(57)【要約】【課題】動画像による観察及び静止画像による観察において、各々の観察に適した被検体の断層像を出力可能な超音波診断装置を提供する。【解決手段】本発明の超音波診断装置は、被検部位に対して送波された超音波が前記被検部位において反射した反射波がエコー信号として入力されるとともに、該エコー信号に基づく前記被検部位の断層像を映像信号として出力する超音波診断装置において、前記映像信号に対し、ノイズを軽減するための所定の画像処理を行うノイズ軽減部と、前記断層像を動画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われた一の映像信号を選択するとともに、前記断層像を静止画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われていない他の映像信号を選択する画像選択部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検部位に対して送波された超音波が前記被検部位において反射した反射波がエコー信号として入力されるとともに、該エコー信号に基づく前記被検部位の断層像を映像信号として出力する超音波診断装置において、
前記映像信号に対し、ノイズを軽減するための所定の画像処理を行うノイズ軽減部と、
前記断層像を動画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われた一の映像信号を選択するとともに、前記断層像を静止画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われていない他の映像信号を選択する画像選択部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記所定の画像処理は、フレーム相関処理であ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】
前記所定の画像処理は、空間フィルタ処理であることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、被検部位の断層像を得ることのできる超音波診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被検体としての生体内に超音波を送波し、該生体内の被検部位としての生体組織において超音波が反射した反射波を受波することにより、該生体の断層像を得る超音波診断装置が広く用いられている。そして、前記超音波診断装置が得た生体の断層像は、例えば、術者等が病変の深達度の診断または臓器内部の状態の観察等を行う際に用いられている。
【０００３】
そのような、生体の断層像を得るための装置としては、例えば、特許文献１において提案されている超音波診断装置が広く知られている。
【０００４】
特許文献１に提案されている超音波診断装置は、超音波プローブが受波した超音波に基づく画像データを１フレーム毎に生成するための信号処理を行うとともに、予め設定された重み係数に基づき、該信号処理において生成された複数の画像データから新たな画像データを生成する処理である、フレーム相関処理を行う。
【０００５】
そして、特許文献１に提案されている超音波診断装置は、前述したフレーム相関処理を行うことにより、生体の断層像等を、不要なノイズが除去された状態としてモニタ等の表示手段に画像表示することを可能としている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２７６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に提案されている超音波診断装置が生体の断層像を得るために用いられた場合、例えば、超音波の送波対象となる生体組織の移動により、ぼやけた状態または残像を含む状態の生体の断層像が画像表示されてしまうことがある。そのため、特許文献１に提案されている超音波診断装置が得た生体の断層像の静止画像を見ながら所望の部位の観察を行う場合に、該所望の部位が見辛い状態として観察を行わざるを得ないという課題が生じている。
【０００８】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、動画像による観察及び静止画像による観察において、各々の観察に適した被検体の断層像を出力可能な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】
【０００９】
本発明における第１の超音波診断装置は、被検部位に対して送波された超音波が前記被検部位において反射した反射波がエコー信号として入力されるとともに、該エコー信号に基づく前記被検部位の断層像を映像信号として出力する超音波診断装置において、前記映像信号に対し、ノイズを軽減するための所定の画像処理を行うノイズ軽減部と、前記断層像を動画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われた一の映像信号を選択するとともに、前記断層像を静止画像として表示させるための指示がなされた場合、前記所定の画像処理が行われていない他の映像信号を選択する画像選択部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明における第２の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記所定の画像処理は、フレーム相関処理であることを特徴とする。
【００１１】
本発明における第３の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記所定の画像処理は、空間フィルタ処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明における超音波診断装置によると、動画像による観察及び静止画像による観察において、各々の観察に適した被検体の断層像を出力可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１から図５は、本発明の実施形態に係るものである。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置が用いられる超音波システムの、要部の構成の一例を示す図である。図２は、図１の超音波診断装置が有する第２の画像処理部の構成の一例を示す図である。図３は、図１の超音波診断装置が有する、第２の画像処理部及び画像選択部を画像処理／選択部として一体化した場合の構成を示す図である。図４は、図１の超音波診断装置が有する第２の画像処理部の構成の、図２とは異なる例を示す図である。図５は、図４の空間フィルタ処理部が行う空間フィルタ処理において用いられる、フィルタの構成の一例を示す図である。
【００１４】
超音波診断システム１は、超音波内視鏡２と、超音波診断装置３と、モニタ４とを有して要部が構成されている。
【００１５】
超音波内視鏡２は、基端側が超音波診断装置３と着脱可能であるとともに、先端側に超音波振動子２１を有して構成されている。
【００１６】
超音波振動子２１は、超音波診断装置３から出力される超音波信号に基づき、例えば生体組織である被検部位１０１に対して超音波を送波する。また、超音波振動子２１は、被検部位１０１に対して送波された超音波の反射波を受波し、該反射波に基づく各音線の走査情報をエコー信号として超音波診断装置３に出力する。
【００１７】
超音波診断装置３は、パルス発生部３１と、ビームフォーマ３２と、操作部３３と、制御部３４と、信号処理部３５と、デジタルスキャンコンバータ（以降の説明及び図１においては、ＤＳＣと略記する）３６と、第１画像処理部３７Ａと、第２画像処理部３７Ｂと、画像記憶部３８と、画像選択部３９とを有して構成されている。
【００１８】
パルス発生部３１は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、超音波振動子２１を駆動させるためのパルス信号をビームフォーマ３２に対して出力する。
【００１９】
ビームフォーマ３２は、パルス発生部３１から出力されるパルス信号に基づき、超音波振動子２１において超音波を発生させるための超音波信号を生成して出力する。また、ビームフォーマ３２は、超音波振動子２１から出力されるエコー信号に対して増幅等の処理を行い、該処理を行った後のエコー信号を信号処理部３５に対して出力する。さらに、ビームフォーマ３２は、１フレーム分のエコー信号に対して処理を行った後、１フレーム分の走査が完了したことを示すためのトリガ信号を制御部３４に対して出力する。
【００２０】
操作部３３は、術者等が超音波診断システム１の各部に対して指示を行うための各種スイッチ等を有して構成されている。具体的には、操作部３３は、例えば、被検部位１０１の断層像を動画像として観察する動画像観察モードと、被検部位１０１の断層像を静止画像として観察する静止画像観察モードとの切り替え指示を行うための、観察モード切替スイッチ３３１を有して構成されている。そして、操作部３３は、観察モード切替スイッチ３３１を含む各種スイッチ等が術者等に操作されることによりなされた指示に基づき、該指示に応じた指示信号を制御部３４に対して出力する。
【００２１】
制御部３４は、操作部３３から出力される指示信号に基づき、パルス発生部３１と、信号処理部３５と、ＤＳＣ３６と、第１画像処理部３７Ａと、画像選択部３９とに対し、該指示信号に含まれる指示に応じた制御を行うための制御信号を出力する。また、制御部３４は、ビームフォーマ３２から出力されるトリガ信号に基づき、後述する重み付け係数等を出力させるための制御信号を、第２画像処理部３７Ｂに対して出力する。
【００２２】
信号処理部３５は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、ビームフォーマ３２から出力されるエコー信号に対し、検波及びゲイン調整等の処理を行い、該処理を行った後のエコー信号をＤＳＣ３６に対して出力する。
【００２３】
ＤＳＣ３６は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、エコー信号に含まれる各音線の走査情報を、モニタ４における各走査線の走査情報に変換し、該モニタ４における各走査線の走査情報を第１画像処理部３７Ａに対して出力する。
【００２４】
第１画像処理部３７Ａは、制御部３４から出力される制御信号と、モニタ４における各走査線の走査情報とに基づき、モニタ４に被検部位１０１の断層像を表示させるための処理として、例えば、補間処理等の信号処理を行うことにより映像信号を生成し、該映像信号を画像記憶部３８に対して出力する。また、第１画像処理部３７Ａは、制御部３４から出力される制御信号と、モニタ４における各走査線の走査情報とに基づき、例えば、操作部３３において、モニタ４に表示されている画像の回転、移動及びズーム等の指示がなされた場合、該指示に応じた処理を前述した信号処理に併せて行う。
【００２５】
画像記憶部３８は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、第１画像処理部３７Ａから出力される、一または複数のフレーム分の映像信号を一時的に蓄積した後、該映像信号を第２画像処理部３７Ｂと、画像選択部３９とに対して出力する。
【００２６】
ノイズ軽減部としての第２画像処理部３７Ｂは、例えば、フレーム相関処理を行うための構成として、図２に示すように、乗算部３７１ａ及び３７１ｂと、制御部３４から出力される制御信号に基づき、前記各乗算部における処理の際に用いられる重み付け係数を出力する係数発生部３７２と、乗算部３７１ａ及び３７１ｂから出力された映像信号に対して加算処理を行う加算部３７３とを有して構成されている。
【００２７】
乗算部３７１ａは、画像記憶部３８から出力された一のフレームの映像信号に対し、係数発生部３７２から出力される重み付け係数ｋ１（０≦ｋ１≦１）を乗じた後、該重み付け係数ｋ１を乗じた後の映像信号を加算部３７３に対して出力する。
【００２８】
乗算部３７１ｂは、前記一のフレームの直前のフレームまでの加算結果を示す映像信号である、加算部３７３から出力された映像信号に対し、係数発生部３７２から出力される重み付け係数ｋ２（０≦ｋ２≦１）を乗じた後、該重み付け係数ｋ２を乗じた後の映像信号を加算部３７３に対して出力する。
【００２９】
係数発生部３７２は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、モニタ４において画像表示される被検部位１０１の断層像におけるノイズの発生が軽減されるように最適化された組み合わせを有する重み付け係数ｋ１及びｋ２を、乗算部３７１ａ及び３７１ｂに対して各々出力する。なお、係数発生部３７２から出力される重み付け係数ｋ１及びｋ２は、ｋ１＋ｋ２＝１を満たす値であるとする。
【００３０】
加算部３７３は、乗算部３７１ａ及び３７１ｂから各々出力される映像信号に対して加算処理を行い、該加算処理を行った後の映像信号を乗算部３７１ｂ及び画像選択部３９に対して出力する。
【００３１】
画像選択部３９は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、画像記憶部３８から出力される映像信号と、第２画像処理部３７Ｂから出力される映像信号のうち、いずれ一方の映像信号を選択してモニタ４に対して出力する。
【００３２】
モニタ４は、超音波診断装置３から出力される映像信号に基づき、被検部位１０１の断層像を動画像または静止画像として表示する。
【００３３】
次に、本実施形態の超音波診断システム１の作用について説明を行う。
【００３４】
まず、術者等は、超音波内視鏡２を生体内等に挿入し、該生体内における被検部位１０１の所望の観察部位に超音波内視鏡２の先端部を接触させる。その後、術者等は、操作部３３に設けられた図示しないスイッチ等を操作することにより、超音波内視鏡２の先端部に設けられた超音波振動子２１を振動させ、被検部位１０１の所望の観察部位に対して超音波を送波させる。なお、前述した状態において、操作部３３の観察モード切替スイッチ３３１は、動画像観察モードとして設定されているものであるとする。
【００３５】
超音波振動子２１は、被検部位１０１に対して超音波を送波した後、被検部位１０１における該超音波の反射波を受波し、エコー信号として超音波診断装置３に出力する。
【００３６】
超音波振動子２１から出力されたエコー信号は、超音波診断装置３において、ビームフォーマ３２により増幅等の処理が行われ、信号処理部３５により検波及びゲイン調整等の処理が行われ、ＤＳＣ３６において走査情報の変換が行われた後、第１画像処理部３７Ａに入力される。そして、第１画像処理部３７Ａに入力されたエコー信号は、信号処理により映像信号に変換された後、画像記憶部３８に入力される。
【００３７】
画像記憶部３８に入力された映像信号は、第２画像処理部３７Ｂ及び画像選択部３９に、１フレーム分ずつ順次入力される。
【００３８】
第２画像処理部３７Ｂに入力された映像信号は、乗算部３７１ａに１フレーム分ずつ順次入力され、係数発生部３７２から出力される重み付け係数ｋ１が乗ぜられた後、加算部３７３に入力される。
【００３９】
また、加算部３７３により加算処理が施された映像信号が存在する場合、該映像信号は、乗算部３７１ｂに１フレーム分ずつ入力され、係数発生部３７２から出力される重み付け係数ｋ２が乗ぜられた後、加算部３７３に入力される。
【００４０】
重み付け係数ｋ１が乗ぜられた一のフレーム映像信号、及び重み付け係数ｋ２が乗ぜられた前記一のフレームの直前のフレームまでの加算結果を示す映像信号は、加算部３７３に入力された後、加算処理が施された映像信号として、乗算部３７１ｂ及び画像選択部３９に対して出力される。
【００４１】
画像選択部３９は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、動画像観察モードにおいては、第２画像処理部３７Ｂから出力された映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００４２】
以上に述べた作用により、画像記憶部３８から出力された映像信号に基づく被検部位１０１の断層像に比べてノイズの発生が軽減された、第２画像処理部３７Ｂから出力された映像信号に基づく被検部位１０１の断層像が、動画像としてモニタ４に表示される。
【００４３】
その後、操作部３３の観察モード切替スイッチ３３１が操作されることにより、動画像観察モードから静止画像観察モードへと観察モードの切り替えが行われた場合、制御部３４は、操作部３３から出力される指示信号に基づき、画像選択部３９等の超音波診断装置３の各部に対し、静止画像観察モードにおける動作を行わせるための制御信号を出力する。
【００４４】
画像選択部３９は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、静止画像観察モードにおいては、画像記憶部３８から出力された映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００４５】
以上に述べた作用により、第２画像処理部３７Ｂから出力された映像信号に基づく被検部位１０１の断層像に比べてぼやけ及び残像の発生が軽減された、画像記憶部３８から出力された映像信号に基づく被検部位１０１の断層像が、静止画像としてモニタ４に表示される。
【００４６】
なお、前述した作用と略同様の作用を得るために、第２画像処理部３７Ｂ及び画像選択部３９は、図３に示すように、画像処理／選択部３７Ｃとして一体化されて構成されているものであっても良い。
【００４７】
その場合、画像処理／選択部３７Ｃは、制御部３４から出力される制御信号に基づき、動画像観察モードにおいては、前述したフレーム相関処理を行った後の映像信号をモニタ４に対して出力する。また、画像処理／選択部３７Ｃは、制御部３４から出力される制御信号に基づき、静止画像観察モードにおいては、重み付け係数ｋ１＝１及びｋ２＝０と設定して処理を行った映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００４８】
また、前述した作用と略同様の作用を得るための構成として、第２画像処理部３７Ｂは、例えば、図４に示すように、空間フィルタ処理部３７４として構成されているものであっても良い。
【００４９】
空間フィルタ処理部３７４は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、画像記憶部３８から出力された映像信号に対し、例えば、３×３の空間フィルタを用いた、空間フィルタ処理を行う。そして、第２画像処理部３７Ｂが空間フィルタ処理部３７４として構成されている場合、画像選択部３９は、制御部３４から出力される制御信号に基づき、動画像観察モードにおいては、前記空間フィルタ処理を行った後の映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００５０】
さらに、前述した作用と略同様の作用を得るための構成として、画像処理／選択部３７Ｃは、空間フィルタ処理を行うものであっても良い。
【００５１】
その場合、画像処理／選択部３７Ｃは、制御部３４から出力される制御信号に基づき、動画像観察モードにおいては、前述した空間フィルタ処理を行った後の映像信号をモニタ４に対して出力する。また、画像処理／選択部３７Ｃは、制御部３４から出力される制御信号に基づき、静止画像観察モードにおいては、３×３の空間フィルタとして、例えば、図５に示すようなフィルタを用いて処理を行った映像信号をモニタ４に対して出力する。
【００５２】
以上に述べたように、本実施形態の超音波診断システム１が有する超音波診断装置３は、動画像観察モード及び静止画像モードにおいて、各々の観察に適した被検体の断層像を出力することができる。
【００５３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本実施形態に係る超音波診断装置が用いられる超音波システムの、要部の構成の一例を示す図。
【図２】図１の超音波診断装置が有する第２の画像処理部の構成の一例を示す図。
【図３】図１の超音波診断装置が有する、第２の画像処理部及び画像選択部を画像処理／選択部として一体化した場合の構成を示す図。
【図４】図１の超音波診断装置が有する第２の画像処理部の構成の、図２とは異なる例を示す図。
【図５】図４の空間フィルタ処理部が行う空間フィルタ処理において用いられる、フィルタの構成の一例を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・超音波診断システム、２・・・超音波内視鏡、３・・・超音波診断装置、４・・・モニタ、２１・・・超音波振動子、３１・・・パルス発生部、３２・・・ビームフォーマ、３３・・・操作部、３４・・・制御部、３５・・・信号処理部、３７Ａ・・・第１画像処理部、３７Ｂ・・・第２画像処理部、３７Ｃ・・・画像処理／選択部、３８・・・画像記憶部、３９・・・画像選択部、１０１・・・被検部位、３３１・・・観察モード切替スイッチ、３７１ａ，３７１ｂ・・・乗算部、３７２・・・係数発生部、３７３・・・加算部、３７４・・・空間フィルタ処理部
【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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