JP2010274043A - Ultrasonic diagnostic apparatus and ultrasonic image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断において、比較すべき対象領域間の境界面間の距離の比較を容易にするために、複数のボリュームデータ間の位置合わせ・関心領域に対する境界面の設定・境界面間の距離計測、および位置情報のパラメトリック表示を行う超音波診断装置及び超音波画像処理プログラムに関する。 In the ultrasonic diagnosis, in order to facilitate the comparison of the distance between the boundary surfaces between the target regions to be compared, alignment between a plurality of volume data, setting of the boundary surface for the region of interest, and between the boundary surfaces The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image processing program that perform distance measurement and parametric display of position information.
超音波診断は、超音波プローブを体表から当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査を行うことができる。この他、システムの規模がX線、CT、MRIなど他の診断機器に比べて小さく、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便な診断手法であると言える。この超音波診断において用いられる超音波診断装置は、それが具備する機能の種類によって様々に異なるが、小型なものは片手で持ち運べる程度のものが開発されており、超音波診断はX線などのように被曝の影響がなく、産科や在宅医療等においても使用することができる。 Ultrasound diagnosis can be performed repeatedly by simply touching the ultrasound probe from the body surface, and the heart beats and fetal movements can be obtained in real time, and it is highly safe. . In addition, it can be said that this is a simple diagnostic method in which the scale of the system is smaller than other diagnostic devices such as X-rays, CT, and MRI, and inspection can be easily performed while moving to the bedside. Ultrasound diagnostic devices used in this ultrasound diagnosis vary depending on the types of functions that they have, but small ones that can be carried with one hand have been developed. Thus, there is no influence of exposure, and it can be used in obstetrics and home medical care.
また、近年においては、二次元アレイプローブ(複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ)、メカニカル4Dプローブ(超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ)等を用いて、時系列な超音波画像のボリュームデータ群を取得し、三次元超音波画像をリアルタイムに生成・表示することが可能になっている。さらに、三次元位置合わせの技術により、異なる複数のボリュームデータ間の位置合わせをすることができる。このボリュームデータ間の位置合わせ技術を利用すれば、例えば、治療前において取得されたボリュームデータ内における腫瘍領域と、治療後において取得されたボリュームデータ内における治療域とを視覚的に比較することができる。 In recent years, a two-dimensional array probe (a probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a two-dimensional matrix), a mechanical 4D probe (mechanically arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the ultrasonic transducer array). It is possible to acquire a volume data group of time-series ultrasonic images using a probe capable of performing ultrasonic scanning while turning and generate and display a three-dimensional ultrasonic image in real time. Furthermore, it is possible to perform alignment between a plurality of different volume data by a three-dimensional alignment technique. By using this registration technique between volume data, for example, it is possible to visually compare the tumor area in the volume data acquired before treatment with the treatment area in the volume data acquired after treatment. it can.
しかしながら、従来の超音波診断装置においては、例えば次のような問題がある。 However, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus has the following problems, for example.
まず、三次元画像上において、比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を、定量的に把握することができない。特に、超音波焼灼治療を行う場合、治療前の腫瘍に対して、5mm以上のマージン領域が維持された治療域を確保する必要があるが、従来の装置では、この様なマージン領域を確保できたか否かを客観的に判断することはできない。さらに、超音波診断装置を用いたリアルタイムでのモニタリングは、呼吸や画像取得時の姿勢等に起因する体動が発生しやすい。係る状況下で、定量的情報なしに比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を判断することは、困難である。 First, it is impossible to quantitatively grasp the three-dimensional positional relationship between target regions to be compared on a three-dimensional image. In particular, when performing ultrasonic ablation treatment, it is necessary to secure a treatment area in which a margin area of 5 mm or more is maintained with respect to the tumor before treatment. With conventional devices, such a margin area can be secured. It cannot be judged objectively. Furthermore, in real-time monitoring using an ultrasonic diagnostic apparatus, body movement due to respiration and posture during image acquisition is likely to occur. Under such circumstances, it is difficult to determine a three-dimensional positional relationship between target regions to be compared without quantitative information.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、三次元画像上において、比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を、定量的且つ迅速に把握することができる超音波診断装置及び超音波画像処理プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an ultrasonic diagnostic apparatus capable of quantitatively and quickly grasping a three-dimensional positional relationship between target regions to be compared on a three-dimensional image. It is another object of the present invention to provide an ultrasonic image processing program.
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
請求項1に記載の発明は、所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせを行う位置合わせ手段と、前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定する領域特定手段と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成する画像生成手段と、前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。 According to the first aspect of the present invention, the first volume data including the first comparison target acquired by the predetermined medical image diagnostic apparatus and the second volume including the second comparison target acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus. Positioning means for spatially aligning the data, a first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data, and the first volume data in the second volume data Information generation for generating information relating to the positional relationship between the first area and the second area, and area specifying means for specifying the second area based on the second comparison target boundary surface Means, image generation means for generating an ultrasonic image including information on the positional relationship using the first volume data or the second volume data, and the generated ultrasonic image An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising display means for, the.
請求項2に記載の発明は、所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせをリアルタイムで行う位置合わせ手段と、前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定し更新する領域特定手段と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成し更新する情報生成手段と、前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像をリアル他無に生成し更新する画像生成手段と、前記生成された超音波画像をリアルタイムに表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。 According to the second aspect of the present invention, the first volume data including the first comparison target acquired by the predetermined medical image diagnostic apparatus and the second volume including the second comparison target acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus. Alignment means for performing spatial alignment with data in real time, a first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data, and the second volume data A region specifying means for specifying and updating the second region based on the boundary surface of the second comparison target in real time, and a positional relationship between the first region and the second region An ultrasonic image including information relating to the positional relationship using information generation means for generating and updating information in real time and the first volume data or the second volume data Image generating means for generating realistic other free update, an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a display means for displaying the ultrasound image the generated in real time.
請求項12に記載の発明は、超音波走査によって取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定する設定手段と、前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定する領域特定手段と、前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成する画像生成手段と、前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided setting means for setting a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired by ultrasonic scanning, and a boundary surface of the first comparison target. The region specifying means for specifying the first region based on the second region and the second region based on the boundary surface of the second comparison target, the boundary region of the first comparison target, and the second Information generating means for generating information on the positional relationship with the boundary region to be compared, image generating means for generating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data, and the generated And a display means for displaying an ultrasonic image.
請求項13に記載の発明は、超音波走査によってリアルタイムに取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定する設定手段と、前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定し更新する領域特定手段と、前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成し更新する情報生成手段と、前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成し更新する画像生成手段と、前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする超音波診断装置である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided setting means for setting a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired in real time by ultrasonic scanning, and the first comparison target A region specifying means for specifying and updating in real time a first region based on a boundary surface and a second region based on the boundary surface of the second comparison target; and the first comparison target An information generating means for generating and updating information relating to the positional relationship between the boundary region and the boundary region to be compared in real time; and an ultrasonic image including information relating to the positional relationship using the volume data. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: an image generation unit that generates and updates; and a display unit that displays the generated ultrasonic image.
請求項15に記載の発明は、コンピュータに、所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせを実行させる位置合わせ機能と、前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定させる領域特定機能と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、前記第1のボリュームデータ又は前記第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させる画像生成機能と、前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。 According to a fifteenth aspect of the present invention, a computer includes a first volume data including a first comparison object acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus, and a second volume including a second comparison object acquired by the ultrasonic diagnosis apparatus. An alignment function for executing spatial alignment of the second volume data, a first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data, and the second An area specifying function for specifying the second area based on the boundary surface of the second comparison target in the volume data, and information on the positional relationship between the first area and the second area; An image generation function for generating an ultrasonic image including information on the positional relationship using the information generation means to generate and the first volume data or the second volume data An ultrasonic image processing program for causing realize a display function of displaying an ultrasound image that is generated.
請求項16に記載の発明は、コンピュータに、所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせをリアルタイムで実行させる位置合わせ機能と、前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定させ更新させる領域特定機能と、前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成させ更新させる情報生成機能と、前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像をリアル他無に生成させ更新させる画像生成機能と、前記生成された超音波画像をリアルタイムに表示させる表示機能と、を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。 According to a sixteenth aspect of the present invention, a computer includes a first volume data acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus and including a first comparison target, and a first volume data acquired by an ultrasonic diagnostic apparatus and including a second comparison target. An alignment function for executing real-time spatial alignment of the second volume data, a first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data, and the first An area specifying function for specifying and updating the second area based on the boundary surface of the second comparison target in the volume data of 2 in real time, and between the first area and the second area Using the information generation function for generating and updating information related to the positional relationship in real time and the first volume data or the second volume data. Ultrasonic image processing characterized by realizing an image generation function for generating and updating an ultrasonic image including information related to a person in real time and a display function for displaying the generated ultrasonic image in real time It is a program.
請求項17に記載の発明は、コンピュータに、超音波走査によって取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定させる設定機能と、前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定させる領域特定機能と、前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報を生成させる情報生成機能と、前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させる画像生成機能と、前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。 According to a seventeenth aspect of the present invention, there is provided a setting function for causing a computer to set a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired by ultrasonic scanning, and the first comparison target. A region specifying function for specifying the first region based on the boundary surface of the second region and the second region based on the boundary surface of the second comparison target; and the boundary region of the first comparison target; An information generation function for generating information on a positional relationship with the boundary region of the second comparison target, an image generation function for generating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data, An ultrasonic image processing program that realizes a display function for displaying the generated ultrasonic image.
請求項18に記載の発明は、コンピュータに、超音波走査によってリアルタイムに取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定させる設定機能と、前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定させ更新させる領域特定機能と、前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成させ更新させる情報生成機能と、前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させ更新させる画像生成機能と、前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラムである。 According to an eighteenth aspect of the present invention, there is provided a setting function for causing a computer to set a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired in real time by ultrasonic scanning; A region specifying function for specifying and updating in real time a first region based on a comparison target boundary surface and a second region based on the second comparison target boundary surface; An information generation function for generating and updating information on the positional relationship between the boundary region to be compared and the boundary region to be compared with the second comparison target in real time, and the information including the information on the positional relationship using the volume data An ultrasonic image processing program characterized by realizing an image generation function for generating and updating a sound wave image and a display function for displaying the generated ultrasonic image. That.
以上本発明によれば、三次元画像上において、比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を、定量的且つ迅速に把握することができる超音波診断装置及び超音波画像処理プログラムを実現することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image processing program capable of quantitatively and quickly grasping a three-dimensional positional relationship between target regions to be compared on a three-dimensional image. Can be realized.
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
図1は、本実施形態に係る超音波診断装置のブロック構成を示した図である。同図に示すように、本超音波診断装置本体11は、超音波プローブ12、入力装置13、モニタ14、超音波送信ユニット21、超音波受信ユニット22、Bモード処理ユニット23、ドプラ処理ユニット24、画像生成ユニット25、画像メモリ26、画像合成部27、制御プロセッサ28、焼灼治療支援情報生成ユニット29、内部記憶ユニット31、インターフェースユニット33を具備している。
FIG. 1 is a diagram showing a block configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. As shown in the figure, the ultrasonic diagnostic apparatus
装置本体11に内蔵される超音波送信ユニット21および受信ユニット22等は、集積回路などのハードウェアで構成されることもあるが、ソフトウェア的にモジュール化されたソフトウェアプログラムである場合もある。以下、個々の構成要素の機能について説明する。
The
超音波プローブ12は、超音波受信ユニット21からの駆動信号に基づき超音波を発生し、被検体からの反射波を電気信号に変換する複数の圧電振動子、当該圧電振動子に設けられる整合層、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有している。当該超音波プローブ12から被検体Pに超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ12に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流や心臓壁等の表面で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送信方向の速度成分を依存して、周波数偏移を受ける。
The
なお、本実施形態に係る超音波プローブ12は、ボリュームデータを取得可能なものとして、二次元アレイプローブ(複数の超音波振動子が二次元マトリックス状に配列されたプローブ)、又はメカニカル4Dプローブ(超音波振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なプローブ)であるとする。しかしながら、当該例に拘泥されず、超音波プローブ12として例えば一次元アレイプローブを採用し、これを手動によって揺動させながら超音波走査をすることでも、ボリュームデータを取得することは可能である。
Note that the
入力装置13は、装置本体11に接続され、オペレータからの各種指示、条件、関心領域(ROI)の設定指示、種々の画質条件設定指示等を装置本体11にとりこむための各種スイッチ、ボタン、トラックボールの他、マウス、キーボード等を有している。
The
モニタ14は、画像生成回路25からのビデオ信号に基づいて、生体内の形態学的情報や、血流情報を画像として表示する。また、モニタ14に表示される三次元画像は、入力装置13からの所定の指示により、断面位置や表示形式、観察方向などを変えることができる。
The
超音波送信ユニット21は、パルス発生器21A、送信遅延部21Bおよびパルサ21Cを有している。パルサ回路では、所定のレート周波数fr Hz(周期;1/fr秒)で、送信超音波を形成するためのレートパルスが繰り返し発生される。また、遅延回路では、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間が、各レートパルスに与えられる。パルス発生器は、このレートパルスに基づくタイミングで、プローブ12に駆動パルスを印加する。
The
超音波送信ユニット22は、プリアンプ22A、A/D変換器、受信遅延部、加算器等を有している。プリアンプでは、プローブ12を介して取り込まれたエコー信号をチャンネル毎に増幅する。受信遅延部は、増幅されたエコー信号に対し受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームが形成される。
The
Bモード処理ユニット23は、受信ユニット22からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。このデータは、画像生成回路24に送信され、反射波の強度を輝度にて表したBモード画像としてモニタ14に表示される。
The B-
ドプラ処理ユニット23は、受信ユニット22から受け取ったエコー信号から速度情報を周波数解析し、ドプラ効果による血流や組織、造影剤エコー成分を抽出し、平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。得られた血流情報は画像生成ユニット25に送られ、平均速度画像、分散画像、パワー画像、これらの組み合わせ画像としてモニタ14にカラー表示される。
The
画像生成ユニット25は、超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換し、表示画像としての超音波診断画像を生成する。画像生成ユニット25は、画像データを格納する記憶メモリを搭載しており、例えば診断の後に操作者が検査中に記録された画像を呼び出すことが可能となっている。なお、当該画像生成ユニット25に入る以前のデータは、「生データ」と呼ばれることがある。また、画像生成ユニット25は、逐次取得される複数の超音波データを用いて、時系列のボリュームデータを生成する。
The
画像メモリ26は、画像生成ユニット25から受信した画像データを格納する記憶メモリから成る。この画像データは、例えば診断の後に操作者が呼び出すことが可能となっており、静止画的に、あるいは複数枚を使って動画的に再生することが可能でなる。
The
内部記憶ユニット31は、後述する焼灼治療支援機能を実現するための専用プログラム、画像生成・表示処理を実行するための制御プログラムや、診断情報(患者ID、医師の所見等)、診断プロトコル、送受信条件、超音波画像データ、他のモダリティにおいて取得された画像データ、その他のデータ群が保管されている。また必要に応じて、画像メモリ26中の画像の保管などにも使用される。内部記憶ユニット31のデータは、インタフェースユニット33を経由して外部周辺装置へ転送することも可能となっている。
The
制御プロセッサ28は、情報処理装置(計算機)としての機能を持ち、本超音波診断装置本体の動作を制御する制御手段である。制御プロセッサ28は、内部記憶ユニット31から後述する焼灼治療支援機能を実現するための専用プログラム等を読み出してメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・制御等を実行する。
The
焼灼治療支援情報生成ユニット29は、後述する焼灼治療支援機能に従う処理を実行し、支援情報を生成する。当該焼灼治療支援情報生成ユニット29が実行する各種処理については、後で詳しく説明する。
The ablation treatment support
インタフェースユニット33は、入力装置13、ネットワーク、新たな外部記憶装置(図示せず)に関するインタフェースである。当該装置によって得られた超音波画像等のデータや解析結果等は、インタフェースユニット33により、ネットワークを介して他の装置に転送可能である。また、X線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の他のモダリティーによって取得された画像データを、インタフェースユニット33により、ネットワークを介して当該超音波診断装置に取り込むことができる。
The
(焼灼治療支援機能)
次に、本超音波診断装置が具備する焼灼治療支援機能について説明する。この機能は、穿刺針を用いて患部(治療対象)をラジオ波焼灼(Radiofrequency Ablation:RFA)治療する場合に、RFA治療前検査、RFA治療中、RFA治療後検査のそれぞれの場面において、異なるボリュームデータ間の空間的な位置対応付けを実行し、位置対応付けされたボリュームデータ群を用いて、比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を、定量的且つ迅速に把握可能な支援情報を提供するものである。なお、以下においては、説明を具体的にするため、肝臓癌をRFA治療する場合を例とする。しかしながら、患部を肝臓癌とするのは、あくまでも一例であり、本願発明の技術的思想は、患部が肝臓癌である場合に拘泥されず、例えば乳癌の術前化学療法において、腫瘍の収縮の経時変化の定量的な把握等にも有効である。
(Cautery treatment support function)
Next, the ablation treatment support function provided in the ultrasonic diagnostic apparatus will be described. This function is different in each of the scenes before the RFA treatment, during the RFA treatment, and after the RFA treatment when the affected part (treatment target) is treated by radiofrequency ablation (RFA) using a puncture needle. Support for spatially associating data with each other, and using a volume data group that has been associated with each other to quantitatively and quickly grasp the three-dimensional positional relationship between target areas to be compared Information is provided. In the following, for the sake of specific explanation, a case where liver cancer is treated with RFA is taken as an example. However, it is only an example that the affected area is liver cancer, and the technical idea of the present invention is not limited to the case where the affected area is liver cancer. For example, in preoperative chemotherapy for breast cancer, It is also effective for quantitative grasp of changes.
(RFA治療前検査)
図2は、本焼灼治療支援機能を用いたRFA治療前検査における処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、肝臓癌の位置大きさを確認し治療計画を立てるために、造影CT撮影(ダイナミックCT、CTA、CTAP等)、磁気共鳴イメージング等により、肝臓に関するボリュームデータを取得する(ステップS1)。
(RFA pre-treatment examination)
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing in the RFA pre-treatment examination using the ablation treatment support function. As shown in the figure, first, volume data related to the liver is acquired by contrast CT imaging (dynamic CT, CTA, CTAP, etc.), magnetic resonance imaging, etc. in order to confirm the position of liver cancer and make a treatment plan. (Step S1).
次に、取得したボリュームデータを用いて、MPR画像、ボリュームレンダリング画像等が生成・表示される(ステップS2)。表示された画像を観察しながら人為的に或いは境界検出処理等によって自動的に患部(肝臓癌)に対応する領域を特定し、その境界面を設定する(ステップS3)。 Next, an MPR image, a volume rendering image, and the like are generated and displayed using the acquired volume data (step S2). While observing the displayed image, an area corresponding to the affected part (liver cancer) is automatically specified by an artificial or boundary detection process and the boundary surface is set (step S3).
次に、RFA治療における超音波プローブのアプローチ位置を決定するために、組織ハーモニックイメージング(THI)、造影剤を用いた四次元超音波走査等を実行し、肝臓に関するボリュームデータを取得する(ステップS4)。続いて、取得したボリュームデータを用いて、MPR画像、ボリュームレンダリング画像等が生成・表示される(ステップS5)。なお、図3に、ステップ4、ステップS5における処理の内容を概念的に示した。
Next, in order to determine the approach position of the ultrasound probe in RFA treatment, tissue harmonic imaging (THI), four-dimensional ultrasound scanning using a contrast agent, etc. are executed to obtain volume data relating to the liver (step S4). ). Subsequently, an MPR image, a volume rendering image, and the like are generated and displayed using the acquired volume data (step S5). FIG. 3 conceptually shows the contents of the processing in
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、造影CT撮影等によって取得されたボリュームデータ(CTボリュームデータ等)と、超音波走査によって取得されたボリュームデータ(超音波ボリュームデータ)との位置対応付けを実行する(ステップS6)。なお、焼灼治療支援情報生成ユニット29には、この位置対応付け処理を行う少なくとも一部の構成として、例えばGPU(Graphics Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SIC(Application Specific Integrated Circuit)等を採用することができる。
Next, the ablation treatment support
図4は、異なる第1のボリュームデータと第2のボリュームデータ(ステップS6の例では、CTボリュームデータ等と超音波ボリュームデータ)との間の位置対応付け処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図に示すように、まず、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、二つのボリュームデータのうち、一方のボリュームデータ(図の例では第2のボリュームデータ:volume2)の座標系を他方のボリュームデータ(図4の例では、第1のボリュームデータ)の座標系に合わせるための座標変換を実行する(ステップS61)。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of position association processing between different first volume data and second volume data (CT volume data or the like and ultrasonic volume data in the example of step S6). is there. As shown in the figure, first, the ablation treatment support
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとを用いて、各ボリュームデータ毎に類似度に関する特徴量(指標)を計算し(ステップS62)、各ボリュームデータに対応する特徴量を用いて、第1のボリュームデータと第2のボリュームデータとの位置ずれを評価するための評価関数を計算する(ステップS63)。なお、上記類似度に関する特徴量としては、ボリュームデータ或いは簿流無データに設定された関心領域(ROI)内のデータを用いて計算される相互情報量、エントロピー、相互相関量、ボリュームデータを用いた差分値、或いはこれらの組み合わせ等を挙げることができる。
Next, the ablation treatment support
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、評価関数の値が最適値基準を満たすか否かを判定する(ステップS64)。ステップS74において、「評価関数の値が最適値基準を満たす」と判定した場合には、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、本位置対応付け処理を終了する。一方、「評価関数の値が最適値基準を満たさない」と判定した場合には、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、評価関数の値が最適値基準を満たすまで変換パラメータを変更し、ステップS61乃至S64までの処理を繰り返す(ステップS65)。
Next, the ablation treatment support
次に、画像生成ユニット25は、位置が対応付けられたCTボリュームデータと、超音波ボリュームデータをと用いて、治療前の患部領域を好適に観察するための超音波画像、X線CT画像を生成する。生成された超音波画像、X線CT画像は、モニタ14に所定の形態で表示される(ステップS7)。
Next, the
図5は、RFA治療前において表示される、位置対応付けされた超音波画像、X線CT画像、MRI画像等の表示例を示している。図5に示すような、複数のモダリティによって取得された複合的な患部画像に従って、焼灼領域サイズ及び穿刺針の刺入位置、経路が決定される(ステップ8)。なお、焼灼領域サイズは、例えば肝臓癌境界面に5mm以上のマージンを取るように設定される。また、この様な焼灼領域サイズのマージンの値は、所定の形態で画像に表示されることが好ましい。位置対応付けされたCTボリュームデータ及び超音波ボリュームデータ、決定された焼灼領域及び穿刺針の刺入位置等を含むボリュームレンダリング画像等は、内部記憶ユニット31に記憶される。
FIG. 5 shows a display example of an ultrasonic image, an X-ray CT image, an MRI image, etc., which are displayed in correspondence with each other and displayed before the RFA treatment. The ablation area size, the insertion position of the puncture needle, and the route are determined in accordance with the composite affected area image acquired by a plurality of modalities as shown in FIG. 5 (step 8). The ablation area size is set, for example, so as to allow a margin of 5 mm or more at the liver cancer boundary surface. Further, it is preferable that the margin value of such ablation area size is displayed on the image in a predetermined form. A volume rendering image including the CT volume data and ultrasonic volume data that are associated with each other, the determined cauterization region, the insertion position of the puncture needle, and the like are stored in the
(RFA治療中)
図6は、本焼灼治療支援機能を用いたRFA治療の処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、RFA治療前検査において決定された焼灼領域及び穿刺針の刺入位置等を含むボリュームレンダリング画像等を再生し、最終的な超音波プローブのアプローチ位置を決定する(ステップS10)。
(During RFA treatment)
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of RFA treatment processing using the ablation treatment support function. As shown in the figure, first, a volume rendering image including the ablation area determined in the RFA pre-treatment examination and the insertion position of the puncture needle is reproduced to determine the final approach position of the ultrasonic probe ( Step S10).
次に、組織ハーモニックイメージング(THI)、造影剤を用いた四次元超音波走査等を実行し、患部に関するボリュームデータを取得する(ステップS11)。続いて、取得したボリュームデータを用いて、MPR画像、ボリュームレンダリング画像等が逐次生成・表示される(ステップS12)。 Next, tissue harmonic imaging (THI), four-dimensional ultrasound scanning using a contrast agent, and the like are executed, and volume data regarding the affected area is acquired (step S11). Subsequently, an MPR image, a volume rendering image, and the like are sequentially generated and displayed using the acquired volume data (step S12).
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、事前に造影CT撮影等によって取得されたボリュームデータ(事前ボリュームデータ)と、超音波走査によってリアルタイムで取得されたボリュームデータ(リアルタイムボリュームデータ)との位置対応付けを実行し、その結果(対応関係)を保存する(ステップS13)。位置対応付け処理の具体的内容は、上述の通りである。
Next, the ablation treatment support
次に、対応付けされた各ボリュームデータを用いて、MPR画像、ボリュームレンダリング画像等が生成・表示される。術者は、例えば対応付けされたリアルタイムボリュームデータを用いて断面位置、表示形式、観察方向が異なる種々の画像を表示させ、その中からRFA治療中の術中判定やRFA治療後の効果判定に有用と思われる画像を選択し、モニタリングに用いる断面を決定する(ステップS14)。 Next, an MPR image, a volume rendering image, and the like are generated and displayed using each associated volume data. For example, the surgeon displays various images with different cross-sectional positions, display formats, and observation directions using the associated real-time volume data, and is useful for intraoperative determination during RFA treatment and effect determination after RFA treatment. The image which seems to be is selected, and the cross section used for monitoring is determined (step S14).
次に、制御プロセッサ28は、所定の操作に応答して、リアルタイムにボリュームデータを更新し、ステップS14において決定された断面に対応する超音波画像をリアルタイムで生成・表示する。術者は、表示される超音波画像を用いて患部と穿刺針の位置や穿刺針の経路等をモニタリングしながら、患部への穿刺術を実行する(ステップS15)。
Next, in response to a predetermined operation, the
次に、穿刺針が患部に到達すると、制御プロセッサ28は、所定の操作に応答して、患部を含む三次元領域を超音波走査し、再び患部に関するボリュームデータを取得し、事前ボリュームデータと、リアルタイムボリュームデータとの位置対応付けを実行した後、治療前の患部領域を示すためのX線CT画像、MR画像と、焼灼中の患部領域を示すための超音波画像と、焼灼後の患部領域を示すための超音波画像とを所定の形態で表示する(ステップS16)。
Next, when the puncture needle reaches the affected area, the
図7は、RFA治療中において、位置対応付けされた超音波画像、X線CT画像、MR画像の表示例を示した図である。同図左の4画面表示では、左上が治療前のX線CT画像、右上が治療前の造影超音波画像、左下が焼灼中の超音波画像像、左下が焼灼後の造影超音波像である。これらの4画像はボリュームレベルで位置対応付けが行われているため、一つの画像の向き等を変更するだけで、他の画像も連動して変更し表示することができる。図7の例では、焼灼前の患部(腫瘍)は、左上のX線CT画像において明瞭に映像化されている。また、焼灼後の患部は、右下の造影超音波画像において明瞭に映像化されている。 FIG. 7 is a diagram illustrating a display example of an ultrasound image, an X-ray CT image, and an MR image that are associated with each other during RFA treatment. In the left four-screen display, the upper left is an X-ray CT image before treatment, the upper right is a contrast-enhanced ultrasound image before treatment, the lower-left is an ultrasound image image during cauterization, and the lower-left is a contrast ultrasound image after cauterization. . Since these four images are associated with each other at the volume level, other images can be changed and displayed in conjunction with each other only by changing the orientation of one image. In the example of FIG. 7, the affected part (tumor) before cauterization is clearly visualized in the upper left X-ray CT image. The affected area after cauterization is clearly visualized in the lower right contrast-enhanced ultrasound image.
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、事前に設定された患部の境界面と、現在の穿刺針の先端位置と予め設定された焼灼領域サイズとから設定される焼灼領域の境界面との間の距離(例えば最短距離)を計算する(ステップS17)。なお、この患部の境界面と焼灼領域の境界面との間の距離の計算手法には、特に限定はない。例えば、図8に示すように、焼灼領域の境界面を複数の微小領域S1に、患部の境界面を複数の微小領域S2にそれぞれ分割する。そして、微小領域S1と微小領域S2との全ての組み合わせにつきその間の距離を計算し、最も小さいものをそれぞれ微小領域S1と患部の境界面との距離、微小領域S2と焼灼領域の境界面との最短距離とする。
Next, the ablation treatment support
次に、画像生成ユニット25は、計算された各微小領域S1、S2毎の距離を用いて、境界面間の最短距離をパラメトリック表示するための超音波画像を生成する。すなわち、画像生成ユニット25は、患部の境界面及び焼灼領域の境界面の一方(例えば焼灼領域の境界面)に、小領域S1毎に計算された距離に応じて異なる色彩が割り当てられた超音波画像を生成する。生成された超音波画像は、画像合成ユニット27において所定の情報を合成され、モニター14に表示される(ステップS18)。
Next, the
図9(a)、(b)は、境界面間の最短距離に関する情報をパラメトリック表示する超音波画像の表示形態の一例を説明するための図である。図9(a)においては、患部の境界面及び焼灼領域の境界面が異なる色彩のワイヤーフレームで表示されている。図9(b)は、焼灼領域の境界面の各微小領域S1に、ステップS17において計算された、患部の境界面までの距離に応じた色彩を割り当てることで、患部の境界面と焼灼領域の境界面との間の最短距離情報をパラメトリック表示した例である。この例では、境界面間の距離が短く治療としてリスクの大きいエリアを例えば赤色で表示し、境界面間の距離が大きく、治療としてリスクが小さいエリアを例えば青色で表示する。この様なパラメトリック表示により、患部の各部位と焼灼領域との最短距離を一覧することができ、焼灼のマージンが不足して再発のリスク高いエリアを俯瞰して把握することができる。境界面間の距離情報を目的に合わせてカラーコードに変換して、パラメトリック表示することも可能である。 FIGS. 9A and 9B are diagrams for explaining an example of a display form of an ultrasonic image that parametrically displays information related to the shortest distance between the boundary surfaces. In FIG. 9A, the boundary surface of the affected area and the boundary surface of the ablation area are displayed with different color wire frames. In FIG. 9B, the color corresponding to the distance to the boundary surface of the affected area, which is calculated in step S17, is assigned to each minute area S1 of the boundary surface of the ablated area. This is an example of parametric display of the shortest distance information between the boundary surface. In this example, an area where the distance between the boundary surfaces is short and the risk is high as treatment is displayed in red, for example, and an area where the distance between the boundary surfaces is large and the risk is low as treatment is displayed in blue, for example. By such parametric display, it is possible to list the shortest distance between each part of the affected area and the ablation area, and it is possible to overlook and grasp areas where the ablation margin is insufficient and the risk of recurrence is high. It is also possible to convert the distance information between the boundary surfaces into a color code according to the purpose and display it parametrically.
次に、焼灼治療支援情報生成ユニット29は、計算された患部の領域と焼灼領域との最短距離に基づいて、現在の焼灼領域が、患部+マージンを十分に含むように設定されているか否かを判定(評価)する(ステップS19)。その結果、「現在の焼灼領域が患部+マージンを十分に含むように設定されていない」と判定された場合には、「現在の焼灼領域が患部+マージンを十分に含むように設定されている」と判定されるまで、穿刺針の刺し直し、ステップS15〜ステップS19の各処理が繰り返し実行される。
Next, the ablation treatment support
なお、「現在の焼灼領域が患部+マージンを十分に含むように設定されていない」と判定された場合、例えば、患部領域の中心と焼灼領域の中心とを計算し、各中心間の距離を用いて穿刺針(の先端位置)の修正を支援する情報を生成し、例えば図10に示すように表示するようにしてもよい。同図の例では、各領域の中心位置間の距離とRFA治療としてリスクの減少する針先位置の変更方向が示されている。 When it is determined that “the current ablation area is not set so as to sufficiently include the affected area + margin”, for example, the center of the affected area and the center of the ablation area are calculated, and the distance between the centers is calculated. Information for supporting correction of the puncture needle (the tip position thereof) may be generated and displayed, for example, as shown in FIG. In the example of the figure, the distance between the center positions of each region and the direction of changing the needle tip position where the risk decreases as RFA treatment are shown.
また、ステップS18における判定は、計算された患部の領域と焼灼領域との最短距離に基づいて、焼灼治療支援情報生成ユニット29が自動的に判定する場合を例示した。しかしながら、当該例に拘泥されず、例えば、患部の各部位と焼灼領域との最短距離がパラメトリック表示された超音波画像に基づいて、術者が人為的に判定し、或いは微調整するようにしてもよい。
In addition, the determination in step S18 exemplifies a case where the ablation treatment support
ステップS19において「現在の焼灼領域が患部+マージンを十分に含むように設定されている」と判定されると、所定のタイミングで患部の焼灼が実行される。焼灼が実行される間、制御プロセッサ28は、焼灼状況をモニタリング可能な三次元画像を取得するために、焼灼領域を含む三次元領域の超音波走査を継続して実行する(ステップS20)。術者は、リアルタイムで表示される超音波画像によって状況をモニタリングしながら、例えば対応付けされたリアルタイムボリュームデータを用いて、予定していた領域(すなわち、患部領域+マージンを含む領域)内が完全に焼灼されているか否かを判定する。その結果、焼灼が不十分であると判定された場合には、追加の焼灼治療が実行される。
If it is determined in step S19 that “the current ablation area is set so as to sufficiently include the affected area + margin”, cauterization of the affected area is executed at a predetermined timing. While the cauterization is performed, the
(RFA治療後検査)
図11は、本焼灼治療支援機能を用いて、穿刺治療完了から所定時間(例えば5分)経過後における治療効果の検査、或いは穿刺治療完了から所定日程(例えば一ヶ月)経過後におけるRFA治療後検査を実行する場合の処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、患部(焼灼完了領域)を含む三次元領域を超音波走査し、再び患部に関するボリュームデータを取得する(ステップS21)。焼灼治療支援情報生成ユニット29は、焼灼治療前の(造影CT撮影等によって取得された)ボリュームデータと、焼灼治療中において取得された超音波ボリュームデータと、治療後の現在においてリアルタイムで取得されているボリュームデータとの位置対応付けを実行する(ステップS22)。そして、対応付けされた各ボリュームデータを用いて、MPR画像、ボリュームレンダリング画像等が生成・表示される(ステップS23)。術者は、例えば対応付けされたリアルタイムボリュームデータを用いて断面位置、表示形式、観察方向が異なる種々の画像を表示させ、その中から患部に関する治療効果を比較するのに有用と思われるRFA治療前画像、RFA治療中画像、RFA治療後画像をそれぞれ選択する(ステップS24)。選択された画像は、例えば図12に示すような形態でモニタ14に表示される。
(Examination after RFA treatment)
FIG. 11 shows the examination of the therapeutic effect after a lapse of a predetermined time (for example, 5 minutes) from the completion of the puncture treatment using the ablation treatment support function, or after the RFA treatment after the lapse of a predetermined time (for example, one month) It is the flowchart which showed the flow of the process in the case of performing test | inspection. As shown in the figure, first, a three-dimensional region including the affected part (cauterization completion region) is ultrasonically scanned, and volume data relating to the affected part is acquired again (step S21). The ablation treatment support
次に、表示された画像を観察しながら人為的に或いは境界検出処理等によって自動的に、対応付けされたボリュームデータにおいて、RFA治療前の患部領域とRFA治療後の焼灼完了領域とが特定され、各領域の境界面が設定される(ステップS25)。 Next, the affected area before RFA treatment and the ablation completion area after RFA treatment are specified in the associated volume data while observing the displayed image, either artificially or automatically by boundary detection processing or the like. The boundary surface of each area is set (step S25).
焼灼治療支援情報生成ユニット29は、対応付けされたボリュームデータを用いて、例えばRFA治療前の患部領域の境界面と、RFA治療後の焼灼完了領域の境界面との間の距離を計算する(ステップS26)。画像生成ユニット25は、計算された距離を用いて、境界面間の距離をパラメトリック表示するための超音波画像を生成する。生成された超音波画像は、画像合成ユニット27において所定の情報を合成され、所定の形態にてモニター14に表示される(ステップS27)。RFA治療前の患部領域の境界面と、RFA治療後の焼灼完了領域の境界面との間の距離は、表示された超音波画像によって、支援情報としてカラーコードで示されている。従って、術者は、図12に示された治療前後の期間に亘る複数枚の画像や境界面距離がカラーコード化された画像を観察することで、焼灼が十分でない領域の有無や、RFA治療後の経過を客観的に判定することができる。
The ablation treatment support
(効果)
以上述べた構成によれば、穿刺針を用いて患部(治療対象)をRFA治療する場合に、RFA治療前検査、RFA治療中、RFA治療後検査のそれぞれの場面において、異なるボリュームデータ間の空間的な位置対応付けを実行し、位置対応付けされたボリュームデータ群を用いて、患部領域の境界面と焼灼領域の境界面との間の三次元的な距離情報を、患部領域の境界面及び焼灼領域の境界面と共に、例えば焼灼領域の境界面にカラーコード化して表示する。従って、術者は、患部領域の境界面と焼灼領域の境界面との間の位置関係を定量的且つ迅速に把握することができる。このとき、焼灼領域を、焼灼すべき患部領域に対して適切なマージンを加えて定義することで、患部領域の境界面と焼灼領域の境界面との間の位置関係に注意するのみで、適切なマージンを維持して焼灼を実行することができたか否かを容易に把握することができる。さらに、患部領域の境界面と焼灼領域の境界面との間の三次元的な距離情報に基づいて、穿刺針の位置を修正をするための支援情報を生成し提供することができる。術者は、提供された支援情報に従って穿刺針の位置を修正させることで、適切なマージンが確保された好適な焼灼治療を実現することができる。
(effect)
According to the configuration described above, when RFA treatment is performed on an affected area (treatment target) using a puncture needle, the space between different volume data in each of the pre-RFA treatment inspection, the RFA treatment, and the post-RFA treatment inspection. 3D distance information between the boundary surface of the affected area and the boundary surface of the ablation area is obtained from the boundary surface of the affected area and Along with the boundary surface of the ablation area, for example, it is color-coded and displayed on the boundary surface of the ablation area. Therefore, the surgeon can quantitatively and quickly grasp the positional relationship between the boundary surface of the affected area and the boundary surface of the ablation area. At this time, by defining an ablation area with an appropriate margin added to the affected area to be ablated, it is only necessary to pay attention to the positional relationship between the boundary area of the affected area and the ablation area. It is possible to easily grasp whether or not the cauterization can be executed while maintaining a sufficient margin. Furthermore, it is possible to generate and provide support information for correcting the position of the puncture needle based on the three-dimensional distance information between the boundary surface of the affected area and the boundary surface of the ablation area. The surgeon corrects the position of the puncture needle according to the provided support information, thereby realizing a suitable cauterization treatment with an appropriate margin secured.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Specific examples of modifications are as follows.
(1)本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。 (1) Each function according to the present embodiment can also be realized by installing a program for executing the processing in a computer such as a workstation and developing the program on a memory. At this time, a program capable of causing the computer to execute the technique is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed.
(2)上記実施形態においては、穿刺治療中において超音波診断装置を利用して患部領域をモニタリングを行いなから、焼灼治療支援機能を用いたRFA焼灼を実行する例について説明した。しかしながら、モニタリングに用いる医用画像診断装置は、超音波診断装置に拘泥されず、例えばX線CT装置、磁気共鳴イメージング装置、X線診断装置、核医学診断装置(PET、SPECT)等の他のモダリティを用いるようにしてもよい。 (2) In the above embodiment, an example in which RFA ablation using the ablation treatment support function is executed since the affected area is not monitored using the ultrasonic diagnostic apparatus during the puncture treatment has been described. However, the medical image diagnostic apparatus used for monitoring is not limited to the ultrasonic diagnostic apparatus, and other modalities such as an X-ray CT apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, an X-ray diagnostic apparatus, and a nuclear medicine diagnostic apparatus (PET, SPECT). May be used.
(3)上記実施形態においては、球面として定義される焼灼領域を例示した。しかしながら、焼灼領域は、楕円球、その他任意の形状を用いて定義することが可能である。また、一回の処理で焼灼できる領域が患部領域が大きい場合には、穿刺針を順次移動させて、焼灼領域内の全てを焼灼する必要がある。係る場合には、既に焼灼されている領域と未だ焼灼されていない領域とで異なる色彩を割り当てて、区別できるように表示することが好ましい。 (3) In the said embodiment, the ablation area | region defined as a spherical surface was illustrated. However, the cautery region can be defined using an elliptical sphere or any other shape. Further, when the affected area is large in the area that can be cauterized by one process, it is necessary to sequentially move the puncture needle to cauterize the entire ablation area. In such a case, it is preferable that different colors are assigned to the areas that have already been cauterized and the areas that have not yet been cauterized so that they can be distinguished.
(4)上記実施形態においては、異なる複数のボリュームデータ間において対応付けを行い、各ボリュームデータにおいて定義された各比較対象領域間の距離を計算し、その結果を例えばカラーコード表示する場合を例示した。これに対し、同一ボリュームデータにおいて複数の比較対象領域を定義し、これらについて領域間の距離を計算し、その結果を例えばカラーコード表示等を行うようにしてもよい。係る場合には、位置対応付け処理は不要となる。超音波診断装置によって取得可能な同一のボリュームデータとしては、例えばカラードプラモード撮影において取得されるBモードボリュームデータとドプラデータなどがある。 (4) The above embodiment exemplifies a case where a plurality of different volume data is associated, the distance between each comparison target area defined in each volume data is calculated, and the result is displayed, for example, in color code did. On the other hand, a plurality of comparison target regions may be defined in the same volume data, the distance between the regions may be calculated for these, and the result may be displayed, for example, with a color code. In such a case, the position association process is not necessary. Examples of the same volume data that can be acquired by the ultrasonic diagnostic apparatus include B-mode volume data and Doppler data acquired in color Doppler mode imaging.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
以上本発明によれば、三次元画像上において、比較しようとする対象領域間の三次元的な位置関係を、定量的且つ迅速に把握することができる超音波診断装置及び超音波画像処理プログラムを実現することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic image processing program capable of quantitatively and quickly grasping a three-dimensional positional relationship between target regions to be compared on a three-dimensional image. Can be realized.
1…超音波診断装置、11…装置本体、12…超音波プローブ、13…入力装置、14…モニター、21…超音波送信ユニット、22…超音波受信ユニット、23…Bモード処理ユニット、24…ドプラ処理ユニット、25…画像生成ユニット、26…画像メモリ、27…画像合成ユニット、28…制御プロセッサ(CPU)、29…焼灼治療支援情報生成ユニット、31…記憶ユニット、33…インターフェースユニット
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定する領域特定手段と、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、
前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 Spatial alignment of first volume data including a first comparison object acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus and second volume data including a second comparison object acquired by an ultrasound diagnostic apparatus Alignment means for performing
A first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data and a second area based on the boundary surface of the second comparison object in the second volume data And an area specifying means for specifying,
Information generating means for generating information relating to a positional relationship between the first region and the second region;
Using the first volume data or the second volume data, an image generation means for generating an ultrasound image including information on the positional relationship;
Display means for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定し更新する領域特定手段と、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成し更新する情報生成手段と、
前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像をリアル他無に生成し更新する画像生成手段と、
前記生成された超音波画像をリアルタイムに表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 Spatial alignment of first volume data including a first comparison object acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus and second volume data including a second comparison object acquired by an ultrasound diagnostic apparatus Positioning means for performing in real time;
A first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data and a second area based on the boundary surface of the second comparison object in the second volume data A region specifying means for specifying and updating in real time;
Information generating means for generating and updating information on a positional relationship between the first area and the second area in real time;
Image generation means for generating and updating an ultrasonic image including information on the positional relationship using the first volume data or the second volume data,
Display means for displaying the generated ultrasonic image in real time;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記第2のボリュームデータは、灼治療後の治療対象を前記第2の比較対象として取得されるものであること、
を特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。 The first volume data is obtained by using a treatment target before cauterization treatment as the first comparison target,
The second volume data is obtained by using a treatment target after acupuncture treatment as the second comparison target;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2.
前記第2のボリュームデータは、超音波焼灼治療中において、被検体に穿刺される穿刺針の所定位置を基準として定義される焼灼領域を前記第2の比較対象としてリアルタイムで取得されるものであること、
を特徴とする請求項1又は2記載の超音波診断装置。 The first volume data is obtained by using a treatment target before ultrasonic ablation treatment as the first comparison target,
The second volume data is acquired in real time with an ablation area defined on the basis of a predetermined position of a puncture needle punctured as a reference during ultrasonic ablation treatment as the second comparison target. thing,
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2.
前記画像生成手段は、前記支援情報を含む前記超音波画像を生成すること、
を特徴とする請求項4記載の超音波診断装置。 The information generation means generates support information for supporting position correction of the puncture needle based on the information on the generated positional relationship,
The image generating means generates the ultrasonic image including the support information;
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4.
前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定する領域特定手段と、
前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、
前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 Setting means for setting the first comparison target region and the second comparison target region in the volume data acquired by ultrasonic scanning;
A region specifying means for specifying a first region based on the boundary surface of the first comparison target and a second region based on the boundary surface of the second comparison target;
Information generating means for generating information relating to a positional relationship between the boundary region of the first comparison target and the boundary region of the second comparison target;
Image generating means for generating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data;
Display means for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定し更新する領域特定手段と、
前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成し更新する情報生成手段と、
前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成し更新する画像生成手段と、
前記生成された超音波画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする超音波診断装置。 Setting means for setting a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired in real time by ultrasonic scanning;
A region specifying means for specifying and updating in real time a first region based on the boundary surface of the first comparison target and a second region based on the boundary surface of the second comparison target;
Information generating means for generating and updating information on the positional relationship between the first comparison target boundary region and the second comparison target boundary region in real time;
Image generation means for generating and updating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data;
Display means for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせを実行させる位置合わせ機能と、
前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定させる領域特定機能と、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報を生成する情報生成手段と、
前記第1のボリュームデータ又は前記第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させる画像生成機能と、
前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
Spatial alignment of first volume data including a first comparison object acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus and second volume data including a second comparison object acquired by an ultrasound diagnostic apparatus Alignment function to execute
A first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data and a second area based on the boundary surface of the second comparison object in the second volume data And an area specifying function for specifying
Information generating means for generating information relating to a positional relationship between the first region and the second region;
An image generation function for generating an ultrasonic image including information on the positional relationship using the first volume data or the second volume data;
A display function for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic image processing program characterized by realizing the above.
所定の医用画像診断装置によって取得され第1の比較対象を含む第1のボリュームデータと、超音波診断装置によって取得され第2の比較対象を含む第2のボリュームデータと、の空間的な位置合わせをリアルタイムで実行させる位置合わせ機能と、
前記第1のボリュームデータにおける前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2のボリュームデータにおける前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定させ更新させる領域特定機能と、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成させ更新させる情報生成機能と、
前記第1のボリュームデータ又は第2のボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像をリアル他無に生成させ更新させる画像生成機能と、
前記生成された超音波画像をリアルタイムに表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
Spatial alignment of first volume data including a first comparison object acquired by a predetermined medical image diagnostic apparatus and second volume data including a second comparison object acquired by an ultrasound diagnostic apparatus Alignment function to execute in real time,
A first area based on the boundary surface of the first comparison object in the first volume data and a second area based on the boundary surface of the second comparison object in the second volume data And an area specifying function for specifying and updating
An information generation function for generating and updating information on a positional relationship between the first area and the second area in real time;
An image generation function for generating and updating an ultrasonic image including information on the positional relationship using the first volume data or the second volume data,
A display function for displaying the generated ultrasonic image in real time;
An ultrasonic image processing program characterized by realizing the above.
超音波走査によって取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定させる設定機能と、
前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、特定させる領域特定機能と、
前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報を生成させる情報生成機能と、
前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させる画像生成機能と、
前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
A setting function for setting the first comparison target region and the second comparison target region in the volume data acquired by ultrasonic scanning;
A region specifying function for specifying a first region based on the boundary surface of the first comparison target and a second region based on the boundary surface of the second comparison target;
An information generation function for generating information on a positional relationship between the first comparison target boundary region and the second comparison target boundary region;
An image generation function for generating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data;
A display function for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic image processing program characterized by realizing the above.
超音波走査によってリアルタイムに取得されたボリュームデータ内に第1の比較対象領域と第2の比較対象領域とを設定させる設定機能と、
前記第1の比較対象の境界面を基準とする第1の領域と、前記第2の比較対象の境界面を基準とする第2の領域とを、リアルタイムに特定させ更新させる領域特定機能と、
前記第1の比較対象の境界領域と前記第2の比較対象の境界領域との間の位置関係に関する情報をリアルタイムに生成させ更新させる情報生成機能と、
前記ボリュームデータを用いて、前記位置関係に関する情報を含む超音波画像を生成させ更新させる画像生成機能と、
前記生成された超音波画像を表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする超音波画像処理プログラム。 On the computer,
A setting function for setting a first comparison target region and a second comparison target region in volume data acquired in real time by ultrasonic scanning;
A region specifying function for specifying and updating in real time a first region based on the boundary surface of the first comparison target and a second region based on the boundary surface of the second comparison target;
An information generation function for generating and updating information on a positional relationship between the boundary region of the first comparison target and the boundary region of the second comparison target in real time;
An image generation function for generating and updating an ultrasound image including information on the positional relationship using the volume data;
A display function for displaying the generated ultrasonic image;
An ultrasonic image processing program characterized by realizing the above.
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