JP2005279013A - Ultrasonic probe operation support apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic probe operation support apparatus capable of quantitatively determining the degree of coincidence of past and present ultrasonic images. <P>SOLUTION: An image computing circuit 5 receives ultrasonic image data outputted from a DSC circuit 4 and extracts feature images in an ultrasonic image (such as the image of the cordinac apex, the valve base part in the case of the heart). In addition, the image computing circuit 5 image computing circuit 5 computes quantitative data for judging the degree of coincidence between a past feature image and a present feature image. The quantitative data includes the horizontal width and vertical width of a feature image, a distance between the center of the feature image and an ultrasonic probe 1, and an angle between the center of the feature image and the ultrasonic probe 1. An image comparing circuit 6 compares the present feature image with the past feature image. The value of the quantitative data is compared respectively. In the case of coincidence, the present feature image is judged to be coincident with the past feature image and the effect to this is displayed through a monitor 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、操作者が超音波診断装置の超音波プローブを操作する際に、その操作を支援し、超音波画像の収集を補助する装置に関する。特に、過去に得られた超音波画像との比較を容易にする技術に関する。   The present invention relates to an apparatus that assists an operation of an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus and assists the collection of an ultrasonic image when the operator operates the ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus. In particular, the present invention relates to a technique that facilitates comparison with ultrasonic images obtained in the past.

超音波診断装置は、患者等の被検体に超音波を送信し、被検体によって反射された超音波を受信することで、被検体内の超音波画像を取得するものである。このようにして得られた超音波画像データは、超音波診断装置に設置されている記録媒体に記録される。このような超音波診断装置を用いた診断では、同じ患者の疾患の経時変化を調べることが行われる。例えば、術前(投薬前)の状態と術後(投薬後)の状態とを観測することが行われる。   An ultrasonic diagnostic apparatus acquires an ultrasonic image in a subject by transmitting ultrasonic waves to a subject such as a patient and receiving ultrasonic waves reflected by the subject. The ultrasonic image data obtained in this way is recorded on a recording medium installed in the ultrasonic diagnostic apparatus. In the diagnosis using such an ultrasonic diagnostic apparatus, the change with time of the disease of the same patient is examined. For example, a state before surgery (before medication) and a state after surgery (after medication) are observed.

患者の術後(投薬後)の経過観測のため、過去の超音波画像を超音波診断装置以外のディスプレイに表示させる方法や、過去の超音波画像を超音波診断装置に読み込んで、現在得ようとしている画像と並べて比較する方法が考えられている。また、過去の超音波画像と現在得ようとしている超音波画像とを重ね合わせて表示させる方法が考えられている(例えば、特許文献1)。   For the follow-up of patients after surgery (after medication), past ultrasound images are displayed on a display other than the ultrasound diagnostic device, or past ultrasound images are read into the ultrasound diagnostic device and obtained now A method of comparing the images side by side with each other is considered. In addition, a method of superimposing and displaying a past ultrasonic image and an ultrasonic image to be obtained at present is considered (for example, Patent Document 1).

このような患者の経過観測を行うためには、同じ断層面での超音波画像を得ることが必要となる。超音波により走査される断層面は、超音波プローブを当てる位置だけでなく、超音波の送受信する方向にも依存する。   In order to perform such patient follow-up observation, it is necessary to obtain an ultrasound image on the same tomographic plane. The tomographic plane scanned by ultrasonic waves depends not only on the position where the ultrasonic probe is applied but also on the direction in which ultrasonic waves are transmitted and received.

特開2000−300557号公報JP 2000-300557 A

しかしながら、生体内には過去に収集した超音波画像と比較するための明確な目印となるものがない。そのため、術後(投薬後)に経過観測を行う場合、検査しようとする患部の大きさが極微小であると、同一画像を出力させることは困難な作業であり、熟練を要する作業である。   However, there is nothing in the living body that becomes a clear mark for comparison with ultrasonic images collected in the past. Therefore, when the follow-up is performed after surgery (after medication), it is difficult to output the same image if the size of the affected part to be examined is extremely small, and this requires skill.

また、術前の操作者と術後の操作者とが異なる場合、過去(術前)の超音波画像を見ながら同じ患部を探し出すのに時間がかかり、診断能と診断効率の低下を招くことになる。また、同じ患部を探し出すには高い技術を要する。   In addition, if the pre-operator and post-operator are different, it will take time to find the same affected area while looking at past (pre-operative) ultrasound images, leading to a decrease in diagnostic ability and efficiency. become. In addition, a high level of skill is required to find the same affected area.

一方、過去の画像と現在の画像とを並べて比較する方法では、両画像の一致の度合いの判断は操作者の定性的判断の能力に依存するところが大きく、やはり熟練を要するという問題がある。   On the other hand, in the method of comparing the past image and the current image side by side, the determination of the degree of coincidence between the two images largely depends on the ability of the operator to perform qualitative determination, and there is a problem that skill is still required.

この発明は上記の問題を解決するものであり、過去の超音波画像と現在得ようとしている超音波画像とを比較して、変位を算出することにより、両画像の一致の度合いの判断を定量的に行うことが可能な超音波プローブ操作支援装置を提供することを目的とする。そのことにより、熟練を要する作業の負担を軽減し、診断能と診断効率とを向上させることを目的とする。   The present invention solves the above-described problem, and compares the past ultrasonic image with the ultrasonic image to be obtained at present and calculates the displacement, thereby quantifying the determination of the degree of coincidence between the two images. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic probe operation support device that can be performed automatically. The purpose of this is to reduce the burden of work that requires skill, and to improve diagnostic ability and diagnostic efficiency.

請求項1に記載の発明は、超音波プローブを用いて被検体に超音波を送信し、前記被検体で反射された超音波を受信して前記被検体の超音波画像を生成する超音波診断装置に備えられる超音波プローブ操作支援装置であって、超音波の送受信により得られた過去の超音波画像を記憶する記憶手段と、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出する画像算出手段と、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とを比較して、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行う画像比較手段と、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像との一致/不一致を超音波プローブの操作者に認知可能に通知する通知手段と、を有することを特徴とする超音波プローブ操作支援装置である。   According to the first aspect of the present invention, an ultrasonic diagnosis is performed in which an ultrasonic wave is transmitted to an object using an ultrasonic probe, an ultrasonic wave reflected by the object is received, and an ultrasonic image of the object is generated. An ultrasonic probe operation assisting device provided in the apparatus, storing a past ultrasonic image obtained by transmission / reception of ultrasonic waves, and extracting a current feature image from the currently obtained ultrasonic image, An image calculation unit that extracts a past feature image from a past ultrasonic image stored in the storage unit, the current feature image and the past feature image are compared, and the current feature image and the past feature image are compared. An image comparison unit that determines whether or not past feature images match, and notifies the operator of the ultrasound probe that the current feature image and the past feature image match or do not match. Notification means; An ultrasound probe operation support apparatus characterized by having.

この発明は、例えば、患者等の被検体の経過観測を行う際に用いられるものであり、現在得ようとしている超音波画像(術後又は投薬後の超音波画像)と、過去に得られた超音波画像(術前又は投薬前の超音波画像)とを比較する際に、操作者の操作の負担を軽減する装置である。   The present invention is used, for example, when observing a subject such as a patient, and has been obtained in the past with an ultrasound image (postoperative or postmedical ultrasound image) to be obtained at present. This is a device that reduces the burden on the operator's operation when comparing an ultrasound image (an ultrasound image before surgery or before medication).

ここで、特徴画像とは、例えば、患部が心臓の場合、心尖等の画像を意味する。現在得ようとしている超音波画像と過去の超音波画像とから、それぞれ特徴画像(例えば心尖の画像)を抽出し、その形状や超音波画像全体に対する位置を比較する。そして、過去の特徴画像からの変位を算出し、その変位に基づいて現在得ようとしている超音波画像がずれているか判断する。例えば、形状や位置等が異なる場合、ずれていると判断される。そして、ずれていると判断された場合は、操作者が認知できるようにその旨を通知する。例えば、超音波診断装置に設置される表示器にその旨を表示させたり、音声を発生させたり、ライト等の発光体を発光させたりして操作者に通知する。   Here, the feature image means, for example, an image of the apex of the heart when the affected part is the heart. A feature image (for example, an image of the apex of the heart) is extracted from each of the currently acquired ultrasonic image and the past ultrasonic image, and the shape and the position of the entire ultrasonic image are compared. Then, the displacement from the past feature image is calculated, and it is determined whether or not the ultrasonic image to be obtained at present is shifted based on the displacement. For example, if the shape, position, etc. are different, it is determined that they are shifted. And when it is judged that it has shifted | deviated, that is notified so that an operator can recognize. For example, the operator is notified by displaying that fact on a display installed in the ultrasonic diagnostic apparatus, generating sound, or emitting a light emitter such as a light.

操作者はその通知により、現在と過去の画像の一致の度合いの判断を定量的に行うことが可能となる。例えば、操作者が熟練者でなかったり、術前と術後とで操作者が異なったりしても、両画像の一致の度合いを定量的に判断することができる。現在得ようとしている超音波画像と過去の超音波画像とが一致しないということは、超音波プローブを患者に当てるべき位置や角度が、過去に診断した際の位置等と異なるということである。従って、現在と過去の画像が一致していない場合は、操作者は超音波プローブを当てる位置や角度を変えて、画像が一致するように操作することが可能となる。   By the notification, the operator can quantitatively determine the degree of coincidence between the current and past images. For example, even if the operator is not an expert or the operator is different before and after the operation, the degree of coincidence between the two images can be determined quantitatively. The fact that the ultrasound image to be obtained does not match the past ultrasound image means that the position or angle at which the ultrasound probe should be applied to the patient is different from the position at the time of diagnosis in the past. Therefore, when the current and past images do not match, the operator can change the position and angle to which the ultrasonic probe is applied and operate so that the images match.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置であって、前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記画像比較手段は、前記現在の角度と前記過去の角度とを比較することにより前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the ultrasonic probe operation support device according to claim 1, wherein the image calculation means extracts the current feature image from the currently obtained ultrasonic image and the storage means. A past feature image is extracted from the past ultrasound image stored in the image, an angle between the center of the current feature image and the ultrasound probe is calculated, and the center of the past feature image and the ultrasound The angle between the sound wave probe and the image comparison unit is configured to compare the current angle with the past angle to determine whether the current feature image matches the past feature image. It is characterized by making such a determination.

特徴画像の中心と超音波プローブとの間の角度は、超音波プローブの左右の傾き(振り角度)に依存し、超音波プローブを左右に傾けると、特徴画像の中心と超音波プローブとの間の角度が変化する。画像比較手段は、現在と過去の特徴画像からこの角度差を算出し、左右の傾き(振り角度)が一致しているか否かを判断する。そして、通知手段を通じて操作者に判断結果を通知する。その結果、操作者は、その判断結果に基づいて超音波プローブの左右の傾き(振り角度)を調整することが可能となる。   The angle between the center of the feature image and the ultrasound probe depends on the left / right tilt (swing angle) of the ultrasound probe. When the ultrasound probe is tilted to the left and right, the center between the feature image and the ultrasound probe The angle of changes. The image comparison means calculates this angle difference from the current and past feature images, and determines whether the left and right inclinations (swing angles) match. Then, the determination result is notified to the operator through the notification means. As a result, the operator can adjust the left / right inclination (swing angle) of the ultrasonic probe based on the determination result.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置であって、前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記画像比較手段は、前記現在の距離と前記過去の距離とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is the ultrasonic probe operation support device according to claim 1, wherein the image calculation means extracts a current feature image from an ultrasonic image obtained at the present time, and the storage means. A past feature image is extracted from the past ultrasound image stored in the image, a distance between the center of the current feature image and the ultrasound probe is calculated, and the center of the past feature image and the ultrasound The distance between the probe and the acoustic probe is calculated, and the image comparison unit compares the current distance with the past distance, so that the current feature image matches the past feature image. It is characterized by determining whether or not.

特徴画像の中心と超音波プローブとの間の距離は、超音波プローブの前後の傾き(煽り角度)に依存し、超音波プローブを前後に傾けると、特徴画像の中心と超音波プローブとの間の距離が変化する。画像比較手段は、現在と過去の特徴画像からこの距離差を算出し、前後の傾き(煽り角度)が一致しているか否かを判断する。そして、通知手段を通じて操作者に判断結果を通知する。その結果、操作者は、その判断結果に基づいて、超音波プローブの前後の傾き(煽り角度)を調整することが可能となる。   The distance between the center of the feature image and the ultrasound probe depends on the front and back tilt (turning angle) of the ultrasound probe. When the ultrasound probe is tilted back and forth, the distance between the center of the feature image and the ultrasound probe The distance of changes. The image comparison means calculates this distance difference from the current and past feature images, and determines whether or not the front and rear inclinations (turning angles) match. Then, the determination result is notified to the operator through the notification means. As a result, the operator can adjust the forward / backward inclination (turning angle) of the ultrasonic probe based on the determination result.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置であって、前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記過去の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記画像比較手段は、前記現在の横幅及び縦幅と前記過去の横幅及び縦幅とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とするものである。   The invention according to claim 4 is the ultrasonic probe operation support device according to claim 1, wherein the image calculation means extracts the current feature image from the currently obtained ultrasonic image and the storage means. A past feature image is extracted from a past ultrasonic image stored in the image, a width and a height of the current feature image are calculated, a width and a height of the past feature image are calculated, and the image comparison is performed. The means determines whether or not the current feature image matches the past feature image by comparing the current width and length with the past width and length. It is a feature.

特徴画像の横幅及び縦幅は、超音波プローブのねじれ(回転角)に依存する。超音波プローブを回転させると、特徴画像の横幅及び縦幅(横幅と縦幅の比率)が変化する。画像比較手段は、現在と過去の特徴画像から横幅及び縦幅の差(比率の差)を算出し、ねじれ(回転角)が一致しているか否かを判断する。そして、通知手段を通じて操作者に判断結果を通知する。その結果、操作者は、その判断結果に基づいて超音波プローブのねじれ(回転角)を調整することが可能となる。   The horizontal width and vertical width of the feature image depend on the twist (rotation angle) of the ultrasonic probe. When the ultrasonic probe is rotated, the horizontal width and vertical width (ratio between the horizontal width and the vertical width) of the feature image change. The image comparison means calculates the difference between the width and the length (ratio difference) from the current and past feature images, and determines whether or not the twists (rotation angles) match. Then, the determination result is notified to the operator through the notification means. As a result, the operator can adjust the twist (rotation angle) of the ultrasonic probe based on the determination result.

請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置であって、前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記現在の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記過去の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記画像比較手段は、前記現在の角度と前記過去の角度とを比較し、前記現在の距離と前記過去の距離を比較し、前記現在の横幅及び縦幅と前記過去の横幅及び縦幅とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the ultrasonic probe operation support apparatus according to claim 1, wherein the image calculation means extracts a current feature image from an ultrasonic image obtained at the present time, and the storage means. A past feature image is extracted from the past ultrasound image stored in the image, an angle between the center of the current feature image and the ultrasound probe is calculated, and the center of the past feature image and the ultrasound Calculating an angle between the center of the current feature image and the ultrasound probe, and calculating a distance between the center of the past feature image and the ultrasound probe. Calculating a horizontal width and a vertical width of the current feature image, calculating a horizontal width and a vertical width of the past feature image, and the image comparison unit compares the current angle with the past angle. , The current distance and the past distance And comparing the current horizontal width and vertical width with the past horizontal width and vertical width to determine whether or not the current feature image matches the past feature image. It is characterized by.

画像比較手段は、上述した角度差、距離差、及び幅の差を算出し、それらの差に基づいて現在得ようとしている超音波画像がずれているか否かを判断する。そして、通知手段を通じて操作者に判断結果を通知する。その結果、操作者は、その判断結果に基づいて超音波プローブの傾きとねじれを調整することが可能となる。   The image comparison means calculates the above-described angle difference, distance difference, and width difference, and determines whether or not the ultrasound image that is currently obtained is shifted based on the difference. Then, the determination result is notified to the operator through the notification means. As a result, the operator can adjust the inclination and twist of the ultrasonic probe based on the determination result.

請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置であって、前記画像比較手段は、前記超音波プローブにて受信されたエコー信号に基づいて、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とするものである。   A sixth aspect of the present invention is the ultrasonic probe operation support apparatus according to the first aspect, wherein the image comparison unit is configured to perform the current feature based on an echo signal received by the ultrasonic probe. It is characterized in that it is determined whether or not the image matches the past feature image.

請求項1乃至請求項5に記載の発明によると、現在と過去の画像の一致の度合いの判断を定量的に行うことが可能となる。従って、操作者が熟練者でなかったり、術前と術後とで操作者が異なったりしても、定量的に一致の度合いを判断することができ、熟練を要する作業の負担を軽減し、診断能と診断効率とを向上させることが可能となる。   According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to quantitatively determine the degree of coincidence between the current and past images. Therefore, even if the operator is not an expert or even if the operator is different before and after the operation, the degree of matching can be determined quantitatively, reducing the burden of work requiring skill, It is possible to improve diagnostic ability and diagnostic efficiency.

更に、請求項6に記載の発明によると、エコー信号に基づいて一致/不一致の判断を行うことにより、上記の効果に加えて、判断する際の処理能力を向上させることができ、処理時間を短縮させることが可能となる。   Furthermore, according to the invention described in claim 6, by performing the match / mismatch determination based on the echo signal, in addition to the above effects, it is possible to improve the processing capability at the time of determination and reduce the processing time. It can be shortened.

(構成)
この発明の実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置の構成ついて、図1を参照しつつ説明する。図1は、この発明の実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置を備えた超音波診断装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
(Constitution)
The configuration of the ultrasonic probe operation support apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic probe operation support apparatus according to an embodiment of the present invention.

超音波プローブ1は、複数の超音波振動子(図示しない)を備え、患者等の被検体に超音波を照射し、被検体で反射された反射波をエコー信号として受信する。送受信回路2は、超音波プローブ1に接続され、超音波プローブ1に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ1が受信したエコー信号を受信する。   The ultrasonic probe 1 includes a plurality of ultrasonic transducers (not shown), irradiates a subject such as a patient with ultrasonic waves, and receives a reflected wave reflected by the subject as an echo signal. The transmission / reception circuit 2 is connected to the ultrasonic probe 1, supplies an electric signal to the ultrasonic probe 1 to generate an ultrasonic wave, and receives an echo signal received by the ultrasonic probe 1.

画像データ変換回路3は、送受信回路2に接続され、送受信回路2によって受信されたエコー信号を超音波画像データに変換する。DSC(デジタルスキャンコンバータ)回路4は、画像データ変換回路3に接続され、画像データ変換回路3によって変換された超音波画像データをTV信号に変換する。   The image data conversion circuit 3 is connected to the transmission / reception circuit 2 and converts the echo signal received by the transmission / reception circuit 2 into ultrasonic image data. The DSC (digital scan converter) circuit 4 is connected to the image data conversion circuit 3 and converts the ultrasonic image data converted by the image data conversion circuit 3 into a TV signal.

画像算出回路5は、送受信回路2とDSC回路4とに接続され、送受信回路2から出力されたエコー信号、又はDSC回路4から出力された超音波画像データを受けて、超音波画像中の特徴画像(例えば、心臓であれば心尖や弁基部等の画像)を抽出する。この特徴画像は、輝度の違いにより超音波画像から抽出する。被検体内の組織には、超音波の反射率が高いものと低いものがあり、反射率が高い組織は超音波画像の輝度値が高くなる。その輝度値の違いにより、超音波画像から特徴画像(心臓であれば心尖や弁基部等)の輪郭を明瞭にすることができる。従って、画像算出回路5は、超音波画像の輝度の差によって特徴画像を抽出する。   The image calculation circuit 5 is connected to the transmission / reception circuit 2 and the DSC circuit 4 and receives an echo signal output from the transmission / reception circuit 2 or ultrasonic image data output from the DSC circuit 4, and features in the ultrasonic image An image (for example, an image of a heart apex or a valve base in the case of a heart) is extracted. This feature image is extracted from the ultrasound image due to the difference in luminance. Tissues in the subject include those with high and low ultrasonic reflectivity, and tissues with high reflectivity have high luminance values of the ultrasonic image. Due to the difference in luminance value, the outline of a feature image (eg, apex or valve base in the case of a heart) can be clarified from an ultrasonic image. Therefore, the image calculation circuit 5 extracts a feature image based on the difference in luminance of the ultrasonic image.

更に、画像算出回路5は、過去に得られた特徴画像と現在得ようとしている特徴画像との一致の度合いを判断するための定量的データを算出する。この定量的データには、特徴画像の横幅、縦幅、特徴画像の中心と超音波プローブ1との間の距離、及び特徴画像の中心と超音波プローブ1との間の角度が含まれる。画像算出回路5は、輝度の差によって得られた特徴画像を例えば楕円近似し、その近似の結果得られた楕円から、横幅、縦幅、距離、及び角度を算出する。   Further, the image calculation circuit 5 calculates quantitative data for determining the degree of coincidence between the feature image obtained in the past and the feature image currently obtained. This quantitative data includes the width and length of the feature image, the distance between the center of the feature image and the ultrasound probe 1, and the angle between the center of the feature image and the ultrasound probe 1. The image calculation circuit 5 approximates, for example, an ellipse of the feature image obtained by the difference in luminance, and calculates a horizontal width, a vertical width, a distance, and an angle from the ellipse obtained as a result of the approximation.

画像比較回路6は、画像算出回路5と制御回路7を介して画像データベース8とに接続されている。そして、画像算出回路5で算出された特徴画像と、画像データベース8から出力された過去に得られた超音波画像の特徴画像とを比較する。具体的には、上述した定量的データの値をそれぞれ比較し、一致しているか否かの判断を行う。各定量データが一致している場合は、現在の特徴画像と過去の特徴画像とが一致していると判断される。   The image comparison circuit 6 is connected to the image database 8 via the image calculation circuit 5 and the control circuit 7. Then, the feature image calculated by the image calculation circuit 5 is compared with the feature image of the ultrasonic image obtained from the image database 8 in the past. Specifically, the values of the quantitative data described above are compared to determine whether or not they match. If the quantitative data match, it is determined that the current feature image matches the past feature image.

画像データベース8には、超音波の送受信によって得られた超音波画像データが記憶されている。この画像データベース8には、過去の超音波画像データの他、現在取得した超音波画像データも記憶される。尚、画像データベース8がこの発明の「記憶手段」に相当する。   The image database 8 stores ultrasonic image data obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves. In this image database 8, in addition to past ultrasonic image data, currently acquired ultrasonic image data is also stored. The image database 8 corresponds to “storage means” of the present invention.

操作卓9は、超音波診断装置の動作のために必要なコマンドや、診断情報を入力するキーボード、マウス、トラッキングボール等からなる。また、キーボード等以外にも、TCS(Touch Command Screen)が備えられている。   The console 9 is made up of commands necessary for the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus, a keyboard for inputting diagnostic information, a mouse, a tracking ball, and the like. In addition to a keyboard or the like, a TCS (Touch Command Screen) is provided.

画像表示回路10は、DSC回路4によりTV信号に変換された超音波画像データと、画像データベース8に記憶されている過去の超音波画像データとの出力信号を切り替え、モニタ11に信号を出力する。モニタ11は、CRTディスプレイ等からなり、画像表示回路10から出力された信号を受けて超音波画像を表示する。また、過去の超音波画像と現在得ようとしている超音波画像とが一致しているか否かの判断結果を表示する。   The image display circuit 10 switches the output signal between the ultrasonic image data converted into the TV signal by the DSC circuit 4 and the past ultrasonic image data stored in the image database 8 and outputs the signal to the monitor 11. . The monitor 11 is composed of a CRT display or the like, and displays an ultrasonic image in response to a signal output from the image display circuit 10. In addition, a determination result as to whether or not the past ultrasonic image and the ultrasonic image to be obtained at present coincide is displayed.

制御回路7は各回路に接続され、超音波診断装置全体を制御する。また、図示しないが、本実施形態に係る超音波診断装置には、CPU、ROM、及びRAM等が備えられている。   The control circuit 7 is connected to each circuit and controls the entire ultrasonic diagnostic apparatus. Although not shown, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

次に、超音波診断装置に備えられている超音波プローブ1について、図2を参照しつつ説明する。図2は、超音波プローブの概略構成を示す斜視図である。超音波プローブ1を用いて超音波画像を得る場合、図2に示すように、超音波プローブ1の先端面1aを被検体の体表面に当て、超音波プローブ1の角度等を変えて超音波の送受信を行う。例えば、同図に示すように、超音波プローブ1を前後に傾けたり、左右に傾けたり、超音波プローブ1の中心を軸としてその周りに回転させたりする。   Next, the ultrasonic probe 1 provided in the ultrasonic diagnostic apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the ultrasonic probe. When an ultrasonic image is obtained using the ultrasonic probe 1, as shown in FIG. 2, the tip surface 1a of the ultrasonic probe 1 is applied to the body surface of the subject, and the ultrasonic wave is changed by changing the angle or the like of the ultrasonic probe 1. Send and receive. For example, as shown in the figure, the ultrasonic probe 1 is tilted back and forth, tilted left and right, or rotated around the center of the ultrasonic probe 1 as an axis.

ここで、便宜的に各角度を定義する。超音波プローブ1を被検体の体表面に対して垂直に立てた場合を基準(図2に基準軸1bとして示す)として、その基準軸1bから前後に傾けた場合のその基準軸1bと超音波プローブ1との間の角度を角度θとする。図2に示すZX平面において、基準線1bに対して超音波プローブ1がなす角度を角度θとする。また、その基準軸1bから左右に傾けた場合のその基準と超音波プローブ1との間の角度を角度φとする。図2に示すYZ平面において、基準軸1bに対して超音波プローブ1がなす角度を角度φとする。また、超音波プローブ1の周りの角度を角度ωとする。図2に示すXY平面において、基準軸1bの周りの角度を角度ωとする。上述した特徴画像の定量的データ(横幅、縦幅、距離、角度)は、これらの角度(θ、φ、ω)に依存し、これらの角度が変化すると、定量的データも変化する。   Here, each angle is defined for convenience. When the ultrasonic probe 1 is set up perpendicular to the body surface of the subject as a reference (shown as the reference axis 1b in FIG. 2), the reference axis 1b and the ultrasonic wave when tilted back and forth from the reference axis 1b The angle with the probe 1 is defined as an angle θ. In the ZX plane shown in FIG. 2, an angle formed by the ultrasonic probe 1 with respect to the reference line 1b is defined as an angle θ. The angle between the reference and the ultrasonic probe 1 when tilted left and right from the reference axis 1b is defined as an angle φ. In the YZ plane shown in FIG. 2, an angle formed by the ultrasonic probe 1 with respect to the reference axis 1b is defined as an angle φ. In addition, an angle around the ultrasonic probe 1 is an angle ω. In the XY plane shown in FIG. 2, an angle around the reference axis 1b is an angle ω. The quantitative data (horizontal width, vertical width, distance, angle) of the feature image described above depends on these angles (θ, φ, ω), and when these angles change, the quantitative data also changes.

(作用)
次に、本実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置の作用について、図3乃至図5を参照しつつ説明する。図3及び図4は、本実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置の動作の流れを示すフローチャートである。図5は、過去の超音波画像と現在得ようとしている超音波画像との一致の度合いを定量的に判断するための図である。
(Function)
Next, the operation of the ultrasonic probe operation support apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5. 3 and 4 are flowcharts showing the flow of operations of the ultrasonic probe operation support apparatus according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for quantitatively determining the degree of coincidence between a past ultrasonic image and an ultrasonic image to be obtained at present.

まず、例えば術前(投薬前)の患部の超音波画像を読み出す(ステップS01)。この操作は、例えば検査技師等の操作者が操作卓9から指示を入力し、指示に従って画像データベース8から過去の超音波画像が読み出される。この過去の超音波画像をモニタ11に表示させる必要はないが、必要に応じて表示させても良い。   First, for example, an ultrasound image of the affected area before surgery (before medication) is read (step S01). In this operation, for example, an operator such as an inspection engineer inputs an instruction from the console 9, and a past ultrasonic image is read from the image database 8 in accordance with the instruction. Although it is not necessary to display the past ultrasonic image on the monitor 11, it may be displayed as necessary.

そして、超音波プローブ1を患者等の被検体に当てて、超音波を被検体に向けて送信し、被検体で反射された超音波を超音波プローブ1でエコー信号として受信する(ステップS02)。このようにして得られたエコー信号は、送受信回路2によって受信され、その後、画像データ変換回路3によって超音波画像データに変換される(ステップS03)。そして、DSC回路4により、超音波画像データはTV信号に変換される。   Then, the ultrasonic probe 1 is applied to a subject such as a patient, the ultrasonic wave is transmitted toward the subject, and the ultrasonic wave reflected by the subject is received as an echo signal by the ultrasonic probe 1 (step S02). . The echo signal thus obtained is received by the transmission / reception circuit 2 and then converted into ultrasonic image data by the image data conversion circuit 3 (step S03). The DSC circuit 4 converts the ultrasonic image data into a TV signal.

TV信号に変換された超音波画像データは、画像表示回路10に出力されるとともに、画像算出回路5にも出力される。画像表示回路10に出力された超音波画像データはモニタ11により表示される。一方、画像算出回路5に出力された超音波画像データは、画像算出回路5により超音波画像データの中から特徴画像データが抽出される(ステップS04)。この特徴画像データは、上述した方法により抽出される。   The ultrasonic image data converted into the TV signal is output to the image display circuit 10 and also to the image calculation circuit 5. The ultrasonic image data output to the image display circuit 10 is displayed on the monitor 11. On the other hand, feature image data is extracted from the ultrasonic image data by the image calculation circuit 5 from the ultrasonic image data output to the image calculation circuit 5 (step S04). This feature image data is extracted by the method described above.

一方、ステップS01にて画像データベース8から読み出された過去の超音波画像データは、制御回路7を介して画像算出回路5に出力される。そして、現在得ようとしている超音波画像データと同容に特徴画像データが抽出される(ステップS04)。   On the other hand, the past ultrasonic image data read from the image database 8 in step S01 is output to the image calculation circuit 5 via the control circuit 7. Then, the feature image data is extracted with the same content as the ultrasound image data to be obtained at present (step S04).

図5に抽出された特徴画像(例えば、心臓であれば心尖や弁基部等)を示す。この図5において、超音波の走査によって得られた超音波画像の全体像は扇型の形状で表されている。そして、この扇型の頂点に超音波プローブ1が位置することになる。特徴画像20は楕円近似され、場合によってはモニタ11で表示される。尚、上述したように、輝度の違いにより特徴画像の輪郭を明瞭にすることが可能となる。そして、画像算出回路5にて特徴画像データの横幅Xと縦幅Yとが算出される(ステップS05)。横幅Xと縦幅Yの抽出は、過去の特徴画像においても行われる。図5に示すように、特徴画像20の横幅が最大となるところの長さをXとし、縦幅が最大となるところの長さをYとする。   FIG. 5 shows extracted feature images (for example, a heart apex or a valve base in the case of a heart). In FIG. 5, the whole image of the ultrasonic image obtained by the ultrasonic scanning is represented by a fan shape. The ultrasonic probe 1 is positioned at the fan-shaped apex. The feature image 20 is approximated to an ellipse and is displayed on the monitor 11 in some cases. As described above, the outline of the feature image can be clarified by the difference in luminance. Then, the horizontal width X and the vertical width Y of the feature image data are calculated by the image calculation circuit 5 (step S05). The extraction of the horizontal width X and the vertical width Y is also performed on past feature images. As shown in FIG. 5, let X be the length where the horizontal width of the feature image 20 is maximum, and Y be the length where the vertical width is maximum.

更に、画像算出手段5により、横幅Xと縦幅Yとが交差する点、つまり、楕円近似された特徴画像20の中心点22が算出される(ステップS06)。そして、超音波プローブ1(扇型の頂点)と中心点22とを直線24で結び、楕円近似された特徴画像20の縦軸と直線24との間の角度Aが算出される(ステップS07)。   Further, the image calculation means 5 calculates the point where the horizontal width X and the vertical width Y intersect, that is, the center point 22 of the feature image 20 approximated by an ellipse (step S06). Then, the ultrasonic probe 1 (fan-shaped apex) and the center point 22 are connected by a straight line 24, and an angle A between the vertical axis of the feature image 20 approximated by an ellipse and the straight line 24 is calculated (step S07). .

そして、画像比較回路6にて、過去の特徴画像データの角度Aと現在の特徴画像データの角度Aとが比較される(ステップS08)。この比較においては、過去の角度Aの誤差範囲内か否かが判断される(ステップS09)。ここで、角度Aと超音波プローブ1の傾きとの関係について、図2に示す超音波プローブ1を参照しつつ説明する。図2において、超音波プローブ1を左右の方向に(Y方向に角度φ)傾けると、モニタ11に表示される超音波画像はその反対方向に傾いて表示される。つまり、この角度Aは、超音波プローブ1の左右の傾き(Y方向の角度φ)に依存する。従って、過去の角度Aと現在の角度Aとが異なっているということは、過去において診断した際の超音波プローブ1と比較して、現在配置されている超音波プローブ1は左右いずれかの方向に傾いていると考えられる。つまり、角度φの値が異なっていると考えられる。   Then, the image comparison circuit 6 compares the angle A of the past feature image data with the angle A of the current feature image data (step S08). In this comparison, it is determined whether or not the error is within the past angle A (step S09). Here, the relationship between the angle A and the inclination of the ultrasonic probe 1 will be described with reference to the ultrasonic probe 1 shown in FIG. In FIG. 2, when the ultrasonic probe 1 is tilted in the left-right direction (angle φ in the Y direction), the ultrasonic image displayed on the monitor 11 is displayed tilted in the opposite direction. That is, this angle A depends on the left / right inclination (angle φ in the Y direction) of the ultrasonic probe 1. Therefore, the difference between the past angle A and the current angle A means that the currently disposed ultrasonic probe 1 is in either the left or right direction as compared with the ultrasonic probe 1 that was diagnosed in the past. It is thought that it is inclined to. That is, it is considered that the value of the angle φ is different.

そして、画像比較回路6にて誤差範囲外であると判断された場合(ステップS09:No)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)が左右いずれかの方向(Y方向)にずれている旨をモニタ11にて表示する(ステップS10)。その他、スピーカにより音声を発生させても良く、ライト等を発光させても良い。   If the image comparison circuit 6 determines that it is out of the error range (step S09: No), the ultrasound image (ultrasound probe 1) that is currently being acquired is in either the left or right direction (Y direction). The fact that there is a deviation is displayed on the monitor 11 (step S10). In addition, sound may be generated by a speaker, or a light or the like may be emitted.

一方、ステップS09にて、画像比較回路6にて誤差範囲内であると判断された場合(ステップS09:Yes)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)は、左右の傾き(Y方向の角度φ)に関しては過去の傾きと一致している旨をモニタ11にて表示する(ステップS11)。   On the other hand, if it is determined in step S09 that the image comparison circuit 6 is within the error range (step S09: Yes), the ultrasonic image (ultrasound probe 1) that is currently being acquired is tilted to the left and right (ultrasonic probe 1). With respect to the angle φ in the Y direction, it is displayed on the monitor 11 that it matches the past inclination (step S11).

また、ステップS10にて超音波プローブ1が左右のいずれかの方向にずれている旨がモニタ11にて表示された場合、操作者は超音波プローブ1の左右の傾き(角度φ)を調整しながら超音波の送受信を行う(ステップS02)。そして、ステップS02〜ステップS09の動作を繰り返し、ステップS09にて誤差範囲内であると判断されるまで、超音波プローブ1の左右の傾き(Y方向の角度φ)を調整する。そして、ステップS09にて誤差範囲内と判断されると、左右の傾き(Y方向の角度φ)に関しては過去の傾きと一致している旨がモニタ11にて表示される(ステップS11)。   When the monitor 11 displays that the ultrasonic probe 1 is displaced in either the left or right direction in step S10, the operator adjusts the left / right inclination (angle φ) of the ultrasonic probe 1. Ultrasonic waves are transmitted and received (step S02). Then, the operations of Step S02 to Step S09 are repeated, and the left / right inclination (angle φ in the Y direction) of the ultrasonic probe 1 is adjusted until it is determined in Step S09 that it is within the error range. If it is determined in step S09 that the error is within the error range, the monitor 11 displays that the left / right inclination (Y-direction angle φ) matches the past inclination (step S11).

このように、超音波プローブ1(扇型の頂点)と特徴画像20の中心点22とがなす角度から、超音波プローブ1の左右の傾きのずれ(角度φのずれ)を判断することが可能となるため、熟練者でなくても、所望の画像を得ることができる。   As described above, it is possible to determine a left-right inclination deviation (angle φ) of the ultrasonic probe 1 from an angle formed by the ultrasonic probe 1 (fan-shaped apex) and the center point 22 of the feature image 20. Therefore, even if it is not an expert, a desired image can be obtained.

角度Aが一致した後、つまり、超音波プローブ1の左右の傾き(角度φ)が一致した後、引き続き超音波プローブ1の傾き等を調整する。この調整について図4を参照しつつ説明する。   After the angle A coincides, that is, after the left and right inclinations (angle φ) of the ultrasonic probe 1 coincide, the inclination of the ultrasonic probe 1 and the like are continuously adjusted. This adjustment will be described with reference to FIG.

超音波プローブ1の左右の傾き(Y方向の角度φ)が誤差範囲内であると判断されると、画像算出回路5にて超音波プローブ1(扇型の頂点)と中心点22との間の距離Lが算出される(ステップS12)。距離Lの抽出は、過去の特徴画像においても行われる。   When it is determined that the left / right tilt (Y-direction angle φ) of the ultrasonic probe 1 is within the error range, the image calculation circuit 5 determines whether the ultrasonic probe 1 (fan-shaped apex) is between the center point 22 and the ultrasonic probe 1. The distance L is calculated (step S12). The extraction of the distance L is also performed on past feature images.

そして、画像比較回路6にて、過去の特徴画像データの距離Lと現在の特徴画像データの距離Lとが比較される(ステップS13)。この比較においては、過去の距離Lの誤差範囲内か否かが判断される(ステップS14)。ここで、距離Lと超音波プローブ1の傾きとの関係について、図2を参照しつつ説明する。図2において、超音波プローブ1を前後の方向に(X方向の角度θ)傾けると、モニタ11に表示されている超音波画像はその反対方向に傾いて表示される。つまり、この距離Lは、超音波プローブ1の前後の傾き(X方向の角度θ)に依存する。従って、過去の距離Lと現在の距離Lとが異なっているということは、過去において診断した際の超音波プローブ1と比較して、現在配置されている超音波プローブ1は前後いずれかの方向に傾いていると考えられる。つまり、角度θの値が異なっていると考えられる。   Then, the image comparison circuit 6 compares the distance L between the past feature image data and the distance L between the current feature image data (step S13). In this comparison, it is determined whether or not the error is within the past distance L (step S14). Here, the relationship between the distance L and the inclination of the ultrasonic probe 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, when the ultrasonic probe 1 is tilted in the front-rear direction (angle θ in the X direction), the ultrasonic image displayed on the monitor 11 is displayed tilted in the opposite direction. That is, this distance L depends on the front-back inclination (angle θ in the X direction) of the ultrasonic probe 1. Therefore, the fact that the past distance L and the current distance L are different means that the ultrasonic probe 1 that is currently arranged is in either the front or rear direction as compared with the ultrasonic probe 1 that was diagnosed in the past. It is thought that it is inclined to. That is, it is considered that the value of the angle θ is different.

そして、誤差範囲外であると判断された場合(ステップS14:No)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)が前後いずれかの方向にずれている旨をモニタ11にて表示する(ステップS15)。左右のずれの場合と同様に、スピーカやライト等により操作者に通知しても良い。   And when it is judged that it is outside an error range (Step S14: No), it displays on the monitor 11 that the ultrasonic image (ultrasonic probe 1) which is going to acquire now has shifted in either the front or back direction. (Step S15). As in the case of the left / right deviation, the operator may be notified by a speaker, a light, or the like.

一方、ステップS14にて、誤差範囲内であると判断された場合(ステップS14:Yes)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)は、前後の傾き(X方向の角度θ)に関しては過去の傾きと一致している旨をモニタ11にて表示する(ステップS17)。   On the other hand, if it is determined in step S14 that it is within the error range (step S14: Yes), the ultrasound image (ultrasound probe 1) that is currently being acquired is tilted back and forth (angle θ in the X direction). Is displayed on the monitor 11 to match the past inclination (step S17).

また、ステップS14にて超音波プローブ1が前後のいずれかの方向にずれている旨がモニタ11にて表示された場合、操作者は超音波プローブ1の前後の傾き(X方向の角度θ)を調整しながら超音波の送受信を行う(ステップS16)。そして、ステップS14にて誤差範囲内であると判断されるまで、超音波プローブ1の前後の傾き(X方向の角度θ)を調整する。そして、ステップS14にて誤差範囲内と判断されると、前後の傾き(X方向の角度θ)に関しては過去の傾きと一致している旨がモニタ11にて表示される(ステップS17)。   In addition, when the monitor 11 displays that the ultrasonic probe 1 is displaced in any one of the front and rear directions in step S14, the operator tilts the front and rear of the ultrasonic probe 1 (angle θ in the X direction). The ultrasonic wave is transmitted and received while adjusting (step S16). Then, the front-rear inclination (angle θ in the X direction) of the ultrasonic probe 1 is adjusted until it is determined in step S14 that it is within the error range. If it is determined in step S14 that it is within the error range, the monitor 11 displays that the front / rear inclination (angle θ in the X direction) matches the past inclination (step S17).

このように、超音波プローブ1(扇型の頂点)と特徴画像20の中心点22との間の距離から、超音波プローブ1の前後の傾き(X方向の角度θ)のずれを判断することが可能となるため、熟練者でなくても、所望の画像を得ることができる。   In this way, the deviation of the front-rear inclination (angle θ in the X direction) of the ultrasonic probe 1 is determined from the distance between the ultrasonic probe 1 (fan-shaped apex) and the center point 22 of the feature image 20. Therefore, even if it is not an expert, a desired image can be obtained.

前後の傾き(X方向の角度θ)が誤差範囲内であると判断されると、画像比較回路6にて、過去の特徴画像データの横幅X及び縦幅Yと、現在の特徴画像データの横幅X及び縦幅Yとが比較される(ステップS18)。この比較においては、過去の横幅X及び縦幅Yの誤差範囲内か否かが判断される(ステップS19)。ここで、横幅X及び縦幅Yと超音波プローブ1の傾きとの関係について、図2を参照しつつ説明する。図2において、超音波プローブ1を基準軸1bに対して回転させると、特徴画像20の楕円の形状(楕円率:X/Y)が変化する。つまり、横幅X及び縦幅Yは、超音波プローブ1の回転角(角度ω)に依存する。従って、過去の楕円率と現在の楕円率が異なっているということは、過去において診断した際の超音波プローブ1と比較して、現在配置されている超音波プローブ1はいずれかの方向にねじれていると考えられる。   When it is determined that the forward / backward inclination (angle θ in the X direction) is within the error range, the image comparison circuit 6 determines the horizontal width X and vertical width Y of the past feature image data, and the horizontal width of the current feature image data. X and the vertical width Y are compared (step S18). In this comparison, it is determined whether or not the error is within the error range of the past horizontal width X and vertical width Y (step S19). Here, the relationship between the horizontal width X and the vertical width Y and the inclination of the ultrasonic probe 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, when the ultrasonic probe 1 is rotated with respect to the reference axis 1b, the elliptical shape (ellipticity: X / Y) of the feature image 20 changes. That is, the horizontal width X and the vertical width Y depend on the rotation angle (angle ω) of the ultrasonic probe 1. Therefore, the difference between the past ellipticity and the current ellipticity means that the ultrasonic probe 1 currently arranged is twisted in either direction as compared with the ultrasonic probe 1 when diagnosed in the past. It is thought that.

そして、誤差範囲外であると判断された場合(ステップS19:No)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)がいずれかの方向にねじれている旨をモニタ11にて表示する(ステップS20)。尚、角度φ等の場合と同様に、スピーカやライト等を用いて操作者に通知しても良い。   If it is determined that it is out of the error range (step S19: No), the monitor 11 displays that the ultrasonic image (ultrasonic probe 1) to be obtained is twisted in any direction. (Step S20). As in the case of the angle φ, the operator may be notified using a speaker, a light, or the like.

一方、ステップS19にて、誤差範囲内であると判断された場合(ステップS19:Yes)、現在得ようとしている超音波画像(超音波プローブ1)は、回転角(角度ω)に関しては過去のものと一致している旨をモニタ11にて表示する(ステップS22)。   On the other hand, when it is determined in step S19 that it is within the error range (step S19: Yes), the ultrasonic image (ultrasonic probe 1) to be obtained at present is the past regarding the rotation angle (angle ω). It is displayed on the monitor 11 that it matches the one (step S22).

また、ステップS20にて超音波プローブ1がいずれかの方向にねじれている旨がモニタ11にて表示された場合、操作者は超音波プローブ1の回転角(角度ω)を調整しながら超音波の送受信を行う(ステップS21)。そして、ステップS19にて誤差範囲内であると判断されるまで、超音波プローブ1の回転角(角度ω)を調整する。そして、ステップS19にて誤差範囲内であると判断されると、ねじれに関しては過去のねじれと一致している旨がモニタ11にて表示される(ステップS22)。   When the monitor 11 displays that the ultrasonic probe 1 is twisted in any direction in step S20, the operator adjusts the rotation angle (angle ω) of the ultrasonic probe 1 while adjusting the ultrasonic angle. Are transmitted and received (step S21). Then, the rotation angle (angle ω) of the ultrasonic probe 1 is adjusted until it is determined in step S19 that it is within the error range. If it is determined in step S19 that it is within the error range, the monitor 11 displays that the twist corresponds to the past twist (step S22).

このように、特徴画像20の横幅X及び縦幅Yから、超音波プローブ1のねじれのずれを判断することが可能となるため、熟練者でなくても、所望の画像を得ることができる。   As described above, since it is possible to determine the displacement of the twist of the ultrasonic probe 1 from the horizontal width X and the vertical width Y of the feature image 20, a desired image can be obtained even by a non-expert.

以上の処理の結果、超音波プローブ1の左右の傾きのずれ(Y方向の角度φ)と、前後の傾きのずれ(X方向の角度θ)と、ねじれのずれ(角度ω)を調整することが可能となり、過去の超音波画像とほぼ一致する(誤差範囲内の)超音波画像を得ることが可能となる。そして、現在得ようとしている超音波画像と過去の超音波画像とがほぼ一致した(誤差範囲内である)と判断されると、その旨がモニタ11にて表示される(ステップS23)。   As a result of the above processing, the right / left inclination deviation (Y direction angle φ), the front / rear inclination deviation (X direction angle θ), and the twist deviation (angle ω) of the ultrasonic probe 1 are adjusted. Therefore, it is possible to obtain an ultrasound image that substantially matches the past ultrasound image (within an error range). When it is determined that the currently acquired ultrasonic image and the past ultrasonic image substantially coincide (within the error range), the fact is displayed on the monitor 11 (step S23).

このように、所望の画像を得るために、過去の超音波画像との差分を表示することにより、操作者は過去の超音波画像とのずれを認識することが可能となる。その結果、目的の超音波画像を収集するための時間を短縮することができ、操作者の診断能を向上させることが可能となる。また、過去に画像収集を行った操作者と、現在収集を行っている操作者が異なることがあっても、ほぼ同一断面の超音波画像を収集することができる。その結果、操作者間での個人差を修正することができ、診断すべき断層を間違えることによる再検査の率を低くすることが可能となる。   In this way, in order to obtain a desired image, by displaying the difference from the past ultrasonic image, the operator can recognize the deviation from the past ultrasonic image. As a result, the time for collecting the target ultrasound image can be shortened, and the diagnostic ability of the operator can be improved. Further, even if the operator who has collected images in the past and the operator who is currently collecting images may be different, it is possible to collect ultrasonic images having substantially the same cross section. As a result, individual differences among operators can be corrected, and the rate of re-examination due to a wrong fault to be diagnosed can be reduced.

また、本実施形態においては、超音波プローブ1で受信されたエコー信号を、画像データ変換回路3及びDCS回路4により超音波画像データに変換し、更にTV信号に変換した後に特徴画像を比較したが、この発明はそれに限られない。例えば、超音波画像データが作成される前のエコー信号を、送受信回路2から画像算出回路5に出力しても良い。このエコー信号には超音波の走査情報が含まれているため、この走査情報に基づいて特徴画像データを抽出し、過去の特徴画像データと比較する。そして、画像比較回路7にて角度A、距離L、横幅X、及び縦幅Yを比較し、過去の超音波画像と一致するか否かの判断を行う。過去の超音波画像と一致したと判断された場合、エコー信号は制御回路7を経由して画像データ変換回路3に出力される。そして、画像データ変換回路3にて超音波画像データに変換され、更に、DSC回路4にて超音波画像データはTV信号に変換され、画像表示回路10を介してモニタ11に出力され、超音波画像として表示される。このように、DSC回路4により処理される前の信号を用いることにより、現在の画像と過去の画像との比較を高速に行うことが可能となる。つまり、DSC回路4により処理される前の信号は、処理後の信号と比較して情報量が少ないため、高速に処理を行うことが可能となる。   In the present embodiment, the echo signal received by the ultrasonic probe 1 is converted into ultrasonic image data by the image data conversion circuit 3 and the DCS circuit 4, and further converted into a TV signal, and the feature images are compared. However, the present invention is not limited to this. For example, an echo signal before ultrasonic image data is created may be output from the transmission / reception circuit 2 to the image calculation circuit 5. Since the echo signal includes ultrasonic scanning information, feature image data is extracted based on the scanning information and compared with past feature image data. Then, the image comparison circuit 7 compares the angle A, the distance L, the horizontal width X, and the vertical width Y, and determines whether or not it matches the past ultrasonic image. If it is determined that it matches the past ultrasonic image, the echo signal is output to the image data conversion circuit 3 via the control circuit 7. The image data conversion circuit 3 converts the image data into ultrasonic image data. The DSC circuit 4 converts the ultrasonic image data into a TV signal, which is output to the monitor 11 via the image display circuit 10. Displayed as an image. Thus, by using the signal before being processed by the DSC circuit 4, it becomes possible to compare the current image with the past image at high speed. In other words, the signal before being processed by the DSC circuit 4 has a smaller amount of information compared to the signal after processing, so that it can be processed at high speed.

また、本実施形態においては、過去(術前や投薬前)の超音波画像と現在(術後や投薬後)の超音波画像とを比較したが、平均的なモデルデータと現在の超音波画像とを比較しても良い。平均的なデータと比較することにより、典型的な超音波画像との差を評価することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the past (preoperative or pre-medication) ultrasound image and the current (postoperative or post-medication) ultrasound image are compared, but the average model data and the current ultrasound image are compared. May be compared. By comparing with average data, it is possible to evaluate the difference from a typical ultrasound image.

この発明の実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置を備えた超音波診断装置の概略構成を示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus including an ultrasonic probe operation support apparatus according to an embodiment of the present invention. 超音波診断装置に備えられている超音波プローブの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the ultrasonic probe with which the ultrasonic diagnostic apparatus is equipped. この発明の実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置の動作を順番に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the ultrasonic probe operation assistance apparatus which concerns on embodiment of this invention in order. この発明の実施形態に係る超音波プローブ操作支援装置の動作を順番に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the ultrasonic probe operation assistance apparatus which concerns on embodiment of this invention in order. 過去の超音波画像と現在得ようとしている超音波画像との一致の度合いを定量的に判断するための図である。It is a figure for judging quantitatively the degree of coincidence between the past ultrasonic image and the ultrasonic image to be obtained now.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波プローブ
1a 先端面
1b 基準軸
2 送受信回路
3 画像データ変換回路
4 DSC回路
5 画像算出回路
6 画像比較回路
7 制御回路
8 画像データベース
9 操作卓
10 画像表示回路
11 モニタ
20 特徴画像
22 中心点
24 直線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 1a Tip surface 1b Reference axis 2 Transmission / reception circuit 3 Image data conversion circuit 4 DSC circuit 5 Image calculation circuit 6 Image comparison circuit 7 Control circuit 8 Image database 9 Console 10 Image display circuit 11 Monitor 20 Feature image 22 Center point 24 straight lines

Claims (6)

超音波プローブを用いて被検体に超音波を送信し、前記被検体で反射された超音波を受信して前記被検体の超音波画像を生成する超音波診断装置に備えられる超音波プローブ操作支援装置であって、
超音波の送受信により得られた過去の超音波画像を記憶する記憶手段と、
現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出する画像算出手段と、
前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とを比較して、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行う画像比較手段と、
前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像との一致/不一致を超音波プローブの操作者に認知可能に通知する通知手段と、
を有することを特徴とする超音波プローブ操作支援装置。
Ultrasonic probe operation support provided in an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits ultrasonic waves to a subject using an ultrasonic probe, receives ultrasonic waves reflected by the subject, and generates an ultrasonic image of the subject A device,
Storage means for storing past ultrasonic images obtained by transmission and reception of ultrasonic waves;
An image calculation unit that extracts a current feature image from a currently obtained ultrasound image and extracts a past feature image from a past ultrasound image stored in the storage unit;
Image comparing means for comparing the current feature image with the past feature image and determining whether the current feature image and the past feature image match;
A notification means for notifying the operator of the ultrasonic probe of the coincidence / non-coincidence between the current feature image and the past feature image;
An ultrasonic probe operation support device comprising:
前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、
前記画像比較手段は、前記現在の角度と前記過去の角度とを比較することにより前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置。
The image calculation means extracts a current feature image from a currently obtained ultrasound image, extracts a past feature image from a past ultrasound image stored in the storage means, and extracts the current feature image. Calculate the angle between the center and the ultrasonic probe, calculate the angle between the center of the past feature image and the ultrasonic probe,
The image comparison means determines whether or not the current feature image and the past feature image match by comparing the current angle with the past angle. Item 2. The ultrasonic probe operation support device according to Item 1.
前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、
前記画像比較手段は、前記現在の距離と前記過去の距離とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置。
The image calculation means extracts a current feature image from a currently obtained ultrasound image, extracts a past feature image from a past ultrasound image stored in the storage means, and extracts the current feature image. Calculate the distance between the center and the ultrasonic probe, calculate the distance between the center of the past feature image and the ultrasonic probe,
The image comparison unit is configured to determine whether the current feature image and the past feature image match by comparing the current distance with the past distance. The ultrasonic probe operation support apparatus according to claim 1.
前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、前記現在の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記過去の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、
前記画像比較手段は、前記現在の横幅及び縦幅と前記過去の横幅及び縦幅とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置。
The image calculation means extracts a current feature image from a currently obtained ultrasound image, extracts a past feature image from a past ultrasound image stored in the storage means, and extracts the current feature image. Calculate the width and height, calculate the width and height of the past feature image,
The image comparison means determines whether or not the current feature image and the past feature image match by comparing the current width and length with the past width and length. The ultrasonic probe operation support apparatus according to claim 1, wherein the operation is performed.
前記画像算出手段は、現在得られる超音波画像から現在の特徴画像を抽出するとともに、前記記憶手段に記憶されている過去の超音波画像から過去の特徴画像を抽出し、
前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の角度を算出し、前記現在の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記過去の特徴画像の中心と前記超音波プローブとの間の距離を算出し、前記現在の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、前記過去の特徴画像の横幅及び縦幅を算出し、
前記画像比較手段は、前記現在の角度と前記過去の角度とを比較し、前記現在の距離と前記過去の距離を比較し、前記現在の横幅及び縦幅と前記過去の横幅及び縦幅とを比較することにより、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置。
The image calculation means extracts a current feature image from the currently obtained ultrasound image, and extracts a past feature image from a past ultrasound image stored in the storage means,
An angle between the center of the current feature image and the ultrasound probe is calculated, an angle between the center of the past feature image and the ultrasound probe is calculated, and the center of the current feature image Calculating a distance between the ultrasonic probe, calculating a distance between a center of the past characteristic image and the ultrasonic probe, calculating a horizontal width and a vertical width of the current characteristic image, Calculate the width and height of the feature image of
The image comparison unit compares the current angle with the past angle, compares the current distance with the past distance, and compares the current horizontal width and vertical width with the past horizontal width and vertical width. The ultrasonic probe operation support apparatus according to claim 1, wherein a comparison is made as to whether or not the current feature image matches the past feature image.
前記画像比較手段は、前記超音波プローブにて受信されたエコー信号に基づいて、前記現在の特徴画像と前記過去の特徴画像とが一致しているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項1に記載の超音波プローブ操作支援装置。
The image comparison means determines whether or not the current feature image matches the past feature image based on an echo signal received by the ultrasonic probe. Item 2. The ultrasonic probe operation support device according to Item 1.
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