JP2010051817A - 超音波装置、超音波撮像プログラム及び超音波撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 超音波装置は、被検体Hとの間で超音波を送受する探触子10と、探触子10に送波用駆動信号を供給すると共に、探触子10から出力される受信信号を処理する送受信部12と、送受信部12から出力される受信信号に基づき超音波断層像を構成する超音波像構成部14と、超音波像を表示する画像表示部16とを備え、探触子10の位置データと、予め取得した被検体Hに関するボリュームデータに設定された関心領域の位置データとに基づき、探触子10のスキャン面を被検体Hの関心領域の位置に誘導するガイド情報を生成して画像表示部16に表示させるガイド情報演算部20を有する。
【選択図】 図1
Description
まず、被検体Hに関するボリュームデータは、X線CT装置などの画像撮像装置により予め複数構築されている。それらのボリュームデータのうち治療前の被検体Hに関するボリュームデータは、処理対象データとして操作パネル32で指定される。例えば、画像表示部16にグラフィカルユーザインターフェース(GUI)が表示された後、そのGUIを介して操作パネル32からボリュームデータ選択指令が入力される。ここでのGUIは、ボリュームデータの格納先(例えば、画像撮像装置やデータベースサーバ)を指定する入力欄と、ボリュームデータの名称(例えば、治療前の被検体H)を指定する入力欄などが表示されたメニュ画面である。そして、ボリュームデータ取得処理部18は、治療前の被検体Hに関するボリュームデータを格納先から取得する。
ボリュームデータ取得処理部18は、治療前の被検体Hに関するボリュームデータに対し、基準となる座標原点を設定する。例えば、ボリュームデータ取得処理部18は、ボリュームデータから複数の断層画像を構成し、表示制御部36を介して画像表示部16に断層画像を順番に表示させる。次に、表示中の断層画像上の特徴部位(例えば剣状突起)が基準点として操作パネル32により指定される。そして、ボリュームデータ取得処理部18は、基準点を原点とする三次元直交座標をボリュームデータの座標として割り当てる。なお、ボリュームデータ取得処理部18は、探触子10に関する情報(例えば、セクタ型探触子の走査範囲、コンベックス型探触子の走査範囲)を取り込み、取り込んだ情報に基づいて、断層画像上で基準点を指定可能な範囲を制限してもよい。なお、ボリュームデータに基準点が既に設定されている場合は、本工程を省略してよい。
関心領域指定部34は、治療前の被検体Hに関するボリュームデータに対し、診断又は治療すべき部位(例えば、肝腫瘍)を関心領域(ROI:Region of Interest)として設定する。例えば、関心領域指定部34は、ボリュームデータから複数の断層画像を構成し、表示制御部36を介して画像表示部16に断層画像を順番に表示させる。次に、表示中の断層画像上の肝腫瘍の部位が関心領域として操作パネル32により指定されると、関心領域指定部34は、S101の工程で設定された座標系における関心領域の位置データをガイド情報演算部20に出力する。なお、ここでの関心領域は、1つ又は複数の点でもよいし、ある幅を有する範囲でもよい。またボリュームデータに関心領域が既に設定されている場合は、本工程を省略できる。
探触子10の位置座標は、S101の工程で設定されたボリュームデータの座標に対応付けられる。より具体的には、被検体Hの体表に探触子10を接触させて超音波撮像を実行すると、画像表示部16は超音波断層像を表示する。次に、表示中の超音波断層像上の特徴部位(例えば剣状突起)が基準点として操作パネル32により指定されると、磁気位置センサ22は、基準点を原点とする三次元直交座標を探触子10の位置座標として割り当てる。要するに、探触子10の座標の原点とボリュームデータの座標の原点とを合わせることによって、探触子10のスキャン面座標は、ボリュームデータの座標に対応付けられる。なお、超音波断層像に剣状突起が描画された際の探触子10の位置を基準点として取り込んでもよい。その場合、剣状突起が最大の大きさで超音波断層像に描画された際の位置を基準点とするのが望ましい。探触子10の基準点を取り込むタイミングなどは、操作パネル32に対する入力指令で決められる。
治療中又は治療後の被検体Hに対して探触子10を接触させながら超音波走査するに際し、磁気位置センサ22は、探触子10の位置データを設定時間間隔で取得する。ここでの設定時間間隔は、必要に応じて変更できるが、リアルタイムに位置データを取得するのが望ましい。そして、磁気位置センサ22は、位置情報演算保持部26を介して位置情報取得部28に探触子10の位置データを渡す。
ガイド情報演算部20は、位置情報取得部28から取り込んだ探触子10の位置データと、関心領域指定部34から取り込んだ関心領域の位置データとに基づいて、撮像中の探触子10の位置や傾きを目標状態に案内するためのガイド情報が演算される。ここでの目標位置データとは、撮像中の探触子10のスキャン面に関心部位が含まれる際の超音波探触子の位置や傾きのデータである。より具体的には、ガイド情報演算部20は、関心領域に対する探触子10の相対位置を設定時間間隔(例えば、リアルタイム)で演算する。次に、ガイド情報演算部20は、演算後の相対位置に基づいてガイド情報を生成する。ガイド情報とは、探触子10の目標移動方向、目標移動量、目標傾斜角、目標回転方向を示すガイド画像やキャラクタ画像等であるが、これらに限られるものではない。要するに、ガイド情報は、撮像中の探触子10の位置をどの方向にどれだけ移動させると、超音波断層像に関心領域を再描画できるかということを示す客観的な指標であればよい。
表示制御部36は、画像メモリ制御部24から読み出された超音波断層像と、リファレンス画像構成部30から読み出されたリファレンス画像と、ガイド情報演算部20から読み出されたガイド情報とを画像表示部16の画面に同一時に表示させる。ここでの超音波断層像は、探触子10の位置や傾きが変化するにつれて描画が変わるものであり、例えば治療後画像と称することができる。また、超音波断層像と同一断面で表示されるリファレンス画像は、超音波断層像の変化に追従して更新されるものであり、例えば治療前画像と称することができる。超音波断層像とリファレンス断層像を対比観察すると、例えば、被検体Hの治療前と治療後(又は治療中)を対比できるし、低侵襲性治療を的確に行うことができる。また、探触子10の位置や傾きが変化するにつれてガイド情報も随時更新される。このガイド情報を参照しながら探触子10の位置や傾きを調整すると、探触子10のスキャン面が関心領域に対して近づいたり、遠ざかることを監視できる。
Claims (16)
- 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、
該超音波探触子に送波用駆動信号を供給する送信部と、
前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する受信部と、
該受信部から出力される信号に基づき超音波像を構成する画像構成部と、
前記超音波像を表示する表示部とを備えた超音波装置において、
前記超音波探触子の位置データを検出する位置センサと、
前記被検体に対する前記超音波像の関心領域の位置データを設定する関心領域設定部と、
前記超音波探触子の位置データと前記関心領域の位置データとに基づき、前記超音波探触子のスキャン面を前記関心領域の位置に誘導するとともに、前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様となるようなガイド情報を生成するガイド情報生成部と、
を有することを特徴とする超音波装置。 - 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子と、
該超音波探触子に送波用駆動信号を供給する送信部と、
前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する受信部と、
該受信部から出力される信号に基づき超音波像を構成する画像構成部と、
前記超音波像を表示する表示部とを備えた超音波装置において、
前記超音波探触子の位置データを検出する位置センサと、
前記超音波探触子の位置データと予め取得したボリュームデータに設定された関心領域の位置データとに基づき、前記超音波探触子のスキャン面を前記関心領域の位置に誘導するとともに、前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様となるようなガイド情報を生成するガイド情報生成部を有することを特徴とする超音波装置。 - 前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様は、前記ガイド情報の色を変化させる請求項1又は2に記載の超音波装置。
- 前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様は、前記ガイド情報の形状を変化させる請求項1乃至3の何れか一項に記載の超音波装置。
- 前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様は、前記ガイド情報の表示サイズを変化させる請求項1乃至4の何れか一項に記載の超音波装置。
- 前記ガイド情報は前記超音波探触子の目標移動方向を示す矢印画像である請求項1乃至5の何れか一項に記載の超音波装置。
- 前記ガイド情報は、前記超音波探触子の移動方向、移動量、傾斜角、回転方向の少なくとも1つを含み、前記超音波探触子のスキャン面を前記ボリュームデータの前記関心領域が設定された断層面に誘導する情報である請求項1乃至6の何れか一項に記載の超音波装置。
- 前記表示部は、前記超音波探触子のスキャン面に対応する超音波像と前記ガイド情報とが同一画面に表示される請求項1乃至7の何れか一項に記載の超音波装置。
- 前記関心領域設定部は、前記ボリュームデータに基づき複数の断層画像を構成し、該複数の断層画像のうち一の断層画像上に前記関心領域を指定させる請求項2に記載の超音波装置。
- 前記関心領域設定部は、前記ボリュームデータに基づき前記関心領域の断面方向が異なる複数の断層画像を構成し、該関心領域の複数の断層画像から一の断層画像を選択させるものとし、
前記ガイド情報生成部は、前記超音波探触子のスキャン面を前記一の断層画像の断面に誘導する情報を前記ガイド情報として構成する請求項2に記載の超音波装置。 - 前記表示部は、前記超音波探触子のスキャン面に対応する超音波像と、前記ボリュームデータに基づき構成され前記超音波像と同一断面のリファレンス画像と、前記ガイド情報とが同一画面に表示される請求項2に記載の超音波装置。
- 前記表示部は、前記ボリュームデータに基づき構成された三次元画像に、前記超音波探触子のスキャン面に対応する画像が同一座標系で合成して表示される請求項2に記載の超音波装置。
- 前記表示部は、前記ボリュームデータに基づき構成された格子状の透明模型画像に、前記超音波探触子のスキャン面に対応する画像と前記関心領域に対応する画像が同一座標系で合成して表示される請求項2に記載の超音波装置。
- 前記ボリュームデータ取得部は、超音波撮像装置、X線CT撮像装置、磁気共鳴撮像装置の少なくとも1つにより構成された前記ボリュームデータを取得する請求項2に記載の超音波装置。
- 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子に送波用駆動信号を供給する手順と、前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する手順と、前記受信処理後の信号に基づき超音波像を構成する手順と、前記超音波像を表示する手順とを制御用コンピュータに実行させる超音波撮像プログラムにおいて、
位置センサにより前記超音波探触子の位置データを検出し、
関心領域設定部により前記被検体に対する前記超音波像の関心領域の位置データを設定し、
前記超音波探触子の位置データと前記関心領域の位置データとに基づき、前記超音波探触子のスキャン面を前記関心領域の位置に誘導するとともに、前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様となるようなガイド情報を生成する手順を前記制御用コンピュータに実行させることを特徴とする超音波撮像プログラム。 - 被検体との間で超音波を送受する超音波探触子に送波用駆動信号を供給する工程と、前記超音波探触子から出力される受信信号を処理する工程と、前記受信処理後の信号に基づき超音波像を構成する工程と、前記超音波像を表示する工程とを備えた超音波撮像方法において、
位置センサにより前記超音波探触子の位置データを検出し、
関心領域設定部により前記被検体に対する前記超音波像の関心領域の位置データを設定し、
前記超音波探触子の位置データと前記関心領域の位置データとに基づき、前記超音波探触子のスキャン面を前記関心領域の位置に誘導するとともに、前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様となるようなガイド情報を生成する前記超音波探触子の位置データと予め取得した又は取得されたボリュームデータに設定された関心領域の位置データとに基づき、前記超音波探触子のスキャン面を前記関心領域の位置に誘導するとともに、前記関心領域に対する前記超音波探触子の距離に応じて異なる表示態様となるようなガイド情報を生成する工程を有することを特徴とする超音波撮像方法。
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