第2のキャラクタ画像の表示位置の算出を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。 - 前記演算部は、
前記非連続的に指示位置が入力された場合、前記指示位置の変化量に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を小さくする制御を行って、前記キャラクタ画像の表示位置の算出を行う
ことを特徴とする請求項6に記載の処理装置。 - 前記演算部は、前記指示位置の時間当たりの変化量に応じて前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の算出を行うことを特徴とする請求項2に記載の処理装置。
- 前記演算部は、
入力された第1の指示位置に応じて算出した第1のキャラクタ画像の表示位置を算出するとともに、
その後の操作において前記第1の指示位置に対して非連続的な第2の指示位置が入力された際に、前記第1のキャラクタ画像の表示位置を基点として、第2のキャラクタ画像の表示位置の算出を行う
ことを特徴とする請求項2に記載の処理装置。 - 前記演算部は、
入力された指示位置とは異なる位置を前記キャラクタ画像の表示位置として算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の処理装置。 - 観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成部と、
前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成部と、
前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成部と、
前記画像合成部が生成した前記合成画像を表示可能な表示部と、
前記表示部の表示面上に設けられ、術者の手指が接触する接触面を有し、該手指の接触位置に応じた入力を前記対象箇所の指示位置として受け付けるタッチパネルと、
前記超音波画像に対する前記指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算部と、
を備えたことを特徴とする超音波観測装置。 - 超音波画像生成部が、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成ステップと、
キャラクタ画像生成部が、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成ステップと、
画像合成部が、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成ステップと、
演算部が、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算ステップと、
を含むことを特徴とする処理装置の作動方法。 - 超音波画像生成部が、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波プローブが取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波画像生成手順と、
キャラクタ画像生成部が、前記超音波画像に対して行う処理の対象箇所を示すキャラクタ画像を生成するキャラクタ画像生成手順と、
画像合成部が、前記超音波画像と前記キャラクタ画像とを合成して合成画像を生成する画像合成手順と、
演算部が、前記超音波画像に対する指示位置を変化させることにより入力される操作に応じて、前記超音波画像に対する前記キャラクタ画像の表示位置の変化量を前記指示位置の変化量に応じて制御して、前記キャラクタ画像の表示位置の位置算出を行う演算手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする処理装置の作動プログラム。
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