CN102247166A - 超声诊断设备和显示超声图像的方法 - Google Patents

超声诊断设备和显示超声图像的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102247166A
CN102247166A CN2011101439417A CN201110143941A CN102247166A CN 102247166 A CN102247166 A CN 102247166A CN 2011101439417 A CN2011101439417 A CN 2011101439417A CN 201110143941 A CN201110143941 A CN 201110143941A CN 102247166 A CN102247166 A CN 102247166A
Authority
CN
China
Prior art keywords
distortion
image
ultrasonoscopy
accountant
ultrasonic diagnostic
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.)
Granted
Application number
CN2011101439417A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102247166B (zh
Inventor
阿部弥生
小笠原正文
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.)
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Original Assignee
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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 GE Medical Systems Global Technology Co LLC filed Critical GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Publication of CN102247166A publication Critical patent/CN102247166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102247166B publication Critical patent/CN102247166B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A61B8/4245Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
    • A61B8/4254Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient using sensors mounted on the probe
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
    • G06F7/548Trigonometric functions; Co-ordinate transformations

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

一种超声诊断设备(1)包括:发射超声波到受检者并且接收回声的超声探头(2);用于检测该超声探头(2)的位点的位点传感器(10,11);基于由该位点传感器(10,11)检测的信息计算该回声数据在三维空间中的以某点为原点的坐标系的位点的位点计算装置(51);用于执行变形计算以将基于该回声数据的超声图像或由除了超声诊断设备(1)外的医学成像设备提前捕捉的医学图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像的身体组织的形状的变形计算装置(81);以及用于执行在该三维空间的坐标系中的超声图像的坐标系和该医学图像的坐标系之间的坐标转换,并且用于在显示装置(6)上显示关于相同横截面的基于由该变形计算装置(81)获取的数据的变形图像和该另一个图像的显示图像控制装置(53)。

Description

超声诊断设备和显示超声图像的方法
技术领域
本发明涉及显示超声图像和除该超声图像以外的医学图像的超声诊断设备。
背景技术
常规超声诊断设备通过将超声探头触碰受检者身体表面上而发射超声波到受检者并且基于获取的回声数据产生和显示超声图像。作为除了超声图像以外的医学图像,存在MRI(磁共振成像)图像和X射线CT(计算机断层扫描)图像。日本未审查的专利申请号10-151131公开并排显示超声图像和MRI图像或超声图像和CT图像的超声诊断设备。
[专利文件]
[专利文件1]日本未审查的专利申请公开号10-151131
技术问题
当关于相同横截面的超声图像和除该超声图像以外的医学图像尝试在超声诊断设备中显示时,尽管是相同的横截面但每个图像中的身体组织的形状由于捕捉图像时不同的姿势而可能是不同的。例如,当乳房通过超声诊断设备成像时,它采用仰卧位成像。在另一方面,当乳房通过MRI设备成像时,它采用俯卧位成像。从而,超声图像中的乳房由于它的重量而表现为压扁的,而MRI图像中的乳房由重力而悬垂使得相应图像中的每个形状是不同的。
因此,一起显示超声图像和除了超声图像以外的医学图像的情况下,显示示出关于相同横截面的身体组织的相同形状的图像用于诊断是可取的。
发明内容
问题的技术方案
本发明的第一方面是超声诊断设备,其包括:发射超声波到受检者并且接收回声的超声探头;用于检测该超声探头的位点的位点传感器;基于由该位点传感器检测的信息计算该回声数据在三维空间中的以某点作为原点的坐标系的位点的位点计算装置;用于执行变形计算以将基于回声数据的超声图像或由除超声诊断设备外的医学成像设备提前捕捉的医学图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像的身体组织的形状的变形计算装置;以及显示图像控制装置,其用于执行在该三维空间的坐标系中的超声图像的该坐标系和该医学图像的坐标系之间的坐标转换,并且用于在显示装置上显示关于相同横截面的基于由该变形计算装置获取的数据的变形图像和该另一个图像。
在根据第一方面的本发明的第二方面中,变形计算装置使用质点法或有限元法执行变形计算。
在根据第二方面的本发明的第三方面中,变形计算装置基于该一个图像假设应力作用到另一个图像中的身体组织来执行变形计算。
在根据超声诊断设备(其根据前述方面中的任何方面)的本发明的第四方面中,身体组织是乳房。
在根据第四方面的本发明的第五方面中,变形计算装置假设在刚性体上形成的未压缩超弹性体是乳房而通过质点法或有限元法执行变形计算。
在根据第五方面的本发明的第六方面中,变形计算装置假设在超声图像和医学图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的下表面上的未压缩超弹性体、提供在水平位置中的刚性体的上表面上的未压缩超弹性体或提供在竖直位置中的刚性体的一个表面上的未压缩超弹性体中的一个而使用质点法或有限元法执行变形计算。
在根据第六方面的本发明的第七方面中,变形计算装置假设在超声图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的上表面上的未压缩超弹性体或提供在竖直位置中的刚性体的一个表面上的未压缩超弹性体并且在医学图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的下表面上的未压缩超弹性体而使用质点法或有限元法执行变形计算。
在根据前述方面中的任何方面的本发明的第八方面中,变形计算装置执行用于将超声图像中的身体组织的形状变形成医学图像中的身体组织的形状的变形计算。
在根据前述方面中的任何方面的本发明的第九方面中,显示图像控制装置通过扫描转换转换回声数据以产生超声图像。
本发明的第十方面是第九方面的超声诊断设备,其中变形计算的目标是由扫描转换器扫描转换之前的回声数据或在由扫描转换器扫描转换之后的超声图像数据。
在根据第一至第七方面的方面中的任何方面的本发明的第十一方面中,变形计算装置执行用于将医学图像中的身体组织的形状变形成超声图像中的身体组织的形状的变形计算。
在根据前述方面中的任何方面的本发明的第十二方面中,进一步包括用于存储医学图像数据的存储器。
在根据第十二方面的本发明的第十三方面中,超声图像是实时图像并且医学图像是基于存储在存储器中的数据的图像。
在根据第十二方面的本发明的第十四方面中,超声图像是基于通过超声探头发射/接收超声波而提前捕捉并且存储的数据的图像,并且医学图像是基于存储在存储器中的数据的图像。
在根据前述方面中的任何方面的本发明的第十五方面中,显示图像控制装置在显示装置上并排显示变形的图像和该另一个图像。
在根据前述方面中的任何方面的本发明的第十六方面中,其中显示图像控制装置显示覆盖在另一个图像(覆盖在显示装置上)上的变形的图像。
发明的有利效果
根据上文提到的方面的本发明,变形的图像通过执行变形计算以将超声图像和医学图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像中的身体组织的形状而产生。然后,执行超声图像的坐标系和医学图像的坐标系之间的坐标转换,并且显示关于相同横截面的变形的图像和另一个图像。因此,可以显示超声图像和医学图像,其显示在相同的横截面的身体组织的相同形状。
此外,例如,即使在两个图像中的身体组织的形状由于受检者在捕捉超声图像和医学图像时的姿势而在很大程度上不同,在身体组织变形后的形状可以通过使用质点法或有限元法执行变形计算来计算。
本发明的另外的目的和优势从如在附图中图示的本发明的优选实施例的下列说明将是明显的。
附图说明
图1是示出涉及本发明的超声诊断设备的实施例的示意配置的一个示例的框图。
图2是示出图1中示出的超声诊断设备中的显示控制装置的配置的框图。
图3是示出图1中示出的超声诊断设备中的控制装置的配置的框图。
图4是示出第一实施例的超声诊断设备的过程的流程图。
图5解释受检者的姿势和乳房的形状。
图5(A)示出在由MRI设备捕捉图像时乳房的形状。
图5(B)示出在由超声诊断设备捕捉图像时乳房的形状。
图6解释用于形状变形的计算。
图6(A)示出未压缩超弹性体从刚性体的下表面垂下的状况。
图6(B)示出未压缩超弹性体由它的重量而压向刚性体的上表面的状况。
图7示出其中在相同横截面的超声图像和变形的MRI图像并排显示的显示装置。
图8解释在第一实施例的备选示例中的变形计算。
图9是示出在第二实施例的超声诊断设备中的过程的流程图。
图10解释第二实施例中的变形计算。
图10(A)示出未压缩超弹性体由它的重量而压向刚性体的上表面的状况。
图10(B)示出未压缩超弹性体从刚性体的下表面垂下的状况。
图11示出第二实施例中其中关于相同横截面的超声图像和变形的MRI图像并排显示的显示装置。
图12示出其中在相同横截面的超声图像和变形的MRI图像关于相同横截面覆盖和显示的显示装置。
图13示出其中在相同横截面的变形的超声图像和MRI图像关于相同横截面覆盖和显示的显示装置。
具体实施方式
将解释本发明的实施例。
<第一实施例>
首先,第一实施例基于图1至图7解释。在图1中示出的超声诊断设备1包括超声探头2、发射/接收装置3、回声数据处理装置4、显示控制装置5、显示装置6、操作装置7、控制装置8、HDD(硬盘驱动器)9、磁场发生装置10和磁性传感器11。
超声探头2配置有超声换能器阵列(没有示出),并且该超声换能器发射超声波到受检者并且接收它的回声信号。
例如,由霍尔元件构成的磁性传感器11提供在超声探头2上。从包括磁场发生线圈的磁场发生装置10产生的磁场由磁性传感器11检测。在磁性传感器11检测的信号输入到显示控制装置5。由磁性传感器11检测的信号可以经由电缆(没有图示)输入到显示控制装置5,或可以无线地输入。磁场发生装置10和磁性传感器11是本发明中的定位传感器的实施例的一个示例。
发射/接收装置3以某个发射条件激活超声探头2并且使超声束采用串行线(line-serial)程序扫描扫描平面。发射/接收装置3通过来自控制装置8的控制信号激活超声探头2。
发射/接收装置3执行信号处理,例如对于由超声探头2获取的回声信号的相位调整/增加过程等,然后输出该处理的回声数据到回声数据处理装置4。
回声数据处理装置4对从发射/接收装置3输出的回声数据执行预定过程,例如对数压缩过程或包络解调过程等。
显示控制装置5具有位点计算装置51、存储器52和显示图像控制装置53。该位点计算装置51基于来自磁性传感器11的磁场检测信号计算超声探头2在具有磁场发生装置10的原点的三维空间中的位点和倾转信息(在下文中它被称为“探头位点信息”)。此外,该位点计算装置51基于该探头位点信息计算回声数据在三维空间中的位点信息。具有在磁场发生装置10的它们的原点的坐标系是超声图像的坐标系的实施例的一个示例。同样该位点计算装置51是本发明中的位点计算装置的实施例的一个示例。
存储器52由例如RAM(随机存取存储器)或ROM(只读存储器)等半导体存储器构成。例如,将在显示图像控制装置53(其将稍后论述)中转换成超声图像数据的从回声数据处理装置4输出的回声数据存储在存储器52中。在转换成超声图像数据之前的数据称为原始数据。该原始数据可以存储在HDD9中。
由除了超声诊断设备1以外的医学成像设备捕捉的医学图像数据存储在存储器52或HDD9中,如稍后解释的。存储器52和HDD9是本发明中的存储器装置的实施例的一个示例。
显示图像控制装置53执行从回声数据处理装置4输出的回声数据到超声图像数据的由扫描转换器的扫描转换。然后,显示图像控制装置53基于超声图像数据在显示装置6上显示超声图像(B模式图像)。
显示图像控制装置53执行超声图像的坐标系和除了超声图像以外的医学图像的坐标系之间的坐标转换并且在显示装置6上显示相同横截面的超声图像和医学图像两者。在该实施例中,如稍后解释的,超声图像和医学图像在显示装置6上并排显示。
如稍后解释的,该实施例中的医学图像是MRI图像。在显示装置6上显示的MRI图像是在变形计算装置81(其将稍后解释)中获取的变形的MRI图像。细节将稍后解释。显示图像控制装置53是本发明中的显示图像装置的实施例的一个示例。
显示装置6由LCD(液晶显示器)或CRT(阴极射线管)构成。操作装置7包括键盘和指点装置(没有图示)供操作者命令或输入信息。
控制装置8用CPU(中央处理单元)配置。控制装置8读出存储在HDD9中的控制程序并且在超声诊断设备1中的相应装置执行功能。
控制装置8包括如在图3中示出的变形计算装置81。该变形计算装置81执行用于将超声图像或MRI图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像的身体组织的形状的变形计算。在该实施例中,该变形计算装置81执行用于将MRI图像中的乳房的形状变形成超声图像中乳房的形状的变形计算。该变形计算装置81是本发明中的变形计算装置的实施例的一个示例。
现在基于图4中示出的流程图解释本发明的超声诊断设备1的运行。首先,在步骤S1中,超声诊断设备1获取由MRI设备(没有图示)捕捉的MRI图像数据。在超声诊断设备1中获取的MRI图像数据存储在存储器52或HDD9中。
这里,用于捕捉图像的目标身体组织是乳房。当乳房由MRI设备成像时,受检者P处于俯卧位使得乳房Br如在图5(A)中示出的悬垂。在另一方面,如稍后提到的,当乳房由超声诊断设备成像时,受检者P处于仰卧位使得乳房Br处于好像它被它的重量压扁的形状(如在图5(B)中示出的)。
接着在步骤S2中,变形计算装置81对MRI图像数据执行变形计算并且产生变形的MRI图像数据。特别地,变形计算装置81使用质点法或有限元法执行用于将MRI图像中的乳房的形状变形成超声图像中的乳房的形状的变形计算,这些方法用于对象的变形分析。从而,在该实施例中,MRI图像是一个图像的实施例的一个示例,并且超声图像是另一个图像的实施例的一个示例。
这里,它是人体中乳房位于胸大肌上的状况,使得当乳房形状的变形计算通过质点法或有限元法执行时,假设胸大肌是刚性体而乳房是未压缩超弹性体的模型。即,设置在刚性体上的未压缩超弹性体的形状的变形通过质点法或有限元法计算。
对于更多的细节,在由MRI设备捕捉的受检者的图像的姿势是处于俯卧位。因此,如MRI图像中的乳房,假设设置在处于水平位置的刚性体X的下表面上的未压缩超弹性体Y如在图6(A)中示出的垂下。在另一方面,在由超声诊断设备捕捉的受检者的图像的姿势是处于仰卧位。因此,如在超声图像中的乳房,假设设置在处于水平位置的刚性体X的下表面上的未压缩超弹性体Y如在图6(B)中示出的由它的重量挤压。质点法或有限元法计算从未压缩超弹性体Y如在图6(A)中示出的从刚性体X的下表面垂下的状况改变到未压缩超弹性体Y由它的重量压向刚性体的上表面的状况的未压缩超弹性体Y的变形形状。即,该方法计算以将MRI图像中的乳房的形状改变成超声图像中的乳房的形状。
通过用质点法或有限元法计算形状的变形,如在图6(A)中示出的,在未压缩超弹性体Y从刚性体X的下表面垂下的状况改变到它由它的重量压向刚性体X的上表面的状况的情况下,评估伴随应力变化的未压缩超弹性体Y的变形形状。在这样的用质点法或有限元法的变形计算中,在图6(A)中示出的状况是初始状态的条件下考虑对图6(B)中的未压缩超弹性体Y的相对应力的大小和方向。具体地,在用图6(A)的状况作为标准的图6(B)中,作为重力(体积力)W的两倍的应力F=2W在向下方向(图6(B)中刚性体X的上表面接收应力的方向)上作用到未压缩超弹性体Y。注意本文使用的重力是当图6(A)的状况是标准时的相对重力。
由变形计算获取的变形的MRI图像数据存储在存储器52或HDD9中。
接着在步骤S3中,超声波由超声探头2发射到处于仰卧位的受检者并且接收回声。然后,显示图像控制装置53在显示装置6上实时显示关于发射/接收表面的超声图像UG。此外,显示图像控制装置53基于变形的MRI图像数据在显示装置6上并排显示关于任意横截面的变形的MRI图像MG’和超声图像UG。这里,仅显示不同于超声图像UG的该横截面的变形的MRI图像MG’。实际上,变形的MRI图像MG’是受检者P处于仰卧位(在图5(B)中示出的状况)的图像。
接着在步骤S4中,执行超声图像UG的坐标系和变形的MRI图像MG’的坐标系的对准过程。具体地,操作者移动超声图像UG和变形的MRI图像MG’的横截面中的一个或二者而比较显示装置6上显示的图像,并且显示相同横截面的超声图像UG和变形的MRI图像MG’。超声图像UG的横截面的偏移通过改变超声探头2的位置来执行。变形的MRI图像的横截面的偏移通过控制操作装置7命令横截面改变来执行。
横截面是否相同由操作员通过参照特性区域确定。实际上,由超声探头2的超声波的扫描平面平行于MRI图像的切面。
在显示关于相同横截面的超声图像UG和变形的MRI图像MG’后,操作员输入显示相同横截面的命令。因此,允许超声图像UG和变形的MRI图像MG’的坐标系的坐标转换并且完成对准过程。
完成步骤S4中的对准过程后的步骤S5中,如在图7中示出的,显示图像控制装置53在显示装置6上显示由超声探头2的超声波的扫描平面的相同横截面的变形的MRI图像MG’(在该扫描平面的超声图像UG旁边)。显示图像控制装置53执行超声图像UG的和变形的MRI图像MG’的坐标系的坐标转换并且显示超声图像UG的相同横截面的变形的MRI图像MG’。这里是关于由显示图像控制装置53的坐标转换的说明:在该实施例中,作为超声图像UG的坐标系的回声数据的位置信息转换成变形的MRI图像MG’的坐标系。然后,显示图像控制装置53显示关于从坐标转换获得的某个横截面的变形的MRI图像MG’。即使由超声探头2的超声波的扫描平面改变,显示图像控制装置53显示新捕捉的关于横截面的变形的MRI图像。因此,即使超声探头2移动并且超声图像的横截面改变,新捕捉关于相同横截面的变形的MRI图像MG’。
根据该实施例的超声诊断设备1,超声图像UG和变形的MRI图像MG’是受检者P处于仰卧位的图像,使得可以显示关于相同横截面的乳房的相同形状的相同图像。从而,它对于诊断是有利的。
尽管处于仰卧位和处于俯卧位的乳房的形状是非常不同的,因为乳房的形状的变形计算使用质点法或有限元法执行,可以计算变形后的乳房的形状。
接着,解释第一实施例的备选示例。在前述实施例中,对处于仰卧位的受检者执行超声波的发射/接收,但当对处于站立位的受检者执行时,假设乳房是如在图8中示出的设置在处于竖直位置中的刚性体X的一个表面上的未压缩超弹性体Y。然后,在图6(A)中示出的状况中的未压缩超弹性体Y改变到图8中示出的状况的变形通过质点法或有限元法计算。在该情况下,作为用于执行变形计算的应力,图8中示出的状况的应力在将图6(A)中示出的状况作为初始状况的情况下考虑。即,作为应力,考虑在竖直向下方向(图8中平行于刚性体X的方向)上的重力(体积力)W和在与刚性体X平行的方向(图8中压向刚性体X的一个表面的方向)的重力(体积力)W。同样,注意本文使用的重力是当图6(A)的状况是标准时的相对重力。
<第二实施例>
接着,将解释第二实施例。在前述第一实施例中,显示实时超声图像UG和具有超声图像UG的相同横截面的变形的MRI图像。然而,在第二实施例中,以存储在HDD 9或存储器52中的原始数据为条件,执行变形计算以产生变形的回声数据。然后,基于变形的回声数据的变形的超声图像UG’和基于MRI图像数据的MRI图像MG在显示装置6上显示。
基于图9中的流程图来具体地对其进行解释。在图9的步骤S11中,像第一实施例的步骤S1那样,MRI图像数据被获取到超声诊断设备1并且存储在存储器52或HDD 9中。
接着在步骤S12中,由超声探头2执行超声波到受检者的发射/接收以捕捉回声数据。在该步骤S12中,超声探头2扫描三维区域以捕捉三维回声数据(体积数据)。该捕捉的回声数据作为原始数据存储在存储器52或HDD9中。
接着在步骤S13中,变形计算由变形计算装置81对在步骤S12中捕捉的三维回声数据执行并且产生变形的回声数据。变形计算在三维回声数据的相应横截面上执行。
在该步骤S13的变形计算中,假设胸大肌是刚性体并且乳房是未压缩超弹性体。并且使用质点法或有限元法的变形计算对未压缩超弹性体的变形执行。然而在该实施例中,在从如在图10(A)中示出的未压缩超弹性体Y由它的重量压向刚性体的上表面的状况改变到如在图10(B)中示出的未压缩超弹性体Y从刚性体X的下表面垂下的状况的情况下,未压缩超弹性体Y的变形通过用质点法或有限元法计算,则执行计算以将超声图像中的乳房的形状改变成MRI图像中的乳房的形状。在该实施例中,在变形计算中,当图10(A)中示出的状况是初始状况时的在图10(B)中施加到未压缩超弹性体Y的应力的大小和方向。具体地,在用图10(A)的状况作为标准的图10(B)中,是重力(体积力)W的两倍的应力F=2W在竖直和向下方向(图10(B)中刚性体X的上表面接收应力的方向)上作用到未压缩超弹性体Y。注意本文使用的重力是当图10(A)的状况是标准时的相对重力。
由变形计算获取的变形的回声数据存储在存储器52或HDD9中。
接着在步骤S14中,显示图像控制机构53并排显示基于变形的回声数据的变形的超声图像UG’和基于MRI图像数据的MRI图像MG。这里,变形的超声图像UG’和MRI图像MG的横截面是不同的。变形的超声图像UG’是受检者P处于俯卧位(在图5(A)中示出的位置)的图像。
接着在步骤S15中,执行变形的超声图像UG’的坐标系和MRI图像MG的坐标系的对准过程。特别地,该对准过程与在第一实施例中的步骤S4的过程相同,并且通过比较显示相同横截面的变形的超声图像UG’和MRI图像MG来处理。实际上,变形的超声图像UG’的横截面的偏移通过输入命令以通过如同用于移动MRI图像的横截面来进行的那样操作操作装置7改变横截面来完成。
在步骤S16中,完成步骤S15中的对准过程后,如在图11中示出的,显示图像控制装置53在显示装置6上显示关于相同横截面的变形的超声图像UG’和MRI图像MG。在该步骤S16中,通过来自操作装置7的命令,即使变形的超声图像UG’和MRI图像MG的横截面中的任一个改变,显示图像控制装置53将其中横截面改变的图像的坐标系转换成其中横截面没有改变的图像的坐标系使得显示关于相同横截面的变形的超声图像UG’和MRI图像MG。例如,当变形的超声图像UG’的横截面改变时,在变形的超声图像UG’的坐标系中的新获取的横截面的坐标转换成MRI图像MG的坐标系,然后识别对应于MRI图像MG的坐标系的横截面并且显示具有与更新的横截面相同的横截面的MRI图像。同样,当MRI图像MG的横截面改变时,将MRI图像MG的坐标系中的新获取的横截面的坐标转换成变形的超声图像UG’的坐标系,然后识别对应于变形的超声图像UG’的坐标系的横截面并且显示关于与更新横截面是相同横截面的横截面的变形的超声图像UG’。
根据上文描述的第二实施例,变形的超声图像UG’和MRI图像MG是受检者P处于俯卧位的图像,使得可以显示关于相同横截面的乳房的相同形状的相同图像,如与第一实施例相同。从而,它对于诊断是有利的。
在第二实施例中,代替超声图像,通过将MRI图像中的乳房形状变形成超声图像中的乳房的形状所获取的变形的MRI图像可以与超声图像一起显示。
本发明用上文提到的实施例解释,但将理解本发明可以采用各种方式修改而不偏离本发明的精神和范围。例如,医学图像不限于MRI图像和X射线CT图像或例如可以修改由乳腺摄影捕捉的图像。
此外,在第二实施例中,代替在由显示图像控制装置53中的扫描转换器的扫描转换之前以作为回声数据的原始数据为条件的变形计算,变形计算可以在扫描转换后应用于超声图像数据。
在第一实施例的步骤S5中,显示图像控制装置53并排显示在相同横截面的超声图像UG和变形的MRI图像MG’,但如在图12中示出的,在相同横截面的超声图像UG和变形的MRI图像MG’可以被覆盖(或合成)并且作为透明图像显示。
相似地,在第二实施例的步骤S16中,显示图像控制装置53并排显示在相同横截面的变形的超声图像UG’和变形的MRI图像MG,但如在图13中示出的,在相同横截面的变形的超声图像UG’和变形的MRI图像MG可以被覆盖(或合成)并且作为透明图像显示。
可配置本发明的许多很大程度上不同的实施例而不偏离本发明的精神和范围。应该理解本发明不限于在该说明书中描述的特定实施例,但由附上的权利要求中所限定。

Claims (10)

1.一种超声诊断设备(1),其包括:
发射超声波到受检者并且接收回声的超声探头(2);
位点传感器(10,11),用于检测所述超声探头(2)的位点;
位点计算装置(51),基于由所述位点传感器(10,11)检测的信息计算所述回声数据在三维空间中的以某点作为原点的坐标系的位点;
变形计算装置(81),用于执行变形计算以将基于所述回声数据的超声图像或由除了超声诊断设备(1)外的医学成像设备提前捕捉的医学图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像的身体组织的形状;以及
显示图像控制装置(53),用于执行在所述三维空间的坐标系中的超声图像的坐标系和所述医学图像的坐标系之间的坐标转换,并且用于在显示装置(6)上显示关于相同横截面的基于由所述变形计算装置(81)获取的数据的变形图像和所述另一个图像。
2.如权利要求1所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)使用质点法或有限元法执行变形计算。
3.如权利要求2所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)基于该一个图像假设作用到所述另一个图像中的身体组织的应力来执行变形计算。
4.如权利要求1至3中任一项所述的超声诊断设备(1),其中所述身体组织是乳房。
5.如权利要求4所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)假设在刚性体上形成的未压缩超弹性体是乳房来通过质点法或有限元法执行变形计算。
6.如权利要求5所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)假设所述超声图像和所述医学图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的下表面上的未压缩超弹性体、提供在水平位置中的刚性体的上表面上的未压缩超弹性体或提供在竖直位置中的刚性体的一个表面上的未压缩超弹性体中的一个来使用质点法或有限元法执行变形计算。
7.如权利要求6所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)假设所述超声图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的上表面上的未压缩超弹性体或提供在竖直位置中的刚性体的一个表面上的未压缩超弹性体并且所述医学图像中的乳房是提供在水平位置中的刚性体的下表面上的未压缩超弹性体来使用质点法或有限元法执行变形计算。
8.如权利要求1至7中任一项所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)执行用于将所述超声图像中的身体组织的形状变形成所述医学图像中的身体组织的形状的变形计算。
9.如权利要求1至7中任一项所述的超声诊断设备(1),其中所述变形计算装置(81)执行用于将所述医学图像中的身体组织的形状变形成所述超声图像中的身体组织的形状的变形计算。
10.一种显示超声图像的方法,其包括步骤:
执行变形计算以将基于回声数据的超声图像或由除了超声诊断设备(1)外的医学成像设备提前捕捉的医学图像中的任一个中的身体组织的形状变形成另一个图像的身体组织的形状;
执行在三维空间的坐标系中的所述超声图像的坐标系和所述医学图像的坐标系之间的坐标转换;以及
在显示装置(6)上显示关于相同横截面的变形图像和所述另一个图像。
CN201110143941.7A 2010-05-19 2011-05-19 超声诊断设备和显示超声图像的方法 Active CN102247166B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-115092 2010-05-19
JP2010115092A JP5234671B2 (ja) 2010-05-19 2010-05-19 超音波診断装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102247166A true CN102247166A (zh) 2011-11-23
CN102247166B CN102247166B (zh) 2015-07-22

Family

ID=44973043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110143941.7A Active CN102247166B (zh) 2010-05-19 2011-05-19 超声诊断设备和显示超声图像的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8577105B2 (zh)
JP (1) JP5234671B2 (zh)
KR (1) KR20110127618A (zh)
CN (1) CN102247166B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103251431A (zh) * 2012-01-16 2013-08-21 佳能株式会社 信息处理设备、信息处理方法、处理设备和处理方法
CN103635142A (zh) * 2012-06-29 2014-03-12 株式会社东芝 超声波诊断装置以及传感器选定装置
CN103646135A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 哈尔滨医科大学 左心房/左心耳血栓的计算机辅助超声诊断方法
CN103796592A (zh) * 2011-09-07 2014-05-14 皇家飞利浦有限公司 压缩元件挠曲的基于图像的确定
CN105078515A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 曹艳平 一种软组织超弹性特征表征方法
CN103646135B (zh) * 2013-11-28 2016-11-30 哈尔滨医科大学 左心房/左心耳血栓的计算机辅助超声诊断方法
CN107920859A (zh) * 2015-08-17 2018-04-17 皇家飞利浦有限公司 模拟乳房变形
CN112129190A (zh) * 2014-09-29 2020-12-25 瑞尼斯豪公司 检查设备

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5822554B2 (ja) * 2011-06-17 2015-11-24 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、撮影システム及びプログラム
JP5843748B2 (ja) 2012-12-04 2016-01-13 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波画像表示装置及びその制御プログラム
DE102013213215A1 (de) * 2013-07-05 2015-01-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschallaufnahme eines deformierten Objektes, insbesondere der menschlichen Brust
JP6202960B2 (ja) * 2013-09-17 2017-09-27 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
JP6238755B2 (ja) 2014-01-10 2017-11-29 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP6389084B2 (ja) * 2014-08-26 2018-09-12 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置及びその制御プログラム
EP3220829B1 (en) 2014-11-18 2022-03-09 C. R. Bard, Inc. Ultrasound imaging system having automatic image presentation
CN106999146B (zh) 2014-11-18 2020-11-10 C·R·巴德公司 具有自动图像呈现的超声成像系统
KR101931748B1 (ko) * 2017-03-28 2019-03-13 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 그 동작 방법
CN112472132A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 佟小龙 一种定位成像区域的装置、方法及医学成像装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005338974A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Keio Gijuku 分離型有限要素法による弾性体解析方法
JP3871747B2 (ja) * 1996-11-25 2007-01-24 株式会社日立メディコ 超音波診断装置
CN100381108C (zh) * 2003-08-19 2008-04-16 株式会社东芝 超声波诊断装置
JP2008086400A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Gifu Univ 乳房画像診断システム
CN100548223C (zh) * 2003-05-08 2009-10-14 株式会社日立医药 超声诊断设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3302122B2 (ja) * 1993-10-01 2002-07-15 株式会社資生堂 表情しわの模擬方法および装置
US6524260B2 (en) * 2001-03-19 2003-02-25 Ortho Scan Technologies Inc. Contour mapping system and method particularly useful as a spine analyzer and probe therefor
US6733458B1 (en) * 2001-09-25 2004-05-11 Acuson Corporation Diagnostic medical ultrasound systems and methods using image based freehand needle guidance
US20040106869A1 (en) * 2002-11-29 2004-06-03 Ron-Tech Medical Ltd. Ultrasound tracking device, system and method for intrabody guiding procedures
US7257244B2 (en) * 2003-02-24 2007-08-14 Vanderbilt University Elastography imaging modalities for characterizing properties of tissue
JP2006158799A (ja) 2004-12-10 2006-06-22 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波イメージング装置
JP4767782B2 (ja) * 2006-07-26 2011-09-07 株式会社日立メディコ 医療画像装置
JP4991391B2 (ja) * 2007-05-22 2012-08-01 三菱プレシジョン株式会社 手術切断運動模擬方法及びその装置
JP2009028194A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波撮像装置
JP5538862B2 (ja) * 2009-12-18 2014-07-02 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及びプログラム
SG182591A1 (en) * 2010-01-22 2012-08-30 Univ Vanderbilt System and method for correcting data for deformations during image-guided procedures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3871747B2 (ja) * 1996-11-25 2007-01-24 株式会社日立メディコ 超音波診断装置
CN100548223C (zh) * 2003-05-08 2009-10-14 株式会社日立医药 超声诊断设备
CN100381108C (zh) * 2003-08-19 2008-04-16 株式会社东芝 超声波诊断装置
JP2005338974A (ja) * 2004-05-25 2005-12-08 Keio Gijuku 分離型有限要素法による弾性体解析方法
JP2008086400A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Gifu Univ 乳房画像診断システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张青: "虚拟手术中人体软组织变形仿真", 《CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库》, 31 January 2004 (2004-01-31) *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103796592A (zh) * 2011-09-07 2014-05-14 皇家飞利浦有限公司 压缩元件挠曲的基于图像的确定
US9058647B2 (en) 2012-01-16 2015-06-16 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus, information processing method, and storage medium
CN103251431A (zh) * 2012-01-16 2013-08-21 佳能株式会社 信息处理设备、信息处理方法、处理设备和处理方法
CN103251431B (zh) * 2012-01-16 2015-09-02 佳能株式会社 信息处理设备、信息处理方法
CN103635142B (zh) * 2012-06-29 2015-10-21 株式会社东芝 超声波诊断装置以及传感器选定装置
CN103635142A (zh) * 2012-06-29 2014-03-12 株式会社东芝 超声波诊断装置以及传感器选定装置
CN103646135A (zh) * 2013-11-28 2014-03-19 哈尔滨医科大学 左心房/左心耳血栓的计算机辅助超声诊断方法
CN103646135B (zh) * 2013-11-28 2016-11-30 哈尔滨医科大学 左心房/左心耳血栓的计算机辅助超声诊断方法
CN105078515A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 曹艳平 一种软组织超弹性特征表征方法
CN105078515B (zh) * 2014-05-22 2018-05-01 曹艳平 一种软组织超弹性特征表征方法
CN112129190A (zh) * 2014-09-29 2020-12-25 瑞尼斯豪公司 检查设备
CN107920859A (zh) * 2015-08-17 2018-04-17 皇家飞利浦有限公司 模拟乳房变形
CN107920859B (zh) * 2015-08-17 2020-12-08 皇家飞利浦有限公司 模拟乳房变形

Also Published As

Publication number Publication date
US20120150037A9 (en) 2012-06-14
JP2011239974A (ja) 2011-12-01
CN102247166B (zh) 2015-07-22
JP5234671B2 (ja) 2013-07-10
US20110288415A1 (en) 2011-11-24
KR20110127618A (ko) 2011-11-25
US8577105B2 (en) 2013-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102247166B (zh) 超声诊断设备和显示超声图像的方法
CN102743188B (zh) 超声波自动扫描系统及其扫描方法
JP7431729B2 (ja) 超音波胸部画像と他の撮像モダリティの胸部画像とを相関させる超音波システム及び方法
CN104379064B (zh) 超声波诊断装置以及图像数据的校正方法
CN100450445C (zh) 一种实时自由臂三维超声成像系统及其方法
CN104905814B (zh) 超声诊断设备和显示超声图像的方法
KR101579740B1 (ko) 초음파 진단장치, 그에 따른 초음파 진단 방법 및 그에 따른 컴퓨터 판독 가능한 저장매체
CN104883982A (zh) 针对照护点的解剖学智能回波心动描记
CN102056547A (zh) 医用图像处理装置及医用图像处理方法
CN102144930A (zh) 图像处理装置、超声波诊断装置、以及图像处理方法
KR102297346B1 (ko) 의료 영상 장치 및 그에 따른 의료 영상을 디스플레이 하는 방법
CN103536313A (zh) 远程控制的超声设备和超声治疗系统
EP3162292B1 (en) Ultrasound imaging apparatus and method of controlling the same
EP3132749A1 (en) Ultrasound diagnosis apparatus for analyzing plaque and method of operating the same
EP3195807B1 (en) Ultrasonic imaging apparatus
CN107666863A (zh) 显示弹性成像图像的方法及执行该方法的超声诊断设备
EP3138499A1 (en) Portable ultrasonic diagnostic device having low power mode and method for performing same
KR20150024167A (ko) 바디 마커 생성 방법 및 초음파 진단 장치
EP3071113B1 (en) Method and apparatus for displaying ultrasound image
CN112998748A (zh) 用于超声弹性成像的应变自动测量和应变比计算的方法和系统
CN107440720A (zh) 超声波诊断装置以及图像数据的校正方法
CN106255463A (zh) 适用于具有各种分辨率水平的无线通信终端的超声波诊断系统和诊断方法
KR101455687B1 (ko) 스마트폰을 이용한 3차원 초음파 이미지 생성방법
US20210100530A1 (en) Methods and systems for diagnosing tendon damage via ultrasound imaging
US11484286B2 (en) Ultrasound evaluation of anatomical features

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant