JP4608458B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasonic diagnostic equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4608458B2
JP4608458B2 JP2006117541A JP2006117541A JP4608458B2 JP 4608458 B2 JP4608458 B2 JP 4608458B2 JP 2006117541 A JP2006117541 A JP 2006117541A JP 2006117541 A JP2006117541 A JP 2006117541A JP 4608458 B2 JP4608458 B2 JP 4608458B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bone
time
image
bending angle
load
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006117541A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007289232A (en
Inventor
亮一 酒井
烈光 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aloka Co Ltd filed Critical Aloka Co Ltd
Priority to JP2006117541A priority Critical patent/JP4608458B2/en
Publication of JP2007289232A publication Critical patent/JP2007289232A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4608458B2 publication Critical patent/JP4608458B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本発明は、超音波を利用して測定された骨の形状の測定結果を表示する技術に関する。   The present invention relates to a technique for displaying a measurement result of a bone shape measured using ultrasonic waves.

骨粗鬆症などの骨代謝疾患の診断や易骨折性の判定、また、骨折治療後の骨癒合を定量的に診断するために、骨強度などの力学的特性の簡便かつ定量的な測定が望まれている。   In order to diagnose bone metabolic diseases such as osteoporosis, determination of easy fracture, and quantitative diagnosis of bone healing after fracture treatment, simple and quantitative measurement of mechanical properties such as bone strength is desired. Yes.

骨形成や骨癒合の評価はX線写真に大きく依存しているが、X線写真では骨強度を定量的に診断することは困難である。骨強度の従来の測定法として測定対象のサンプル骨の強度試験が知られているものの、サンプル骨の摘出手術が必要であり侵襲的である。また、骨量や骨密度の測定法として、汎用X線CTの利用、DXA(二重エネルギー吸収測定法)装置などが実用化にいたっている。しかし、これらはあくまで骨量を測定する手段であって、骨強度を評価することはできない。また、X線を照射する点では非侵襲的であるとは言えない。   Evaluation of bone formation and bone union greatly depends on X-ray photographs, but it is difficult to quantitatively diagnose bone strength with X-ray photographs. Although a strength test of a sample bone to be measured is known as a conventional method for measuring bone strength, a sample bone removal operation is required and is invasive. Further, as a method for measuring bone mass and bone density, use of general-purpose X-ray CT, a DXA (dual energy absorption measurement method) apparatus, and the like have been put into practical use. However, these are merely means for measuring bone mass, and bone strength cannot be evaluated. Moreover, it cannot be said that it is noninvasive in the point which irradiates an X-ray.

このほかの骨強度を定量評価する試みとしては、創外固定器に歪みゲージを装着してその固定器の歪みを計測する歪みゲージ法、骨に外部から振動を加え固有振動数を評価する振動波法、降伏応力を生じた骨から発生する音波を検出するアコースティックエミッション法などが既存の方法として挙げられる。しかし、これらの方法は適応できる治療法に制限があること、骨に侵襲を加える必要があること、さらに評価精度などの点において問題が残されている。   Other attempts to quantitatively evaluate bone strength include a strain gauge method in which a strain gauge is attached to an external fixator and the strain of the fixator is measured, and vibration that evaluates the natural frequency by applying external vibration to the bone. Examples of the existing method include a wave method and an acoustic emission method for detecting a sound wave generated from a bone having yield stress. However, these methods still have problems in terms of the limitation of applicable treatment methods, the need to invade bones, and evaluation accuracy.

こうした背景において、本願の発明者らは、骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価する超音波診断装置を提案している(特許文献1参照)。   Against this background, the inventors of the present application have proposed an ultrasonic diagnostic apparatus that non-invasively and quantitatively evaluates the mechanical characteristics of bone (see Patent Document 1).

特開2005−152079号公報JP 2005-152079 A

特許文献1には、骨に対して複数の超音波ビームを形成し、各超音波ビームに対応した複数のエコー信号を取得して各エコー信号ごとに骨表面に対応する表面ポイントを特定し、複数のエコー信号から得られる複数の表面ポイントに基づいて骨の屈曲角度を演算する技術が示されている。これにより、エコー信号に基づいて得られる骨の屈曲角度などの形状データから、生体内の骨の力学的特性を非侵襲的かつ定量的に評価することができるという画期的な技術である。   In Patent Literature 1, a plurality of ultrasonic beams are formed on a bone, a plurality of echo signals corresponding to each ultrasonic beam are acquired, and a surface point corresponding to the bone surface is specified for each echo signal. A technique for calculating a bending angle of a bone based on a plurality of surface points obtained from a plurality of echo signals is shown. This is an epoch-making technique that allows non-invasive and quantitative evaluation of bone mechanical properties in a living body from shape data such as bone bending angle obtained based on echo signals.

そして、本願の発明者らは、上記特許文献1に記載された画期的な技術を利用して得られる測定結果の表示技術について研究を重ねてきた。   Then, the inventors of the present application have conducted research on a display technique for a measurement result obtained using the epoch-making technique described in Patent Document 1.

本発明は、このような背景において成されたものであり、その目的は、超音波を利用して測定された骨の形状の測定結果を分かりやすく表示する技術を提供することにある。   The present invention has been made in such a background, and an object of the present invention is to provide a technique for easily displaying a measurement result of a bone shape measured using ultrasonic waves.

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、骨に対して複数の超音波ビームを形成する送受波手段と、各超音波ビームごとに骨の表面に対応した表面ポイントを検出して複数の超音波ビームから複数の表面ポイントを検出する表面検出手段と、検出された複数の表面ポイントに基づいて骨の形状を反映させた測定量を求める形状測定手段と、求められた測定量を表示するための画像として骨の形状を視覚的に表現した骨形状画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is adapted to transmit and receive means for forming a plurality of ultrasonic beams on a bone, and to correspond to the surface of the bone for each ultrasonic beam. A surface detecting means for detecting a surface point and detecting a plurality of surface points from a plurality of ultrasonic beams; a shape measuring means for obtaining a measurement amount reflecting the shape of the bone based on the detected plurality of surface points; And an image forming means for forming a bone shape image that visually represents the shape of the bone as an image for displaying the calculated measurement amount.

望ましい態様において、前記形状測定手段は、前記測定量として骨の屈曲角度を求め、前記画像形成手段は、求められた屈曲角度に応じた骨の屈曲状態を視覚的に表現した骨形状画像を形成することを特徴とする。   In a desirable aspect, the shape measuring unit obtains a bone bending angle as the measurement amount, and the image forming unit forms a bone shape image that visually represents a bone bending state according to the obtained bending angle. It is characterized by doing.

望ましい態様において、前記画像形成手段は、二本の柱状の表示態様を各表示態様の軸方向の一端側で互いに接続することによって屈曲した骨を表現し、さらに、二本の柱状の表示態様の接続角度によって骨の屈曲角度を表現した骨形状画像を形成することを特徴とする。   In a desirable mode, the image forming means expresses a bent bone by connecting two columnar display modes to each other at one end side in the axial direction of each display mode. A bone shape image expressing the bending angle of the bone by the connection angle is formed.

望ましい態様において、前記画像形成手段は、測定対象骨の実形状を模式的に表現した骨形状画像を形成することを特徴とする。   In a preferred aspect, the image forming means forms a bone shape image that schematically represents the actual shape of the bone to be measured.

望ましい態様において、前記形状測定手段は、骨に対して荷重を及ぼした場合における骨の屈曲角度を求め、前記画像形成手段は、一方の軸に時刻を示して他方の軸に屈曲角度を示すことにより屈曲角度の時間変化の様子を示した角度変化グラフを形成し、角度変化グラフ内に表示される時刻マーカが示す時刻の屈曲角度に対応した骨形状画像を形成することを特徴とする。   In a desirable mode, the shape measuring means obtains the bending angle of the bone when a load is applied to the bone, and the image forming means shows the time on one axis and the bending angle on the other axis. An angle change graph showing how the bending angle changes with time is formed, and a bone shape image corresponding to the bending angle at the time indicated by the time marker displayed in the angle change graph is formed.

望ましい態様において、前記形状測定手段は、骨に対して荷重を及ぼした場合における骨の屈曲角度を求め、前記画像形成手段は、一方の軸に時刻を示して他方の軸に荷重量を示すことにより荷重量の時間変化の様子を示した荷重変化グラフを形成し、荷重変化グラフ内に表示される時刻マーカが示す時刻の荷重量を及ぼした際の骨形状画像を形成することを特徴とする。   In a desirable mode, the shape measuring means obtains the bending angle of the bone when a load is applied to the bone, and the image forming means shows the time on one axis and the amount of load on the other axis. A load change graph showing a state of time change of the load amount is formed by, and a bone shape image when the load amount at the time indicated by the time marker displayed in the load change graph is applied is formed. .

望ましい態様において、前記画像形成手段は、各超音波ビームの表面ポイント近傍における波形を示した波形画像と、送受波手段の送受波面内における各超音波ビームの位置を示したビーム位置画像とを形成することを特徴とする。   In a preferred aspect, the image forming means forms a waveform image showing a waveform near the surface point of each ultrasonic beam and a beam position image showing the position of each ultrasonic beam in the transmission / reception plane of the transmission / reception means. It is characterized by doing.

望ましい態様において、前記画像形成手段は、各超音波ビームを視覚的に表現したビームマーカを骨形状画像内に表示させることにより、骨に対して複数の超音波ビームが形成される様子を視覚的に表現した表示画像を形成することを特徴とする。   In a preferred aspect, the image forming means visually displays a state in which a plurality of ultrasonic beams are formed on a bone by displaying a beam marker that visually represents each ultrasonic beam in a bone shape image. The display image expressed in the above is formed.

望ましい態様において、前記画像形成手段は、被検体内における測定対象骨の位置を示した骨位置マーカを骨形状画像内に表示させることを特徴とする。   In a preferred aspect, the image forming means displays a bone position marker indicating the position of the bone to be measured in the subject in the bone shape image.

また上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である画像形成装置は、骨に対して形成された複数の超音波ビームによって骨表面から検出される複数の表面ポイントに基づいて骨表面の形状を反映させた測定量を求める形状測定手段と、求められた測定量を表示するための画像として骨の形状を視覚的に表現した骨形状画像を形成する画像形成手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a preferred aspect of the present invention includes a bone surface based on a plurality of surface points detected from a bone surface by a plurality of ultrasonic beams formed on the bone. A shape measuring means for obtaining a measurement amount reflecting the shape of the image, and an image forming means for forming a bone shape image that visually represents the shape of the bone as an image for displaying the obtained measurement amount. It is characterized by.

また上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である測定結果表示方法は、骨に対して形成された複数の超音波ビームによって骨表面から検出される複数の表面ポイントに基づいて骨表面の形状を反映させた測定量を求める工程と、求められた測定量を表示するための画像として骨の形状を視覚的に表現した骨形状画像を形成する工程と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a measurement result display method according to a preferred aspect of the present invention is based on a plurality of surface points detected from a bone surface by a plurality of ultrasonic beams formed on the bone. A step of obtaining a measurement amount reflecting the shape of the surface, and a step of forming a bone shape image that visually represents the shape of the bone as an image for displaying the obtained measurement amount. To do.

本発明により、骨の形状の測定結果に関する分かりやすい表示態様が実現される。   According to the present invention, an easy-to-understand display mode regarding the measurement result of the bone shape is realized.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

図1には、本発明の好適な実施形態が示されており、図1は、本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。プローブ10は被検者50の体表に当接して用いられる超音波探触子である。プローブ10は、被検者50の体内の骨52に向けて複数の超音波ビーム40を形成する。この際、例えば、骨52の骨折部54を挟んだ上下二つの骨片のそれぞれに対して、複数の超音波ビーム40を形成する。骨52の表面に設定される表面ポイント60については後に詳述する。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. The probe 10 is an ultrasonic probe used in contact with the body surface of the subject 50. The probe 10 forms a plurality of ultrasonic beams 40 toward the bone 52 in the body of the subject 50. At this time, for example, a plurality of ultrasonic beams 40 are formed on each of two upper and lower bone fragments sandwiching the fractured portion 54 of the bone 52. The surface point 60 set on the surface of the bone 52 will be described in detail later.

図2は、本実施形態の超音波診断装置に好適なプローブ10を説明するための図である。プローブ10は、プローブ10Aとプローブ10Bのプローブ組によって構成されている。プローブ10Aは、その内部に、9個の振動素子11で構成されるサブアレイA1とサブアレイA2を備えている。また、プローブ10Bは、その内部に、9個の振動素子11で構成されるサブアレイB1とサブアレイB2を備えている。   FIG. 2 is a view for explaining a probe 10 suitable for the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment. The probe 10 is constituted by a probe set of a probe 10A and a probe 10B. The probe 10A includes a subarray A1 and a subarray A2 each including nine vibration elements 11 therein. The probe 10B includes a subarray B1 and a subarray B2 each including nine vibration elements 11 therein.

そして、各サブアレイごとに、後に詳述するエコートラッキング用の超音波ビームが形成される。例えば、各サブアレイごとに、そのアレイ内のうちの一つの振動素子11のみが駆動されて超音波ビームが形成される。もちろん、各サブアレイごとに、複数の振動素子11を駆動して超音波ビームを形成してもよい。   Then, an ultrasonic beam for echo tracking, which will be described in detail later, is formed for each subarray. For example, for each subarray, only one vibration element 11 in the array is driven to form an ultrasonic beam. Of course, for each subarray, a plurality of vibration elements 11 may be driven to form an ultrasonic beam.

このようにして、サブアレイA1からサブアレイB2によって4本のエコートラッキング用の超音波ビームが形成される。その際、骨(図1の符号52)の骨折部(図1の符号54)を挟んだ上下二つの骨片のうち、一方の骨片にプローブ10Aによって2本の超音波ビームが形成され、他方の骨片にプローブ10Bによって2本の超音波ビームが形成される。   In this way, four echo tracking ultrasonic beams are formed by the subarray A1 to the subarray B2. At that time, two ultrasonic beams are formed by the probe 10A on one of the two upper and lower bone fragments sandwiching the fracture portion (reference numeral 54 in FIG. 1) of the bone (reference numeral 52 in FIG. 1), Two ultrasonic beams are formed on the other bone piece by the probe 10B.

なお、本実施形態の超音波診断装置に利用されるプローブ10は、図2に示すプローブ組タイプのものに限定されない。例えば、超音波ビームを電子走査するリニア電子スキャンプローブ(リニアプローブ)であってもよい。   The probe 10 used in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment is not limited to the probe set type shown in FIG. For example, a linear electronic scan probe (linear probe) that electronically scans an ultrasonic beam may be used.

図1に戻り、送受信部12は、プローブ10を制御して、断層面(図1による被検者50の切断面、つまり骨52の長軸断面)内において超音波ビーム40を電子走査する。ちなみに、プローブ10がリニアプローブであれば、例えば120本の超音波ビーム40(図1には、後に詳述するエコートラッキング用の超音波ビーム4本のみが図示されている)が次々に電子走査され、各超音波ビーム40ごとにエコー信号が取得される。取得された複数のエコー信号は断層画像形成部18に出力され、断層画像形成部18は複数のエコー信号に基づいて骨の断層画像(Bモード画像)を形成する。形成されたBモード画像は、表示画像形成部32を介してディスプレイ34に表示される。   Returning to FIG. 1, the transmission / reception unit 12 controls the probe 10 to electronically scan the ultrasonic beam 40 within the tomographic plane (the cut surface of the subject 50 according to FIG. 1, that is, the long-axis cross section of the bone 52). Incidentally, if the probe 10 is a linear probe, for example, 120 ultrasonic beams 40 (FIG. 1 shows only four ultrasonic beams for echo tracking described in detail later) are electronically scanned one after another. Then, an echo signal is acquired for each ultrasonic beam 40. The acquired plurality of echo signals are output to the tomographic image forming unit 18, and the tomographic image forming unit 18 forms a tomographic image (B-mode image) of the bone based on the plurality of echo signals. The formed B-mode image is displayed on the display 34 via the display image forming unit 32.

送受信部12で取得されたエコー信号は、エコートラッキング処理部20へも出力される。エコートラッキング処理部20は、各エコー信号から骨表面部を抽出してトラッキングする、いわゆるエコートラッキング処理を行うものである。エコートラッキング処理には、例えば、特開2001−309918号公報に詳述される技術が利用される。この技術の概要は次のとおりである。   The echo signal acquired by the transmission / reception unit 12 is also output to the echo tracking processing unit 20. The echo tracking processing unit 20 performs a so-called echo tracking process of extracting and tracking a bone surface part from each echo signal. For the echo tracking process, for example, a technique detailed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-309918 is used. The outline of this technology is as follows.

プローブ10から取得されるエコー信号は骨表面に対応する部分で大きな振幅を有している。単に振幅の大きな部分として骨表面部を捉えた場合、大きな振幅の範囲の中のどの部分が表面部に対応するのかが不明であり、結果として大きな振幅の範囲程度の抽出誤差(一般的な超音波診断装置では0.2mm程度)が生じてしまう。エコートラッキング処理では、エコー信号の代表点としてゼロクロス点が検知され、検知されたゼロクロス点をトラッキングすることで抽出精度を飛躍的に高めている(0.002mm程度にまで精度を高めることが可能)。ゼロクロス点は、トラッキングゲート期間内においてエコー信号の振幅が正から負へ、または、負から正へと極性が反転するタイミングとして検知される。ゼロクロス点が検知されると、その点を中心として新たにトラッキングゲートが設定される。そして、次のタイミングで取得されるエコー信号においては、新たに設定されたトラッキングゲート期間内でゼロクロス点が検知される。このようにして、各超音波ビームごとに、エコー信号のゼロクロス点が表面ポイント60としてトラッキングされ、骨表面の位置がプローブ10を基準として高精度に計測される。   The echo signal acquired from the probe 10 has a large amplitude at a portion corresponding to the bone surface. If the bone surface is simply regarded as a part with a large amplitude, it is unclear which part of the large amplitude range corresponds to the surface part. As a result, an extraction error (general super In the case of the ultrasonic diagnostic apparatus, about 0.2 mm) occurs. In the echo tracking process, the zero cross point is detected as a representative point of the echo signal, and the extraction accuracy is dramatically improved by tracking the detected zero cross point (the accuracy can be increased to about 0.002 mm). . The zero cross point is detected as the timing at which the polarity of the echo signal is inverted from positive to negative or from negative to positive within the tracking gate period. When the zero cross point is detected, a tracking gate is newly set around the point. In the echo signal acquired at the next timing, the zero cross point is detected within the newly set tracking gate period. In this way, for each ultrasonic beam, the zero cross point of the echo signal is tracked as the surface point 60, and the position of the bone surface is measured with high accuracy using the probe 10 as a reference.

エコートラッキング処理には、例えば4本のトラッキング用エコー信号が利用される。トラッキング用エコー信号は、断層画像形成に利用されるエコー信号(例えば120本のエコー信号)の中から選択されてもよく、あるいは、断層画像形成を中断して4本のトラッキング用エコー信号のみが取得されてもよい。   For the echo tracking processing, for example, four tracking echo signals are used. The tracking echo signal may be selected from echo signals (for example, 120 echo signals) used for tomographic image formation, or the tomographic image formation is interrupted and only four tracking echo signals are present. May be acquired.

形状測定部22は、検出された複数の表面ポイント(トラッキングポイント)60に基づいて骨表面の形状を反映させた測定量を求める。測定量の一例は、骨52の屈曲角度である。   The shape measuring unit 22 obtains a measurement amount that reflects the shape of the bone surface based on a plurality of detected surface points (tracking points) 60. An example of the measured amount is the bending angle of the bone 52.

屈曲角度を測定する場合、形状測定部22は、エコートラッキング処理部20において抽出された表面ポイント60に基づいて、骨52の骨折部54を挟んだ上下二つの骨片のそれぞれに対応する直線を設定する。さらに、形状測定部22は、二つの骨片に対応する二つの直線の間の角度を演算する。そこで、図3を利用して、形状測定部22における直線の設定処理と角度演算処理について説明する。なお、図1に示した部分には図1の符号を付して説明する。   When measuring the bending angle, the shape measuring unit 22 calculates straight lines corresponding to the two upper and lower bone fragments sandwiching the fractured portion 54 of the bone 52 based on the surface point 60 extracted by the echo tracking processing unit 20. Set. Furthermore, the shape measuring unit 22 calculates an angle between two straight lines corresponding to the two bone fragments. Therefore, a straight line setting process and an angle calculation process in the shape measuring unit 22 will be described with reference to FIG. The parts shown in FIG. 1 will be described with the reference numerals in FIG.

図3は、二つの骨片のそれぞれに対応する直線の設定処理および直線の間の角度演算処理を説明するための図であり、図3(1)には荷重が掛けられていない状態の骨折部54の拡大図が示され、図3(2)には荷重により力がかけられた状態の骨折部54の拡大図が示されている。図3における骨片A52aは、図1における骨折部54の上側の骨片に対応し、図3における骨片B52bは、図1における骨折部54の下側の骨片に対応する。また、図3における4つの表面ポイント(60a〜60d)は、図1における表面ポイント60に対応する。なお図3において、横方向をx軸方向、縦方向をy軸方向とする。   FIG. 3 is a diagram for explaining a straight line setting process corresponding to each of two bone fragments and an angle calculation process between the straight lines. FIG. 3A shows a fracture in a state where no load is applied. An enlarged view of the part 54 is shown, and FIG. 3B shows an enlarged view of the fractured part 54 in a state where a force is applied by a load. A bone fragment A52a in FIG. 3 corresponds to the upper bone fragment of the fracture portion 54 in FIG. 1, and a bone fragment B52b in FIG. 3 corresponds to a bone fragment below the fracture portion 54 in FIG. Further, the four surface points (60a to 60d) in FIG. 3 correspond to the surface point 60 in FIG. In FIG. 3, the horizontal direction is the x-axis direction and the vertical direction is the y-axis direction.

4つの表面ポイント(60a〜60d)は、例えば、骨折部54の位置に応じて設定される。このために、検査者は、例えば、ディスプレイ34に表示される骨のBモード画像から骨折部54の位置を確認しながら、骨片A52aの表面付近に二つの計測点を設定し、さらに、骨片B52bの表面付近に二つの計測点を設定する。4つの計測点は、操作パネル16を介して送受制御部14に設定される。送受制御部14は4つの計測点をフォーカス点とする4本のトラッキング用の超音波ビーム40を形成し、エコートラッキング処理部20において骨の表面ポイントがトラッキングされ、各表面ポイント(60a〜60d)の位置がプローブ10を基準として高精度に計測される。なお、計測点の設定において、検査者が骨折部54の位置のみを指定して、送受制御部14が4つの計測点のx軸方向の位置を設定してもよい。   The four surface points (60a to 60d) are set according to the position of the fractured part 54, for example. For this purpose, for example, the examiner sets two measurement points near the surface of the bone fragment A52a while confirming the position of the fracture portion 54 from the B-mode image of the bone displayed on the display 34, and further, the bone Two measurement points are set near the surface of the piece B52b. The four measurement points are set in the transmission / reception control unit 14 via the operation panel 16. The transmission / reception control unit 14 forms four tracking ultrasonic beams 40 having four measurement points as focus points, and the echo tracking processing unit 20 tracks bone surface points, and each surface point (60a to 60d). Is measured with high accuracy using the probe 10 as a reference. In setting the measurement points, the examiner may specify only the position of the fractured portion 54, and the transmission / reception control unit 14 may set the positions of the four measurement points in the x-axis direction.

形状測定部22は、エコートラッキング処理部20において抽出された表面ポイント60a,60bの2点を結ぶ直線を骨片A52aに対応する直線a−b62として設定する。同様に、形状測定部22は、表面ポイント60c,60dの2点を結ぶ直線を骨片B52bに対応する直線c−d64として設定する。形状測定部22によって計測された、直線a−b62および直線c−d64のデータ(例えば、プローブ10を基準とした座標系における直線の方程式)は、測定データ形成部24を介して、データ記憶部26に記録される。なお、直線a−b62および直線c−d64のデータは、図3(1)の荷重無のもの、図3(2)の荷重有のもの、それぞれの状態のものがデータ記憶部26に記録される。また、荷重有の場合は各荷重値ごとにデータ記憶部26に記録される。   The shape measuring unit 22 sets a straight line connecting the two surface points 60a and 60b extracted by the echo tracking processing unit 20 as a straight line ab 62 corresponding to the bone fragment A52a. Similarly, the shape measuring unit 22 sets a straight line connecting the two surface points 60c and 60d as a straight line cd64 corresponding to the bone fragment B52b. The data of the straight line a-b 62 and the straight line c-d 64 (for example, the equation of the straight line in the coordinate system based on the probe 10) measured by the shape measuring unit 22 is sent to the data storage unit via the measurement data forming unit 24. 26. The data of the straight line a-b 62 and the straight line c-d 64 are recorded in the data storage unit 26 with no load in FIG. 3 (1), with a load in FIG. 3 (2), and in each state. The Further, when there is a load, each load value is recorded in the data storage unit 26.

形状測定部22は、さらに、直線a−b62および直線c−d64のデータから、直線a−b62および直線c−d64の交差角度を演算する。つまり、形状測定部22は、荷重無の状態における直線a−b62および直線c−d64のデータに基づいて、二つの直線の交差角度θ´66を算出する。また、形状測定部22は、各荷重値に対応する直線a−b62および直線c−d64のデータに基づいて、二つの直線の交差角度θ68を算出する。図3(1),(2)に示されるように、加圧されて荷重が掛けられると二つの直線の交差角度が変化する。そして、各荷重値ごとに算出される交差角度θ68が、屈曲角度として、測定データ形成部24を介してデータ記憶部26に記録される。また、形状測定部22は、各荷重値ごとに交差角度θ68と交差角度θ´66との差を算出してもよい。   The shape measuring unit 22 further calculates the intersection angle of the straight line ab 62 and the straight line cd64 from the data of the straight line ab 62 and the straight line cd64. That is, the shape measuring unit 22 calculates the intersection angle θ′66 of the two straight lines based on the data of the straight lines a-b 62 and c-d 64 in a state where there is no load. Further, the shape measuring unit 22 calculates the intersection angle θ68 of the two straight lines based on the data of the straight lines a-b 62 and c-d 64 corresponding to each load value. As shown in FIGS. 3A and 3B, when a pressure is applied and a load is applied, the intersection angle of the two straight lines changes. Then, the intersection angle θ68 calculated for each load value is recorded in the data storage unit 26 via the measurement data forming unit 24 as a bending angle. The shape measuring unit 22 may calculate the difference between the intersection angle θ68 and the intersection angle θ′66 for each load value.

なお、図1や図3では、骨折部54を含んだ骨52の計測について説明したが、本実施形態では、骨折を伴わない骨52の測定を行うことも可能である。また、骨52に加える荷重は、図1や図3に示したような、骨52の軸方向に沿って加えられる荷重に限定されない。例えば、骨折を伴わない骨52の計測の際には、骨52の軸方向の両端を支持して、軸方向の中心付近で軸に対して略垂直な方向に沿って荷重を加えてもよい。つまり、両端を支持して中心付近に荷重を加える三点荷重方式を採用してもよい。もちろん、骨52の状態に応じて荷重量などが慎重に設定されるべきことは言うまでもない。   1 and 3, the measurement of the bone 52 including the fracture portion 54 has been described. However, in the present embodiment, the measurement of the bone 52 without a fracture can be performed. Further, the load applied to the bone 52 is not limited to the load applied along the axial direction of the bone 52 as shown in FIGS. For example, when measuring the bone 52 without fracture, both ends in the axial direction of the bone 52 may be supported, and a load may be applied along a direction substantially perpendicular to the axis near the center in the axial direction. . That is, a three-point load method in which both ends are supported and a load is applied near the center may be employed. Of course, it goes without saying that the load amount and the like should be carefully set according to the state of the bone 52.

図1に戻り、測定データ形成部24は、骨に対して荷重を及ぼした際の測定量と荷重量と時刻とを互いに関連付けた測定データを形成してデータ記憶部26へ記憶させる。測定データ形成部24には、形状測定部22から、各表面ポイントの変位量や骨の屈曲角度などが供給される。さらに、データ形成部24には、骨52に対する加圧に伴う荷重値の計測結果が荷重計測器36から供給されている。測定データ形成部24は、各表面ポイントの変位量や骨の屈曲角度とその際の荷重値を対応付け、さらにその荷重値を与えた際の時刻を対応付けて測定データを形成する。ちなみに、時刻は、図示しない制御部などから得られる時刻情報を利用して特定される。   Returning to FIG. 1, the measurement data forming unit 24 forms measurement data in which the measurement amount when the load is applied to the bone, the load amount, and the time are associated with each other, and stores the measurement data in the data storage unit 26. The measurement data forming unit 24 is supplied with the displacement amount of each surface point, the bending angle of the bone, and the like from the shape measuring unit 22. Further, the data forming unit 24 is supplied with a measurement result of a load value accompanying pressurization on the bone 52 from the load measuring device 36. The measurement data forming unit 24 associates the displacement amount of each surface point or the bending angle of the bone with the load value at that time, and further associates the time when the load value is given to form measurement data. Incidentally, the time is specified using time information obtained from a control unit (not shown) or the like.

図4は、測定データ形成部によって形成されてデータ記憶部へ記憶される測定データを説明するための図である。測定データは、そのデータが測定された計測日時(年月日を含む)や計測条件や被検者情報などを含んでいる。また、計測対象である骨の画像データなどが添付されてもよい。画像データは、例えば、断層画像形成部(図1の符号18)で形成される断層画像が好適である。なお、画像データとして、レントゲン画像やCT画像などのデータが添付されてもよい。また、測定データには、画像データそのものが添付されてもよいし、画像データの格納先のアドレスなどがリンク情報として添付されてもよい。   FIG. 4 is a diagram for explaining measurement data formed by the measurement data forming unit and stored in the data storage unit. The measurement data includes the measurement date and time (including the year / month / day) when the data was measured, measurement conditions, and subject information. In addition, image data of a bone to be measured may be attached. As the image data, for example, a tomographic image formed by a tomographic image forming unit (reference numeral 18 in FIG. 1) is suitable. Note that data such as X-ray images and CT images may be attached as the image data. Further, the image data itself may be attached to the measurement data, or an address of the storage destination of the image data may be attached as link information.

そして、荷重値を与えた際の時刻(時間)とその荷重値(荷重)と骨の屈曲角度(屈曲角)と各表面ポイントの変位量(変位1から変位4)が横一列に並べられて対応付けられている。変位1から変位4は、各々、4本のトラッキング用ビームから得られる骨表面ポイントの変位である。さらに、変位4の値に続けて骨の歪み量などの測定量を対応付けてもよい。このように、時間と荷重と屈曲角度などが横一列に並べられて対応付けられ、さらに、互いに異なる時間ごとのデータが縦一列に並べられる。   The time (time) when the load value is given, the load value (load), the bending angle (bending angle) of the bone, and the displacement amount (displacement 1 to displacement 4) of each surface point are arranged in a horizontal row. It is associated. Displacement 1 to displacement 4 are displacements of bone surface points obtained from four tracking beams, respectively. Further, a measurement amount such as a bone strain amount may be associated with the displacement 4 value. In this way, time, load, bending angle, and the like are aligned in a horizontal row and associated with each other, and data for each different time is aligned in a vertical row.

図1に戻り、表示画像形成部32は、データ記憶部26に記憶された測定データに基づいて、測定量を表示するための測定結果画像を形成する。また、表示画像形成部32は、断層画像形成部18で形成された断層画像と測定結果画像を切り替えて、あるいは、断層画像と測定結果画像を並べた表示画像を形成する。そして、形成された表示画像はディスプレイ34に表示される。   Returning to FIG. 1, the display image forming unit 32 forms a measurement result image for displaying the measurement amount based on the measurement data stored in the data storage unit 26. The display image forming unit 32 switches between the tomographic image formed by the tomographic image forming unit 18 and the measurement result image, or forms a display image in which the tomographic image and the measurement result image are arranged. The formed display image is displayed on the display 34.

本実施形態の超音波診断装置が備えている特徴の一つは、表示画像形成部32で形成される測定結果画像にある。そこで、図5から図9を利用して、本実施形態において形成される測定結果画像について説明する。   One of the features of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment is a measurement result image formed by the display image forming unit 32. Therefore, a measurement result image formed in the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図5は、測定結果画像の表示例を説明するための図である。図5に示す測定結果画像500は、波形画像510と骨形状画像520とグラフ画像530と時刻設定バー540などを含んでいる。   FIG. 5 is a diagram for explaining a display example of a measurement result image. A measurement result image 500 shown in FIG. 5 includes a waveform image 510, a bone shape image 520, a graph image 530, a time setting bar 540, and the like.

波形画像510は、各超音波ビームの表面ポイント近傍における波形を示している。図1や図2を利用して説明したように、本実施形態では、エコートラッキング用の超音波ビームが4本形成される。図5において、波形画像510は、ProbeA−1,ProbeA−2,ProbeB−1,ProbeB−2の4つの波形を示している。これら4つの波形は、各々、図2のサブアレイA1,サブアレイA2,サブアレイB1,サブアレイB2によって形成される超音波ビームの波形に対応している。   A waveform image 510 shows a waveform in the vicinity of the surface point of each ultrasonic beam. As described with reference to FIGS. 1 and 2, in this embodiment, four ultrasonic beams for echo tracking are formed. In FIG. 5, a waveform image 510 shows four waveforms, ProbeA-1, ProbeA-2, ProbeB-1, and ProbeB-2. These four waveforms correspond to the waveforms of the ultrasonic beams formed by the subarray A1, subarray A2, subarray B1, and subarray B2 in FIG.

なお、図5に示す4つの波形の各々には、一点鎖線で示すトラッキングポイント指定マーカが表示されている。このマーカより、波形内におけるトラッキングポイントの位置が把握できるようになっている。また、各波形の隣には、ビーム位置画像512が表示されている。   Note that a tracking point designation marker indicated by a one-dot chain line is displayed on each of the four waveforms shown in FIG. From this marker, the position of the tracking point in the waveform can be grasped. A beam position image 512 is displayed next to each waveform.

ビーム位置画像512は、各サブアレイ内における超音波ビームの位置を示している。例えば、各サブアレイごとに、そのアレイ内のうちの一つの振動素子(図2の符号11)のみが駆動して超音波ビームを形成した場合、駆動した振動素子の位置がビーム位置画像512に示される。例えば、駆動した振動素子の部分が他の部分とは異なる表示態様で表示される。図5においては、駆動した振動素子の部分が塗りつぶしで表現されている。   The beam position image 512 shows the position of the ultrasonic beam in each subarray. For example, for each subarray, when only one vibration element (reference numeral 11 in FIG. 2) in the array is driven to form an ultrasonic beam, the position of the driven vibration element is shown in the beam position image 512. It is. For example, the portion of the driven vibration element is displayed in a display mode different from other portions. In FIG. 5, the portion of the driven vibration element is represented by a solid color.

なお、波形画像510やビーム位置画像512の近傍に、波形表示のオートスケールスイッチ(A−scale)や、トラッキングポイントの自動設定スイッチ(A−TPset)などが設けられてもよい。   In the vicinity of the waveform image 510 and the beam position image 512, a waveform display auto scale switch (A-scale), a tracking point automatic setting switch (A-TPset), and the like may be provided.

骨形状画像520は、屈曲角度に応じた骨の屈曲状態を視覚的に表現している。骨形状画像520内の骨イメージ522は、二本の円柱状の表示態様を各表示態様の軸方向の一端側で互いに接続することによって屈曲した骨を表現している。さらに、二本の円柱状の表示態様の接続角度によって骨の屈曲角度θを表現している。   The bone shape image 520 visually represents the bending state of the bone according to the bending angle. The bone image 522 in the bone shape image 520 represents a bent bone by connecting two columnar display modes to each other at one end side in the axial direction of each display mode. Further, the bending angle θ of the bone is expressed by the connection angle of the two columnar display modes.

骨形状画像520内には、サブアレイマーカ524も表示されている。4つのサブアレイマーカ524(ProbeA−1,ProbeA−2,ProbeB−1,ProbeB−2)は、各々、図2のサブアレイA1,サブアレイA2,サブアレイB1,サブアレイB2に対応している。そして、図5において、各サブアレイマーカ524は、駆動した振動素子の部分を塗りつぶしで表現することによって、その振動素子の位置(骨の軸方向の位置)を表現している。   A subarray marker 524 is also displayed in the bone shape image 520. The four subarray markers 524 (ProbeA-1, ProbeA-2, ProbeB-1, and ProbeB-2) respectively correspond to the subarray A1, subarray A2, subarray B1, and subarray B2 in FIG. In FIG. 5, each subarray marker 524 represents the position of the vibration element (position in the axial direction of the bone) by expressing the portion of the driven vibration element with a solid color.

なお、骨形状画像520内に、エコートラッキングスイッチ(ET)や屈曲角度θの数値(0.0537)が表示されてもよい。また、骨イメージ522は、二本の四角柱状の表示態様などによって形成されてもよい。さらに、骨イメージ522は、測定対象骨の超音波断層画像やレントゲン画像などで形成されてもよい。   In the bone shape image 520, an echo tracking switch (ET) or a numerical value (0.0537) of the bending angle θ may be displayed. Further, the bone image 522 may be formed by two quadrangular columnar display modes or the like. Further, the bone image 522 may be formed by an ultrasonic tomographic image or an X-ray image of the measurement target bone.

グラフ画像530は、荷重変化グラフ532と角度変化グラフ534を含んでいる。荷重変化グラフ532は、横軸に時刻(Time)を示して縦軸に荷重量(Load)を示すことにより荷重量の時間変化の様子を示したグラフである。荷重変化グラフ532内には、後に説明する時刻設定バー540によって設定された時相を示す時相マーカが破線で示されている。さらに、荷重変化グラフ532内に、荷重量の最大値(Max)や時相マーカに対応した時刻の荷重量などの数値が表示されてもよい。   The graph image 530 includes a load change graph 532 and an angle change graph 534. The load change graph 532 is a graph showing the time change of the load amount by indicating the time (Time) on the horizontal axis and the load amount (Load) on the vertical axis. In the load change graph 532, a time phase marker indicating a time phase set by a time setting bar 540 described later is indicated by a broken line. Furthermore, in the load change graph 532, a numerical value such as a maximum load amount (Max) or a load amount at a time corresponding to a time phase marker may be displayed.

角度変化グラフ534は、横軸に時刻(Time)を示して縦軸に屈曲角度(Angle)を示すことにより屈曲角度の時間変化の様子を示したグラフである。角度変化グラフ534内には、時刻設定バー540によって設定された時相を示す時相マーカが破線で示されている。さらに、角度変化グラフ534内に、屈曲角度の最大値(Max)や時相マーカに対応した時刻の屈曲角度などの数値が表示されてもよい。   The angle change graph 534 is a graph showing the time change of the bending angle by indicating the time (Time) on the horizontal axis and the bending angle (Angle) on the vertical axis. In the angle change graph 534, a time phase marker indicating a time phase set by the time setting bar 540 is indicated by a broken line. Further, in the angle change graph 534, numerical values such as the maximum bending angle (Max) and the bending angle at the time corresponding to the time phase marker may be displayed.

時刻設定バー540は、時刻を設定するためのユーザインターフェースを提供している。つまり、検査者は、マウスやキーボードなどを利用して、時刻設定バー540に沿ってスライダー542を操作することによって、スライダー542を所望の時刻に設定する。なお、時刻設定バー540の近傍に、時刻微調整用の調整ボタンを設けてもよい。これにより、検査者は、時刻設定バー540によって大まかな時刻を設定してから調整ボタンを利用して時刻を微調整することが可能になる。   The time setting bar 540 provides a user interface for setting the time. In other words, the examiner sets the slider 542 to a desired time by operating the slider 542 along the time setting bar 540 using a mouse, a keyboard, or the like. An adjustment button for fine time adjustment may be provided in the vicinity of the time setting bar 540. Thus, the inspector can set a rough time using the time setting bar 540 and then finely adjust the time using the adjustment button.

時刻設定バー540によって設定された時刻は、グラフ画像530や骨形状画像520に反映される。つまり、荷重変化グラフ532や角度変化グラフ534の時相マーカは、時刻設定バー540によって設定された時相を示すように、時刻設定バー540の設定に応じて横軸(Time)方向にスライドする。また、骨形状画像520は、時刻設定バー540によって設定された時相における屈曲角度に応じた骨の屈曲状態を表示する。   The time set by the time setting bar 540 is reflected in the graph image 530 and the bone shape image 520. That is, the time phase markers of the load change graph 532 and the angle change graph 534 slide in the horizontal axis (Time) direction according to the setting of the time setting bar 540 so as to indicate the time phase set by the time setting bar 540. . Further, the bone shape image 520 displays the bending state of the bone according to the bending angle in the time phase set by the time setting bar 540.

したがって、検査者(ユーザ)は、測定結果画像500を利用することにより、グラフ画像530を見て荷重量や屈曲角度の時間変化の様子を把握しながら、時刻設定バー540を操作して、所望の時相における骨の屈曲状態を骨形状画像520から把握することなどが可能になる。   Accordingly, the inspector (user) uses the measurement result image 500 to operate the time setting bar 540 while viewing the graph image 530 and grasp the state of the time change of the load amount and the bending angle. It is possible to grasp the bending state of the bone in the time phase from the bone shape image 520.

なお、測定結果画像500内に、測定データファイルの出力スイッチ(CSV)や印刷出力スイッチ(Print)やキャンセルスイッチ(Cancel)などが設けられてもよい。   In the measurement result image 500, a measurement data file output switch (CSV), print output switch (Print), cancel switch (Cancel), and the like may be provided.

図6は、骨形状画像520内に表示される各種マーカを説明するための図である。図5を利用して説明したように、骨形状画像520内には、骨イメージ522とサブアレイマーカ524が表示されている。骨形状画像520内には、さらに、図6に示すように、ビームマーカ525や荷重位置マーカ526や骨位置マーカ528が表示されてもよい。   FIG. 6 is a diagram for explaining various markers displayed in the bone shape image 520. As described with reference to FIG. 5, the bone image 522 and the subarray marker 524 are displayed in the bone shape image 520. In the bone shape image 520, a beam marker 525, a load position marker 526, and a bone position marker 528 may be further displayed as shown in FIG.

ビームマーカ525は、骨に対して複数の超音波ビームが形成される様子を視覚的に表現したものである。つまり、プローブの位置を示すサブアレイマーカ524から、測定対象骨を示す骨イメージ522に向かって、超音波ビームが形成されている様子を表現している。本実施形態では、エコートラッキング用の超音波ビームが4本形成されるため、図6では4本のビームマーカ525が示されている。   The beam marker 525 is a visual representation of how a plurality of ultrasonic beams are formed on a bone. That is, the state in which the ultrasonic beam is formed from the subarray marker 524 indicating the position of the probe toward the bone image 522 indicating the measurement target bone is expressed. In the present embodiment, since four ultrasonic beams for echo tracking are formed, four beam markers 525 are shown in FIG.

荷重位置マーカ526は、骨に対して加えられる荷重の位置と方向を視覚的に表現したものである。図6では、二本の円柱状の表示態様が互いに接続された骨イメージ522の接続点の近傍に、骨の軸方向に対して略垂直な荷重が加えられていることを示している。なお、荷重位置マーカ526の長さなどによって荷重量が表現されてもよい。   The load position marker 526 is a visual representation of the position and direction of the load applied to the bone. FIG. 6 shows that a load substantially perpendicular to the axial direction of the bone is applied in the vicinity of the connection point of the bone image 522 in which the two columnar display modes are connected to each other. Note that the load amount may be expressed by the length of the load position marker 526 or the like.

骨位置マーカ528は、被検体内における測定対象骨の位置を示したマーカである。つまり、骨位置マーカ528は、被検体の全体骨格を模式的に表現し、模式的に示された全体骨格内の測定対象骨の部分を、他の部分とは異なる表示態様で表示したものである。図6において、骨位置マーカ528は、被検体である人の左側(L)の下腿部分の骨(脛骨や腓骨)が測定対象骨であることを示している。   The bone position marker 528 is a marker indicating the position of the measurement target bone in the subject. That is, the bone position marker 528 schematically represents the entire skeleton of the subject, and displays the portion of the bone to be measured in the entire skeleton schematically shown in a display mode different from other portions. is there. In FIG. 6, the bone position marker 528 indicates that a bone (tibia or fibula) on the lower leg (L) of the subject person is a bone to be measured.

また、骨イメージ522内に、近位側を示すマーカ(P)や遠位側を示すマーカ(D)が表示されてもよい。さらに、骨形状画像520内に、骨イメージ522の屈曲表示倍率を変更するためのユーザインターフェースが形成されてもよい。   Further, a marker (P) indicating the proximal side and a marker (D) indicating the distal side may be displayed in the bone image 522. Furthermore, a user interface for changing the bending display magnification of the bone image 522 may be formed in the bone shape image 520.

図7は、骨イメージの変形表示態様を説明するための図である。図5や図6では、二本の円柱状の表示態様が互いに接続された骨イメージ522を説明した。これに対し、図7に示す骨イメージ522´は、測定対象骨の実形状を模式的に表現したものである。つまり、測定対象骨が人の脛骨であれば人の脛骨に似た骨イメージ522´が形成され、また、測定対象骨が人の腓骨であれば人の腓骨に似た骨イメージ522´が形成される。骨イメージ522´は、例えば、図5に示す測定結果画像500内において、骨イメージ522に換えて骨イメージ522の位置に表示される。   FIG. 7 is a diagram for explaining a deformation display mode of a bone image. 5 and 6, the bone image 522 in which two columnar display modes are connected to each other has been described. On the other hand, the bone image 522 ′ shown in FIG. 7 schematically represents the actual shape of the measurement target bone. That is, if the bone to be measured is a human tibia, a bone image 522 ′ similar to the human tibia is formed, and if the bone to be measured is a human rib, a bone image 522 ′ similar to the human rib is formed. Is done. For example, the bone image 522 ′ is displayed at the position of the bone image 522 instead of the bone image 522 in the measurement result image 500 illustrated in FIG. 5.

図8は、グラフ画像の別の好適な表示例を示している。図8に示すグラフは、横軸を屈曲角、縦軸を荷重とした特性曲線である。骨に対する荷重と骨の屈曲角との間にはヒステリシス特性が存在する。つまり、荷重値を徐々に増加させ最大荷重値まで増加させた場合の骨の屈曲角の増加特性と、その最大荷重値から徐々に荷重値を減少させた場合の骨の屈曲角の減少特性とは必ずしも一致しない。図8は、荷重値を最大荷重値まで増加させ、その後、その最大荷重値から荷重値を減少させた場合の角度特性を示すものである。例えば、ループ状に描かれるグラフ内の面積が荷重値と屈曲角との間のヒステリシス特性を反映している。そして、その面積が、例えば骨の粘弾性成分を評価する指標となる。   FIG. 8 shows another preferred display example of the graph image. The graph shown in FIG. 8 is a characteristic curve with the abscissa indicating the bending angle and the ordinate indicating the load. There is a hysteresis characteristic between the load on the bone and the bending angle of the bone. In other words, the increase characteristic of the bone flexion angle when the load value is gradually increased to the maximum load value, and the decrease characteristic of the bone flexion angle when the load value is gradually decreased from the maximum load value Does not necessarily match. FIG. 8 shows angular characteristics when the load value is increased to the maximum load value and then the load value is decreased from the maximum load value. For example, the area in the graph drawn in a loop shape reflects the hysteresis characteristic between the load value and the bending angle. The area is an index for evaluating, for example, the viscoelastic component of bone.

ちなみに、ループ状に描かれる特性曲線上には、星印状のマーカが表示される。このマーカは、例えば、図5の時刻設定バー540によって設定された時刻に応じて設定される。つまり、図8において、星印状のマーカは、ユーザによって設定された時刻の荷重と屈曲角の部分に表示される。また、星印状のマーカは、ユーザによる時刻変更操作に応じてループ状に描かれる特性曲線上を移動する。   Incidentally, a star-shaped marker is displayed on the characteristic curve drawn in a loop. This marker is set according to the time set by the time setting bar 540 in FIG. 5, for example. That is, in FIG. 8, the star-shaped marker is displayed at the portion of the load and the bending angle at the time set by the user. The star-shaped marker moves on a characteristic curve drawn in a loop according to the time change operation by the user.

図9は、グラフ画像の別の好適な表示例を示している。図9に示すグラフは、図8のグラフと同様に、横軸を屈曲角、縦軸を荷重とした特性曲線である。図9に示す表示態様は、互いに異なる時期に得られた複数の測定データに基づいて、測定結果が時期的に変化する状態を示したものである。つまり、図9に示す表示例は、互いに異なる時期に得られた複数の特性曲線910,920,930を示している。   FIG. 9 shows another preferred display example of the graph image. The graph shown in FIG. 9 is a characteristic curve with the horizontal axis representing the bending angle and the vertical axis representing the load, as in the graph of FIG. The display mode shown in FIG. 9 shows a state in which the measurement result changes with time based on a plurality of measurement data obtained at different times. That is, the display example shown in FIG. 9 shows a plurality of characteristic curves 910, 920, and 930 obtained at different times.

例えば、同一の被検者に対して同一の測定条件で測定を実施し、2000年1月1日に測定された結果に基づいて特性曲線910が得られ、2000年3月1日に測定された結果に基づいて特性曲線920が得られ、2000年5月1日に測定された結果に基づいて特性曲線930が得られる。   For example, measurement is performed on the same subject under the same measurement conditions, and a characteristic curve 910 is obtained based on the result measured on January 1, 2000, and measured on March 1, 2000. A characteristic curve 920 is obtained based on the result obtained, and a characteristic curve 930 is obtained based on the result measured on May 1, 2000.

このように、図9に示す表示例は、骨の形状を反映させた測定量が時期的に変化する状態を示している。図9に示す表示例により、例えば、骨折した骨が徐々に癒合していく過程を視覚的に容易に把握することなどが可能になる。   In this way, the display example shown in FIG. 9 shows a state in which the measurement amount reflecting the shape of the bone changes with time. The display example shown in FIG. 9 makes it possible, for example, to easily visually grasp the process in which a fractured bone gradually heals.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、次のような効果を奏する。例えば、図5から図9に示した表示態様により、荷重に対する骨折部の変形などを容易にイメージすることができ、骨折の診断などに効果的である。また、これらの表示態様は、荷重に対して骨折部が受けている応力の状態を知る上での貴重な情報となる。また、図5から図9に示した表示態様を被検者に見せることで、被検者に対して測定結果を分かりやすく説明することが可能になる。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above has the following effects. For example, according to the display modes shown in FIGS. 5 to 9, it is possible to easily imagine the deformation of the fracture portion with respect to the load, which is effective for diagnosis of a fracture. Also, these display modes are valuable information for knowing the state of stress that the fracture part receives with respect to the load. In addition, by showing the display modes shown in FIGS. 5 to 9 to the subject, it becomes possible to explain the measurement result to the subject in an easy-to-understand manner.

なお、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、図1におけるエコートラッキング処理部20、形状測定部22、測定データ形成部24、表示画像形成部32などを実現するためのプログラムを形成し、そのプログラムによってコンピュータを動作させることにより、コンピュータを、図5から図9などの表示画像を形成する画像形成装置として機能させる実施態様も可能である。なお、図5から図9に示す表示画像は、ディスプレイ34に表示されるものに限らず、例えば、紙などに印刷されてもよい。   The above-described embodiments are merely examples in all respects, and do not limit the scope of the present invention. For example, by forming a program for realizing the echo tracking processing unit 20, the shape measuring unit 22, the measurement data forming unit 24, the display image forming unit 32, etc. in FIG. Embodiments that function as an image forming apparatus that forms display images such as those shown in FIGS. 5 to 9 are also possible. The display images shown in FIGS. 5 to 9 are not limited to those displayed on the display 34, and may be printed on paper, for example.

本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. 本実施形態の超音波診断装置に好適なプローブを説明するための図である。It is a figure for demonstrating a suitable probe for the ultrasound diagnosing device of this embodiment. 直線の設定処理および直線の間の角度演算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting process of a straight line, and the angle calculation process between straight lines. 測定データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating measurement data. 測定結果画像の表示例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a display of a measurement result image. 骨形状画像内に表示される各種マーカを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the various markers displayed in a bone shape image. 骨イメージの変形表示態様を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the deformation | transformation display aspect of a bone image. グラフ画像の別の好適な表示例を示す図である。It is a figure which shows another suitable display example of a graph image. グラフ画像の別の好適な表示例を示す図である。It is a figure which shows another suitable display example of a graph image.

符号の説明Explanation of symbols

10 プローブ、20 エコートラッキング処理部、22 形状測定部、24 測定データ形成部、26 データ記憶部、32 表示画像形成部、510 波形画像、520 骨形状画像、522 骨イメージ、530 グラフ画像。   10 probe, 20 echo tracking processing unit, 22 shape measuring unit, 24 measurement data forming unit, 26 data storage unit, 32 display image forming unit, 510 waveform image, 520 bone shape image, 522 bone image, 530 graph image.

Claims (9)

骨に対して複数の超音波ビームを形成する送受波手段と、
各超音波ビームごとに骨の表面に対応した表面ポイントを検出して複数の超音波ビームから複数の表面ポイントを検出する表面検出手段と、
検出された複数の表面ポイントに基づいて骨の屈曲角度を求める形状測定手段と、
二本の柱状の表示態様を各表示態様の軸方向の一端側で互いに接続することによって屈曲した骨を表現し、さらに、二本の柱状の表示態様の接続角度によって骨の屈曲角度を表現した骨形状画像を形成する画像形成手段と、
時刻を設定するためのユーザインターフェースとして機能する時刻設定バーと、時刻設定バーを介して設定される時刻における骨の屈曲角度を表現した骨形状画像と、を表示する表示手段と、
を有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
Transmitting and receiving means for forming a plurality of ultrasonic beams on the bone;
Surface detecting means for detecting a surface point corresponding to the surface of the bone for each ultrasonic beam and detecting a plurality of surface points from the plurality of ultrasonic beams;
A shape measuring means for obtaining a bending angle of a bone based on a plurality of detected surface points;
Bending bone is expressed by connecting two columnar display modes to each other at one end in the axial direction of each display mode, and the bending angle of bone is expressed by the connection angle of the two columnar display modes. An image forming means for forming a bone shape image;
Display means for displaying a time setting bar that functions as a user interface for setting the time, and a bone shape image that represents the bending angle of the bone at the time set via the time setting bar;
Having
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記形状測定手段は、骨に対して荷重を及ぼした場合における骨の屈曲角度を求め、
前記画像形成手段は、一方の軸に時刻を示して他方の軸に屈曲角度を示すことにより屈曲角度の時間変化の様子を示した角度変化グラフと、一方の軸に時刻を示して他方の軸に荷重量を示すことにより荷重量の時間変化の様子を示した荷重変化グラフと、を形成し、
前記表示手段は、角度変化グラフと荷重変化グラフを表示し、さらに、角度変化グラフ内と荷重変化グラフ内において互いに同じ時刻に対応したそれぞれの時刻マーカを表示する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The shape measuring means obtains the bending angle of the bone when a load is applied to the bone,
The image forming means includes an angle change graph showing the time change of the bending angle by indicating the time on one axis and the bending angle on the other axis, and the other axis indicating the time on one axis. A load change graph showing the state of the load change over time by indicating the load amount, and
The display means displays an angle change graph and a load change graph, and further displays respective time markers corresponding to the same time in the angle change graph and the load change graph.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項に記載の超音波診断装置において、
前記画像形成手段は、各超音波ビームの表面ポイント近傍における波形を示した波形画像と、送受波手段の送受波面内における各超音波ビームの位置を示したビーム位置画像とを形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2 ,
The image forming unit forms a waveform image showing a waveform in the vicinity of the surface point of each ultrasonic beam, and a beam position image showing a position of each ultrasonic beam in the transmission / reception plane of the transmission / reception unit,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項に記載の超音波診断装置において、
前記形状測定手段は、骨に対して荷重を及ぼした場合における骨の屈曲角度を求め、
前記画像形成手段は、一方の軸に時刻を示して他方の軸に屈曲角度を示すことにより屈曲角度の時間変化の様子を示した角度変化グラフを形成し、角度変化グラフ内に表示される時刻マーカが示す時刻の屈曲角度に対応した骨形状画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
The shape measuring means obtains the bending angle of the bone when a load is applied to the bone,
The image forming means forms an angle change graph showing the time change of the bending angle by indicating the time on one axis and the bending angle on the other axis, and the time displayed in the angle changing graph. Forming a bone shape image corresponding to the bending angle at the time indicated by the marker;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項に記載の超音波診断装置において、
前記形状測定手段は、骨に対して荷重を及ぼした場合における骨の屈曲角度を求め、
前記画像形成手段は、一方の軸に時刻を示して他方の軸に荷重量を示すことにより荷重量の時間変化の様子を示した荷重変化グラフを形成し、荷重変化グラフ内に表示される時刻マーカが示す時刻の荷重量を及ぼした際の骨形状画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 ,
The shape measuring means obtains the bending angle of the bone when a load is applied to the bone,
The image forming means forms a load change graph showing a time change state of the load amount by indicating the time on one axis and the load amount on the other axis, and the time displayed in the load change graph. Forming a bone shape image when the amount of load at the time indicated by the marker is exerted,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記画像形成手段は、各超音波ビームを視覚的に表現したビームマーカを骨形状画像内に表示させることにより、骨に対して複数の超音波ビームが形成される様子を視覚的に表現した表示画像を形成する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The image forming means displays a beam marker that visually represents each ultrasonic beam in a bone shape image, thereby visually expressing how a plurality of ultrasonic beams are formed on the bone. Forming an image,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
請求項1に記載の超音波診断装置において、
前記画像形成手段は、被検体内における測定対象骨の位置を示した骨位置マーカを骨形状画像内に表示させる、
ことを特徴とする超音波診断装置。
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The image forming means displays a bone position marker indicating the position of the bone to be measured in the subject in the bone shape image.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
骨に対して形成された複数の超音波ビームによって骨表面から検出される複数の表面ポイントに基づいて骨の屈曲角度を求める形状測定手段と、
二本の柱状の表示態様を各表示態様の軸方向の一端側で互いに接続することによって屈曲した骨を表現し、さらに、二本の柱状の表示態様の接続角度によって骨の屈曲角度を表現した骨形状画像を形成する画像形成手段と、
時刻を設定するためのユーザインターフェースとして機能する時刻設定バーと、時刻設定バーを介して設定される時刻における骨の屈曲角度を表現した骨形状画像と、を表示する表示手段と、
を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
A shape measuring means for obtaining a bending angle of the bone based on a plurality of surface points detected from the bone surface by a plurality of ultrasonic beams formed on the bone ;
Bending bone is expressed by connecting two columnar display modes to each other at one end in the axial direction of each display mode, and the bending angle of bone is expressed by the connection angle of the two columnar display modes. An image forming means for forming a bone shape image;
Display means for displaying a time setting bar that functions as a user interface for setting the time, and a bone shape image that represents the bending angle of the bone at the time set via the time setting bar;
Having
An image forming apparatus.
骨に対して形成された複数の超音波ビームによって骨表面から検出される複数の表面ポイントに基づいて骨の屈曲角度を求める工程と、
二本の柱状の表示態様を各表示態様の軸方向の一端側で互いに接続することによって屈曲した骨を表現し、さらに、二本の柱状の表示態様の接続角度によって骨の屈曲角度を表現した骨形状画像を形成する工程と、
時刻を設定するためのユーザインターフェースとして機能する時刻設定バーと、時刻設定バーを介して設定される時刻における骨の屈曲角度を表現した骨形状画像と、を表示する工程と、
を備える、
ことを特徴とする測定結果表示方法。
Determining a bending angle of the bone based on a plurality of surface points detected from the bone surface by a plurality of ultrasonic beams formed on the bone ;
Bending bone is expressed by connecting two columnar display modes to each other at one end in the axial direction of each display mode, and the bending angle of bone is expressed by the connection angle of the two columnar display modes. Forming a bone shape image;
Displaying a time setting bar that functions as a user interface for setting the time, and a bone shape image that represents the bending angle of the bone at the time set via the time setting bar;
Comprising
A measurement result display method characterized by the above.
JP2006117541A 2006-04-21 2006-04-21 Ultrasonic diagnostic equipment Expired - Fee Related JP4608458B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006117541A JP4608458B2 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Ultrasonic diagnostic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006117541A JP4608458B2 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Ultrasonic diagnostic equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007289232A JP2007289232A (en) 2007-11-08
JP4608458B2 true JP4608458B2 (en) 2011-01-12

Family

ID=38760453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006117541A Expired - Fee Related JP4608458B2 (en) 2006-04-21 2006-04-21 Ultrasonic diagnostic equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4608458B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5406077B2 (en) * 2010-03-04 2014-02-05 国立大学法人 東京大学 Ultrasonic diagnostic equipment
JP6162968B2 (en) * 2013-02-01 2017-07-12 株式会社日立製作所 Ultrasonic diagnostic equipment
JP6596795B2 (en) * 2016-09-30 2019-10-30 ヤマハファインテック株式会社 Ultrasonic image display method and ultrasonic image display system
US20220096047A1 (en) * 2018-11-30 2022-03-31 Koninklijke Philips N.V. Apparatus and method for detecting bone fracture

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09503410A (en) * 1993-10-06 1997-04-08 バイオセンス,インコーポレイテッド Magnetic measurement of position and orientation
JPH10503671A (en) * 1994-06-20 1998-04-07 ジェイムズ ブルース リチャードスン、 A system to measure the stiffness of a fractured bone
JP2002034986A (en) * 2000-07-27 2002-02-05 Aloka Co Ltd Ultrasonograph
JP2004298205A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2005102945A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Ssb:Kk Biotissue multidimensional visualization equipment
JP2005152079A (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09503410A (en) * 1993-10-06 1997-04-08 バイオセンス,インコーポレイテッド Magnetic measurement of position and orientation
JPH10503671A (en) * 1994-06-20 1998-04-07 ジェイムズ ブルース リチャードスン、 A system to measure the stiffness of a fractured bone
JP2002034986A (en) * 2000-07-27 2002-02-05 Aloka Co Ltd Ultrasonograph
JP2004298205A (en) * 2003-03-28 2004-10-28 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2005102945A (en) * 2003-09-30 2005-04-21 Ssb:Kk Biotissue multidimensional visualization equipment
JP2005152079A (en) * 2003-11-21 2005-06-16 Aloka Co Ltd Ultrasonic diagnosis apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007289232A (en) 2007-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4854212B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4500336B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP3954981B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US8123688B2 (en) Ultrasound diagnosis apparatus
JP5406077B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4153407B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4608458B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4381118B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5075040B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4716792B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5787286B2 (en) Ultrasound biological tissue measuring device
US9307951B2 (en) Ultrasound diagnosis apparatus
JP4847185B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP4627686B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2009011628A (en) Image diagnosis support device
JP4517090B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
KR20170093338A (en) Ultrasound diagnostic apparatus and control method for the same
JP4908915B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5354599B2 (en) Tissue hardness evaluation device
JP5558932B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
Sakai et al. 12C-4 A Minute Bone Bending Angle Measuring Method Using Echo-Tracking for Assessment of Bone Strength
JP4708204B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101005

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101008

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4608458

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees