JP2010119587A - Ultrasonograph - Google Patents

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Eiji Goto
英二 後藤
Koichiro Kurita
康一郎 栗田
Hirosuke Hasegawa
裕輔 長谷川
Shinichi Hoshino
伸一 星野
Masato Onuki
真人 大貫
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonograph which can simply detect the dislocation of an ultrasonic probe during scanning. <P>SOLUTION: The ultrasonograph 1 generates reference tomogram data in a plurality of time phases in a reference cross-section of an intracorporeal region while referring to the varying condition of the intracorporeal region periodically varying and stores the reference tomogram data corresponding to the time phases. The ultrasonograph 1 sequentially generates tomogram data in a plurality of cross-sections including the reference cross-section. At that time, the ultrasonograph 1 identifies the time phase of the intracorporeal region when the reference cross-section is ultrasonically scanned on the basis of the varying condition of the intracorporeal region and chooses reference tomogram data corresponding to an identified time phase from among a plurality of stored reference tomogram data. The ultrasonograph 1 computes the value of a correlation between the tomogram data of the reference cross-section and the chosen reference tomogram data and presents information concerning the dislocation of the ultrasonic probe 2 on the basis of the correlation value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、被検体内に超音波を送信し、その反射波を受信して被検体内を画像化する超音波診断装置に関する。特に、この発明は、超音波のスキャン中に発生する超音波プローブの位置ずれを検出する技術に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that transmits an ultrasonic wave into a subject and receives the reflected wave to image the inside of the subject. In particular, the present invention relates to a technique for detecting a positional deviation of an ultrasonic probe that occurs during an ultrasonic scan.

超音波診断装置は、たとえば心臓のように周期的に変動する体内部位の診断に利用されている。心臓の超音波診断では、心電同期と呼ばれる手法が広く用いられている(たとえば特許文献1を参照)。心電同期とは、被検体の心電図を取得しながら超音波画像を取得し、その心電波形と超音波画像とを同期表示させる診断手法である。それにより、心臓の時相に応じた心臓の状態を観察することが可能になる。   An ultrasonic diagnostic apparatus is used for diagnosis of a body part that periodically varies, such as the heart. In the ultrasonic diagnosis of the heart, a technique called electrocardiographic synchronization is widely used (see, for example, Patent Document 1). ECG synchronization is a diagnostic technique in which an ultrasound image is acquired while acquiring an electrocardiogram of a subject, and the ECG waveform and the ultrasound image are displayed synchronously. Thereby, it becomes possible to observe the state of the heart according to the time phase of the heart.

近年、STIC(spatio−temporal image correlation)と呼ばれる技術が注目を集めている(たとえば特許文献2を参照)。STICとは、たとえば超音波プローブを移動(揺動、回転、平行移動等)させつつ計測を行って体内部位の断層画像データを多数生成し、これら断層画像データを時相毎にまとめて各時相の3次元画像データを生成する技術である。これら3次元画像データをそれぞれレンダリングして順次に表示することにより、体内部位の3次元動画像の観察が可能になる。   In recent years, a technique called STIC (spatial-temporal image correlation) has attracted attention (see, for example, Patent Document 2). STIC, for example, performs measurement while moving (swinging, rotating, translating, etc.) an ultrasonic probe to generate a large number of tomographic image data of internal body parts. This is a technique for generating phase three-dimensional image data. By rendering each of these three-dimensional image data and displaying them sequentially, it is possible to observe a three-dimensional moving image of the body part.

STICにおける超音波のスキャン時間はかなり長くなるのが一般的である。たとえば、超音波プローブを食道に挿入して心臓を観察する場合(たとえば特許文献3、4を参照)、超音波プローブの回転方向への分解能を考慮すると、心臓全体をスキャンするのに60秒程度の時間が必要である(つまり、1心拍1秒と仮定し、回転方向への分解能を3度に設定すると、180÷3=60秒となる)。   In general, an ultrasonic scan time in the STIC is considerably long. For example, when an ultrasound probe is inserted into the esophagus and the heart is observed (for example, see Patent Documents 3 and 4), considering the resolution in the rotation direction of the ultrasound probe, about 60 seconds are required to scan the entire heart. (That is, assuming that one heartbeat is 1 second and the resolution in the rotation direction is set to 3 degrees, 180 ÷ 3 = 60 seconds).

このようにスキャン時間が長くなると、超音波プローブの位置がスキャン中にずれてしまうことが想定される。位置ずれが発生すると、時相毎の3次元画像や3次元動画像に歪みが生じてしまう。   As described above, when the scanning time becomes long, it is assumed that the position of the ultrasonic probe is shifted during scanning. When the position shift occurs, distortion occurs in the three-dimensional image or the three-dimensional moving image for each time phase.

超音波プローブの位置ずれに対処する技術としては、たとえば特許文献5、6に記載されたものが知られている。特許文献5に記載の技術は、複数の断層画像データのうちの基準の断層画像データを回転させつつ他の断層画像データとの間の相関値を求めることにより相関値が最大となる回転角度を求め、この回転角度だけ基準の断層画像データに回転処理を施すものである。また、特許文献6に記載の技術は、位置センサにより超音波プローブの位置を検出し、その検出結果をボリュームデータの生成処理に反映させるものである。   As a technique for coping with the positional deviation of the ultrasonic probe, for example, those described in Patent Documents 5 and 6 are known. In the technique described in Patent Document 5, the rotation angle at which the correlation value is maximized is obtained by calculating the correlation value with other tomographic image data while rotating the reference tomographic image data among the plurality of tomographic image data. The rotation processing is performed on the reference tomographic image data by this rotation angle. In the technique described in Patent Document 6, the position of the ultrasonic probe is detected by a position sensor, and the detection result is reflected in the volume data generation process.

特開2008−113799号公報JP 2008-1113799 A 特開2005−74225号公報JP 2005-74225 A 特開2006−101901号公報JP 2006-101901 A 特開2006−312103号公報JP 2006-312103 A 特開平10−248844号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-248844 特開2007−244575号公報JP 2007-244575 A

このように、超音波プローブの位置ずれに対処する様々な技術が開発されているにも拘わらず、STICに対して有効な技術は未だ知られていないのが現状である。すなわち、STICにおいては複数の断層画像データを並べ替える処理が伴うが、この処理を経て得られる各時相のボリュームデータに対して特許文献5の技術をどのように適用するかが不明である。   As described above, despite the fact that various techniques for dealing with the positional deviation of the ultrasonic probe have been developed, an effective technique for STIC is not yet known. That is, the STIC involves a process of rearranging a plurality of tomographic image data, but it is unclear how the technique of Patent Document 5 is applied to the volume data of each time phase obtained through this process.

また、体腔内に超音波プローブを挿入して検査を行う際には、位置センサが取り付けられた超音波プローブの使用は想定しにくく、特許文献6の技術を適用することは困難である。   In addition, when an ultrasonic probe is inserted into a body cavity and an inspection is performed, it is difficult to assume the use of an ultrasonic probe to which a position sensor is attached, and it is difficult to apply the technique of Patent Document 6.

この発明は、このような問題を解決するために為されたものであり、その目的は、超音波のスキャン中における超音波プローブの位置ずれを簡便に検出することが可能な超音波診断装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily detecting a displacement of an ultrasonic probe during an ultrasonic scan. It is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、周期的に変動する体内部位の変動状態を検出する検出手段と、前記体内部位を超音波でスキャンする超音波プローブを含み、当該スキャン結果に基づいて断層画像データを生成する生成手段と、前記検出される変動状態を参照しつつ、前記体内部位の所定の基準断面における、前記変動の1周期に含まれる複数の時相のそれぞれの基準断層画像データを前記生成手段に生成させる制御手段と、該生成された各基準断層画像データと時相とを対応付けて記憶する記憶手段と、前記所定の基準断面を含む複数の断面における断層画像データが前記生成手段によって順次に生成されるときに、前記検出手段により検出される変動状態に基づいて、前記所定の基準断面が前記超音波でスキャンされたときの前記体内部位の時相を特定する特定手段と、前記記憶された複数の基準断層画像データのうちから、前記特定された時相に対応する基準断層画像データを選択する選択手段と、前記複数の断面のうちの前記所定の基準断面の断層画像データと、前記選択された基準断層画像データとの相関値を演算する演算手段と、前記演算された相関値に基づいて前記超音波プローブの位置ずれに関する情報を呈示する呈示手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a detecting means for detecting a fluctuation state of a periodically changing body part, and an ultrasonic probe for scanning the body part with ultrasound, Each of a plurality of time phases included in one cycle of the fluctuation in a predetermined reference cross section of the internal body part while referring to the detected fluctuation state and generation means for generating tomographic image data based on the scan result Control means for causing the generating means to generate the reference tomographic image data, storage means for storing the generated reference tomographic image data and time phases in association with each other, and a plurality of cross sections including the predetermined reference cross section When the tomographic image data is sequentially generated by the generating unit, the predetermined reference cross section is scanned with the ultrasonic wave based on the fluctuation state detected by the detecting unit. Specifying means for specifying a time phase of the internal body part at the time, and selecting means for selecting reference tomographic image data corresponding to the specified time phase from among the plurality of stored reference tomographic image data, Calculation means for calculating a correlation value between the tomographic image data of the predetermined reference slice among the plurality of slices and the selected reference tomographic image data, and the ultrasonic probe based on the calculated correlation value Presenting means for presenting information relating to the positional deviation of the ultrasonic diagnostic apparatus.

この発明に係る超音波診断装置は、周期的に変動する体内部位の変動状態を参照しつつ、体内部位の基準断面における複数の時相の基準断層画像データをそれぞれ生成し、生成された各基準断層画像データと時相とを対応付けて記憶する。更に、この超音波診断装置は、基準断面を含む複数の断面における断層画像データを順次に生成する。このとき、超音波診断装置は、体内部位の変動状態に基づいて、基準断面が超音波でスキャンされたときの体内部位の時相を特定し、特定された時相に対応する基準断層画像データを、記憶された複数の基準断層画像データのうちから選択する。そして、超音波診断装置は、基準断面の断層画像データと選択された基準断層画像データとの相関値を演算し、この相関値に基づいて超音波プローブの位置ずれに関する情報を呈示する。   The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention generates a plurality of time-phase reference tomographic image data in a reference cross section of a body part while referring to a periodically changing state of the body part, and generates each reference The tomographic image data and the time phase are stored in association with each other. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus sequentially generates tomographic image data in a plurality of cross sections including the reference cross section. At this time, the ultrasonic diagnostic apparatus specifies the time phase of the internal body part when the reference cross section is scanned with ultrasound based on the fluctuation state of the internal body part, and the reference tomographic image data corresponding to the specified time phase Is selected from a plurality of stored reference tomographic image data. Then, the ultrasonic diagnostic apparatus calculates a correlation value between the tomographic image data of the reference cross section and the selected reference tomographic image data, and presents information on the positional deviation of the ultrasonic probe based on the correlation value.

このような超音波診断装置によれば、基準断面における画像データの相関値を逐次に求めて超音波プローブの位置ずれに関する情報を呈示できるので、超音波スキャン中における超音波プローブの位置ずれを簡便に検出することが可能である。   According to such an ultrasonic diagnostic apparatus, the correlation value of the image data in the reference cross section can be sequentially obtained and information on the positional deviation of the ultrasonic probe can be presented, so that the positional deviation of the ultrasonic probe during the ultrasonic scan can be simplified. Can be detected.

この発明に係る超音波診断装置の実施の形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。   An example of an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[構成]
この実施形態に係る超音波診断装置の構成例を図1及び図2に示す。超音波診断装置1は、超音波プローブ2、送受信部3、信号処理部4、データ記憶部5、画像生成部6、画像記憶部7、制御部8、ユーザインターフェイス(UI)9、及び画像処理部12を備えている。
[Constitution]
A configuration example of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment is shown in FIGS. 1 and 2. The ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes an ultrasonic probe 2, a transmission / reception unit 3, a signal processing unit 4, a data storage unit 5, an image generation unit 6, an image storage unit 7, a control unit 8, a user interface (UI) 9, and image processing. Part 12 is provided.

また、超音波診断装置1は心電計20を備えている。心電計20は、従来と同様の構成を有し、被検体の心臓の動態を表す心電図(心電波形)を取得して制御部8に入力する。心電計20は、この発明の「検出手段」の一例であり、周期的に変動する体内部位、すなわち心臓の変動状態を検出するものである。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 also includes an electrocardiograph 20. The electrocardiograph 20 has the same configuration as the conventional one, acquires an electrocardiogram (electrocardiogram waveform) representing the dynamics of the subject's heart, and inputs it to the control unit 8. The electrocardiograph 20 is an example of the “detecting means” of the present invention, and detects a fluctuation part of a body part that fluctuates periodically, that is, the heart.

超音波プローブ2としては、たとえば1次元アレイプローブや2次元アレイプローブが用いられる。1次元アレイプローブは、1列に配列された複数の超音波振動子を備え、当該配列方向(走査方向)に沿って超音波を1次元方向に走査することが可能である。2次元アレイプローブは、2次元的に配列された複数の超音波振動子を備え、超音波を2次元方向に走査することが可能である。   As the ultrasonic probe 2, for example, a one-dimensional array probe or a two-dimensional array probe is used. The one-dimensional array probe includes a plurality of ultrasonic transducers arranged in one row, and can scan ultrasonic waves in the one-dimensional direction along the arrangement direction (scanning direction). The two-dimensional array probe includes a plurality of ultrasonic transducers arranged two-dimensionally and can scan ultrasonic waves in a two-dimensional direction.

超音波プローブ2の振動子部2aは、従来と同様に、複数の超音波振動子とともに、音響レンズ、音響整合層、電極、バッキング材などを含んで構成される。振動子部2aは、送受信部3からの電気信号に基づいて超音波を発信する。更に、振動子部2aは、この超音波の被検体からの反射波を受信する。   The transducer unit 2a of the ultrasonic probe 2 includes an acoustic lens, an acoustic matching layer, an electrode, a backing material, and the like, as well as a plurality of ultrasonic transducers. The transducer unit 2 a transmits an ultrasonic wave based on the electrical signal from the transmission / reception unit 3. Furthermore, the transducer unit 2a receives the reflected wave from the subject of the ultrasonic wave.

超音波プローブ2には移動機構2bが設けられている。移動機構2bは振動子部2aを移動させる。移動機構2bは、振動子部2aを回転移動させるものであってもよいし、揺動させるものであってもよいし、平行移動させるものであってもよい。なお、移動機構2bによる振動子部2aの移動態様は、これらに限定されるものではない。移動機構2bによって超音波プローブ2を移動させつつ超音波走査を行うことにより、被検体内の3次元領域を走査することが可能となる。移動機構2bとしては、たとえば特許文献3、4に記載されたものや、特開2007−301030号公報、特開2008−73085号公報、特開2008−99732号公報に記載されたものなど、任意の構成を採用できる。   The ultrasonic probe 2 is provided with a moving mechanism 2b. The moving mechanism 2b moves the vibrator part 2a. The moving mechanism 2b may rotate the vibrator unit 2a, swing it, or move it in parallel. In addition, the movement aspect of the vibrator | oscillator part 2a by the moving mechanism 2b is not limited to these. By performing ultrasonic scanning while moving the ultrasonic probe 2 by the moving mechanism 2b, it is possible to scan a three-dimensional region in the subject. As the moving mechanism 2b, for example, those described in Patent Documents 3 and 4, or those described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2007-301030, 2008-73085, and 2008-99732 are arbitrary. The configuration of can be adopted.

なお、2次元アレイプローブを用いる場合には、それ自身により被検体内の3次元領域を超音波走査できるので、上記のような移動機構2bを設ける必要はない。   When a two-dimensional array probe is used, it is not necessary to provide the moving mechanism 2b as described above because the three-dimensional region in the subject can be ultrasonically scanned by itself.

送受信部3は送信部と受信部とを備えている。送受信部3は、振動子部2aに電気信号を供給して超音波を発生させる。振動子部2aは、発生された超音波の反射波を受信して電気信号(エコー信号)を出力する。送受信部3は、このエコー信号を受信する。   The transmission / reception unit 3 includes a transmission unit and a reception unit. The transmission / reception unit 3 supplies an electric signal to the transducer unit 2a to generate an ultrasonic wave. The transducer part 2a receives the reflected wave of the generated ultrasonic wave and outputs an electric signal (echo signal). The transmission / reception unit 3 receives this echo signal.

送受信部3の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、パルサ回路などを備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する。パルサ回路は、各振動子に対応した個別経路(チャンネル)の数分のパルサを備え、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ2の各振動子に電気信号を供給する。   The transmission unit of the transmission / reception unit 3 includes a clock generation circuit, a transmission delay circuit, a pulsar circuit, and the like (not shown). The clock generation circuit generates a clock signal that determines the transmission timing and transmission frequency of the ultrasonic signal. The transmission delay circuit performs transmission focus with a delay when transmitting ultrasonic waves. The pulsar circuit is provided with pulsars corresponding to the number of individual paths (channels) corresponding to each transducer, generates a drive pulse at a delayed transmission timing, and supplies an electrical signal to each transducer of the ultrasonic probe 2 To do.

送受信部3の受信部は、図示しないプリアンプ回路、A/D変換回路、受信遅延回路、加算回路などを備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ2の各振動子から出力されたエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。A/D変換回路は、増幅されたエコー信号をA/D変換する。受信遅延回路は、A/D変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算回路は、遅延時間が与えられたエコー信号を加算する。この加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。送受信部3によって加算処理された信号はRFデータなどと呼ばれる。   The reception unit of the transmission / reception unit 3 includes a preamplifier circuit, an A / D conversion circuit, a reception delay circuit, an addition circuit, and the like (not shown). The preamplifier circuit amplifies the echo signal output from each transducer of the ultrasonic probe 2 for each reception channel. The A / D converter circuit A / D converts the amplified echo signal. The reception delay circuit gives a delay time necessary for determining the reception directivity to the echo signal after A / D conversion. The adder circuit adds the echo signals given the delay time. By this addition processing, the reflection component from the direction corresponding to the reception directivity is emphasized. The signal added by the transmission / reception unit 3 is called RF data or the like.

信号処理部4はBモード処理部を備えている。Bモード処理部は、エコー信号の振幅情報の画像化処理を実行し、エコー信号からBモード超音波ラスタデータ(断層画像データ)を生成する。より具体的に説明すると、Bモード処理部は、送受信部3から送られる受信信号に対してバンドパスフィルタ処理を行い、その出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。また、信号処理部4は、ドプラ処理部を備えていてもよい。ドプラ処理部は、例えば、送受信部3から送られる信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、取り出された成分にFFT処理を施すことにより血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。更に、信号処理部4は、CFM(Color Flow Mapping)処理部を備えていてもよい。CFM処理部は、血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報は、速度、分布、パワーなどの2値化情報として得られる。送受信部3から出力される信号は、いずれかの処理部にて処理が施される。信号処理部4は、信号処理後の超音波ラスタデータをデータ記憶部5に出力する。   The signal processing unit 4 includes a B mode processing unit. The B-mode processing unit executes an imaging process of the amplitude information of the echo signal, and generates B-mode ultrasound raster data (tomographic image data) from the echo signal. More specifically, the B-mode processing unit performs band-pass filter processing on the reception signal sent from the transmission / reception unit 3, detects the envelope of the output signal, and logarithmically converts the detected data The compression process is applied. Further, the signal processing unit 4 may include a Doppler processing unit. For example, the Doppler processing unit extracts a Doppler shift frequency component by phase-detecting a signal sent from the transmission / reception unit 3, and generates a Doppler frequency distribution representing a blood flow velocity by performing FFT processing on the extracted component. . Furthermore, the signal processing unit 4 may include a CFM (Color Flow Mapping) processing unit. The CFM processing unit visualizes blood flow information and generates color ultrasonic raster data. Blood flow information is obtained as binarized information such as speed, distribution, and power. The signal output from the transmission / reception unit 3 is processed by one of the processing units. The signal processing unit 4 outputs the ultrasonic raster data after the signal processing to the data storage unit 5.

データ記憶部5は、メモリやハードディスク等の記憶装置を含んで構成され、信号処理部4により生成された超音波ラスタデータを記憶する。   The data storage unit 5 includes a storage device such as a memory or a hard disk, and stores ultrasonic raster data generated by the signal processing unit 4.

画像生成部6は、データ記憶部5から超音波ラスタデータを読み込み、空間座標に基づく座標系のデータに変換する(デジタルスキャンコンバージョン)。例えば、画像生成部6は、Bモード処理部から出力された信号処理後のデータに対してスキャンコンバージョン処理を施すことで、被検体内の組織の形態を表すBモード画像データ(断層画像データ)を生成する。一例として、被検体の2次元の断面(スキャン面)を超音波で走査した場合、画像生成部6は、このスキャン面における組織の形態を表わす断層画像データを生成する。画像生成部6は、この断層画像データを画像記憶部7に出力する。また、被検体の断層画像をライブ表示する場合には、画像生成部6は断層画像データを制御部8に出力する。   The image generation unit 6 reads the ultrasonic raster data from the data storage unit 5 and converts it into coordinate system data based on spatial coordinates (digital scan conversion). For example, the image generation unit 6 performs scan conversion processing on the signal-processed data output from the B-mode processing unit, so that B-mode image data (tomographic image data) representing the form of the tissue in the subject is obtained. Is generated. As an example, when a two-dimensional cross section (scan surface) of a subject is scanned with ultrasound, the image generation unit 6 generates tomographic image data representing the form of the tissue on the scan surface. The image generation unit 6 outputs the tomographic image data to the image storage unit 7. In addition, when the tomographic image of the subject is displayed live, the image generation unit 6 outputs the tomographic image data to the control unit 8.

画像記憶部7は、メモリやハードディスク等の記憶装置を含んで構成され、画像生成部6からの断層画像データを記憶する。また、画像記憶部7は、所定の付帯情報を断層画像データに付帯させて記憶する。付帯情報としては、たとえば、断層画像データが取得された日時を表す情報や、被検体に関する情報(患者情報)などがある。   The image storage unit 7 includes a storage device such as a memory and a hard disk, and stores tomographic image data from the image generation unit 6. In addition, the image storage unit 7 stores predetermined incidental information with the tomographic image data. The incidental information includes, for example, information indicating the date and time when the tomographic image data is acquired, information on the subject (patient information), and the like.

また、心電計20から心電波形が入力される場合(つまり心電同期検査を行う場合)、制御部8は、断層画像データと心電波形とを同期させる。すなわち、制御部8は、各断層画像データに対し、それが取得されたタイミングにおける時相を対応付ける。制御部8は、当該対応付けがなされた断層画像データと時相情報とを画像記憶部7に記憶させる。   When an electrocardiogram waveform is input from the electrocardiograph 20 (that is, when an electrocardiogram synchronization test is performed), the control unit 8 synchronizes the tomographic image data and the electrocardiogram waveform. That is, the control unit 8 associates each tomographic image data with a time phase at the timing when the data is acquired. The control unit 8 causes the image storage unit 7 to store the tomographic image data and the time phase information that are associated with each other.

制御部8は、画像生成部6から断層画像データを受け、この断層画像データに基づく断層画像を表示部10に表示させる。また、制御部8は、画像記憶部7に記憶されている断層画像データを読み込み、この断層画像データに基づく断層画像を表示部10に表示させる。なお、図2に示す制御部8の構成については後述する。   The control unit 8 receives the tomographic image data from the image generation unit 6 and causes the display unit 10 to display a tomographic image based on the tomographic image data. The control unit 8 reads the tomographic image data stored in the image storage unit 7 and causes the display unit 10 to display a tomographic image based on the tomographic image data. The configuration of the control unit 8 shown in FIG. 2 will be described later.

ユーザインターフェイス(UI)9は、表示部10と操作部11を備えている。表示部10は、CRTや液晶ディスプレイなどの表示装置を含んで構成される。表示部10の画面には、断層画像や3次元画像などの超音波画像、更には、超音波画像に関連する各種の情報が表示される。表示部10は、この発明の「呈示手段」の一例である。呈示手段による情報の呈示方法は、視覚的な情報に限定されるものではない。たとえば、呈示手段は、音声情報や印刷情報のように、任意の形態の情報を出力するものであってよい。操作部11は、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、各種スイッチ、各種ボタン、キーボード、又はTCS(Touch Command Screen)などを含んで構成される。   The user interface (UI) 9 includes a display unit 10 and an operation unit 11. The display unit 10 includes a display device such as a CRT or a liquid crystal display. On the screen of the display unit 10, an ultrasonic image such as a tomographic image or a three-dimensional image, and various information related to the ultrasonic image are displayed. The display unit 10 is an example of the “presentation means” in the present invention. The method of presenting information by the presenting means is not limited to visual information. For example, the presenting means may output information in an arbitrary form such as voice information or print information. The operation unit 11 includes a pointing device such as a mouse or a trackball, various switches, various buttons, a keyboard, or a TCS (Touch Command Screen).

前述のように、超音波診断装置1は、被検体内の3次元領域を超音波で走査可能に構成されている。このような3次元走査が行われる場合、信号処理部4は、3次元走査により取得されたデータ(ボリュームデータ)をデータ記憶部5に出力し、データ記憶部5はボリュームデータを記憶する。画像生成部6は、データ記憶部5(又は画像記憶部7)からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、被検体内の組織を立体的に表現する画像データを生成する。また、画像生成部6は、ボリュームデータにMPR処理(Multi Plannar Reconstruction)を施すことにより、任意の断面における画像データ(MPR画像データ)を生成することもできる。   As described above, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 is configured to be able to scan a three-dimensional region in a subject with ultrasonic waves. When such three-dimensional scanning is performed, the signal processing unit 4 outputs the data (volume data) acquired by the three-dimensional scanning to the data storage unit 5, and the data storage unit 5 stores the volume data. The image generation unit 6 reads volume data from the data storage unit 5 (or image storage unit 7), and performs volume rendering on the volume data, thereby generating image data that three-dimensionally represents the tissue in the subject. . The image generation unit 6 can also generate image data (MPR image data) in an arbitrary cross section by performing MPR processing (Multi Planar Reconstruction) on the volume data.

画像処理部12は、各種の画像データに対して様々な画像処理を施す。処理対象となる画像データの例として、断層画像データやボリュームデータなどがある。画像処理の例としては、ROI(Region of Interest)等の画像領域を画像データ中に設定する処理や、画像領域のサイズを計測する処理などがある。画像処理部12の3次元(3D)画像データ合成部13については後述する。なお、3D画像データ合成部13は、この発明の「合成手段」の一例である。   The image processing unit 12 performs various image processes on various image data. Examples of image data to be processed include tomographic image data and volume data. Examples of image processing include processing for setting an image region such as ROI (Region of Interest) in image data, processing for measuring the size of the image region, and the like. The three-dimensional (3D) image data synthesis unit 13 of the image processing unit 12 will be described later. The 3D image data composition unit 13 is an example of the “composition unit” of the present invention.

図2を参照し、超音波診断装置1の構成を更に詳しく説明する。制御部8には、スキャン制御部81、時相特定部82、データ選択部83、相関演算部84、相関判定部85、表示制御部86及び異常検出部87が設けられている。   With reference to FIG. 2, the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described in more detail. The control unit 8 includes a scan control unit 81, a time phase specifying unit 82, a data selection unit 83, a correlation calculation unit 84, a correlation determination unit 85, a display control unit 86, and an abnormality detection unit 87.

スキャン制御部81は、移動機構2bと送受信部3とをそれぞれ制御することにより、被検体に対する超音波スキャンを実行させる。スキャン制御部81は、たとえばオペレータが指定した超音波スキャン態様に応じて移動機構2b及び送受信部3を制御することにより、複数のスキャン態様を選択的に実行させることが可能である。特に、スキャン制御部81は、STICにおける3次元走査を実行させる。   The scan control unit 81 controls the moving mechanism 2b and the transmission / reception unit 3 to execute an ultrasonic scan on the subject. The scan control unit 81 can selectively execute a plurality of scan modes by controlling the moving mechanism 2b and the transmission / reception unit 3 in accordance with, for example, an ultrasonic scan mode designated by an operator. In particular, the scan control unit 81 performs three-dimensional scanning in the STIC.

超音波診断装置1が実行するSTICでは、心臓の所定の断面(基準断面)について、被検体の心臓の複数の時相のそれぞれの断層画像データ(基準断層画像データ)を取得する。この処理は、心電計20により得られる心電波形を参照しつつ実行される。基準断面は、1つ以上の所定数(たとえば2つ)設定される。また、時相は、離散的に設定することもできるし、連続的に設定することもできる。前者の例としては、P波、Q波、R波、S波、T波のような特徴的なタイミングを記録する方法がある。後者の例としては、心周期における時刻を記録する方法がある。この一例として、心周期(たとえばRR間隔)が1秒である場合に、所定のタイミング(R波)からの経過時刻(0秒以上、1秒未満)を記録することができる。   In the STIC executed by the ultrasound diagnostic apparatus 1, tomographic image data (reference tomographic image data) of a plurality of time phases of the subject's heart is acquired for a predetermined cross section (reference cross section) of the heart. This process is executed with reference to the electrocardiographic waveform obtained by the electrocardiograph 20. One or more predetermined numbers (for example, two) are set as the reference cross section. Moreover, the time phase can be set discretely or can be set continuously. As an example of the former, there is a method of recording characteristic timing such as P wave, Q wave, R wave, S wave, and T wave. As an example of the latter, there is a method of recording the time in the cardiac cycle. As an example of this, when a cardiac cycle (for example, RR interval) is 1 second, an elapsed time (0 second or more and less than 1 second) from a predetermined timing (R wave) can be recorded.

制御部8は、生成された各基準断面における各基準断層画像データと、その時相とを対応付けて画像記憶部7に記憶させる。画像記憶部7は、この発明の「記憶手段」の一例である。   The control unit 8 stores each reference tomographic image data in each generated reference cross section and its time phase in the image storage unit 7 in association with each other. The image storage unit 7 is an example of the “storage unit” of the present invention.

この実施形態に係るSTICでは、上記基準断面を含む複数の断面を順次に超音波でスキャンする。このとき、心電計20によって心臓の変動状態が検出される。時相特定部82は、これら複数の断面における断層画像データが順次に生成されるときに、並行して取得される心電波形に基づいて、各基準断面が超音波でスキャンされたときの心臓の時相を特定する。時相特定部82は、この発明の「特定手段」の一例である。   In the STIC according to this embodiment, a plurality of cross sections including the reference cross section are sequentially scanned with ultrasonic waves. At this time, the heart state is detected by the electrocardiograph 20. When the tomographic image data in the plurality of cross sections are sequentially generated, the time phase specifying unit 82 detects the heart when each reference cross section is scanned with ultrasonic waves based on the electrocardiogram waveforms acquired in parallel. Specify the time phase of. The time phase specifying unit 82 is an example of the “specifying means” in the present invention.

時相特定部82が実行する処理について、より詳しく説明する。時相特定部82には、スキャン制御部81による超音波スキャンの状況を表す情報(スキャン状況情報)と、心電計20により得られる心電波形とが、それぞれリアルタイムで入力される。また、超音波スキャンを実行して断層画像データを生成する際には、従来と同様に、生成される各断層画像データに対してスキャン状況情報が対応づけられる。それにより、各断層画像データに対応する断面位置が特定される(よって、スキャン状況情報と断面位置情報とを同一視できる)。   The process executed by the time phase specifying unit 82 will be described in more detail. Information representing the status of the ultrasound scan by the scan control unit 81 (scan status information) and the electrocardiogram waveform obtained by the electrocardiograph 20 are input to the time phase specifying unit 82 in real time. Further, when the tomographic image data is generated by executing the ultrasonic scan, the scan status information is associated with each generated tomographic image data as in the conventional case. Thereby, the cross-sectional position corresponding to each tomographic image data is specified (thus, the scan status information and the cross-sectional position information can be identified with each other).

時相特定部82は、基準断面に相当するスキャン状況情報が入力されたときに、これと同時に入力された心電波形に示す時相を当該スキャン状況情報に対応づける。それにより、各基準断面をスキャンしたときの時相が特定される。なお、心臓の変動タイミングが離散的に特定される場合(前述)には、たとえば、スキャン状況情報の入力タイミングに最も近い時相を対応づけるように構成することが可能である。   When the scan status information corresponding to the reference section is input, the time phase specifying unit 82 associates the time phase indicated in the electrocardiogram waveform input simultaneously with the scan status information. Thereby, the time phase when each reference cross section is scanned is specified. In addition, when the fluctuation timing of the heart is specified discretely (described above), for example, the time phase closest to the input timing of the scan status information can be associated.

データ選択部83は、画像記憶部7に記憶された複数の基準断層画像データのうちから、時相特定部82により特定された時相に対応する基準断層画像データを選択する。この処理は、時相特定部82により特定された時相及び基準断面の断面位置と、記憶された複数の基準断層画像データに対応づけられた時相及び基準断面の断面位置とを照合することにより容易に実行できる。データ選択部83は、この発明の「選択手段」の一例である。   The data selection unit 83 selects reference tomographic image data corresponding to the time phase specified by the time phase specifying unit 82 from the plurality of reference tomographic image data stored in the image storage unit 7. In this process, the cross-sectional position of the time phase and the reference cross section specified by the time phase specifying unit 82 and the cross-sectional position of the time phase and the reference cross-section associated with the plurality of stored reference tomographic image data are collated. Can be executed more easily. The data selection unit 83 is an example of the “selection unit” in the present invention.

相関演算部84は、スキャン対象となる複数の断面のうちの基準断面の断層画像データと、データ選択部83により選択された基準断層画像データとの相関値を演算する。この演算処理としては、たとえば、特開平5−7592号公報、特開2003−235840号公報、特開2008−132094号公報に記載された手法など、従来の任意の手法を用いることが可能である。相関演算部84は、この発明の「演算手段」の一例である。   The correlation calculation unit 84 calculates a correlation value between the tomographic image data of the reference cross section among the plurality of cross sections to be scanned and the reference tomographic image data selected by the data selection unit 83. As this arithmetic processing, for example, any conventional method such as the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-7592, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-235840, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-1321994 can be used. . The correlation calculation unit 84 is an example of the “calculation unit” in the present invention.

相関判定部85は、相関演算部84により演算された相関値が閾値以下であるか否か判定する。この閾値は事前に設定されている。   The correlation determination unit 85 determines whether the correlation value calculated by the correlation calculation unit 84 is equal to or less than a threshold value. This threshold is set in advance.

表示制御部86は、表示部10を制御して各種情報を表示させる。特に、表示制御部86は、相関演算部84により演算された相関値や、相関判定部85による判定結果に基づいて、超音波プローブ2の位置ずれに関する情報(位置ずれ情報)を表示させる。位置ずれ情報の例としては、相関値自身や、判定結果に基づく警告情報(位置ずれが大きい旨のメッセージ等)などがある。また、断層画像データに基づく画像とともに位置ずれ情報を表示させてもよい。   The display control unit 86 controls the display unit 10 to display various information. In particular, the display control unit 86 displays information (position shift information) regarding the position shift of the ultrasonic probe 2 based on the correlation value calculated by the correlation calculation section 84 and the determination result by the correlation determination section 85. Examples of the positional deviation information include a correlation value itself, warning information based on a determination result (a message indicating that the positional deviation is large), and the like. Further, the positional deviation information may be displayed together with the image based on the tomographic image data.

異常検出部87は、心電計20により検出される心電波形に基づいて、心臓の変動の異常を検出する。この処理は、たとえば、心電計20から入力される心電波形を解析し、医学分野において認知されている各種の波形の異常に該当するか否か判定することにより実行できる。   The abnormality detector 87 detects an abnormality of heart fluctuation based on the electrocardiogram waveform detected by the electrocardiograph 20. This process can be executed, for example, by analyzing an electrocardiogram waveform input from the electrocardiograph 20 and determining whether or not it corresponds to various waveform abnormalities recognized in the medical field.

異常検出部87により異常が検出されると、制御部8は、超音波プローブ2等を制御して、上記の各基準断面における新たな基準断層画像データを生成させる。なお、基準断面は、被検体の心臓を基準に設定されるものではなく、超音波プローブ2によるスキャン位置に応じて決定される。たとえば、振動子部2aを回転させつつ超音波スキャンを行う場合には、振動子部2aの所定の基準位置からの回転角度(たとえば0度、90度)として基準断面が設定される。   When an abnormality is detected by the abnormality detection unit 87, the control unit 8 controls the ultrasonic probe 2 or the like to generate new reference tomographic image data in each of the reference cross sections. The reference cross section is not set based on the subject's heart, but is determined according to the scan position by the ultrasonic probe 2. For example, when performing an ultrasonic scan while rotating the transducer part 2a, the reference cross section is set as a rotation angle (for example, 0 degrees, 90 degrees) from a predetermined reference position of the transducer part 2a.

なお、超音波診断装置1は、この発明の「生成手段」の例として、超音波プローブ2、送受信部3、信号処理部4、データ記憶部5及び画像生成部6を含んでいる。また、超音波診断装置1は、この発明の「制御手段」として、スキャン制御部81、相関判定部85、異常検出部87等を含んでいる。   The ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes an ultrasonic probe 2, a transmission / reception unit 3, a signal processing unit 4, a data storage unit 5, and an image generation unit 6 as examples of the “generation unit” of the present invention. The ultrasonic diagnostic apparatus 1 includes a scan control unit 81, a correlation determination unit 85, an abnormality detection unit 87, and the like as the “control unit” of the present invention.

[動作]
超音波診断装置1の動作について説明する。
[Operation]
The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described.

〔第1の動作例〕
図3に示すフローチャートは、超音波診断装置1の動作の一例を表している。この動作例では、振動子部2aが回転するタイプの経食道プローブを用いて心臓のSTICを実施する場合について説明する。
[First operation example]
The flowchart shown in FIG. 3 represents an example of the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus 1. In this operation example, a description will be given of a case where a heart STIC is performed using a transesophageal probe of the type in which the transducer section 2a rotates.

まず、被検者の食道に超音波プローブ2を挿入して適当な位置に配置させる。この状態で、所定の基準断面における心臓の基準断層画像データを1心拍分(1心周期分)取得する(S1)。   First, the ultrasonic probe 2 is inserted into the esophagus of the subject and placed at an appropriate position. In this state, reference tomographic image data of the heart in a predetermined reference section is acquired for one heartbeat (one heart cycle) (S1).

この動作例では、図4に示すように、4つの基準断面A、B、C、Dのそれぞれについて、1心拍分の断層画像データを取得する。基準断面Aと基準断面B、基準断面Bと基準断面C、基準断面Cと基準断面D、および、基準断面Dと基準断面Aは、それぞれ角度45度を成して交差している。   In this operation example, as shown in FIG. 4, tomographic image data for one heartbeat is acquired for each of the four reference cross sections A, B, C, and D. The reference section A and the reference section B, the reference section B and the reference section C, the reference section C and the reference section D, and the reference section D and the reference section A intersect at an angle of 45 degrees.

基準断面A〜Dのスキャンは、たとえば次のようにして実行される。心電計20は、被検体の心電波形を取得して制御部8にリアルタイムで入力する。スキャン制御部81は、たとえばR波が入力されるとともに基準断面Aのスキャンを開始させ、次のR波が入力されるとともにスキャンを終了させる。スキャン制御部81は、この間(RR間隔)に基準断面Aを複数回スキャンする。それにより、異なる複数の時相の基準断層画像データが得られる。制御部8は、各基準断層画像データを得るためのスキャン時に入力された心電波形を参照することにより、各基準断層画像データに時相情報を対応づける。そして、制御部8は、時相情報が対応づけられた各基準断層画像データを、基準断面Aの識別情報(基準断面情報)に対応づけて画像記憶部7に記憶させる。他の各基準断面B、C、Dについても同様にスキャンを行って異なる複数の時相の基準断層画像データを取得し、各基準断層画像データを時相情報及び基準断面情報に対応づけて画像記憶部7に記憶させる。   The scanning of the reference cross sections A to D is executed as follows, for example. The electrocardiograph 20 acquires an electrocardiographic waveform of the subject and inputs it to the control unit 8 in real time. For example, the scan control unit 81 receives the R wave and starts scanning the reference cross section A, and inputs the next R wave and ends the scan. The scan control unit 81 scans the reference cross section A a plurality of times during this period (RR interval). Thereby, reference tomographic image data of a plurality of different time phases are obtained. The control unit 8 associates time phase information with each reference tomographic image data by referring to the electrocardiographic waveform input at the time of scanning for obtaining each reference tomographic image data. Then, the control unit 8 stores each reference tomographic image data associated with the time phase information in the image storage unit 7 in association with the identification information (reference sectional information) of the reference section A. The other reference slices B, C, and D are similarly scanned to acquire reference tomographic image data of a plurality of different time phases, and each reference tomographic image data is associated with the time phase information and the reference slice information. Store in the storage unit 7.

なお、各基準断面A〜Dのスキャン態様は上記のものに限定されるものではない。たとえば、スキャンの開始や終了のタイミングは、心電波形を参照して決定される必要はなく、各基準断面A〜Dのスキャンタイミングと心電波形(時相)とを対応づけることが可能な任意の手法を適用できる。   Note that the scanning mode of each of the reference cross sections A to D is not limited to the above. For example, the start and end timing of the scan need not be determined with reference to the electrocardiogram waveform, and the scan timing of each reference section A to D can be associated with the electrocardiogram waveform (time phase). Any method can be applied.

このようにして記憶される基準断層画像データのデータ構造の例を図5に示す。画像記憶部7には、各基準断面A,B、C、Dに対応するフォルダ7a、7b、7c、7dが記憶される。基準断面Aのフォルダ7aには、各時相i(i=1、2、・・・、n)に対応する基準断層画像データaiが格納される(両側矢印は対応関係を表している)。他の各フォルダ7b、7c、7dについても同様である。   An example of the data structure of the reference tomographic image data stored in this way is shown in FIG. The image storage unit 7 stores folders 7a, 7b, 7c, and 7d corresponding to the reference sections A, B, C, and D. In the folder 7a of the reference section A, reference tomographic image data ai corresponding to each time phase i (i = 1, 2,..., N) is stored (double-sided arrows indicate the correspondence). The same applies to the other folders 7b, 7c, and 7d.

基準断層画像データが取得されたら本計測を開始する(S2)。本計測は、オペレータの指示(操作)に応じて開始するようにしてもよいし、基準断層画像データが取得されたことに対応して自動的に開始するようにしてもよい。   When the reference tomographic image data is acquired, the main measurement is started (S2). This measurement may be started in response to an instruction (operation) from the operator, or may be automatically started in response to the acquisition of the reference tomographic image data.

本計測は、たとえば次のようにして実行される。スキャン制御部81は、必要に応じ、移動機構2bを制御して、所定のスキャン開始位置(たとえば基準断面Aに相当する位置)に振動子部2aを移動させる。このとき、スキャン開始位置において振動子部2aが一定速度で回転するようにスキャン開始位置の直前の位置に振動子部2aを移動させるようにしてもよい。また、心電計20は、被検体の心臓の心電波形の検出を開始する。なお、ステップ1から継続して心電波形を検出するようにしてもよい。   This measurement is performed as follows, for example. The scan control unit 81 controls the moving mechanism 2b as necessary to move the transducer unit 2a to a predetermined scan start position (for example, a position corresponding to the reference cross section A). At this time, the transducer unit 2a may be moved to a position immediately before the scan start position so that the transducer unit 2a rotates at a constant speed at the scan start position. The electrocardiograph 20 starts detecting an electrocardiographic waveform of the subject's heart. The electrocardiogram waveform may be detected continuously from step 1.

スキャン制御部81は、送受信部3を制御して振動子部2aに超音波の送受信を開始させるとともに、移動機構2bを制御して振動子部2aの回転を開始させる(S3)。この動作例では、図4に示す基準断面Aからスキャンからスキャンを開始し、超音波プローブ2側から見て時計回りに振動子部2aを回転させるものとする。それにより、基準断面A、B、C、Dは、この順序でスキャンされる。なお、基準断面A〜D以外の断面(たとえば基準断面Aと基準断面Bとの間の断面)についてもスキャンを実行可能である。特に、3次元画像データを生成する場合には、基準断面A〜D以外の断面についてもスキャンが行われる。   The scan control unit 81 controls the transmission / reception unit 3 to cause the transducer unit 2a to start transmitting and receiving ultrasonic waves, and also controls the moving mechanism 2b to start rotation of the transducer unit 2a (S3). In this operation example, scanning is started from the reference cross section A shown in FIG. 4, and the transducer unit 2 a is rotated clockwise as viewed from the ultrasonic probe 2 side. Thereby, the reference cross sections A, B, C, and D are scanned in this order. Scanning can also be performed on cross sections other than the reference cross sections A to D (for example, a cross section between the reference cross section A and the reference cross section B). In particular, when three-dimensional image data is generated, scanning is performed on cross sections other than the reference cross sections A to D.

このように、スキャン制御部81は、上記のように振動子部2aを回転させつつ、基準断面A〜Dを含む複数の断面(ここでは4つ以上の断面)を順次にスキャンさせる。それにより、これら複数の断面における断層画像データが順次に生成される(S4)。画像生成部6は、これら断層画像データを制御部8に順次に入力する。   As described above, the scan control unit 81 sequentially scans a plurality of cross sections (here, four or more cross sections) including the reference cross sections A to D while rotating the vibrator unit 2a as described above. Thereby, the tomographic image data in the plurality of cross sections is sequentially generated (S4). The image generation unit 6 sequentially inputs these tomographic image data to the control unit 8.

時相特定部82は、心電計20から入力される心電波形に基づいて、各基準断面A〜Dがスキャンされたときの心臓の時相を特定する(S5)。   The time phase specifying unit 82 specifies the time phase of the heart when each of the reference sections A to D is scanned based on the electrocardiogram waveform input from the electrocardiograph 20 (S5).

次に、データ選択部83は、画像記憶部7に記憶された基準断層画像データのうちから、時相特定部82により特定された時相に対応する基準断層画像データを選択する(S6)。この処理は、前述の基準断面情報と時相情報とを照合することにより実行される。   Next, the data selection unit 83 selects reference tomographic image data corresponding to the time phase specified by the time phase specifying unit 82 from the reference tomographic image data stored in the image storage unit 7 (S6). This process is executed by collating the above-described reference cross-section information with the time phase information.

続いて、相関演算部84は、本計測で得られた基準断面の断層画像データと、データ選択部83により選択された基準断層画像データとの相関値を演算する(S7)。   Subsequently, the correlation calculation unit 84 calculates a correlation value between the tomographic image data of the reference cross section obtained by the main measurement and the reference tomographic image data selected by the data selection unit 83 (S7).

表示制御部86は、演算された相関値を表示部10に表示させる(S8)。このとき、ステップ1で得られた基準断層画像データに基づく画像や、本計測で得られた基準断層画像データに基づく画像を、相関値とともに表示させることも可能である。   The display control unit 86 displays the calculated correlation value on the display unit 10 (S8). At this time, the image based on the reference tomographic image data obtained in step 1 and the image based on the reference tomographic image data obtained in the main measurement can be displayed together with the correlation value.

また、基準断面A〜Dに対応する4つの相関値のうちの任意のものを表示させることが可能である。たとえば、4つの相関値全てを表示させることもできるし、これらのうちから選択された相関値のみを表示させることもできる。後者の一例として、4つの相関値のうちの最小の相関値を選択的に表示させることができる。また、相関値が所定値(たとえば上記の閾値)以下の相関値のみを表示させるようにしてもよい。   Moreover, it is possible to display any one of the four correlation values corresponding to the reference sections A to D. For example, all four correlation values can be displayed, or only the correlation values selected from these can be displayed. As an example of the latter, the minimum correlation value of the four correlation values can be selectively displayed. Further, only correlation values having a correlation value equal to or lower than a predetermined value (for example, the above threshold value) may be displayed.

また、所定値以下の相関値が存在する場合に、所定の警告情報を表示させるようにしてもよい。この警告情報の例としては、超音波プローブ2の位置ずれが大きい旨のメッセージや、好適な画像が取得されなかった旨のメッセージや、再計測を促すメッセージなどがある。   Further, when there is a correlation value equal to or smaller than a predetermined value, predetermined warning information may be displayed. Examples of the warning information include a message indicating that the positional deviation of the ultrasonic probe 2 is large, a message indicating that a suitable image has not been acquired, and a message prompting remeasurement.

〔第2の動作例〕
図6に示すフローチャートを参照しつつ、超音波診断装置1の第2の動作例を説明する。
[Second operation example]
A second operation example of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、第1の動作例と同様に、各基準断面A〜Dにおける心臓の基準断層画像データを1心拍分取得する(S11)。   First, similarly to the first operation example, reference tomographic image data of the heart in each reference section A to D is acquired for one heartbeat (S11).

本計測が開始されると(S12)、スキャン制御部81は、超音波の送受信及び振動子部2aの回転を開始させる(S13)。それにより、基準断面A〜Dを含む複数の断面の断層画像データが順次に生成される(S14)。   When the main measurement is started (S12), the scan control unit 81 starts transmission / reception of ultrasonic waves and rotation of the transducer unit 2a (S13). Thereby, tomographic image data of a plurality of cross sections including the reference cross sections A to D are sequentially generated (S14).

各基準断面A〜Dがスキャンされる度に、つまり基準断面の断層画像データが生成される度に、時相特定部82は、当該基準断面がスキャンされたときの心臓の時相を特定し(S15)、データ選択部83は、特定された時相に対応する基準断層画像データを選択する(S16)。   Each time each of the reference sections A to D is scanned, that is, every time tomographic image data of the reference section is generated, the time phase specifying unit 82 specifies the time phase of the heart when the reference section is scanned. (S15), the data selection unit 83 selects reference tomographic image data corresponding to the specified time phase (S16).

更に、相関演算部84は、本計測で得られた当該基準断面の断層画像データと、選択された基準断層画像データとの相関値を演算する(S17)。相関判定部85は、この相関値が閾値以下であるか判定する(S18)。ここで、相関値の演算結果や判定結果を表示させることが可能である。   Further, the correlation calculation unit 84 calculates a correlation value between the tomographic image data of the reference cross section obtained in the main measurement and the selected reference tomographic image data (S17). The correlation determination unit 85 determines whether this correlation value is equal to or less than a threshold value (S18). Here, correlation value calculation results and determination results can be displayed.

所定のスキャン終了位置(上記スキャン開始位置から振動子部2aを180度回転させた位置)までスキャンする間に、相関値が閾値以下であると判定された場合(S18:Yes)、スキャン制御部81は、送受信部3及び移動機構2bを制御して各基準断面A〜Dを再度スキャンさせる。それにより、各基準断面A〜Dにおける新たな基準断層画像データが生成される(S19)。   When it is determined that the correlation value is equal to or less than the threshold value during the scan to the predetermined scan end position (position where the transducer unit 2a is rotated 180 degrees from the scan start position) (S18: Yes), the scan control unit 81 controls the transmission / reception unit 3 and the moving mechanism 2b to scan the reference sections A to D again. Thereby, new reference tomographic image data in each reference section A to D is generated (S19).

続いて、スキャン制御部81は、移動機構2bを制御し、ステップ17で演算された相関値に対応する基準断面の1つ前の基準断面の直前の断面まで超音波のスキャン位置を戻す(S20)。そして、スキャン制御部81は、当該スキャン位置からスキャンを再開させる。それにより、複数の断面の断層画像データの生成が再開される(S21)。   Subsequently, the scan control unit 81 controls the moving mechanism 2b to return the ultrasonic scan position to the cross section immediately before the reference cross section immediately before the reference cross section corresponding to the correlation value calculated in Step 17 (S20). ). Then, the scan control unit 81 resumes scanning from the scan position. Thereby, generation of tomographic image data of a plurality of cross sections is resumed (S21).

ここで、図7を参照しつつステップ20、21の処理の例を説明する。基準断面Dにおける相関値が閾値以下であると判定されたものとする。判定処理は基準断面Dのスキャンの後に為されるので、当該判定結果は基準断面D以降の断面位置をスキャンしているときに得られる。ここでは、図7(A)に示すように、基準断面Dと基準断面Aとの間にスキャン位置Hがあるときに判定結果が得られたものとする。   Here, an example of processing in steps 20 and 21 will be described with reference to FIG. It is assumed that the correlation value in the reference cross section D is determined to be equal to or less than the threshold value. Since the determination process is performed after the scanning of the reference cross section D, the determination result is obtained when the cross-sectional positions after the reference cross section D are scanned. Here, it is assumed that the determination result is obtained when the scan position H is between the reference section D and the reference section A as shown in FIG.

この判定結果を受けて、スキャン制御部81は、図7(B)に示すように、基準断面Dの1つ前の基準断面Cの直前の断面位置(再開位置)までスキャン位置Hを戻す。このとき、図7に示す方向、つまり、それまでのスキャン位置Hの回転方向に沿ってスキャン位置Hを再開位置に移動させてもよいし、これとは逆方向にスキャン位置Hを回転させて再開位置に移動させてもよい。   In response to this determination result, the scan control unit 81 returns the scan position H to the cross-sectional position (restart position) immediately before the reference cross section C immediately before the reference cross section D, as shown in FIG. At this time, the scan position H may be moved to the restart position along the direction shown in FIG. 7, that is, the rotation direction of the scan position H so far, or the scan position H may be rotated in the opposite direction. It may be moved to the resume position.

なお、基準断面Dにおいて相関値が閾値以下となったということは、基準断面Cと基準断面Dとの間において超音波プローブ2の位置ずれが発生したことを意味する。したがって、少なくとも基準断面Cまで戻ってスキャンを再開することが望ましい。また、基準断面Cと再開位置との間の領域(重複領域)は、複数の3次元画像データを貼り合わせるときの「のりしろ」として利用できる(後述)。更に、スキャン再開後に振動子部2aの回転速度が基準断面C以前に一定になるだけの余裕を持たせるように再開位置を設定することが望ましい。すなわち、再開位置は、3次元画像データの貼り合わせの精度や、移動機構2bが振動子部2aに印可するトルクなどを考慮して決定することができる。   Note that the fact that the correlation value is equal to or less than the threshold value in the reference cross section D means that the positional displacement of the ultrasonic probe 2 has occurred between the reference cross section C and the reference cross section D. Therefore, it is desirable to return to at least the reference section C and resume scanning. In addition, a region (overlapping region) between the reference cross section C and the restart position can be used as a “margin” when a plurality of three-dimensional image data is pasted (described later). Furthermore, it is desirable to set the restart position so that the rotational speed of the transducer portion 2a is constant before the reference cross section C after the scan is restarted. That is, the restart position can be determined in consideration of the accuracy of pasting of the three-dimensional image data, the torque applied by the moving mechanism 2b to the vibrator portion 2a, and the like.

一方、相関値が閾値以下であると判定されなかった場合(S18:No)、すなわち相関値が閾値を超えると判定された場合、ステップ19〜21を経ずにステップ22に移行する。   On the other hand, when it is not determined that the correlation value is equal to or less than the threshold value (S18: No), that is, when it is determined that the correlation value exceeds the threshold value, the process proceeds to step 22 without passing through steps 19 to 21.

スキャン制御部81は、被検体の検査対象領域(たとえばROI)のスキャンが終了したか否か判断する(S22)。この処理は、たとえば、ステップ18において「Yes」と判定されずに振動子部2aが1回転(つまり180度回転)されたか否かを判定することにより行うことができる。   The scan control unit 81 determines whether scanning of the examination target region (for example, ROI) of the subject is completed (S22). This process can be performed, for example, by determining whether or not the vibrator unit 2a has been rotated once (that is, rotated 180 degrees) without being determined as “Yes” in Step 18.

スキャンが再開され(S21)、かつ、スキャンが終了していないと判断された場合(S22:No)、新たな基準断面を含む複数の断面についての断層画像データ(新たな断層画像データ)を順次に生成し(S14)、新たな基準断面がスキャンされたときの心臓の時相を特定し(S15)、特定された時相に対応する新たな基準断層画像データを選択し(S16)、基準断面の新たな断層画像データと新たな基準断層画像データとの相関値を演算する(S17)。以降、上記と同様にステップ18〜22の処理を実行する。このようにして生成された複数の断層画像データは画像記憶部7に記憶される。   When the scan is resumed (S21) and it is determined that the scan has not ended (S22: No), the tomographic image data (new tomographic image data) for a plurality of cross sections including the new reference cross section are sequentially obtained. (S14), the time phase of the heart when a new reference section is scanned is specified (S15), new reference tomographic image data corresponding to the specified time phase is selected (S16), and the reference A correlation value between the new tomographic image data of the cross section and the new reference tomographic image data is calculated (S17). Thereafter, the processing of steps 18 to 22 is executed in the same manner as described above. The plurality of tomographic image data generated in this way is stored in the image storage unit 7.

他方、相関値が閾値を超えると判断され(S18:No)、かつ、スキャンが終了していないと判断された場合(S22:No)、ステップ22で「Yes」と判断されるまで、つまり検査対象領域のスキャンが終了するまで、上記と同様にステップ14〜ステップ22の処理を実行する。このようにして生成された複数の断層画像データは画像記憶部7に記憶される。   On the other hand, if it is determined that the correlation value exceeds the threshold value (S18: No), and it is determined that the scan has not been completed (S22: No), until “Yes” is determined in step 22, that is, inspection Steps 14 to 22 are executed in the same manner as described above until the scanning of the target area is completed. The plurality of tomographic image data generated in this way is stored in the image storage unit 7.

検査対象領域のスキャンが終了すると(S22:Yes)、画像生成部6は、生成された複数の断層画像データを読み出して3次元部分画像データを生成する(S23)。3次元部分画像データは、従来のボリュームデータの生成処理と同様に、当該3次元部分画像データの相当領域に含まれる断層画像データ群に基づいて生成される。   When the scan of the inspection target region is completed (S22: Yes), the image generation unit 6 reads the generated plurality of tomographic image data and generates three-dimensional partial image data (S23). The three-dimensional partial image data is generated based on the tomographic image data group included in the corresponding region of the three-dimensional partial image data, as in the conventional volume data generation process.

3次元部分画像データは、検査対象領域の少なくとも一部(全体でもよい)の形態や機能を表す画像データである。ステップ18において少なくとも一度は「Yes」と判定された場合、「Yes」と判定された回数に1を足した個数の3次元部分画像データが生成される。これら3次元部分画像データは、検査対象領域の異なる部分(一部重複している:上記重複領域)の形態等を表す画像データである。一方、ステップ18において一度も「Yes」と判定されなかった場合には、検査対象領域全体を表す一つの3次元画像データが生成される。このようにして生成された3次元(部分)画像データは画像記憶部7に記憶される。   The three-dimensional partial image data is image data representing the form and function of at least a part (or the whole) of the inspection target region. If it is determined “Yes” at least once in Step 18, the number of three-dimensional partial image data obtained by adding 1 to the number of times determined “Yes” is generated. These three-dimensional partial image data are image data representing the form of different portions (partially overlapping: the overlapping region) of the inspection target region. On the other hand, if it is not determined as “Yes” at step 18, one three-dimensional image data representing the entire inspection target region is generated. The three-dimensional (partial) image data generated in this way is stored in the image storage unit 7.

ステップ18において少なくとも一度は「Yes」と判定された場合、3D画像データ合成部13は、複数の3次元部分画像データを画像記憶部7から読み出し、これらを合成して検査対象領域全体の3次元画像データを生成する(S24)。この合成処理は、たとえば、上記重複領域における画像データの相関値が最大になるように、隣接する3次元部分画像データ同士を貼り合わせることにより実行される。なお、ステップ18において一度も「Yes」と判定されなかった場合には、ステップ24を実行する必要はない。   If it is determined at least once as “Yes” in step 18, the 3D image data synthesis unit 13 reads a plurality of three-dimensional partial image data from the image storage unit 7, and synthesizes them to obtain a 3D image of the entire inspection target region. Image data is generated (S24). This combining process is executed, for example, by pasting adjacent three-dimensional partial image data so that the correlation value of the image data in the overlapping region is maximized. If it is not determined “Yes” at step 18, step 24 need not be executed.

画像生成部6は、検査対象領域全体の3次元画像データ(ボリュームデータ)をレンダリングして、表示用の3次元画像データを生成する。表示制御部86は、この3次元画像データに基づく画像を表示部10に表示させる(S25)。   The image generation unit 6 renders 3D image data (volume data) of the entire inspection target region, and generates 3D image data for display. The display control unit 86 displays an image based on the three-dimensional image data on the display unit 10 (S25).

ここで、ステップ18において少なくとも一度は「Yes」と判定された場合の処理の一例を説明する。この場合、検査対象領域の複数の部分領域のそれぞれについて、断層画像データ群が得られる。各断層画像データ群は、相関値が閾値以下と判定された基準断面とその1つ前の基準断面の直前の断面とに挟まれた領域における複数の断層画像データを含んでいる。画像生成部6は、各部分領域について、当該断層画像データ群に基づいて3次元部分画像データを生成する。3D画像データ合成部13は、これら複数の3次元部分画像データを貼り合わせて検査対象領域全体の3次元画像データを生成する。   Here, an example of processing in the case where it is determined “Yes” at least once in Step 18 will be described. In this case, a tomographic image data group is obtained for each of the plurality of partial areas of the examination target area. Each tomographic image data group includes a plurality of tomographic image data in a region sandwiched between a reference cross section whose correlation value is determined to be equal to or less than a threshold and a cross section immediately before the previous reference cross section. The image generation unit 6 generates three-dimensional partial image data for each partial region based on the tomographic image data group. The 3D image data synthesizing unit 13 combines the plurality of three-dimensional partial image data to generate three-dimensional image data of the entire inspection target area.

一例として、図7に示す場合について説明する。ここで、基準断面Dにおいてのみ「Yes」と判定されたとする。この場合、基準断面Aと基準断面Cとに挟まれた領域における断層画像データ群(第1の断層画像データ群)と、基準断面Cの直前の断面位置(上記再開位置)と基準断面Dとに挟まれた領域における断層画像データ群(第2の断層画像データ群)とが得られる。ここで、再開位置と基準断面Cとに挟まれた領域は、上記重複領域に相当する。   As an example, the case shown in FIG. 7 will be described. Here, it is assumed that “Yes” is determined only in the reference section D. In this case, the tomographic image data group (first tomographic image data group) in the region sandwiched between the reference cross section A and the reference cross section C, the cross section position immediately before the reference cross section C (the above restart position), and the reference cross section D A tomographic image data group (second tomographic image data group) in the region sandwiched between the two is obtained. Here, the region sandwiched between the restart position and the reference cross section C corresponds to the overlapping region.

画像生成部6は、第1の断層画像データ群に基づいて3次元部分画像データ(第1の3次元画像データ)を生成し、第2の断層画像データ群に基づいて3次元部分画像データ(第2の3次元画像データ)を生成する。3D画像データ合成部13は、第1の3次元画像データの重複領域の画像データと、第2の3次元画像データの重複領域の画像データと位置関係を変更しつつ相関値を演算し、相関値が最大になるような位置関係を決定する。そして、3D画像データ合成部13は、決定された位置関係で各々の重複領域の画像データを貼り合わせるようにして、第1の3次元画像データと第2の3次元画像データとを合成する。それにより、検査対象領域全体の3次元画像データが生成される。   The image generation unit 6 generates three-dimensional partial image data (first three-dimensional image data) based on the first tomographic image data group, and three-dimensional partial image data (first three-dimensional image data) (based on the second tomographic image data group). Second 3D image data) is generated. The 3D image data composition unit 13 calculates a correlation value while changing the positional relationship between the image data of the overlapping region of the first three-dimensional image data and the image data of the overlapping region of the second three-dimensional image data. The positional relationship that maximizes the value is determined. Then, the 3D image data synthesis unit 13 synthesizes the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data so that the image data of each overlapping region are pasted together with the determined positional relationship. Thereby, three-dimensional image data of the entire inspection target region is generated.

上記処理において、相関値が所定値以上になるように重複領域の画像データの位置関係を決定するようにしてもよい。また、指定された画像領域について相関値を演算することにより位置関係を決定するように構成することも可能である。たとえば、重複領域のうち、心臓の輪郭部分(心臓壁に相当する画像領域)だけを相関値の演算対象領域に指定することができる。また、1つ以上の所定形状の領域(たとえば矩形領域)を指定するようにしてもよい。   In the above processing, the positional relationship of the image data in the overlapping area may be determined so that the correlation value is equal to or greater than a predetermined value. Further, the positional relationship can be determined by calculating the correlation value for the designated image region. For example, only the outline portion of the heart (image region corresponding to the heart wall) in the overlapping region can be designated as the correlation value calculation target region. Further, one or more predetermined-shaped areas (for example, rectangular areas) may be designated.

逆に、相関値の演算対象に含めたくない画像領域を指定し、その指定領域を重複領域から除外して相関値を演算するようにしてもよい。この除外対象としては、たとえば動きの大きい心臓弁に相当する画像領域などがある。また、1つ以上の所定形状の領域(たとえば矩形領域)を除外対象として指定するようにしてもよい。   Conversely, an image area that is not desired to be included in the correlation value calculation target may be specified, and the correlation value may be calculated by excluding the specified area from the overlapping area. Examples of the exclusion target include an image region corresponding to a heart valve having a large movement. Further, one or more regions having a predetermined shape (for example, rectangular regions) may be designated as exclusion targets.

なお、画像領域の指定は、オペレータが手作業で行ってもよいし、画像データを解析して自動的に行うようにしてもよい。前者の場合、たとえば、断層画像データ群や3次元部分画像データに基づく画像を表示部10に表示させ、この表示画像中の所望の領域を操作部11を用いて指定することが可能である。   The designation of the image area may be performed manually by the operator, or may be performed automatically by analyzing the image data. In the former case, for example, an image based on a tomographic image data group or three-dimensional partial image data can be displayed on the display unit 10, and a desired area in the display image can be designated using the operation unit 11.

上記第1の動作例や第2の動作例において、特に基準断層画像データを取得する際に、異常拍動の検出を行い、異常が検出されたときに、基準断層画像データを取り直すように構成することが可能である。異常拍動の検出は、異常検出部87により行う。それにより、異常な状態の基準断層画像データを使用することにより、3次元画像データの生成処理や合成処理の精度や確度の向上を図ることができ、更には画像診断の精度や確度の向上を図ることができる。   In the first operation example and the second operation example described above, particularly when obtaining reference tomographic image data, abnormal pulsation is detected, and when an abnormality is detected, the reference tomographic image data is re-acquired. Is possible. Abnormal pulsation is detected by the abnormality detector 87. Accordingly, by using the reference tomographic image data in an abnormal state, it is possible to improve the accuracy and accuracy of the generation processing and synthesis processing of the three-dimensional image data, and further improve the accuracy and accuracy of the image diagnosis. Can be planned.

[作用・効果]
この実施形態に係る超音波診断装置1の作用及び効果を説明する。
[Action / Effect]
The operation and effect of the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to this embodiment will be described.

超音波診断装置1は、周期的に変動する体内部位の変動状態を参照しつつ、体内部位の基準断面における複数の時相の基準断層画像データをそれぞれ生成し、生成された各基準断層画像データと時相とを対応付けて記憶する。更に、超音波診断装置1は、基準断面を含む複数の断面における断層画像データを順次に生成する。このとき、超音波診断装置1は、体内部位の変動状態に基づいて、基準断面が超音波スキャンされたときの体内部位の時相を特定し、特定された時相に対応する基準断層画像データを、記憶された複数の基準断層画像データのうちから選択する。そして、超音波診断装置1は、基準断面の断層画像データと選択された基準断層画像データとの相関値を演算し、この相関値に基づいて超音波プローブ2の位置ずれに関する情報を呈示する。   The ultrasound diagnostic apparatus 1 generates a plurality of temporal tomographic reference tomographic image data in a reference cross section of the internal body part while referring to the periodically changing state of the internal body part. And the time phase are stored in association with each other. Furthermore, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 sequentially generates tomographic image data in a plurality of cross sections including the reference cross section. At this time, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 specifies the time phase of the internal body part when the reference cross section is ultrasonically scanned based on the fluctuation state of the internal body part, and the reference tomographic image data corresponding to the specified time phase Is selected from a plurality of stored reference tomographic image data. Then, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 calculates a correlation value between the tomographic image data of the reference cross section and the selected reference tomographic image data, and presents information on the positional deviation of the ultrasonic probe 2 based on the correlation value.

このように作用する超音波診断装置1によれば、基準断面における画像データの相関値を逐次に求めて超音波プローブ2の位置ずれに関する情報を呈示できるので、超音波スキャン中における超音波プローブ2の位置ずれを簡便に検出することが可能である。このように超音波プローブ2の位置ずれに関する客観的な情報を逐次に呈示することにより、超音波プローブ2の位置ずれが発生した状態で検査を行ってしまう事態を回避でき、画像診断の精度や確度の向上を図ることが可能である。   According to the ultrasonic diagnostic apparatus 1 that operates in this way, the correlation value of the image data in the reference cross section can be sequentially obtained and information on the positional deviation of the ultrasonic probe 2 can be presented, so that the ultrasonic probe 2 during the ultrasonic scan can be presented. Can be easily detected. Thus, by sequentially presenting objective information regarding the positional deviation of the ultrasonic probe 2, it is possible to avoid a situation in which an inspection is performed in a state where the positional deviation of the ultrasonic probe 2 has occurred. It is possible to improve accuracy.

また、超音波診断装置1は、演算された相関値が閾値以下であるか否か判定し、閾値以下であると判定された場合には、基準断面における新たな前記基準断層画像データを生成するように作用する。それにより、超音波プローブ2の位置ずれが発生した場合であっても、検査を円滑に行うことが可能となる。   Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 determines whether or not the calculated correlation value is equal to or less than a threshold value, and if it is determined that the calculated correlation value is equal to or less than the threshold value, generates the new reference tomographic image data in the reference cross section. Acts as follows. As a result, even if the ultrasonic probe 2 is displaced, the inspection can be performed smoothly.

また、超音波診断装置1は、各基準断面における各時相の基準断層画像データを生成する。更に、超音波診断装置1は、複数の断面の断層画像データを順次に生成するときに、各基準断面がスキャンされたときの時相を特定し、各基準断面についての基準断層画像データを選択し、各基準断面についての相関値を演算する。そして、超音波診断装置1は、相関値が閾値以下であると判定された場合に、各基準断面における新たな基準断層画像データを生成し、更に、当該相関値に対応する基準断面の1つ前の基準断面の直前の断面までスキャン位置を戻して複数の断面の断層画像データの生成を再開する。それにより、超音波プローブ2の位置ずれが発生した場合であってもスムースに検査を再開できる。   In addition, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 generates reference tomographic image data of each time phase in each reference cross section. Further, when the ultrasonic diagnostic apparatus 1 sequentially generates tomographic image data of a plurality of cross sections, it identifies the time phase when each reference cross section is scanned and selects the reference tomographic image data for each reference cross section. Then, a correlation value for each reference cross section is calculated. Then, when it is determined that the correlation value is equal to or less than the threshold, the ultrasound diagnostic apparatus 1 generates new reference tomographic image data in each reference section, and further, one of the reference sections corresponding to the correlation value. The scan position is returned to the cross section immediately before the previous reference cross section, and the generation of tomographic image data of a plurality of cross sections is resumed. As a result, the inspection can be smoothly resumed even when the position of the ultrasonic probe 2 is displaced.

また、超音波診断装置1は、相関値が閾値以下と判定されたときに、当該基準断面と上記直前の断面とに挟まれた領域における断層画像データ群に基づいて第1の3次元画像データを生成するとともに、上記1つ前の基準断面と更に前の基準断面とに挟まれた領域における断層画像データ群に基づいて第2の3次元画像データを生成する。更に、超音波診断装置1は、上記1つ前の基準断面と上記直前の断面との間の領域(重複領域)における画像データの相関値が最大になるように、第1の3次元画像データと第2の3次元画像データとを合成する。それにより、検査対象領域全体の3次元画像データが生成される。このような超音波診断装置1によれば、隣接する3次元画像データを高確度、高精度で位置あわせすることができ、画像診断の確度や精度の向上を図ることが可能である。   Further, when the correlation value is determined to be equal to or less than the threshold value, the ultrasound diagnostic apparatus 1 uses the first three-dimensional image data based on the tomographic image data group in the region sandwiched between the reference cross section and the immediately previous cross section. And the second three-dimensional image data is generated based on the tomographic image data group in the region sandwiched between the previous reference cross section and the previous reference cross section. Further, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 uses the first three-dimensional image data so that the correlation value of the image data in the region (overlapping region) between the previous reference cross section and the immediately previous cross section is maximized. And the second three-dimensional image data are synthesized. Thereby, three-dimensional image data of the entire inspection target region is generated. According to such an ultrasonic diagnostic apparatus 1, it is possible to align adjacent three-dimensional image data with high accuracy and high accuracy, and it is possible to improve the accuracy and accuracy of image diagnosis.

この発明に係る超音波診断装置の実施の形態の概略構成の一例を表すブロック図である。It is a block diagram showing an example of schematic structure of an embodiment of an ultrasonic diagnostic equipment concerning this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施の形態の概略構成の一例を表すブロック図である。It is a block diagram showing an example of schematic structure of an embodiment of an ultrasonic diagnostic equipment concerning this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing an example of operation | movement of embodiment of the ultrasonic diagnosing device based on this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施形態における基準断面の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the reference section in the embodiment of the ultrasonic diagnostic equipment concerning this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施形態における基準断層画像データの記憶態様の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the memory | storage aspect of the reference | standard tomographic image data in embodiment of the ultrasonic diagnosing device which concerns on this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施形態の動作の一例を表すフローチャートである。It is a flowchart showing an example of operation | movement of embodiment of the ultrasonic diagnosing device based on this invention. この発明に係る超音波診断装置の実施形態の動作の一例を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating an example of operation | movement of embodiment of the ultrasonic diagnosing device which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波診断装置
2 超音波プローブ
2a 振動子部
2b 移動機構
3 送受信部
4 信号処理部
5 データ記憶部
6 画像生成部
7 画像記憶部
8 制御部
81 スキャン制御部
82 時相特定部
83 データ選択部
84 相関演算部
85 相関判定部
86 表示制御部
87 異常検出部
9 ユーザインターフェイス
10 表示部
11 操作部
12 画像処理部
13 3D画像データ合成部
20 心電計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic diagnostic apparatus 2 Ultrasonic probe 2a Transducer part 2b Movement mechanism 3 Transmission / reception part 4 Signal processing part 5 Data storage part 6 Image generation part 7 Image storage part 8 Control part 81 Scan control part 82 Time phase specific part 83 Data selection Unit 84 correlation calculation unit 85 correlation determination unit 86 display control unit 87 abnormality detection unit 9 user interface 10 display unit 11 operation unit 12 image processing unit 13 3D image data synthesis unit 20 electrocardiograph

Claims (6)

周期的に変動する体内部位の変動状態を検出する検出手段と、
前記体内部位を超音波でスキャンする超音波プローブを含み、当該スキャン結果に基づいて断層画像データを生成する生成手段と、
前記検出される変動状態を参照しつつ、前記体内部位の所定の基準断面における、前記変動の1周期に含まれる複数の時相のそれぞれの基準断層画像データを前記生成手段に生成させる制御手段と、
該生成された各基準断層画像データと時相とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記所定の基準断面を含む複数の断面における断層画像データが前記生成手段によって順次に生成されるときに、前記検出手段により検出される変動状態に基づいて、前記所定の基準断面が前記超音波でスキャンされたときの前記体内部位の時相を特定する特定手段と、
前記記憶された複数の基準断層画像データのうちから、前記特定された時相に対応する基準断層画像データを選択する選択手段と、
前記複数の断面のうちの前記所定の基準断面の断層画像データと、前記選択された基準断層画像データとの相関値を演算する演算手段と、
前記演算された相関値に基づいて前記超音波プローブの位置ずれに関する情報を呈示する呈示手段と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
A detecting means for detecting a fluctuation state of a body part that periodically changes;
Generating means for generating tomographic image data based on the scan result, including an ultrasound probe that scans the internal body part with ultrasound;
Control means for causing the generation means to generate reference tomographic image data for each of a plurality of time phases included in one cycle of the fluctuation in a predetermined reference cross section of the internal body part while referring to the detected fluctuation state; ,
Storage means for storing the generated reference tomographic image data and time phases in association with each other;
When the tomographic image data in a plurality of cross sections including the predetermined reference cross section is sequentially generated by the generating means, the predetermined reference cross section is the ultrasonic wave based on the fluctuation state detected by the detecting means. A specifying means for specifying a time phase of the internal part when scanned;
Selecting means for selecting reference tomographic image data corresponding to the specified time phase from the plurality of stored reference tomographic image data;
A computing means for computing a correlation value between the tomographic image data of the predetermined reference slice of the plurality of slices and the selected reference tomographic image data;
Presenting means for presenting information on positional deviation of the ultrasonic probe based on the calculated correlation value;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記制御手段は、前記演算された相関値が閾値以下であるか否か判定し、前記閾値以下であると判定された場合に、前記生成手段を制御して、前記所定の基準断面における新たな前記基準断層画像データを生成させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
The control means determines whether or not the calculated correlation value is less than or equal to a threshold value. When it is determined that the calculated correlation value is less than or equal to the threshold value, the control means controls the generation means to generate a new reference cross section. Generating the reference tomographic image data;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記所定の基準断面は、複数の基準断面を含み、
前記制御手段は、各基準断面における前記複数の時相のそれぞれの基準断層画像データを前記生成手段に生成させ、
前記複数の断面の断層画像データが前記生成手段により順次に生成されているとき、前記各基準断面が前記超音波でスキャンされる度に、前記特定手段は当該基準断面がスキャンされたときの時相を特定し、前記選択手段は当該基準断面についての前記基準断層画像データを選択し、前記演算手段は当該基準断面についての前記相関値を演算し、前記制御手段は当該相関値が前記閾値以下であるか判定し、
当該相関値が前記閾値以下であると判定された場合、前記制御手段は、前記生成手段を制御し、前記各基準断面における前記新たな基準断層画像データを生成させ、更に、当該相関値に対応する基準断面の1つ前の基準断面の直前の断面まで前記超音波のスキャン位置を戻して前記複数の断面の断層画像データの生成を再開させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波診断装置。
The predetermined reference cross section includes a plurality of reference cross sections;
The control means causes the generation means to generate reference tomographic image data of each of the plurality of time phases in each reference cross section,
When the tomographic image data of the plurality of cross-sections are sequentially generated by the generating unit, the specifying unit is used when the reference cross-section is scanned each time the reference cross-section is scanned with the ultrasound. Phase is specified, the selection means selects the reference tomographic image data for the reference cross section, the calculation means calculates the correlation value for the reference cross section, and the control means has the correlation value equal to or less than the threshold value. To determine whether
When it is determined that the correlation value is equal to or less than the threshold value, the control unit controls the generation unit to generate the new reference tomographic image data in each reference section, and further corresponds to the correlation value Returning the scan position of the ultrasonic wave to the cross section immediately before the reference cross section immediately before the reference cross section to be generated, and restarting the generation of the tomographic image data of the plurality of cross sections.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2.
前記生成手段は、前記制御手段により前記閾値以下と判定されたときに、当該基準断面と前記直前の断面とに挟まれた領域における断層画像データ群に基づいて第1の3次元画像データを生成するとともに、前記1つ前の基準断面と更に前の基準断面とに挟まれた領域における断層画像データ群に基づいて第2の3次元画像データを生成し、
前記1つ前の基準断面と前記直前の断面との間における画像データの相関値が最大になるように、前記第1の3次元画像データと第2の3次元画像データとを合成する合成手段を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の超音波診断装置。
The generation unit generates first three-dimensional image data based on a tomographic image data group in a region sandwiched between the reference cross section and the immediately previous cross section when the control unit determines that the threshold value is less than or equal to the threshold value. And generating second 3D image data based on a tomographic image data group in a region sandwiched between the previous reference slice and the previous reference slice,
Combining means for synthesizing the first three-dimensional image data and the second three-dimensional image data so that the correlation value of the image data between the previous reference cross section and the previous cross section is maximized. Comprising
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
前記制御手段は、前記検出手段により検出される変動状態に基づいて前記変動の異常を検出し、前記異常が検出されたときに、前記生成手段を制御して、前記所定の基準断面における新たな前記基準断層画像データを生成させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波診断装置。
The control unit detects an abnormality of the variation based on a variation state detected by the detection unit, and controls the generation unit when the abnormality is detected, thereby generating a new one in the predetermined reference cross section. Generating the reference tomographic image data;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
前記超音波プローブは、複数の超音波振動子と、前記複数の超音波振動子を移動させて超音波によるスキャン位置を変更する移動機構とを備え、
前記所定の基準断面は、前記移動される前記複数の超音波振動子の位置により決定される、
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
The ultrasonic probe includes a plurality of ultrasonic transducers, and a moving mechanism that moves the plurality of ultrasonic transducers and changes a scan position by the ultrasonic waves,
The predetermined reference cross section is determined by positions of the plurality of ultrasonic transducers to be moved.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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