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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に超音波振動子より超音波を送受信して得られた超音波信号を基に超音波画像を得る超音波画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、医療分野において、超音波診断装置を用いて、生体内に超音波を照射し、そのエコー信号から超音波画像を得て医療診断を行う方法が広く普及している。
【0003】
超音波診断装置は、超音波内視鏡や超音波プローブ等の超音波振動子を有する機器と接続し、被検体の体腔内に前記超音波振動子を挿入し、この超音波振動子にスキャンを行わせることで体腔内の断面像を作り出すものである。術者は、このような断面像を、病変の深達度診断や臓器の実質診断等に活用している。
【0004】
さらに、近年では、生体内に生じた腫瘍等の形状の把握や、体積の計測を行えるように三次元画像が得られる超音波診断装置の必要性が高まっている。このような超音波診断装置では、位置検出手段で超音波振動子のラジアルスキャン面の位置を検出し、位置検出手段からの位置情報を超音波断層像データに関連付け、超音波3次元画像を生成する(例えば、特許文献1及び2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−23982号公報(第2−3頁、図1−5)
【0006】
【特許文献2】
特開2002−143167号公報(第2−7頁、図1−8)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の超音波診断装置では、位置検出手段で超音波振動子のラジアルスキャン面の位置を検出することで、超音波3次元画像を生成しているが、超音波3次元画像は、3次元データなので、データ量が膨大であり、外部記録装置として大容量のメモリや記録媒体を用いる必要が生じ、超音波診断システム全体のコストを増大させていた。
【0008】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、超音波3次元画像を生成するとともに、超音波3次元画像生成に使われた画像データの容量を効率的に削減できる超音波画像処理装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項1に記載の超音波画像処理装置は、超音波振動子を駆動して断層像データを取得する断層像データ取得手段と、前記超音波振動子の位置情報を検出する位置検出手段と、前記断層像データ取得手段で取得される断層像データを前記位置検出手段で検出された位置情報に関連付ける関連付け手段と、前記関連付け手段により関連付けられた断層像データを、前記位置情報に基づいて圧縮する圧縮手段と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の超音波画像処理装置は、請求項1に記載の超音波画像処理装置であって、前記圧縮手段は、圧縮率の変更が可能であることを特徴とする。
【0011】
請求項3に記載の超音波画像処理装置は、請求項2に記載の超音波画像処理装置であって、前記圧縮手段は、前記断層像を取得するステップの粗さに基づき、前記圧縮率の変更を行うことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1乃至図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は超音波画像処理装置を用いた超音波診断システムのブロック図、図2は画像処理部を詳細に示すブロック図、図3は画像処理部が生成した超音波断層像を示す説明図、図4は超音波画像処理装置による三次元画像の構築を示す説明図である。
【0013】
(構成)
図1において、超音波診断システム1は、超音波内視鏡2と、超音波画像処理装置3と、磁気センサ4と、モニタ5と、外部記録装置6とを含んで構成される。
【0014】
超音波内視鏡2は挿入部21と駆動部22を接続したものである。
挿入部21は、体腔内(図1では胃7の中)挿入されるようになっている。この挿入部21の先端には、超音波を送受信する超音波振動子23と、磁場を発生または受信する磁気ソース24とが設けられている。
【0015】
駆動部22は、挿入部21の基端部を着脱自在の状態で接続している。また、駆動部22は、挿入部21の超音波振動子23を挿入軸方向に対して回転駆動させる駆動手段を備えている。さらに、駆動部22は、超音波画像処理装置3に接続されている。
【0016】
磁気センサ4は、被検体の体外に配置され、磁気ソース24からの磁場を受信を行う。
【0017】
超音波画像処理装置3は、超音波観測部31と、位置検出部32と、画像処理部33とを含んで構成される。
【0018】
超音波観測部31は、超音波内視鏡2の超音波振動子23に超音波信号を送受信して、超音波音線データa1を得る。
【0019】
位置検出部32は、磁気ソース24と磁気センサ4を用いて、体腔内での超音波内視鏡2の挿入部21の先端の位置データを得る。
【0020】
図2に示すように、画像処理部33は、画像加工部34と、判断部35と、圧縮部36とを含んで構成されている。
【0021】
画像加工部34は、超音波観測部31からの超音波音線データa1を基に、超音波断層像データを生成する。また、画像加工部34は、位置検出部32からの位置情報を前記超音波断層像データに関連付け、ラジアルスキャン面(図1の超音波断層面20)の位置を特定し、超音波3次元画像を生成する。さらに、画像加工部34は、生成した超音波3次元画像をモニタ5に表示する。さらに、画像加工部34は、超音波3次元画像生成に使われた画像データを、判断部35と圧縮部36に供給する。この場合、判断部35と圧縮部36に供給さる画像データは、位置情報が関連付けられた前記超音波断層像データとなる。
【0022】
判断部35は、画像加工部34からの前記超音波断層像データの前記位置情報が、超音波診断に必要な超音波断層像データのものか、不要な超音波断層像データのものか判断し、不要な超音波断層像データの位置情報を不要画像データ位置情報として圧縮部36に供給する。
【0023】
圧縮部36は、画像加工部34からの前記超音波断層像データの内、判断部35からの不要画像データ位置情報に該当しない前記超音波断層像データを比較的低い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に出力し、判断部35からの不要画像データ位置情報に該当する前記超音波断層像データに対して比較的高い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に出力する。
【0024】
外部記録装置6は、圧縮部36からの超音波断層像データを保存する。圧縮部36の圧縮方法は、画像データ圧縮に一般的に用いられている方法(JPEG,TIFF,ZIP,LZW)を用いれば良い。
【0025】
このような構成により、超音波観測部31は、超音波振動子23を駆動して断層像データを取得する断層像データ取得手段となっている。
【0026】
位置検出部32は、前記超音波振動子23の位置情報を検出する位置検出手段となっている。
【0027】
画像加工部34は、前記断層像データ取得手段で取得される断層像データを前記位置検出手段で検出された位置情報に関連付ける関連付け手段となっている。
【0028】
圧縮部36は、前記関連付け手段により関連付けられた断層像データを、前記位置情報に基づいて圧縮する圧縮手段となっている。
【0029】
(作用)
第1の実施の形態において、超音波観測部31は、超音波内視鏡1の先端の超音波振動子23を回転させながら、超音波を送受信することで、超音波音線データa1を得る。超音波画像処理装置3は、この超音波音線データa1を画像処理部33で座標変換し、図3に示すような超音波断層像41の画像データ(断層像データ)を生成する。生成された超音波断層像41は、図1に示す超音波断層面20に相当する。さらに、術者が超音波内視鏡2を動かすことで、超音波断層面20を移動させることができる。この状態で、超音波観測部31は、超音波断層面20の移動位置を位置検出部32で検出し、画像加工部34は、超音波断層像と位置検出部32が検出した位置とを関連付けて、図4に示すような超音波3次元像42を生成してモニタ5に表示する。
【0030】
画像加工部34で超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データの内、判断部35により必要な部分と判断された超音波断層像データは、圧縮部36で低い圧縮率で圧縮されて外部記録装置6に記録される。前記超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データの内、判断部35により不必要な部分と判断された超音波断層像データは、圧縮部36で高い圧縮率で圧縮されて外部記録装置6に記録される。
【0031】
(効果)
このような第1の実施の形態によれば、超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データに対して位置情報に基づいて診断に必要か否かを選択し、必要な部分のみを低い圧縮率で圧縮し、不必要な部分を高い圧縮率で圧縮保存できる。これにより、超音波3次元画像を生成するとともに、超音波3次元画像生成に使われた画像データの容量を効率的に削減でき、外部記録装置6として大容量のメモリや記録媒体を用いる必要がなくなり、超音波診断システム1の全体のコストを低減できる。
【0032】
(第2の実施の形態)
図5乃至図7は本発明の第2の実施の形態に係り、図5は画像処理部を詳細に示すブロック図、図6は超音波画像処理装置の動作を示すフローチャート、図7は3次元スキャンの模式を示す説明図である。
【0033】
図5乃至図7を用いた第2の実施の形態の説明において、図1乃至図4に示した第1の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0034】
(構成)
図5に示す第2の実施の形態の画像処理部133は、超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データに対して、1画面前の超音波断層像との間の距離が、離れているときは高圧縮で、近づいているときは低圧縮で圧縮する。
【0035】
さらに詳細に説明すると、画像処理部133の判断部135は、画像加工部34で超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データに付随する位置情報より、1画面前の超音波断層像との間の距離が所定値L(本実施の形態の場合L=1mm)以下か否かを検出し、1画面前の超音波断層像との間の距離が所定値Lより長くなる位置情報を不要画像データ位置情報として圧縮部36に供給する。
【0036】
圧縮部36は、第1の実施の形態と同様に、画像加工部34からの位置情報が関連付けられた前記超音波断層像データの内、判断部135からの不要画像データ位置情報に該当しない前記超音波断層像データを比較的低い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に出力し、判断部135からの不要画像データ位置情報に該当する前記超音波断層像データに対して比較的高い低い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に出力する。
【0037】
このような構成により、圧縮部36は、前記断層像を取得するステップの粗さに基づき、前記圧縮率の変更を行う圧縮手段となっている。
【0038】
(作用)
第2の実施の形態において、まず、画像処理部133の判断部135は、図6のステップS1において、術者の操作に基づいてスキャン開始位置の設定を行い、図6のステップS2において、画像加工部34で超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データに付随する位置情報の確認を一画像ずつ連続して行う。
【0039】
この後、判断部135は、図6のステップS3において、1画面前の超音波断層像との間の空間的距離が1mm以下か否かを検出する。1画面前の超音波断層像との間の距離が1mm以下となる場合は、図6のステップS3の判定がイエスとなりステップS4に移行し、不要画像データ位置情報を圧縮部36に供給せず、圧縮部36は、超音波断層像データを比較的低い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に供給して外部記録装置6に保存させる。
【0040】
また、判断部135は、1画面前の超音波断層像との間の距離が1mmより長くなる場合は、図6のステップS3の判定がノーとなりステップS5に移行し、位置情報を不要画像データ位置情報として圧縮部36に供給し、圧縮部36は、超音波断層像データを比較的高い圧縮率で圧縮して外部記録装置6に供給して外部記録装置6に保存させる。
【0041】
この後、画像処理部133の判断部135は、図6のステップS6において、術者の操作に基づいてスキャン開始位置の設定を行い、処理を終了する。
【0042】
画像処理部133を用いたシステムの3次元スキャンでは、図7に示すように、超音波振動子23の軌跡51に沿って、超音波断層像P1,P2…Pnが連凧のように並ぶことになる。
【0043】
一般に、画像を高圧縮率で圧縮すると、画像が劣化するが、第2の実施の形態では、図7に示すように、超音波断層像の距離が近づいているときは、術者がきちんと超音波断層面の画像を見ていると判断し、その間の画像は診断に必要な画像として低圧縮にし、診断に必要な情報を失わないようにする。超音波断層像の距離が離れている場合は、術者が単に超音波内視鏡を移動させて、他の患部に移動させていると判断し、この間の超音波断層像は診断に必要ないと判断して、高圧縮する。
【0044】
また、こうしたスキャンの場合、超音波断層像のフレームレートは一定なため、超音波内視鏡を動かすスピードにより、超音波断層像の空間間隔にはばらつきがある。3次元画像を構築する際、前後の超音波断層像の間隔が広いところは、元データが少ないため、3次元画像化する際に補間が荒くなる。よって、前後の超音波断層像の間隔が広いところは、もともと画像情報に信頼性がないため、高い圧縮率で圧縮して元データの画質が荒くなっても相対的に影響が少ない。一方、画像間隔が狭いところは、ゆっくりとスキャンして精査しているところなので、超音波断層像の圧縮率を低くし、高解像度を保つようにしている。
【0045】
(効果)
このような第2の実施の形態によれば、1画面前の超音波断層像との間の距離に基づいて超音波断層像データの圧縮率の設定を行うので、診断に必要な関心領域の画像の解像度を保ちつつ、全体の画像データ量を削減できる。
【0046】
(第3の実施の形態)
図8及び図9は本発明の第3の実施の形態に係り、図8は画像処理部を詳細に示すブロック図、図9は3次元スキャンの模式を示す説明図である。
【0047】
図8及び図9を用いた第3の実施の形態の説明において、図1乃至図4に示した第1の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0048】
(構成)
図8に示すように、画像処理部233は、取得した超音波断層像を一枚毎に、圧縮率を切り替えて圧縮する。
【0049】
さらに詳細に説明すると、画像処理部233の距離検出部235は、画像加工部34で超音波3次元画像生成に使われた超音波断層像データに付随する位置情報より、1画面前の超音波断層像との間の距離を検出し、この距離の検出結果を圧縮部236に供給する。
【0050】
圧縮部236は、画像加工部34からの前記超音波断層像データに対して、距離検出部235からの距離の検出結果に基づいて、超音波断層像の一枚毎に圧縮率を切り替えて圧縮して外部記録装置6に出力する。
【0051】
(作用)
第3の実施の形態において、画像処理部233は、図9に示すように、取得した超音波断層像P1,P2…Pnを一枚毎に、圧縮率を切り替えて圧縮する。こうすることで、全体の解像度をそれほど落とすことなく、全体の画像容量を削減できる。
【0052】
(効果)
このような第3の実施の形態によれば、診断に必要な画像を劣化させることなく、全体の画像データ量を削減できる。
【0053】
尚、第3の実施の形態における前記圧縮率切り替えは、一枚おきに高圧縮と低圧縮を切り替えてもよく、連続的に圧縮率が変化するようにしてもよい。
【0054】
(第4の実施の形態)
図10及び図11は本発明の第4の実施の形態に係り、図10は画像処理部を詳細に示すブロック図、図11は圧縮率の設定方法を示す説明図である。
【0055】
図10及び図11を用いた第4の実施の形態の説明において、図1乃至図4に示した第1の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0056】
(構成)
図10に示すように、超音波画像処理装置303の画像処理部333は、画像加工部334と、圧縮部336とを含んで構成されている。
【0057】
画像加工部334は、超音波観測部31からの超音波音線データa1を基に、超音波断層像データを生成し、位置検出部32からの位置情報を前記超音波断層像データに関連付け、超音波3次元画像を生成する。さらに、画像加工部334は、生成した超音波3次元画像をモニタ5に表示する。
【0058】
超音波画像処理装置303の制御部340は、外部の操作入力手段(例えばマウス)の操作による操作入力に基づいて、画像加工部334の表示切り換えや、圧縮部336の圧縮率の選択を行うようになっている。また、制御部340は、圧縮部336からデータを画像加工部334に供給して、圧縮部336に図11に示す画像を作成する制御を行う。
【0059】
(作用)
第4の実施の形態において、画像加工部334は、図11に示すように、取得した超音波断層像P1,P2…Pnをモニタ6上に連凧のように表示する。術者は、個々の超音波断層像P1,P2…Pnを図示しない操作入力手段(マウスなど)でモニタ上で選択する。圧縮部336は、術者が操作入力手段で選択した超音波断層像に対して、さらに術者が操作入力手段で任意に設定した圧縮率で超音波断層像で圧縮するよう設定する。こうすることで、術者が簡単かつ任意に圧縮率を設定できる。
【0060】
(効果)
第4の実施の形態によれば、術者の操作により超音波断層像を保存する場合の圧縮率を変えることで関心領域の解像度を保ちつつ、画像データ全体としては圧縮することができる。
【0061】
(第5の実施の形態)
図12及び図13は本発明の第5の実施の形態に係り、図12は画像処理部を詳細に示すブロック図、図13は3次元スキャンの模式を示す説明図である。
【0062】
図12及び図13を用いた第5の実施の形態の説明において、図1乃至図4に示した第1の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0063】
(構成)
図12に示すように、超音波画像処理装置403の画像処理部433は、画像加工部434と、判断部435と、圧縮部36とを含んで構成されている。
【0064】
画像加工部434は、超音波観測部31からの超音波音線データa1を基に、超音波断層像データを生成し、位置検出部32からの位置情報を前記超音波断層像データに関連付け、超音波3次元画像を生成する。さらに、画像加工部434は、生成した超音波3次元画像をモニタ5に表示する。ここまでは、第1及び第2の実施の形態の画像加工部34と同様である。
【0065】
第5の実施の形態では、画像加工部434は、スキャン開始位置から終了位置までの超音波断層像データの総データ量を制御部440に供給する。
【0066】
超音波画像処理装置403の制御部440は、外部の操作入力手段(例えばマウス)の操作による操作入力に基づいて、術者が望む画像容量を指定できるようになっている。
【0067】
制御部440は、画像加工部434からの超音波断層像データの総データ量と、術者が指定した画像容量を比較し、この比較結果に基づいて、判断部435の判断基準となる所定値Lの設定を行う。
【0068】
判断部435は、画像加工部434からの超音波断層像データに付随する位置情報より、1画面前の超音波断層像との間の距離が所定値L以下か否かを検出し、1画面前の超音波断層像との間の距離が所定値Lより長くなる位置情報を不要画像データ位置情報として圧縮部36に供給する。
【0069】
(作用)
第5の実施の形態において、制御部440は、術者が望む画像容量を指定すると、その容量に収まるように、判断部435の所定値Lを設定し、圧縮部36が圧縮する範囲を設定する。例えば、図13のような範囲設定から、さらに容量を削減するよう術者が設定した場合、圧縮部36の圧縮率の第1の境界E1をスキャン開始位置側(超音波断層像P1側)に動かし、圧縮部36の圧縮率の第2の境界E2をスキャン終了位置側(超音波断層像Pn側)に動かし、高圧縮の範囲をそれぞれ均等に大きくし、圧縮後の画像容量を計算しながら自動的に境界E1,E2を設定する。
【0070】
(効果)
このような第5の実施の形態によれば、第2の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、圧縮後の画像データ量を容易に調整できる。
【0071】
尚、図1に示した第1の実施の形態では、位置検出部32が挿入部21の先端の位置を検出するため、磁気ソース24を挿入部21の先端に配置し、磁気センサ4を被検体の体外に配置したが、磁気センサ4を挿入部21の先端に配置し、磁気ソース24を被検体の体外に配置してもよい。
【0072】
[付記]
以上詳述したような本発明の実施の形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【0073】
(付記項1) 超音波振動子を駆動して断層像データを取得する断層像データ取得手段と、
前記超音波振動子の位置情報を検出する位置検出手段と、
前記断層像データ取得手段で取得される断層像データを前記位置検出手段で検出された位置情報に関連付ける関連付け手段と、
前記関連付け手段により関連付けられた断層像データを、前記位置情報に基づいて圧縮する圧縮手段と、
を備えたことを特徴とする超音波画像処理装置。
【0074】
(付記項2) 前記圧縮手段は、圧縮率の変更が可能であることを特徴とする付記項1に記載の超音波画像処理装置。
【0075】
(付記項3) 前記断層像を取得するステップの粗さに基づき、前記圧縮率の変更を行うことを特徴とする付記項2に記載の超音波画像処理装置。
【0076】
(付記項4) 超音波振動子を駆動して断層像データ取得する断層像データ取得手段と、
体腔内での超音波振動子装置の位置を検出する位置検出手段と、
前記断層像データ取得手段で取得される断層像データを前記位置検出手段で検出された位置情報に関連付ける関連付け手段と、
前記関連付け手段により関連付けられた断層像データと、前記位置情報に基づいて圧縮する圧縮手段と、
を備えたことを特徴とする超音波画像処理装置。
【0077】
(付記項5) 前記圧縮手段は、取得した超音波断層像のステップ粗さにより、圧縮率を変えることを特徴とする付記項4に記載の超音波画像処理装置。
【0078】
(付記項6) 前記圧縮手段は、取得した超音波断層像を一枚毎に、圧縮率を切り替えることを特徴とする付記項4に記載の超音波画像処理装置。
【0079】
(付記項7) 前記圧縮率切り替えは、一枚おきに高圧縮と低圧縮を切り替えであるとを特徴とする付記項6に記載の超音波画像処理装置。
【0080】
(付記項8) 前記圧縮手段は、圧縮率を任意に変更することができることを特徴とする付記項4に記載の超音波画像処理装置。
【0081】
(付記項9) 前記圧縮率は、術者が任意に指定できることを特徴とする付記項8に記載の超音波画像処理装置。
【0082】
(付記項10) 前記圧縮率は、連凧表示の画像で術者が任意に指定することができることを特徴とする付記項8に記載の超音波画像処理装置。
【0083】
(付記項11) 前記圧縮手段は、術者が望む画像容量を指定すると、その容量に収まるように、自動的に圧縮する範囲を設定することを特徴とする付記項4に記載の超音波画像処理装置。
【0084】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、超音波3次元画像を生成するとともに、超音波3次元画像生成に使われた画像データの容量を効率的に削減できる。これにより、外部記録装置として大容量のメモリや記録媒体を用いる必要がなくなり、超音波診断システム全体のコストを低減できる。また、データを圧縮したことで、超音波診断システムを容易にネットワーク化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る超音波画像処理装置を用いた超音波診断システムのブロック図。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係る超音波画像処理装置の画像処理部を詳細に示すブロック図。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係る画像処理部が生成した超音波断層像を示す説明図。
【図4】本発明の第1の実施の形態に係る超音波画像処理装置による三次元画像の構築を示す説明図。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る超音波画像処理装置の画像処理部を詳細に示すブロック図。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る超音波画像処理装置の動作を示すフローチャート。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る3次元スキャンの模式を示す説明図。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る超音波画像処理装置の画像処理部を詳細に示すブロック図。
【図9】本発明の第3の実施の形態に係る3次元スキャンの模式を示す説明図。
【図10】本発明の第4の実施の形態に係る超音波画像処理装置の画像処理部を詳細に示すブロック図。
【図11】本発明の第4の実施の形態に係る圧縮率の設定方法を示す説明図。
【図12】本発明の第3の実施の形態に係る超音波画像処理装置の画像処理部を詳細に示すブロック図。
【図13】本発明の第3の実施の形態に係る3次元スキャンの模式を示す説明図。
【符号の説明】
1 …超音波診断システム
2 …超音波内視鏡
3 …超音波画像処理装置
4 …磁気センサ
5 …モニタ
6 …外部記録装置
21 …挿入部
22 …駆動部
31 …超音波観測部
32 …位置検出部
33 …画像処理部
34 …画像加工部
35 …判断部
36 …圧縮部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic image processing apparatus that obtains an ultrasonic image based on an ultrasonic signal obtained by transmitting and receiving an ultrasonic wave from an ultrasonic transducer to a subject.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in the medical field, a method of irradiating an ultrasonic wave into a living body using an ultrasonic diagnostic apparatus and obtaining an ultrasonic image from an echo signal to perform medical diagnosis has been widely used.
[0003]
The ultrasonic diagnostic apparatus is connected to a device having an ultrasonic transducer such as an ultrasonic endoscope or an ultrasonic probe, inserts the ultrasonic transducer into a body cavity of a subject, and scans the ultrasonic transducer. Is performed to create a cross-sectional image of the body cavity. The surgeon uses such a cross-sectional image for a diagnosis of the depth of a lesion, a substantial diagnosis of an organ, and the like.
[0004]
Furthermore, in recent years, there has been an increasing need for an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining a three-dimensional image so that a shape of a tumor or the like generated in a living body can be grasped and a volume can be measured. In such an ultrasonic diagnostic apparatus, a position detecting unit detects a position of a radial scan surface of an ultrasonic transducer, associates position information from the position detecting unit with ultrasonic tomographic image data, and generates an ultrasonic three-dimensional image. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-23982 (page 2-3, FIG. 1-5)
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-2002-143167 (page 2-7, FIG. 1-8)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional ultrasonic diagnostic apparatus described above, the position detecting means detects the position of the radial scan plane of the ultrasonic transducer to generate an ultrasonic three-dimensional image. Since it is dimensional data, the amount of data is enormous, and it is necessary to use a large-capacity memory or recording medium as an external recording device, which has increased the cost of the entire ultrasonic diagnostic system.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an ultrasonic image processing apparatus capable of generating an ultrasonic three-dimensional image and efficiently reducing the volume of image data used for generating the ultrasonic three-dimensional image. It is intended to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The ultrasonic image processing apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic image processing apparatus drives the ultrasonic vibrator to obtain tomographic image data, and detects position information of the ultrasonic vibrator. A position detecting unit that performs tomographic image data acquired by the tomographic image data acquiring unit with position information detected by the position detecting unit; Compression means for performing compression based on the information.
[0010]
An ultrasonic image processing apparatus according to a second aspect is the ultrasonic image processing apparatus according to the first aspect, wherein the compression unit is capable of changing a compression ratio.
[0011]
The ultrasonic image processing apparatus according to claim 3 is the ultrasonic image processing apparatus according to
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic system using an ultrasonic image processing device, FIG. 2 is a block diagram showing an image processing unit in detail, FIG. 3 is an explanatory diagram showing an ultrasonic tomographic image generated by the image processing unit, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing construction of a three-dimensional image by the ultrasonic image processing device.
[0013]
(Constitution)
In FIG. 1, an ultrasonic diagnostic system 1 includes an
[0014]
The
The insertion section 21 is adapted to be inserted into a body cavity (in FIG. 1, inside the stomach 7). An ultrasonic transducer 23 for transmitting and receiving ultrasonic waves and a magnetic source 24 for generating or receiving a magnetic field are provided at the tip of the insertion section 21.
[0015]
The drive unit 22 connects the base end of the insertion unit 21 in a detachable manner. The drive unit 22 includes a drive unit that drives the ultrasonic transducer 23 of the insertion unit 21 to rotate in the insertion axis direction. Further, the drive unit 22 is connected to the ultrasonic image processing device 3.
[0016]
The magnetic sensor 4 is arranged outside the body of the subject, and receives a magnetic field from the magnetic source 24.
[0017]
The ultrasonic image processing device 3 includes an
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
With such a configuration, the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
(Action)
In the first embodiment, the
[0030]
Of the ultrasonic tomographic image data used for generating the ultrasonic three-dimensional image by the
[0031]
(effect)
According to the first embodiment, whether or not the ultrasonic tomographic image data used for generating the ultrasonic three-dimensional image is necessary for diagnosis is selected based on the position information, and only necessary parts are selected. Can be compressed at a low compression ratio, and unnecessary portions can be compressed and stored at a high compression ratio. This makes it possible to generate an ultrasonic three-dimensional image and efficiently reduce the volume of image data used for generating the ultrasonic three-dimensional image, and it is necessary to use a large-capacity memory or recording medium as the
[0032]
(Second embodiment)
5 to 7 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing the image processing unit in detail, FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic image processing apparatus, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic pattern of scanning.
[0033]
In the description of the second embodiment with reference to FIGS. 5 to 7, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given. Omitted.
[0034]
(Constitution)
The
[0035]
More specifically, the
[0036]
As in the first embodiment, the
[0037]
With such a configuration, the
[0038]
(Action)
In the second embodiment, first, the
[0039]
Thereafter, in step S3 in FIG. 6, the
[0040]
When the distance from the ultrasonic tomographic image one screen before is longer than 1 mm, the
[0041]
After that, the
[0042]
In the three-dimensional scan of the system using the
[0043]
In general, when an image is compressed at a high compression rate, the image is deteriorated. However, in the second embodiment, as shown in FIG. It is determined that an image of the sound wave tomographic plane is being viewed, and the image during that period is compressed at low compression as an image necessary for diagnosis so that information necessary for diagnosis is not lost. If the distance of the ultrasonic tomographic image is far, it is determined that the operator simply moves the ultrasonic endoscope and moves it to another affected part, and the ultrasonic tomographic image during this time is not necessary for diagnosis Judgment is made, and high compression is performed.
[0044]
In the case of such a scan, since the frame rate of the ultrasonic tomographic image is constant, the spatial interval of the ultrasonic tomographic image varies depending on the speed at which the ultrasonic endoscope is moved. When constructing a three-dimensional image, where there is a large space between the preceding and following ultrasonic tomographic images, there is little original data, so interpolation becomes rough when forming a three-dimensional image. Therefore, where the interval between the preceding and following ultrasonic tomographic images is wide, since the image information is originally unreliable, even if the image is compressed at a high compression rate and the image quality of the original data becomes rough, the influence is relatively small. On the other hand, where the image interval is narrow, scanning is being performed slowly for close examination, so that the compression ratio of the ultrasonic tomographic image is reduced to maintain high resolution.
[0045]
(effect)
According to the second embodiment, since the compression ratio of the ultrasonic tomographic image data is set based on the distance from the ultrasonic tomographic image one screen before, the region of interest necessary for diagnosis is set. The total image data amount can be reduced while maintaining the image resolution.
[0046]
(Third embodiment)
8 and 9 relate to a third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram showing an image processing unit in detail, and FIG. 9 is an explanatory diagram showing a model of three-dimensional scanning.
[0047]
In the description of the third embodiment with reference to FIGS. 8 and 9, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given. Omitted.
[0048]
(Constitution)
As illustrated in FIG. 8, the
[0049]
More specifically, the
[0050]
The
[0051]
(Action)
In the third embodiment, as shown in FIG. 9, the
[0052]
(effect)
According to such a third embodiment, the entire image data amount can be reduced without deteriorating the images required for diagnosis.
[0053]
In the switching of the compression ratio in the third embodiment, high compression and low compression may be switched every other sheet, or the compression ratio may be changed continuously.
[0054]
(Fourth embodiment)
10 and 11 relate to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing an image processing unit in detail, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing a method for setting a compression ratio.
[0055]
In the description of the fourth embodiment with reference to FIGS. 10 and 11, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. Omitted.
[0056]
(Constitution)
As shown in FIG. 10, the
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
(Action)
In the fourth embodiment, the
[0060]
(effect)
According to the fourth embodiment, the image data as a whole can be compressed while maintaining the resolution of the region of interest by changing the compression ratio when the ultrasonic tomographic image is stored by the operation of the operator.
[0061]
(Fifth embodiment)
12 and 13 relate to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing an image processing unit in detail, and FIG. 13 is an explanatory diagram showing a model of three-dimensional scanning.
[0062]
In the description of the fifth embodiment with reference to FIGS. 12 and 13, the same components as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be given. Omitted.
[0063]
(Constitution)
As shown in FIG. 12, the
[0064]
The
[0065]
In the fifth embodiment, the
[0066]
The
[0067]
The
[0068]
The
[0069]
(Action)
In the fifth embodiment, when the operator specifies an image capacity desired by the operator, the
[0070]
(effect)
According to the fifth embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and the amount of compressed image data can be easily adjusted.
[0071]
In the first embodiment shown in FIG. 1, since the
[0072]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention described in detail above, the following configuration can be obtained.
[0073]
(Additional Item 1) Tomographic image data acquisition means for driving the ultrasonic transducer to acquire tomographic image data,
Position detecting means for detecting position information of the ultrasonic transducer,
Associating means for associating tomographic image data obtained by the tomographic image data obtaining means with position information detected by the position detecting means,
Compression means for compressing the tomographic image data associated by the association means based on the position information;
An ultrasonic image processing apparatus comprising:
[0074]
(Additional Item 2) The ultrasonic image processing apparatus according to Additional Item 1, wherein the compression unit is capable of changing a compression ratio.
[0075]
(Additional Item 3) The ultrasonic image processing apparatus according to
[0076]
(Additional Item 4) Tomographic image data acquisition means for driving the ultrasonic transducer to acquire tomographic image data,
Position detection means for detecting the position of the ultrasonic transducer device in the body cavity,
Associating means for associating tomographic image data obtained by the tomographic image data obtaining means with position information detected by the position detecting means,
Compression means for compressing based on the tomographic image data and the position information associated by the association means,
An ultrasonic image processing apparatus comprising:
[0077]
(Additional Item 5) The ultrasonic image processing apparatus according to additional item 4, wherein the compression unit changes a compression ratio according to a step roughness of the acquired ultrasonic tomographic image.
[0078]
(Additional Item 6) The ultrasonic image processing apparatus according to Additional Item 4, wherein the compression unit switches the compression ratio for each acquired ultrasonic tomographic image.
[0079]
(Additional Item 7) The ultrasonic image processing apparatus according to
[0080]
(Additional Item 8) The ultrasonic image processing apparatus according to Additional Item 4, wherein the compression unit can arbitrarily change a compression ratio.
[0081]
(Additional Item 9) The ultrasonic image processing apparatus according to Additional Item 8, wherein the compression ratio can be arbitrarily specified by an operator.
[0082]
(Additional Item 10) The ultrasonic image processing apparatus according to Additional Item 8, wherein the compression ratio can be arbitrarily specified by an operator in an image displayed in a continuous kite display.
[0083]
(Additional Item 11) The ultrasonic image according to Additional Item 4, wherein when the operator specifies an image volume desired by the operator, a range to be automatically compressed is set so as to be within the volume. Processing equipment.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an ultrasonic three-dimensional image can be generated, and the capacity of image data used for generating the ultrasonic three-dimensional image can be efficiently reduced. This eliminates the need to use a large-capacity memory or recording medium as the external recording device, and can reduce the cost of the entire ultrasonic diagnostic system. Also, by compressing the data, the ultrasonic diagnostic system can be easily networked.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic system using an ultrasonic image processing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an image processing unit of the ultrasonic image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention in detail.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an ultrasonic tomographic image generated by the image processing unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing construction of a three-dimensional image by the ultrasonic image processing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an image processing unit of an ultrasonic image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention in detail.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the ultrasonic image processing device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a model of a three-dimensional scan according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing in detail an image processing unit of an ultrasonic image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a model of a three-dimensional scan according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing an image processing unit of an ultrasonic image processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention in detail.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a setting method of a compression ratio according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing an image processing unit of an ultrasonic image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention in detail.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a model of a three-dimensional scan according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 ultrasonic
Claims (3)
前記超音波振動子の位置情報を検出する位置検出手段と、
前記断層像データ取得手段で取得される断層像データを前記位置検出手段で検出された位置情報に関連付ける関連付け手段と、
前記関連付け手段により関連付けられた断層像データを、前記位置情報に基づいて圧縮する圧縮手段と、
を備えたことを特徴とする超音波画像処理装置。Tomographic image data acquisition means for driving the ultrasonic transducer to acquire tomographic image data,
Position detecting means for detecting position information of the ultrasonic transducer,
Associating means for associating tomographic image data obtained by the tomographic image data obtaining means with position information detected by the position detecting means,
Compression means for compressing the tomographic image data associated by the association means based on the position information;
An ultrasonic image processing apparatus comprising:
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