JP2008100061A

JP2008100061A - 超音波映像を形成する超音波システム及び方法

Info

Publication number: JP2008100061A
Application number: JP2007262590A
Authority: JP
Inventors: Jeong-Su Kim; 正壽金
Original assignee: Medison Co Ltd
Current assignee: Samsung Medison Co Ltd
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2008-05-01
Also published as: US20080091107A1; EP1914566A2; KR20080034677A; EP1914566A3; KR100951595B1

Abstract

【課題】特定ピクセルに該当する血流映像情報を提供する超音波システム及び方法を提供する。
【解決手段】対象体に超音波信号を送信し、対象体から反射される超音波信号を受信して対象体の映像信号を獲得し、獲得された映像信号に基づいてＢ−モード映像を形成してディスプレイし、ユーザからＢ−モード映像に設定されるカラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報の入力を受け、入力されたカラーボックス設定情報に基づいてカラーボックスのドップラー信号を獲得し、獲得されたドップラー信号に基づいてカラーマップを含むカラーフロー映像を形成してディスプレイし、ユーザからカラーフロー映像に設定される関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域設定情報の入力を受け、入力された関心領域設定情報に基づいて関心領域に該当する血流映像情報を形成してディスプレイする超音波システム及び方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は超音波分野に関し、特に超音波映像を形成する超音波システム及び方法に関する。

超音波システムは多様に応用されている重要な診断システムの１つである。特に、超音波システムは対象体に無侵襲及び非破壊特性を有しているため、医療分野において広く用いられている。近年の高性能超音波システムは、対象体内部の２次元または３次元映像を生成するのに用いられる。

一般に、超音波システムのプローブは、広帯域の超音波信号を送信及び受信するためのトランスデューサを備える。トランスデューサが電気的に刺激されると、超音波信号が生成されて対象体に伝達される。対象体から反射されてトランスデューサに伝達される超音波エコー信号は電気的に変換される。変換された電気的信号を増幅及び信号処理して超音波映像データが生成される。

一方、超音波システムは動いている対象体と散乱体の速度を表示するカラーフロー映像を提供するために、ドップラー効果を用いる。図１は、Ｂ−モード(Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ−ｍｏｄe）映像とカラーフロー映像とを同時にディスプレイした例を示す例示図である。ユーザが入力部(例えば、トラックボール、マウス、キーボードなど)を用いてＢ−モード映像１１にカラーボックス１２を設定すると、超音波システムはカラーボックス１２に該当するドップラーデータに基づいてカラーフロー映像１３とカラーマップ１４を形成してディスプレイする。カラーフロー映像１３は、トランスデューサ側に近づく血流の動きを示すために赤色の色調が用いられ、トランスデューサから離れる血流の動きを示すために青色の色調が用いられる。カラーマップ１４は、血流の速度を表示するものであり、零点を基準として上段を赤色で、そして下段を青色で表示し、零点に近接するほど暗い赤色または青色で表示し、零点から遠くなるほど白色が多く追加された明るい赤色または青色で表示する。このような色の変化は、血流の速度変化を表現するためのものであり、明るい色であるほど血流が速い速度を有することを意味する。

しかしながら、従来の超音波システムはカラーフロー映像で特定ピクセルのカラーに該当する血流映像情報、特に血流速度情報を提供しないため、ユーザは特定ピクセルのカラーから血流速度を正確に判別できないという問題がある。

本発明は、上記問題を解決するためのものであって、その目的は、カラーマップに対応する速度テーブルを形成し、形成されたカラーマップ−速度マッピングテーブルに基づいてカラーフロー映像の特定ピクセルに該当する血流映像情報を提供する超音波システム及び方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の超音波システムは、対象体の超音波映像信号を獲得し、前記対象体でユーザにより設定されたカラーボックスのドップラー信号を獲得する信号獲得部と、ユーザからカラーボックス設定情報及び関心領域設定情報の入力を受ける入力部と、前記超音波映像信号及び前記ドップラー信号に基づいてＢ−モード映像信号及びカラーフロー映像信号を形成し、前記設定された関心領域に該当する血流映像情報を形成するプロセッサと、前記Ｂ−モード映像信号及び前記カラーフロー映像信号に基づいてＢ−モード映像及びカラーフロー映像をディスプレイし、前記形成された血流映像情報をディスプレイする出力部とを備える。

また、本発明の超音波映像形成方法は、ａ）対象体に超音波信号を送信し、前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の超音波映像信号を獲得する段階と、ｂ）前記超音波映像信号に基づいてＢ−モード映像を形成する段階と、ｃ）前記形成されたＢ−モード映像をディスプレイする段階と、ｄ）ユーザからＢ−モード映像に設定されるカラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報の入力を受ける段階と、ｅ）前記カラーボックス設定情報に基づいて前記カラーボックスのドップラー信号を獲得する段階と、ｆ）前記ドップラー信号に基づいてカラーマップを含むカラーフロー映像を形成する段階と、ｇ）前記形成されたカラーフロー映像をディスプレイする段階と、ｈ）ユーザから前記カラーフロー映像に設定される関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域設定情報の入力を受ける段階と、ｉ）前記関心領域設定情報に基づいて前記関心領域に該当する血流映像情報を形成する段階と、ｊ）前記形成された血流映像情報をディスプレイする段階とを備える。

本発明によれば、関心領域に該当する少なくとも１つのピクセルの血流映像情報を提供でき、ユーザは血流映像情報に基づいて血流速度を正確に判別できるという効果を奏する。

本発明の好ましい実施形態による超音波システムは、信号獲得部、入力部、プロセッサ及び出力部を備える。前記信号獲得部は、対象体に超音波信号を送信し、前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の映像信号を獲得し、前記対象体でユーザにより設定されたカラーボックスのドップラー信号を獲得する。前記入力部は、ユーザから前記カラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報と、カラーフロー映像に設定される関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域設定情報の入力を受ける。前記プロセッサは、前記映像信号及び前記ドップラー信号に基づいてＢ−モード映像信号及びカラーフロー映像信号を形成し、前記関心領域に該当する血流映像情報を形成する。前記出力部は、前記Ｂ−モード映像信号及び前記カラーフロー映像信号に基づいてＢ−モード映像及びカラーフロー映像をディスプレイし、前記形成された血流映像情報をディスプレイする。

以下、図２〜図４を参照して本発明の実施形態を説明する。

図２に示すように、本発明による超音波システム１００は、信号獲得部１１０、格納部１２０、入力部１３０、プロセッサ１４０及び出力部１５０を備える。

信号獲得部１１０は、超音波映像を形成するために対象体に超音波信号を送信し、対象体から反射される超音波信号を受信して対象体のＢ−モード映像を形成するための映像信号を獲得し、入力部１３０からユーザがＢ−モード映像に設定したカラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報の入力を受け、設定したカラーボックスのドップラー信号を獲得する。信号獲得部１１０は、多数のトランスデューサを介して対象体に超音波信号を送信し、対象体から反射される超音波信号を受信するプローブ(図示せず)、トランスデューサを介した超音波信号の送受信を制御する制御部(図示せず)を備える。即ち、制御部は対象体の映像信号を獲得するための超音波信号の送受信と、カラーボックスのドップラー信号を獲得するための超音波信号の送受信を制御する。

格納部１２０は、信号獲得部１１０から出力される対象体の映像信号及びカラーボックスのドップラー信号と、最高及び最低速度情報を含む予め設定されたスケール情報を格納する。

入力部１３０は、ユーザからカラーボックス設定情報と、カラーフロー映像の特定部分に対する血流映像情報を示すための関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域設定情報の入力を受ける。即ち、入力部１３０は、出力部１５０にディスプレイされるＢ−モード映像にユーザからカラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報の入力を受け、出力部１５０にディスプレイされるカラーフロー映像にユーザから関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域の設定情報の入力を受ける。ここで、関心領域は、点、線、断面などからなってもよい。一方、入力部１３０は、ユーザから格納部１２０に格納された多数の映像信号及びドップラー信号から少なくとも１つの映像信号及びドップラー信号を選択する選択情報の入力を受けることもできる。

プロセッサ１４０は、信号獲得部１１０または格納部１２０から入力される対象体の映像信号に基づいてＢ−モード映像信号を形成し、信号獲得部１１０または格納部１２０から入力されるドップラー信号及び入力部１３０から入力されるカラーボックス設定情報に基づいてカラーフロー映像信号を形成する。プロセッサ１４０は、予め設定されたスケール情報に基づいてカラーフロー映像のカラーマップに対応する速度のテーブル(以下、「カラーマップ−速度マッピングテーブル」という)を形成する。本発明の一実施形態によって、プロセッサ１４０は、図３に示すように予め設定されたスケール情報の最高及び最低速度に基づいてカラーマップの多数のカラーインデックスＣ_０〜Ｃ_２５５のそれぞれに該当する速度Ｖ_０〜Ｖ_２５５を算出し、算出された速度Ｖ_０〜Ｖ_２５５に基づいてカラーマップ−速度マッピングテーブルを形成する。ここで、速度Ｖ_０は最低速度であり、速度Ｖ_２５５は最高速度である。一方、プロセッサ１４０は、形成されたカラーマップ−速度マッピングテーブルを格納部１２０に一時的に格納することもできる。プロセッサ１４０は、入力部１３０を介してカラーフロー映像に関心領域が設定されると、設定された関心領域に該当するピクセルの血流映像情報を形成する。より詳細には、プロセッサ１４０はカラーフロー映像に設定された関心領域に該当する少なくとも１つのピクセルを選択し、選択されたピクセルのカラーを検出し、カラーマップ−速度マッピングテーブルを照合して検出されたカラーに該当するカラーインデックス及びこれに対する速度を検出し、検出された速度を含む血流映像情報を形成する。このとき、血流映像情報は数値またはグラフとして出力部１５０にディスプレイできる。

出力部１５０は、プロセッサ１４０からＢ−モード映像信号の入力を受けてＢ−モード映像をディスプレイし、カラーフロー映像信号の入力を受けてカラーフロー映像をディスプレイする。また、出力部１５０はプロセッサ１４０で形成された血流映像情報をディスプレイする。

以下、図４を参照して本発明の実施形態による超音波映像形成方法（手順）を説明する。

図４に示すように、信号獲得部１１０または格納部１２０から対象体の映像信号が入力されると、プロセッサ１４０は対象体の映像信号に基づいてＢ−モード映像信号を形成し（Ｓ１０２)、出力部１５０はプロセッサ１４０からＢ−モード映像信号の入力を受けてＢ−モード映像をディスプレイする（Ｓ１０４)。

プロセッサ１４０は、入力部１３０を介してカラーボックス設定情報が入力されると（Ｓ１０６)、入力されたカラーボックス設定情報に基づいてカラーボックスを形成し（Ｓ１０８)、形成されたカラーボックスに該当するドップラー信号を獲得してカラーフロー映像信号を形成して（Ｓ１１０)、最高及び最低速度を含む予め設定されたスケール情報に基づいてカラーマップ−速度マッピングテーブルを形成する（Ｓ１１２)。出力部１５０は、プロセッサ１４０からカラーフロー映像信号の入力を受けてカラーフロー映像をディスプレイする（Ｓ１１４)。

プロセッサ１４０は、ユーザから入力部１３０を介して関心領域設定情報が入力されるか判断する（Ｓ１１６)。段階Ｓ１１６で関心領域設定情報が入力されていないと判断されると、プロセッサ１４０は関心領域設定情報が入力されるまで待機する。一方、段階Ｓ１１６で関心領域設定情報が入力されたと判断されると、プロセッサ１４０は入力された関心領域設定情報に基づいて関心領域を形成し（Ｓ１１８)、関心領域に該当する少なくとも１つのピクセルを選択し（Ｓ１２０)、選択されたピクセルのカラーを検出する（Ｓ１２２)。プロセッサ１４０は、カラーマップ−速度マッピングテーブルを照合して検出されたカラーに該当するカラーインデックス及びこれに対する速度を検出し（Ｓ１２４)、検出された速度を含む血流映像情報を形成する（Ｓ１２６)。出力部１５０は、プロセッサ１４０から血流映像情報の入力を受けて血流映像情報をディスプレイする（Ｓ１２８)。

続いて、プロセッサ１４０は、本実施形態による超音波映像形成プロセスが終了したかを判断して（Ｓ１３０)、超音波映像形成プロセスが終了していないと判断されると、段階Ｓ１０２に戻る一方、超音波映像形成プロセスが終了したと判断されると、超音波システム１００で実行されている超音波映像形成プロセスを終了させる。

本発明の好適な実施の形態について説明し、例示したが、本発明の特許請求の範囲の思想及び範疇を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得ることが分かるであろう。

Ｂ−モード映像とカラーマップを含むカラーフロー映像が同時にディスプレイされる形態を説明する説明図である。本発明の実施形態による超音波システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるカラーマップ−速度マッピングテーブルの例を示す例示図である。本発明の実施形態による超音波映像形成方法（手順）を示すフローチャートである。

符号の説明

１００：超音波システム
１１０：信号獲得部
１２０：格納部
１３０：入力部
１４０：プロセッサ
１５０：出力部

Claims

カラーフロー映像を提供する超音波システムであって、
対象体の超音波映像信号を獲得し、前記対象体でユーザにより設定されたカラーボックスのドップラー信号を獲得する信号獲得部と、
ユーザからカラーボックス設定情報及び関心領域設定情報の入力を受ける入力部と、
前記超音波映像信号及び前記ドップラー信号に基づいてＢ−モード映像信号及びカラーフロー映像信号を形成し、前記設定された関心領域に該当する血流映像情報を形成するプロセッサと、
前記Ｂ−モード映像信号及び前記カラーフロー映像信号に基づいてＢ−モード映像及びカラーフロー映像をディスプレイし、前記形成された血流映像情報をディスプレイする出力部と
を備える超音波システム。
前記血流映像情報は血流速度情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の超音波システム。
前記プロセッサは、
前記超音波映像信号及び前記ドップラー信号に基づいて前記Ｂ−モード映像信号及び前記カラーフロー映像信号を形成する映像信号形成部と、
前記カラーフロー映像のカラーマップに基づいて多数のカラーインデックスを設定し、前記多数のカラーインデックスのそれぞれに対応する速度を設定し、前記多数のカラーインデックス及び前記速度に基づいてカラーマップ−速度マッピングテーブルを形成するカラーマップ−速度マッピングテーブル形成部と、
前記関心領域に該当する少なくとも１つのピクセルを選択し、前記選択されたピクセルのカラーを検出し、前記検出されたカラーに該当する速度を前記カラーマップ−速度マッピングテーブルから検索して前記血流映像情報を形成する血流映像情報形成部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の超音波システム。
前記カラーマップ−速度マッピングテーブル形成部は、最高及び最低速度を含む予め設定されたスケール情報に基づいて、前記多数のカラーインデックスのそれぞれに対応する速度を算出することを特徴とする請求項３に記載の超音波システム。
ａ）対象体に超音波信号を送信し、前記対象体から反射される超音波信号を受信して前記対象体の超音波映像信号を獲得する段階と、
ｂ）前記超音波映像信号に基づいてＢ−モード映像を形成する段階と、
ｃ）前記形成されたＢ−モード映像をディスプレイする段階と、
ｄ）ユーザからＢ−モード映像に設定されるカラーボックスの位置及び大きさ情報を含むカラーボックス設定情報の入力を受ける段階と、
ｅ）前記カラーボックス設定情報に基づいて前記カラーボックスのドップラー信号を獲得する段階と、
ｆ）前記ドップラー信号に基づいてカラーマップを含むカラーフロー映像を形成する段階と、
ｇ）前記形成されたカラーフロー映像をディスプレイする段階と、
ｈ）ユーザから前記カラーフロー映像に設定される関心領域の位置及び大きさ情報を含む関心領域設定情報の入力を受ける段階と、
ｉ）前記関心領域設定情報に基づいて前記関心領域に該当する血流映像情報を形成する段階と、
ｊ）前記形成された血流映像情報をディスプレイする段階と
を備える超音波映像形成方法。
前記血流映像情報は血流の速度情報を含むことを特徴とする請求項５に記載の超音波映像形成方法。
前記段階ｉ）は、
ｉ１)前記カラーフロー映像のカラーマップに基づいて多数のカラーインデックスと前記多数のカラーインデックスのそれぞれに該当する速度を含むカラーマップ−速度マッピングテーブルを形成する段階と、
ｉ２)前記カラーマップ−速度マッピングテーブルに基づいて前記関心領域に該当する血流映像情報を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項６に記載の超音波映像形成方法。
前記段階ｉ１）は、
ｉ１１)前記カラーフロー映像のカラーマップに基づいて多数のカラーインデックスを設定する段階と、
ｉ１２)最高及び最低速度を含む予め設定されたスケール情報に基づいて前記多数のカラーインデックスに該当する速度を設定する段階と、
ｉ１３)前記多数のカラーインデックス及び前記速度に基づいてカラーマップ−速度マッピングテーブルを形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の超音波映像形成方法。
前記段階ｉ２）は、
ｉ２１)前記関心領域に該当する少なくとも１つのピクセルを選択する段階と、
ｉ２２)前記選択されたピクセルのカラーを検出する段階と、
ｉ２３)前記検出されたカラーに該当する速度を前記カラーマップ−速度マッピングテーブルから検索する段階と、
ｉ２４)前記検索された速度を含む前記血流映像情報を形成する段階と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の超音波映像形成方法。