JP2007190154A - Ultrasonic diagnosis apparatus and controlling method of ultrasonic diagnosis apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波を用いて、生体組織の形状、運動特性、性状特性などの生体組織の特性を測定し、ネットワークを通じて、生体情報の伝送を行う超音波診断装置及び超音波診断装置の制御方法に関する。 The present invention uses ultrasound to measure the characteristics of a living tissue such as the shape, motion characteristics, and property characteristics of the living tissue, and to transmit the living body information through the network and the control of the ultrasound diagnostic apparatus. Regarding the method.
複数の医療機器端末の間で、映像の伝送、及び遠隔操作などを行う手法として、下記の特許文献１に示されているように、インターネットを用いる手法が知られている。
また、伝送帯域幅が狭い伝送路、いわゆる伝送レートが低いネットワークを用いて、高品質な医用画像、又は医用映像を伝送する手法として、下記の特許文献２、又は特許文献３に示されているように、伝送レートに応じて、パケット、又はフレームレートを低減させる手法が知られている。
Further, Patent Document 2 or Patent Document 3 below discloses a technique for transmitting a high-quality medical image or medical image using a transmission path having a narrow transmission bandwidth, that is, a network having a low transmission rate. As described above, a technique for reducing the packet or frame rate according to the transmission rate is known.
一般的な超音波診断装置は、生体組織の形状、運動特性、及び性状特性など生体情報を測定することが可能であり、測定結果は主に生体組織の断層像として映像化されて画面に表示される。また、超音波診断装置は、Ｘ線ＣＴ、又はＭＲＩなどの他の生体組織の断層像を測定する医療診断装置に比べて、計測のリアルタイム性に優れており、心臓などの動きの観察が重要となる循環器系疾患の診断に非常に有用である。さらに、超音波診断装置は、Ｘ線ＣＴ、又はＭＲＩなどの他の生体組織の断層像を測定する医療診断装置に比べて、装置の規模が小さく、可搬性も備えていることから、救急医療などにも適用性が高い。 A general ultrasonic diagnostic apparatus can measure biological information such as the shape, motion characteristics, and property characteristics of biological tissues, and the measurement results are mainly visualized as tomographic images of biological tissues and displayed on the screen. Is done. In addition, ultrasonic diagnostic equipment is superior to medical diagnostic equipment that measures tomographic images of other biological tissues such as X-ray CT or MRI, and it is important to observe the movement of the heart and the like. It is very useful for the diagnosis of cardiovascular diseases. Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus is smaller in scale and more portable than a medical diagnostic apparatus that measures tomographic images of other biological tissues such as X-ray CT or MRI. Applicability is also high.
一般的に、救急を要する患者が発生した場合、初期の適切な処置を行うことが非常に重要である。このような背景から、遠隔地、又は救急車などの車内から、生体組織の断層画像、又は映像をネットワークを介して、病院に伝送し、専門医による遠隔診断を行うことが試みられている。
下記の特許文献１に示されているように、インターネット、特に専用回線などを用いた高い伝送レートのネットワークを用いる手法は、大容量の医用映像などの医療情報を伝送することが可能であるが、専用回線を敷設するためには、多額の費用を必要とする課題がある。
In general, when a patient in need of emergency occurs, it is very important to take appropriate initial treatment. From such a background, attempts have been made to transmit a tomographic image or video of a biological tissue to a hospital from a remote place or inside an ambulance or the like via a network and perform a remote diagnosis by a specialist.
As shown in Patent Document 1 below, the method using a network with a high transmission rate using the Internet, particularly a dedicated line, can transmit medical information such as a large-capacity medical image. In order to construct a dedicated line, there is a problem that requires a large amount of cost.
また、下記の特許文献２、又は特許文献３に示されているように、ネットワークの伝送量に応じて、パケット、又はフレームレートを削減する手法は、低い伝送レートのネットワークにおいても適用可能であり、安価に実現が可能である。しかしながら、ネットワークの伝送量に応じて、パケット、又はフレームレートを削減する手法は、時間分解能を低下させることになり、例えば、約数十Ｈｚまでの速い運動をする心臓において、比較的多い疾患である心筋梗塞などの診断には、心臓の筋肉である心筋の動きから、適切な診断ができなくなるという問題がある。 In addition, as shown in Patent Document 2 or Patent Document 3 below, the method of reducing the packet or frame rate according to the transmission amount of the network can be applied to a network having a low transmission rate. It can be realized at low cost. However, the technique of reducing the packet or frame rate according to the transmission amount of the network reduces the time resolution, for example, in a relatively many diseases in a heart that moves fast up to about several tens of Hz. Diagnosis of a certain myocardial infarction has a problem that an appropriate diagnosis cannot be performed due to the movement of the heart muscle, which is the muscle of the heart.
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ネットワークの通信状況に応じて、適切な伝送容量の映像フォーマットを選択し、診断に必要な時間分解能を維持することのできる超音波診断装置並びに超音波診断装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems of the prior art, and selects a video format having an appropriate transmission capacity according to the communication status of the network and maintains the time resolution necessary for diagnosis. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a method for controlling the ultrasonic diagnostic apparatus.
上記目的を達成するため、本発明の超音波診断装置は、生体組織の特性を測定し、映像情報に変換して映像を表示する超音波診断装置であって、超音波を送受信する送受信手段と、超音波受信信号を映像情報に走査変換するＤＳＣと、映像情報を表示する表示手段と、映像情報を一時的に格納する映像メモリと、ネットワークを経由して映像情報を外部の機器に伝送する通信制御手段と、ネットワークの負荷状況に応じて映像フォーマットを選択する映像フォーマット選択手段を有した超音波診断装置において、
前記通信制御手段は定期的にネットワークの通信状況を監視する機能を有しており、前記映像フォーマット選択手段は前記通信制御手段から得られたネットワークの通信状況に応じて外部の機器に伝送する映像フォーマットを選択するよう構成されたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention is an ultrasonic diagnostic apparatus for measuring characteristics of a living tissue, converting it into video information and displaying an image, and transmitting / receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves; DSC that scans and converts ultrasonic reception signals into video information; display means for displaying video information; video memory that temporarily stores video information; and video information that is transmitted to an external device via a network In the ultrasonic diagnostic apparatus having the communication control means and the video format selection means for selecting the video format according to the load situation of the network,
The communication control means has a function of periodically monitoring the communication status of the network, and the video format selection means is a video transmitted to an external device in accordance with the network communication status obtained from the communication control means. It is configured to select a format.
この構成により、生体組織の特性を測定し、測定された生体組織の特性を映像情報に変換し、ネットワークの通信状況に応じて、適切な伝送容量の映像フォーマットを選択し、診断に必要な時間分解能を維持した映像情報を伝送することができる。 With this configuration, the characteristics of living tissue are measured, the measured characteristics of living tissue are converted into video information, the video format with an appropriate transmission capacity is selected according to the network communication status, and the time required for diagnosis Video information maintaining the resolution can be transmitted.
また、本発明の超音波診断装置は、前記ネットワークは有線通信、若しくは無線通信のネットワークであり、前記通信制御手段は有線通信、又は無線通信の通信制御を行う。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the network is a wired communication or wireless communication network, and the communication control unit performs communication control of wired communication or wireless communication.
この構成により、有線又は無線のネットワーク環境に応じて映像情報を外部の機器に伝送することができる。 With this configuration, video information can be transmitted to an external device in accordance with a wired or wireless network environment.
また、本発明の超音波診断装置は、少なくとも１つの外部機器との間で通信を行う際に、少なくとも２つの連続するフレーム又はパケットの伝送時間を検出する。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention detects the transmission time of at least two consecutive frames or packets when communicating with at least one external device.
この構成により、ネットワークの通信状況の監視を確実に実行できる。 With this configuration, the network communication status can be reliably monitored.
また、本発明の超音波診断装置は、前記ネットワークは、無線通信のネットワークであり、前記通信制御手段は、前記無線通信における受信感度を検出する。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the network is a wireless communication network, and the communication control unit detects reception sensitivity in the wireless communication.
この構成により、ネットワークの通信状況の監視を確実に実行できる。 With this configuration, the network communication status can be reliably monitored.
また、本発明の超音波診断装置は、前記通信制御手段は、少なくとも２つの連続するフレーム又はパケットの伝送時間、又は前記無線通信における受信感度に基づき、前記ネットワークの伝送許容量を推定する。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the communication control unit estimates a transmission allowable amount of the network based on a transmission time of at least two consecutive frames or packets or a reception sensitivity in the wireless communication.
この構成により、ネットワークの伝送許容量の推定が信頼できるものとなり、ネットワークの伝送許容量に応じた適切な映像フォーマットの選択が可能となる。 With this configuration, the estimation of the network transmission allowance can be reliable, and an appropriate video format can be selected according to the network transmission allowance.
また、本発明の超音波診断装置は、前記映像フォーマット選択手段は、前記通信制御手段によって推定された前記ネットワークの伝送許容量に応じた複数の映像フォーマットを有している。 In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the video format selection means has a plurality of video formats according to the network transmission allowance estimated by the communication control means.
この構成により、ネットワークの伝送許容量に応じた適切な映像フォーマットの選択が可能となる。 With this configuration, it is possible to select an appropriate video format according to the transmission allowable amount of the network.
また、本発明の超音波診断装置は、前記映像フォーマット選択手段は、前記通信制御手段によって得られた、前記ネットワークの伝送許容量に基づき、前記複数の映像フォーマットの中から１つの映像フォーマットを選択する。 In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the video format selection unit selects one video format from the plurality of video formats based on the transmission allowable amount of the network obtained by the communication control unit. To do.
この構成により、ネットワークの伝送許容量に応じた適切な映像フォーマットの選択が可能となる。 With this configuration, it is possible to select an appropriate video format according to the transmission allowable amount of the network.
また、本発明の超音波診断装置は、前記映像フォーマット選択手段は、前記送受信手段から得られた少なくとも１フレーム分の前記超音波受信信号、及び／又はＤＳＣにより前記映像情報に走査変換された前記超音波受信信号について、前記映像フォーマットに基づいた画像変換処理を行う。 Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, the video format selection means is the video information that is scan-converted to the video information by at least one frame of the ultrasonic reception signal obtained from the transmission / reception means and / or DSC. An image conversion process based on the video format is performed on the ultrasonic reception signal.
この構成により、診断に必要な良好な画像を外部機器に送信することができる。 With this configuration, it is possible to transmit a good image necessary for diagnosis to an external device.
また、上記目的を達成するため、本発明の超音波診断装置の制御方法は、超音波プローブを用いて生体組織の内部に対して超音波を送受信するステップと、
送受信するステップで受信した超音波受信信号から生体組織の特性を測定するステップと、
前記超音波受信信号を第１の映像情報に走査変換するステップと、
前記測定するステップで測定された生体組織の特性を第２の映像情報に変換するステップと、
前記第１の映像情報と前記第２の映像情報を重畳した第３の映像情報を生成するステップと、
前記第３の映像情報を表示するステップと、
前記第３の映像情報を一時的に保持するステップと、
ネットワークを経由して前記第３の映像情報を外部の機器に伝送するステップと、
定期的に前記ネットワークの通信状況を監視するステップと、
前記ネットワークの負荷状況に応じて前記第３の映像情報の映像フォーマットを選択するステップとを包含する。
In order to achieve the above object, a method for controlling the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a step of transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a living tissue using an ultrasonic probe;
Measuring the characteristics of the biological tissue from the ultrasonic reception signal received in the transmitting and receiving step;
Scanning and converting the ultrasonic reception signal into first video information;
Converting the characteristics of the living tissue measured in the measuring step into second video information;
Generating third video information in which the first video information and the second video information are superimposed;
Displaying the third video information;
Temporarily holding the third video information;
Transmitting the third video information to an external device via a network;
Periodically monitoring the communication status of the network;
Selecting a video format of the third video information according to a load situation of the network.
この構成により、生体組織の特性を測定し、測定された生体組織の特性を映像情報に変換し、ネットワークの通信状況に応じて、適切な伝送容量の映像フォーマットを選択し、診断に必要な時間分解能を維持した映像情報を伝送することができる。 With this configuration, the characteristics of living tissue are measured, the measured characteristics of living tissue are converted into video information, the video format with an appropriate transmission capacity is selected according to the network communication status, and the time required for diagnosis Video information maintaining the resolution can be transmitted.
本発明によれば、超音波を用い、生体組織の形状、運動特性、性状特性などの生体組織の特性を測定し、測定された生体組織の特性を映像情報に変換し、ネットワークの通信状況に応じて、適切な伝送容量の映像フォーマットを選択し、診断に必要な時間分解能を維持した映像情報を伝送することのできる超音波診断装置並びに超音波診断装置の制御方法を提供することができる。 According to the present invention, ultrasonic characteristics are used to measure the characteristics of biological tissue such as the shape, motion characteristics, and property characteristics of the biological tissue, and the measured biological tissue characteristics are converted into video information so that the communication status of the network can be changed. Accordingly, it is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus control method capable of selecting a video format having an appropriate transmission capacity and transmitting video information maintaining a time resolution necessary for diagnosis.
以下、図面を参照しながら、本発明の超音波診断装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態としての超音波診断装置１０１のブロック図を示している。超音波診断装置１０１は、生体組織に超音波を送受信し、生体の形状、運動特性、又は性状特性（これらを生体組織の特性と言う）を測定する。これらの特性は、特に生体組織の断層像を計測するのに好適に用いられる。ここで、生体の形状とは、生体組織の形状をいい、運動特性は、形状の時間変化による生体組織の運動速度やその積分値である移動変位量、生体組織内に設定した２点間の歪変化量などをいい、性状特性とは、生体組織の歪変化量から求められる硬さ／軟らかさをいう。超音波診断装置１０１は、送受信部１、ＤＳＣ２、表示部３、映像メモリ４、映像フォーマット選択部５、通信制御部６を備えている。 Hereinafter, embodiments of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus 101 as an embodiment of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 101 transmits and receives ultrasonic waves to and from a living tissue, and measures the shape, motion characteristics, or property characteristics of the living body (these are referred to as characteristics of the living tissue). These characteristics are particularly preferably used for measuring a tomographic image of a living tissue. Here, the shape of the living body refers to the shape of the living tissue, and the movement characteristics include the movement speed of the living tissue according to the time change of the shape, the movement displacement amount that is an integral value thereof, and the two points set in the living tissue. The amount of strain change is referred to, and the property property means hardness / softness obtained from the amount of strain change of a living tissue. The ultrasonic diagnostic apparatus 101 includes a transmission / reception unit 1, a DSC 2, a display unit 3, a video memory 4, a video format selection unit 5, and a communication control unit 6.
送受信部１は、測定対象である生体組織へ超音波を送信し、送信した超音波が生体組織において反射することにより得られる超音波エコーを受信する。送受信部１は、受信した超音波エコー信号の包絡線検波、及び直交検波を行う機能を有し、超音波エコー信号から、生体組織の断層像、及び運動速度、移動変位などの運動量を求める。 The transmission / reception unit 1 transmits an ultrasonic wave to a biological tissue that is a measurement target, and receives an ultrasonic echo obtained by reflecting the transmitted ultrasonic wave on the biological tissue. The transmission / reception unit 1 has a function of performing envelope detection and orthogonal detection of the received ultrasonic echo signal, and obtains a tomographic image of the living tissue and a momentum such as a movement speed and a movement displacement from the ultrasonic echo signal.
ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ Digital Scanning Converter：異なる走査方式を変換する装置）２は、超音波受信信号を映像情報に走査変換する。一般的に、超音波送受信信号からの映像情報の走査変換は１フレーム単位で行われる。なお、フレームレートが低い場合など、インターレース手法などを用いて、１フレームに満たない走査線数で走査変換するのも好適である。ここでＤＳＣ２の動作について説明する。ＤＳＣ２は、超音波受信信号から生体組織の特性を測定するとともに、超音波受信信号を第１の映像情報に走査変換し、さらに測定された生体組織の特性を第２の映像情報に変換する。こうして得られた第１の映像情報と第２の映像情報は、ＤＳＣ２の内部で重畳されて、第３の映像情報が生成される。表示部３は、ＤＳＣ２によって生成された第１の映像情報、第２の映像情報、及びこれらが重畳されて生成された第３の映像情報のいずれをも選択的表示可能である。好ましい実施の形態としては、第１の映像情報と第２の映像情報が重畳されて生成された第３の映像情報を用いて画像表示することにより、変換された生体組織の形状、運動特性、性状特性などの生体組織の特性を表示することができる。
表示部３は、ＤＳＣ２によって映像情報に変換された生体組織の形状特性、運動特性、性状特性などの生体組織の特性を表示する。
映像メモリ４は、第３の映像情報を一時的に記憶する。映像メモリ４は、ＤＳＣ２から情報の書き込み、及び読み出しが可能である。また、映像メモリ４は、送受信部１で受信した超音波エコー、超音波エコーを包絡線検波した信号、及び超音波エコーを直交検波した信号などの情報も記憶することができる。
A DSC (Digital Scanning Converter: a device that converts different scanning methods) 2 scans and converts an ultrasonic reception signal into video information. Generally, scanning conversion of video information from an ultrasonic transmission / reception signal is performed in units of one frame. In addition, when the frame rate is low, it is also preferable to perform scan conversion with the number of scanning lines less than one frame using an interlace method or the like. Here, the operation of the DSC 2 will be described. The DSC 2 measures the characteristics of the biological tissue from the ultrasonic reception signal, scan-converts the ultrasonic reception signal into first video information, and further converts the measured biological tissue characteristic into second video information. The first video information and the second video information obtained in this way are superimposed inside the DSC 2 to generate third video information. The display unit 3 can selectively display any of the first video information generated by the DSC 2, the second video information, and the third video information generated by superimposing these. As a preferred embodiment, by displaying an image using the third video information generated by superimposing the first video information and the second video information, the shape of the converted biological tissue, the motion characteristics, The characteristics of the living tissue such as the property characteristics can be displayed.
The display unit 3 displays biological tissue characteristics such as shape characteristics, motion characteristics, and property characteristics of the biological tissue converted into video information by the DSC 2.
The video memory 4 temporarily stores the third video information. The video memory 4 can write and read information from the DSC 2. The video memory 4 can also store information such as an ultrasonic echo received by the transmission / reception unit 1, a signal obtained by envelope detection of the ultrasonic echo, and a signal obtained by orthogonal detection of the ultrasonic echo.
なお、映像メモリ４は、メモリ容量に応じた複数のフレーム数を記憶することができ、映像情報、及び超音波エコー、超音波エコーを包絡線検波した信号、超音波エコーを直交検波した信号などの情報を、圧縮処理をして記憶させることも、メモリ容量の節約になるため好適に用いられる。通信制御部６は、ネットワーク７の通信制御を行う。ネットワーク７は、有線通信、又は無線通信であり、例えば、電話通信網、インターネット、移動体通信網などである。通信制御部６は、ネットワーク７を介して、接続された外部機器であるサーバ２０１に映像情報、及び超音波エコー、超音波エコーを包絡線検波した信号、超音波エコーを直交検波した信号などの情報を伝送する。なお、サーバ２０１は、複数あってもよく、また、一般的な情報端末でもよい。 The video memory 4 can store a plurality of frames according to the memory capacity, and includes video information, an ultrasonic echo, a signal obtained by envelope detection of the ultrasonic echo, a signal obtained by orthogonal detection of the ultrasonic echo, and the like. It is also preferable to store the above information by performing compression processing because it saves memory capacity. The communication control unit 6 performs communication control of the network 7. The network 7 is wired communication or wireless communication, and is, for example, a telephone communication network, the Internet, a mobile communication network, or the like. The communication control unit 6 is connected to the server 201, which is an external device connected via the network 7, with video information, an ultrasonic echo, a signal obtained by envelope detection of the ultrasonic echo, a signal obtained by orthogonal detection of the ultrasonic echo, and the like. Transmit information. Note that there may be a plurality of servers 201 or a general information terminal.
また、通信制御部６は、定期的にネットワーク７の通信状況を監視する機能を有している。通信制御部６は、サーバ２０１との間のネットワーク７における、少なくとも２つの連続するフレーム又はパケットの伝送時間を検出し、伝送の速さからネットワークの負荷状況を把握する。さらに通信制御部６は、無線通信における受信感度を検出する。受信感度と無線通信におけるエラーレートには関連性があることが知られており、受信感度から、伝送許容量などのネットワーク７の通信状態を推定する。 The communication control unit 6 has a function of periodically monitoring the communication status of the network 7. The communication control unit 6 detects the transmission time of at least two consecutive frames or packets in the network 7 with the server 201, and grasps the network load status from the transmission speed. Furthermore, the communication control unit 6 detects reception sensitivity in wireless communication. It is known that the reception sensitivity and the error rate in wireless communication are related to each other, and the communication state of the network 7 such as the allowable transmission amount is estimated from the reception sensitivity.
映像フォーマット選択部５は、通信制御部６で検出されたネットワーク７の伝送許容量などの通信状況に基づき、ネットワーク７を介して、サーバ２０１に伝送する映像情報の映像フォーマットを選択する。 The video format selection unit 5 selects the video format of the video information to be transmitted to the server 201 via the network 7 based on the communication status such as the transmission allowable amount of the network 7 detected by the communication control unit 6.
図２は、映像フォーマット選択部５のブロック図を示している。映像フォーマット選択部５は、映像メモリ４に記憶された映像情報を、ネットワーク７の伝送許容量に応じた情報量に適合するための画像処理を行う。映像フォーマット選択部５は、画像処理選択部５０１、ディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃ、階調設定部及び圧縮処理部５０３を備えている。 FIG. 2 shows a block diagram of the video format selection unit 5. The video format selection unit 5 performs image processing for adapting the video information stored in the video memory 4 to the information amount corresponding to the transmission allowable amount of the network 7. The video format selection unit 5 includes an image processing selection unit 501, a dither conversion processing unit 502a, an outline enhancement processing unit 502b, a threshold processing unit 502c, a gradation setting unit, and a compression processing unit 503.
画像処理選択部５０１は、通信制御部６で検出されたネットワーク７の伝送許容量に基づき、映像メモリ４に記憶された映像情報について、画像処理手段を、ディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃの中からいずれかを選択する。画像処理を行わない場合は、映像情報は、階調設定及び圧縮処理部５０３に伝送される。 The image processing selection unit 501 uses an image processing means, a dither conversion processing unit 502a, and an edge enhancement processing unit for the video information stored in the video memory 4 based on the transmission allowable amount of the network 7 detected by the communication control unit 6. One of 502b and threshold processing unit 502c is selected. When image processing is not performed, the video information is transmitted to the gradation setting and compression processing unit 503.
図３（ａ）〜（ｄ）は、映像メモリ４に記憶された映像情報の中の１フレームの画像に対して、映像フォーマット選択部５の画像処理手段である、ディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃで、画像処理を行った結果である。 FIGS. 3A to 3D show a dither conversion processing unit 502a, which is an image processing unit of the video format selection unit 5, for an image of one frame in the video information stored in the video memory 4. This is a result of image processing performed by the enhancement processing unit 502b and the threshold processing unit 502c.
図３（ａ）は、映像メモリ４に記憶された映像情報の中の１フレームの画像であり、８ｂｉｔ（ビット）、２５６階調のグレイスケール画像である。図３（ａ）は生体組織を模した散乱体の中に、血管を模したゴムチューブを埋設した超音波ファントムの長軸断層像である。 FIG. 3A shows an image of one frame in the video information stored in the video memory 4, which is an 8-bit (bit), 256-gradation gray scale image. FIG. 3A is a long-axis tomographic image of an ultrasonic phantom in which a rubber tube simulating a blood vessel is embedded in a scatterer simulating a biological tissue.
図３（ｂ）は、図３（ａ）にディザ変換処理部５０２ａでディザ変換処理を行った画像、同様に、図３（ｃ）は、図３（ａ）に輪郭強調処理部５０２ｂで輪郭強調処理を行った画像、図３（ｄ）は、図３（ａ）に閾値処理部５０２ｃで閾値処理を行った画像である。図３（ｂ）〜（ｄ）は、各処理の後の１ｂｉｔ、２階調の白黒画像である。図３（ｂ）に示す、図３（ａ）にディザ変換処理を施したものよりも、図３（ｄ）すなわち図３（ａ）に閾値処理を行った画像の方が圧縮率が高く、図３（ｂ）〜（ｄ）に示した画像は、１ｂｉｔ、２階調の白黒画像であることから、大幅な情報量の削減となる。
以上のように、本実施の形態の超音波診断装置は、ネットワークの負荷状況すなわち通信状況に応じて、画像圧縮率の程度を圧縮率の高い方法、低い方法から適切な伝送容量の映像フォーマットを選択し、診断に必要な時間分解能を維持することができる。
このように、映像フォーマット選択部５は、その内部に備えた画像処理選択部５０１の働きで、通信制御部６で検出されたネットワーク７の伝送許容量に基づき、映像メモリ４に記憶された映像情報について、画像処理手段として、ディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃの中からいずれかを選択する。この時、通信制御部６で検出されたネットワーク７の伝送許容量などの通信状況に基づき、ネットワーク７を介して、サーバ２０１に伝送する映像情報の映像フォーマットを選択する。
FIG. 3B shows an image obtained by performing the dither conversion processing by the dither conversion processing unit 502a in FIG. 3A. Similarly, FIG. 3C shows an outline by the contour enhancement processing unit 502b in FIG. FIG. 3D shows an image that has been subjected to the enhancement processing, and is an image that has been subjected to the threshold processing by the threshold processing unit 502 c in FIG. 3B to 3D are 1-bit, 2-tone black and white images after each process. The compression rate is higher for the image shown in FIG. 3 (b) than that obtained by performing the dither conversion process in FIG. 3 (a). Since the images shown in FIGS. 3B to 3D are 1-bit, 2-tone black and white images, the amount of information is greatly reduced.
As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment selects a video format with an appropriate transmission capacity from a method with a high compression rate and a method with a low compression rate according to the load status of the network, that is, the communication status. Select and maintain the temporal resolution required for diagnosis.
As described above, the video format selection unit 5 is operated by the image processing selection unit 501 provided therein, and the video stored in the video memory 4 based on the transmission allowable amount of the network 7 detected by the communication control unit 6. For the information, one of a dither conversion processing unit 502a, an outline enhancement processing unit 502b, and a threshold processing unit 502c is selected as an image processing unit. At this time, the video format of the video information to be transmitted to the server 201 via the network 7 is selected based on the communication status such as the transmission allowable amount of the network 7 detected by the communication control unit 6.
なお、本実施の形態では、ディザ変換処理、輪郭強調処理、及び閾値処理の例を示したが、濃度パターン法、又は誤差拡散法などの画像処理法でもよく、画像処理手段をＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサにし、あらかじめ外部メモリなどに画像処理法のアルゴリズムを記憶しておき、必要に応じて読み出して実行する手法は、回路物量を削減できるため好適である。 In this embodiment, an example of dither conversion processing, contour enhancement processing, and threshold processing has been shown. However, an image processing method such as a density pattern method or an error diffusion method may be used, and the image processing means may be a CPU or DSP. It is preferable to store the algorithm of the image processing method in advance in an external memory or the like and read and execute it as necessary because the circuit quantity can be reduced.
また、本実施の形態では、ディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃの画像処理手段で、８ｂｉｔから１ｂｉｔへの階調変換処理を行ったが、階調の設定をネットワーク７の通信状況に応じて、任意のｂｉｔ数に設定できるようにするのも好適であり、階調設定部及び圧縮処理部５０３で行うようにしてもよい。 In this embodiment, tone conversion processing from 8 bits to 1 bit is performed by the image processing means of the dither conversion processing unit 502a, the contour enhancement processing unit 502b, and the threshold processing unit 502c. It is also preferable that the number of bits can be set according to the communication status of 7, and the gradation setting unit and the compression processing unit 503 may perform the setting.
階調設定部及び圧縮処理部５０３は、映像メモリ４に記憶された映像情報、及びディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃの画像処理手段で、画像処理を行った映像情報について、階調変換処理を行う。 The gradation setting unit and compression processing unit 503 is the video information stored in the video memory 4 and the video processed by the image processing means of the dither conversion processing unit 502a, the contour enhancement processing unit 502b, and the threshold processing unit 502c. A gradation conversion process is performed on the information.
図４（ａ）、（ｂ）は、階調設定部及び圧縮処理部５０３で、黒から白のグラデーションパターンについて階調設定を行った一実施の形態である。図４（ａ）は、８ｂｉｔ、２５６階調のグラデーションパターンであり、８ｂｉｔ、２５６階調を２ｂｉｔ、８階調に設定することにより、図４（ｂ）に示す２ｂｉｔ、８階調のグラデーションパターンが得られる。 4A and 4B show an embodiment in which gradation setting is performed for a gradation pattern from black to white by the gradation setting unit and compression processing unit 503. FIG. FIG. 4A shows a gradation pattern of 8 bits and 256 gradations. By setting the 8 bits and 256 gradations to 2 bits and 8 gradations, the gradation pattern of 2 bits and 8 gradations shown in FIG. Is obtained.
なお、本実施の形態では、８ｂｉｔから２ｂｉｔへの階調変換処理を行ったが、階調の設定をネットワーク７の通信状況に応じて、任意のｂｉｔ数に設定できるようにするのも好適である。 In this embodiment, gradation conversion processing from 8 bits to 2 bits is performed. However, it is also preferable that gradations can be set to any number of bits according to the communication status of the network 7. is there.
また、階調設定部及び圧縮処理部５０３は、映像メモリ４に記憶された映像情報、及びディザ変換処理部５０２ａ、輪郭強調処理部５０２ｂ、閾値処理部５０２ｃの画像処理手段で、画像処理を行った映像情報について、圧縮処理を行う。圧縮処理は、映像情報について１フレーム単位で行い、ハフマン（Ｈｕｆｆｍａｎ）符号化に代表される可逆的なデータ圧縮処理手法、又はＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）による非可逆な画像圧縮処理手法などを用いる。さらに、通信制御部６で検出されたネットワーク７の伝送許容量に応じて、圧縮処理の圧縮率を制御できるようにすることは、映像情報のフレームレートを劣化させないため、好適である。また、複数のフレームの映像情報を利用し、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）による映像圧縮処理手法を適用することも、映像情報のフレームレートを劣化させないため、好適である。なお、圧縮処理手段は、ＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサにし、あらかじめ外部メモリなどに圧縮処理法のアルゴリズムを記憶しておき、必要に応じて読み出して実行する手法は、回路物量を削減できるため好適である。 The gradation setting unit and compression processing unit 503 performs image processing using image information stored in the image memory 4 and image processing means of the dither conversion processing unit 502a, the contour enhancement processing unit 502b, and the threshold processing unit 502c. The video information is compressed. The compression processing is performed for each frame of video information, and a reversible data compression processing technique represented by Huffman coding or an irreversible image compression processing technique by JPEG (Joint Photographic Experts Group) is used. . Furthermore, it is preferable to be able to control the compression rate of the compression processing according to the transmission allowable amount of the network 7 detected by the communication control unit 6 because the frame rate of the video information is not deteriorated. It is also preferable to use video information processing methods based on MPEG (Moving Picture Experts Group) using video information of a plurality of frames because the frame rate of the video information is not deteriorated. Note that the compression processing means is a processor such as a CPU or DSP, and the algorithm of the compression processing method is stored in advance in an external memory or the like, and is read out and executed as necessary, so that the circuit quantity can be reduced. is there.
上記実施の形態は、超音波診断装置について説明したが、本発明は、超音波診断装置の制御方法としても捉えることができる。さらに、本発明は、上記超音波診断装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムとしても捉えることができる。 In the above embodiment, the ultrasonic diagnostic apparatus has been described. However, the present invention can also be understood as a method for controlling the ultrasonic diagnostic apparatus. Furthermore, the present invention can also be understood as a computer program for causing a computer to execute the control method of the ultrasonic diagnostic apparatus.
本発明は、超音波を用い、生体組織の形状、運動特性、性状特性などの生体組織の特性を測定し、測定された生体組織の特性を映像情報に変換し、ネットワークを介して、映像情報を伝送することのできる超音波診断装置に好適に用いられる。 The present invention uses ultrasonic waves to measure the characteristics of biological tissue such as the shape, motion characteristics, and property characteristics of biological tissue, converts the measured biological tissue characteristics into video information, and transmits the video information via a network. Is suitably used for an ultrasonic diagnostic apparatus capable of transmitting
１ 送受信部
２ ＤＳＣ
３ 表示部
４ 映像メモリ
５ 映像フォーマット選択部
６ 通信制御部
７ ネットワーク
１０１ 超音波診断装置
２０１ サーバ
５０１ 画像処理選択部
５０２ａ ディザ変換処理部
５０２ｂ 輪郭強調処理部
５０２ｃ 閾値処理部
５０３ 階調設定部及び圧縮処理部
1 Transmitter / Receiver 2 DSC
3 Display unit 4 Video memory 5 Video format selection unit 6 Communication control unit 7 Network 101 Ultrasound diagnostic apparatus 201 Server 501 Image processing selection unit 502a Dither conversion processing unit 502b Outline enhancement processing unit 502c Threshold processing unit 503 Gradation setting unit and compression Processing part
Claims (9)
前記通信制御手段は定期的にネットワークの通信状況を監視する機能を有しており、前記映像フォーマット選択手段は前記通信制御手段から得られたネットワークの通信状況に応じて外部の機器に伝送する映像フォーマットを選択するよう構成されたことを特徴とする超音波診断装置。 An ultrasonic diagnostic apparatus for measuring characteristics of a living tissue, converting it into video information and displaying the video, transmitting / receiving means for transmitting and receiving ultrasonic waves, a DSC for scanning and converting ultrasonic reception signals into video information, and video Display means for displaying information, video memory for temporarily storing video information, communication control means for transmitting video information to an external device via a network, and selection of a video format according to the network load status In an ultrasonic diagnostic apparatus having a video format selection means for
The communication control means has a function of periodically monitoring the communication status of the network, and the video format selection means is a video transmitted to an external device in accordance with the network communication status obtained from the communication control means. An ultrasonic diagnostic apparatus configured to select a format.
送受信するステップで受信した超音波受信信号から生体組織の特性を測定するステップと、
前記超音波受信信号を第１の映像情報に走査変換するステップと、
前記測定するステップで測定された生体組織の特性を第２の映像情報に変換するステップと、
前記第１の映像情報と前記第２の映像情報を重畳した第３の映像情報を生成するステップと、
前記第３の映像情報を表示するステップと、
前記第３の映像情報を一時的に保持するステップと、
ネットワークを経由して前記第３の映像情報を外部の機器に伝送するステップと、
定期的に前記ネットワークの通信状況を監視するステップと、
前記ネットワークの負荷状況に応じて前記第３の映像情報の映像フォーマットを選択するステップとを、
有する超音波診断装置の制御方法。 Transmitting and receiving ultrasonic waves to the inside of the living tissue using an ultrasonic probe;
Measuring the characteristics of the biological tissue from the ultrasonic reception signal received in the transmitting and receiving step;
Scanning and converting the ultrasonic reception signal into first video information;
Converting the characteristics of the living tissue measured in the measuring step into second video information;
Generating third video information in which the first video information and the second video information are superimposed;
Displaying the third video information;
Temporarily holding the third video information;
Transmitting the third video information to an external device via a network;
Periodically monitoring the communication status of the network;
Selecting a video format of the third video information according to a load situation of the network;
A method for controlling an ultrasonic diagnostic apparatus.
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