(57)【要約】【課題】医用画像と生体信号とを同時かつ連続的に表示する医用画像診断装置において、観察者によるリアルタイムでの画像観察が容易であり、迅速な検査を行うことができるようにする。【解決手段】生体信号があらかじめ定めた比較基準と合致した場合に、合致したことを、表示される画像の色を変化させる方法、画像の周辺部の色を変化させる方法、音声を出力する方法のうち少なくとも一つの方法により観察者に知覚させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像を連続的に取得し画像データとして出力する画像データ出力手段と、前記医用画像に関連する生体信号を連続的に取得し出力する生体信号出力手段と、前記画像データ出力手段が出力する画像データに基づく連続画像と前記生体信号出力手段が出力する生体信号とを実時間で表示する表示手段とを有する医用画像診断装置において、
前記生体信号出力手段が出力する生体信号とあらかじめ定められた生体信号の比較基準とが合致している時間において、生体信号の比較基準と生体信号とが合致していることを観察者に知覚させる知覚化手段を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記知覚化手段が知覚化に用いる手段は、前記表示手段に表示される医用画像の色を変化させる手段、前記表示手段に表示される医用画像の周辺部を光らせる手段、音声を出力する手段のうち少なくとも一つの手段であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記医用画像診断装置は、前記生体信号の比較基準を生体信号に重畳して前記表示手段に表示する比較基準表示手段と、該表示された生体信号の比較基準を前記表示手段を介して操作することにより比較基準を設定する比較基準設定手段とを有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医用画像診断装置に係り、特に医用画像と画像に関連する生体信号とを同時かつ実時間で表示する医用画像診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の医用画像診断装置、例えば超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置では、被検体を撮像した画像の画像データとともに心電波等の生体信号を取得し、該取得した画像と信号とをモニタ画面等に同時に表示して観察者が観察できるようにしたものが知られている。
【０００３】
例えば、被検体から取得した２つの異なる生体信号を合成して一つの信号波形で生体信号の特徴を把握できるようにし、該処理した生体信号と被検体の撮像画像とを同一画面上に表示する超音波診断装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、超音波診断装置において、心音信号を心臓の収縮期／拡張期の識別信号として心電信号に合成し、該合成した心電信号に対して心臓の収縮期間を示すマークの表示、輝度変調、カラー変化等の処理を施すことにより、該処理の施された心電信号によって心臓の動きを把握できるようにし、かつ該処理の施された心電信号と超音波画像とを重畳して表示して、心電信号と超音波画像とを同時に観察できるようにしている。
【０００５】
また、診断部位のリアルタイム画像と該画像に対応する心電信号とを同一画面に表示するとともに、さらに上記表示画面に、当該診断部位のスローモーション再生画像と該再生画像に対応して再生される心電波形とを併せて表示する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に記載の技術では、診断部位について、リアルタイム画像とあらかじめ記録してある画像データを読み出してスローモーション再生する画像とを同一画面に表示し、上記２つの画像を並行して観察ができるようにするとともに、さらに上記スローモーション画像に対応して再生表示される心電信号がリアルタイム画像に対応して表示される心電信号のどの部分に相当するかを識別可能に表示している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−００８４８８号公報（第１図、第５図）
【０００８】
【特許文献２】
特開平８−２５２２５２号公報（第３図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、生体信号に対して処理を施すことにより生体信号の状態を把握できるようにしているが、該処理の施された生体信号と画像とは同時に表示されるだけに過ぎない。
【００１０】
例えば、上記特許文献１に記載の技術では、心電信号に対して心音信号の状態に基づく特徴づけを行って合成処理しているが、該心電信号と画像とは重畳して表示されるだけである。このような表示では、観察者が心電信号と画像とを同時並行的に観察するのは困難であり、観察は両者交互に行うか、あるいはいずれか一方に重きをおいて行わざるを得ない。
【００１１】
このため、心電信号がある特定の状態になったことを観察者が把握した場合、その時点で画像がどのような状態であるかを確認するには、観察者が視点を移動して観察の対象を生体信号から画像へと移動する必要があるが、このような視点の移動は素早くかつ正確に行う必要があるため、観察者に負担を強いるものであり、また心電信号がある特定の状態になった瞬間の画像を見逃すおそれがある。
【００１２】
さらに、特許文献２に記載の技術においても、リアルタイム表示の心電波形とスローモーション表示の心電波形との相対的な関係を示す表示処理がなされているが、心電波形と画像とは同一画面に表示されるに過ぎないため、観察においては視点の移動が必要であり、上記特許文献１に記載の技術と同様に、心電信号がある特定の状態になった瞬間の画像を見逃すおそれがある。
【００１３】
また、特許文献２に記載の技術では、リアルタイム表示と同一の画面に心電信号および画像をスローモーション表示することにより、特定の時点での画像を後から確認できるようにしているが、このような観察方法はリアルタイム性に欠け、検査時間が長くなるおそれがある。
【００１４】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、観察者がリアルタイムで表示される画像を容易に観察でき、迅速な検査を行うことができる医用画像診断装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された本発明の医用画像診断装置は、医用画像を連続的に取得し画像データとして出力する画像データ出力手段と、前記医用画像に関連する生体信号を連続的に取得し出力する生体信号出力手段と、前記画像データ出力手段が出力する画像データに基づく連続画像と前記生体信号出力手段が出力する生体信号とを実時間で表示する表示手段とを有する医用画像診断装置において、前記生体信号出力手段が出力する生体信号とあらかじめ定められた生体信号の比較基準とが合致している時間において、生体信号の比較基準と生体信号とが合致していることを観察者に知覚させる知覚化手段と、を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項１に記載の発明では、画像データ出力手段が医用画像を取得して画像データとして出力し、生体信号出力手段が前記医用画像に関連する生体信号を取得し出力する。ここで、医用画像とは、超音波診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等の医用画像診断装置で撮影された画像であり、生体信号とは、心電信号、心音信号、血流速信号、脳波等、被検体が発生する信号である。上記画像データに基づく連続画像と生体信号とは、表示手段により実時間で表示される。
【００１７】
上記生体信号について、知覚化手段が、あらかじめ定められた生体信号の比較基準に基づき、生体信号が比較基準に合致している時間において、生体信号が比較基準に合致していることを観察者に知覚させる。
【００１８】
なお、上記生体信号の比較基準とは、信号値に対するしきい値や信号波形、信号の周波数成分の強度等、信号の状態を把握するための比較基準である。
【００１９】
したがって、観察者は、画像のみを観察している場合でも、生体信号が比較基準に合致しているか否かを知覚できるので、生体信号が比較基準に合致したことを確認してから医用画像に視線を移動する必要がなく、リアルタイム表示の場合であっても容易に画像を確認でき、迅速に検査を行うことができる。
【００２０】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記知覚化手段が知覚化に用いる手段は、前記表示手段に表示される医用画像の色を変化させる手段、前記表示手段に表示される医用画像の周辺部を光らせる手段、音声を出力する手段のうち少なくとも一つの手段であることを特徴としている。
【００２１】
請求項２に記載された発明では、生体信号の比較基準と信号データとが合致していることを、表示手段に表示される画像の色を変化させる手段、表示手段に表示される画像の周辺部を光らせる手段、音声を出力する手段のうち少なくとも一つの手段により、知覚化手段が観察者に知覚させる。
【００２２】
上記の手段を用いることにより、観察者は表示手段に表示されている医用画像から視線を移動する必要がなく、医用画像を観察しつつ、生体信号の比較基準と信号データとが合致していることを容易に知覚できる。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発明において、前記医用画像診断装置は、前記生体信号の比較基準を生体信号に重畳して前記表示手段に表示する比較基準表示手段と、該表示された生体信号の比較基準を前記表示手段を介して操作することにより比較基準を設定する比較基準設定手段とを有することを特徴としている。
【００２４】
請求項３に記載された発明では、生体信号の比較基準は生体信号に重畳して表示手段に表示され、該表示された比較基準を表示手段を介して操作することにより比較基準を設定する。これにより、生体信号の比較基準をあらかじめ定められた比較基準と異なる設定とすることができ、かつ比較基準の設定は表示手段を介して行われるので、観察者は容易かつ迅速に比較基準を設定することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る医用画像診断装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２６】
図１に、本実施の形態が適用された超音波診断装置１０の全体構成を示す。
【００２７】
超音波診断装置１０は、断層像画像取得部１２と、血流速信号取得部１４と、心電信号取得部１６とを備えている。この断層像画像取得部１２により被検体の断層像が取得され、画像データメモリ１８に一時的に記憶され、表示制御部２２を介して表示モニタ２４に表示される。
【００２８】
また、超音波診断装置１０は、超音波ドップラモードとＥＣＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  ＣａｒｄｉｏＧｒａｍ）波形モードの２つのモードを有しており、超音波ドップラモードでは血流速信号取得部１４により血流速信号が取得され、ＥＣＧモードでは心電信号取得部１６により心電信号が取得される。
【００２９】
なお、断層像中で位置を指定することにより、指定された位置での血流速信号が取得される（後述）。
【００３０】
これら２種類の信号は、上述の超音波診断装置１０のモード設定に応じて、一方の信号が表示制御部２２および比較処理部２０に出力される。
【００３１】
操作部３０は超音波診断装置１０の操作を行うもので、図示しないキーボードやマウス、ボタンやスイッチ等を含み、診断モード（超音波ドップラモードとＥＣＧ波形モード）の切換、信号比較基準の設定、知覚化方法の設定等が可能に構成されている。
【００３２】
上記知覚化方法は、表示モニタ２４に表示される画像の色を変化させる方法、表示モニタ２４の画面において画像の周辺部の色を変化させる方法、スピーカ２８から音声を出力する方法のうち、操作部３０により１ないし複数の方法を設定できる。
【００３３】
比較処理部２０は、上記操作部３０で設定された診断モードや比較基準に基づき、生体信号の比較基準と上記入力された血流速信号または心電信号との比較を行い、信号と比較基準とが合致している間（以下、合致状態という）は、合致していることを示す信号（以下、合致信号という）を表示制御部２２および音声出力制御部２６に出力する。
【００３４】
表示制御部２２は、上記信号および操作部３０で設定された知覚化方法に基づき、比較処理部２０から合致信号が出力されている場合は画像データメモリ１８に記憶されている画像データに知覚化処理を施し、かつ該処理の施された画像データに基づく画像および血流速信号または心電信号を表示モニタ２４に表示し、観察者に合致状態を知覚させる。
【００３５】
音声出力制御部２６は、上記信号および操作部３０で設定された知覚化方法および合致信号に基づき、スピーカ２８を介して音声を出力し、観察者に合致状態を知覚させる。
【００３６】
次に、上記実施の形態の作用を説明する。図２に超音波診断装置１０で行われる処理ルーチンを示す。超音波診断装置１０で、断層像および血流速信号が取得可能な状態になると、本処理ルーチンが開始される。
【００３７】
なお、以下の説明では血流速信号が取得され入力される場合（超音波ドップラモード）の処理について記述しているが、心電信号が取得され入力される場合（ＥＣＧ波形モード）の処理も本処理ルーチンと同様に実行できる。
【００３８】
ステップ１００では、断層像および血流速信号の入力の有無を判断し、入力があるまで否定判断を繰り返す。断層像および血流速信号が入力されると、ステップ１０２で断層像および血流速信号の表示モニタ２４への表示を開始する。
【００３９】
図３に表示モニタ２４の画面表示の例を示す。表示モニタ２４の画面は画像（断層像）表示領域と血流速信号表示領域に分かれており、断層像表示領域中で位置を指定することにより、指定された位置の血流速信号が取得され、血流速信号表示領域に表示される。図３では位置の指定を操作部３０に含まれるマウスのドラッグにより行う場合の例を示している。また、表示画面中の血流速信号領域には、あらかじめ定められた比較基準（図３の例ではしきい値）が血流速信号と重畳して表示される。
【００４０】
次のステップ１０４では、血流速信号の比較基準の設定要求の有無を判断し、肯定されるとステップ１０６およびステップ１０８の比較基準設定処理を実行した後ステップ１１０へ進み、否定されるとステップ１１０へ進む。
【００４１】
上記比較基準とは血流速信号の状態を把握するための基準であり、連続的に入力され変化する血流速信号とこの比較基準を比較することにより、血流速信号の状態を把握するものである。比較基準の項目としては、血流速のしきい値、血流速の範囲（上限値／下限値）、血流速信号の波形がある。
【００４２】
ステップ１０６では、比較基準となる項目を設定する。この設定は、図４（ａ）に示すように、画面上のメニュー領域を操作部３０に含まれるマウスで操作しプルダウンメニューから項目を選択することにより行われる。しきい値の設定を選択すると、画面上にしきい値を示す線が表示される（以下、本実施の形態では比較基準をしきい値として説明する）。
【００４３】
次のステップ１０８では、上記ステップ１０６で選択した項目に対し、具体的な内容を入力する。本実施の形態では、しきい値の値が入力となる。この入力は、図４（ｂ）に示すように、画面上でしきい値を示す線をマウスでドラッグすることにより行われる。
【００４４】
なお、以上の説明では、プルダウンメニューからしきい値の設定を選択する場合について説明しているが、この他画面上に比較基準設定用のアイコンを設け、アイコンの操作により比較基準の項目を設定するようにしてもよい。
【００４５】
また、しきい値の設定も、上述の方法のほか、画面上にダイアログボックスを表示し、このダイアログボックスを介して行うようにしてもよい。
【００４６】
なお、本実施の形態では比較基準をしきい値として説明しているが、比較基準はしきい値以外の項目、例えば血流速の上限値／下限値、血流速の信号波形等であってもよく、また比較基準の項目および内容の設定も、しきい値の場合と同様に行うことができる。
【００４７】
このように、比較基準項目およびその内容の設定を表示モニタ２４の画面を介して行うことにより、容易に比較基準を設定でき、検査を長時間中断することなく、迅速に行うことができる。
【００４８】
ステップ１１０では、知覚化方法の設定要求の有無を判断する。この知覚化方法とは、血流速信号の状態が上述のステップ１０６およびステップ１０８で設定した比較基準と合致した場合（合致状態）に、合致状態であることを観察者に知らせる方法である。判断が肯定されるとステップ１１２で知覚化方法を設定した後ステップ１１４へ進み、否定されるとステップ１１４へ進む。
【００４９】
ステップ１１２では、知覚化方法を設定する。この設定は、比較基準の場合と同様に、表示モニタ２４の画面上にメニュー領域やアイコン、ダイアログボックス表示し、これらを介して行うことができる。図５に、表示モニタ２４の画面上にメニュー領域を表示してプルダウンメニューから知覚化方法を選択する場合の例を示す。
【００５０】
次のステップ１１４では、血流速信号が上記ステップ１０６およびステップ１０８で設定した比較基準に合致しているか否かを判断する。比較基準が血流速のしきい値である場合は、血流速がしきい値を超えているか否かを判断する。判断が肯定されるとステップ１１６へ進み、否定されるとステップ１０４へ戻る。
【００５１】
ステップ１１６では、知覚化処理を開始する。知覚化の方法は、ステップ１１２で設定した方法である。
【００５２】
図６は、知覚化処理の例を示すイメージ図である。図６（ａ）は血流速がしきい値を超えていない時間での表示であり、図６（ｂ）は血流速がしきい値を超え、画像の色が変化した時間の表示である。
【００５３】
次のステップ１１８では、血流速信号が比較基準に合致しているか否かを判断する。判断が否定されるまで肯定処理を繰り返して知覚化処理を継続し、否定されるとステップ１２０へ進んで知覚化処理を終了する。
【００５４】
上述のステップ１１４からステップ１２０までの処理により、血流速が比較基準（本実施の形態ではしきい値）と合致状態である時間においては、ステップ１１２で設定された方法で知覚化がなされるので、観察者は画像を観察しながらであっても合致状態であることを容易に把握でき、合致状態の間の画像を見逃すことがなく、画像の観察を容易に行うことができる。
【００５５】
ステップ１２２では、処理を終了するか否かを判断する。この判断は、操作部３０による処理終了を示す信号の入力の有無により行うことができる。肯定されるとステップ１２４へ進んで断層像および血流速信号の表示を終了して本処理ルーチンを終了し、否定されるとステップ１０４へ戻る。
【００５６】
以上説明したように、本実施の形態が適用された超音波診断装置１０では、血流速信号が比較基準と合致した場合に、合致状態であることを、表示手段に表示される画像の色を変化させる方法、表示手段に表示される画像の周辺部の色を変化させる方法、音声を出力する方法のうち少なくとも一つの方法により観察者に知覚させるので、観察者は表示モニタ２４の信号表示領域から断層像表示領域へ視点を移動する必要がない。
【００５７】
したがって、観察者は断層像の観察が容易であり、検査を迅速に行うことができる。
【００５８】
また、超音波診断装置１０では、観察者は血流速信号の比較基準の設定および知覚化方法の設定を表示モニタ２４の画面を介して容易に行うことができ、検査を迅速に行うことができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、超音波診断装置に本発明を適用した場合について説明しているが、本発明は超音波診断装置に限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、放射線画像診断装置等、他の医用画像診断装置に適用することが可能である。
【００６０】
また、本実施の形態では、生体信号として血流速信号、心電信号を用いる場合について説明しているが、生体信号はこれらに限定されるものではなく、この他心音信号や脳波等であってもよい。
【００６１】
さらに、本実施の形態としては比較基準としてしきい値を設定する場合について説明しているが、比較基準はしきい値以外の項目、例えば血流速の上限値／下限値、血流速の信号波形等であってもよく、また比較基準の項目および内容の設定も、しきい値の場合と同様に行うことができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、観察者はリアルタイムで表示される画像を容易に確認でき、迅速な検査を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一の実施の形態に係り、超音波診断装置での処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一の実施の形態に係り、画面表示の例を示すイメージ図である。
【図４】本発明の一の実施の形態に係り、超音波診断装置での信号比較基準設定の例を示すイメージ図である。
【図５】本発明の一の実施の形態に係り、超音波診断装置での知覚化方法設定の例を示すイメージ図である。
【図６】本発明の一の実施の形態に係り、超音波診断装置での知覚化方法の例を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１０・・・超音波診断装置、１２・・・断層像画像取得部、１４・・・血流速信号取得部、１６・・・心電信号取得部、２０・・・比較処理部、２２・・・表示制御部、２４・・・表示モニタ、２６・・・音声出力制御部、２８・・・スピーカ、３０・・・操作部
【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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