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超声波诊断装置以及存储介质的制作方法

2021-10-12 18:11:00 来源:中国专利 TAG:超声波 附图 说明书 装置 诊断


1.本说明书以及附图所公开的实施方式涉及超声波诊断装置以及存储介质。


背景技术:

2.近年来,作为对中心静脉穿刺手术进行辅助的技术,已知有如下超声波诊断装置,该超声波诊断装置根据超声波图像中的中央扫描线上的彩色多普勒信息来检测穿刺对象的血管的位置,计测从探头(probe)表面到对象血管的中心为止的距离,而提供包含计测结果的超声波图像。通过使用彩色多普勒信息来计测从对象血管(静脉)到探头表面为止的距离,从而做手术者能够以在图像的中央描绘对象血管的方式调整探头的位置,能够抑制从图像看错血管的深度。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2019

188005号公报
6.专利文献2:日本特开2017

074221号公报
7.专利文献3:日本特开2019

118686号公报
8.专利文献4:日本特开2019

93140号公报


技术实现要素:

9.然而,在向对象血管刺入穿刺针的阶段,基于彩色多普勒信息的图像与血管内的区域重叠地被显示,因此存在穿刺针等器具的视觉辨认性降低的情况。本说明书以及附图所公开的实施方式要解决的技术问题在于,以适当的显示方式显示穿刺中的超声波图像。但是,本说明书以及附图所公开的实施方式要解决的技术问题不限于上述技术问题。也能够将与后述的实施方式所示的各结构的各效果对应的技术问题作为其他技术问题而定位。
10.实施方式的超声波诊断装置具有取得部和显示控制部。取得部对被检体内的扫描区域发送超声波,并取得b模式图像和所述扫描区域中包含的关注区域的多普勒图像,该b模式图像是在所述被检体内被反射后的反射波的信号强度以亮度的明亮度来表现的图像。显示控制部使显示部将所述多普勒图像与由所述取得部所取得的所述b模式图像重叠地显示。另外,显示控制部使用基于由所述取得部所取得的时间序列的所述b模式图像和所述多普勒图像中的至少一方而得到的特征量,变更使所述显示部显示的所述多普勒图像的显示状态。
附图说明
11.图1是包括实施方式的超声波诊断装置的超声波诊断系统的结构图。
12.图2是用于说明通过解析功能计算从体表到血管的中心位置的距离的图。
13.图3是用于说明解析功能基于平均功率值取得血管区域的中心位置的图。
14.图4是表示显示器所显示的b模式图像的一例的图。
15.图5是用于说明基于加法平均后的亮度值来提取血管区域的图。
16.图6是表示了在b模式图像上重叠了多普勒图像的显示用图像的一例的图。
17.图7是表示变更了多普勒图像的显示状态的显示用图像的一例的图。
18.图8是从血管的截面方向(图8的y轴方向)观察时的血管与穿刺针之间的穿刺方向的关系。
19.图9是表示从与图8所示的血管的截面方向垂直的方向(x轴方向)观察时的血管与穿刺针的穿刺方向之间的关系的图。
20.图10是表示由处理电路执行的处理的流程的一例的流程图。
21.附图标记说明
[0022]1…
超声波诊断系统,10

超声波探头,20

外部装置,100

超声波诊断装置、110

超声波发送电路、112

超声波接收电路、120

信号处理电路、130

通信接口、140

输入接口、150

显示器、160

处理电路、162

取得功能、164

解析功能、166

判定功能、168

图像生成功能、170

显示控制功能、180

存储电路。
具体实施方式
[0023]
以下,参照附图对实施方式的超声波诊断装置以及存储介质进行说明。
[0024]
图1是包含实施方式的超声波诊断装置100的超声波诊断系统1的结构图。超声波诊断系统1具备超声波探头10、外部装置20以及超声波诊断装置100。外部装置20和超声波诊断装置100例如经由wan(wide area network:广域网)、lan(local area network:局域网)、因特网、专用线路、无线基站、供应商(provider)等的网络nw而连接。超声波探头10也可以包含于超声波诊断装置100的结构中。超声波探头10是“探头”的一例。
[0025]
超声波探头10例如通过来自超声波诊断装置100的控制,向作为被检体的生物体p内的扫描区域发送超声波来执行超声波扫描。超声波探头10例如具有多个压电振子、设置于压电振子的匹配层、以及防止超声波从压电振子向后方传播的背衬材料(backing materials)等。超声波探头10例如是多个超声波振子沿着规定的方向排列的一维阵列线性探头。超声波探头10也可以与超声波诊断装置100装卸自如地连接,多个超声波探头10也可以与超声波诊断装置100连接。在多个超声波探头10与超声波诊断装置100连接的情况下,通过操作者等的切换操作任意地选择将所连接的超声波探头中的哪一个用于超声波扫描。
[0026]
外部装置20例如是管理各种医用图像数据的系统即pacs(picture archiving and communication system)、管理添加有医用图像的电子病历的电子病历系统等。另外,外部装置20也可以是存储服务器、数据库等存储装置。
[0027]
超声波诊断装置100例如具备超声波发送电路110、超声波接收电路112、信号处理电路120、通信接口130、输入接口140、显示器150、处理电路160以及存储电路180。输入接口140是“输入部”的一例。显示器150是“显示部”的一例。存储电路180是“存储部”的一例。
[0028]
超声波发送电路110向超声波探头10的多个压电振子发送驱动信号,通过压电振子的振动而产生超声波。由此,从与超声波探头10的探头表面接触的生物体p的表面(体表)向内部发送超声波。
[0029]
超声波接收电路112接收从超声波探头10发送的超声波在生物体p的体内组织被反射、且被反射后的信号(反射波信号)被多个压电振子接收并被变换为电信号的信号。向
生物体p内发送的超声波脉冲在移动的血流或心脏壁等的表面被反射的情况下的反射波信号,由于多普勒效应,依赖于移动体的超声波发送方向的速度分量而受到频率偏移。超声波接收电路112对超声波探头10接收到的反射波信号进行放大,或者变换为数字信号。另外,超声波接收电路112也可以对数字信号赋予决定接收指向性所需的延迟时间,将赋予了延迟时间的多个数字信号相加,由此生成来自与接收指向性对应的方向的反射成分被强调了的接收信号。
[0030]
信号处理电路120基于由超声波接收电路112接收到的信号,进行用于生成超声波数据的信号处理。超声波数据中包含b模式数据以及多普勒数据。例如,信号处理电路120对由超声波接收电路112接收到的接收信号进行包络线检波处理以及对数放大处理等,生成信号强度以亮度的明亮度来表现的b模式数据。另外,信号处理电路120生成包含扫描区域内的二维的超声波扫描线(光栅)上的b模式数据在内的b模式图像数据。另外,在b模式图像数据中,除了例如基于扫描区域所包含的体内的部位的亮度信息以外,还包含基于扫描区域内的穿刺针等物体的亮度信息。在b模式图像数据中可以包含与所生成的时刻相关的信息。
[0031]
另外,信号处理电路120基于由超声波接收电路112接收到的接收信号进行频率解析,由此生成提取了基于在扫描区域中设定的roi(region of interest:关注区域)内的移动体的多普勒效应的运动信息的多普勒数据。例如,信号处理电路120生成在多个采样点分别推定出平均速度、平均方差、平均功率值等作为扫描区域所包含的对象物(移动体)的运动信息的多普勒数据。在此,移动体例如是血流、心壁等组织以及造影剂等。例如,信号处理电路120生成在多个采样点分别推定出血流的平均速度、血流的平均方差、血流的平均功率值等作为血流的运动信息(血流信息)的多普勒数据。另外,信号处理电路120基于所生成的多普勒数据,生成包含roi内的二维的超声波扫描线上的多普勒数据在内的多普勒图像数据。多普勒图像数据中可以包含与所生成的时刻相关的信息。超声波图像数据例如包含b模式图像数据和多普勒图像数据。另外,b模式图像数据和多普勒图像数据分别与二维上的坐标位置建立对应。
[0032]
通信接口130例如包括nic(network interface card)等通信接口。通信接口130经由网络nw与外部装置20连接,与外部装置20之间进行数据通信。
[0033]
输入接口140受理来自操作者的各种输入操作,将受理到的输入操作变换为电信号并输出到处理电路160。例如,输入接口140通过鼠标、键盘、轨迹球、开关、按钮、操纵杆、触摸面板等来实现。另外,输入接口140例如也可以通过受理麦克风等声音输入的用户界面来实现。在输入接口140是触摸面板的情况下,后述的显示器150可以与输入接口140形成为一体。此外,在本说明书中,输入接口140不仅限于具备鼠标、键盘等物理的操作部件的接口。例如,从与装置分体设置的外部的输入设备接收与输入操作对应的电信号,将该电信号向控制电路输出的电信号的处理电路也包含在输入接口140的例子中。
[0034]
显示器150显示各种信息。例如,显示器150通过显示控制功能170的控制以规定的显示状态来显示由处理电路160生成的图像,或者显示用于受理来自操作者的各种输入操作的gui(graphical user interface:图形用户界面)等。例如,显示器150是lcd(liquid crystal display:液晶显示器)、crt(cathode ray tube:阴极射线管)显示器、有机el(electro luminescence:电致发光)显示器等。
[0035]
处理电路160例如具备取得功能162、解析功能164、判定功能166、图像生成功能168以及显示控制功能170。处理电路160例如通过硬件处理器执行存储于存储装置(存储电路180)的程序来实现这些功能。
[0036]
硬件处理器例如是指cpu(central processing unit:中央处理单元)、gpu(graphics processing unit:图形处理单元)、面向特定用途的集成电路(application specific integrated circuit;asic)、可编程逻辑器件(例如,单纯可编程逻辑器件(simple programmable logic device;spld)或复合可编程逻辑器件(complex programmable logic device;cpld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array;fpga))等电路(circuitry)。也可以代替使存储电路180存储程序,而构成为在硬件处理器的电路内直接装入程序。在这种情况下,硬件处理器通过读出并执行被装入到电路内的程序来实现功能。上述程序可以预先存储在存储电路180中,也可以存储在dvd、cd

rom等非暂时性存储介质中,通过将非暂时性存储介质安装在超声波诊断装置100的驱动装置(未图示)上而从非暂时性存储介质安装到存储电路180中。硬件处理器不限于构成为单一的电路,也可以将多个独立的电路组合而构成为一个硬件处理器,实现各功能。另外,也可以将多个构成要素综合为一个硬件处理器来实现各功能。取得功能162是“取得部”的一例。解析功能164是“解析部”的一例。判定功能166是“判定部”的一例。图像生成功能168是“图像生成部”的一例。显示控制功能170是“显示控制部”的一例。
[0037]
存储电路180例如由ram(random access memory:随机存取存储器)、闪存器等半导体存储器元件、硬盘、光盘等实现。包含非暂时性的存储介质的这些存储介质也可以通过nas(network attached storage:网络附加存储)、外部存储服务器装置这样的经由网络nw而连接的其他存储装置来实现。另外,在存储电路180中也可以包含rom(read only memory:只读存储器)、寄存器等暂时性的存储介质。在存储电路180中,例如存储有b模式图像数据182、多普勒图像数据184、程序以及其他信息。
[0038]
取得功能162取得由信号处理电路120处理后的b模式图像数据以及多普勒图像数据。另外,取得功能162将取得的b模式图像数据以及多普勒图像数据存储于存储电路180。在存储电路180中存储的b模式图像数据182中按时间序列存储b模式图像数据,在多普勒图像数据184中按时间序列存储多普勒图像数据。
[0039]
解析功能164例如通过解析扫描区域的中央光栅上的多普勒图像数据,来导出从体表到作为穿刺对象部位的一例的血管为止的距离(例如,从体表到血管的中心位置为止的距离)。另外,解析功能164也可以使用扫描区域的中央光栅上的b模式图像数据来导出从体表到血管的中心位置的距离。另外,解析功能164也可以将多普勒图像数据的解析结果和b模式图像数据的解析结果组合,导出从体表到血管的中心位置为止的距离。在该情况下,解析功能164例如将从多普勒图像数据得到的距离和从b模式图像数据得到的距离的平均作为从体表到血管的中心位置为止的距离。另外,解析功能164导出的距离并不限定于从体表到血管的中心位置,也可以导出从体表到血管的中心以外的位置(例如血管表面)为止的距离。另外,导出距离的位置并不限定于中央光栅,也可以是其他位置。
[0040]
另外,解析功能164基于存储于存储电路180的时间序列的b模式图像数据182,解析对超声波探头10的动作进行表示的特征量。该特征量例如也可以说是对由超声波探头10取得的超声波图像数据的时间变化进行表示的特征量。关于解析功能164中的处理的详细
情况,在后面叙述。
[0041]
判定功能166基于由解析功能164解析出的结果,判定超声波探头10的动作相对于时间轴是否稳定。超声波探头10的运动稳定是指例如时间序列的b模式图像的帧间的亮度信息等的变化量为规定量以下的情况。另外,例如在从基于多普勒图像数据而得到的体表到对象部位(例如血管)为止的距离相对于时间的变化量为规定量以下的情况下,判定功能166也可以判定为超声波探头10的运动稳定。即,超声波探头10的动作稳定意味着,b模式图像数据或者多普勒图像数据稳定。另外,若将b模式图像数据以及多普勒图像数据统称为超声波图像,则判定功能166判定超声波图像是否稳定。关于判定功能166中的处理的详细情况,在后面叙述。
[0042]
图像生成功能168基于b模式图像数据以及多普勒图像数据,生成用于显示于显示器150的显示用图像。例如,图像生成功能168生成基于b模式图像数据的显示用的b模式图像和基于多普勒图像数据的多普勒图像。b模式图像例如是将对b模式图像数据的各坐标位置所包含的亮度的明亮度进行表示的信息变换为彩色图像上的规定的颜色或亮度的图像。另外,多普勒图像例如是变换为与多普勒图像数据的各坐标位置处的移动体的运动信息(例如血流的平均速度、平均方差、平均功率值等)的大小相应的颜色、图案等的图像。
[0043]
另外,图像生成功能168生成将多普勒图像重叠于所生成的b模式图像所包含的roi的显示用图像。另外,图像生成功能168例如也可以将与b模式图像、多普勒图像建立了对应的信息、由解析功能164解析出的信息、刻度、体位标记等包含在显示用图像中。另外,图像生成功能168基于显示控制功能170的指示,生成将多普勒图像的显示状态变更后的显示用图像。
[0044]
显示控制功能170使显示器150输出在图像生成功能168中生成的图像。另外,显示控制功能170例如基于由取得功能162取得的内容、由判定功能166判定的结果,决定在显示器150上显示的多普勒图像的显示状态,并通过图像生成功能168生成用于以决定的显示状态来显示的显示用图像。关于显示控制功能170中的处理的详细情况,在后面叙述。
[0045]
以下,对解析功能164中的处理的详细情况进行说明。例如,解析功能164使用多普勒图像数据184来计测从体表(超声波探头10的探头表面)到对象物(例如血管)的中心为止的距离。图2是用于说明通过解析功能164计算从体表到血管的中心位置为止的距离的图。在图2的例子中,示出了在roi内包含与内颈静脉的血管v1相当的部分的超声波图像pi。另外,在图2的例子中,时间序列的超声波图像pi表示为m帧(pi1、pi2帧、pi3、

、pim)。解析功能164取得相对于图2所示的超声波图像pi而言位于扫描区域的中央附近(距扫描区域的中心规定距离以内)的n条超声波扫描线上的血流的平均功率值,计算针对所取得的平均功率值的加法平均。接着,解析功能164保存加法平均后的m帧量的平均功率值,输出所保存的m帧量的平均功率值中的最大值。另外,若计算出新的平均功率值的加法平均,则解析功能164删除最早的平均功率值,保存新的平均功率值。在图2的例子中,取得了在位于扫描区域的中央附近的血管v1的中央通过的扫描线上的平均功率值。然后,解析功能164输出在m帧中被加法平均后的平均功率值中的最大的平均功率值。
[0046]
图3是用于说明解析功能164基于平均功率值取得血管区域的中心位置的图。在图3中,横轴表示距体表(超声波探头10的探头表面)的距离(深度),纵轴表示血流的平均功率值。解析功能164取得所输出的平均功率值为预先决定的第一阈值th1以上的部分作为血管
区域。另外,解析功能164提取平均功率值的峰值作为血管的中心位置。然后,解析功能164导出从超声波探头10的探头表面(体表)到血管区域的中心位置的距离(深度)d1。
[0047]
另外,根据扫描区域的位置,有时在位于扫描区域的中央部分的扫描线上包含相当于多个血管的部分。在该情况下,解析功能164例如将距超声波探头10的探头表面最近的血管区域作为穿刺对象的血管。
[0048]
另外,解析功能164也可以代替使用多普勒图像数据184来提取血管区域(或者在此基础上),使用b模式图像数据182来提取血管区域。图4是表示显示器150所显示的b模式图像im1的一例的图。在图4的例子中,在图像im1的roi内包含相当于2条血管v2、v3的部分。在使用b模式图像数据来提取血管区域的情况下,解析功能164例如取得位于扫描区域的中央的n条超声波扫描线上的亮度值。接着,解析功能164计算所取得的n条超声波扫描线上的亮度值的加法平均,并基于加法平均后的亮度值来提取血管区域。
[0049]
图5是用于说明基于加法平均后的亮度值来提取血管区域的图。在图5的例子中,是表示图4所示的图像im1相对于扫描线l1的亮度分布的一例的图。如图5所示,血管壁部分的亮度值比其他部位的亮度值高,血管内的亮度值比其他部位的亮度值低。因此,解析功能164通过在加法平均后的亮度值中检测从高亮度向低亮度迁移的图案、以及从低亮度向高亮度迁移的图案来提取血管区域。
[0050]
在图5的例子中,解析功能164在亮度值从预先决定的高亮度的阈值lh以上连续地迁移到低亮度的阈值li以下,然后从阈值li以下连续地迁移到阈值lh以上的情况下,提取被高亮度值lh夹着的范围作为血管区域。另外,解析功能164也可以取代被高亮度值lh夹着的范围,而将被低亮度值ll夹着的范围、或者被高亮度值lh与低亮度值ll的平均值夹着的范围作为血管区域而提取。在图5的例子中,解析功能164提取与血管v2、v3对应的血管区域1、2,并且提取与距超声波探头10的探头表面的距离最近的血管区域1对应的血管作为穿刺对象的血管。另外,解析功能164例如将被高亮度值lh夹着的范围(区间)的中心的位置作为血管v2的中心位置,导出从体表到血管v2的中心位置的距离(深度)d2。
[0051]
另外,解析功能164针对时间序列的多普勒图像数据或b模式图像数据进行距离的导出,将距离d1或d2的规定时间内的方差(伴随时间经过的方差)作为对超声波探头10相对于被检体的运动进行表示的特征量而导出。另外,该情况下的特征量可以换言为表示血管的位置的变化的特征量。
[0052]
另外,解析功能164也可以取代上述距离d1、d2而取得b模式图像数据中的亮度信息,将该亮度信息在规定时间内的方差(伴随时间经过的方差)作为表示超声波探头10相对于被检体的动作的特征量而导出。亮度信息例如可以是扫描区域内的平均亮度,也可以是亮度的标准偏差。另外,解析功能164也可以生成超声波扫描线上的每个位置的亮度的直方图,将所生成的直方图中的规定时间中的变化量作为表示超声波探头10相对于被检体的动作的特征量而导出。此外,只要是对随着时间经过的值的稳定性进行表示的参数,也可以是上述的方差以外的参数。
[0053]
另外,解析功能164也可以根据b模式图像的帧间的相关来导出移动向量,将对所导出的移动向量的大小进行表示的信息作为对超声波探头10相对于被检体的动作进行表示的特征量导出。在该情况下,解析功能164例如基于b模式图像中包含的亮度信息的分布来确定b模式图像中包含的物体,基于时间序列上连续的帧间的物体的移动方向或移动距
离等导出物体的移动向量,将导出的移动向量的大小作为对超声波探头10相对于被检体的运动进行表示的特征量而导出。另外,解析功能164也可以导出规定时间中的移动向量的大小、变化量。
[0054]
另外,用于导出上述的方差或变化量的规定时间例如也可以根据对象部位的位置、大小等而可变地设定。
[0055]
以下,对判定功能166中的处理的详细情况进行说明。判定功能166基于由上述的解析功能164解析出的特征量,判定超声波图像是否稳定。例如,作为第一判定模式,判定功能166在从体表到血管中心位置为止的距离d1或d2的方差包含在特征量中的情况下,在该方差为第二阈值th2以上的情况下判定为超声波图像不稳定,在小于第二阈值th2的情况下判定为超声波图像稳定。
[0056]
另外,作为第二判定模式,判定功能166在从b模式图像数据取得的亮度信息的规定时间中的方差包含在特征量中的情况下,在该方差为第三阈值th3以上的情况下判定为超声波图像不稳定,在小于第三阈值th3的情况下判定为超声波图像稳定。
[0057]
另外,作为第三判定模式,判定功能166在对b模式图像的帧间的移动向量的大小进行表示的信息包含于特征量的情况下,在该移动向量的大小为第四阈值th4以上的情况下判定为超声波图像不稳定,在小于第四阈值th4的情况下判定为超声波图像稳定。
[0058]
此外,判定功能166进行上述的第一~第三判定模式中的至少一个的判定。在该情况下,判定功能166既可以基于特征量所包含的内容来决定判定模式,也可以根据来自操作者的指示、穿刺对象部位的种类等来决定判定模式。另外,判定功能166例如也可以根据穿刺对象部位来变更第二阈值th2~第四阈值th4的值。例如,穿刺对象部位与心脏附近的血管、直径粗的血管,相比于其他的血管而容易移动。因此,在穿刺对象部位为心脏附近(距心脏规定距离以内)的血管、直径为规定值以上的血管的情况下,通过增大第二阈值th2~第四阈值th4,即使在发生了少许的运动的情况下,也能够判定为超声波图像稳定。
[0059]
以下,对显示控制功能170中的处理的详细情况进行说明。显示控制功能170使显示器150输出在图像生成功能168中生成的图像。例如,显示控制功能170使用基于由取得功能162取得的超声波图像(时间序列的b模式图像以及多普勒图像的至少一方)而得到的特征量,变更在显示器150显示的多普勒图像的显示状态。
[0060]
例如,显示控制功能170在通过判定功能166判定为通过取得功能162取得的超声波图像不稳定的情况下,处于将穿刺针刺入对象血管之前的状态(即,使超声波探头10移动的状态),因此显示控制功能170以在b模式图像上重叠多普勒图像的显示方式,使显示器150显示显示用图像。图6是表示在b模式图像上重叠了多普勒图像的显示用图像im2的一例的图。关于实施方式中的显示用图像的布局、显示内容,并不限定于此。关于以后的显示用图像,也是同样的。在与图像im2对应的扫描区域中包含相当于血管v10及v11的部分。
[0061]
图像im2例如包含解析信息显示区域a11和显示用图像显示区域a12。在解析信息显示区域a11中,例如显示对从体表到穿刺对象的血管v10的中心位置为止的距离进行表示的信息。另外,在解析信息显示区域a11中,也可以显示对超声波探头10相对于由解析功能164解析出的被检体的动作进行表示的特征量的信息。在显示用图像显示区域a12中,例如显示有在b模式图像im21上重叠了多普勒图像im22、im23的图像。另外,在显示用图像显示区域a12中,也可以显示有对roi的位置进行表示的信息、对与血管v10相当的部分的中心位
置进行表示的图像。
[0062]
如图6所示,多普勒图像与b模式图像的roi内所包含的血管区域建立对应地重叠,因此能够使操作者等容易识别血管的区域,并且能够使超声波探头10容易移动以使对象的血管被定位于b模式图像的中心附近。另外,在穿刺以外的用途中的图像的显示中,即使在超声波探头10静止的情况下,也能够显示多普勒图像。
[0063]
另一方面,在通过判定功能166判定为通过取得功能162取得的超声波图像稳定的情况下,显示控制功能170以变更了多普勒图像的显示状态后的显示方式,使图像生成功能168生成显示用图像,使显示器150显示所生成的图像。变更多普勒图像的显示状态例如是指降低多普勒图像的视觉辨认性。降低图像的视觉辨认性例如是指将图像设为不显示。
[0064]
图7是表示变更了多普勒图像的显示状态后的显示用图像im3的一例的图。图7所示的显示用图像im3与图6所示的显示用图像im2相比,多普勒图像im22、im23变为不显示。由此,在向穿刺对象的血管v10的中央穿刺穿刺针的情况下,能够抑制因多普勒图像im22而难以看到穿刺针或针尖的位置。因此,做手术者能够更准确地将穿刺针的针尖定位于血管中央。
[0065]
另外,显示控制功能170也可以代替将多普勒图像im22、im23设为不显示,而变更多普勒图像im22、im23的透射程度。在该情况下,显示控制功能170在通过判定功能166判定为超声波图像稳定的情况下,对图像生成功能168输出将使透射率比被判定为超声波图像不稳定的情况下的多普勒图像的透射率大的多普勒图像重叠显示的指示。另外,显示控制功能170在变更透射率的情况下,可以变更为预先决定的透射率,也可以根据多普勒图像im22的大小、颜色而变更为透射率。该情况下的透射率例如只要是在多普勒图像的视觉辨认性降低但推定为即使表示穿刺针的图像与多普勒图像被重叠显示的情况下做手术者等也能够视觉辨认两图像的程度的透射率即可。这样,通过变更多普勒图像的透射率,能够在穿刺中视觉辨认多普勒图像和穿刺针双方。
[0066]
另外,显示控制功能170也可以控制为仅对与穿刺对象的血管v10对应的多普勒图像im22进行上述的多普勒图像的不显示或透射程度的变更。由此,即使在图像内存在多个血管的情况下,也能够使做手术者更容易地确定穿刺对象的血管。
[0067]
在此,使用附图对穿刺针的穿刺方法进行说明。图8是表示从血管v12的截面方向(图8的y轴方向)观察时的血管v12与穿刺针s1的穿刺方向的关系的图。图9是表示从与图8所示的血管v12的截面方向垂直的方向(x轴方向)观察时的血管v12与穿刺针s1的穿刺方向的关系的图。例如,在使用了超声波图像的中心静脉穿刺中,如图8、图9所示,以从超声波探头10的探头表面到血管v12的中心为止的距离d3为基准决定穿刺针s1的穿刺方向il1。例如,如图9所示,从在超声波探头的探头表面的水平方向、即血管v12延伸的方向(图9的

y轴方向)上离开与距离d3相同距离的位置,相对于与血管v12垂直的轴(图9的z轴)以角度θ1将穿刺针s1向体内穿刺插入血管v12。角度θ1例如为45度,但并不限定于此。
[0068]
接着,对实施中心静脉穿刺时的超声波诊断装置100的动作进行说明。首先,作为操作者的做手术者将患者载置于适于穿刺的体位。当载置患者时,做手术者通过输入接口140对超声波诊断装置100指示本实施方式的程序的执行。超声波诊断装置100的处理电路160按照上述指示,从存储电路180读出本实施方式的程序,执行读出的程序。
[0069]
做手术者一边移动超声波探头10一边实施静脉的预扫描,将穿刺对象的静脉定位
在超声波图像的中心附近。预扫描包括用于收集b模式图像数据的扫描和用于收集多普勒图像数据的扫描。b模式图像数据针对扫描区域而收集,多普勒图像数据针对在扫描区域内设定的roi而收集。从超声波探头10向患者发送的超声波在患者的体内组织中不断反射,作为反射波信号由超声波探头10接收。超声波接收电路112对超声波探头10接收到的反射波信号实施各种处理,生成接收信号。信号处理电路120基于从超声波接收电路112接收到的接收信号,生成b模式图像数据以及多普勒图像数据,并将生成的数据输出到处理电路160。
[0070]
处理电路160执行使用了从信号处理电路120输入的数据的各种处理。图10是表示由处理电路160执行的处理的流程的一例的流程图。在图10的例子中,处理电路160的取得功能162取得b模式图像数据以及多普勒图像数据(步骤s100)。接着,解析功能164基于多普勒图像数据,导出从患者的体表到血管的中心位置为止的距离(深度)(步骤s102)。在步骤s102的处理中,也可以代替多普勒图像数据(或者在此基础上),使用b模式图像数据来导出从体表到血管的中心位置为止的距离(深度)。
[0071]
接着,图像生成功能168生成基于b模式图像数据的b模式图像和基于多普勒图像数据的多普勒图像,生成在b模式图像上重叠了多普勒图像的显示用图像数据(步骤s104)。接着,显示控制功能170使显示器显示所生成的显示用图像(步骤s106)。
[0072]
接着,解析功能164解析对超声波探头10相对于被检体的运动进行表示的特征量(步骤s108)。接着,判定功能166基于解析出的特征量等判定超声波图像是否稳定(步骤s110)。在判定为超声波图像稳定的情况下,变更多普勒图像的显示状态(步骤s112)。
[0073]
在步骤s112的处理结束后,或者在步骤s110的处理中判定为超声波图像不稳定的情况下,与b模式图像重叠的多普勒图像的显示状态继续。之后,处理电路160判定是否通过输入接口140受理了结束指示(步骤s114)。在判定为未受理结束指示的情况下,返回到步骤s100的处理。另外,在判定为受理了结束指示的情况下,本流程图的处理结束。
[0074]
根据以上说明的至少一个实施方式,具有:取得功能162,对被检体内的扫描区域发送超声波并取得b模式图像和扫描区域中包含的关注区域的多普勒图像,所述b模式图是在被检体内被反射后的反射波的信号强度以亮度的明亮度表现的图像;以及显示控制功能170,显示器150使多普勒图像与由取得功能162取得的b模式图像重叠地显示,显示控制功能170使用基于由取得功能162取得的时间序列的b模式图像以及多普勒图像的至少一方而得到的特征量,变更使显示器150显示的多普勒图像的显示状态,由此能够以适当的显示方式显示穿刺中的超声波图像。
[0075]
另外,根据至少一个实施方式,例如在正在显示超声波图像来支援中心静脉穿刺手术的情况下,在使超声波探头10移动来寻找穿刺对象的血管的阶段,通过与b模式图像重叠地显示多普勒图像,从而使做手术者等易于掌握血管的位置,能够容易地调整超声波探头的位置。而且,在将穿刺针刺入血管的阶段中,多普勒图像不显示或者多普勒图像的透射程度被调整,因此能够在不降低图像所包含的血管内的穿刺针的视觉辨认性的情况下,容易将穿刺针定位于血管的中心位置。根据至少一个实施方式,即使在穿刺中做手术者的双手被堵塞的状态下也能够进行多普勒图像的显示、不显示的切换,因此能够减轻做手术者等的作业负担。
[0076]
另外,本实施方式的处理电路160,也可以基于由输入接口140输入的操作者的操作内容(例如穿刺模式等的动作模式的选择操作),判定超声波诊断装置100中的动作模式,
在第一动作模式(例如穿刺模式)的情况下进行上述的显示控制,如果是第二动作模式(例如穿刺模式以外的模式),则进行不进行上述的显示控制等的控制。由此,能够基于动作模式来变更多普勒图像的显示状态,因此例如在以穿刺以外的用途显示超声波图像的情况下,即使超声波探头10处于静止的状态(即,超声波图像稳定的状态),也能够使多普勒图像重叠显示于b模式图像。因此,能够根据用途以更适当的显示方式显示超声波图像。
[0077]
上述说明的任一实施方式能够如下那样表现。
[0078]
一种超声波诊断装置,具备:
[0079]
存储程序的存储器;以及
[0080]
处理器,
[0081]
所述处理器构成为,通过执行所述程序来进行如下处理:
[0082]
对被检体内的扫描区域发送超声波,并取得b模式图像和所述扫描区域中包含的关注区域的多普勒图像,所述b模式图像是在所述被检体内被反射后的反射波的信号强度以亮度的明亮度来表现的图像,
[0083]
使显示部将所述多普勒图像与所取得的所述b模式图像重叠地显示,
[0084]
使用基于所取得的时间序列的所述b模式图像和所述多普勒图像中的至少一方而得到的特征量,变更使所述显示部显示的所述多普勒图像的显示状态。
[0085]
对本发明的几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,同样包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。
再多了解一些

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