携帯式動物用超音波画像診断装置
【課題】携帯性及び操作性に優れるため、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置を提供すること。
【解決手段】この携帯式動物用超音波画像診断装置１は、超音波プローブ３１、画像処理手段１５、感度特性自動補正手段２１を備えている。超音波プローブ３１は、超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子３２を備える。感度特性自動補正手段２１は、異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加する。この付加により、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。そして、画像処理手段は、感度特性自動補正手段２１により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、超音波画像１９ａを生成する。
【解決手段】この携帯式動物用超音波画像診断装置１は、超音波プローブ３１、画像処理手段１５、感度特性自動補正手段２１を備えている。超音波プローブ３１は、超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子３２を備える。感度特性自動補正手段２１は、異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加する。この付加により、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。そして、画像処理手段は、感度特性自動補正手段２１により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、超音波画像１９ａを生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯式の動物用超音波画像診断装置に係り、特には感度特性の補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療現場においては各種の用途で超音波画像診断装置が使用される（例えば、特許文献１，２参照）。一般的な超音波画像診断装置は、表示装置、操作用スイッチ、画像処理装置などを有する装置本体を備えており、その装置本体には信号伝送ケーブルを介して超音波プローブが接続されている。超音波プローブはパルス駆動される超音波振動子を有している。この超音波振動子は検査対象である人間に超音波を送信した後にその反射波を受信し、取得した反射波信号を信号伝送ケーブルを介して装置本体側に出力するようになっている。装置本体内に設けられた画像処理装置は、反射波信号に基づいて所定の演算をして超音波画像を生成し、この超音波画像を表示装置が表示するようになっている。
【０００３】
ところで、超音波は生体中の伝播経路が長くなるほど減衰が大きくなる。よって、生体の深い位置（即ち体表から遠い部位）で反射した反射波ほど減衰が大きく、微弱になる。そのため、体表近くの組織は画像として鮮明に表示できるものの、深い位置にある臓器は鮮明に表示できなくなるという不都合が生ずる。その一方で、超音波画像の画質向上に対するユーザー側の要求は年々高くなってきており、メーカー側としてもかかる要求を満たすことができる超音波画像診断装置の改良を進めている。このため、超音波画像の深さ位置に応じて反射波信号の信号処理を行って感度を調整する機構などを超音波画像診断装置に装備させることで、上記の不都合を解消させるようにしている。
【０００４】
具体例を挙げると、超音波画像の深さ位置に対する感度調整用の操作部材として、超音波画像診断装置の操作部に複数のスライドスイッチを突設し、これらを適宜操作することで感度を選択可能としたものが従来提案されている。また、スライドスイッチに代わる操作部材としてダイヤルを突設したものも従来提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１９２０３０号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の診断装置は、基本的に人間を対象として診断を行うためのものであるが、牛、豚、馬、犬、猫等の動物を対象として診断を行いたいという要求も近年強まりつつある。しかしながら、現状では動物用に特化した超音波画像診断装置はまだ具体的に実用化されておらず、人間用の超音波画像診断装置をそのまま流用せざるをえなかった。また、このような装置の流用には下記の問題があった。
【０００６】
人間用の超音波画像診断装置は一般的に大型で重く据え置き式であるが、動物用の超音波画像診断装置の場合、例えば動物が飼育されている厩舎内において場所を何度も移動しながら診断を行うことが十分想定される。このため、実用性の高い装置とするためには可般式（携帯式）であることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、スライドスイッチやダイヤル等の操作部材は、比較的大きなスペースを占有するため、装置の小型化が達成しにくく、可般式（携帯式）の装置を実現するうえでマイナス要因となる。従って、このような操作部材を省略することが望まれている。
【０００８】
また、厩舎等の飼育現場において、感度調整用の操作部材をいちいち操作して感度調整を行うことは煩雑であり、これが操作性を低下させる１つの原因となっている。しかも、たとえ感度を最適状態に設定できたとしても、装置本体の外表面にて操作部材が突出しているため、厩舎内での移動の際に操作部材がどこかに当たって設定が狂う可能性がある。勿論、このことは操作性の観点からするとマイナス要因である。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、携帯性及び操作性に優れるため、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を前記反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段とを備え、前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成することを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置をその要旨とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によると、感度特性自動補正手段が感度特性補正データの付加を行って複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする結果、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。それゆえ、好適な画質が得られるにもかかわらず、感度調整用の操作部材を操作する作業が不要になり、従来に比べて操作性が向上する。また、不要になった感度調整用の操作部材を省略することで、装置の小型化が容易となり、携帯に適した大きさの装置を実現しやすくなる。しかも、この構成によると、一旦設定した感度特性に狂いが生じにくく、最適に調整された感度特性を維持することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記感度特性自動補正手段は、深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶する感度特性補正データ記憶手段と、求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データをそれぞれ付加することにより、複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を算出する補正値算出手段と、算出された前記複数の補正平均反射強度値または前記複数の補正平均輝度値を比較し、前記複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する最適補正データ選択手段とを備え、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正することをその要旨とする。
【００１３】
従って、請求項２に記載の発明によると、感度特性補正データ記憶手段が記憶している複数種類の感度特性補正データに基づき、補正値算出手段が複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を候補として算出する。この後、最適補正データ選択手段が最適な１つの感度特性補正データを選択する。そして、感度特性自動補正手段が、反射波信号に当該補正に最適な感度特性補正データを付加することによって、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。
【発明の効果】
【００１４】
以上詳述したように、請求項１，２に記載の発明によると、携帯性及び操作性に優れるため、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態の携帯式動物用超音波画像診断装置１を示す概略正面図である。図２は、当該診断装置１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図３，図４は、当該診断装置１の処理動作を説明するためのフローチャートである。図５は、異なる深さ位置において平均輝度値に差が生じることを示した補正処理前の超音波画像写真である。図６は、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線を描いたグラフである。図７は、複数種類の感度特性補正曲線を示すグラフである。図８は、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線と、補正後平均輝度値曲線とを描いたグラフである。
【００１６】
図１に示されるように、この診断装置１は、大まかにいって、装置本体２と、超音波プローブ３１と、それらを互いに接続する信号伝送ケーブル４１とを備えている。
【００１７】
装置本体２は、操作者が抱え持つことが可能な大きさの金属製または合成樹脂製のケースであって、具体的には縦寸法が約２５ｃｍ〜３０ｃｍ、横寸法が約１５ｃｍ〜２０ｃｍ、厚さ寸法が約５ｃｍ〜７ｃｍの縦長形状を呈している。また、装置本体２の重さは１．５ｋｇ〜２．０ｋｇであって比較的軽量なため、操作者が無理なく運ぶことが可能なものとなっている。
【００１８】
図１に示されるように、装置本体２の前面２ａにおける上半分の領域には、腹部の断層画像（超音波画像１９ａ）を表示するための表示装置１９が配置されている。表示装置１９は、この他にプローブ種類、フォーカス情報、表示深度範囲、時刻などの諸情報を表示するように設定されていてもよい。好適な表示装置１９としては、例えば、ＬＣＤやＣＲＴなどのカラーディスプレイが挙げられる。勿論、カラーディスプレイに代えてモノクロディスプレイを使用することも可能である。装置本体２の前面２ａにおいて表示装置１９の下方領域には、ユーザーからの要求や指示を入力したり、各種パラメータを入力したり、電源をオンオフしたりする際に用いる入力装置１６が配置されている。本実施形態の入力装置１６は、凹凸が殆どないフラットタイプのプッシュスイッチ１６ａを複数個横一列に配置することにより構成されている。なお、同スイッチ１６ａの個数やレイアウトは限定されず、任意に変更することが可能である。
【００１９】
図１，図２に示されるように、この超音波プローブ３１は、操作者が把持しやすい大きさで略Ｔ字状に形成された部材であって、その先端部には超音波振動子３２を複数個直線的に配列してなる振動子群が設けられている。超音波プローブ３１は、その先端部を検査対象Ａ1である動物の腹部に接触させるようにして配置され、この状態で超音波の送受信を行うようになっている。本実施形態の超音波プローブ３１は、リニア式電子走査を行うためのリニアプローブであり、３．５ＭＨｚの超音波を直線状に走査する。なお、リニアプローブに代えて、超音波振動子３２を複数個扇状に配列してなるコンベックスプローブを使用してもよい。コンベックスプローブを用いた場合には、視野の広い画像を得ることができる。
【００２０】
本実施形態の信号伝送ケーブル４１は、超音波プローブ３１と装置本体２との間を接続しており、数十本の電線を可撓性樹脂層で被覆した構造を有している。この信号伝送ケーブル４１は、超音波振動子３２を駆動するためのパルス信号を装置本体２側から超音波プローブ３１側へ伝送したり、超音波振動子３２が取得した反射波信号を超音波プローブ３１側から装置本体２側へ伝送したりする際の経路となる。
【００２１】
図１，図２に示されるように、本実施形態の信号伝送ケーブル４１は、非カールコード部４２，４４及びカールコード部４３の両方を含んで構成されている。メイン非カールコード部４２は、螺旋状に巻かれていない、いわゆるストレートコード状となっていて、超音波プローブ３１から延びるようにその基端部に対して接続されている。メイン非カールコード部４２は、屈曲可能である一方で伸縮不能に形成されている。メイン非カールコード部４２よりも装置本体２に近い側には、メイン非カールコード部４２に連続してカールコード部４３が設けられている。このカールコード部４３は、直径３０ｍｍ程度の螺旋状に巻かれており、それゆえ屈曲可能かつ伸縮可能となっている。カールコード部４３よりも装置本体２に近い側には、カールコード部４３に連続してサブ非カールコード部４４が設けられている。サブ非カールコード部４４は、メイン非カールコード部４２の長さ（本実施形態では約３０ｃｍ）と比べて十分短く、数分の1程度の長さ（本実施形態では約７ｃｍ）となっている。そして、このサブ非カールコード部４４の基端部（つまり信号伝送ケーブル４１の基端部）は、装置本体２の背面上部領域に接続固定されている。
【００２２】
図２に示されるように、装置本体２の内部には図示しない回路基板が収容されており、その回路基板上には、コントローラ１０、パルス発生回路１１、送信回路１２、受信回路１３、信号処理回路１４、画像処理回路１５、メモリ１７、記憶装置１８、感度特性自動補正回路２１が配置されている。また、装置本体２の内部における下部領域には、各回路に電源を供給するための図示しないバッテリが収容されている。
【００２３】
コントローラ１０は、周知の中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成されたマイクロコンピュータであり、メモリ１７を利用して制御プログラムを実行し、本装置全体を統括的に制御する。制御プログラムとしては、各種測定のためのプログラムや断層画像（超音波画像１９ａ）を表示するためのプログラムなどが含まれる。パルス発生回路１１は、コントローラ１０からの制御信号に応答して動作し、所定周期のパルス信号を生成して送信回路１２に出力する。
【００２４】
送信回路１２は、超音波プローブ３１における超音波振動子３２の素子数に対応した複数の遅延回路（図示略）を含んで構成されている。送信回路１２は、パルス発生回路１１から出力されたパルス信号に基づき、各超音波振動子３２に応じて遅延させた駆動パルスを出力する。各駆動パルスの遅延時間は、超音波プローブ３１から出力される超音波が所定の照射点で焦点を結ぶように設定されている。
【００２５】
受信回路１３は、図示しない信号増幅回路、遅延回路、整相加算回路を含む。この受信回路１３では、超音波プローブ３１における各超音波振動子３２で受信された各反射波信号（エコー信号）が増幅されるとともに、受信指向性を考慮した遅延時間が各反射波信号に付加された後、整相加算される。この加算によって、各超音波振動子３２の受信信号の位相差が調整される。
【００２６】
信号処理回路１４は、図示しない対数変換回路、包絡線検波回路、Ａ／Ｄ変換回路などから構成されている。信号処理回路１４における対数変換回路は反射波信号を対数変換し、包絡線検波回路は対数変換回路の出力信号の包絡線を検波する。また、Ａ／Ｄ変換回路は、包絡線検波回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２７】
感度特性自動補正回路２１は、信号処理回路１４と画像処理回路１５との間に設けられていて、画像処理を行う前に前記デジタル信号の処理を行ってあらかじめ感度特性を自動的に補正し、その補正された信号を画像処理回路１５に出力する。特に本実施形態の感度特性自動補正回路２１は、感度特性補正データ記憶回路２２、補正値算出回路２３及び最適補正データ選択回路２４を含んで構成されている。
【００２８】
感度特性補正データ記憶回路２２は、いわゆるＲＡＭのようなメモリであって、深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶しておく役割を果たす。このようなデータとして、本実施形態では図７のグラフに示したような複数種類の感度特性補正曲線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を記憶している。説明の便宜上、このグラフには４種類の曲線が示されているが、感度特性補正データ記憶回路２２には、より多くの曲線を記憶させておくことができる。なお、感度特性補正データ記憶回路２２として割り当てられたメモリには、検査対象Ａ１における異なる深さ位置の平均輝度値を演算で求めた結果（図５の超音波画像、図６のグラフを参照）などが、一時的に記憶されてもよい。同様に、感度特性自動補正回路２１が、例えばＣＰＵを含んで構成されたものである場合には、そのための制御プログラムを記憶させておくこともできる。
【００２９】
補正値算出回路２３は、求められた複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データ（即ち、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４）をそれぞれ付加することにより、複数の補正平均輝度値を算出する役割を果たす。ここで算出される結果は、補正に最適な感度特性補正データを選択する際の判断材料となる。ちなみに、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４は、体表からの深さ（ｃｍ）と感度（倍率）との関係を規定した曲線である（図７参照）。例えば、Ｄ１とＤ４とを比較すると、いずれも深い位置になるほど感度が高くなるように設定されているが、Ｄ４のほうが増感の度合いが大きいことになる。
【００３０】
最適補正データ選択回路２４は、算出された複数の補正平均輝度値を比較し、複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する。具体的には、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４のうちから１つを選択する。
【００３１】
このように補正に最適な感度特性補正データが１つ選択されると、感度特性自動補正回路２１は、デジタル化された反射波信号に当該感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する。
【００３２】
画像処理回路１５は、感度特性自動補正回路２１が出力した補正後のデジタル信号に基づいて、画像処理を行い断層画像（Ｂモード画像）の画像データを生成する。具体的には、画像処理回路１５は、輝度変調処理を行うことで、反射波信号の振幅（信号強度）に応じた輝度の超音波画像データを生成する。画像処理回路１５で生成された超音波画像データは逐次メモリ１７に記憶される。そして、そのメモリ１７に記憶された１フレーム分の超音波画像データに基づいて、断層画像（超音波画像１９ａ）が白黒の濃淡で表示装置１９上にて二次元的に表示される。
【００３３】
記憶装置１８は、例えば磁気ディスク装置や光ディスク装置などであり、その記憶装置１８には制御プログラム及び各種のデータが記憶されている。コントローラ１０は、入力装置１６による指示に従い、プログラムやデータを記憶装置１８からメモリ１７へ転送し、それを逐次実行する。なお、コントローラ１０が実行するプログラムとしては、メモリカード、フレキシブルディスク、光ディスクなどの記憶媒体に記憶されたプログラムや、通信媒体を介してダウンロードしたプログラムでもよく、その実行時には記憶装置１８にインストールして利用する。
【００３４】
次に、この診断装置１の処理動作を図３，図４のフローチャートを用いて説明する。なお、当該処理は、操作者が検査対象Ａ１である動物の検査部位（例えば妊娠診断であれば腹部）に超音波プローブ３１を接触させ、入力装置１６を構成するスタートスイッチを操作したときに開始される。
【００３５】
まず、コントローラ１０は、パルス発生回路１１を動作させ、超音波プローブ３１による超音波の送受信を開始させる（ステップＳ１００）。具体的には、コントローラ１０から出力される制御信号に応答してパルス発生回路１１が動作し、所定周期のパルス信号が送信回路１２に供給される。そして、送信回路１２では、パルス信号に基づいて、各超音波振動子３２に対応した遅延時間を有する駆動パルスが生成され、この駆動パルス信号が信号伝送ケーブル４１を経由して超音波プローブ３１に供給される。これにより、超音波プローブ３１の各超音波振動子３２が振動し、そこで発生した超音波が検査対象に向けて照射される。検査対象内を伝搬する超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる組織境界面などで反射して超音波プローブ３１で受信される。このとき、超音波プローブ３１の各超音波振動子３２によって反射波が電気信号（反射波信号）に変換される。そして、その反射波信号は、信号伝送ケーブル４１を経由して受信回路１３に到達し、そこで増幅等された後、信号処理回路１４に入力される。
【００３６】
次に、反射波信号を受信した信号処理回路１４では、対数変換、包絡線検波、Ａ／Ｄ変換といった所定の信号処理が行われ、デジタル信号に変換された反射波信号が感度特性自動補正回路２１に供給される（ステップＳ１１０）。
【００３７】
次に、感度特性自動補正回路２１では、入力したデジタル信号に対する所定の感度特性自動補正処理を行ってあらかじめ感度特性を補正し、その補正された信号を画像処理回路１５に出力する（ステップＳ１２０）。
【００３８】
具体的には図４のフローチャートに示すような処理が順次実行される。
【００３９】
まず、ステップＳ１２１では、検査対象Ａ１である動物における異なる深さ位置の平均輝度値を、デジタル化された反射波信号に基づいて、それぞれ演算により求める。図５の超音波画像には異なる深さ位置（１〜６ｃｍ）の平均輝度値を演算で求めた値が示されており、浅い位置から順に５８、５６、５２、５０、２０、１２となっている。図６のグラフは、それらの値をプロットして線分で結んだものであって、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線Ｃ１１となっている。
【００４０】
続くステップＳ１２２では、求められた平均輝度値に対し、複数種類の感度特性補正データ（感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４）をそれぞれ付加する（ここでは乗算する）ことにより、複数の補正平均輝度値を算出する。ここでは、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４が４種類あるので、４種類の補正平均輝度値曲線（図示略）が得られることになる。
【００４１】
続くステップＳ１２３では、算出された前記複数の補正平均輝度値曲線を比較する。その際、複数の深さ位置における補正平均輝度値の大小（即ち最大値と最小値との差）を判断要素とする。
【００４２】
そしてステップＳ１２４では、前ステップで行った比較の結果に基づいて、複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する。
【００４３】
続くステップＳ１２５では、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する。図８には、このような処理を経て得られた補正後平均輝度値曲線Ｃ２１が示されている。
【００４４】
次に、画像処理回路１５では、その反射波信号に基づいて、断層画像（超音波画像１９ａ）の超音波画像データを生成するための画像処理が行われる。そして、画像取得手段としてのコントローラ１０は、画像処理回路１５で生成された超音波画像データをメモリ１７に一旦記憶する（ステップＳ１３０）。
【００４５】
次に、コントローラ１０は、超音波画像データを表示装置１９に転送して、断層画像（超音波画像１９ａ）を表示装置１９に表示させ（ステップＳ１４０）、図３の処理を終了する。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４７】
（１）この診断装置１は、操作者が抱え持つことが可能な大きさ、形状、重さであることから、据え置き式ではなく携帯式（ハンディタイプ）となっている。そのため、厩舎等の飼育現場において診断装置１を持って移動するような用途に適したものとなり、このような用途での実用性が向上する。
【００４８】
（２）この診断装置１では、感度特性自動補正回路２１が感度特性補正データの付加を行って複数の平均輝度値の差を小さくする結果、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。それゆえ、超音波画像１９ａについて好適な画質が得られるにもかかわらず、感度調整用の操作部材を操作する作業が不要になり、従来に比べて操作性が向上する。従って、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置１を提供することができる。
【００４９】
（３）また、不要になった感度調整用の操作部材を省略することで、装置の小型化が容易となり、携帯に適した大きさの装置を比較的容易に実現できるようになる。しかも、操作部材を省略した構成によると、一旦設定した感度特性に狂いが生じにくく、最適に調整された感度特性を維持することができる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、深さ位置に関係なく平均輝度値が５０〜６０のレベルになるように、言い換えると全ての平均輝度値が一様になるように、感度特性の補正を行っていた。しかし、感度特性自動補正処理は上記実施形態のようなものに限定されず、任意に変更することが可能である。即ち、全ての平均輝度値を一様にしなくてもよく、操作者が見て感覚的にわかりやすいような態様となるならば、それに合わせて感度特性の補正を行うようにしてもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、信号処理回路１４と画像処理回路１５との間に介在された感度特性自動補正回路２１を用いて感度特性の自動補正を行わせたが、これとは別の回路により同様のことを行わせてもよい。例えば、コントローラ１０中のＣＰＵ、メモリ１７、記憶装置１８などを用いて、同様のことを行うことも一応可能である。ただし、本実施形態の構成のほうが、反射波信号の処理を瞬時に行える点で好ましい。
【００５３】
・上記実施形態に例示した感度特性自動補正手段２１では、検査対象Ａ１における異なる深さ位置の輝度の平均値を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正するようにしていた。この方法に代えて、異なる深さ位置の超音波反射強度を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正するようにしてもよい。
【００５４】
・上記実施形態に例示した感度特性自動補正手段２１では、求められた平均輝度値に対し、複数種類の感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４をそれぞれ乗算することにより、複数の補正平均輝度値を算出するようにしていた。このような補正を行うとともに、平均輝度値に対し感度特性補正データを加算または減算するような補正を併せて行うようにしてもよい。このような補正を行うと、平均輝度値曲線が全体的に図８のグラフのＹ軸方向にオフセットされるため、操作者が見て感覚的にわかりやすい態様を採りやすくなる。
【００５５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５６】
（１）検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号をデジタル化する信号処理手段と、デジタル化された反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、前記信号処理手段と前記画像処理手段との間に介在され、前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値をデジタル化された反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段とを備え、前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成することを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の携帯式動物用超音波画像診断装置を示す概略正面図。
【図２】同診断装置の電気的構成を概略的に示すブロック図。
【図３】同診断装置の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図４】同診断装置の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図５】異なる深さ位置において平均輝度値に差が生じることを示した補正処理前の超音波画像写真。
【図６】深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線を描いたグラフ。
【図７】複数種類の感度特性補正曲線を示すグラフ。
【図８】深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線と、補正後平均輝度値曲線とを描いたグラフ。
【符号の説明】
【００５８】
１…携帯式動物用超音波画像診断装置
１５…画像処理手段としての画像処理回路
１９ａ…超音波画像
２１…感度特性自動補正手段としての感度特性自動補正回路
２２…感度特性補正データ記憶手段としての感度特性補正データ記憶回路
２３…補正値算出手段としての補正値算出回路
２４…最適補正データ選択手段としての最適補正データ選択回路
３１…超音波プローブ
３２…超音波振動子
Ａ１…検査対象である動物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯式の動物用超音波画像診断装置に係り、特には感度特性の補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療現場においては各種の用途で超音波画像診断装置が使用される（例えば、特許文献１，２参照）。一般的な超音波画像診断装置は、表示装置、操作用スイッチ、画像処理装置などを有する装置本体を備えており、その装置本体には信号伝送ケーブルを介して超音波プローブが接続されている。超音波プローブはパルス駆動される超音波振動子を有している。この超音波振動子は検査対象である人間に超音波を送信した後にその反射波を受信し、取得した反射波信号を信号伝送ケーブルを介して装置本体側に出力するようになっている。装置本体内に設けられた画像処理装置は、反射波信号に基づいて所定の演算をして超音波画像を生成し、この超音波画像を表示装置が表示するようになっている。
【０００３】
ところで、超音波は生体中の伝播経路が長くなるほど減衰が大きくなる。よって、生体の深い位置（即ち体表から遠い部位）で反射した反射波ほど減衰が大きく、微弱になる。そのため、体表近くの組織は画像として鮮明に表示できるものの、深い位置にある臓器は鮮明に表示できなくなるという不都合が生ずる。その一方で、超音波画像の画質向上に対するユーザー側の要求は年々高くなってきており、メーカー側としてもかかる要求を満たすことができる超音波画像診断装置の改良を進めている。このため、超音波画像の深さ位置に応じて反射波信号の信号処理を行って感度を調整する機構などを超音波画像診断装置に装備させることで、上記の不都合を解消させるようにしている。
【０００４】
具体例を挙げると、超音波画像の深さ位置に対する感度調整用の操作部材として、超音波画像診断装置の操作部に複数のスライドスイッチを突設し、これらを適宜操作することで感度を選択可能としたものが従来提案されている。また、スライドスイッチに代わる操作部材としてダイヤルを突設したものも従来提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１９２０３０号公報
【特許文献２】特開２０００−１０７１７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この種の診断装置は、基本的に人間を対象として診断を行うためのものであるが、牛、豚、馬、犬、猫等の動物を対象として診断を行いたいという要求も近年強まりつつある。しかしながら、現状では動物用に特化した超音波画像診断装置はまだ具体的に実用化されておらず、人間用の超音波画像診断装置をそのまま流用せざるをえなかった。また、このような装置の流用には下記の問題があった。
【０００６】
人間用の超音波画像診断装置は一般的に大型で重く据え置き式であるが、動物用の超音波画像診断装置の場合、例えば動物が飼育されている厩舎内において場所を何度も移動しながら診断を行うことが十分想定される。このため、実用性の高い装置とするためには可般式（携帯式）であることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、スライドスイッチやダイヤル等の操作部材は、比較的大きなスペースを占有するため、装置の小型化が達成しにくく、可般式（携帯式）の装置を実現するうえでマイナス要因となる。従って、このような操作部材を省略することが望まれている。
【０００８】
また、厩舎等の飼育現場において、感度調整用の操作部材をいちいち操作して感度調整を行うことは煩雑であり、これが操作性を低下させる１つの原因となっている。しかも、たとえ感度を最適状態に設定できたとしても、装置本体の外表面にて操作部材が突出しているため、厩舎内での移動の際に操作部材がどこかに当たって設定が狂う可能性がある。勿論、このことは操作性の観点からするとマイナス要因である。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、携帯性及び操作性に優れるため、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を前記反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段とを備え、前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成することを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置をその要旨とする。
【００１１】
従って、請求項１に記載の発明によると、感度特性自動補正手段が感度特性補正データの付加を行って複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする結果、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。それゆえ、好適な画質が得られるにもかかわらず、感度調整用の操作部材を操作する作業が不要になり、従来に比べて操作性が向上する。また、不要になった感度調整用の操作部材を省略することで、装置の小型化が容易となり、携帯に適した大きさの装置を実現しやすくなる。しかも、この構成によると、一旦設定した感度特性に狂いが生じにくく、最適に調整された感度特性を維持することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記感度特性自動補正手段は、深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶する感度特性補正データ記憶手段と、求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データをそれぞれ付加することにより、複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を算出する補正値算出手段と、算出された前記複数の補正平均反射強度値または前記複数の補正平均輝度値を比較し、前記複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する最適補正データ選択手段とを備え、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正することをその要旨とする。
【００１３】
従って、請求項２に記載の発明によると、感度特性補正データ記憶手段が記憶している複数種類の感度特性補正データに基づき、補正値算出手段が複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を候補として算出する。この後、最適補正データ選択手段が最適な１つの感度特性補正データを選択する。そして、感度特性自動補正手段が、反射波信号に当該補正に最適な感度特性補正データを付加することによって、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。
【発明の効果】
【００１４】
以上詳述したように、請求項１，２に記載の発明によると、携帯性及び操作性に優れるため、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態の携帯式動物用超音波画像診断装置１を示す概略正面図である。図２は、当該診断装置１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。図３，図４は、当該診断装置１の処理動作を説明するためのフローチャートである。図５は、異なる深さ位置において平均輝度値に差が生じることを示した補正処理前の超音波画像写真である。図６は、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線を描いたグラフである。図７は、複数種類の感度特性補正曲線を示すグラフである。図８は、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線と、補正後平均輝度値曲線とを描いたグラフである。
【００１６】
図１に示されるように、この診断装置１は、大まかにいって、装置本体２と、超音波プローブ３１と、それらを互いに接続する信号伝送ケーブル４１とを備えている。
【００１７】
装置本体２は、操作者が抱え持つことが可能な大きさの金属製または合成樹脂製のケースであって、具体的には縦寸法が約２５ｃｍ〜３０ｃｍ、横寸法が約１５ｃｍ〜２０ｃｍ、厚さ寸法が約５ｃｍ〜７ｃｍの縦長形状を呈している。また、装置本体２の重さは１．５ｋｇ〜２．０ｋｇであって比較的軽量なため、操作者が無理なく運ぶことが可能なものとなっている。
【００１８】
図１に示されるように、装置本体２の前面２ａにおける上半分の領域には、腹部の断層画像（超音波画像１９ａ）を表示するための表示装置１９が配置されている。表示装置１９は、この他にプローブ種類、フォーカス情報、表示深度範囲、時刻などの諸情報を表示するように設定されていてもよい。好適な表示装置１９としては、例えば、ＬＣＤやＣＲＴなどのカラーディスプレイが挙げられる。勿論、カラーディスプレイに代えてモノクロディスプレイを使用することも可能である。装置本体２の前面２ａにおいて表示装置１９の下方領域には、ユーザーからの要求や指示を入力したり、各種パラメータを入力したり、電源をオンオフしたりする際に用いる入力装置１６が配置されている。本実施形態の入力装置１６は、凹凸が殆どないフラットタイプのプッシュスイッチ１６ａを複数個横一列に配置することにより構成されている。なお、同スイッチ１６ａの個数やレイアウトは限定されず、任意に変更することが可能である。
【００１９】
図１，図２に示されるように、この超音波プローブ３１は、操作者が把持しやすい大きさで略Ｔ字状に形成された部材であって、その先端部には超音波振動子３２を複数個直線的に配列してなる振動子群が設けられている。超音波プローブ３１は、その先端部を検査対象Ａ1である動物の腹部に接触させるようにして配置され、この状態で超音波の送受信を行うようになっている。本実施形態の超音波プローブ３１は、リニア式電子走査を行うためのリニアプローブであり、３．５ＭＨｚの超音波を直線状に走査する。なお、リニアプローブに代えて、超音波振動子３２を複数個扇状に配列してなるコンベックスプローブを使用してもよい。コンベックスプローブを用いた場合には、視野の広い画像を得ることができる。
【００２０】
本実施形態の信号伝送ケーブル４１は、超音波プローブ３１と装置本体２との間を接続しており、数十本の電線を可撓性樹脂層で被覆した構造を有している。この信号伝送ケーブル４１は、超音波振動子３２を駆動するためのパルス信号を装置本体２側から超音波プローブ３１側へ伝送したり、超音波振動子３２が取得した反射波信号を超音波プローブ３１側から装置本体２側へ伝送したりする際の経路となる。
【００２１】
図１，図２に示されるように、本実施形態の信号伝送ケーブル４１は、非カールコード部４２，４４及びカールコード部４３の両方を含んで構成されている。メイン非カールコード部４２は、螺旋状に巻かれていない、いわゆるストレートコード状となっていて、超音波プローブ３１から延びるようにその基端部に対して接続されている。メイン非カールコード部４２は、屈曲可能である一方で伸縮不能に形成されている。メイン非カールコード部４２よりも装置本体２に近い側には、メイン非カールコード部４２に連続してカールコード部４３が設けられている。このカールコード部４３は、直径３０ｍｍ程度の螺旋状に巻かれており、それゆえ屈曲可能かつ伸縮可能となっている。カールコード部４３よりも装置本体２に近い側には、カールコード部４３に連続してサブ非カールコード部４４が設けられている。サブ非カールコード部４４は、メイン非カールコード部４２の長さ（本実施形態では約３０ｃｍ）と比べて十分短く、数分の1程度の長さ（本実施形態では約７ｃｍ）となっている。そして、このサブ非カールコード部４４の基端部（つまり信号伝送ケーブル４１の基端部）は、装置本体２の背面上部領域に接続固定されている。
【００２２】
図２に示されるように、装置本体２の内部には図示しない回路基板が収容されており、その回路基板上には、コントローラ１０、パルス発生回路１１、送信回路１２、受信回路１３、信号処理回路１４、画像処理回路１５、メモリ１７、記憶装置１８、感度特性自動補正回路２１が配置されている。また、装置本体２の内部における下部領域には、各回路に電源を供給するための図示しないバッテリが収容されている。
【００２３】
コントローラ１０は、周知の中央処理装置（ＣＰＵ）を含んで構成されたマイクロコンピュータであり、メモリ１７を利用して制御プログラムを実行し、本装置全体を統括的に制御する。制御プログラムとしては、各種測定のためのプログラムや断層画像（超音波画像１９ａ）を表示するためのプログラムなどが含まれる。パルス発生回路１１は、コントローラ１０からの制御信号に応答して動作し、所定周期のパルス信号を生成して送信回路１２に出力する。
【００２４】
送信回路１２は、超音波プローブ３１における超音波振動子３２の素子数に対応した複数の遅延回路（図示略）を含んで構成されている。送信回路１２は、パルス発生回路１１から出力されたパルス信号に基づき、各超音波振動子３２に応じて遅延させた駆動パルスを出力する。各駆動パルスの遅延時間は、超音波プローブ３１から出力される超音波が所定の照射点で焦点を結ぶように設定されている。
【００２５】
受信回路１３は、図示しない信号増幅回路、遅延回路、整相加算回路を含む。この受信回路１３では、超音波プローブ３１における各超音波振動子３２で受信された各反射波信号（エコー信号）が増幅されるとともに、受信指向性を考慮した遅延時間が各反射波信号に付加された後、整相加算される。この加算によって、各超音波振動子３２の受信信号の位相差が調整される。
【００２６】
信号処理回路１４は、図示しない対数変換回路、包絡線検波回路、Ａ／Ｄ変換回路などから構成されている。信号処理回路１４における対数変換回路は反射波信号を対数変換し、包絡線検波回路は対数変換回路の出力信号の包絡線を検波する。また、Ａ／Ｄ変換回路は、包絡線検波回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２７】
感度特性自動補正回路２１は、信号処理回路１４と画像処理回路１５との間に設けられていて、画像処理を行う前に前記デジタル信号の処理を行ってあらかじめ感度特性を自動的に補正し、その補正された信号を画像処理回路１５に出力する。特に本実施形態の感度特性自動補正回路２１は、感度特性補正データ記憶回路２２、補正値算出回路２３及び最適補正データ選択回路２４を含んで構成されている。
【００２８】
感度特性補正データ記憶回路２２は、いわゆるＲＡＭのようなメモリであって、深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶しておく役割を果たす。このようなデータとして、本実施形態では図７のグラフに示したような複数種類の感度特性補正曲線Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を記憶している。説明の便宜上、このグラフには４種類の曲線が示されているが、感度特性補正データ記憶回路２２には、より多くの曲線を記憶させておくことができる。なお、感度特性補正データ記憶回路２２として割り当てられたメモリには、検査対象Ａ１における異なる深さ位置の平均輝度値を演算で求めた結果（図５の超音波画像、図６のグラフを参照）などが、一時的に記憶されてもよい。同様に、感度特性自動補正回路２１が、例えばＣＰＵを含んで構成されたものである場合には、そのための制御プログラムを記憶させておくこともできる。
【００２９】
補正値算出回路２３は、求められた複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データ（即ち、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４）をそれぞれ付加することにより、複数の補正平均輝度値を算出する役割を果たす。ここで算出される結果は、補正に最適な感度特性補正データを選択する際の判断材料となる。ちなみに、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４は、体表からの深さ（ｃｍ）と感度（倍率）との関係を規定した曲線である（図７参照）。例えば、Ｄ１とＤ４とを比較すると、いずれも深い位置になるほど感度が高くなるように設定されているが、Ｄ４のほうが増感の度合いが大きいことになる。
【００３０】
最適補正データ選択回路２４は、算出された複数の補正平均輝度値を比較し、複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する。具体的には、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４のうちから１つを選択する。
【００３１】
このように補正に最適な感度特性補正データが１つ選択されると、感度特性自動補正回路２１は、デジタル化された反射波信号に当該感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する。
【００３２】
画像処理回路１５は、感度特性自動補正回路２１が出力した補正後のデジタル信号に基づいて、画像処理を行い断層画像（Ｂモード画像）の画像データを生成する。具体的には、画像処理回路１５は、輝度変調処理を行うことで、反射波信号の振幅（信号強度）に応じた輝度の超音波画像データを生成する。画像処理回路１５で生成された超音波画像データは逐次メモリ１７に記憶される。そして、そのメモリ１７に記憶された１フレーム分の超音波画像データに基づいて、断層画像（超音波画像１９ａ）が白黒の濃淡で表示装置１９上にて二次元的に表示される。
【００３３】
記憶装置１８は、例えば磁気ディスク装置や光ディスク装置などであり、その記憶装置１８には制御プログラム及び各種のデータが記憶されている。コントローラ１０は、入力装置１６による指示に従い、プログラムやデータを記憶装置１８からメモリ１７へ転送し、それを逐次実行する。なお、コントローラ１０が実行するプログラムとしては、メモリカード、フレキシブルディスク、光ディスクなどの記憶媒体に記憶されたプログラムや、通信媒体を介してダウンロードしたプログラムでもよく、その実行時には記憶装置１８にインストールして利用する。
【００３４】
次に、この診断装置１の処理動作を図３，図４のフローチャートを用いて説明する。なお、当該処理は、操作者が検査対象Ａ１である動物の検査部位（例えば妊娠診断であれば腹部）に超音波プローブ３１を接触させ、入力装置１６を構成するスタートスイッチを操作したときに開始される。
【００３５】
まず、コントローラ１０は、パルス発生回路１１を動作させ、超音波プローブ３１による超音波の送受信を開始させる（ステップＳ１００）。具体的には、コントローラ１０から出力される制御信号に応答してパルス発生回路１１が動作し、所定周期のパルス信号が送信回路１２に供給される。そして、送信回路１２では、パルス信号に基づいて、各超音波振動子３２に対応した遅延時間を有する駆動パルスが生成され、この駆動パルス信号が信号伝送ケーブル４１を経由して超音波プローブ３１に供給される。これにより、超音波プローブ３１の各超音波振動子３２が振動し、そこで発生した超音波が検査対象に向けて照射される。検査対象内を伝搬する超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる組織境界面などで反射して超音波プローブ３１で受信される。このとき、超音波プローブ３１の各超音波振動子３２によって反射波が電気信号（反射波信号）に変換される。そして、その反射波信号は、信号伝送ケーブル４１を経由して受信回路１３に到達し、そこで増幅等された後、信号処理回路１４に入力される。
【００３６】
次に、反射波信号を受信した信号処理回路１４では、対数変換、包絡線検波、Ａ／Ｄ変換といった所定の信号処理が行われ、デジタル信号に変換された反射波信号が感度特性自動補正回路２１に供給される（ステップＳ１１０）。
【００３７】
次に、感度特性自動補正回路２１では、入力したデジタル信号に対する所定の感度特性自動補正処理を行ってあらかじめ感度特性を補正し、その補正された信号を画像処理回路１５に出力する（ステップＳ１２０）。
【００３８】
具体的には図４のフローチャートに示すような処理が順次実行される。
【００３９】
まず、ステップＳ１２１では、検査対象Ａ１である動物における異なる深さ位置の平均輝度値を、デジタル化された反射波信号に基づいて、それぞれ演算により求める。図５の超音波画像には異なる深さ位置（１〜６ｃｍ）の平均輝度値を演算で求めた値が示されており、浅い位置から順に５８、５６、５２、５０、２０、１２となっている。図６のグラフは、それらの値をプロットして線分で結んだものであって、深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線Ｃ１１となっている。
【００４０】
続くステップＳ１２２では、求められた平均輝度値に対し、複数種類の感度特性補正データ（感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４）をそれぞれ付加する（ここでは乗算する）ことにより、複数の補正平均輝度値を算出する。ここでは、感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４が４種類あるので、４種類の補正平均輝度値曲線（図示略）が得られることになる。
【００４１】
続くステップＳ１２３では、算出された前記複数の補正平均輝度値曲線を比較する。その際、複数の深さ位置における補正平均輝度値の大小（即ち最大値と最小値との差）を判断要素とする。
【００４２】
そしてステップＳ１２４では、前ステップで行った比較の結果に基づいて、複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する。
【００４３】
続くステップＳ１２５では、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する。図８には、このような処理を経て得られた補正後平均輝度値曲線Ｃ２１が示されている。
【００４４】
次に、画像処理回路１５では、その反射波信号に基づいて、断層画像（超音波画像１９ａ）の超音波画像データを生成するための画像処理が行われる。そして、画像取得手段としてのコントローラ１０は、画像処理回路１５で生成された超音波画像データをメモリ１７に一旦記憶する（ステップＳ１３０）。
【００４５】
次に、コントローラ１０は、超音波画像データを表示装置１９に転送して、断層画像（超音波画像１９ａ）を表示装置１９に表示させ（ステップＳ１４０）、図３の処理を終了する。
【００４６】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００４７】
（１）この診断装置１は、操作者が抱え持つことが可能な大きさ、形状、重さであることから、据え置き式ではなく携帯式（ハンディタイプ）となっている。そのため、厩舎等の飼育現場において診断装置１を持って移動するような用途に適したものとなり、このような用途での実用性が向上する。
【００４８】
（２）この診断装置１では、感度特性自動補正回路２１が感度特性補正データの付加を行って複数の平均輝度値の差を小さくする結果、深さ方向の感度特性が自動的に補正される。それゆえ、超音波画像１９ａについて好適な画質が得られるにもかかわらず、感度調整用の操作部材を操作する作業が不要になり、従来に比べて操作性が向上する。従って、厩舎等の飼育現場において動物を診断する場合に好適な携帯式動物用超音波画像診断装置１を提供することができる。
【００４９】
（３）また、不要になった感度調整用の操作部材を省略することで、装置の小型化が容易となり、携帯に適した大きさの装置を比較的容易に実現できるようになる。しかも、操作部材を省略した構成によると、一旦設定した感度特性に狂いが生じにくく、最適に調整された感度特性を維持することができる。
【００５０】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、深さ位置に関係なく平均輝度値が５０〜６０のレベルになるように、言い換えると全ての平均輝度値が一様になるように、感度特性の補正を行っていた。しかし、感度特性自動補正処理は上記実施形態のようなものに限定されず、任意に変更することが可能である。即ち、全ての平均輝度値を一様にしなくてもよく、操作者が見て感覚的にわかりやすいような態様となるならば、それに合わせて感度特性の補正を行うようにしてもよい。
【００５２】
・上記実施形態では、信号処理回路１４と画像処理回路１５との間に介在された感度特性自動補正回路２１を用いて感度特性の自動補正を行わせたが、これとは別の回路により同様のことを行わせてもよい。例えば、コントローラ１０中のＣＰＵ、メモリ１７、記憶装置１８などを用いて、同様のことを行うことも一応可能である。ただし、本実施形態の構成のほうが、反射波信号の処理を瞬時に行える点で好ましい。
【００５３】
・上記実施形態に例示した感度特性自動補正手段２１では、検査対象Ａ１における異なる深さ位置の輝度の平均値を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正するようにしていた。この方法に代えて、異なる深さ位置の超音波反射強度を反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正するようにしてもよい。
【００５４】
・上記実施形態に例示した感度特性自動補正手段２１では、求められた平均輝度値に対し、複数種類の感度特性補正曲線Ｄ１〜Ｄ４をそれぞれ乗算することにより、複数の補正平均輝度値を算出するようにしていた。このような補正を行うとともに、平均輝度値に対し感度特性補正データを加算または減算するような補正を併せて行うようにしてもよい。このような補正を行うと、平均輝度値曲線が全体的に図８のグラフのＹ軸方向にオフセットされるため、操作者が見て感覚的にわかりやすい態様を採りやすくなる。
【００５５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５６】
（１）検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号をデジタル化する信号処理手段と、デジタル化された反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、前記信号処理手段と前記画像処理手段との間に介在され、前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値をデジタル化された反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段とを備え、前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成することを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の携帯式動物用超音波画像診断装置を示す概略正面図。
【図２】同診断装置の電気的構成を概略的に示すブロック図。
【図３】同診断装置の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図４】同診断装置の処理動作を説明するためのフローチャート。
【図５】異なる深さ位置において平均輝度値に差が生じることを示した補正処理前の超音波画像写真。
【図６】深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線を描いたグラフ。
【図７】複数種類の感度特性補正曲線を示すグラフ。
【図８】深さと平均輝度値との関係を示す補正前平均輝度値曲線と、補正後平均輝度値曲線とを描いたグラフ。
【符号の説明】
【００５８】
１…携帯式動物用超音波画像診断装置
１５…画像処理手段としての画像処理回路
１９ａ…超音波画像
２１…感度特性自動補正手段としての感度特性自動補正回路
２２…感度特性補正データ記憶手段としての感度特性補正データ記憶回路
２３…補正値算出手段としての補正値算出回路
２４…最適補正データ選択手段としての最適補正データ選択回路
３１…超音波プローブ
３２…超音波振動子
Ａ１…検査対象である動物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、
前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、
前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を前記反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段と
を備え、
前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成する
ことを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置。
【請求項２】
前記感度特性自動補正手段は、
深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶する感度特性補正データ記憶手段と、
求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データをそれぞれ付加することにより、複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を算出する補正値算出手段と、
算出された前記複数の補正平均反射強度値または前記複数の補正平均輝度値を比較し、前記複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する最適補正データ選択手段と
を備え、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯式動物用超音波画像診断装置。
【請求項１】
検査対象である動物に超音波を送信してその反射波を受信する超音波振動子を設けた超音波プローブと、
前記超音波プローブが受信した超音波の反射波信号に基づいて演算することにより超音波画像を生成する画像処理手段と、
前記検査対象における異なる深さ位置の超音波反射強度または輝度の平均値を前記反射波信号に基づいてそれぞれ演算により求め、その求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値の差を小さくする感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する感度特性自動補正手段と
を備え、
前記画像処理手段が、前記感度特性自動補正手段により補正された深さ方向の感度特性を考慮した演算を行い、前記超音波画像を生成する
ことを特徴とする携帯式動物用超音波画像診断装置。
【請求項２】
前記感度特性自動補正手段は、
深さに応じて感度を変更した複数種類の感度特性補正データをあらかじめ記憶する感度特性補正データ記憶手段と、
求められた複数の平均反射強度値または複数の平均輝度値に対し、前記複数種類の感度特性補正データをそれぞれ付加することにより、複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値を算出する補正値算出手段と、
算出された前記複数の補正平均反射強度値または前記複数の補正平均輝度値を比較し、前記複数の補正平均反射強度値または複数の補正平均輝度値の差が最も小さくなる１つの感度特性補正データを、補正に最適な感度特性補正データとして選択する最適補正データ選択手段と
を備え、その選択された補正に最適な感度特性補正データを付加することにより、深さ方向の感度特性を自動的に補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の携帯式動物用超音波画像診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２８９５６７（Ｐ２００８−２８９５６７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３６０２７（Ｐ２００７−１３６０２７）
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（０００２４３３６４）本多電子株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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