特許 6584906 超音波診断装置及び医用画像処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6584906

(24)【登録日】2019年9月13日

(45)【発行日】2019年10月2日

(54)【発明の名称】超音波診断装置及び医用画像処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/06 20060101AFI20190919BHJP

   A61B 8/08 20060101ALI20190919BHJP

【ＦＩ】

   A61B8/06

   A61B8/08

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-203757(P2015-203757)

(22)【出願日】2015年10月15日

(65)【公開番号】特開2017-74246(P2017-74246A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2018年7月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】穐山 充男

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１８１０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９７９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０４４２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０３１２５３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００８８４２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００３９７２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ８／００−８／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

超音波を送信するための送信信号を超音波プローブに送信し、前記超音波に基づく受信信号を受信する送受信部と、
前記受信信号に基づいて、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像を生成して表示部に表示させる超音波画像生成部と、
前記超音波画像上に計測範囲を設定する計測範囲設定部と、
前記計測範囲を、数値設定された拍動数に応じた数に実質的に等間隔で分割するためのマーカを生成して前記超音波画像上に表示させる計測範囲分割部と、
を有する超音波診断装置。

【請求項2】

前記計測範囲分割部は、前記マーカを、前記超音波画像上に時相を示すラインとして表示させる請求項１に記載の超音波診断装置。

【請求項3】

前記計測範囲分割部は、前記ラインの一部がドプラスペクトラム画像の波形の付近に位置する場合、前記一部を非表示又は半透明とする請求項２に記載の超音波診断装置。

【請求項4】

前記計測範囲分割部は、前記拍動数をｎ（ｎ：２以上の整数）とする場合、前記拍動数に応じた数を、ｎ−１とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項5】

前記超音波画像生成部は、前記超音波画像としてドプラスペクトラム画像を生成する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項6】

前記超音波画像生成部は、前記超音波画像としてＭモード画像を生成する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の超音波診断装置。

【請求項7】

前記拍動数及び前記計測範囲に基づいて、心拍数を計測する計測部をさらに有する請求項１乃至６のうち一項に記載の超音波診断装置。

【請求項8】

前記計測範囲に基づいて、前記超音波画像としてのドプラスペクトラム画像上の前記計測範囲内の最大流速をトレースすることで最大流速を計測する計測部をさらに有する請求項１乃至６のうち一項に記載の超音波診断装置。

【請求項9】

前記計測範囲に基づいて、前記超音波画像としてのドプラスペクトラム画像上の前記計測範囲内の流速の変化により流速レンジを計測する計測部をさらに有する請求項１乃至６のうち一項に記載の超音波診断装置。

【請求項10】

前記計測範囲分割部は、前記超音波画像としてのドプラスペクトラム画像のドプラ波形と前記マーカとが交差する位置の流速が閾値を超える場合に、その旨を報知する請求項１乃至９のうち一項に記載の超音波診断装置。

【請求項11】

複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像を取得し、前記超音波画像を表示部に表示させる超音波画像取得部と、
前記超音波画像上に計測範囲を設定する計測範囲設定部と、
前記計測範囲を、数値設定された拍動数に応じた数に実質的に等間隔で分割するためのマーカを生成して前記超音波画像上に表示させる計測範囲分割部と、
を有する医用画像処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、超音波診断装置及び医用画像処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

医用分野では、超音波プローブの複数の振動子（圧電振動子）を用いて発生させた超音波を利用して、被検体内部を画像化する超音波診断装置が使用されている。超音波診断装置は、超音波診断装置に接続された超音波プローブから被検体内に超音波を送信させ、反射波に基づく受信信号を生成し、画像処理によって所望の超音波画像を得る。

【0003】

超音波画像としては、例えば、所定時相における断面情報であるＢモード画像や、複数時相に亘る経時変化が画像化されたＭモード画像及びドプラスペクトラム画像などが挙げられる。Ｂモード画像上に設定されたサンプルボリューム（ＳＶ）の位置において、複数時相に亘って得られた複数の流速（流速推移）を示すドプラスペクトラム画像が得られる。

【0004】

ドプラスペクトラム画像を用いて心拍数などが計測される場合、ドプラスペクトラム画像上に、計測範囲を決定する２時相（開始時相及び終了時相）が設定される。当該２時相は、心臓シーケンスにおける拡張末期のポイントに設定される。２時相の時間間隔とその間の拍動数とから心拍数が算出される。この結果は、８４回／分の心拍数として、数値的に示される。

【0005】

例えば、３個の拍動数を含む２時相が設定され、２時相の間隔、つまり、計測範囲が２．５秒だった場合は、心拍数は、（３［beat］／２．５［sec.］）×６０［sec.］＝７２［bpm］となる。なお、拍動数は、計測範囲とは関係なく数値設定されるもので、予めデフォルト設定されているか、操作者による指定によりデフォルト値が変更されて設定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２００９−５２４４６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、操作者が、拍動数や計測範囲の誤設定を直感的に視認することができ、検査時間を短縮させることができる超音波診断装置及び医用画像処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波を送信するための送信信号を超音波プローブに送信し、前記超音波に基づく受信信号を受信する送受信部と、前記受信信号に基づいて、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像を生成して表示部に表示させる超音波画像生成部と、前記超音波画像上に計測範囲を設定する計測範囲設定部と、前記計測範囲を、数値設定された拍動数に応じた数に実質的に等間隔で分割するためのマーカを生成して前記超音波画像上に表示させる計測範囲分割部と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図。

【図2】本実施形態に係る超音波診断装置の機能を示すブロック図。

【図3】計測範囲の分割例を説明するための図。

【図4】計測範囲の分割例を説明するための図。

【図5】計測範囲の分割例を説明するための図。

【図6】計測範囲の分割例を説明するための図。

【図7】計測範囲の分割例を説明するための図。

【図8】本実施形態に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。

【図9】本実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示す概略図。

【図10】本実施形態に係る医用画像処理装置の機能を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本実施形態に係る超音波診断装置及び医用画像処理装置について、添付図面を参照して説明する。

【0011】

（超音波診断装置）
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す概略図である。

【0012】

図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０を示す。超音波診断装置１０は、超音波プローブ１１及び装置本体１２を備える。なお、装置本体１２を超音波診断装置と称する場合もあり、その場合、超音波診断装置は、超音波診断装置の外部に設けられる超音波プローブと接続される。

【0013】

超音波プローブ１１は、被検体（例えば、患者）に対して超音波の送受波を行う。超音波プローブ１１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うものであり、１次元又は２次元に配列された複数個（Ｍ個）の微小な振動子（圧電素子）をその先端部に有している。この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。

【0014】

超音波プローブ１１は小型、軽量に構成されており、ケーブルを介して装置本体１２に接続される。超音波プローブ１１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などがあり、診断部位に応じて任意に選択される。

【0015】

装置本体１２は、処理部（例えば、処理回路）３１、記憶部（例えば、記憶回路）３２、入力部（例えば、入力回路）３３、表示部（例えば、ディスプレイ）３４、基準信号発生部（例えば、基準信号発生回路）３５、送受信部（例えば、送受信回路）３６、エコーデータ処理部（例えば、エコーデータ処理回路）３７、及び画像生成部（例えば、画像生成回路）３８を備える。なお、基準信号発生部３５、送受信部３６、エコーデータ処理部３７、及び画像生成部３８を構成する一部又は全部のデジタル回路の機能は、所定のメモリに保存されたプログラムをプロセッサに実行させるソフトウェアによって実現される場合もある。ここでは、基準信号発生部３５、送受信部３６、エコーデータ処理部３７、及び画像生成部３８の機能が、デジタル回路によって実現されるものとして説明する。

【0016】

処理回路３１は、記憶回路３２に格納されている各種制御プログラムを読み出して各種演算を行うと共に、各部３２乃至３８における処理動作を統括的に制御する。

【0017】

処理回路３１は、専用又は汎用のＣＰＵ（central processing unit）又はＭＰＵ（micro processor unit）の他、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）、及び、プログラマブル論理デバイスなどを意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：simple programmable logic device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：complex programmable logic device）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate array）などが挙げられる。処理回路３１は記憶回路３２に記憶された、又は、処理回路３１内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで図２に示す機能３１１〜３１４を実現する。

【0018】

また、処理回路３１は、単一の回路によって構成されてもよいし、複数の独立した回路を組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、プログラムを記憶する記憶回路３２は処理回路３１ごとに個別に設けられてもよいし、単一の記憶回路３２が複数の回路の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。

【0019】

記憶回路３２は、ＲＡＭ（random access memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどによって構成される。記憶回路３２は、ＵＳＢ（universal serial bus）メモリ及びＤＶＤ（digital video disk）などの可搬型メディアによって構成されてもよい。記憶回路３２は、処理回路３１において用いられる各種処理プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（operating system）なども含まれる）や、プログラムの実行に必要なデータや、超音波画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ３４への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路３３によって行うことができるＧＵＩ（graphical user interface）を含めることもできる。

【0020】

入力回路３３は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイス（マウスなど）やキーボードなどの入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは、入力デバイス自体も入力回路３３に含まれるものとする。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路３３はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路３１に出力する。なお、装置本体１２は、入力デバイスがディスプレイ３４と一体に構成されたタッチパネルを備えてもよい。

【0021】

また、操作者が入力回路３３の終了ボタンやＦＲＥＥＺＥボタンを操作すると、超音波の送受信は終了し、超音波診断装置１０は一時停止状態となる。また、入力回路３３は、操作者によって設定された送信条件を、処理回路３１に出力する。送信条件とは、例えば超音波プロ−ブ１１を介して被検体に送信される超音波の中心周波数などである。中心周波数は、走査方式（リニア、コンベックス、及びセクタなど）、被検体の診断対象部位、超音波診断のモード（Ｂモード、ドプラモード、及びカラードプラモードなど）、被検体表面から診断対象部位までの距離などによってそれぞれ異なる。

【0022】

ディスプレイ３４は、液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（organic light emitting diode）ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路３１の制御に従って画像生成回路３８によって生成された超音波画像データを表示する。

【0023】

基準信号発生回路３５は、処理回路３１からの制御信号に従って、送受信回路３６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。

【0024】

送受信回路３６は、処理回路３１からの制御信号に従って、超音波プローブ１１に対して送受信を行わせる。送受信回路３６は、超音波プローブ１１から送信超音波を放射させるための駆動信号を生成する送信回路３６１と、超音波プローブ１１からの受信信号に対して整相加算を行う受信回路３６２を備える。

【0025】

送信回路３６１は、図示しない、レートパルス発生器、送信遅延回路、及びパルサを備える。レートパルス発生器は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを、基準信号発生回路３５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に供給する。送信遅延回路は、送信に使用される振動子と同数（Ｍ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、レートパルスをパルサに供給する。パルサは、Ｍチャンネルの独立な駆動回路を有し、超音波プローブ１１に内蔵された振動子を駆動するための駆動パルスをレートパルスに基づいて生成する。

【0026】

送受信回路３６の受信回路３６２は、図示しないプリアンプ、Ａ／Ｄ（analog to digital）変換回路、受信遅延回路、及び加算回路を備える。プリアンプは、Ｍチャンネルから構成され、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。プリアンプにおいて所定の大きさに増幅されたＭチャンネルの受信信号は、Ａ／Ｄ変換回路にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路に送られる。受信遅延回路は、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変換回路から出力されるＭチャンネルの受信信号の各々に与える。加算回路は、受信遅延回路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。

【0027】

エコーデータ処理回路３７は、処理回路３１からの制御信号に従って、受信回路３６２から入力されたエコーデータに対して、超音波画像を生成するための処理を行う。例えば、エコーデータ処理回路３７は、対数圧縮処理及び包絡線検波処理などのＢモード処理や、直交検波処理及びフィルタ処理などのドプラ（Doppler）処理などを行う。

【0028】

画像生成回路３８は、処理回路３１からの制御信号に従って、エコーデータ処理回路３７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生成する。そして、画像生成回路３８は、超音波画像データに基づく超音波画像をディスプレイ３４に表示させる。超音波画像は、例えば、所定時相（フレーム）における断面情報であるＢモード画像や、複数時相に亘る経時変化が画像化されたＭモード画像及びドプラスペクトラム画像である。

【0029】

続いて、本実施形態に係る超音波診断装置１０の機能について説明する。

【0030】

図２は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の機能を示すブロック図である。

【0031】

処理回路３１がプログラムを実行することによって、超音波診断装置１０は、超音波画像生成機能３１１、計測範囲設定機能３１２、計測範囲分割機能３１３、及び計測機能３１４として機能する。なお、機能３１１〜３１４がソフトウェア的に機能する場合を例に挙げて説明するが、それら機能３１１〜３１４の一部又は全部は、超音波診断装置１０にハードウェア的にそれぞれ設けられるものであってもよい。

【0032】

超音波画像生成機能３１１は、基準信号発生回路３５を介して超音波プローブ１１の動作を制御してスキャンを実行させ、画像生成回路３８によって超音波画像を生成させる機能である。超音波画像生成機能３１１は、超音波画像として、少なくとも、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像（例えば、Ｍモード画像又はドプラスペクトラム画像）を生成する。超音波画像生成機能３１１は、超音波画像をディスプレイ３４に表示させる。

【0033】

Ｂモード画像は、アレイ方向（アジマス方向）に複数のラスタ（走査線）に超音波ビームを送受信することによって得られる反射強度（振幅）を輝度値に変換した振幅分布画像である。また、複数時相に亘って複数のＢモード画像を生成することもできる。

【0034】

ドプラスペクトラム画像は、複数時相に亘って得られた複数の流速（流速推移）を示す画像である。例えば、ドプラスペクトラム画像は、Ｂモード画像上に設定されたサンプルボリューム（ＳＶ）の位置における流速推移を示す。

【0035】

Ｍモード画像は、アレイ方向に１個のラスタに超音波ビームを複数時相に亘って送受信し、複数時相に亘って得られた複数の振幅（振幅推移）を示す画像である。例えば、Ｍモード画像は、Ｂモード画像上に設定されたラスタの位置における振幅推移を示す。

【0036】

以下、超音波画像生成機能３１１が、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像として、ドプラスペクトラム画像を生成する場合を説明する。

【0037】

計測範囲設定機能３１２は、超音波画像生成機能３１１によって生成されたドプラスペクトラム画像に基づいて、心拍数などの計測対象である計測範囲（計測期間）を設定する機能である。計測範囲設定機能３１２は、心臓シーケンスにおける拡張末期の２時相を設定することで、当該２時相に挟まれる計測範囲を設定する。拡張末期は、ＥＣＧ信号（心電図信号）のＲ波に基づいて決定される。

【0038】

計測範囲分割機能３１３は、計測範囲設定機能３１２によって設定された計測範囲を、数値設定された拍動数（beat）に応じた数に実質的に等間隔で分割するためのマーカを生成して前記超音波画像上に表示させる機能である。数値設定された拍動数に応じた数とは、数値設定された拍動数がｎ（ｎ：２以上の整数）の場合、ｎ−１であることが好適である。しかしながら、その場合に限定されるものではない。

【0039】

図３〜図７は、計測範囲の分割例を説明するための図である。

【0040】

図３〜図５、及び図７は、ドプラ波形を示すドプラスペクトラム画像の概略を示す。まず、ドプラモードにて複数拍動を含む時間帯のドプラスペクトラム画像を生成してフリーズされる。心拍数などの計測モードが起動されると、操作者によって、ドプラスペクトラム画像上に、Ｒ波に基づく２時相（開始時相及び終了時相）を示す計測範囲マーカＭＳ，ＭＥが表示され、必要に応じて計測範囲マーカＭＳ，ＭＥが手動で左右にスライド操作されることで、２時相が指定される。図６は、Ｍモード画像の概略を示す。まず、Ｍモードにて複数拍動を含む時間帯のＭモード画像を生成してフリーズされる。心拍数などの計測モードが起動されると、操作者によって、Ｍモード画像上に、Ｒ波に基づく２時相を示す計測範囲マーカＭＳ，ＭＥが表示され、必要に応じて計測範囲マーカＭＳ，ＭＥが手動で左右にスライド操作されることで、２時相が指定される。

【0041】

ここで、拍動数の数値が、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥが示す計測範囲に関係なく設定される。拍動数の数値は、デフォルト設定されたものか、又は、デフォルト値が変更されて設定されたものである。数値設定された拍動数がｎである場合、２時相内をｎ等分するためのｎ−１個の分割時相が算出され、分割時相を示すｎ−１個の分割マーカがドプラスペクトラム画像（又は、Ｍモード画像）上に位置合せされて表示される。

【0042】

具体的には、図３は、数値設定された拍動数が３（ｎ＝３）である場合のドプラスペクトラム画像と、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥとを示す。図３に示すように、数値設定された拍動数が３である場合、２時相内を３等分するための２個の分割時相が算出され、分割時相を示す２個の分割マーカＭ１，Ｍ２がドプラスペクトラム画像上に位置合せされて表示される。図３では、マーカＭＳ，ＭＥ，Ｍ１，Ｍ２を、ドプラスペクトラム画像上に時相を示すライン（実線及び破線）として表示される。マーカＭＳ，ＭＥ，Ｍ１，Ｍ２の全部又は一部は、ドプラスペクトラム画像上に時相を示すポインタとして表示されてもよい。このような表示により、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数を、ドプラスペクトラム画像上で直感的に視認することができる。

【0043】

また、図３に示す例では、数値設定された拍動数「３」と、２時相内の拍動数「３」とが一致するので、拍動に乱れがなければ、分割マーカＭ１，Ｍ２は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥ内の２個の拡張末期にほぼ一致する。

【0044】

図４は、数値設定された拍動数が２（ｎ＝２）である場合のドプラスペクトラム画像と、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥとを示す。図４に示すように、数値設定された拍動数が２である場合、２時相内を２等分するための１個の分割時相が算出され、分割時相を示す１個の分割マーカＭ１がドプラスペクトラム画像上に位置合せされて表示される。このような表示により、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数を、ドプラスペクトラム画像上で直感的に視認することができる。

【0045】

また、図４に示す例では、数値設定された拍動数「２」と、２時相内の拍動数「３」とが一致しないので、分割マーカＭ１は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥ内の２個の拡張末期に一致しない。

【0046】

よって、図３及び図４を比較すると、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数と、ドプラスペクトラム画像上で設定された２時相内の拍動数との不一致を直感的に視認できる。

【0047】

図５は、数値設定された拍動数が３（ｎ＝３）である場合のドプラスペクトラム画像と、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥとを示す。図５に示すように、数値設定された拍動数が３である場合、２時相内を３等分するための２個の分割時相が算出され、分割時相を示す２個の分割マーカＭ１，Ｍ２がドプラスペクトラム画像上に位置合せされて表示される。このような表示により、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数を、ドプラスペクトラム画像上で直感的に視認することができる。

【0048】

また、図５に示す例では、数値設定された拍動数「３」と、２時相内の拍動数「３」とが一致するが、Ｇに示すように拍動に乱れ（不整脈）があるので、分割マーカＭ１，Ｍ２は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥ内の２個の拡張末期に一致しない。

【0049】

よって、図３及び図５を比較すると、操作者は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥ内の拍動の乱れ（不整脈）を直感的に視認できる。

【0050】

なお、計測範囲内で不整脈が自動認識された場合、その旨を操作者に報知してもよい。計測範囲を用いて心拍数を計測する場合に不整脈が含まれる波形は計測の対象外にしたいからである。例えば、ドプラ波形をトレースしたトレースラインと分割マーカＭ１，Ｍ２とが交差する位置の流速が閾値を超える場合に、不整脈ありと判断される。不整脈ありと判断されたら、不整脈が起きている拍動を自動でループ再生させる。

【0051】

図６は、数値設定された拍動数が３（ｎ＝３）である場合のＭモード画像と、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥとを示す。図３に示すように、数値設定された拍動数が３である場合、２時相内を３等分するための２個の分割時相が算出され、分割時相を示す２個の分割マーカＭ１，Ｍ２がＭモード画像上に位置合せされて表示される。このような表示により、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数を、Ｍモード画像上で直感的に視認することができる。

【0052】

また、図６に示す例では、数値設定された拍動数「３」と、２時相内の拍動数「３」とが一致するので、拍動に乱れがなければ、分割マーカＭ１，Ｍ２は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥ内の２個の拡張末期にほぼ一致する。

【0053】

よって、図６によると、操作者は、計測範囲とは関係なく数値設定された拍動数と、Ｍモード画像上で設定された２時相内の拍動数との不一致を直感的に視認できる。

【0054】

図７は、図３の表示の変形例を示す。図７に示すように、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥと、分割マーカＭ１，Ｍ２とを示すピクセルのうち、周囲にドプラ波形を示すピクセルが存在するピクセルについては、ドプラ波形を示す輝度値とする。つまり、マーカＭＳ，ＭＥ，Ｍ１，Ｍ２の一部がドプラスペクトラムの付近に位置する場合、当該一部が非表示（又は半透明）とされる。

【0055】

よって、操作者は、計測範囲マーカＭＳ，ＭＥと、分割マーカＭ１，Ｍ２との表示に邪魔されずに、優先してドプラスペクトラム画像を視認できる。

【0056】

図２の説明に戻って、計測機能３１４は、計測範囲設定機能３１２によって設定された計測範囲内で計測を行う機能である。計測機能３１４は、計測範囲設定機能３１２によって設定された計測範囲内の拍動数に基づいて心拍数（ＢＰＭ：beats per minute）［bpm］を計測する。計測された心拍数の数値は、ディスプレイ３４に表示される。

【0057】

また、計測機能３１４は、計測範囲設定機能３１２によって設定された計測範囲内の最大流速をトレースすることでドプラスペクトラム画像の最大流速を計測してもよいし、計測範囲設定機能３１２によって設定された計測範囲内の流速の変化によりドプラスペクトラム画像の流速レンジを計測してもよい。

【0058】

続いて、図１及び図８を用いて超音波診断装置１０の動作について説明する。

【0059】

図８は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0060】

処理回路３１は、基準信号発生回路３５などを制御してスキャンを実行させ、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像の生成モード、例えば、ドプラモードにてドプラスペクトラム画像を生成し、ドプラスペクトラム画像をディスプレイ３４に表示する（ステップＳＴ１）。ステップＳＴ１によって生成される超音波画像は、Ｍモードにて生成されるＭモード画像であってもよい。

【0061】

処理回路３１は、心拍数などの計測モードに移行するとドプラモードをフリーズし（ステップＳＴ２）、操作者により、心拍数などの計測対象である計測範囲（計測期間）の指定を受け付ける（ステップＳＴ３）。

【0062】

処理回路３１は、数値設定された拍動数が１より大きい（ｎ＞１）か否かを判断する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４において、処理回路３１は、数値設定された拍動数として、デフォルト設定されたものか、又は、ステップＳＴ１０のＮＯによってデフォルト値が変更されて設定されたものを用いる。

【0063】

ステップＳＴ４の判断にてＹＥＳ、すなわち、数値設定された拍動数が１より大きいと判断される場合、処理回路３１は、ステップＳＴ３によって指定された計測範囲内をｎ等分するためのｎ−１個の分割時相を算出し、分割時相を示すｎ−１個の分割マーカの位置（時相）を算出する（ステップＳＴ５）。

【0064】

処理回路３１は、分割マーカ及び計測範囲マーカを示すピクセルのうち、周囲（例えば、１０ピクセル以内）にドプラ波形を示すピクセルが存在するピクセルか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳ、すなわち、分割マーカ及び計測範囲マーカを示すピクセルのうち、周囲にドプラ波形を示すピクセルが存在するピクセルであると判断される場合、処理回路３１は、当該ピクセルをドプラ波形の輝度値で表示する（ステップＳＴ７）。

【0065】

一方、ステップＳＴ６の判断にてＮＯ、すなわち、分割マーカ及び計測範囲マーカを示すピクセルのうち、周囲にドプラ波形を示すピクセルが存在するピクセルでないと判断される場合、処理回路３１は、当該ピクセルを分割マーカ及び計測範囲マーカの輝度値で表示する（ステップＳＴ８）。

【0066】

処理回路３１は、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す全てのピクセルについてステップＳＴ６の判断を行ったか否かを判断する（ステップＳＴ９）。ステップＳＴ９の判断にてＹＥＳ、すなわち、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す全てのピクセルについてステップＳＴ６の判断を行ったと判断される場合、処理回路３１は、数値設定された心拍数と、ステップＳＴ３によって指定された計測範囲とを確定するか否かを判断する（ステップＳＴ１０）。

【0067】

ステップＳＴ１０の判断にてＹＥＳ、すなわち、数値設定された心拍数と、ステップＳＴ３によって指定された計測範囲とを確定すると判断される場合、処理回路３１は、ステップＳＴ１０によって確定された拍動数及び計測範囲に基づいて、心拍数を計測する（ステップＳＴ１１）。

【0068】

一方、ステップＳＴ１０の判断にてＮＯ、すなわち、数値設定された心拍数と、ステップＳＴ３によって指定された計測範囲とを確定せず、心拍数又は計測範囲を変更すると判断される場合、処理回路３１は、変更された心拍数又は計測範囲について、ステップＳＴ４の判断を行う。

【0069】

例えば、ステップＳＴ１０の判断にてＮＯ、すなわち、操作者の操作によって計測範囲マーカＭＥ（図３に図示）が左方向にスライドされると、分割マーカＭ１，Ｍ２（図３に図示）は、計測範囲内の３等分の間隔を維持しながら左方向にスライドされる（ステップＳＴ５）。

【0070】

また、ステップＳＴ４の判断にてＮＯ、すなわち、数値設定された拍動数が１以下と判断される場合、処理回路３１は、数値設定された心拍数と、ステップＳＴ３によって指定された計測範囲とを確定するか否かを判断する（ステップＳＴ１０）。

【0071】

さらに、ステップＳＴ９の判断にてＮＯ、すなわち、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す全てのピクセルについてステップＳＴ６の判断を行っていないと判断される場合、処理回路３１は、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す次のピクセルについて、ステップＳＴ６の判断に戻る。

【0072】

このように、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す全てのピクセルが、ドプラ波形又はマーカの輝度値で示された、図７に示す形態でマーカＭＳ，ＭＥ，Ｍ１，Ｍ２が表示される。また、図８において、分割マーカ及び計測範囲マーカを示す全てのピクセルがマーカの輝度値で表示されると、図３及び図４に示す形態でマーカＭＳ，ＭＥ，Ｍ１，Ｍ２が表示される。

【0073】

超音波診断装置１０によると、数値設定された拍動数に対応するマーカを超音波画像上に表示することで、操作者は、拍動数や計測範囲の誤設定を直感的に視認することができる。

【0074】

（医用画像処理装置）
図９は、本実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示す概略図である。

【0075】

図９は、本実施形態に係る医用画像処理装置５０を示す。医用画像処理装置５０は、図示しない医用画像管理装置（画像サーバ）や、ワークステーションや、図示しない読影端末等であり、ネットワークを介して接続された医用画像システム上に設けられる。また、医用画像処理装置５０は、オフラインの装置であってもよい。

【0076】

医用画像処理装置５０は、処理部（例えば、処理回路）５１、記憶部（例えば、記憶回路）５２、入力部（例えば、入力回路）５３、表示部（例えば、ディスプレイ）５４、及び通信部（例えば、ＩＦ（interface））５５を備える。

【0077】

処理回路５１は、図１に示す処理回路３１と同等の構成を備える。処理回路５１は、記憶回路５２に格納されている各種制御プログラムを読み出して各種演算を行うと共に、各部５２乃至５５における処理動作を統括的に制御する。

【0078】

記憶回路５２は、図１に示す記憶回路３２と同等の構成を備える。記憶回路５２は、処理回路５１において用いられる各種処理プログラムや、プログラムの実行に必要なデータや、ＩＦ５５を介して取得された超音波画像などの医用画像を記憶する。また、ＯＳに、操作者に対するディスプレイ５４への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路５３によって行うことができるＧＵＩを含めることもできる。

【0079】

入力回路５３は、図１に示す入力回路３３と同等の構成を備える。操作者により入力デバイスが操作されると、入力回路５３はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路５１に出力する。なお、医用画像処理装置５０は、入力デバイスがディスプレイ５４と一体に構成されたタッチパネルを備えてもよい。

【0080】

ディスプレイ５４は、図１に示すディスプレイ３４と同等の構成を備える。ディスプレイ５４は、処理回路５１の制御に従って生成された画像データを表示する。

【0081】

ＩＦ５５は、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。ＩＦ５５は、各規格に応じた通信制御を行い、電話回線を通じてネットワークに接続することができる機能を有しており、これにより、医用画像処理装置５０をネットワークに接続させる。

【0082】

続いて、本実施形態に係る医用画像処理装置５０の機能について説明する。

【0083】

図１０は、本実施形態に係る医用画像処理装置５０の機能を示すブロック図である。

【0084】

処理回路５１がプログラムを実行することによって、医用画像処理装置５０は、超音波画像取得機能５１１、計測範囲設定機能５１２、計測範囲分割機能５１３、及び計測機能５１４として機能する。なお、機能５１１〜５１４がソフトウェア的に機能する場合を例に挙げて説明するが、それら機能５１１〜５１４の一部又は全部は、医用画像処理装置５０にハードウェア的にそれぞれ設けられるものであってもよい。

【0085】

超音波画像取得機能５１１は、記憶回路５２から、超音波画像として、少なくとも、複数時相に亘る経時変化が画像化された超音波画像（例えば、Ｍモード画像又はドプラスペクトラム画像）を取得する（読み出す）機能である。超音波画像取得機能５１１は、超音波画像をディスプレイ５４に表示させる。

【0086】

計測範囲設定機能５１２、計測範囲分割機能５１３、及び計測機能５１４は、図２に示す計測範囲設定機能３１２、計測範囲分割機能３１３、及び計測機能３１４と同様に機能する。

【0087】

なお、医用画像処理装置５０の動作は、図８に示す超音波診断装置１０のステップＳＴ３〜ＳＴ１１の動作と同等であるので説明を省略する。

【0088】

医用画像処理装置５０によると、数値設定された拍動数に対応するマーカを超音波画像上に表示することで、操作者は、拍動数や計測範囲の誤設定を直感的に視認することができる。

【0089】

以上述べた少なくともひとつの実施形態の超音波診断装置及び医用画像処理装置によれば、操作者は、拍動数や計測範囲の誤設定を直感的に視認することができ、検査時間を短縮させることができる。

【0090】

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。

【符号の説明】

【0091】

１０…超音波診断装置
３１，５１…処理回路
３４，５４…ディスプレイ
５０…医用画像処理装置
３１１…超音波画像生成機能
３１２，５１２…計測範囲設定機能
３１３，５１３…計測範囲分割機能
３１４，５１４…計測機能
５１１…超音波画像取得機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】