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特許7387502超音波自動スキャンシステム、超音波診断装置、超音波スキャン支援装置
(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】
(24)【登録日】2023-11-17
(45)【発行日】2023-11-28
(54)【発明の名称】超音波自動スキャンシステム、超音波診断装置、超音波スキャン支援装置
(51)【国際特許分類】
A61B 8/14 20060101AFI20231120BHJP
【ＦＩ】
A61B8/14
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020048967
(22)【出願日】2020-03-19
(65)【公開番号】P2020157058
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2023-01-13
(31)【優先権主張番号】P 2019050609
(32)【優先日】2019-03-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(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】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】小林 祐介
(72)【発明者】
【氏名】岡田 健吾
【審査官】佐々木 創太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１８６５５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－２３５８５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８９７３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００３／０２１６６４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０８－１１７２３３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ８／００ － ８／１５
Ａ６１Ｂ ３４／００ － ３４／３７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
超音波を送受信する少なくとも１つの超音波プローブと、前記超音波プローブを保持し、当該超音波プローブにおける超音波の送受信面を被検体に向けた状態で前記超音波プローブを移動させるメカ機構と、
前記超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、前記被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブの送受信面との距離情報をそれぞれ検出する検出部と、
前記距離情報に基づいて、前記超音波プローブを移動させるように前記メカ機構を制御する制御部と、
前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置において前記メカ機構によって移動された前記超音波プローブによる前記被検体の超音波スキャンを制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記検出部は、前記第１のスキャン位置において、前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報をそれぞれ検出し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１のスキャン位置での超音波スキャンと前記第２のスキャン位置での超音波スキャンとが実行されるように前記メカ機構をさらに制御する、超音波自動スキャンシステム。
【請求項2】
前記検出部は、前記第１のスキャン位置に移動された後に送受信された超音波に基づいて、当該第１のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報を検出し、前記制御部は、前記第１のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記送受信面との距離が前記距離情報に基づく距離となるように、前記超音波プローブを移動させ、
前記スキャン制御部は、前記第１のスキャン位置において移動後の前記超音波プローブによる前記被検体の超音波スキャンを制御する、請求項１に記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項3】
前記制御部は、前記第１のスキャン位置における超音波スキャンが実行された後に、前記第２のスキャン位置に前記超音波プローブを移動させるとともに、前記第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記送受信面との距離が前記第２のスキャン位置における距離情報に基づく距離となるように、前記超音波プローブを移動させ、前記スキャン制御部は、前記第２のスキャン位置における超音波スキャンを制御する、請求項１に記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項4】
前記スキャン制御部は、超音波の送受信方向を変化させる偏向走査によって、前記第１のスキャン位置から前記第２のスキャン位置の体表面を走査し、前記検出部は、前記偏向走査によって取得された超音波に基づいて、前記第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報を検出する、請求項３に記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項5】
前記被検体の体表に対する前記超音波プローブの位置は、前記超音波の焦点が関心領域内に収まる位置となるように、前記距離情報から導出される、請求項１～４のいずれか１つに記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項6】
前記超音波プローブは、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブとを含み、前記検出部は、前記第１の超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、前記被検体の体表面と前記超音波プローブの送受信面との距離情報を検出し、
前記スキャン制御部は、前記第２の超音波プローブによる超音波の送受信を制御することで、前記被検体の超音波スキャンを制御する、請求項１～５のいずれか１つに記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項7】
前記第１の超音波プローブと前記第２の超音波プローブは、同一筐体内に含まれ、前記メカ機構に保持される、請求項６に記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項8】
前記第１の超音波プローブと前記第２の超音波プローブは、異なる筐体内に含まれ、前記メカ機構にそれぞれ保持される、請求項６に記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項9】
前記被検体の体表に沿った複数のスキャン位置間の距離は、２ｍｍ以下である、請求項１～８のいずれか１つに記載の超音波自動スキャンシステム。
【請求項10】
超音波を送受信する少なくとも１つの超音波プローブと、前記超音波プローブを保持し、当該超音波プローブにおける超音波の送受信面を被検体に向けた状態で前記超音波プローブを移動させるメカ機構によって移動される超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、前記被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報をそれぞれ検出する検出部と、
前記距離情報に基づいて、前記超音波プローブを移動させるように前記メカ機構を制御する制御部と、
前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置において前記メカ機構によって移動された前記超音波プローブによる前記被検体の超音波スキャンを制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記検出部は、前記第１のスキャン位置において、前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報をそれぞれ検出し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１のスキャン位置での超音波スキャンと前記第２のスキャン位置での超音波スキャンとが実行されるように前記メカ機構をさらに制御する、超音波診断装置。
【請求項11】
超音波を送受信する少なくとも１つの超音波プローブを保持し、当該超音波プローブにおける超音波の送受信面を被検体に向けた状態で前記超音波プローブを移動させるメカ機構と、前記メカ機構によって移動される超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、前記被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブの送受信面との距離情報をそれぞれ検出する検出部と、
前記距離情報に基づいて、前記超音波プローブを移動させるように前記メカ機構を制御する制御部と、
を備え、
前記検出部は、前記第１のスキャン位置において、前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブにおける送受信面との距離情報をそれぞれ検出し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１のスキャン位置での超音波スキャンと前記第２のスキャン位置での超音波スキャンとが実行されるように前記メカ機構をさらに制御する、超音波スキャン支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、超音波自動スキャンシステム、超音波診断装置、超音波スキャン支援装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、超音波診断は、技師または医師が超音波プローブを被検体の体表上で操作して、人体内部の組織構造、血流等の情報を得ることによって実施される。例えば、技師や医師は、診断部位や診断内容に応じて、超音波を送受信する超音波プローブを体表上で操作することによって被検体内を超音波で走査して、組織構造を示す超音波画像や、血流等の情報を示す超音波画像を収集する。
【0003】
このような超音波診断において、近年、ロボットによる走査が提案されている。例えば、カメラで被検体を撮影した写真から被検体の体表面の位置情報を取得し、取得した位置情報から超音波プローブの移動軌跡を示すスキャンパスを生成し、生成したスキャンパスに沿って、ロボットにより超音波プローブを移動させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１４３３０３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、ロボットによる走査を効率化することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態の超音波自動スキャンシステムは、少なくとも１つの超音波プローブと、メカ機構と、検出部と、制御部と、スキャン制御部とを備える。少なくとも１つの超音波プローブは、超音波を送受信する。メカ機構は、前記超音波プローブを保持し、当該超音波プローブにおける超音波の送受信面を被検体に向けた状態で前記超音波プローブを移動させる。検出部は、前記超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、前記被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における前記被検体の体表面と前記超音波プローブの送受信面との距離情報をそれぞれ検出する。制御部は、前記距離情報に基づいて、前記超音波プローブを移動させるように前記メカ機構を制御する。スキャン制御部は、前記第１のスキャン位置及び前記第２のスキャン位置において前記メカ機構によって移動された前記超音波プローブによる前記被検体の超音波スキャンを制御する。前記制御部は、前記第１のスキャン位置での前記距離情報の検出及び前記超音波スキャンが実行された後に、前記第２のスキャン位置へ前記超音波プローブを移動させるように前記メカ機構をさらに制御する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、添付図面を参照して、本願に係る超音波自動スキャンシステム、超音波診断装置、超音波スキャン支援装置の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係る超音波自動スキャンシステム、超音波診断装置、超音波スキャン支援装置は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【0009】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２と、ディスプレイ３と、入力インターフェース４と、装置本体５とを有し、超音波プローブ２と、ディスプレイ３と、入力インターフェース４とが装置本体５と通信可能に接続される。ここで、本実施形態に係る超音波診断装置１は、さらに、メカ機構６が装置本体５と通信可能に接続される。なお、超音波診断装置１とメカ機構６とを含む構成が、本願に係る超音波自動スキャンシステムの一例である。
まず、第１の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２と、ディスプレイ３と、入力インターフェース４と、装置本体５とを有し、超音波プローブ２と、ディスプレイ３と、入力インターフェース４とが装置本体５と通信可能に接続される。ここで、本実施形態に係る超音波診断装置１は、さらに、メカ機構６が装置本体５と通信可能に接続される。なお、超音波診断装置１とメカ機構６とを含む構成が、本願に係る超音波自動スキャンシステムの一例である。
【0010】
超音波プローブ２は、装置本体５に含まれる送受信回路５１に接続される。超音波プローブ２は、例えば、プローブ本体に複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、送受信回路５１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ２は、被検体Ｐからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ２は、プローブ本体において、圧電振動子に設けられる整合層と、圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。なお、超音波プローブ２は、装置本体５と着脱自在に接続される。例えば、超音波プローブ２は、セクタ型、リニア型又はコンベックス型などの超音波プローブである。
【0011】
超音波プローブ２から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ２が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。
【0012】
なお、本実施形態は、複数の圧電振動子が一列で配置された１次元超音波プローブである超音波プローブ２により、被検体Ｐを２次元でスキャンする場合であっても、１次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブ２や複数の圧電振動子が格子状に２次元で配置された２次元超音波プローブである超音波プローブ２により、被検体Ｐを３次元でスキャンする場合であっても、適用可能である。
【0013】
ここで、超音波プローブ２は、プローブ本体がメカ機構６によって保持され、超音波の送受信面が被検体に向けた状態で移動される。なお、この詳細については、後述する。
【0014】
ディスプレイ３は、超音波診断装置１の操作者が入力インターフェース４を用いて各種設定要求を入力するためのＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示したり、装置本体５において生成された超音波画像等を表示したりする。また、ディスプレイ３は、装置本体５の処理状況や処理結果を操作者に通知するために、各種のメッセージや表示情報を表示する。また、ディスプレイ３は、スピーカーを有し、音声を出力することもできる。
【0015】
入力インターフェース４は、所定の位置（例えば、関心領域等）の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチモニタ、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース４は、後述する処理回路５５に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路５５へと出力する。なお、本明細書において入力インターフェース４は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路５５へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。
【0016】
メカ機構６は、超音波プローブ２のプローブ本体を保持する保持部６１と、超音波プローブ２を被検体の体表上の所望の位置に移動させるための機構部６２とを有する。すなわち、メカ機構６は、保持部６１によって保持した超音波プローブ２を、機構部６２の動きによって所望の位置に移動させる。例えば、メカ機構６は、装置本体５の制御に応じて、超音波プローブ２を移動させる。以下、メカ機構６の一例について、図２を用いて説明する。なお、図２に示すメカ機構６は、あくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。
【0017】
図２は、第１の実施形態に係るメカ機構６の一例を示す外観図である。図２に示すように、メカ機構６は、第１の保持部６１１、第２の保持部６１２、第３の保持部６１３、及び、第４の保持部６１４を有する保持部６１と、第１の機構部６２１、第２の機構部６２２、及び、第３の機構部６２３を有する機構部６２とを有する。保持部６１は、アルミニウムなどを材料とした鋳物であり、保持部間を接合するための接合部や、機構部６２との間で係合する係合部、超音波プローブ２を保持するプローブホルダー等を有する。また、機構部６２は、モータやアクチュエータなどの駆動部や、保持部との間を係合するための係合部等を有する。
【0018】
例えば、第１の保持部６１１は、メカ機構６全体を支持する基部（不図示）に対して長手方向の一端が接合され、他端に第２の保持部６１２が接合されている。これにより、第１の保持部６１１は、第２の保持部６１２に直接的或いは間接的に保持される全ての部材を支持する。第２の保持部６１２は、長手方向の一端が第１の保持部６１１に接合され、長手方向に沿って第１の機構部６２１がスライド移動可能となるように、第１の機構部６２１が係合されている。例えば、第２の保持部６１２は、第１の機構部６２１と係合するレールを長手方向に沿って有し、レール上に第１の機構部６２１をスライド移動可能に保持している。
【0019】
ここで、図２に示すように、第２の保持部６１２の長手方向が水平方向となるように、第１の保持部６１１に対して第２の保持部６１２が接合されることで、第１の機構部６２１が、矢印ａ１で示す水平方向にスライド移動する。第１の機構部６２１は、第２の保持部６１２に係合して保持され、モータやアクチュエータなどの駆動部による駆動力により第２の保持部６１２の長手方向に沿って移動する。例えば、第１の機構部６２１は、第２の保持部６１２のレールと係合して、装置本体５の制御に基づく駆動部による駆動力によってレール上をスライド移動する。また、第１の機構部６２１は、第２の機構部６２２が接合されている。
【0020】
第２の機構部６２２は、第１の機構部６２１と接合されることで第２の保持部６１２に保持されている。また、第２の機構部６２２は、第３の保持部６１３がスライド移動可能となるように第３の保持部６１３と係合して、第３の保持部６１３を保持している。すなわち、第２の機構部６２２は、第１の機構部６２１のスライド移動とともに第２の保持部６１２の長手方向に沿って移動するとともに、第３の保持部６１３をスライド移動させる。ここで、第２の機構部６２２は、第１の機構部６２１の移動方向と直交する方向に第３の保持部６１３をスライド移動させる。例えば、第２の機構部６２２は、装置本体５の制御に基づく駆動部による駆動力によって、矢印ａ２で示す鉛直方向に第３の保持部６１３をスライド移動させる。
【0021】
第３の保持部６１３は、長手方向の一端が第２の機構部６２２と係合され、第２の機構部６２２上をスライド移動する。例えば、第３の保持部６１３は、第２の機構部６２２と係合するレールを長手方向に沿って有し、矢印ａ２で示す鉛直方向に第２の機構部６２２上をスライド移動する。また、第３の保持部６１３は、他端が第３の機構部６２３と係合される。ここで、第３の保持部６１３では、第３の機構部６２３が第２の保持部６１２の長手方向を軸として回転移動するように、第３の機構部６２３を保持している。例えば、第３の保持部６１３は、矢印ａ３で示す方向に回転移動可能となるように、第３の機構部６２３を保持する。
【0022】
第３の機構部６２３は、第３の保持部６１３と係合されることで第３の保持部６１３に保持されている。また、第３の機構部６２３は、第４の保持部６１４が接合されている。例えば、第３の機構部６２３は、装置本体５の制御に基づく駆動部による駆動力によって、第４の保持部６１４を保持した状態（第４の保持部６１４の向きが変わらない状態）で、矢印ａ３で示す方向に回転移動する。これにより、第３の機構部６２３は、第４の保持部６１４によって保持された超音波プローブ２の角度を変化させることができる。
【0023】
第４の保持部６１４は、第３の機構部６２３に接合され、超音波プローブ２を保持する。例えば、第４の保持部６１４は、図２に示すように、超音波プローブ２の超音波の送受信面の面方向が第３の保持部６１３の長手方向と直交するように、超音波プローブ２を保持する。
【0024】
上述したように、メカ機構６は、第１の機構部６２１による移動と、第２の機構部６２２による移動と、第３の機構部６２３による移動とによって、第４の保持部６１４に保持された超音波プローブ２を、矢印ａ１、矢印ａ２、矢印ａ３によって示す方向にそれぞれ移動させることができる。すなわち、メカ機構６は、水平方向及び鉛直方向に超音波プローブ２を移動させるとともに、超音波プローブ２の角度を変えることができる。なお、図２に示すメカ機構６は、メカ機構の一例であり、メカ機構は、図示のものに限られない。例えば、メカ機構６は、矢印ａ１に直交し、かつ、矢印ａ２に直交する方向に、超音波プローブ２を移動させる機構部を備える場合でもよい。
【0025】
図１に戻って、装置本体５は、送受信回路５１と、Ｂモード処理回路５２と、ドプラ処理回路５３と、メモリ５４と、処理回路５５とを有する。図１に示す超音波診断装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ５４へ記憶されている。送受信回路５１、Ｂモード処理回路５２、ドプラ処理回路５３、及び、処理回路５５は、メモリ５４からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
【0026】
送受信回路５１は、パルス発生器、送信遅延回路、パルサ等を有し、超音波プローブ２に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ２から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ２に駆動信号（駆動パルス）を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。
【0027】
なお、送受信回路５１は、後述する処理回路５５の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【0028】
また、送受信回路５１は、プリアンプ、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器、受信遅延回路、加算器等を有し、超音波プローブ２が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅された反射波信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延回路は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路によって処理された反射波信号の加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
【0029】
Ｂモード処理回路５２は、送受信回路５１から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行なって、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。
【0030】
ドプラ処理回路５３は、送受信回路５１から受信した反射波データから速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。例えば、移動体は、血管内を流動する血液や、リンパ管内を流動するリンパ液等の流体である。
【0031】
なお、Ｂモード処理回路５２及びドプラ処理回路５３は、２次元の反射波データ及び３次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Ｂモード処理回路５２は、２次元の反射波データから２次元のＢモードデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のＢモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路５３は、２次元の反射波データから２次元のドプラデータを生成し、３次元の反射波データから３次元のドプラデータを生成する。３次元のＢモードデータは、３次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点（サンプル点）それぞれに位置する反射源の反射強度に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。また、３次元のドプラデータは、３次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点（サンプル点）それぞれに、血流情報（速度、分散、パワー）の値に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。
【0032】
メモリ５４は、処理回路５５が生成した表示用の画像データを記憶する。また、メモリ５４は、Ｂモード処理回路５２やドプラ処理回路５３が生成したデータを記憶することも可能である。また、メモリ５４は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行なうための制御プログラムや、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）や、診断プロトコルや各種ボディーマーク等の各種データを記憶する。
【0033】
処理回路５５は、超音波診断装置１の処理全体を制御する。具体的には、処理回路５５は、図１に示す制御機能５５１、画像生成機能５５２、検出機能５５３、メカ制御機能５５４に対応するプログラムをメモリ５４から読み出して実行することで、種々の処理を行う。ここで、制御機能５５１は、スキャン制御部の一例である。また、検出機能５５３は、検出部の一例である。また、メカ制御機能５５４は、制御部の一例である。
【0034】
例えば、処理回路５５は、入力インターフェース４を介して操作者から入力された各種設定要求や、メモリ５４から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路５１、Ｂモード処理回路５２、ドプラ処理回路５３の処理を制御する。また、処理回路５５は、メモリ５４が記憶する表示用の超音波画像データ（以下、超音波画像とも記す）をディスプレイ３にて表示するように制御する。また、処理回路５５は、処理結果をディスプレイ３にて表示するように制御する。例えば、処理回路５５が制御機能５５１に対応するプログラムを読み出して実行することで、装置全体の制御を行い、上述したような処置を制御する。
【0035】
画像生成機能５５２は、Ｂモード処理回路５２及びドプラ処理回路５３が生成したデータから超音波画像データを生成する。すなわち、画像生成機能５５２は、Ｂモード処理回路５２が生成した２次元のＢモードデータから反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像データを生成する。Ｂモード画像データは、超音波走査された領域内の組織形状が描出されたデータとなる。また、画像生成機能５５２は、ドプラ処理回路５３が生成した２次元のドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。ドプラ画像データは、超音波走査された領域内を流動する流体に関する流体情報を示すデータとなる。
【0036】
ここで、画像生成機能５５２は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の超音波画像データを生成する。具体的には、画像生成機能５５２は、超音波プローブ２による超音波の走査形態に応じて座標変換を行なうことで、表示用の超音波画像データを生成する。また、画像生成機能５５２は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理（平滑化処理）や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理（エッジ強調処理）等を行なう。また、画像生成機能５５２は、超音波画像データに、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディーマーク等を合成する。
【0037】
すなわち、Ｂモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成機能５５２が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像データである。なお、Ｂモードデータ及びドプラデータは、生データ（Raw Data）とも呼ばれる。
【0038】
更に、画像生成機能５５２は、Ｂモード処理回路５２が生成した３次元のＢモードデータに対して座標変換を行なうことで、３次元のＢモード画像データを生成する。また、画像生成機能５５２は、ドプラ処理回路５３が生成した３次元のドプラデータに対して座標変換を行なうことで、３次元のドプラ画像データを生成する。３次元のＢモードデータ及び３次元のドプラデータは、スキャンコンバート処理前のボリュームデータとなる。すなわち、画像生成機能５５２は、「３次元のＢモード画像データや３次元のドプラ画像データ」を「３次元の超音波画像データであるボリュームデータ」として生成する。
【0039】
更に、画像生成機能５５２は、ボリュームデータをディスプレイ３にて表示するための各種の２次元画像データを生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行なうことができる。検出機能５５３は、超音波プローブ２の送受信面と被検体の体表面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、メカ機構６を制御する。なお、検出機能５５３及びメカ制御機能５５４による処理の詳細については、後述する。
【0040】
以上、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、ロボットによる走査を効率化することを可能にする。具体的には、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２を移動させながら、プローブ位置の決定と超音波画像の収集とを実行することで、スキャンパスを生成することなく、ロボットによる走査を効率化することを可能にする。
【0041】
上述したように、超音波診断においては、近年、ロボットによって超音波プローブを移動させる際のスキャンパスを生成し、生成したスキャンパスに沿って超音波プローブを移動させて走査する技術が提案されてきている。しかしながら、この技術の場合、まずスキャンパスを生成することとなるため、時間を要し、効率をあげる上で一定の限界がある。また、時間を要するため、被検体が動いてしまった場合に最適なスキャンパスで走査することができなくなり、画像が劣化する場合がある。そこで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１においては、超音波プローブ２を移動させながら、プローブ位置の決定と超音波画像の収集とを実行することで、スキャンパスを生成することなく、ロボットによる走査を効率化することを可能にする。
【0042】
以下、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の詳細について説明する。検出機能５５３は、超音波プローブ２によって送受信された超音波に基づいて、被検体の体表面と超音波プローブにおける送受信面との距離情報を検出する。具体的には、検出機能５５３は、被検体に対して非接触で超音波プローブ２が移動されて収集された反射波データに基づいて、被検体の体表面と超音波プローブ２における超音波の送受信面との距離情報を検出する。すなわち、検出機能５５３は、被検体に対して非接触の状態で超音波プローブ２から送信された超音波が被検体の体表面で反射された反射波データに基づいて、被検体の体表面と送受信面との距離情報を検出する。
【0043】
メカ制御機能５５４は、メカ機構６における機構部６２に含まれる駆動部に対して制御信号を送信することで、機構部６２の移動を制御する。例えば、メカ制御機能５５４は、第１の機構部６２１に対して制御信号を送信することで、第１の機構部６２１の駆動部を制御して、矢印ａ１に示す方向への第１の機構部６２１のスライド移動を制御する。また、例えば、メカ制御機能５５４は、第２の機構部６２２に対して制御信号を送信することで、第２の機構部６２２の駆動部を制御して、矢印ａ２に示す方向への第３の保持部６１３のスライド移動を制御する。また、例えば、メカ制御機能５５４は、第３の機構部６２３に対して制御信号を送信することで、第３の機構部６２３の駆動部を制御して、矢印ａ３に示す方向への第３の機構部６２３の回転移動を制御する。また、メカ制御機能５５４は、制御情報を検出機能５５３に送信する。
【0044】
ここで、第１の実施形態に係る超音波診断装置１においては、上述したように、メカ機構６が被検体に対して非接触で超音波プローブ２を移動させながら、スキャン対象部位の反射波データを収集する。そこで、第１の実施形態では、超音波プローブ２が被検体の体表面に非接触な状態でも超音波の送受信が行えるように、音響媒体として水を用いる。図３は、第１の実施形態に係るスキャン対象部位の載置台７の一例を説明するための図である。なお、図３においては、スキャン対象部位が前腕部から手までである場合の載置台の一例を示す。
【0045】
例えば、載置台７は、図３に示すように、水槽７１と、腕置き７２とを有し、水槽７１内に水が入れられる。腕置き７２は、肘置き部分と、肘置き部分から緩やかに下り傾斜がついたスロープ部分とを有する。ここで、載置台７は、図３に示すように、腕置き７２に腕を載置した際に、前腕部から手までが水に浸るように、水槽７１内に水が入れられる。そして、載置台７に載置された腕に対して、超音波プローブ２が図３の矢印で示す方向に移動可能となるようにメカ機構６が配置される。例えば、図２に示す第２の保持部６１２の長手方向が、載置台７に載置された前腕の長手方向と平行となるように、かつ、第４の保持部６１４に保持された超音波プローブ２から送信された超音波によってスキャン対象部位が走査されるように、メカ機構６が配置される。
【0046】
そして、スキャン対象部位をスキャンする場合に、超音波プローブ２が水槽７１内の水の中に入れられ、スキャン対象部位の体表面とは非接触な状態で超音波が送受信される。例えば、超音波プローブ２が水槽７１内の水の中に入り、かつ、超音波プローブ２が体表面に接触しないように、第２の機構部６２２の駆動によって第３の保持部６１３が鉛直方向にスライド移動される。なお、以下では、図３に示すように、超音波プローブ２の移動方向をＸ方向、Ｘ方向に直交しかつ平行な方向をＹ方向、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向と記載する場合がある。
【0047】
ここで、載置台７は、スキャン対象部位の載置状態を安定させるために、腕置き７２に凹部や凸部を設けることができる。すなわち、被検体がスキャン対象部位を載置台７に載置したときに、載置台７に対してスキャン対象部位を常に略同一位置に載置できるように、腕置き７２はスキャン対象部位を固定するための凹部や凸部を設けることができる。
【0048】
図４Ａ及び図４Ｂは、第１の実施形態に係る腕置き７２の一例を示す図である。例えば、図４Ａに示すように、腕置き７２は、肘置き部分からスロープ部分にかけて、肘から前腕が載置される凹部７２１と、手を支持する凸部７２２とを有する。この腕置き７２を用いることで、例えば、被検体は、肘から前腕を凹部７２１に載置して、凸部７２２を軽く把持することで、腕を常に略同一位置に載置することができる。
【0049】
また、例えば、図４Ｂに示すように、腕置き７２は、肘置き部分からスロープ部分にかけて、肘から手までが載置される凹部７２３を有する場合でもよい。ここで、凹部７２３は、手形で凹みができており、例えば、被検体は、肘から手を凹部７２３に載置することで、腕を常に略同一位置に載置することができる。
【0050】
第１の実施形態では、このような載置台７に腕を載置して、メカ機構６によって非接触でスキャンが実行される。具体的には、検出機能５５３は、メカ機構６における超音波プローブ２の移動方向に沿った少なくとも１以上のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離情報が検出されるごとに、検出された距離情報に基づいて導出される少なくとも１以上のスキャン位置におけるプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。そして、制御機能５５１は、プローブ位置において超音波画像を収集するように制御する。
【0051】
例えば、第１の実施形態においては、まず、被検体がスキャン対象部位を載置台に載置する。ここでスキャン対象部位が腕の場合、被検体は、上述した載置台７に腕を載置する。そして、メカ制御機能５５４は、メカ機構６における機構部６２を制御して、超音波プローブ２を初期位置に移動させる。ここで、初期位置は、例えば、操作者等のユーザによって決定される場合でもよく、或いは、載置台ごとに予め決定されている場合でもよい。
【0052】
例えば、ユーザによって決定される場合、操作者が、入力インターフェース４を介してメカ制御機能５５４に超音波プローブ２の移動を制御させることで、超音波プローブ２を初期位置に移動させる。また、例えば、初期位置が載置台ごとに予め決定されている場合、メカ制御機能５５４は、載置台と初期位置との対応関係を示す情報に基づいて使用される載置台の初期位置を特定し、特定した初期位置に超音波プローブ２を移動させるように、メカ機構６における機構部６２を制御する。なお、載置台と初期位置との対応関係を示す情報は、例えば、載置台のサイズや形状などが考慮されて、載置台ごとに初期位置が設定され、予めメモリ５４に格納される。
【0053】
ここで、初期位置は、超音波プローブ２が水槽７１内の水中にあり、かつ、超音波プローブ２が体表面に接触しない位置である。例えば、初期位置は、腕置き７２の肘置き側で超音波プローブ２が水中に入り、かつ、超音波プローブ２が体表面に接触しない位置である。
【0054】
そして、初期位置に超音波プローブ２が配置されると、制御機能５５１、検出機能５５３及びメカ制御機能５５４が被検体の体表面と超音波プローブ２の送受信面との距離を計測しながら超音波プローブ２の位置を移動させ、移動方向における各スキャン位置において超音波画像を収集するように制御する。
【0055】
具体的には、検出機能５５３は、超音波プローブ２によって送受信された超音波に基づいて、被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブの送受信面との距離情報をそれぞれ検出する。すなわち、検出機能５５３は、メカ制御機能５５４によって超音波プローブ２が移動方向に沿ったスキャン位置に移動された後に送受信された超音波に基づいて、当該スキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離を検出する。そして、メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離が検出されるごとに、距離情報に基づくプローブ位置（被検体の体表に対する超音波プローブ２の位置）に超音波プローブ２を移動させる。制御機能５５１は、第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置において、メカ機構６によってプローブ位置に移動された超音波プローブによる被検体の超音波スキャンを制御する。メカ制御機能５５４は、当該プローブ位置での超音波画像収集後に、移動方向に沿ったスキャン位置に超音波プローブ２を移動させる。すなわち、メカ制御機能５５４は、第１のスキャン位置での距離情報の検出及び超音波スキャンが実行された後に、第２のスキャン位置へ超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６をさらに制御する。ここで、距離情報に基づいて導出されるプローブ位置は、例えば、超音波の焦点が関心領域内に収まる位置である。また、関心領域は、例えば、体表面からの距離などによって予め設定される。
【0056】
すなわち、第１の実施形態に係る超音波診断装置１においては、超音波プローブ２の移動方向におけるスキャン位置への超音波プローブ２の移動と、超音波プローブ２の送受信面と体表面との距離計測と、距離計測の結果に基づいて導出されるプローブ位置への超音波プローブ２の移動と、プローブ位置での超音波画像の収集とを繰り返すことで、スキャンパスを生成することなく、最適なプローブ位置での走査をロボットで実行することができる。
【0057】
図５は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１による自動スキャンの一例を説明するための図である。ここで、図５においては、横方向が超音波プローブ２の移動方向（Ｘ方向）を示し、縦方向が超音波プローブ２と被検体との距離方向（Ｚ方向）を示す。また、図５においては、説明の便宜上、超音波プローブ２の移動方向に沿ったスキャン対象部位（腕）の超音波画像の断面図を示しているが、実際には、スキャン対象部位の超音波画像はまだ収集されていない。
【0058】
例えば、超音波プローブ２を図５に示す初期位置に移動した後、メカ制御機能５５４は、スキャン位置Ｐ１（第１のスキャン位置）に超音波プローブ２を移動させるように、メカ機構６を制御する。一例を挙げると、メカ制御機能５５４は、第１の機構部６２１における駆動部のみを駆動させるように制御することで、鉛直方向における超音波プローブ２の位置を変化させずに、水平方向へ超音波プローブ２をスライド移動させるように制御する。すなわち、メカ制御機能５５４は、前腕部から手までの方向に沿って超音波プローブ２をスライド移動させる。
【0059】
なお、スキャン位置は、予め設定されたスキャン間隔に基づいて、決定される。すなわち、ロボットによる走査において、予め設定される超音波プローブ２の移動方向におけるスキャン間隔に基づいて、初期位置からスキャン位置Ｐ１までの距離が決定される。メカ制御機能５５４は、決定された距離分、超音波プローブ２がＸ方向に移動するように、第１の機構部６２１における駆動部を駆動させる。なお、スキャン間隔（被検体の体表に沿った複数のスキャン位置間の距離）は、空間分解能を考慮すると、２ｍｍ以下であることが好ましい。
【0060】
スキャン位置Ｐ１に到達すると、制御機能５５１は、超音波プローブ２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。さらに、画像生成機能５５２は、生成した超音波画像データを検出機能５５３に送信する。
【0061】
検出機能５５３は、画像生成機能５５２から受信した超音波画像データを用いて、スキャン対象部位の体表面と超音波プローブ２における超音波の送受信面との距離を算出する。例えば、検出機能５５３は、スキャン位置Ｐ１における超音波画像データから体表面を検出し、検出した体表面から超音波の送受信面までの距離を算出する。なお、超音波画像データにおける体表面の検出は、既存の任意の方法によって実行される。また、上述した例では、超音波画像データから体表面を検出し、検出した体表面から送受信面までの距離を算出する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、超音波の送信から反射波の受信までの時間と、水中での超音波の速度とから距離を算出する場合でもよい。
【0062】
上述したように、超音波プローブ２と体表面との距離を検出すると、メカ制御機能５５４は、検出された距離情報に基づいて導出されるプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。すなわち、メカ制御機能５５４は、スキャン位置における被検体の体表面と送受信面との距離が距離情報に基づく距離となるように、超音波プローブ２を移動させる。ここで、距離情報に基づいて導出されるプローブ位置は、上述したように、例えば、超音波の焦点が関心領域内に収まる位置として設定される。一例を挙げると、体表面から１ｃｍの深さまでの領域が関心領域として設定された場合、超音波の焦点の位置が、体表面から１ｃｍの深さまでの領域に含まれるように、プローブ位置が決定される。
【0063】
すなわち、メカ制御機能５５４は、超音波プローブ２の焦点距離と、検出機能５５３によって検出された距離情報に基づいて、Ｚ方向における現時点の焦点の位置を特定する。そして、メカ制御機能５５４は、特定した焦点の位置を関心領域内に収めるための超音波プローブ２のＺ方向における移動距離を算出し、算出した移動距離だけ超音波プローブ２を移動させるように、メカ機構６を制御する。
【0064】
例えば、メカ制御機能５５４は、超音波プローブ２の焦点距離と、図５におけるスキャン位置Ｐ１における距離情報に基づいて、矢印ａ４で示す移動距離を算出し、矢印ａ４で示す移動距離だけ超音波プローブ２を移動させるように、メカ機構６を制御する。一例を挙げると、メカ制御機能５５４は、第２の機構部６２２における駆動部のみを駆動させるように制御することで、Ｘ方向における超音波プローブ２の位置を変化させずに、Ｚ方向へ超音波プローブ２をスライド移動させることで、超音波プローブ２をプローブ位置に移動させる。
【0065】
超音波プローブ２がプローブ位置に移動されると、制御機能５５１は、超音波プローブ２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。画像生成機能５５２は、生成した超音波画像データをメモリ５４に格納する。ここで、画像生成機能５５２は、超音波画像データの位置情報として、メカ機構６の駆動量（例えば、第１の機構部６２１における駆動量）を対応付けて格納することもできる。
【0066】
制御機能５５１がスキャン位置Ｐ１における超音波画像データを収集すると、メカ制御機能５５４は、スキャン位置Ｐ２（第２のスキャン位置）に超音波プローブ２を移動させるように、メカ機構６を制御する。なお、スキャン位置Ｐ２までの距離は、上述したように、スキャン間隔から取得される。
【0067】
そして、スキャン位置Ｐ２においても、上述したスキャン位置Ｐ１での処理と同様に、制御機能５５１が反射波データを収集して、検出機能５５３が距離情報を検出する。そして、メカ制御機能５５４が矢印ａ５で示す移動距離を算出して、超音波プローブ２をプローブ位置に移動させ、制御機能５５１がスキャン位置Ｐ２における超音波画像データを収集する。
【0068】
第１の実施形態に係る超音波診断装置１においては、上述したように、被検体の体表面と超音波プローブ２の送受信面との距離情報の検出と、超音波プローブ２のプローブ位置への移動と、超音波画像データの収集とを逐次的に実行することで、スキャンパスを生成することなく、最適なスキャン位置（例えば、超音波の焦点が関心領域内に含まれる位置）での自動スキャンを実行することができる。
【0069】
次に、図６を用いて、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の処理について説明する。図６は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の処理の手順を説明するためのフローチャートである。ここで、図６に示すステップＳ１０１～Ｓ１０３、Ｓ１０５、Ｓ１０６は、処理回路５５がメモリ５４からメカ制御機能５５４に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。また、ステップＳ１０４は、処理回路５５がメモリ５４から制御機能５５１及び検出機能５５３に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ１０７、Ｓ１０８は、処理回路５５がメモリ５４から制御機能５５１に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。
【0070】
第１の実施形態に係る超音波診断装置１では、処理回路５５が、超音波プローブ２を初期位置に移動させる（ステップＳ１０１）。そして、処理回路５５は、超音波プローブ２が被検体に接触しないように、超音波プローブ２をＸ方向に移動させ（ステップＳ１０２）、スキャン位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【0071】
ここで、スキャン位置に到達した場合には（ステップＳ１０３肯定）、処理回路５５は、スキャン位置における超音波の反射点の座標を取得する（ステップＳ１０４）。すなわち、処理回路５５は、スキャン位置における超音波プローブ２と被検体の体表面との距離情報を検出する。なお、スキャン位置に到達するまで、処理回路５５は、超音波プローブ２をＸ方向に移動させる（ステップＳ１０３否定）。
【0072】
続いて、処理回路５５は、スキャン位置におけるＺ方向の移動距離を算出して（ステップＳ１０５）、超音波プローブ２をＺ方向に移動させて（ステップＳ１０６）、プローブ位置に配置する。その後、処理回路５５は、スキャン位置における超音波画像を収集して（ステップＳ１０７）、スキャンが終了したか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【0073】
ここで、スキャンが終了していない場合には、処理回路５５は、ステップＳ１０２に戻って処理を継続する。一方、スキャンが終了している場合には、処理を終了する。なお、スキャンが終了したか否かの判定は、例えば、ユーザによる入力インターフェース４を介した操作に基づいて判定される場合でもよく、或いは、検出機能５５３によって検出される距離情報に基づいて判定される場合でもよい。距離情報に基づいて判定する場合、例えば、処理回路５５は、移動後のスキャン位置で検出した距離情報と、１つ手前のスキャン位置で検出した距離情報との差分が閾値以上となった場合に、超音波プローブ２の位置がスキャン対象部位から外れたと判定して、スキャンが終了したと判定する場合でもよい。
【0074】
上述したように、第１の実施形態によれば、超音波プローブ２が、超音波を送受信する。メカ機構６が、超音波プローブ２を保持し、当該超音波プローブ２における超音波の送受信面を被検体に向けた状態で移動させる。検出機能５５３が、超音波プローブ２によって送受信された超音波に基づいて、被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、距離情報に基づくプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。検出機能５５３による距離情報の検出とメカ制御機能５５４によるメカ機構６の制御とを逐次的に実行する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、スキャンパスを生成することなく自動スキャンができ、スキャンに係る時間を短縮して、ロボットによる走査を効率化することを可能にする。
【0075】
すなわち、検出機能５５３は、超音波プローブ２によって送受信された超音波に基づいて、被検体の体表に沿った第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２の送受信面との距離情報をそれぞれ検出する。メカ制御機能５５４は、距離情報に基づいて、超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。制御機能５５１は、第１のスキャン位置及び第２のスキャン位置において、メカ機構６によって移動された超音波プローブ２による被検体の超音波スキャンを制御する。メカ制御機能５５４は、第１のスキャン位置での距離情報の検出及び超音波スキャンが実行された後に、第２のスキャン位置へ超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６をさらに制御する。このように、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、スキャン位置ごとに距離計測と超音波スキャンとを順次行うことにより、例えば、体動によって被検体の位置が変化したとしても、それに応じた自動スキャンを行うことができる。
【0076】
また、第１の実施形態によれば、検出機能５５３は、メカ機構６における超音波プローブ２の移動方向に沿った少なくとも１以上のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離情報が検出されるごとに、検出された距離情報に基づいて導出される少なくとも１以上のスキャン位置におけるプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、スキャンパスを生成することなく自動スキャンを実行することを可能にする。
【0077】
また、第１の実施形態によれば、検出機能５５３は、メカ制御機能５５４によって超音波プローブ２が移動方向に沿ったスキャン位置に移動された後に送受信された超音波に基づいて、当該スキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離情報が検出されるごとに、距離情報に基づくプローブ位置に超音波プローブ２を移動させ、当該プローブ位置での超音波画像収集後に、移動方向に沿ったスキャン位置に超音波プローブ２を移動させる。すなわち、メカ制御機能５５４は、スキャン位置における被検体の体表面と送受信面との距離が距離情報に基づく距離となるように、超音波プローブ２を移動させる。そして、メカ制御機能５５４は、制御機能５５１によって超音波スキャンが実行された後に、被検体の体表に沿った次のスキャン位置に、超音波プローブ２を移動させる。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、検体の体表面と超音波プローブ２の送受信面との距離情報の検出と、超音波プローブ２のプローブ位置への移動と、超音波画像データの収集とを逐次的に実行することを可能にする。
【0078】
また、第１の実施形態によれば、プローブ位置は、超音波の焦点が関心領域内に収まる位置となるように、距離情報から導出される。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、最適な位置での自動スキャンを実行することを可能にする。
【0079】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、プローブ位置において超音波画像を収集するように制御する。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、関心領域における画質がよい超音波画像を収集することを可能にする。
【0080】
また、第１の実施形態によれば、被検体の体表に沿った複数のスキャン位置間の距離は、２ｍｍ以下である。従って、第１の実施形態に係る超音波診断装置１は、空間分解能が高い超音波画像を収集することを可能にする。
【0081】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、スキャン位置ごとに距離情報を検出する場合について説明した。第２の実施形態では、複数のスキャン位置における距離情報を同時に検出する場合について説明する。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、第１の実施形態と比較して、制御機能５５１と、検出機能５５３と、メカ制御機能５５４による処理が異なる。以下、これらを中心に説明する。
第１の実施形態では、スキャン位置ごとに距離情報を検出する場合について説明した。第２の実施形態では、複数のスキャン位置における距離情報を同時に検出する場合について説明する。なお、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、第１の実施形態と比較して、制御機能５５１と、検出機能５５３と、メカ制御機能５５４による処理が異なる。以下、これらを中心に説明する。
【0082】
第２の実施形態に係る制御機能５５１は、距離情報を検出するための超音波の送受信において、方向を変えながら超音波の送受信を行う。具体的には、制御機能５５１は、超音波の送受信方向を変化させる偏向走査によって、第１のスキャン位置から第３のスキャン位置の体表面を走査する。
【0083】
また、第２の実施形態に係る検出機能５５３は、超音波プローブ２の移動方向に沿った複数のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報をそれぞれ検出する。具体的には、検出機能５５３は、第１のスキャン位置において、被検体の体表に沿った第３のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。例えば、検出機能５５３は、偏向走査によって取得された超音波に基づいて、第３のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブにおける送受信面との距離情報を検出する。
【0084】
また、メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離情報が検出されるごとに、各スキャン位置の距離情報に基づくスキャン位置ごとのプローブ位置に超音波プローブ２を順次移動させる。具体的には、メカ制御機能５５４は、第１のスキャン位置における超音波スキャンが実行された後に、第３のスキャン位置に超音波プローブ２を移動させるとともに、第３のスキャン位置における被検体の体表面と送受信面との距離が第３のスキャン位置における距離情報に基づく距離となるように、超音波プローブ２を移動させる。
【0085】
また、第２の実施形態に係る制御機能５５１は、距離情報が検出されたスキャン位置のそれぞれにおいて、超音波スキャンを実行するように制御する。例えば、制御機能５５１は、第３のスキャン位置における超音波スキャンを制御する。
【0086】
図７は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１による自動スキャンの一例を説明するための図である。ここで、図７においては、横方向が超音波プローブ２の移動方向（Ｘ方向）を示し、縦方向が超音波プローブ２と被検体との距離方向（Ｚ方向）を示す。また、図７においては、説明の便宜上、超音波プローブ２の移動方向に沿ったスキャン対象部位（腕）の超音波画像の断面図を示しているが、実際には、スキャン対象部位の超音波画像はまだ収集されていない。
【0087】
第２の実施形態においては、例えば、超音波プローブ２を図７に示す初期位置に移動した後、制御機能５５１は、超音波プローブ２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。ここで、第２の実施形態においては、制御機能５５１は、超音波の送受信方向を変化させる偏向走査によって、現時点の超音波プローブ２の位置よりも移動方向で先となる位置に対応する被検体の体表面を走査する。
【0088】
例えば、制御機能５５１は、超音波プローブ２が図７における初期位置に配置された状態で、スキャン位置Ｐ１～Ｐ３（第３のスキャン位置）に対応する（各位置に相当する）体表面に対して超音波を送受信する。検出機能５５３は、制御機能５５１によって収集された反射波データに基づいて、超音波プローブ２と各スキャン位置に対応する体表面までの距離を検出し、検出した距離に基づいて、各スキャン位置に超音波プローブ２が配置された場合の、超音波プローブ２から体表面までの距離を算出する。
【0089】
図８は、第２の実施形態に係る検出機能５５３による処理の一例を説明するための図である。なお、図８では、スキャン位置Ｐ１及びスキャン位置Ｐ２における距離の算出のみを示す。例えば、図８の上段の図に示すように、制御機能５５１が、超音波の送受信方向を変化させながら超音波プローブ２から被検体の方向に超音波を送信すると、検出機能５５３は、各角度からの反射波データに基づいて、各角度における被検体の体表面までの距離を算出する。すなわち、検出機能５５３は、各角度における被検体の体表面の位置を検出する。
【0090】
そして、検出機能５５３は、例えば、図８の中段の図に示すように、スキャン位置Ｐ１、スキャン位置Ｐ２に対応する体表面を検出し、検出した体表面にて反射された反射波データの角度をそれぞれ抽出する。そして、検出機能５５３は、抽出した角度における距離情報と、現時点の超音波プローブ２の位置から各スキャン位置までのＸ方向の距離とを用いて、各スキャン位置に超音波プローブ２が配置された場合の超音波プローブ２の送受信面と体表面との距離を算出する。
【0091】
例えば、検出機能５５３は、図８の下段の図に示すように、矢印ｂ１で示す距離と距離ｃとを用いて、超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ１に配置された場合の超音波プローブ２の送受信面と体表面との距離を算出する。一例を挙げると、検出機能５５３は、３平方の定理に基づいて、超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ１に配置された場合の超音波プローブ２の送受信面と体表面との距離を算出する。同様に、検出機能５５３は、矢印ｂ２で示す距離と距離２ｃとを用いて、超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ２に配置された場合の超音波プローブ２の送受信面と体表面との距離を算出する。
【0092】
このように、検出機能５５３は、制御機能５５１による超音波の偏向走査によって収集された反射波データに基づいて、複数のスキャン位置における距離情報を同時に検出する。例えば、検出機能５５３が、図７におけるスキャン位置Ｐ１～Ｐ３までの距離情報を検出すると、メカ制御機能５５４は、スキャン位置Ｐ１～Ｐ３におけるプローブ位置をそれぞれ導出して、超音波プローブ２をプローブ位置に移動させるようにメカ機構６を制御する。
【0093】
例えば、メカ制御機能５５４は、第１の機構部６２１における駆動部及び第２の機構部６２２における駆動部を駆動させることで、図７の矢印ａ６に示すように、超音波プローブ２を移動させる。制御機能５５１は、超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ１に到達すると、超音波プローブ２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。画像生成機能５５２は、生成した超音波画像データをメモリ５４に格納する。ここで、画像生成機能５５２は、超音波画像データの位置情報として、メカ機構６の駆動量（例えば、第１の機構部６２１における駆動量）を対応付けて格納することもできる。
【0094】
スキャン位置Ｐ１における超音波画像の収集が終了すると、メカ制御機能５５４は、第１の機構部６２１における駆動部及び第２の機構部６２２における駆動部を駆動させることで、図７の矢印ａ７に示すように、超音波プローブ２をスキャン位置Ｐ２におけるプローブ位置に移動させる。そして、スキャン位置Ｐ２における超音波画像の収集が終了すると、メカ制御機能５５４は、第１の機構部６２１における駆動部及び第２の機構部６２２における駆動部を駆動させることで、図７の矢印ａ８に示すように、超音波プローブ２をスキャン位置Ｐ３におけるプローブ位置に移動させる。
【0095】
プローブ位置を導出したスキャン位置まで超音波プローブ２が移動されると、制御機能５５１が、再度偏向走査を行い、検出機能５５３が複数のスキャン位置に距離情報を算出する。このように、第２の実施形態に係る超音波診断装置１においては、複数のスキャン位置における距離情報を同時に検出して、各スキャン位置における超音波画像の収集を逐次的に実行する。
【0096】
なお、上述した実施形態では、制御機能５５１が超音波の送受信方向を電子的に変化させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、超音波プローブ２を把持するメカ機構６によって超音波の送受信方向を変化させる場合でもよい。かかる場合には、メカ機構６は、超音波プローブ２の移動方向に沿って超音波プローブ２を回転移動させる機構部を有する。そして、メカ制御機能５５４は、当該機構部の駆動部を駆動させることで、超音波プローブ２を移動方向に沿って回転移動させる。制御機能５５１は、回転移動中に超音波を送受信する。検出機能５５３は、駆動部の駆動量の情報（超音波プローブ２の角度の情報）と、各角度において受信した反射波データに基づいて、各スキャン位置に相当する体表面の位置を検出する。
【0097】
次に、図９を用いて、第２の実施形態に係る超音波診断装置１の処理について説明する。図９は、第２の実施形態に係る超音波診断装置１の処理の手順を説明するためのフローチャートである。ここで、図９に示すステップＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０６、Ｓ２０７、Ｓ２０９は、処理回路５５がメモリ５４からメカ制御機能５５４に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。また、ステップＳ２０２は、処理回路５５がメモリ５４から制御機能５５１及び検出機能５５３に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。ステップＳ２０５、Ｓ２０８は、処理回路５５がメモリ５４から制御機能５５１に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。
【0098】
第２の実施形態に係る超音波診断装置１では、処理回路５５が、超音波プローブ２を初期位置に移動させる（ステップＳ２０１）。そして、処理回路５５は、ｎ個のスキャン位置について、距離情報を取得するように制御して（ステップＳ２０２）、取得された距離情報がｎ個であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【0099】
ここで、１回の偏向走査によって収集される距離情報が取得されるスキャン位置の数は、偏向可能な角度と、スキャン間隔によって決定される。また、取得された距離情報がｎ個であるか否かの判定は、例えば、検出機能５５３によって検出される距離情報に基づいて判定される場合でもよい。かかる場合には、例えば、処理回路５５は、各スキャン位置で検出した距離情報を比較して、隣接するスキャン位置で検出した距離情報間での差分が閾値以上となった場合に、差分が閾値以上となった距離情報間において後側のスキャン位置がスキャン対象部位から外れたと判定して、取得した距離情報をカウントせずに、取得された距離情報がｎ個ではないと判定する場合でもよい。
【0100】
一例を挙げると、スキャン位置Ｐ２における距離情報とスキャン位置Ｐ３における距離情報との差分が閾値以上となった場合に、処理回路５５は、スキャン位置Ｐ３の距離情報をカウントしない。
【0101】
ステップＳ２０３の判定において、ｎ個取得している場合（ステップＳ２０３肯定）、処理回路５５は、次のスキャン位置の距離情報に基づいて、超音波プローブ２を最適位置（プローブ位置）に移動させる（ステップＳ２０４）。その後、処理回路５５は、スキャン位置における超音波画像を収集して（ステップＳ２０５）、未収集のスキャン位置があるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【0102】
ここで、未収集のスキャン位置がある場合には（ステップＳ２０６肯定）、処理回路５５は、ステップＳ２０４に戻って処理を継続する。一方、未収集のスキャン位置がない場合には（ステップＳ２０６否定）、処理回路５５は、ステップＳ２０２に戻って処理を継続する。
【0103】
ステップＳ２０３の判定において、ｎ個取得していない場合（ステップＳ２０３否定）、処理回路５５は、次のスキャン位置の距離情報に基づいて、超音波プローブ２を最適位置（プローブ位置）に移動させる（ステップＳ２０７）。その後、処理回路５５は、スキャン位置における超音波画像を収集して（ステップＳ２０８）、未収集のスキャン位置があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。
【0104】
ここで、未収集のスキャン位置がある場合には（ステップＳ２０９肯定）、処理回路５５は、ステップＳ２０７に戻って処理を継続する。一方、未収集のスキャン位置がない場合には（ステップＳ２０９否定）、処理回路５５は、処理を終了する。
【0105】
上述したように、第２の実施形態によれば、検出機能５５３は、超音波プローブ２の移動方向に沿った複数のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報をそれぞれ検出する。メカ制御機能５５４は、検出機能５５３によって距離情報が検出されるごとに、各スキャン位置の距離情報に基づくスキャン位置ごとのプローブ位置に超音波プローブ２を順次移動させる。
【0106】
すなわち、検出機能５５３は、第１のスキャン位置において、被検体の体表に沿った第３のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブ２における送受信面との距離情報を検出する。メカ制御機能５５４は、第１のスキャン位置における超音波スキャンが実行された後に、第３のスキャン位置に超音波プローブ２を移動させるとともに、第３のスキャン位置における被検体の体表面と送受信面との距離が第３のスキャン位置における距離情報に基づく距離となるように、超音波プローブ２を移動させる。制御機能５５１は、第３のスキャン位置における超音波スキャンを制御する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、自動スキャンに係る時間をさらに短縮させることができ、ロボットによる走査をより効率化することを可能にする。
【0107】
また、第２の実施形態によれば、制御機能５５１は、超音波の送受信方向を変化させる偏向走査によって、第１のスキャン位置から第３のスキャン位置の体表面を走査する。検出機能５５３は、偏向走査によって取得された超音波に基づいて、第３のスキャン位置における被検体の体表面と超音波プローブにおける送受信面との距離情報を検出する。従って、第２の実施形態に係る超音波診断装置１は、複数のスキャン位置における距離情報の同時検出を容易に行うことを可能にする。
【0108】
（第３の実施形態）
さて、これまで第１～第２の実施形態について説明したが、上述した第１～第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
さて、これまで第１～第２の実施形態について説明したが、上述した第１～第２の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
【0109】
上述した第１～第２の実施形態では、単一の超音波プローブ２によって距離計測と超音波スキャンを実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、距離計測に用いられる超音波プローブと超音波スキャンに用いられる超音波プローブとが備えられる場合でもよい。
【0110】
かかる場合には、第３の実施形態に係る超音波プローブ２は、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブとを含む。第３の実施形態に係る検出機能５５３は、第１の超音波プローブによって送受信された超音波に基づいて、被検体の体表面と超音波プローブの送受信面との距離情報を検出する。第３の実施形態に係る制御機能５５１は、第２の超音波プローブによる超音波の送受信を制御することで、被検体の超音波スキャンを制御する。
【0111】
ここで、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブは、同一筐体に含まれる場合でもよく、或いは、異なる筐体内に含まれる場合でもよい。以下、図１０及び図１１を用いて、第３の実施形態に係る超音波プローブの一例を説明する。図１０及び図１１は、第３の実施形態に係る超音波プローブの一例を説明するための図である。なお、図１０においては、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブが、同一筐体に含まれる場合を示す。図１１は、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブが、異なる筐体に含まれる場合を示す。
【0112】
図１０に示すように、第３の実施形態に係る超音波プローブ２は、筐体内に圧電振動子群２１と、圧電振動子群２２とを有する。各圧電振動子には、整合層とバッキング材等がそれぞれ設けられる。そして、各圧電振動子は、送受信回路５１から供給される駆動信号に基づき、それぞれ超音波を発生する。
【0113】
例えば、圧電振動子群２１（第２の超音波プローブ）は、制御機能５５１による制御のもと送受信回路５１から供給された駆動信号に基づいて、被検体に対して超音波を送受信することで、生体情報を収集するための超音波スキャンを実行する。また、例えば、圧電振動子２２（第１の超音波プローブ）は、制御機能５５１による制御のもと送受信回路５１から供給された駆動信号に基づいて、被検体に対して超音波を送受信することで、距離情報を収集するための超音波スキャンを実行する。
【0114】
図５を用いて、第３の実施形態に係る超音波プローブ２による処理の一例を説明すると、例えば、超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ１に到達すると、制御機能５５１は、超音波プローブ２における圧電振動子２２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。検出機能５５３は、画像生成機能５５２から受信した超音波画像データを用いて、スキャン対象部位の体表面と超音波プローブ２における超音波の送受信面との距離を算出する。
【0115】
超音波プローブ２と体表面との距離が検出されると、メカ制御機能５５４は、検出された距離情報に基づいて導出されるプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。
【0116】
超音波プローブ２がプローブ位置に移動されると、制御機能５５１は、超音波プローブ２における圧電振動子２１から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。被検体の体表面に沿った各スキャン位置において、上記した処理が実行される。
【0117】
また、第１の超音波プローブと第２の超音波プローブが異なる筐体内に含まれる場合、例えば、図１１に示すように、第３の実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２（第２の超音波プローブ）と、超音波プローブ２ａ（第１の超音波プローブ）とを有する。各超音波プローブは、送受信回路５１から供給される駆動信号に基づき、それぞれ超音波を発生する。
【0118】
例えば、超音波プローブ２は、制御機能５５１による制御のもと送受信回路５１から供給された駆動信号に基づいて、被検体に対して超音波を送受信することで、生体情報を収集するための超音波スキャンを実行する。また、例えば、超音波プローブ２ａは、制御機能５５１による制御のもと送受信回路５１から供給された駆動信号に基づいて、被検体に対して超音波を送受信することで、距離情報を収集するための超音波スキャンを実行する。
【0119】
図５を用いて、第３の実施形態に係る超音波プローブ２及び超音波プローブ２ａによる処理の一例を説明すると、例えば、超音波プローブ２ａがスキャン位置Ｐ１に到達すると、制御機能５５１は、超音波プローブ２ａから超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。検出機能５５３は、画像生成機能５５２から受信した超音波画像データを用いて、スキャン対象部位の体表面と超音波プローブ２ａにおける超音波の送受信面との距離を算出する。
【0120】
超音波プローブ２ａと体表面との距離が検出されると、メカ制御機能５５４は、検出された距離情報に基づいて導出されるプローブ位置に超音波プローブ２を移動させるようにメカ機構６を制御する。ここで、メカ制御機能５５４は、超音波プローブ２と超音波プローブ２ａとがメカ機構６に保持された状態での送受信面の位置の違いを考慮して、プローブ位置を導出する。すなわち、超音波プローブ２と超音波プローブ２ａとがメカ機構６に保持された状態で、鉛直方向におけるそれぞれの送受信面の位置が同一である場合には、メカ制御機能５５４は、超音波プローブ２と超音波プローブ２ａの送受信面の位置に違いがないものとして、検出された距離情報からプローブ位置を導出する。
【0121】
一方、超音波プローブ２と超音波プローブ２ａとがメカ機構６に保持された状態で、鉛直方向におけるそれぞれの送受信面の位置が異なる場合には、メカ制御機能５５４は、鉛直方向における送受信面の位置の差と、検出された距離情報とからプローブ位置を導出する。例えば、メカ制御機能５５４は、検出された距離情報に対して、鉛直方向における送受信面の位置の差をオフセット情報として加え、オフセット情報を加えた後の距離情報に基づいてプローブ位置を導出する。
【0122】
超音波プローブ２がスキャン位置Ｐ１におけるプローブ位置に移動されると、制御機能５５１は、超音波プローブ２から超音波を送信して、反射波を受信するように、送受信回路５１を制御する。そして、画像生成機能５５２は、送受信回路５１によって生成された反射波データに基づいて、超音波画像データを生成する。被検体の体表面に沿った各スキャン位置において、上記した処理が実行される。
【0123】
上述した第１～第２の実施形態では、メカ機構６における第１の機構部６２１及び第２の機構部６２２のみを用いる自動スキャンの例について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、第３の機構部６２３が用いられる場合でもよい。
【0124】
また、上述した実施形態では、超音波プローブ２が装置本体５にケーブルを介して接続される場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、超音波プローブによる超音波の送受信が無線で制御される場合であってもよい。かかる場合には、例えば、超音波プローブのプローブ本体に送受信回路が内蔵され、超音波プローブによる超音波の送受信は、無線によって他の装置から制御される。本実施形態に係る超音波診断装置は、このような無線式の超音波プローブのみを含む形態のものであってもよい。
【0125】
また、上述した実施形態では、超音波診断装置１が各種処理を実行する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、超音波診断装置１が実行するものとして説明した処理の一部をメカ機構６にて実行する場合でもよい。また、例えば、超音波診断装置１が実行するものとして説明した処理の全部を、超音波スキャン支援装置としてのメカ機構６において実行する場合でもよい。
【0126】
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。
【0127】
なお、上記の実施形態の説明で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【0128】
また、上述した実施形態で説明した処理方法は、あらかじめ用意された処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ及びＳＤカードメモリ等のＦｌａｓｈメモリ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【0129】
以上、説明したとおり、実施形態によれば、ロボットによる走査を効率化することを可能にする。
【0130】
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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
【符号の説明】
【0131】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
６ メカ機構
５５１ 制御機能
５５３ 検出機能
５５４ メカ制御機能
２ 超音波プローブ
６ メカ機構
５５１ 制御機能
５５３ 検出機能
５５４ メカ制御機能
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】