(57)【要約】【課題】妊婦やその家族に違和感や恐怖感を与えることがない超音波診断画像を作成することが可能な超音波診断装置及び超音波診断画像処理装置を提供すること。【解決手段】被検体に超音波を送信すると共に、被検体からの超音波を受信する超音波送受信部１１と、超音波送受信部１１において受信された超音波に基づき超音波診断画像を生成する超音波診断画像生成部１２と、超音波診断画像生成部１２で生成された超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳するグラフィックパターン重畳処理部１４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を送信すると共に、前記被検体から反射される超音波を受信する超音波送受信手段と、
前記受信された超音波に基づき超音波診断画像を生成する超音波診断画像生成手段と、
前記超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳するグラフィックパターン重畳処理手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記グラフィックパターンが重畳された超音波診断画像を表示する画像表示手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記グラフィックパターンの重畳位置を指定するための位置指定手段を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記グラフィックパターンは、胎児の顔のパーツの画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
グラフィックパターン重畳処理手段は、前記超音波診断画像に応じて、前記グラフィックパターンを回転、拡大、縮小してから前記重畳を行うことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記画像表示手段は、前記重畳がなされた超音波診断画像を表示する際に、該超音波診断画像が診断に使用できない旨を示す警告表示を行うことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記グラフィックパターンは、前記超音波診断画像上でアニメーション動作する画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記超音波送受信手段において受信される超音波から前記被検体の生体情報を収集する生体情報収集手段を更に具備し、
前記グラフィックパターン重畳処理手段は、前記グラフィックパターンを前記生体情報に同期してアニメーション動作させることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
超音波に基づき生成される被検体の超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳するグラフィックパターン重畳処理手段を具備することを特徴とする超音波診断画像処理装置。
【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超音波診断画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産科において母体内の胎児を超音波診断装置でスキャンし、スキャンによって得られた胎児の超音波診断画像を妊婦やその家族に提供することが広く行われている。このような超音波診断画像により胎児の姿を見せることは、妊婦に母性本能を呼び起こさせて、産みたいという意思を強く持たせることが可能である。
【特許文献１】特開２００５−２８８１５３号公報
【特許文献２】特開平７−１１６１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、超音波診断画像において、特に眼球部分は水分を多く含むために、胎児の眼窩が空洞状に表示されてしまうことがある。そして、このような超音波診断画像は、それを見た妊婦やその家族に違和感や一種の恐怖感を与えるおそれがあり、悪くすると妊婦に子供を産もうとする意欲を消沈させ、胎児の出産やその後の成育に大きな影響を与えることが考えられる。
【０００４】
また、多くの場合、早期の胎児の超音波診断画像は不鮮明であるため、画像を見ても胎児の状況が分からないことが多い。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、妊婦やその家族に違和感や恐怖感を与えることがない超音波診断画像を作成することが可能な超音波診断装置及び超音波診断画像処理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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１による超音波診断装置は、被検体に超音波を送信すると共に、被検体からの超音波を受信する超音波送受信手段と、前記受信された超音波に基づき超音波診断画像を生成する超音波診断画像生成手段と、前記超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳するグラフィックパターン重畳処理手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の請求項９による超音波診断画像処理装置は、超音波に基づき生成される被検体の超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳するグラフィックパターン重畳処理手段を具備することを特徴とする。
【０００８】
これら請求項１による超音波診断装置及び請求項９による超音波診断画像処理装置によれば、被検体の超音波診断画像に、該超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを重畳することにより、妊婦やその家族に違和感や恐怖感を与えることがない超音波診断画像を作成することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、妊婦やその家族に違和感や恐怖感を与えることがない超音波診断画像を作成することが可能な超音波診断装置及び超音波診断画像処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波診断画像処理装置を備える超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図１の超音波診断装置は、超音波送受信部１１と、超音波診断画像生成部１２と、画像表示部１３と、グラフィックパターン重畳処理部１４と、グラフィックパターン保持部１５と、ユーザーインターフェイス部１６とから構成されている。
【００１１】
超音波送受信部１１は、被検体である母体内の胎児に向けて超音波を送信し、該胎児から反射される超音波を受信する。超音波診断画像生成部１２は、超音波送受信部１１で受信された超音波に基づいて胎児の超音波診断画像を生成する。画像表示部１３は、超音波診断画像生成部１２で生成された胎児の超音波診断画像等の画像を表示する。グラフィックパターン重畳処理部１４は、超音波診断画像生成部１２で生成された胎児の超音波診断画像を装飾するためのグラフィックパターンを超音波診断画像に重畳する。グラフィックパターン保持部１５は、グラフィックパターンを保持している。このグラフィックパターン保持部１５は、例えばハードディスクなどの記憶装置から構成される。あるいはＣＤＲＯＭやＤＶＤＲＯＭなどの光ディスク等をグラフィックパターン保持部１５として利用しても良い。
【００１２】
ここで、グラフィックパターン保持部１５に保持されるグラフィックパターンは、例えば漫画調の目、鼻、口等の胎児の顔のパーツの画像である。ここで、図２（ａ）〜図２（ｃ）は目のグラフィックパターンの例を示す図であり、図３（ａ）〜図３（ｃ）は口のグラフィックパターンの例を示す図であり、図４（ａ）〜図４（ｃ）は鼻のグラフィックパターンの例を示す図である。医師等のユーザーはこれらグラフィックパターンの中から任意のものを選択できるようになっている。
【００１３】
ユーザーインターフェイス部１６は、医師等のユーザーが上述したグラフィックパターンの選択操作等の各種操作を行うための、例えばマウスなどの操作部である。
【００１４】
以下、本実施形態の作用について説明する。図５は、本実施形態の超音波診断装置における超音波診断画像の表示処理について示すフローチャートである。
【００１５】
まず、超音波送受信部１１は、胎児に向けて周期的に超音波を発信し、胎児から周期的に反射される超音波を受信する。これを受けて、超音波診断画像生成部１２は胎児の超音波診断画像を生成する。画像表示部１３は得られた超音波診断画像を動画像として表示する（ステップＳ１）。医師等のユーザーは、画像表示部１３に表示された動画像を見ながら、所望のタイミングでユーザーインターフェイス部１６を操作して動画像を停止させる。これを受けて、画像表示部１３は、動画像の表示を停止し、停止操作がなされた時点で最後に表示されていた超音波診断画像を図６のようにして静止画像として表示する（ステップＳ２）。
【００１６】
次に、ユーザーは図６のようにして表示されている静止画像上で胎児の２つの眼球位置を図７のａ及びｂに示すようにして指定する（ステップＳ３）。これを受けてグラフィックパターン重畳処理部１４は、図７に示すような点ａと点ｂとを結ぶ線分Ａを画像表示部１３に表示させる（ステップＳ４）。ユーザーは、その後に、図７のようにして表示されている静止画像上で図８のようにして線分Ａの略中心の点ｃと口位置ｄとを指定する（ステップＳ５）。これを受けてグラフィックパターン重畳処理部１４は、図８に示すような点ｃと点ｄとを結ぶ線分Ｂを画像表示部１３に表示させる（ステップＳ６）。
【００１７】
次に、ユーザーは、図８のようにしている静止画像を見て、自身で指定した点が望むものであるかを確認する。そして、点の再指定が必要である場合にはユーザーインターフェイス部１６を操作して点の再指定を行う。点の再指定が必要でない場合には決定操作を行う。
【００１８】
グラフィックパターン重畳処理部１４は、ユーザーによる再指定操作がなされたか否かを判定しており（ステップＳ７）、再指定操作が行われた場合にはステップＳ３に戻る。
【００１９】
一方、ユーザーにより決定操作がなされた場合には、グラフィックパターン重畳処理部１４は、グラフィックパターンの選択画面を画像表示部１３に表示させる（ステップＳ８）。ユーザーは、画像表示部１３に表示されたグラフィックパターン選択画面において、所望のグラフィックパターンを選択する（ステップＳ９）。
【００２０】
ユーザーによって、目のグラフィックパターン、口のグラフィックパターン、鼻のグラフィックパターンがそれぞれ選択されると、グラフィックパターン重畳処理部１４は、グラフィックパターンの重畳処理を行う（ステップＳ１０）。その後に、画像表示部１３は、重畳処理がなされた超音波診断画像を表示する（ステップＳ１１）。
【００２１】
ここで、グラフィックパターンの重畳表示処理について図９を参照して説明する。重畳表示処理においては、まず、線分Ａの超音波診断画像の水平方向に対する傾きαを求める。このαは、胎児の両目が画像表示部１３に表示されている超音波診断画像の水平方向に対してどの程度回転しているかを示すものである。したがって、このαだけ目のグラフィックパターンを回転させ、更に、顔の大きさに応じた目の大きさとなるように、線分Ａの長さに応じた所定の拡大率で目のグラフィックパターンを拡大又は縮小した後、目のグラフィックパターンを点ａ及び点ｂにそれぞれ配置する。
【００２２】
次に、線分Ｂの超音波診断画像の水平方向に対する傾きβを求める。このβは、胎児の口が画像表示部１３に表示されている超音波診断画像の水平方向に対してどの程度回転しているかを示すものである。したがって、このβだけ口のグラフィックパターンを回転させ、更に、顔の大きさに応じた口の大きさとなるように、線分Ｂの長さに応じた所定の拡大率で口のグラフィックパターンを拡大又は縮小した後、口のグラフィックパターンを点ｄに配置する。
【００２３】
最後に、線分Ｂの傾きβ及び線分Ｂの長さに応じて鼻のグラフィックパターンを拡大又は縮小してから線分Ｂの中点に配置し、これによって得られる画像を画像表示部１３に表示されている超音波診断画像に重畳して表示させる。
【００２４】
ここで、重畳表示処理の際に表示される点及び線分の画像や、グラフィックパターンの色は、予め決めた色を用いても良いし、背景となる超音波診断画像の色と関係して決定しても良い。後者の場合、例えば、超音波診断画像が０から２５５までの２５６階調の画像であるとすると、背景色をｃ（０〜２５５）とした場合には、線分等の色Ｃ’は、
Ｃ’＝２５５−ｃ                                    （式１）
とする。なお、カラー画像の場合にはＲＧＢの３成分それぞれに対して（式１）の処理を行う。これによって、背景の超音波診断画像からグラフィックパターンを浮立たせることが可能である。
【００２５】
このようにユーザーによって指定された両目位置及び口位置などに応じてグラフィックパターンを図１０（ａ）や図１０（ｂ）に示すようにして任意に回転、拡大、縮小することにより、胎児の超音波診断画像に対して最適な向き及び大きさでグラフィックパターンを重畳して表示することが可能である。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態によれば、医師等のユーザーが簡単な操作で胎児の超音波診断画像に目、鼻、口のグラフィックパターンを重畳する加工を行うことが可能である。これにより、愛嬌のある胎児の超音波診断画像を簡単に作成して表示することが可能である。
【００２７】
ここで、本実施形態において説明した手法に従って超音波診断画像にグラフィックパターンを重畳した結果は超音波診断画像生成部１２で得られる画像とは異なるものであり、実際の診断に用いることが困難となる。このため、グラフィックパターンの重畳時には重畳した画像が診断には使えない旨を示すための警告を、例えば図１１に示すグラフィックパターン１３１として表示させるようにしても良い。なお、この表示は記号、マーク、文字などユーザーが識別可能なものであれば、特に限定されるものではない。
【００２８】
また、本実施形態では、２次元の超音波診断画像にグラフィックパターンを重畳する例について説明しているが、３次元の超音波診断画像にグラフィックパターンを重畳しても良い。３次元の超音波診断画像に重畳する例を図１２に示す。３次元の超音波診断画像に２次元のグラフィックパターンを重畳する際には、２次元グラフィックパターン２０１を３次元座標空間内で回転、縮小、移動した後で２次元投影面２０２に投影する。そして、この投影画像を３次元超音波診断画像の２次元投影像２０３と合成することで、参照符号２０４で示すような２次元投影像が得られ、２次元の超音波診断画像の場合と同様の効果を３次元の超音波診断画像においても得ることができる。なお、３次元超音波診断画像が得られる３次元座標とグラフィックパターンを操作する３次元座標とは異なるものであってもかまわない。
【００２９】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１３は、本発明の第２の実施形態に係る超音波診断画像処理装置を備える超音波診断装置の構成を示すブロック図である。図１３の超音波診断装置において、図１と同様の構成については図１と同様の参照符号を付している。図１３においては、生体情報収集部１７が設けられている点が図１と異なっている。この生体情報収集部１７は、超音波送受信部１１において周期的に受信される超音波から例えばドップラ効果を利用して被検体である胎児の生態情報（血流、鼓動などの情報）を収集する。
【００３０】
また、第２の実施形態においては、１種類のグラフィックパターンをアニメーションさせるための複数のグラフィックパターンが用意されており、グラフィックパターン重畳処理部１４は、これら複数のグラフィックパターンを生体情報収集部１７からの生体情報に応じて順次、超音波診断画像に重畳する。
【００３１】
以下、本実施形態の作用について説明する。図１４は、本実施形態の超音波診断装置における超音波診断画像の表示処理について示すフローチャートである。
【００３２】
まず、超音波送受信部１１は、胎児に向けて周期的に超音波を発信し、胎児から所定周期毎に反射される超音波を受信する。これを受けて、超音波診断画像生成部１２は胎児の超音波診断画像を生成する。画像表示部１３は得られた超音波診断画像を動画像として表示する（ステップＳ２１）。医師等のユーザーは、画像表示部１３に表示された動画像を見ながら、所望のタイミングでユーザーインターフェイス部１６を操作して動画像を停止させる。これを受けて、画像表示部１３は、動画像の表示を停止し、停止操作がなされた時点で最後に表示されていた超音波診断画像を図６のように静止画像として表示する（ステップＳ２２）。
【００３３】
次に、ユーザーは図６のようにして表示されている静止画像上で胎児の２つの眼球位置を図７のａ及びｂに示すようにして指定する（ステップＳ２３）。これを受けてグラフィックパターン重畳処理部１４は、図７に示すような点ａと点ｂとを結ぶ線分Ａを画像表示部１３に表示させる（ステップＳ２４）。ユーザーは、その後に、図７のようにして表示されている静止画像上で線分Ａの略中心の点ｃと口位置ｄとを指定する（ステップＳ２５）。これを受けてグラフィックパターン重畳処理部１４は、図８に示すような点ｃと点ｄとを結ぶ線分Ｂを画像表示部１３に表示させる（ステップＳ２６）。
【００３４】
その後、グラフィックパターン重畳処理部１４は、ユーザーによる再指定操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ２７）、再指定操作が行われた場合にはステップＳ２３に戻る。
【００３５】
一方、ユーザーにより決定操作がなされた場合には、グラフィックパターン重畳処理部１４は、グラフィックパターンの選択画面を画像表示部１３に表示させる（ステップＳ２８）。ユーザーは、画像表示部１３に表示されたグラフィックパターン選択画面において、所望のグラフィックパターンを選択する（ステップＳ２９）。これを受けてグラフィックパターン重畳処理部１４は、生体情報収集部１７で収集された生体情報を取得する（ステップＳ３０）。
【００３６】
その後、グラフィックパターン重畳処理部１４は、生体情報収集部１７からの生体情報に応じて例えば、図１５に示すようにして超音波診断画像に重畳するグラフィックパターンを画像３０１、画像３０２、画像３０３、画像３０４、画像３０１…の順で順次変化させながらグラフィックパターンを重畳する（ステップＳ３１）。画像表示部１３はこのようにして重畳されたグラフィックパターンを順次表示する（ステップＳ３２）。これにより、まぶたが閉じたり開いたりするようなグラフィックパターンを画像表示部１３に表示させることが可能である。また、図１６に示すようにして、鼓動に応じて、画像４０１と画像４０２とを交互に表示するようにすれば、鼓動に応じて胎児の心臓の画像（ハートマーク）が動くようなグラフィックパターンを画像表示部１３に表示させることも可能である。
【００３７】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、実際の胎児の生体情報に同期したアニメーション動作を伴うグラフィックパターンを重畳表示することができる。
【００３８】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【００３９】
例えば、上述の実施形態では、グラフィックパターンを簡易的に配置する例を示しているが、より細かくパーツ単位でグラフィックパターンを配置できるようにしても良い。また、グラフィックパターンの重畳表示のオンオフをユーザーが自由に選択できるようにしても良いし、このような重畳表示のオンオフをパーツ単位で選択可能としても良い。
【００４０】
また、上述の実施形態ではグラフィックパターンを顔のパーツの画像としているが、これに限るものではない。例えば、他の体の部位や衣服の画像、さらには空想上の物体の画像等の胎児とは直接関係のない画像を重畳表示可能としても良い。この場合の重畳位置の指定や回転、拡大、縮小等の処理は上述した実施形態の手法に準じたものとなる。
【００４１】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波診断画像処理装置を備える超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】目のグラフィックパターンの例を示す図である。
【図３】口のグラフィックパターンの例を示す図である。
【図４】鼻のグラフィックパターンの例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の超音波診断画像の表示処理について示すフローチャートである。
【図６】超音波診断画像に基づいて表示される静止画像の例を示す図である。
【図７】目のグラフィックパターンを表示するための眼球位置の指定の例を示す図である。
【図８】口のグラフィックパターンを表示するための口位置の指定の例を示す図である。
【図９】グラフィックパターンの重畳表示処理について説明するための図である。
【図１０】グラフィックパターンの拡大、縮小、回転の例について示す図である。
【図１１】グラフィックパターン重畳後の画像が診断に使えない旨を示す警告表示の例を示す図である。
【図１２】３次元の超音波診断画像にグラフィックパターンを重畳する際の例について示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る超音波診断画像処理装置を備える超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態の超音波診断装置における超音波診断画像の表示処理について示すフローチャートである。
【図１５】アニメーション動作を伴うグラフィックパターンの第１の例を示す図である。
【図１６】アニメーション動作を伴うグラフィックパターンの第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１１…超音波送受信部、１２…超音波診断画像生成部、１３…画像表示部、１４…グラフィックパターン重畳処理部、１５…グラフィックパターン保持部、１６…ユーザーインターフェイス部、１７…生体情報収集部
【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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