JP2017035300A - Ultrasonic observation device, operation method of ultrasonic observation device, operation program of ultrasonic observation device, and ultrasonic observation system - Google Patents
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Abstract
【課題】ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートを低下させず、かつ術者の負担を軽減する。【解決手段】超音波観測装置は、観測対象へ複数の音線方向に沿って放射状に超音波を送信し、観測対象で反射された超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、超音波画像に対する描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力部と、その信号に応じて描出領域を設定する描出領域設定部と、設定された描出領域の輪郭線と画像生成部が生成した超音波画像上における超音波振動子の位置である振動子位置との距離であって、振動子位置を中心とする所定の半径方向の距離を算出する距離算出部と、距離算出部が算出した距離に基づいて、超音波振動子の駆動を制御する制御部と、を備えた。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a frame rate and reduce a burden on an operator when an operator performs an operation of displaying an image of a desired region in an ultrasonic observation system using a radial type ultrasonic endoscope. do. SOLUTION: An ultrasonic observation device transmits ultrasonic waves radially to an observation target along a plurality of sound line directions, and receives the ultrasonic waves reflected by the observation target by a radial type ultrasonic transducer. An image generation unit that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal, an input unit that receives a signal based on an input operation of a drawing area for an ultrasonic image, and a drawing area setting unit that sets a drawing area according to the signal. , The distance between the contour line of the set drawing area and the transducer position, which is the position of the ultrasonic transducer on the ultrasonic image generated by the image generator, in the predetermined radial direction centered on the transducer position. A distance calculation unit for calculating the distance of the ultrasonic vibrator and a control unit for controlling the drive of the ultrasonic vibrator based on the distance calculated by the distance calculation unit are provided. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、超音波を用いて観測対象の組織を観測する超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システムに関する。 The present invention relates to an ultrasonic observation apparatus that observes a tissue to be observed using ultrasonic waves, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, an operation program for the ultrasonic observation apparatus, and an ultrasonic observation system.
従来、複数の音線方向に沿って放射状に配置された複数の素子を有する超音波振動子を備えたラジアル型の超音波内視鏡が知られている。ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムでは、周回方向に沿って各素子に順次信号を印加して超音波を被検体へ送信し、被検体で反射された超音波エコーを受信する。通常のラジアル型の超音波内視鏡では、各音線方向に同一の信号を印加し、超音波振動子を中心として各音線方向の同じ深度まで観測するため、円環状の超音波画像を得ることができる。さらに、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムでは、得られた超音波画像に対して術者がスクロール操作を入力し、円環状の超音波画像の所望の領域の画像を表示させる技術が知られている。 Conventionally, a radial type ultrasonic endoscope including an ultrasonic transducer having a plurality of elements arranged radially along a plurality of sound ray directions is known. In an ultrasonic observation system using a radial type ultrasonic endoscope, a signal is sequentially applied to each element along the circumferential direction to transmit an ultrasonic wave to the subject, and an ultrasonic echo reflected by the subject is received. Receive. In a normal radial type ultrasound endoscope, the same signal is applied in each sound ray direction, and an ultrasonic image of an annular shape is observed in order to observe the same depth in each sound ray direction around the ultrasonic transducer. Can be obtained. Furthermore, in an ultrasonic observation system using a radial ultrasonic endoscope, an operator inputs a scroll operation on the obtained ultrasonic image, and an image of a desired region of the annular ultrasonic image is obtained. A technique for displaying is known.
また、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、音線方向ごとに異なる信号を印加する技術が知られている。特許文献1では、音線方向ごとに超音波内視鏡が観測する深度を変えることにより、超音波画像のフレームレートを向上させる技術が開示されている。
In addition, in an ultrasonic observation system using a radial type ultrasonic endoscope, a technique for applying a different signal for each sound ray direction is known.
ところで、術者が上述したスクロール操作によって、より深度が深い部位を観察する場合、術者は手動で超音波内視鏡が観察する深度を変更する必要があり、術者に負担がかかっていた。さらに、深度を深く設定したまま深度の浅い部位を観察すると、設定を変更する前より超音波画像のフレームレートが低下してしまう。しかしながら、観察する部位を変更するたびに、深度の設定を変更することは、術者にとって大きな負担となる。 By the way, when the surgeon observes a deeper part by the scroll operation described above, the surgeon needs to manually change the depth observed by the ultrasonic endoscope, which places a burden on the surgeon. . Furthermore, if a region with a shallow depth is observed while the depth is set deep, the frame rate of the ultrasonic image is lowered before the setting is changed. However, changing the depth setting every time the site to be observed is changed is a heavy burden on the operator.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートの低下を抑制し、かつ術者の負担を軽減することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in an ultrasonic observation system using a radial ultrasonic endoscope, a frame rate when an operator performs an operation of displaying an image of a desired region. It is an object to provide an ultrasonic observation apparatus, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, an operation program for the ultrasonic observation apparatus, and an ultrasonic observation system that can suppress the decrease in the surgeon and reduce the burden on the operator. .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、観測対象へ複数の音線方向に沿って放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された前記超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、前記超音波画像に対する描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力部と、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出領域設定部と、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との距離であって、前記振動子位置を中心とする所定の半径方向の距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて、前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention transmits ultrasonic waves radially along a plurality of sound ray directions to an observation target, and the observation target An image generation unit that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal received by a radial ultrasonic transducer that receives the reflected ultrasonic wave, and a signal based on an input operation of a rendering area for the ultrasonic image An input unit to be received, a drawing region setting unit for setting the drawing region according to the signal received by the input unit, and a contour line of the drawing region set by the drawing region setting unit and the image generation unit are generated A distance calculation unit that calculates a distance in a predetermined radial direction centered on the transducer position, which is a distance from the transducer position that is the position of the ultrasound transducer on the ultrasound image; Calculation unit On the basis of the calculated distance, characterized by comprising a control unit for controlling the driving of the ultrasonic vibrator.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記距離算出部は、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の前記輪郭線と前記振動子位置との前記音線方向ごとにおける距離を算出することを特徴とする。 Further, in the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the distance calculation unit is configured to change the contour line of the rendering area set by the rendering area setting unit and the sound source direction for each of the sound ray directions. The distance is calculated.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記距離算出部は、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域を複数の領域に分割し、分割した前記領域ごとに代表する前記半径方向において、前記輪郭線と前記振動子位置との距離を算出することを特徴とする。 Further, in the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the distance calculation unit divides the drawing region set by the drawing region setting unit into a plurality of regions, and represents the divided regions. In the radial direction, a distance between the contour line and the transducer position is calculated.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記距離算出部は、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域を、前記振動子位置を中心として各々が等しい所定の中心角を有する複数の分割領域に分割し、前記分割領域ごとに代表する前記半径方向において、前記輪郭線と前記振動子位置との距離を算出することを特徴とする。 Further, in the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the distance calculation unit sets the rendering area set by the rendering area setting unit to a predetermined center angle that is equal to each other with the transducer position as a center. It is divided into a plurality of divided regions, and the distance between the contour line and the transducer position is calculated in the radial direction represented for each divided region.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記制御部は、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて、前記超音波振動子が送信する前記超音波のパルス繰り返し周波数を変更することを特徴とする。 Further, in the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit changes a pulse repetition frequency of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit. It is characterized by doing.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記制御部は、前記距離算出部が算出した前記距離が小さいほど、前記超音波振動子が送信する前記超音波のパルス繰り返し周波数を大きくするように制御することを特徴とする。 In the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit increases the pulse repetition frequency of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transducer as the distance calculated by the distance calculation unit is smaller. It controls to do.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記制御部は、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子が送信する前記超音波の周波数を変更することを特徴とする。 In the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit may change the frequency of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit. Features.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記制御部は、前記距離算出部が算出した前記距離が小さいほど、前記超音波振動子が送信する前記超音波の周波数を高くすることを特徴とする。 In the ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention, the control unit increases the frequency of the ultrasonic wave transmitted by the ultrasonic transducer as the distance calculated by the distance calculation unit is smaller. It is characterized by.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記入力操作は、前記描出領域をスクロールするスクロール操作であることを特徴とする。 The ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention is characterized in that the input operation is a scroll operation for scrolling the drawing area.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記超音波振動子は、前記超音波振動子の中心を介して対向する2方向に同時に前記超音波を送信することを特徴とする。 The ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention is characterized in that the ultrasonic transducer transmits the ultrasonic waves simultaneously in two opposite directions via the center of the ultrasonic transducer.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置は、前記制御部は、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域に対応する前記超音波画像のデータ信号を表示装置に出力することを特徴とする。 In the ultrasonic observation apparatus according to an aspect of the present invention, the control unit outputs a data signal of the ultrasonic image corresponding to the drawing area set by the drawing area setting unit to a display device. Features.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動方法は、超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動方法であって、画像生成部が、観測対象へ放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された前記超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ステップと、入力部が、前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力ステップと、描出領域設定部が、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出画像設定ステップと、距離算出部が、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出ステップと、制御部が、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。 An operation method of an ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention is an operation method of an ultrasonic observation apparatus that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal, and the image generation unit radiates toward an observation target. Generating an ultrasonic image based on an ultrasonic signal received by a radial ultrasonic transducer that transmits the ultrasonic wave and receives the ultrasonic wave reflected by the observation target; and an input unit; An input step for receiving a signal based on an input operation of a desired rendering area for the ultrasonic image, and a rendering image setting step for the rendering area setting unit to set the rendering area in accordance with the signal received by the input unit; The distance calculation unit is a transducer position which is a contour line of the rendering region set by the rendering region setting unit and a position of the ultrasound transducer on the ultrasound image generated by the image generation unit. A distance calculating step for calculating a radial distance around the transducer position, and a control unit for controlling the driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculating unit. It is characterized by including these.
また、本発明の一態様に係る超音波観測装置の作動プログラムは、超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置の作動プログラムであって、画像生成部が、観測対象へ放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された前記超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成手順と、入力部が、前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力手順と、描出領域設定部が、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出画像設定手順と、距離算出部が、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出手順と、制御部が、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御手順と、を前記超音波観測装置に実行させることを特徴とする。 An operation program for an ultrasonic observation apparatus according to one aspect of the present invention is an operation program for an ultrasonic observation apparatus that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal, and the image generation unit radiates toward an observation target. An image generation procedure for generating an ultrasonic image based on an ultrasonic signal received by a radial ultrasonic transducer that transmits an ultrasonic wave and receives the ultrasonic wave reflected by the observation target, and an input unit An input procedure for receiving a signal based on an input operation of a desired rendering area with respect to the ultrasonic image, and a rendering image setting procedure in which a rendering area setting unit sets the rendering area according to the signal received by the input unit; The distance calculation unit is a transducer position which is a contour line of the rendering region set by the rendering region setting unit and a position of the ultrasound transducer on the ultrasound image generated by the image generation unit. A distance calculation procedure for calculating a radial distance around the transducer position, and a control procedure for controlling the driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit Are executed by the ultrasonic observation apparatus.
また、本発明の一態様に係る超音波観測システムは、観測対象へ放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された超音波を受信するラジアル型の超音波振動子と、前記超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成した前記超音波画像を表示する表示装置と、前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力部と、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出領域設定部と、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出部と、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。 An ultrasonic observation system according to an aspect of the present invention includes a radial ultrasonic transducer that transmits ultrasonic waves radially to an observation target and receives the ultrasonic waves reflected by the observation target; and the ultrasonic wave An image generation unit that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal received by the transducer, a display device that displays the ultrasonic image generated by the image generation unit, and a desired rendering area for the ultrasonic image An input unit that receives a signal based on an input operation; a drawing region setting unit that sets the drawing region according to the signal received by the input unit; and a contour line of the drawing region that is set by the drawing region setting unit; A distance calculation unit that calculates a radial distance around the transducer position with respect to a transducer position that is a position of the ultrasonic transducer on the ultrasonic image generated by the image generation unit; And a control section for controlling the drive of the ultrasonic transducers on the basis of the distance detection section is calculated, and further comprising a.
また、本発明の一態様に係る超音波観測システムは、前記描出領域の輪郭線と前記表示装置の画面の輪郭とが一致することを特徴とする。 The ultrasonic observation system according to one aspect of the present invention is characterized in that a contour line of the drawing region and a contour of a screen of the display device coincide with each other.
本発明によれば、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートの低下を抑制し、かつ術者の負担を軽減することができる超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システムを実現することができる。 According to the present invention, in an ultrasonic observation system using a radial type ultrasonic endoscope, when an operator performs an operation of displaying an image of a desired region, a decrease in frame rate is suppressed, and the operator An ultrasonic observation apparatus, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, an operation program of the ultrasonic observation apparatus, and an ultrasonic observation system can be realized.
以下に、図面を参照して本発明に係る超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システムの実施の形態を説明する。なお、これらの実施の形態により本発明が限定されるものではない。本発明は、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システムの一般に適用することができる。 Embodiments of an ultrasonic observation apparatus, an ultrasonic observation apparatus operating method, an ultrasonic observation apparatus operation program, and an ultrasonic observation system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments. The present invention can be generally applied to an ultrasonic observation apparatus using a radial ultrasonic endoscope, an operation method of the ultrasonic observation apparatus, an operation program of the ultrasonic observation apparatus, and an ultrasonic observation system.
また、図面の記載において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 In the description of the drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals as appropriate. It should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the dimensions of each element, the ratio of each element, and the like may differ from the actual situation. Even between the drawings, there are cases in which portions having different dimensional relationships and ratios are included.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。超音波観測システム1は、観測対象である被検体へ超音波を送信し、該被検体で反射された超音波を受信する超音波内視鏡2と、超音波内視鏡2が取得した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する超音波観測装置3と、超音波観測装置3が生成した超音波画像を表示する表示装置4と、を備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic observation system provided with an ultrasonic observation apparatus according to an embodiment of the present invention. The
超音波内視鏡2は、その先端部に、超音波観測装置3から受信した電気的なパルス信号を超音波パルス(音響パルス)に変換して被検体の観測対象へ照射するとともに、被検体で反射された超音波エコーを電圧変化で表現する電気的なエコー信号(超音波信号)に変換して出力する超音波振動子21を有する。超音波振動子21は、複数の音線方向に沿って放射状に超音波を送受信するラジアル型の振動子により実現される。超音波内視鏡2は、超音波振動子21をメカ的に走査させるものであってもよいし、超音波振動子21として複数の素子をアレイ状に設け、送受信にかかわる素子を電子的に切り替えたり、各素子の送受信に遅延をかけたりすることで、電子的に走査させるものであってもよい。
The ultrasonic endoscope 2 converts an electrical pulse signal received from the
超音波内視鏡2は、通常は撮像光学系及び撮像素子を有しており、被検体の消化管(食道、胃、十二指腸、大腸)、又は呼吸器(気管・気管支)へ挿入され、消化管、呼吸器やその周囲臓器(膵臓、胆嚢、胆管、胆道、リンパ節、縦隔臓器、血管等)を撮像することが可能である。また、超音波内視鏡2は、撮像時に被検体へ照射する照明光を導くライトガイドを有する。このライトガイドは、先端部が超音波内視鏡2の被検体への挿入部の先端まで達している一方、基端部が照明光を発生する光源装置に接続されている。 The ultrasonic endoscope 2 usually has an imaging optical system and an imaging device, and is inserted into the digestive tract (esophagus, stomach, duodenum, large intestine) or respiratory organ (trachea / bronchi) of the subject for digestion. Images of ducts, respiratory organs and surrounding organs (pancreas, gallbladder, bile duct, biliary tract, lymph node, mediastinal organ, blood vessel, etc.) can be imaged. The ultrasonic endoscope 2 has a light guide that guides illumination light to be irradiated onto the subject during imaging. The light guide has a distal end portion that reaches the distal end of the insertion portion of the ultrasonic endoscope 2 into the subject, and a proximal end portion that is connected to a light source device that generates illumination light.
超音波観測装置3は、送受信部31と、信号処理部32と、画像生成部33と、フレームメモリ34と、描出領域設定部35と、距離算出部36と、入力部37と、制御部38と、記憶部39と、を備える。
The
送受信部31は、超音波内視鏡2と電気的に接続され、所定の波形及び送信タイミングに基づいて高電圧パルスからなる送信信号(パルス信号)を超音波振動子21へ送信するとともに、超音波振動子21から電気的な受信信号であるエコー信号を受信してデジタルの高周波(RF:Radio Frequency)信号のデータ(以下、RFデータという)を生成、出力する。
The transmission / reception unit 31 is electrically connected to the ultrasonic endoscope 2 and transmits a transmission signal (pulse signal) including a high voltage pulse to the
送受信部31が送信するパルス信号の周波数帯域は、超音波振動子21におけるパルス信号の超音波パルスへの電気音響変換の線型応答周波数帯域をほぼカバーする広帯域にするとよい。
The frequency band of the pulse signal transmitted by the transmission / reception unit 31 may be a wide band that substantially covers the linear response frequency band of the electroacoustic conversion of the pulse signal to the ultrasonic pulse in the
送受信部31は、制御部38が出力する各種制御信号を超音波内視鏡2に対して送信するとともに、超音波内視鏡2から識別用のIDを含む各種情報を受信して制御部38へ送信する機能も有する。
The transmission / reception unit 31 transmits various control signals output from the
信号処理部32は、送受信部31から受信したRFデータをもとにデジタルのBモード用受信データを生成する。具体的には、信号処理部32は、RFデータに対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換など公知の処理を施し、デジタルのBモード用受信データを生成する。対数変換では、RFデータを基準電圧Vcで除した量の常用対数をとってデシベル値で表現する。信号処理部32は、生成した1フレーム分のBモード用受信データを、画像生成部33へ出力する。信号処理部32は、CPU(Central Processing Unit)や各種演算回路等を用いて実現される。
The
画像生成部33は、送受信部31から受信したRFデータに基づいて画像データを生成する。画像生成部33は、フレームメモリ34に記憶されているBモード用受信データに対して、スキャンコンバーター処理、ゲイン処理、コントラスト処理等の公知の技術を用いた信号処理を行うとともに、表示装置4における画像の表示レンジに応じて定まるデータステップ幅に応じたデータの間引き等を行うことによってBモード画像データを生成する。スキャンコンバーター処理では、Bモード用受信データのスキャン方向を、超音波のスキャン方向から表示装置4の表示方向に変換する。Bモード画像は、色空間としてRGB表色系を採用した場合の変数であるR(赤)、G(緑)、B(青)の値を一致させたグレースケール画像である。なお、初期設定において、画像生成部33が生成する画像は、表示装置4が表示可能な表示領域よりも大きい。換言すれば、表示装置4で表示されるBモード画像は、画像生成部33により生成されたBモード画像の一部である。
The
画像生成部33は、信号処理部32からのBモード用受信データに走査範囲を空間的に正しく表現できるよう並べ直す座標変換を施した後、Bモード用受信データ間の補間処理を施すことによってBモード用受信データ間の空隙を埋め、Bモード画像データを生成する。
The
フレームメモリ34は、例えばリングバッファを用いて実現され、信号処理部32により生成された1フレームのBモード用受信データを時系列に沿って記憶する。フレームメモリ34は、複数のフレームのBモード用受信データを時系列に沿って記憶するものであってもよい。この場合、フレームメモリ34は、容量が不足すると(所定のフレーム数のBモード受信データを記憶すると)、最も古いBモード用受信データを最新のBモード用受信データで上書きすることで、最新のBモード受信用データを時系列順に所定フレーム数記憶する。
The
描出領域設定部35は、入力部37が受け付けた入力操作に応じて描出領域を設定する。入力操作は、例えばスクロール操作であり、描出領域設定部35は、スクロール操作が入力されるたびに描出領域の設定を更新する。なお、本実施の形態における「スクロール」とは、二次元のBモード画像を、その二次元平面上でスライドさせる動作である。また、入力操作は、所定のボタンを押すと直接所定の領域を描出領域として設定する操作であってもよく、スクロール操作に限られない。さらに、入力操作は、超音波画像を拡大又は縮小する操作を含んでいてもよい。
The drawing
距離算出部36は、描出領域設定部35により設定された描出領域の輪郭線と画像生成部33が生成した超音波画像上における超音波振動子21の位置である振動子位置との距離であって、振動子位置を中心とする所定の半径方向の距離を算出する。距離算出部36は、音線数算出部36aと、音線距離算出部36bとを有する。音線数算出部36aは、音線方向の数である音線数を算出する。音線距離算出部36bは、算出された音線数と同じ回数の演算処理を行い、各音線方向における描出領域の輪郭線と振動子位置との距離である音線距離を算出する。
The distance calculation unit 36 is a distance between the contour line of the drawing area set by the drawing
入力部37は、キーボード、ボタン、マウス、トラックボール、タッチパネル等のユーザインタフェースへの入力操作に基づく信号を受け付ける。入力部37は、超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作等を受け付ける。また、入力部37は、スクロール操作を行うためのスクロールボタンへの入力操作に基づく信号を受け付けてもよい。
The
制御部38は、超音波観測システム1の全体を制御する。制御部38は、演算及び制御機能を有するCPUや各種演算回路等を用いて実現される。制御部38は、記憶部39が記憶、格納する情報を記憶部39から読み出し、超音波観測装置3の作動方法に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置3を統括して制御する。さらに、制御部38は、距離算出部36が算出した距離である音線距離に基づいて超音波振動子21の駆動を制御する。また、制御部38は、画像生成部33が生成した超音波画像のデータ信号を表示装置4に出力する。このとき、描出領域の輪郭線と表示装置4の画面の輪郭とが一致することが好ましい。描出領域と表示装置4に表示される画像とが一致することにより、術者が描出領域を視覚的に認識しながらスクロール操作を行うことができるので、術者の操作性が向上する。なお、制御部38を信号処理部32、画像生成部33、描出領域設定部35及び距離算出部36と共通のCPU等を用いて構成することも可能である。
The
記憶部39は、超音波観測システム1を動作させるための各種プログラム、及び超音波観測システム1の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータなどを記憶する。記憶部39は、例えば、超音波振動子21が観測する深度と超音波振動子21が各音線方向に送信するパルス繰り返し周波数との対応関係を記憶している。
The
また、記憶部39は、超音波観測システム1の作動方法を実行するための作動プログラムを含む各種プログラムを記憶する。作動プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、CD−ROM、DVD−ROM、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを介してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
In addition, the
以上の構成を有する記憶部39は、各種プログラム等が予めインストールされたROM(Read Only Memory)、及び各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するRAM(Random Access Memory)等を用いて実現される。
The
表示装置4は、映像ケーブルを介して超音波観測装置3が生成した超音波画像のデータ信号を受信して表示する。表示装置4は、液晶又は有機EL(Electro Luminescence)等のモニタを用いて構成される。
The
図2は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。はじめに、超音波観測装置3は、超音波振動子21を制御するための初期設定を行う(ステップS101)。具体的には、制御部38は、記憶部39から初期設定に用いる情報を読み出す。図3は、初期設定の状態における超音波振動子の観測方法を説明するための図である。超音波振動子21の先端部には、ns本の音線が配設されており、音線数はnsである。初期設定の状態において、制御部38は、超音波振動子21が各音線方向において所定の同じ深度までを観測するための設定を行う。すなわち、初期設定において超音波振動子21が観測する範囲は、図3の観測範囲O1であり、距離L1、L2、L3・・・Lns−1、Lnsは同じ長さである。この観測する深度は、図3に示すように、少なくとも描出領域である領域A1を含むように、記憶部39から読み出した情報に基づいて設定される。また、この深度は、入力部37が所定の入力操作を受け付けることにより、変更可能な構成としてもよい。
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing performed by the ultrasonic observation apparatus according to the embodiment of the present invention. First, the
ここで、制御部38は、入力部37が、表示されているBモード画像に対する描出領域の設定の入力操作(領域設定入力)として、例えばスクロール操作を受け付けたか否かを判断する(ステップS102、入力ステップ)。ここで、制御部38は、入力部37が、表示されているBモード画像に対するスクロール操作の入力を受け付けていない場合(ステップS102:No)、ステップS103に移行する。
Here, the
続いて、制御部38は、設定に応じて送受信部31に制御信号を送信する。送受信部31は、制御部38からの制御信号に応じて超音波振動子21にパルス信号を送信する(ステップS103、制御ステップ)。ここで、まだスクロール操作の入力を受け付けていない場合(ステップS102:No)、初期設定の状態であるから、超音波振動子21は、初期設定の深度を観測するために制御部38が出力する制御信号に基づいて、図3の観測範囲O1を観測する。
Subsequently, the
その後、送受信部31は、超音波振動子21による観測対象の測定結果としてのエコー信号を受信する。さらに、超音波振動子21からエコー信号を受信すると、信号処理部32及び画像生成部33がBモード画像データを生成する(ステップS104、画像生成ステップ)。ここでは初期設定であるから、図3の領域A1に対応する画像データが生成される。
Thereafter, the transmission / reception unit 31 receives an echo signal as a measurement result of the observation target by the
さらに、制御部38は、信号処理部32及び画像生成部33が生成した超音波画像のデータ信号を表示装置4に出力する(ステップS105)。その結果、表示装置4には、図3の領域A1に対応する超音波画像が表示される。
Further, the
そして、制御部38は、入力部37が検査終了の指示入力を受け付けたか否かを判断する(ステップS106)。制御部38は、入力部37が検査終了の指示入力を受け付けたと判断した場合(ステップS106:Yes)、制御を終了する。一方、制御部38は、入力部37が検査終了の指示入力を受け付けていないと判断した場合(ステップS106:No)、ステップS102に移行して超音波振動子21の駆動制御を繰り返す。
And the
ここで、ステップS102において、制御部38が入力部37に表示されているBモード画像に対するスクロール操作が入力されたと判断した場合(ステップS102:Yes)について説明する。
Here, a case where the
まず、スクロール操作が入力されるまでの間、制御部38は、初期設定による超音波振動子21の駆動制御を繰り返しており、表示装置4には、図3の領域A1に対応する超音波画像が表示されている。図4は、描出領域が変更された状態を説明するための図である。図4に示すように、術者が表示装置4に表示される画像を領域A1から領域A2に変更するスクロール操作を入力部37に入力したとする。すると、制御部38は、入力部37に表示されているBモード画像に対するスクロール操作が入力されたと判断し(ステップS102:Yes)、ステップS107に移行する。
First, until the scrolling operation is input, the
続いて、制御部38は、描出領域設定部35に領域A2を描出領域として設定させる制御を行う(ステップS107、描出画像設定ステップ)。図5は、実施の形態に係る超音波観測システムにおける距離算出の方法を説明するための図である。図5の領域A2は、描出領域設定部35により描出領域として設定される。
Subsequently, the
その後、制御部38は、距離算出部36に各音線方向における描出領域の輪郭線と画像生成部33が生成した超音波画像上における超音波振動子21の位置である振動子位置21aとの距離を算出させる制御を行う(ステップS108、距離算出ステップ)。
Thereafter, the
図6は、図2のフローチャートにおける距離算出ステップのサブルーチンを示したフローチャートである。はじめに、制御部38は、音線数算出部36aに音線方向の数である音線数nsを算出させる制御を行う(ステップS108a)。
FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine of the distance calculation step in the flowchart of FIG. First, the
続いて、制御部38は、音線距離算出部36bによる演算に用いる変数iをi=1と設定する(ステップS108b)。この変数iは、どの音線方向の音線距離を算出するかに対応する。
Subsequently, the
その後、制御部38は、音線距離算出部36bにi番目の音線方向の描出領域の輪郭線と振動子位置21aとの距離を算出させる(ステップS108c)。ここではi=1であるから、図5に示す1番目の音線距離Ls1が算出される。
After that, the
ここで、制御部38は、音線距離算出部36bの変数iをi=i+1に置換する(ステップS108d)。
Here, the
さらに、制御部38は、条件i>nsが満たされるか否かを判定する(ステップ108e)。この判定で条件が満たされない場合(ステップS108e:No)、音線距離算出部36bは、i番目の音線距離の算出を繰り返す。そして、ステップS108eにおいて、条件i>nsが満たされた場合(ステップS108e:Yes)、音線距離算出部36bは、算出した各音線距離を制御部38に送信する。そして、このサブルーチンは終了する。従って、i番目の音線距離を算出するステップがns回繰り返されることとなり、図5に示す音線距離Ls1、Ls2、Ls3・・・Lsns−1、Lsnsが算出される。
Further, the
図2のフローチャートに戻り、制御部38は、設定(ここでは距離算出部36が算出した各音線距離)に応じて送受信部31に制御信号を送信する。送受信部31は、制御部38からの制御信号に応じて超音波振動子21にパルス信号を送信する(ステップS103、制御ステップ)。
Returning to the flowchart of FIG. 2, the
ここで、制御部38は、超音波振動子21が各音線方向で観測する深度が、算出された各音線方向の音線距離と一致するように制御を行う。すなわち、超音波振動子21は、図5の領域A2に対応する領域を観測する。具体的には、制御部38は、距離算出部36が算出した音線距離に基づいて、超音波振動子21が各音線方向に送信する超音波のパルス繰り返し周波数を変更する。パルス繰り返し周波数が大きい場合、超音波振動子21は深度の浅い位置までしか観測できないが、パルス繰り返し周波数が小さい場合、超音波振動子21はより深度の深い位置まで観測することができる。そのため、制御部38は、距離算出部36が算出した音線距離が小さいほど、超音波振動子21が各音線方向に送信する超音波のパルス繰り返し周波数を大きくするように制御する。
Here, the
続いて、送受信部31が超音波振動子21からエコー信号を受信し、信号処理部32及び画像生成部33がBモード画像データを生成する(ステップS104、画像生成ステップ)。ここでは図5の領域A2に対応する画像データが生成される。
Subsequently, the transmission / reception unit 31 receives an echo signal from the
このように、超音波観測装置3では、スクロール操作に応じて、自動的に超音波振動子21が観測する領域が設定される。そのため、術者は、スクロール操作によって、より深度が深い部位を観察する場合でも、手動で観測する深度の設定を変更する必要がない。さらに、超音波観測装置3は、各音線方向について、必要な深度のみを観察する構成であるから、各音線方向で一律の深度を観測する場合よりも、超音波画像のフレームレートの低下を抑制することができる。
As described above, in the
以上説明した本発明の一実施の形態によれば、超音波観測装置3は、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートの低下を抑制し、かつ術者の負担を軽減することができる超音波観測装置である。
According to the embodiment of the present invention described above, the
(変形例1)
次に、実施の形態の変形例1に係る超音波観測システムについて説明する。図7は、実施の形態の変形例1に係る超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。図7に示すように、変形例1に係る超音波観測システム1Aは、超音波観測装置3Aの距離算出部36Aの構成を除いて、実施の形態の超音波観測システム1と同様の構成を有するので適宜説明を省略する。
(Modification 1)
Next, an ultrasonic observation system according to
距離算出部36Aは、領域数算出部36Aaと、領域代表距離算出部36Abとを有する。領域数算出部36Aaは、記憶部に予め記録された複数の領域又は術者により入力部37に入力された複数の領域に描出領域を分割する。図8は、実施の形態の変形例1に係る超音波観測システムにおける距離算出の方法を説明するための図である。図8に示すように、領域数算出部36Aaは、描出領域である領域A2をnf個の領域F1、F2、F3・・・Fnf−1、Fnfに分割する。領域数算出部36Aaは、分割した領域の数である領域数nfを算出する。領域代表距離算出部36Abは、算出された領域数と同じ回数の演算処理を行い、各領域を代表する半径方向の距離である領域代表距離を算出する。
The distance calculation unit 36A includes a region number calculation unit 36Aa and a region representative distance calculation unit 36Ab. The number-of-regions calculation unit 36Aa divides the drawing region into a plurality of regions recorded in advance in the storage unit or a plurality of regions input to the
次に、超音波観測装置3Aが行う処理について説明する。超音波観測装置3Aが行う処理は、図2に示すフローチャートと同様であるが、距離算出ステップ(ステップS108)のサブルーチンにおける処理が異なっている。図9は、実施の形態の変形例1の距離算出ステップのサブルーチンを示したフローチャートである。距離算出ステップ(ステップS108A)において、はじめに、制御部38は、領域数算出部36Aaに領域数nfを算出させる(ステップS108Aa)。
Next, processing performed by the ultrasound observation apparatus 3A will be described. The processing performed by the ultrasound observation apparatus 3A is the same as that in the flowchart shown in FIG. 2, but the processing in the subroutine of the distance calculation step (step S108) is different. FIG. 9 is a flowchart illustrating a subroutine of a distance calculation step according to the first modification of the embodiment. In the distance calculating step (step S108A), first, the
続いて、制御部38は、領域代表距離算出部36Abによる演算に用いる変数iをi=1と設定する(ステップS108Ab)。
Subsequently, the
その後、制御部38は、領域代表距離算出部36Abにi番目の領域を代表する領域代表距離を算出させる(ステップS108Ac)。
Thereafter, the
ここで、制御部38は、領域代表距離算出部36Abの変数iをi=i+1に置換する(ステップS108Ad)。
Here, the
さらに、制御部38は、条件i>nfが満たされるか否かを判定する(ステップ108Ae)。この判定で条件が満たされない場合(ステップS108Ae:No)、領域代表距離算出部36Abは、i番目の領域の領域代表距離の算出を繰り返す。そして、ステップS108Aeにおいて、条件i>nfが満たされた場合(ステップS108Ae:Yes)、領域代表距離算出部36Abは、算出した各領域の領域代表距離を制御部38に送信する。そして、このサブルーチンは終了する。従って、i番目の領域の領域代表距離を算出するステップがnf回繰り返されることとなり、全ての領域の領域代表距離が算出される。
Further, the
ここで、各領域の領域代表距離の算出方法を具体的に説明する。まず、領域代表距離算出部36Abは、領域代表距離を算出する領域において、振動子位置21aを中心とする半径方向から代表となる一方向(領域代表方向)を定める。この領域代表方向の定め方は特に限定されないが、図8に示すように、領域F3における領域代表方向は、領域F3の中心角を2等分する方向Wf3であってよい。また、図8に示すように、領域F3における代表方向は、領域F3の領域代表距離が最大となる方向Wf3aであってもよい。そして、領域代表距離算出部36Abは、この方向Wf3又は方向Wf3aの描出領域の輪郭線と振動子位置21aとの距離である領域代表距離Lf3又は領域代表距離Lf3aを算出する。
Here, a method for calculating the region representative distance of each region will be specifically described. First, the region representative distance calculation unit 36Ab determines a representative direction (region representative direction) from the radial direction centered on the
その後、実施の形態の場合と同様に、制御部38は、超音波振動子21が各領域で観測する深度が、算出された各領域の領域代表距離と一致するように制御を行う。すなわち、制御部38は、距離算出部36Aが算出した領域代表距離に基づいて超音波振動子21が送信する超音波のパルス繰り返し周波数を変更する。すると、術者は、スクロール操作によって、より深度が深い部位を観察する場合でも、手動で深度を変更する必要がない。さらに、各領域について、必要な深度のみ観察する構成であるから、各領域で一律の深度を観測する場合よりも、超音波画像のフレームレートの低下を抑制することができる。
After that, as in the case of the embodiment, the
以上説明したように、実施の形態の変形例1に係る超音波観測装置3Aは、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートの低下を抑制し、かつ術者の負担を軽減することができる超音波観測装置である。 As described above, the ultrasonic observation apparatus 3A according to the first modification of the embodiment allows the operator to display an image of a desired region in an ultrasonic observation system using a radial ultrasonic endoscope. This is an ultrasonic observation apparatus that can suppress a decrease in the frame rate and reduce the burden on the operator when performing an operation.
(変形例2)
次に、実施の形態の変形例2に係る超音波観測システムについて説明する。図10は、実施の形態の変形例2に係る超音波観測装置を備えた超音波観測システムの構成を示すブロック図である。図10に示すように、変形例2に係る超音波観測システム1Bは、超音波観測装置3Bの距離算出部36Bの構成を除いて、実施の形態の超音波観測システム1と同様の構成を有するので適宜説明を省略する。
(Modification 2)
Next, an ultrasonic observation system according to Modification 2 of the embodiment will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an ultrasonic observation system including an ultrasonic observation apparatus according to Modification 2 of the embodiment. As shown in FIG. 10, the
距離算出部36Bは、角度分割部36Baと、角度代表距離算出部36Bbとを有する。図11は、実施の形態の変形例2に係る超音波観測システムにおける距離算出の方法を説明するための図である。角度分割部36Baは、描出領域である領域A2を、振動子位置21aを中心として各々が等しい所定の中心角Δθを有するnd個の分割領域D1、D2、D3・・・Dnd−1、Dndに分割する。この中心角Δθは、記憶部に予め記録された角度又は術者により入力部37に入力された角度である。さらに、角度分割部36Baは、分割領域の数(分割領域数nd)を算出する。角度代表距離算出部36Bbは、算出された分割領域数と同じ回数の演算処理を行い、各分割領域を代表する半径方向の距離である角度代表距離を算出する。
The distance calculation unit 36B includes an angle division unit 36Ba and an angle representative distance calculation unit 36Bb. FIG. 11 is a diagram for explaining a distance calculation method in the ultrasonic observation system according to the second modification of the embodiment. Angle division portion 36Ba is an area A 2 is rendered region, nd pieces of divided
次に、超音波観測装置3Bが行う処理について説明する。超音波観測装置3Bが行う処理は、図2に示すフローチャートと同様であるが、距離算出ステップ(ステップS108)のサブルーチンにおける処理が異なっている。図12は、実施の形態の変形例2の距離算出ステップのサブルーチンを示したフローチャートである。距離算出ステップ(ステップS108B)において、はじめに、制御部38は、角度分割部36Baに分割領域数を算出させる(ステップS108Ba)。
Next, processing performed by the ultrasound observation apparatus 3B will be described. The processing performed by the ultrasound observation apparatus 3B is the same as the flowchart shown in FIG. 2, but the processing in the subroutine of the distance calculation step (step S108) is different. FIG. 12 is a flowchart illustrating a subroutine of a distance calculation step according to the second modification of the embodiment. In the distance calculating step (step S108B), first, the
続いて、制御部38は、角度代表距離算出部36Bbによる演算に用いる変数iをi=1と設定する(ステップS108Bb)。
Subsequently, the
その後、制御部38は、角度代表距離算出部36Bbにi番目の分割領域を代表する角度代表距離を算出させる(ステップS108Bc)。
Thereafter, the
ここで、制御部38は、角度代表距離算出部36Bbの変数iをi=i+1に置換する(ステップS108Bd)。
Here, the
さらに、制御部38は、条件i>ndが満たされるか否かを判定する(ステップ108Be)。この判定で条件が満たされない場合(ステップS108Be:No)、角度代表距離算出部36Bbは、i番目の分割領域の角度代表距離の算出を繰り返す。そして、ステップS108Beにおいて、条件i>ndが満たされた場合(ステップS108Be:Yes)、角度代表距離算出部36Bbは、算出した各分割領域の角度代表距離を制御部38に送信する。そして、このサブルーチンは終了する。従って、i番目の分割領域の角度代表距離を算出するステップがnd回繰り返されることとなり、全ての分割領域の角度代表距離が算出される。
Further, the
ここで、各分割領域の角度代表距離の算出方法を具体的に説明する。まず、角度代表距離算出部36Bbは、角度代表距離を算出する分割領域において、振動子位置21aを中心とする半径方向の代表となる一方向(角度代表方向)を定める。この角度代表方向の定め方は特に限定されないが、図11に示すように、分割領域D4における角度代表方向は、分割領域D4の分割領域D5との境界に沿った方向Wd4であってよい。また、図11に示すように、分割領域D4における角度代表方向は、分割領域D4の角度代表距離が最大となる方向Wd4aであってもよい。そして、角度代表距離算出部36Bbは、この方向Wd4又は方向Wd4aの描出領域の輪郭線と振動子位置21aとの距離である角度代表距離Ld4又は角度代表距離Ld4aを算出する。
Here, the calculation method of the angle representative distance of each divided region will be specifically described. First, the angle representative distance calculation unit 36Bb determines one direction (angle representative direction) that is a representative of the radial direction centered on the
その後、実施の形態の場合と同様に、制御部38は、超音波振動子21が各分割領域で観測する深度が、算出された各分割領域の角度代表距離と一致するように制御を行う。すなわち、制御部38は、距離算出部36Bが算出した角度代表距離に基づいて超音波振動子21が送信する超音波のパルス繰り返し周波数を変更する。すると、術者は、スクロール操作によって、より深度が深い部位を観察する場合でも、手動で深度を変更する必要がない。さらに、各分割領域について、必要な深度のみ観察する構成であるから、各分割領域で一律の深度を観測する場合よりも、超音波画像のフレームレートの低下を抑制することができる。
Thereafter, as in the case of the embodiment, the
以上説明したように、実施の形態の変形例2に係る超音波観測装置3Bは、ラジアル型の超音波内視鏡を用いた超音波観測システムにおいて、術者が所望の領域の画像を表示させる操作を行う場合にフレームレートの低下を抑制し、かつ術者の負担を軽減することができる超音波観測装置である。 As described above, the ultrasonic observation apparatus 3B according to the second modification of the embodiment allows an operator to display an image of a desired region in an ultrasonic observation system using a radial ultrasonic endoscope. This is an ultrasonic observation apparatus that can suppress a decrease in the frame rate and reduce the burden on the operator when performing an operation.
なお、上記実施の形態では、制御部38が距離算出部36の算出した距離に基づいて超音波振動子21が送信する超音波のパルス繰り返し周波数を変更する構成について説明したが、これに限られない。制御部38は、距離算出部36が算出した距離に基づいて超音波振動子21が送信する超音波の周波数を変更する構成であってよい。送信する超音波の周波数が高いほど、より解像度が高い超音波画像を得ることができるが、周波数が高いほど減衰の影響を受けやすい。そのため、距離算出部36が算出した距離に基づいて、制御部38が距離算出部36の算出した距離が小さいほど、超音波振動子が送信する超音波の周波数を高くする制御を行うことにより、減衰の影響を受けない範囲で解像度が高い超音波画像を得ることができる。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
さらに、制御部38は、距離算出部36の算出した距離が所定の値より大きい音線方向のみで超音波振動子21が超音波を送信するように制御してもよい。この制御により、術者が必要とする部分のみを表示装置4に表示させ、さらに超音波画像のフレームレートを向上させることができる。
Further, the
また、上記実施の形態では、各音線方向に1方向ずつ順番に超音波を送受信する構成を前提として説明したが、これに限られない。超音波振動子21は、制御部38による制御により、任意の2方向の音線方向に同時に超音波を送信するデュアル送信を行う構成であってよい。この2方向は、超音波振動子21を介して反対側にあると互いの超音波の干渉によるノイズを低減させることができる。さらに、この2方向が超音波振動子21の中心を介して対向する2方向であると、互いの超音波の干渉により超音波画像にノイズが生じることがない。デュアル送信を行うことにより、超音波画像のフレームレートをさらに向上させることができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated on the premise of the structure which transmits / receives an ultrasonic wave one by one in order to each sound ray direction, it is not restricted to this. The
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Further, the present invention is not limited by the above embodiment. What was comprised combining each component mentioned above suitably is also contained in this invention. Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
1、1A、1B 超音波観測システム
2 超音波内視鏡
3、3A、3B 超音波観測装置
4 表示装置
21 超音波振動子
21a 振動子位置
31 送受信部
32 信号処理部
33 画像生成部
34 フレームメモリ
35 描出領域設定部
36、36A、36B 距離算出部
36a 音線数算出部
36Aa 領域数算出部
36Ab 領域代表距離算出部
36b 音線距離算出部
36Ba 角度分割部
36Bb 角度代表距離算出部
37 入力部
38 制御部
39 記憶部
A1、A2 領域
D1、D2、D3、D4、D5、Dnd−1、Dnd 分割領域
F1、F2、F3、Fnf−1、Fnf 領域
O1 観測範囲
L1、L2、L3、Lns−1、Lns 距離
Ls1、Ls2、Ls3、Lsns−1、Lsns 音線距離
Ld4、Ld4a 角度代表距離
Lf3、Lf3a 領域代表距離
Wd4、Wd4a、Wf3、Wf3a 方向
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記超音波画像に対する描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出領域設定部と、
前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との距離であって、前記振動子位置を中心とする所定の半径方向の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて、前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする超音波観測装置。 Ultrasound based on ultrasonic signals received by a radial ultrasonic transducer that transmits ultrasonic waves radially along the sound ray direction to the observation target and receives the ultrasonic waves reflected by the observation target An image generation unit for generating an image;
An input unit for receiving a signal based on an input operation of a drawing area for the ultrasonic image;
A drawing area setting unit that sets the drawing area according to the signal received by the input unit;
A distance between an outline of the drawing area set by the drawing area setting unit and a transducer position which is a position of the ultrasonic transducer on the ultrasonic image generated by the image generation unit, and the vibration A distance calculator that calculates a predetermined radial distance centered on the child position;
A control unit that controls driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit;
An ultrasonic observation apparatus comprising:
画像生成部が、観測対象へ放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された前記超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ステップと、
入力部が、前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力ステップと、
描出領域設定部が、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出画像設定ステップと、
距離算出部が、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出ステップと、
制御部が、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする超音波観測装置の作動方法。 An operation method of an ultrasonic observation apparatus that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal,
An image generator generates ultrasonic images based on ultrasonic signals received by a radial ultrasonic transducer that transmits ultrasonic waves radially to the observation target and receives the ultrasonic waves reflected by the observation target. An image generation step,
An input step for receiving a signal based on an input operation of a desired rendering region with respect to the ultrasonic image;
A rendering image setting step in which a rendering area setting unit sets the rendering area according to the signal received by the input unit;
The vibration between the contour line of the drawing area set by the drawing area setting unit and the transducer position which is the position of the ultrasonic transducer on the ultrasonic image generated by the image generation unit by the distance calculation unit A distance calculating step for calculating a radial distance around the child position;
A control unit that controls driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit;
A method for operating an ultrasonic observation apparatus, comprising:
画像生成部が、観測対象へ放射状に超音波を送信し、前記観測対象で反射された前記超音波を受信するラジアル型の超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成手順と、
入力部が、前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力手順と、
描出領域設定部が、前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出画像設定手順と、
距離算出部が、前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出手順と、
制御部が、前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御手順と、
を前記超音波観測装置に実行させることを特徴とする超音波観測装置の作動プログラム。 An operation program for an ultrasonic observation apparatus that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal,
An image generator generates ultrasonic images based on ultrasonic signals received by a radial ultrasonic transducer that transmits ultrasonic waves radially to the observation target and receives the ultrasonic waves reflected by the observation target. Image generation procedure to
An input procedure in which an input unit receives a signal based on an input operation of a desired rendering region for the ultrasonic image;
A drawing image setting procedure in which a drawing area setting unit sets the drawing area according to the signal received by the input unit;
The vibration between the contour line of the drawing area set by the drawing area setting unit and the transducer position which is the position of the ultrasonic transducer on the ultrasonic image generated by the image generation unit by the distance calculation unit A distance calculation procedure for calculating a radial distance around the child position;
A control procedure for controlling the driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculator;
Is executed by the ultrasonic observation apparatus. A program for operating the ultrasonic observation apparatus.
前記超音波振動子が受信した超音波信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成した前記超音波画像を表示する表示装置と、
前記超音波画像に対する所望の描出領域の入力操作に基づく信号を受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記信号に応じて前記描出領域を設定する描出領域設定部と、
前記描出領域設定部により設定された前記描出領域の輪郭線と前記画像生成部が生成した前記超音波画像上における前記超音波振動子の位置である振動子位置との前記振動子位置を中心とする半径方向の距離を算出する距離算出部と、
前記距離算出部が算出した前記距離に基づいて前記超音波振動子の駆動を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする超音波観測システム。 A radial ultrasonic transducer for transmitting ultrasonic waves radially to an observation target and receiving ultrasonic waves reflected by the observation target;
An image generation unit that generates an ultrasonic image based on an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer;
A display device for displaying the ultrasonic image generated by the image generation unit;
An input unit that receives a signal based on an input operation of a desired rendering region for the ultrasonic image;
A drawing area setting unit that sets the drawing area according to the signal received by the input unit;
Centering on the transducer position between the contour line of the rendering region set by the rendering region setting unit and the transducer position which is the position of the ultrasonic transducer on the ultrasound image generated by the image generation unit A distance calculating unit for calculating a radial distance to be
A control unit that controls driving of the ultrasonic transducer based on the distance calculated by the distance calculation unit;
An ultrasonic observation system comprising:
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