(57)【要約】【課題】超音波画像情報の欠落を防止しながら、操作者に操作負担をかけない方法で、参照画像を表示する超音波画像診断装置を提供すること。【解決手段】本実施形態の超音波画像診断装置は、超音波プローブから超音波画像を生成する超音波画像生成部と、前記超音波画像に対して観察領域を設定する観察領域設定部と、前記超音波画像に対応する参照画像を、前記超音波プローブに接続された位置センサからの位置情報に基づいて生成する参照画像生成部と、前記超音波画像の前記観察領域以外の領域に前記参照画像が配置される表示レイアウト情報を記憶するレイアウト保存部と、前記表示レイアウト情報に基づいて前記参照画像および超音波画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、画像中心位置を含む画面情報を設定する画面情報設定部と、前記参照画像および超音波画像を合成して表示する合成表示部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブから超音波画像を生成する超音波画像生成部と、
前記超音波画像に対して観察領域を設定する観察領域設定部と、
前記超音波画像に対応する参照画像を、前記超音波プローブに接続された位置センサからの位置情報に基づいて生成する参照画像生成部と、
前記超音波画像の前記観察領域以外の領域に前記参照画像が配置される表示レイアウト情報を記憶するレイアウト保存部と、
前記表示レイアウト情報に基づいて前記参照画像および超音波画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、画像中心位置を含む画面情報を設定する画面情報設定部と、
前記参照画像および超音波画像を合成して表示する合成表示部と、
を有する超音波画像診断装置。
【請求項２】
観察位置を取得する位置情報取得部をさらに有し、前記位置情報に基づいて前記参照画像の配置位置、配置寸法、画面解像度、画像倍率、および画像中心位置を決定する請求項１記載の超音波画像診断装置。
【請求項３】
前記画面情報設定部は、前記超音波画像に対し、前記表示レイアウト情報に基づいて前記参照画像の配置寸法が最も大きくなる領域に前記参照画像の画面情報を設定する請求項１記載の超音波画像診断装置。
【請求項４】
観察部位を示すターゲット位置と前記観察位置間の距離を算出し、前記距離に基づいて前記参照画像の倍率と画像中心位置を設定する倍率設定部をさらに有する請求項２記載の超音波画像診断装置。
【請求項５】
前記観察位置は、穿刺針の針先位置であり、前記超音波プローブがリニアプローブの場合は、観察中心位置である請求項４記載の超音波画像診断装置。
【請求項６】
モニタ解像度、モニタ画面寸法を含むモニタ情報を取得するモニタ情報取得部をさらに有し、前記超音波画像の画面情報と前記モニタ情報に基づいて、前記参照画像の配置位置、配置寸法、および画像解像度を決定する請求項１または２記載の超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、参照画像を表示する超音波画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波画像診断装置は被爆のない無侵襲な診断装置であるため、診断からフォローアップまで幅広い臨床領域で用いられる。近年ではその性能向上ともに、初期の癌の確定診断のための生検やラジオ波焼灼療法のための穿刺ガイドなど、超音波画像のリアルタイム性を生かした用途への需要が高まっている。
【０００３】
また、超音波画像診断装置では描出されない構造物を確認する目的で、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）やＣＴ（Computed Tomography）装置の三次元画像を参照画像とすることが行われる。この時、超音波プローブに取り付けられた、例えば磁気式の位置センサを用いてプローブの向きや位置を特定する技術により、診断中の超音波画像と同じ断面画像を参照画像として1対１（Side by Side）に表示することが可能である。このように超音波画像と参照画像をSide by Sideで表示することで対比しやすい表示様式が採られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、Side by Sideの画像表示では、画面表示の制約から画像左右の領域が切り落とされて表示されるため画像情報が欠落する。超音波画像上で構造物を確定し穿刺による細胞診が実施される場合や、体表付近に存在する構造物を確認するためにリニアプローブを用いた診断などでは、欠落する画像情報があることは医療過誤の原因に繋がるため好ましくないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１１００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し、超音波画像情報の欠落を防止しながら、操作者に操作負担をかけない方法で、参照画像を表示する超音波画像診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、本実施形態の超音波画像診断装置は、超音波プローブから超音波画像を生成する超音波画像生成部と、前記超音波画像に対して観察領域を設定する観察領域設定部と、前記超音波画像に対応する参照画像を、前記超音波プローブに接続された位置センサからの位置情報に基づいて生成する参照画像生成部と、前記超音波画像の前記観察領域以外の領域に前記参照画像が配置される表示レイアウト情報を記憶するレイアウト保存部と、前記表示レイアウト情報に基づいて前記参照画像および超音波画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、画像中心位置を含む画面情報を設定する画面情報設定部と、前記参照画像および超音波画像を合成して表示する合成表示部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における超音波画像診断装置の全体図。
【図２】第１の実施形態におけるモード変更処理部のブロック構成図。
【図３】同実施形態における医用画像表示処理を示すフローチャート図。
【図４】超音波画像と参照画像のSide by Side表示画面。
【図５】「ＢＩＯＳＰＹ」モードにおける超音波画像と参照画像の表示画面。
【図６】レイアウトテーブルの例。
【図７】「リニア」モードにおける超音波画像と参照画像の表示画面。
【図８】第２の実施形態におけるモード変更処理部のブロック構成図。
【図９】同実施形態における医用画像表示処理を示すフローチャート図。
【図１０】「ＢＩＯＳＰＹ」モードにおける第１のレイアウト表示例。
【図１１】「ＢＩＯＳＰＹ」モードにおける第２のレイアウト表示例。
【図１２】「リニア」モードにおける第１のレイアウト表示例。
【図１３】「リニア」モードにおける第２のレイアウト表示例。
【図１４】第３の実施形態におけるモード変更処理部のブロック構成図。
【図１５】同実施形態における医用画像表示処理を示すフローチャート図。
【図１６】モニタのアスペクト比が４：３の場合のレイアウト表示例。
【図１７】モニタのアスペクト比が１６：９の場合のレイアウト表示例。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態について図１から図１７を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
【００１０】
（装置構成）
図１に示す本実施形態の超音波画像診断装置は、超音波プローブ１、操作卓２、モード入力判断部３、医用画像データベース４、参照画像生成部５、超音波画像生成部６、レイアウト保存部７、モード変更処理部８、合成表示部９、モニタ１０を有する。また、本実施形態の超音波画像診断装置はプロセッサにより統合的に制御され、制御ソフトウエアもしくはハードウエアによってその機能が達成される。
【００１１】
超音波プローブ１は、プローブ部１１、位置センサ部１２、穿刺部１３で構成されている。プローブ部１１は、送信した超音波の生体内のエコーを受信する。プローブ形状としてはコンベックス型・リニア型・セクタ型などの他、穿刺や体腔等で使用する特殊プローブ等がある。位置センサ部１２は、プローブ部１１と一体になるように磁気センサユニットが取り付けられ、超音波プローブ１の空間的位置やスキャン面の角度などの位置情報を取得できる。また、この磁気センサユニットは、プローブ操作の妨げにならない場所に取り付けられるため、通常の検査と同じ操作でスキャンが可能である。穿刺部１３は、穿刺針、穿刺を行う場合にプローブ部１１に取り付けられる穿刺アダプタ、さらに好ましくは穿刺針先端の位置情報を取得できるユニットを含む。この穿刺アダプタは、細胞などの採取、薬剤の局所投与などを目的とする穿刺術を行う時に使用し、穿刺針がおおむね目的の部位に進むように、穿刺針を超音波画像観察下でガイドするものである。 
操作卓２には、穿刺ガイドラインを表示させるための「Ｂｉｏｐｓｙ」モードや、プローブの種類をリニアプローブに交換した時の「リニア」モードなど、各種「診断モード」を切り替えるボタンやスイッチなどが配置されている。操作者がこの「診断モード」を切り替えることで本実施形態のモード変更処理のきっかけ（イベント）となる。また、操作卓２には、マウス、トラックボール、キーボードなどのユーザインタフェースデバイスが接続される。なお、このユーザインタフェースデバイスにはモニタ１０上に配置されたタッチパネルなども含んでいる。
【００１２】
モード入力判断部３は、操作卓２で押下されたボタンなどの各種操作に対してどのような処理機能を実施するかを判断する。「診断モード」変更では、押下された「診断モード」の種類と、各「診断モード」に関する付帯情報をモード変更処理部８へ出力する。
【００１３】
医用画像データベース４は、図示しないネットワークを介して、他のＭＲＩ装置、ＣＴ装置などのモダリティやＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）などから過去に保存された３次元ボリュームデータを取得する。またネットワークを介することなく、ＨＤＤ（Hard Drive Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの蓄積メディアを利用し、自装置内に医用画像データベースまたは外部入出力装置を構成してもよい。
【００１４】
参照画像生成部５は、医用画像データベース４から３次元ボリュームデータを取得し、位置センサ部１２から得られるプローブ部１１の位置情報をもとに、診断中の超音波画像に対応する断面画像をリアルタイムに計算し、生成する。
【００１５】
一方、超音波画像生成部６は、超音波エコーを受信したプローブ部１１からの出力信号をもとに、超音波画像を生成する。
【００１６】
レイアウト保存部７は、従来の超音波画像の表示レイアウト情報の他に、「診断モード」ごとに規定される超音波画像と参照画像との表示レイアウト情報が格納される。この表示レイアウト情報には、少なくとも各「診断モード」に設定される観察領域や初期的（デフォルト）なレイアウト情報が含まれている。この表示レイアウト情報とは、超音波画像に設定される観察領域と干渉しない位置に参照画像を配置するためのレイアウト情報である。さらにこの表示レイアウト情報は、超音波プローブ１の操作や穿刺針の位置などの観察対象位置に対応して、超音波画像および参照画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、および画像中心位置など画面情報の詳細が同時に格納されていてもよい。
【００１７】
モード変更処理部８は、癌などの位置を示すターゲット位置と、「診察モード」の状態情報（付帯情報）を有する。さらにレイアウト保存部７の表示レイアウト情報に基づき、超音波画像と参照画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、画像中心位置を含む画面情報を診断に適するように計算し、モニタ１０に表示する詳細なレイアウト構成を行う。モード変更処理部８によるレイアウト構成については後述の実施形態で具体的に説明する。
【００１８】
合成表示部９は、モード変更処理部８において計算されたレイアウト構成に従い、超音波画像と参照画像を合成し、モニタ１０で表示可能な映像信号を出力する。
【００１９】
モニタ１０は、合成表示部９から出力される映像信号を表示する。これによりプローブ操作や穿刺位置が変化する超音波画像に対し、観察領域に干渉しない領域にリアルタイムに参照画像を表示することができる。
【００２０】
（第１の実施形態）
図２は、本実施形態のモード変更処理部８のブロック構成である。モード変更処理部８は点線で囲った部分であり、情報の流れを示すために、操作卓２、モード入力判断部３、およびレイアウト保存部７も同時に示している。モード変更処理部８は、観察領域設定部２１と画面情報設定部２２を有する。
【００２１】
観察領域設定部２１は、観察領域の位置情報を設定するとともに、さらに治療、診断すべき患部に設定したターゲットの位置情報を取得して、患部が超音波画像および参照画像上のどこにあるかが表示できるようにする。
【００２２】
ここで観察領域設定部２１における観察領域とは、観察中の超音波画像に対して設定されるものであり、通常は操作卓２で選択された「診断モード」ごとに、異なる観察領域が設定される。例えば、穿刺を行う「Ｂｉｏｓｐｙ」モードでは、観察領域は、穿刺ガイドラインに沿った長方形で設定され、リニアプローブを使用した「リニアモード」における診断では、解像度の高い超音波画像の上部に設定される。また、コンベックス型プローブを使用した診断では、コンベックス形状を示す超音波画像のアウトラインに略一致する領域が設定される。
【００２３】
この観察領域の設定方法は、あらかじめレイアウト保存部７に記憶させておき、「Ｂｉｏｓｐｙ」モードなどの「診断モード」が選択された時に自動的に設定されてもよいし、操作卓２に接続されるマウスなどのユーザインタフェースを用いて任意形状の観察領域を設定してもよい。
【００２４】
画面情報設定部２２は、レイアウト保存部７から取得した初期的なレイアウト情報と、観察領域設定部２１から取得した観察領域情報とターゲット位置情報とを用いて、超音波画像と参照画像の配置位置、配置寸法、画像解像度、画像倍率、画像中心位置を含む画面情報を求め、詳細なレイアウト構成を設定する、
本実施形態では、情報欠落のない超音波画像上において診断を行うと仮定し、同一の配置位置、配置寸法、画像解像度を有する超音波画像に対して参照画像の画面情報を設定する場合について説明する。
【００２５】
以上のように構成された超音波画像診断装置の医用画像表示処理について図３のフローチャートを用いて説明する。以下のクリニカルケースでは、ＣＴ装置で取得したＣＴ画像を参照画像としながら、超音波画像診断装置で早期の原発性肝臓癌を確認し、更に超音波画像診断装置を使用して細胞を採取する生検を実施する手順に沿って説明を行う。この時、生検を実施し採取された細胞に癌細胞が含まれた場合に癌であると確定される。
【００２６】
まず、ステップＳＴ３０１では、操作者の理解しやすさの観点から、診断の初期段階ではＣＴ画像（参照画像）４１と超音波画像４２は図４に示すようにSide by Sideで表示される。ここで、左側に表示されるＣＴ画像４１は、位置センサ部１２が認識した超音波プローブ１の位置情報およびスキャン面の角度情報に従い、ＣＴ装置の三次元ボリュームデータから超音波画像の表示に相当する二次元の画像を生成しリアルタイムに表示することが行われている。操作者は超音波プローブ１を被検者上で動かすことにより、ＣＴ画像４１上で検出されている癌を超音波画像診断装置上でも描出することが可能である。
【００２７】
癌が超音波画像４２上に描出されたら、次に、それが癌であるのか良性の腫瘍であるのか確定させるために穿刺針を用いて細胞を採取する。この時、超音波画像を用いるのは、被検者および操作者(術者)がＸ線の被爆を受けないようにすることができ、しかも超音波画像診断装置ではリアルタイムに画像を表示できるため、穿刺針の位置を確認しながら確実な細胞取得作業が行えるからである。ここで、癌を示す位置をターゲット位置ＴＧ（×印で示す）として設定する。
【００２８】
ステップＳＴ３０２では、操作者は穿刺作業を行うために穿刺針が通る経路をガイドするマークを表示する目的で、操作卓２上の「ＢＩＯＰＳＹ」という名称が記載された「診断モード」ボタンを押す。この時、押されたボタンの種類はレイアウト変更処理が必要な「診断モード」であるか否かが、モード入力判断部３により判断され（ＳＴ３０３:Ｙｅｓ）、この場合、穿刺ガイドラインを表示する「ＢＩＯＰＳＹ」モードに遷移する操作であることが制御ソフトウエアに伝えられる。レイアウト変更処理が不必要な「診断モード」変更であれば（ＳＴ３０３:Ｎｏ）、ステップＳＴ３０８に進む。
【００２９】
次に、ステップＳＴ３０４では、「診断モード」に対応するレイアウト変更処理のための付帯情報、すなわち「ＢＩＯＰＳＹ」モードでは、穿刺ガイドマークの表示、ターゲット位置、観察領域を取得するよう指示がされる。
【００３０】
図５は、「ＢＩＯＳＰＹ」モードにおける超音波画像５１と参照画像５２の表示画面を示している。ステップＳＴ３０５では、モード変更処理部８は、図５に示す穿刺ガイドライン５３を表示する。さらにレイアウト保存部７に設定されている表示レイアウト情報を取得することで観察領域５４が表示される。操作者は、超音波画像５１上に、穿刺ガイドライン５３に沿うように観察領域５４が設定されていることを確認する。観察領域５４を修正変更したい場合は、操作卓２に接続されるマウスなどで再設定してもよい。
【００３１】
ここで、図６を用いてレイアウト保存部７に格納されるレイアウトテーブルの例について説明する。レイアウトテーブル６０は、診断モード、観察領域角度、観察領域範囲、および初期レイアウト構成のフィールド項目を有している。
【００３２】
レイアウトテーブル６０における「診断モード」には、穿刺を行う「ＢＩＯＳＰＹ」モード、リニア型プローブを用いる「リニア」モード、コンベックス型プローブを用いる「コンベックス」モードなどがある。
【００３３】
「ＢＩＯＳＰＹ」モードでは、縦Ａ１、横Ｂ１の観察領域５４が穿刺ガイドライン５３と同じ角度θ１で設定されることが示されている。また、初期的レイアウトＬ１は、「観察領域５４と干渉しない領域で、角度θ１以内の領域（この場合、観察領域５４の右下）にレイアウトする」などと定義される。
【００３４】
「リニア」モードでは、通常体表部の比較的深度の浅い領域を観測することから、画像上部から縦Ａ２、横Ｂ２の観察範囲が角度θ２（通常はθ２＝０）で配置され、初期的レイアウトＬ２は、「観察領域５４と干渉しない画面下部にレイアウトする」など定義される。
【００３５】
「コンベックス」モードでは、超音波画像はコンベックス形状となるため、観察領域としては超音波画像のアウトラインに略一致する領域Ａｒｅａ  Ａ３が設定され、Ｌ３では「Ａｒｅａ  Ａ３以外の領域に参照画像を配置する」などと定義される。
【００３６】
なお、穿刺の場合は、「ＢＩＯＳＰＹ」モードと「コンベックス」モードと組み合わせることができ、コンベックス形状のアウトラインと参照画像が重ならないようにすることもできる。
【００３７】
ステップＳＴ３０６では、以上のレイアウト情報に基づき、超音波画像の表示設定を行う。超音波画像診断装置上で行う超音波画像については、診断に最適な高解像度（通常は、診断中の画面解像度）および画面寸法が設定されるが、画像両端などが表示されないことのないように画面位置を設定する。
【００３８】
一方、ステップＳＴ３０７において、レイアウト保存部７の初期的表示レイアウト情報に基づき、観察領域５４以外の領域に参照画像５２の画面寸法が大きく配置されるように設定される。なお、この時、参照画像５２の大きさは、Side by Side表示より画面の縦寸法が小さくなるため、それに応じて画像の倍率（縮尺）を小さくして超音波画像に対応する領域全体が表示されるように設定する。
【００３９】
ステップＳＴ３０８では、合成表示部９はモニタ１０に適合する映像信号を生成してモニタ１０に表示する。図５に示すように、超音波画像５１の観察領域５４と干渉しない領域に参照画像５２が表示される。これにより穿刺の可能性を含む領域を出来るだけ大きく表示できるようなレイアウトで参照画像５２を表示可能である。
【００４０】
図７は「リニア」モードにおける超音波画像７１と参照画像７２の表示画面である。レイアウトテーブル６０に対応して超音波画像７１の上部には、観察領域７３が設定され、観察領域７３の下部に参照画像７２が表示される。これにより、観察中の体表部の超音波画像７１には干渉せずに、参照画像７２を表示可能である。
【００４１】
以上述べたように、第１の実施形態によれば、超音波画像に対し、前記初期的表示レイアウト情報に基づいて参照画像の配置寸法が最も大きくなる領域に参照画像を表示することが可能となる。これにより、Side by Side表示で生じる超音波画像および参照画像の画面両端に生じる画像情報の欠落を防止することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
本実施形態では、超音波画像上で行う医療・診察行為の位置（観察位置情報）を取得することによって、超音波画像に対する参照画像の配置位置、配置寸法、画面解像度、画像倍率、および画像中心位置などの画面情報を動的に変更して参照画像を表示する場合について説明する。
【００４３】
図８は、本実施形態におけるモード変更処理部８のブロック構成図を示す。本実施形態では、図２に加え位置情報取得部８１と、倍率設定部８２が追加されている。
【００４４】
位置情報取得部８１は、位置センサ部１２から超音波プローブ１の位置情報と、穿刺の場合においては穿刺部１３から穿刺針の針先位置情報を取得する。画面情報設定部２２は、超音波画像上で行う医療・診察行為の位置（観察位置）と患部を示すターゲット位置に基づいて、参照画像に対する新たな画面情報を設定する。
【００４５】
例えば、倍率設定部８２では、観察位置とターゲット位置との距離が算出され、この距離に応じて参照画像の画像倍率を設定する。そして画面情報設定部２２では、画像倍率を上げた場合には、少なくともターゲットが参照画像内に表示されるように、画像中心位置も移動するような画面情報の設定がなされる。
【００４６】
図９は、本実施形態における医用画像表示処理を示すフローチャート図である。図３に加え、ステップＳＴ９０１、ＳＴ９０２、およびＳＴ９０３が追加されている。ステップＳＴ３０１からＳＴ３０８については、図３と同様であるため、重複する点については説明を省略する。
【００４７】
ステップＳＴ３０５において取得した初期的表示レイアウトに対し、ステップＳＴ９０１ではさらに、超音波プローブ１の位置センサ部１２からプローブの位置情報や、穿刺の場合における穿刺針の針先位置情報などを含む各種位置情報を取得する。
【００４８】
ステップＳＴ９０２においては、各種位置情報に基づき、モニタ１０に表示するための詳細なレイアウト構成を再計算する。そしてステップＳＴ３０６からＳＴ３０８を処理し、超音波画像と参照画像をモニタ１０に表示する。詳細なレイアウト構成の具体的な例については後述する。
【００４９】
ステップＳＴ９０３においては、位置情報が変化したかどうかを判断する。位置情報の変化がある場合には（ステップＳＴ９０３：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ９０１に戻り、新たな位置情報でのレイアウト構成を算出して再表示する。位置情報に変化がない場合には（ステップＳＴ９０３：Ｎｏ）、終了ステップに進む、もしくは位置情報が変化するまで待機する。
【００５０】
図１０、図１１により、「ＢＩＯＳＰＹ」モードでのレイアウト表示例を説明する。穿刺針の針先位置情報を取得する手段としては、例えば穿刺針の挿入方向と挿入深度を検出して求める方法や、穿刺針の根元に位置センサを取り付け、このセンサから直角方向にある針先までの距離を算出する方法などが考えられるが、ここでは針先位置情報が取得できる方法であればどのようなものでも構わない。
【００５１】
図１０、図１１において、ＴＧがターゲット位置、Ｐ１およびＰ２が穿刺針の針先位置を示す。また符号１００が超音波画像、符号１０１〜１０３が参照画像を示している。図１０は、「ＢＩＯＳＰＹモード」において、穿刺位置にかかわらず参照画像の倍率を一定とする場合のレイアウト表示例であり、図１１は、観察位置とターゲット位置間の距離に応じて、参照画像の画像倍率と画面中心位置をリアルタイムに変更して表示する例である。
【００５２】
図１０において、点線で示す穿刺ガイドライン５３に沿って、図示しない穿刺針がＰ１からＰ２、ＴＧへと進むものと仮定する。穿刺針がＰ１の位置にある場合には、観察領域５４と干渉しない位置で、かつＰ１に近い領域に参照画像１０１が表示されるように、画像配置位置、配置寸法を決定する。そして画像倍率に関しては、穿刺針Ｐ１に対応する参照画像位置Ｐ１Ｓと、ターゲット位置ＴＧに対応する参照画像位置ＴＧＳが、参照画像１０１の画面寸法内に表示できる倍率を設定する。
【００５３】
穿刺針が進んでＰ２の位置に到達した場合には、同様に観察領域５４と干渉しない位置でかつＰ２に近い領域に参照画像１０２の配置位置、配置寸法を決定する。この場合は、配置寸法が参照画像１０１に比べて大きくすることができる。しかし、この例では参照画像１０２の画像倍率に関しては、参照画像１０１と同じとする。また、別の実施形態では、画像配置寸法の増減に応じてＰ１ＳとＴＧＳが画面の配置寸法内に表示できる画像倍率に変更して設定してもよい。
【００５４】
図１１に示すように、穿刺針が進んでＰ２の位置に到達した場合には、図１０と同様に観察領域５４と干渉しない位置で、かつＰ２に近い領域に参照画像１０２の配置位置、配置寸法を決定する。この時、倍率設定部８２で算出した穿刺針先位置（観察位置）Ｐ２とターゲット位置ＴＧ間との距離に基づき、参照画像１０３の画像倍率を変化させる。
【００５５】
参照画像１０３では、穿刺針先がターゲット位置ＴＧに近付いているため、画像倍率を上げる。すなわち、Ｐ２に対応する参照画像位置Ｐ２ＳとＴＧに対応する参照画像位置Ｐ２Ｓが適切に表示される倍率まで上昇させる。また、ターゲットＴＧについては、なるべく画面中央に入るように画面中央位置を変化させる。
【００５６】
また、図１２、図１３により、「リニア」モードでのレイアウト表示例を説明する。ＴＧはターゲット位置を示し、Ｏがリニアプローブでの観察中心を示している。超音波画像をそれぞれ符号１２１、１２３で示し、参照画像を符号１２２、１２４に示している。図１２はリニアプローブの観察中心Ｏがターゲット位置ＴＧと大幅にずれている場合を示し、図１３は、リニアプローブの観察中心Ｏがターゲット位置ＴＧに比較的近い場合を示している。
【００５７】
図１２に示すように、リニアプローブの観察中心Ｏがターゲット位置ＴＧと大きくずれている場合には、参照画像１２２の画像倍率は縮小され、観察中心Ｏに対応する参照画像位置ＯＳとターゲットＴＧに対応する参照画像位置ＴＧＳが適切に表示される倍率に設定される。そして、図１３に示すように、超音波プローブ１を動かしてターゲットＴＧが観察中心Ｏに近付くに従って、参照画像１２４の画像倍率を上昇させる。この自動倍率設定により、ターゲットを見失うことがなく患部を観察することが可能である。また、観察位置が患部に近付くに従って参照画像の解像度を高くすることができる。
【００５８】
以上述べたように、第２の実施形態によれば、超音波画像上で行う医療・診察行為の観察位置とターゲット位置との位置関係によって、参照画像の画像倍率、および画像中心位置などを動的に変更して表示することができる。なお、上記説明では表示レイアウトの更新時間をリアルタイムに設定したが、見やすさの観点から任意の時間に調整し、一定の時間間隔で更新することも可能である。
【００５９】
（第３の実施形態）
本実施形態は、モニタの解像度、画面寸法などのモニタ情報を取得し、参照画像の配置位置、配置寸法、および画像解像度を決定する。
【００６０】
最近では、液晶モニタなどのフラットディスプレイの高解像度化が進み、ハイビジョン対応モニタ、フルハイビジョンモニタさらには、フルハイビジョンの約４倍の解像度を有する、いわゆる４Ｋモニタが開発されている。画像診断装置においても診断画像の高解像度化と、この画像診断装置に搭載されるモニタ解像度の高解像度化が進むものと考えられる。したがって、使用するモニタの解像度と、表示する超音波画像および参照画像の解像度を考慮し、診断に適した超音波画像と参照画像の表示レイアウトを設定する必要がある。
【００６１】
図１４は、第３の実施形態におけるモード変更処理部のブロック構成図である。本実施形態では、図８に加えモニタ情報取得部１４１が追加されている。
【００６２】
図１４に示すモニタ情報取得部１４１は、モニタの画面寸法（例えば２２インチワイドなど）、およびモニタ解像度（水平画素数、垂直画素数）などのモニタ情報を取得し、これを画面情報設定部２２に入力する。
【００６３】
画面情報設定部２２では、このモニタ情報に基づき、最適な超音波画像の画面寸法、画面配置位置、画像解像度を設定する。その後、この超音波画像に対して設定される各診断モードに対する観察領域と干渉しない領域に、参照画像をレイアウトする。このレイアウトは、レイアウト保存部７のレイアウトテーブルに記載される表示レイアウト情報に従うものとする。
【００６４】
図１５は、本実施形態における医用画像表示処理を示すフローチャート図である。このフローチャートは図９のステップＳＴ９０２（レイアウト構成の再計算）に対応するものである。また、フローチャートを説明において、「診断モード」は「ＢＩＯＳＰＹ」モードとし、図１６、図１７を参照する。図１６は、アスペクト比が４：３のモニタ１６０（１０）に対するレイアウト表示例であり、図１７は、アスペクト比が１６：９のモニタ１７０（１０）に対するレイアウト表示例である。この例では、モニタ１０の垂直方向の解像度（垂直画素数）は図１６と図１７の場合において等しいものとして説明する。
【００６５】
ステップＳＴ１５１では、モニタ情報取得部１４１は、モニタ１０のモニタ解像度、モニタ画面寸法を含むモニタ情報を取得する。
【００６６】
そしてステップＳＴ１５２では、このモニタ情報に応じて、診断に適した超音波画像１６１，１６２の画面情報（画像寸法、画像配置位置、画像解像度）の設定を行う。
【００６７】
そしてステップＳＴ１５３では、「診断モード」に対する観察領域５４の情報を取得し、続くステップＳＴ１５４では、モニタ画面寸法から観察領域５４を除いた領域を自動計算し、観察領域５４と干渉しない最大の参照画像の画像寸法、画像配置位置を求める（ステップＳＴ１５５）。
【００６８】
そしてステップＳＴ１５６では、参照画像と超音波画像の重なり領域を求める。ステップＳＴ１５７では、この重なり領域を各モニタ情報に応じて定義される所定値と比較し、この重なり領域が所定値以上であれば（ステップＳＴ１５７：Ｎｏ）、ステップＳＴ１５５に戻り、参照画像の画面寸法を小さくするなどの画面情報設定を再び行う。重なり領域が所定値より小さくなれば（ステップＳＴ１５７：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ９０２を終了する。
【００６９】
これにより、参照画像１６２、１７２が観察領域５４と干渉しないことに加え、超音波画像１６１、１７１と参照画像１６２、１７２の重なり（干渉）領域を制限することができる。また、重なり領域は面積でも幅でもよい。図１６、１７の例では、超音波画像１６１、１７１と参照画像１６２、１７２の重なる横幅Ｗが等しい場合について図示している。
【００７０】
重なり領域を制限するための所定値は、モニタ情報や診断モードに関連付けられるが、これらは、レイアウト保存部７のレイアウトテーブルに格納されるようにしてもよい。
【００７１】
このフローチャートの処理により、図１６ではモニタ１６０に参照画像１６２が配置され、図１７ではモニタ１７０に参照画像１７２が配置されて表示される。アスペクト比が１６：９のモニタ１７０に表示される参照画像１７２はモニタ１６０の参照画像１６２に比べ大きく表示される。
【００７２】
以上述べたように、モニタの解像度、モニタの画面寸法を含むモニタ情報を取得し、これに応じて、超音波画像と参照画像の適切な画面配置が行える。画像診断装置の性能向上や、モニタの性能向上に対しても柔軟に適応できる超音波画像診断装置が実現可能である。また、本実施形態は第１および第２の実施形態と同時に実行できることは言うまでもない。
【００７３】
以上示した実施形態によれば、Side by Side表示で問題となる超音波画像情報の欠落を防止すると同時に、超音波画像と参照画像を診断に最適なレイアウトで自動的に表示することが可能である。したがって操作者に操作負担を強いることが大幅に低減される。
【００７４】
また、同一解像度の画像データを高解像度のモニタを使用して表示させる場合には、画像寸法が小さく表示されてしまう。このため観察に最適な大きさまで超音波画像の画像寸法を大きくする必要が生じる。この時、見掛け上の解像度を上げる必要があるため、隣接する画素値を用い補間処理などをしてもよい。
【００７５】
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。
【００７６】
実施形態では、早期の原発性肝臓癌の確定診断を主例として説明した。しかし適用される診断は、早期の原発性肝臓癌に限定しない。また確定診断する手順においても、上述したフローチャートに限定するものではない。
【００７７】
これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００７８】
１…超音波プローブ、
２…操作卓、
３…モード入力判断部、
４…医用画像データベース、
５…参照画像生成部、
６…超音波画像生成部、
７…レイアウト保存部、
８…モード変更処理部、
９…合成表示部、
１０…モニタ、
２１…観察領域設定部、
２２…画面情報設定部、
８１…位置情報取得部、
８２…倍率設定部、
１４１…モニタ情報設定部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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