(57)【要約】【課題】超音波診断において生体に対してプローブを適正な位置に位置決められるようにする。具体的には、血管に対して走査面を適正に位置決められるようにする。【解決手段】連続波ドプラビームの生体内に対する照射方向を変化させて、連続波ドプラ波形に基づいて血管中心を通る特定ビーム方位が探索される。次に、その特定ビーム方位上においてパルスドプラビームが形成され、サンプルゲートをスキャンすることにより、最高流速が生じる特定深さが探索される。次にＢモードにおいて特定ビーム方位を回転軸として走査面を回転させ、その際における血流断面領域の面積変換から適正な回転角度が判定される。血流断面領域の特定は、特定ビーム方向および特定深さによって定められる基準点を含む領域として定義される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１超音波ビームの方向を変化させることにより生体内の注目血流部位が存在する特定ビーム方向を探し出す方向探索工程において、ビーム深さ方向の広い範囲にわたって同時に血流情報を観測可能な第１超音波ビームが生成されるようにする第１制御手段と、
前記特定ビーム方向において前記注目血流部位が存在する特定深さを探索する深さ探索工程において、ビーム深さ方向における各深さ位置で局所的に血流情報を観測可能な第２超音波ビームが前記特定ビーム方向に生成されるようにする第２制御手段と、
前記特定ビーム方向を回転中心として第３超音波ビームの走査により形成されるビーム走査面を回転させ、各回転角度でのビーム走査面上において前記特定ビーム方向及び前記特定深さにより定まる基準点を含む血流断面領域を抽出することにより、前記注目血流部位に対するビーム走査面の最適回転角度を探し出す角度探索工程において、前記ビーム走査面を形成するための第３超音波ビームが生成されるようにする第３制御手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記第１超音波ビームは連続的に生成される連続波ドプラビームであり、
前記第２超音波ビームは繰り返し生成されるパルスドプラビームであり、
前記第３超音波ビームは繰り返し生成される断層画像形成用パルスビームである、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記方向探索工程では、プローブの当接位置を変更することにより、あるいは、プローブに対する前記第１超音波ビームの方向を変更することにより、生体内において前記第１超音波ビームが走査され、
前記第１超音波ビームを走査した場合における最高流速が観測されるビーム方向として前記特定ビーム方向を判定する第１判定手段が設けられた、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記方向探索工程において生体表面上でのプローブ当接位置を変更するロボットが設けられた、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項２記載の装置において、
前記深さ探索工程では、前記特定ビーム方向において前記第２超音波ビームが繰り返し生成され、且つ、前記特定ビーム方向に沿って血流情報を局所的に観測するためのサンプルゲートが走査され、
前記サンプルゲートを走査した場合における最高流速が観測される深さとして前記特定深さを判定する第２判定手段が設けられた、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】
請求項２記載の装置において、
前記角度探索工程において前記ビーム走査面の回転に伴う前記血流断面領域の状態の変化に基づいて前記最適回転角度を判定する第３判定手段が設けられた、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、
前記角度探索工程において前記プローブを回転させるロボットが設けられた、ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】
ローカル装置とリモート装置とを有する医療システムにおいて、
前記ローカル装置は、生体に対する超音波診断を行うためのプローブと、前記プローブを保持する機構であって前記生体に対するプローブの位置関係を変更するロボットと、を含み、
前記リモート装置は、前記生体に対する超音波診断の結果を表示する表示器を含み、
当該医療システムは、更に、前記プローブ及び前記ロボットの動作を制御する制御手段を含み、
前記制御手段は、
第１超音波ビームの位置を変化させることにより生体内の注目血流部位が存在する特定ビーム方向を探し出す方向探索工程において、ビーム深さ方向の広い範囲にわたって同時に血流情報を観測可能な第１超音波ビームが生成されるようにする第１制御手段と、
前記特定ビーム方向において前記注目血流部位が存在する特定深さを探索する深さ探索工程において、ビーム深さ方向における各深さ位置で局所的に血流情報を観測可能な第２超音波ビームが前記特定ビーム方向に生成されるようにする第２制御手段と、
前記特定ビーム方向を回転中心として第３超音波ビームの走査により形成されるビーム走査面を回転させ、各回転角度でのビーム走査面上において前記特定ビーム方向及び前記特定深さにより定まる基準点を含む血流断面領域を抽出することにより、前記注目血流部位に対するビーム走査面の最適回転角度を探し出す角度探索工程において、前記ビーム走査面を形成するための第３超音波ビームが生成されるようにする第３制御手段と、
を含むことを特徴とする医療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置及び医療システムに関し、特に、生体に対するプローブの位置的関係を適正化するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体内の注目組織の超音波診断を行う場合、表示された断層画像が所望のものとなるように、生体表面に対するプローブの位置的関係、つまり当接位置及び当接姿勢が調整される。注目組織の良好な断層画像を迅速に得るためには熟練を要し、熟練者であってもプローブの位置決めに時間を要することもある。
【０００３】
一方、近時、遠隔診断技術が普及しつつある。超音波診断の分野においては、被検者側でプローブを用いた送受波を行って、その場から受信データ又は画像データを通信回線を使って伝送し、医者が遠隔地において画像観察を行いながら超音波診断を行うシステムの実用化が望まれている。その場合において、被検者側でプローブの位置決めをロボットが行う場合には注目組織に走査面を正しく位置決めするための技術が必要となる。被検者側で補助者がプローブの位置決めを行う場合にもそれを支援する技術が要望される。
【０００４】
なお、特許文献１には、走査面の位置を変更した場合における断層画像上における血管断面の面積の変動を利用して、血管中心軸に対して走査面を直交させるための技術が開示されている。特許文献２，３には、ＣＷ（連続波）ドプラ法とＰＷ（パルス）ドプラ法の併用により最高流速部位を特定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２２９８２３号公報
【特許文献２】特開昭６１−１９３６４９号公報
【特許文献３】特開２０００−４１９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、プローブを適正な位置に確実あるいは簡便に位置決めることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る超音波診断装置は、第１超音波ビームの方向を変化させることにより生体内の注目血流部位が存在する特定ビーム方向を探し出す方向探索工程において、ビーム深さ方向の広い範囲にわたって同時に血流情報を観測可能な第１超音波ビームが生成されるようにする第１制御手段と、前記特定ビーム方向において前記注目血流部位が存在する特定深さを探索する深さ探索工程において、ビーム深さ方向における各深さ位置で局所的に血流情報を観測可能な第２超音波ビームが前記特定ビーム方向に生成されるようにする第２制御手段と、前記特定ビーム方向を回転中心として第３超音波ビームの走査により形成されるビーム走査面を回転させ、各回転角度でのビーム走査面上において前記特定ビーム方向及び前記特定深さにより定まる基準点を含む血流断面領域を抽出することにより、前記注目血流部位に対するビーム走査面の最適回転角度を探し出す角度探索工程において、前記ビーム走査面を形成するための第３超音波ビームが生成されるようにする第３制御手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、まず、第１超音波ビームが生成されて、それを生体内で移動させることにより、注目血流部位を通過する特定ビーム方位が探索される。第１超音波ビームの走査は、電子的に行うこともできるし、機械的に行うこともできる。マニュアル走査も考えられる。第１超音波ビームは、ビーム深さ方向の広い範囲にわたって血流情報（ドプラ情報）を観測可能なものであり、望ましくは、連続的に生成される連続波ドプラビームである。ここで、ビーム深さ方向の実質的な全体が同時に観測対象となるのが望ましく、あるいは、血流存在可能性のある範囲の全部が同時に観測対象となるのが望ましい。連続波ドプラビームは、通常、距離分解能を有せず、送信ビーム及び受信ビームの総合ビームとして観念されるものである（なお、第２超音波ビーム及び第３超音波ビームも送受総合ビームである）。特定ビーム方位が探索されると、当該方位に対して第２超音波ビームが形成される。この第２超音波ビームは各深さ位置において血流情報の個別観測を行えるものであり、距離分解能をもったビームとして構成され、それは例えばパルスドプラビームである。つまり、局所観測のためのサンプルゲートを深さ方向に電子的にスキャン可能なものである。例えば頸動脈のような血流においては、一般に、その中心において最も流速が大きく、そこから周辺へ離れるのに従って流速が低下する。最高流速の探索は血流中心の探索に相当する。特定ビーム方位及び特定深さが探索されると、特定ビーム方位を中心としてビーム走査面が回転走査される。それは機械的に又は電子的になされる。マニュアル回転も考えられる。ビーム走査面は第３超音波ビームの走査によって形成されるものである。第３超音波ビームは断層画像を形成するためのビームであり、その場合、断層画像はＢモード画像であってもよいし、カラードプラ画像（カラーフローマッピング画像）であってもよい。断層画像上においては注目する血管の断面領域が現れる。各回転角度において断層画像上において血流領域（血流断面領域）が特定、抽出される。特定ビーム方位上における特定深さによって基準点（基準座標）を定義できるから、望ましくは、その基準点を含む閉じた領域として血流領域が特定される。回転角度の変化にと伴って血流領域の現れ方が変化することになるので、それを利用して最適な回転角度を判定することが可能である。例えば、血管の横断面（血管中心軸と直交する断面）又は縦断面（血管中心軸を含む断面）が表示されるように回転角度が判定されてもよい。なお、各決定（判定）を自動化するのが望ましいが、それを操作者が行う場合、ガイダンス音を出力するようにしてもよい。その場合、血流速度に応じて音量あるいは音色を変化させてもよい。この方法によれば熟練者でなくてもプローブを適正な位置に容易に位置決めることが可能となる。
【０００９】
望ましくは、前記方向探索工程では、プローブの当接位置を変更することにより、あるいは、プローブに対する前記第１超音波ビームの方向を変更することにより、生体内において前記第１超音波ビームが走査され、前記第１超音波ビームを走査した場合における最高流速が観測されるビーム方向として前記特定ビーム方向を判定する第１判定手段が設けられる。例えば、ＣＷドプラ波形に基づいて最高流速が特定されてもよい。望ましくは、前記方向探索工程において生体表面上でのプローブ当接位置を変更するロボットが設けられる。ビーム方位を変更しながらリアルタイムで最高流速の判定を行うのが望ましい。
【００１０】
望ましくは、前記深さ探索工程では、前記特定ビーム方向において前記第２超音波ビームが繰り返し生成され、且つ、前記特定ビーム方向に沿って血流情報を局所的に観測するためのサンプルゲートが走査され、前記サンプルゲートを走査した場合における最高流速が観測される深さとして前記特定深さを判定する第２判定手段が設けられる。 例えば、ＰＷドプラ波形に基づいて最高流速が判定されてもよい。望ましくは、前記角度探索工程において前記ビーム走査面の回転に伴う前記血流断面領域の状態の変化に基づいて前記最適回転角度を判定する第３判定手段が設けられる。血流断面領域の状態は面積、形状（例えば扁平率）、平均輝度等によって評価可能である。望ましくは、前記角度探索工程において前記プローブを回転させるロボットが設けられる。
【００１１】
また、本発明は、ローカル装置とリモート装置とを有する医療システムにおいて、前記ローカル装置は、生体に対する超音波診断を行うためのプローブと、前記プローブを保持する機構であって前記生体に対するプローブの位置関係を変更するロボットと、を含み、前記リモート装置は、前記生体に対する超音波診断の結果を表示する表示器を含み、当該医療システムは、更に、前記プローブ及び前記ロボットの動作を制御する制御手段を含み、前記制御手段は、第１超音波ビームの位置を変化させることにより生体内の注目血流部位が存在する特定ビーム方向を探し出す方向探索工程において、ビーム深さ方向の広い範囲にわたって同時に血流情報を観測可能な第１超音波ビームが生成されるようにする第１制御手段と、前記特定ビーム方向において前記注目血流部位が存在する特定深さを探索する深さ探索工程において、ビーム深さ方向における各深さ位置で局所的に血流情報を観測可能な第２超音波ビームが前記特定ビーム方向に生成されるようにする第２制御手段と、前記特定ビーム方向を回転中心として第３超音波ビームの走査により形成されるビーム走査面を回転させ、各回転角度でのビーム走査面上において前記特定ビーム方向及び前記特定深さにより定まる基準点を含む血流断面領域を抽出することにより、前記注目血流部位に対するビーム走査面の最適回転角度を探し出す角度探索工程において、前記ビーム走査面を形成するための第３超音波ビームが生成されるようにする第３制御手段と、を含むことを特徴とする。医療システムはそれ全体として超音波診断装置として機能するものであるが、リモート装置が超音波診断装置として構成されてもよい。装置間の信号伝送は汎用又は専用の通信回線を利用することもできるし、無線方式を利用することもできる。リモート装置が病院に設置され、ローカル装置が患者のいる場所に設置されてもよい。患者の近くにプローブ操作を行える者が不在であっても、ロボットの遠隔制御により、走査面を適正な位置に位置決められる。上記の制御手段は、リモート装置及びローカル装置のいずれにあってもよく、あるいは両者にまたがって存在してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、プローブを適正な位置に確実あるいは簡便に位置決めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る医療システムの好適な実施形態を示すブロック図である。
【図２】方向探索工程における第１超音波ビームの形成を説明するための図である。
【図３】方向探索工程における連続波ドプラ波形の解析を説明するための図である。
【図４】深さ探索工程における第２超音波ビームの形成を説明するための図である。
【図５】深さ探索工程におけるパルスドプラ波形の解析を説明するための図である。
【図６】角度探索工程における走査面の回転を説明するための図である。
【図７】角度探索工程におけるプロファイルの解析を説明するための図である。
【図８】図１に示したシステムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係る医療システムの好適な実施形態が示されており、図１はシステムの全体構成を示すブロック図である。本実施形態に係る医療システムは超音波診断装置として構成されている。ただし、以下に説明するリモート装置が超音波診断装置によって構成されてもよい。
【００１６】
医療システムは大別してローカル装置１０およびリモート装置１２により構成される。ローカル装置１０は患者あるいは被検者が存在する施設内に設置されるものであり、リモート装置は例えば医師が常駐する病院等に設置されるものである。
【００１７】
ローカル装置１０は、プローブ１４を有する。本実施形態において、プローブ１４は複数の振動素子からなる１Ｄアレイ振動子を備えている。プローブ１４に２Ｄアレイ振動子を設けるようにしてもよい。１Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、その超音波ビームは必要に応じて電子的に走査される。その走査方式としては、電子リニア走査、電子セクタ走査等が知られている。本実施形態に係る医療システムにおいては、第１超音波ビームとして連続波（ＣＷ）ドプラビーム、第２超音波ビームとしてパルス（ＰＷ）ドプラビーム、第３超音波ビームとして断層画像形成用パルスビームが利用される。なお、超音波ビームは、送信ビームおよび受信ビームを合成することにより観念される送受総合ビームである。
【００１８】
図１に示されるように、プローブ１４は本実施形態においてロボット１６によって保持されている。ロボット１６は多関節機構１８を有し、プローブ１４をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動させることが可能である。また、プローブ１４をＸ軸まわり、Ｙ軸まわりおよびＺまわりにおいて回転させることができる。すなわち、ロボット１６によれば、プローブ１４の当接位置および当接姿勢を自在に定めることができる。
【００１９】
符号２０は生体すなわち被検体を表しており、符号２２は被検体内の血管を表している。プローブ１４の送受波面は生体表面２０上に当接される。ここで血管２２はたとえば頸動脈である。符号２４は超音波ビームを表しており、符号２６は超音波ビームを電子的に走査することにより形成される走査面を表している。ちなみに、プローブ１４の送受波面と生体表面２０Ａとの間にカップリング媒体などを設けるようにしてもよい。すなわち、プローブ１４の位置や姿勢によらずに生体に対する良好な音響伝搬を確保できるように構成するのが望ましい。
【００２０】
送受信部２８は、送信ビームフォーマーおよび受信ビームフォーマーとして機能するものである。ＣＷドプラモードにおいては送受信部２８から送信信号が連続的に出力され、同時に、送受信部２８においては連続的に入力される受信信号が処理される。ＰＷドプラモードにおいては、送信時において、送受信部２８から送信パルスが出力され、一方、生体内からの反射放を受波することにより生成された受信信号が送受信部２８において処理される。このことは断層画像を形成するＢモードにおいても同様である。送受信モードの切り替えはローカル制御部３２の制御によってなされている。
【００２１】
信号処理部３０は、送受信部２８から出力される整相加算後の受信信号に対して検波処理等を適用するモジュールである。本実施形態においては、検波処理後の受信信号が通信部３４を経由してリモート装置へ送られているが、ローカル装置１０において超音波画像（ＣＷドプラ波形、ＰＷドプラ波形、Ｂモード断層画像）を形成したうえで、その画像データを通信部３０を介してリモート装置１２へ送るようにしてもよい。
【００２２】
ローカル制御部３２は、ローカル装置１０における各構成の動作制御を行っている。特に、ローカル制御部３２は、ロボット１６の動作を制御している。ちなみに、ロボット１６には複数の位置センサが設けられており、それらの出力信号がローカル制御部３２に与えられている。ローカル制御部３２には必要に応じて入力部３６および表示部３８が接続される。ちなみに、ロボット１６を利用することなくマニュアルでプローブの位置や姿勢を変更するような場合には、ローカル制御部３２にスピーカ等の報知手段を接続し、それによってユーザに対してガイダンス情報を提供するようにしてもよい。
【００２３】
通信部３４は、専用線または汎用線に接続されている。すなわち有線により受信データがリモート装置１２へ送られる。もちろん無線方式によって情報転送を行うようにしてもよい。リモート装置１２からは制御情報が通信部３４を介してローカル制御部３２に与えられる。ローカル制御部３２は、そのような制御情報に基づいて送受信モードの切り替えやロボット１６の動作制御を行っている。
【００２４】
次に、リモート装置１２について説明する。通信部４０から入力される受信データは動作モードに応じて、連続波ドプラ計測部４２、パルスドプラ計測部４４、又は断層計測部４６に送られる。連続波ドプラ計測部４２は、連続波ドプラモードにおいて連続波ドプラ波形を形成するものである。パルスドプラ計測部４４は、パルスドプラモードにおいてパルスドプラ波形を形成するものである。断層計測部４６は、Ｂモードにおいて二次元断層画像であるＢモード画像を生成するものである。断層計測部４６は本実施形態においてデジタルスキャンコンバータ等を有している。断層計測部４６がカラードプラ画像を形成するモジュールであってもよい。その場合においては、白黒断層画像とカラー血流画像とが合成されたカラードプラ画像が生成される。各計測部４２，４４，４６からの出力信号はリモート制御部４８および表示処理部５０へ送られている。
【００２５】
リモート制御部４８は、リモート装置１２内の各構成の動作制御を行うと共に、各動作モードにおいて送受信制御およびデータ演算を実行している。その具体的な内容は図２以降の各図を用いて詳述することにする。表示処理部５０は表示部５４に表示する画像処理を行うモジュールである。表示部５４には必要に応じて連続波ドプラ波形、パルスドプラ波形および断層画像が表示される。ただし、本実施形態において各波形および断層画像の解析はリモート制御部４８によってなされている。リモート制御部４８には入力部５２が接続されている。
【００２６】
次に、図２乃至図８を用いて図１に示したシステムの動作、特にリモート制御部４８が有する制御機能および演算機能について説明する。
【００２７】
まず、図２および図３を用いて方向探索工程について説明する。方向探索工程では、図２に示されるように、プローブ１４によって形成される連続波ドプラビーム５６が生体２０の内部において走査され、これによって血管２２の中心軸を通過する特定ビーム方位が探し出される。この場合においては、図２に示されるように、連続波ドプラビーム５６を平行運動させるようにしてもよいし（符号５６Ａおよび符号５６Ｂ参照）、それを偏向走査するようにしてもよい（符号５６Ｃ参照）。すなわち、体内においてさまざまな位置に連続波ドプラビーム５６を向けることにより血管２２を探し出すことが可能である。
【００２８】
方向探索工程におけるビーム走査は、本実施形態においてロボットの作用によって機械的に行われているが、それを電子的に行うことも可能である。場合によっては、マニュアルにより行うことも可能である。
【００２９】
図３には、方向探索工程において生成される連続波ドプラ波形５８が示されている。横軸は時間軸であるが、それは同時にビーム方向の時間的変化を表している。連続波ドプラ波形５８に対してはいわゆるオートトレース処理が適用され、エンベロープが生成される。そのエンベロープのピークを特定することにより、特定ビーム方位θ１を判定することが可能である。すなわち最高血流が生じた時点でのビームアドレスとして特定ビーム方位を見定めることが可能である。この判定は本実施形態において自動的に実行されている。ちなみに、図２に示した連続波ドプラビーム５６の走査と図３に示したピーク探索つまり方向探索をリアルタイムで同時に進行させるのが望ましい。このように、注目する血流の中心軸を通過する特定ビーム方向が探索されると、次に深さ探索工程が実行される。
【００３０】
図４および図５を用いて深さ探索工程について説明する。図４においては、プローブ１４から第２超音波ビームであるパルスドプラビーム６０が形成されている。そのパルスドプラビーム６０が形成されている方向は上記によって特定された特定ビーム方向θ１である。すなわち当該方向にパルスドプラビーム６０が繰り返し形成されるようにプローブ１４の位置および姿勢が保持され、また送受信制御が実行される。そして当該方向θ１に沿ってサンプルゲート６２がその深さを変化させながら段階的に設定される。サンプルゲート６２はドプラ情報を取り出すためのゲートであり、すなわち局所的にドプラ情報を観測するためにサンプルゲートのスキャンが実行される。
【００３１】
図５には、パルスドプラ波形６２が示されている。横軸は時間軸であるが、それは同時にサンプルゲートの深さに対応している。パルスドプラ波形６２において最高流速となるピークが特定されこれによって特定深さｄ１が判定される。すなわちその深さｄ１は血流における中心軸に相当する深さである。このようにして特定深さｄ１が判明すると、次に角度探索工程が実行される。
【００３２】
図６および図７を用いて角度探索工程について説明する。図６において、符号６６は特定ビーム方向θ１に相当する中心軸を表している。この中心軸６６を回転軸として走査面６４が回転される。走査面６４は第３超音波ビームであるパルスビームを電子的に走査することにより形成されるものである。図においては血管の断面２２Ａが表されており、すなわち血流断面領域７０が表れている。中心軸６６上には深さｄ１の地点に基準点６８が示されている。この基準点６８は特定ビーム方位θ１および特定深さｄ１によって定義されるものであり、この基準点６８を含む領域として血流断面領域７０が定義される。当該領域７０の抽出にあたっては基準点６８を利用して公知のラベリング法等を用いればよい。すなわち基準点６８を含む閉じた領域として血流断面領域７０が各フレームごとにすなわち各回転角度ごとに抽出される。
【００３３】
図７には、適正な回転角度を決定するための方法が示されている。（Ａ）は回転角度に対する面積Ａの変化を表している。この面積Ａは血流断面領域の面積である。回転角度の変化に伴い面積が変動している。ここでそのようなプロファイルにおいて最も低いところが血管の横断面に相当し、それが回転角度φ１で表されている。一方、プロファイルのピークは血管の縦断面に相当し、それが生じる回転角度がφ２で表されている。このように各回転角度ごとに面積を演算することにより、その推移から適正な回転角度すなわち断層画像として観察する際における走査面の適正位置を判定することが可能である。
【００３４】
一方、図７の（Ｂ）には真円率εの変化が示されている。すなわち走査面上における血流断面領域の水平方向の長さと垂直方向の長さとから真円率を定義することができる。この真円率は扁平率の逆数である。真円率がピークとなる地点は血管の横断面に相当すると認められ、その地点が図７において回転角度φ１で表されている。一方、真円率が最も低くなる地点が血管の縦断面に相当すると認められ、それが図７においてφ２で表されている。このように、面積以外の他の情報、特に血管の状態を表す情報の変化を観察することにより、適正な走査面の回転角度を容易に特定することが可能である。いずれの場合においても、本実施形態においては中心軸を適正に定めることができるので、また基準点を見定めることができるので、誤りなく適正な回転角度を探索することが可能である。
【００３５】
図８には、以上説明した一連の動作がフローチャートとして示されている。Ｓ１０１では、最初にＣＷモードが設定され、第１超音波ビームとしてのＣＷドプラビームを利用して血流が探索される。具体的には血流における中心を通過する特定ビーム方位が探索される。その際においては、リモート装置からローカル装置にロボットの動作指令が出され、またリモート装置においては連続波ドプラ波形の解析が実行される。Ｓ１０２では連続波ドプラ波形の解析により特定ビーム方向θ１が決定される。
【００３６】
Ｓ１０３ではＰＷモードが選択され、上記のビーム方向θ１に沿って第２超音波ビームとしてのパルスドプラビームが形成される。そして、上述したように当該ビーム上においてサンプルゲートのスキャンが実行される。Ｓ１０４では、サンプルゲートのスキャンにともなって生成されるパルスドプラ波形が解析され、そのピーク地点として特定の深さｄ１が決定される。
【００３７】
Ｓ１０５においては、Ｂモードが選択され、特定のビーム方位θ１を回転中心として走査面を回転させる制御が実行される。それに伴い各回転角度において走査面上に表れるすなわちＢモード画像上に表れる血管断面領域の面積が演算される。その場合においては、血流断面領域がθ１およびｄ１で特定される基準点を含む領域として認識される。Ｓ１０６では、面積演算の結果を表すプロファイルが解析され、それに基づいて適正な回転角度φ１が決定される。上述したように面積演算の結果ではなく他の情報に基づいてφ１を決定するようにしてもよい。
【００３８】
Ｓ１０７では以上のように決定された回転角度φ１で走査面が固定的に繰り返し形成され、通常通りＢモード画像による超音波診断が実行される。Ｓ１０８では再度方向探索工程からの各工程を再び実行するか否かが判断されている。なお、Ｓ１０７における画像診断の過程においてあるいはその前後において、走査面を当該走査面と直交する方向にすなわち前後方向に移動させるスキャン（Ｓ１０９参照）を行わせるようにしてもよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態に係る医療システムによれば、血管の横断面あるいは縦断面を自動的にかつ適切に定めることが可能である。上述した実施形態においては１Ｄアレイ振動子が利用されていたが、２Ｄアレイ振動子を用いればプローブを運動させることなくビームを電子的に移動させることが容易となる。上述した実施形態においては各工程が完全に自動化されており、すなわち頸動脈に対してプローブすなわち走査面を適正に自動的に位置決めることが可能であるが、プローブをマニュアルで移動させるようにすることも可能である。その場合においてはドプラ波形上のピークをユーザーに認識させるために上述したように音を出力するようにしてもよい。また適正角度をユーザーに認識させるために音を出力するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ローカル装置、１２  リモート装置、１４  プローブ、１６  ロボット、２０  生体、３２  ローカル制御部、４２  連続波ドプラ計測部、４４  パルスドプラ計測部、４６  断層計測部、４８  リモート制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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