JP2006246974A - リファレンス像表示機能を有する超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
診断対象部位から外れた場合に自動的に超音波強度を下げる低侵襲な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】
リファレンス像表示機能を有する超音波診断装置を使用して超音波断層像を撮像する際に、撮像に先立って対応するリファレンス像再構成に使用する同一被検体の対応部位のＣＴ／ＭＲＩ／ＵＳなどの３Ｄボリュームデータを利用して、使用者はそれらの３Ｄボリューム像からどの部分を診断するかの領域設定を行う。超音波撮像中は３Ｄボリュームデータで使用する位置情報を用いることによって、撮像が診断対象領域なのかそうでないのかをリアルタイムに判断する。診断領域外と判断した場合は超音波の強度を減少させることによって、診断に必要の無い余分な超音波送出を行わない、低侵襲な超音波診断が行える。
【選択図】
図２

Description

本発明は、超音波診断装置により被検体の診断部位の超音波断層像を撮像する際に、同一被検体の対応診断部位を含む部位について事前にＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置あるいは超音波診断装置によって撮像された同一被検体の位置情報を含む３Ｄボリュームデータと撮像中の超音波断層像の断層面の位置情報を対応付け、撮像中の超音波断層像と同一断層面の対応するＣＴ画像、ＭＲＩ画像あるいは超音波画像をリファレンス像して再構成し、モニタ画面上に並べて、重ね合せて、あるいは時間的に交互に、表示することによって撮像中の超音波断層像の読影を容易にしたリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置の改良に関する。

上記したようなリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置は、例えば、特許文献１、２に開示されている。
特開平１０−１５１１３１ 特願２００３−１３０４９０

一方、上記のリファレンス像表示機能の有無にかかわらず、従来超音波診断装置による撮像に際しては、探触子から放出される超音波送出強度は、被検体の診断部位や撮像される超音波断層像の用途に基づいて、撮像に先立って、装置の操作者が操作卓から選択設定し、撮像中は通常選択設定された超音波送出強度で撮像が行われた。

従って、超音波断層像撮像中、探触子の被検体上での移動操作に伴ってスキャン位置が被検体の診断部位を含む関心領域から外れても、探触子から送出される超音波送出強度は選択設定時の強度が維持されていた。従って、被検体の関心領域以外の領域に不必要な超音波照射が行われることがあった。

本発明の目的は超音波断層像撮像中、探触子の被検体上での移動操作に伴って照射位置が被検体の診断部位を含む関心領域から外れると、探触子から送出される超音波送出強度が選択設定時の強度より低減される、被検体に対して低侵襲なリファレンス表示機能を有する超音波診断装置を提供することである。

本発明のリファレンス表示機能を有する超音波診断装置は、撮像中の同一被検体の対応診断部位についての超音波断層像に対応するリファレンス像を再構成し同一モニタ上に表示するために使われる同一被検体の同一対応診断部位を含む部位の位置情報を含む３Ｄボリュームデータから再構成してモニタ上に表示したボリューム像を利用して、超音波診断装置による診断領域を超音波断層像の撮像に先立って設定し、撮像中、探触子による超音波スキャン面が設定した診断領域を外れると、探触子から送出される超音波送出強度が低減されるように構成したものである。

本発明のリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置によれば、超音波断層像を撮像する際に、超音波探触子によるスキャン面が事前に設定した被検体の診断領域から外れると、探触子から送出される超音波強度が自動的に調整低減されるので、被検体に優しい低侵襲な超音波撮像診断が出来る。

以下、本発明の実施例を添付図を参照にして説明する。図１は、本発明の一実施例である超音波診断装置１１７と、リファレンス像を再構成するためのボリュームデータを取得する医療画像診断装置１１１とを含んで構成されている画像診断システムを示すブロック図である。

ボリュームデータとは、被検体の体内を、複数のスライス面について撮像したマルチスライス画像データをいう。

超音波診断装置１１７は、超音波像を再構成する系統と、リファレンス像を再構成する系統と、診断領域判定制御を行う系統とに大別できる。

超音波像再構成系統は、探触子１０１と、超音波送受信制御部１０４と、超音波像算出部１０５とを有して構成される。

リファレンス像再構成系統は位置センサ１０２と、スキャン面座標算出部１０９と、スキャン面座標記憶部１１０と、ボリュームデータ記憶部１１２と、リファレンス像算出部１１３と、ボリューム像算出部１１６とを有して構成される。

位置センサ１０２は、例えば、図示していない被検体を載置したヘッドの所定の位置に取付けられる３軸直交の磁場を発注する磁場発生コイルと探触子１０１に一体に組みこまれる３軸直交系の磁場を検出出来る磁場検出コイルから構成され、これらからの出力は磁場検出コイルが一体に組み込まれた探触子１０１の磁場発生コイルに対する距離および方向を演算するためスキャン面座標算出部１０９に入力される。スキャン面座標算出部１０９は演算したその瞬時の探触子１０１の磁場発生コイルに対する距離および方向に基づいて探触子１０１の座標位置を求めさらにこの求めた探触子１０１の座標位置を利用して探触子から打ち出され反射して戻って来たそれぞれの超音波ビームの時間と音速から撮像中の超音波断層像の各画素の座標位置を演算する。スキャン面座標算出部１０９で演算された撮像中の超音波断層像の各画素の座標位置はその瞬時の時刻情報を付してスキャン面座標記憶部１１０に格納されると共にリファレンス像算出部１１３に出力される。

なお、リファレンス像のプレイバックの要求に答えるためスキャン面座標記憶部１１０には時刻を付したスキャン面の座標位置が格納されている。

なおまた、本発明のリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置では、リファレンス像の表示を可能とするため、上記の超音波断層像の撮像に先立って、例えば、モニタ上に同一被検体の対応診断部位を含む部位について過去にＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置あるいは同種の超音波診断装置で撮像された３Ｄボリュームデータから再構成されるボリューム像と、本超音波診断装置で撮像された位置合せに有用な断層像をパラに表示し、画像上の１ないし複数の共通の基準点、例えばへそあるいは剣状突起の位置をモニタ上のカーソルを利用して設定、登録することによって、リファレンス像と超音波像の座標系の対応付けが行われる。

また、超音波像算出部１０５とリファレンス像算出部１１３とで作成された画像を、例えば、並べて、重ね合せて、あるいは時間的に交互に、表示出来るよう、適宜合成する画像処理部１１４が備えられており、モニタ１１５には画像処理部１１４により処理された画像が表示されるようになっている。

診断領域判定制御系統は、ボリューム像算出部１１６で再構成され、モニタ１１５上に表示されている同一被検体の診断部位を含む部位のボリューム像を見ながら、操作卓１０６からモニタ１１５上のカーソルをトレースしボリューム像上に診断領域の設定登録を行う診断領域設定部１０７と、診断領域設定部１０７で設定、登録されたボリューム像上の座標位置で特定された診断領域と、スキャン面座標算出部１０９から探触子１０１の移動に共って変動するスキャン面の座標位置を比較し、探触子１０１によるスキャン面が設定、登録した診断領域内かどうかを判断する診断領域判定部１０８と、判断結果に応じて送出超音波の強度を調整低減する超音波送出強度制御部１０３とを有して構成される。

次に、本発明の一実施例である超音波診断装置１１７による撮像手順および動作を図２のフローチャートに従って説明する。

まず、操作者は、ステップＳ２０１で、超音波断層像の撮像に先立って、ネットワークを介して医療画像診装置１１１からあるいは光磁気ディスク等可搬性記憶媒体から入力されボリュームデータ記憶部１１２に記憶されている同一被検体の診断部位を含む部位のボリュームデータからボリューム像をボリューム像算出部１１６で算出し、モニタ１１５上に表示すると共に、探触子１０１を被検体の体表上で操作し、共通の基準点として利用出来る点を含む超音波断層像を探しその超音波断層像をフリーズしてボリューム像と並列にモニタ上に表示し、両像上の共通の基準点にモニタ上のカーソルを順次移動し、基準点として設定、登録し、リファレンス像の座標系、座標位置とこれから撮像を行う超音波断層像の座標系、座標位置の対応付けを行う。

次にステップＳ２０２でモニタ上に表示されているボリューム像上にモニタ上のカーソルを移動し、今回の本超音波診断装置による診断領域をトレースし、これを診断領域設定部１０７に設定登録する。

次に、ステップＳ２０３で撮像を開始すると、まず、ステップＳ２０４でスキャン面座標算出部１０９が探触子１０１、位置センサ１０２からの位置情報に基づいて現断層像のスキャン面座標を算出し診断領域判定部１０８に出力する。

なお、スキャン面座標算出部１０９で算出されたスキャン面座標の情報はスキャン面座標記憶部１１０を介してリファレンス像算出部１１３にも伝えられ、ここで算出された現断層像に対応するリファレンス像は画像処理部１１４を介して、モニタ１１５上に断層像と並列に表示される。

次に、ステップＳ２０５で、診断領域判定部１０８は先に診断領域設定部１０７から入力されている診断領域の境界を示す座標位置とスキャン面座標算出部１０９から入力された現スキャン面の座標位置を比較し、現スキャン面が最初に設定登録した診断領域内にあるか否かを判断する。

診断領域判定部１０８が、現スキャン面が最初に設定登録した診断領域の外にあると判断した場合には、診断領域判定部１０８は超音波送出強度制御部１０３にトリガー信号を発し、ステップＳ２０６で超音波送出強度制御部１０３は超音波送出強度を、事前に設定された強度の例えば１／２に下げてステップＳ２０８で撮像を実行する。超音波送出強度が１／２に下げされると超音波断層像は暗くなる。

そして、ステップＳ２０９で撮像終了が確認されるまで、ステップＳ２０４〜Ｓ２０９が繰り返される。

これらの結果、本実施例では、診断領域かそうでないかを判断し、自動かつリアルタイムに超音波送出強度の調整を行いながら撮像することが可能となる。

なお、以上説明した実施例では探触子によるスキャン面が、最初に設定した診断領域を外れた場合、超音波送出強度を低減するものとしたが、この超音波送出強度の低減に替えてあるいは低減と共に警報を発したりあるいは設定診断領域を外れたことをモニタ画面上に表示してもよい。

本発明の一実施例であるリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置とリファレンス像再構成のためのボリュームデータを提供する医療画像診断装置から構成される画像診断システムのブロック図。 図１の超音波診断装置によって実行される診断領域の設定および超音波送出強度制御シーケンスを説明するフローチャート。

符号の説明

１０１ 探触子
１０２ 位置センサ
１０３ 超音波送出強度制御部
１０４ 超音波送受信制御部
１０５ 超音波像算出部
１０７ 診断領域設定部
１０９ スキャン面座標算出部
１１０ スキャン面座標記憶部
１１２ ボリュームデータ記憶部
１１３ リファレンス像算出部
１１６ ボリューム像算出部
１１７ 超音波診断装置

Claims (3)

1. 同一被検体の対応部位についてＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置あるいは超音波装置で撮像したボリュームデータに基づいて対応部位のボリューム像信号を算出するボリューム像算出部；
   上記ボリューム像算出部で算出された対応部位のボリューム像信号に基づいて対応部位のボリューム像を表示するモニタ；
   上記モニタに表示された同一被検体の対応部位のボリューム像について診断領域を設定する診断領域設定部；
   上記被検体の超音波断層像を撮像する探触子の被検体上の位置を検出する位置センサからの位置情報に基づいて探触子による被検体のスキャン面の位置座標を算出するスキャン面座標算出部；および
   上記スキャン面座標算出部によって算出された探触子による被検体のスキャン面の位置座標が上記診断領域設定部によって設定された設定診断領域の内か外かを判定する診断領域判定部を有するリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置。
2. 上記診断領域判定部が上記スキャン面座標算出部によって算出された探触子による被検体のスキャン面の位置座標が上記診断領域設定部によって設定された設定診断領域の外と判定した時、上記探触子に送出している超音波強度を低減する超音波送出強度制御部を有する請求項１に記載のリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置。
3. 上記診断領域判定部は被検体のスキャン面位置座標が設定診断領域の内か外かの判断を探触子の座標位置から判定する請求項１に記載のリファレンス像表示機能を有する超音波診断装置。

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