JP7434095B2 - 超音波診断装置及びプログラム - Google Patents

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、超音波診断装置及びプログラムに関する。

検査対象となる領域に対して、超音波探触子を用いることにより得られる画像が小さい場合には、例えば、超音波探触子を操作させながら複数の画像を撮像し、画像合成によって検査対象となる領域の画像を生成する。この場合、合成画像を生成するために必要な画像をもれなく収集する必要がある。そこで、機械的な制御によるスキャンを実施したり、ボディマーク上の超音波探触子の移動軌跡を塗りつぶしたりする技術がある。

しかし、画像を撮像する際に、時相情報と連動したものとなっていないことから、検査に必要な特定の時相に対応した画像が得られているかを確認することが難しく、画像の収集漏れやそれに伴う画像の再収集が必要となる場合があった。

特開２００６－２２３３８９号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題は、画像の時空間的な収集状況を確認することができるようにすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

実施形態の超音波診断装置は、取得部と、位置特定部と、時相特定部と、表示制御部と、を持つ。取得部は、超音波探触子から送信された超音波信号が被検体で反射された反射エコー信号に基づく前記被検体の画像を取得する。位置特定部は、前記画像を取得した前記被検体における取得位置を特定する。時相特定部は、前記画像を取得した特定時相領域を特定する。表示制御部は、特定された前記取得位置および前記時相に基づいて、少なくとも１つの特定時相領域における前記被検体上の前記画像の取得範囲を表示部に表示させる。

第１実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図。 表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 超音波診断装置１００の処理の一例を示すフローチャート。 第２実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 第３実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 第４実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 第５実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図。 第５実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 第６実施形態の超音波診断装置１００の処理の一例を示すフローチャート。 第７実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図。 第７実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図。 第８実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図。

以下、図面を参照しながら、実施形態の超音波診断装置及びプログラムについて説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図である。超音波診断システム１は、入出力インターフェース１０と、超音波探触子２０と、磁気センサ３０と、脈拍センサ４０と、超音波診断装置１００と、を備える。

入出力インターフェース１０は、例えば、入力部１２と、表示部１４と、を備える。入力部１２は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネルなどの物理的な操作部品を備える。入力部１２は、操作者による操作部品の操作量等に基づいて、操作情報、検査対象情報、及び時相領域情報を生成する。

操作情報は、超音波探触子２０の制御に関する情報である。検査対象情報は、超音波探触子２０を用いて検査する被検体の対象となる部位（以下、「検査対象部位」という）、例えば「脚部」、「腹部」などの空間的な領域を指定するための情報である。時相領域情報は、検査対象となる時相領域（以下「特定時相領域」という）を設定する範囲を指示する情報である。特定時相領域は、例えば、血管の拡張期と収縮期の繰り返しにおける「拡張期」「拡張期初期」「拡張期から収縮期への移行時」などの時間的な領域である。入力部１２は、生成した操作情報、検査対象情報、及び時相領域情報を超音波診断装置１００に出力する。

入力部１２はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。入力部１２は、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、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路でもよい。

表示部１４は、例えば、医師や技師などの操作者が視認可能な画像を表示する位置に配置される。表示部１４は、超音波診断装置１００により出力される情報に基づく画像を表示する。表示部１４は、例えば、ディスプレイでもよいし、画像を投影するプロジェクタでもよい。入力部１２がタッチパネルである場合、タッチパネルは、表示部１４としても機能する。

超音波探触子２０は、被検体に向けて超音波信号を送信する。超音波探触子２０は、被検体に反射した反射エコー信号を受信する。超音波探触子２０は、受信した反射エコー信号に基づいて反射波情報を生成する。超音波探触子２０は、生成した反射波情報を超音波診断装置１００に出力する。

磁気センサ３０は、例えば、超音波探触子２０に敷設されている。磁気センサ３０は、超音波探触子２０に内蔵されていてもよい。磁気センサ３０は、例えば、磁場の変化に基づいて超音波探触子２０の位置を検出する。磁気センサ３０は、検出した超音波探触子２０の位置を位置情報として超音波診断装置１００に出力する。

脈拍センサ４０は、超音波診断装置１００に付属して設けられている。脈拍センサ４０は、被検体の生体情報としての脈拍情報を取得する。脈拍センサ４０は、被検体を検査する際に、被検体の身体、例えば手首に取り付けられる。被検体の身体に取り付けられた脈拍センサ４０は、被検体の脈拍を検出する。脈拍センサ４０は、検出した脈拍に基づく脈拍情報を超音波診断装置１００に出力する。

超音波診断装置１００は、例えば、送受信回路１１０と、処理回路１２０と、を備える。送受信回路１１０は、入出力インターフェース１０や超音波探触子２０等のデバイスとの間で各種情報の送受信を行う。さらに、送受信回路１１０は、例えば、超音波探触子２０に送信電圧を付与する。

送受信回路１１０は、超音波探触子２０により出力された反射波情報を受信する。送受信回路１１０は、受信した反射波情報をデジタル信号に変換する。送受信回路１１０は、デジタル信号に変換した反射波情報を処理回路１２０に出力する。送受信回路１１０は、入力部１２により出力された操作情報、検査対象情報、及び時相領域情報を受信する。

送受信回路１１０は、磁気センサ３０により出力された位置情報を受信する。送受信回路１１０は、脈拍センサ４０により出力された脈拍情報を受信する。送受信回路１１０は、受信した位置情報、脈拍情報、操作情報、検査対象情報、及び時相領域情報を処理回路１２０に出力する。

処理回路１２０は、例えば、取得機能１２２と、制御機能１２４と、生成機能１２６と、位置特定機能１２８と、時相特定機能１３０と、設定機能１３２と、表示制御機能１３４と、を備える。処理回路１２０は、例えば、ハードウェアプロセッサが記憶装置（記憶回路）に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。

ハードウェアプロセッサとは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、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）または複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device; ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array; ＦＰＧＡ）などの回路（circuitry）を意味する。記憶装置にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェア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。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、複数の構成要素を１つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。プログラムは、非一時的（ハードウェアの）記憶媒体に記憶されていてもよい。

取得機能１２２は、送受信回路１１０により出力された反射波情報、操作情報、検査対象情報、時相領域情報、位置情報、及び脈拍情報を取得する。取得機能１２２は、取得した反射波情報を生成機能１２６に出力する。取得機能１２２は、取得した操作情報を制御機能１２４に出力する。取得機能１２２は、取得した検査対象情報及び時相領域情報を設定機能１３２に出力する。取得機能１２２は、取得した位置情報を位置特定機能１２８に出力する。取得機能１２２は、取得した脈拍情報を時相特定機能１３０及び表示制御機能１３４に出力する。取得機能は、取得部の一例である。

制御機能１２４は、入力部１２により出力された操作情報に基づいて、超音波探触子２０に送信電圧を特定する。制御機能１２４は、特定した送信電圧に応じた送受信条件を生成する。制御機能１２４は、生成した送受信条件に応じた送信電圧を超音波探触子２０に対して、送受信回路１１０のパルサーに付与させる。

生成機能１２６は、超音波探触子２０により出力された反射波情報に基づいて、被検体内の画像である超音波画像を生成して。生成機能１２６は、生成した超音波画像を取得機能１２２に出力する。取得機能１２２は、取得した超音波画像を表示制御機能１３４に出力する。取得機能１２２は、取得部の一例である。生成機能１２６が取得部として機能する。制御機能１２４及び生成機能１２６は、処理回路１２０の外部に設けられていてもよい。生成機能１２６が処理回路１２０の外部に設けられる場合、生成機能１２６は、生成した超音波画像を取得機能１２２に出力する。生成機能１２６は、取得機能１２２に代えて、表示制御機能１３４に超音波画像を出力してもよい。

位置特定機能１２８は、磁気センサ３０により出力された位置情報に基づいて、超音波探触子２０の位置であり、超音波探触子２０が超音波画像を取得した被検体における空間的な位置である取得位置を特定する。位置特定機能１２８は、特定した取得位置を示す取得位置情報を表示制御機能１３４に出力する。位置特定機能１２８は、位置特定部の一例である。

時相特定機能１３０は、脈拍センサ４０により出力された脈拍情報に基づいて、超音波画像を生成するための反射エコー信号を超音波探触子２０が受信した、時間的な情報としての時相を特定する。時相特定機能１３０は、特定した時相を示す時相情報を生成して表示制御機能１３４に出力する。時相特定機能１３０は、例えば、脈拍情報以外の被検体において周期的または非周期的に変動する情報生体情報、例えば、心拍情報や呼吸情報に基づいて時相を特定してもよい。時相特定機能１３０は、時相特定部の一例である。

設定機能１３２は、超音波探触子２０により出力された位置情報を用いて位置情報を同期させる。設定機能１３２は、入力部１２により出力された検査対象情報に基づいて、被検体上における検査対象部位の取得範囲を設定する。設定機能１３２は、複数の取得範囲を操作者に提示して、その中から設定する取得範囲を選択させてもよい。

設定機能１３２は、脈拍センサ４０により出力された脈拍情報に基づいて、生体情報である脈拍情報の時間変化を示す時間変化情報を生成し、表示制御機能１３４に出力する。表示制御機能１３４は、出力された時間変化情報を可視化して表示部１４に表示させる。時間変化情報は、例えば、縦軸を血管の開度とし、横軸を時間とした座標空間における波形で表される。

設定機能１３２は、表示部１４に表示された時間変化情報の一部を操作者に指定させることにより、特定時相領域を操作者に設定させる。特定時相領域の時間的な長さは、操作者が調整可能である。入力部１２は、表示部１４に表示された時間変化情報の一部を操作者が指定可能とされている。入力部１２は、操作者が指定した時間変化情報の範囲に基づいて、時相領域情報を生成する。

設定機能１３２は、入力部１２により出力された時相領域情報に基づいて、検査対象部位の取得範囲を特定する特定時相領域を設定する。設定機能１３２は、特定時相領域を１つまたは複数設定する。第１実施形態において、設定機能１３２は、２つの特定時相領域を設定する。設定機能１３２は、設定した検査対象部位の取得範囲及び特定時相領域に基づく設定情報を表示制御機能１３４に出力する。特定時相領域は、設定機能１３２が設定したものではなく、例えば予め設定された領域でもよく、この場合、例えば、検査対象部位に応じて設定されていてもよく、検査の項目に応じて設定されていてもよい。設定機能１３２は、複数の特定時相領域を操作者に提示してその中から設定する特定時相領域を選択させてもよい。設定機能１３２は、設定部の一例である。

表示制御機能１３４は、取得機能１２２により出力された超音波画像を表示部１４に表示させる。表示制御機能１３４は、入力部１２により出力された検査対象情報に基づいて、ボディマークを示す画像を生成して、表示部１４に表示させる。ボディマークは、例えば、検査対象部位を模擬的な画像で示す情報である。例えば、検査対象部位が脚部である場合には、表示制御機能１３４は、脚部を模した画像を表示部１４に表示させる。

表示制御機能１３４は、取得機能１２２により出力された超音波画像に対して、位置特定機能１２８により出力された取得位置情報に基づく取得位置及び時相特定機能１３０により出力された時相情報に基づく時相をラベリングする。表示制御機能１３４は、設定機能１３２により出力された設定情報に基づいて、超音波画像にラベリングされた時相（以下「ラベリング時相」という）が特定時相領域に含まれるか否を判定する。

表示制御機能１３４は、ラベリング時相が特定時相領域に含まれる場合に、超音波画像にラベリングされた取得位置（以下「ラベリング取得位置」という）に基づいて、超音波画像が取得された被検体における取得位置を特定する。表示制御機能１３４は、取得位置を特定した後、特定された取得位置に基づいて、超音波画像の取得範囲を特定する。表示制御機能１３４は、特定した取得範囲を表示部１４に表示させる。表示制御機能１３４は、特定した取得範囲をボディマークの上に重畳表示させる。表示制御機能１３４は、表示制御部の一例である。

図２は、表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。表示制御機能１３４は、ここでは、「時相Ａ」「時相Ｂ」の２つの特定時相領域を表示部１４に表示させている。「時相Ａ」は、「拡張期」に相当する時相であり、「時相Ｂ」は、「収縮期」に相当する時相である。「時相Ａ」の時間的な長さは、「時相Ｂ」の時間的な長さよりも長く設定されている。

表示部１４には、超音波画像Ｒ１０、時間変化画像Ｒ２０、及び取得範囲表示画像Ｒ３０が表示される。時間変化画像Ｒ２０を示す波形における上を向いて凸となる部分は、血管が最も拡張した「拡張期」であり、下を向いて凸となる部分は、血管が最も収縮した「収縮期」である。

取得範囲表示画像Ｒ３０は、第１実施形態では、第１ボディマーク画像Ｒ３１Ａ及び第２ボディマーク画像Ｒ３１Ｂを含む。第１ボディマーク画像Ｒ３１Ａには、第１取得範囲画像Ｒ３２Ａが重畳表示され、第２ボディマーク画像Ｒ３１Ｂには第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂが重畳表示される。第１ボディマーク画像Ｒ３１Ａと第２ボディマーク画像Ｒ３１Ｂは同一形状をなす。第１取得範囲画像Ｒ３２Ａは、ラベリング時相が時相Ａ（拡張期）である超音波画像の取得位置を集めた範囲を示す。第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂは、ラベリング時相が時相Ｂ（収縮期）である超音波画像の取得位置を集めた範囲を示す。

第１取得範囲画像Ｒ３２Ａは、ラベリング時相が時相Ａ（拡張期）である超音波画像のラベリング取得位置に基づいて生成される画像である。第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂは、ラベリング時相が時相Ｂ（収縮期）である超音波画像のラベリング取得位置に基づいて生成される画像である。以下の説明においては、第１ボディマーク画像Ｒ３１Ａと第２ボディマーク画像Ｒ３１Ｂのいずれでもよい場合にボディマーク画像Ｒ３１とし、第１取得範囲画像Ｒ３２Ａと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂのいずれでもよい場合に取得範囲画像Ｒ３２とする。

表示制御機能１３４は、いずれも色付けされた視覚表示で第１取得範囲画像Ｒ３２Ａ及び第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂを表示部１４に表示させる。表示制御機能１３４は、ラベリング時相が異なる第１取得範囲画像Ｒ３２Ａ及び第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂを表示部１４に並んで表示させる。第１取得範囲画像Ｒ３２Ａと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂの色は、互いに同色でもよいし、異色でもよい。第１取得範囲画像Ｒ３２Ａ及び第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂは、色付け以外の視覚表示、例えば、ハッチングやテクスチャでもよいし、これらを複合的に用いてもよい。

次に、超音波診断装置１００における処理について、超音波診断を開始する前の処理を説明する。超音波診断を開始するにあたり、表示制御機能１３４は、操作者の入力部１２に対する操作に基づいて設定された取得範囲に対応するボディマーク画像Ｒ３１を表示部１４に表示させるとともに、同期処理を行う。同期処理として、表示制御機能１３４は、まず位置合わせのために、ボディマーク画像Ｒ３１の上に原点位置を示す原点画像を表示させる。この状態で、操作者が超音波探触子２０を操作して取得位置を原点画像に合わせる。このとき、操作者が、例えば図示しない指定ボタンを押下することで、表示制御機能１３４は、位置情報を同期する。表示制御機能１３４は、この同期処理をボディマーク画像Ｒ３１の上の２点で実行することで、方向を含めた位置同期を完了する。同期処理を実施する点数は、ボディマーク画像Ｒ３１の形状等によって変動する。

続いて、操作者は、時間変化画像Ｒ２０に示される周期の一部を指定して、特定時相領域を設定する。時間変化画像Ｒ２０としては、例えば、１周期以上の脈拍の時間変化を示すグラフが描画されている。操作者は、入力部１２を操作することにより、特定時相領域の始点と終点をそれぞれ指定することで、特定時相領域を設定する。第１実施形態において、特定時相領域は２つ設定されている。こうして、操作者は、取得領域及び特定時相領域の設定と同期処理をした後に、超音波診断を開始する。取得領域や特定時相領域は、あらかじめ設定されていてもよい。

次に、超音波診断装置１００における処理について説明する。図３は、超音波診断装置１００の処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、同期処理と、取得領域及び特定時相領域の設定が終了した後の処理について説明する。超音波診断装置１００は、例えば、超音波探触子２０が反射波情報を超音波診断装置１００に出力するごとに、図３に示すフローチャートを実行する。超音波診断装置１００の生成機能１２６は、まず、超音波探触子２０により出力された反射波情報に基づいて超音波画像を生成し、取得機能１２２に出力する。取得機能１２２は、生成機能１２６により出力された超音波画像を取得する（ステップＳ１０１）。

超音波画像を取得するにあたり、超音波診断装置１００は、超音波探触子２０に超音波信号を送信させて反射エコー信号を受信させる。超音波診断装置１００は、超音波探触子２０により出力された反射波情報を取得機能１２２において取得した反射波情報に基づいて、生成機能１２６により超音波画像を生成して取得する。超音波診断装置１００では、同様の処理を複数回繰り返すことにより、複数の超音波画像を生成して収集する。

超音波画像を取得したら、位置特定機能１２８は、取得位置を特定し、時相特定機能１３０は、時相を特定する。続いて、表示制御機能１３４は、位置特定機能１２８が特定した取得位置及び時相特定機能１３０が特定した時相を超音波画像にラベリングする（ステップＳ１０３）。

続いて、表示制御機能１３４は、設定機能１３２により出力された設定情報に基づいて、超音波画像にラベリングされた時相が特定時相領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。超音波画像にラベリングされた時相が特定時相領域に含まれないと判定した場合、超音波診断装置１００は、ステップＳ１１５に進む。

超音波画像にラベリングされた時相が特定時相領域に含まれると判定した場合、表示制御機能１３４は、取得した超音波画像にラベリングされた取得位置が、過去に取得した超音波画像（以下「取得済超音波画像」という）のうち、最も近い超音波画像の取得位置との位置のずれを算出する。表示制御機能１３４は、算出した位置のずれが所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

算出した位置のずれが所定の閾値以下であると判定した場合、表示制御機能１３４は、今回取得した超音波画像の取得位置と、取得済超音波画像の取得位置の間を取得済とする（ステップＳ１０９）。算出した位置のずれが所定の閾値以下でない（閾値を超える）と判定した場合、表示制御機能１３４は、取得した超音波画像の取得位置を取得済とする（ステップＳ１１１）。

続いて、表示制御機能１３４は、今回取得した超音波画像の取得位置に基づいて、取得した超音波画像にラベリングされた時相に対応する取得範囲画像Ｒ３２を更新する（ステップＳ１１３）。続いて、表示制御機能１３４は、更新した取得範囲画像Ｒ３２を、ボディマーク画像Ｒ３１とともに、表示部１４に表示させる。こうして、超音波診断装置１００は、図３に示す処理を終了する。

第１実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、取得機能１２２が取得した超音波画像に時相をラベリングし、特定時相領域ごとに超音波画像を取得した位置を算出する。超音波診断装置１００は、特定時相領域ごとの超音波画像を取得した位置に基づいて、取得範囲画像Ｒ３２を生成し、ボディマーク画像Ｒ３１とともに表示部１４に表示させる。このため、操作者は、特定時相領域ごとに超音波画像が不足する領域を容易に認識することができるので、超音波画像が不足する時相を容易に認識することができる。したがって、画像の時空間的な収集状況を確認することができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００では、超音波探触子２０に設けられたセンサである磁気センサ３０の検出結果に基づいて、取得位置を特定する。このため、取得位置を特定するために別途部材を設けることなく、取得位置を容易に特定することができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００において、時相特定機能１３０は、脈拍センサ４０により出力された脈拍情報に基づいて、超音波探触子２０が超音波画像を取得した時相を特定する。このため、超音波画像を取得した時相を容易に特定することができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００において、設定機能１３２は、入力部１２により出力された時相領域情報に基づいて、時相を特定するための特定時相領域を設定する。このため、特定時相領域を容易に設定することができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、ボディマーク画像Ｒ３１を表示部１４に表示させ、ボディマーク画像Ｒ３１の上に取得範囲画像Ｒ３２を重畳表示させる。このため、ボディマーク画像Ｒ３１の上における超音波画像の取得状況を分かりやすく表示することができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、ラベリング時相が異なる第１取得範囲画像Ｒ３２Ａ及び第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂを表示部１４に並んで表示させる。このため、混同しにくいようにして取得範囲画像を操作者に認識させることができる。

第１実施形態の超音波診断装置１００では、脈拍センサ４０を用いて時相を検出して特定するが、時相は他の検出手段などで検出して特定してもよい。例えば、被検体の心拍を検出する心拍センサを用いてもよい。あるいは、被検体の心周期を測定したり予め測定して記憶しておいたりして、超音波診断を介する開始点を測定した後、被検体の心周期を用いて時相を特定してもよい。これらの装置を用いることにより、超音波画像を取得する時相を多様な形で特定することができる。

第１実施形態では、取得範囲画像をボディマーク画像Ｒ３１に重畳表示させるが、ボディマーク画像Ｒ３１以外に表示させてもよく、例えば、被検体のリファレンス画像を撮像し、撮像したリファレンス画像に取得範囲画像を重畳表示させてもよい。リファレンス画像は、例えば、ＣＴ（Computed Tomography）画像、ＭＲ（Magnetic Resonance）画像、ＵＬ（ultrasonography）画像、写真画像でよい。取得範囲画像は、ボディマーク画像Ｒ３１等に重畳させることなく表示させてもよいし、ボディマーク画像Ｒ３１等を表示させることなく取得範囲画像を表示させてもよい。リファレンス画像等を利用することにより、ボディマーク画像Ｒ３１を作成しないで済ませることができる。

表示制御機能１３４は、操作者による入力部１２の操作により、表示部１４に表示される取得範囲画像を拡大して表示するようにしてもよい。表示部１４に複数の取得範囲画像Ｒ３２が表示される場合において、表示制御機能１３４は、複数の取得範囲画像Ｒ３２のうちの１を指定する操作者による入力部１２の操作があったときに、指定された画像を拡大指定表示するようにしてもよい。

第１実施形態において、特定時相領域は２つ設定されるが、特定時相領域は、１つのみ設定されてもよいし、２以上設定されてもよい。特定時相領域が２以上設定される場合、表示制御機能１３４は、全ての特定時相領域に対する取得範囲を表示部１４に表示させてもよいし、一部の特定時相領域に対する取得範囲を表示部１４に表示させてもよい。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の超音波診断装置１００について説明する。第２実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態と比較して、表示制御機能１３４が表示部１４に表示させる画像が主に異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心として、第２実施形態について説明する。図４は、第２実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。図４では、表示部１４に表示される時間変化画像Ｒ２０及び取得範囲表示画像Ｒ３０を示し、超音波画像Ｒ１０の表示を省略している。

第２実施形態の超音波診断装置１００において、図１に示す表示制御機能１３４は、第１実施形態と同様、表示部１４に時間変化画像Ｒ２０及び取得範囲表示画像Ｒ３０を表示させる。第２実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、ここでは、時間変化画像Ｒ２０「時相Ｘ」「時相Ｙ」の２つの特定時相領域を含んで表示部１４に表示させている。「時相Ｘ」は、「時相Ｙ」よりも短く、「時相Ｙ」は「時相Ｘ」を含む関係にある。

第２実施形態の超音波診断装置１００において、取得範囲表示画像Ｒ３０は、ボディマーク画像Ｒ３１と、第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘと、第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙと、を含む。第１実施形態では、第１取得範囲画像Ｒ３２Ａと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｂが独立し、それぞれ第１ボディマーク画像Ｒ３１Ａ及び第２ボディマーク画像Ｒ３１Ｂの上に重畳表示されているが、第２実施形態では、第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙが重畳して表示される。表示制御機能１３４は、複数の取得範囲画像Ｒ３２を重畳して表示させる場合に、全ての取得範囲画像Ｒ３２をボディマーク画像Ｒ３１の上に重畳表示させてもよいし、一部の特定時相領域に対する取得範囲画像Ｒ３２をボディマーク画像Ｒ３１の上に重畳表示させてもよい。

第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘは、ラベリング時相が「時相Ｘ」である超音波画像のラベリング取得位置に基づいて生成される画像である。第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙは、ラベリング時相が「時相Ｙ」である超音波画像のラベリング取得位置に基づいて生成される画像である。

表示制御機能１３４は、第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘを例えば赤色で表示し、第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙを青色で表示する。このように、表示制御機能１３４は、重畳させる第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘ及び第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙの視覚表示が、互いに異なる視覚表示となるようにしている。

第２実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態の超音波診断装置１００と同様の作用効果を奏する。第２実施形態の超音波診断装置１００は、取得範囲表示画像Ｒ３０において、第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙが重畳して表示される。このため、検査者は第１取得範囲画像Ｒ３２Ｘと第２取得範囲画像Ｒ３２Ｙとを比較可能な状態で認識できるとともに、取得範囲表示画像Ｒ３０を表示するスペースを抑制することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態の超音波診断装置１００について説明する。第３実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態と比較して、表示制御機能１３４が表示部１４に表示させる画像が主に異なる。以下、第１実施形態との相違点を中心として、第３実施形態について説明する。図５は、第３実施形態の超音波診断装置１００における表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。図５では、表示部１４に表示される取得範囲表示画像Ｒ３０を示し、超音波画像Ｒ１０及び時間変化画像Ｒ２０の表示を省略している。

第３実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、取得範囲画像内の位置における超音波画像の収集率を算出する。表示制御機能１３４は、取得範囲画像内の位置ごとの超音波画像の収集率に応じて、取得範囲画像Ｒ３３の表示形態を調整する。収集率とは、例えば、単位領域における超音波画像が取得された領域の割合を示す。取得範囲表示画像Ｒ３０は、ボディマーク画像Ｒ３１と、取得範囲画像Ｒ３３と、を含む。取得範囲画像Ｒ３３は、例えば、表示位置によって濃淡が変動する画像である。

取得範囲画像Ｒ３３においては、図５に示すように、濃く表示された部分における超音波画像の収集率が高く、薄く表示された部分における超音波画像の収集率が高い。取得範囲画像Ｒ３３は、グラデーションをもって表示される。取得範囲画像は、収集率毎に区切られて表示されてもよい。図５では、取得範囲画像Ｒ３３に示される取得範囲における左下方の部位における超音波画像の収集率が高く、右上に行くほど超音波画像の取得率が低くなっている。

第３実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態の超音波診断装置１００と同様の作用効果を奏する。第３実施形態の超音波診断装置１００は、超音波画像の収集率に応じて、取得範囲画像Ｒ３３の表示形態を調整する。このため、超音波画像の収集率が低い位置を操作者が容易に把握することができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態の超音波診断装置１００について説明する。図６は、第４実施形態の超音波診断装置１００における表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。図６では、表示部１４に表示される取得範囲表示画像Ｒ３０を示し、超音波画像Ｒ１０及び時間変化画像Ｒ２０の表示を省略している。

第４実施形態の超音波診断装置１００において、取得機能１２２は、磁気センサ３０により出力された位置情報を表示制御機能１３４に出力する。表示制御機能１３４は、取得機能１２２により出力された位置情報に基づいて、ボディマーク画像Ｒ３１に対する超音波探触子２０の位置及び超音波探触子２０の中心位置を特定する。

表示制御機能１３４は、ボディマーク画像Ｒ３１及び取得範囲画像Ｒ３２のほか、特定した超音波探触子２０の位置を示す探触子位置画像Ｒ５０及び超音波探触子２０の中心位置を示す探触子中心位置画像Ｒ５１を表示部１４に表示させる。探触子位置画像Ｒ５０は、例えば、超音波探触子２０の送受信面の面積に相当する面積の領域を囲んで表示される。探触子中心位置画像Ｒ５１は、例えば、表示部１４に表示される探触子位置画像Ｒ５０における重心位置に配置され、例えば、バツ印で表示される。

第４実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態の超音波診断装置１００と同様の作用効果を奏する。第４実施形態の超音波診断装置１００において、表示制御機能１３４は、超音波探触子２０の位置を示す探触子位置画像Ｒ５０及びその中心位置を示す探触子中心位置画像Ｒ５１を、ボディマーク画像Ｒ３１及び取得範囲画像Ｒ３２とともに表示部１４に表示させる。このため、超音波画像を撮像できていない被検体の位置と超音波探触子２０との位置関係を操作者に容易に認識させることができる。したがって、超音波画像の収集をスムーズに進行させることができる。

（第５実施形態）
次に、第５実施形態の超音波診断装置１００について説明する。図７は、第５実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図である。第５実施形態の超音波診断システム１において、超音波診断装置１００は、処理回路１２０が速度検出機能１３６を備える。

速度検出機能１３６は、生成機能１２６が生成した超音波画像の特定位置をマーキングし、マーキングした特定位置の時間変化に基づいて、超音波探触子２０の移動速度を検出する。この場合、超音波診断装置１００は、例えば、超音波画像を解析することで特定位置をマーキングしてよい。超音波探触子２０の速度は、超音波探触子２０の送り速度である。速度検出機能１３６は、検出部の一例である。

速度検出機能１３６は、検出した超音波探触子２０の移動速度を表示制御機能１３４に出力する。表示制御機能１３４は、速度検出機能１３６により出力された超音波探触子２０の速度に基づいて、取得範囲画像内の位置における超音波画像を取得した際の超音波探触子２０の移動速度（以下、「撮像時移動速度」という）を特定する。表示制御機能１３４は、取得範囲画像内の位置ごとの撮像時移動速度に応じて、取得範囲画像Ｒ３５の表示形態を調整する。

図８は、第５実施形態の超音波診断装置１００における表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。取得範囲表示画像Ｒ３０は、ボディマーク画像Ｒ３１と、取得範囲画像Ｒ３５と、を含む。取得範囲画像Ｒ３５は、例えば、表示位置によって取得範囲画像の色や濃淡などの視覚表示が変動する画像である。

取得範囲画像Ｒ３５においては、図８示すように、例えば第１色、例えば赤色で濃く表示された部分では撮像時移動速度が速く、例えば第２色、例えば青色で濃く表示された部分では撮像時移動速度が遅い。撮像時移動速度が速い状態では、遅くなるほど色が薄く、撮像時移動速度が遅い状態では、早くなるほど色が薄くなるようにグラデーションをもって表示される。図８では、取得範囲画像Ｒ３５に示される取得範囲における左下方の部位における撮像時移動速度が速く、右上に行くほど撮像時移動速度が遅くなっている。撮像時移動速度は、速度毎に区切られて表示されてもよい。撮像時移動速度は、単色で表示されてもよい。

第５実施形態の超音波診断装置１００は、第１実施形態の超音波診断装置１００と同様の作用効果を奏する。第５実施形態の超音波診断装置１００は、撮像時移動速度に応じて、取得範囲画像Ｒ３３の表示形態を調整する。このため、取得範囲画像内における撮像時移動速度が速い領域と遅い領域を操作者が容易に把握することができる。

第５実施形態では、速度検出機能１３６により、超音波探触子２０の移動速度を検出するが、超音波探触子２０の移動速度は、他の検出手段などで検出してもよい。例えば、超音波探触子２０に設けられた速度センサを用いてもよいし、超音波探触子２０を含む光学画像を撮像するカメラなどを別途設け、このカメラで撮像した画像を画像処理することにより超音波探触子２０の移動速度を検出してもよい。

（第６実施形態）
次に、第６実施形態の超音波診断装置１００について説明する。第６実施形態の超音波診断装置１００は、例えば、取得機能１２２が取得した超音波画像に基づいて、超音波探触子２０の位置を検出する。この場合、超音波診断装置１００は、例えば、超音波画像を解析することで被検体の体の部位等を特定し、特定した体の部位の位置に応じて、超音波探触子２０の位置を検出する。以下に、第６実施形態の超音波診断装置１００において、超音波画像に取得位置及び時相をラベリングするまでの処理について説明する。

図９は、第６実施形態の超音波診断装置１００の処理の一例を示すフローチャートである。超音波診断装置１００は、例えば、超音波探触子２０が反射波情報を超音波診断装置１００に出力するごとに、図９に示すフローチャートを実行する。第６実施形態の超音波診断装置１００は、まず、生成機能１２６において、超音波探触子２０により出力された反射波情報に基づいて、超音波画像を生成し（ステップＳ２０１）、取得機能１２２に出力する。取得機能１２２は、取得した超音波画像を記憶装置に格納する。記憶装置は、超音波診断装置１００が超音波画像の取得を開始してから以後に取得機能１２２が取得した超音波画像を記憶している。

続いて、生成機能１２６は、超音波画像を解析して超音波画像内に血管を探索し、探索した血管の血管径を計測する（ステップＳ２０３）。続いて、生成機能１２６は、前回に生成機能１２６が取得した超音波画像との比較における血管の位置や血管径の変化に基づいて、超音波画像内の特定位置のずれを検出する（ステップＳ２０５）。続いて、生成機能１２６が検出した特定位置のずれに基づいて、位置特定機能１２８は超音波画像の取得位置を推定し、時相特定機能１３０は、超音波画像を生成するための反射エコー信号を超音波探触子２０が受信した時相を推定する（ステップＳ２０７）。

その後、超音波診断装置１００は、表示制御機能１３４において、位置特定機能１２８が推定した取得位置及び時相特定機能１３０が推定した時相を、取得機能１２２が取得した超音波画像にラベリングする（ステップＳ２０９）。こうして、超音波診断装置１００は、図９に示す処理を終了する。

第６実施形態の超音波診断装置１００は、超音波探触子２０により出力された反射波情報から生成した超音波画像に基づいて、超音波画像の取得位置及び時相を推定して超音波画像にラベリングする。このため、取得位置を検出するための磁気センサ３０などを設ける必要が無くなり、装置の簡素化に寄与することができる。

（第７実施形態）
次に、第７実施形態の超音波診断装置１００について説明する。図１０は、第７実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図である。第７実施形態の超音波診断装置１００では、第６実施形態の超音波診断装置１００と同様に、生成機能１２６は、取得した超音波画像を記憶装置に格納して収集する。第７実施形態の超音波診断装置１００は、例えば、収集した複数の超音波画像に基づいて、合成画像を作成する。

合成画像を作成する際には、合成画像を作成するための作成条件を満たす必要がある。第７実施形態の超音波診断装置１００は、判定機能１３８を備える。超音波診断装置１００は、作成条件を記憶装置に格納しており、判定機能１３８は、取得機能１２２が取得して収集した複数の超音波画像により、合成画像を作成するための作成条件が満たされるか否かを判定する。判定機能１３８は、特定時相領域ごとにそれぞれ作成条件を判定する。判定機能１３８は、判定部の一例である。

判定機能１３８は、生成機能１２６が生成して取得機能１２２が取得して収集された複数の超音波画像に基づいて、合成画像を作成するために必要となる取得位置の超音波画像を全て取集しているか否かを判定する。作成条件が満たされないと判定機能が判定した場合、表示制御機能１３４は、作成条件を満たすために不足している取得範囲（以下、「不足範囲」という）を特定する。表示制御機能１３４は、不足範囲を可視化して表示部１４に表示させる。

図１１は、第７実施形態の表示部１４が表示する画像の一例を示す図である。表示制御機能１３４は、取得範囲画像Ｒ４０とともに、不足範囲画像Ｒ６０を表示する。不足範囲画像Ｒ６０は、取得範囲画像Ｒ４０と明確に区切られて表示されている。不足範囲画像Ｒ６０は、取得範囲画像Ｒ４０との間でグラデーションをもって表示されてもよい。

例えば、血管の合成画像を作成しようとする際に、血管の一端、中間、他端をそれぞれ含む超音波画像を必要であるとする。このとき、取得機能１２２が、血管の一端及び他端の超音波画像については取得済であるが、血管の中間の超音波画像を取得していないとする。この場合には、表示制御機能１３４は、血管の一端及び他端の部分に取得範囲画像Ｒ４０を重畳させ、中間の部分に不足範囲画像を重畳させて表示部１４に表示させる。表示制御機能１３４は、合成画像を作成する上で必要な密度で超音波画像が収集できている領域がある場合に、その領域に拡張して収集範囲を表示するようにしてもよい。

第７実施形態の超音波診断装置１００は、表示制御機能１３４により、合成画像を作成するために必要となる超音波画像を取得するための取得範囲を表示部１４に表示させる。このため、合成画像を作成するために必要となる超音波画像を容易に取得することができる。さらには、超音波画像の収集状況を知らせることができるとともに、超音波画像の収集漏れを防ぐことができる。

（第８実施形態）
次に、第８実施形態の超音波診断装置１００について説明する。図１２は、第８実施形態の超音波診断システム１の機能構成を示すブロック図である。第８実施形態の超音波診断システム１は、超音波探触子２０を撮像するカメラ５０を備え、図１に示す磁気センサ３０を備えていない。超音波診断装置１００は、位置検出機能１４０を備える。カメラ５０は、撮像部の一例である。

カメラ５０は、超音波探触子２０を含む光学画像を撮像する。カメラ５０は、撮像した光学画像を超音波診断装置１００に出力する。超音波診断装置１００における位置検出機能１４０は、カメラ５０により出力された光学画像を画像処理することにより、超音波探触子２０の位置を検出する。位置検出機能１４０は、取得した超音波探触子２０の位置を位置特定機能１２８に出力する。

第８実施形態の超音波診断装置１００は、超音波探触子２０を撮像するカメラ５０により出力された光学画像に基づいて、超音波探触子２０の位置を検出する。このため、超音波探触子２０に磁気センサ３０などを設ける必要がないので、超音波探触子２０の重量の増大を抑制することができ、超音波探触子２０を取り回しやすくすることができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、超音波探触子から送信された超音波信号が被検体で反射された反射エコー信号に基づく前記被検体の画像を取得する取得部と、前記画像を取得した前記被検体における取得位置を特定する位置特定部と、前記画像を取得した時相を特定する時相特定部と、特定された前記取得位置および前記時相に基づいて、少なくとも１つの特定時相領域における前記被検体上の前記画像の取得範囲を表示部に表示させる表示制御部と、を持つことにより、画像の時空間的な収集状況を確認することができる。

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。

１ 超音波診断システム
１０ 入出力インターフェース
１２ 入力部
１４ 表示部
２０ 超音波探触子
３０ 磁気センサ
４０ 脈拍センサ
１００ 超音波診断装置
１１０ 送受信回路
１２０ 処理回路
１２２ 取得機能
１２４ 制御機能
１２６ 生成機能
１２８ 位置特定機能
１３０ 時相特定機能
１３２ 設定機能
１３４ 表示制御機能
Ｒ１０ 超音波画像
Ｒ２０ 時間変化画像
Ｒ３０ 取得範囲表示画像
Ｒ３１ ボディマーク画像
Ｒ３２，Ｒ３３，Ｒ３５ 取得範囲画像

Claims (16)

1. 超音波探触子から送信された超音波信号が被検体で反射された反射エコー信号に基づく前記被検体の画像を取得する取得部と、
   前記画像を取得した前記被検体における取得位置を特定する位置特定部と、
   前記画像を取得した時相を特定する時相特定部と、
   特定された前記取得位置および前記時相に基づいて、少なくとも１つの特定時相領域における前記被検体上の前記画像の取得範囲を表示部に表示させる表示制御部と、を備える
   超音波診断装置。
2. 前記位置特定部は、前記超音波探触子に設けられたセンサの検出結果に基づいて、前記取得位置を特定する
   請求項１に記載に超音波診断装置。
3. 前記位置特定部は、前記取得部が取得した画像に基づいて、前記取得位置を特定する
   請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記超音波探触子を撮像する撮像部を更に備え、
   前記位置特定部は、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、前記取得位置を特定する
   請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記時相特定部は、前記被検体の心拍または脈拍に関する生体情報に基づいて、前記時相を特定する
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
6. 前記時相特定部は、前記被検体の心周期に関する情報に基づいて、前記時相を特定する
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
7. 前記特定時相領域を設定する設定部を更に備える、
   請求項１から６のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
8. 前記表示制御部は、ボディマークを前記表示部に表示させ、
   前記ボディマークの上に前記取得範囲を視覚表示させる
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
9. 前記表示制御部は、リファレンス画像を前記表示部に表示させ、
   前記リファレンス画像の上に前記取得範囲を視覚表示させる
   請求項１から７のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
10. 前記表示制御部は、前記特定時相領域が互いに異なる複数の前記取得範囲を前記表示部に並んで表示させる
    請求項１から９のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
11. 前記表示制御部は、前記特定時相領域が互いに異なる複数の前記取得範囲を重畳表示させる
    請求項１から９のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
12. 前記表示制御部は、前記画像の収集率に応じて、前記取得範囲の表示形態を調整する
    請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
13. 前記位置特定部は、前記超音波探触子の位置を特定し、
    前記表示制御部は、前記位置特定部が取得した前記超音波探触子の位置を、前記取得範囲に重畳させて表示させる
    請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
14. 前記画像を取得する際の前記超音波探触子の移動速度を検出する検出部を更に備え、
    前記表示制御部は、前記検出部が検出した移動速度に応じて、前記取得範囲の表示形態を調整する
    請求項１から１３のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
15. 前記取得部が取得して収集した複数の前記画像により、合成画像を作成するための作成条件が満たされるか否かを判定する判定部を更に備え、
    前記表示制御部は、前記作成条件が満たされないと前記判定部が判定した場合に、前記作成条件を満たすために必要な前記取得範囲を前記表示部に表示させる
    請求項１から１４のうちいずれか１項に記載の超音波診断装置。
16. 超音波診断装置に、
    超音波探触子から送信された超音波信号が被検体で反射された反射エコー信号に基づく前記被検体の画像を取得させ、
    前記画像を取得した前記被検体における取得位置を特定させ、
    前記画像を取得した特定時相領域を特定させ、
    前記特定時相領域における前記画像の取得範囲を表示部に表示させる
    プログラム。

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