JP2006212164A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily setting the position of a blood flow observation point (observation marker) on three-dimensional images. <P>SOLUTION: A three-dimensionally expressed surface marker 31 is generated by a marker generation means, superimposed on the blood vessel image 30 of the three-dimensional image and displayed. By an operation by an operator, the surface marker 31 is moved and crossed with the blood vessel image 30. The surface marker 31 is displayed in a transmissive color or the like and the color of the image or the like is made different on the front side and back side of the surface marker 31. Thus, the operator can visually confirm the intersection of the blood vessel image 30 and the surface marker 31. By the operation by the operator, the observation marker 32 is moved to the intersection on the surface marker 31. Thus, a point to observe a blood flow is specified on the three-dimensional image. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、血流を有する診断部位に対して超音波を送信して3次元画像データを収集し、その3次元画像を表示する超音波診断装置に関し、特に、3次元画像を用いて超音波ドプラ検査を行う場合の血流観測点の指定と、その指定時における操作性の向上に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits ultrasonic waves to a diagnostic site having blood flow, collects three-dimensional image data, and displays the three-dimensional images. In particular, the present invention relates to ultrasonic waves using three-dimensional images. The present invention relates to designation of blood flow observation points when performing Doppler examinations and improvement in operability at the time of designation.

超音波診断装置では、パルスドプラ法(Pulse Wave:PWドプラ法)や連続波ドプラ法(Continuous Wave:CWドプラ法)などの、所望の部位に観測点やサンプルラインを設定して血流情報の時間変化を観測する手法が一般的に実施されている(例えば、特許文献1又は特許文献2)。   In the ultrasonic diagnostic apparatus, an observation point or a sample line is set at a desired site such as a pulse Doppler method (PW Doppler method) or a continuous wave Doppler method (Continuous Wave: CW Doppler method). A technique for observing a change is generally implemented (for example, Patent Document 1 or Patent Document 2).

上記の観測点(以下、血流観測点と称する)を操作者が指定するための従来の方法について、図5を参照しつつ説明する。図5は、従来の超音波診断装置において2次元画像上で血流観測点を指定する操作を示す図である。   A conventional method for the operator to specify the observation point (hereinafter referred to as a blood flow observation point) will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing an operation for designating a blood flow observation point on a two-dimensional image in a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

まず、図5(a)に示すように、操作者が2次元画像としての断層像(Bモード画像)又はカラードプラ画像などの2次元ドプラ像を観察して、血管画像51のうち、血流を観測したい部分52を決定する。次に、図5(a)、(b)に示すように、超音波の送受信方向を示す線状のサンプルライン53を表示させる。この線状のサンプルライン53は、トラックボールなどのポインティングデバイスを用いて走査方向(矢印Aの方向)に移動可能となっており、走査方向(矢印Aの方向)に移動させることで、線状のサンプルライン53を、血流を観測したい部分52を含む位置に移動させる。そして、図5(a)に示すように、その線状のサンプルライン53上で、血流情報の収集を行う点(血流観測点)54を矢印Bの方向に移動させ、図5(b)に示すように、血流観測点54を、血流を観測したい部分52に一致させる。このように、サンプルライン53と血流観測点54とを操作することにより、血流を観測したい部分を指定する。そして、指定された部分の血流情報を収集する。   First, as shown in FIG. 5A, the operator observes a two-dimensional Doppler image such as a tomographic image (B-mode image) or a color Doppler image as a two-dimensional image, and blood flow in the blood vessel image 51. Is determined. Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, a linear sample line 53 indicating the transmission / reception direction of ultrasonic waves is displayed. The linear sample line 53 can be moved in the scanning direction (in the direction of arrow A) using a pointing device such as a trackball. By moving in the scanning direction (in the direction of arrow A), the linear sample line 53 is linear. The sample line 53 is moved to a position including a portion 52 where blood flow is to be observed. Then, as shown in FIG. 5A, a point (blood flow observation point) 54 for collecting blood flow information is moved in the direction of arrow B on the linear sample line 53, and FIG. ), The blood flow observation point 54 is matched with the portion 52 where blood flow is to be observed. In this way, by manipulating the sample line 53 and the blood flow observation point 54, a portion where blood flow is to be observed is designated. Then, blood flow information of the designated part is collected.

パルスドプラ法においては、血流観測点54における血流情報が収集され、連続波ドプラ法においては、超音波ビームフォーカス領域である血流観測点54の他に、サンプルライン53上の血流情報が重畳されて収集される。なお、血流観測点54は、所定の大きさを有しており、操作者による操作によってその大きさを変えることができるものである。パルスドプラ法においては、その所定の大きさを有する血流観測点54内の血流情報が収集される。   In the pulse Doppler method, blood flow information at the blood flow observation point 54 is collected. In the continuous wave Doppler method, in addition to the blood flow observation point 54 that is an ultrasonic beam focus region, blood flow information on the sample line 53 is obtained. Collected by being superimposed. The blood flow observation point 54 has a predetermined size, and the size can be changed by an operation by the operator. In the pulse Doppler method, blood flow information in the blood flow observation point 54 having the predetermined size is collected.

この血流観測点を指定する操作においては、線状のサンプルライン53を矢印Aの方向に移動させる操作と、血流観測点54を矢印Bの方向に移動させて血流を観測した部分52に一致させる操作とが、同時に行われることがある。すなわち、線状のサンプルライン53と、その線状のサンプルライン53上にある血流観測点54とを同時に移動させて、血流を観測したい位置を指定することがある。このような手法は、2次元画像で血流情報を収集することが前提とされている。   In the operation of designating the blood flow observation point, an operation of moving the linear sample line 53 in the direction of arrow A, and a portion 52 in which blood flow is observed by moving the blood flow observation point 54 in the direction of arrow B. In some cases, the operation to match the above is performed at the same time. That is, the linear sample line 53 and the blood flow observation point 54 on the linear sample line 53 may be moved at the same time to specify a position where blood flow is to be observed. Such a method is premised on collecting blood flow information with a two-dimensional image.

これに対し近年では、超音波振動子が1次元的に配列された1次元超音波プローブを用いて、超音波のスキャン面をそのスキャン面に直交する方向に手動や機械的に移動させ、被検体内を空間的にスキャンして3次元的な生体情報を収集する超音波診断装置が提案されている。また、超音波振動子が2次元的に配列された2次元超音波プローブを用いることにより、被検体内を空間的にスキャンして3次元的な生体情報を収集することが可能となってきている。   On the other hand, in recent years, using a one-dimensional ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are arranged one-dimensionally, the ultrasonic scan plane is moved manually or mechanically in a direction perpendicular to the scan plane, There has been proposed an ultrasonic diagnostic apparatus that spatially scans a specimen and collects three-dimensional biological information. In addition, by using a two-dimensional ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged, it is possible to spatially scan the subject and collect three-dimensional biological information. Yes.

特開2001−190552号公報JP 2001-190552 A 特開2001−128975号公報JP 2001-128975 A

しかしながら、上記のような3次元的に画像データを収集して表示する超音波診断装置においては、2次元画像を前提として構築された血流観測点を一致させる従来の手法をそのまま適用しようとすると、観測点を簡便に指定することができない問題があった。つまり、操作者が3次元画像を観察しながら血流観測点を指定しようとすると、3次元画像で表された血管画像と操作者が移動させる血流観測点との間の3次元的な相対位置が分かり難く、3次元的な画像を観察しながらでは血流観測点を簡便に指定することができなかった。   However, in an ultrasonic diagnostic apparatus that collects and displays image data three-dimensionally as described above, the conventional technique for matching blood flow observation points constructed on the premise of a two-dimensional image is to be applied as it is. There was a problem that the observation point could not be specified easily. That is, when an operator tries to specify a blood flow observation point while observing a three-dimensional image, a three-dimensional relative between the blood vessel image represented by the three-dimensional image and the blood flow observation point moved by the operator is obtained. The position is difficult to understand, and the blood flow observation point cannot be easily specified while observing a three-dimensional image.

3次元画像では、臓器などの形態が奥行きの情報も伴って表示されるため、表示装置のモニタ上で、血管画像における血流を観測したい部分の手前側に血流観測点があるのか、血流を観測したい部分の後ろ側に血流観測点があるのか、その相対的な位置関係が分かり難いため、表示されている3次元画像上で、血管画像における血流を観測したい部分に血流観測点を移動させることで観察したい部分を指定することは困難な作業であった。   In a three-dimensional image, the shape of an organ or the like is displayed with depth information, so whether there is a blood flow observation point on the front side of the portion of the blood vessel image where blood flow is to be observed on the monitor of the display device. Since it is difficult to know whether there is a blood flow observation point behind the part where you want to observe the flow, or the relative positional relationship, it is the blood flow in the part where you want to observe the blood flow in the blood vessel image on the displayed 3D image. It was difficult to specify the part to be observed by moving the observation point.

この発明は上記の問題を解決するものであり、3次元的な画像データを収集して表示する超音波診断装置において、3次元的に表される面マーカを表示することにより3次元画像中の血流観測点(観測マーカ)を分かりやすく表示し、3次元的な画像において血流情報を収集したい位置を簡便に指定することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。また、超音波の送受信方向と血流とのなす角度を求めるための血流速度補正マーカを分かりやすく表示して、そのマーカの設定を簡便に行うことが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problem, and in an ultrasonic diagnostic apparatus that collects and displays three-dimensional image data, a surface marker represented in a three-dimensional manner is displayed to display a three-dimensional image in the three-dimensional image. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that displays blood flow observation points (observation markers) in an easy-to-understand manner and can easily designate a position where blood flow information is to be collected in a three-dimensional image. In addition, an ultrasonic diagnostic apparatus capable of displaying a blood flow velocity correction marker for obtaining an angle between an ultrasound transmission / reception direction and a blood flow in an easy-to-understand manner and easily setting the marker. With the goal.

請求項1に記載の発明は、被検体に対して超音波の送受信を行うことにより、前記被検体の血管の3次元画像を収集するスキャン手段と、3次元的に表示される面の形状をした面マーカを生成するマーカ生成手段と、前記血管の3次元画像と前記面マーカとを表示する表示手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。   According to the first aspect of the present invention, there is provided scanning means for collecting a three-dimensional image of a blood vessel of the subject by transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the subject, and a shape of a three-dimensionally displayed surface. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: marker generating means for generating a surface marker, and display means for displaying a three-dimensional image of the blood vessel and the surface marker.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の超音波診断装置であって、操作者からの指示に従って、前記面マーカを前記血管と交わらせるように移動させるマーカ移動手段を更に有することを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising marker moving means for moving the surface marker so as to cross the blood vessel in accordance with an instruction from an operator. It is characterized by.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記マーカ生成手段は、移動可能な観測マーカを生成し、前記スキャン手段は、前記観測マーカの座標に対応する位置にある部位に対して超音波の送受信を行い、前記送受信の受信信号に基づいて血流情報を求めることを特徴とするものである。   The invention according to claim 3 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein the marker generating unit generates a movable observation marker, and the scanning unit includes: Ultrasound is transmitted / received to / from a portion corresponding to the coordinates of the observation marker, and blood flow information is obtained based on the received / transmitted signal.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の超音波診断装置であって、前記観測マーカは、前記面マーカの範囲内で移動可能であることを特徴とするものである。   A fourth aspect of the invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third aspect of the invention, wherein the observation marker is movable within the range of the surface marker.

請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記マーカ生成手段は、前記観測マーカを起点として前記面マーカに直交する血流速度補正マーカを生成し、前記スキャン手段は、前記角度補正マーカと前記観測マーカにおける超音波の送受信方向とのなす角度を算出する角度算出手段を更に有し、前記受信信号と前記算出した角度とに基づいて血流情報を求めることを特徴とするものである。   The invention according to claim 5 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 or 4, wherein the marker generation means is a blood flow orthogonal to the surface marker starting from the observation marker. A speed correction marker is generated, and the scanning unit further includes an angle calculation unit that calculates an angle formed between the angle correction marker and an ultrasonic wave transmission / reception direction of the observation marker, and the received signal and the calculated angle The blood flow information is obtained based on the above.

請求項6に記載の発明は、請求項3又は請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記スキャン手段は、前記面マーカの垂線と前記観測マーカにおける超音波の送受信方向とのなす角度を算出する角度算出手段を更に有し、前記受信信号と前記算出した角度とに基づいて血流情報を求めることを特徴とするものである。   The invention according to claim 6 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3 or 4, wherein the scanning means transmits and receives ultrasonic waves at the perpendicular of the surface marker and the observation marker. And an angle calculating means for calculating an angle between the received signal and blood flow information based on the received signal and the calculated angle.

請求項7に記載の発明は、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記表示手段は、前記面マーカの色を透過色に表示、又は、前記面マーカを網目状に表示することを特徴とするものである。   A seventh aspect of the present invention is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the display means displays the color of the surface marker in a transparent color, or the surface. The marker is displayed in a mesh shape.

請求項8に記載の発明は、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記スキャン手段は、前記送受信により得られた受信信号から前記面マーカを含む断面における断層像を生成し、前記表示手段は、前記血管の3次元画像とともに前記断層像を表示することを特徴とするものである。   The invention according to claim 8 is the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the scanning unit includes the surface marker from the received signal obtained by the transmission / reception. The tomographic image is generated, and the display means displays the tomographic image together with the three-dimensional image of the blood vessel.

この発明によると、3次元的に表される血管画像と3次元的に表される面マーカとを交差させて表示することにより、3次元画像上において操作者はその交差する点を視認することが可能となる。そのことにより、3次元画像において血管画像の位置を容易に把握することが可能となる。このように、面マーカを表示して操作者が交点を視認できるようにすることにより、操作者はその交点を容易に指定することが可能となるため、3次元画像であっても血流情報を収集したい位置の指定が容易になる。   According to this invention, the operator visually recognizes the intersecting point on the three-dimensional image by displaying the blood vessel image represented three-dimensionally and the surface marker represented three-dimensionally. Is possible. This makes it possible to easily grasp the position of the blood vessel image in the three-dimensional image. Thus, by displaying the surface marker so that the operator can visually recognize the intersection point, the operator can easily specify the intersection point. It is easy to specify the position where you want to collect

以上のように、面マーカにより血管画像と面マーカとの交点が視認可能となるため、血流情報を収集する位置を示す観測マーカを、その交点に容易に移動させることが可能となる。これにより、3次元画像であっても血流情報を収集したい位置を容易に指定することが可能となる。   As described above, since the intersection of the blood vessel image and the surface marker can be visually recognized by the surface marker, the observation marker indicating the position where blood flow information is collected can be easily moved to the intersection. This makes it possible to easily specify a position where blood flow information is to be collected even in a three-dimensional image.

また、血流情報を収集する位置を示す観測マーカの移動範囲を、面マーカの範囲内に限定することにより、面内のみを移動させるだけで、血流情報を収集したい位置を容易に指定することが可能となる。さらに、観測マーカを起点として血流速度補正マーカを表示することにより、3次元画像であっても、血流速度マーカを容易に設定することが可能となる。   In addition, by limiting the movement range of the observation marker indicating the position where blood flow information is collected within the area of the surface marker, the position where blood flow information is to be collected can be easily specified by moving only within the surface. It becomes possible. Furthermore, by displaying the blood flow velocity correction marker starting from the observation marker, the blood flow velocity marker can be easily set even for a three-dimensional image.

さらに、面マーカを含む断面における断層像を3次元画像とともに表示することにより、操作者は、3次元画像の他に2次元画像の断層像を観察することができるため、血管画像の位置を更に容易に把握することが可能となる。これにより、面マーカと血管画像との交点を断層像上においても視認することができ、操作者は、血流情報を収集したい位置として、その交点を容易に指定することが可能となる。   Furthermore, by displaying the tomographic image in the cross section including the surface marker together with the three-dimensional image, the operator can observe the tomographic image of the two-dimensional image in addition to the three-dimensional image. It becomes possible to grasp easily. Thereby, the intersection of the surface marker and the blood vessel image can be visually recognized on the tomographic image, and the operator can easily specify the intersection as a position where blood flow information is to be collected.

以下、この発明の実施形態に係る超音波診断装置について、図1乃至図4を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

(構成)
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、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診断装置の概略構成を示すブロック図である。
(Constitution)
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

この実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ1、送受信部2、信号処理部3、画像処理部4、表示部5、制御部6及び操作部7を備えて構成されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment includes an ultrasonic probe 1, a transmission / reception unit 2, a signal processing unit 3, an image processing unit 4, a display unit 5, a control unit 6, and an operation unit 7.

超音波プローブ1は、超音波を送受信する複数の超音波振動子がマトリックス(格子)状に配置された2次元超音波プローブからなる。そして、超音波プローブ1は、各超音波振動子を送受信部2により駆動させることにより、予め設定された送信ビームフォーミング条件に従って超音波を被検体内の診断部位に向けて3次元的にスキャンさせるとともに、被検体内の音響インピーダンス境界での反射や微小散乱体による散乱により超音波プローブ1に戻ってくる超音波エコー信号を微弱な電圧のエコー信号に変換して受信し、その受信信号を送受信部2に送る。このように走査(スキャン)することによって3次元的に超音波を送受信し、プローブの表面から放射状に広がる形状の3次元データをエコー信号として受信する。   The ultrasonic probe 1 is a two-dimensional ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers that transmit and receive ultrasonic waves are arranged in a matrix (lattice). Then, the ultrasonic probe 1 drives each ultrasonic transducer by the transmission / reception unit 2 to scan the ultrasonic wave three-dimensionally toward the diagnostic region in the subject according to a preset transmission beamforming condition. At the same time, the ultrasonic echo signal that returns to the ultrasonic probe 1 due to reflection at the acoustic impedance boundary in the subject or scattering by a minute scatterer is converted into an echo signal having a weak voltage and received, and the received signal is transmitted and received. Send to part 2. By performing scanning (scanning) in this manner, ultrasonic waves are transmitted and received three-dimensionally, and three-dimensional data having a shape spreading radially from the surface of the probe is received as an echo signal.

また、超音波プローブ1として1次元超音波プローブを用いた場合は、超音波プローブ1を機械的に走査することで3次元データを収集する。   Further, when a one-dimensional ultrasonic probe is used as the ultrasonic probe 1, three-dimensional data is collected by mechanically scanning the ultrasonic probe 1.

送受信部2は、送信遅延回路8、駆動回路群9、プリアンプ群10及び受信遅延回路11を備えて構成されている。送受信部2は、送信遅延回路8にて予め設定された3次元送信ビームフォーミング条件に基づいて超音波プローブ1による超音波の方向及び集束を制御するためのタイミング波形を発生させ、このタイミング波形に基づく駆動信号を、駆動回路群9を介して超音波プローブ1に供給する。また、送受信部2は、超音波プローブ1から送られる受信信号をプリアンプ群10により増幅する。プリアンプ群10により増幅された受信信号は受信遅延回路11に送られる。   The transmission / reception unit 2 includes a transmission delay circuit 8, a drive circuit group 9, a preamplifier group 10, and a reception delay circuit 11. The transmission / reception unit 2 generates a timing waveform for controlling the direction and focusing of the ultrasonic wave by the ultrasonic probe 1 based on the three-dimensional transmission beam forming conditions set in advance by the transmission delay circuit 8, and generates the timing waveform. Based on the drive signal, the drive circuit group 9 supplies the ultrasonic probe 1 with the drive signal. In addition, the transmission / reception unit 2 amplifies the reception signal sent from the ultrasonic probe 1 by the preamplifier group 10. The reception signal amplified by the preamplifier group 10 is sent to the reception delay circuit 11.

受信遅延回路11は、プリアンプ群10から送られる受信信号に対して並列同時受信が可能な複数個の受信ビームフォーマRXBF1〜RXBFnを備えて構成されている。受信遅延回路11は、各受信ビームフォーマRXBF1〜RXBFnにて、各受信信号に対して予め設定された3次元状の受信ビームフォーミングにおける超音波の方向及び集束の条件を満たすように受信遅延をかけ、この遅延信号を後述する信号処理部3に送る。   The reception delay circuit 11 includes a plurality of reception beamformers RXBF1 to RXBFn that can receive signals received from the preamplifier group 10 in parallel and simultaneously. The reception delay circuit 11 applies a reception delay so as to satisfy the ultrasonic direction and focusing conditions in the three-dimensional reception beam forming preset for each reception signal in each reception beam former RXBF1 to RXBFn. The delayed signal is sent to the signal processing unit 3 described later.

信号処理部3は、Bモード処理部12、血流信号処理部13、PWドプラ処理部14及びCWドプラ処理部15を備えて構成されている。送受信部2から出力された信号は、いずれかの処理部にて所定の処理が施される。   The signal processing unit 3 includes a B-mode processing unit 12, a blood flow signal processing unit 13, a PW Doppler processing unit 14, and a CW Doppler processing unit 15. The signal output from the transmission / reception unit 2 is subjected to predetermined processing in any of the processing units.

Bモード処理部12は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からBモード超音波ラスタデータを生成する。具体的には、Bモード処理部12は、受信遅延回路11から送られる信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施すことにより、3次元形態情報を示す3次元空間分布画像データを生成し、この画像データを画像処理部4に送る。   The B-mode processing unit 12 visualizes echo amplitude information and generates B-mode ultrasound raster data from the echo signal. Specifically, the B-mode processing unit 12 performs band-pass filter processing on the signal sent from the reception delay circuit 11, then detects the envelope of the output signal, and performs logarithmic conversion on the detected data. The three-dimensional spatial distribution image data indicating the three-dimensional form information is generated by performing the compression processing according to, and this image data is sent to the image processing unit 4.

血流信号処理部13は、血流情報の3次元表示を行うための処理部である。血流信号処理部13は、受信遅延回路11から送られる信号に対して、その位相の時間変化を計測することにより被検体の血流情報を示す速度、パワー又は分散などの3次元空間分布画像データを生成し、その画像データを画像処理部4に送る。   The blood flow signal processing unit 13 is a processing unit for performing three-dimensional display of blood flow information. The blood flow signal processing unit 13 measures a time change of the phase of the signal sent from the reception delay circuit 11 to thereby display a three-dimensional spatial distribution image such as speed, power, or variance indicating blood flow information of the subject. Data is generated and the image data is sent to the image processing unit 4.

PWドプラ処理部14は、パルスドプラ法(PWドプラ法)を実施する処理部である。このパルスドプラ法によると、パルス波を用いているため、ある特定の深度のドプラ偏移周波数成分を検出することができる。このように距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の速度計測が可能となっている。PWドプラ処理部14は、受信遅延回路11から送られる信号に対して、所定の大きさを有する血流観測点内における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにFFT処理を施して、所定の大きさを有する血流観測点内の血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。このドプラ周波数分布データは画像処理部4に送られる。   The PW Doppler processing unit 14 is a processing unit that performs a pulse Doppler method (PW Doppler method). According to this pulse Doppler method, since a pulse wave is used, a Doppler shift frequency component at a specific depth can be detected. Thus, since it has distance resolution, it is possible to measure the velocity of tissue and blood flow at a specific site. The PW Doppler processing unit 14 extracts a Doppler shift frequency component from the signal sent from the reception delay circuit 11 by phase detection of the received signal in the blood flow observation point having a predetermined magnitude, and further performs FFT processing. To generate a Doppler frequency distribution representing the blood flow velocity in the blood flow observation point having a predetermined size. This Doppler frequency distribution data is sent to the image processing unit 4.

CWドプラ処理部15は、連続波ドプラ法(CWドプラ法)を実施する処理部である。この連続波ドプラ法は、パルスドプラ法と異なり、血流観測点で得られる主要なドプラ偏移周波数成分に加えて、超音波の送受信方向全てのドプラ偏移周波数成分が重畳されるが、高速血流計測に優れている。CWドプラ処理部15は、受信遅延回路11から送られる信号に対して、血流観測のサンプルライン上における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにFFT処理を施して、サンプルライン上の血流速度を表すドプラ周波数成分を生成する。このドプラ周波数分布データは画像処理部4に送られる。   The CW Doppler processing unit 15 is a processing unit that performs a continuous wave Doppler method (CW Doppler method). Unlike the pulse Doppler method, this continuous wave Doppler method superimposes all Doppler shift frequency components in the ultrasound transmission / reception direction in addition to the main Doppler shift frequency components obtained at the blood flow observation point. Excellent flow measurement. The CW Doppler processing unit 15 extracts the Doppler shift frequency component from the signal sent from the reception delay circuit 11 by phase detection of the received signal on the blood flow observation sample line, and further performs FFT processing. A Doppler frequency component representing the blood flow velocity on the sample line is generated. This Doppler frequency distribution data is sent to the image processing unit 4.

その他、信号処理部3には、カラーモード処理部(図示しない)が備えられている場合もある。カラーモード処理部は、動いている血流情報の映像化を行う処理部である。具体的には、カラーモード処理回路は、位相検波回路、MTIフィルタ、自己相関器、及び流速・分散演算器から構成されている。このカラーモード処理回路は、組織信号と血流信号とを分離するためのハイパスフィルタ処理(MTIフィルタ処理)が行われ、自己相関処理により血流の移動速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。その他、組織信号を低減及び削減するための非線形処理が行われる場合もある。   In addition, the signal processing unit 3 may be provided with a color mode processing unit (not shown). The color mode processing unit is a processing unit that visualizes moving blood flow information. Specifically, the color mode processing circuit includes a phase detection circuit, an MTI filter, an autocorrelator, and a flow velocity / dispersion calculator. In this color mode processing circuit, high-pass filter processing (MTI filter processing) for separating tissue signals and blood flow signals is performed, and blood flow information such as blood flow velocity, dispersion, and power is obtained by autocorrelation processing. Ask for multiple points. In addition, non-linear processing for reducing and reducing tissue signals may be performed.

画像処理部4は、直交座標系で表される画像を得るために、信号処理部3から送られる画像データを直交座標で表されるボクセルデータに変換する。画像処理部4は、信号処理部3から出力された走査線信号列で表される信号処理後のデータを空間情報に基づいた座標系のデータに変換する(スキャンコンバージョン処理)。つまり、超音波走査に同期した信号列をテレビ走査方式の表示部5で表示できるようにするために、標準のテレビ走査に同期して読み出すことにより走査方式を変換している。さらに、ボリュームレンダリング処理を行うことにより3次元画像データ化したり、断面変換法(Multi Planar Reconstruction:MPR法)などの画像処理を施すことにより2次元情報としての断層像データを生成したりする。断層像データや3次元画像データは表示部5に送られ、表示部5のモニタ画面上で表示される。   The image processing unit 4 converts the image data sent from the signal processing unit 3 into voxel data represented by orthogonal coordinates in order to obtain an image represented by the orthogonal coordinate system. The image processing unit 4 converts the signal-processed data represented by the scanning line signal sequence output from the signal processing unit 3 into coordinate system data based on the spatial information (scan conversion processing). That is, the scanning method is converted by reading out in synchronization with the standard television scanning so that the signal sequence synchronized with the ultrasonic scanning can be displayed on the display unit 5 of the television scanning method. Furthermore, volume rendering processing is performed to generate three-dimensional image data, or image processing such as a cross-sectional transformation method (Multi Planar Reconstruction: MPR method) is performed to generate tomographic image data as two-dimensional information. The tomographic image data and the three-dimensional image data are sent to the display unit 5 and displayed on the monitor screen of the display unit 5.

表示部5はCRTや液晶ディスプレイなどのモニタからなり、そのモニタ画面上に3次元画像や断層像や血流情報などが表示される。   The display unit 5 includes a monitor such as a CRT or a liquid crystal display, and a three-dimensional image, a tomographic image, blood flow information, and the like are displayed on the monitor screen.

制御部6はCPUからなり、超音波診断装置の各処理部に接続され、ROMなどからなるメモリ(記憶部)に記憶されている超音波診断装置の制御プログラムを実行することにより、各処理部の制御を行う。さらに、制御部6は、マーカ生成手段16、位置情報生成手段17、方向変更手段18及び角度算出手段19を備えて構成されている。   The control unit 6 includes a CPU, is connected to each processing unit of the ultrasonic diagnostic apparatus, and executes each control unit of the ultrasonic diagnostic apparatus stored in a memory (storage unit) including a ROM. Control. Further, the control unit 6 includes a marker generation unit 16, a position information generation unit 17, a direction change unit 18, and an angle calculation unit 19.

マーカ生成手段16は、表示部5のモニタ画面上に表示される3次元画像データの面マーカを生成する。記憶部(図示しない)に所定の形状及び所定の大きさを有する初期設定の面マーカデータを記憶しておく。そして、操作者から面マーカの表示指示がなされると、マーカ生成手段16は、その記憶部から初期設定の面マーカデータを読み込む。さらに、マーカ生成手段16は、操作者からの指示に従って、読み込んだ初期設定の面マーカの形状及び大きさを変更する。この面マーカは、ドプラ法により血管の血流情報(血流速度)を収集する際に、血流観測点(観測マーカ)を指定するときの基準面となるものである。   The marker generation means 16 generates a surface marker of 3D image data displayed on the monitor screen of the display unit 5. Initial setting surface marker data having a predetermined shape and a predetermined size is stored in a storage unit (not shown). Then, when a display instruction for the surface marker is given by the operator, the marker generating unit 16 reads the initial surface marker data from the storage unit. Further, the marker generation means 16 changes the shape and size of the read initial setting surface marker in accordance with an instruction from the operator. This surface marker serves as a reference surface when a blood flow observation point (observation marker) is designated when blood flow information (blood flow velocity) is collected by the Doppler method.

また、マーカ生成手段16は、上記の面マーカ上に、血流情報を収集する位置を示す3次元画像データの観測マーカ(血流観測点)を生成する。所定の形状及び所定の大きさを有する初期設定の観測マーカ(血流観測点)データは、面マーカとともに記憶部(図示しない)に記憶され、操作者から面マーカの表示指示がなされると、マーカ生成手段16は、記憶部に記憶されている初期設定の面マーカデータとともに観測マーカデータも読み込む。   Moreover, the marker production | generation means 16 produces | generates the observation marker (blood flow observation point) of the three-dimensional image data which shows the position which collects blood flow information on said surface marker. Initial setting observation marker (blood flow observation point) data having a predetermined shape and a predetermined size is stored in a storage unit (not shown) together with the surface marker, and when an operator instructs to display the surface marker, The marker generation means 16 reads the observation marker data together with the initial surface marker data stored in the storage unit.

さらに、マーカ生成手段16は、観測マーカの位置を起点として面マーカに直交する線状の血流速度補正マーカを生成する。この血流速度補正マーカデータは、面マーカデータなどとともに記憶部(図示しない)に記憶され、操作者から血流速度補正マーカの表示指示がなされると、マーカ生成手段16は、記憶部に記憶されている血流速度補正マーカデータを読み込む。   Furthermore, the marker generation means 16 generates a linear blood flow velocity correction marker orthogonal to the surface marker starting from the position of the observation marker. The blood flow velocity correction marker data is stored in the storage unit (not shown) together with the surface marker data and the like, and when the operator gives an instruction to display the blood flow velocity correction marker, the marker generation unit 16 stores the data in the storage unit. Read blood flow velocity correction marker data.

位置情報生成手段17は、操作部7のポインティングデバイスなどにより、表示部5のモニタ画面上における面マーカの位置や方向の変更指示がなされた場合に、表示部5のモニタ画面上で面マーカを表示させる座標を算出する。マーカ生成手段16により生成された面マーカデータに、その座標データが付され、表示部5のモニタ画面上の所定の位置に面マーカが表示される。また、位置情報生成手段17は、操作部7での操作に従って、面マーカ上の観測マーカの座標を算出する。マーカ生成手段16により生成された観測マーカに、その座標データが付され、表示部5のモニタ画面上の所定の位置に観測マーカが表示される。なお、観測マーカの座標が面マーカの範囲内に含まれている場合のみに、制御部6から座標データが付された観測マーカデータが画像処理部4を介して表示部5に出力されることになる。これにより、観測マーカの移動可能な範囲は、面マーカの範囲内に限定されることになる。   The position information generation unit 17 displays the surface marker on the monitor screen of the display unit 5 when an instruction to change the position or direction of the surface marker on the monitor screen of the display unit 5 is given by the pointing device of the operation unit 7. Calculate the coordinates to be displayed. The coordinate data is attached to the surface marker data generated by the marker generation means 16, and the surface marker is displayed at a predetermined position on the monitor screen of the display unit 5. In addition, the position information generation unit 17 calculates the coordinates of the observation marker on the surface marker according to the operation on the operation unit 7. The coordinate data is attached to the observation marker generated by the marker generation means 16, and the observation marker is displayed at a predetermined position on the monitor screen of the display unit 5. Only when the coordinates of the observation marker are included in the range of the surface marker, the observation marker data to which the coordinate data is attached is output from the control unit 6 to the display unit 5 via the image processing unit 4. become. Thereby, the movable range of the observation marker is limited to the range of the surface marker.

方向変更手段18は、操作部7での操作に従って、表示部5のモニタ画面上に表示される面マーカの方向を変更する。   The direction changing unit 18 changes the direction of the surface marker displayed on the monitor screen of the display unit 5 according to the operation on the operation unit 7.

角度算出手段19は、PWドプラ処理部14又はCWドプラ処理部15が血管の血流速度を算出する際に用いられる、超音波の送受信方向と血流速度補正マーカとのなす角度を算出する。   The angle calculation means 19 calculates an angle formed between the ultrasound transmission / reception direction and the blood flow velocity correction marker, which is used when the PW Doppler processing unit 14 or the CW Doppler processing unit 15 calculates the blood flow velocity of the blood vessel.

上記の、マーカ生成手段16、位置情報生成手段17、方向変換手段18及び角度算出手段19の機能及び動作については、後で詳しく説明する。   The functions and operations of the marker generation unit 16, the position information generation unit 17, the direction conversion unit 18, and the angle calculation unit 19 will be described in detail later.

操作部7には、ジョイスティック7aやトラックボール7bなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、キーボード又はTCS(Touch Command Screen)などが備えられ、超音波の送受信条件などに関する各種設定が操作者により入力される。この操作部7で入力された情報は制御部6に送られ、制御部6はその情報に基づいて超音波診断装置の各部の制御を行なう。また、フットスイッチなどを設けて、一部の操作を、そのフットスイッチを用いて行っても良い。   The operation unit 7 includes a pointing device such as a joystick 7a and a trackball 7b, switches, various buttons, a keyboard, a TCS (Touch Command Screen), and the like, and various settings relating to ultrasonic transmission / reception conditions are input by the operator. The Information input through the operation unit 7 is sent to the control unit 6, and the control unit 6 controls each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus based on the information. Further, a foot switch or the like may be provided, and some operations may be performed using the foot switch.

例えば、パルスドプラ法などにより血管から血流情報を収集する場合、操作者が表示部5のモニタ画面を観察しながらジョイスティック15aを操作することにより、面マーカ、観測マーカ又は血流速度補正マーカの位置や向きなどの変更を行うことができる。   For example, when blood flow information is collected from a blood vessel by a pulse Doppler method or the like, the operator operates the joystick 15a while observing the monitor screen of the display unit 5, thereby the position of the surface marker, the observation marker, or the blood flow velocity correction marker. And change the orientation.

また、メモリやハードディスク等からなる記憶部(図示しない)が超音波診断装置に設置され、信号処理部3及び画像処理部4により生成された各データや、超音波診断装置の各種設定条件や、超音波診断装置の制御プログラム等が記憶されている。さらに、記憶部には、面マーカデータ、観測マーカデータ及び血流速度補正マーカデータが初期設定の状態で記憶されている。   In addition, a storage unit (not shown) including a memory, a hard disk, and the like is installed in the ultrasonic diagnostic apparatus, each data generated by the signal processing unit 3 and the image processing unit 4, various setting conditions of the ultrasonic diagnostic apparatus, A control program for the ultrasonic diagnostic apparatus is stored. Further, the surface marker data, the observation marker data, and the blood flow velocity correction marker data are stored in the storage unit in an initial setting state.

(動作)
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図2乃至図4を参照しつつ説明する。図2は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の動作を順番に示すフローチャートである。この実施形態においては、被検体内の検査部位として血管を想定し、その血管に対してパルスドプラ法を実施する場合の例について説明する。
(Operation)
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing in sequence the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, an example in which a blood vessel is assumed as an examination site in a subject and the pulse Doppler method is performed on the blood vessel will be described.

ドプラ法を用いて血管の血流情報を収集するために、血管を含む部位の3次元画像を収集して表示部5のモニタ画面上に表示する(ステップS01)。まず、2次元超音波プローブからなる超音波プローブ2により被検体に対して超音波を送信することにより3次元状にスキャンを行ない、被検体からの反射波をエコー信号として受信する。血管の血流情報を収集するため、その血管が3次元画像に含まれるようにスキャンを行なう。例えば、被検体の心臓をスキャンする。   In order to collect blood flow information of a blood vessel using the Doppler method, a three-dimensional image of a region including the blood vessel is collected and displayed on the monitor screen of the display unit 5 (step S01). First, an ultrasonic wave is transmitted to the subject by the ultrasonic probe 2 composed of a two-dimensional ultrasonic probe to perform a three-dimensional scan, and a reflected wave from the subject is received as an echo signal. In order to collect blood flow information of a blood vessel, scanning is performed so that the blood vessel is included in the three-dimensional image. For example, the heart of the subject is scanned.

受信されたエコー信号は、送受信部2の受信遅延回路11により受信遅延がかけられ、信号処理部3のBモード処理部12により、エコーの振幅情報の映像化が行われ、3次元形態を示す3次元空間分布画像データ(Bモード超音波ラスタデータ)が生成される。そして、画像処理部4により、Bモード超音波ラスタデータからボクセルデータが生成され、更にボリュームレンダリング処理が行われて3次元形態を示す3次元画像データが生成される。   The received echo signal is subjected to a reception delay by the reception delay circuit 11 of the transmission / reception unit 2 and the echo amplitude information is visualized by the B mode processing unit 12 of the signal processing unit 3 to show a three-dimensional form. Three-dimensional spatial distribution image data (B-mode ultrasonic raster data) is generated. Then, the image processing unit 4 generates voxel data from the B-mode ultrasound raster data, and further performs volume rendering processing to generate three-dimensional image data indicating a three-dimensional form.

このようにして生成された3次元画像データが画像処理部4から表示部5に出力され、表示部5のモニタ画面上にリアルタイムに3次元画像が表示される。図3(a)に、表示部5のモニタ画面上に表示された3次元画像を示す。図3(a)に示すように、表示部5のモニタ画面上に、例えば血管の3次元画像30が含まれる3次元画像35が表示される。なお、この実施形態に係る超音波診断装置の特徴を簡便に説明するために、図3(a)には3次元の血管画像30のみを示し、血管の周辺の画像については省略して示している。   The three-dimensional image data generated in this way is output from the image processing unit 4 to the display unit 5, and the three-dimensional image is displayed on the monitor screen of the display unit 5 in real time. FIG. 3A shows a three-dimensional image displayed on the monitor screen of the display unit 5. As shown in FIG. 3A, a three-dimensional image 35 including, for example, a three-dimensional image 30 of a blood vessel is displayed on the monitor screen of the display unit 5. In order to simply explain the features of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, only the three-dimensional blood vessel image 30 is shown in FIG. 3A, and the image around the blood vessel is omitted. Yes.

この3次元の血管画像30を表示する際に、3次元画像の表示パラメータを調整して血管画像30が操作者により観察できる状態にしておく。例えば、3次元画像データのオパシティ(不透明度)を調整することにより、モニタ画面上で3次元の血管画像30が見えるようにしたり、血管画像30の手前側に表示される画像を取り除く処理(クロッピング処理)を行うことにより、モニタ画面上で3次元の血管画像30が見えるようにする。   When the three-dimensional blood vessel image 30 is displayed, the display parameters of the three-dimensional image are adjusted so that the blood vessel image 30 can be observed by the operator. For example, by adjusting the opacity (opacity) of the three-dimensional image data, the process of making the three-dimensional blood vessel image 30 visible on the monitor screen or removing the image displayed on the front side of the blood vessel image 30 (cropping) By performing the processing, the three-dimensional blood vessel image 30 is made visible on the monitor screen.

次に、ドプラ法により血管の血流情報を収集するために、その血流情報を収集する位置を示す血流観察点(観測マーカ)を指定する操作を行う。操作者が表示部5のモニタ画面上に表示されている3次元画像を観察しながら操作部7のポインティングデバイスなどを操作して、血管画像30のうち、血流情報を収集したい部分を指定する。この実施形態に係る超音波診断装置は、操作者による血流観測点(観測マーカ)の指定を支援するものであり、その支援の方法に特徴がある。以下、この実施形態に係る超音波診断装置による支援の処理について説明する。   Next, in order to collect blood flow information of blood vessels by the Doppler method, an operation of designating a blood flow observation point (observation marker) indicating the position where the blood flow information is collected is performed. The operator operates a pointing device or the like of the operation unit 7 while observing the three-dimensional image displayed on the monitor screen of the display unit 5, and designates a portion of the blood vessel image 30 where blood flow information is to be collected. . The ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment supports the designation of blood flow observation points (observation markers) by an operator, and is characterized by the support method. Hereinafter, the support process by the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment will be described.

3次元で表される血管画像30上に、血流情報を収集する位置を示す血流観測点(観測マーカ)を指定するために、まず、表示部5のモニタ画面上に3次元的に表される面マーカを表示させる(ステップS02)。具体的には、操作者が操作部7を操作することにより、面マーカの表示指示を超音波診断装置に与える。面マーカの表示指示は、操作部7から制御部6のマーカ生成手段16に出力される。   In order to designate a blood flow observation point (observation marker) indicating a position for collecting blood flow information on the blood vessel image 30 represented in three dimensions, first, the blood flow image is displayed three-dimensionally on the monitor screen of the display unit 5. The surface marker to be displayed is displayed (step S02). Specifically, the operator operates the operation unit 7 to give a display instruction for the surface marker to the ultrasonic diagnostic apparatus. The surface marker display instruction is output from the operation unit 7 to the marker generation unit 16 of the control unit 6.

マーカ生成手段16は、面マーカの表示指示を受けると、記憶部(図示しない)から、所定の形状及び所定の大きさを有する初期設定の面マーカデータを読み込む。さらに、マーカ生成手段16は、その記憶部から、面マーカ上に表される初期設定の観測マーカデータを読み込む。そして、マーカ生成手段16は、面マーカデータと観測マーカデータを画像処理部4に出力する。画像処理部4に出力された面マーカデータ及び観測マーカデータは画像処理部4により、3次元画像データと合成されて表示部5に出力され、表示部5のモニタ画面上に表示される。図3(b)に、表示部5のモニタ画面上に表示された面マーカ31及び観測マーカ32を示す。この面マーカ31及び観測マーカ32は3次元的に表示され、血管画像30と重畳されて表示される。   When receiving the display instruction of the surface marker, the marker generating unit 16 reads the initial surface marker data having a predetermined shape and a predetermined size from a storage unit (not shown). Furthermore, the marker generation means 16 reads the initial observation marker data represented on the surface marker from the storage unit. Then, the marker generation unit 16 outputs the surface marker data and the observation marker data to the image processing unit 4. The surface marker data and observation marker data output to the image processing unit 4 are combined with the three-dimensional image data by the image processing unit 4, output to the display unit 5, and displayed on the monitor screen of the display unit 5. FIG. 3B shows the surface marker 31 and the observation marker 32 displayed on the monitor screen of the display unit 5. The surface marker 31 and the observation marker 32 are displayed in a three-dimensional manner and are superimposed on the blood vessel image 30.

初期設定の面マーカ31は、表示部5のモニタ画面上の予め設定された初期位置に表示され、初期設定の観測マーカ32は、面マーカ31上の予め設定された初期位置に表示される。   The initial plane marker 31 is displayed at a preset initial position on the monitor screen of the display unit 5, and the default observation marker 32 is displayed at a preset initial position on the plane marker 31.

この面マーカ31は、例えばモニタ画面上に半透明に表され、3次元画像において、面マーカ31の後ろ側が操作者により視認できるようになっている。面マーカ31は完全に透明ではなく、色がある透過色で表される。面マーカ31は半透明で表されているため、血管画像30のうち、面マーカ31の後ろ側に存在する画像もモニタ画面上に表示される。面マーカ31の後ろ側にある画像は、半透明の面マーカ31を通してモニタ画面上に表示されるため、他の部分の画像と比べて色やコントラストが異なって見えるようになる。   The surface marker 31 is, for example, translucently displayed on the monitor screen, and the back side of the surface marker 31 can be visually recognized by the operator in the three-dimensional image. The surface marker 31 is not completely transparent, and is represented by a certain transparent color. Since the surface marker 31 is translucently displayed, an image existing behind the surface marker 31 in the blood vessel image 30 is also displayed on the monitor screen. Since the image behind the surface marker 31 is displayed on the monitor screen through the translucent surface marker 31, the color and contrast appear to be different from those of the other portions of the image.

このように面マーカ31の手前側にある画像と、後ろ側にある画像とでは、モニタ画面上において色やコントラストが異なって表示されるため、血管画像30と面マーカ31とが交わっていれば、面マーカ31の範囲内において、その交点を境にして、血管画像30の色やコントラストが異なって表示されることになる。また、血管画像30と面マーカ31とが交差していれば、交点を境にして面マーカ31よりも血管画像30が手前側にある部分においては、面マーカ31は表示されないため、操作者はその部分の面マーカ31を視認できない。   As described above, the image on the front side of the surface marker 31 and the image on the rear side are displayed with different colors and contrasts on the monitor screen. Therefore, if the blood vessel image 30 and the surface marker 31 cross each other. In the range of the surface marker 31, the color and contrast of the blood vessel image 30 are displayed differently at the intersection. If the blood vessel image 30 and the surface marker 31 cross each other, the surface marker 31 is not displayed in the portion where the blood vessel image 30 is closer to the front than the surface marker 31 at the intersection. The surface marker 31 in that portion cannot be visually recognized.

図3(b)に示す画像においては、面マーカ31の範囲内において、ある点を境にして血管画像30の色やコントラストなどが異なって表示されていないため、操作者は、血管画像30と面マーカ31とは交わっていないと判断できる。また、血管画像30と面マーカ31とが交差していれば、交点を境にして面マーカ31よりも血管画像30が手前側にある部分においては、面マーカ31は表示されず、視認することができないが、図3(b)に示す画像においては、面マーカ31の全範囲が表示されているため、血管画像30と面マーカ31とは交差していないと判断できる。   In the image shown in FIG. 3B, the color and contrast of the blood vessel image 30 are not displayed differently from a certain point within the area of the surface marker 31. It can be determined that the surface marker 31 does not intersect. In addition, if the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect, the surface marker 31 is not displayed in the portion where the blood vessel image 30 is closer to the front side than the surface marker 31 at the intersection. However, since the entire range of the surface marker 31 is displayed in the image shown in FIG. 3B, it can be determined that the blood vessel image 30 and the surface marker 31 do not intersect.

この図3(b)に示す画像においては、血管画像30よりも手前側に面マーカ31が存在している。面マーカ31は半透明であるため、血管画像30よりも手前側に面マーカ31が存在して、モニタ画面上で面マーカ31と血管画像30とが重なっている場合であっても、血管画像30は表示され、操作者はその重なっている部分の血管画像を視認することができる。なお、血管画像30よりも後ろ側に面マーカ31が存在している場合は、血管画像30が存在する部分においては、面マーカ31は表示されず、操作者はその部分の面マーカ31を視認することができない。図3(b)に示す画像においては、面マーカ31の全範囲が表示されているため、血管画像30よりも手前側に面マーカ31が存在すると判断できる。   In the image shown in FIG. 3B, the surface marker 31 exists on the front side of the blood vessel image 30. Since the surface marker 31 is translucent, even if the surface marker 31 exists on the near side of the blood vessel image 30 and the surface marker 31 and the blood vessel image 30 overlap on the monitor screen, the blood vessel image 30 is displayed, and the operator can visually recognize the blood vessel image of the overlapping portion. When the surface marker 31 is present behind the blood vessel image 30, the surface marker 31 is not displayed in the portion where the blood vessel image 30 exists, and the operator visually recognizes the surface marker 31 in that portion. Can not do it. In the image shown in FIG. 3B, since the entire range of the surface marker 31 is displayed, it can be determined that the surface marker 31 is present in front of the blood vessel image 30.

また、図3(c)に示すように、面マーカ31を半透明の網目模様を付して表しても良い。この場合も、面マーカ31は半透明であるため、面マーカ31の後ろ側にある画像もモニタ画面上に表示される。この図3(c)においても、血管画像30よりも手前側に面マーカ31が存在し、血管画像30と面マーカ31とは交わっていない。面マーカ31の全範囲が表示されているため、血管画像30と面マーカ31とは交差していないと判断でき、更に、全範囲が表示されていることから、血管画像30の手前側に面マーカ31が存在すると判断できる。   Further, as shown in FIG. 3C, the surface marker 31 may be represented with a semitransparent mesh pattern. Also in this case, since the surface marker 31 is translucent, an image behind the surface marker 31 is also displayed on the monitor screen. Also in FIG. 3C, the surface marker 31 exists on the near side of the blood vessel image 30, and the blood vessel image 30 and the surface marker 31 do not intersect. Since the entire range of the surface marker 31 is displayed, it can be determined that the blood vessel image 30 and the surface marker 31 do not intersect with each other. Further, since the entire range is displayed, the surface is displayed on the front side of the blood vessel image 30. It can be determined that the marker 31 exists.

図3(b)、(c)に示す画像においては、上述したように、血管画像30と面マーカ31とが交わっていないため、操作者は操作部7を操作することにより、面マーカ31を上下方向、左右方向及び図面の奥行き方向に移動させて面マーカ31の位置を変えたり、面マーカ31の向きを変えたりして、血管画像30と面マーカ31とを交わらせる(ステップS03)。   In the images shown in FIGS. 3B and 3C, since the blood vessel image 30 and the surface marker 31 do not intersect as described above, the operator operates the operation unit 7 to move the surface marker 31. The blood vessel image 30 and the surface marker 31 are crossed by changing the position of the surface marker 31 by changing the position of the surface marker 31 by moving in the vertical direction, the horizontal direction, and the depth direction of the drawing (step S03).

操作者は、表示部5のモニタ画面上に表された血管画像30及び面マーカ31を観察しながら、操作部7のジョイスティック7aなどのポインティングデバイスなどを操作することにより、血管画像30と面マーカ31とが交わるように面マーカ31の位置及び方向を変更する。操作部7により入力された操作情報は制御部6の位置情報生成手段17に出力される。位置情報生成手段17は、操作部7からの操作情報に従って、表示部5のモニタ画面上に面マーカを表示させる位置の座標を算出する。そして、制御部6は、マーカ生成手段16により生成された面マーカデータにその座標データを付して、画像処理部4を介して表示部5に出力する。表示部5のモニタ画面上においては、その座標に対応した位置に面マーカ31が表示される。また、方向変更手段17は、操作部7からの操作指示に従って、表示部5のモニタ画面上における面マーカ31の方向を変更する。上記の操作及び処理により、面マーカ31は、表示部5のモニタ画面上にて移動及び回転させられる。   The operator operates the pointing device such as the joystick 7a of the operation unit 7 while observing the blood vessel image 30 and the surface marker 31 displayed on the monitor screen of the display unit 5 to thereby detect the blood vessel image 30 and the surface marker. The position and direction of the surface marker 31 are changed so that 31 intersects. The operation information input by the operation unit 7 is output to the position information generation unit 17 of the control unit 6. The position information generation unit 17 calculates the coordinates of the position at which the surface marker is displayed on the monitor screen of the display unit 5 according to the operation information from the operation unit 7. Then, the control unit 6 attaches the coordinate data to the surface marker data generated by the marker generation unit 16 and outputs it to the display unit 5 via the image processing unit 4. On the monitor screen of the display unit 5, the surface marker 31 is displayed at a position corresponding to the coordinates. In addition, the direction changing unit 17 changes the direction of the surface marker 31 on the monitor screen of the display unit 5 in accordance with an operation instruction from the operation unit 7. Through the above operation and processing, the surface marker 31 is moved and rotated on the monitor screen of the display unit 5.

図3(d)に、血管画像30と面マーカ31とが交わっている状態の図を示す。操作者が操作部7のポインティングデバイスなどを操作することにより、面マーカ31を移動及び回転させて血管画像30と交わらせる。図3(d)に示すように、モニタ画面上に表示された面マーカ31の範囲内において、血管画像30の色又はコントラストなどが異なって表示されている。このように表示されるのは、血管画像30と面マーカ31とが交わっているためであり、操作者がこのモニタ画面を観察することにより、血管画像30と面マーカ31とが交わっていると判断することができる。また、面マーカ31が部分的に表示されず、血管画像30については、部分的に色又はコントラストなどが血管画像30の他の部分と異なって表示されているため、血管画像30と面マーカ31とは交差していると判断できる。詳しく説明すると、血管画像30が重なって、血管画像30が面マーカ31よりも手前側に存在している部分においては、面マーカ31は表示されず、また、血管画像30については、面マーカ31が血管画像30よりも手前側に存在している部分においては、色又はコントラストなどが血管画像30の他の部分と異なって表示されるため、血管画像30と面マーカ31とは交差していると判断できる。   FIG. 3D shows a state in which the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect. When the operator operates the pointing device or the like of the operation unit 7, the surface marker 31 is moved and rotated to intersect with the blood vessel image 30. As shown in FIG. 3D, the color or contrast of the blood vessel image 30 is displayed differently within the range of the surface marker 31 displayed on the monitor screen. This is because the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect with each other, and when the operator observes this monitor screen, the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect with each other. Judgment can be made. Further, since the surface marker 31 is not partially displayed and the blood vessel image 30 is partially displayed with a color, contrast, or the like different from other portions of the blood vessel image 30, the blood vessel image 30 and the surface marker 31 are displayed. Can be judged to intersect. More specifically, the surface marker 31 is not displayed in a portion where the blood vessel images 30 are overlapped and the blood vessel image 30 is present on the front side of the surface marker 31, and the surface marker 31 is not displayed on the blood vessel image 30. Is displayed on the front side of the blood vessel image 30, the color or contrast is displayed differently from the other parts of the blood vessel image 30, so the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect each other. It can be judged.

換言すると、面マーカ31が表示されていない部分は、血管画像30が面マーカ31の手前側に存在して、血管画像30の後ろ側に存在していることになり、血管画像30については、色又はコントラストなどが他の部分と異なっている部分は、血管画像30の手前側に面マーカ31が存在して、面マーカ31の後ろ側に存在していることになる。従って、このような状態では、血管画像30と面マーカ31とは交差していることになる。   In other words, in the portion where the surface marker 31 is not displayed, the blood vessel image 30 exists on the front side of the surface marker 31 and exists on the rear side of the blood vessel image 30. In a portion where the color or contrast is different from other portions, the surface marker 31 exists on the near side of the blood vessel image 30 and exists on the back side of the surface marker 31. Therefore, in such a state, the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect each other.

さらに詳しく説明すると、血管画像30と面マーカ31とが交わっているため、交点を境にして、面マーカ31より手前側にある血管画像30はそのままの状態で表示され、面マーカ31より後ろ側にある血管画像30は、半透明な面マーカ31と重畳して表示されているため、手前側にある血管画像30と比べて色やコントラストなどが異なって表示されている。操作者は、その色やコントラストなどの違いを認識することで、血管画像30と面マーカ31とが交わっていると判断できる。   More specifically, since the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect with each other, the blood vessel image 30 on the near side of the surface marker 31 is displayed as it is with respect to the intersection, and is behind the surface marker 31. Since the blood vessel image 30 is superimposed on the translucent surface marker 31, the blood vessel image 30 is displayed with a different color, contrast, and the like compared to the blood vessel image 30 on the near side. The operator can determine that the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect by recognizing the difference in color and contrast.

次に、操作者が操作部7を操作することにより、観測マーカ32を面マーカ31上で移動させて血管の血流情報を収集する部分を指定する(ステップS04)。   Next, when the operator operates the operation unit 7, the observation marker 32 is moved on the surface marker 31 to designate a part for collecting blood flow information of blood vessels (step S <b> 04).

操作者は、表示部5のモニタ画面上に表された血管画像30及び観測マーカ31を観測しながら、操作部7のポインティングデバイスなどを操作することにより、観測マーカ31を血管画像30と面マーカ31との交点に移動させる。観測マーカ32は面マーカ31上のみを移動可能となっているため、面マーカ31の平面内で移動させることになる。操作部7から入力された操作情報は、制御部6の位置情報生成手段17に出力される。位置情報制御手段17は、操作部7からの操作情報に従って、表示部5のモニタ画面上に観測マーカ32を表示させる位置を算出する。このとき、観測マーカ32の移動範囲は、面マーカ31の平面上に限定される。つまり、観測マーカ32の座標が面マーカ31の範囲内に含まれている場合のみ、制御部6によりその座標データが観測マーカデータに付され、その座標データが付された観測マーカデータが、画像処理部4を介して表示部5に出力されることになる。これにより、観測マーカ32の移動範囲は面マーカ31の平面内に限定されることになる。そして、制御部6は、マーカ生成手段により生成された観測マーカデータにその座標を付して、画像処理部4を介して表示部5に観測マーカデータを出力する。表示部5では、その座標に対応する位置に観測マーカ32が表示される。   The operator operates the pointing device or the like of the operation unit 7 while observing the blood vessel image 30 and the observation marker 31 displayed on the monitor screen of the display unit 5, thereby moving the observation marker 31 to the blood vessel image 30 and the surface marker. Move to the intersection with 31. Since the observation marker 32 can be moved only on the surface marker 31, the observation marker 32 is moved in the plane of the surface marker 31. The operation information input from the operation unit 7 is output to the position information generation unit 17 of the control unit 6. The position information control unit 17 calculates the position at which the observation marker 32 is displayed on the monitor screen of the display unit 5 according to the operation information from the operation unit 7. At this time, the movement range of the observation marker 32 is limited to the plane of the surface marker 31. That is, only when the coordinates of the observation marker 32 are included in the range of the surface marker 31, the coordinate data is attached to the observation marker data by the control unit 6, and the observation marker data with the coordinate data added is the image. The data is output to the display unit 5 via the processing unit 4. Thereby, the movement range of the observation marker 32 is limited to the plane of the surface marker 31. Then, the control unit 6 attaches the coordinates to the observation marker data generated by the marker generation unit, and outputs the observation marker data to the display unit 5 via the image processing unit 4. In the display unit 5, an observation marker 32 is displayed at a position corresponding to the coordinates.

図3(e)に、血管画像30と面マーカ31との交点に観測マーカ32が移動させられた状態の図を示す。操作者が操作部7のポインティングデバイスなどを操作することにより、観測マーカ32を移動させて交点の位置に一致させる。つまり、面マーカ31の領域内において、血管画像30の色又はコントラストなどが変化する部分に観測マーカ32を移動させる。上述したように、色などが変化する境の部分は、血管画像30と面マーカ31とが交わっている部分であるため、その部分(交点)に観測マーカ32を一致させることで、血管画像30上に観測マーカ32を位置させたことになる。   FIG. 3E shows a state in which the observation marker 32 is moved to the intersection between the blood vessel image 30 and the surface marker 31. When the operator operates the pointing device or the like of the operation unit 7, the observation marker 32 is moved to coincide with the position of the intersection. That is, the observation marker 32 is moved to a portion where the color or contrast of the blood vessel image 30 changes within the area of the surface marker 31. As described above, the boundary portion where the color or the like changes is a portion where the blood vessel image 30 and the surface marker 31 intersect with each other. Therefore, the blood vessel image 30 can be obtained by matching the observation marker 32 with the portion (intersection point). That is, the observation marker 32 is positioned above.

このように、血管画像30とともに3次元的に表される面マーカ31を表示し、血管画像30と面マーカ31とを交差させ、交点においては他の部分と色やコントラストなどがことなるように表示することで、操作者は血管画像30の位置を視認することができる。さらに、その交点は面マーカ31に平面内に存在するため、面マーカ31の平面内でのみ移動可能な観測マーカ32をその平面内で移動させるだけで、その交点に観測マーカ32を一致させることができる。そのことにより、3次元画像においても、操作者は、血流情報を観測したい部分を容易に指定することが可能となる。   In this way, the surface marker 31 expressed three-dimensionally together with the blood vessel image 30 is displayed, the blood vessel image 30 and the surface marker 31 are crossed, and the color, contrast, and the like differ from other portions at the intersection. By displaying, the operator can visually recognize the position of the blood vessel image 30. Furthermore, since the intersection exists in the plane of the surface marker 31, the observation marker 32 can be made to coincide with the intersection only by moving the observation marker 32 that can move only in the plane of the surface marker 31 in the plane. Can do. As a result, even in a three-dimensional image, the operator can easily specify a portion where blood flow information is desired to be observed.

観測マーカ32により血流情報を収集する位置が指定されると、次は、ドプラ法を実施して指定された位置に対応する部位の血流情報を収集する(ステップS05)。まず、観測マーカ32により血流情報を収集する位置が指定されると、その指定位置に対応する部位の血流情報を収集するため、制御部6の位置情報生成手段17からその観測マーカ32の座標を示す情報が送受信部2及び信号処理部3に出力される。送受信部2は、その観測マーカ32の座標に対応する位置にある部位に対して超音波の送受信を行うように、超音波プローブ1の制御を行なう。超音波プローブ1は、送受信部2の制御に従って上記の位置にある部位に対して超音波を送信し、反射波を受信して送受信部2に送る。パルスドプラ法を実施する場合は、パルス波を送信する。   When the position at which blood flow information is collected is designated by the observation marker 32, the Doppler method is performed next to collect blood flow information of a part corresponding to the designated position (step S05). First, when a position for collecting blood flow information is designated by the observation marker 32, the blood flow information of the part corresponding to the designated position is collected. Information indicating the coordinates is output to the transmission / reception unit 2 and the signal processing unit 3. The transmission / reception unit 2 controls the ultrasonic probe 1 so as to transmit / receive ultrasonic waves to / from a part located at a position corresponding to the coordinates of the observation marker 32. The ultrasonic probe 1 transmits ultrasonic waves to the part located at the above position according to the control of the transmission / reception unit 2, receives the reflected wave, and sends it to the transmission / reception unit 2. When performing the pulse Doppler method, a pulse wave is transmitted.

そして、送受信部2にて上述した処理が施され、信号処理部3のPWドプラ処理部14に受信信号が送られる。PWドプラ処理部14は、受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにFFT処理を施して血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。画像処理部4は、このドプラ周波数から周知の方法により血流の速度を算出し、その血流速度の時間変化を表すデータを表示部5に出力する。表示部5は、その血流速度のデータを受けて、モニタ画面上に血流速度の時間変化を表示する(ステップS06)。   Then, the transmission / reception unit 2 performs the above-described processing, and a reception signal is sent to the PW Doppler processing unit 14 of the signal processing unit 3. The PW Doppler processing unit 14 extracts a Doppler shift frequency component by performing phase detection on the received signal, and further performs an FFT process to generate a Doppler frequency distribution representing the blood flow velocity. The image processing unit 4 calculates the blood flow velocity from the Doppler frequency by a known method, and outputs data representing the temporal change in the blood flow velocity to the display unit 5. The display unit 5 receives the blood flow velocity data and displays the change in blood flow velocity over time on the monitor screen (step S06).

図4に、表示部5のモニタ画面上に表示された血流速度の時間変化を示す。図4は、表示部5のモニタ画面を示す図である。図4に示すように、表示部5のモニタ画面34上には、血流速度の時間変化を示す血流速度分布37が表示される。   In FIG. 4, the time change of the blood flow velocity displayed on the monitor screen of the display part 5 is shown. FIG. 4 is a diagram showing a monitor screen of the display unit 5. As shown in FIG. 4, a blood flow velocity distribution 37 indicating a temporal change in blood flow velocity is displayed on the monitor screen 34 of the display unit 5.

また、モニタ画面34上には上述したように、3次元画像35が表示される。さらに、モニタ画面34上には、面マーカ31を含む断面における断層像36を表示するようにしても良い。このように断層像36を表示することにより、操作者は、3次元とは異なる別の視点から血管画像30及び観測マーカ32の位置の確認を行うことができる。   Further, as described above, the three-dimensional image 35 is displayed on the monitor screen 34. Furthermore, a tomographic image 36 in a cross section including the surface marker 31 may be displayed on the monitor screen 34. By displaying the tomographic image 36 in this way, the operator can confirm the positions of the blood vessel image 30 and the observation marker 32 from another viewpoint different from the three-dimensional.

画像処理部4は、ボクセルデータに対して断面変換法(MPR法)などの画像処理を施すことにより、面マーカ31を含む断面の断層像データを生成して、その断層像データを表示部5に出力する。さらに、表示部5のモニタ画面34では、3次元画像上での面マーカ31と観測マーカ32とに対応する、2次元画像で表される面マーカ31aと観測マーカ32aとが表示される。断層像36における面マーカ31a及び観測マーカ32aの移動を、3次元画像35における面マーカ31及び観測マーカ31に連動させることにより、操作者は3次元画像35と断層像36とを同時に観察しながら、血流情報を収集したい位置に観測マーカ32を移動させることができる。このように、3次元画像と2次元画像とを同時に表示して観察可能とすることで、血流情報を収集したい位置を更に容易に把握することができ、観測マーカ32を、血流情報を収集したい位置に容易に移動させて、血流情報を収集したい位置を容易に指定することが可能となる。   The image processing unit 4 performs tomographic image processing such as a cross-sectional transformation method (MPR method) on the voxel data to generate cross-sectional tomographic image data including the surface marker 31, and displays the tomographic image data on the display unit 5. Output to. Furthermore, on the monitor screen 34 of the display unit 5, a surface marker 31a and an observation marker 32a represented by a two-dimensional image corresponding to the surface marker 31 and the observation marker 32 on the three-dimensional image are displayed. By linking the movement of the surface marker 31a and the observation marker 32a in the tomographic image 36 to the surface marker 31 and the observation marker 31 in the three-dimensional image 35, the operator observes the three-dimensional image 35 and the tomographic image 36 simultaneously. The observation marker 32 can be moved to a position where blood flow information is desired to be collected. In this way, by displaying the 3D image and the 2D image at the same time and making them observable, the position where blood flow information is desired to be collected can be more easily grasped. It is possible to easily move to a position where the blood flow is to be collected and easily designate a position where blood flow information is to be collected.

以上のように、モニタ画面34上には、3次元画像35、面マーカ31を含む断面の断層像36及びドプラスペクトラムの時間変化(血流速度の時間変化)が表示される。これらの画像のモニタ画面34上における表示位置は、図4に示す例に限らず、操作部7を操作することにより、操作者が見やすい位置に変更することが可能である。   As described above, on the monitor screen 34, the cross-sectional tomographic image 36 including the three-dimensional image 35, the surface marker 31, and the time change of the Doppler spectrum (time change of the blood flow velocity) are displayed. The display position of these images on the monitor screen 34 is not limited to the example shown in FIG. 4, and can be changed to a position that is easy for the operator to view by operating the operation unit 7.

また、血流(血管)の方向は、超音波の送受信方向と一致するとは限らないため、正確に血流速度を求めるためには、血流速度の角度補正を行う必要がある。つまり、超音波の送受信により血流の超音波送受信方向の速度成分を求めるとともに、超音波の送受信方向と血管(血流)とのなす角度θを求め、その角度θを用いて血流速度を補正する。血流速度Vと、血流の超音波送受信方向の速度成分vとは、以下の関係にある。
V=v/(cosθ)
vは、超音波の送受信により得られたドプラ周波数から算出されるため、角度θが求められると、血流(血管)方向の正確な血流速度Vを求めることができる。血流速度Vを求めるために角度補正を行う場合は、表示部5のモニタ画面上に血流速度補正マーカを表示させて、超音波の送受信方向と血流(血管)とのなす角度θを求める。
In addition, since the direction of blood flow (blood vessel) does not always coincide with the ultrasound transmission / reception direction, it is necessary to perform angle correction of the blood flow velocity in order to accurately obtain the blood flow velocity. In other words, the velocity component of the blood flow in the ultrasonic transmission / reception direction is obtained by transmission / reception of ultrasonic waves, the angle θ between the ultrasonic transmission / reception direction and the blood vessel (blood flow) is obtained, and the blood flow velocity is calculated using the angle θ. to correct. The blood flow velocity V and the velocity component v of the blood flow in the ultrasonic transmission / reception direction have the following relationship.
V = v / (cos θ)
Since v is calculated from the Doppler frequency obtained by transmission / reception of ultrasonic waves, when the angle θ is obtained, an accurate blood flow velocity V in the blood flow (blood vessel) direction can be obtained. When angle correction is performed in order to obtain the blood flow velocity V, a blood flow velocity correction marker is displayed on the monitor screen of the display unit 5, and the angle θ formed between the ultrasonic transmission / reception direction and the blood flow (blood vessel) is determined. Ask.

まず、表示部5のモニタ画面上に、血流速度補正マーカを表示させる。具体的には、操作者が操作部7を操作することにより、血流速度補正マーカの表示指示を超音波診断装置に与える。血流速度補正マーカの表示指示は、操作部7から制御部6のマーカ生成手段16に出力される。   First, a blood flow velocity correction marker is displayed on the monitor screen of the display unit 5. Specifically, when the operator operates the operation unit 7, an instruction to display a blood flow velocity correction marker is given to the ultrasonic diagnostic apparatus. An instruction to display the blood flow velocity correction marker is output from the operation unit 7 to the marker generation unit 16 of the control unit 6.

マーカ生成手段16は、血流速度補正マーカの表示指示を受けると、記憶部(図示しない)から、初期設定の血流速度補正マーカデータを読み込む。マーカ生成手段16に読み込まれた血流速度補正マーカデータは、画像処理部4により3次元画像データと合成されて表示部5に出力され、表示部5のモニタ画面上に表示される。図3(f)に、表示部5のモニタ画面上に表示された血流速度補正マーカ33を示す。この血流速度補正マーカ33は3次元的に表示されている。   When receiving the instruction to display the blood flow velocity correction marker, the marker generation means 16 reads initial blood flow velocity correction marker data from a storage unit (not shown). The blood flow velocity correction marker data read by the marker generation means 16 is combined with the three-dimensional image data by the image processing unit 4 and output to the display unit 5 and displayed on the monitor screen of the display unit 5. FIG. 3F shows the blood flow velocity correction marker 33 displayed on the monitor screen of the display unit 5. The blood flow velocity correction marker 33 is displayed three-dimensionally.

初期設定の血流速度補正マーカ33は、観測マーカ32を起点として、面マーカ31に直交する方向に向かって表示される。この血流速度補正マーカ33は、面マーカ31に対して固定されて表示される。従って、面マーカ31を移動又は回転させることにより、血流速度補正マーカ33の位置及び方向も変更される。上述したように、操作者は、表示部5のモニタ画面上の血流速度補正マーカ33を観察しながら、操作部7のポインティングデバイスなどを操作することにより、面マーカ31の位置及び方向を変更することで、面マーカ31に連動して血流速度補正マーカ33の位置及び方向を変更し、血流速度補正マーカ33と血管画像30とを平行にする(ステップS07)。   The initial blood flow velocity correction marker 33 is displayed in a direction orthogonal to the surface marker 31 with the observation marker 32 as a starting point. The blood flow velocity correction marker 33 is fixed with respect to the surface marker 31 and displayed. Therefore, the position and direction of the blood flow velocity correction marker 33 are also changed by moving or rotating the surface marker 31. As described above, the operator changes the position and direction of the surface marker 31 by operating the pointing device of the operation unit 7 while observing the blood flow velocity correction marker 33 on the monitor screen of the display unit 5. By doing so, the position and direction of the blood flow velocity correction marker 33 are changed in conjunction with the surface marker 31, and the blood flow velocity correction marker 33 and the blood vessel image 30 are made parallel (step S07).

また、血流速度補正マーカ33を個別に移動させても良い。上記の例においては、血流速度補正マーカ33は面マーカ31に対して垂直に表示され、面マーカ31を移動及び回転させることにより、血流速度補正マーカ33を血管画像30に平行していたが、血流速度補正マーカ33のみを移動及び回転させることにより、血流速度補正マーカ33と血管画像30とを平行にしても良い。   Further, the blood flow velocity correction marker 33 may be moved individually. In the above example, the blood flow velocity correction marker 33 is displayed perpendicular to the surface marker 31, and the blood flow velocity correction marker 33 is parallel to the blood vessel image 30 by moving and rotating the surface marker 31. However, the blood flow velocity correction marker 33 and the blood vessel image 30 may be made parallel by moving and rotating only the blood flow velocity correction marker 33.

角度θは、図3(g)に示すように、超音波の送受信方向と血流速度補正マーカ33とのなす角度として定義される。制御部6の角度算出手段19は、その角度θを算出する(ステップS08)。換言すると、角度算出手段19は、超音波の送受信方向と面マーカ31の垂線とのなす角度を算出していることになる。操作者による操作により、血流速度補正マーカ33が血管と平行にされた状態で、角度算出手段19が、血流速度補正マーカ33と超音波の送受信方向とのなす角度θを求めることで、超音波の送受信方向と血流(血管)とのなす角度θを求めることができる。そして、画像処理部4は、その角度θと、超音波送受信方向の速度成分vとから、血流速度Vを算出し(ステップS09)、血流速度Vの分布を表示部5に出力する。この血流速度Vの分布が表示部5のモニタ画面上に表示されることになる。   The angle θ is defined as an angle formed by the ultrasonic wave transmission / reception direction and the blood flow velocity correction marker 33 as shown in FIG. The angle calculation means 19 of the control unit 6 calculates the angle θ (step S08). In other words, the angle calculation means 19 calculates the angle formed by the ultrasonic wave transmission / reception direction and the perpendicular of the surface marker 31. By calculating the angle θ between the blood flow velocity correction marker 33 and the ultrasonic wave transmission / reception direction in a state where the blood flow velocity correction marker 33 is parallel to the blood vessel by the operation by the operator, The angle θ formed between the ultrasound transmission / reception direction and the blood flow (blood vessel) can be obtained. Then, the image processing unit 4 calculates the blood flow velocity V from the angle θ and the velocity component v in the ultrasonic transmission / reception direction (step S09), and outputs the distribution of the blood flow velocity V to the display unit 5. The distribution of the blood flow velocity V is displayed on the monitor screen of the display unit 5.

なお、観測マーカ32及び血流速度補正マーカ33の移動に際しては、3次元画像中における空間的な位置の把握を容易にするために、3次元画像の奥行き方向に移動させる場合は、観測マーカ32及び血流速度補正マーカ33の大きさを小さくしたり、表示色を変化させたりして表示しても良い。このような処理は、操作部7において操作者により選択可能となっている。   When the observation marker 32 and the blood flow velocity correction marker 33 are moved, the observation marker 32 is used when the observation marker 32 and the blood flow velocity correction marker 33 are moved in the depth direction of the three-dimensional image in order to make it easy to grasp the spatial position in the three-dimensional image. Alternatively, the size of the blood flow velocity correction marker 33 may be reduced, or the display color may be changed. Such processing can be selected by the operator in the operation unit 7.

以上のように、この実施形態に係る超音波診断装置によると、面マーカ31を表示することにより、3次元画像で表される観測マーカ32(血流観測点)を、分かりやすく表示でき、これにより、操作者は、観測マーカ32(血流観測点)の3次元空間中における位置を容易に把握することができる。従って、操作者は、3次元画像の血管画像30において、血流を観測したい位置を容易に指定することが可能となる。   As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, by displaying the surface marker 31, the observation marker 32 (blood flow observation point) represented by a three-dimensional image can be displayed in an easy-to-understand manner. Thus, the operator can easily grasp the position of the observation marker 32 (blood flow observation point) in the three-dimensional space. Therefore, the operator can easily designate a position where blood flow is to be observed in the blood vessel image 30 of the three-dimensional image.

なお、この実施形態においては、パルスドプラ法を実施する場合について説明したが、この発明はその実施に限定されることはなく、その他、連続波ドプラ法などの実施にも適用可能である。   In this embodiment, the case where the pulse Doppler method is performed has been described. However, the present invention is not limited to the implementation, and can also be applied to the implementation of the continuous wave Doppler method or the like.

また、面マーカ31の形状及び大きさは、操作者が操作部7を操作することにより、任意に変更することができ、例えば、円形、矩形、多角形など形状に変更することが可能である。観測マーカ32(血流観測点)の形状、大きさ、色又は模様なども任意に変更可能である。例えば、透過色で表したり、網目状のパターンで表しても良い。   Further, the shape and size of the surface marker 31 can be arbitrarily changed by the operator operating the operation unit 7, and can be changed to a shape such as a circle, a rectangle, or a polygon, for example. . The shape, size, color or pattern of the observation marker 32 (blood flow observation point) can be arbitrarily changed. For example, it may be represented by a transparent color or a mesh pattern.

この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. この発明の実施形態に係る超音波診断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 ultrasound diagnosing device which concerns on embodiment of this invention in order. この発明の実施形態に係る超音波診断装置により、3次元画像上に観測マーカ(血流観測点)を指定する際の操作を示す図である。It is a figure which shows operation at the time of designating an observation marker (blood-flow observation point) on a three-dimensional image by the ultrasound diagnosing device which concerns on embodiment of this invention. 表示装置のモニタ画面上に表示される3次元画像、2次元画像としての断層像、及び血流情報を示す図である。It is a figure which shows the tomogram as a three-dimensional image, two-dimensional image, and blood flow information displayed on the monitor screen of a display apparatus. 従来技術に係る超音波診断装置により、2次元画像上に血流観測点を指定する際の操作を示す図である。It is a figure which shows operation at the time of designating a blood-flow observation point on a two-dimensional image by the ultrasonic diagnosing device which concerns on a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波プローブ
2 送受信部
3 信号処理部
4 画像処理部
5 表示部
6 制御部
7 操作部
16 マーカ生成手段
17 位置情報生成手段
18 方向変更手段
19 角度算出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 2 Transmission / reception part 3 Signal processing part 4 Image processing part 5 Display part 6 Control part 7 Operation part 16 Marker production | generation means 17 Position information generation means 18 Direction change means 19 Angle calculation means

Claims (8)

被検体に対して超音波の送受信を行うことにより、前記被検体の血管の3次元画像を収集するスキャン手段と、
3次元的に表示される面の形状をした面マーカを生成するマーカ生成手段と、
前記血管の3次元画像と前記面マーカとを表示する表示手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
Scanning means for collecting a three-dimensional image of the blood vessel of the subject by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the subject;
Marker generating means for generating a surface marker having the shape of a surface displayed three-dimensionally;
Display means for displaying the three-dimensional image of the blood vessel and the surface marker;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
操作者からの指示に従って、前記面マーカを前記血管と交わらせるように移動させるマーカ移動手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising marker moving means for moving the surface marker so as to cross the blood vessel in accordance with an instruction from an operator. 前記マーカ生成手段は、移動可能な観測マーカを生成し、
前記スキャン手段は、前記観測マーカの座標に対応する位置にある部位に対して超音波の送受信を行い、前記送受信の受信信号に基づいて血流情報を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の超音波診断装置。
The marker generating means generates a movable observation marker,
The said scanning means transmits / receives an ultrasonic wave with respect to the site | part in the position corresponding to the coordinate of the said observation marker, and calculates | requires blood flow information based on the received signal of the said transmission / reception. Item 3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of Items 2 to 3.
前記観測マーカは、前記面マーカの範囲内で移動可能であることを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein the observation marker is movable within a range of the surface marker. 前記マーカ生成手段は、前記観測マーカを起点として前記面マーカに直交する血流速度補正マーカを生成し、
前記スキャン手段は、前記角度補正マーカと前記観測マーカにおける超音波の送受信方向とのなす角度を算出する角度算出手段を更に有し、
前記受信信号と前記算出した角度とに基づいて血流情報を求めることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。
The marker generating means generates a blood flow velocity correction marker orthogonal to the surface marker starting from the observation marker,
The scanning unit further includes an angle calculating unit that calculates an angle formed between the angle correction marker and a transmission / reception direction of ultrasonic waves in the observation marker,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein blood flow information is obtained based on the received signal and the calculated angle.
前記スキャン手段は、前記面マーカの垂線と前記観測マーカにおける超音波の送受信方向とのなす角度を算出する角度算出手段を更に有し、
前記受信信号と前記算出した角度とに基づいて血流情報を求めることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれかに記載の超音波診断装置。
The scanning means further includes an angle calculating means for calculating an angle formed by a perpendicular of the surface marker and an ultrasonic wave transmission / reception direction of the observation marker,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3, wherein blood flow information is obtained based on the received signal and the calculated angle.
前記表示手段は、前記面マーカの色を透過色に表示、又は、前記面マーカを網目状に表示することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays the color of the surface marker in a transparent color, or displays the surface marker in a mesh shape. 前記スキャン手段は、前記送受信により得られた受信信号から前記面マーカを含む断面における断層像を生成し、
前記表示手段は、前記血管の3次元画像とともに前記断層像を表示することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の超音波診断装置。
The scanning unit generates a tomographic image in a cross section including the surface marker from the reception signal obtained by the transmission / reception,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays the tomographic image together with a three-dimensional image of the blood vessel.
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