(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動信号にしたがって被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブと、
前記超音波プローブに前記駆動信号を供給する駆動ユニットと、
前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像を表示する表示ユニットと、
前記被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域より狭い、前記三次元領域の一部をスキャンする第２のスキャンとを切り替えるように、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記制御ユニットは、前記被検体に挿入される穿刺針が静止状態か否かを判定し、静止状態と判定した場合に前記第２のスキャンから前記第１のスキャンへ切り替えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記超音波プローブは、機械式一次元アレイプローブであり、
前記制御ユニットは、前記超音波プローブの走査面の煽り幅を変化させることで前記第１及び第２のスキャンに切り替えること
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記超音波プローブは、二次元アレイプローブであり、
前記制御ユニットは、前記駆動信号の遅延時間を変化させることで前記第１及び第２のスキャンに切り替えること
を特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記穿刺針が所定の時間以上静止していると判定した場合には、所定の回数だけ前記第１のスキャンを実行することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは、前記所定の時間及び前記所定の回数の少なくともいずれか一方の指定を受け付けることをさらに特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記制御ユニットは、前記穿刺針の静止状態を前記超音波画像から画像認識により検出することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記穿刺針の静止状態を基準とする撮像時刻の異なる超音波画像間の相関から検出することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項８】
穿刺対象の位置が予め決められている場合に、前記穿刺針と前記穿刺対象との間の距離を測定する測定ユニット
をさらに具備し、
前記制御ユニットは、前記距離が所定の閾値以内になったときに前記第１のスキャンに切り替えること
をさらに特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示ユニットは、前記第２のスキャン中において、前記第２のスキャンで得られた超音波画像をリアルタイム表示すると共に、直前の第１のスキャンにより得られた少なくとも一つの超音波画像を表示することを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記表示ユニットは、前記第２のスキャンで得られた超音波画像に比して、前記第１のスキャンで得られた少なくとも一つの超音波画像の輝度を下げて表示することを特徴とする請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記表示ユニットは、前記第１のスキャンで得られた少なくとも一つの超音波画像を次回の第１のスキャンまでフリーズ表示することを特徴とする請求項９記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記表示ユニットは、前記第１のスキャンで得られた少なくとも一つの超音波画像を、前記第２のスキャンで得られた超音波画像に直交する少なくとも一つの断面として表示することを特徴とする請求項９乃至１１のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１３】
前記表示ユニットは、前記第１のスキャンで得られた少なくとも一つの超音波画像を、前記第２のスキャンで得られた超音波画像中の穿刺ラインと直交する第１の断面と、前記第２のスキャン領域に対応する超音波画像中の穿刺ラインを含み前記第１の断面と直交する第２の断面として表示することを特徴とする請求項９乃至１１のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１４】
前記表示ユニットは、前記第１のスキャンで得られた少なくとも一つの超音波画像を、前記第２のスキャンで得られた超音波画像中の穿刺針と直交する第１の断面と、前記第２のスキャンで得られた超音波画像中の穿刺針を含み前記第１の断面と直交する第２の断面として表示することを特徴とする請求項９乃至１１のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、前記第１のスキャンにおいては、ハーモニック像を取得するためのスキャンとファンダメンタル像を取得するためのスキャンとが交互に実行されるように、前記駆動ユニットを制御し、
前記表示ユニットは、前記ハーモニック像と前記ファンダメンタル像とを並列に表示すること
を特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、前記第１のスキャンにおいては、ハーモニック像を取得するためのスキャンが実行されるように、前記駆動ユニットを制御し、
前記画像生成ユニットは、前記スキャンによって得られたエコー信号をもとに、前記ハーモニック像及びファンダメンタル像を生成し、
前記表示ユニットは、前記ハーモニック像と前記ファンダメンタル像とを並列に表示すること
を特徴とする請求項１乃至１４のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１７】
前記制御ユニットは、前記第１のスキャンを実行する間に、前記第２のスキャンを少なくとも一回実行するように、前記駆動ユニットを制御することを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１８】
前記第２のスキャンは、前記三次元領域の一断面をスキャンすることを特徴とする請求項１乃至１７のうちいずれか記載の超音波診断装置。
【請求項１９】
駆動信号にしたがって被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブと、
前記超音波プローブに前記駆動信号を供給する駆動ユニットと、
前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像を表示する表示ユニットと、
前記被検体に挿入される穿刺針の移動量に応じて、被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域より狭い領域をスキャンする第２のスキャンとを切り替えるように、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記制御ユニットは、前記穿刺針が所定の時間以上静止していると判定した場合には、所定の回数だけ前記第１のスキャンを実行し、前記所定の時間及び前記所定の回数の少なくともいずれか一方の指定を受け付けることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２０】
駆動信号にしたがって被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブと、
前記超音波プローブに前記駆動信号を供給する駆動ユニットと、
前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像を表示する表示ユニットと、
前記被検体に挿入される穿刺針の移動量に応じて、被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域より狭い領域をスキャンする第２のスキャンとを切り替えるように、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと、
穿刺対象の位置が予め決められている場合に、前記穿刺針と前記穿刺対象との間の距離を測定する測定ユニットと
を具備し、
前記制御ユニットは、前記距離が所定の閾値以内になったときに前記第１のスキャンに切り替えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２１】
駆動信号にしたがって被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブと、
前記超音波プローブに前記駆動信号を供給する駆動ユニットと、
前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、
前記超音波画像を表示する表示ユニットと、
前記被検体に挿入される穿刺針の移動量に応じて、被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域より狭い領域をスキャンする第２のスキャンとを切り替えるように、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットと
を具備し、
前記画像生成ユニットは、前記第１のスキャンに基づきハーモニック像とファンダメンタル像とを生成し、
前記表示ユニットは、前記ハーモニック像と前記ファンダメンタル像とを並列に表示すること
を特徴とする超音波診断装置。
【請求項２２】
被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブを備える超音波診断装置を制御するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域より狭い、前記三次元領域の一部をスキャンする第２のスキャンとを切り替える機能を実行させ、
前記被検体に挿入される穿刺針が静止状態か否かを判定し、静止状態と判定した場合に前記第２のスキャンから前記第１のスキャンへ切り替えることを特徴とする超音波診断装置制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿刺治療において、煩雑な操作を少なくし検査効率を上げることができる超音波診断装置及び超音波診断装置制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、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、かつ安全性が高いため繰り返して検査が行えるほか、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、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便である。また、超音波診断装置は、それが具備する機能の種類によって様々に異なるが、小型なものは片手で持ち運べる程度のものが開発されており、超音波診断はＸ線などのように被曝の影響がなく、産科や在宅医療等においても使用することができる。
【０００３】
また、近年の超音波撮像装置においては、三次元スキャンをリアルタイムに行い（以下四次元スキャン）、対象部位を経時的にボリュームとして観察することが可能な装置が開発、製品化されている。四次元スキャンを行うことによる有用性は、いろいろと挙げられるが、とくに穿刺治療分野での期待が大きい。従来Ｂモードでは断層像の影像法のために、プローブ位置を固定した場合に腫瘍と針の関係を二次元面内でしか見ることができなかった。そのためにプローブのスライス方向の針と腫瘍位置のズレを把握することができないことが問題なっていた。ボリュームデータを取得すれば立体的に針と腫瘍の位置を確認できるので、上記の問題を解決できると期待される。
【０００４】
なお、本願に関連する公知文献としては、例えば次のようなものがある。
【特許文献１】特開２０００−１８５０４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、四次元スキャンする場合には画質とボリュームレート（超音波走査の繰り返し周期）はトレードオフの関係にあり、四次元スキャンしながら穿刺を行う場合、二次元スキャンに比べ低画質、低ボリュームレートの状況下で行わなくてならず、特に腫瘍が小さい場合や周辺臓器とのコントラストが小さい場合には腫瘍が見えにくく正確な治療が行えないおそれがある。また、表示の更新が遅くなり医師にストレスを与えてしまう。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、煩雑な操作を少なくし検査効率を上げることができる超音波診断装置及び超音波診断装置制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。  
本発明の第１の視点は、駆動信号にしたがって被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブと、前記超音波プローブに前記駆動信号を供給する駆動ユニットと、前記エコー信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成ユニットと、前記超音波画像を表示する表示ユニットと、前記被検体に挿入される穿刺針の移動量を検出する検出ユニットと、前記移動量に応じて、前記被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域の一部をスキャンする第２のスキャンとを切り替えるように、前記駆動ユニットを制御する制御ユニットとを具備することを特徴とする超音波診断装置である。
【０００８】
本発明の第２の視点は、被検体を超音波走査し、前記被検体からの反射波を受信し、エコー信号を発生する超音波プローブを備える超音波診断装置を制御するためのプログラムであって、コンピュータに、前記被検体に挿入される穿刺針の移動量を検出する機能と、前記移動量に応じて、前記被検体の三次元領域を第１のボリュームレートでスキャンする第１のスキャンと、前記第１のボリュームレートより高いボリュームレートで前記三次元領域の一部をスキャンする第２のスキャンとを切り替える機能とを実行させることを特徴とする超音波診断装置制御プログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
以上本発明によれば、煩雑な操作を少なくし検査効率を上げることができる超音波診断装置及び超音波診断装置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】
【００１０】
以下、本発明の一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。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成を示している。同図に示すように、本超音波診断装置は、超音波プローブ１２、入力装置１３、モニター１４、送受信ユニット２１、Ｂモード処理ユニット２２、ドプラ処理ユニット２３、画像生成回路２４、制御プロセッサ２５、内部記憶装置２６、インタフェース部２９、画像メモリ３０ａ及びソフトウェア格納部３０ｂを有する記憶部３０を具備している。装置本体１０に内蔵される送受信ユニット２１等は、集積回路などのハードウェアで構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたソフトウェアプログラムである場合もある。以下、個々の構成要素の機能について説明する。
【００１２】
超音波プローブ１２は、送受信ユニット２１からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。また、三次元スキャンを行う為に、振動子を二次元の格子状に配置した構造の二次元アレイプローブや、一次元の振動子アレイを機械式に煽動させる機械式四次元プローブがある。当該超音波プローブ１２から被検体Ｐに超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ１２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分を依存して、周波数偏移を受ける。
【００１３】
入力装置１３は、装置本体１０に接続され、オペレータからの各種指示、条件、関心領域（ＲＯＩ）の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体１０にとりこむためのトラックボール１３ａ、各種スイッチ１３ｂをはじめ、ボタン、マウス、キーボード等を有している。
【００１４】
モニター１４は、画像生成回路２４から出力されるビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。
【００１５】
送受信ユニット２１は、図示しないトリガ発生回路、遅延回路およびパルサ回路等を有している。パルサ回路では、所定のレート周波数ｆｒ  Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。この遅延情報を変化させることで、プローブ振動子面からの送信方向を任意に調整することが可能となる。トリガ発生回路は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ１２に駆動パルスを印加する。
【００１６】
なお、送受信ユニット２１は、制御プロセッサ２５の指示に従って後述する本実施形態のスキャンを実行するために、遅延情報、送信周波数、送信駆動電圧等を瞬時に変更可能な機能を有している。特に送信駆動電圧の変更については、瞬間にその値を切り替え可能なリニアアンプ型の発信回路、又は複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
【００１７】
また、送受信ユニット２１は、図示していないアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、加算器等を有している。アンプ回路では、プローブ１２を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器では、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
【００１８】
Ｂモード処理ユニット２２は、送受信ユニット２１からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。このデータは、画像生成回路２４に送信され、反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像としてモニター１４に表示される。
【００１９】
ドプラ処理ユニット２３は、送受信ユニット２１から受け取ったエコー信号から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。得られた血流情報は画像生成回路２４に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像としてモニター１４にカラー表示される。
【００２０】
画像生成回路２４は、超音波スキャンの走査線信号列を、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し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。画像生成回路２４は、画像データを格納する記憶メモリを搭載しており、例えば診断の後に操作者が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっている。さらに、三次元データを構築する場合は、三次元的にスキャンして得られた走査線信号列を、レンダリングと呼ばれる処理によりボリュームデータが生成される。
【００２１】
針やプローブ位置の動きは位置センサユニット３１や、画像メモリ３０ａ内の超音波画像からソフトフェア格納部３０ｂ内の画像認識プログラムによって検出される。これらの動きに応じて送受信ユニット２１において三次元スキャンと二次元スキャンとが切り替えられる。
【００２２】
制御プロセッサ（ＣＰＵ）２５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。制御プロセッサ２５は、内部記憶装置２６から後述するスキャンシーケンス、さらにＭＰＲの表示、針の自動検出等を実行するための制御プログラムを読み出してソフトウェア格納部３０ｂ上に展開し、各種処理に関する演算・制御等を実行する。
【００２３】
内部記憶装置２６は、後述のスキャンシーケンス、画像生成、表示処理を実行するための制御プログラムや、診断情報（患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、送受信条件、その他のデータ群を格納している。特に、内部記憶装置２６は、超音波送受信を行うためのスキャンシーケンスを実行するための制御プログラムを保管している。また、必要に応じて、画像メモリ３０ａ中の画像の保管などにも使用される。内部記憶装置２６のデータは、インタフェース回路３０を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。
【００２４】
インタフェース部２９は、入力装置１３、ネットワーク、新たな外部記憶装置（図示せず）に関するインタフェースである。当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インタフェース部２９よって、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。
【００２５】
画像メモリ３０ａは、画像生成回路２４から受信した画像データを格納する記憶メモリから成る。また、画像メモリ３０ａは、送受信ユニット２１直後の出力信号（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＦ）信号と呼ばれる）、送受信ユニット２１通過後の画像輝度信号、その他の生データ、ネットワークを介して取得した画像データ等を必要に応じて記憶する。
【００２６】
（基本的なスキャンシーケンス）  
次に、本超音波診断装置が実行する基本的なスキャンシーケンスについて、図２乃至図５を参照しながら説明する。図２は、基本的なスキャンシーケンスを示したフローチャートである。本スキャンシーケンスは、穿刺治療の際に、図３に示すように三次元領域をスキャンするボリュームスキャンと、図４に示すようにボリュームスキャンの領域の一部をボリュームスキャンより高ボリュームレートでスキャンする厚み付き二次元スキャンとを切り替えて実行するものである。なお、ボリュームスキャン及び厚み付き二次元スキャンの方法には、限定はない。例えば、一次元アレイプローブの通常スキャン断面（Ａプレーンと呼ぶ）をそれぞれ所定の厚み（厚み付き二次元スキャンの場合には、１〜２ｃｍ程度等）で煽動させるスキャンすることで、ボリュームスキャン及び厚み付き二次元スキャンを実現することができる。また、図５に、操作パネルの構成を示す。スイッチ５２がオンに設定された場合に、図２に示したスキャンシーケンスが実行されるものとする。
【００２７】
図２において、制御プロセッサ２５はスイッチ５２がオフからオンに設定されたときに、ボリュームスキャンを１回行うように送受信ユニット２１を制御する（ステップＳ２ａ）。そして、送受信ユニット２１は厚み付き二次元スキャンに変更して繰り返し実行する（ステップＳ２ｂ）。
【００２８】
厚み付き二次元スキャンが行われている間、制御プロセッサ２５は、穿刺針の位置を位置センサ３１や厚み付き二次元スキャンにより得られた超音波画像から画像認識により検出し（ステップＳ２ｃ）、穿刺針の位置から針の移動量を算出する（ステップＳ２ｄ）。針の移動量は、単位時間に針が移動した距離であり、例えば、基準とする撮像時刻の異なる超音波画像間の相関から求めることができる。
【００２９】
制御プロセッサ２５は、上記算出された移動量と予め決められた閾値とを比較する（ステップＳ２ｅ）。移動量が上記閾値以上の場合には、針は動いている（医師は穿刺針を挿入中である）と判定し、ステップＳ２ｃに移行し、送受信ユニット２１は引き続き高ボリュームレートの厚み付き二次元スキャンを行う。
【００３０】
一方、移動量が上記閾値より小さい場合、つまり針が停止していると認識される場合には、さらに、何秒間停止状態であるかを判定する（ステップＳ２ｆ）。そして、制御プロセッサ２５は、例えば、Ｔ秒間停止状態であった場合に、医師が針位置を確認中であると判定するための目安となるｔ１秒と、針が穿刺対象に達したと判定するための目安となるｔ２秒（ｔ２＞ｔ１）とを基準にして状況を判定する。
【００３１】
Ｔ＜ｔ１の場合には、一瞬の停止であったと判断し、制御プロセッサ２５は厚み付き二次元スキャンを継続させる（ステップＳ２ｂ）。ｔ１＜Ｔ＜ｔ２の場合にはステップＳ２ｇに移行し、制御プロセッサ２５は、送受信ユニット２１にボリュームスキャンを予め決められたＮ回行わせた後、厚み付き二次元スキャンに切り替える（ステップＳ２ｂ）。Ｔ＞ｔ２の場合には、制御プロセッサ２５は送受信ユニット２１をボリュームスキャンに固定する（ステップＳ２ｈ）。
【００３２】
なお、上記ｔ１、ｔ２の値は、例えば、図５に示したスイッチ５０を操作することによって指定できる。また、医師が針位置を確認中の場合にボリュームスキャンを行う回数Ｎは、スイッチ５１を操作することによって指定できる。
【００３３】
（超音波画像の表示について）  
図６は、モニタ１４に表示される超音波画像の一例を示す図である。図７は、図６に示した超音波画像の断面を示す図である。図６及び図７において破線は穿刺ガイドラインを示している。画像６１は一次元アレイプローブの通常スキャン断面７１に、画像６２は断面７１に垂直で穿刺ガイドラインに水平な断面７２に、画像６３は穿刺ガイドラインに垂直な断面７３に対応する。
【００３４】
厚み付き二次元スキャン中は、図６中の画像６１が高ボリュームレートで更新され、ボリュームスキャンに切り替わった際には、０．５秒に一回程度で画像６１，６２，６３が更新される。再び厚み付き二次元スキャンに切り替わると画像６２，６３がフリーズ表示される。このとき、画像６２，６３の輝度のトーンを画像６１に比して落として表示することもできる。このようにするとリアルタイム表示されている画像とフリーズ表示されている画像とを区別しやすくなる。
【００３５】
なお、針とプローブの相対的な動きがなくなったときに厚み付き二次元スキャンからボリュームスキャンに切り替わることと、ボリュームスキャンに要する時間がおおよそ０．５秒程度なことから、画像６１は、ほぼリアルタイムに表示される。さらに、ボリュームスキャンを実行する間に厚み付き二次元スキャンを複数回実行するようにすることで、画像６１のリアルタイム表示を保持することができる。
【００３６】
ちなみに、図７中の断面７２及び７３は、穿刺ガイドラインを軸とした断層像を例として示したが、これに限定されるものではない。断面７１と単純な直交断面としてもよいし、ボリュームスキャンで得られた超音波画像中で認識された穿刺針を含む断面および認識された穿刺針と直交する断面としてもよい。
【００３７】
以上述べたように上記実施形態によれば、穿刺針を挿入するときは二次元スキャンもしくは微小な厚み付きの二次元スキャンを高ボリュームレートで行い、穿刺針の動きが止まったときに自動的にボリュームスキャンが行われる。動きの検出手段には、例えば磁気位置センサや、画像認識技術を用いて行う。また超音波プローブも機械式一次元アレイプローブ、二次元アレイプローブの両者に対して適用可能である。
【００３８】
例えば、穿刺対象が肝臓の場合、体表から腫瘍までの距離が長いため、一発で針を穿刺対象に刺すことは難しく、穿刺の途中で針の軌道修正を行うことがある。そんなときに針を止めて位置を確認し、さらに軌道修正する方向を決定する。
【００３９】
なお、針のズレを認識する方法としては、上記特許文献１に記載したような方法を用いるのが望ましい。つまり、厚み付き二次元スキャンで針を挿入中にズレを認識し、起動修正を行うような際に最も効果が奏せられる。
【００４０】
したがって、上記実施形態によれば、針を挿入中は高分解能、高ボリュームレートな画像で針位置を確認でき、針を停止させれば針と腫瘍の立体的な位置関係を把握できるようになる。これにより、穿刺治療において煩雑な操作をさせることなく正確な治療を行うことができる超音波診断装置及び超音波診断制御プログラムを提供することが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【００４２】
（１）本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。
【００４３】
（２）上記実施形態において、さらに穿刺対象の位置が予め決められている場合に、制御プロセッサ２５は、位置センサ３１または画像認識等により穿刺針と穿刺対象との間の距離を測定し、この距離が所定の閾値以内になったときにボリュームスキャンに切り替えるようにすることもできる。このようにすると、穿刺針が腫瘍に近づくと移動量にかかわらずボリュームスキャンになるため、さらに利便性が向上する。
【００４４】
（３）上記実施形態において、超音波造影剤投与下で造影剤を映像化するためのハーモニック像と、周囲組織を映像化するファンダメンタル像とを取得するためのスキャンが交互に実行される場合には、制御プロセッサ２５は、ボリュームスキャンにおいては、ハーモニック像とファンダメンタル像とを交互にスキャンするように送受信ユニット２１を制御し、ハーモニック像とファンダメンタル像とを並列にモニタ１４に表示するようにする。また、制御プロセッサ２５は、ハーモニック像を取得するためのスキャンのみが実行されるように送受信ユニット２１を制御し、Ｂモード処理ユニット２２においてこのスキャンによって得られたエコー信号からファンダメンタル成分を抽出してファンダメンタル像を生成することもできる。
【００４５】
（４）上記実施形態において、厚み付き二次元スキャンに代えて、厚みの無い一断面（Ａプレーン）をスキャンする二次元スキャンにしても良い。このようにすると、針の挿入中には、Ａプレーンの超音波画像をさらに高フレームレートで表示することが可能となる。
【００４６】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上本発明によれば、穿刺治療において、穿刺針の位置を超音波画像により確認しながら挿入するときに、煩雑な操作をさせることなく正確な治療を行うことができる超音波診断装置及び超音波診断プログラムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成の一例を示した図である。
【図２】図２は、基本的なスキャンシーケンスの一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ボリュームスキャンを示す図である。
【図４】図４は、厚み付き二次元スキャンを示す図である。
【図５】図５は、操作パネルの構成の一例を示す図である。
【図６】図６は、モニタに表示される超音波画像の一例を示す図である。
【図７】図７は、図６に示した超音波画像の断面を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０…装置本体、１２…超音波プローブ、１３…入力装置、１３ａ…トラックボール、１３ｂ…スイッチ、１４…モニタ、２１…送受信ユニット、２２…Ｂモード処理ユニット、２３…ドプラ処理ユニット、２４…画像生成回路、２５…制御プロセッサ、２６…内部記憶装置、２９…インタフェース部、３０…記憶部、３０ａ…画像メモリ、３０ｂ…ソフトウェア格納部、３１…位置センサユニット。
【図１】
0005142675.tif 000002
【図２】
0005142675.tif 000003
【図３】
0005142675.tif 000004
【図４】
0005142675.tif 000005
【図５】
0005142675.tif 000006
【図６】
0005142675.tif 000007
【図７】
0005142675.tif 000008