JP2007313311A

JP2007313311A - 超音波映像をディスプレイする装置及び方法

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Publication number: JP2007313311A
Application number: JP2007131446A
Authority: JP
Inventors: Cheol An Kim; チョルアンキム; Seong Chul Shin; ソンチョルシン
Original assignee: Medison Co Ltd
Current assignee: Samsung Medison Co Ltd
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2007-12-06
Also published as: KR100947826B1; EP1859741A2; US20070287916A1; KR20070112976A; EP1859741A3

Abstract

【課題】高価な３次元プローブを用いず、ユーザが見たい部分の３次元超音波映像を容易にディスプレイすることができる方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明による超音波映像ディスプレイ方法は、ａ）対象体の所定領域から順次入力された超音波エコー信号に基づいて多数の２次元超音波映像を形成する段階、ｂ）前記多数の２次元超音波映像のうち連続する所定個数の２次元超音波映像を選択する段階、ｃ）選択された２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成する段階、ｄ）前記３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線に沿って前記３次元超音波映像を切断して得た断面のうちの一つの断面を選択する段階、及びｅ）前記選択した断面をレンダリングしてディスプレイする段階を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は超音波診断装置に関し、特に対象体から反射された超音波エコー信号に基づいて獲得した２次元超音波イメージを３次元超音波映像でディスプレイする方法及びそのための装置に関する。

一般に、スタティック３次元イメージは３次元プローブを通じて時間に関係なく３次元ロウデータ（ｒａｗｄａｔａ；ｘ，ｙ，ｚ座標上のデータ）を獲得した後、連続するフレームを合成し、これを３次元レンダリング技法を通じて構成されるイメージである。このようなスタティック３次元イメージは、超音波診断に用いて外科手術のような面倒な手続なしに人体の内部を観察して診断することができるため、最近広く用いられている。

しかし、スタティック３次元イメージは停止したイメージであるので、例えば胎児のように動く対象体をリアルタイムで観察し難いという短所がある。従って、前述したような問題を解決するために、最近はスタティック３次元イメージでない３次元動画像を提供するための方法であって、ライブ３次元イメージング（ｌｉｖｅ３−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｍａｇｉｎｇ）技法が用いられている。ライブ３次元イメージングを通じてある程度の対象体に対する動きを示すことができる。

しかし、心臓のように非常に速い速度で収縮と膨張をする対象体に対しては、現在の３次元超音波プローブで心臓の動きを全てスキャニングするには物理的ハードウェアの制限が伴う。従って、３次元超音波プローブを用いて時間の変化による実質的な心臓の特定部位での動きの変化を超音波映像で示し得ない問題がある。また、３次元超音波プローブの価格が高価な短所がある。

従って、高価な３Ｄプローブを用いず、リアルタイムで３Ｄ超音波映像を具現することができる方法及び装置が必要である。

従って、本発明は前述した問題を解決するためのもので、対象体の所定領域からの超音波エコー信号に基づいて時間の変化に応じて獲得した２次元超音波映像を順次重畳し、重畳した２次元超音波映像に基づいて３次元超音波映像をディスプレイする方法及び装置を提供する。

また、本発明は３次元超音波映像にオブリーク線を設定し、オブリーク線に沿って３次元超音波映像を切断して得た断面の超音波映像をディスプレイすることができる方法を提供することをその目的とする。

前記目的のための本発明による超音波映像ディスプレイ方法は、ａ）対象体の所定領域から順次入力された超音波エコー信号に基づいて多数の２次元超音波映像を形成する段階；ｂ）前記多数の２次元超音波映像のうち連続する所定個数の２次元超音波映像を選択する段階；ｃ）選択された２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成する段階；ｄ）前記３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線に沿って前記３次元超音波映像を切断して得た断面のうちの一つの断面を選択する段階；及びｅ）前記選択した断面をレンダリングしてディスプレイする段階を備える。

本発明によれば、超音波映像のディスプレイ装置は、対象体の所定領域から超音波を送信して超音波エコー信号を受信するためのプローブ；前記超音波エコー信号に基づいて順次多数の２次元超音波映像を形成するための２次元超音波映像形成部；前記多数の２次元超音波映像のうち連続する所定個数の２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成するための３次元超音波映像形成部；前記形成された３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線に沿って前記３次元超音波映像を切断して得た断面のうちの一つの断面を選択するための断面選択部；及び前記断面選択部から選択された断面の超音波映像をレンダリングしてディスプレイするためのディスプレイ部を備える。

本発明によれば、２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成することによって、高価な３次元プローブを用いず、３次元超音波映像を提供することができる。

また、２次元超音波映像獲得時に動きが発生した場合、多数の２次元超音波映像を重畳して形成した３次元超音波映像にオブリーク線を設定し、オブリーク線に沿って３次元超音波映像を切断した断面を超音波映像でディスプレイすることにより、ユーザが見たい部分を容易にディスプレイすることができる。

図１は本発明の実施例による超音波診断装置の構成を示すブロック図である。

図示された通り、本発明による超音波診断装置１００はプローブ１１０、２次元超音波映像形成部１２０、３次元超音波映像形成部１３０、ディスプレイ部１４０及び断面選択部１５０を備える。

プローブ１１０は対象体に超音波信号を送信した後、対象体から超音波エコー信号を受信する。本発明によるプローブ１１０は２次元超音波映像を獲得することができる任意のプローブが用いられる。

２次元超音波映像形成部１２０は、対象体からプローブ１１０を通じて受信した超音波エコー信号に基づいて一連番号を有する多数の２次元超音波映像を形成する。２次元超音波映像形成部１２０で形成された２次元超音波映像はＢモード（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓｍｏｄｅ）、ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）モード及びカラー（Ｃｏｌｏｒ）モードのいずれか一つのモードの２次元超音波映像であり得る。前記一連番号は２次元超音波映像が形成される時間順に設定できる。

３次元超音波映像形成部１３０は、２次元超音波映像形成部１２０で形成された多数の２次元超音波映像に基づいて３次元超音波映像を形成する。本発明による３次元超音波映像形成部１３０は、２次元超音波映像形成部１２０で形成された多数の２次元超音波映像のうち所定個数を選択し、これを重畳して３次元超音波映像を形成する。

本発明に従って、所定個数の２次元超音波映像を個別にレンダリングし、レンダリングした２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成することができる。

３次元超音波映像形成部１３０は、３次元超音波映像で関心ボリューム（ｖｏｌｕｍｅｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）のディスプレイのために３次元超音波映像を構成するボリュームデータに適切に透明処理（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）した３次元超音波映像を提供することができる。

また、３次元超音波映像形成部１３０は、２次元超音波映像形成部１３０で形成された多数の２次元超音波映像で関心領域（ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ，ＲＯＩ）を設定することができる。３次元超音波映像形成部１３０は設定された関心領域内にある映像を抽出し、これを重畳することによって、ユーザが見たい対象体の３次元超音波映像を形成することができる。

３次元超音波映像形成部１３０で形成された３次元超音波映像は、ディスプレイ部１４０を通じて画面上にディスプレイされる。

断面選択部１５０は、ユーザから線設定入力を受けてディスプレイ部１４０でディスプレイされた３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定することができる。ユーザは本発明による超音波診断装置に提供されるコントロールキー（ｃｏｎｔｒｏｌｋｅｙ、図示せず）などを用いて３次元超音波映像に任意の線を設定し、設定された線に沿って３次元超音波映像を切断して断面を選択することができる。望ましくは、３次元超音波映像は設定された線に沿って深さ方向に切断して断面を選択する。このように選択された断面をレンダリングし、レンダリングされた断面映像をディスプレイ部１４０を通じてディスプレイする。３次元超音波映像に形成される線は多数に設定され得、断面に対するレンダリングはアンチ・エイリアシング方法を用いることができる。

以下、本発明による超音波映像のディスプレイ方法について図２〜６を参照してさらに詳細に説明する。

図２は本発明によって超音波映像をディスプレイする方法を示すフローチャートである。

２次元超音波映像形成部１２０は、対象体の所定領域から反射されてプローブ１１０に受信された超音波エコー信号に基づいて、図３に示されるように、一連番号（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ＋ｍ）を有する多数の２次元超音波映像をリアルタイムで形成する（Ｓ２１０）。本発明による多数の２次元超音波映像に割り当てられる一連番号は２次元超音波映像が得られる時間順に定めることができる。

３次元超音波形成部１３０は、２次元超音波映像形成部１２０で形成された多数の２次元超音波映像のうち連続する一連番号を有する所定個数の２次元超音波映像を選択する（Ｓ２２０）。

所定個数の選択された２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成し（Ｓ２３０）、図４に示された通り、前記３次元超音波映像をディスプレイする（Ｓ２４０）。以後、ディスプレイされた３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線の垂直方向、望ましく深さ方向に切断して得た断面のうち任意の断面を選択する（Ｓ２５０）。以後、選択した断面に該当する超音波映像をディスプレイする（Ｓ２６０）。本発明によって切断された断面はアンチ・エイリアシング方法でレザーリングしてディスプレイすることができる。

一方、対象体から２次元超音波映像獲得時にユーザの手振れ、心臓拍動、対象体の動きなどのような超音波映像獲得環境によって、２次元超音波映像に動きが発生することがある。図５は、本発明によって動きが発生した対象体から獲得した多数の２次元超音波映像を重畳して形成した３次元超音波映像を示す概略図である。

図６は、図５に示された３次元超音波映像にオブリーク線（ｏｂｌｉｑｕｅｌｉｎｅ）を設定した例を示す図面である。図６に示された通り、ユーザが見たい部分にオブリーク線を設定してオブリーク線の垂直方向に切断して得た断面のうちの任意の断面を選択することができる。このように選択された断面をレンダリングしてディスプレイすることができる。

本発明が望ましい実施例を通じて説明されて例示されたが、当業者であれば、添付の請求の範囲の思想及び範疇を逸脱せず、様々な変形及び変更がなされ得ることが分かる。

本発明の実施例による超音波映像のディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。本発明によって超音波映像をディスプレイする方法を示すフローチャートである。本発明によって獲得した多数の２次元超音波映像を概略的に示す図である。多数の２次元超音波映像を重畳して形成した３次元超音波映像を示す図である。動きが発生した多数の２次元超音波映像を重畳して形成した３次元超音波映像を示す概略図である。図５に示された３次元超音波映像にオブリーク線を設定した例を示す例示図である。

符号の説明

１１０プローブ、
１２０２次元超音波映像形成部、
１３０３次元映像形成部、
１４０ディスプレイ部、
１５０断面選択部。

Claims

ａ）対象体の所定領域から順次入力された超音波エコー信号に基づいて多数の２次元超音波映像を形成する段階と、
ｂ）前記多数の２次元超音波映像のうち連続する所定個数の２次元超音波映像を選択する段階と、
ｃ）選択された２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成する段階と、
ｄ）前記３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線に沿って前記３次元超音波映像を切断して得た断面のうちの一つの断面を選択する段階と、
ｅ）前記選択した断面をレンダリングしてディスプレイする段階と、
を備える超音波映像のディスプレイ方法。
前記段階ｃ）は、
ｃ１）選択した所定個数の２次元超音波映像それぞれに関心領域を設定する段階と、
ｃ２）前記各関心領域内に該当する２次元超音波映像をそれぞれ抽出する段階と、
ｃ３）前記抽出された多数の２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成する段階と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の超音波映像のディスプレイ方法。
前記段階ｄ）で前記３次元超音波映像の切断は深さ方向に実施されることを特徴とする請求項１記載の超音波映像のディスプレイ方法。
前記段階ｄ）で前記３次元超音波映像に設定される線はオブリーク線（ｏｂｌｉｑｕｅｌｉｎｅ）であることを特徴とする請求項１記載の超音波映像のディスプレイ方法。
前記レンダリングは、アンチエイリアシング（ａｎｔｉ−ａｌｉａｓｉｎｇ）方法を用いることを特徴とする請求項１記載の超音波映像のディスプレイ方法。
超音波映像のディスプレイ装置において、
対象体の所定領域から超音波を送信して超音波エコー信号を受信するためのプローブと、
前記超音波エコー信号に基づいて順次多数の２次元超音波映像を形成するための２次元超音波映像形成部と、
前記多数の２次元超音波映像のうち、連続する所定個数の２次元超音波映像を重畳して３次元超音波映像を形成するための３次元超音波映像形成部と、
前記形成された３次元超音波映像に少なくとも一つの線を設定し、設定された線に沿って前記３次元超音波映像を切断して得た断面のうちの一つの断面を選択するための断面選択部と、
前記断面選択部から選択された断面の超音波映像をレンダリングしてディスプレイするためのディスプレイ部と、
を備える超音波映像のディスプレイ装置。
前記断面設定部で設定される線はオブリーク（ｏｂｌｉｑｕｅ）線であることを特徴とする請求項６記載の超音波映像のディスプレイ装置。
前記断面選択部は、前記３次元超音波映像を前記設定された線に沿って深さ方向に切断することを特徴とする請求項６記載の超音波映像のディスプレイ装置。
前記レンダリングは、アンチエイリアシング方法を用いることを特徴とする請求項６記載の超音波映像のディスプレイ装置。