(57)【要約】【課題】１つの操作卓により別体の筐体を有する複数の部分を制御することができ、操作性を向上させることができる超音波画像診断装置を提供する。【解決手段】別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分を検知して、該電源がオン状態である部分の機能についてのみ動作を制御する操作卓を具備する。【選択図】図７
2004195252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分を検知して、該電源がオン状態である部分の機能についてのみ動作を制御する操作卓を具備したことを特徴とする超音波画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波画像診断装置、より詳しくは、超音波振動子を走査させることにより超音波断層像を得る超音波画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ラジアルスキャンとリニアスキャンを組み合わせた例えばスパイラルスキャンなどの３次元スキャンを行いながら、生体内へ超音波を送受波する超音波画像診断装置が提案されている。
【０００３】
このような超音波画像診断装置の一例としては、特開平６−３０９３７号公報に記載のものが挙げられる。この超音波画像診断装置は、被検部位のエコーデータを、連続した複数の超音波断層像（本発明の実施形態における図３参照）として取り込むものである。
【０００４】
しかし、このような超音波画像診断装置では、スパイラルスキャンを行う特別の超音波プローブや特別の駆動装置が必要であるために、コストが嵩む要因となっていた。
【０００５】
これに対応して、ラジアルスキャンを行う汎用の超音波プローブや汎用の駆動装置を用いることにより、上記特別な装置を要することなく、３次元画像を構築することができる装置が提案されている。
【０００６】
こうして提案されている装置の内の例えば特開平６−２６１９００号公報に記載されているものは、超音波プローブの先端に磁場発生手段や磁場検出手段の少なくとも一方を配設し、超音波プローブの移動に伴って検出された位置座標および傾斜角データをもとに、超音波断層像から３次元画像を構築する超音波画像診断装置となっている。
【０００７】
また、特開平６−２８５０６９号公報には、超音波プローブの先端に加速度検出手段を配置し、超音波プローブの移動に伴って検出された検出信号から算出された位置に基づいて、超音波断層像から３次元画像を構築する超音波画像診断装置が記載されている。
【０００８】
ところで、体腔内で用いられる超音波プローブは、一般に内視鏡の挿通部を介し、内視鏡の先端部から突出させて超音波断層像を取得することが多い。何故ならば、通常の内視鏡の先端部には、光学系と、光学観察方向を所望の方向に変えることができる湾曲機構が設けられているために、超音波プローブを光学系で観察しながら所望の臓器まで挿入し、光学系で観察しながら簡単に向きを変えることができるからである。
【０００９】
さらに、このように使用すると、超音波断層像を観察して病変を確認した後に、超音波プローブを挿通部から抜去し、鉗子などを挿入して各種の処置を行うことができるためでもある。
【００１０】
また、内視鏡は、通常、超音波プローブよりも弾発性に富むために、腸、膵管、胆管などの複雑な形状を呈する管腔内で、所望の領域の超音波断層像を取得しようとする場合には、超音波プローブを内視鏡と共に挿入するか、内視鏡を挿入した後で挿通部から超音波プローブを挿入した方が、挿入に熟練を要せずに済むという利点がある。
【００１１】
上述したような効果を得るために、特開平７−５１２６７号公報に記載されている装置では、超音波プローブを内視鏡の挿通部を介して内視鏡の先端部から突出させるとともに、挿通部入口に設けられたプローブ進退手段の伸縮量から算出された超音波プローブの突出量のデータに基づいて、超音波断層像から３次元画像を構築するようになっている。
【００１２】
また、従来より、複数の超音波プローブを切り換えて接続し、この切り換え動作により自動的にその受信感度を設定することができる超音波画像診断装置が提案されている。
【００１３】
このような超音波画像診断装置として、例えば特開平２−９９０４３号公報に記載されている装置は、超音波プローブに設けられた半固定抵抗、スイッチ群、ＲＯＭ等の利得設定手段により設定された利得に基づいて、超音波振動子の受信信号を増幅する可変利得増幅器の利得を制御するようになっている。
【００１４】
このような構成により、単に超音波プローブを観測装置に接続するだけで、振動子の励振周波数や振動子の作り込みの際により生じる受信感度のバラツキを補正して、一定感度の受信信号を得ることができるものとなっている。
【００１５】
また、従来より、３次元画像を構築するなどの各種の画像処理を行う超音波画像診断装置は、エコーデータから超音波断層像を作成する部分と画像処理を行う部分とは別体の筐体により構成されていることが多い。何故ならば、超音波断層像による超音波検査のみを必要とする使用者は、超音波断層像を作成する部分のみを購入することで、安価に装置を購入することができるからである。
【００１６】
また、超音波断層像などのエコーデータからの画像を作成する部分と、内視鏡画像などのエコーデータから得られる画像以外の画像を作成する部分も別体の筐体で構成されていることが多いが、この理由も上述と同様に、超音波検査のみ、あるいは内視鏡検査のみを必要とする使用者は、それぞれに必要な部分のみを購入することによって、安価に装置を入手することができるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記特開平７−５１２６７号公報に記載されているような、超音波プローブを内視鏡の挿通部に挿入して超音波断層像を得る超音波画像診断装置では、超音波プローブの外径が内視鏡挿通部の内径以下に限定されるために、超音波振動子の開口を大きくとることができなかった。そのために、内視鏡の先端部に配設した超音波振動子を走査させる超音波内視鏡に比べて、得られる超音波断層像の画質が劣るという問題があった。
【００１８】
また、上記特開平６−２６１９００号公報または上記特開平６−２８５０６９号公報に記載されているような装置は、広い意味での超音波プローブとして超音波内視鏡も含むものであり、超音波内視鏡の先端に、磁気センサや加速度センサのような位置検出手段を配設した装置を含むものである。しかし、超音波内視鏡の先端部に、常時、位置検出手段を配設すると、該先端部が大きく重くなってしまう。そのために、例えば挿通部に鉗子を挿入して生検を行うなどの、３次元画像を構築するための検査とは異なる目的で検査をする際に、超音波内視鏡の操作性を損なうという問題もあった。
【００１９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画質の良好な超音波断層像を取得してその超音波断層像から３次元データを構成することができるとともに、その他の目的に使用する際にも操作性良く検査を行うことができる超音波画像診断装置を提供することを目的とする。
【００２０】
また、１つの操作卓により別体の筐体を有する複数の部分を制御することができ、操作性を向上させることができ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】
【００２１】
本発明の超音波画像診断装置は、別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分を検知して、該電源がオン状態である部分の機能についてのみ動作を制御する操作卓を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、画質の良好な超音波断層像を取得してその超音波断層像から３次元データを構成することができ、その他の目的に使用する際にも操作性良く検査を行うことができる。
【００２３】
また、１つの操作卓により別体の筐体を有する複数の部分を制御することができ、操作性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１から図４は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図１は超音波画像診断装置の超音波内視鏡と位置検出カテーテルの構成を示す図、図２は超音波画像診断装置の超音波観測部と超音波画像処理部の構成を示すブロック図、図３は連続する複数の超音波断層像の画像データの一例を示す図、図４は３次元データを基に構築された３次元画像の一例を示す図である。
【００２５】
図１および図２に示すように、この超音波内視鏡１は、手元側の操作部２から体腔内へ挿入するための細長の挿入部３を延設してなり、一方、前記操作部２の側部からは超音波ケーブル５を延設している。
【００２６】
上記操作部２は、手元側の側面に配設された複数の操作ボタン１４や先端側の側面から一部突出して配設された鉗子口１５ａを有するとともに、内部にＤＣモータ９と、このＤＣモータ９の回転軸に一端が接続されたフレキシブルシャフト８とを有している。
【００２７】
上記超音波ケーブル５内には、上記ＤＣモータ９に接続される信号線１１が配設されている。
【００２８】
また、上記挿入部３内には上記鉗子口１５ａに連通する挿通部としての鉗子チャンネル１５が設けられていて、その他端は該挿入部３の先端硬質部４に設けられた突出口１５ｂに連通している。
【００２９】
この挿入部３の先端硬質部４は、その先端のキャップ６内に超音波振動子７を備えている。
【００３０】
この超音波振動子７は、上記フレキシブルシャフト８の他端に取り付けられており、ＤＣモータ９により駆動されるようになっている。この超音波振動子７から得られるエコー信号は、フレキシブルシャフト８、ＤＣモータ９、超音波ケーブル５内の信号線１１、超音波コネクタ１２内の図示しない信号線を介して、超音波観測部１３に入力するようになっている。
【００３１】
このような超音波内視鏡１の鉗子チャンネル１５には、磁気センサ１６を先端部に備えた位置検出カテーテル１７が、その入口である鉗子口１５ａから挿通され、出口である突出口１５ｂから突出されるようになっている。
【００３２】
上記磁気センサ１６により検出された位置信号は、当該位置検出カテーテル１７の位置信号ケーブル１８を介して、超音波画像処理部２１に入力するようになっている。
【００３３】
なお、磁気センサ１６の近傍となる先端硬質部４、つまり上記キャップ６、鉗子チャンネル１５の突出口１５ｂ付近、フレキシブルシャフト８の先端部分などは、当該磁気センサ１６の周辺の磁場を擾乱することのないように、例えばチタン等の非磁性体により構成されている。
【００３４】
また、超音波内視鏡１の外部であって、被検体の外部となる位置には磁気ソース１９が設けられていて、上記超音波画像処理部２１内に接続されている。
【００３５】
上記超音波観測部１３からの超音波断層像の画像データは、観測モニタ２２にリアルタイムに表示されるとともに、上記超音波画像処理部２１に設けられた記録部２３に入力して記録されるようになっている。
【００３６】
また、上記磁気センサ１６と磁気ソース１９は、超音波画像処理部２１に設けられた位置信号処理部２４に接続されていて、この位置信号処理部２４により算出された位置データは、上記記録部２３に入力されて上記画像データとともに記録されるようになっている。
【００３７】
上記記録部２３の出力は、３次元処理部２５に入力して所定の処理が施された後に、画像処理モニタ２６により表示されるようになっている。
【００３８】
次に、このような実施形態の超音波画像診断装置の作用について説明する。
【００３９】
超音波観測を行う際には、超音波内視鏡１を被検体の体腔内に挿入して、ＤＣモータ９を回転させることにより、フレキシブルシャフト８の先端に取り付けた超音波振動子７を回転駆動する。
【００４０】
これにより超音波振動子７は、先端硬質部４の軸方向（挿入方向）に垂直な方向（つまりラジアル方向）に超音波を放射状に送波すると共に、被検体の音響インピーダンスの変化部分において反射された反射超音波（エコー信号）を受信する。
【００４１】
このラジアルスキャンにより得られたエコー信号は、超音波観測部１３に入力され、超音波断層像を構成する画像データに合成されて、リアルタイムで上記観測モニタ２２に表示される。
【００４２】
一方、この画像データは、記録部２３にも入力されて記録が行われる。つまり、超音波振動子７が１回転分のラジアルスキャンを行うと、記録部２３には、超音波観測部１３から出力された超音波断層像１枚分の画像データが記録されることになる。
【００４３】
一方、磁気ソース１９は周囲の空間に磁場を作り、磁気センサ１６は、この磁場を感知して、磁場に応じた電圧を位置信号として位置信号処理部２４に出力する。
【００４４】
位置信号処理部２４は、得られた位置信号から磁気センサ１６の磁気ソース１９に対する位置および傾斜角を、当該磁気ソース１９を原点とする位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ψ，φ，θ）としてリアルタイムで算出する。
【００４５】
この位置データは、記録部２３に入力されて、上記超音波観測部１３から超音波断層像１枚分の画像データが入力されたときに、同期して記録される。
【００４６】
このような作用を繰り返すことによって、超音波振動子７のラジアルスキャンにより得られる連続する複数の超音波断層像の画像データが、それぞれに対応した磁気センサ１６の位置データと共に記録部２３に記録される。
【００４７】
つまり、使用者が、超音波振動子７をラジアルスキャンさせながら、超音波内視鏡１の先端を少しずつ移動させると、例えば図３に示すような連続する複数の超音波断層像の画像データが、対応する位置データと共に記録部２３に記録される訳である。
【００４８】
このとき上述したような構成により、超音波内視鏡１の先端硬質部４が移動すると、磁気センサ１６は該先端硬質部４と同じ方向に同じ距離だけ移動するために、磁気センサ１６により得られた位置データは、そのまま複数の超音波断層像の互いの位置および傾斜角に係るデータとして扱って良い。
【００４９】
次に、上記３次元処理部２５は、記録部２３から複数の超音波断層像の画像データを得て、これらの画像データの重複する部分には平均処理を施し、また、超音波断層像同士の間には補間処理を施すことにより、ある１点を原点として（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を座標とする３次元データを構成する。
【００５０】
さらに、上記３次元処理部２５は、断面設定など公知の方法により、３次元データに基づいて図４に示すような３次元画像を構築して、画像処理モニタ２６に出力し、当該画像処理モニタ２６は、このような３次元画像を表示する。
【００５１】
図示のように、この３次元画像には、上記座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が明示されており、原点が各座標軸の交点として奥に設定されていて、関心領域の空間的位置を容易に把握することができる。
【００５２】
このように、本実施形態においては、鉗子チャンネル１５が挿通部として、磁気センサ１６が位置検出手段として機能し、３次元処理部２５を含む超音波画像処理部２１が３次元処理手段として機能するようになっている。
【００５３】
このような第１の実施形態によれば、超音波内視鏡が超音波振動子を走査させることにより超音波断層像を取得し、鉗子チャンネルに挿通された位置検出カテーテルが磁気センサにより位置信号を出力し、超音波画像処理部が磁気センサからの位置信号と超音波内視鏡からの連続する複数の超音波断層像とを同期させて取得し３次元データを構成するようにしたために、画質の良好な超音波断層像を取得して３次元データを構成することができる。
【００５４】
また、特別な駆動装置や特別な超音波プローブを用いなくても、汎用の超音波内視鏡を用いて３次元データを構成することができる。
【００５５】
さらに、超音波内視鏡を３次元データを構成すること以外の目的に使用する際には、鉗子チャンネルから位置検出カテーテルを抜去することができるために、操作性良く検査を行うことができる。
【００５６】
そして、３次元画像を観察した後に、鉗子チャンネルから位置検出カテーテルを抜去して、例えば鉗子等を挿入して生検など各種の処置を行うことができる。そのために、ルーチン検査の中で３次元データを構成することができる。
【００５７】
また、上述したような特開平６−３０９３７号公報に記載されているような装置では、手ぶれ、拍動、呼吸性移動などの体動によるぶれによって歪みが３次元画像に現れるが、このような歪みを補正することが可能となる。
【００５８】
また、先端硬質部をチタン等の非磁性体により構成したために、磁気センサ周辺の磁場を擾乱することがなく、正確に位置を検出することができる。
【００５９】
図５は本発明の第２の実施形態を示したものであり、超音波画像診断装置の構成を示すブロック図である。この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６０】
この実施形態は、上述の第１の実施形態において説明した磁気センサ１６と磁気ソース１９の空間的位置を入れ替えたものである。すなわち、位置検出カテーテル１７（図１参照）の先端部に磁気ソース１９を設けるとともに、外部に磁気センサ１６を配設するようにしたものである。その他の構成については、上述した第１の実施形態と同様である。
【００６１】
次に、このような第２の実施形態の作用について説明する。
【００６２】
位置信号処理部２４は、磁気センサ１６から出力される位置信号に基づいて、磁気ソース１９の位置データをリアルタイムで算出する。
【００６３】
上述した第１の実施形態においては、位置信号処理部２４は、位置信号に基づいて磁気センサ１６の磁気ソース１９に対する位置および傾斜角を、磁気ソース１９を原点とする位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ψ，φ，θ）としてリアルタイムで算出していた。
【００６４】
これに対してこの第２の実施形態では、磁気センサ１６と磁気ソース１９の相対的位置関係が入れ替わっているだけであるために、磁気ソース１９の磁気センサ１６に対する位置データを同様に算出することができる。その他の作用は、上述した第１の実施形態と同様である。
【００６５】
このように、本実施形態においては、磁気ソース１９が位置検出手段として機能している。
【００６６】
このような第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６７】
図６は本発明の第３の実施形態を示したものであり、超音波画像診断装置の構成を示すブロック図である。この第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００６８】
この実施形態は、上述の第１の実施形態で説明した磁気センサ１６と磁気ソース１９の代わりに、位置検出カテーテル１７の先端部に加速度センサ２８を配設したものである。
【００６９】
また、超音波内視鏡１は、上記図４に示した操作ボタン１４とほぼ同様の位置に位置信号処理開始ボタン１４ａを備えており、この位置信号処理開始ボタン１４ａは制御線を介して位置信号処理部２４に接続されている。その他の構成は上述した第１の実施形態と同様である。
【００７０】
次に、このような第３の実施形態の作用について説明する。
【００７１】
位置信号処理部２４は、位置信号処理開始ボタン１４ａからの制御線を介した入力により、動作を開始する。
【００７２】
加速度センサ２８は、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向に加わる加速度を検出し、加速度に比例した電圧を位置信号として位置信号処理部２４に出力する。
【００７３】
位置信号処理部２４は、Ｘ方向，Ｙ方向，Ｚ方向の位置信号を時間で積分することにより、加速度センサ２８の速度を算出する。なお、このときの積分定数は０とする。また、この速度をさらに時間で積分することにより、位置データとして加速度センサ２８の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を算出する。このときの積分定数も０とする。
【００７４】
上述では各積分定数を０にとったが、これは加速度センサ２８が時刻０で原点にあって静止していたことを意味している。つまりこの場合には、位置信号処理部２４が算出する位置データは、超音波内視鏡１の先端が時刻０で静止して原点にあった状態から変位した量に相当するものとなる。
【００７５】
ところで、３次元データを構成するには、連続する複数の超音波断層像間の相対的な位置関係が分かれば良いために、時刻０および原点は任意にとることができる。
【００７６】
そこで実際の使用においては、使用者が超音波内視鏡１の先端を静止させて位置信号処理開始ボタン１４ａを押すことにより、位置信号処理部２４の動作を開始させる。すると、選出される位置データは、その時刻（加速度センサ２８の静止時刻）を０とし、その点（加速度センサ２８の静止点）を原点とする座標と一致する。
【００７７】
また、位置信号処理部２４による一連の処理はリアルタイムで行われる。その他の作用は上述した第１の実施形態と同様である。
【００７８】
このように、本実施形態においては、加速度センサ２８が位置検出手段として機能している。
【００７９】
このような第３の実施形態によれば、加速度センサを用いることによって、上述の第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００８０】
図７から図１１は本発明の第４の実施形態を示したものであり、図７は超音波画像診断装置の構成を示すブロック図、図８は超音波観測部と超音波画像処理部の電源投入状態に対応する検知コードを示す図、図９は断面表示メニューを選択したときに画像処理モニタ上に表示される画像の一例を示す図、図１０は立体表示メニューを選択したときに画像処理モニタ上に表示される画像の一例を示す図、図１１はキーパッドを備えたキーボードを操作する状態を示す図である。
【００８１】
この第４の実施形態において、上述の第１から第３の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【００８２】
この実施形態の超音波画像診断装置は、上述の第１の実施形態で説明したような構成の他に、表示メニューが可変となっている液晶タッチパネル３４を備えたキーボード３３を有している。
【００８３】
また、超音波観測部１３は、上記キーボード３３からの入力により構成各部の制御を行う観測制御部３１が設けられている。
【００８４】
一方、超音波画像処理部２１は、上記キーボード３３からの入力により記録部２３や３次元処理部２５を含む構成各部の制御を行う画像処理制御部３２が設けられている。
【００８５】
上記観測制御部３１からの制御線３１ａは、画像処理制御部３２に接続されていて、この画像処理制御部３２からの制御線３２ａが上記キーボード３３に接続されている。
【００８６】
これらの制御線３１ａ，３２ａは、制御命令の通信の他に、図８に示すような電源状態に係る２ビットの検知コードを通信する目的にも使用される。
【００８７】
その他の構成は上述した第１の実施形態とほぼ同様である。
【００８８】
次に、このような第４の実施形態の作用について説明する。
【００８９】
超音波観測部１３の観測制御部３１は、電源が投入されてオン状態のときには、制御線３１ａを介して、超音波画像処理部２１の画像処理制御部３２へ、検知コードとして「０１」を出力する。
【００９０】
また、上記観測制御部３１は、オフ状態のときには、検知コードとして「００」を出力する。
【００９１】
つまり、検知コードの下位１ビットは、超音波観測部１３の電源投入状態を検知するためのコードであり、「１」はオン状態を、「０」はオフ状態をそれぞれ表している。
【００９２】
一方、上記検知コードの上位１ビットは、超音波画像処理部２１の電源投入状態を検知するためのコードである。超音波画像処理部２１の画像処理制御部３２は、観測制御部３１から制御線３１ａを介して入力した検知コードの値に対して、オン状態のときには「１０」を、オフ状態のときには「００」を加算する。そして、その加算値は、制御線３２ａを介してキーボード３３に出力される。
【００９３】
こうして得られた図８に示すような検知コードによって、超音波観測部１３と超音波画像処理部２１の電源投入状態が、キーボード３３に検知されることになる。
【００９４】
超音波観測部１３がオン状態であって、かつ超音波画像処理部２１がオフ状態となっているとき、つまり上記検知コードが「０１」であるときには、キーボード３３の液晶タッチパネル３４は、超音波観測部１３の制御に必要なメニューのみを表示する。
【００９５】
これらのメニューの例としては、エコー信号の増幅率を調整するゲイン、コントラスト、ＳＴＣ（Sensitivity Time Control）や、超音波振動子７のラジアルスキャンを制御するフリーズ、フリーズ解除などがある。
【００９６】
これらのメニューの内から例えばフリーズを選択すると、所定の命令がコードとしてキーボード３３から出力される。
【００９７】
このコードは、制御線３２ａと画像処理制御部３２と制御線３１ａを介してそのまま観測制御部３１へ送られ、当該観測制御部３１は、超音波ケーブル５内の信号線１１を介してＤＣモータ９を停止させる。これによりラジアルスキャンが停止される。
【００９８】
もう一度、ラジアルスキャンを行いたいときには、液晶タッチパネル３４に表示されたメニューの内のフリーズ解除のメニューを選択すれば良い。なお、このとき、画像処理制御部３２は制御に関与しない。
【００９９】
一方、超音波観測部１３がオフ状態であって、かつ超音波画像処理部２１がオン状態であるとき、つまり上記検知コードが「１０」であるときには、上記液晶タッチパネル３４は、超音波画像処理部２１の制御に必要なメニューのみを表示する。
【０１００】
これらのメニューの例としては、記録部２３に記録された画像データと位置データから３次元データを構成して、その３次元データを上記図４や図９に示すような種々の態様によって画像処理モニタ２６に表示させるために必要な機能に係るメニューが挙げられる。つまり例えば、図７に示すような「断面表示メニュー」３４ａや「立体表示メニュー」３４ｂは、このときに表示されるメニューの一部である。
【０１０１】
ここで、これらのメニューが選択されたときの３次元処理部２５の作用の一例について説明する。
【０１０２】
まず、上記液晶タッチパネル３４上で、例えば「断面表示メニュー」３４ａを選択した場合について説明する。
【０１０３】
このときには、３次元処理部２５は、３次元データを直交する切断線○，△，×，＋により切断して、画像処理モニタ２６上に図９に示すように表示する。
【０１０４】
この図９に示す画像と上述の第１の実施形態において説明した図４に示す３次元画像との関係を、図１０に示す。
【０１０５】
図９において、上記切断線○，△，×，＋により切断して得られる断面（太枠で囲まれている範囲）には、同一の記号○，△，×，＋が付されている。そして、図９に示したこれらの断面○，△，×，＋を、図１０において３次元的に示している。
【０１０６】
つまり断面×と断面＋はどちらもＸＹ平面に平行であって、つまり互いに平行な断面となっている。また、断面○はＹＺ平面に平行な断面、断面△はＺＸ平面に平行な断面であるために、これら断面○と断面△は、上記断面×および断面＋に垂直であって、かつ互いに垂直な断面となっている。
【０１０７】
こうして、切断線○，△，×，＋は、それぞれ断面○，△，×，＋の位置を示している。
【０１０８】
上述したような図９に示す各断面には、エコー信号の階調を有する画像データが表示されることになる。さらに、液晶タッチパネル３４上には、各切断線○，△，×，＋を移動するメニューも表示されており、この移動に連動して各断面は更新される。
【０１０９】
次に、この状態からさらに上記液晶タッチパネル３４上で「立体表示メニュー」３４ｂを選択した場合について説明する。
【０１１０】
この場合には３次元処理部２５は、上記選択された断面に基づいて、画像処理モニタ２６上に図４に示すような３次元画像を表示する。
【０１１１】
最後に、超音波観測部１３がオン状態であって、かつ超音波画像処理部２１がオン状態となっているとき、つまり上記検知コードが「１１」であるときには、液晶タッチパネル３４は、超音波観測部１３と超音波画像処理部２１の制御に必要なメニューを両方表示する。
【０１１２】
その他の作用は上述した第１の実施形態とほぼ同様である。
【０１１３】
このように、３次元処理部２５により構成される３次元データの表現方法は、上記図４に示したような３次元画像以外に、図９に示すような、互いの位置関係を明示する記号（マーカー）を付した複数の断面の画像であっても良い。
【０１１４】
上述したように、本実施形態においては、磁気センサ１６が位置検出手段として機能し、３次元処理部２５を含む超音波画像処理部２１が画像処理手段として機能するようになっている。また、液晶タッチパネル３４がメニュー選択手段として、キーボード３３が操作卓としてそれぞれ機能している。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、操作卓として液晶タッチパネル３４を設けたキーボード３３を用いたが、液晶タッチパネル３４を設けなくとも、電源がオフ状態の部分に対応したキーが効かないように構成しても良い。
【０１１６】
また、本実施形態においては、メニュー選択手段として液晶タッチパネル３４を用いたが、液晶を用いていない他のデバイスであっても差し支えはない。
【０１１７】
例えば図１１は、上記第４の実施形態の変形例を示したものである。
【０１１８】
このキーボード３６は、キーパッド３７を備えている。このキーパッド３７は、図１１（Ａ）に示すように、その領域を例えば縦横各３分割することにより合計９つの領域に分割されており、各領域には各機能に対応したメニューが割り当てられている。
【０１１９】
これら９分割された領域の内の、例えば切断線○に割り当てられた領域を指などにより接触すると、キーパッド３７は、図９に示した切断線○を移動するモード（以下、トレースモード）に移行する。
【０１２０】
そして、使用者は、キーパッド３７上で図１１（Ｂ）の矢印で示されたように左右に指を動かすと、図９において左右の内の指を動かした方向に切断線○が移動し、その画像が画像処理モニタ２６に表示される。
【０１２１】
また、キーパッド３７が図９に示された切断線○を移動するモードに移行すると、画像処理モニタ２６上には、例えば「キーパッドはトレースモードである。」というメッセージが出力される。
【０１２２】
こうして、上記キーパッド３７は、機能の選択を行う役割と、画面上の切断線やカーソルなどを移動する役割とを、モードを切り換えることにより使い分けすることができるように構成されている。
【０１２３】
なお、この変形例の場合には、キーパッド３７がメニュー選択手段として機能している。
【０１２４】
また、本実施形態においては、別体の筐体を有する複数の部分として、超音波観測部１３と超音波画像処理部２１について説明したが、例えば、超音波断層像などのエコーデータから画像を作成する部分と、Ｘ線画像、ＭＲ（核磁気共鳴）画像、ビデオ内視鏡画像などのようにエコーデータから得られる画像以外の画像を作成する部分との組み合わせであっても差し支えない。
【０１２５】
このような第４の実施形態によれば、上述の第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、キーボードが、別体の筐体を有する複数の部分、つまり、超音波観測部と超音波画像処理部の内の電源がオン状態である部分を検知し、電源がオン状態である部分の機能のみについて動作を可能にするように構成したために、１つの操作卓により、別体の筐体を有する複数の部分を制御することができ、操作性が向上する。
【０１２６】
図１２，図１３は本発明の第５の実施形態を示したものであり、図１２は超音波内視鏡と超音波観測部の構成の一例を示すブロック図、図１３は超音波内視鏡と超音波観測部の構成の他の例を示すブロック図である。
【０１２７】
この第５の実施形態において、上述の第１から第４の実施形態と同様である部分については同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１２８】
この超音波内視鏡１にはＲＡＭ４１が設けられており、信号線を介して超音波観測部１３内の後述する書き込み制御回路４６と読み出し制御回路４７に接続されている。
【０１２９】
一方、超音波観測部１３は、超音波断層像を観察する際に超音波振動子７を励振させるために電圧パルスを印加するパルサー４２と、上記超音波振動子７からのエコー信号の出力先を後述する振動子感度補正部４４とアンプ４８の何れかに切り換える切換器４３と、超音波振動子７の受信感度を補正する振動子感度補正部４４と、上記ＲＡＭ４１に記録されたデータを読み出すための読み出し制御回路４７と、超音波振動子７からのエコー信号増幅するアンプ４８と、増幅されたエコー信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４９と、デジタル信号が観測モニタ２２に表示されるように座標変換するデジタルスキャンコンバータ（図中、ＤＳＣと略記する。）５０と、座標変換された画像データを記憶するフレームメモリ５１と記憶された画像データを観測モニタ２２に表示できるようアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器５２とを備えて構成されている。
【０１３０】
さらに、上記振動子感度補正部４４は、受信電圧検出回路４５と、ＲＡＭ４１にデータを記録するための書き込み制御回路４６とを有して構成されていて、上記切換器４３の出力は受信電圧検出回路４５に接続されるようになっている。
【０１３１】
また、上記フレームメモリ５１は、観測モニタ２２と超音波画像処理部２１に接続されている。
【０１３２】
なお、上述した超音波内視鏡１と超音波観測部１３は、上記図２に示したような超音波コネクタ１２を介して接続されており、超音波観測部１３を他の超音波内視鏡に接続することもできるようになっている。
【０１３３】
次に、このような第５の実施形態の作用について説明する。
【０１３４】
まず、超音波振動子７の受信感度を補正するための感度データを記録する。そのときには、切換器４３がエコー信号の出力先を振動子感度補正部４４の受信電圧検出回路４５に切り換える。以下に、このときの作用を説明する。
【０１３５】
受信電圧検出回路４５は、超音波振動子７に基準となる電圧を印加し、図示しない被検体からのエコーの受信電圧をデジタルデータである感度データに変換して、書き込み制御回路４６に出力する。書き込み制御回路４６は、この感度データを超音波内視鏡１内のＲＡＭ４１に記録する。
【０１３６】
次に、超音波断層像を観測モニタ２２により観察するときの作用について説明する。
【０１３７】
このときには、切換器４３がエコー信号の出力先をアンプ４８に切り換える。一方、読み出し制御回路４７は、上記ＲＡＭ４１から感度データを読み出して、この感度データに基づいてアンプ４８の利得を決定する。
【０１３８】
アンプ４８は、この決定された利得によりエコー信号を増幅する。この後、増幅されたエコー信号は、Ａ／Ｄ変換器４９によりデジタル信号に変換され、デジタルスキャンコンバータ５０により座標変換された後に、フレームメモリ５１とＤ／Ａ変換器５２を介して、超音波断層像として観測モニタ２２に出力される。
【０１３９】
このように本実施形態では、超音波内視鏡１が超音波プローブとして、アンプ４８が可変利得増幅器として、超音波観測部１３が観測手段として、読み出し制御回路４７が利得制御手段として、ＲＡＭ４１が利得設定手段および記憶手段として、書き込み制御回路４６を含む振動子感度補正部４４が書き込み手段としてそれぞれ機能するようになっている。
【０１４０】
その他の作用については、上述した第１の実施形態と同様である。
【０１４１】
なお、本実施形態においては、被検体からのエコーの受信電圧をデジタルデータである感度データに変換したが、これに限るものではなく、例えば図１３に示すように、外部にハイドロフォン５３を設けて、これを上記受信電圧検出回路４５により受信するようにしても良い。この場合には、上記切換器４３は不要となる。
【０１４２】
そして、動作させる場合には、パルサー４２が超音波振動子７に基準となる電圧を印加した後に、上記ハイドロフォン５３からの受信電圧を受信電圧検出回路４５により検出すれば良い。
【０１４３】
また、本実施形態においては、振動子感度補正部４４を、検査治具として超音波観測部１３とは別体で設けても良い。このように構成すると、工場での出荷時やあるいは出荷後の定期検査時に、この検査治具を用いることにより、簡単にＲＡＭ４１に感度データを記録させることができる。
【０１４４】
このような第５の実施形態によれば、上述の第１から第４の実施形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、超音波観測部が超音波内視鏡を選択的に接続し、書き込み制御回路が超音波振動子の音響特性をＲＡＭに記憶させ、読み出し制御回路が超音波観測部に超音波プローブとしての超音波内視鏡を接続した状態でＲＡＭに設定された利得に基づきアンプの利得を制御するように構成したために、単に超音波プローブを観測装置に接続するだけで、経時変化も含む超音波振動子の受信感度のバラツキを補正することができる。
【０１４５】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【０１４６】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【０１４７】
（１）  挿通部と、超音波振動子とを有し、前記超音波振動子を走査させることにより超音波断層像を得る超音波内視鏡を備えた超音波画像診断装置において、
前記超音波内視鏡の挿通部に挿通して用いるものであって、カテーテル先端部に位置検出手段を有する位置検出カテーテルと、
前記位置検出手段からの位置信号と前記超音波内視鏡からの連続する複数の超音波断層像とを同期させて取得し３次元データを構成する３次元処理手段と、
を具備したことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０１４８】
上記（１）の構成によれば、超音波内視鏡が超音波振動子を走査させることにより超音波断層像を得るとともに、前記超音波内視鏡の挿通部に挿通された位置検出カテーテルがカテーテル先端部に設けた位置検出手段により位置信号を出力し、３次元処理手段が前記位置検出手段からの位置信号と前記超音波内視鏡からの連続する複数の超音波断層像とを同期させて取得し３次元データを構成する。
【０１４９】
（２）上記３次元処理手段は、上記３次元データに基づいて３次元画像を構築するものであることを特徴とする付記（１）に記載の超音波画像診断装置。
【０１５０】
上記（２）の構成によれば、３次元処理手段が、該３次元データに基づいて３次元画像を構築する。
【０１５１】
（３）上記位置検出手段は、磁場により位置を検出する磁気センサであることを特徴とする付記（１）または（２）に記載の超音波画像診断装置。
【０１５２】
上記（３）の構成によれば、磁気センサが磁場により位置を検出する。
【０１５３】
（４）上記位置検出手段は磁場を発する磁気ソースであって、この磁気ソースから発せられた磁場を検出する磁気センサを備えたことを特徴とする付記（１）または（２）に記載の超音波画像診断装置。
【０１５４】
上記（４）の構成によれば、磁気ソースが磁場を発し、磁気センサが磁気ソースから発せられた磁場を検出することにより位置を検出する。
【０１５５】
（５）上記位置検出カテーテル、及び上記超音波内視鏡の先端部が、非磁性体により構成されていることを特徴とする付記（３）または（４）に記載の超音波画像診断装置。
【０１５６】
（６）上記位置検出手段が、加速度により位置を検出する加速度センサであることを特徴とする付記（１）または（２）に記載の超音波画像診断装置。
【０１５７】
上記（６）の構成によれば、加速度センサが加速度により位置を検出する。
【０１５８】
付記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、または（６）に記載の発明によれば、画質の良好な超音波断層像を取得して、その超音波断層像から３次元データを構成することができる。
【０１５９】
また、特別な駆動装置や特別な超音波プローブを用いる必要なく、汎用の超音波内視鏡を用いて３次元データを構成することができる。
【０１６０】
さらに、３次元データを構成すること以外の目的に使用する際には、挿通部から位置検出手段や位置検出カテーテルを抜去することができるために、操作性良く検査を行うことができる。
【０１６１】
そして、３次元画像を観察した後に、挿通部から位置検出カテーテルを抜去して、例えば鉗子等を挿入して生検など各種の処置を行うことができる。そのために、ルーチン検査の中で３次元データを構成することができる。
【０１６２】
加えて、上記特開平６−３０９３７号公報に記載されているような装置では、手ぶれ、拍動や呼吸性移動などの体動によるぶれによって、歪みが３次元画像に現れるが、本発明によればこれも補正することができる。
【０１６３】
付記（５）に記載の発明によれば、上記効果に加えて、位置検出カテーテル、及び超音波内視鏡の先端部を非磁性体により構成したために、磁気センサ周辺の磁場を擾乱することがなく、正確に位置を検出することができる。
【０１６４】
ところで、上記特開平２−９９０４３号公報に記載されているような装置は、特に利得設定手段が再書き込みができないデバイスで構成されている場合には、一度設定された利得を再補正することができなかった。一方、超音波振動子の受信感度は経時変化の影響を受けるために、利得を再補正する必要がある。そのために、この装置では、一定感度の受信信号を得ることができない可能性があるという問題があった。
【０１６５】
そこで、本発明の第２の目的は、単に超音波プローブを観測装置に接続するだけで、経時変化も含む超音波振動子の受信感度のバラツキを補正することができる超音波画像診断装置を提供することにある。
【０１６６】
この第２の目的を達成するために、以下の付記（７）、（８）、（９）に示すように構成している。
【０１６７】
（７）超音波振動子を有する超音波プローブと、
上記超音波振動子による受信信号を増幅する可変利得増幅器を備えており、上記超音波プローブを選択的に接続する観測手段と、
上記超音波プローブに設けられていて、上記可変利得増幅器における利得を設定する利得設定手段と、
上記観測手段に上記超音波プローブを接続した状態において上記利得設定手段により設定された利得に基づき上記可変利得増幅器の利得を制御する利得制御手段と、
を具備した超音波画像診断装置において、
上記利得設定手段は上記超音波振動子の音響特性を記憶する記憶手段を備え、さらに、この記憶手段に当該超音波振動子の音響特性を記憶させる書き込み手段を備えたことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０１６８】
上記（７）の構成によれば、観測手段は超音波プローブを選択的に接続し、書き込み手段が記憶手段に超音波振動子の音響特性を記憶させ、利得設定手段が記憶手段に記憶された音響特性により可変利得増幅器における利得を設定し、利得制御手段が観測手段に超音波プローブを接続した状態で利得設定手段により設定された利得に基づき可変利得増幅器の利得を制御する。
【０１６９】
（８）上記記憶手段は、再書き込み可能なメモリで構成されていることを特徴とする付記（７）に記載の超音波画像診断装置。
【０１７０】
（９）上記書き込み手段は、上記観測手段とは別体で設けられていることを特徴とする付記（７）または（８）に記載の超音波画像診断装置。
【０１７１】
付記（７）、（８）、または（９）に記載の発明によれば、単に超音波プローブを観測装置に接続するだけで、経時変化も含む超音波振動子の受信感度のバラツキを補正することができる。
【０１７２】
付記（９）に記載の発明によれば、上記効果に加えて、書き込み手段と観測手段とが別体で設けられているために、例えば工場での出荷時や出荷後の定期検査時などに、この書き込み手段を用いることにより、簡単に記憶手段に感度データを記録させることができ、超音波振動子の受信感度のバラツキを補正することができる。
【０１７３】
ところで、超音波断層像を作成する部分と画像処理を行う部分、あるいはエコーデータから画像を作成する部分と、エコーデータから得られる画像以外の画像を作成する部分とが別体の筐体で構成されているような超音波画像診断装置、すなわち、複数の部分が別体の筐体で構成されている超音波画像診断装置では、各部分がそれぞれ専用の操作卓を有していた。そのために、例えば同一カートに複数の部分を収容して操作性を向上させる場合には、同一カートに複数の操作卓が存在してしまうことになり、結局、操作性の向上を達成することができないという問題があった。
【０１７４】
そこで、本発明の第３の目的は、１つの操作卓により別体の筐体を有する複数の部分を制御することができ、操作性を向上させることができる超音波画像診断装置を提供することにある。
【０１７５】
この第３の目的を達成するために、以下の付記（１０）、（１１）、（１２）、（１３）に示すように構成している。
【０１７６】
（１０）別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分を検知して、該電源がオン状態である部分の機能についてのみ動作を制御する操作卓を具備したことを特徴とする超音波画像診断装置。
【０１７７】
上記（１０）の構成によれば、操作卓が、別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分を検知して、電源がオン状態である部分の機能についてのみ動作を制御する。
【０１７８】
（１１）上記複数の部分は、エコーデータから超音波断層像を作成する観測手段と、該エコーデータに画像処理を施す画像処理手段とを有して構成されていることを特徴とする付記（１０）に記載の超音波画像診断装置。
【０１７９】
（１２）上記操作卓は、別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分の機能に関するメニューを選択可能とするメニュー選択手段を有するものであることを特徴とする付記（１０）または（１１）に記載の超音波画像診断装置。
【０１８０】
上記（１２）の構成によれば、メニュー選択手段が、別体の筐体を有する複数の部分の内、電源がオン状態である部分の機能に関するメニューを選択可能とする。
【０１８１】
（１３）上記メニュー選択手段は、選択可能とされたメニューを表示するものであることを特徴とする付記（１２）に記載の超音波画像診断装置。
【０１８２】
上記（１３）の構成によれば、メニュー選択手段が選択可能とされたメニューを表示する。
【０１８３】
付記（１０）、（１１）、（１２）、または（１３）に記載の発明によれば、１つの操作卓により、別体の筐体を有する複数の部分を制御することができるために、操作性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１８４】
【図１】本発明の第１の実施形態の超音波画像診断装置の超音波内視鏡と位置検出カテーテルの構成を示す図。
【図２】上記第１の実施形態の超音波画像診断装置の超音波観測部と超音波画像処理部の構成を示すブロック図。
【図３】上記第１の実施形態において、連続する複数の超音波断層像の画像データの一例を示す図。
【図４】上記第１の実施形態において、３次元データを基に構築された３次元画像の一例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態の超音波画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第３の実施形態の超音波画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図７】本発明の第４の実施形態の超音波画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図８】上記第４の実施形態において、超音波観測部と超音波画像処理部の電源投入状態に対応する検知コードを示す図。
【図９】上記第４の実施形態の断面表示メニューを選択したときに画像処理モニタ上に表示される画像の一例を示す図。
【図１０】上記第４の実施形態の立体表示メニューを選択したときに画像処理モニタ上に表示される画像の一例を示す図。
【図１１】上記第４の実施形態において、キーパッドを備えたキーボードを操作する状態を示す図。
【図１２】本発明の第５の実施形態の超音波内視鏡と超音波観測部の構成の一例を示すブロック図。
【図１３】上記第５の実施形態の超音波内視鏡と超音波観測部の構成の他の例を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１８５】
１…超音波内視鏡（超音波プローブを兼ねる）
４…先端硬質部
６…キャップ
７…超音波振動子
１３…超音波観測部（観測手段）
１４ａ…位置信号処理開始ボタン
１５…鉗子チャンネル
１６…磁気センサ（位置検出手段）
１７…位置検出カテーテル
１９…磁気ソース（位置検出手段）
２１…超音波画像処理部（３次元処理手段，画像処理手段）
２５…３次元処理部
２８…加速度センサ（位置検出手段）
３３，３６…キーボード（操作卓）
３４…液晶タッチパネル（メニュー選択手段）
３７…キーパッド（メニュー選択手段）
４１…ＲＡＭ（利得設定手段，記憶手段）
４４…振動子感度補正部（書き込み手段）
４６…書き込み制御回路
４７…読み出し制御回路（利得制御手段）
４８…アンプ（可変利得増幅器）
５３…ハイドロフォン
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
2004195252.tif 000003
【図２】
2004195252.tif 000004
【図３】
2004195252.tif 000005
【図４】
2004195252.tif 000006
【図５】
2004195252.tif 000007
【図６】
2004195252.tif 000008
【図７】
2004195252.tif 000009
【図８】
2004195252.tif 000010
【図９】
2004195252.tif 000011
【図１０】
2004195252.tif 000012
【図１１】
2004195252.tif 000013
【図１２】
2004195252.tif 000014
【図１３】
2004195252.tif 000015