(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対し超音波を送信し、当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、
前記受信した反射波に基づいて、超音波画像を生成する画像生成手段と、
Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置、超音波診断装置の何れかによって過去に取得された画像データから第１の参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記超音波画像と前記第１の参照画像とを表示する表示手段と、
所定の入力操作に応じて、位置情報検出手段により検出された前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像との対応付けを行う対応付け手段と、
前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、を具備し、
前記参照画像生成手段は、前記対応付け及び前記超音波プローブの位置情報に基づいて、前記画像データから第２の参照画像を生成し、
前記誘導情報生成手段は、前記参照画像生成手段によって複数の前記第１の参照画像が生成された場合、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記超音波プローブの位置情報と前記各第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を前記第１の参照画像毎に生成し、
前記表示手段は、前記超音波画像及び前記第２の参照画像を表示すると共に、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記第１の参照画像毎の前記誘導情報を表示すること、
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波画像と前記第１の参照画像の類似度を求め、前記類似度に基づいて、前記超音波画
像と前記第１の参照画像が略一致するか否かを判定する判定手段とをさらに具備し、
前記位置合わせ手段は、前記超音波画像と前記第１の参照画像が略一致すると判定された場合にのみ、前記対応付けを行うこと、
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記誘導情報と前記第１の参照画像とを、ネットワークを介して他の装置に転送する手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記第２の参照画像を、前記超音波画像に対応した形状で表示することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記第１の参照画像を記憶する記憶手段をさらに具備し、
前記対応付け手段は、所定の入力操作に応じて前記記憶手段から第１の参照画像を読み出し、当該第１の参照画像と現在の前記超音波プローブの位置情報との対応付けを行うこと、
を特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の超音波診断装置。
【請求項６】
超音波プローブを用いて被検体に対し超音波を送信し、当該被検体からの反射波を受信し、前記反射波に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置、超音波診断装置の何れかによって過去に取得された画像データから第１の参照画像を生成させる参照画像生成機能と、
前記超音波画像と前記第１の参照画像とを表示させる表示機能と、
所定の入力操作に応じて、位置情報検出手段により検出された前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像との対応付けを実行させる対応付け機能と、
前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を生成させる誘導情報生成機能と、を具備し、
前記参照画像生成機能は、前記対応付け及び前記超音波プローブの位置情報に基づいて、前記画像データから第２の参照画像を生成させ、
前記誘導情報生成機能は、前記参照画像生成機能によって複数の前記第１の参照画像が生成された場合、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記超音波プローブの位置情報と前記各第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を前記第１の参照画像毎に生成させ、
前記表示手機能は、前記超音波画像及び前記第２の参照画像を表示させると共に、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記第１の参照画像毎の前記誘導情報を表示させること、
を実現させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医療等に用いられる超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波画像診断装置は、超音波を使用した無侵襲検査法により組織の断層像を表示するものである。この超音波画像診断装置は、臨床の場においても実用性が高く、例えば、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られる。また、Ｘ線等を使用しないため、被曝の心配がなく繰り返して検査が行える。さらに、システムの規模がＸ線、ＣＴ、ＭＲＩなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドヘ移動して検査することも可能であり、さらに小型化された超音波診断装置も開発されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、医療機器の操作には、高度な技術と知識が必要である。従って、医療機器は、特定の専門医師や技師のみによって操作される場合が多い。しかし、近年の技術進歩により、医療機器は専門外又は経験の浅い医師や技師も操作可能なものとなりつつある。また、超音波診断装置の上述の特性から、将来的には、遠隔医療や在宅医療等において、患者が自分で超音波診断装置を操作することも考えられる。
【０００４】
しかしながら、従来の超音波装置により好適な診断画像を撮影するためには、超音波画像の読影能力、解剖学的把握力等が必要である。従って、専門外若しくは経験の浅い医師や技師、又は患者等にとっては操作が容易でなく、好適な診断画像を撮影することができない。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、専門外若しくは経験の浅い医師や技師等であっても、容易かつ適切に操作することができる超音波診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、被検体に対し超音波を送信し、当該被検体からの反射波を受信する超音波プローブと、前記受信した反射波に基づいて、超音波画像を生成する画像生成手段と、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置、超音波診断装置の何れかによって過去に取得された画像データから第１の参照画像を生成する参照画像生成手段と、前記超音波画像と前記第１の参照画像とを表示する表示手段と、所定の入力操作に応じて、位置情報検出手段により検出された前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像との対応付けを行う対応付け手段と、前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を生成する誘導情報生成手段と、を具備し、前記参照画像生成手段は、前記対応付け及び前記超音波プローブの位置情報に基づいて、前記画像データから第２の参照画像を生成し、前記誘導情報生成手段は、前記参照画像生成手段によって複数の前記第１の参照画像が生成された場合、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記超音波プローブの位置情報と前記各第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を前記第１の参照画像毎に生成し、前記表示手段は、前記超音波画像及び前記第２の参照画像を表示すると共に、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記第１の参照画像毎の前記誘導情報を表示すること、を特徴とする超音波診断装置である。
請求項８に記載の発明は、超音波プローブを用いて被検体に対し超音波を送信し、当該被検体からの反射波を受信し、前記反射波に基づいて、超音波画像を生成する超音波診断装置の制御プログラムであって、コンピュータに、Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置、超音波診断装置の何れかによって過去に取得された画像データから第１の参照画像を生成させる参照画像生成機能と、前記超音波画像と前記第１の参照画像とを表示させる表示機能と、所定の入力操作に応じて、位置情報検出手段により検出された前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像との対応付けを実行させる対応付け機能と、前記超音波プローブの位置情報と前記第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を生成させる誘導情報生成機能と、を具備し、前記参照画像生成機能は、前記対応付け及び前記超音波プローブの位置情報に基づいて、前記画像データから第２の参照画像を生成させ、前記誘導情報生成機能は、前記参照画像生成機能によって複数の前記第１の参照画像が生成された場合、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記超音波プローブの位置情報と前記各第１の参照画像の位置情報とに基づいて、前記超音波プローブの位置を誘導するための誘導情報を前記第１の参照画像毎に生成させ、前記表示手機能は、前記超音波画像及び前記第２の参照画像を表示させると共に、前記複数の第１の参照画像の生成順序に従って、前記第１の参照画像毎の前記誘導情報を表示させること、を実現させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べた構成によれば、専門外若しくは経験の浅い医師や技師等であっても、容易かつ適切に操作することができる超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態〜第３実施形態を図面に従って説明する。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】
（第１実施形態）  
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置１０の概略構成を示したブロック図である。同図に示すように、超音波診断装置１０は、超音波プローブ１２、位置センサ１３、位置検出プロセッサ１４、超音波送信ユニット２１、超音波受信ユニット２２、Ｂモード処理部２３、ドプラ処理部２４、ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）２５、画像合成部２６、表示部２８、音声出力部２９、記憶媒体３０、ネットワーク回路３１、コントローラ３２、ナビゲーションプロセッサ３３、操作パネル４０を具備している。
【００１１】
超音波プローブ１２は、圧電セラミック等の音響／電気可逆的変換素子としての複数の圧電振動子を有する。これらの圧電振動子は並列され、超音波プローブ１２の先端に装備される。本超音波プローブ１２の構成については、後で詳しく説明する。
【００１２】
位置センサ１３は、超音波プローブ１２の内部に設けられ、又はアタッチメント等にて超音波プローブ１２に固定されており、当該超音波プローブ１２の位置及び姿勢（向き）を特定するための位置情報を検出する。この位置センサ１３には、例えば磁場等によって位置を検出するセンサであり、超音波プローブ１２の少なくとも二点の位置情報を取得するために、少なくとも二個以上設置される。位置センサ１３によって検出された位置情報は、位置検出プロセッサ１４へ随時送信される。
【００１３】
位置検出プロセッサ１４は、位置センサ１３が検出した位置情報に基づいて、超音波プローブ１２の位置及び姿勢を特定する。具体的には、位置検出プロセッサ１４は、例えば以下の様にして超音波プローブ１２の位置及び姿勢を特定する。
【００１４】
図２は、位置センサ１３及び位置検出プロセッサ１４による超音波プローブ１２の位置及び姿勢の特定手法を説明するための図である。同図に示す様に、超音波プローブ１２の内部の二箇所に、位置センサ１３ａと位置センサ１３ｂとが設けられている。各センサ１３ａ、１３ｂは、点Ｐ１と点Ｐ２との二点の位置を検出する。この点Ｐ１と点Ｐ２の位置情報は、位置検出プロセッサ１４に随時送信される。位置検出プロセッサ１４は、例えば点Ｐ１又は点Ｐ２の位置により超音波プローブ１２の位置を検出し、点Ｐ１と点Ｐ２との関係により超音波プローブ１２の姿勢（向き）を検出する。
【００１５】
また、位置センサ１３ａの中心と位置センサ１３ｂの中心は、超音波プローブ１２の中心軸（超音波照射方向に沿った方向の軸）に沿っていない形態にて設置されている。位置検出プロセッサ１４は、位置センサ１３ａの中心と位置センサ１３ｂの中心とを結ぶ直線と超音波プローブ１２の中心軸とのなす角度から、上記中心軸中心に当該超音波プローブ１２がどれくらい回転しているかを特定する。
【００１６】
超音波送信ユニット２１は、図示しないが、トリガ発生器、遅延回路およびパルサ回路からなり、パルス状の超音波を生成して超音波プローブ１２の振動素子に送ることで収束超音波パルスを生成する。被検体内の組織で散乱したエコー信号は再び超音波プローブ１２で受信される。
【００１７】
超音波プローブ１２から素子毎に出力されるエコー信号は、超音波受信ユニット２２に取り込まれる。ここでエコー信号は、図示しないが、チャンネル毎にプリアンプで増幅され、Ａ／Ｄ変換後に受信遅延回路により受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与えられ、加算器で加算される。この加算により受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。この送信指向性と受信指向性とにより、エコー信号強度データが形成される。
【００１８】
超音波受信ユニット２２からの出力は、Ｂモード処理部２３に送られる。ここでエコー信号対数増幅、包絡線検波処理などが施され、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータとなる。ドプラ処理部２４は、エコー信号から速度情報を周波数解析し、解析結果をＤＳＣ２５に送る。
【００１９】
ＤＳＣ２５では、超音波スキャンの走査線信号列から、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換される。
【００２０】
画像合成部２６は、ＤＳＣ２５から出力されるリアルタイム画像、種々の設定パラメータの文字情報や目盛、または後述する他のモダリティの画像等を含むナビゲーション画像を合成し、ビデオ信号として表示部２８に出力する。
【００２１】
表示部２８は、超音波画像、後述するナビゲーション画像を表示する他、種々の解析プログラムを実行する際のコンソールウィンドウとしても機能するＣＲＴ等である。
【００２２】
音声出力部２９は、後述するナビゲーション実行時における各種ナビゲーション情報を音声にて操作者に提供する。
【００２３】
記憶媒体３０は、予め定義された診断解析プログラム、本装置１０又は他の装置にて収集された超音波画像、Ｘ線ＣＴ画像等の他のモダリティによる診断画像、及び超音波プローブ位置情報を患者毎に記憶する。また、後述するナビゲーションシステムに関する種々のソフトウェアプログラム、音声・画像などのライブラリが保管されている。この記憶媒体３０には、例えばＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ｆｌａｓｈ、ＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等のその他のＩＣメモリ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体記憶装置等が使用できる。また、記憶媒体３０に格納されたデータは、ネットワーク回路３１を経由して外部周辺装置ヘ有線あるいは無線ネットワーク転送することも可能となっている。
【００２４】
ネットワーク回路３１は、病院内ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等のネットワークを介して、他の装置と各種データの送受信を行う。
【００２５】
コントローラ３２は、情報処理装置（計算機）としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を制御する制御手段である。
【００２６】
ナビゲーションプロセッサ３３は、所定のプログラムに従って、ナビゲーションのための画像表示又は音声出力等に関する処理を行う。
【００２７】
操作パネル４０は、この装置１０に接続されかつオペレータからの指示情報を入力するための装置であり、診断装置の制御や様々な画質条件設定を行うことが可能な、ボタン、キーボード、マウス、トラックボール、ＴＣＳ（Touch Command Screen）等である。操作者は、この操作パネル４０から、後述するナビゲーションシステムの開始・終了指示や、リファレンス画像の取り込み指示等を入力する。
【００２８】
（ナビゲーションシステム）
次に、本超音波診断装置１０によって提供されるナビゲーションシステムについて説明する。ナビゲーションシステムとは、例えば経験の浅い技師等や患者自身であっても、当該超音波診断装置を容易に操作できるようなナビゲーション情報を、ユーザーフレンドリーな形態にて提供するものである。ナビゲーション情報は、例えば豊富な経験を持つ技師等の作業を参考に、予め取得される。以下、超音波プローブ１２の位置制御に関するナビゲーションを行う場合を例に、豊富な経験を持つ技師等の超音波画像取得に関するナビゲーション情報の取得、当該ナビゲーション情報の提供について、図３乃至図５を参照しながら説明する。
【００２９】
図３は、豊富な経験を持つ技師等が、ナビゲーション情報として使用されるリファレンス画像を取得する場合の処理の流れを示したフローチャートである。まず、技師等は、リアルタイムで表示部２８に表示される超音波画像を見ながら、例えば心臓の長軸断層像を適切に取得するための超音波プローブ１２の位置を決定する（ステップＳ１）。このとき、表示部２８には、リアルタイムで取得される超音波画像と、現在の超音波プローブ１２の位置情報とが表示される。
【００３０】
図４は、現在取得している超音波画像と、現在の超音波プローブ１２の位置とを表示した表示部２８の表示画面を示した図である。技師等は、同図に示すような超音波画像及び位置情報を観察しながら、所望の画像を取得するための超音波プローブ１２の位置合わせを行う。
【００３１】
操作者は、例えば心臓検査の場合は長軸断層像が表示されるように超音波プローブ１２の位置合わせを行い、超音波プローブ１２の位置が決まった時に操作パネルのリファレンス保存ボタンを押す。ナビゲーションプロセッサ３３は、リファレンス保存ボタンが押されると、この時得られた超音波画像をリファレンス画像として記憶媒体３０に記憶する（ステップＳ２）。このとき、位置センサ１３からの位置情報に基づいて位置検出プロセッサ１４が検出した当該超音波プローブ１２の位置情報及び収集した順番も、当該リファレンス画像に対応付けて記憶される。これにより、当該患者のリファレンス画像と超音波プローブ１２との位置関係を記憶したことになる。  続いて、さらに他のリファレンス画像、例えば超音波プローブ１２の位置を変更した他のリファレンス画像を必要とする場合には取得する場合には、ステップＳ１及びステップＳ２の処理が繰り返し実行され、他のリファレンス画像を必要としない場合には、リファレンス画像の取得を終了する。この時収集された複数のリファレンス画像は互いに関連付けられて１つのナビゲーション情報として記憶される。
【００３２】
次に、例えば経験の浅い技師等が診断する場合に、上記ナビゲーション情報に従って実行されるナビゲーションシステムについて説明する。なお、超音波診断においては、超音波プローブ１２を適宜移動させ、複数の異なる断面画像を取得するのが一般的である。従って、上記ナビゲーション情報としてのリファレンス画像は複数存在するものとし、当該情報としてのリファレンス画像のそれぞれを参照しながら、複数の診断画像を取得する場合のナビゲーションについて以下説明を行う。
【００３３】
図５は、本ナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートである。図５において、まず、操作パネル４０からナビゲーションシステムの実行指示、使用するナビゲーション情報の選択指示等が入力されると、ナビゲーションプロセッサ３３は、記憶媒体３０から選択されたナビゲーション情報を読み出し、一枚目のリファレンス画像を表示部２８に表示する（ステップＳ４）。
【００３４】
図６は、表示部２８におけるリファレンス画像の表示形態を示した図である。図６に示すように、リファレンス画像４２は、リアルタイム表示されている超音波画像４１及び現在の超音波プローブ１２の位置情報４４とともに表示される。先ず、表示部２８は１つのナビゲーション情報として関連付けられている複数のリファレンス画像の内で収集順番が１のリファレンス画像を表示部２８に表示する。
【００３５】
操作者（この場合、経験の浅い技師等）は表示部２８に表示された超音波画像とリファレンス画像を参照しながら、このリファレンス画像と同じ超音波画像が得られる位置に超音波プローブ１２の位置を合わせる（ステップＳ５）。
【００３６】
決定された超音波プローブ位置において、リファレンス画像参照ボタンを押すことで、表示されたリファレンス画像４２と現在の超音波プローブ位置によって取得され表示されている診断画像とが、一致しているか否か判別される（ステップＳ６）。この判別は、ナビゲーションプロセッサ３３において、例えば画像処理や画像認識等によって両画像の類似度を求め、類似度が所定の値より高い場合は一致と判定する。尚、このような判定は行わずに、リファレンス画像参照ボタンが押された時点で次ステップのリセット動作を行うようにしても良い。
【００３７】
診断画像とリファレンス画像とが一致すると判別された場合には、所定の操作に応じて又は自動的に、位置センサ１３の検出値がリセットされる（ステップＳ７）。すなわち、診断画像とリファレンス画像とが一致すると判別された場合には、位置センサ１３をリセットすることにより、図６に示した超音波超音波プローブ１２の位置情報４４は全て「０」になり、リファレンス画像と現在収集している超音波画像との基準位置合わせが行われたことになる。従って、当該リセット以後の位置情報４４は、このリファレンス画像からのずれを示すこととなる。その結果、操作者は、この位置情報４４によって望ましい超音波プローブ１２の配置位置（すなわち、リファレンス画像についての超音波プローブ位置）から、自身が操作する超音波プローブ１２の位置がどれだけずれているかを定量的に把握することができる。一方、診断画像とリファレンス画像とが一致しないと判別された場合には、一致するまで超音波プローブ１２の位置決めを実行する。  超音波プローブ１２の位置が決まると、所定の操作に応じて画像が取り込まれ、記憶媒体３０に記憶される（ステップＳ８）。このとき、位置センサ１３からの位置情報に基づいて位置検出プロセッサ１４が検出した当該超音波プローブ１２の位置情報も、当該リファレンス画像に対応付けて記憶される。
【００３８】
続いて、次の診断画像の取得に移行する。このとき、ナビゲーションプロセッサ３３は、ナビゲーション情報に基づいて、次の診断画像取得のためのリファレンス画像と、超音波プローブをどのように動かすべきかを表した操作支援情報を表示する（ステップＳ９）。
【００３９】
図７は表示部２８の表示例であり、操作支援情報として超音波プローブ移動情報４６を表示している。超音波プローブ移動情報４６は、現在の超音波プローブ１２の位置と、リファレンス画像を収集するための超音波プローブ１２の位置関係を表した図である。
【００４０】
図７に示す超音波プローブ移動情報４６は、現在ある超音波プローブ１２の位置を実線にて、移動すべき超音波プローブ１２の位置を点線にて表している。この超音波プローブ移動情報により、経験の浅い技師等であっても、次に移動すべき超音波プローブ１２の位置を容易に把握することができる。なお、移動すべき超音波プローブ１２の位置は、音声出力部２９から音声によって提供する構成であってもよい。音声による出力の場合は、リファレンス画像が得られる位置に超音波プローブ１２を移動させるため、プローブを平行移動する方向、プローブを傾ける方向、プローブを捻る方向を音声で出力する。
【００４１】
続いて、操作者は、当該超音波プローブ移動情報に基づいて位置決めを行い（ステップＳ１０）、参照するリファレンス画像４２と現在の超音波プローブ位置によって取得され表示されている診断画像とが、一致しているか否かが判別される（ステップＳ１１）。一致していないと判断された場合には、一致するまで超音波プローブ１２の位置決めを実行し、一方、一致すると判断された場合には、所定の操作に応じて画像が取り込まれ、記憶媒体３０に記憶される（ステップＳ１２）。
【００４２】
続いて、他の診断画像を取得する場合には、ステップＳ９〜ステップＳ１２までの処理が再び繰り返される。一方、準備されたリファレンス画像分の診断画像の撮影を終えると、当該ナビゲーションシステムの動作を終了する（ステップＳ１３）。
【００４３】
なお、当該ナビゲーションシステムにおいては、必ずしも準備された全てのリファレンス画像分の診断画像を撮影する必要はなく、また、走査中に所定のリファレンス画像をスキップすることも可能である。
【００４４】
以上述べた構成によれば、参照すべき超音波画像及び超音波プローブ１２の配置位置が、ナビゲーション情報として提供される。操作者は、このナビゲーション情報を参照しながら、例えばナビゲーション情報としてのリファレンス画像と現在撮影している超音波画像との差等を把握しながら、診断画像を撮影することができる。従って、経験の浅い技師や患者自身が画像を撮影する場合であっても、診断部位に関する適切な診断画像を取得することができる。
【００４５】
また、本ナビゲーションシステムによれば、現在取得している超音波画像及び現在の超音波プローブ１２の位置と、リファレンス画像等とを同時に表示する形態にて提供されるから、操作者は現在の画像、超音波プローブ位置とリファレンス画像等との対応を容易に把握することができる。また、次の診断画像を取得するために移動すべき超音波プローブ位置が指示されるから、経験の浅い技師や患者自身が画像を撮影する場合であっても、迅速に処理を進めることが出来る。
【００４６】
さらに、ナビゲーション情報は、ネットワーク回路３１によりネットワークを介して基幹病院等から受信することができる。従って、例えば遠隔地や患者自宅等においても、ナビゲーション情報に従って超音波画像を撮影することができる。当該患者は、ナビゲーション情報に従って適切に撮影された超音波画像を基幹病院等に転送することで、好適な診断画像にて質の高い診断を受けることができる。
【００４７】
（第２実施形態）  
第２の実施形態は、異なるモダリティ（Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置等）にて取得された画像、例えば三次元的Ｘ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像等をナビゲーション情報として使用する例である。
【００４８】
図８は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートであり、ナビゲーション情報の生成を行う場合の処理の流れを表している。図８において、まず、他のモダリティ、例えばＸ線ＣＴ装置によって診断画像が収集され、ボリュームデータが生成される（ステップＳ２１）。
【００４９】
次に、このボリュームデータ中に基準断面を設定する（ステップＳ２２）。例えば、ＭＰＲ(multi plane reconstruction)等の手法により、ボリュームデータから断面画像を生成し表示する。操作者は、この断面画像の位置を移動させ、所望の位置に基準となる断面画像（以下、「基準断面」と称する）を設定する。なお、当該基準断面像は、超音波画像と同じ形状、例えば扇状の形状となるのが好ましい。この形状の対応は、所定の座標変換により実現することができる。
【００５０】
次に、上記基準断面と超音波画像との対応付け（位置合わせ）を行う（ステップＳ２３）。具体的には、超音波プローブ１２を動かし、上記基準断面と同じ位置に超音波画像が表示されるようにする。一致したと思われる位置において、リセット等の所定の操作により上記基準断面と超音波画像との対応付け（位置合わせ）を行う。当該対応付けの後は、超音波画像とＭＰＲ画像とは、超音波プローブ１２の動きに連動して移動することになる。
【００５１】
なお、上記対応付けは、より精度の高い対応を取るため、画像認識や画像処理等によって両画像の類似度を求め、類似度が閾値以上である場合にのみ可能とする構成であってもよい。
【００５２】
次に、超音波プローブ１２の位置決めを行う（ステップＳ２４）。すなわち、超音波プローブ１２の位置に対応した超音波画像及びＭＰＲ画像が生成され、当該超音波プローブ１２の動きに連動した超音波画像及びＭＰＲ画像が表示される。操作者は、連動する両画像を参照しながら、リファレンス画像を取得するための位置決めを行うことができる。
【００５３】
次に、決定された超音波プローブ位置において操作パネルのリファレンス保存ボタンを押すことで、リファレンス画像としてのＭＰＲ画像を取得する（ステップＳ２５）。ナビゲーションプロセッサ３３は、リファレンス保存ボタンが押されると、この時得られたＭＰＲ像をリファレンス画像として記憶媒体３０に記憶する。このとき、位置センサ１３からの位置情報に基づいて位置検出プロセッサ１４が検出した当該超音波プローブ１２の位置情報、ＭＰＲ画像の位置情報及び収集した順番を、当該リファレンス画像に対応付けて記憶される。これにより、当該患者のリファレンス画像と超音波プローブ１２との位置関係を記憶したことになる。なお、このとき、同時に超音波画像もサブリファレンス画像として記憶する構成であってもよい。
【００５４】
続いて、さらに他のリファレンス画像、例えば超音波プローブ１２の位置を変更した他のリファレンス画像を必要とする場合には取得する場合には、ステップＳ２４及びステップＳ２５の処理が繰り返し実行され、他のリファレンス画像を必要としない場合には、リファレンス画像の取得を終了する。この時収集された複数のリファレンス画像は、互いに関連付けられて１つのナビゲーション情報として記憶される。
【００５５】
こうして得られたナビゲーション情報による診断画像は、第１の実施形態と同様の手順にて取得することができる（図５参照）。
【００５６】
この様な構成によれば、他のモダリティにて取得された画像をナビゲーション情報として使用でき、第１の実施形態と同様の効果を得ることが出来る。また、本実施形態においては、ＣＴ画像と超音波画像とを同時に観察しながら超音波プローブの位置決めができるので、より質の高いリファレンス画像を取得することができる。さらに、ＣＴ画像のリファレンス画像、超音波画像のリファレンス画像を同時に取得することができるから、リファレンス画像生成における作業負担を軽減させることができる。
【００５７】
（第３実施形態）  
第３の実施形態は、異なるモダリティ（Ｘ線ＣＴ装置、磁気共鳴診断装置、核医学診断装置等）にて取得された画像、例えば三次元的Ｘ線ＣＴ画像やＭＲＩ画像等をナビゲーション情報として使用する他の例である。
【００５８】
すなわち、第２の実施形態では、超音波プローブと連動する超音波画像及びＣＴ画像を参照して、リファレンス画像としてのＣＴ画像を取得する構成であった。これに対し、本実施形態では、ＣＴ画像のみを参照しながらリファレンス画像としてのＣＴ画像を取得する。
【００５９】
図９は、第３の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートであり、ナビゲーション情報の生成を行う場合の処理の流れを表している。図９において、まず、他のモダリティ、例えばＸ線ＣＴ装置によって診断画像が収集され、ボリュームデータが生成される（ステップＳ３１）
次に、生成したボリュームデータの位置情報に基づいて、操作者によってマニュアル設定された基準画像から、例えば所定のスライス幅や角度間隔にて設定されるリファレンス画像としての断面像（例えば、ＭＰＲ像）を、三次元位置計算により自動的に設定する（ステップＳ３２）。設定された断面像、及びその位置情報は、記憶媒体３０に記憶される（ステップＳ３３）。このリファレンス画像とその位置情報の取得は、必要な分だけ繰り返される（ステップＳ３４）。なお、上記リファレンス画像としての断面像、及びその位置情報の取得は、操作者がマニュアル操作にて設定する構成であってもよい。
【００６０】
こうして得られたナビゲーション情報による診断画像は、第１の実施形態と同様の手順にて取得することができる（図５参照）。
【００６１】
この様な構成によれば、他のモダリティにて取得された画像をナビゲーション情報として使用でき、第１の実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００６２】
以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば以下に示す（１）、（２）のように、その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。
【００６３】
（１）上記各実施形態においては、実際の被検体から取得された診断画像をナビゲーション情報として使用した。しかし、これに限らず、例えば予め作成されたアニメーション画像をナビゲーション情報として使用する構成であってもよい。
【００６４】
（２）上記各実施形態においては、画像表示又は音声にて適切な超音波プローブの配置位置を提供する構成であった。しかし、適切な超音波プローブの配置位置の提供形態は、これに限定する趣旨ではない。例えば、超音波プローブ１２自体に液晶や発光ダイオード等の表示装置を設け、位置検出プロセッサ１４からの情報に基づいて、当該表示装置に移動方向や移動量を表示する構成であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上述べた構成によれば、専門外若しくは経験の浅い医師や技師等であっても、容易かつ適切に操作することができる超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置１０の概略構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、位置センサ１３及び位置検出プロセッサ１４による超音波プローブ１２の位置及び姿勢の特定手法を説明するための図である。
【図３】図３は、豊富な経験を持つ技師等が、ナビゲーション情報として使用されるリファレンス画像を取得する場合の処理の流れを示したフローチャートである。
【図４】図４は、現在取得している超音波画像と、現在の超音波プローブ１２の位置とを表示した表示部２８の表示画面を示した図である。
【図５】図５は、本ナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、表示部２８におけるリファレンス画像の表示形態を示した図である。
【図７】図７は、表示部２８に表示された、現在ある超音波プローブ１２の位置から移動すべき超音波プローブ１２の位置を表示した超音波プローブ移動情報４６を示した図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図９は、第３の実施形態に係るナビゲーションシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０…超音波診断装置、１２…超音波プローブ、１３…位置センサ、１４…位置検出プロセッサ、２１…超音波送信ユニット、２２…超音波ユニット、２２…超音波受信ユニット、２３…Ｂモード処理部、２５…ＤＳＣ、２６…画像合成部、２８…表示部、２９…音声出力部、３０…記憶媒体、３１…ネットワーク回路、３２…コントローラ、３３…ナビゲーションプロセッサ、４０…操作パネル、４１…超音波画像、４２…リファレンス画像、４４…位置情報、４６…超音波プローブ移動情報、４６…移動情報
【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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