JP2005095278A - Ultrasonograph - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は超音波診断装置に関し、特にドプラ情報の角度補正に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to angle correction of Doppler information.
最近、生体の三次元空間内から得られた三次元超音波データ(エコーデータ、ドプラデータ)から三次元画像を構築する様々な手法が提案されている。その手法としては、光の透過散乱モデルを基礎とするボリュームレンダリング法が公知である(例えば特許文献1参照)。また様々なボリュームレンダリング法が公知である。更に、三次元空間内の情報を二次元プレーン上にレンダリングする方法として、レイ(視線)に沿って単純積算を行う方法、レイに沿って最大値等を検索する方法、その他の投影法があり、それ以外にも三次元画像形成に当たってはサーフェイス法などが知られている。 Recently, various methods for constructing a three-dimensional image from three-dimensional ultrasonic data (echo data, Doppler data) obtained from a three-dimensional space of a living body have been proposed. As such a technique, a volume rendering method based on a light transmission / scattering model is known (see, for example, Patent Document 1). Various volume rendering methods are also known. Furthermore, there are methods for rendering information in a three-dimensional space on a two-dimensional plane, such as a method for performing simple integration along a ray (line of sight), a method for searching for a maximum value along the ray, and other projection methods. In addition, a surface method or the like is known for three-dimensional image formation.
ところで、三次元空間内においてサンプルゲート(サンプルボリューム)を設定し、そこから得られたドプラ情報を周波数解析し、その結果としてドプラ波形を形成する考え方が下記特許文献2に開示されている。これは通常のドプラ処理を三次元空間内のドプラ情報に適用するものである。
By the way, the following
サンプルゲート内でドプラ情報として観測される血流の速度は、実際には、超音波ビーム方向に沿った速度成分であることが知られている。そこで、二次元の断層画像を表示する従来装置においては、その断層画像上で血流方向をユーザーにより指定させた上で、その血流方向に基づいて血流速度を補正し、これにより補正されたドプラ波形を表示する機能が具備されている。しかし、そのような速度補正の場合であっても、断層画像に相当する走査面上での速度補正に過ぎず、真の血流速度を求めるものではない。なお、上記特許文献1に記載された装置においては速度補正を行う構成について具備されていない。 It is known that the blood flow velocity observed as Doppler information in the sample gate is actually a velocity component along the ultrasonic beam direction. Therefore, in a conventional apparatus that displays a two-dimensional tomographic image, the blood flow direction is corrected on the basis of the blood flow direction after the blood flow direction is designated by the user on the tomographic image. A function of displaying a Doppler waveform is provided. However, even in the case of such speed correction, it is only speed correction on the scanning plane corresponding to the tomographic image, and does not determine the true blood flow speed. Note that the apparatus described in Patent Document 1 does not include a configuration for performing speed correction.
本発明の目的は、正確な血流速度を演算できるようにすることにある。 An object of the present invention is to make it possible to calculate an accurate blood flow velocity.
本発明の他の目的は、血流速度の補正演算に際してユーザーが三次元空間において容易且つ的確に血流方向を指定できるようにすることにある。 Another object of the present invention is to enable a user to easily and accurately specify a blood flow direction in a three-dimensional space when correcting a blood flow velocity.
本発明は、超音波が送受波される三次元空間内にサンプルゲートを設定し、そのサンプルゲート内から得られたドプラ情報に基づいて血流速度を演算する超音波診断装置において、前記サンプルゲートとの関係において三次元血流方向を設定する三次元血流方向設定手段と、前記サンプルゲートを通過するドプラビーム方向と前記三次元血流方向との交差関係に基づいて、三次元角度補正がなされた血流速度を演算する三次元角度補正手段と、を含むことを特徴とする。 The present invention provides an ultrasonic diagnostic apparatus that sets a sample gate in a three-dimensional space in which ultrasonic waves are transmitted and received, and calculates a blood flow velocity based on Doppler information obtained from the sample gate. The three-dimensional blood flow direction setting means for setting the three-dimensional blood flow direction in relation to the three-dimensional blood flow direction, and the three-dimensional angle correction based on the cross relationship between the direction of the Doppler beam passing through the sample gate and the three-dimensional blood flow direction And a three-dimensional angle correction means for calculating the blood flow velocity.
上記構成によれば、三次元血流方向がユーザーによりあるいは自動的に設定されると、その三次元血流方向とドプラビーム方位との交差関係に基づいて、角度補正がなされた血流速度が演算される。よって、実際の血流方向に即して、血流速度に対して三次元的な角度補正を行えるので、血流速度を正確に求めることが可能となる。 According to the above configuration, when the three-dimensional blood flow direction is set by the user or automatically, the blood flow velocity with angle correction is calculated based on the cross relationship between the three-dimensional blood flow direction and the Doppler beam direction. Is done. Therefore, since the three-dimensional angle correction can be performed on the blood flow velocity in accordance with the actual blood flow direction, the blood flow velocity can be accurately obtained.
上記構成においては、サンプルゲートは、一般に、ドプラビーム上に一定サイズをもって設定される。ドプラ情報は、血流の流れを表す情報であり、そのドプラ情報の周波数解析によって血流速度あるいは速度分布が演算される。 In the above configuration, the sample gate is generally set with a certain size on the Doppler beam. The Doppler information is information representing the blood flow, and the blood flow velocity or velocity distribution is calculated by frequency analysis of the Doppler information.
三次元血流方向の設定に当たっては、流れの方向及びその方向での正又は負の向きを特定するものであってもよいし、二次元角度補正の場合と同様に、流れの向きを特定しないで単に正負を問わない方向のみを特定するものであってもよい。例えば、前者の場合にはベクトルで三次元血流方向が表され、後者の場合には単純なラインで三次元血流方向が表される。望ましくは、それらのベクトル又はラインの起点、終点又は中心点がサンプルゲートの基準点(中心点など)に一致する。 In setting the three-dimensional blood flow direction, the flow direction and the positive or negative direction in that direction may be specified, and the flow direction is not specified as in the case of two-dimensional angle correction. It is also possible to specify only the direction regardless of positive or negative. For example, in the former case, the three-dimensional blood flow direction is represented by a vector, and in the latter case, the three-dimensional blood flow direction is represented by a simple line. Preferably, the origin, end point, or center point of the vector or line coincides with the reference point (center point, etc.) of the sample gate.
三次元血流方向は、三次元空間上において直接的に設定されてもよいし、後述するように、任意断層画像上における二次元血流方向の指定によって間接的に設定されてもよい。三次元角度補正は、通常、ドプラ情報に基づいて血流速度が演算された後にその血流速度に対して実行されるが、血流速度の演算前のドプラ情報に対して実行してもよい。 The three-dimensional blood flow direction may be set directly on the three-dimensional space, or may be indirectly set by specifying the two-dimensional blood flow direction on an arbitrary tomographic image, as will be described later. The three-dimensional angle correction is normally performed on the blood flow velocity after the blood flow velocity is calculated based on the Doppler information, but may be performed on the Doppler information before the blood flow velocity is calculated. .
望ましくは、前記三次元空間に対して、前記サンプルゲートとの関係において任意断面をユーザー設定するための任意断面設定手段と、前記任意断面に対応する任意断層画像を形成する任意断層画像形成手段と、を含み、前記三次元血流方向設定手段は、前記任意断層画像上に表示される二次元血流マーカーの向きをユーザー設定させることにより、前記任意断面上における二次元血流方向を指定する手段と、前記任意断面についての座標情報と前記二次元血流方向とに基づいて前記三次元血流方向を演算する手段と、を含む。 Desirably, for the three-dimensional space, an arbitrary cross section setting means for setting an arbitrary cross section in relation to the sample gate, and an arbitrary tomographic image forming means for forming an arbitrary tomographic image corresponding to the arbitrary cross section The three-dimensional blood flow direction setting means designates the two-dimensional blood flow direction on the arbitrary cross section by causing the user to set the direction of the two-dimensional blood flow marker displayed on the arbitrary tomographic image. And means for calculating the three-dimensional blood flow direction based on the coordinate information about the arbitrary cross section and the two-dimensional blood flow direction.
上記構成によれば、まず、任意切断面の設定により二次元血流方向が含まれる二次元平面が決定され、その上で、二次元平面上において二次元血流方向が設定される。このように、面の設定によって次元数を少なくしてから血流方向を指定できるので、迅速で且つ的確に三次元血流方向を設定できる。 According to the above configuration, first, a two-dimensional plane including a two-dimensional blood flow direction is determined by setting an arbitrary cutting plane, and then a two-dimensional blood flow direction is set on the two-dimensional plane. In this way, the direction of blood flow can be specified after reducing the number of dimensions by setting the surface, so that the three-dimensional blood flow direction can be set quickly and accurately.
望ましくは、前記任意断層画像は、組織及び血流が表された二次元組織血流画像である。この構成によれば、組織に加えて血流も観察しながら、任意断面及び血流方向を設定できる。 Preferably, the arbitrary tomographic image is a two-dimensional tissue blood flow image in which tissue and blood flow are represented. According to this configuration, an arbitrary cross section and a blood flow direction can be set while observing blood flow in addition to tissue.
望ましくは、前記三次元空間内において取得された組織データ及び血流データが格納される三次元記憶手段を含み、前記任意断層画像形成手段は、前記三次元記憶手段から前記任意断面に相当する組織データを読み出して白黒の組織断層画像を形成する手段と、前記三次元記憶手段から前記任意断面に相当する血流データを読み出してカラーの血流断層画像を形成する手段と、前記組織断層画像と前記血流断層画像とを合成して、前記二次元組織血流画像としてのカラーフローマッピング画像を形成する手段と、を含む。 Preferably, the apparatus includes a three-dimensional storage unit that stores tissue data and blood flow data acquired in the three-dimensional space, and the arbitrary tomographic image forming unit includes a tissue corresponding to the arbitrary cross section from the three-dimensional storage unit. Means for reading out data to form a black and white tissue tomographic image; means for reading out blood flow data corresponding to the arbitrary cross section from the three-dimensional storage means to form a color blood flow tomographic image; and the tissue tomographic image; Means for combining the blood flow tomographic image and forming a color flow mapping image as the two-dimensional tissue blood flow image.
望ましくは、前記血流断層画像は一定速度以上の高速血流を表した画像である。この構成によれば、乱流が生じている場合などにおいても、流れの主要部あるいは中心部を容易に認識でき、二次元血流方向の設定が容易になる。 Preferably, the blood flow tomographic image is an image representing high-speed blood flow of a certain speed or higher. According to this configuration, even when turbulence occurs, the main part or the center part of the flow can be easily recognized, and the setting of the two-dimensional blood flow direction is facilitated.
望ましくは、前記三次元角度補正手段は、前記ドプラビーム方位と前記三次元血流方向とがなす角度を演算し、その角度に基づいて前記三次元角度補正を実行する。 Preferably, the three-dimensional angle correction means calculates an angle formed by the Doppler beam azimuth and the three-dimensional blood flow direction, and executes the three-dimensional angle correction based on the angle.
望ましくは、前記三次元空間に対して互いに直交する複数の断面をユーザー設定するための手段と、前記複数の断面に対応する複数の断層画像を形成する手段と、前記複数の断面の交差座標に基づいて前記サンプルゲートの基準点を設定する手段と、前記サンプルゲートの基準点と超音波の送受波原点とを結ぶ方向として前記ドプラビーム方位を設定する手段と、を含む。 Preferably, means for setting a plurality of cross sections orthogonal to each other with respect to the three-dimensional space, means for forming a plurality of tomographic images corresponding to the plurality of cross sections, and cross coordinates of the plurality of cross sections. And a means for setting the Doppler beam direction as a direction connecting the reference point of the sample gate and the ultrasonic wave transmission / reception origin.
上記構成によれば、互いに直交する複数の断面の設定によってサンプルゲートの基準点(例えば中心点)を設定できるので簡便である。すなわち、各断面はそれぞれ三次元座標軸上を独立して平行移動するものゆえに、その操作や設定は容易であり、各断面の設定時において互いに直交関係にある複数の断層画像から組織の空間的把握も容易である。なお、角度補正を行わないモードにおいても、サンプルゲートの設定に当たって上記構成を採用することができる。 According to the above configuration, the reference point (for example, the center point) of the sample gate can be set by setting a plurality of cross sections orthogonal to each other, which is convenient. In other words, since each cross-section independently translates on the three-dimensional coordinate axis, its operation and setting are easy, and the spatial grasp of the tissue from multiple tomographic images that are orthogonal to each other at the time of setting each cross-section Is also easy. Even in a mode in which angle correction is not performed, the above-described configuration can be employed in setting the sample gate.
以上説明したように、本発明によれば、正確な血流速度を演算できる。また、本発明によれば、任意断層画像を用いた血流方向の設定により、血流速度の補正演算に際してユーザーが三次元空間において容易且つ的確に血流方向を指定できる。 As described above, according to the present invention, an accurate blood flow velocity can be calculated. Further, according to the present invention, by setting the blood flow direction using an arbitrary tomographic image, the user can easily and accurately specify the blood flow direction in the three-dimensional space when performing the blood flow velocity correction calculation.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof.
3Dプローブ10は、例えば体表面上に当接して用いられるものであり、本実施形態においては3Dプローブ10が2Dアレイ振動子を有している。2Dアレイ振動子は複数の振動素子を二次元的に配列してなるものであり、この2Dアレイ振動子によって超音波ビームが形成され、その超音波ビームは二次元的に走査される。これによって三次元データ取込空間(三次元空間)が形成される。電子走査方式としては、電子セクタ走査などをあげることができる。
The
送受信部12は、送信ビームフォーマー及び受信ビームフォーマーとして機能する。すなわち、複数の振動素子に対して一定の遅延関係をもって複数の送信信号を供給することにより、送信ビームが形成され、また、複数の振動素子から出力される複数の受信信号に対してA/D変換処理及び整相加算処理を実行することにより電子的に受信ビームが形成される。
The transmission /
本実施形態においては、エコーデータ(組織の輝度情報)及びドプラデータ(血流の流れ情報)の両者を三次元空間において取得するために、各ビーム方位ごとにエコーデータ取得用の超音波の送受波と、ドプラデータ取得用の超音波の送受波とが行われている。もちろん、同じ超音波の送受波によってエコーデータ及びドプラデータの両者を同時に得るようにしてもよい。本実施形態においては、さらに、超音波パルスドプラ法にしたがってドプラ波形を形成するために、ユーザーによって設定された特定の方位に対して間欠的にドプラ観測用の超音波ビーム(ドプラビーム)を繰り返し形成する機能も具備している。そのような送受信シーケンスは、後に説明する制御部52によって設定されており、すなわち、送受信部12は制御部52の制御によってその動作を行っている。送受信シーケンスは診断用途や目的などに応じて適宜設定可能である。
In this embodiment, in order to acquire both echo data (tissue luminance information) and Doppler data (blood flow information) in a three-dimensional space, transmission and reception of ultrasonic waves for acquiring echo data for each beam direction. Waves and ultrasonic waves for acquiring Doppler data are transmitted and received. Of course, both echo data and Doppler data may be obtained simultaneously by transmitting and receiving the same ultrasonic wave. In this embodiment, in order to form a Doppler waveform according to the ultrasonic pulse Doppler method, an ultrasonic beam (Doppler beam) for Doppler observation is repeatedly formed intermittently in a specific direction set by the user. It also has a function. Such a transmission / reception sequence is set by a
送受信部12から出力される組織画像形成用の受信信号(組織データ)については、プロセッサ14を介して組織3Dメモリ16上に格納される。プロセッサ14は、検波、対数圧縮、座標変換などの機能を具備している。もちろん、そのような処理を行わないデータを組織3Dメモリ16に格納するようにしてもよい。
A tissue image formation reception signal (tissue data) output from the transmission /
組織3Dメモリ16は、送受波空間としての三次元空間に対応する記憶空間を有している。組織3Dメモリ16のアドレスは三次元空間における座標に対応付けられている。プロセッサ18は、組織3Dメモリ16から読み出される組織データに対して合成演算を行う前に必要なデータ処理を行うモジュールである。上記のプロセッサ14,18は必要に応じて設けられる。
The
送受信部12から出力される血流画像形成用の受信信号(ドプラ情報を含む血流データ)は、プロセッサ20を介して血流3Dメモリ22に格納される。例えば、公知の自己相関法などを用いて、血流画像を形成する場合には、プロセッサ20においては、例えば直交検波、ウォールモーション除去処理、自己相関演算などの信号処理が行われる。これにより、血流3Dメモリ22には、血流データとしての血流平均速度データが格納される。
A blood flow image forming reception signal (blood flow data including Doppler information) output from the transmission /
血流3Dメモリ22は、上記の組織3Dメモリ16と同様に、生体内の三次元空間に対応した記憶空間を有しており、そのアドレスは三次元空間における座標に対応付けられている。
Similar to the
血流3Dメモリ22から読み出される血流データは、プロセッサ24を介して合成演算を実行する合成演算部26へ出力される。プロセッサ24は、血流3Dメモリ22から読み出された血流データに対して合成演算を行う前に必要なデータ処理を行うモジュールであって、必要に応じて設けられる。例えば、組織を白黒で表現し、血流をカラーで表現し、それらを合成して表示する場合においては、プロセッサ18及びプロセッサ24は、それぞれカラーコーディング機能を有し、その場合、プロセッサ18ではエコーデータに対してR,G,Bの輝度をそれぞれ均等に割り当てる処理が実行され、一方、プロセッサ24においては血流の向きに応じて色相(例えばR,B)を割り当てて各色相の輝度を血流の速度の大きさに対応付ける処理を実行する。もちろん、そのようなカラーコーディング処理は一例であって、三次元画像として組織及び血流を容易に認識できる限りにおいて各種の色付け条件を採用することが可能である。
The blood flow data read from the blood
一方、グラフィック生成部28は、制御部52から渡されるグラフィック作成のためのパラメータにしたがって、三次元グラフィックデータ、グラフィック画像などを生成する。ここで、生成された三次元グラフィックデータは、3Dメモリ30に格納されており、この3Dメモリ30は、上述した組織3Dメモリ16及び血流3Dメモリ22と同様の記憶空間を有している。そして、その3Dメモリ30のアドレスは三次元空間における座標に対応付けられている。
On the other hand, the
本実施形態において、三次元グラフィックデータはカラーデータとして構成されており、すなわち各データ要素がRデータ、Bデータ、Gデータによって構成されている。もちろん、グラフィックデータとして単なる輝度データを用いることも可能である。 In the present embodiment, the three-dimensional graphic data is configured as color data, that is, each data element is configured by R data, B data, and G data. Of course, it is also possible to use simple luminance data as graphic data.
合成演算部26においては、三次元空間における各座標ごとに、組織データ、血流データ(血流速度データ)、グラフィックデータの合成演算を実行している。この場合においては、カラーでの合成処理を実現するために、R,G,Bのそれぞれの色ごとに合成演算が行われるのが望ましい。また、組織中において血流が遠近感をもって自然に表現され、かつ血流の裏側に存在する組織が透けて表現されるように、組織データ及び血流データについては一定の重み付けを行うのが望ましい。このような処理によれば、例えば心臓内において心壁を表示しつつその内部に存在する血流を透明感をもって表現することも可能である。また、更にそれらのデータに対してはグラフィックデータが合成されており、例えばサンプルゲートを表す図形やドプラ方位を表すラインなどがグラフィック要素として合成されている。これにより、後述するレンダリングを行って生成される3D画像においては、組織、血流とともに、1又は複数のグラフィック要素が遠近感をもって空間的に表現される。
In the
以上のような合成演算の結果として各座標ごとに得られる合成データは3Dメモリ32に格納される。3Dメモリ32は、上述の3Dメモリ16,22,30と同様の記憶空間を有しており、そのアドレスは三次元空間における座標に対応付けられている。
The composite data obtained for each coordinate as a result of the composite operation as described above is stored in the
レンダリング部34においては、以上のような三次元合成処理がなされたデータに対してレンダリング処理を実行する。具体的には、三次元空間に設定される各レイごとにそのレイ上に存在する各合成データに対して、例えばボリュームレンダリング法に基づくボクセル演算を展開し、その結果として各レイごとに画素値を求めている。この場合において、カラーレンダリングを行うために、レンダリング部34は、R,G,Bのそれぞれについてレンダリング処理を実行している。すなわち、上述した説明から明らかなように、3Dメモリ32上には、合成演算の結果として、各座標ごとにR,G,Bのそれぞれについて合成データが格納されており、すなわち、そのようなデータセットが3Dメモリ32上における各アドレスに格納されている。そして、データセットが読み出されると、それを構成する各合成データがR,G,Bの各色ごとにレンダリング処理される。
In the
レンダリング部34によって演算された画素値すなわちRデータ、Gデータ、Bデータは、表示処理部36に送られており、その表示処理部36上に設けられたフレームメモリには三次元空間を二次元プレーン上に投影したカラーの3D表示画像が構築される。
The pixel values calculated by the
ところで、超音波パルスドプラ法にしたがって、特定のドプラビーム方位に対して繰り返し超音波の送受波がなされると、それにより得られた受信信号がゲート回路42に出力される。ゲート回路42は、ドプラビーム方位上において設定されたサンプルゲート(サンプルボリューム)内に相当する部分信号を抽出し、それをドプラ演算部44に出力している。ドプラ演算部44は、直交検波回路、周波数解析回路(FFTアナライザ)などを有しており、それらにより、入力される信号からドプラ情報(ドプラシフト周波数成分)が抽出され、そのドプラ情報が周波数軸上に展開される。これにより、周波数解析結果として、各周波数(速度)ごとのパワーからなる速度スペクトルが得られる。それを表す血流速度情報は、角度補正部46へ出力されている。
By the way, when ultrasonic waves are repeatedly transmitted and received in a specific Doppler beam direction according to the ultrasonic pulse Doppler method, a reception signal obtained thereby is output to the
この角度補正部46の具体的な処理方式については後に詳述するが、本実施形態においては、角度補正部46が三次元角度補正機能を具備しており、ドプラビーム上において得られた血流速度に対して三次元角度補正を行うことにより、真の血流速度を演算している。すなわち、ドプラ演算部44において血流速度情報としての速度スペクトルが得られた場合、その速度スペクトルの大きさ(振幅)が補正され、あるいはその縦軸スケールが補正される。
Although a specific processing method of the
ドプラ波形形成部48は、三次元角度補正後の血流速度情報に基づいてドプラ波形を形成している。周知のように、ドプラ波形の横軸は時間軸であり、その縦軸は血流速度に相当する。また、その波形における各画素の輝度は各速度におけるパワーの大きさに対応付けられている。そのドプラ波形を表す画像データは表示処理部36へ出力されている。
The Doppler
一方、任意CFM(カラーフローマッピング)画像処理部38は、二次元の白黒組織画像を形成する機能、二次元のカラー血流画像とを形成する機能と、それらの画像を合成してCFM画像を形成する機能と、を有している。この場合において、その画像を形成するための組織データ及び血流データは、三次元空間に対してユーザーにより任意に設定された任意断面上から取得されている。具体的には、制御部52から任意CFM画像処理部38に対して任意断面の座標情報などが渡されると、任意CFM画像処理部38は任意断面に相当する組織データを組織3Dメモリ16から読み出し、また、その任意断面に相当する血流データを血流3Dメモリ22から読み出す。そして、上述したように、それらのデータにしたがって二次元の白黒組織画像及び二次元のカラー血流画像を形成し、それらを合成することにより、任意CFM画像を生成している。その画像データは、表示処理部36へ出力されている。
On the other hand, the arbitrary CFM (color flow mapping)
マルチCFM画像処理部40は、ユーザーによって設定されたトリプレーンに相当する3つの断面に対応する3つのCFM画像を形成する機能を具備している。すなわち、上記の任意CFM画像処理部38と同様に、このマルチCFM画像処理部40は、二次元の白黒組織画像を形成する機能と、二次元のカラー血流画像を形成する機能と、それらの画像を合成してCFM画像を形成する機能と、を具備している。特に、直交三断面に対応する3つのCFM画像が形成、表示されるため、組織の空間的な把握が容易となる。
The multi-CFM
制御部52からマルチCFM画像処理部40に対して各断面の座標情報が渡されると、マルチCFM画像処理部40は、組織3Dメモリ16から各断面に対応する組織データを読み出し、これと同様に、各断面に対応する血流データを血流3Dメモリ22から読み出している。そして、上記のように3つのCFM画像を形成し、それぞれの画像データを表示処理部36へ出力している。
When the coordinate information of each cross section is passed from the
本実施形態において、血流3Dメモリ22と、任意CFM画像処理部38及びマルチCFM画像処理部40との間には、識別処理部41が設けられている。この識別処理部41は、入力される血流データの内で一定速度(閾値)以上の血流に相当する血流データのみを抽出する機能を備えており、すなわち高速血流に相当する血流データだけを任意CFM画像処理部38及びマルチCFM画像処理部40へ渡すことができる。この構成によれば、任意CFM画像処理部38において、カラー血流画像を形成すると、その画像には高速血流のみが表現されることになる。よって、任意CFM画像を観察した場合に組織との関係において高速血流を容易に認識できるので、任意CFM画像上でユーザーによって血流方向の指定を行う場合に、その指定が容易となる。また、マルチCFM画像を構成する各CFM画像においても、高速血流のみが表現されるので、サンプルゲートの設定が容易となる。もちろん、各CFM画像の形成に当たっては全血流データを画像化するようにしてもよい。また、高速血流の輝度を高める処理、高速血流に特別の着色を施す処理などの手法によって高速血流を識別表現するようにしてもよい。
In the present embodiment, an
表示処理部36には、グラフィック生成部28によって生成されたグラフィック画像が供給されており、表示処理部36は、3D表示画像、任意CFM画像、マルチCFM画像、ドプラ波形に対して、必要なグラフィックデータをオーバーレイ処理し、これによって表示画像を構成している。その画像データは表示部50に出力され、表示モードにしたがった表示形態で1又は複数の画像が並べて表示されることになる。なお、表示部50は複数の表示デバイスによって構成されてもよい。
The graphic image generated by the
制御部52は、図1に示す各構成の動作制御を行っており、その制御部52には操作パネル54が出力されている。その操作パネル54は、トラックボールやキーボードを含んでおり、ユーザーにより、マルチCFM画像に対応する3つの断面の座標を指定することが可能であり、また、任意CFM画像に対応する任意断面の座標(特に姿勢)を指定することが可能である。本実施形態においては、後に説明するように、トリプレーンに相当する3つの断面の各位置を適宜調整することにより、その3つの断面の交差関係、具体的には、交点の座標としてサンプルゲート中心位置が指定されている。そして、そのようなサンプルゲート中心位置が設定されると、制御部52の制御の下、送受信部12は、そのサンプルゲート中心点を通過する方位としてドプラビーム方向を設定する。
The
また、後に説明するように、サンプルゲート中心点を含む面として任意断面をユーザーにより自在に設定することが可能であり、本実施形態においては、特に、任意CFM画像を観察しながら、実際の血流方向が任意断面に含まれるように当該任意断面の三次元位置及び姿勢をユーザーによって設定することが可能である。そして、一旦任意断面が設定されると、それに対応する任意CFM画像上において、画像内容との関係から実際の血流方向がマーカーなどを用いてユーザーにより指定される。そのような実際の血流方向の指定がなされると、任意断面の座標情報及び任意断面上の血流方向などから、三次元角度補正にあたって必要な補正角度が自動的に演算されている。その補正角度はドプラビーム方位と実際の血流方向とがなす角度に相当するものである。 Further, as will be described later, an arbitrary cross section can be freely set by the user as a plane including the sample gate center point. In this embodiment, the actual blood is observed while observing an arbitrary CFM image. The three-dimensional position and posture of the arbitrary cross section can be set by the user so that the flow direction is included in the arbitrary cross section. Once an arbitrary cross section is set, the actual blood flow direction is designated by the user using a marker or the like on the corresponding arbitrary CFM image in relation to the image content. When such an actual blood flow direction is designated, a correction angle necessary for three-dimensional angle correction is automatically calculated from the coordinate information of the arbitrary cross section and the blood flow direction on the arbitrary cross section. The correction angle corresponds to an angle formed by the Doppler beam azimuth and the actual blood flow direction.
図2には、三次元空間60が示されている。3Dプローブ10によって形成される超音波ビームを二次元的に電子セクタ走査すると、図2に示されるような角錐形状をもった三次元空間60を形成することができる。この図2に示す例では、その三次元空間の内部に表示対象空間62が設定されており、実際の3Dメモリへのデータの格納にあたってはその表示対象空間62内に相当するデータだけが3Dメモリに格納されている。しかしながら、三次元空間60の全体について3Dメモリに対してデータを格納してもよい。
A three-
図2に示す例では、心臓が診断対象とされており、その心臓の内膜面64が表されている。またその内膜面64には弁66が存在し、弁66は開口68を有している。この弁66の機能を診断する場合などにおいては、弁を通過する血流に対して超音波ドプラ法にしたがった診断がなされるが、その場合においては符号70で示されるようなドプラビームが形成される。すなわち、例えば、開口68を通過し且つその近傍においてフォーカスが形成されるような超音波ビームが繰り返し形成される。符号72はドプラゲート中心位置を示しており、図2には示されていないが、そのドプラゲート中心位置72を中心あるいは基準としてドプラビーム方位に所定のゲート長幅を持ったサンプルゲートが設定される。この場合において、サンプルゲート長についてはユーザーによって可変設定することが可能である。
In the example illustrated in FIG. 2, the heart is a diagnosis target, and the intimal surface 64 of the heart is represented. A valve 66 is present on the inner membrane surface 64, and the valve 66 has an opening 68. In the case of diagnosing the function of the valve 66, the blood flow passing through the valve is diagnosed according to the ultrasonic Doppler method. In this case, a Doppler beam as indicated by
図3には、マルチCFM画像と3D表示画像との組合せ表示例が示されている。すなわち、表示部50の画面上には3つのCFM画像74,76,78及び1つ3D表示画像80が同時表示され、それらを用いて組織構造や血流の様子を総合的に観察することができ、また、そのような3つのCFM画像74,76,78などを観察しながらサンプルゲート中心位置を設定することができる。
FIG. 3 shows a combination display example of a multi-CFM image and a 3D display image. That is, three
マルチCFM画像は、図3に示す例において、上方から見たCFM画像74と、側方から見たCFM画像76と、正面から見たCFM画像78とで構成されている。ちなみに、各画像に対応する断面は、三次元空間内において直交しており、かかる表示形態はトリプレーン表示と称される。各CFM画像74,76,78にはそれぞれサンプルゲート中心位置82がマーカー表現されており、またそのサンプルゲート中心位置82を通過する補助ライン84が示されている。そのような補助ライン84は、サンプルゲート中心位置82の三次元座標を特定すると同時に、ある断面から見た他の断面の交差位置を表している。
In the example illustrated in FIG. 3, the multi-CFM image includes a
3D表示画像80は、上述したレンダリング処理によって形成されたものであり、図3に示す例では組織が表されているが、上述したように組織と同時に血流をカラー表現するようにしてもよい。
The
3D表示画像80は、組織(あるいは血流)に相当する画像部分80Aと、グラフィックに相当する部分80Bとを有している。この例では、図2に概念的に示したように、心臓の弁付近の構造が表されている。また、その弁の開口との関係においてサンプルゲートを表すゲートマーカー96が筒状の図形で表され、またドプラビーム方位を表す方位マーカー98がラインとして表されている。また、ゲートマーカ96と共に、その中心値を表すマーカー100が表されている。
The
符号90は、上方から見たCFM画像74に対応するプレーンを表すマーカーであり、符号92は、側方から見たCFM画像に対応するプレーンを表すマーカーであり、符号94は正面から見たCFM画像78に対応するプレーンを表すマーカーである。また、各プレーンの交差部分を表す補助ライン102が描かれており、そのような補助ライン102はサンプルゲートの中心位置100の三次元座標を表現するものでもある。
例えば、超音波ドプラ法が適用される前提としてサンプルゲートを設定する段階においては、図3に示すようなトリプレーン+3D表示モードが採用され、ユーザーによってトリプレーンを構成する各断面の位置を各軸上においてシフトさせることにより、サンプルゲートの中心位置を迅速かつ容易に設定することが可能である。また、その設定された様子を3D表示画像80として観察することも可能である。
For example, in the stage of setting the sample gate as a premise that the ultrasonic Doppler method is applied, the triplane + 3D display mode as shown in FIG. 3 is adopted, and the position of each cross section constituting the triplane is set by the user on each axis. By shifting upward, the center position of the sample gate can be set quickly and easily. It is also possible to observe the set state as a
ちなみに、本実施形態においては合成演算がなされた後にレンダリング処理が実行されているため、組織との関係で空間的に違和感なく各グラフィック要素を表現することができ、特に奥行き感をもってサンプルゲートなどを観察できるという利点がある。 By the way, in this embodiment, since the rendering process is executed after the composition operation is performed, each graphic element can be expressed spatially without a sense of incongruity in relation to the organization. There is an advantage that it can be observed.
トリプレーンを構成する各断面の位置の設定が完了すると、それらの断面の交点としてサンプルゲート中心位置が自動的に認識され、当該サンプルゲート中心位置を通過する方位としてドプラビーム方位が自動的に設定される。そして、そのドプラビーム方位に対して一定の送受信シーケンスにしたがって超音波の送受波が繰り返しなされることになる。 When the setting of the position of each cross section constituting the triplane is completed, the sample gate center position is automatically recognized as the intersection of the cross sections, and the Doppler beam azimuth is automatically set as the direction passing through the sample gate center position. The Then, ultrasonic waves are repeatedly transmitted and received in accordance with a fixed transmission / reception sequence with respect to the Doppler beam direction.
その場合においてユーザーにより設定されたあるいはデフォルトとして設定されたゲート長にしたがって、サンプルゲート中心位置を基準としてサンプルゲートが設定され、そのサンプルゲート内のドプラ情報が観測されることになる。その際、三次元角度補正を行う場合には、以下に説明する表示モードを用いて三次元血流方向を直接的あるいは間接的にユーザーにより指定させるプロセスが実行される。 In this case, according to the gate length set by the user or set as a default, the sample gate is set with reference to the center position of the sample gate, and Doppler information in the sample gate is observed. At this time, when performing three-dimensional angle correction, a process of directly or indirectly designating a three-dimensional blood flow direction by a user using a display mode described below is executed.
図4には、任意CFM画像110、図3に示した3D表示画像80、及び、ドプラ波形122の組合せ表示例が示されている。すなわち、表示部50の表示画面上にはこのような3つの画像が組み合わされて同時に表示される。
FIG. 4 shows a combination display example of the
任意CFM画像110は、上述したように、任意切断面上から得られた組織データ及び血流データに基づいて形成される二次元組織画像及び二次元血流画像を合成した画像であり、本実施形態においては、特に高速血流のみがカラー表現されている。符号112は弁付近の組織の断面を示しており、符号114は高速血流を表している。実際には、この高速血流は所定のカラーコーディング条件にしたがって表現されるものである。
The
符号116は、サンプルゲート中心位置を表すマーカーであり、そのマーカー116を通過するように縦横方向に補助ライン118が表されている。
ユーザーは、このような任意CFM画像110を観察しながら、操作パネル54を利用して任意断面の位置を自在に設定することができ、そのような過程の中でCFM画像上に実際の血流方向が含まれるように任意断面の角度などを適宜調整する。
While observing the
そして、望ましい姿勢で任意断面が設定された段階において、任意CFM画像110上にラインあるいは矢印として補正用のマーカー(補正ライン)120を登場させ、そのマーカーの向きを血流方向に合わせる操作を行う。このような行為により、装置側においては、任意切断面の座標情報とマーカーの回転角度から、後に詳述するように三次元角度補正を行うための角度情報を得ることが可能となる。
Then, when an arbitrary cross section is set in a desired posture, a correction marker (correction line) 120 appears on the
上記のような任意CFM画像110の表示及びその操作に際して3D表示画像80の内容もリアルタイムで変更されている。この三次元表示画像80は、このモードにおいては、任意断面に相当するプレーンを表すマーカー104を含んでいる。なお、ゲートマーカー96及び方位マーカー98も表示されており、更に補助ライン106,108も表示されている。それらの補助ラインはサンプルゲート中心位置を表すマーカー100を交差点とする直交ラインである。
The contents of the
以上のような操作によって三次元角度補正がなされると、ドプラ波形122上における縦軸のスケールは正しい表示となり、すなわち、血流速度を正確に観測することが可能となる。
When the three-dimensional angle correction is performed by the above operation, the scale of the vertical axis on the
ちなみに、サンプルゲート中心位置が設定される段階においては、組織データのみに基づいてトリプレーン表示及び3D表示画像の形成を行うようにし、引き続いて任意CFM画像を用いて実際の血流方向の指定を行う場合には、ドプラ情報を取得するための送受信を併せて行って図4に示したような表示態様を形成するようにしてもよい。さらに、ドプラ波形を観測する場合においては、今まで形成した画像をフリーズし、ドプラビーム方位について繰り返し超音波の送受信を行ってドプラ波形を形成するようにしてもよい。 By the way, at the stage where the center position of the sample gate is set, the triplane display and 3D display image are formed based only on the tissue data, and subsequently the actual blood flow direction is designated using an arbitrary CFM image. When performing, the transmission and reception for acquiring Doppler information may be performed together to form the display mode as shown in FIG. Further, when observing the Doppler waveform, the image formed so far may be frozen, and the Doppler waveform may be formed by repeatedly transmitting and receiving ultrasonic waves in the Doppler beam direction.
さらに、組織3Dメモリ16及び血流3Dメモリ22として大容量の記憶装置を設け、一定時間に渡るデータを全てそこに格納し、その記憶装置から読み出されたデータに基づいて上述した各種の画像を形成するようにしてもよい。そして、記憶されたデータに基づいて必要な設定が完了した後に、ドプラ波形の観測を行うようにしてもよい。
Furthermore, a large-capacity storage device is provided as the
図4には、図1に示した装置の動作における主要なステップがフローチャートとして示されている。 FIG. 4 is a flowchart showing the main steps in the operation of the apparatus shown in FIG.
S101では、上述したトリプレーン表示すなわちマルチCFM画像の表示機能を用いてサンプルゲートの中心位置が設定される。もちろん、三次元空間内において直接的に座標を指定することによってサンプルゲートの中心位置を設定するようにしてもよい。あるいは、サンプルゲートを先行して設定し、そのサンプルゲートに対してドプラビーム方位を定めるようにしてもよい。 In S101, the center position of the sample gate is set using the above-described tri-plane display, that is, the display function of the multi-CFM image. Of course, the center position of the sample gate may be set by designating coordinates directly in the three-dimensional space. Alternatively, the sample gate may be set in advance, and the Doppler beam direction may be determined with respect to the sample gate.
S102においては、サンプルゲート中心点を通る任意断面すなわち任意プレーンの姿勢を設定し、その場合に、任意断面に相当する任意CFM画像を観察しながら、任意断面上に実際の血流方向(中心的な流れ)が含まれるようにする。任意断面は上述したように、サンプルゲート中心点を含むものであり、例えば、そのような中心点を基準として定義される三軸空間上において、各軸回りの角度を指定することにより、任意プレーンの角度を自在に設定することが可能である。 In S102, the posture of an arbitrary cross section passing through the sample gate center point, that is, an arbitrary plane is set. In this case, an actual blood flow direction (central) is observed on the arbitrary cross section while observing an arbitrary CFM image corresponding to the arbitrary cross section. To be included. As described above, the arbitrary cross section includes the center point of the sample gate. For example, the arbitrary plane can be specified by specifying an angle around each axis on a three-axis space defined with reference to such a center point. It is possible to freely set the angle.
S103では、ユーザーに任意CFM画像上において補正ラインの方向を設定させることにより実際の血流方向の指定を行わせる。 In S103, the user is caused to specify the actual blood flow direction by setting the direction of the correction line on the arbitrary CFM image.
S104では、以上において設定された任意断面の姿勢や補正ラインの回転角度などから血流速度の補正演算が実行される。ちなみに、実際の血流方向の指定を三次元空間内においてユーザーにより直接的に行わせることも可能であるが、一般にそのような設定は困難であるため、上記のように、面の設定とその面上での向きの設定とを分離して行うのが望ましい。 In S104, the blood flow velocity correction calculation is executed from the posture of the arbitrary cross section set as described above, the rotation angle of the correction line, and the like. By the way, although it is possible to specify the actual blood flow direction directly by the user in the three-dimensional space, since such setting is generally difficult, as described above, the surface setting and its It is desirable to separate the setting of the orientation on the surface.
次に、図6及び図7を用いて、三次元角度補正について説明する。超音波ドプラ法によって観測される血流速度は、実際の血流速度ではなく、超音波ビームに沿った方向の速度成分である。従来の超音波診断装置の中には、二次元の断層画像上でユーザー指定された補正方向に基づいて血流速度の補正を行う機能を具備するものがあるが、そのような角度補正は二次元的なものに過ぎず、実際の血流速度を求めるものではない。本実施形態の装置によれば、観測された血流速度を三次元的に補正することができ、すなわち真の血流速度を演算することができる。以下、これについて具体的に説明する。 Next, the three-dimensional angle correction will be described with reference to FIGS. The blood flow velocity observed by the ultrasonic Doppler method is not an actual blood flow velocity but a velocity component in a direction along the ultrasonic beam. Some conventional ultrasonic diagnostic apparatuses have a function of correcting blood flow velocity based on a correction direction designated by a user on a two-dimensional tomographic image. It is only dimensional and does not determine the actual blood flow velocity. According to the apparatus of the present embodiment, the observed blood flow velocity can be corrected three-dimensionally, that is, the true blood flow velocity can be calculated. This will be specifically described below.
図6には、三次元絶対空間及び三次元相対空間が示されている。この例では、三次元絶対空間はデータ取込空間に相当し、x,y,zの直交座標系によって定義される。三次元相対空間は、サンプルゲートを通過するドプラビーム方向をY方向として再定義される三次元空間であり、そのY方向に直交する2つの方向がそれぞれX方向、Z方向として定義されている。各空間は極座標によって定義されてもよい。 FIG. 6 shows a three-dimensional absolute space and a three-dimensional relative space. In this example, the three-dimensional absolute space corresponds to a data capture space and is defined by an x, y, z orthogonal coordinate system. The three-dimensional relative space is a three-dimensional space that is redefined with the direction of the Doppler beam passing through the sample gate as the Y direction, and two directions orthogonal to the Y direction are defined as the X direction and the Z direction, respectively. Each space may be defined by polar coordinates.
図6において、ベクトルVは実際の血流速度ベクトルを表しており、ベクトルvはドプラビーム上において観測される見掛け上の血流速度ベクトル(ベクトルVをY軸上に投影した血流速度成分)を表している。それらの間の交差角度がγで表されている。ちなみに、αは角度γをYZ平面上で観察した場合の角度成分を示し、βは角度γをYX平面上で観察した場合の角度成分を示している。Sは送受波原点である。 In FIG. 6, a vector V represents an actual blood flow velocity vector, and a vector v represents an apparent blood flow velocity vector observed on the Doppler beam (a blood flow velocity component obtained by projecting the vector V on the Y axis). Represents. The crossing angle between them is represented by γ. Incidentally, α indicates an angle component when the angle γ is observed on the YZ plane, and β indicates an angle component when the angle γ is observed on the YX plane. S is a transmission / reception origin.
以上のような座標系において、ユーザーによって直接的に又は間接的に実際の血流方向(図示の例では、Bの位置、あるいは、AとBを結ぶライン)が指定されれば、以下のような三次元角度補正を行うことが可能となる。なお、Aはサンプルゲート中心位置を示し、Bはそのサンプルゲート中心位置Aとの関係において血流方向を示すラインが通過する代表点を示す(Aから見て流れの前方又は後方に存在する)。この場合、AとBとの間の距離は任意に定めることができる。 In the coordinate system as described above, if the actual blood flow direction (in the illustrated example, the position of B or a line connecting A and B) is specified directly or indirectly by the user, the following is performed. 3D angle correction can be performed. In addition, A shows a sample gate center position, B shows the representative point through which the line which shows a blood flow direction in relation to the sample gate center position A passes (it exists in the front or back of a flow seeing from A). . In this case, the distance between A and B can be arbitrarily determined.
図7に示されるように、A,B,Sの各点に対して原点から伸びる位置ベクトルをそれぞれベクトルA,ベクトルB,ベクトルSと表すものとする。求めたい角度γは、点Sから点AまでのベクトルSAと、点Bから点AまでのベクトルBAとの外積を用いて以下のように演算することができる。 As shown in FIG. 7, position vectors extending from the origin with respect to points A, B, and S are represented as vector A, vector B, and vector S, respectively. The desired angle γ can be calculated as follows using the outer product of the vector SA from the point S to the point A and the vector BA from the point B to the point A.
以上の説明から明らかなように、ユーザーにより実際の血流方向(つまり補正ライン)を何らかの形式で指定させることにより、その指定された血流方向とドプラビーム方向との間の角度γが計算でき、その角度γと観測された血流速度vとから、V=v/cosγの計算により、実際の血流速度Vを演算することが可能となる。 As is clear from the above explanation, by allowing the user to specify the actual blood flow direction (that is, the correction line) in some form, the angle γ between the specified blood flow direction and the Doppler beam direction can be calculated. From the angle γ and the observed blood flow velocity v, the actual blood flow velocity V can be calculated by calculating V = v / cos γ.
上記の三次元角度補正の演算は、図1に示した角度補正部46が実行している。三次元角度補正は、ドプラ波形の縦軸(速度)スケールの変更により実現してもよい。また、上記の説明では三次元角度補正の方法の一例を示したが、他の演算方法を用いてもよい。
The calculation of the above three-dimensional angle correction is executed by the
本実施形態において、上述した任意断面は、サンプルゲート中心位置Aを含む面として定義される。その任意断面の姿勢(例えば、3軸回りの回転角度で特定される)がユーザーによって可変設定される。その場合、任意断面に相当するCFM画像を観察することによって、血流の流れの様子あるいは組織構造から、実際の血流方向を認識でき、その実際の血流方向が任意断面に含まれるように、その任意断面の姿勢がユーザーによって調整される。この場合、高速血流の範囲あるいは長さが最も大きくなるようにその姿勢を調整するのが望ましい。任意断面の設定後、その任意断面に相当するCFM画像を参照することによって、任意断面上において実際の血流方向に合致するように補正ラインが指定される。 In the present embodiment, the above-described arbitrary cross section is defined as a plane including the sample gate center position A. The posture of the arbitrary cross section (for example, specified by a rotation angle around three axes) is variably set by the user. In that case, by observing the CFM image corresponding to the arbitrary cross section, the actual blood flow direction can be recognized from the state of the blood flow or the tissue structure so that the actual blood flow direction is included in the arbitrary cross section. The posture of the arbitrary cross section is adjusted by the user. In this case, it is desirable to adjust the posture so that the range or length of the high-speed blood flow is maximized. After the arbitrary cross section is set, the correction line is designated so as to match the actual blood flow direction on the arbitrary cross section by referring to the CFM image corresponding to the arbitrary cross section.
サンプルゲート中心位置Aの三次元座標(xa、ya、za)は既に特定され、送受波原点の三次元座標(xs、ys、zs)は既知である。補正ラインの長さは固定値であるので、サンプルゲート中心位置Aとの関係において補正ラインを定義するための代表点Bの三次元座標(xb、yb、zb)は、ドプラビーム方位を基準とした任意断面の座標情報と、任意断面上の補正ラインの回転角度とから求めることが可能である。そこで、上述の計算式を実行すれば角度γを求めることが可能であり、それを用いて三次元角度補正を行える。なお、ドプラビーム方位を基準とした任意断面の座標情報と、任意断面上の補正ラインの角度とから、テーブルなどを利用して直接的に角度γが求められるように構成するのが望ましい。 The three-dimensional coordinates (xa, ya, za) of the sample gate center position A are already specified, and the three-dimensional coordinates (xs, ys, zs) of the transmission / reception origin are known. Since the length of the correction line is a fixed value, the three-dimensional coordinates (xb, yb, zb) of the representative point B for defining the correction line in relation to the sample gate center position A are based on the Doppler beam direction. It can be obtained from the coordinate information of the arbitrary cross section and the rotation angle of the correction line on the arbitrary cross section. Therefore, if the above calculation formula is executed, the angle γ can be obtained, and the three-dimensional angle correction can be performed using the angle γ. In addition, it is desirable that the angle γ is directly obtained by using a table or the like from the coordinate information of the arbitrary cross section based on the Doppler beam direction and the angle of the correction line on the arbitrary cross section.
上述した実施形態においては、組織と血流とが合成表現されていたが、三次元画像あるいは二次元画像の構築にあたって両者の内の少なくとも一方の表現すれば、上述した本実施形態固有の設定方法を実現することが可能である。一方、組織と血流とを同時に表現することにより組織の構造及び血流の流れの様子を把握しつつより正確に実際の血流方法を指定できるという利点がある。また、ボリュームレートが問題になる場合には、1送信あたり複数本の受信ビームを形成するようにしてもよい。例えば、1回の送信に対して16本の受信ビームを同時形成すれば、運動する臓器としての心臓についてもリアルタイムで観測することが可能となる。また、超音波ビームの走査範囲を狭い範囲内に限定すれば、よりボリュームレートを上げることも可能であり、エコーデータ取得用のビーム走査範囲と血流データを得るためのビーム走査範囲とを異ならせることも可能である。 In the embodiment described above, the tissue and the blood flow are combined and expressed. However, if at least one of the two is expressed in constructing the three-dimensional image or the two-dimensional image, the setting method unique to the present embodiment described above. Can be realized. On the other hand, there is an advantage that the actual blood flow method can be specified more accurately while grasping the structure of the tissue and the state of the blood flow by simultaneously expressing the tissue and the blood flow. When the volume rate becomes a problem, a plurality of reception beams may be formed per transmission. For example, if 16 reception beams are simultaneously formed for one transmission, the heart as a moving organ can be observed in real time. In addition, if the scanning range of the ultrasonic beam is limited to a narrow range, the volume rate can be increased, and the beam scanning range for obtaining echo data is different from the beam scanning range for obtaining blood flow data. It is also possible to
10 3Dプローブ、12 送受信部、16 組織3Dメモリ、22 血流3Dメモリ、26 合成演算部、28 グラフィック生成部、30 3Dメモリ、34 レンダリング部、36 表示処理部、38 任意CFM画像処理部、40 マルチCFM画像処理部、41 抽出処理部、44 ドプラ演算部、46 角度補正部。 10 3D probe, 12 transmitting / receiving unit, 16 tissue 3D memory, 22 blood flow 3D memory, 26 synthesis calculation unit, 28 graphic generation unit, 30 3D memory, 34 rendering unit, 36 display processing unit, 38 arbitrary CFM image processing unit, 40 Multi-CFM image processing unit, 41 extraction processing unit, 44 Doppler calculation unit, 46 angle correction unit.
Claims (7)
前記サンプルゲートとの関係において三次元血流方向を設定する三次元血流方向設定手段と、
前記サンプルゲートを通過するドプラビーム方向と前記三次元血流方向との交差関係に基づいて、三次元角度補正がなされた血流速度を演算する三次元角度補正手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 In an ultrasonic diagnostic apparatus that sets a sample gate in a three-dimensional space where ultrasonic waves are transmitted and received and calculates a blood flow velocity based on Doppler information obtained from the sample gate,
Three-dimensional blood flow direction setting means for setting a three-dimensional blood flow direction in relation to the sample gate;
Three-dimensional angle correction means for calculating a blood flow velocity subjected to three-dimensional angle correction based on the cross relationship between the Doppler beam direction passing through the sample gate and the three-dimensional blood flow direction;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記三次元空間に対して、前記サンプルゲートとの関係において任意断面をユーザー設定するための任意断面設定手段と、
前記任意断面に対応する任意断層画像を形成する任意断層画像形成手段と、
を含み、
前記三次元血流方向設定手段は、
前記任意断層画像上に表示される二次元血流マーカーの向きをユーザー設定させることにより、前記任意断面上における二次元血流方向を指定する手段と、
前記任意断面についての座標情報と前記二次元血流方向とに基づいて前記三次元血流方向を演算する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
Arbitrary section setting means for setting an arbitrary section in relation to the sample gate for the three-dimensional space,
Arbitrary tomographic image forming means for forming an arbitrary tomographic image corresponding to the arbitrary cross section;
Including
The three-dimensional blood flow direction setting means includes
Means for designating a two-dimensional blood flow direction on the arbitrary cross-section by allowing a user to set a direction of a two-dimensional blood flow marker displayed on the arbitrary tomographic image;
Means for calculating the three-dimensional blood flow direction based on the coordinate information about the arbitrary cross section and the two-dimensional blood flow direction;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記任意断層画像は、組織及び血流が表された二次元組織血流画像であることを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 2.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the arbitrary tomographic image is a two-dimensional tissue blood flow image in which a tissue and a blood flow are represented.
前記三次元空間内において取得された組織データ及び血流データが格納される三次元記憶手段を含み、
前記任意断層画像形成手段は、
前記三次元記憶手段から前記任意断面に相当する組織データを読み出して白黒の組織断層画像を形成する手段と、
前記三次元記憶手段から前記任意断面に相当する血流データを読み出してカラーの血流断層画像を形成する手段と、
前記組織断層画像と前記血流断層画像とを合成して、前記二次元組織血流画像としてのカラーフローマッピング画像を形成する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 3.
Including three-dimensional storage means for storing tissue data and blood flow data acquired in the three-dimensional space,
The arbitrary tomographic image forming means includes:
Means for reading out tissue data corresponding to the arbitrary cross section from the three-dimensional storage means to form a black and white tissue tomographic image;
Means for reading out blood flow data corresponding to the arbitrary cross section from the three-dimensional storage means and forming a color blood flow tomographic image;
Means for synthesizing the tissue tomographic image and the blood flow tomographic image to form a color flow mapping image as the two-dimensional tissue blood flow image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記血流断層画像は一定速度以上の高速血流を表した画像であることを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 4.
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the blood flow tomographic image is an image representing high-speed blood flow of a certain speed or higher.
前記三次元角度補正手段は、前記ドプラビーム方位と前記三次元血流方向とがなす角度を演算し、その角度に基づいて前記三次元角度補正を実行することを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
The ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the three-dimensional angle correction means calculates an angle formed by the Doppler beam azimuth and the three-dimensional blood flow direction, and executes the three-dimensional angle correction based on the angle.
前記三次元空間に対して互いに直交する複数の断面をユーザー設定するための手段と、
前記複数の断面に対応する複数の断層画像を形成する手段と、
前記複数の断面の交差座標として前記サンプルゲートの基準点を設定する手段と、
前記サンプルゲートの基準点と超音波の送受波原点とを結ぶ方向として前記ドプラビーム方位を設定する手段と、
を含むことを特徴とする超音波診断装置。 The apparatus of claim 1.
Means for user setting a plurality of cross-sections orthogonal to each other with respect to the three-dimensional space;
Means for forming a plurality of tomographic images corresponding to the plurality of cross sections;
Means for setting a reference point of the sample gate as an intersection coordinate of the plurality of cross sections;
Means for setting the Doppler beam azimuth as a direction connecting a reference point of the sample gate and a transmission / reception origin of ultrasonic waves;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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