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JP2024162387A - ULTRASONIC DIAGNOSTIC APPARATUS, INFORMATION PROCESSING APPARATUS, ULTRASONIC DIAGNOSTIC SYSTEM, AND ULTRASONIC DIAGNOSTIC METHOD - Google Patents

ULTRASONIC DIAGNOSTIC APPARATUS, INFORMATION PROCESSING APPARATUS, ULTRASONIC DIAGNOSTIC SYSTEM, AND ULTRASONIC DIAGNOSTIC METHOD Download PDF

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JP2024162387A
JP2024162387A JP2023077836A JP2023077836A JP2024162387A JP 2024162387 A JP2024162387 A JP 2024162387A JP 2023077836 A JP2023077836 A JP 2023077836A JP 2023077836 A JP2023077836 A JP 2023077836A JP 2024162387 A JP2024162387 A JP 2024162387A
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JP
Japan
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position information
feature point
probe
ultrasound
ultrasonic
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Pending
Application number
JP2023077836A
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Japanese (ja)
Inventor
佑介 狩野
Yusuke Karino
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Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
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Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
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Abstract

To reproduce a scan position in past ultrasonic examinations, and provide a present probe position corresponding to a subject to an examiner.SOLUTION: An ultrasonic diagnostic device includes a feature point position acquisition unit, a probe position acquisition unit, a specification unit, and a display control unit. The feature point position acquisition unit acquires feature point position information indicating the position of a feature part of the subject. The probe position acquisition unit acquires ultrasonic probe position information including the position of an ultrasonic probe. The specification unit specifies support information on the scan of the ultrasonic probe on the basis of the present feature point position information and first relative position information indicating a relative position between past ultrasonic probe position information and past feature point position information. The display control unit executes control to display the support information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、超音波診断装置、情報処理装置、超音波診断システム及び超音波診断方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to an ultrasound diagnostic device, an information processing device, an ultrasound diagnostic system, and an ultrasound diagnostic method.

超音波診断装置を用いた超音波検査において、超音波プローブのプローブ位置と、超音波診断装置が撮像した超音波画像との位置関係が直感的に把握することが難しく、効率的かつ効果的に検査を行うためには、検査者の技量に左右される場合がある。 When performing ultrasound examinations using ultrasound diagnostic equipment, it is difficult to intuitively grasp the positional relationship between the probe position of the ultrasound probe and the ultrasound image captured by the ultrasound diagnostic equipment, and efficient and effective examinations may depend on the skill of the examiner.

従来、超音波診断の対象である被検体の体表には、被検体の位置を検出するための印が付され、また、超音波プローブには、超音波プローブの位置を検出するための印が付され、超音波画像上の関心領域に対応する被検体の体表上の位置を把握する技術が提案されている。 Conventionally, a mark is placed on the body surface of the subject who is the subject of ultrasound diagnosis in order to detect the subject's position, and a mark is placed on the ultrasound probe in order to detect the position of the ultrasound probe, and a technology has been proposed to grasp the position on the subject's body surface that corresponds to the region of interest on the ultrasound image.

ここで、異なる検査間においては、被検体の位置を検出するための印を付される位置がずれる(異なる)場合、過去の超音波検査での操作位置を再現することが難しくなることがある。 Here, if the position at which the mark is placed to detect the subject's position shifts (differs) between different examinations, it may be difficult to reproduce the operating position from a previous ultrasound examination.

特開2013-255658号公報JP 2013-255658 A

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、過去の超音波検査における走査位置を再現して、検査者に対して、現在の被検体に対応するプローブ位置を提供することである。 The problem that the embodiment of the present invention aims to solve is to reproduce the scanning position of a previous ultrasound examination and provide the examiner with a probe position that corresponds to the current subject.

実施形態の超音波診断装置は、特徴点位置取得部、プローブ位置取得部、特定部及び表示制御部を備える。特徴点位置取得部は、被検体の特徴部の位置を示す特徴点位置情報を取得する。プローブ位置取得部は、超音波プローブの位置を示す超音波プローブ位置情報を取得する。特定部は、現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、前記超音波プローブの走査に関する支援情報を特定する。表示制御部は、前記支援情報を表示するように制御を行う。 The ultrasound diagnostic device of the embodiment includes a feature point position acquisition unit, a probe position acquisition unit, an identification unit, and a display control unit. The feature point position acquisition unit acquires feature point position information indicating the position of a feature point of a subject. The probe position acquisition unit acquires ultrasound probe position information indicating the position of an ultrasound probe. The identification unit identifies support information related to scanning of the ultrasound probe based on the current feature point position information and first relative position information indicating the relative position between past ultrasound probe position information and the past feature point position information. The display control unit performs control to display the support information.

図1は、第1実施形態に係る超音波診断システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic system according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る超音波診断装置が算出する相対位置情報を説明するための一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example for explaining relative position information calculated by the ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る超音波診断装置が特定する支援情報を説明するための一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example for explaining support information specified by the ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る超音波診断装置が出力する支援情報の一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of support information output by the ultrasound diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る超音波診断システムによる処理の手順を説明するための一例を示すシーケンスである。FIG. 5 is a sequence showing an example for explaining a procedure of processing by the ultrasound diagnostic system according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係る超音波診断システムによる処理の手順を説明するための一例を示すシーケンスである。FIG. 6 is a sequence showing an example for explaining the procedure of processing by the ultrasound diagnostic system according to the first embodiment. 図7は、変形例1に係る超音波診断装置が算出する相対位置情報を説明するための一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example for explaining relative position information calculated by the ultrasound diagnostic apparatus according to the first modification. 図8は、変形例2に係る超音波診断装置が算出する相対位置情報を説明するための一例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example for explaining relative position information calculated by the ultrasound diagnostic apparatus according to the second modification. 図9は、第2実施形態に係る超音波診断システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic system according to the second embodiment. 図10は、第2実施形態に係る撮像装置が被検体を撮像する一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example in which the imaging device according to the second embodiment images an object. 図11は、変形例6に係る超音波診断装置が出力する支援情報の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of support information output by an ultrasound diagnostic apparatus according to the sixth modification. 図12は、変形例7に係る超音波診断装置が出力する支援情報の一例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of support information output by an ultrasound diagnostic apparatus according to the seventh modification. 図13は、変形例8に係る超音波診断装置が出力する支援情報の一例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of support information output by an ultrasound diagnostic apparatus according to Modification 8. In FIG.

以下、添付図面を参照して、本願に係る超音波診断装置、情報処理装置、超音波診断システム及び超音波診断方法の実施形態を詳細に説明する。なお、本願に係る超音波診断装置、情報処理装置、超音波診断システム及び超音波診断方法は、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。 Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the ultrasound diagnostic device, information processing device, ultrasound diagnostic system, and ultrasound diagnostic method according to the present application will be described in detail. Note that the ultrasound diagnostic device, information processing device, ultrasound diagnostic system, and ultrasound diagnostic method according to the present application are not limited to the embodiments shown below. In addition, in the following description, similar components are given common reference numerals, and duplicate descriptions will be omitted.

(第1実施形態)
まず、第1実施形態における超音波診断システムについて説明する。図1は、第1実施形態に係る超音波診断システム1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、第1実施形態に係る超音波診断システム1は、超音波プローブ2、ディスプレイ3、入力インターフェース4、超音波診断装置5、トランスミッタ7及びウェアラブル端末8を備える。超音波診断装置5は、超音波プローブ2、ディスプレイ3、入力インターフェース4、トランスミッタ7及びウェアラブル端末8と、通信可能に接続される。
First Embodiment
First, an ultrasound diagnostic system according to the first embodiment will be described. Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic system 1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the ultrasound diagnostic system 1 according to the first embodiment includes an ultrasound probe 2, a display 3, an input interface 4, an ultrasound diagnostic device 5, a transmitter 7, and a wearable terminal 8. The ultrasound diagnostic device 5 is communicatively connected to the ultrasound probe 2, the display 3, the input interface 4, the transmitter 7, and the wearable terminal 8.

超音波プローブ2は、超音波診断装置5に含まれる送受信回路51に接続される。超音波プローブ2は、例えば、プローブ本体に複数の圧電振動子を有し、これら複数の圧電振動子は、送受信回路51から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ2は、被検体Sからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ2は、プローブ本体において、圧電振動子に設けられる整合層と、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する。なお、超音波プローブ2は、超音波診断装置5と着脱自在に接続される。 The ultrasonic probe 2 is connected to a transmission/reception circuit 51 included in the ultrasonic diagnostic device 5. The ultrasonic probe 2 has, for example, a plurality of piezoelectric transducers in the probe body, which generate ultrasonic waves based on a drive signal supplied from the transmission/reception circuit 51. The ultrasonic probe 2 also receives reflected waves from the subject S and converts them into electrical signals. The ultrasonic probe 2 also has, in the probe body, a matching layer provided on the piezoelectric transducer, and a backing material that prevents ultrasonic waves from propagating backward from the piezoelectric transducer. The ultrasonic probe 2 is detachably connected to the ultrasonic diagnostic device 5.

超音波プローブ2から被検体Sに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Sの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号として超音波プローブ2が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、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反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。 When ultrasound waves are transmitted from the ultrasound probe 2 to the subject S, the transmitted ultrasound waves are reflected successively by discontinuous surfaces of acoustic impedance in the tissues of the subject S, and are received as reflected wave signals by the multiple piezoelectric transducers of the ultrasound probe 2. The amplitude of the received reflected wave signal depends on the difference in acoustic impedance at the discontinuous surfaces where the ultrasound waves are reflected. When the transmitted ultrasound pulse is reflected by the surface of a moving blood flow, heart wall, etc., the reflected wave signal undergoes a frequency shift due to the Doppler effect depending on the velocity component of the moving body in the direction of ultrasound transmission.

超音波プローブ2は、被検体に対する超音波走査を行うことにより得られるエコー信号又は超音波データ及び超音波走査の位置情報を出力する。なお、超音波プローブ2は、複数の圧電振動子が一列で配置された1次元超音波プローブの複数の圧電振動子を機械的に揺動する超音波プローブや、複数の圧電振動子が格子状に2次元で配置された2次元超音波プローブである超音波プローブであり、被検体Sを3次元でスキャンすることが可能である。 The ultrasonic probe 2 outputs echo signals or ultrasonic data obtained by performing ultrasonic scanning on the subject, and ultrasonic scanning position information. The ultrasonic probe 2 is an ultrasonic probe that mechanically vibrates multiple piezoelectric transducers of a one-dimensional ultrasonic probe in which multiple piezoelectric transducers are arranged in a row, or a two-dimensional ultrasonic probe in which multiple piezoelectric transducers are arranged two-dimensionally in a lattice pattern, and is capable of scanning the subject S in three dimensions.

ディスプレイ3は、超音波診断システム1の操作者が入力インターフェース4を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、超音波診断装置5において生成された超音波画像や表示情報等を表示したりする。また、ディスプレイ3は、超音波診断装置5の処理状況や処理結果を操作者に通知するために、各種のメッセージや表示情報を表示する。また、ディスプレイ3は、スピーカーを有し、音声を出力することもできる。 The display 3 displays a GUI (Graphical User Interface) that allows the operator of the ultrasound diagnostic system 1 to input various setting requests using the input interface 4, and displays ultrasound images and display information generated by the ultrasound diagnostic device 5. The display 3 also displays various messages and display information to inform the operator of the processing status and processing results of the ultrasound diagnostic device 5. The display 3 also has a speaker and can output sound.

入力インターフェース4は、所定の位置(例えば、関心領域等)の設定や、画像の表示方向の設定、数値の入力、モードの切り替え等を行うための操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース4は、トラックボール、スイッチ、ボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチモニタ、光学センサを用いた非接触入力回路及び音声入力回路等によって実現される。 The input interface 4 accepts operations for setting a specific position (e.g., a region of interest), setting the display direction of an image, inputting numerical values, switching modes, etc. For example, the input interface 4 can be realized by a trackball, a switch, a button, a mouse, a keyboard, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touch monitor that integrates a display screen and a touchpad, a non-contact input circuit that uses an optical sensor, a voice input circuit, etc.

入力インターフェース4は、後述する処理回路55に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換し処理回路55へと出力する。なお、本明細書において入力インターフェース4は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路55へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェースの例に含まれる。 The input interface 4 is connected to a processing circuit 55, which will be described later, and converts input operations received from an operator into electrical signals and outputs them to the processing circuit 55. Note that in this specification, the input interface 4 is not limited to an interface equipped with physical operating parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of an input interface also includes an electrical signal processing circuit that receives electrical signals corresponding to input operations from an external input device provided separately from the device and outputs these electrical signals to the processing circuit 55.

第1位置センサ6は、超音波プローブ2の位置を示す位置情報を取得するための装置である。トランスミッタ7は、超音波プローブ2の位置を示す超音波プローブ位置情報及びウェアラブル端末8の位置を示す端末位置情報を取得するための装置である。トランスミッタ7は、自装置を中心として外側に向かって磁場を形成する装置である。トランスミッタ7は、超音波診断装置5の本体の近傍の任意の位置に配置される。 The first position sensor 6 is a device for acquiring position information indicating the position of the ultrasonic probe 2. The transmitter 7 is a device for acquiring ultrasonic probe position information indicating the position of the ultrasonic probe 2 and terminal position information indicating the position of the wearable terminal 8. The transmitter 7 is a device that forms a magnetic field from its own device center toward the outside. The transmitter 7 is placed at any position near the main body of the ultrasonic diagnostic device 5.

第1位置センサ6は、例えば、磁気センサである。第1位置センサ6は、超音波プローブ2に取り付けられる。第1位置センサ6は、トランスミッタ7によって形成された3次元の磁場の強度及び傾きを検出する。第1位置センサ6は、検出した磁場の情報に基づいて、トランスミッタ7を原点とする空間における自装置の位置(座標及び角度)を算出し、算出した位置を超音波診断装置5に送信する。これにより、第1位置センサ6は、超音波プローブ2の位置を示す超音波プローブ位置情報を超音波診断装置5に送信する。 The first position sensor 6 is, for example, a magnetic sensor. The first position sensor 6 is attached to the ultrasound probe 2. The first position sensor 6 detects the strength and inclination of the three-dimensional magnetic field formed by the transmitter 7. Based on the information of the detected magnetic field, the first position sensor 6 calculates the position (coordinates and angle) of the device itself in a space with the transmitter 7 as the origin, and transmits the calculated position to the ultrasound diagnostic device 5. As a result, the first position sensor 6 transmits ultrasound probe position information indicating the position of the ultrasound probe 2 to the ultrasound diagnostic device 5.

ウェアラブル端末8は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display:HMD)や、VR、MR又はAR用のゴーグル等によって実現される。ウェアラブル端末8は、情報処理装置の一例である。ウェアラブル端末8は、超音波診断装置5において生成された超音波画像や表示情報等を表示したりする。また、ウェアラブル端末8は、超音波診断装置5の処理状況や処理結果を操作者に通知するために、各種のメッセージや表示情報を表示しても良い。 The wearable terminal 8 is realized, for example, by a head mounted display (HMD) or goggles for VR, MR or AR. The wearable terminal 8 is an example of an information processing device. The wearable terminal 8 displays ultrasound images and display information generated by the ultrasound diagnostic device 5. The wearable terminal 8 may also display various messages and display information to notify the operator of the processing status and processing results of the ultrasound diagnostic device 5.

さらに、ウェアラブル端末8は、第2位置センサ9を備える。第2位置センサ9は、例えば、磁気センサである。第2位置センサ9は、トランスミッタ7によって形成された3次元の磁場の強度及び傾きを検出する。第2位置センサ9は、検出した磁場の情報に基づいて、トランスミッタ7を原点とする空間における自装置の位置(座標及び角度)を算出し、算出した位置を超音波診断装置5に送信する。これにより、第2位置センサ9は、ウェアラブル端末8の位置を示す端末位置情報を超音波診断装置5に送信する。 The wearable device 8 further includes a second position sensor 9. The second position sensor 9 is, for example, a magnetic sensor. The second position sensor 9 detects the strength and inclination of the three-dimensional magnetic field formed by the transmitter 7. Based on the information of the detected magnetic field, the second position sensor 9 calculates the position (coordinates and angle) of the device itself in a space with the transmitter 7 as the origin, and transmits the calculated position to the ultrasound diagnostic device 5. As a result, the second position sensor 9 transmits device position information indicating the position of the wearable device 8 to the ultrasound diagnostic device 5.

ウェアラブル端末8は、特徴点位置検出機能、マーカ位置検出機能及び表示機能を備える。特徴点位置検出機能は、特徴点位置検出部の一例である。マーカ位置検出機能は、マーカ位置検出部の一例である。表示機能は、表示部の一例である。特徴点位置検出機能は、被検体の特徴点の位置を示す特徴点位置情報を検出する。マーカ位置検出機能は、被検体に付されたマーカの位置を示すマーカ位置情報を検出する。表示機能は、超音波プローブ2の走査に関する支援情報を表示する。詳細について、後述する。 The wearable terminal 8 has a feature point position detection function, a marker position detection function, and a display function. The feature point position detection function is an example of a feature point position detection unit. The marker position detection function is an example of a marker position detection unit. The display function is an example of a display unit. The feature point position detection function detects feature point position information indicating the positions of feature points of the subject. The marker position detection function detects marker position information indicating the positions of markers attached to the subject. The display function displays support information regarding scanning with the ultrasound probe 2. Details will be described later.

超音波診断装置5は、送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53、メモリ54及び処理回路55を有する。図1に示す超音波診断システム1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ54へ記憶されている。送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53及び処理回路55は、メモリ54からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各回路は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。 The ultrasound diagnostic device 5 has a transmission/reception circuit 51, a B-mode processing circuit 52, a Doppler processing circuit 53, a memory 54, and a processing circuit 55. In the ultrasound diagnostic system 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 54 in the form of a program executable by a computer. The transmission/reception circuit 51, the B-mode processing circuit 52, the Doppler processing circuit 53, and the processing circuit 55 are processors that realize the function corresponding to each program by reading and executing the program from the memory 54. In other words, each circuit in the state in which each program has been read has the function corresponding to the read program.

送受信回路51は、パルス発生器、送信遅延回路及びパルサ等を有し、超音波プローブ2に駆動信号を供給する。パルス発生器は、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、送信遅延回路は、超音波プローブ2から発生される超音波をビーム状に集束し、かつ、送信指向性を決定するために必要な圧電振動子毎の遅延時間を、パルス発生器が発生する各レートパルスに対し与える。また、パルサは、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ2に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、送信遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面から送信される超音波の送信方向を任意に調整する。 The transmission/reception circuit 51 has a pulse generator, a transmission delay circuit, a pulser, etc., and supplies a drive signal to the ultrasonic probe 2. The pulse generator repeatedly generates rate pulses to form a transmission ultrasonic wave at a predetermined rate frequency. The transmission delay circuit focuses the ultrasonic waves generated from the ultrasonic probe 2 into a beam shape, and provides each rate pulse generated by the pulse generator with a delay time for each piezoelectric transducer required to determine the transmission directivity. The pulser applies a drive signal (drive pulse) to the ultrasonic probe 2 at a timing based on the rate pulse. In other words, the transmission delay circuit changes the delay time provided to each rate pulse to arbitrarily adjust the transmission direction of the ultrasonic waves transmitted from the piezoelectric transducer surface.

なお、送受信回路51は、後述する処理回路55の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、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。 The transmission/reception circuit 51 has the ability to instantly change the transmission frequency, transmission drive voltage, etc., in order to execute a specified scan sequence based on instructions from the processing circuit 55, which will be described later. In particular, the transmission drive voltage can be changed by a linear amplifier-type transmission circuit that can instantly switch its value, or a mechanism that electrically switches between multiple power supply units.

また、送受信回路51は、プリアンプ、A/D(Analog/Digital)変換器、受信遅延回路及び加算器等を有し、超音波プローブ2が受信した反射波信号に対して各種処理を行って反射波データを生成する。プリアンプは、反射波信号をチャネル毎に増幅する。A/D変換器は、増幅された反射波信号をA/D変換する。受信遅延回路は、受信指向性を決定するために必要な遅延時間を与える。加算器は、受信遅延回路によって処理された反射波信号の加算処理を行って反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波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。 The transmission/reception circuit 51 also has a preamplifier, an A/D (Analog/Digital) converter, a reception delay circuit, an adder, etc., and performs various processes on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 2 to generate reflected wave data. The preamplifier amplifies the reflected wave signal for each channel. The A/D converter A/D converts the amplified reflected wave signal. The reception delay circuit provides the delay time required to determine the reception directivity. The adder performs addition processing on the reflected wave signal processed by the reception delay circuit to generate reflected wave data. The addition processing by the adder emphasizes the reflected component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal, and a comprehensive beam for ultrasonic transmission and reception is formed by the reception directivity and transmission directivity.

Bモード処理回路52は、送受信回路51から反射波データを受信し、対数増幅、包絡線検波処理等を行って、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。 The B-mode processing circuit 52 receives the reflected wave data from the transmission/reception circuit 51 and performs logarithmic amplification, envelope detection processing, etc. to generate data (B-mode data) in which the signal strength is expressed as luminance brightness.

ドプラ処理回路53は、送受信回路51から受信した反射波データ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、速度、分散、パワー等の移動体情報を多点について抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。第1実施形態の移動体は、血管内を流動する血液や、リンパ管内を流動するリンパ液等の流体である。 The Doppler processing circuit 53 performs frequency analysis on the velocity information from the reflected wave data received from the transmission/reception circuit 51, extracts blood flow, tissue, and contrast agent echo components due to the Doppler effect, and generates data (Doppler data) that extracts moving object information such as velocity, dispersion, and power for multiple points. The moving object in the first embodiment is a fluid such as blood flowing in blood vessels or lymph fluid flowing in lymphatic vessels.

なお、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53は、2次元の反射波データ及び3次元の反射波データの両方について処理可能である。すなわち、Bモード処理回路52は、2次元の反射波データから2次元のBモードデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のBモードデータを生成する。また、ドプラ処理回路53は、2次元の反射波データから2次元のドプラデータを生成し、3次元の反射波データから3次元のドプラデータを生成する。 The B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53 are capable of processing both two-dimensional reflected wave data and three-dimensional reflected wave data. That is, the B-mode processing circuit 52 generates two-dimensional B-mode data from the two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional B-mode data from the three-dimensional reflected wave data. The Doppler processing circuit 53 generates two-dimensional Doppler data from the two-dimensional reflected wave data, and generates three-dimensional Doppler data from the three-dimensional reflected wave data.

3次元のBモードデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに位置する反射源の反射強度に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。また、3次元のドプラデータは、3次元走査範囲の各走査線上で設定された複数の点(サンプル点)それぞれに、血流情報(速度、分散、パワー)の値に応じた輝度値が割り当てられたデータとなる。 Three-dimensional B-mode data is data in which a brightness value corresponding to the reflection intensity of the reflection source located at each of the multiple points (sample points) set on each scan line of the three-dimensional scanning range is assigned. Also, three-dimensional Doppler data is data in which a brightness value corresponding to the value of blood flow information (velocity, dispersion, power) is assigned to each of the multiple points (sample points) set on each scan line of the three-dimensional scanning range.

メモリ54は、処理回路55が生成した表示用の超音波画像を記憶する。また、メモリ54は、Bモード処理回路52やドプラ処理回路53が生成したデータを記憶する。さらに、メモリ54は、超音波送受信、画像処理及び表示処理を行うための制御プログラムや、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見等)や、診断プロトコルや各種ボディマーク等の各種データを記憶する。 The memory 54 stores the ultrasound images for display generated by the processing circuitry 55. The memory 54 also stores data generated by the B-mode processing circuitry 52 and the Doppler processing circuitry 53. The memory 54 also stores control programs for performing ultrasound transmission and reception, image processing, and display processing, as well as various data such as diagnostic information (e.g., patient ID, doctor's findings, etc.), diagnostic protocols, and various body marks.

処理回路55は、超音波診断装置5の処理全体を制御する。具体的には、処理回路55は、図1に示す制御機能551、画像生成機能552、表示制御機能553、プローブ位置取得機能554、特徴点位置取得機能555、マーカ位置取得機能556、算出機能557、及び特定機能558に対応するプログラムをメモリ54から読み出して実行することで、種々の処理を行う。ここで、制御機能551は、制御部の一例である。また、画像生成機能552は、画像生成部の一例である。さらに、プローブ位置取得機能554は、プローブ位置取得部の一例である。特徴点位置取得機能555は、特徴点位置取得部の一例である。また、マーカ位置取得機能556は、マーカ位置取得部の一例である。さらに、算出機能557は、算出部の一例である。特定機能558は、特定部の一例である。 The processing circuitry 55 controls the overall processing of the ultrasound diagnostic device 5. Specifically, the processing circuitry 55 performs various processes by reading from the memory 54 and executing programs corresponding to the control function 551, image generation function 552, display control function 553, probe position acquisition function 554, feature point position acquisition function 555, marker position acquisition function 556, calculation function 557, and identification function 558 shown in FIG. 1. Here, the control function 551 is an example of a control unit. Also, the image generation function 552 is an example of an image generation unit. Furthermore, the probe position acquisition function 554 is an example of a probe position acquisition unit. The feature point position acquisition function 555 is an example of a feature point position acquisition unit. Also, the marker position acquisition function 556 is an example of a marker position acquisition unit. Furthermore, the calculation function 557 is an example of a calculation unit. The identification function 558 is an example of an identification unit.

制御機能551は、入力インターフェース4を介して操作者から入力された各種設定要求や、メモリ54から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路51、Bモード処理回路52、ドプラ処理回路53の処理を制御する。 The control function 551 controls the processing of the transmission/reception circuit 51, the B-mode processing circuit 52, and the Doppler processing circuit 53 based on various setting requests input by the operator via the input interface 4, and various control programs and data read from the memory 54.

画像生成機能552は、Bモード処理回路52及びドプラ処理回路53が生成したデータから超音波画像を生成する。すなわち、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した2次元のBモードデータから反射波の強度を輝度にて表したBモード画像データを生成する。Bモード画像データは、超音波走査された領域内の組織形状が描出されたデータとなる。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した2次元のドプラデータから移動体情報を表すドプラ画像データを生成する。ドプラ画像データは、速度画像データ、分散画像データ、パワー画像データ、又は、これらを組み合わせた画像データである。ドプラ画像データは、超音波走査された領域内を流動する流体に関する流体情報を示すデータとなる。 The image generation function 552 generates an ultrasound image from the data generated by the B-mode processing circuit 52 and the Doppler processing circuit 53. That is, the image generation function 552 generates B-mode image data that represents the intensity of the reflected wave as brightness from the two-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. The B-mode image data is data that depicts the tissue shape within the ultrasonically scanned area. The image generation function 552 also generates Doppler image data that represents moving object information from the two-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. The Doppler image data is velocity image data, dispersion image data, power image data, or image data that is a combination of these. The Doppler image data is data that indicates fluid information regarding the fluid flowing within the ultrasonically scanned area.

ここで、画像生成機能552は、一般的には、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換(スキャンコンバート)し、表示用の超音波画像を生成する。具体的には、画像生成機能552は、超音波プローブ2による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用の超音波画像を生成する。 Here, the image generation function 552 generally converts (scan converts) the scan line signal sequence of the ultrasound scan into a scan line signal sequence of a video format such as that of a television, and generates an ultrasound image for display. Specifically, the image generation function 552 generates an ultrasound image for display by performing coordinate conversion according to the ultrasound scanning form of the ultrasound probe 2.

また、画像生成機能552は、スキャンコンバート以外に種々の画像処理として、例えば、スキャンコンバート後の複数の画像フレームを用いて、輝度の平均値画像を再生成する画像処理(平滑化処理)や、画像内で微分フィルタを用いる画像処理(エッジ強調処理)等を行う。また、画像生成機能552は、超音波画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、ボディマーク等を合成する。 In addition to scan conversion, the image generation function 552 also performs various image processing, such as image processing (smoothing processing) that regenerates an average brightness image using multiple image frames after scan conversion, and image processing (edge enhancement processing) that uses a differential filter within the image. The image generation function 552 also combines text information of various parameters, scales, body marks, etc., with the ultrasound image.

すなわち、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前の超音波画像データであり、画像生成機能552が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用の超音波画像である。なお、Bモードデータ及びドプラデータは、生データ(Raw Data)とも呼ばれる。 In other words, the B-mode data and Doppler data are ultrasound image data before the scan conversion process, and the data generated by the image generation function 552 is an ultrasound image for display after the scan conversion process. Note that the B-mode data and Doppler data are also called raw data.

さらに、画像生成機能552は、Bモード処理回路52が生成した3次元のBモードデータに対して座標変換を行うことで、3次元のBモード画像データを生成する。また、画像生成機能552は、ドプラ処理回路53が生成した3次元のドプラデータに対して座標変換を行うことで、3次元のドプラ画像データを生成する。3次元のBモードデータ及び3次元のドプラデータは、スキャンコンバート処理前のボリュームデータとなる。すなわち、画像生成機能552は、「3次元のBモード画像データや3次元のドプラ画像データ」を「3次元の超音波画像データであるボリュームデータ」として生成する。 Furthermore, the image generation function 552 generates three-dimensional B-mode image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional B-mode data generated by the B-mode processing circuit 52. The image generation function 552 also generates three-dimensional Doppler image data by performing coordinate transformation on the three-dimensional Doppler data generated by the Doppler processing circuit 53. The three-dimensional B-mode data and three-dimensional Doppler data become volume data before the scan conversion process. In other words, the image generation function 552 generates "three-dimensional B-mode image data or three-dimensional Doppler image data" as "volume data that is three-dimensional ultrasound image data."

さらに、画像生成機能552は、ボリュームデータをディスプレイ3にて表示するための各種の2次元画像データ(超音波画像)を生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことができる。 Furthermore, the image generation function 552 can perform rendering processing on the volume data to generate various types of two-dimensional image data (ultrasound images) for displaying the volume data on the display 3.

表示制御機能553は、メモリ54が記憶する表示用の超音波画像をディスプレイ3にて表示するように制御する。また、表示制御機能553は、各機能による処理結果をディスプレイ3にて表示するように制御する。例えば、表示制御機能553は、表示情報をディスプレイ3にて表示するように制御する。 The display control function 553 controls the display of the ultrasound image for display stored in the memory 54 on the display 3. The display control function 553 also controls the display of the processing results of each function on the display 3. For example, the display control function 553 controls the display information to be displayed on the display 3.

プローブ位置取得機能554は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する。例えば、プローブ位置取得機能554は、操作者により、被検体Sの特徴点に当てた場合、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する。また、例えば、プローブ位置取得機能554は、操作者により、被検体Sの体表に当て、走査する場合、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する。この場合の超音波プローブ位置情報は、操作者により走査が行われていることから、プローブ位置取得機能554は、走査位置情報として取得する。 The probe position acquisition function 554 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2. For example, the probe position acquisition function 554 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 when the operator places the ultrasound probe on a feature point of the subject S. Also, for example, the probe position acquisition function 554 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 when the operator places the ultrasound probe on the body surface of the subject S to scan. In this case, since scanning is being performed by the operator, the probe position acquisition function 554 acquires the ultrasound probe position information as scanning position information.

特徴点位置取得機能555は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する。例えば、特徴点位置取得機能555は、操作者により、被検体Sの特徴点に当てた場合、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を、被検体Sの特徴点位置を示す特徴点位置情報として取得する。 The feature point position acquisition function 555 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2. For example, when the operator places the ultrasound probe on a feature point of the subject S, the feature point position acquisition function 555 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 as feature point position information indicating the feature point position of the subject S.

マーカ位置取得機能556は、ウェアラブル端末8が検出したマーカの位置を示すマーカ位置情報を取得する。例えば、マーカ位置取得機能556は、ウェアラブル端末8が被検体Sに付したマーカを検出した場合、ウェアラブル端末8が検出したマーカの位置を示すマーカ位置情報を取得する。 The marker position acquisition function 556 acquires marker position information indicating the position of the marker detected by the wearable terminal 8. For example, when the wearable terminal 8 detects a marker attached to the subject S, the marker position acquisition function 556 acquires marker position information indicating the position of the marker detected by the wearable terminal 8.

算出機能557は、超音波プローブ2の位置と特徴点の位置との相対位置を示す第1相対位置情報を算出する。例えば、算出機能557は、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報と、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報と、に基づいて、超音波プローブの位置と特徴点の位置との相対位置を示す第1相対位置情報を算出する。また、算出機能557は、特徴点の位置とマーカの位置との相対位置を示す第2相対位置情報を算出する。例えば、算出機能557は、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報と、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、に基づいて、特徴点の位置とマーカの位置との相対位置を示す第2相対位置情報を算出する。 The calculation function 557 calculates first relative position information indicating the relative position between the position of the ultrasound probe 2 and the position of the feature point. For example, the calculation function 557 calculates the first relative position information indicating the relative position between the position of the ultrasound probe and the position of the feature point based on the ultrasound probe position information acquired by the probe position acquisition function 554 and the feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555. The calculation function 557 also calculates second relative position information indicating the relative position between the position of the feature point and the position of the marker. For example, the calculation function 557 calculates the second relative position information indicating the relative position between the position of the feature point and the position of the marker based on the feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 and the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556.

さらに、算出機能557は、マーカの位置と超音波プローブ2の位置の相対位置を示す第3相対位置情報を算出する。例えば、算出機能557は、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報と、に基づいて、マーカの位置と超音波プローブの位置の相対位置を示す第3相対位置情報を算出する。なお、第1相対位置情報、第2相対位置情報及び第3相対位置情報を総称して、以後、相対位置情報ともいう。 Furthermore, the calculation function 557 calculates third relative position information indicating the relative position between the marker position and the ultrasonic probe position 2. For example, the calculation function 557 calculates third relative position information indicating the relative position between the marker position and the ultrasonic probe position based on the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556 and the ultrasonic probe position information acquired by the probe position acquisition function 554. Note that the first relative position information, the second relative position information, and the third relative position information are collectively referred to as relative position information hereinafter.

ここで、算出機能557が算出する相対位置情報について、図2を用いて説明する。図2は、第1実施形態に係る超音波診断装置5が算出する相対位置情報を説明するための一例を示す模式図である。図2には、ウェアラブル端末8を装着し、超音波プローブ2を操作する操作者D及び体表にマーカを付す被検体Sを示す。マーカは、ウェアラブル端末8に表示するための基準点となる印である。 Here, the relative position information calculated by the calculation function 557 will be explained using FIG. 2. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example for explaining the relative position information calculated by the ultrasound diagnostic device 5 according to the first embodiment. FIG. 2 shows an operator D wearing a wearable terminal 8 and operating the ultrasound probe 2, and a subject S with a marker on the body surface. The marker is a mark that serves as a reference point for display on the wearable terminal 8.

マーカは、検査毎に位置を変更しても良く、マーカの位置は、例えば、走査の妨げになる場所を避けるようにして位置すると良い。また、被検体Sは、超音波プローブ2と位置合わせをするための特徴点を設定する。特徴点は、操作者Dが認識しやすい、かつ、位置の変化がない場所に設定することが好ましく、例えば、被検体Sの臍や乳頭等に設定することが好ましい。また、特徴点は、操作者Dが認識しやすい、かつ、位置の変化がない場所に設定するため、特徴部ともいう。図2において、特徴点は、被検体Sの臍として説明する。 The position of the marker may be changed for each examination, and the position of the marker may be, for example, set so as to avoid locations that may hinder scanning. Furthermore, a feature point is set on the subject S for alignment with the ultrasound probe 2. The feature point is preferably set at a location that is easy for the operator D to recognize and whose position does not change, for example, on the navel or nipple of the subject S. Furthermore, since the feature point is set at a location that is easy for the operator D to recognize and whose position does not change, it is also called a feature part. In FIG. 2, the feature point is described as the navel of the subject S.

図2に示すH、F、M、P及びTは、それぞれ、ウェアラブル端末8の位置情報、特徴点の位置情報、マーカの位置情報、超音波プローブ位置情報及びトランスミッタ7の位置情報に対応するものである。 H, F 1 , M 1 , P 1 and T shown in FIG. 2 correspond to the position information of the wearable device 8, the position information of the feature points, the position information of the markers, the position information of the ultrasonic probe and the position information of the transmitter 7, respectively.

算出機能557は、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報Pと、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報Fと、に基づいて、超音波プローブ2の位置と特徴点位置との相対位置を示す第1相対位置情報を算出する。ここで、第1相対位置情報を、例えば、ベクトルFで示した場合、以下の式(1)で表すことができる。 The calculation function 557 calculates first relative position information indicating the relative position between the position of the ultrasound probe 2 and the feature point position, based on the ultrasound probe position information P1 acquired by the probe position acquisition function 554 and the feature point position information F1 acquired by the feature point position acquisition function 555. Here, when the first relative position information is represented by, for example, a vector F1P1 , it can be expressed by the following formula (1).

Figure 2024162387000002
Figure 2024162387000002

なお、ベクトルF及びベクトルMの詳細は後述する。 The vectors F 1 M 1 and M 1 P 1 will be described in detail later.

また、算出機能557は、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報と、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、に基づいて、特徴点の位置とマーカの位置との相対位置を示す第2相対位置情報を算出する。ここで、第2相対位置情報を、例えば、ベクトルFで示した場合、以下の式(2)で表すことができる。 Furthermore, the calculation function 557 calculates second relative position information indicating the relative positions between the feature point position and the marker position, based on the feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 and the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556. Here, when the second relative position information is represented by a vector F 1 M 1 , for example, it can be expressed by the following formula (2).

Figure 2024162387000003
Figure 2024162387000003

ここで、Pは、操作者により、被検体Sの特徴点に当てた場合、第1位置センサ6から送信される超音波プローブ位置情報とする。また、ベクトルPTは、超音波プローブ2の位置情報である。さらに、ベクトルTHは、トランスミッタ7を基準とするウェアラブル端末8の位置情報である。ベクトルHMは、ウェアラブル端末8を基準とするマーカの位置情報である。 Here, P0 is ultrasonic probe position information transmitted from the first position sensor 6 when the operator places the ultrasonic probe on a feature point of the subject S. Also, vector P0T is position information of the ultrasonic probe 2. Furthermore, vector TH is position information of the wearable device 8 with respect to the transmitter 7. Vector HM1 is position information of the marker with respect to the wearable device 8.

さらに、算出機能557は、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報と、に基づいて、マーカの位置と超音波プローブの位置の相対位置を示す第3相対位置情報を算出する。ここで、第3相対位置情報を、例えば、ベクトルMで示した場合、以下の式(3)で表すことができる。 Furthermore, the calculation function 557 calculates third relative position information indicating the relative position between the marker position and the ultrasonic probe position, based on the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556 and the ultrasonic probe position information acquired by the probe position acquisition function 554. Here, when the third relative position information is represented by, for example, a vector M 1 P 1 , it can be expressed by the following formula (3).

Figure 2024162387000004
Figure 2024162387000004

ここで、ベクトルMHは、マーカ位置を基準とするウェアラブル端末8の位置情報である。また、ベクトルHTは、ウェアラブル端末8の位置を基準とする、トランスミッタ7の位置である。さらに、ベクトルTPは、トランスミッタ7の位置を基準とする、超音波プローブ2の位置である。 Here, vector M1H is position information of the wearable device 8 based on the marker position. Vector HT is the position of the transmitter 7 based on the position of the wearable device 8. Vector TP1 is the position of the ultrasound probe 2 based on the position of the transmitter 7.

図1に戻る。特定機能558は、現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、超音波プローブ2の走査に関する支援情報を特定する。具体的には、特定機能558は、特徴点位置取得機能555が取得した現在の特徴点位置情報と、算出機能557が算出した、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、支援情報を特定する。支援情報は、例えば、過去の超音波プローブ位置情報と、被検体Sを撮像することで得られる超音波画像信号と、を含む情報である。 Returning to FIG. 1, the identification function 558 identifies support information related to scanning of the ultrasound probe 2 based on the current feature point position information and first relative position information indicating the relative position between past ultrasound probe position information and the past feature point position information. Specifically, the identification function 558 identifies support information based on the current feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 and first relative position information calculated by the calculation function 557 indicating the relative position between past ultrasound probe position information and the past feature point position information. The support information is information including, for example, past ultrasound probe position information and an ultrasound image signal obtained by imaging the subject S.

ここで、図3を用いて、特定機能558が特定する支援情報について、図3を用いて説明する。図3は、第1実施形態に係る超音波診断装置5が特定する支援情報を説明するための一例を示す模式図である。図3において、図2と同様の内容について説明は省略する。図3には、図2に加え、現在のマーカ位置M、現在の超音波プローブ位置情報P及び現在の特徴点位置情報Fを示す。なお、図3においては、マーカ位置情報M及び超音波プローブ位置情報Pは、過去に検査(走査)したときの位置情報である。また、被検体Sの特徴点は臍であり、大きく位置の変化がないため、過去と現在の特徴点位置は、変化がないものとする。 Here, the support information specified by the specifying function 558 will be described with reference to Fig. 3. Fig. 3 is a schematic diagram showing an example for explaining the support information specified by the ultrasound diagnostic device 5 according to the first embodiment. In Fig. 3, the same contents as those in Fig. 2 will not be described. In addition to Fig. 2, Fig. 3 shows a current marker position M2 , current ultrasound probe position information P2, and current feature point position information F2 . In Fig. 3, the marker position information M1 and the ultrasound probe position information P1 are position information at the time of a past examination (scan). In addition, the feature point of the subject S is the navel, and there is no significant change in position, so it is assumed that there is no change in the feature point positions between the past and the present.

図3において、特定機能558は、プローブ位置取得機能554が取得した、現在の特徴点位置情報Fと、過去の超音波プローブ位置情報Pと過去の特徴点位置情報Fとの相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、超音波プローブの走査に関する支援情報を特定する。この場合、支援情報は、以下の式(4)で表すことができる。 3, the identification function 558 identifies support information related to scanning with the ultrasonic probe based on the current feature point position information F2 and first relative position information indicating the relative position between the past ultrasonic probe position information P1 and the past feature point position information F1 , both acquired by the probe position acquisition function 554. In this case, the support information can be expressed by the following formula (4).

Figure 2024162387000005
Figure 2024162387000005

特定機能558は、現在の特徴点位置情報Fと、過去の超音波プローブ位置情報Pと、過去の特徴点位置情報Fと、を合わせることで、支援情報を特定することができる。 The identification function 558 can identify the support information by combining the current feature point position information F2 , the past ultrasound probe position information P1 , and the past feature point position information F1 .

また、特定機能558は、過去のマーカ位置情報Mと過去の特徴点位置情報Fとの相対位置を示す第2相対位置情報と、過去のマーカ位置情報Mと過去の超音波プローブ位置情報Pとの相対位置を示す第3相対位置情報と、に基づいて、第1相対位置情報を特定しても良い。この場合、支援情報は、式(4)に対して、式(1)を代入することにより、以下の式(5)で表すことができる。 Furthermore, the identification function 558 may identify the first relative position information based on second relative position information indicating a relative position between the past marker position information M1 and the past feature point position information F1 , and third relative position information indicating a relative position between the past marker position information M1 and the past ultrasound probe position information P1 . In this case, the support information can be expressed by the following formula (5) by substituting formula (1) for formula (4).

Figure 2024162387000006
Figure 2024162387000006

図1に戻る。表示制御機能553は、位置センサを備えるウェアラブル端末8に対して、特定機能558が特定した支援情報を表示するように制御を行う。ここで、図4を用いて、表示制御機能553が、第2位置センサ9を備えるウェアラブル端末8に対して、特定機能558が特定した支援情報を表示するように制御を行う形態について説明する。図4は、第1実施形態に係る超音波診断装置5が出力する支援情報の一例を示す模式図である。 Returning to FIG. 1, the display control function 553 controls the wearable device 8 equipped with a position sensor to display the support information identified by the identification function 558. Here, with reference to FIG. 4, a form in which the display control function 553 controls the wearable device 8 equipped with a second position sensor 9 to display the support information identified by the identification function 558 will be described. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of support information output by the ultrasound diagnostic device 5 according to the first embodiment.

図4には、操作者Dが超音波プローブ2を被検体Sの体表に当て、超音波プローブ2を操作している状態を示す。例えば、表示制御機能553は、過去の検査の走査軌跡及び超音波プローブ2の姿勢を含む支援情報を体表面上に表示させるよう制御を行う。また、支援情報は、超音波画像撮像の部位を含んでも良い。さらに、表示制御機能553が表示させる支援情報は、過去の検査に重ねて、現在の検査の各種ガイド情報を含んでも良い。 Figure 4 shows a state in which an operator D places the ultrasound probe 2 against the body surface of a subject S and operates the ultrasound probe 2. For example, the display control function 553 performs control so that support information including the scanning trajectory of a past examination and the posture of the ultrasound probe 2 is displayed on the body surface. The support information may also include the area where the ultrasound image is captured. Furthermore, the support information displayed by the display control function 553 may include various guide information for the current examination, superimposed on the past examination.

次に、図5及び図6を用いて、第1実施形態に係る超音波診断システム1による処理の手順を説明する。図5及び図6は、第1実施形態に係る超音波診断システム1による処理の手順を説明するための一例を示すシーケンスである。 Next, the processing procedure by the ultrasound diagnostic system 1 according to the first embodiment will be described with reference to Figures 5 and 6. Figures 5 and 6 are sequences showing an example for explaining the processing procedure by the ultrasound diagnostic system 1 according to the first embodiment.

操作者Dは、被検体Sの特徴点Fに超音波プローブ2を当てる(ステップS101)。続いて、超音波プローブ2は、超音波診断装置5に対して、超音波プローブ位置情報を送信する(ステップS102)。続いて、処理回路55のプローブ位置取得機能554は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する(ステップS103)。続いて、処理回路55の特徴点位置取得機能555は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する(ステップS104)。 The operator D places the ultrasound probe 2 on the feature point F of the subject S (step S101). Next, the ultrasound probe 2 transmits ultrasound probe position information to the ultrasound diagnostic device 5 (step S102). Next, the probe position acquisition function 554 of the processing circuitry 55 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 (step S103). Next, the feature point position acquisition function 555 of the processing circuitry 55 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 (step S104).

続いて、ウェアラブル端末8は、被検体Sに付したマーカの位置を検出する(ステップS105)。続いて、ウェアラブル端末8は、超音波診断装置5に対して、検出したマーカ位置情報を送信する(ステップS106)。続いて、処理回路55のマーカ位置取得機能556は、ウェアラブル端末8が検出したマーカの位置を示すマーカ位置情報を取得する(ステップS107)。 Next, the wearable terminal 8 detects the position of the marker attached to the subject S (step S105). Next, the wearable terminal 8 transmits the detected marker position information to the ultrasound diagnostic device 5 (step S106). Next, the marker position acquisition function 556 of the processing circuitry 5 acquires marker position information indicating the position of the marker detected by the wearable terminal 8 (step S107).

続いて、ウェアラブル端末8は、超音波診断装置5に対して、ウェアラブル端末8の端末位置情報を送信する(ステップS108)。続いて、超音波プローブ2は、超音波診断装置5に対して、超音波プローブ位置情報を送信する(ステップS109)。続いて、処理回路55のプローブ位置取得機能554は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報(走査位置情報)を取得する(ステップS110)。 Next, the wearable device 8 transmits the device position information of the wearable device 8 to the ultrasound diagnostic device 5 (step S108). Next, the ultrasound probe 2 transmits the ultrasound probe position information to the ultrasound diagnostic device 5 (step S109). Next, the probe position acquisition function 554 of the processing circuit 55 acquires the ultrasound probe position information (scanning position information) transmitted by the ultrasound probe 2 (step S110).

続いて、処理回路55の算出機能557は、ステップS110において、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報(走査位置情報)と、ステップS104において、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報と、に基づいて、超音波プローブの位置と特徴点の位置との相対位置を示す第1相対位置情報を算出する(ステップS111)。 Then, the calculation function 557 of the processing circuit 55 calculates first relative position information indicating the relative position between the position of the ultrasound probe and the position of the feature point based on the ultrasound probe position information (scanning position information) acquired by the probe position acquisition function 554 in step S110 and the feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 in step S104 (step S111).

続いて、処理回路55の算出機能557は、ステップS104において、特徴点位置取得機能555が取得した特徴点位置情報と、ステップS107において、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、に基づいて、特徴点の位置とマーカの位置との相対位置を示す第2相対位置情報を算出する(ステップS112)。 Then, the calculation function 557 of the processing circuit 55 calculates second relative position information indicating the relative position between the feature point position and the marker position based on the feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 in step S104 and the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556 in step S107 (step S112).

続いて、処理回路55の算出機能557は、ステップS107において、マーカ位置取得機能556が取得したマーカ位置情報と、ステップS110において、プローブ位置取得機能554が取得した超音波プローブ位置情報と、に基づいて、マーカの位置と超音波プローブの位置の相対位置を示す第3相対位置情報を算出する(ステップS113)。本処理が終了すると、操作者Dによる、超音波プローブ2の検査は終了する。 Then, the calculation function 557 of the processing circuit 55 calculates third relative position information indicating the relative position between the marker position and the ultrasound probe position based on the marker position information acquired by the marker position acquisition function 556 in step S107 and the ultrasound probe position information acquired by the probe position acquisition function 554 in step S110 (step S113). When this process ends, the inspection of the ultrasound probe 2 by the operator D ends.

図6は、図5において、検査した被検体Sを再度検査するものとして説明する。つまり、図6における超音波診断システム1の処理は、過去の高音波プローブの走査に関する情報があるものとする。 Figure 6 explains the case where the subject S examined in Figure 5 is examined again. In other words, the processing of the ultrasound diagnostic system 1 in Figure 6 is based on the assumption that there is information regarding past ultrasound probe scanning.

操作者Dは、被検体Sの特徴点Fに超音波プローブ2を当てる(ステップS121)。続いて、超音波プローブ2は、超音波診断装置5に対して、超音波プローブ位置情報を送信する(ステップS122)。続いて、処理回路55のプローブ位置取得機能554は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する(ステップS123)。続いて、処理回路55の特徴点位置取得機能555は、超音波プローブ2が送信した超音波プローブ位置情報を取得する(ステップS124)。 The operator D places the ultrasound probe 2 on the feature point F of the subject S (step S121). Next, the ultrasound probe 2 transmits ultrasound probe position information to the ultrasound diagnostic device 5 (step S122). Next, the probe position acquisition function 554 of the processing circuitry 55 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 (step S123). Next, the feature point position acquisition function 555 of the processing circuitry 55 acquires the ultrasound probe position information transmitted by the ultrasound probe 2 (step S124).

続いて、処理回路55の特定機能558は、ステップS124において、特徴点位置取得機能555が取得した現在の特徴点位置情報と、ステップS111において、算出機能557が算出した、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、支援情報を特定する(ステップS125)。続いて、処理回路55の表示制御機能553は、ウェアラブル端末8に対して、特定機能558が特定した支援情報を表示するように制御を行う(ステップS126)。ステップS126の処理が終了すると、操作者Dは、支援情報を確認しながら、超音波プローブ2による検査を開始する。 Then, the identification function 558 of the processing circuit 55 identifies support information based on the current feature point position information acquired by the feature point position acquisition function 555 in step S124 and the first relative position information calculated by the calculation function 557 in step S111, which indicates the relative position between the past ultrasound probe position information and the past feature point position information (step S125). Next, the display control function 553 of the processing circuit 55 controls the wearable terminal 8 to display the support information identified by the identification function 558 (step S126). When the processing of step S126 ends, the operator D starts the examination using the ultrasound probe 2 while checking the support information.

以上のように、第1実施形態に係る超音波診断装置5は、現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、超音波プローブ2の走査に関する支援情報を特定し、支援情報を表示するように制御を行う。 As described above, the ultrasound diagnostic device 5 according to the first embodiment identifies support information related to scanning with the ultrasound probe 2 based on the current feature point position information and the first relative position information indicating the relative position between the past ultrasound probe position information and the past feature point position information, and controls the display of the support information.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、例えば、操作者Dが過去に超音波プローブ2による検査を行った被検体Sに対して、再度超音波プローブ2による検査を行う場合、超音波診断装置5は、過去の超音波プローブ2の走査に関する支援情報を操作者Dが装着するウェアラブル端末8に表示するよう制御を行う。 According to at least one of the embodiments described above, for example, when an operator D uses an ultrasound probe 2 to perform an examination again on a subject S who has previously been examined using the ultrasound probe 2, the ultrasound diagnostic device 5 controls the wearable device 8 worn by the operator D to display support information related to the previous scan using the ultrasound probe 2.

これにより、超音波診断装置5は、過去の超音波プローブ2による検査での走査位置を再現して、操作者Dに対して、超音波プローブ2の位置をガイドすることができる。 This allows the ultrasound diagnostic device 5 to reproduce the scanning position from a previous examination using the ultrasound probe 2 and guide the operator D to the position of the ultrasound probe 2.

(変形例1)
上述した第1実施形態では、被検体Sに付したマーカは、ウェアラブル端末8により、マーカの位置を特定する形態について説明したが、これに限定されない。例えば、被検体Sに付したマーカは、位置付きセンサを備えても良い。図7は、図2に示すマーカに対して、位置センサを備えた形態の一例を示す模式図である。なお、図7に示すMは、位置センサを備えるマーカの位置情報に対応するものである。
(Variation 1)
In the above-described first embodiment, the marker attached to the subject S is described as being located by the wearable device 8, but the present invention is not limited thereto. For example, the marker attached to the subject S may be provided with a position sensor. Fig. 7 is a schematic diagram showing an example of a form in which the marker shown in Fig. 2 is provided with a position sensor. Note that M3 shown in Fig. 7 corresponds to the position information of the marker provided with a position sensor.

変形例1の場合、マーカ位置取得機能556は、位置センサを備えるマーカが送信したマーカ位置情報を取得する。また、算出機能557が算出する第2相対位置情報を、例えば、ベクトルFで示した場合、以下の式(6)で表すことができる。 In the case of the first modification, the marker position acquisition function 556 acquires marker position information transmitted by a marker equipped with a position sensor. In addition, when the second relative position information calculated by the calculation function 557 is represented by, for example, a vector F 1 M 3 , it can be expressed by the following formula (6).

Figure 2024162387000007
Figure 2024162387000007

ここで、ベクトルTMは、トランスミッタ7を基準とするマーカの位置情報である。 Here, the vector TM 3 is the position information of the marker with respect to the transmitter 7 .

また、変形例1の場合、算出機能557が算出する第3相対位置情報を、例えば、ベクトルMで示した場合、以下の式(7)で表すことができる。 Furthermore, in the case of the first modified example, when the third relative position information calculated by the calculation function 557 is represented by, for example, a vector M 3 P 1 , it can be expressed by the following formula (7).

Figure 2024162387000008
Figure 2024162387000008

ここで、ベクトルMTは、マーカ位置を基準とするトランスミッタ7の位置である。これにより、位置センサを備えるマーカである場合でも、超音波診断装置5は、第2相対位置情報及び第3相対位置情報を算出することができる。 Here, the vector M 3 T is the position of the transmitter 7 based on the marker position. This allows the ultrasound diagnostic device 5 to calculate the second relative position information and the third relative position information even in the case of a marker equipped with a position sensor.

(変形例2)
上述した超音波プローブ2は、例えば、マーカをさらに備えても良い。図8は、図2に示す超音波プローブ2に対して、マーカを備えた形態の一例を示す模式図である。なお、図8に示すMは、位置センサを備える超音波プローブ2の位置情報に対応するものである。この場合、超音波プローブ22の位置情報を示すPとMは、略同じ位置である。
(Variation 2)
The ultrasonic probe 2 described above may further include, for example, a marker. Fig. 8 is a schematic diagram showing an example of an embodiment in which a marker is provided for the ultrasonic probe 2 shown in Fig. 2. Note that M4 shown in Fig. 8 corresponds to the position information of the ultrasonic probe 2 that includes a position sensor. In this case, P1 and M4 indicating the position information of the ultrasonic probe 22 are approximately the same position.

変形例2の場合、算出機能557が算出する第1相対位置情報を、例えば、ベクトルFで示した場合、以下の式(8)で表すことができる。 In the case of the second modification, when the first relative position information calculated by the calculation function 557 is represented by, for example, a vector F 1 P 1 , it can be expressed by the following formula (8).

Figure 2024162387000009
Figure 2024162387000009

ここで、ベクトルMは、被検体Sに付したマーカを基準とする、マーカを備えた超音波プローブ2の位置情報であり、第3相対位置情報である。 Here, the vector M 1 M 4 is position information of the ultrasonic probe 2 equipped with a marker, based on the marker attached to the subject S, and is third relative position information.

また、変形例2の場合、例えば、算出機能557が算出する第3相対位置情報である、ベクトルMを、以下の式(9)で表すことができる。 Furthermore, in the case of the modified example 2, for example, the vector M 1 M 4 which is the third relative position information calculated by the calculation function 557 can be expressed by the following formula (9).

Figure 2024162387000010
Figure 2024162387000010

さらに、特定機能558が特定する支援情報を、例えば、ベクトルHMで示した場合、支援情報は、以下の式(10)で表すことができる。 Furthermore, when the support information identified by the identification function 558 is represented by, for example, a vector HM4 , the support information can be expressed by the following formula (10).

Figure 2024162387000011
Figure 2024162387000011

これにより、位置センサを備える超音波プローブ2である場合でも、超音波診断装置5は、第1相対位置情報を算出し、支援情報を特定することができる。 As a result, even if the ultrasound probe 2 is equipped with a position sensor, the ultrasound diagnostic device 5 can calculate the first relative position information and identify the support information.

(第2実施形態)
第2実施形態における超音波診断システムは、上述した第1実施形態に加え、撮像装置を備える形態について説明する。図9は、第2実施形態に係る超音波診断システム11の構成の一例を示すブロック図である。
Second Embodiment
An ultrasound diagnostic system according to the second embodiment will be described with an imaging device in addition to the components of the first embodiment. Fig. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of an ultrasound diagnostic system 11 according to the second embodiment.

図9に示すように、第2実施形態に係る超音波診断システム11は、超音波プローブ2、ディスプレイ3、入力インターフェース4、超音波診断装置5、トランスミッタ7、ウェアラブル端末8及び撮像装置10を備える。超音波診断装置5は、超音波プローブ2、ディスプレイ3、入力インターフェース4、トランスミッタ7、ウェアラブル端末8及び撮像装置10と、通信可能に接続される。なお、図9について、図1で示す同様の構成は、説明を省略する。 As shown in FIG. 9, an ultrasound diagnostic system 11 according to the second embodiment includes an ultrasound probe 2, a display 3, an input interface 4, an ultrasound diagnostic device 5, a transmitter 7, a wearable terminal 8, and an imaging device 10. The ultrasound diagnostic device 5 is communicatively connected to the ultrasound probe 2, the display 3, the input interface 4, the transmitter 7, the wearable terminal 8, and the imaging device 10. Note that in FIG. 9, a description of the same configuration as that shown in FIG. 1 will be omitted.

図10は、撮像装置10が被検体Sを撮像する一例を示す模式図である。具体的には、撮像装置10は、被検体Sを撮像する。撮像装置10は、例えば、検査室内に固定されたカメラでも良いし、検査室内を移動可能な移動機構を備えたカメラでも良い。また、撮像装置10は、撮像した撮像画像から、画像処理を用いて、被検体Sの特徴点F(特徴点位置情報)を検出する。 Figure 10 is a schematic diagram showing an example in which the imaging device 10 images the subject S. Specifically, the imaging device 10 images the subject S. The imaging device 10 may be, for example, a camera fixed in an examination room, or a camera equipped with a moving mechanism that allows it to move within the examination room. The imaging device 10 also detects feature points F (feature point position information) of the subject S from the captured image using image processing.

なお、画像処理は、例えば、同一の物体の検出及び追跡を行うアルゴリズムによって処理させる。アルゴリズムは、例えば、SIFT (Scale Invariant Feature Transform)、SURF (Speeded-Up Robust Features)、SORT (Simple Online and Realtime Tracking)等である。 The image processing is performed, for example, using an algorithm for detecting and tracking identical objects. Examples of the algorithm include SIFT (Scale Invariant Feature Transform), SURF (Speed-Up Robust Features), and SORT (Simple Online and Realtime Tracking).

そして、撮像装置10は、処理回路55に対して、検出した特徴点位置情報を送信する。例えば、図10において、撮像装置10の位置は、撮像装置10が備える位置センサ(図示せず)が、検出した磁場の情報に基づいて、トランスミッタ7を原点とする空間における自装置の位置(座標及び角度)を算出し、算出した位置を超音波診断装置5に送信する。なお、撮像装置10の位置は、予め定められた位置を計測し、計測した計測位置(固定値)を用いてもよい。これにより、超音波診断システム11は、撮像装置10から被検体Sの特徴点Fを取得することができる。 Then, the imaging device 10 transmits the detected feature point position information to the processing circuit 55. For example, in FIG. 10, the position of the imaging device 10 is determined by a position sensor (not shown) provided in the imaging device 10 calculating the position (coordinates and angle) of the imaging device 10 in a space with the transmitter 7 as the origin based on the detected magnetic field information, and transmitting the calculated position to the ultrasound diagnostic device 5. Note that the position of the imaging device 10 may be determined by measuring a predetermined position and using the measured measurement position (fixed value). This allows the ultrasound diagnostic system 11 to acquire the feature point F of the subject S from the imaging device 10.

(変形例3)
上述した第2実施形態では、被検体Sの特徴点Fについて、撮像装置10が撮像した撮像画像に基づいて、被検体Sの特徴点Fを検出する形態について説明したが、これに限定されない。例えば、ウェアラブル端末8は、撮像した撮像画像から、画像処理を用いて、被検体Sの特徴点Fを検出する形態でも良い。これにより、超音波診断システム11は、ウェアラブル端末8から被検体Sの特徴点Fを取得することができる。
(Variation 3)
In the above-described second embodiment, the feature points F of the subject S are detected based on the captured image captured by the imaging device 10, but the present invention is not limited to this. For example, the wearable terminal 8 may detect the feature points F of the subject S from the captured image using image processing. This allows the ultrasound diagnostic system 11 to acquire the feature points F of the subject S from the wearable terminal 8.

(変形例4)
例えば、超音波診断装置5は、異なる方法で特定された同一位置の差が大きい場合に、ユーザに警告したり、位置補正のためのアクションを操作者Dに要求したりしてもよい。上述の第1実施形態において、被検体Sの体表面のマーカを1つだけを用いるため、特徴点FとマーカMの距離が一定(被検体が剛体)であることを想定している。しかしながら、実際には、検査中に被検体Sは、体を折り曲げたりする場合等、体表面は変形することも想定される。
(Variation 4)
For example, when there is a large difference between the same position identified by different methods, the ultrasound diagnostic device 5 may warn the user or request the operator D to take action to correct the position. In the above-described first embodiment, since only one marker is used on the body surface of the subject S, it is assumed that the distance between the feature point F and the marker M is constant (the subject is a rigid body). However, in reality, it is assumed that the body surface of the subject S may be deformed when the subject S bends his/her body during the examination.

そこで、例えば、超音波診断装置5は、超音波プローブ2の位置と距離画像を組み合わせて、相対距離を取得し、体表面が変形していることを検出することができる。 Therefore, for example, the ultrasound diagnostic device 5 can combine the position of the ultrasound probe 2 with a distance image to obtain the relative distance and detect deformation of the body surface.

具体的には、超音波診断装置5は、超音波プローブ2の位置から推定される体表面の位置と、距離画像から推定される体表面の位置を比較し、その差が許容レベルを超えた場合は、特徴点FとマーカMとの距離が変化したと判断して、操作者Dに対して、再度位置合わせ(特徴点Fに超音波プローブ2を合わせる(当てる)操作)を要求することで、再度位置合わせした相対距離を取得する。 Specifically, the ultrasound diagnostic device 5 compares the body surface position estimated from the position of the ultrasound probe 2 with the body surface position estimated from the distance image, and if the difference exceeds an allowable level, it determines that the distance between the feature point F and the marker M has changed, and requests the operator D to realign (align (place) the ultrasound probe 2 on the feature point F), thereby acquiring the realigned relative distance.

すなわち、処理回路55の表示制御機能553は、特徴点FとマーカMとの距離が変化した場合、操作者Dに対して、再度、特徴点Fに超音波プローブ2を合わせることを要求する要求情報を表示するように制御を行う。また、処理回路55の特徴点位置取得機能555は、特徴点FとマーカMとの距離に変化が生じ、操作者Dにより、被検体Sの特徴点に当てた場合、現在の超音波プローブ位置情報を、現在の特徴点位置情報として取得する。また、処理回路55の算出機能557は、特徴点Fに超音波プローブ2を合わせした相対距離を取得し、現在の特徴点の位置と現在のマーカの位置との相対位置を示す第2相対位置情報を算出する。 That is, when the distance between the feature point F and the marker M changes, the display control function 553 of the processing circuit 55 controls to display request information requesting the operator D to align the ultrasound probe 2 with the feature point F again. In addition, the feature point position acquisition function 555 of the processing circuit 55 acquires the current ultrasound probe position information as the current feature point position information when the distance between the feature point F and the marker M changes and the operator D aligns the ultrasound probe 2 with the feature point of the subject S. In addition, the calculation function 557 of the processing circuit 55 acquires the relative distance when the ultrasound probe 2 is aligned with the feature point F, and calculates second relative position information indicating the relative position between the current feature point position and the current marker position.

(変形例5)
例えば、処理回路55の特定機能558は、ウェアラブル端末8に搭載された複数のセンサを統合することにより、第1相対位置情報、第2相対位置情報、第3相対位置情報のうち、いずれか一つを特定する。複数のセンサは、位置、加速度、角速度、距離画像、画像に関するセンサのうち、いずれかを含む。
(Variation 5)
For example, the identification function 558 of the processing circuit 55 identifies any one of the first relative position information, the second relative position information, and the third relative position information by integrating a plurality of sensors mounted on the wearable terminal 8. The plurality of sensors includes any one of sensors relating to position, acceleration, angular velocity, distance image, and image.

また、例えば、カルマンフィルタ等を用いたセンサーフュージョンの技術を用いる場合、超音波診断装置5は、加速度・角速度からの推定誤差を補正するために、ユーザに特定のマーカを視界に入れることを要求する。その際には、超音波診断装置5は、位置推定精度が低下していることを操作者Dに対して警告する表示を行ってもよい。 For example, when using a sensor fusion technique using a Kalman filter or the like, the ultrasound diagnostic device 5 requests the user to bring a specific marker into view in order to correct the estimation error from the acceleration and angular velocity. In that case, the ultrasound diagnostic device 5 may display a warning to the operator D that the position estimation accuracy is deteriorating.

(変形例6)
例えば、超音波診断装置5は、ウェアラブル端末8に対して、超音波画像や外観カメラ映像を含む支援情報について、被検体Sの体表面位置に対応させて表示させる形態でも良い。図11は、変形例6に係る超音波診断装置5が出力する支援情報の一例を示す模式図である。図11に示す支援情報62は、操作者Dが操作する超音波プローブ2を被検体Sの体表に当て、当てている部位に対応する超音波画像をウェアラブル端末8に出力される形態である。
(Variation 6)
For example, the ultrasound diagnostic device 5 may display support information including ultrasound images and external camera images on the wearable device 8 in correspondence with the body surface position of the subject S. Fig. 11 is a schematic diagram showing an example of support information output by the ultrasound diagnostic device 5 according to Modification Example 6. The support information 62 shown in Fig. 11 is in a form in which the operator D places the ultrasound probe 2 operated by the operator D on the body surface of the subject S, and outputs an ultrasound image corresponding to the part on which the ultrasound probe 2 is placed on the wearable device 8.

(変形例7)
例えば、超音波診断装置5は、ウェアラブル端末8に対して、過去の検査における超音波プローブ2の走査軌跡、画像撮像場所、超音波プローブ2の姿勢を含む支援情報について、人体の体内の臓器の位置に対応させて表示させる形態でも良い。図12は、変形例7に係る超音波診断装置5が出力する支援情報の一例を示す模式図である。図12に示す支援情報63は、操作者Dが操作する超音波プローブ2を被検体Sの体表に当て、当てている部位をウェアラブル端末8に出力される形態である。
(Variation 7)
For example, the ultrasound diagnostic device 5 may display support information including the scanning trajectory of the ultrasound probe 2 in a past examination, the image capturing location, and the posture of the ultrasound probe 2 on the wearable device 8 in association with the positions of organs inside the human body. Fig. 12 is a schematic diagram showing an example of support information output by the ultrasound diagnostic device 5 according to the seventh modification. The support information 63 shown in Fig. 12 is in a form in which the operator D places the ultrasound probe 2 operated by the operator D against the body surface of the subject S, and the part where the probe is placed is output to the wearable device 8.

(変形例8)
また、図13は、変形例8に係る超音波診断装置5が出力する支援情報の一例を示す模式図である。図13に示す支援情報64は、人体の模式図C、超音波プローブ2の位置P及び心臓111を示す。支援情報64は、模式図Cに対して、心臓111に超音波プローブ2を操作している状態を出力される形態である。
(Variation 8)
13 is a schematic diagram showing an example of support information output by the ultrasound diagnostic device 5 according to Modification 8. Support information 64 shown in Fig. 13 shows a schematic diagram C of a human body, a position P of the ultrasound probe 2, and a heart 111. The support information 64 is in a form in which a state in which the ultrasound probe 2 is being operated on the heart 111 is output with respect to the schematic diagram C.

また、図1及び図9では、上述した各処理機能が単一の処理回路55によって実現される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路55は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路55が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。 Although an example in which each of the above-mentioned processing functions is realized by a single processing circuit 55 has been described in FIG. 1 and FIG. 9, the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuit 55 may be configured by combining multiple independent processors, and each processor may realize each processing function by executing each program. Furthermore, each processing function possessed by the processing circuit 55 may be realized by being appropriately distributed or integrated into a single or multiple processing circuits.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサはメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 The term "processor" used in the above description refers to circuits such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor performs functions by reading and executing programs stored in memory.

なお、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサ毎に単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。 In addition, instead of storing the program in memory, the program may be directly built into the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program built into the circuit. In addition, each processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit, but may be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its function.

なお、上記の実施形態の説明で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示の形態に限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Note that the components of each device illustrated in the above description of the embodiment are conceptual and functional, and are not necessarily required to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to the form illustrated, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads, usage conditions, etc. Furthermore, all or any part of the processing functions performed by each device can be realized by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware using wired logic.

また、上述した実施形態で説明したスキャン制御方法は、予め用意されたスキャン制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。このスキャン制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、このスキャン制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD、USBメモリ及びSDカードメモリ等のFlashメモリ等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって非一時的な記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 The scan control method described in the above embodiment can be realized by executing a prepared scan control program on a computer such as a personal computer or a workstation. This scan control program can be distributed via a network such as the Internet. This scan control program can also be recorded on a non-transitory computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, a DVD, a USB memory, or a flash memory such as an SD card memory, and can be executed by being read from the non-transitory recording medium by a computer.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are within the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims, as well as the scope and gist of the invention.

1 超音波診断システム
2 超音波プローブ
3 ディスプレイ
4 入力インターフェース
5 超音波診断装置
6 第1位置センサ
7 トランスミッタ
8 ウェアラブル端末
9 第2位置センサ
10 撮像装置
55 処理回路
551 制御機能
552 画像生成機能
553 表示制御機能
554 プローブ位置取得機能
555 特徴点位置取得機能
556 マーカ位置取得機能
557 算出機能
558 特定機能
REFERENCE SIGNS LIST 1 Ultrasound diagnostic system 2 Ultrasound probe 3 Display 4 Input interface 5 Ultrasound diagnostic device 6 First position sensor 7 Transmitter 8 Wearable terminal 9 Second position sensor 10 Imaging device 55 Processing circuit 551 Control function 552 Image generation function 553 Display control function 554 Probe position acquisition function 555 Feature point position acquisition function 556 Marker position acquisition function 557 Calculation function 558 Identification function

Claims (13)

被検体の特徴部の位置を示す特徴点位置情報を取得する特徴点位置取得部と、
超音波プローブの位置を示す超音波プローブ位置情報を取得するプローブ位置取得部と、
現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、前記超音波プローブの走査に関する支援情報を特定する特定部と、
前記支援情報を表示するように制御を行う表示制御部と、
を備える超音波診断装置。
a feature point position acquiring unit for acquiring feature point position information indicating the position of a feature part of a subject;
a probe position acquisition unit that acquires ultrasonic probe position information indicating a position of the ultrasonic probe;
an identification unit that identifies support information related to scanning of the ultrasonic probe based on current feature point position information, and first relative position information indicating a relative position between past ultrasonic probe position information and the past feature point position information;
A display control unit that controls to display the support information;
An ultrasound diagnostic device comprising:
前記特徴点位置取得部は、操作者により、前記被検体の特徴部に当てた場合、現在の超音波プローブ位置情報を、前記現在の特徴点位置情報として取得する、
請求項1に記載の超音波診断装置。
the feature point position acquisition unit acquires current ultrasound probe position information as the current feature point position information when the ultrasound probe is placed on a feature point of the subject by an operator;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記被検体に付されたマーカの位置を示すマーカ位置情報を取得するマーカ位置取得部と、を備え、
前記特定部は、過去のマーカ位置情報と前記過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第2相対位置情報と、前記過去のマーカ位置情報と前記過去の超音波プローブ位置情報との相対位置を示す第3相対位置情報と、に基づいて、前記第1相対位置情報を特定する、
請求項1又は2に記載の超音波診断装置。
a marker position acquisition unit that acquires marker position information indicating a position of a marker attached to the subject,
the identification unit identifies the first relative position information based on second relative position information indicating a relative position between past marker position information and the past feature point position information, and third relative position information indicating a relative position between the past marker position information and the past ultrasound probe position information.
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記マーカ位置取得部は、位置センサを備える、ウェアラブル端末又は前記マーカのうち、少なくとも1つから、前記過去のマーカ位置情報を取得する、
請求項3に記載の超音波診断装置。
The marker position acquisition unit acquires the past marker position information from at least one of a wearable device or the marker, the wearable device including a position sensor.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記表示制御部は、位置センサを備えるウェアラブル端末に対して、前記支援情報を表示するように制御を行う、
請求項1に記載の超音波診断装置。
The display control unit controls a wearable device including a position sensor to display the support information.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記特徴点位置取得部は、ウェアラブル端末が画像処理により検出する前記特徴点位置情報を取得する、
請求項1に記載の超音波診断装置。
The feature point position acquisition unit acquires the feature point position information detected by the wearable device through image processing.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記表示制御部は、前記特徴部の位置とマーカの位置との相対距離が変化した場合、操作者に対して、再度、前記特徴部に前記超音波プローブを合わせることを要求する要求情報を表示するように制御を行い、
前記特徴点位置取得部は、前記操作者により、前記特徴部に前記超音波プローブを当てた場合、現在の超音波プローブ位置情報を、現在の特徴点位置情報として取得する、
請求項1に記載の超音波診断装置。
the display control unit performs control so as to display, when a relative distance between a position of the characteristic portion and a position of the marker has changed, request information for requesting an operator to again align the ultrasonic probe with the characteristic portion;
the feature point position acquisition unit acquires current ultrasound probe position information as current feature point position information when the operator places the ultrasound probe on the feature point;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 .
前記特定部は、ウェアラブル端末に搭載された複数のセンサを統合することにより、前記第1相対位置情報、前記第2相対位置情報、前記第3相対位置情報のうち、いずれか一つを特定する、
請求項3に記載の超音波診断装置。
the determination unit determines any one of the first relative position information, the second relative position information, and the third relative position information by integrating a plurality of sensors mounted on the wearable terminal;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 .
前記複数のセンサは、位置、加速度、角速度、距離画像、画像に関するセンサのうち、いずれかを含む、
請求項8に記載の超音波診断装置。
The plurality of sensors include any one of sensors related to position, acceleration, angular velocity, distance image, and image,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 8.
前記支援情報は、過去の超音波プローブ位置情報と、前記被検体を撮像することで得られる超音波画像信号と、を含む情報である、
請求項5に記載の超音波診断装置。
The support information includes past ultrasound probe position information and an ultrasound image signal obtained by imaging the subject.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5.
被検体の特徴部の位置を示す特徴点位置情報を検出する特徴点位置検出部と、
現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、超音波プローブの走査に関する支援情報を表示する表示部と、
を備える、情報処理装置。
a feature point position detection unit that detects feature point position information indicating the position of a feature of the subject;
a display unit that displays support information regarding scanning of the ultrasonic probe based on current feature point position information, and first relative position information indicating a relative position between past ultrasonic probe position information and the past feature point position information;
An information processing device comprising:
被検体に対する超音波走査を行うことにより得られるエコー信号又は超音波データ及び前記超音波走査の位置情報を出力する超音波プローブと、
被検体の特徴部の位置を示す特徴点位置情報を検出する特徴点位置検出部と、
超音波プローブの位置を示す超音波プローブ位置情報を取得するプローブ位置取得部と、
現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、前記超音波プローブの走査に関する支援情報を特定する特定部と、
前記支援情報を表示するように制御を行う表示制御部と、
を備える、超音波診断システム。
an ultrasonic probe that outputs an echo signal or ultrasonic data obtained by performing an ultrasonic scan on a subject and position information of the ultrasonic scan;
a feature point position detection unit that detects feature point position information indicating the position of a feature of the subject;
a probe position acquisition unit that acquires ultrasonic probe position information indicating a position of the ultrasonic probe;
an identification unit that identifies support information related to scanning of the ultrasonic probe based on current feature point position information, and first relative position information indicating a relative position between past ultrasonic probe position information and the past feature point position information;
A display control unit that controls to display the support information;
An ultrasound diagnostic system comprising:
超音波診断装置による超音波診断方法であって、
被検体の特徴部の位置を示す特徴点位置情報を取得する特徴点位置取得ステップと、
超音波プローブの位置を示す超音波プローブ位置情報を取得するプローブ位置取得ステップと、
現在の特徴点位置情報と、過去の超音波プローブ位置情報と過去の特徴点位置情報との相対位置を示す第1相対位置情報と、に基づいて、前記超音波プローブの走査に関する支援情報を特定する特定ステップと、
前記支援情報を表示するように制御を行う表示制御ステップと、
を含む超音波診断方法。
An ultrasound diagnostic method using an ultrasound diagnostic device, comprising:
a feature point position acquiring step of acquiring feature point position information indicating the position of a feature part of the subject;
a probe position acquisition step of acquiring ultrasonic probe position information indicating a position of the ultrasonic probe;
a step of identifying support information related to scanning of the ultrasonic probe based on current feature point position information, and first relative position information indicating a relative position between past ultrasonic probe position information and the past feature point position information;
a display control step of performing control so as to display the support information;
2. An ultrasound diagnostic method comprising:
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