JPH05309093A - 超音波診断装置の超音波プローブ位置制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検体の全範囲走査が終了した後、再検査の
ために超音波プローブを再走査開始位置に迅速に移動さ
せるためのプローブ位置制御機構の提供。 【構成】 超音波診断装置において、Ｂモード断面像及
びその画像情報をメモリ手段８に記憶し、走査終了後、
モニタ１０にＢモード断面像を再表示し、走査パネル１
１から再走査位置指定情報を入力し、再走査位置指定情
報および前記位置情報にもとづいてＣＰＵ１３が超音波
プローブ５の移動目標位置を計算し、移動目標位置と超
音波プローブの現在位置にもとづきプローブ・コントロ
ーラ１４が超音波プローブの駆動系１５，１６を制御
し、超音波プローブ５を現在位置から移動目標位置の近
傍に移動してから再走査を開始することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波診断装置に関し、
特に超音波診断装置の超音波プローブ位置制御機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置においては駆動パルスの
印加により被検体に向けて超音波を送波すると共に、該
被検体からの反射成分を受波する超音波プローブが備え
られている。一方、超音波診断法では超音波診断装置に
より得られるＢモード像、Ｍモード像等を用いて診断に
供している。

【０００３】被検体の断層エコー像を表示するＢモード
において、（Ｉ）Ｂモード断面位置を超音波プローブを
機械的に移動（メカニカルシフト）してスキャン（走
査）する方式の超音波診断装置では、一度スキャンを行
なった部位に病変の疑いがあり（図４Ａ）、再度その断
面近傍を詳しく見たい場合には、Ｂモード断面がその位
置にくるまでマニアル操作でシフトするか、またはスキ
ャン方向を反転させてＢモードスキャンを行ないながら
戻していた（図４Ｂ）。また、（II）モニタ上にＢモー
ド断面のシフト方向位置を表示する方式の超音波診断装
置では再度スキャンを要する個所がある場合には、操作
者がその位置情報（数字等）を記憶しておき、全体のス
キャンが終了してから操作者が操作パネルからその情報
を入力することにより超音波プローブのシフト方向が制
御され、スキャン個所に移動してＢモードスキャンを開
始していた（図３Ｄ）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記
（Ｉ）の方式では、Ｂモード断面を目的の個所に戻すま
でに時間がかかり過ぎることと、Ｂモード断面位置が病
変として疑わしい位置（病変疑い部位）を大幅に通り過
ぎてしまっている場合などでは病巣疑い部位の範囲（大
きさ）が解らないのでＢモード断面位置を目的の場所に
戻すためには多くの時間を費さねばならないという不都
合があった。一方（II）の方式では、操作者が再スキャ
ンを行うための位置情報を何らかの方法で記憶しておく
必要があることと、ズームスキャンを行なうためには再
スキャンしたＢモードスキャン断面上でズームしたい位
置を目で確認してからズームスキャンに移動する必要が
あるという不都合があった。本発明は、このような問題
点を解決するための超音波診断装置の超音波プローブ位
置制御機構を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めには、一回目にスキャンした画像を装置内に全て記憶
しておき、再スキャンを行ないたい場合に記憶していた
画像を再生し、その再生画像上で病変疑い部位を確認し
ながら再スキャンを行ないたい部位を指定すればよい。

【０００６】そこで本発明は、超音波診断装置に、超音
波診断装置において、被検体の全範囲にわたる断面像及
びその位置情報を含む画像情報を記憶するための記憶手
段と、走査終了後、記憶された前記断面像を当該断面像
の前記画像情報と共に表示するための表示手段と、再走
査時に再走査位置指定情報を入力するための入力手段
と、当該再走査位置指定情報および前記位置情報にもと
づいて超音波プローブの移動目標位置を計算するための
目標位置計算手段と、上記移動目標位置と超音波プロー
ブの現在位置とから超音波プローブの駆動系を制御し、
超音波プローブを目標位置に移動するための制御手段と
を備え、超音波プローブの現在位置から前記移動目標位
置の近傍に超音波プローブを移動してから再走査を開始
することを特徴としている。

【０００７】また、入力手段が、モニタ装置に表示され
た前記断面像上で断面像の拡大／縮小走査（ズームスキ
ャン）を行なう範囲を指定するための指定手段を含んで
いることが望ましい。更に、超音波ブローブがその現在
位置から前記移動目標位置の近傍まで最短距離を通るよ
うに直接的に移動することが望ましい。

【０００８】

【作用】本発明によれば、一回目にスキャン（走査）し
た画像を装置内に全て記憶してあるので、再スキャンを
行ないたい場合は記憶していた画像を再生し、その再生
画像上で病変疑い部位を確認しながら再スキャンを行な
いたい部位を指定することができる。

【０００９】また、再走査時に再走査位置指定情報を入
力すれば、自動的に超音波プローブの移動目標位置を計
算して移動目標位置と超音波プローブの現在位置とから
超音波プローブの駆動系を制御して超音波プローブを目
的位置に移動し、再走査を超音波プローブの現在位置か
ら前記移動目標位置の近傍に直接的に超音波プローブを
移動してから開始することができるので、超音波診断装
置による診断時間を短縮し得る。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明にもとづく超音波診断装置の
超音波プローブ位置制御機構の一実施例の主要構成を示
すブロック図であり、超音波プローブ５、Ｔ＆Ｒ（送受
波器）６、Ａ／Ｄコンバータ７、記憶手段としてのメモ
リ８、ＤＳＣ（デジタル、スキャン・コンバータ）９、
表示手段としてのモニタ１０、入力手段としての操作パ
ネル１１、プリセットメモリ１２、目標位置計算手段と
してのＣＰＵ１３、制御手段としてのＣＰＵ１３、制御
手段としてのプローブ位置コントローラ１４、駆動系１
５，１６およびグラフィックプレーン１７が示されてい
ると共に、超音波プローブ５による再スキャン（再走
査）のための各ブロック間の信号（パラメータ情報）が
示されている。そして、ＣＰＵ１３とコントローラ１４
は駆動系を制御するためのフィードバック系１８を構成
している。また、駆動系１５は、コントローラ１４から
加わるスキャン方向の目標位置信号に応じてドライブ回
路１５ａによりモータ１５ｂを駆動して位置検出器１５
ｃによりスキャン方向位置を検出し、コントローラ１４
にフィードバックする構成のものである。他方、駆動系
１６は、コントローラ１４から加わるシフト方向の目標
位置信号に応じてドライブ回路１６ａによりモータ１６
ｂを駆動して位置検出器１６ｃによりシフト方向位置を
検出し、コントローラ１４にフィードバックする構成の
ものである。なお、図１の左方下に示されているスイッ
チ１９はプログラムスイッチでありプログラムと共にメ
モリ内にあるが説明上接点ａ，ｂと共に機械的スイッチ
として示している。

【００１１】図２は、本実施を被検体の断層エコー像を
表示するＢモードにおいて、Ｂモードスキャンをメカニ
カル・リニア・スキャン方式で行ない、被検体のＢモー
ド断面図を平行シフトした場合を示し、図２Ａはメカニ
カルスキャンによる超音波プローブの動きを上（超音波
プローブ側）から見た様子を示し、細線２１は一回目の
Ｂモードスキャンを、太線２２は二回目のＢモードスキ
ャン（再スキャン）を、破線で示される矢印２３，２
３’は平行シフト幅を、楕円形２４は病巣疑い部位を上
から見た像を示している。図２Ｂは、図２Ａのスキャン
によってメモリ８内に記憶されたそれぞれのＢモード像
２５を示している。図２Ｃは、図２Ａ，図２Ｂで５番目
のＢモード像をモニタ１０に表示した例を示し、四角な
枠２６はボックスカーソルを示す。図２Ｄは図２Ｃのボ
ックスカーソル２６で指定された部分のズームスキャン
像であり、拡大された病巣２７が示されている。以下、
本実施例を図１および図２に従って述べる。

【００１２】超音波診断装置による被検体の第１回目の
スキャンは病巣の見おとしを避けるためスキャン可能な
全範囲にわたって比較的シフトステップを粗くして自動
スキャンを行なう（図２Ａ）。全範囲のスキャンが終了
した後、スキャンした範囲内に病巣らしき部分（病巣疑
い部位）があった場合には、その近傍を詳細に検査する
必要が生じる。詳細に検査する方法としてはＢモードス
キャン範囲を狭くして超音波走査密度を細くする方法
（以下、ズームスキャンと称する）。または、Ｂモード
スキャンのズーミングに連動させてシフトステップを変
化させ、Ｂモード断面のシフト間隔を狭くする方法（以
下、シフトズームと称する）があるが、本実施例ではそ
の両方を同時に行っている。

【００１３】図１において、第１回目のスキャン（ラフ
スキャン）時には超音波プローブ５でスキャンされた受
波エコーは送受波器６、Ａ／Ｄコンバータ等の受信系を
経て、そのＢモード断面像の画像データ（図２Ｂ参照）
としてメモリに記憶される。また、スキャン方向、シフ
ト方向、上、下方向、回転角等の位置情報を含む画像情
報もメモリ８に同時に記憶される。また、この場合プロ
グラムスイッチ１９は接点ａの側に設定されているので
受信系を経た画像データはＤＳＣ９を経てモニタ１０に
リアルタイムにＢモード像として表示される。

【００１４】全範囲スキャン（１回目のスキャン）が終
了した時点ではモニタ１０上には一番最後にスキャンさ
れたＢモード像が表示されているが、例えば操作者が操
作パネル１１上のつまみを操作して、画像再生指示を行
なうとプログラムスイッチ１９が接点ｂの側に設定さ
れ、メモリ８から全範囲スキャン時に記憶されたＢモー
ド像を逐次読み出して再生し、レビュー（再検査）する
ことができる。

【００１５】例えば、図２に示すように全範囲スキャン
の最初から５枚目のＢモード像２５をレビューしたとき
に病巣疑い部位２４が表示されていたとする。この場
合、図１の入力手段としての操作パネル１１上でスキャ
ンズームの倍率を、例えばつまみて操作して、指定する
と、図２Ｃに示すようなボックスカーソル２６が表示さ
れる。なお、ボックスカーソル２６の大きさは指定によ
り変化させることができる。また、ボックスカーソル２
６の上下左右の移動（パン）はトラックボールなどで行
なうことができる。このようにしてスキャンズーム範囲
を決めた後に操作パネル１１上のズームスキャン・スタ
ート・ボタンを押すと、超音波プローブが図２Ａの
「イ」点から「ロ」点までほぼ直線的に最短距離を通る
ように移動し、操作パネル１１からの前記操作またはプ
リセットメモリ１２に設定されているシフトズーム倍率
にしたがってズームスキャンを開始する。

【００１６】図２Ａで、全スキャンの最初から５枚目の
Ｂモード像からでなく６枚目（「ロ」の位置）のシフト
位置からズームスキャンを開始しているが、この理由
は、５枚目は病巣疑い部位の見え始めであり、その少し
手前（現在の超音波プローブ５の位置、例えば「イ」
点）からズームスキャンを開始しないと病巣疑い部位お
よびその近傍をズームスキャン内に据えることができな
いためである。この機能は図１における「ズーム時オフ
セット設定」に対応する。ズームスキャン開始位置の決
定方法として、この他に病巣疑い部位のＢモード上の面
積が最大となるようにメモリ再生像を選択し、そこをズ
ームスキャンのシフト方向中心としてズームスキャンの
シフト範囲を決定しておき、ズームスキャンを行なうこ
ともできる。こで、超音波プローブ５をズームスキャン
開始位置に移動するまでの各回路ブロックの働きを図１
にもとづいて説明する。

【００１７】操作者がメモリ８に記憶されたＢモード像
および画像情報をモニタ１０に再生し表示してレビュー
をしている時、ＣＰＵ１３は、その再生Ｂモード像に対
応するシフト方向位置や表示スケール情報をメモリ８か
ら受け取っている。また、検査者がスキャンズーム範囲
を設定している時は、ＣＰＵ１３は操作パネル１１から
スキャンズーム倍率、カーソル位置に関する情報を受け
取る。操作パネル１１のズームスキャン・スタートボタ
ンが押されると、ＣＰＵ１３はズームスキャンを開始す
るための超音波プローブの移動目標位置（例えば、図２
Ｂの「ロ」）を計算し、この計算値をプローブ位置コン
トローラ１４にプローブ位置コントローラ１４は移動目
標位置に超音波プローブ５が直線的に移動するよう駆動
系１５，１６のスキャン用モータおよびシフト用モータ
を制御する。この時、シフト方向の目標位置は「ズーム
時オフセット設定値」、「再生像のシフト方向位置」、
「シフトズーム倍率」および「現在のシフト方向位置」
からＣＰＵ１３で計算される。また、スキャン方向の目
標位置は「スキャンズーム倍率」、「カーソル位置（パ
ン）」、「再生像の表示スケール」、および「現在のス
キャン方向位置」から計算される。なお、現在の超音波
プローブ位置情報は超音波プローブ５をズームスキャン
を開始するための最も近い位置に直接移動するために用
いられる。例えば、スキャン方向については、図２Ａに
おいて、超音波プローブ５の現在位置が「イ」点にある
時、超音波プローブ５は「ハ」点でなくて「ロ」点に直
線的に移動する。超音波プローブ５が「ニ」点で停止し
ていた場合は「ハ」点に移動する。

【００１８】上記の例ではＢモード断面を平行移動する
場合について述べたが、本発明はこの場合に限ることな
くＢモード断面を機械的に移動するすべての場合に適用
できる。例えば、図３は血管内に挿入したミラーを回転
させる超音波プローブの場合であり、図３Ａには血管３
０内に挿入された超音波プローブ３１、ミラー３２、ミ
ラー３２を軸止し矢印３５の方向に移動しつつミラーを
回転する軸３３、超音波プローブ３１から送波されたミ
ラー３２で反射されるエコー３４が示され、図３Ｂには
そのＢモード像３８が示されている。図３の例において
も被検体の再走査目標位置、ミラーの移動方向および回
転方向ならびに回転角、ズーム倍率等々のパラメータか
ら、移動目標位置を決定し超音波プローブの移動および
制御を実施例の回路で行ない得る。また、Ｂモード像を
電子的にスキャンする方式を用いる超音波診断装置につ
いても、Ｂモード断面を機械的に移動させている場合に
ついては、その超音波プローブの移動制御について本発
明が適用できることは明らかである。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、再スキャンを行ないた
い場合はＢモード像を再生し、その再生像上で病変疑い
部位を確認しながら再スキャンを行ないたい部位を指定
することができる。

【００２０】また、再走査時を超音波プローブの現在位
置から前記移動目標位置の近傍に超音波プローブを直接
的に移動してから開始することができるので、超音波診
断装置による診断時間を短縮し得る。さらに、本発明は
操作方式の移管に拘らずＢモード断面を機械的に移動す
る方式の全ての超音波プローブの移動位置制御に用いる
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく超音波プローブ位置制御機構
の一実施例を示す。

【図２】本実施例によるメカニカル・リニア・スキャン
を示し、部分Ａは超音波プローブの動きを、部分図Ｂは
記憶装置内に記憶されたＢモード像を、部分図Ｃは部分
図Ａおよび部分図ＢのＢモード像のモニタ表示例を、部
分図Ｄは部分図Ｂのズームスキャン像を示す。

【図３】本実施例による円周方向のＢモード断面像を示
す。

【図４】従来の方式による再走査時の超音波プローブの
開始位置付けを示し、部分図Ａは超音波プローブの動き
を、部分図Ｂは再走査時の超音波プローブの開始位置付
け方法を、部分図Ｃはマニュアルシフトを、部分図Ｄは
スキャン番号指定方式による再走査時の超音波プローブ
の開始位置付け方法を示す。

【符号の説明】

５ 超音波プローブ ８ メモリ（記憶手段） １０ モニタ（表示手段） １１ 操作パネル（入力手段） １３ ＣＰＵ（目標位置計算手段） １４ プローブ位置コントローラ（制御手段） １５ 駆動系 １９ スイッチ ２５ Ｂモード像（断層像）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波診断装置において、被検体の全範
   囲にわたる断面像及びその位置情報を含む画像情報を記
   憶するための記憶手段と、 走査終了後、記憶された前記断面像を当該断面像の前記
   画像情報と共に表示するための表示手段と、 再走査時に再走査位置指定情報を入力するための入力手
   段と、当該再走査位置指定情報および前記位置情報にも
   とづいて超音波プローブの移動目標位置を計算するため
   の目標位置計算手段と、 上記移動目標位置と超音波プローブの現在位置とから超
   音波プローブの駆動系を制御し、超音波プローブを目標
   位置に移動するための制御手段とを備え、超音波プロー
   ブの現在位置から前記移動目標位置の近傍に超音波プロ
   ーブを移動してから再走査を開始する６とを特徴とする
   超音波診断装置の超音波プローブ位置制御機構。
2. 【請求項２】 前記入力手段が、モニタ装置に表示され
   た前記断面像上で断面像の拡大／縮小走査を行なう範囲
   を指定するための指定手段を含むことを特徴とする請求
   項１記載の超音波診断装置の超音波プローブ位置制御機
   構。
3. 【請求項３】 前記超音波プローブが当該超音波プロー
   ブの現在位置から前記移動目標位置の近傍まで最短距離
   を通るように移動することを特徴とする請求項１または
   ２記載の超音波診断装置の超音波プローブ位置制御機
   構。