JP5710383B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置は、被検体に対して超音波のスキャン（ｓｃａｎ）を行なって得られたエコー信号に基づく超音波画像を表示する装置である。このような超音波診断装置において、病変を発見するためのスクリーニングを行なうことがある。スクリーニングでは、スキャン対象である臓器全体に対してスキャンが行われる。

しかし、操作者が、スクリーニング時にどこまでスキャンしたか分からなくなることがあり、スキャンしていない領域があるにも関わらず、スクリーニングを終了してしまうおそれがある。そこで、スキャン済み領域を表示する超音波診断装置が特許文献１に開示されている。

特開２００７−２３６８２３号公報

ところで、例えば肝臓については、限局性病変の存在位置を特定するために、複数のセグメントに分かれている。このようなセグメントの認識がある操作者にとっては、スクリーニング時にどの領域をスキャンしたかを確認する際に、前記セグメントを目印にしたいという要望がある。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、超音波プローブによる超音波のスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御部と、前記複数のセグメントについて、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

また、他の観点の発明は、超音波プローブの位置を検出する位置センサと、前記超音波プローブによるスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御部と、前記位置センサの検出信号に基づいて前記対象図形において特定される前記超音波プローブの軌跡上に、スキャン済み領域と未スキャン領域とを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記一の観点の発明によれば、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像が、病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形に表示されるので、スクリーニング時に、セグメントを目印としてどの領域をスキャンしたかを確認することができる。

上記他の観点の発明によれば、スキャン済み領域と未スキャン領域とを識別する識別画像が、病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形に表示されるので、スクリーニング時に、前記セグメントを目印としてどの領域をスキャンしたかを確認することができる。

第一実施形態における超音波診断装置の一例を示すブロック図である。 第一実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。 第一実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 超音波画像及び対象図形が表示された表示部の一例を示す図である。 肝臓におけるクイノーの亜区域分類を示す図であり、（Ａ）は肝臓を前面から見た図、（Ｂ）は肝臓を下面から見た図である。 対象図形において、スキャン済みのセグメントに色画像が表示された表示部の一例を示す図である。 第二、第三実施形態における超音波診断装置の一例を示すブロック図である。 第二、第三実施形態の超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。 第二実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 第二実施形態において、超音波画像及び対象図形が表示された表示部の一例を示す図である。 対象図形において、実際の超音波プローブの位置に対応する位置にプローブマークを移動させた状態の表示部の一例を示す図である。 対象図形において、スキャン済みのセグメントに色画像が表示された表示部の一例を示す図である。 第三実施形態の超音波診断装置の作用を示すフローチャートである。 対象画像において、プローブマークの軌跡に色画像が表示された表示部の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する
（第一実施形態）
先ず、第一実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）９を備える。

前記超音波プローブ２は、複数の超音波振動子（図示省略）から被検体に対して超音波のスキャンを行なう。また、前記超音波プローブ２は、超音波のエコー信号を受信する。前記超音波プローブ２は本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。

前記送受信部３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信部３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行なう。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信部３から出力されたエコー信号のデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。

前記表示制御部５は、図２に示すように、超音波画像表示制御部５１、対象図形表示制御部５２及び識別画像表示制御部５３を有する。

前記超音波画像表示制御部５１は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータをスキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成し、この超音波画像データに基づく超音波画像を前記表示部６に表示させる。

前記対象図形表示制御部５２は、超音波のスキャン対象を示す対象図形ＴＧ（例えば図４参照）を前記表示部６に表示させる（対象図形表示制御機能）。この対象図形は、複数のセグメントｓに分割されている。詳細は後述する。前記対象図形表示制御部５２は、本発明における対象図形表示制御部の実施の形態の一例である。また、前記対象図形ＴＧは、本発明における対象図形の実施の形態の一例である。

前記識別画像表示制御部５３は、前記セグメントｓのうち、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像として、色画像ＣＧ（図６参照）を前記対象図形ＴＧに表示させる（識別画像表示制御機能）。本例では、前記識別画像表示制御部５３は、セグメント単位で前記色画像ＣＧを表示させる。前記識別画像表示制御部５３は、前記操作部７においてスキャンが完了したセグメントｓの番号の入力があると、この入力に基づいて前記色画像ＣＧを表示させる。前記識別画像表示制御部５３は、本発明における識別画像表示制御部の実施の形態の一例である。また、前記色画像ＣＧは、本発明における識別画像の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などで構成される。前記操作部７は、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード及びポインティングデバイス（図示省略）などを含んで構成されている。後述するように、この操作部７において、操作者はスキャンが完了したセグメントを選択する入力を行なう。前記操作部７は、本発明における入力部の実施の形態の一例である。

前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記ＨＤＤ９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、肝臓に対するスクリーニングを行なう場合の作用について説明する。

先ず、ステップＳ１では、前記超音波プローブ２によって超音波のスキャンを行ない、前記超音波画像表示制御部５１がエコー信号に基づく超音波画像ＵＧを、図４に示すように前記表示部６に表示させる。また、前記対象図形表示制御部５２は、前記表示部６に前記対象図形ＴＧを表示させる。

ここで、前記対象図形ＴＧについて説明する。本例では、超音波のスキャン対象は肝臓であり、前記対象図形ＴＧは、肝臓を模した図形である。この対象図形ＴＧは、複数のセグメントｓに分かれている。このセグメントｓは、肝臓における限局性病変の存在位置を特定するための区域である。

前記セグメントｓは、肝臓についてのクイノー（Ｃｏｕｉｎａｕｄ）の亜区域分類に対応している。このクイノーの亜区域分類は、広く採用されているものであり、肝臓を八個のセグメントに分けている。具体的には、前記セグメントｓは、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、第一セグメントｓ１が尾状葉、第二セグメントｓ２が左葉後外側区域、第三セグメントｓ３が左葉前外側区域、第四セグメントｓ４が左葉内側区域（方形葉）、第五セグメントｓ５が右葉前下区域、第六セグメントｓ６が右葉後下区域、第七セグメントｓ７が右葉後上区域、第八セグメントｓ８が右葉前上区域である。限局性病変の存在位置を、前記第一〜第八セグメントｓ１〜ｓ８で言い表すことにより、肝臓のどの位置に病変が存在しているかを容易に特定することができる。

なお、図５（Ａ）は八個のセグメントに分けた肝臓ＬＩを前面（体の正面側）から見た図であり、図５（Ｂ）は前記肝臓ＬＩを下面から見た図である。

前記第一〜第八セグメントｓ１〜ｓ８のうち、図４に示す対象図形ＴＧでは、第一セグメントｓ１を除く第二〜第八セグメントｓ２〜ｓ８が示されている。

次にステップＳ２では、操作者は肝臓全体がスキャンされるように前記超音波プローブ２を移動させる。そして、スキャンが完了したセグメントｓ（スキャン済みセグメント）の番号（ここではｓ２〜ｓ８のうちいずれか）を前記操作部７において入力する。

次にステップＳ３では、前記識別画像表示制御部５３は、前記対象図形ＴＧにおける第二〜第八セグメントｓ２〜ｓ８のうち、前記ステップＳ２で入力されたセグメントｓに、図６に示すように前記色画像ＣＧを表示させる。図６では、この色画像ＣＧは斜線で示されている。

本例の超音波診断装置１によれば、スクリーニングを実施するときに、前記セグメントｓに分割された対象図形ＴＧが表示され、スキャンが終了したセグメントｓに前記色画像ＣＧが表示されるので、セグメントｓを目印としてどの領域をスキャンしたかを確認することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。ただし、第一実施形態と同一事項については説明を省略する。

図７に示す本例の超音波診断装置１′は、前記対象図形ＴＧのセグメントｓのうち、スキャンが終了したセグメントｓに自動的に前記色画像ＣＧが表示される。具体的な構成について説明すると、前記超音波診断装置１′では、前記超音波プローブ２に磁気センサ１０が設けられている。この磁気センサ１０は、例えばホール素子で構成される。この磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気センサ１２及び前記磁気発生部１３は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するためのものであり、本発明における位置センサの実施の形態の一例である。

本例の前記表示制御部５は、図８に示すように、超音波画像表示制御部５１、対象図形表示制御部５２、識別画像表示制御部５３の他、位置算出部５４を有する。この位置算出部５４は、前記磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び傾きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。

本例の超音波診断装置１′において、肝臓に対するスクリーニングを行なう場合の作用について図９のフローチャートに基づいて説明する。ステップＳ１１は、前記ステップＳ１と基本的には同一の処理であり、図１０に示すように超音波画像ＵＧ及び対象図形ＴＧの表示を行なう。ただし、前記ステップＳ１とは異なり、ステップＳ１１では、前記対象図形表示制御部５２は、前記対象図形ＴＧにプローブマークＰＭを表示させる。

前記プローブマークＰＭは、肝臓における前記超音波プローブ２の位置を示すマークである。ただし、ステップＳ１１では、予め設定された初期位置に表示され、実際の超音波プローブ２の位置とは異なる位置に表示される。

次に、ステップＳ１２では、図１１に示すように、操作者が、前記対象図形ＴＧにおいて、実際の超音波プローブ２の位置に対応する位置に前記プローブマークＰＭを移動させる。操作者は、前記操作部７のトラックボール等を用いて前記プローブマークＰＭを移動させる。操作者は、前記プローブマークＰＭを実際の超音波プローブ２の位置に移動させると、位置確定の入力を行なう。

前記ステップＳ１２における位置確定の入力により、前記磁気発生部１１を原点とする前記三次元空間と対象図形との対応位置が特定される。前記位置確定の入力がされた後においては、前記対象図形表示制御部５２は、前記位置算出部５４で算出されたプローブ位置情報に基づいて、前記対象図形ＴＧの対応位置に前記プローブマークＰＭを表示させる。

ちなみに、年齢などに応じて被検体の肝臓の大きさは異なるため、被検体の肝臓における前記超音波プローブ２の位置を、前記対象図形ＴＧにおける前記プローブマークＰＭの位置に正確に反映させるために、前記ステップＳ１２において、肝臓の大きさを入力するようにしてもよい。肝臓の大きさは、肝臓の輪郭が特定されるように入力されることが望ましい。

次に、ステップＳ１３では、操作者は肝臓全体がスキャンされるように前記超音波プローブ２を移動させる。前記対象図形表示制御部５２は、図１２に示すように、前記位置算出部５４で算出されたプローブ位置情報に基づいて、前記超音波プローブ２の移動に伴って、対応位置に前記プローブマークＰＭを移動させる。また、前記識別画像表示制御５３は、前記位置算出部５４で算出されたプローブ位置情報に基づいて、スキャン済みのセグメントｓに前記色画像ＣＧを表示させる。

前記識別画像表示制御部５３は、スキャン済みのセグメントｓのうち、適切なスキャンが行われたセグメントｓとスキャンが不適切であったセグメントｓとで、異なる色の前記色画像ＣＧを表示させてもよい。ここで、前記超音波プローブ２の移動速度が速すぎると、適切なエコー信号を取得することができない。従って、前記識別画像表示制御部５３は、適切なスキャンであるか否かを、前記超音波プローブ２の移動速度が、適切なエコー信号を取得できるものであるか否かで判断する。

前記識別画像表示制御部５３は、前記位置算出部５４で算出されたプローブ位置情報に基づいて、前記超音波プローブ２の移動速度が適切であるか否かを判定する。そして、前記識別画像表示制御５３は、前記セグメントｓにおいて、所定の面積割合以上の領域のスキャンが適切であるか否かで、前記色画像ＣＧの色を決定する。

本例の超音波診断装置１′によっても、第一実施形態と同一の効果を得ることができるとともに、スキャン済みのセグメントｓに自動的に前記色画像ＣＧが表示されるので、色画像ＣＧを表示させるための入力を省略することができる。

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について説明する。本例の超音波診断装置は、第二実施形態の超音波診断装置１′と同一構成であり、以下作用について図１３のフローチャートに基づいて説明する。

本例では、前記識別画像表示制御５３は、セグメント単位ではなく、前記対象図形ＴＧにおいて、前記超音波プローブ２が移動した軌跡上、すなわち前記プローブマークＰＭが移動した軌跡上に前記色画像ＣＧを表示させる。本例では、前記色画像ＣＧは、スキャン済み領域と未スキャン領域とを識別する識別画像である。

具体的な処理について説明する。図１３において、ステップＳ２１，Ｓ２２の処理については、前記ステップＳ１１，Ｓ１２の処理と同一である。ステップＳ２３では、操作者は肝臓全体がスキャンされるように前記超音波プローブ２を移動させる。前記対象図形表示制御部５２は、図１４に示すように、前記位置算出部５４で算出されたプローブ位置情報に基づいて、前記超音波プローブ２の移動に伴って、対応位置に前記プローブマークＰＭを移動させる。また、前記識別画像表示制御部５３は、前記対象図形ＴＧにおける前記プローブマークＰＭの軌跡上に、前記色画像ＣＧを表示させる。

本例の超音波診断装置１′によっても、第一、第二実施形態と同一の効果を得ることができる。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。例えば、上記実施形態では、前記識別画像表示制御部５３は、スキャン済み領域と未スキャン領域とを識別できる識別画像として前記色画像ＣＧを表示させているが、識別画像はこれに限られるものではない。例えば、前記識別画像表示制御部５３は、前記識別画像として、スキャン済みのセグメントｓ又は領域に、斜線やドット（ｄｏｔ）などを表示させてもよい。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
７ 操作部（入力部）
１０ 磁気センサ（位置センサ）
１１ 磁気発生部（位置センサ）
５２ 対象図形表示制御部
５３ 識別画像表示制御部
５４ 位置算出部
ＴＧ 対象図形
ＣＧ 色画像（識別画像）

Claims (7)

1. 超音波プローブによる超音波のスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御部と、
   前記複数のセグメントについて、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御部と、
   操作者が前記スキャン済みセグメントを選択する入力を行なう入力部と、
   を備え、
   前記識別画像表示制御部は、前記入力部からの入力に基づいて、セグメント単位で前記識別画像を表示させる
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 超音波プローブによる超音波のスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御部と、
   前記複数のセグメントについて、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御部と、
   前記超音波プローブの位置を検出する位置センサと、
   を備え、
   前記識別画像表示制御部は、前記位置センサの検出信号に基づいて特定されるスキャン済みセグメントに前記識別画像を表示させ、なおかつ前記識別画像表示制御部は、前記超音波プローブの移動速度に基づいて、前記超音波プローブによるスキャンが適切なスキャンであるか否かを判定して、前記スキャン済みセグメントの各々について、所定の面積割合以上の領域のスキャンが適切であるか否かによって適切なスキャンが行われたセグメントであるか否かを判定し、前記スキャン済みセグメントのうち、適切なスキャンが行われたセグメントとスキャンが不適切であったセグメントとで、異なる識別画像を表示させる
   ことを特徴とする超音波診断装置。
3. 前記超音波プローブの移動速度は、前記超音波プローブの位置を検出する位置センサの情報に基づいて算出されることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記スキャン対象は臓器であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記臓器は肝臓であることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
6. コンピュータに、
   超音波プローブによる超音波のスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御機能と、
   前記複数のセグメントについて、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御機能であって、操作者による前記スキャン済みセグメントを選択する入力に基づいて、セグメント単位で前記識別画像を表示させる識別画像表示制御機能と、
   を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
7. コンピュータに、
   超音波プローブによる超音波のスキャン対象を示す対象図形であって、前記スキャン対象における病変の存在位置を特定するための複数のセグメントに分割された対象図形を表示させる対象図形表示制御機能と、
   前記複数のセグメントについて、スキャン済みセグメントと未スキャンセグメントとを識別する識別画像を前記対象図形に表示させる識別画像表示制御機能と、
   を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムであって、
   前記識別画像表示制御機能は、前記超音波プローブの位置を検出する位置センサの検出信号に基づいて特定されるスキャン済みセグメントに前記識別画像を表示させ、なおかつ前記識別画像表示制御機能は、前記超音波プローブの移動速度に基づいて、前記超音波プローブによるスキャンが適切なスキャンであるか否かを判定して、前記スキャン済みセグメントの各々について、所定の面積割合以上の領域のスキャンが適切であるか否かによって適切なスキャンが行われたセグメントであるか否かを判定し、前記スキャン済みセグメントのうち、適切なスキャンが行われたセグメントとスキャンが不適切であったセグメントとで、異なる識別画像を表示させる
   ことを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

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