JP2007275457A - Ultrasonic diagnostic system and blood vessel marker display method - Google Patents

Ultrasonic diagnostic system and blood vessel marker display method Download PDF

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JP2007275457A JP2006108613A JP2006108613A JP2007275457A JP 2007275457 A JP2007275457 A JP 2007275457A JP 2006108613 A JP2006108613 A JP 2006108613A JP 2006108613 A JP2006108613 A JP 2006108613A JP 2007275457 A JP2007275457 A JP 2007275457A
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Kazuhiro Tamura
和宏 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To always perform the stable formation and display of a blood vessel marker without being affected by the fluctuations in the image quality of image data. <P>SOLUTION: An ultrasonic wave is transmitted and received with respect to the concerned blood vessel region of a subject to which an ultrasonic contrast agent is administered and image data is collected on the basis of the obtained receiving signal. Further, the position data (blood vessel data) of the center axis or wall of a blood vessel detected from the image data is stored in a memory circuit and the blood vessel marker is formed based on the blood vessel data to be superposed on the image data to be displayed. Then, in a case that the detection of the blood vessel data in the image data during real time collection becomes difficult by the outflow or the like of the administered ultrasonic contrast agent from the concerned blood vessel, the blood vessel marker is formed using the stored blood vessel data and superposed on the image data during collection to be displayed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波診断装置及び血管マーカ表示方法に係り、特に、関心血管の画像データに血管マーカを対応させて表示することが可能な超音波診断装置及び血管マーカ表示方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and a blood vessel marker display method, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus and a blood vessel marker display method capable of displaying a blood vessel marker in association with image data of a blood vessel of interest.

近年、MIT(Minimally Invasive Treatment)と呼ばれる最小侵襲治療が注目を浴びている。虚血性の脳疾患患者や心疾患患者に対するMITの代表的なものとして画像観察下にてカテーテル等の血管内デバイスを用いた所謂インターベンション治療が挙げられ、例えば、X線診断装置や超音波診断装置等の画像診断装置によって得られた画像データのリアルタイム観察下にて上述の血管内デバイスの挿入操作を行なうことにより、安全かつ正確な血管内検査あるいは血管内治療を効率よく行なうことが可能となっている。   In recent years, a minimally invasive treatment called MIT (Minimally Invasive Treatment) has attracted attention. A typical example of MIT for patients with ischemic brain disease or heart disease is so-called interventional treatment using an intravascular device such as a catheter under image observation. For example, an X-ray diagnostic apparatus or ultrasonic diagnosis By performing the above-described intravascular device insertion operation under real-time observation of image data obtained by an image diagnostic apparatus such as an apparatus, it is possible to efficiently perform safe and accurate intravascular examination or endovascular treatment. It has become.

MITに使用される超音波診断装置は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で2次元画像データのリアルタイム観察を可能にし、更に、近年では、超音波振動素子が1次元配列された超音波プローブを機械的に移動する方法、あるいは超音波振動素子が2次元配列された所謂2次元アレイ超音波プローブを用いる方法によりBモード3次元画像データやドプラモード3次元画像データを短時間で生成する方法も開発されている。   The ultrasonic diagnostic apparatus used for MIT enables real-time observation of two-dimensional image data with a simple operation of simply bringing an ultrasonic probe into contact with the body surface. The B-mode 3D image data and the Doppler mode 3D image data are shortened by a method of mechanically moving the ultrasonic probe, or a method using a so-called two-dimensional array ultrasonic probe in which ultrasonic transducers are two-dimensionally arranged. A method of generating in time has also been developed.

そして、上述の超音波プローブを用いて得られた3次元画像データに基づいて血管の輪郭データを生成する方法が提案され(例えば、特許文献1参照。)、この輪郭データが重畳された血管の3次元画像データをリアルタイム観察しながら血管内デバイスの挿入操作を行なうことにより、複雑な分岐構造を呈した血管内部の所望方向あるいは所望位置に血管内デバイスの先端部を容易かつ正確に進向あるいは配置することが可能となる。
特開2004−283373号公報
Then, a method for generating blood vessel contour data based on the three-dimensional image data obtained using the above-described ultrasonic probe is proposed (see, for example, Patent Document 1), and the blood vessel on which the contour data is superimposed is proposed. By performing the insertion operation of the intravascular device while observing the three-dimensional image data in real time, the distal end portion of the intravascular device can be easily and accurately advanced to a desired direction or a desired position inside the blood vessel having a complicated branch structure. It becomes possible to arrange.
JP 2004-283373 A

診断あるいは治療の対象血管(以下では関心血管と呼ぶ。)に対する画像データを高感度で得るために、画像データの生成に先立って前記関心血管の内部に超音波造影剤を投与する方法がとられている。そして、超音波造影剤が投与された関心血管に対して上述の特許文献1に記載された方法を適用することにより血管の輪郭データを安定して収集することが可能となり、この輪郭データが重畳表示された血管の画像データを観察することにより血管の位置や形状を正確に把握することができる。   In order to obtain image data for a target blood vessel for diagnosis or treatment (hereinafter referred to as a blood vessel of interest) with high sensitivity, a method of administering an ultrasound contrast agent inside the blood vessel of interest prior to the generation of the image data is used. ing. Then, by applying the method described in Patent Document 1 described above to a blood vessel of interest to which an ultrasound contrast agent has been administered, blood vessel contour data can be stably collected, and this contour data is superimposed. By observing the image data of the displayed blood vessel, the position and shape of the blood vessel can be accurately grasped.

しかしながら、注入された超音波造影剤の大部分が上述の関心血管から流出(washout)した場合や超音波プローブと関心血管との間に超音波を透過し難い組織等が介在した場合、更には、血管の走行に対する超音波の入射角度が適当でない場合等においては血管や血流に対する画像データを感度よく得ることが困難となり、この画像データに基づく血管輪郭データの生成も不可能になるという問題点を有していた。   However, when most of the injected ultrasound contrast agent is washed out from the above-mentioned blood vessel of interest or when a tissue or the like that is difficult to transmit ultrasonic waves is interposed between the ultrasonic probe and the blood vessel of interest, When the incident angle of the ultrasonic wave with respect to the running of the blood vessel is not appropriate, it is difficult to obtain image data for the blood vessel and blood flow with high sensitivity, and it is impossible to generate blood vessel contour data based on this image data. Had a point.

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、当該被検体の関心血管に対する血管情報のリアルタイム検出が困難な場合においても、予め収集された前記関心血管の血管情報を用いることにより血管の位置や形状を示す血管マーカを安定して表示することが可能な超音波診断装置及び血管マーカ表示方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems. Even when real-time detection of blood vessel information for a blood vessel of interest of the subject is difficult, the blood vessel information of the blood vessel of interest collected in advance is used. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a blood vessel marker display method capable of stably displaying a blood vessel marker indicating the position and shape of a blood vessel.

上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波を送受信する超音波振動素子を有した超音波プローブと、前記超音波振動素子を駆動し前記被検体に対して超音波を送信する送信手段と、前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、超音波送受信の方向を制御して前記被検体の所定領域を走査する走査制御手段と、前記超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて時系列的な画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データの関心血管における血管情報を検出する血管情報検出手段と、検出された前記血管情報を保存する血管情報記憶手段と、前記血管情報に基づいて前記関心血管に対する血管マーカを生成する血管マーカ生成手段と、前記血管マーカを前記画像データに対応させて表示する表示手段を備え、前記血管情報検出手段による前記血管情報の検出ができない場合、前記血管マーカ生成手段は、前記血管情報記憶手段に予め保存されている血管情報を用いて前記血管マーカを生成することを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first aspect of the present invention includes an ultrasonic probe having an ultrasonic vibration element that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject, and the ultrasonic vibration element. A transmitting means for driving and transmitting ultrasonic waves to the subject; a receiving means for receiving reflected signals from the subject obtained by transmitting the ultrasonic waves; Scan control means for scanning a predetermined region of the subject, image data generation means for generating time-series image data based on the reception signal obtained by the ultrasonic transmission / reception, and blood vessel information in the blood vessel of interest in the image data Blood vessel information detecting means for detecting the blood vessel information, blood vessel information storage means for storing the detected blood vessel information, and blood vessel marker generating means for generating a blood vessel marker for the blood vessel of interest based on the blood vessel information Display means for displaying the blood vessel marker in correspondence with the image data, and when the blood vessel information detection means cannot detect the blood vessel information, the blood vessel marker generation means is stored in the blood vessel information storage means in advance. The blood vessel marker is generated using the existing blood vessel information.

一方、請求項12に係る本発明の血管マーカ表示方法は、画像データ生成手段が、被検体に対する超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいて画像データを生成するステップと、血管情報検出手段が、前記画像データの関心血管における血管情報を検出して血管情報記憶手段に保存するステップと、検出可否判定手段が、前記血管情報検出手段による血管情報の検出可否を判定するステップと、血管マーカ生成手段が、前記検出可否の判定結果に基づき前記血管情報検出手段が検出した前記血管情報あるいは血管情報記憶手段に予め保存されている血管情報の何れかを選択して前記関心血管に対する血管マーカを生成するステップと、表示手段が、前記血管マーカを前記画像データに対応させて表示するステップを有することを特徴としている。   On the other hand, in the blood vessel marker display method of the present invention according to claim 12, the image data generating means generates image data based on a received signal obtained by transmitting / receiving ultrasonic waves to / from the subject, and blood vessel information detecting means Detecting the blood vessel information in the blood vessel of interest in the image data and storing it in the blood vessel information storage means, the step of determining whether the detection is possible or not, and determining whether the blood vessel information is detected by the blood vessel information detection means; A generation unit selects either the blood vessel information detected by the blood vessel information detection unit based on the determination result of the detection possibility or the blood vessel information stored in advance in the blood vessel information storage unit, and selects a blood vessel marker for the blood vessel of interest. And generating and displaying the blood vessel marker in correspondence with the image data. It is.

本発明によれば、当該被検体の関心血管に対する血管情報のリアルタイム収集が困難な場合においても、予め収集された前記関心血管の血管情報を用いることにより血管の位置や形状を示す血管マーカを安定して表示することが可能となる。このため、関心血管あるいはその近傍組織に対して精度の高い診断あるいは治療を効率よく行なうことができ、更に、治療に対する安全性が向上する。   According to the present invention, even when real-time collection of blood vessel information on a blood vessel of interest of the subject is difficult, a blood vessel marker indicating the position and shape of the blood vessel can be stabilized by using the blood vessel information of the blood vessel of interest collected in advance. Can be displayed. For this reason, a highly accurate diagnosis or treatment can be efficiently performed on the blood vessel of interest or its nearby tissue, and the safety with respect to the treatment is further improved.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に述べる本発明の実施例では、超音波造影剤が投与された当該被検体の関心血管とその周辺臓器(以下では、これらを纏めて関心血管領域と呼ぶ。)に対し超音波を送受信し、得られた受信信号に基づいて画像データを収集する。更に、この画像データから検出した血管中心軸や血管壁等の位置情報(以下では、血管情報と呼ぶ。)を記憶回路に保存すると共に、この血管情報に基づいて血管マーカを生成し前記画像データに重畳して表示する。   In the embodiments of the present invention described below, ultrasonic waves are transmitted to and received from a blood vessel of interest of the subject to which an ultrasound contrast agent is administered and its surrounding organs (hereinafter collectively referred to as a blood vessel region of interest). Then, image data is collected based on the obtained received signal. Further, position information (hereinafter referred to as blood vessel information) such as a blood vessel central axis and a blood vessel wall detected from the image data is stored in a storage circuit, and a blood vessel marker is generated based on the blood vessel information to generate the image data. Superimposed on the display.

そして、投与された超音波造影剤の前記関心血管からの流出等により、リアルタイム収集中の画像データにおける血管情報の検出が困難となった場合、保存されている血管情報を用いて血管マーカを生成し前記画像データに重畳して表示する。   If it is difficult to detect blood vessel information in the image data being collected in real time due to outflow of the administered ultrasound contrast agent from the blood vessel of interest, a blood vessel marker is generated using the stored blood vessel information. The image data is superimposed and displayed.

特に、心臓の冠状動脈や大動脈のように拍動する血管に対して血管マーカを生成する場合、前記血管情報の検出と当該被検体に対する心拍時相の計測を所定期間繰り返し、時系列的に得られた血管情報の各々に心拍時相の情報を付加して記憶回路に保存する。そして、リアルタイム収集中の画像データにおける血管情報の検出が上述の理由によって困難となった場合、保存されている複数の血管情報の中から当該被検体の心拍時相と同一あるいは最も近接した心拍時相の情報が付加されている血管情報を前記記憶回路から読み出し、この血管情報に基づいて生成した血管マーカを前記心拍時相において収集された画像データに重畳して表示する。   In particular, when a blood vessel marker is generated for a beating blood vessel such as a coronary artery or aorta of the heart, the detection of the blood vessel information and the measurement of the heartbeat time phase for the subject are repeated for a predetermined period of time, and obtained in time series. Information on the heartbeat time phase is added to each of the obtained blood vessel information and stored in the storage circuit. If the detection of blood vessel information in the image data being collected in real time becomes difficult due to the above-mentioned reason, the heartbeat time that is the same as or closest to the heartbeat time phase of the subject among the plurality of stored blood vessel information The blood vessel information to which the phase information is added is read from the storage circuit, and the blood vessel marker generated based on the blood vessel information is displayed superimposed on the image data collected in the heartbeat time phase.

尚、以下に述べる実施例では、超音波造影剤が投与された関心血管領域において時系列的に収集された3次元画像データに3次元の血管マーカを重畳表示する場合について述べるが、これに限定されるものではなく、例えば、3次元画像データに2次元の血管マーカを重畳表示してもよく、2次元画像データに2次元あるいは3次元の血管マーカを重畳表示しても構わない。又、超音波造影剤が投与されていない関心血管領域において時系列的に収集された2次元画像データあるいは3次元画像データに対し上述の血管マーカを重畳表示してもよい。   In the embodiment described below, a case where a three-dimensional blood vessel marker is superimposed and displayed on three-dimensional image data collected in time series in a blood vessel region of interest to which an ultrasound contrast agent has been administered will be described. For example, a two-dimensional blood vessel marker may be displayed superimposed on the three-dimensional image data, or a two-dimensional or three-dimensional blood vessel marker may be displayed superimposed on the two-dimensional image data. Further, the above-mentioned blood vessel marker may be superimposed and displayed on two-dimensional image data or three-dimensional image data collected in time series in a blood vessel region of interest to which no ultrasound contrast agent is administered.

又、以下では、3次元のBモード画像データ(Bモード3次元画像データ)と3次元のドプラモード画像データ(ドプラモード3次元画像データ)を合成し、更に、3次元の血管マーカを重畳して表示する場合について述べるが、Bモードあるいはドプラモードの何れか一方のモードにおける3次元画像データあるいは2次元画像データに3次元あるいは2次元の血管マーカを重畳表示してもよく、TDI(組織ドプライメージング)モード等の他のモードの3次元画像データや2次元画像データに3次元あるいは2次元の血管マーカを重畳表示しても構わない。   In the following, 3D B-mode image data (B-mode 3D image data) and 3D Doppler mode image data (Doppler mode 3D image data) are combined, and a 3D blood vessel marker is superimposed. However, a 3D or 2D blood vessel marker may be superimposed and displayed on 3D image data or 2D image data in either the B mode or the Doppler mode. A three-dimensional or two-dimensional blood vessel marker may be superimposed and displayed on three-dimensional image data or two-dimensional image data in another mode such as an (imaging) mode.

一方、以下の実施例では、心電波形に基づいて当該被検体の心拍時相を計測する場合について述べるが、心音波形や脳波形等の他の生体信号に基づいて心拍時相を計測してもよい。   On the other hand, in the following examples, the case where the heartbeat time phase of the subject is measured based on the electrocardiogram waveform will be described, but the heartbeat time phase is measured based on other biological signals such as a heart waveform and a brain waveform. Also good.

(装置の構成)
本実施例における超音波診断装置の構成につき図1乃至図5を用いて説明する。尚、図1は、超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図2及び図3は、この超音波診断装置が備える信号検出部及びデータ生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus, and FIGS. 2 and 3 are block diagrams showing specific configurations of a signal detection unit and a data generation unit included in the ultrasonic diagnostic apparatus. It is.

図1に示した本実施例の超音波診断装置100は、超音波造影剤を投与した当該被検体から画像データや血管マーカの生成に必要な画像信号を検出する信号検出部1と、この画像信号を処理してBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データを生成するデータ生成部2と、これらの3次元画像データを用いて3次元血管マーカを生成するマーカ生成部3と、Bモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データに3次元血管マーカを重畳して表示データを生成するデータ合成部4を備え、更に、前記表示データを表示する表示部5と、当該被検体の心拍時相を計測する心拍時相計測部6と、被検体情報の入力や関心領域の設定等を行なう入力部7と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部8を備えている。   The ultrasonic diagnostic apparatus 100 of the present embodiment shown in FIG. 1 includes a signal detection unit 1 that detects image data and image signals necessary for generating blood vessel markers from the subject to which an ultrasonic contrast agent is administered, and this image. A data generation unit 2 that processes signals to generate B-mode 3D image data and Doppler mode 3D image data, a marker generation unit 3 that generates 3D blood vessel markers using these 3D image data, and B A data synthesizing unit 4 for generating display data by superimposing a three-dimensional blood vessel marker on the mode three-dimensional image data and the Doppler mode three-dimensional image data; and a display unit 5 for displaying the display data; A heartbeat time phase measuring unit 6 for measuring a heartbeat time phase, an input unit 7 for inputting subject information, setting a region of interest, and the like, and a system control unit 8 for comprehensively controlling the above-described units. .

信号検出部1は、微小なNx個の超音波振動素子が2次元配列され当該被検体に対して超音波パルス(送信超音波)を送信すると共にこの被検体から得られた超音波反射波(受信超音波)を画像信号(受信信号)に変換する超音波プローブ11と、前記被検体の所定方向に対し超音波パルスを送信するためのNtチャンネルの駆動信号を前記超音波振動素子に供給する送信部12と、前記超音波振動素子から得られたNrチャンネルの受信信号を整相加算する受信部13を備えている。   The signal detection unit 1 is a two-dimensional array of minute Nx ultrasonic transducer elements that transmit ultrasonic pulses (transmission ultrasonic waves) to the subject, and an ultrasonic reflected wave (from the subject ( An ultrasonic probe 11 that converts (received ultrasound) into an image signal (received signal) and an Nt channel drive signal for transmitting an ultrasound pulse in a predetermined direction of the subject are supplied to the ultrasound transducer. A transmitter 12 and a receiver 13 for phasing and adding Nr channel received signals obtained from the ultrasonic transducer are provided.

超音波プローブ11は、セクタ走査、リニア走査、コンベックス走査等に対応して構成され、操作者は診断部位や診断目的に応じて任意に選択することが可能であるが、本実施例では、Nx個の超音波振動素子が2次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ11を用いた場合について述べる。尚、説明を簡単にするために、送信部12における駆動信号チャンネル数Nt及び受信部13における受信信号チャンネル数Nrは何れも超音波振動素子数Nxと等しい場合について述べるが、これに限定されない。   The ultrasonic probe 11 is configured to correspond to sector scanning, linear scanning, convex scanning, and the like, and an operator can arbitrarily select according to a diagnostic part and a diagnostic purpose. In this embodiment, Nx A case will be described in which a sector scanning ultrasonic probe 11 in which two ultrasonic transducer elements are two-dimensionally arranged is used. In order to simplify the description, the case where the number of drive signal channels Nt in the transmission unit 12 and the number of reception signal channels Nr in the reception unit 13 are both equal to the number of ultrasonic vibration elements Nx will be described, but the present invention is not limited to this.

即ち、図2に示した信号検出部1の超音波プローブ11は、2次元配列された図示しないNx個の超音波振動素子をその先端部に有し、この先端部を被検体の体表に接触させて超音波の送受信を行なう。又、前記超音波振動素子の各々は、図示しないNxチャンネルの多芯ケーブルを介して送信部12及び受信部13に接続されている。   That is, the ultrasonic probe 11 of the signal detection unit 1 shown in FIG. 2 has Nx ultrasonic vibration elements (not shown) arranged two-dimensionally at its tip, and this tip is used as the body surface of the subject. Send and receive ultrasonic waves in contact. Each of the ultrasonic vibration elements is connected to the transmitter 12 and the receiver 13 via an Nx channel multi-core cable (not shown).

送信部12は、レートパルス発生器121と、送信遅延回路122と、駆動回路123を備えている。レートパルス発生器121は図示しない基準信号発生器と分周器を有し、前記基準信号発生器が出力した基準信号を分周して送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成する。又、前記基準信号を分周して超音波反射波の中心周波数とほぼ等しい周波数を有した矩形波を生成する。   The transmission unit 12 includes a rate pulse generator 121, a transmission delay circuit 122, and a drive circuit 123. The rate pulse generator 121 includes a reference signal generator and a frequency divider (not shown), and generates a rate pulse that divides the reference signal output from the reference signal generator and determines a repetition period of transmission ultrasonic waves. The reference signal is divided to generate a rectangular wave having a frequency substantially equal to the center frequency of the ultrasonic reflected wave.

送信遅延回路122は、Nxチャンネルの独立な遅延回路から構成され、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と、所定の方向に送信するための偏向用遅延時間をレートパルス発生器121から供給されたレートパルスに与え、このレートパルスを駆動回路123に供給する。そして、Nxチャンネルの駆動回路123は、送信遅延回路122から供給されたレートパルスに同期して駆動信号を生成し、超音波プローブ11の先端部に内蔵されたNx個の超音波振動素子を駆動して被検体内に送信超音波を放射する。   The transmission delay circuit 122 is composed of an Nx channel independent delay circuit, and rates a focusing delay time for focusing the transmission ultrasonic wave to a predetermined depth and a deflection delay time for transmitting in a predetermined direction. This is applied to the rate pulse supplied from the pulse generator 121, and this rate pulse is supplied to the drive circuit 123. The Nx channel drive circuit 123 generates a drive signal in synchronization with the rate pulse supplied from the transmission delay circuit 122 and drives the Nx ultrasonic vibration elements incorporated in the distal end portion of the ultrasonic probe 11. Then, transmission ultrasonic waves are radiated into the subject.

一方、受信部13は、Nxチャンネルから構成されたA/D変換器131及び受信遅延回路132と加算器133を備え、超音波振動素子から供給されたNxチャンネルの受信信号は、A/D変換器131にてデジタル信号に変換されて受信遅延回路132に送られる。   On the other hand, the receiving unit 13 includes an A / D converter 131, a reception delay circuit 132, and an adder 133 each including an Nx channel, and an Nx channel reception signal supplied from the ultrasonic vibration element is converted into an A / D converter. The signal is converted into a digital signal by the device 131 and sent to the reception delay circuit 132.

受信遅延回路132は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をA/D変換器131から出力されたNxチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器133は、受信遅延回路132から出力された受信信号を加算合成する。即ち、被検体体内の所定方向から得られた受信信号は受信遅延回路132と加算器133によって整相加算される。   The reception delay circuit 132 determines a focusing delay time for focusing a received ultrasonic wave from a predetermined depth and a deflection delay time for setting a reception directivity with respect to a predetermined direction. The adder 133 adds and synthesizes the reception signals output from the reception delay circuit 132. That is, the received signal obtained from a predetermined direction in the subject is phased and added by the reception delay circuit 132 and the adder 133.

次に、図3に示すデータ生成部2は、上述の受信部13から供給された受信信号を信号処理してBモードデータを生成するBモードデータ生成部21と、前記受信信号を直交検波してドプラ信号を検出するドプラ信号検出部22と、検出されたドプラ信号に基づいてドプラモードデータを生成するドプラモードデータ生成部23と、当該被検体に対する3次元超音波走査によって得られた上述のBモードデータ及びドプラモードデータを順次保存してBモードボリュームデータ及びドプラモードボリュームデータを生成し、更に、これらのボリュームデータをレンダリング処理してBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データを生成する画像データ生成部24を備えている。   Next, the data generation unit 2 shown in FIG. 3 performs a B-mode data generation unit 21 that performs signal processing on the reception signal supplied from the reception unit 13 to generate B-mode data, and performs quadrature detection on the reception signal. The Doppler signal detection unit 22 that detects the Doppler signal, the Doppler mode data generation unit 23 that generates the Doppler mode data based on the detected Doppler signal, and the above-described three-dimensional ultrasonic scanning performed on the subject. The B mode data and the Doppler mode data are sequentially stored to generate the B mode volume data and the Doppler mode volume data, and further, the volume data is rendered to obtain the B mode 3D image data and the Doppler mode 3D image data. An image data generation unit 24 for generation is provided.

Bモードデータ生成部21は、包絡線検波器211と対数変換器212を備え、包絡線検波器211は、受信部13の加算器133から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波し、この包絡線検波信号は、対数変換器212においてその振幅が対数変換される。尚、包絡線検波器211と対数変換器212は順序を入れ替えて構成してもよい。   The B-mode data generation unit 21 includes an envelope detector 211 and a logarithmic converter 212. The envelope detector 211 envelope-detects the received signal after the phasing addition supplied from the adder 133 of the reception unit 13. The amplitude of the envelope detection signal is logarithmically converted by the logarithmic converter 212. Note that the envelope detector 211 and the logarithmic converter 212 may be configured in a reversed order.

一方、ドプラ信号検出部22は、π/2移相器221、ミキサ222−1及び222−2、LPF(低域通過フィルタ)223−1及び223−2を備え、受信部13の加算器133から供給された受信信号を直交位相検波してドプラ信号を検出する。   On the other hand, the Doppler signal detection unit 22 includes a π / 2 phase shifter 221, mixers 222-1 and 222-2, and LPFs (low-pass filters) 223-1 and 223-2, and an adder 133 of the reception unit 13. The received signal supplied from is detected by quadrature detection to detect a Doppler signal.

即ち、受信部13から供給された受信信号は、ミキサ222−1及び222−2の第1の入力端子に入力される。一方、図2に示した送信部12のレートパルス発生器121から供給された前記矩形波は、ミキサ222−1の第2の入力端子に直接供給されると共にπ/2移相器221において位相が90度シフトされてミキサ222−2の第2の入力端子に供給される。そして、ミキサ222−1及び222−2の出力は、LPF223−1及び223−2に供給されて受信部13の出力信号周波数と前記矩形波の基本周波数の差の成分が検出される。   That is, the reception signal supplied from the reception unit 13 is input to the first input terminals of the mixers 222-1 and 222-2. On the other hand, the rectangular wave supplied from the rate pulse generator 121 of the transmission unit 12 shown in FIG. 2 is supplied directly to the second input terminal of the mixer 222-1 and is phase-shifted by the π / 2 phase shifter 221. Are shifted by 90 degrees and supplied to the second input terminal of the mixer 222-2. The outputs of the mixers 222-1 and 222-2 are supplied to the LPFs 223-1 and 223-2, and a difference component between the output signal frequency of the receiving unit 13 and the fundamental frequency of the rectangular wave is detected.

次に、ドプラモードデータ生成部23は、ドプラ信号記憶部231、MTIフィルタ232及び自己相関演算器233を備え、ドプラ信号検出部22によって検出されたドプラ信号はドプラ信号記憶回路231に一旦保存される。次いで、MTIフィルタ232は、ドプラ信号記憶回路231に保存されたドプラ信号に対してフィルタリング処理を行ない血管内の血流に起因した成分(血流ドプラ成分)を抽出する。   Next, the Doppler mode data generation unit 23 includes a Doppler signal storage unit 231, an MTI filter 232, and an autocorrelation calculator 233, and the Doppler signal detected by the Doppler signal detection unit 22 is temporarily stored in the Doppler signal storage circuit 231. The Next, the MTI filter 232 performs a filtering process on the Doppler signal stored in the Doppler signal storage circuit 231 and extracts a component (blood flow Doppler component) caused by blood flow in the blood vessel.

自己相関演算器233は、MTIフィルタ232によって抽出された血流ドプラ成分に対して自己相関値を算出し、更に、この自己相関値に基づいてドプラモードデータを生成する。この場合、自己相関演算器233は、自己相関処理によって算出した血流ドプラ成分のパワー値に基づいてドプラモードデータを生成することにより血流情報を高感度で検出することができるが、血流ドプラ成分の平均速度や分散値等を用いてドプラモードデータを生成しても構わない。   The autocorrelation calculator 233 calculates an autocorrelation value for the blood flow Doppler component extracted by the MTI filter 232, and further generates Doppler mode data based on the autocorrelation value. In this case, the autocorrelation calculator 233 can detect blood flow information with high sensitivity by generating Doppler mode data based on the power value of the blood flow Doppler component calculated by the autocorrelation processing. The Doppler mode data may be generated using the average velocity or the dispersion value of the Doppler component.

一方、画像データ生成部24は、図示しないボリュームデータ生成部と、不透明度・色調設定部と、レンダリング処理部を備えている。そして、前記ボリュームデータ生成部は、Bモードデータ記憶領域とドプラモードデータ記憶領域を有し、Bモードデータ生成部21において生成されたBモードデータ及びドプラモードデータ生成部23において生成されたドプラモードデータを3次元超音波走査の走査方向に対応させて上述の各記憶領域に順次保存することによりBモードボリュームデータ及びドプラモードボリュームデータを生成する。   On the other hand, the image data generation unit 24 includes a volume data generation unit (not shown), an opacity / tone setting unit, and a rendering processing unit. The volume data generation unit has a B-mode data storage area and a Doppler mode data storage area. The B-mode data generated by the B-mode data generation unit 21 and the Doppler mode generated by the Doppler mode data generation unit 23 B-mode volume data and Doppler mode volume data are generated by sequentially storing the data in the above-described storage areas in correspondence with the scanning direction of the three-dimensional ultrasonic scanning.

又、前記不透明度・色調設定部は、前記ボリュームデータ生成部において生成されたBモードボリュームデータ及びドプラモードボリュームデータを読み出し、これらのボリュームデータの画素値(ボクセル値)に基づいて不透明度や色調を画素単位で設定する。   The opacity / color tone setting unit reads the B-mode volume data and the Doppler mode volume data generated by the volume data generation unit, and based on the pixel values (voxel values) of these volume data, Is set in units of pixels.

そして、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づいて上述のBモードボリュームデータ及びドプラモードボリュームデータをレンダリング処理してBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データを生成する。   The rendering processing unit renders the B-mode volume data and the Doppler mode volume data based on the opacity and color tone information set by the opacity / color tone setting unit to perform B-mode three-dimensional image data and Doppler mode three-dimensional image data is generated.

図1に戻って、マーカ生成部3は、関心領域設定部31と、血管情報検出部32と、ランドマーク位置検出部33と、血管情報記憶部34と、検出可否判定部35と、血管マーカ生成部36を備えている。   Returning to FIG. 1, the marker generation unit 3 includes a region-of-interest setting unit 31, a blood vessel information detection unit 32, a landmark position detection unit 33, a blood vessel information storage unit 34, a detection availability determination unit 35, and a blood vessel marker. A generation unit 36 is provided.

関心領域設定部31は、システム制御部8を介して入力部7から供給される関心領域の選択信号に基づいて関心血管領域と関心組織領域の設定を行なう。この場合、操作者は、データ生成部2の画像データ生成部24において生成されデータ合成部4を介して表示部5に表示されたBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データに対し、診断/治療の対象となる関心血管領域と好適な関心組織領域を後述の入力部7に備えられた入力デバイスを用いて選択する。そして、関心領域設定部31は、この選択信号に従い上述の3次元画像データに対して関心血管領域及び関心組織領域を設定する。   The region-of-interest setting unit 31 sets a region of interest and a region of interest based on a region-of-interest selection signal supplied from the input unit 7 via the system control unit 8. In this case, the operator performs the B mode 3D image data and the Doppler mode 3D image data generated in the image data generation unit 24 of the data generation unit 2 and displayed on the display unit 5 via the data synthesis unit 4. A blood vessel region of interest to be diagnosed / treated and a suitable tissue region of interest are selected using an input device provided in the input unit 7 described later. Then, the region-of-interest setting unit 31 sets a region of interest and a region of interest for the above-described three-dimensional image data according to the selection signal.

尚、上述の関心組織領域とは、Bモード3次元画像データあるいはドプラモード3次元画像データにおいて超音波造影剤の有無に依存することなく常にその存在位置が明示される組織や臓器の領域を意味し、例えば、心臓壁や横隔膜等が好適である。   Note that the above-mentioned tissue region of interest means a region of a tissue or an organ in which the location is always clearly shown in B-mode 3D image data or Doppler mode 3D image data regardless of the presence or absence of an ultrasound contrast agent. For example, a heart wall or a diaphragm is preferable.

次に、血管情報検出部32は、図示しない演算回路を備え、関心領域設定部31によって設定された関心血管領域におけるBモード3次元画像データあるいはドプラモード3次元画像データの少なくとも何れか(以下では、3次元画像データと呼ぶ。)を抽出する。そして、得られた3次元画像データに対し、例えば、特許文献1に記載された画像処理法を適用して血管壁あるいは血管中心軸の位置情報を検出する。具体的には、血管壁面上あるいは血管中心軸上の座標を検出する。   Next, the blood vessel information detection unit 32 includes an arithmetic circuit (not shown), and at least one of B-mode three-dimensional image data and Doppler mode three-dimensional image data in the blood vessel region of interest set by the region-of-interest setting unit 31 (hereinafter, the (Referred to as three-dimensional image data). Then, for example, an image processing method described in Patent Document 1 is applied to the obtained three-dimensional image data to detect position information of the blood vessel wall or the blood vessel central axis. Specifically, the coordinates on the blood vessel wall surface or the blood vessel central axis are detected.

一方、ランドマーク位置検出部33は、図示しない演算回路を備え、関心領域設定部31によって設定された関心組織領域における3次元画像データを抽出して空間的なフィルタリング処理を行なう。次いで、フィルタリング処理後の3次元画像データにおいて、例えば、最大画素値を有する画素の座標をランドマーク(目印)の位置情報として検出し血管情報記憶部34に保存すると共に血管マーカ生成部36に供給する。   On the other hand, the landmark position detection unit 33 includes an arithmetic circuit (not shown), and performs spatial filtering processing by extracting three-dimensional image data in the tissue region of interest set by the region of interest setting unit 31. Next, in the three-dimensional image data after the filtering process, for example, the coordinates of the pixel having the maximum pixel value are detected as position information of the landmark (mark), stored in the blood vessel information storage unit 34, and supplied to the blood vessel marker generation unit 36. To do.

血管情報記憶部34には、画像データ生成部24から時系列的に供給された3次元画像データに対して血管情報検出部32が検出した血管情報(即ち、血管中心軸や血管壁の位置情報)が順次保存される。このとき保存された血管情報の各々には、ランドマーク位置検出部33によって検出されたランドマークの位置情報や後述の心拍時相計測部6が計測した当該被検体における心拍時相の情報が付帯情報として付加される。   In the blood vessel information storage unit 34, blood vessel information detected by the blood vessel information detection unit 32 with respect to the three-dimensional image data supplied in time series from the image data generation unit 24 (that is, position information of the blood vessel central axis and the blood vessel wall). ) Are stored sequentially. Each of the blood vessel information stored at this time is accompanied by information on the position of the landmark detected by the landmark position detection unit 33 and information on the heartbeat time phase of the subject measured by the heartbeat time phase measurement unit 6 described later. It is added as information.

次に、検出可否判定部35は、血管情報検出部32が出力する検出結果を継続的に監視し、例えば、その連続性や再現性に基づいて血管情報が正常に検出されているか否かを判定する。そして、その判定結果を血管マーカ生成部36に供給する。   Next, the detection possibility determination unit 35 continuously monitors the detection result output by the blood vessel information detection unit 32, and for example, determines whether or not the blood vessel information is normally detected based on the continuity and reproducibility. judge. Then, the determination result is supplied to the blood vessel marker generation unit 36.

次に、血管マーカ生成部36は、検出可否判定部35から供給された判定結果に基づいて関心血管に対する血管マーカを生成する。即ち、検出可否判定部35により、データ生成部2の画像データ生成部24から略リアルタイムで供給される時系列的な3次元画像データに対する血管情報の検出が血管情報検出部32において正常に行なわれていると判定された場合、血管マーカ生成部36は、血管情報検出部32から直接供給される血管情報に基づいて関心血管に対する血管マーカを生成する。   Next, the blood vessel marker generation unit 36 generates a blood vessel marker for the blood vessel of interest based on the determination result supplied from the detection availability determination unit 35. In other words, the blood vessel information detection unit 32 normally detects the blood vessel information for the time-series three-dimensional image data supplied from the image data generation unit 24 of the data generation unit 2 in substantially real time by the detection possibility determination unit 35. If it is determined that the blood vessel marker is generated, the blood vessel marker generation unit 36 generates a blood vessel marker for the blood vessel of interest based on the blood vessel information directly supplied from the blood vessel information detection unit 32.

一方、画像データ生成部24から供給された3次元画像データに対すると判定された場合、血管マーカ生成部36は、先ず、心拍時相計測部6及びランドマーク位置検出部33から略リアルタイムで供給される当該被検体の心拍時相情報とランドマーク位置情報を受信する。次いで、血管情報記憶部34に予め保管されている複数心拍時相における血管情報の中から前記心拍時相情報に略等しい心拍時相情報を有する血管情報を読み出し、更に、この血管情報に付加されているランドマークの位置情報とランドマーク位置検出部33から直接供給されたランドマーク位置情報との比較結果に基づく前記血管情報の位置補正を行なって3次元血管マーカを生成する。   On the other hand, when it is determined that the 3D image data supplied from the image data generation unit 24 is applied, the blood vessel marker generation unit 36 is first supplied from the heartbeat time phase measurement unit 6 and the landmark position detection unit 33 in substantially real time. Receiving the heartbeat time phase information and landmark position information of the subject. Next, blood vessel information having heartbeat time phase information substantially equal to the heartbeat time phase information is read out from the blood vessel information in a plurality of heartbeat time phases stored in advance in the blood vessel information storage unit 34, and further added to the blood vessel information. The position of the blood vessel information is corrected based on a comparison result between the position information of the current landmark and the landmark position information directly supplied from the landmark position detection unit 33 to generate a three-dimensional blood vessel marker.

図4は、血管情報の位置補正を模式的に説明するための図であり、図14(a)は、血管情報の検出が正常に行なわれているt=t1において生成された3次元画像データに対し、血管情報検出部32及びランドマーク位置検出部33が検出し血管情報記憶部34に予め保存された関心血管Pの血管情報(血管中心軸の位置情報)C1と、この血管情報C1から距離Dだけ離れた座標(x1、y1)におけるランドマークLM1を示している。   FIG. 4 is a diagram for schematically explaining position correction of blood vessel information. FIG. 14A shows three-dimensional image data generated at t = t1 where blood vessel information is normally detected. On the other hand, the blood vessel information (position information of the blood vessel central axis) C1 of the blood vessel P of interest detected by the blood vessel information detection unit 32 and the landmark position detection unit 33 and stored in advance in the blood vessel information storage unit 34, and the blood vessel information C1 A landmark LM1 at coordinates (x1, y1) that are separated by a distance D is shown.

又、図4(b)は、血管情報の検出が正常に行なわれていない実観測時刻t=t2(t2>t1)において生成された3次元画像データに対し、同様にして検出された関心血管Pの血管情報C2と座標(x2、y2)におけるランドマークLM2を示している。但し、図4(b)の破線は、超音波造影剤の流出等の理由により3次元画像データにおいて検出が困難となった関心血管Pと血管情報C2を示している。   FIG. 4B shows the blood vessel of interest detected in the same manner for the three-dimensional image data generated at the actual observation time t = t2 (t2> t1) where the blood vessel information is not normally detected. The blood vessel information C2 of P and the landmark LM2 at the coordinates (x2, y2) are shown. However, the broken line in FIG. 4B indicates the blood vessel P of interest and blood vessel information C2 that are difficult to detect in the three-dimensional image data due to the outflow of the ultrasound contrast agent.

一方、図4(c)は、血管マーカ生成部36が生成した3次元血管マーカCxを示したものであり、ランドマーク位置検出部33が検出したt=t2におけるランドマークLM2の座標(x2、y2)を基準点Pに設定し、この基準点Pから距離Dだけ離れた位置にt=t1の血管情報C1に基づく3次元血管マーカCxを生成する。   On the other hand, FIG. 4C shows the three-dimensional blood vessel marker Cx generated by the blood vessel marker generation unit 36, and the coordinates (x2, x2) of the landmark LM2 at t = t2 detected by the landmark position detection unit 33. y2) is set as the reference point P, and a three-dimensional blood vessel marker Cx based on the blood vessel information C1 at t = t1 is generated at a position away from the reference point P by the distance D.

尚、血管情報記憶部34に予め保存されているt=t1の血管情報を用いて生成した3次元血管マーカを実観測時刻t=t2で収集された関心血管の3次元画像データに重畳して表示する際、血管マーカ生成部36は、ランドマーク位置検出部33からt=t2で供給されたランドマーク位置情報と血管情報記憶部34から読み出されたt=t1のランドマーク位置情報との間に大きな差異を認めた場合には3次元血管マーカの生成あるいはデータ合成部4への供給を停止する。   Note that a three-dimensional blood vessel marker generated using t = t1 blood vessel information stored in advance in the blood vessel information storage unit 34 is superimposed on the three-dimensional image data of the blood vessel of interest collected at the actual observation time t = t2. At the time of display, the blood vessel marker generation unit 36 compares the landmark position information supplied from the landmark position detection unit 33 at t = t2 and the landmark position information at t = t1 read from the blood vessel information storage unit 34. If there is a large difference between them, the generation of the three-dimensional blood vessel marker or the supply to the data synthesis unit 4 is stopped.

図4に示したように、血管情報記憶部34に保存されたt=t1における血管情報C1をt=t1におけるランドマークLM1及びt=t2におけるランドマークLM2の位置情報に基づいて位置補正することにより、超音波プローブ11の被検体に対する相対的な位置変化あるいは方向変化に起因した誤差を補正することが可能となり、関心血管の3次元画像データに対し3次元血管マーカを常に正確に重畳することができる。   As shown in FIG. 4, the position of the blood vessel information C1 at t = t1 stored in the blood vessel information storage unit 34 is corrected based on the position information of the landmark LM1 at t = t1 and the landmark LM2 at t = t2. Accordingly, it is possible to correct an error caused by a relative position change or direction change of the ultrasonic probe 11 with respect to the subject, and always accurately superimpose a three-dimensional blood vessel marker on the three-dimensional image data of the blood vessel of interest. Can do.

又、予め保存されている複数の血管情報の中からリアルタイムで計測される当該被検体の心拍時相に対応した心拍時相情報が付加されている血管情報を選択して3次元血管マーカを生成することにより、拍動する血管の3次元画像データに対しても3次元血管マーカを正確に重畳することが可能となる。   In addition, a 3D blood vessel marker is generated by selecting blood vessel information to which heartbeat time phase information corresponding to the heartbeat time phase of the subject measured in real time is added from a plurality of previously stored blood vessel information. By doing so, it is possible to accurately superimpose the three-dimensional blood vessel marker on the three-dimensional image data of the beating blood vessel.

次に、データ合成部4は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、画像データ生成部24が生成したBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データと血管マーカ生成部36が生成した3次元血管マーカを重畳し、更に、必要に応じて被検体情報等を付加して表示データを生成する。   Next, the data synthesis unit 4 includes an arithmetic circuit and a storage circuit (not shown), and the B-mode three-dimensional image data and the Doppler mode three-dimensional image data generated by the image data generation unit 24 and the blood vessel marker generation unit 36 Display data is generated by superimposing a three-dimensional blood vessel marker and adding subject information or the like as necessary.

一方、表示部5は、図示しない変換回路とモニタを備え、前記変換回路は、データ合成部4において生成された表示データを所定の表示フォーマットに変換した後、D/A変換とテレビフォーマット変換を行なってCRTや液晶等の前記モニタに表示する。   On the other hand, the display unit 5 includes a conversion circuit and a monitor (not shown). The conversion circuit converts the display data generated in the data synthesis unit 4 into a predetermined display format, and then performs D / A conversion and television format conversion. And display on the monitor such as CRT or liquid crystal.

図5は、表示部5の前記モニタにおける血管マーカの表示例を示したものであり、このモニタには血管BLを含む3次元画像データに対して関心領域設定部31が入力部7からの選択信号に基づいて設定した注目血管領域Rb及び注目組織領域Rtが表示され、更に、ランドマーク位置検出部33が前記注目組織領域に対して検出したランドマークLMと、血管マーカ生成部36が血管情報検出部32から供給された前記3次元画像データの血管情報に基づいて生成した血管壁の血管マーカMb及び血管中心軸の血管マーカMaが前記3次元画像データに重畳して表示される。但し、血管マーカの表示は図5に示した方法に限定されるものではなく、例えば、血管マーカMbあるいは血管マーカMaの何れか一方のみを表示してもよく、又、ランドマークLMの表示は必ずしも必要ではない。   FIG. 5 shows a display example of the blood vessel marker on the monitor of the display unit 5. In this monitor, the region of interest setting unit 31 selects from the input unit 7 for the three-dimensional image data including the blood vessel BL. The target blood vessel region Rb and the target tissue region Rt set based on the signal are displayed, and the landmark LM detected by the landmark position detection unit 33 for the target tissue region, and the blood vessel marker generation unit 36 uses the blood vessel information. The blood vessel marker Mb of the blood vessel wall and the blood vessel marker Ma of the blood vessel central axis generated based on the blood vessel information of the three-dimensional image data supplied from the detection unit 32 are displayed superimposed on the three-dimensional image data. However, the display of the blood vessel marker is not limited to the method shown in FIG. 5. For example, only one of the blood vessel marker Mb and the blood vessel marker Ma may be displayed, and the landmark LM may be displayed. It is not always necessary.

再び図1に戻って、心拍時相計測部6は、被検体の心電波形(ECG信号)を収集するECGユニットと、心電波形に基づいて心拍時相を計測する演算回路(何れも図示せず)を有している。そして、前記ECGユニットは、被検体の胸部に装着されたECG電極によって検出された心電波形をA/D変換し、前記演算回路は、例えば、デジタル信号に変換された心電波形のR波を基準とした心拍時相を計測する。そして、得られた心拍時相の情報を、マーカ生成部3の血管情報記憶部34及び血管マーカ生成部36に供給する。尚、上述の心拍時相として、心電波形のR波からの経過時間が好適であるがこれに限定されない。   Returning to FIG. 1 again, the heartbeat time phase measurement unit 6 includes an ECG unit that collects the electrocardiogram waveform (ECG signal) of the subject, and an arithmetic circuit that measures the heartbeat time phase based on the electrocardiogram waveform (both are shown in FIG. 1). Not shown). The ECG unit A / D converts an electrocardiogram waveform detected by an ECG electrode attached to the chest of the subject, and the arithmetic circuit, for example, converts the R wave of the electrocardiogram waveform converted into a digital signal. Measure the heartbeat time phase based on. Then, the obtained heartbeat time phase information is supplied to the blood vessel information storage unit 34 and the blood vessel marker generation unit 36 of the marker generation unit 3. Although the time elapsed from the R wave of the electrocardiographic waveform is suitable as the above-described heartbeat time phase, it is not limited to this.

一方、入力部7は、操作パネル上にキーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスと表示パネルを備えたインタラクティブなインターフェースであり、被検体情報の入力、超音波送受信条件の設定、画像データ収集モード及び血管マーカ表示モードの選択、画像データに対する関心血管領域及び関心組織領域の設定及び各種コマンド信号の入力等を行なう。   On the other hand, the input unit 7 is an interactive interface including an input device such as a keyboard, a trackball, and a mouse on the operation panel and a display panel. The input unit 7 inputs subject information, sets ultrasonic transmission / reception conditions, and an image data collection mode. In addition, the blood vessel marker display mode is selected, the blood vessel region of interest and the tissue region of interest are set for the image data, and various command signals are input.

そして、システム制御部8は、図示しないCPUと記憶回路を備え、入力部7からの指示信号に基づいて、上記各ユニットの制御やシステム全体の制御を統括して行なう。特に、図2に示した送信部12の送信遅延回路122及び受信部13の受信遅延回路132における遅延時間を制御し、当該被検体に対し3次元超音波走査を行なう。   The system control unit 8 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and performs overall control of each unit and overall system control based on an instruction signal from the input unit 7. In particular, the delay time in the transmission delay circuit 122 of the transmission unit 12 and the reception delay circuit 132 of the reception unit 13 shown in FIG. 2 is controlled, and three-dimensional ultrasonic scanning is performed on the subject.

(血管マーカの表示手順)
次に、本実施例における血管マーカの表示手順につき図6のフローチャートを用いて説明する。画像データの生成に先立ち超音波診断装置100の操作者は、入力部7において被検体情報を入力し、更に、画像データ収集モード(即ち、セクタ走査によるBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データの収集モード)の選択、血管マーカ表示モードの選択、超音波送受信条件の設定等を行なった後(図6のステップS1)、心拍時相計測部6のECG電極が胸部に装着された当該被検体に対して超音波造影剤を投与する(図6のステップS2)。
(Display procedure of blood vessel marker)
Next, the display procedure of the blood vessel marker in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Prior to the generation of image data, the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 inputs subject information at the input unit 7, and further, an image data collection mode (that is, B-mode three-dimensional image data by sector scanning and three-dimensional Doppler mode). After selecting the image data acquisition mode), selecting the blood vessel marker display mode, setting the ultrasound transmission / reception conditions, etc. (step S1 in FIG. 6), the ECG electrode of the heartbeat time phase measuring unit 6 is attached to the chest. An ultrasound contrast agent is administered to the subject (step S2 in FIG. 6).

この超音波造影剤が関心血管あるいはその近傍に到達した時点で、操作者は、被検体の体表面に超音波プローブ11の先端部を配置し、入力部7にて画像データの収集開始コマンドを入力する。そして、このコマンド信号がシステム制御部8に供給されることにより、Bモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データの生成と表示が開始される。   When this ultrasonic contrast agent reaches the blood vessel of interest or in the vicinity thereof, the operator places the distal end portion of the ultrasonic probe 11 on the body surface of the subject, and issues an image data collection start command at the input unit 7. input. Then, when this command signal is supplied to the system control unit 8, the generation and display of B-mode 3D image data and Doppler mode 3D image data is started.

上述の画像データの生成に際し、図2に示した送信部12のレートパルス発生器121は、システム制御部8から供給された制御信号に従い、当該被検体の体内に放射される送信超音波の繰り返し周期(レート周期)を決定するレートパルスを生成し送信遅延回路122に供給する。送信遅延回路122は、システム制御部8から供給された制御信号に基づいて送信超音波を集束するための遅延時間と、最初の走査方向(θ1、φ1)に送信するための遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをNxチャンネルの駆動回路123に供給する。次いで、駆動回路123は、送信遅延回路122から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ11におけるNx個の超音波振動素子に供給して当該被検体の体内に送信超音波を放射する。   When generating the above-described image data, the rate pulse generator 121 of the transmission unit 12 shown in FIG. 2 repeats the transmission ultrasonic wave radiated into the body of the subject according to the control signal supplied from the system control unit 8. A rate pulse for determining a cycle (rate cycle) is generated and supplied to the transmission delay circuit 122. The transmission delay circuit 122 has a delay time for focusing the transmission ultrasonic wave based on the control signal supplied from the system control unit 8 and a delay time for transmitting in the first scanning direction (θ1, φ1) as the rate. This rate pulse is supplied to the drive circuit 123 for the Nx channel. Next, the drive circuit 123 generates a drive signal based on the rate pulse supplied from the transmission delay circuit 122, supplies this drive signal to the Nx ultrasonic transducer elements in the ultrasonic probe 11, and supplies the signal of the subject. Transmits ultrasonic waves to the body.

放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる組織等の境界において反射し、更に、血管内で移動している血球等にて反射した超音波反射波の周波数はドプラ偏移を受けて超音波プローブ11の超音波振動素子にて画像信号(受信信号)に変換される。次いで、この受信信号は、受信部13のA/D変換器131においてデジタル信号に変換された後、Nxチャンネルの受信遅延回路132において所定の深さからの受信超音波を集束するための遅延時間と走査方向(θ1、φ1)からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための遅延時間が与えられ、加算器133にて整相加算される。   A part of the transmitted ultrasonic wave is reflected at the boundary between tissues with different acoustic impedances, and the frequency of the ultrasonic wave reflected by blood cells moving in the blood vessel is subjected to Doppler shift. Then, it is converted into an image signal (reception signal) by the ultrasonic vibration element of the ultrasonic probe 11. Next, this received signal is converted into a digital signal by the A / D converter 131 of the receiving unit 13, and then the delay time for focusing the received ultrasonic wave from a predetermined depth in the Nx channel reception delay circuit 132. And a delay time for setting a strong reception directivity with respect to the received ultrasonic waves from the scanning direction (θ1, φ1), and the adder 133 performs phasing addition.

そして、整相加算後の受信信号が供給された図3のデータ生成部2におけるBモードデータ生成部21は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってBモードデータを生成し、画像データ生成部24のボリュームデータ生成部におけるBモードデータ記憶領域に保存する。   Then, the B-mode data generation unit 21 in the data generation unit 2 of FIG. 3 to which the reception signal after the phasing addition is supplied performs envelope detection and logarithmic conversion on the reception signal to generate B-mode data. Then, it is stored in the B-mode data storage area in the volume data generation unit of the image data generation unit 24.

走査方向(θ1、φ1)におけるBモードデータの生成と保存が終了したならば、システム制御部8は、送信部12の送信遅延回路122及び受信部13の受信遅延回路132における遅延時間を制御して超音波の走査方向がθ方向にΔθ、φ方向にΔφずつ順次更新された(θp、φq)(θp=θ1+(p−1)Δθ(p=2〜P)、φq=φ1+(q−1)Δφ(q=2〜Q))の各々に対して同様の手順で超音波の送受信を行なって3次元超音波走査を行なう。そして、各々の走査方向にて得られたBモードデータはボリュームデータ生成部のBモードデータ記憶領域に順次保存されてBモードボリュームデータが生成される。   When the generation and storage of the B-mode data in the scanning direction (θ1, φ1) is completed, the system control unit 8 controls the delay time in the transmission delay circuit 122 of the transmission unit 12 and the reception delay circuit 132 of the reception unit 13. Thus, the ultrasonic scanning direction is sequentially updated by Δθ in the θ direction and Δφ in the φ direction (θp, φq) (θp = θ1 + (p−1) Δθ (p = 2 to P), φq = φ1 + (q− 1) Three-dimensional ultrasonic scanning is performed for each of Δφ (q = 2 to Q)) by transmitting and receiving ultrasonic waves in the same procedure. Then, the B mode data obtained in each scanning direction is sequentially stored in the B mode data storage area of the volume data generation unit to generate B mode volume data.

更に、システム制御部8は、上述の走査方向(θp、φq)(p=1〜P、q=1〜Q)に対するBモードデータの生成を目的とした超音波送受信と略並行してこれらの走査方向に対するドプラモードデータの生成を目的とした超音波送受信を行なう。   Further, the system control unit 8 substantially parallels the ultrasonic transmission / reception for the purpose of generating B-mode data for the scanning direction (θp, φq) (p = 1 to P, q = 1 to Q) described above. Ultrasonic transmission / reception for the purpose of generating Doppler mode data in the scanning direction is performed.

即ち、システム制御部8は、先ず、送信部12の送信遅延回路122における送信遅延時間と受信部13の受信遅延回路132における受信遅延時間を制御して走査方向(θ1、φ1)に対する超音波送受信を所定回数(L回)繰り返し、各々の超音波送受信において受信部13から得られた受信信号は、データ生成部2のドプラ信号検出部22に供給される。そして、この受信信号は、ドプラ信号検出部22において直交位相検波されてドプラ信号が検出されドプラモードデータ生成部23のドプラ信号記憶部231に一旦保存される。   That is, the system control unit 8 first controls the transmission delay time in the transmission delay circuit 122 of the transmission unit 12 and the reception delay time in the reception delay circuit 132 of the reception unit 13 to transmit / receive ultrasonic waves in the scanning direction (θ1, φ1). Is repeated a predetermined number of times (L times), and the reception signal obtained from the reception unit 13 in each ultrasonic transmission / reception is supplied to the Doppler signal detection unit 22 of the data generation unit 2. The received signal is quadrature detected by the Doppler signal detection unit 22 to detect the Doppler signal, and is temporarily stored in the Doppler signal storage unit 231 of the Doppler mode data generation unit 23.

走査方向(θ1、φ1)に対する所定回数(L回)の超音波送受信によって得られたドプラ信号の保存が終了したならば、システム制御部8は、ドプラ信号記憶部231に保存されているドプラ信号の中から所定位置(深さ)に対応したL個のドプラ信号を順次読み出してMTIフィルタ232に供給する。MTIフィルタ232は、供給されたドプラ信号をフィルタ処理して血流ドプラ成分を抽出し、自己相関演算器233に供給する。   When the storage of the Doppler signal obtained by the predetermined number of times (L times) of ultrasonic transmission / reception in the scanning direction (θ1, φ1) is completed, the system control unit 8 stores the Doppler signal stored in the Doppler signal storage unit 231. The L Doppler signals corresponding to a predetermined position (depth) are sequentially read out from the signal and supplied to the MTI filter 232. The MTI filter 232 filters the supplied Doppler signal to extract a blood flow Doppler component, and supplies it to the autocorrelation calculator 233.

自己相関演算器233は、MTIフィルタ232から供給されたドプラ信号を用いて自己相関演算を行ない、更に、この演算結果に基づいて血流情報を算出する。このような演算を、走査方向θ1の他の位置(深さ)に対しても行ない、算出された走査方向(θ1、φ1)における血流情報をデータ記憶部24のドプラモードデータ記憶領域に保存する。   The autocorrelation calculator 233 performs autocorrelation calculation using the Doppler signal supplied from the MTI filter 232, and further calculates blood flow information based on the calculation result. Such calculation is also performed for other positions (depths) in the scanning direction θ1, and the blood flow information in the calculated scanning directions (θ1, φ1) is stored in the Doppler mode data storage area of the data storage unit 24. To do.

次に、システム制御部8は、走査方向(θp、φq)(p=2〜P、q=2〜Q)に対しても同様の手順で超音波送受信を行なう。そして、各々の走査方向にて得られたドプラモードデータは画像データ生成部24のボリュームデータ生成部におけるドプラモードデータ記憶領域に順次保存されてドプラモードボリュームデータが生成される。   Next, the system control unit 8 performs ultrasonic transmission / reception in the scanning direction (θp, φq) (p = 2 to P, q = 2 to Q) in the same procedure. The Doppler mode data obtained in each scanning direction is sequentially stored in the Doppler mode data storage area in the volume data generation unit of the image data generation unit 24 to generate Doppler mode volume data.

一方、画像データ生成部24のレンダリング処理部は、ボリュームデータ生成部のBモードデータ記憶領域に保存されたBモードボリュームデータとドプラモードデータ記憶領域に保存されたドプラモードボリュームデータを夫々読み出し、不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づくレンダリング処理を行なってBモード3次元画像データ及びドプラモード3次元画像データを生成する。   On the other hand, the rendering processing unit of the image data generation unit 24 reads the B mode volume data stored in the B mode data storage area of the volume data generation unit and the Doppler mode volume data stored in the Doppler mode data storage area, respectively. Rendering processing based on the opacity and tone information set by the transparency / color tone setting unit is performed to generate B-mode 3D image data and Doppler mode 3D image data.

次いで、図1のデータ合成部4は、画像データ生成部24から供給されたBモード3次元画像データとドプラモード3次元画像データを合成して表示データを生成し表示部5のモニタに表示する(図6のステップS3)。   Next, the data synthesis unit 4 in FIG. 1 generates display data by synthesizing the B-mode 3D image data and the Doppler mode 3D image data supplied from the image data generation unit 24 and displays them on the monitor of the display unit 5. (Step S3 in FIG. 6).

一方、操作者は、モニタ上にリアルタイム表示された表示データに対して関心血管領域及び関心組織領域を入力部7の入力デバイスを用いて選択し、マーカ生成部3の関心領域設定部31は、この選択信号に基づいて画像データ生成部24における3次元画像データ(即ち、Bモード3次元画像データあるいはドプラモード3次元画像データの少なくとも何れか)に対し関心血管領域と関心組織領域を設定する(図6のステップS4)。   On the other hand, the operator selects the interested blood vessel region and the interested tissue region with respect to the display data displayed in real time on the monitor using the input device of the input unit 7, and the interested region setting unit 31 of the marker generating unit 3 Based on this selection signal, a blood vessel region and a tissue region of interest are set for the three-dimensional image data (that is, at least one of B-mode three-dimensional image data and Doppler mode three-dimensional image data) in the image data generation unit 24 ( Step S4 in FIG.

次いで、信号検出部1及びデータ生成部2は、ステップ3と同様の手順によって3次元画像データを生成し(図6のステップS5)、マーカ生成部3の血管情報検出部32は、データ生成部2の画像データ生成部24から供給された3次元画像データの中から関心領域設定部31が設定した関心血管領域における3次元画像データを抽出する。そして、得られた3次元画像データにおける血管壁あるいは血管中心軸の位置情報を血管情報として検出し血管情報記憶部34、検出可否判定部35及び血管マーカ生成部36に供給する(図6のステップS6)。   Next, the signal detection unit 1 and the data generation unit 2 generate three-dimensional image data by the same procedure as in step 3 (step S5 in FIG. 6), and the blood vessel information detection unit 32 of the marker generation unit 3 The three-dimensional image data in the blood vessel region of interest set by the region-of-interest setting unit 31 is extracted from the three-dimensional image data supplied from the second image data generation unit 24. Then, the position information of the blood vessel wall or the blood vessel central axis in the obtained three-dimensional image data is detected as blood vessel information and supplied to the blood vessel information storage unit 34, the detection possibility determination unit 35, and the blood vessel marker generation unit 36 (step in FIG. 6). S6).

一方、ランドマーク位置検出部33は、画像データ生成部24から供給された3次元画像データの中から関心領域設定部31が設定した関心組織領域における3次元画像データを抽出し、この3次元画像データにおいて最大画素値を有する画素(ボクセル)の座標をランドマーク位置情報として検出する。そして、検出したランドマーク位置情報を血管情報記憶部34及び血管マーカ生成部36に供給する(図6のステップS7)。   On the other hand, the landmark position detection unit 33 extracts three-dimensional image data in the tissue region of interest set by the region-of-interest setting unit 31 from the three-dimensional image data supplied from the image data generation unit 24. The coordinates of the pixel (voxel) having the maximum pixel value in the data are detected as landmark position information. Then, the detected landmark position information is supplied to the blood vessel information storage unit 34 and the blood vessel marker generation unit 36 (step S7 in FIG. 6).

又、心拍時相計測部6は、被検体の胸部に装着したECG電極によって収集した心電波形をA/D変換した後、そのR波を基準として心拍時相を計測し、マーカ生成部3の血管情報記憶部34及び血管マーカ生成部36に供給する(図6のステップS8)。   The heartbeat time phase measurement unit 6 performs A / D conversion on the electrocardiogram waveform collected by the ECG electrode attached to the subject's chest, and then measures the heartbeat time phase using the R wave as a reference. The marker generation unit 3 To the blood vessel information storage unit 34 and the blood vessel marker generation unit 36 (step S8 in FIG. 6).

次に、マーカ生成部3の検出可否判定部35は、血管情報検出部32から出力された血管情報の検出結果を継続的に監視し、その連続性や再現性に基づいて血管情報が正常に検出されているか否かを判定する(図6のステップS9)。そして、その判定結果を血管情報記憶部34及び血管マーカ生成部36に供給してこれらの各ユニットを制御する。   Next, the detection possibility determination unit 35 of the marker generation unit 3 continuously monitors the detection result of the blood vessel information output from the blood vessel information detection unit 32, and the blood vessel information is normal based on the continuity and reproducibility. It is determined whether or not it has been detected (step S9 in FIG. 6). Then, the determination result is supplied to the blood vessel information storage unit 34 and the blood vessel marker generation unit 36 to control these units.

即ち、血管情報検出部32において血管情報の検出が正常に行なわれていると判定した場合、検出可否判定部35は、血管情報検出部32から供給された血管情報に対してランドマーク位置検出部33から供給されたランドマーク位置情報及び心拍時相計測部6から供給された当該被検体の心拍時相情報を付加して血管情報記憶部34に保存する(図6のステップS10)。   That is, when the blood vessel information detection unit 32 determines that the blood vessel information is normally detected, the detection availability determination unit 35 performs the landmark position detection unit on the blood vessel information supplied from the blood vessel information detection unit 32. The landmark position information supplied from 33 and the heartbeat time phase information of the subject supplied from the heartbeat time phase measurement unit 6 are added and stored in the blood vessel information storage unit 34 (step S10 in FIG. 6).

又、検出可否判定部35から上述の判定結果が供給された血管マーカ生成部36は、血管情報検出部32から直接かつ時系列的に供給された血管情報に基づいて関心血管に対する3次元血管マーカを生成する(図6のステップS11)。   Further, the blood vessel marker generation unit 36 to which the above determination result is supplied from the detection possibility determination unit 35 is based on the blood vessel information supplied from the blood vessel information detection unit 32 directly and in time series, and the three-dimensional blood vessel marker for the blood vessel of interest. Is generated (step S11 in FIG. 6).

一方、検出可否判定部35により画像データ生成部24から供給された3次元画像データに対する血管情報の検出が正常に行なわれていないと判定された場合、その判定結果が検出可否判定部35から供給された血管マーカ生成部36は、心拍時相計測部6及びランドマーク位置検出部33から時系列的に供給された当該被検体の心拍時相情報及びランドマーク位置情報を受信する。   On the other hand, if it is determined by the detectability determination unit 35 that blood vessel information is not normally detected for the three-dimensional image data supplied from the image data generation unit 24, the determination result is supplied from the detectability determination unit 35. The blood vessel marker generation unit 36 thus received receives the heartbeat time phase information and landmark position information of the subject supplied in time series from the heartbeat time phase measurement unit 6 and the landmark position detection unit 33.

次いで、血管マーカ生成部36は、上述のステップS8において心拍時相計測部6から直接供給された心拍時相情報と略等しい心拍時相情報を有する血管情報を血管情報記憶部34に予め保管されている複数の血管情報の中から抽出し(図6のステップS12)、更に、この血管情報に付加されているランドマーク位置情報と上述のステップS7においてランドマーク位置検出部33から直接供給されたランドマーク位置情報を比較することにより前記血管情報の位置補正を行なって関心血管に対する3次元血管マーカを生成する(図6のステップS13及びS14)。   Next, the blood vessel marker generation unit 36 stores in advance in the blood vessel information storage unit 34 blood vessel information having heartbeat time phase information substantially equal to the heartbeat time phase information directly supplied from the heartbeat time phase measurement unit 6 in step S8 described above. Extracted from the plurality of blood vessel information (step S12 in FIG. 6), and further, the landmark position information added to the blood vessel information and the direct supply from the landmark position detection unit 33 in the above-described step S7. The position of the blood vessel information is corrected by comparing the landmark position information to generate a three-dimensional blood vessel marker for the blood vessel of interest (steps S13 and S14 in FIG. 6).

このとき、血管マーカ生成部36は、ランドマーク位置検出部33から直接供給されたランドマーク位置情報と血管情報記憶部34から読み出されたランドマーク位置情報との間に大きな差異を認めた場合、血管マーカの生成あるいはデータ合成部4への供給を停止する。   At this time, the blood vessel marker generation unit 36 recognizes a large difference between the landmark position information directly supplied from the landmark position detection unit 33 and the landmark position information read from the blood vessel information storage unit 34. The generation of the blood vessel marker or the supply to the data synthesis unit 4 is stopped.

上述の手順によって血管マーカの生成が行なわれたならば、データ合成部4は、画像データ生成部24が生成した3次元画像データに血管マーカ生成部36が生成した3次元血管マーカを重畳し、更に、必要に応じて被検体情報等を付加して表示データを生成する。そして、表示部5は、前記表示データに対して所定の変換処理を行なって」映像信号を生成しモニタに表示する(図6のステップS15)。   If the blood vessel marker is generated by the above procedure, the data synthesis unit 4 superimposes the three-dimensional blood vessel marker generated by the blood vessel marker generation unit 36 on the three-dimensional image data generated by the image data generation unit 24, and Furthermore, display data is generated by adding subject information or the like as necessary. Then, the display unit 5 performs a predetermined conversion process on the display data to generate a video signal and display it on the monitor (step S15 in FIG. 6).

以上述べた本発明の実施例によれば、当該被検体から得られた画像データに基づいて生成した血管マーカを前記画像データの関心血管に重畳して表示することが可能なため、血管の位置や形状を容易に把握することができる。   According to the embodiment of the present invention described above, since the blood vessel marker generated based on the image data obtained from the subject can be displayed superimposed on the blood vessel of interest in the image data, the position of the blood vessel And shape can be easily grasped.

又、超音波造影剤の流出等によって関心血管に対する血管情報のリアルタイム収集が一時的に困難となった場合においても、予め収集された前記関心血管の血管情報を用いることにより血管マーカを安定して表示することが可能となる。   In addition, even when real-time collection of blood vessel information on a blood vessel of interest is temporarily difficult due to the outflow of an ultrasound contrast agent, the blood vessel marker can be stabilized by using the blood vessel information of the blood vessel of interest collected in advance. It is possible to display.

更に、予め収集された関心血管の血管情報を用いて生成した血管マーカをリアルタイム収集された画像データに重畳して表示する際、超音波造影剤の存在等に依存せずに常に安定して検出される関心組織領域のランドマーク位置情報を前記血管情報と共に収集し、保存された血管情報に付加されているランドマーク位置情報と実観測時刻において検出されたランドマーク位置情報に基づいて位置補正された血管情報を用い血管マーカの生成が行なわれるため、血管マーカと画像データとの正確な重畳表示が可能となる。   Furthermore, when displaying blood vessel markers generated using pre-collected vascular information of the blood vessel of interest in a superimposed manner on image data collected in real time, it is always detected stably without depending on the presence of an ultrasound contrast agent. Is collected together with the blood vessel information, and the position is corrected based on the landmark position information added to the stored blood vessel information and the landmark position information detected at the actual observation time. Since the blood vessel marker is generated using the blood vessel information, the blood vessel marker and the image data can be accurately superimposed and displayed.

又、予め収集された関心血管の血管情報を用いて生成した血管マーカをリアルタイム収集された画像データに重畳して表示する際、被検体の心拍時相を前記血管情報と共に収集し、実観測時刻の心拍時相に対応した心拍時相情報が付加されている血管情報に基づいて血管マーカの生成が行なわれるため、拍動する血管に対しても血管マーカを正確に重畳することができる。   In addition, when displaying a blood vessel marker generated using the blood vessel information of the blood vessel of interest collected in advance on the image data collected in real time, the heartbeat time phase of the subject is collected together with the blood vessel information, and the actual observation time Since the blood vessel marker is generated based on the blood vessel information to which the heartbeat time phase information corresponding to the heartbeat time phase is added, the blood vessel marker can be accurately superimposed on the beating blood vessel.

更に、保存された血管情報に基づく血管マーカの生成を行なうか否かの判定は血管情報の検出精度に基づいて自動的に行なうことができる。   Furthermore, it is possible to automatically determine whether or not to generate a blood vessel marker based on the stored blood vessel information based on the detection accuracy of the blood vessel information.

以上の理由により、関心血管あるいはその近傍組織に対して精度の高い診断あるいは治療を効率よく行なうことができ、治療/診断に対する安全性が向上するのみならず被検体や操作者の負担を軽減することができる。   For the above reasons, it is possible to efficiently perform highly accurate diagnosis or treatment on the blood vessel of interest or its nearby tissue, and not only improve the safety for treatment / diagnosis, but also reduce the burden on the subject and the operator. be able to.

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、既に述べたように上述の実施例では、当該関心血管領域において収集された3次元画像データに3次元血管マーカを重畳表示する場合について述べたが、3次元画像データに2次元血管マーカを重畳表示してもよく、2次元画像データに2次元あるいは3次元の血管マーカを重畳表示してもよい。又、超音波造影剤が投与されていない関心血管領域の2次元画像データあるいは3次元画像データに対し2次元あるいは3次元の血管マーカを重畳表示してもよい。   As mentioned above, although the Example of this invention has been described, this invention is not limited to the above-mentioned Example, It can change and implement. For example, as described above, in the above-described embodiment, the case where a three-dimensional blood vessel marker is superimposed and displayed on the three-dimensional image data collected in the blood vessel region of interest has been described. However, a two-dimensional blood vessel marker is added to the three-dimensional image data. The display may be superimposed and a two-dimensional or three-dimensional blood vessel marker may be superimposed and displayed on the two-dimensional image data. Further, a two-dimensional or three-dimensional blood vessel marker may be superimposed and displayed on the two-dimensional image data or the three-dimensional image data of the blood vessel region of interest to which no ultrasound contrast agent is administered.

又、合成されたBモード画像データ及びドプラモード画像データに対し血管マーカを重畳する場合について述べたが、Bモードあるいはドプラモードの何れか一方の画像データに血管マーカを重畳してもよく、TDIモード等の他のモードの画像データに血管マーカを重畳しても構わない。   Further, the case where the blood vessel marker is superimposed on the synthesized B-mode image data and Doppler mode image data has been described. However, the blood vessel marker may be superimposed on either the B-mode image data or the Doppler mode image data. A blood vessel marker may be superimposed on image data of another mode such as a mode.

更に、関心血管領域の画像データに血管マーカを重畳表示する場合について示したが、画像データと血管マーカを並列表示しても構わない。   Furthermore, although the case where the blood vessel marker is superimposed and displayed on the image data of the blood vessel region of interest has been shown, the image data and the blood vessel marker may be displayed in parallel.

又、心電波形に基づいて心拍時相を計測する場合について述べたが、心電波形の替わりに心音波形や脳波形等の他の生体信号に基づいて心拍時相を計測してもよい。   Moreover, although the case where the heartbeat time phase is measured based on the electrocardiogram waveform has been described, the heartbeat time phase may be measured based on other biological signals such as a heart waveform and a brain waveform instead of the electrocardiogram waveform.

一方、上述の実施例では、血管情報と共に保存されたランドマーク位置情報と実観測時刻にて検出されたランドマーク位置情報との比較結果に基づいて位置補正された血管情報を用いて血管マーカを生成し、更に、上述の2つのランドマーク位置情報に著しい差異がある場合には血管マーカの生成を停止する場合について述べたが、この方法に限定されるものではなく、例えば、超音波プローブ11の位置や角度、更には、走査断面方向等を計測するプローブ位置検出部を備え、このプローブ位置検出部によって検出されたプローブ位置情報に基づいて血管マーカの生成を行なってもよい。   On the other hand, in the above-described embodiment, the blood vessel marker is detected using the blood vessel information whose position is corrected based on the comparison result between the landmark position information stored together with the blood vessel information and the landmark position information detected at the actual observation time. Although the generation of the blood vessel marker is stopped when there is a significant difference between the two landmark position information described above, the present invention is not limited to this method. For example, the ultrasonic probe 11 There may be provided a probe position detector that measures the position and angle of the probe, and further the scanning section direction and the like, and the blood vessel marker may be generated based on the probe position information detected by the probe position detector.

具体的には、被検体の近傍に配置された磁気発信器と超音波プローブ11に装着された磁気センサを有するプローブ位置検出部を新たに備え、前記磁気センサが検出した磁気信号に基づいて計測された超音波プローブ11のプローブ位置情報を画像データに付加して保存する。そして、血管情報と共に保存されたプローブ位置情報と実観測時刻にて検出されたプローブ位置情報との比較結果に基づいて血管情報の位置補正を行ない、補正された血管情報を用いて血管マーカを生成する。又、上述の2つのプローブ位置情報に著しい差異がある場合には血管マーカの生成あるいはデータ合成部4への供給を停止する。   Specifically, a probe position detector having a magnetic transmitter disposed in the vicinity of the subject and a magnetic sensor attached to the ultrasonic probe 11 is newly provided, and measurement is performed based on a magnetic signal detected by the magnetic sensor. The probe position information of the ultrasonic probe 11 is added to the image data and stored. Then, the blood vessel information is corrected based on the comparison result between the probe position information stored together with the blood vessel information and the probe position information detected at the actual observation time, and a blood vessel marker is generated using the corrected blood vessel information. To do. If there is a significant difference between the two probe position information, the generation of the blood vessel marker or the supply to the data synthesis unit 4 is stopped.

本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 同実施例の超音波診断装置が備えた信号検出部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the signal detection part with which the ultrasonic diagnosing device of the Example was equipped. 同実施例の超音波診断装置が備えた画像データ生成部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image data generation part with which the ultrasonic diagnosing device of the Example was equipped. 同実施例における血管情報の位置補正を模式的に示す図。The figure which shows typically the position correction of the blood vessel information in the Example. 同実施例における血管マーカの表示例を示す図。The figure which shows the example of a display of the blood-vessel marker in the Example. 同実施例における血管マーカの表示手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the display procedure of the blood vessel marker in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1…信号検出部
11…超音波プローブ
12…送信部
13…受信部
2…データ生成部
21…Bモードデータ生成部
22…ドプラ信号検出部
23…ドプラモードデータ生成部
24…画像データ生成部
3…マーカ生成部
31…関心領域設定部
32…血管情報検出部
33…ランドマーク位置検出部
34…血管情報記憶部
35…検出可否判定部
36…血管マーカ生成部
4…データ合成部
5…表示部
6…心拍時相計測部
7…入力部
8…システム制御部
100…超音波診断装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Signal detection part 11 ... Ultrasonic probe 12 ... Transmission part 13 ... Reception part 2 ... Data generation part 21 ... B mode data generation part 22 ... Doppler signal detection part 23 ... Doppler mode data generation part 24 ... Image data generation part 3 ... Marker generator 31 ... Region of interest setting part 32 ... Blood vessel information detection part 33 ... Landmark position detection part 34 ... Blood vessel information storage part 35 ... Detectability determination part 36 ... Blood vessel marker generation part 4 ... Data composition part 5 ... Display part 6 ... heart rate time phase measurement unit 7 ... input unit 8 ... system control unit 100 ... ultrasonic diagnostic apparatus

Claims (12)

被検体に対して超音波を送受信する超音波振動素子を有した超音波プローブと、
前記超音波振動素子を駆動し前記被検体に対して超音波を送信する送信手段と、
前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、
超音波送受信の方向を制御して前記被検体の所定領域を走査する走査制御手段と、
前記超音波送受信によって得られた受信信号に基づいて時系列的な画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データの関心血管における血管情報を検出する血管情報検出手段と、
検出された前記血管情報を保存する血管情報記憶手段と、
前記血管情報に基づいて前記関心血管に対する血管マーカを生成する血管マーカ生成手段と、
前記血管マーカを前記画像データに対応させて表示する表示手段を備え、
前記血管情報検出手段による前記血管情報の検出ができない場合、前記血管マーカ生成手段は、前記血管情報記憶手段に予め保存されている血管情報を用いて前記血管マーカを生成することを特徴とする超音波診断装置。
An ultrasonic probe having an ultrasonic vibration element for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject;
Transmitting means for driving the ultrasonic vibration element and transmitting ultrasonic waves to the subject;
Receiving means for receiving a reflected signal from the subject obtained by transmitting the ultrasonic wave;
Scanning control means for controlling a direction of ultrasonic transmission / reception to scan a predetermined region of the subject;
Image data generating means for generating time-series image data based on a received signal obtained by the ultrasonic transmission / reception;
Blood vessel information detecting means for detecting blood vessel information in a blood vessel of interest in the image data;
Blood vessel information storage means for storing the detected blood vessel information;
A blood vessel marker generating means for generating a blood vessel marker for the blood vessel of interest based on the blood vessel information;
Display means for displaying the blood vessel marker in correspondence with the image data;
When the blood vessel information cannot be detected by the blood vessel information detection unit, the blood vessel marker generation unit generates the blood vessel marker using blood vessel information stored in advance in the blood vessel information storage unit. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記血管情報検出手段による前記血管情報の検出可否を判定する検出可否判定手段を備え、前記血管マーカ生成手段は、前記検出可否判定手段の判定結果に基づき前記血管情報検出手段が略リアルタイムで検出した前記血管情報あるいは前記血管情報記憶手段に保存されている前記血管情報の何れかを選択して前記血管マーカを生成することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   Detecting availability determination means for determining whether the blood vessel information can be detected by the blood vessel information detection means, wherein the blood vessel marker generation means is detected by the blood vessel information detection means in substantially real time based on a determination result of the detection availability determination means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the blood vessel marker is generated by selecting either the blood vessel information or the blood vessel information stored in the blood vessel information storage unit. 前記検出可否判定手段は、前記血管情報検出手段が検出した前記血管情報の再現性あるいは安定性に基づいて検出可否の判定を行なうことを特徴とする請求項2記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the detection possibility determination unit performs detection determination based on reproducibility or stability of the blood vessel information detected by the blood vessel information detection unit. 関心領域設定手段を備え、前記血管情報検出手段は、前記画像データに対し前記関心領域設定手段が設定した関心血管領域における前記血管情報を検出することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   2. The ultrasonic diagnosis according to claim 1, further comprising: a region of interest setting unit, wherein the blood vessel information detecting unit detects the blood vessel information in the region of interest of the blood vessel set by the region of interest setting unit with respect to the image data. apparatus. 前記血管情報検出手段は、前記関心血管における血管壁あるいは血管中心軸の少なくとも何れかの位置情報を前記血管情報として検出することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the blood vessel information detecting unit detects position information of at least one of a blood vessel wall and a blood vessel central axis in the blood vessel of interest as the blood vessel information. データ合成手段を備え、前記データ合成手段は、前記画像データ生成手段が生成した前記画像データに前記血管マーカを重畳あるいは並列配置して表示データを生成し、前記表示手段において表示することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   Data synthesizing means, wherein the data synthesizing means generates display data by superimposing or arranging the blood vessel markers on the image data generated by the image data generating means, and displays the display data on the display means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1. 関心領域設定手段とランドマーク位置検出手段を備え、前記血管情報記憶手段は、前記関心領域設定手段が設定した関心組織領域におけるランドマークの位置情報を前記血管情報に付加して保存し、前記血管マーカ生成手段は、前記ランドマーク位置検出手段が略リアルタイムで検出した前記ランドマークの位置情報と前記血管情報記憶手段に保存された前記血管情報に付加されている前記ランドマークの位置情報の比較結果に基づいて前記血管情報を位置補正し前記血管マーカを生成することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   A region-of-interest setting unit and a landmark position detection unit; and the blood vessel information storage unit adds the location information of the landmark in the tissue region of interest set by the region-of-interest setting unit to the blood vessel information and stores the information. The marker generation unit compares the landmark position information detected by the landmark position detection unit in substantially real time with the landmark position information added to the blood vessel information stored in the blood vessel information storage unit. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the blood vessel information is generated by correcting the position of the blood vessel information based on the information. 前記血管マーカ生成手段は、前記ランドマーク位置検出手段が略リアルタイムで検出した前記ランドマークの位置情報と前記血管情報記憶手段に保存された前記血管情報に付加されている前記ランドマークの位置情報との間に著しい差異がある場合には、前記血管マーカの生成を停止することを特徴とする請求項7記載の超音波診断装置。   The blood vessel marker generation means includes the landmark position information detected by the landmark position detection means in substantially real time, and the landmark position information added to the blood vessel information stored in the blood vessel information storage means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein generation of the blood vessel marker is stopped when there is a significant difference between the two. 前記被検体の心拍時相を計測する心拍時相計測手段を備え、前記血管情報記憶手段は、前記心拍時相計測手段が計測した心拍時相の情報を前記血管情報に付加して保存し、前記血管マーカ生成手段は、前記心拍時相計測手段が略リアルタイムで検出した前記被検体の心拍時相に対応する心拍時相情報が付加されている前記血管情報を前記血管情報記憶手段から読み出して前記血管マーカを生成することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   Comprising a heartbeat time phase measuring means for measuring a heartbeat time phase of the subject, and the blood vessel information storage means adds and stores information on the heartbeat time phase measured by the heartbeat time phase measurement means to the blood vessel information, The blood vessel marker generation means reads out the blood vessel information to which the heartbeat time phase information corresponding to the heartbeat time phase of the subject detected by the heartbeat time phase measurement means in substantially real time is added from the blood vessel information storage means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the blood vessel marker is generated. プローブ位置検出手段を備え、前記血管情報記憶手段は、前記プローブ位置検出手段が検出した前記超音波プローブの位置情報を前記血管情報に付加して保存し、前記血管マーカ生成手段は、前記プローブ位置検出手段が略リアルタイムで検出した前記超音波プローブの位置情報と前記血管情報記憶手段に保存された前記血管情報に付加されている超音波プローブの位置情報との比較結果に基づいて前記血管情報を位置補正し前記血管マーカを生成することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。   Probe position detection means, wherein the blood vessel information storage means appends and stores the position information of the ultrasonic probe detected by the probe position detection means to the blood vessel information, and the blood vessel marker generation means includes the probe position Based on a comparison result between the position information of the ultrasonic probe detected by the detection means in substantially real time and the position information of the ultrasonic probe added to the blood vessel information stored in the blood vessel information storage means, the blood vessel information is obtained. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the blood vessel marker is generated by correcting the position. 前記血管マーカ生成手段は、前記プローブ位置検出手段が略リアルタイムで検出する前記超音波プローブ位置情報と前記血管情報記憶手段に保存された前記血管情報に付加されている前記超音波プローブの位置情報との間に著しい差異がある場合には、前記血管マーカの生成を停止することを特徴とする請求項10記載の超音波診断装置。   The blood vessel marker generation means includes the ultrasonic probe position information detected by the probe position detection means in substantially real time, and the position information of the ultrasonic probe added to the blood vessel information stored in the blood vessel information storage means. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 10, wherein generation of the blood vessel marker is stopped when there is a significant difference between the two. 画像データ生成手段が、被検体に対する超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいて画像データを生成するステップと、
血管情報検出手段が、前記画像データの関心血管における血管情報を検出して血管情報記憶手段に保存するステップと、
検出可否判定手段が、前記血管情報検出手段による血管情報の検出可否を判定するステップと、
血管マーカ生成手段が、前記検出可否の判定結果に基づき前記血管情報検出手段が検出した前記血管情報あるいは血管情報記憶手段に予め保存されている血管情報の何れかを選択して前記関心血管に対する血管マーカを生成するステップと、
表示手段が、前記血管マーカを前記画像データに対応させて表示するステップを
有することを特徴とする血管マーカ表示方法。
An image data generating means for generating image data based on a received signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject;
A step of detecting blood vessel information in the blood vessel of interest in the image data and storing the blood vessel information in the blood vessel information storage means;
A step for determining whether the blood vessel information is detected by the blood vessel information detecting unit;
A blood vessel marker generation unit selects either the blood vessel information detected by the blood vessel information detection unit based on the determination result of the detection possibility or the blood vessel information stored in advance in the blood vessel information storage unit, and the blood vessel for the blood vessel of interest Generating a marker;
A blood vessel marker display method, comprising: a step of displaying the blood vessel marker in correspondence with the image data.
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