【文献】
平山 健一 Kenichi HIRAYAMA,第74回(平成24年)全国大会講演論文集(4) インタフェース コンピュータと人間社会
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記制御手段は、前記表示部で前記超音波画像としてのBモード画像を表示中の1操作で、前記Bモード画像内における前記関心領域の位置設定と、カラードプラモード、パルスドプラモード、キャリパーモード、又はトレースモードを選択できる前記動作選択メニュー表示とを同時に行なうように制御する請求項2に記載の超音波診断装置。
前記制御手段は、前記動作選択メニューでカラードプラモードが選択されると、選択されたカラードプラモードに対応する関心領域としてのROI(region of interest)を表示させる請求項2又は3に記載の超音波診断装置。
前記制御手段は、前記表示部で前記超音波画像としてのドプラスペクトラム画像を表示中の1操作で、前記ドプラスペクトラム画像内における前記関心領域の位置設定と、少なくとも速度トレースを選択できる前記動作選択メニュー表示とを同時に行なうように制御する請求項2又は3に記載の超音波診断装置。
前記制御手段は、前記動作選択メニューでモードが選択されると、選択されたモードに対応する関心領域を前記超音波画像上に表示させる請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施形態の超音波診断装置及びその操作支援方法について、添付図面を参照して説明する。
【0011】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【0012】
図1は、第1実施形態の超音波診断装置1を示す。超音波診断装置1は、システム制御部2、基準信号発生部3、送受信部4、超音波プローブ5、データ生成部6、画像生成部7、時系列データ計測部8、表示データ生成部9、及び表示装置10を備える。
【0013】
システム制御部2は、CPU(central processing unit)及びメモリを備える。システム制御部2は、超音波診断装置1の各ユニットを統括的に制御する。
【0014】
基準信号発生部3は、システム制御部2からの制御信号に従って、送受信部4及びデータ生成部6に対して、例えば、超音波パルスの中心周波数とほぼ等しい周波数の連続波又は矩形波を発生する。
【0015】
送受信部4は、超音波プローブ5に対して送受信を行なう。送受信部4は、超音波プローブ5から送信超音波を放射するための駆動信号を生成する送信部41と、超音波プローブ5からの受信信号に対して整相加算を行なう受信部42を備える。
【0016】
図2は、第1実施形態の超音波診断装置1における送受信部4及びデータ生成部6の詳細構成を示すブロック図である。
【0017】
図2に示すように、送信部41は、レートパルス発生器411、送信遅延回路412、及びパルサ413を備える。レートパルス発生器411は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを、基準信号発生部3から供給される連続波又は矩形波を分周することによって生成し、このレートパルスを送信遅延回路412に供給する。
【0018】
送信遅延回路412は、送信に使用される超音波振動子と同数(Nチャンネル)の独立な遅延回路から構成されており、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を収束するための遅延時間と所定の方向に送信超音波を放射するための遅延時間をレートパルスに与え、このレートパルスをパルサ413に供給する。
【0019】
パルサ413は、Nチャンネルの独立な駆動回路を有し、超音波プローブ5に内蔵された超音波振動子を駆動するための駆動パルスを前記レートパルスに基づいて生成する。
【0020】
図1の説明に戻って、超音波プローブ5は、被検体に対して超音波の送受波を行なう。超音波プローブ5は、被検体の表面に対してその前面を接触させ超音波の送受波を行なうものであり、1次元に配列された複数個(N個)の微小な超音波振動子をその先端部に有している。この超音波振動子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルスを超音波パルス(送信超音波)に変換し、又、受信時には超音波反射波(受信超音波)を電気信号(受信信号)に変換する機能を有している。
【0021】
超音波プローブ5は小型、軽量に構成されており、ケーブルを介して送受信部4の送信部41及び受信部42に接続される。超音波プローブ5にはセクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、診断部位に応じて任意に選択される。以下では心機能計測を目的としたセクタ走査用の超音波プローブ5を用いた場合について述べるが、この方法に限定されるものではなく、リニア走査対応あるいはコンベックス走査対応であっても構わない。
【0022】
受信部42は、
図2に示すように、プリアンプ421、A/D(analog to digital)変換器422、受信遅延回路423、及び加算器424を備える。プリアンプ421は、Nチャンネルから構成され、超音波振動子によって電気的な受信信号に変換された微小信号を増幅して十分なS/Nを確保する。プリアンプ421において所定の大きさに増幅されたNチャンネルの受信信号は、A/D変換器422にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路423に送られる。
【0023】
受信遅延回路423は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をA/D変換器422から出力されるNチャンネルの受信信号の各々に与える。
【0024】
加算器424は、受信遅延回路423からの受信信号を整相加算(所定の方向から得られた受信信号の位相を合わせて加算)する。
【0025】
図1の説明に戻って、データ生成部6は、送受信部4から得られた受信信号に基づいてBモードデータ、カラードプラデータ、及びドプラスペクトラムを生成する。
【0026】
データ生成部6は、
図2に示すように、Bモードデータ生成部61、ドプラ信号検出部62、カラードプラデータ生成部63、及びスペクトラム生成部64を備える。Bモードデータ生成部61は、受信部42の加算器424から出力された受信信号に対してBモードデータを生成する。Bモードデータ生成部61は、包絡線検波器611及び対数変換器612を備える。包絡線検波器611は、受信部42の加算器424から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、この包絡線検波信号は対数変換器612によってその振幅が対数変換される。
【0027】
ドプラ信号検出部62は、前記受信信号に対して直交検波を行なってドプラ信号の検出を行なう。ドプラ信号検出部62は、π/2移相器621、ミキサ622a,622b、及びLPF(低域通過フィルタ)623a,623bを備える。受信部42の加算器424から供給される受信信号に対し直交位相検波を行なってドプラ信号を検出する。
【0028】
カラードプラデータ生成部63は、検出されたドプラ信号に基づいてカラードプラデータの生成を行なう。カラードプラデータ生成部63は、ドプラ信号記憶部631、MTI(moving target indicator)フィルタ632、及び自己相関演算器633を備える。ドプラ信号検出部62のドプラ信号はドプラ信号記憶部631に一旦保存される。
【0029】
高域通過用のデジタルフィルタであるMTIフィルタ632は、ドプラ信号記憶部631に保存されたドプラ信号を読み出し、このドプラ信号に対して臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分(クラッタ成分)を除去する。
【0030】
自己相関演算器633は、MTIフィルタ632によって血流情報のみが抽出されたドプラ信号に対して自己相関値を算出し、更に、この自己相関値に基づいて血流の平均流速値や分散値などを算出する。
【0031】
スペクトラム生成部64は、ドプラ信号検出部62において得られたドプラ信号に対してFFT分析を行ない、ドプラ信号の周波数スペクトラム(ドプラスペクトラム)を生成する。スペクトラム生成部64は、SH(サンプルホールド回路)641、LPF(低域通過フィルタ)642、FFT(fast−fourier−transform)分析器643を備える。なお、SH641及びLPF642は何れも2チャンネルで構成され、それぞれのチャンネルにはドプラ信号検出部62から出力されるドプラ信号の複素成分、即ち実成分(I成分)と虚成分(Q成分)が供給される。
【0032】
SH641には、ドプラ信号検出部62のLPF623a,623bから出力されたドプラ信号と、システム制御部2が基準信号発生部3の基準信号を分周して生成したサンプリングパルス(レンジゲートパルス)が供給される。SH641には、サンプリングパルスによって所望の深さDからのドプラ信号がサンプルホールドされる。なお、このサンプリングパルスは、送信超音波が放射されるタイミングを決定するレートパルスから遅延時間Ts後に発生し、この遅延時間Tsは任意に設定可能である。
【0033】
LPF642は、SH641から出力された深さDのドプラ信号に重畳した階段状のノイズ成分を除去する。
【0034】
FFT分析器643は、供給された、平滑化されたドプラ信号に基づいてドプラスペクトラムを生成する。FFT分析器643は、図示しない演算回路と記憶回路を備える。LPF642から出力されるドプラ信号は記憶回路に一旦保存される。演算回路は、記憶回路に保存された一連のドプラ信号の所定期間においてFFT分析を行なってドプラスペクトラムを生成する。
【0035】
図1の説明に戻って、画像生成部7は、データ生成部6によって得られたBモードデータ及びカラードプラデータを走査方向に対応させて保存することで、超音波画像としてのBモード画像及びカラードプラ画像をデータとして生成すると共に、所定走査方向に対して得られたドプラスペクトラム及びBモードデータを時系列的に保存することで、超音波画像としてのドプラスペクトラム画像及びMモード画像をデータとして生成する。
【0036】
画像生成部7は、例えば、走査方向θ1乃至θPに対する超音波送受信によって得られた受信信号に基づいてデータ生成部6が生成した走査方向単位のBモードデータやカラードプラデータを順次保存してBモード画像及びカラードプラ画像を生成する。さらに、画像生成部7は、所望の走査方向θp(p=1,2,…,P)に対する複数回の超音波送受信によって得られたBモードデータを時系列的に保存してMモード画像を生成し、同様な超音波送受信により走査方向θpの距離Dから得られる受信信号に基づくドプラスペクトラムを時系列的に保存してドプラスペクトラム画像を生成する。すなわち、画像生成部7の画像データ記憶領域において複数枚のBモード画像及びカラードプラ画像が保存され、時系列データ記憶領域においてMモード画像及びドプラスペクトラム画像が保存される。
【0037】
時系列データ計測部8は、画像生成部7に保存されている所定期間の時系列データを読み出し、この時系列データに基づいて速度トレース等の診断パラメータを計測する。
【0038】
表示データ生成部9は、画像生成部7によって生成された超音波画像や、時系列データ計測部8によって計測された診断パラメータの計測値を所定の表示フォーマットに基づいて合成して表示データを生成する。
【0039】
表示装置10は、表示データ生成部9によって生成された表示データを表示する。表示装置10は、図示しない変換回路及び表示部(ディスプレイ)と、タッチパネル10aとを備える。変換回路は、表示データ生成部9が生成した上述の表示データに対してD/A変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成しディスプレイに表示する。タッチパネル10aは、複数のタッチセンサ(図示しない)を配置し、ディスプレイの表示面に設けられる。
【0040】
図3は、第1実施形態の超音波診断装置1の機能を示すブロック図である。
【0041】
図1に示すシステム制御部2がプログラムを実行することによって、超音波診断装置1は、Bモード制御部2a、操作位置・内容認識部2b、位置設定部2c、動作選択メニュー制御部2d、動作モード設定部2e、モード制御部2f、及び変更部2gとして機能する。
【0042】
Bモード制御部2aは、基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御して、画像生成部7(
図1及び
図2に図示)にBモード画像を生成させる機能を有する。また、Bモード制御部2aは、画像生成部7によって生成されたBモード画像を、表示データ生成部9(
図1に図示)を介して表示装置10のディスプレイに表示させる機能を有する。
【0043】
操作位置・内容認識部2bは、表示装置10のディスプレイで超音波画像(Bモード制御部2aによるBモード画像や、モード制御部2fによって表示されたカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像)や、動作選択メニュー制御部2dによる動作選択メニューの表示中に、タッチパネル10aから送られる操作位置(プレス位置、リリース位置、プレス位置から移動後の停止位置、及び、プレス位置から移動後のリリース位置等)を認識すると共に、操作内容(タップ操作、ダブルタップ操作、スライド操作、フリック操作、及びピンチ操作等)を認識する機能を有する。操作位置・内容認識部2bは、タッチパネル10aから送られた操作位置の情報と、この情報を受けた時間の情報とに基づいて、表示画面に対して操作者が入力を意図した操作がタップ操作、ダブルタップ操作、スライド操作、フリック操作、及びピンチ操作等のいずれの操作であるかを判別する。
【0044】
タップ操作は、操作者の指やスタイラスによって、ディスプレイ上を1回だけプレス−リリースする操作である。ダブルタップ操作は、ディスプレイ上を連続して2回、プレス−リリースする操作である。スライド操作は、操作者の指やスタイラスをディスプレイ上にプレスさせたまま任意の方向に移動させて停止させる操作である。フリック操作は、操作者の指やスタイラスをディスプレイ上にプレスさせたまま任意の方向に素早く「はじく」ようにリリースする操作である。ピンチ操作は、操作者の2本の指等を同時にディスプレイ上にプレスさせたまま当該2本の指等を開くように移動させて停止したり、閉じるように移動させて停止させたりする操作である。この場合、特に、プレスさせた2本の指等を開く操作がピンチアウト操作と、2本の指等を閉じる操作がピンチイン操作と呼ばれる。なお、スライド操作とフリック操作とは、移動の速さに違いがあるものの、ディスプレイ上に操作者の指等をプレスさせた後に、ディスプレイ上を移動させる操作(ディスプレイ上をなぞる操作)であり、移動距離と移動方向との2種類の情報によって把握できる操作である。
【0045】
図4は、第1実施形態の超音波診断装置1において、Bモード画像上における操作を示すイメージ図である。
図5は、第1実施形態の超音波診断装置1において、ドプラスペクトラム画像上における操作を示すイメージ図である。
図6は、第1実施形態の超音波診断装置1において、カラードプラ画像上における操作を示すイメージ図である。
【0046】
図3の説明に戻って、位置設定部2cは、表示装置10のディスプレイで超音波画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bによって超音波画像内をプレス位置(又はリリース位置)とするタップ操作が認識されると、タップ操作によるプレス位置を、超音波画像内の関心領域の位置(関心領域の中心位置)として設定する機能を有する。例えば、位置設定部2cは、Bモード画像内の関心領域としてのレンジゲート、ROI(region of interest)、及びキャリパー(caliper)等の位置設定を行なう。また、例えば、位置設定部2cは、ドプラスペクトラム画像内の始点(又は終点)の位置設定を行なう。超音波画像内の設定位置は、表示装置10のディスプレイに表示されることが望ましい。
【0047】
動作選択メニュー制御部2dは、表示装置10のディスプレイで超音波画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bによって超音波画像内をプレス位置(又はリリース位置)とするタップ操作が認識されると、表示装置10のディスプレイに、タップ操作によるプレス位置を中心とする動作選択メニューを表示させる機能を有する。
【0048】
すなわち、位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによるとディスプレイで超音波画像を表示中の1操作で、表示中の超音波画像内における関心領域の位置設定とディスプレイへの動作選択メニュー表示とを同時に行なうことができる。
【0049】
動作モード設定部2eは、表示装置10のディスプレイで動作選択メニューの表示中に、操作位置・内容認識部2bによって動作選択メニューのアイコン内をプレス位置とするタップ操作が認識されると、当該アイコンに相当する動作モードを、所要の動作モードとして選択して設定する機能を有する。
【0050】
モード制御部2fは、位置設定部2cによる超音波画像内の設定位置と、動作モード設定部2eによる設定動作モードとに応じて基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御して、画像生成部7(
図1及び
図2に図示)にカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を生成させる機能を有する。また、モード制御部2fは、画像生成部7によって生成されたカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を、表示データ生成部9(
図1に図示)を介して表示装置10のディスプレイに表示させる機能を有する。
【0051】
変更部2gは、位置設定部2cによる関心領域の設定位置をプレス位置とするスライド(フリック)操作が認識されると、関心領域の設定位置をスライド操作の停止位置(フリック操作のリリース位置)まで変更する機能を有する。また、変更部2gは、位置設定部2cによる関心領域としてのROIの設定位置をプレス位置とするピンチ操作が認識されると、予め設定されたROIの大きさをピンチ操作の停止位置まで変更する機能を有する。関心領域の変更後の位置は、表示装置10のディスプレイに表示されることが望ましい。なお、変更部2gによって関心領域の設定位置が変更されると、モード制御部2fは、動作モード設定部2eによる設定動作モードと、変更部2gによる変更後の関心領域の位置とに応じて基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御して、画像生成部7(
図1及び
図2に図示)にカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を生成させる。
【0052】
ここで、操作位置・内容認識部2b乃至変更部2gの機能について、
図7乃至
図12を用いて説明する。
【0053】
図7(a)乃至(d)は、Bモード画像内の位置設定及び動作モード設定の第1例を説明するための図である。
図8は、設定位置の変更を説明するための図である。
【0054】
図7(a)は、Bモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするタップ操作を認識する直前の状態を示す図である。
図7(b)は、
図7(a)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。
図7(b)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置Pを中心として動作選択メニューが表示される。なお、Bモード画像の前面に表示される動作選択メニューのレイヤは、背後のBモード画像が透けて視認できるように半透明とすることが望ましい。
【0055】
図7(c)は、
図7(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューの動作モード(パルスドプラモード:「PW」)のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に動作モード設定部2eによって行なわれる表示状態を示す図である。
図7(c)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置に相当する動作モード(パルスドプラモード:「PW」)のアイコンが他の動作モードのアイコンと異なる表示形式(色彩、大きさ、及び形状等)で表示される。
【0056】
なお、
図7(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが、Bモード画像内で、かつ、動作選択メニューのアイコン外をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図7(b)に示すプレス位置Pを中心とする動作選択メニューが、アイコン外のプレス位置を中心とする動作選択メニューに切り替わる。
【0057】
図7(d)は、
図7(c)の後の表示状態を示す図である。ここで、操作位置・内容認識部2bが認識したタップ操作のプレス位置Pは、パルスドプラモードのレンジゲートの初期位置として設定される。
【0058】
図8は、
図7(d)に示す状態に次いで、動作モード設定部2eが設定したパルスドプラモードで計測された、位置設定部2cが設定したレンジゲートの位置に関するドプラスペクトラム画像の表示を示す図である。
図8に示す表示において操作位置・内容認識部2bがレンジゲート上をプレス位置とするスライド操作を認識すると、変更部2gは、レンジゲートの位置をスライド操作の停止位置まで変更する。
【0059】
図9(a)乃至(d)は、Bモード画像内の位置設定及び動作モード設定の第2例を説明するための図である。
図10は、設定位置の変更を説明するための図である。
【0060】
図9(a)は、Bモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするタップ操作を認識する直前の状態を示す図である。
図9(b)は、
図9(a)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。
図9(b)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置Pを中心として動作選択メニューが表示される。なお、Bモード画像の前面に表示される動作選択メニューのレイヤは、背後のBモード画像が透けて視認できるように半透明とすることが望ましい。
【0061】
図9(c)は、
図9(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューの動作モード(カラードプラモード:「C」)のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に動作モード設定部2eによって行なわれる表示状態を示す図である。
図9(c)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置に相当する動作モード(カラードプラモード:「C」)のアイコンが他の動作モードのアイコンと異なる表示形式で表示される。
【0062】
なお、
図9(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが、Bモード画像内で、かつ、動作選択メニューのアイコン外をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図9(b)に示すプレス位置Pを中心とする動作選択メニューが、アイコン外のプレス位置を中心とする動作選択メニューに切り替わる。
【0063】
図9(d)は、
図9(c)の後の表示状態を示す図である。ここで、操作位置・内容認識部2bが認識したタップ操作のプレス位置Pは、カラードプラモードのROIの初期位置として設定される。
【0064】
図10は、
図9(d)に示す状態に次いで、動作モード設定部2eが設定したカラードプラモードで計測された、位置設定部2cが設定したROIの位置に関するカラードプラ画像の表示を示す図である。
図10に示す表示において操作位置・内容認識部2bがROI上をプレス位置とするスライド操作を認識すると、変更部2gは、ROI位置をスライド操作の停止位置まで変更すると共に、操作位置・内容認識部2bがROI上をプレス位置とするピンチ操作を認識すると、変更部2gは、ROIの大きさをピンチ操作の停止位置まで変更する。
【0065】
図11(a)乃至(d)は、Bモード画像内の位置設定及び動作モード設定の第3例を説明するための図である。
図12は、設定位置の変更を説明するための図である。
【0066】
なお、
図11(a)乃至(d)、及び
図12では、Bモードからパルスドプラモードに切り替える例を示すがその場合に限定されるものではない。例えば、カラードプラモードからパルスドプラモードに切り替えられるものであってもよい。その場合、操作位置・内容認識部2bがカラードプラ画像内の逆流位置をプレス位置とするタップ操作を認識し、当該タップ操作によって表示された動作選択メニューの連続波表示モード:「CW」のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、認識された逆流位置における血流速度が計測される。
【0067】
図11(a)は、ドプラスペクトラム画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bが土プラスペクトラム画像内をプレス位置とするタップ操作を認識する直前の状態を示す図である。
図11(b)は、
図11(a)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bがドプラスペクトラム画像内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。
図11(b)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置Pを中心として動作選択メニューが表示される。なお、ドプラスペクトラム画像の前面に表示される動作選択メニューのレイヤは、背後のドプラスペクトラム画像が透けて視認できるように半透明とすることが望ましい。
【0068】
図11(c)は、
図11(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューの動作モード(速度トレース:「VT」)のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識した直後に動作モード設定部2eによって行なわれる表示状態を示す図である。
図11(c)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作のプレス位置に相当する動作モード(速度トレース:「VT」)のアイコンが他の動作モードのアイコンと異なる表示形式で表示される。
【0069】
なお、
図11(b)に示す状態に次いで、操作位置・内容認識部2bが、ドプラスペクトラム画像内で、かつ、動作選択メニューのアイコン外をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図11(b)に示すプレス位置Pを中心とする動作選択メニューが、アイコン外のプレス位置を中心とする動作選択メニューに切り替わる。
【0070】
図11(d)は、
図11(c)後の表示状態を示す図である。ここで、操作位置・内容認識部2bが認識したタップ操作のプレス位置は、速度トレースの始点(又は終点)の初期位置として設定される。次いで、操作位置・内容認識部2bがドプラスペクトラム画像内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、プレス位置が速度トレースの終点(又は始点)の初期位置として設定される。
【0071】
図12は、
図11(d)に示す状態に次いで、動作モード設定部2eが設定したパルスドプラモードで計測された、位置設定部2cが設定した始点・終点の位置に関するドプラスペクトラム画像の表示を示す図である。
図12に示す表示において操作位置・内容認識部2bが始点(又は終点)上をプレス位置とするスライド操作を認識すると、変更部2gは、始点(又は終点)位置をスライド操作の停止位置まで変更する。
【0072】
図13(a)乃至(f)は、動作モードの選択方法の第1変形例を示す図である。
【0073】
図13(a)乃至(f)は、タップ操作のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。なお、ブランク領域A0の周囲の一角もまたブランク領域A1を設けており、操作位置・内容認識部2bがブランク領域A1内をプレス位置とするタップ操作を認識した場合、動作モードを選択せずに動作選択メニューの表示を解除して動作選択モードを終了することができる。
【0074】
図13(a)に示す表示において操作位置・内容認識部2bがブランク領域A0内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図13(b)に示すように、異なる表示形式が動作モード「F」のアイコンから「C」のアイコンに移動される。さらに、
図13(b)に示す表示において操作位置・内容認識部2bがブランク領域A0内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図13(c)に示すように、異なる表示形式が動作モード「C」のアイコンから「PW」のアイコンに移動される。さらに、
図13(c)に示す表示において操作位置・内容認識部2bがブランク領域A0内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図13(d)に示すように、異なる表示形式が動作モード「PW」のアイコンから「CW」のアイコンに移動される。さらに、
図13(d)に示す表示において操作位置・内容認識部2bがブランク領域A0内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、
図13(e)に示すように、異なる表示形式が動作モード「CW」のアイコンから「M」のアイコンに移動される。なお、操作位置・内容認識部2bがブランク領域A1をプレス位置とするタップ操作を認識すると、動作モードが選択されずに動作選択メニューの表示が解除されて動作選択モードが終了される。
【0075】
図13(a)乃至(f)に示す動作モードの選択方法によると、選択されるアイコンが逐次変化する。
【0076】
ここで、表示装置10のディスプレイで超音波画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bが超音波画像内をプレス位置とするタップ操作のみならず、超音波画像内をプレス位置とするスライド操作やフリック操作を認識すると、位置設定部2cは、スライド操作によるプレス位置を、超音波画像内の関心領域の位置(関心領域の中心位置)として設定してもよい。その場合を
図14乃至
図16を用いて説明する。
【0077】
図14(a),(b)は、動作モードの選択方法の第2変形例を示す図である。
【0078】
図14(a),(b)は、Bモード画像内をプレス位置としてスライド操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に反応領域A2(非表示)と、反応領域A2内に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。又は、
図14(a),(b)は、Bモード画像内をプレス位置としてフリック操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に反応領域A2(非表示)と、反応領域A2内に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。
【0079】
操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするスライド操作を認識すると、
図14(a)に示す動作選択メニューが表示される。次いで、スライド操作の停止位置に相当する動作モードが選択される。又は、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするフリック操作を認識すると、
図14(a)に示す動作選択メニューが表示される。次いで、フリック操作のリリース位置に相当する動作モードが選択される。なお、
図14(b)に示すようにスライド操作の停止位置やフリック操作のリリース位置が反応領域A2の外側である場合、動作モードが選択させずに動作選択メニューの表示が解除されて動作選択モードが終了される。
【0080】
図15は、動作モードの選択方法の第3変形例を示す図である。
図16は、動作モードの選択方法の第4変形例を示す図である。
【0081】
図15及び
図16は、Bモード画像内をプレス位置としてスライド操作した場合のプレス位置を中心として、選択肢としての複数の動作モードのアイコンを含む動作選択メニューである。又は、
図15及び
図16は、Bモード画像内をプレス位置としてフリック操作した場合のプレス位置を中心として、選択肢としての複数の動作モードのアイコンを含む動作選択メニューである。
図16に示す動作選択メニューは、
図15に示す動作選択メニューと比較して、タップ操作やスライド(フリック)操作のプレス位置を中心とするブランク領域が設けられる。
【0082】
操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするスライド操作を認識すると、
図15及び
図16に示す動作選択メニューが表示される。次いで、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューのいずれかのアイコン内を停止位置として認識すると、停止位置に相当するアイコンの動作モードが選択される。
【0083】
又は、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内をプレス位置とするフリック操作を認識すると、
図15及び
図16に示す動作選択メニューが表示される。操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューのいずれかのアイコン内をリリース位置として認識すると、リリース位置に相当するアイコンの動作モードが選択される。
【0084】
図15及び
図16に示す動作選択メニューによると、操作者のスライド操作によるスライド移動量(フリック操作によるプレス位置及びリリース位置間の距離)が少なくても、動作選択メニューのアイコン選択が可能である。
【0085】
図17は、動作選択メニューの第1変形例を示す図である。
【0086】
図17は、Bモード画像内をプレス位置としてタップ操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。動作選択メニューから、操作位置・内容認識部2bが認識したタップ操作のプレス位置に相当するアイコンの動作モードが選択される。なお、ブランク領域A0の周囲の一角もまたブランク領域A1を設けており、操作位置・内容認識部2bがブランク領域A1内をプレス位置とするタップ操作を認識した場合、動作モードを選択せずに動作選択メニューの表示を解除して動作選択モードを終了することができる。
【0087】
図13(a)乃至(f)に示す動作モードの選択方法では、操作位置・内容認識部2bがブランク領域A0内をプレス位置とするタップ操作を認識した場合、選択されるアイコンが切り替わる。一方で、
図17に示す動作選択メニューにおける動作モードの選択では、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューのいずれかのアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識した場合、当該アイコンが選択される。
【0088】
図18は、動作選択メニューの第2変形例を示す図である。
図19は、動作選択メニューの第3変形例を示す図である。
図20は、動作選択メニューの第4変形例を示す図である。
【0089】
図18乃至
図20は、Bモード画像内をプレス位置としてタップ操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。
図18乃至
図20に示す動作選択メニューによると、超音波画像内の関心領域の位置が動作選択メニューのアイコンの表示に邪魔されることなく視認できる。
【0090】
図21は、動作選択メニューの第5変形例を示す図である。
【0091】
図21は、Bモード画像内をプレス位置としてタップ操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に選択肢としての複数の動作モードのアイコンを含む動作選択メニューである。
図21に示す動作選択メニューでは、アイコンは連続したものでなく分離している。なお、動作メニューの識別は文字に限らず、動作モードを示す形状のアイコンやマークでもよい。アイコンの大きさは同じでなくともよい。アイコンの大きさは、表示操作時の優先順位に従って大きさを変えてもよい。動作メニューの内容は操作するワークフローに従い、アイコンの位置を変更させてもよい。
【0092】
図22(a),(b)は、動作選択メニューの第6変形例を示す図である。
【0093】
図22(a),(b)は、Bモード画像内をプレス位置としてタップ操作した場合のプレス位置を中心とするブランク領域A0と、その周囲に選択肢としての複数の動作モードのアイコンとを含む動作選択メニューである。なお、
図22(b)に示すように、ブランク領域A0は、動作選択メニューでカラードプラモードが選択された場合のROIを示す。
【0094】
図23は、動作選択メニューの表示位置の変形例を示す図である。
【0095】
図23は、
図6乃至
図22で説明したものと異なり、Bモード画像内をプレス位置としてタップ操作した場合のプレス位置に関係なく、選択肢としての複数の動作モードのアイコンを含む動作選択メニューである。操作位置・内容認識部2bが動作選択メニュー内の所定位置(例えば、中心)をプレス位置とするスライド(フリップ)操作を認識した場合、動作選択メニュー制御部2dは、動作選択メニューの表示を移動させる。なお、
図23は、Bモード画像内をプレス位置としてスライド(フリップ)操作した場合のプレス位置に関係なく、選択肢としての複数の動作モードのアイコンを含む動作選択メニューであってもよい。
【0096】
また、表示装置10に、フリーズ(Freeze)動作を設定するためのアイコンや、フリーズ動作に追随する印刷等の操作を選択するための操作選択メニューを表示することもできる。この場合を
図24及び
図25を用いて説明する。
【0097】
図24は、フリーズ動作設定のアイコンの一例を示す図である。
【0098】
図24に示すように、フリーズ動作を設定するためのアイコンを表示させる。操作位置・内容認識部2bがフリーズ動作のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識する場合、表示装置10を用いてフリーズ動作を設定することができる。
【0099】
図25は、操作選択メニューの一例を示す図である。
【0100】
図25に示すように、フリーズ動作に追随する操作を選択するための操作選択メニューを表示させる。操作位置・内容認識部2bが操作選択メニューのいずれかのアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識する場合、表示装置10を用いてプレス位置に相当するアイコンの操作を選択することができる。
【0101】
図26(a),(b)は、Bモード画像内の位置設定及び動作モード設定の第4例を説明するための図である。
【0102】
図26(a)は、フリーズされたBモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内を第1プレス位置(第1計測キャリパ)P1とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。
図26(a)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作の第1プレス位置P1の位置に関係なく動作選択メニューが表示される。なお、Bモード画像の前面に表示される動作選択メニューのレイヤは、背後のBモード画像が透けて視認できるように半透明とすることが望ましい。また、
図26(a)に示すように、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューの動作モード(キャリパーモード:「Ca」)のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、当該アイコンが他の動作モードのアイコンと異なる表示形式で表示される。
【0103】
次いで、
図26(b)は、フリーズされたBモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内を第2プレス位置P2とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。プレス位置P1,P2が確定されると、プレス位置P1,P2間の距離(
図26(b)中の破線)が計測部位の距離とされて、画像処理によって距離が計測される。なお、トレース中は、動作選択メニューを非表示としてもよい。
【0104】
図27(a),(b)は、Bモード画像内の位置設定及び動作モード設定の第5例を説明するための図である。
【0105】
図27(a)は、Bモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bがBモード画像内を第1プレス位置(トレース始点)P3とするタップ操作を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。
図27(a)に示すように、操作位置・内容認識部2bによって認識されたタップ操作の第1プレス位置P3の位置に関係なく動作選択メニューが表示される。なお、Bモード画像の前面に表示される動作選択メニューのレイヤは、背後のBモード画像が透けて視認できるように半透明とすることが望ましい。また、
図27(a)に示すように、操作位置・内容認識部2bが動作選択メニューの動作モード(トレースモード:「Tr」)のアイコン内をプレス位置とするタップ操作を認識すると、当該アイコンが他の動作モードのアイコンと異なる表示形式で表示される。
【0106】
次いで、
図27(b)は、Bモード画像の表示中に、操作位置・内容認識部2bが第1プレス位置P3(プレス位置P3付近)をプレス位置とするスライド操作の停止位置(トレース終点)P4を認識した直後に位置設定部2c及び動作選択メニュー制御部2dによって行なわれる表示状態を示す図である。プレス位置P3、停止位置P4、及びその間のトレース(
図27(b)中の破線)が確定されると、プレス位置P3、停止位置P4、及びその間のトレースによって限定された領域を、関心領域として設定する。なお、トレース中は、動作選択メニューを非表示としてもよい。
【0107】
図28は、第1実施形態の超音波診断装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
【0108】
図28に示すように、超音波診断装置1は、基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御してBモード画像を生成し、生成されたBモード画像を表示装置10のディスプレイに表示させる(ステップST1)。超音波診断装置1は、表示装置10のディスプレイでBモード画像の表示中にタッチパネル10aから送られるプレス位置の情報を認識すると共に、入力操作の内容を認識する(ステップST2)。
【0109】
超音波診断装置1は、表示装置10のディスプレイでBモード画像の表示中に、Bモード内をプレス位置とするタップ操作が認識されると、プレス位置を、Bモード画像内の関心領域の位置として設定すると共に、表示装置10のディスプレイに、プレス位置を中心とする動作選択メニューを表示させる(ステップST3)。超音波診断装置1は、表示装置10のディスプレイで動作選択メニューの表示中に、動作選択メニューのいずれかのアイコン内をプレス位置とするタップ操作が認識されると、プレス位置に相当するカラードプラモードを、所要の動作モードとしてとして設定する(ステップST4)。
【0110】
超音波診断装置1は、ステップST3によるBモード画像内の設定位置と、ステップST4によるカラードプラモードとに応じて基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御してカラードプラ画像を生成し、生成されたカラードプラ画像の、表示装置10のディスプレイへの表示を開始する(ステップST5)。超音波診断装置1は、ステップST3によるBモード画像内のROIの設定位置をプレス位置とするスライド(フリック)操作が認識されたか否かを判断する(ステップST6)。すなわち、ステップST6では、超音波診断装置1は、ステップST3によるBモード画像内のROIの設定位置を変更するか否かが判断される。ステップST6の判断にてYES、すなわち、ステップST3によるROIの設定位置を変更すると判断される場合、超音波診断装置1は、Bモード画像内のROIの設定位置をスライド操作の停止位置(フリック操作のリリース位置)まで変更する(ステップST7)。
【0111】
ステップST6のNO、又は、ステップST7に続いて、超音波診断装置1は、ステップST3によるBモード画像内のROIの設定位置をプレス位置とするピンチ操作が認識されたか否かを判断する(ステップST8)。すなわち、ステップST8では、超音波診断装置1は、予め設定されたBモード画像内のROIの大きさを変更するか否かが判断される。ステップST8の判断にてYES、すなわち、予め設定されたBモード画像内のROIの大きさを変更すると判断される場合、超音波診断装置1は、超音波画像内のROIの大きさをピンチ操作の停止位置まで変更する(ステップST9)。
【0112】
ステップST8のNO、又は、ステップST9に続いて、超音波診断装置1は、ステップST4によって選択されたカラードプラモードを終了するか否かを判断する(ステップST10)。ステップST10の判断にてYES、すなわち、カラードプラモードを終了すると判断される場合、超音波診断装置1は、カラードプラモードを終了する。
【0113】
一方、ステップST10の判断にてNO、すなわち、カラードプラモードを終了しないと判断される場合、超音波診断装置1は、カラードプラモードを継続しながら、Bモード画像内のROIの設定位置をプレス位置とするスライド(フリック)操作が認識されたか否かを判断する(ステップST6)。
【0114】
第1実施形態の超音波診断装置1によると、表示装置10のディスプレイで超音波画像を表示中の1操作で、表示中の超音波画像内における関心領域の位置設定とディスプレイへの動作選択メニュー表示とを同時に行なうので、操作者による操作が減り、操作に慣れる時間を短縮できるので、操作者による簡便なモード選択操作を実現できる。また、第1実施形態の超音波診断装置1によると、検査時間を短縮することもできる。
【0115】
(第2実施形態)
図29は、第2実施形態の超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【0116】
図29は、第2実施形態の超音波診断装置1Aを示す。超音波診断装置1Aは、システム制御部2、基準信号発生部3、送受信部4、超音波プローブ5、データ生成部6、画像生成部7、時系列データ計測部8、表示データ生成部9、表示装置11、及び入力装置12を備える。なお、
図29において、
図1に示す部材と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
【0117】
表示装置11は、表示データ生成部9によって生成された表示データを表示する。表示装置11は、図示しない変換回路及び表示部(ディスプレイ)を備え、
図1に示す表示装置10とは異なり、タッチパネル10aを備えていない。変換回路は、表示データ生成部9が生成した上述の表示データに対してD/A変換とテレビフォーマット変換を行なって映像信号を生成しディスプレイに表示する。
【0118】
入力装置12は、キーボード、トラックボール、マウス、及び選択ボタン等の入力デバイスを備え、システム制御部2に対して、入力を意図した操作を行なうことができる。
【0119】
なお、第2実施形態の超音波診断装置1Aにおける送受信部4及びデータ生成部6の詳細構成は、
図2に示すブロック図と同様である。
【0120】
図30は、第2実施形態の超音波診断装置1Aの機能を示すブロック図である。
【0121】
図29に示すシステム制御部2がプログラムを実行することによって、超音波診断装置1Aは、Bモード制御部2a、操作位置・内容認識部2b´、位置設定部2c´、動作選択メニュー制御部2d´、動作モード設定部2e´、モード制御部2f´、及び変更部2g´として機能する。
【0122】
操作位置・内容認識部2b´は、表示装置11のディスプレイで超音波画像(Bモード制御部2aによるBモード画像や、モード制御部2f´によって表示されたカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像)や、動作選択メニュー制御部2d´による動作選択メニューの表示中に、入力装置12から送られる操作位置(押下位置、押下の開放位置等)を認識すると共に、操作内容(クリック操作、ダブルクリック操作、及びドラッグ操作等)を認識する機能を有する。操作位置・内容認識部2bは、入力装置12から送られた操作位置の情報と、この情報を受けた時間の情報とに基づいて、操作者が入力を意図した操作がクリック操作、ダブルクリック操作、及びドラッグ操作等のいずれの操作であるかを判別する。
【0123】
図31は、第2実施形態の超音波診断装置1Aにおいて、Bモード画像上における操作を示すイメージ図である。
図32は、第2実施形態の超音波診断装置1Aにおいて、ドプラスペクトラム画像上における操作を示すイメージ図である。
【0124】
図30の説明に戻って、位置設定部2c´は、表示装置10のディスプレイで超音波画像の表示中に、操作位置・内容認識部2b´によって超音波画像内をマーカ(ポインタ、カーソル)M(
図31及び
図32に図示)の押下位置(又は開放位置)とするクリック操作が認識されると、クリック操作による押下位置を、超音波画像内の関心領域の位置(関心領域の中心位置)として設定する機能を有する。例えば、位置設定部2c´は、Bモード画像内の関心領域としてのレンジゲート、ROI、及びキャリパー等の位置設定を行なう。また、例えば、位置設定部2c´は、ドプラスペクトラム画像内の始点(又は終点)の位置設定を行なう。超音波画像内の設定位置は、表示装置11のディスプレイに表示されることが望ましい。
【0125】
動作選択メニュー制御部2d´は、表示装置11のディスプレイで超音波画像の表示中に、操作位置・内容認識部2b´によって超音波画像内をマーカの押下位置(又は開放位置)とするクリック操作が認識されると、表示装置11のディスプレイに、クリック操作による押下位置を中心とする動作選択メニューを表示させる機能を有する。
【0126】
すなわち、位置設定部2c´及び動作選択メニュー制御部2d´によるとディスプレイで超音波画像を表示中の1操作で、表示中の超音波画像内における関心領域の位置設定とディスプレイへの動作選択メニュー表示とを同時に行なうことができる。
【0127】
動作モード設定部2e´は、表示装置11のディスプレイで動作選択メニューの表示中に、操作位置・内容認識部2b´によって動作選択メニュー内を押下位置とするクリック操作が認識されると、クリック操作の押下位置のアイコンに相当する動作モードを、所要の動作モードとして選択して設定する機能を有する。
【0128】
モード制御部2f´は、位置設定部2c´による超音波画像内の設定位置と、動作モード設定部2e´による設定動作モードとに応じて基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御して、画像生成部7(
図29に図示)にカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を生成させる機能を有する。また、モード制御部2f´は、画像生成部7によって生成されたカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を、表示データ生成部9(
図29に図示)を介して表示装置11のディスプレイに表示させる機能を有する。
【0129】
変更部2g´は、位置設定部2c´による関心領域の設定位置を押下位置とするドラッグ操作が認識されると、関心領域の設定位置をドラッグ操作の開放位置まで変更する機能を有する。また、変更部2g´は、位置設定部2c´による関心領域としてのROIの設定位置を押下位置とするドラッグ操作が認識されると、予め設定されたROIの大きさをドラッグ操作の開放位置まで変更する機能を有する。関心領域の変更後の位置は、表示装置11のディスプレイに表示されることが望ましい。なお、変更部2g´によって関心領域の設定位置が変更されると、モード制御部2f´は、動作モード設定部2e´による設定動作モードと、変更部2g´による変更後の関心領域の位置とに応じて基準信号発生部3、送受信部4、及びデータ生成部6を制御して、画像生成部7(
図29に図示)にカラードプラ画像、Mモード画像、又はドプラスペクトラム画像を生成させる。
【0130】
なお、
図7乃至
図12、
図26、
図27に示すBモード画像内の位置設定及び動作モード設定や、
図13乃至
図16に示す動作モードの選択方法や、
図17乃至
図22に示す動作選択メニューや、
図23に示す動作選択メニューの表示位置や、
図24に示すフリーズ動作設定のアイコンや、
図25に示す操作選択メニューや、
図26に示す第1実施形態の超音波診断装置1の動作は、第2実施形態の超音波診断装置1Aにも適用できる。
【0131】
第2実施形態の超音波診断装置1Aによると、表示装置11のディスプレイで超音波画像を表示中の1操作で、表示中の超音波画像内における関心領域の位置設定とディスプレイへの動作選択メニュー表示とを同時に行なうので、操作者による操作が減り、操作に慣れる時間を短縮できるので、操作者による簡便なモード選択操作を実現できる。また、第2実施形態の超音波診断装置1Aによると、検査時間を短縮することもできる。
【0132】
なお、第1実施形態の超音波診断装置1の構成と第2実施形態の超音波診断装置1Aの構成とを組み合わせ、表示中の超音波画像内における関心領域の位置設定とディスプレイへの動作選択メニュー表示とを同時に行なうための1操作を、タッチパネル10aと入力装置12の両方で行なえるようにしてもよい。
【0133】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。